压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件。该压电振动元件包括：振动片，具有由电信号振动的、分别形成在其一个表面和另一个表面上的第一台面部和第二台面部；第一激励电极，形成在第一台面部上并且被配置为将电信号传输给第一台面部；第二激励电极，形成在第二台面部上并且被配置为将电信号传输给第二台面部；第一支柱，第一支柱以与第一台面部的侧面连接的一端具有与第一台面部相同的高度这样的方式形成在振动片的一个表面上；第一连接电极，形成在第一支柱上，使得从外部供给的电信号被接收并且被传输给第一激励电极；以及第二连接电极，形成在振动片上，使得从外部供给的电信号被接收并且被传输给第二激励电极。
【专利说明】压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月13日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2013-0095984的权益，通过引用将其全部内容结合在此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件。
【背景技术】
[0004]晶体振荡器是一种当从外部供给电压时使用通过压电现象引起的晶体片(crystal piece)的谐振来产生特定频率的装置。
[0005]在诸如频率振荡器和变频器等各种应用中使用晶体振荡器。用作晶体振荡器的压电材料是具有良好压电特性并且由此用作稳定的机械共振发生器的晶体。
[0006]由于其产生的稳定频率，晶体振荡器被用于计算机和通信设备的振荡器电路，并且通常用作所有信号的基准的关键组件。
[0007]韩国专利申请第10-2012-0117124 号(QUARTZ VIBRATOR AND ELECTRODESTRUCTURE THEREOF ;于2012年10月24日公开)公开了本发明的现有技术。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种其中由支柱(post)支撑电极的压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件。
[0009]本发明的一方面提供一种压电振动元件，压电振动元件包括:振动片(vibratingpiece),振动片具有通过电信号振动的、分别形成在其一个表面和另一表面上的第一台面部(first mesa port1n)和第二台面部；第一激励电极，第一激励电极形成在第一台面部上并且被配置为将电信号传输给第一台面部；第二激励电极，第二激励电极形成在第二台面部上并且被配置为将电信号传输给第二台面部；第一支柱，第一支柱以这样一种方式形成在振动片的一个表面上，即，其与第一台面部的侧面连接的一端(one end)具有与第一台面部相同的高度；第一连接电极，第一连接电极形成在第一支柱上，从而接收从外部供给的电信号并且将电信号传输给第一激励电极；以及第二连接电极，第二连接电极形成在振动片上，从而接收从外部供给的电信号并且将电信号传输给第二激励电极。
[0010]第一台面部可以形成为在振动片的一个表面上倾斜(slated)，并且第一支柱可以与第一台面部的一个侧面连接，第一台面部的一个侧面与振动片的一个表面形成锐角。
[0011]第一支柱的上表面可以定位在与第一台面部的上表面相同的平面内。
[0012]压电振动元件可进一步包括第一引线电极(first lead electrode),第一引线电极插入在第一激励电极与第一连接电极之间并且被配置为将第一连接电极与第一激励电极电连接。
[0013]第一支柱可以延伸至第一引线电极的下部以支撑第一引线电极。
[0014]第二连接电极可以形成在振动片的一个表面上。
[0015]压电振动元件可进一步包括第二支柱，第二支柱形成在第二连接电极与振动片的一个表面之间，从而支撑形成在振动片的一个表面上的第二连接电极。
[0016]第二支柱的上表面可以定位在与第一台面部的上表面和第一支柱的上表面相同的平面内。
