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公開番号2024179828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023099038
出願日2023-06-16
発明の名称振動デバイス
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/19 20060101AFI20241219BHJP(基本電子回路)
要約【課題】Q値の高い振動素子を有する振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイス1は、ベース10と、振動部22及び薄肉部23を有し、平面視において、振動部22の外形より内側に、励振電極31が形成された振動素子20と、を含み、振動素子20は、第1辺41と第1辺41とは反対側の第2辺42を含み、平面視で、第1辺41と振動部22との間において金属バンプ27によりベース10に接合されており、振動部22は、第1辺41側に位置する第3辺43及び第2辺42側に位置する第4辺44を含み、励振電極31は、第3辺43に沿う第5辺45及び第4辺44に沿う第6辺46を含み、第3辺43と第4辺44との間の距離をL1とし、第3辺43と第5辺45との間の距離をD1とし、第4辺44と第6辺46との間の距離をD2としたとき、0.03≦D1/L1≦0.07及び0.03≦D2/L1≦0.07の少なくとも一方を満たす。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ベースと、
振動部及び前記振動部より厚さが薄い薄肉部を有し、平面視において、前記振動部の外形より内側に、励振電極が形成された振動素子と、を含み、
前記振動素子は、第１辺と前記第１辺とは反対側の第２辺を含み、平面視で、前記第１辺と前記振動部との間において金属バンプにより前記ベースに接合されており、
前記振動部は、前記第１辺側に位置する第３辺及び前記第２辺側に位置する第４辺を含み、
前記励振電極は、前記第３辺に沿っている第５辺及び前記第４辺に沿っている第６辺を含み、
前記第３辺と前記第４辺との間の距離をＬ１とし、
前記第３辺と前記第５辺との間の距離をＤ１とし、
前記第４辺と前記第６辺との間の距離をＤ２としたとき、
０．０３≦Ｄ１／Ｌ１≦０．０７及び０．０３≦Ｄ２／Ｌ１≦０．０７の少なくとも一方を満たす、
振動デバイス。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記Ｌ１、前記Ｄ１、及び前記Ｄ２は、
０．０３６≦Ｄ１／Ｌ１≦０．０６２及び０．０３６≦Ｄ２／Ｌ１≦０．０６２の少なくとも一方を満たす、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記Ｌ１、前記Ｄ１、及び前記Ｄ２は、
０．０４≦Ｄ１／Ｌ１≦０．０５８及び０．０４≦Ｄ２／Ｌ１≦０．０５８の少なくとも一方を満たす、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記薄肉部を介して前記振動部に接続され、前記薄肉部より厚い支持部を含み、
前記支持部は、前記金属バンプにより前記ベースに接合されている、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記ベースは、シリコン基板を含む、
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記シリコン基板に接合され、前記シリコン基板との間で前記振動素子を収容する蓋体を更に備え、
前記シリコン基板は、第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を含み、
前記第１面側に前記振動素子が前記金属バンプにより接合され、
前記振動素子と電気的に接続された発振回路が前記シリコン基板に形成されている、
請求項５に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記振動素子は、水晶振動素子であり、
前記金属バンプと前記ベースとの間に、水晶基板を有する、
請求項１に記載の振動デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
振動する振動部及び振動部より厚さが薄く振動部の外縁に一体化された薄肉部を有するメサ型構造の振動素子を備え、振動エネルギーを振動部に閉じ込めＱ値を向上させた振動デバイスが知られている。
例えば特許文献１では、振動素子としてのメサ型構造の振動片をベース基板に接合する接合材の大きさを最適化することで、振動片に生じる屈曲振動の振幅を減衰させた振動デバイスとしての振動子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１５２４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の振動デバイスは、接合材として金属バンプを用いた場合、導電性接着剤に比べ硬度が高いため、振動素子の振動状態への影響が大きくなり、振動特性が劣化しＱ値が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
振動デバイスは、ベースと、振動部及び前記振動部より厚さが薄い薄肉部を有し、平面視において、前記振動部の外形より内側に、励振電極が形成された振動素子と、を含み、前記振動素子は、第１辺と前記第１辺とは反対側の第２辺を含み、平面視で、前記第１辺と前記振動部との間において金属バンプにより前記ベースに接合されており、前記振動部は、前記第１辺側に位置する第３辺及び前記第２辺側に位置する第４辺を含み、前記励振電極は、前記第３辺に沿っている第５辺及び前記第４辺に沿っている第６辺を含み、前記第３辺と前記第４辺との間の距離をＬ１とし、前記第３辺と前記第５辺との間の距離をＤ１とし、前記第４辺と前記第６辺との間の距離をＤ２としたとき、０．０３≦Ｄ１／Ｌ１≦０．０７及び０．０３≦Ｄ２／Ｌ１≦０．０７の少なくとも一方を満たす。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図１のＡ１－Ａ１線での断面図。
第１実施形態に係る振動デバイスの備える振動素子の概略構造を示す平面図。
図３のＡ２－Ａ２線での断面図。
振動部外形と励振電極外形との間隔に対する振動素子のＱ値を示す図。
第２実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図６のＢ１－Ｂ１線での断面図。
第２実施形態に係る振動デバイスの備える振動素子の概略構造を示す平面図。
図８のＢ２－Ｂ２線での断面図。
第３実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図１０のＣ１－Ｃ１線での断面図。
第３実施形態に係る振動デバイスの備える振動素子の概略構造を示す平面図。
図１２のＣ２－Ｃ２線での断面図。
第４実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図１４のＤ－Ｄ線での断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
１．第１実施形態
先ず、第１実施形態に係る振動デバイス１について、図１～図５を参照して説明する。
尚、説明の便宜上、以降の各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を図示している。また、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿った方向を「Ｚ方向」と言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、基端側を「マイナス側」、Ｚ方向プラス側を「上」、Ｚ方向マイナス側を「下」とも言う。
【０００８】
振動デバイス１は、図１及び図２に示すように、ベース１０と、ベース１０の第１面１１に配置されている振動素子２０と、振動素子２０をベース１０に接合する金属バンプ２７と、振動素子２０を覆ってベース１０の第１面１１に接合されている蓋体１６と、を有する。
【０００９】
ベース１０は、シリコン基板であり、表裏関係にある第１面１１及び第２面１２を有し、第１面１１に振動素子２０が金属バンプ２７により接合され、２つの内部端子１４が設けられている。また、振動素子２０と電気的に接続された発振回路１３がシリコン基板に設けられている。尚、本実施形態では、発振回路１３は、シリコン基板であるベース１０の第１面１１側に設けられている。換言すれば、ベース１０は、第１面１１を能動面とした半導体集積回路基板である。発振回路１３は、振動素子２０を発振させてクロック信号等の基準信号の周波数を生成する。尚、発振回路１３と内部端子１４とは、電気的に接続されている。
【００１０】
ベース１０の第２面１２には、基準信号の周波数を出力する外部端子１５が複数設けられている。外部端子１５は、図示しない配線や貫通電極により発振回路１３と電気的に接続されている。尚、外部端子１５は、ベース１０との間に、図示しない絶縁層を介して配置してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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