水晶デバイス
【課題】 本発明は、水晶振動片にかかる応力が緩和されたＡＴカット水晶振動片を有する水晶デバイスを提供する。
【解決手段】ＡＴカット水晶デバイス（１００）は、励振電極（１３２）が形成されたＡＴカット水晶振動片（１３１）と、ＡＴカット水晶振動片を囲むように形成された環状枠体（１３５）と、励振電極の中心からＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成されＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する連結部（１３４）と、連結部を介して第一直線又は第二直線上の環状枠体まで励振電極から引き出された引出電極（１３３）と、引出電極と接続される接続電極（１２４）が形成されたベース板（１２０）と、引出電極と接続電極とを電気的接続し、引出電極を第一直線又は第二直線上で固定する導電性接着剤と、を備える。
【解決手段】ＡＴカット水晶デバイス（１００）は、励振電極（１３２）が形成されたＡＴカット水晶振動片（１３１）と、ＡＴカット水晶振動片を囲むように形成された環状枠体（１３５）と、励振電極の中心からＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成されＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する連結部（１３４）と、連結部を介して第一直線又は第二直線上の環状枠体まで励振電極から引き出された引出電極（１３３）と、引出電極と接続される接続電極（１２４）が形成されたベース板（１２０）と、引出電極と接続電極とを電気的接続し、引出電極を第一直線又は第二直線上で固定する導電性接着剤と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状枠体で囲まれたＡＴカット水晶振動片を備える水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の周波数で振動する水晶振動片を有する水晶デバイスが知られている。このような水晶デバイスでは、水晶振動片がベース板に導電性接着剤を介して接着されるときに導電性接着剤にかけられる熱に起因した熱応力、及び導電性接着剤が硬化するときに水晶振動片にかかる機械的応力などの様々な水晶振動片にかかる応力により、水晶振動片の振動周波数の特性が変化する問題がある。
【０００３】
このような水晶振動片の振動周波数の変化に対して、例えば特許文献１では、熱応力による振動周波数への影響がないＡＴカット水晶振動片を開示している。ＡＴカットの水晶振動片は、ＸＺ’平面内において、Ｘ軸から＋６０°又は−６０°の方向に熱応力による水晶振動片の周波数への影響がなくなることが知られている。そのため特許文献１では、ＡＴカット水晶振動片のＸ軸からの回転角度が＋６０°、−６０°となる方向で水晶振動片とベース板とを互いに接着することにより、水晶振動片にかかる熱応力を緩和させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１に記載の水晶振動片においても、応力の周波数特性への影響を完全に消滅させることはできていない。水晶振動片では、さらに水晶振動片にかかる応力が緩和され、水晶振動片の周波数特性が変化しないことが望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、環状枠体で囲まれることにより水晶振動片にかかる応力が緩和されたＡＴカット水晶振動片を有する水晶デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点のＡＴカット水晶デバイスは、両主面に一対の励振電極が形成されたＡＴカット水晶振動片と、ＡＴカット水晶振動片を囲むように空隙を介して形成された環状枠体と、励振電極の中心からＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成され、ＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する一対の連結部と、一対の連結部をそれぞれ介して第一直線又は第二直線上の環状枠体まで励振電極から引き出された一対の引出電極と、一対の引出電極と接続される一対の接続電極が形成されたベース板と、引出電極と接続電極とを電気的接続するとともに引出電極を第一直線又は第二直線上で固定する一対の導電性接着剤と、を備える。
【０００８】
第２観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点において、一対の連結部の位置と一対の導電性接着剤の位置とが異なる。
【０００９】
第３観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点及び第２観点において、環状枠体が同一平面上に形成され互いに環状枠体連結部により連結される複数の環状枠体により形成され、環状枠体連結部が第一直線又は第二直線上に形成されている。
【００１０】
第４観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点から第３観点において、一対の連結部の他にＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する第一直線又は第二直線上に形成された一対の補強連結部を含む。
【００１１】
第５観点のＡＴカット水晶デバイスは、第４観点において、一対の連結部と一対の補強連結部とが、第一直線から第二直線までの間で幅広く形成されている。
【００１２】
第６観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点から第５観点において、ＡＴカット水晶振動片の厚みと環状枠体の厚みとがそれぞれ異なる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、環状枠体で囲まれることにより水晶振動片にかかる応力が緩和されたＡＴカット水晶振動片を有する水晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】水晶デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】水晶デバイス１００の断面図である。
【図３】（ａ）は、水晶振動板１３０の斜視図である。 （ｂ）は、水晶振動板１３０の平面図である。
【図４】（ａ）は、ベース板１２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板１３０が載置されたベース板１２０の平面図である。
【図５】（ａ）は、ベース板２２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板２３０が載置されたベース板２２０の平面図である。
【図６】（ａ）は、水晶振動板３３０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板４３０の平面図である。 （ｃ）は、水晶振動板４３０の断面図である。
【図７】（ａ）は、水晶振動板５３０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板６３０の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
＜水晶デバイス１００の構成＞
図１は、水晶デバイス１００の分解斜視図である。水晶デバイス１００は主に、ＡＴカットの水晶振動板１３０と、リッド板１１０と、ベース板１２０とにより形成されている。ＡＴカットの水晶振動板１３０は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動板の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、水晶デバイス１００においては水晶デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、水晶デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１７】
