JPH02239711A - Electrode structure for crystal resonator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent a break of a conductive metallic film by leading out the conductive metallic film connecting an exciting electrode on both face in a vibrator part to a support electrode provided to each face of a circumferential part radially from the center of the vibrator part and arranging on a line in parallel with the X axis. CONSTITUTION:A crystal plate 20 is obtained by working a crystal raw material plate that is cut off from a crystal raw material while the X axis is rotated counterclockwise by 30-40 deg.. Then a vibration plate 1 and exciting electrodes 2, 2' exciting the plate are provided in the inside of slots 8, 8' formed by half etching. An outer circumferential part 9 exists at the outside and support electrodes 21, 21' for support and electric connection are provided to the part 9. Then conductive films 22, 22' connecting the exciting electrodes 2, 2' and the support electrodes 21, 21' at the inside are provided and in electric continuity across the slots 8, 8'. Thus, disconnection of a conductive film is prevented and the resonator is formed inexpensively with a small size.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野】 本発明は、電子装置に多用され，円板型に代表されるＡ
Ｔカット水晶振動子に関するもので、詳しくは、新規な
支持構造の振動子に係り、更に詳しくは、この支持構造
に関連する新規な電極構造に関するものである． 〔発明の概要〕 本発明は、新規な支持構造のＡＴカット水晶振動子の導
出金属膜に関するもので、その特徴は，周辺の支持部（
電気的導出端子）と、円環状の溝を境界にした中央の振
動部から導出する金属膿を、凹状の溝の断面形状の各辺
が直角をなす角度で接する条件の位置を、上記円環の環
の一部分に規定するものであり、その部分とは、ＡＴカ
ット水晶の切り出し角のＸ軸方向との交点であることを
発明の要旨とするものである． 〔従来の技術】 第２図の平面図は従来からの円板型のＡＴカット水晶振
動子の、ケース７を透視して示．したものである、同図
の１はＡＴカット水晶振動子の振動板で両面に設けた励
振電極２と２′により厚みすべり振動をする、この励振
電極２と２′は銀等の導電性薄膜を蒸着等で施すもので
、円板の外周にある接合部４と４′に接続してあり、３
と３′なる一対のワイヤーサポートで支持と接続を兼ね
てリード端子６と６′によりベース５の上に保持されて
いる．これは従来から多く実用されている方式であるが
、このワイヤーによる支持に変わり、水晶板の両面から
円環状の溝を施し、この溝のつき合わせによる残り厚を
鍔板状の支持手段とする構造の水晶振動子をすでに提案
してある．〔発明が解決しようとする課題１ 以上の従来の一般的な支持構造で、ワイヤーサポートに
よる振動制御があり、そのための性能低下や外部からの
衝撃によるワイヤの歪みで起る特性の変動があり、さら
に部品点数やその組立工数の増加など問題があった． そこでこれを改善したものに、前述したような中央の振
動部とその外周を支持部とした新規な構造の水晶振動子
を提案した、しかしこの振動部と支持部には板面の両面
から掘られた溝があり、この溝を越えて導出する金属膜
は、溝の断面形状に関係して接続不良が発生し、この溝
による支持は好ましいものの、その電気的接続手段に困
難を伴っていた、本発明はこの接続導体の断線を防止す
ることを目的としたものである． 〔課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するために本発明は、水晶原石からＸ軸
を反時計回りに３０〜４０・回転させた水晶素板のほぼ
中央部に、円板型の振動部を設け，この振動部は前記水
晶素板の両面から等しくハーフエッチングされた円環状
の溝の残り厚さでつながる周辺部を支持部として一体化
した水晶板において、前記振動部の面内の両面の励振電
極と、前記周辺部の各面に設けた支持電極とを接続する
導電金属膜は、前記振動部の中心から放射状に導出され
、かつ前記Ｘ軸に平行な線上に配置することにより導電
金属膜の断線を防止するものである． 〔作用〕 上記のような構成で作られた振動部を支持する溝は、厚
みすべりの主振動に対する影響の最も少ないと考えられ
る厚みの中心線上に形成される．このため、低い共振周
波数に対応して行われるベベル加工の効果以上に、主振
動の抑圧を少なくすることができ、損失を極めて小さく
して支持することができる．しかし、振動部を励振させ
るために設けられる電極と、支持部に設けられる支持電
極とを、電気的に接続するための金属膜は、一度に蒸着
等で形成することが、より効率的であるが、この時、ハ
ーフエッチングされた溝の断面形状は、水晶素板の切り
出し角度の関係から、制物された位置となり、その部分
は、水晶板上に形成された、振動部のほぼ中心を通り、
かつ、Ｘ軸に平行な線上のみである．よって、この部分
に蒸着による、導電膜を配置すれば、容易に振動部の電
極と導通させることができる． 〔実施例〕 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する、第
１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例を示すも
ので、（ａ）図は水晶板の平面図、（ｂ）図は水晶板の
Ｘ軸の方向から見た断面■、（ｃ）図は水晶板のＸ軸に
直交する方向から見た断面図である、この水晶板２０は
、水晶原石のＸ軸を反時計回りに３０〜４０・回転して
切り出した水晶素板を加工したものである、この加工は
、水晶素板の両面に、蝕刻を阻止するために設けたレジ
スト膜のほぼ中央の円を包囲するように円環状に除去さ
れた水晶板の素面が選択的にエッチングされる、そこで
両面からのエッチングを途中で制御する所謂ハーフエッ
チングで停止する、すると中央部に円板状の振動板１が
