JPH11214946A - 振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面実装型の振動子において、振動子の発振
周波数を振動子端面から安定して取り出し、振動子の高
さを０．６mm以下の振動子を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 絶縁部材からなる下ケース３の上面の両
端部からそれぞれ中央部に向かって設けられた第１及び
第２の溝部１２ａ，１２ｂと、これに埋設された第１及
び第２の導電部９，１０と、これにまたがるように配設
され、その両端部のそれぞれで電気的に接続された振動
板４と、前記振動板４の励振部に対応する部分の下ケー
ス３に設けられた第３の溝部１１及び前記振動板４を囲
むように設けられた枠体２と、前記枠体２を覆うように
設けられた絶縁部材からなる上ケース１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面実装型の振動子
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の振動子は以下の構成を有
していた。図４は従来の振動子の分解斜視図であり、図
５は同断面図である。図５において、１６はパッケージ
で、このパッケージ１６の内部には、振動板１８が設け
られている。この振動板１８は図４に示すごとく、板体
状でその表裏面上に電極１８ａが設けられパッケージ１
６と振動板１８とを導電性接着剤１９で電気的接続を行
っている。また、１５は上蓋で、パッケージ１６の上面
開口部を密封するように設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の振動子に用いられるパッケージ１６は積層セラミック
を使用しており、また、上蓋１５には金属を使用してい
るため、振動子の薄型化に限界があった。すなわち、パ
ッケージ１６は、振動板１８の表裏面上に形成された電
極１８ａとパッケージ１６とを電気的に接続を行うため
のセラミック層２０と、発振周波数を外部に引き出すた
めに必要なセラミック層２１と、外部電極２２ａを形成
するためのセラミック層２２と、振動板１８を囲むため
のセラミック層１７が必要であり、また、パッケージ１
６の上面開口部を密封するための上蓋１５が必要となっ
ている。各セラミック層の厚みは２００μｍ程度であ
り、上蓋の厚みは１００μｍ程度である。また、パッケ
ージ１６と上蓋１５との密封するための溶接しろ２３に
５０μｍ程度必要となる。

【０００４】したがってこの種の振動子において、振動
子の高さは９５０μｍ程度が限界となっており、振動子
の高さを６００μｍ以下にして振動子端面から安定して
発振周波数を外部に取り出すことが困難であった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、非常に簡単な構成で薄型化が可能で安定した発振
周波数が得られる、振動子を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、絶縁部材からなる下ケースの上面の両端部
からそれぞれ中央部に向かって設けられた第１及び第２
の溝部と、前記第１及び第２の溝部に埋設された第１及
び第２の導電部と、前記第１及び第２の導電部にまたが
るように配設され、その両端部のそれぞれで電気的に接
続された振動板と、前記振動板の励振部に対応する部分
の下ケースに設けられた第３の溝部及び前記振動板を囲
むように設けられた枠体と、前記枠体を覆うように設け
られた絶縁部材からなる上ケースとを備えた振動子であ
る。

【０００７】この発明によれば、薄型で振動子端面から
安定して発振周波数を外部に取り出すことができる振動
子が得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、絶縁部材からなる下ケースの上面の両端部からそれ
ぞれ中央部に向かって設けられた第１及び第２の溝部
と、前記第１及び第２の溝部に埋設された第１及び第２
の導電部と、前記第１及び第２の導電部にまたがるよう
に配設され、その両端部のそれぞれで電気的に接続され
た振動板と、前記振動板の励振部に対応する部分の下ケ
ースに設けられた第３の溝部及び前記振動板を囲むよう
に設けられた枠体と、前記枠体を覆うように設けられた
絶縁部材からなる上ケースとを備えた振動子というもの
であり枠体に囲まれた振動子より励振させた発振周波数
を安定して外部に取り出すことができるという作用を有
する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、枠体は、少なく
とも第１及び第２の導電部の一部が前記枠体の外に出る
ように配設されることを特徴とする請求項１記載の振動
子というものであり振動子の外部電極との電気的接続に
対して安定した発振周波数特性が得られる作用を有す
る。

【００１０】請求項３に記載の発明は、第１〜３の溝部
が連続した溝部であることを特徴とする請求項１記載の
振動子というものであり振動子の励振に対して安定した
発振周波数を得られることができるとともに振動子外部
に安定した発振周波数を得られる作用を有する。

【００１１】請求項４に記載の発明は、上・下ケースが
ガラスよりなることを特徴とする請求項１記載の振動子
というものであり振動子の気密封止に対して安定した発
振周波数を得られる作用を有する。

【００１２】請求項５に記載の発明は、上・下ケース及
び枠体がガラスよりなり、それぞれが直接接合により接
続されていることを特徴とする請求項１記載の振動子と
いうものであり振動子の気密封止に対して安定した発振
周波数を得られる作用を有する。

【００１３】請求項６に記載の発明は、第１〜３の溝部
がエッチングにより形成されていることを特徴とする請
求項１記載の振動子というものであり振動子の励振に対
して安定した発振周波数を得られるとともに振動子外部
に安定した引き出し電極を形成できる作用を有する。

【００１４】請求項７に記載の発明は、第１〜３の溝部
がサンドブラストにより形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の振動子というものであり振動子の励振
に対して安定した発振周波数を得られるとともに振動子
外部に安定した引き出し電極を形成できる作用を有す
る。

【００１５】請求項８に記載の発明は、枠体がセラミッ
クよりなることを特徴とする請求項１記載の振動子とい
うものであり振動子の励振に対して安定した発振周波数
を得られる作用を有する。