ＡＴカットの水晶振動板１３０は、ＡＴカットの水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む環状枠体１３５と、水晶振動片１３１と環状枠体１３５とを連結する連結部１３４と、により形成されている。水晶振動片１３１の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面には一対の励振電極１３２が形成されており、各励振電極１３２からは連結部１３４を通り環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にそれぞれ引出電極１３３が引き出されている。
【００１８】
水晶デバイス１００は表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子１２５とプリント基板等とがハンダを介して固定され電気的に接続されることによりプリント基板に実装される。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面には水晶デバイス１００が実装されるための一対の実装端子１２５（図２参照）が形成されている。また、ベース板１２０は、Ｘ軸に平行な長辺とＺ’軸に平行な短辺とを有する矩形形状に形成されており、ベース板１２０の外壁の四隅にはキャスタレーション１２７ａが形成され、外壁の短辺側の中央にはキャスタレーション１２７ｂが形成されている。キャスタレーション１２７ｂには、実装端子１２５の一部が形成されている。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面には−Ｙ’軸方向に凹んだ凹部１２１が形成されており、凹部１２１には水晶振動板１３０が載置される。凹部１２１には水晶振動板１３０を載置するための載置部１２３が形成されている。載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されており、接続電極１２４は凹部１２１内の底面に形成された接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。また、ベース板１２０の凹部１２１の周囲にはリッド板１１０と封止材１４２（図２参照）を介して接合される接合面１２２が形成されている。ベース板１２０は、３つの層により構成されており、これらの各層は例えばセラミックスにより形成されている。第１層１２０ａは平面状に形成されベース板１２０の−Ｙ’軸側に配置されている。また、第１層１２０ａの−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子１２５が形成されている。第１層１２０ａの＋Ｙ’軸側には第２層１２０ｂが配置される。第２層１２０ｂの中央部には、凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また第２層１２０ｂは凹部１２１に載置部１２３を形成し、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成される。第２層１２０ｂの＋Ｙ’軸側の面には第３層１２０ｃが配置される。第３層１２０ｃの中央部には凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また、第３層１２０ｃの＋Ｙ’軸側の面には接合面１２２が形成されている。ベース板１２０に形成される接続電極１２４、接続電極１２４ａ及び実装端子１２５等の電極は、例えばセラミックス上にタングステンの層が形成され、その上に下地めっきとしてニッケル層が形成され、さらにその上に仕上げメッキとして金層が形成されることにより形成される。
【００１９】
水晶デバイス１００は、環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面に形成される引出電極１３３と接続電極１２４とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して電気的に接続されることにより、水晶振動板１３０がベース板１２０の＋Ｙ’軸側に形成された凹部１２１に載置されている。さらに、平面状の板として形成されるリッド板１１０が凹部１２１を密封するようにベース板１２０の接合面１２２に封止材１４２（図２参照）を介して接合されてベース板１２０の凹部１２１が密封される。
【００２０】
図２は、水晶デバイス１００の断面図である。図２には、水晶デバイス１００の図１におけるＡ―Ａ断面を含む断面図が示されている。また図２では、Ａ−Ａ断面上に配置されていない部分が点線で示されている。水晶デバイス１００は、ベース板１２０の接合面１２２とリッド板１１０とが封止材１４２を介して互いに接合されており、これにより凹部１２１が密封されている。ベース板１２０の凹部１２１には、ベース板１２０の長辺の中心より＋Ｘ軸側に載置部１２３が形成されている。載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されており、接続電極１２４は凹部１２１内の底面に形成されている接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。また環状枠体１３５の−Ｙ’軸側に形成されている引出電極１３３（図１参照）と接続電極１２４とが導電性接着剤１４１を介して接合されることにより、水晶振動板１３０が凹部１２１に載置される。これにより、水晶振動板１３０に形成されている励振電極１３１は、引出電極１３３、導電性接着剤１４１、接続電極１２４及び接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続される。
【００２１】
図３（ａ）は、水晶振動板１３０の斜視図である。水晶振動板１３０は、ＡＴカットの水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む環状枠体１３５と、水晶振動片１３１及び環状枠体１３５を連結する連結部１３４と、により構成されている。連結部１３４は水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の側面からそれぞれ環状枠体１３５に伸びている。また、水晶振動片１３１と環状枠体１３５との間の連結部１３４以外の領域は水晶振動板１３０をＹ’軸方向に貫通する空隙１３６となっている。水晶振動片１３１には＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面にそれぞれ励振電極１３２が形成されている。水晶振動板１３０では、＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出される引出電極１３３は、＋Ｚ’軸側の連結部１３４を介して環状枠体１３５に引き出され、環状枠体１３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸側に引き出され、環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、−Ｚ’軸側の連結部１３４を介して環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。
【００２２】
図３（ｂ）は、水晶振動板１３０の平面図である。図３（ｂ）には、励振電極１３２の中心１３２ａを通り、Ｘ軸からそれぞれ右回りに６０°（Ｘ軸から＋６０°）の角度及び左回りに６０°（Ｘ軸から−６０°）の角度に回転したＸＺ’平面上の直線である第１直線１５１及び第２直線１５２が示されている。励振電極１３２の中心１３２ａは、矩形形状に形成された励振電極１３２の対角線の交点、又は励振電極１３２の一対の長辺の中央にあり、かつ一対の短辺の中央にある点として定義されることができる。また、励振電極１３２の中心１３２ａは、水晶振動片１３１の振動の中心として考えることができる。
【００２３】
水晶振動板１３０における連結部１３４の形成位置は、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。連結部１３４が第１直線１５１又は第２直線１５２に重なるとは、連結部１３４と第１直線１５１又は第２直線１５２とが少しでも重なっていることを指す。図３（ｂ）の＋Ｚ’軸側の連結部１３４においては、励振電極１３２の中心１３２ａを通り、連結部１３４と環状枠体１３５とが連結されている箇所の−Ｘ軸側の端を通る直線１５１ａと、水晶振動片１３１と連結部１３４とが連結されている箇所の＋Ｘ軸側の端を通る直線１５１ｂとが成す角度ＡＮの範囲を通る直線が、連結部１３４に重なることになる。以降の説明では、連結部１３４が伸びる方向に沿って伸びている直線１６２と、環状枠体１３５とが交差する位置１６１を連結部１３４の形成位置として説明する。第１直線１５１及び第２直線１５２が位置１６１を通る場合、第１直線１５１及び第２直線１５２は連結部１３４に重なる位置に形成される。