形成される．このハーフエッチングでできた溝８と８′
は、その内側に振動板１と，それを励振させる励振電極
２と２′を設け、外側には外周部９があり、そこには支
持と電気的接続のための支持電極２ｌと２１′がある、
そしてこの内側の励振電極２、２′と支持電極２１、２
１’　とを接続する導電膜２２と２２′があり、これは
満８と８′を横切って導通させている．しかし（ｂ）図
、（Ｃ）図に拡大して示すようにこの溝８、８′の凹状
をなす底面８１と８１′、及び側面８２と８２′に一様
に金属膜の導電膜２２、２２′を付着することば困難を
伴うものである、なせならば、蒸着法等による被膜の成
生は被着する方向性に依存するからである． 特に実際には、第１図（ｂ）の拡大部に示すように傾斜
した変形溝となる、これは水晶の結晶軸に関係してエッ
チングの容易軸（２軸）に沿った方向が優先して蝕刻さ
れたためにできた斜面である、このような溝にあっては
被着する方向に対し暗部（ａ）ができるので金属が被着
せず電気的断線を呈する、しかしこの斜面は、上述した
結晶方位に依存するものであるから、全円環溝で同様と
はなり得す、第１図（ｃ）の拡大部に示すように溝８と
８′の凹部の底面８１、８１′と側面８２、８２′との
各辺が互いに直角をなして接する部分があり、この位置
は暗部（ａ）ができず導電膜２２、２２′の成生は容易
である． 本発明の特徴は、上記の位置が環の中心からＸ軸方向に
延びる線と璋周との交点であり、この位置に接続のため
の導電膜２２と２２′が施され、励振電極２と２′は放
射状に通過して外周部９にある支持電極２ｌ、２１′に
至る． このようにして作られた水晶板２０をケースの中に保持
するのは、第３図（ａ）（ｂ）や第４図に示すように、
外周部９の支持電極２１、２１′を導電接着剤等の接合
剤１３でケースの当接部分に固着する、詳しくは、第３
図（ａ）、（ｂ）に示すもので、この例はフラットパッ
ケージに封入した場合で、（ａ）図はパッケージの蓋１
２の一部を破断した平面図、（ｂ）図はその側面方向か
らの断面図であり、セラミック容器１０の中に平面的に
載置され、支持電極２１．２１′はメタライズ膜ｌ１に
導電接着剤等の接合剤１３で固着され、メタライズ膜１
１で容器１０の底面に導出されている、このフラットパ
ッケージは、電子機器の回路基板に平面実装する場合の
水晶振動子ユニットとして好適である６ また、第４図の平面図は、第２図に示した従来と同様の
容器７に封入した場合で、従来のワイヤーサポート３の
３′は不要となり，周辺部９にある支持電極２ｌ、２１
’はリード端子６、６′の延長されたボストｌ４、１４
′に広い面積をもって固着される． このように本発明による振動子は、小型化が容易であり
、また、アセンプルに必要な部品数も少なく、保持を強
固に行っても振動を抑制することもないため、簡単にす
ることができる．前記実施例では、外周部９の形を短形
にしたが、勿論、円形でも、他の形状でも比較的任意に
できる．[Industrial Application Field] The present invention is widely used in electronic devices, and the A
The present invention relates to a T-cut crystal resonator, and more specifically, to a resonator with a new support structure, and more specifically, to a new electrode structure related to this support structure. [Summary of the Invention] The present invention relates to a lead-out metal film for an AT-cut crystal resonator with a new support structure, and its characteristics are that the peripheral support portion (
The metal pus drawn out from the vibrating part at the center with the annular groove as a boundary, is located at the position where each side of the cross-sectional shape of the concave groove touches at a right angle. The gist of the invention is that this part is the intersection of the cutting angle of the AT-cut crystal with the X-axis direction. [Prior Art] The plan view of FIG. 2 is a perspective view of a case 7 of a conventional disc-shaped AT-cut crystal resonator. 1 in the same figure is the diaphragm of an AT-cut crystal oscillator, which performs thickness-shear vibration with excitation electrodes 2 and 2' provided on both sides.The excitation electrodes 2 and 2' are made of conductive thin films such as silver. is applied by vapor deposition, etc., and is connected to joints 4 and 4' on the outer periphery of the disk.
It is held on the base 5 by lead terminals 6 and 6' with a pair of wire supports 6 and 3' for support and connection. This is a method that has been widely used in the past, but instead of supporting with wire, annular grooves are formed on both sides of the crystal plate, and the remaining thickness from the butt of these grooves is used as a support means in the form of a flange plate. A crystal resonator with this structure has already been proposed. [Problem to be Solved by the Invention 1] In the above-mentioned conventional general support structure, vibration control is performed