CN101729038A - 压电振动片、压电框架及压电装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种CI值、调频灵敏度S及刚性优良的压电振动片、压电框架及压电装置。压电振动片具有：基部；从基部的一端向Y轴方向延伸的一对振动臂；以及形成在一对振动臂的表面和里面，向Y轴方向延伸的具有第一宽度的两对槽部。在两对槽部上具有向与Y轴方向交叉的X轴方向延伸的肋部，使得形成具有比第一宽度还要窄的第二宽度的开口部。压电框架由上述压电振动片和将其包围的外框部构成。压电装置由上述压电振动片或压电框架；覆盖这些的盖部以及底部构成。
Description
技术领域
本发明涉及压电振动片、压电框架以及具有这些的压电装置，尤其涉及即使进一步小型化也可以有效地抑制CI值的上升，且调频灵敏度S和刚性都优良的压电振动片、压电框架以及具有这些的压电装置。
背景技术
就HDD(硬盘驱动器)、移动电脑或IC卡等的小型信息机器、或移动电话、汽车电话等的移动通讯机器等而言，广泛使用了压电振子或压电振荡器等的压电装置。
尤其最近，这些压电装置随着搭载这些的电器的小型化、薄型化而被进一步要求小型化、薄型化。就音叉型压电振动片而言，为了满足小型化的要求一般是缩短振动臂的长度。可是，当振动臂的长度为L，宽度为W时，压电振动片的频率F与W/L2成比例。从而，若缩短振动臂的长度，则频率增大。越小型化越会给压电振动片的刚性带来影响，从而不能承受较大的冲击。
以往，就通过小型化而解决CI值的上升和刚性的降低等的对策而言，提出了各种各样的技术。专利文献1(日本特开2005-341251号公报)公开了即使小型化也可以抑制其CI值的上升，还可以维持刚性的压电振动片。涉及专利文献1的压电振动片具有：由压电材料形成的基部；振动臂；形成在振动臂上的槽部；以及形成在槽部上的励振用电极。其中，振动臂的臂宽朝向前端逐渐变小，从而使得基部侧的刚性较大，前端侧的刚性降低。并且，槽部的宽度在基部侧逐渐变窄。
通过上述构成，涉及专利文献1的压电振动片的振动臂的基部部分的刚性与前端相比得到了强化，由此提高了压电振动片的刚性。振动臂的根部与前端侧相比，其刚性得到了强化，由此不会导致二次高频波的CI值的降低。涉及专利文献1的压电振动片为了进一步提高其刚性，在槽部上设置多个肋条状或壁状的加强部。在基部上沿着宽度方向形成切口，从而防止朝向振动臂的基部侧的振动渗漏，可以进一步抑制CI值。
专利文献2(日本特开2006-33065号公报)公开了抑制CI值的上升的同时能够实现小型化的压电振动片。涉及专利文献2的压电振动片具有：由压电材料形成的基部；振动臂；形成在振动臂表面及里面的槽部；以及形成在槽部上的励振用电极。其中，形成在振动臂的表面或里面的任何一面的槽部延长至振动臂的前端。在没有延长的另一面上从槽部至前端侧设置有频率调整用的金属覆盖部。涉及专利文献2的压电振动片通过延伸至振动臂的前端侧的槽部来提高电场率，由此使这一部分的CI值降低。
形成在压电振动片的槽部上的励振电极之间的距离随着压电振动片的小型化而变小，且串联共振容量变大，使得调频灵敏度S增大。若调频灵敏度S增大，则难以与目标频率32.768kHz相吻合。
专利文献3(日本特开2007-60159号公报)为了使调频灵敏度S变小，在引出电极上设置了绝缘层，还在绝缘层的上面设置有容量附加电极。
可是，形成在涉及专利文献1的振动臂上的槽部被限定在小型化的压电振动片的构造上。槽部的面积变小且形成在槽部上的励振用电极的形成面积也随之变小，由此使这一部分的CI值增大。虽然为了维持刚性而在振动臂上形成加强部，作为振动渗漏的对策还在基部上形成了切口部，但是压电振动片越小型化，其加工形成也越困难。越小型化，励振电极之间的距离就越短，调频灵敏度S也变大。由此，使相对于并列连接容量的变化量增大，难以与目标频率相吻合。