【００２４】
図４（ａ）は、ベース板１２０の平面図である。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に凹部１２１が形成されており、凹部１２１を囲むように接合面１２２が形成されている。凹部１２１内の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には一対の載置部１２３が形成されており、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されている。接続電極１２４は、接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続される。ベース板１２０では、図４（ｂ）で後述される水晶振動板１３０の載置位置に合わせて、載置部１２３が凹部１２１内の中心より＋Ｘ軸側に形成されている。
【００２５】
図４（ｂ）は、水晶振動板１３０が載置されたベース板１２０の平面図である。水晶振動板１３０の引出電極１３３（図３（ａ）参照）とベース板１２０の載置部１２３に形成される接続電極１２４とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して接着されることにより、水晶振動板１３０がベース板１２０の凹部１２１に載置される。水晶デバイス１００の水晶振動板１３０において導電性接着剤１４１が形成される位置は、図３（ｂ）で説明された連結部１３４の形成位置である位置１６１の環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面である。すなわち、導電性接着剤１４１が形成される位置は、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なっている。
【００２６】
ＡＴカットの水晶振動片では、ＸＺ’平面内においてＸ軸からの回転角度が＋６０°及び−６０°となる方向には熱応力の感度が低いことが知られている。水晶振動板１３０では、図３（ｂ）に示されるように、連結部１３４が形成される位置が第１直線１５１及び第２直線１５２上であるため、連結部１３４から励振電極１３２の中心１３２ａに熱応力が伝わりにくく、導電性接着剤１４１に起因した熱応力による周波数特性への影響が低減されている。また、導電性接着剤１４１が形成される位置も第１直線１５１又は第２直線１５２上にあるため、導電性接着剤１４１から励振電極１３２の中心１３２ａには熱応力が伝わりにくくなっている。さらに水晶振動板１３０では、矩形形状の水晶振動片１３１から離れた環状枠体１３５に導電性接着剤１４１が形成されるため導電性接着剤１４１の硬化に起因した機械的応力が励振電極１３２の中心１３２ａに伝わりにくく、周波数特性への影響が低減されている。また、導電性接着剤１４１が形成される位置が環状枠体１３５となっていることにより水晶振動板１３０の機械的強度が増加され、水晶デバイス１００としては耐衝撃性がよい。
【００２７】
水晶デバイス及び水晶振動板は、さらに異なる様々な形態をとることができる。以下、水晶デバイス又は水晶振動板の変形例を説明する。また、以下の説明で、水晶デバイス１００と同様の部分については、水晶デバイス１００と同様の番号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図５（ａ）は、ベース板２２０の平面図である。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１２１が形成されており、凹部１２１内の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には一対の載置部２２３が形成されている。載置部２２３はベース板２２０の中心よりも−Ｘ軸側に形成されており、載置部２２３の＋Ｙ’軸側には接続電極２２４が形成されている。接続電極２２４は、凹部１２１内の底面に形成された接続電極２２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。
【００２９】
図５（ｂ）は、水晶振動板２３０が載置されたベース板２２０の平面図である。水晶振動板２３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体１３５と、連結部１３４と、により構成されている。水晶振動片１３１の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面には励振電極１３２が形成されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは引出電極２３３が引き出されており、引出電極２３３は＋Ｚ’軸側に形成されている連結部１３４を通り、環状枠体１３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面に引き出され、さらに環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面を−Ｘ軸方向に伸びて第２直線１５２と交差する位置１６２にまで形成されている。−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極２３３は、−Ｚ’軸側に形成されている連結部１３４を通って環状枠体１３５まで引き出され、さらに−Ｘ軸方向に伸びて第１直線１５１と交差する位置１６２にまで形成されている。水晶振動板２３０は位置１６２に導電性接着剤１４１が形成されて凹部１２１の載置部２２３に載置され、引出電極２３３とベース板２２０の接続電極２２４とが電気的に接続される。
【００３０】
水晶振動板２３０では、導電性接着剤１４１が形成される位置１６２と励振電極１３２の中心１３２ａとの間に空隙１３６が形成されていること、及び位置１６２と励振電極１３２の中心１３２ａとの距離が長くなっていることにより、導電性接着剤１４１に起因する応力が励振電極１３２の中心１３２ａに伝わりにくくなっている。そのため、導電性接着剤１４１に起因した水晶振動片１３１の振動周波数の特性の変化が防がれている。また、環状枠体１３５と水晶振動片１３１とは同じ厚さであるため、水晶振動板２３０には音響結合が生じる。そのため、励振電極１３２に電圧がかかることで生じる振動エネルギーは、環状枠体１３５に伝播する。水晶振動板２３０は環状枠体１３５の位置１６２においてベース板２２０に固定されているため、この振動エネルギーは位置１６２で反射して水晶振動片１３１まで伝播することになる。しかし、位置１６２は第１直線１５１及び第２直線１５２上にあるため、反射した振動エネルギーによる応力が周波数特性に与える影響が低減されている。
【００３１】
図６（ａ）は、水晶振動板３３０の平面図である。水晶振動板３３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体１３５と、連結部３３４と、により形成されている。また水晶振動板３３０には励振電極１３２及び引出電極１３３が形成されており、位置１６１において導電性接着剤１４１が接着される。連結部３３４は、少なくとも水晶振動片１３１と環状枠体１３５との間であり、第１直線１５１と第２直線１５２とのＺ’軸を挟んだ角度ＡＮ１の範囲内のすべての領域に形成されている。
【００３２】
水晶振動板３３０は、連結部３３４と水晶振動片１３１及び環状枠体１３５との接続部分がＸ軸方向に長く形成されていることにより水晶振動片１３１と環状枠体１３５とが強く連結され、耐衝撃性が向上している。
【００３３】
図６（ｂ）は、水晶振動板４３０の平面図である。水晶振動板４３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体４３５と、連結部１３４と、により形成されている。また水晶振動板３３０には励振電極１３２及び引出電極１３３が形成されており、位置１６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３４】