[0017]压电振动元件可进一步包括第三支柱，第三支柱以这样一种方式形成在振动片的另一表面上，即，其与第二台面部的侧面连接的一端具有与第二台面部相同的高度，并且第二连接电极可以形成在第三支柱上。
[0018]第三支柱的上表面可以定位在与第二台面部的上表面相同的平面内。
[0019]压电振动元件可进一步包括第二引线电极，第二引线电极插入在第二激励电极与第二连接电极之间并且被配置为将第二连接电极与第二激励电极电连接，并且第三支柱可以延伸至第二引线电极的下部以支撑第二引线电极。
[0020]第一连接电极可以延伸至振动片的另一表面。
[0021 ] 压电振动元件可进一步包括第四支柱，第四支柱形成在第一连接电极与振动片的另一表面之间，从而支撑延伸至振动片的另一表面的第一连接电极。
[0022]第四支柱的上表面可以定位在与第三支柱的上表面和第二台面部的上表面相同的平面内。
[0023]本发明的另一方面提供一种振动元件封装件，其包括:壳体，壳体具有内置其间的容纳空间(receiving space);电极焊盘，电极焊盘形成在壳体内；以及压电振动元件，压电振动元件被容纳在容纳空间内并且耦接至电极焊盘的一侧以通过电信号振动。压电振动元件可包括:振动片，振动片具有分别形成在其一个表面和另一表面上的第一台面部和第二台面部，第一台面部和第二台面部通过电信号振动；第一激励电极，第一激励电极形成在第一台面部上并且被配置为将电信号传输给第一台面部；第二激励电极，第二激励电极形成在第二台面部上并且被配置为将电信号传输给第二台面部；第一支柱，第一支柱以这样一种方式形成在振动片的一个表面上，即，其与第一台面部的侧面连接的一端具有与第一台面部相同的高度；第一连接电极，第一连接电极形成在第一支柱上以与电极焊盘电连接，从而通过电极焊盘接收电信号并且将电信号传输给第一激励电极；以及第二连接电极，第二连接电极形成在振动片上，以便通过电极焊盘接收电信号并且将电信号传输给第二激励电极。
[0024]第一台面部可形成为倾斜在振动片的一个表面上，并且第一支柱可以与第一台面部的一个侧面连接，第一台面部的一个侧面与振动片的一个表面形成锐角。
[0025]第一支柱的上表面可以定位在与第一台面部的上表面相同的平面内。
[0026]振动元件封装件可进一步包括第一引线电极，第一引线电极插入在第一激励电极与第一连接电极之间并且被配置为将第一连接电极与第一激励电极电连接，并且第一支柱可以延伸至第一引线电极的下部以支撑第一引线电极。
[0027]第二连接电极可以形成在振动片的一个表面上，并且第二支柱可以形成在第二连接电极与振动片的一个表面之间，从而支撑形成在振动片的一个表面上的第二连接电极。
[0028]振动元件封装件可进一步包括第三支柱，第三支柱以这样一种方式形成在振动片的另一表面上，即，其与第二台面部的侧面连接的一端具有与第二台面部相同的高度，并且第二连接电极可形成在第三支柱上。
[0029]振动元件封装件可进一步包括第二引线电极，第二引线电极插入在第二激励电极与第二连接电极之间并且被配置为将第二连接电极与第二激励电极电连接，并且第三支柱可延伸至第二引线电极的下部以支撑第二引线电极。
[0030]第一连接电极可延伸至振动片的另一表面，并且第四支柱可形成在第一连接电极与振动片的另一表面之间，从而支撑延伸至振动片的另一表面的第一连接电极。
[0031]根据本发明的实施方式，可以防止压电振动元件的短路，并且因此，可以提高电场效率。
[0032]根据本发明的另一实施方式，可以降低由振动元件封装件的电极短路引起的次品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1示出了根据本发明的实施方式的振动元件封装件。
[0034]图2示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件。
[0035]图3示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件的两表面。
[0036]图4是示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件的截面图。
【具体实施方式】