using wire supports, which causes performance deterioration and characteristic fluctuations caused by wire distortion due to external impact. Furthermore, there were other problems such as an increase in the number of parts and the number of man-hours required to assemble them. Therefore, to improve this, we proposed a crystal resonator with a new structure that has a central vibrating part and its outer periphery as a supporting part, as described above. There is a groove in which the metal film is led out beyond this groove, and poor connection occurs due to the cross-sectional shape of the groove. Although support by this groove is preferable, there are difficulties in the means of electrical connection. The object of the present invention is to prevent this disconnection of the connecting conductor. [Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a disk-shaped crystal plate that is rotated 30 to 40 degrees counterclockwise around the X-axis from a raw crystal stone, and a disk-shaped A vibrating part is provided, and this vibrating part is integrated with the peripheral part connected by the remaining thickness of an annular groove equally half-etched from both sides of the crystal plate as a support part, and the vibrating part is formed in the plane of the vibrating part. A conductive metal film that connects the excitation electrodes on both sides and support electrodes provided on each surface of the peripheral part is radially led out from the center of the vibrating part and arranged on a line parallel to the X axis. This prevents disconnection of the conductive metal film. [Function] The groove that supports the vibrating part made with the above configuration is formed on the center line of the thickness, which is considered to have the least influence on the main vibration of thickness shear. Therefore, the main vibration can be suppressed less than the effect of bevel processing performed in response to a low resonant frequency, and support can be achieved with extremely low loss. However, it is more efficient to form the metal film for electrically connecting the electrode provided for exciting the vibrating part and the supporting electrode provided on the support part at once by vapor deposition or the like. However, at this time, the cross-sectional shape of the half-etched groove is in a restricted position due to the cutting angle of the crystal plate, and that part is located approximately at the center of the vibrating part formed on the crystal plate. street,
And only on the line parallel to the X axis. Therefore, if a conductive film is placed on this part by vapor deposition, it can be easily electrically connected to the electrode of the vibrating part. [Example] Examples of the present invention will be explained below based on the drawings. Figures 1 (a), (b), and (C) show examples of the present invention, and (a) shows a crystal A plan view of the plate, (b) is a cross-section seen from the X-axis direction of the crystal plate, and (c) is a cross-section seen from the direction perpendicular to the X-axis of the crystal plate. This crystal plate 20 is , is processed by cutting out a crystal plate by rotating the X-axis of the raw crystal 30 to 40 degrees counterclockwise.This process involves applying resists on both sides of the crystal plate to prevent etching. The bare surface of the quartz plate, which has been removed in an annular manner surrounding the circle in the center of the film, is selectively etched.Then, the etching from both sides is stopped midway through so-called half-etching, and the central part is etched. A disc-shaped diaphragm 1 is formed. Grooves 8 and 8' created by this half etching