図６（ｃ）は、水晶振動板４３０の断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。水晶振動板４３０では、水晶振動片１３１及び連結部１３４のＹ’軸方向の厚さがＬＨ１に形成されており、環状枠体４３５の厚さがＬＨ２に形成されている。厚さＬＨ２は厚さＬＨ１よりも厚い。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、＋Ｚ’軸側の連結部１３４を通り、環状枠体４３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、−Ｚ’軸側の連結部１３４を通り、環状枠体４３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。
【００３５】
水晶振動板４３０は、環状枠体４３５と水晶振動片１３１との厚さが異なることにより水晶振動片１３１に音響結合が発生せず、水晶振動片１３１の振動周波数の特性が音響結合により影響を受けないため好ましい。また、水晶振動板４３０の変形例としては、例えば、図３（ｂ）に示された水晶振動片１３０で、連結部１３４の厚さを薄くすることなどにより音響結合を発生させないようにしてもよい。
【００３６】
図７（ａ）は、水晶振動板５３０の平面図である。水晶振動板５３０は、水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む第１環状枠体５３５ａと、第１環状枠体５３５ａを囲む第２環状枠体５３５ｂと、を含んでいる。水晶振動片１３１と第１環状枠体５３５ａとは連結部５３４ａにより連結されており、第１環状枠体５３５ａと第２環状枠体５３５ｂとは環状枠体連結部５３４ｂにより互いに連結されている。連結部５３４ａ及び環状枠体連結部５３４ｂは、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なるように形成されている。連結部５３４ａは、励振電極１３２の中心１３２ａの中心より＋Ｘ軸側に形成されており、環状連結部５３４ｂは励振電極１３２の中心１３２ａより−Ｘ軸側に形成されている。＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極５３３は、＋Ｚ’軸側に形成されている連結部５３４ａ、第１環状枠体５３５ａ、及び環状枠体連結部５３４ｂを介して第２環状枠体５３５ｂまで引き出され、さらに第２環状枠体５３５ｂの＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面まで引き出され、そこから＋Ｘ軸方向に伸びて第１直線１５１に交差する位置５６１まで引き出されている。また、−Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３２からは、−Ｚ’軸側の連結部５３４ａ、第１環状枠体５３５ａ、及び−Ｚ’軸側の環状枠体連結部５３４ｂを通って第２環状枠体５３５ｂまで引き出され、さらに＋Ｘ軸方向に伸びて第２直線１５２に交差する位置５６１まで引き出されている引出電極５３３が形成されている。水晶振動板５３０は、２箇所の位置５６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３７】
水晶振動板５３０では、導電性接着剤１４１が水晶振動片１３１から離れた第２環状枠体５３５ｂに形成されるため、導電性接着剤１４１と励振電極１３２の中心１３２ａとの間の距離が長く形成されている。そのため、導電性接着剤１４１から水晶振動片１３１の中心１３２ａに導電性接着剤１４１で発生した応力が伝わりにくく、水晶振動片１３１の振動周波数の特性の変化が防がれている。
【００３８】
図７（ｂ）は、水晶振動板６３０の平面図である。水晶振動板６３０は、水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む第１環状枠体６３５ａと、第１環状枠体６３５ａを囲む第２環状枠体６３５ｂと、を含んでいる。水晶振動片１３１と第１環状枠体６３５ａとは連結部６３４ａ及び補助連結部６３４ｂにより連結されており、第１環状枠体６３５ａと第２環状枠体６３５ｂとは環状枠体連結部６３４ｃにより連結されている。連結部６３４ａ、補助連結部６３４ｂ、及び環状枠体連結部６３４ｃは、それぞれ第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。また、連結部６３４ａは水晶振動片１３１の中心より＋Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成され、補助連結部６３４ｂは水晶振動片１３１の中心より−Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成され、環状枠体連結部６３４ｃは水晶振動片１３１の中心より＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成されている。水晶振動片１３１には励振電極１３２が形成されており、励振電極１３２からは引出電極６３３が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは、連結部６３４ａ、第１環状枠体６３５ａ、及び＋Ｘ軸側の環状枠体連結部６３４ｃを通って第２環状枠体６３５ｂまで引き出され、さらに第２環状枠体６３５ｂの＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面にまで引き出され、第２環状枠体６３５ｂの−Ｙ’軸側の面の第１直線１５１に交差する位置６６１まで引出電極６３３が引き出されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは、−Ｚ’軸側の連結部６３４ａ、第１環状枠体６３５ａ、及び＋Ｘ軸側の環状枠体連結部６３４ｃを通り第２環状枠体６３５ｂの−Ｙ’軸側の面の第２直線１５２に交差する位置６６１にまで引出電極６３３が引き出されている。水晶振動板６３０は、２箇所の位置６６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３９】
水晶振動板６３０では、補助連結部１３４ｂが形成されていることにより水晶振動板６３０の耐衝撃性が向上しており好ましい。
【００４０】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００ … 水晶デバイス
１１０ … リッド板
１２０、２２０ … ベース板
１２０ａ … 第１層
１２０ｂ … 第２層
１２０ｃ … 第３層
１２１ … 凹部
１２２ … 接合面
１２３、２２３ … 載置部
１２４、１２４ａ、２２４、２２４ａ … 接続電極
１２５ … 実装端子
１２７ａ、１２７ｂ … キャスタレーション
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０ … ＡＴカットの水晶振動板
１３１ … ＡＴカットの水晶振動片
１３２ … 励振電極
１３３、２３３、５３３、６３３ … 引出電極
１３４、３３４、５３４ａ、６３４ａ … 連結部
１３５、４３５ … 環状枠体
１３６ … 空隙
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
１５１ … 第１直線
１５２ … 第２直線
５３４ｂ、６３４ｃ … 環状枠体連結部
５３５ａ、６３５ａ … 第１環状枠体
５３５ｂ、６３５ｂ … 第２環状枠体
６３４ｂ … 補助連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状枠体で囲まれたＡＴカット水晶振動片を備える水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の周波数で振動する水晶振動片を有する水晶デバイスが知られている。このような水晶デバイスでは、水晶振動片がベース板に導電性接着剤を介して接着されるときに導電性接着剤にかけられる熱に起因した熱応力、及び導電性接着剤が硬化するときに水晶振動片にかかる機械的応力などの様々な水晶振動片にかかる応力により、水晶振動片の振動周波数の特性が変化する問題がある。
【０００３】