[0037]在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的压电振动元件和具有压电振动元件的振动元件封装件的特定实施方式。在参考附图描述本发明的特定实施方式时，任一相同或者对应的元件均以相同参考标号表示，并且将不提供它们的冗余描述。
[0038]在描述各个元件时可以使用诸如“第一”和“第二”等术语，但是，不应将上述元件局限于上述术语。上述术语仅用于将一个元件与另一个进行区分。
[0039]当一个元件被描述为“耦接”或者“连接”至另一元件时，其不仅被解释为与另一元件实体接触，还被解释为可能具有插入其间的第三元件，并且该一个元件和另一元件中的每个元件与第三元件接触。
[0040]图1示出了根据本发明的实施方式的振动元件封装件。
[0041]根据本发明的实施方式的振动元件封装件10可包括:壳体11、电极焊盘15以及压电振动元件100。
[0042]壳体11可包括:底部12、支撑部13以及盖14。底部12可以由金属、陶瓷或者聚合物制成。支撑部13形成为围绕(suiround)底部12并且提供用于容纳压电振动元件100的空间。支撑部13可以与底部12—体形成并且可以由金属、陶瓷或者聚合物制成。盖14被布置在支撑部13上方并且被配置为密封由底部12和支撑部13形成的容纳空间。
[0043]电极焊盘15形成在壳体11内并且是压电振动元件100所耦接的部件(a part)。电极焊盘15可以配对地形成在壳体11的底部12上。压电振动元件100的一端耦接至电极焊盘15并且通过电信号振动。而且，导电粘合剂16可以被置于电极焊盘15与压电振动元件100之间。
[0044]在下文中，将描述被容纳在壳体11内的压电振动元件100。
[0045]图2示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件。图3示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件的两表面。图4是示出了根据本发明的实施方式的压电振动元件的截面图。
[0046]参考图2至图4，根据本发明的实施方式的压电振动元件100可包括:振动片110、第一激励电极120、第二激励电极125、第一支柱130、第二支柱131、第三支柱135、第四支柱136、第一连接电极140、第二连接电极145、第一引线电极150以及第二引线电极155。
[0047]振动片110是通过电信号振动的压电材料。振动片110可以由晶体制成。
[0048]振动片110可具有在其上形成的第一台面部111和第二台面部115。第一台面部111和第二台面部115分别在振动片110的一个表面和另一表面上向外突出并且均具有平坦的顶面。通过使第一台阶部111和第二台阶部115形成在振动片110上，振动片110中形成阶梯差。当对振动片110进行蚀刻时可形成第一台面部111和第二台面部115。
[0049]当从侧面观看时，第一台面部111和第二台面部115形成歪斜的(askew)。例如，具有矩形形状的第一台面部111朝向一侧倾斜(slanted)，因此，第一台面部111的一个侧面与振动片110的表面形成锐角，并且第一台面部111的另一侧面与振动片110的表面形成钝角。
[0050]第一台面部111和第二台面部115通过电信号在振动片110处强烈振动。在这种情况下，第一台面部111和第二台面部115在水平但彼此相反的方向上振动，由此使振动片110 滑动振动(slip vibrat1ns)。
[0051]第一激励电极120形成在第一台面部111上并且可将电信号传输给第一台面部111以使第一台面部111振动。
[0052]与第一激励电极120形成一对的第二激励电极125形成在第二台面部115上并且可将电信号传输给第二台面部115以使第二台面部115振动。
[0053]第一支柱130是与第一台面部111的侧面连接的支撑件。第一支柱130形成在振动片110的一个表面上，并且与第一台面部111连接的第一支柱130中的一个可具有与第一台面部相同的高度。因为由于第一支柱130,第一激励电极120与第一连接电极140之间不存在阶梯差，所以它可以防止第一激励电极120与第一连接电极140之间的短路。