is provided with a diaphragm 1 and excitation electrodes 2 and 2' for exciting it on the inside, and has an outer peripheral part 9 on the outside, on which support electrodes 2l and 21' for support and electrical connection are provided. be,
The inner excitation electrodes 2, 2' and the support electrodes 21, 2
There are conductive films 22 and 22' connecting 1' and 22', which cross 8 and 8' to provide electrical continuity. However, as shown enlarged in FIGS. 8B and 8C, a conductive film 22 of a metal film is uniformly formed on the concave bottom surfaces 81 and 81' and the side surfaces 82 and 82' of the grooves 8 and 8'. Depositing 22' is difficult because the formation of a film by vapor deposition or the like depends on the direction of deposition. In particular, in practice, as shown in the enlarged part of Fig. 1(b), the deformed groove becomes inclined, and this is due to the direction along the easy axis (two axes) of etching being prioritized in relation to the crystal axis of the crystal. In such a groove, a dark area (a) is formed in the direction of deposition, so the metal does not adhere and an electrical disconnection occurs.However, this slope is caused by the above-mentioned Since it depends on the crystal orientation, the bottom surfaces 81, 81' and side surfaces of the concave portions of grooves 8 and 8' can be the same for all annular grooves, as shown in the enlarged part of FIG. 1(c). There is a portion where the sides of 82 and 82' touch each other at right angles, and the conductive films 22 and 22' are easily formed at this position without forming a dark area (a). The feature of the present invention is that the above-mentioned position is the intersection of the line extending from the center of the ring in the X-axis direction and the circumference, and conductive films 22 and 22' for connection are applied at this position, and the excitation electrode 2 and 2' passes radially to reach the supporting electrodes 2l and 21' on the outer circumference 9. The crystal plate 20 made in this way is held in the case as shown in FIGS. 3(a), (b) and 4.
The support electrodes 21, 21' on the outer peripheral part 9 are fixed to the contact part of the case with a bonding agent 13 such as a conductive adhesive.
Figures (a) and (b) show the case where the package is sealed in a flat package. Figure (a) shows the package lid 1.
2 is a partially cutaway plan view, and FIG. 2(b) is a sectional view from the side thereof. The metallized film 1 is fixed with a bonding agent 13 such as an adhesive.
This flat package, which is led out to the bottom surface of the container 10 at 1, is suitable as a crystal resonator unit when planarly mounted on a circuit board of an electronic device. When sealed in a container 7 similar to the conventional one shown in FIG.