このような水晶振動片の振動周波数の変化に対して、例えば特許文献１では、熱応力による振動周波数への影響がないＡＴカット水晶振動片を開示している。ＡＴカットの水晶振動片は、ＸＺ’平面内において、Ｘ軸から＋６０°又は−６０°の方向に熱応力による水晶振動片の周波数への影響がなくなることが知られている。そのため特許文献１では、ＡＴカット水晶振動片のＸ軸からの回転角度が＋６０°、−６０°となる方向で水晶振動片とベース板とを互いに接着することにより、水晶振動片にかかる熱応力を緩和させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１に記載の水晶振動片においても、応力の周波数特性への影響を完全に消滅させることはできていない。水晶振動片では、さらに水晶振動片にかかる応力が緩和され、水晶振動片の周波数特性が変化しないことが望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、環状枠体で囲まれることにより水晶振動片にかかる応力が緩和されたＡＴカット水晶振動片を有する水晶デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点のＡＴカット水晶デバイスは、両主面に一対の励振電極が形成されたＡＴカット水晶振動片と、ＡＴカット水晶振動片を囲むように空隙を介して形成された環状枠体と、励振電極の中心からＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成され、ＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する一対の連結部と、一対の連結部をそれぞれ介して第一直線又は第二直線上の環状枠体まで励振電極から引き出された一対の引出電極と、一対の引出電極と接続される一対の接続電極が形成されたベース板と、引出電極と接続電極とを電気的接続するとともに引出電極を第一直線又は第二直線上で固定する一対の導電性接着剤と、を備える。
【０００８】
第２観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点において、一対の連結部の位置と一対の導電性接着剤の位置とが異なる。
【０００９】
第３観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点及び第２観点において、環状枠体が同一平面上に形成され互いに環状枠体連結部により連結される複数の環状枠体により形成され、環状枠体連結部が第一直線又は第二直線上に形成されている。
【００１０】
第４観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点から第３観点において、一対の連結部の他にＡＴカット水晶振動片と環状枠体とを連結する第一直線又は第二直線上に形成された一対の補強連結部を含む。
【００１１】
第５観点のＡＴカット水晶デバイスは、第４観点において、一対の連結部と一対の補強連結部とが、第一直線から第二直線までの間で幅広く形成されている。
【００１２】
第６観点のＡＴカット水晶デバイスは、第１観点から第５観点において、ＡＴカット水晶振動片の厚みと環状枠体の厚みとがそれぞれ異なる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、環状枠体で囲まれることにより水晶振動片にかかる応力が緩和されたＡＴカット水晶振動片を有する水晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】水晶デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】水晶デバイス１００の断面図である。
【図３】（ａ）は、水晶振動板１３０の斜視図である。 （ｂ）は、水晶振動板１３０の平面図である。
【図４】（ａ）は、ベース板１２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板１３０が載置されたベース板１２０の平面図である。
【図５】（ａ）は、ベース板２２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板２３０が載置されたベース板２２０の平面図である。
【図６】（ａ）は、水晶振動板３３０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板４３０の平面図である。 （ｃ）は、水晶振動板４３０の断面図である。
【図７】（ａ）は、水晶振動板５３０の平面図である。 （ｂ）は、水晶振動板６３０の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
＜水晶デバイス１００の構成＞
図１は、水晶デバイス１００の分解斜視図である。水晶デバイス１００は主に、ＡＴカットの水晶振動板１３０と、リッド板１１０と、ベース板１２０とにより形成されている。ＡＴカットの水晶振動板１３０は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動板の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、水晶デバイス１００においては水晶デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、水晶デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１７】
ＡＴカットの水晶振動板１３０は、ＡＴカットの水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む環状枠体１３５と、水晶振動片１３１と環状枠体１３５とを連結する連結部１３４と、により形成されている。水晶振動片１３１の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面には一対の励振電極１３２が形成されており、各励振電極１３２からは連結部１３４を通り環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にそれぞれ引出電極１３３が引き出されている。
【００１８】
水晶デバイス１００は表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子１２５とプリント基板等とがハンダを介して固定され電気的に接続されることによりプリント基板に実装される。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面には水晶デバイス１００が実装されるための一対の実装端子１２５（図２参照）が形成されている。また、ベース板１２０は、Ｘ軸に平行な長辺とＺ’軸に平行な短辺とを有する矩形形状に形成されており、ベース板１２０の外壁の四隅にはキャスタレーション１２７ａが形成され、外壁の短辺側の中央にはキャスタレーション１２７ｂが形成されている。キャスタレーション１２７ｂには、実装端子１２５の一部が形成されている。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面には−Ｙ’軸方向に凹んだ凹部１２１が形成されており、凹部１２１には水晶振動板１３０が載置される。凹部１２１には水晶振動板１３０を載置するための載置部１２３が形成されている。載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されており、接続電極１２４は凹部１２１内の底面に形成された接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。また、ベース板１２０の凹部１２１の周囲にはリッド板１１０と封止材１４２（図２参照）を介して接合される接合面１２２が形成されている。ベース板１２０は、３つの層により構成されており、これらの各層は例えばセラミックスにより形成されている。第１層１２０ａは平面状に形成されベース板１２０の−Ｙ’軸側に配置されている。また、第１層１２０ａの−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子１２５が形成されている。第１層１２０ａの＋Ｙ’軸側には第２層１２０ｂが配置される。第２層１２０ｂの中央部には、凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また第２層１２０ｂは凹部１２１に載置部１２３を形成し、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成される。第２層１２０ｂの＋Ｙ’軸側の面には第３層１２０ｃが配置される。第３層１２０ｃの中央部には凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また、第３層１２０ｃの＋Ｙ’軸側の面には接合面１２２が形成されている。ベース板１２０に形成される接続電極１２４、接続電極１２４ａ及び実装端子１２５等の電極は、例えばセラミックス上にタングステンの層が形成され、その上に下地めっきとしてニッケル層が形成され、さらにその上に仕上げメッキとして金層が形成されることにより形成される。
