(57)【要約】【課題】電極に於いてエネルギーの損失を抑えた水晶振動素子を提供する。また、外部の温度が同じであっても、加熱されてその温度になった場合と冷却されてその温度になった場合のように、外部の温度変化の仕方によって周波数特性が異なることを防いだ水晶振動素子を提供する。【解決手段】水晶振動素子は、矩形形状の平板に設けられた水晶片と、前記水晶片の両主面の中央部に設けられた下地層と前記下地層に設けられた金属膜とを備えた電極とから構成されている。また、水晶振動素子は、金属膜に銅が用いられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶片と、前記水晶片の両主面に設けられた下地層と前記下地層に設けられた金属膜とを備えた電極と、から構成され、前記金属膜が銅からなることを特徴とする水晶振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイスに用いられる水晶振動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用通信機器や電子計算機等の電子機器を構成する電子部品の一つとして水晶デバイスが用いられる。電子機器の低価格化に伴い、このような水晶デバイスも小型化と低価格化が求められている。
ここで、従来の水晶デバイスとして、水晶振動子を例に説明する。
【０００３】
従来の水晶振動子は、一般的に、水晶振動素子とこの水晶振動素子が搭載される素子搭載部材と素子搭載部材と接合され水晶振動素子を封止する蓋部材とから主に構成されている。
【０００４】
このような従来の水晶振動子に用いられる水晶振動素子は、矩形形状の水晶片と電極とから主に構成されている。
水晶片は、水晶が主に用いられている。また、水晶片は、例えば、矩形形状の平板に用いられている。
電極は、励振電極と引き回し電極とから構成されている。
励振電極は、例えば、水晶片の両主面の中央部に設けられている。また、励振電極は、水晶片の逆圧電効果により水晶片を振動させるために用いられる。
引き回し電極は、励振電極に外部から電圧を加えるために外部と励振電極とを接続させる機能を備えている。つまり、引き回し電極は、一方の端部が励振電極に接続され、他方の端部が水晶片の端部に位置するように設けられている。
【０００５】
また、電極は、例えば、下地層と金属膜とを備えている。
下地層は、例えば、チタンが用いられる。また、下地層は、水晶片の両主面であって、励振電極と引き回し電極となる位置、つまり、電極となる位置に設けられる。また、下地層は、水晶片の両主面と後述する金属膜との接着強度を上げる役割を果たしている。
金属膜は、例えば、金が用いられる。
金属膜に用いられる金は、０℃に於いて、熱伝導率が３１９Ｗ／ｍＫであり、電気抵抗を表す体積抵抗率が２．０５×１０−８Ωｍである。
また、金属膜は、励振電極及び引き回し電極となる位置、つまり、電極となる位置であって下地層に設けられる。
つまり、水晶振動素子は、チタンからなる下地層と金からなる金属膜を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１１３３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の水晶振動素子は、チタンからなる下地層が水晶片に設けられ、金からなる金属膜がこの下地層に設けられている。
水晶振動素子が小型化された場合、従来の水晶振動素子は、電極に於いて、エネルギーの損失する量が同じであっても、電極全体に対する割合が大きくなるため、水晶振動素子のクリスタルインピーダンスが悪化する恐れがある。
【０００８】
また、従来の水晶振動素子は、金属膜が金からなっている。従来の水晶振動素子は、金属膜に外部の温度が伝わる時間がかかり、外部の温度変化の仕方によって応答が大きく異なる恐れがある。
つまり、従来の水晶振動素子は、外部の温度が同じであっても、加熱されてその温度になった場合と、冷却されてその温度となった場合とで、周波数特性が大きく異なる恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明では、電極に於いてエネルギーの損失を抑え、周波数特性が外部の温度変化の仕方によって異なることを防いだ水晶振動素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、平板の水晶が用いられた水晶片と、前記水晶片の両主面に設けられた下地層と前記下地層に設けられた金属膜とを備えた電極と、から構成され、前記金属膜が銅からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このような水晶振動素子は、下地層が水晶片に設けられ、銅からなる金属膜がこの下地層に設けられている。
金属膜に用いられている銅は、金と比較すると、電気抵抗を表す体積抵抗率が約０．７５倍となっている。
従って、このような水晶振動素子は、従来の水晶振動素子と比較して、電極でのエネルギーの損失を抑えることができるので、エネルギーの損失によってクリスタルインピーダンスが悪化することを防ぐことができる。
【００１２】
また、このような水晶振動素子は、下地層が水晶片に設けられ、銅からなる金属膜がこの下地層に設けられている。
金属膜に用いられている銅は、金と比較すると、熱伝導率が約１．３倍となっている。
従って、このような水晶振動素子は、従来の水晶振動素子と比較して、金属膜に外部の温度が伝わる時間を短くすることができる。