[0054]具体地，第一支柱130可以与第一台面部111的一个侧面连接，第一台面部111的一个侧面与振动片110的一个表面形成锐角。没有第一支柱130，电极很容易短路，因为电极必须形成在与振动片110的一个表面形成锐角的第一台面部111的一个侧面上。然而，由于第一支柱130，第一激励电极120与第一连接电极140之间不存在阶梯差，可以很容易防止发生短路。
[0055]第一支柱130的上表面形成为平坦的(flat)。第一支柱130的上表面可定位在与第一台面部111的上表面相同的平面内。通过使第一支柱130的上表面定位在与第一台阶部111的上表面相同的平面内，电极可以形成为平坦的，从而更容易形成电极。
[0056]第一连接电极140接收从外部供给的电信号并且将电信号传输给第一激励电极120。第一连接电极140是与振动元件封装件10的电极焊盘15连接的部分(port1n,部位)并且可以与第一激励电极120电连接。
[0057]第一连接电极140可形成在第一支柱130上。在第一连接电极140形成在第一支柱130上的情况下，第一激励电极120与第一连接电极140之间的边界处不产生阶梯差，从而使得可以防止电极短路。
[0058]第一连接电极140可形成在振动片110的一个表面的端部。而且，第一连接电极140可延伸至振动片110的另一表面。在这种情况下，第一连接电极140可形成为关于振动片110对称。因此,在第一连接电极140形成在振动片110的一个表面和另一表面上的情况下，可以自由使用振动片110的任一表面。
[0059]与第一连接电极140形成一对的第二连接电极145接收从外部供给的电信号并且将电信号传输给第二激励电极125。第二连接电极145是与振动兀件封装件10的电极焊盘15连接并且可与第二激励电极125电连接的部分。
[0060]第二连接电极145可以形成在振动片110的端部，并且在振动片110为矩形形状时，第二连接电极145形成在与第一连接电极140相同的一侧上。尽管如此，振动片110的一侧可以耦接至电极焊盘15。
[0061 ] 而且，第二连接电极145可以形成在振动片110的一个表面上。即，第一连接电极140和第二连接电极145可以形成在与振动片110相同的表面上。在这种情况下，即使电极焊盘15仅形成在壳体11的一个表面上，也足以使振动片110振动。
[0062]不仅第二连接电极145可以形成在振动片110的一个表面上，而且，第二连接电极145可延伸至振动片110的另一表面，在这种情况下，第二连接电极145可以形成为关于振动片110对称。
[0063]第一连接电极140和第二连接电极145均可形成在振动片110的一个表面和另一表面上，并且，在其位置和形状对称的情况下，振动片110的任一表面均可自由地耦接至电极焊盘15。
[0064]第二支柱131是支撑形成在振动片110的一个表面上的第二连接电极145并且可以形成在第二连接电极145与振动片110的一个表面之间的支撑件。在这种情况下，第二支柱131的上表面可定位在与第一台面部111的上表面和第一支柱130的上表面相同的平面内。
[0065]使用第二支柱131，第二连接电极145和第一连接电极140可形成同一高度并且由此可容易与电极焊盘15耦接，并且由于振动片110足够厚，从而防止破裂(crack)。
[0066]第一引线电极150插入在第一激励电极120与第一连接电极140之间，从而将第一连接电极140与第一激励电极120电连接。使用第一引线电极150,即使第一激励电极120与第一连接电极140分离开，第一激励电极120和第一连接电极140也可以彼此电连接。
[0067]此处，第一支柱130可以延伸至第一引线电极150的下部以支撑第一引线电极150。因此，因为第一引线电极150也形成在第一支柱130上，所以也可以防止第一引线电极150发生短路。
[0068]第二引线电极155插入在第二激励电极125与第二连接电极145之间，从而将第二连接电极145与第二激励电极125电连接。使用第二引线电极155，即使第二激励电极125与第二连接电极145分离开，第二激励电极125与第二连接电极145也可彼此电连接。