【００１９】
水晶デバイス１００は、環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面に形成される引出電極１３３と接続電極１２４とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して電気的に接続されることにより、水晶振動板１３０がベース板１２０の＋Ｙ’軸側に形成された凹部１２１に載置されている。さらに、平面状の板として形成されるリッド板１１０が凹部１２１を密封するようにベース板１２０の接合面１２２に封止材１４２（図２参照）を介して接合されてベース板１２０の凹部１２１が密封される。
【００２０】
図２は、水晶デバイス１００の断面図である。図２には、水晶デバイス１００の図１におけるＡ―Ａ断面を含む断面図が示されている。また図２では、Ａ−Ａ断面上に配置されていない部分が点線で示されている。水晶デバイス１００は、ベース板１２０の接合面１２２とリッド板１１０とが封止材１４２を介して互いに接合されており、これにより凹部１２１が密封されている。ベース板１２０の凹部１２１には、ベース板１２０の長辺の中心より＋Ｘ軸側に載置部１２３が形成されている。載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されており、接続電極１２４は凹部１２１内の底面に形成されている接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。また環状枠体１３５の−Ｙ’軸側に形成されている引出電極１３３（図１参照）と接続電極１２４とが導電性接着剤１４１を介して接合されることにより、水晶振動板１３０が凹部１２１に載置される。これにより、水晶振動板１３０に形成されている励振電極１３１は、引出電極１３３、導電性接着剤１４１、接続電極１２４及び接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続される。
【００２１】
図３（ａ）は、水晶振動板１３０の斜視図である。水晶振動板１３０は、ＡＴカットの水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む環状枠体１３５と、水晶振動片１３１及び環状枠体１３５を連結する連結部１３４と、により構成されている。連結部１３４は水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の側面からそれぞれ環状枠体１３５に伸びている。また、水晶振動片１３１と環状枠体１３５との間の連結部１３４以外の領域は水晶振動板１３０をＹ’軸方向に貫通する空隙１３６となっている。水晶振動片１３１には＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面にそれぞれ励振電極１３２が形成されている。水晶振動板１３０では、＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出される引出電極１３３は、＋Ｚ’軸側の連結部１３４を介して環状枠体１３５に引き出され、環状枠体１３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸側に引き出され、環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、−Ｚ’軸側の連結部１３４を介して環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。
【００２２】
図３（ｂ）は、水晶振動板１３０の平面図である。図３（ｂ）には、励振電極１３２の中心１３２ａを通り、Ｘ軸からそれぞれ右回りに６０°（Ｘ軸から＋６０°）の角度及び左回りに６０°（Ｘ軸から−６０°）の角度に回転したＸＺ’平面上の直線である第１直線１５１及び第２直線１５２が示されている。励振電極１３２の中心１３２ａは、矩形形状に形成された励振電極１３２の対角線の交点、又は励振電極１３２の一対の長辺の中央にあり、かつ一対の短辺の中央にある点として定義されることができる。また、励振電極１３２の中心１３２ａは、水晶振動片１３１の振動の中心として考えることができる。
【００２３】
水晶振動板１３０における連結部１３４の形成位置は、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。連結部１３４が第１直線１５１又は第２直線１５２に重なるとは、連結部１３４と第１直線１５１又は第２直線１５２とが少しでも重なっていることを指す。図３（ｂ）の＋Ｚ’軸側の連結部１３４においては、励振電極１３２の中心１３２ａを通り、連結部１３４と環状枠体１３５とが連結されている箇所の−Ｘ軸側の端を通る直線１５１ａと、水晶振動片１３１と連結部１３４とが連結されている箇所の＋Ｘ軸側の端を通る直線１５１ｂとが成す角度ＡＮの範囲を通る直線が、連結部１３４に重なることになる。以降の説明では、連結部１３４が伸びる方向に沿って伸びている直線１６２と、環状枠体１３５とが交差する位置１６１を連結部１３４の形成位置として説明する。第１直線１５１及び第２直線１５２が位置１６１を通る場合、第１直線１５１及び第２直線１５２は連結部１３４に重なる位置に形成される。
【００２４】
図４（ａ）は、ベース板１２０の平面図である。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に凹部１２１が形成されており、凹部１２１を囲むように接合面１２２が形成されている。凹部１２１内の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には一対の載置部１２３が形成されており、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２４が形成されている。接続電極１２４は、接続電極１２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続される。ベース板１２０では、図４（ｂ）で後述される水晶振動板１３０の載置位置に合わせて、載置部１２３が凹部１２１内の中心より＋Ｘ軸側に形成されている。
【００２５】
図４（ｂ）は、水晶振動板１３０が載置されたベース板１２０の平面図である。水晶振動板１３０の引出電極１３３（図３（ａ）参照）とベース板１２０の載置部１２３に形成される接続電極１２４とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して接着されることにより、水晶振動板１３０がベース板１２０の凹部１２１に載置される。水晶デバイス１００の水晶振動板１３０において導電性接着剤１４１が形成される位置は、図３（ｂ）で説明された連結部１３４の形成位置である位置１６１の環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面である。すなわち、導電性接着剤１４１が形成される位置は、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なっている。
【００２６】
ＡＴカットの水晶振動片では、ＸＺ’平面内においてＸ軸からの回転角度が＋６０°及び−６０°となる方向には熱応力の感度が低いことが知られている。水晶振動板１３０では、図３（ｂ）に示されるように、連結部１３４が形成される位置が第１直線１５１及び第２直線１５２上であるため、連結部１３４から励振電極１３２の中心１３２ａに熱応力が伝わりにくく、導電性接着剤１４１に起因した熱応力による周波数特性への影響が低減されている。また、導電性接着剤１４１が形成される位置も第１直線１５１又は第２直線１５２上にあるため、導電性接着剤１４１から励振電極１３２の中心１３２ａには熱応力が伝わりにくくなっている。さらに水晶振動板１３０では、矩形形状の水晶振動片１３１から離れた環状枠体１３５に導電性接着剤１４１が形成されるため導電性接着剤１４１の硬化に起因した機械的応力が励振電極１３２の中心１３２ａに伝わりにくく、周波数特性への影響が低減されている。また、導電性接着剤１４１が形成される位置が環状枠体１３５となっていることにより水晶振動板１３０の機械的強度が増加され、水晶デバイス１００としては耐衝撃性がよい。
【００２７】