【００１６】請求項９に記載の発明は、上・下ケース及
び枠体の厚みが２００μｍ以下であることを特徴とする
請求項１記載の振動子というものであり振動子の高さを
６００μｍ以下にすることができるとともに振動子の励
振に対して安定した発振周波数を得られる作用を有す
る。

【００１７】以下、本発明の一実施の形態について、図
１から図３を用いて説明する。図１は、本発明の振動子
の分解斜視図であり、図２は同振動子の断面図である。
図１において１は上ケース、２は枠体、３は下ケースで
ある。下ケース３の上面には両端部からそれぞれ中央部
に向かって第１及び第２の溝部１２ａ，１２ｂを形成
し、第１及び第２の溝部１２ａ，１２ｂに埋設するよう
に第１及び第２の導電部９，１０の形成を行い、また、
振動板４の励振部に対応する部分に第３の溝部１１を形
成している。第１及び第２の導電部９，１０の両端部の
それぞれで電気的に接続された振動板を囲むように枠体
２の形成を行い、枠体２を覆うように上ケース１を形成
している。また、図３に示すように導電部９，１０を枠
体２の外に配設することも可能である。

【００１８】下ケース３の形成方法は、下ケース３の上
面部にフォトリソグラフィーにより第１、第２及び第３
の溝１２ａ，１２ｂ，１１のパターン形成を行った後、
エッチングまたはサンドブラストにより第１、第２及び
第３の溝部１２ａ，１２ｂ，１１の形成を行う。次に、
第１及び第２の溝部１２ａ，１２ｂに蒸着、スパッタ、
及び印刷により導電部９，１０の形成を行う。また、枠
体２の形成を下ケースと同様のプロセスで形成を行い枠
体２を、下ケース３に接着または接合し、表裏面に電極
５，６の形成を行った振動板４を導電性接着材７，８を
用いて下ケース３の導電部９，１０に電気的接続を行
い、枠体２を覆うように上ケース１を接着または接合を
行う。そして、外部電極１３，１４をメッキ、蒸着、ス
パッタ等により形成する。

【００１９】下ケース３の材料には溝部１１，１２ａ，
１２ｂの深さを０．０１μｍ〜５０μｍ程度まで制御可
能な材料と電気的絶縁部材の材料として選定している。
振動子の経時変化による周波数変化に対して±１．０ｐ
ｐｍ以下の振動子においては、枠体及び上ケースの材料
に下ケース３と同じ熱膨張率のガラスを用いて、直接接
合を行い、振動子の気密封止を行う。また、振動子の経
時変化による周波数変化に対して±１．０ｐｐｍ以上の
振動子においては、枠体の材料をセラミックを用いて、
上・下ケース１，３と枠体２を接着するのである。

【００２０】上・下ケース１，３の厚みであるが、上記
プロセスを用いることによりガラスの曲げ強度及びたわ
み強度に耐える厚みとして２００μｍ以下が可能とな
り、また、枠体２の厚みについては、振動板４の上面が
上ケースの下面と接触しない程度の厚みとして２００μ
ｍが可能である。

【００２１】以上の構成及びプロセスを用いることによ
り、振動子の発振周波数が安定し、振動子の高さが６０
０μｍ以下の振動子が可能となる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、非常に簡
単な構成で薄型化が容易で安定した発振周波数が得られ
る振動子を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による振動子の分解斜視
図

【図２】本発明の一実施の形態による振動子の断面図

【図３】本発明の一実施の形態による振動子の断面図

【図４】従来例の振動子の分解斜視図

【図５】同断面図

【符号の説明】

１ 上ケース ２ 枠体 ３ 下ケース ４ 振動板 ５，６ 電極 ７，８ 導電性接着剤 ９，１０ 導電部 １１，１２ａ，１２ｂ 溝部 １３，１４ 外部電極 １５ 上蓋 １６ パッケージ １８ 振動板 １８ａ 電極 １９ 導電性接着剤

フロントページの続き (72)発明者 島村 徹郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁部材からなる下ケースの上面の両端
   部からそれぞれ中央部に向かって設けられた第１及び第
   ２の溝部と、前記第１及び第２の溝部に埋設された第１
   及び第２の導電部と、前記第１及び第２の導電部にまた
   がるように配設され、その両端部のそれぞれで電気的に
   接続された振動板と、前記振動板の励振部に対応する部
   分の下ケースに設けられた第３の溝部及び前記振動板を
   囲むように設けられた枠体と、前記枠体を覆うように設
   けられた絶縁部材からなる上ケースとを備えた振動子。
2. 【請求項２】 枠体は、少なくとも第１及び第２の導電
   部の一部が前記枠体の外に出るように配設されることを
   特徴とする請求項１記載の振動子。
3. 【請求項３】 第１〜３の溝部が連続した溝部であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の振動子。
4. 【請求項４】 上・下ケースがガラスよりなることを特
   徴とする請求項１記載の振動子。
5. 【請求項５】 上・下ケース及び枠体がガラスよりな
   り、それぞれが直接接合により接続されていることを特
   徴とする請求項１記載の振動子。
6. 【請求項６】 第１〜３の溝部がエッチングにより形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の振動子。
7. 【請求項７】 第１〜３の溝部がサンドブラストにより
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の振動
   子。
8. 【請求項８】 枠体がセラミックよりなることを特徴と
   する請求項１記載の振動子。
9. 【請求項９】 上・下ケース及び枠体の厚みが２００μ
   ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の振動子。