' is the extended boss l4, 14 of the lead terminals 6, 6'
′ is fixed over a wide area. As described above, the vibrator according to the present invention can be easily miniaturized, and the number of parts required for assembly is small, and vibrations are not suppressed even if the vibrator is held firmly, so it can be made simple. ．． In the above embodiment, the shape of the outer circumferential portion 9 is rectangular, but of course it may be circular or any other shape.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、以上説明したように、水晶板上に、ハーフエ
ッチングによって、振動板と支持部を一体形成し、さら
に、振動板の面上の励振電極と周辺部に設けた支持電極
との電気的接続のための導体膜を前記振動板のほぼ中心
を通り、かつ、Ｘ軸に平行な線上で導通させることによ
り、断線することなく振動子を小型かつ安価に作ること
ができる．また、その構造上、外的衝撃に強く、かつ、
高安定な特性を得ることができるものである．As explained above, the present invention integrally forms a diaphragm and a support part on a quartz plate by half-etching, and furthermore, an electrical connection between an excitation electrode on the surface of the diaphragm and a support electrode provided in the peripheral part. By making the conductive film for physical connection conductive on a line that passes approximately through the center of the diaphragm and parallel to the X-axis, the vibrator can be made small and inexpensive without breaking the wire. In addition, due to its structure, it is resistant to external shocks and
It is possible to obtain highly stable characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明を示すもので、
（ａ）図は平面図、（ｂ）図は一方の側面から見た断面
図、（Ｃ）面は他の一方の側面から見た断面図である． 第２図は従来の一般的な円板型ＡＴカット水晶振動子の
ケースを透視した平面図である．第３図（ａ）は、本発
明の封入を示した平面図、同図（ｂ）は側面方向からの
断面図であり、第４図は第２図と同様なケースに封入し
た場合の平面図である． １　・　・ ２、　２′ ６、　６′ ７　・　・　・ ８、　８′ ９　・　・　・ １　０　・　・　・ １　１　・　・　・ １　３　・　・　・ 振動板 励振電極 リード端子 ケース 溝 周辺部 セラミック容器 メタライズ膜 接合剤 ２　０　・ ２　１、　２　１′ ２２、　２２′ ８　１、　８　１′ ８２、　８２′ ・水晶板 ・支持電極 ・導電膜 ・底面 ・側面 出願人　セイコー電子部品株式会社FIGS. 1(a), (b), and (c) show the present invention,
(a) is a plan view, (b) is a sectional view seen from one side, and (C) is a sectional view seen from the other side. Figure 2 is a transparent plan view of the case of a conventional general disk-type AT-cut crystal resonator. FIG. 3(a) is a plan view showing the enclosure of the present invention, FIG. 3(b) is a sectional view from the side, and FIG. This is a diagram. 1 ・ ・ 2, 2′ 6, 6′ 7 ・ ・ ・ 8, 8′ 9 ・ ・ ・ 1 0 ・ ・ 1 1 ・ ・ 1 3 ・ ・ ・ Vibration plate Excitation electrode Lead terminal case Groove periphery Ceramic container Metallized film bonding agent 2 0 ・ 2 1, 2 1' 22, 22' 8 1, 8 1' 82, 82' ・Crystal plate, support electrode, conductive film, bottom surface, side surface Applicant: Seiko Electronic Components Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] Ｘ軸を反時計回りに３０〜４０゜回転させた水晶素板の
ほぼ中央部に、円板型の振動部を設け、この振動部は前
記水晶素板の両面から等しくハーフエッチングされた円
環状の溝の残り厚さでつながる周辺部を支持部として一
体化した水晶板において、前記振動部の面内の両面の励
振電極と、前記周辺部の各面に設けた支持電極とを接続
する導電金属膜は、前記振動部の中心から放射状に導出
され、かつ前記Ｘ軸に平行な線上に配置することを特徴
とする水晶振動子の電極構造。A disk-shaped vibrating section is provided approximately at the center of the crystal blank rotated 30 to 40 degrees counterclockwise around the In a quartz crystal plate that is integrated with a peripheral part connected by the remaining thickness of the groove as a support part, a conductive conductor connects excitation electrodes on both sides in the plane of the vibrating part and support electrodes provided on each face of the peripheral part. An electrode structure for a crystal resonator, characterized in that the metal film is radially led out from the center of the vibrating section and arranged on a line parallel to the X-axis.