[0069]连接至第二台面部115的侧面的第三支柱135是以这样一种方式形成在振动片110的另一表面上的支撑件，即，其与第二台面部115的侧面连接的一端具有与第二台面部115相同的高度。第三支柱135可支撑第二连接电极145。即，第二连接电极145可形成在第三支柱135上。使用第三支柱135，可以防止第二激励电极125与第二连接电极145之间发生短路，类似于第一支柱130的效果。
[0070]第三支柱135可延伸至第二引线电极155的下部以支撑第二引线电极155。换言之，第二引线电极155可形成在第三支柱135上。这可防止第二引线电极155短路。
[0071]第三支柱135的上表面可以与第二台面部115的上表面形成在相同的平面内。在这种情况下，因为第二连接电极145和第二激励电极125形成在同一平面内，所以可以最大程度地防止电极短路。
[0072]在第一连接电极140延伸至振动片110的另一表面的情况下，第四支柱136是在第一连接电极140与振动片110之间形成的支撑件，从而支撑延伸至振动片110的另一表面的第一连接电极140。
[0073]第四支柱136的上表面可定位在与第二台面部115的上表面相同的平面内。因此，电极可形成在同一平面内。
[0074]第一台面部111、第一激励电极120、第一支柱130、第二支柱131、第一连接电极140以及第一引线电极150的形状可关于振动片110分别与第二台面部115、第二激励电极125、第三支柱135、第四支柱136、第二连接电极145以及第二引线电极155的形状对称，因此，可以使用压电振动元件100的任一表面。
[0075]如上所述，通过使用根据本发明的实施方式的压电振动元件的支柱形成电极图案和具有压电振动元件的振动元件封装件，可以防止电极短路，从而减少电极的开路故障(open fail)。
[0076]尽管已经描述了本发明的特定实施方式，然而，本发明所属【技术领域】的普通技术人员应当认识到，在不背离下面所附权利要求公开的本发明的技术构思的情况下，通过补充、修改、删除和/或添加某些元件可以对本发明做出大量的替换和变形，并且这种替换和变形也被本发明的范围所覆盖。
【权利要求】
1.一种压电振动元件，包括: 振动片，具有分别形成在所述振动片的一个表面和另一个表面上的第一台面部和第二台面部，所述第一台面部和所述第二台面部由电信号来振动； 第一激励电极，形成在所述第一台面部上并且被配置为将所述电信号传输给所述第一台面部; 第二激励电极，形成在所述第二台面部上并且被配置为将所述电信号传输给所述第二台面部; 第一支柱，以与所述第一台面部的侧面连接的所述第一支柱的一端具有与所述第一台面部的高度相同的高度的方式形成在所述振动片的所述一个表面上； 第一连接电极，形成在所述第一支柱上，使得从外部供给的所述电信号被接收并且被传输给所述第一激励电极；以及 第二连接电极，形成在所述振动片上，使得从外部供给的所述电信号被接收并且被传输给所述第二激励电极。
2.根据权利要求1所述的压电振动元件，其中，所述第一台面部被形成为在所述振动片的所述一个表面上倾斜，并且 其中，所述第一支柱和所述第一台面部的一个侧面连接，并且所述一个侧面与所述振动片的所述一个表面形成锐角。
3.根据权利要求1所述的压电振动元件，其中，所述第一支柱的上表面被定位在与所述第一台面部的上表面相同的平面内。
4.根据权利要求1所述的压电振动元件，进一步包括:第一引线电极，介于所述第一激励电极与所述第一连接电极之间并且被配置为将所述第一连接电极与所述第一激励电极电连接。
5.根据权利要求4所述的压电振动元件，其中，所述第一支柱延伸至所述第一引线电极的下部以支撑所述第一引线电极。
6.根据权利要求1所述的压电振动元件，其中，所述第二连接电极形成在所述振动片的所述一个表面上。
7.根据权利要求6所述的压电振动元件，进一步包括:第二支柱，形成在所述第二连接电极与所述振动片的所述一个表面之间，以支撑形成在所述振动片的所述一个表面上的所述第二连接电极。
8.根据权利要求7所述的压电振动元件，其中，所述第二支柱的上表面被定位在与所述第一台面部的上表面和所述第一支柱的上表面相同平面内。