水晶デバイス及び水晶振動板は、さらに異なる様々な形態をとることができる。以下、水晶デバイス又は水晶振動板の変形例を説明する。また、以下の説明で、水晶デバイス１００と同様の部分については、水晶デバイス１００と同様の番号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図５（ａ）は、ベース板２２０の平面図である。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１２１が形成されており、凹部１２１内の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には一対の載置部２２３が形成されている。載置部２２３はベース板２２０の中心よりも−Ｘ軸側に形成されており、載置部２２３の＋Ｙ’軸側には接続電極２２４が形成されている。接続電極２２４は、凹部１２１内の底面に形成された接続電極２２４ａを介して実装端子１２５に電気的に接続されている。
【００２９】
図５（ｂ）は、水晶振動板２３０が載置されたベース板２２０の平面図である。水晶振動板２３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体１３５と、連結部１３４と、により構成されている。水晶振動片１３１の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面には励振電極１３２が形成されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは引出電極２３３が引き出されており、引出電極２３３は＋Ｚ’軸側に形成されている連結部１３４を通り、環状枠体１３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面に引き出され、さらに環状枠体１３５の−Ｙ’軸側の面を−Ｘ軸方向に伸びて第２直線１５２と交差する位置１６２にまで形成されている。−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極２３３は、−Ｚ’軸側に形成されている連結部１３４を通って環状枠体１３５まで引き出され、さらに−Ｘ軸方向に伸びて第１直線１５１と交差する位置１６２にまで形成されている。水晶振動板２３０は位置１６２に導電性接着剤１４１が形成されて凹部１２１の載置部２２３に載置され、引出電極２３３とベース板２２０の接続電極２２４とが電気的に接続される。
【００３０】
水晶振動板２３０では、導電性接着剤１４１が形成される位置１６２と励振電極１３２の中心１３２ａとの間に空隙１３６が形成されていること、及び位置１６２と励振電極１３２の中心１３２ａとの距離が長くなっていることにより、導電性接着剤１４１に起因する応力が励振電極１３２の中心１３２ａに伝わりにくくなっている。そのため、導電性接着剤１４１に起因した水晶振動片１３１の振動周波数の特性の変化が防がれている。また、環状枠体１３５と水晶振動片１３１とは同じ厚さであるため、水晶振動板２３０には音響結合が生じる。そのため、励振電極１３２に電圧がかかることで生じる振動エネルギーは、環状枠体１３５に伝播する。水晶振動板２３０は環状枠体１３５の位置１６２においてベース板２２０に固定されているため、この振動エネルギーは位置１６２で反射して水晶振動片１３１まで伝播することになる。しかし、位置１６２は第１直線１５１及び第２直線１５２上にあるため、反射した振動エネルギーによる応力が周波数特性に与える影響が低減されている。
【００３１】
図６（ａ）は、水晶振動板３３０の平面図である。水晶振動板３３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体１３５と、連結部３３４と、により形成されている。また水晶振動板３３０には励振電極１３２及び引出電極１３３が形成されており、位置１６１において導電性接着剤１４１が接着される。連結部３３４は、少なくとも水晶振動片１３１と環状枠体１３５との間であり、第１直線１５１と第２直線１５２とのＺ’軸を挟んだ角度ＡＮ１の範囲内のすべての領域に形成されている。
【００３２】
水晶振動板３３０は、連結部３３４と水晶振動片１３１及び環状枠体１３５との接続部分がＸ軸方向に長く形成されていることにより水晶振動片１３１と環状枠体１３５とが強く連結され、耐衝撃性が向上している。
【００３３】
図６（ｂ）は、水晶振動板４３０の平面図である。水晶振動板４３０は、水晶振動片１３１と、環状枠体４３５と、連結部１３４と、により形成されている。また水晶振動板３３０には励振電極１３２及び引出電極１３３が形成されており、位置１６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３４】
図６（ｃ）は、水晶振動板４３０の断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。水晶振動板４３０では、水晶振動片１３１及び連結部１３４のＹ’軸方向の厚さがＬＨ１に形成されており、環状枠体４３５の厚さがＬＨ２に形成されている。厚さＬＨ２は厚さＬＨ１よりも厚い。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、＋Ｚ’軸側の連結部１３４を通り、環状枠体４３５の＋Ｚ’軸側の側面を介して−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極１３３は、−Ｚ’軸側の連結部１３４を通り、環状枠体４３５の−Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。
【００３５】
水晶振動板４３０は、環状枠体４３５と水晶振動片１３１との厚さが異なることにより水晶振動片１３１に音響結合が発生せず、水晶振動片１３１の振動周波数の特性が音響結合により影響を受けないため好ましい。また、水晶振動板４３０の変形例としては、例えば、図３（ｂ）に示された水晶振動片１３０で、連結部１３４の厚さを薄くすることなどにより音響結合を発生させないようにしてもよい。
【００３６】
図７（ａ）は、水晶振動板５３０の平面図である。水晶振動板５３０は、水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む第１環状枠体５３５ａと、第１環状枠体５３５ａを囲む第２環状枠体５３５ｂと、を含んでいる。水晶振動片１３１と第１環状枠体５３５ａとは連結部５３４ａにより連結されており、第１環状枠体５３５ａと第２環状枠体５３５ｂとは環状枠体連結部５３４ｂにより互いに連結されている。連結部５３４ａ及び環状枠体連結部５３４ｂは、第１直線１５１又は第２直線１５２に重なるように形成されている。連結部５３４ａは、励振電極１３２の中心１３２ａの中心より＋Ｘ軸側に形成されており、環状連結部５３４ｂは励振電極１３２の中心１３２ａより−Ｘ軸側に形成されている。＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３２から引き出されている引出電極５３３は、＋Ｚ’軸側に形成されている連結部５３４ａ、第１環状枠体５３５ａ、及び環状枠体連結部５３４ｂを介して第２環状枠体５３５ｂまで引き出され、さらに第２環状枠体５３５ｂの＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面まで引き出され、そこから＋Ｘ軸方向に伸びて第１直線１５１に交差する位置５６１まで引き出されている。また、−Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３２からは、−Ｚ’軸側の連結部５３４ａ、第１環状枠体５３５ａ、及び−Ｚ’軸側の環状枠体連結部５３４ｂを通って第２環状枠体５３５ｂまで引き出され、さらに＋Ｘ軸方向に伸びて第２直線１５２に交差する位置５６１まで引き出されている引出電極５３３が形成されている。水晶振動板５３０は、２箇所の位置５６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３７】
水晶振動板５３０では、導電性接着剤１４１が水晶振動片１３１から離れた第２環状枠体５３５ｂに形成されるため、導電性接着剤１４１と励振電極１３２の中心１３２ａとの間の距離が長く形成されている。そのため、導電性接着剤１４１から水晶振動片１３１の中心１３２ａに導電性接着剤１４１で発生した応力が伝わりにくく、水晶振動片１３１の振動周波数の特性の変化が防がれている。
【００３８】