つまり、このような水晶振動素子は、外部の温度が同じであっても、加熱されてその温度になった場合と、冷却されてその温度となった場合とで、周波数特性が大きく異なることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る水晶振動素子の状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において、各構成要素の状態をわかりやすくするために誇張して図示している。
【００１５】
本発明の実施形態に係る水晶振動素子について説明する。
【００１６】
ここで、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、図１に示すように、水晶片Ｓと電極１０とから主に構成されている。
【００１７】
水晶片Ｓは、水晶が主に用いられている。また、水晶片Ｓは、例えば、矩形形状の平板に用いられている。
【００１８】
電極１０は、励振電極１１（１１ａ，１１ｂ）と引き回し電極１２（１２ａ，１２ｂ）とから構成されている。
励振電極１１は、水晶片Ｓの両主面に設けられている。また、励振電極１１は、水晶の逆圧電効果により水晶片Ｓを振動させるために用いられる。また、励振電極１１は、例えば、２つ一対で設けられている。
引き回し電極１２は、励振電極１１に外部から電圧を加えるために外部と励振電極１１とを接続させる機能を備えている。つまり、引き回し電極１２は、一方の端部が励振電極１１に接続され、他方の端部が水晶片Ｓの端部に位置するように設けられている。
【００１９】
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動素子１００の電極１０は、図１に示すように、下地層１１ｂ，１２ｂと銅からなる金属膜１１ａ，１２ａを備えている。
【００２０】
下地層１１ｂ，１２ｂは、例えば、クロムが用いられている。
クロムからなる下地層１１ｂ，１２ｂは、水晶片Ｓの両主面であって、励振電極１１及び引き回し電極１２、つまり、電極１０が設けられる位置に設けられている。
このクロムからなる下地層１１ｂ，１２ｂは、後述する銅からなる金属層１１ａ，１２ａと水晶片Ｓとの密着強度を保つことのできる厚みとする。
【００２１】
金属膜１１ａ，１２ａは、例えば、銅が用いられる。
金属膜１１ａ，１２ａに用いられる銅は、０℃に於いて、熱伝導率が４０３Ｗ／ｍＫであり、電気抵抗を表す体積抵抗率が１．５５×１０−８Ωｍとなっている。
銅からなる金属膜１１ａ，１２ａは、図１に示すように、下地層１１ｂ，１２ｂ上に設けられている。つまり、金属膜１１ａ，１２ａは、下地層１１ｂ，１２ｂの水晶片と接していない主面に設けられ、水晶片Ｓとで下地層１１ｂ，１２ｂを挟んだ状態となっている。
【００２２】
このような本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、下地層が水晶片に設けられ、銅からなる金属膜がこの下地層に設けられた構造となっている。
金属膜に用いられている銅は、金と比較すると、電気抵抗を表す体積抵抗率が約０．７５倍となっている。
従って、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、従来の水晶振動素子と比較して、電極でのエネルギーの損失を抑えることができるので、エネルギーの損失によってクリスタルインピーダンスが悪化することを防ぐことができる。
【００２３】
また、このような本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、下地層１１ｂ，１２ｂが水晶片Ｓに設けられ、銅からなる金属膜１１ａ，１２ａが下地層１１ｂ，１２ｂに設けられている。
金属膜１１ａ，１２ａに設けられている銅は、金属膜に用いられている銅は、金と比較すると、熱伝導率が約１．３倍となっている。
従って、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、従来の水晶振動素子と比較して、金属膜に外部の温度が伝わる時間を短くすることができる。
つまり、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、外部の温度が同じであっても、加熱されてその温度になった場合と、冷却されてその温度となった場合とで、周波数特性が大きく異なることを防ぐことができる。
【００２４】
また、このような本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、下地層１１ｂ，１２ｂが水晶片Ｓに設けられ、銅からなる金属膜１１ａ，１２ａがこの下地層１１ｂ，１２ｂに設けられている。
銅は、金と比較すると、希少価値が低く、価格も安価である。このため、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１００は、金のような高価な材質を金属膜に用いていないので、製造コストを抑えることができる。
【００２５】
なお、ここでは、下地層がクロムからなる場合について説明したが、例えば、チタン、ニッケル、ニクロムのいずれか一つから選択して用いてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１００  水晶振動素子
Ｓ  水晶片
１０  電極
１１ａ，１２ａ  金属膜
１１ｂ，１２ｂ  下地層
【図１】
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