9.根据权利要求1所述的压电振动元件，进一步包括:第三支柱，以与所述第二台面部的侧面连接的所述第三支柱的一端具有与所述第二台面部的高度相同的高度的方式形成在所述振动片的所述另一个表面上， 其中，所述第二连接电极形成在所述第三支柱上。
10.根据权利要求9所述的压电振动元件，其中，所述第三支柱的上表面被定位在与所述第二台面部的上表面相同的平面内。
11.根据权利要求9所述的压电振动元件，进一步包括:第二引线电极，介于所述第二激励电极与所述第二连接电极之间并且被配置为将所述第二连接电极与所述第二激励电极电连接； 其中，所述第三支柱延伸至所述第二引线电极的下部以支撑所述第二引线电极。
12.根据权利要求9所述的压电振动元件，其中，所述第一连接电极延伸至所述振动片的所述另一个表面。
13.根据权利要求12所述的压电振动元件，进一步包括:第四支柱，形成在所述第一连接电极与所述振动片的所述另一个表面之间，以支撑延伸至所述振动片的所述另一个表面的所述第一连接电极。
14.根据权利要求13所述的压电振动元件，其中，所述第四支柱的上表面被定位在与所述第三支柱的上表面和所述第二台面部的上表面相同的平面内。
15.—种振动元件封装件,包括: 壳体，具有设置在其中的容纳空间； 电极焊盘，形成在所述壳体中；以及 压电振动元件，被容纳在所述容纳空间内并且耦接至所述电极焊盘的一侧以由电信号振动， 其中，所述压电振动元件包括: 振动片，具有分别形成在所述振动片的一个表面和另一个表面上的第一台面部和第二台面部，所述第一台面部和所述第二台面部由所述电信号来振动； 第一激励电极，形成在所述第一台面部并且被配置为将所述电信号传输给所述第一台面部； 第二激励电极，形成在所述第二台面部上并且被配置为将所述电信号传输给所述第二台面部; 第一支柱，以与所述第一台面部的侧面连接的所述第一支柱的一端具有与所述第一台面部的高度相同的高度的方式形成在所述振动片的所述一个表面上； 第一连接电极，形成在所述第一支柱上，以与所述电极焊盘电连接，以便通过所述电极焊盘接收所述电信号并且将所述电信号传输给所述第一激励电极；以及 第二连接电极，形成在所述振动片上，以便通过所述电极焊盘接收所述电信号并且将所述电信号传输给所述第二激励电极。
16.根据权利要求15所述的振动元件封装件，其中，所述第一台面部被形成为在所述振动片的所述一个表面上倾斜，并且 其中，所述第一支柱和所述第一台面部的一个侧面连接，并且所述一个侧面与所述振动片的所述一个表面形成锐角。
17.根据权利要求15所述的振动元件封装件，其中，所述第一支柱的上表面被定位在与所述第一台面部的上表面相同的平面内。
18.根据权利要求15所述的振动元件封装件，进一步包括:第一引线电极，介于所述第一激励电极与所述第一连接电极之间并且被配置为将所述第一连接电极与所述第一激励电极电连接； 其中，所述第一支柱延伸至所述第一引线电极的下部以支撑所述第一引线电极。
19.根据权利要求15所述的振动元件封装件，其中，所述第二连接电极形成在所述振动片的所述一个表面上，并且 其中，第二支柱被形成在所述第二连接电极与所述振动片的所述一个表面之间，以支撑形成在所述振动片的所述一个表面上的所述第二连接电极。
20.根据权利要求15所述的振动元件封装件，进一步包括:第三支柱，以与所述第二台面部的侧面连接的所述第三支柱的一端具有与所述第二台面部的高度相同的高度的方式形成在所述振动片的所述另一个表面上， 其中，所述第二连接电极形成在所述第三支柱上。
21.根据权利要求20所述的振动元件封装件，进一步包括:第二引线电极，介于所述第二激励电极与所述第二连接电极之间并且被配置为将所述第二连接电极与所述第二激励电极电连接； 其中，所述第三支柱延伸至所述第二引线电极的下部以支撑所述第二引线电极。
22.根据权利要求20所述的振动元件封装件，其中，所述第一连接电极延伸至所述振动片的所述另一个表面，并且 其中，第四支柱形成在所述第一连接电极与所述振动片的所述另一个表面之间，以支撑延伸至所述振动片的所述另一表面的所述第一连接电极。
【文档编号】H03H3/02GK104378077SQ201410397205
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】李钟泌, 车尚烨 申请人:三星电机株式会社