図７（ｂ）は、水晶振動板６３０の平面図である。水晶振動板６３０は、水晶振動片１３１と、水晶振動片１３１を囲む第１環状枠体６３５ａと、第１環状枠体６３５ａを囲む第２環状枠体６３５ｂと、を含んでいる。水晶振動片１３１と第１環状枠体６３５ａとは連結部６３４ａ及び補助連結部６３４ｂにより連結されており、第１環状枠体６３５ａと第２環状枠体６３５ｂとは環状枠体連結部６３４ｃにより連結されている。連結部６３４ａ、補助連結部６３４ｂ、及び環状枠体連結部６３４ｃは、それぞれ第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。また、連結部６３４ａは水晶振動片１３１の中心より＋Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成され、補助連結部６３４ｂは水晶振動片１３１の中心より−Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成され、環状枠体連結部６３４ｃは水晶振動片１３１の中心より＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側であり水晶振動片１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ形成されている。水晶振動片１３１には励振電極１３２が形成されており、励振電極１３２からは引出電極６３３が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは、連結部６３４ａ、第１環状枠体６３５ａ、及び＋Ｘ軸側の環状枠体連結部６３４ｃを通って第２環状枠体６３５ｂまで引き出され、さらに第２環状枠体６３５ｂの＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面にまで引き出され、第２環状枠体６３５ｂの−Ｙ’軸側の面の第１直線１５１に交差する位置６６１まで引出電極６３３が引き出されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２からは、−Ｚ’軸側の連結部６３４ａ、第１環状枠体６３５ａ、及び＋Ｘ軸側の環状枠体連結部６３４ｃを通り第２環状枠体６３５ｂの−Ｙ’軸側の面の第２直線１５２に交差する位置６６１にまで引出電極６３３が引き出されている。水晶振動板６３０は、２箇所の位置６６１において導電性接着剤１４１が接着される。
【００３９】
水晶振動板６３０では、補助連結部１３４ｂが形成されていることにより水晶振動板６３０の耐衝撃性が向上しており好ましい。
【００４０】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００ … 水晶デバイス
１１０ … リッド板
１２０、２２０ … ベース板
１２０ａ … 第１層
１２０ｂ … 第２層
１２０ｃ … 第３層
１２１ … 凹部
１２２ … 接合面
１２３、２２３ … 載置部
１２４、１２４ａ、２２４、２２４ａ … 接続電極
１２５ … 実装端子
１２７ａ、１２７ｂ … キャスタレーション
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０ … ＡＴカットの水晶振動板
１３１ … ＡＴカットの水晶振動片
１３２ … 励振電極
１３３、２３３、５３３、６３３ … 引出電極
１３４、３３４、５３４ａ、６３４ａ … 連結部
１３５、４３５ … 環状枠体
１３６ … 空隙
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
１５１ … 第１直線
１５２ … 第２直線
５３４ｂ、６３４ｃ … 環状枠体連結部
５３５ａ、６３５ａ … 第１環状枠体
５３５ｂ、６３５ｂ … 第２環状枠体
６３４ｂ … 補助連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面に一対の励振電極が形成されたＡＴカット水晶振動片と、
前記ＡＴカット水晶振動片を囲むように空隙を介して形成された環状枠体と、
前記励振電極の中心から前記ＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成され、前記ＡＴカット水晶振動片と前記環状枠体とを連結する一対の連結部と、
前記一対の連結部をそれぞれ介して前記第一直線又は前記第二直線上の前記環状枠体まで前記励振電極から引き出された一対の引出電極と、
前記一対の引出電極と接続される一対の接続電極が形成されたベース板と、
前記引出電極と前記接続電極とを電気的接続するとともに前記引出電極を前記第一直線又は前記第二直線上で固定する一対の導電性接着剤と、
を備えるＡＴカット水晶デバイス。
【請求項２】
前記一対の連結部の位置と前記一対の導電性接着剤の位置とが異なる請求項１に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項３】
前記環状枠体は、同一平面上に形成され互いに環状枠体連結部により連結される複数の環状枠体により形成され、
前記環状枠体連結部は、前記第一直線又は前記第二直線上に形成されている請求項１又は請求項２に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項４】
前記一対の連結部の他に前記ＡＴカット水晶振動片と前記環状枠体とを連結する前記第一直線又は前記第二直線上に形成された一対の補強連結部を含む請求項１から請求項３に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項５】
前記一対の連結部と前記一対の補強連結部とは、前記第一直線から前記第二直線までの間で幅広く形成されている請求項４に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項６】
前記ＡＴカット水晶振動片の厚みと前記環状枠体の厚みとがそれぞれ異なる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項１】
両主面に一対の励振電極が形成されたＡＴカット水晶振動片と、
前記ＡＴカット水晶振動片を囲むように空隙を介して形成された環状枠体と、
前記励振電極の中心から前記ＡＴカット水晶振動片における結晶のＸＺ’面上でＸ軸と＋６０度をなす第一直線又は−６０度をなす第二直線上に形成され、前記ＡＴカット水晶振動片と前記環状枠体とを連結する一対の連結部と、
前記一対の連結部をそれぞれ介して前記第一直線又は前記第二直線上の前記環状枠体まで前記励振電極から引き出された一対の引出電極と、
前記一対の引出電極と接続される一対の接続電極が形成されたベース板と、
前記引出電極と前記接続電極とを電気的接続するとともに前記引出電極を前記第一直線又は前記第二直線上で固定する一対の導電性接着剤と、
を備えるＡＴカット水晶デバイス。
【請求項２】
前記一対の連結部の位置と前記一対の導電性接着剤の位置とが異なる請求項１に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項３】
前記環状枠体は、同一平面上に形成され互いに環状枠体連結部により連結される複数の環状枠体により形成され、
前記環状枠体連結部は、前記第一直線又は前記第二直線上に形成されている請求項１又は請求項２に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項４】
前記一対の連結部の他に前記ＡＴカット水晶振動片と前記環状枠体とを連結する前記第一直線又は前記第二直線上に形成された一対の補強連結部を含む請求項１から請求項３に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項５】
前記一対の連結部と前記一対の補強連結部とは、前記第一直線から前記第二直線までの間で幅広く形成されている請求項４に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【請求項６】
前記ＡＴカット水晶振動片の厚みと前記環状枠体の厚みとがそれぞれ異なる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＡＴカット水晶デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１７１０３（Ｐ２０１３−１７１０３Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９６１１（Ｐ２０１１−１４９６１１）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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