涉及专利文献2的压电振动片可以使槽部面积增大的那一部分的CI值降低。可是，由于槽部延长至振动臂的前端，因此使延长的那一部分的刚性降低。相同地越小型化励振电极之间的距离就越短，且串联共振容量增大，由此使调频灵敏度S也增大。由此，使相对于并列连接容量的变化量增大，难以与目标频率相吻合。为了降低调频灵敏度S，需要减少串联共振容量。可是，越串联共振容量越小，CI值越大。
在根据专利文献3的制造方法中，存在需要在引出电极上形成绝缘层，还需要进行设置容量附加电极等的多个复杂的工序的问题点。另外，以32.768kHz振动的音叉型压电振动片一般要求在±20ppm至±30ppm的误差内进行制造。当具有该±20ppm至±30ppm的误差的音叉型压电振动片用于民生、产业用电器中时，由可变电容器等正确地调整至32.768kHz。为此，若电容器容量1pF(皮可皮法拉)的调频灵敏度S不在大约20ppm以下，频率调整将非常困难。
发明内容
从而，本发明的目的在于提供可以使调频灵敏度S降低至例如20ppm以下，还可以降低CI值的压电振动片、压电框架及具有这些的压电装置。尤其提供可以使调频灵敏度S和CI值两立，还可以提高刚性的压电振动片、压电框架及具有这些的压电装置。
涉及本发明第一观点的压电振动片具有：基部；从基部的一端向Y轴方向延伸的一对振动臂；以及形成在一对振动臂的表面和里面，向Y轴方向延伸的具有第一宽度的两对槽部。在两对槽部上具有向与Y轴方向交叉的X轴方向延伸的肋部，使得形成具有比第一宽度还要窄的第二宽度的开口部。
由于在槽部上形成有肋部，因此增加了振动臂的刚性。另外，通过设置肋部可以使串联共振容量变小，降低调频灵敏度S。
在涉及第二观点的压电振动片中，在两对槽部及肋部上，形成有使振动臂励振的励振电极。由水晶的各向异性在形成于槽部上的肋部上形成锥面。通过在这些槽部及肋部范围内形成励振电极，可以防止断线等的不良情况。
在涉及第三观点的压电振动片中，肋部仅形成在槽部的一侧上。
在涉及第四观点的压电振动片中，肋部从槽部的+X侧向-X侧延伸而设置。
由于肋部从槽部的+X侧向-X侧延伸而设置，因此可以使调频灵敏度S降低至15ppm/pF。通过在槽部的+X侧形成肋部，使由水晶的各向异性形成的蚀刻残形产生变化，可以得到刚性更强的形状，可以得到较高的抗冲击性。
在涉及第五观点的压电振动片中，肋部形成在槽部的两侧上。
在涉及第六观点的压电振动片中，肋部形成在向Y轴方向延伸的槽部的长度的中央部或中央部的下侧。
虽然肋部的形成位置从基部向前端越远，CI值越小，但是其反面调频灵敏度S增大。由于若肋部形成在靠近基部的位置上，则电荷集中在根部，显著地影响压电振动片的特性，因此调频灵敏度S降低。从而，通过在槽部长度的中央部或中央部下侧形成肋部，可以使CI值和调频灵敏度保持最优的平衡。
在涉及第七观点的压电振动片中，肋部在振动臂的宽度方向上的宽度相对于槽部的宽度在40％以上、95％以下，更好为60％以上、95％以下。最好为80％以上、95％以下。若肋部得宽度变宽，则压电振动片的刚性得到加强，调频灵敏度S降低。
在涉及第八观点的压电振动片中，肋部在振动臂的厚度方向上的厚度相对于振动臂的厚度在70％以上、95％以下。
通过使肋部的宽度和厚度在上述范围内，可以得到更加优良的调频灵敏度、CI值及刚性。
在涉及第九观点的压电振动片中，一对振动臂在其前端具有宽度比振动臂还要宽的锤部，且两对槽部中的一侧主面的槽部延伸至锤部的范围内。由于一侧的主面的槽部延长至锤部，因此可以增加励振电极的形成面积，降低CI值，还可以提高电场率。由于另一侧主面的槽部与以往相同，因此可以进行与以往相同的频率调整。
涉及第十观点的压电装置具有：第一观点至第九观点的任何一项所记载的压电振动片；覆盖压电振动片的盖部；以及支撑压电振动片的底部。通过具有涉及本发明的压电振动片，可以形成调频灵敏度、CI值及刚性优良的压电装置。
涉及第十一观点的压电框架具有：从基部的一端侧向Y轴方向延伸的一对振动臂；形成在一对振动臂的表面和里面的具有第一宽度的两对槽部；从基部形成至槽部，使振动臂励振的励振电极；在一对振动臂的两个外侧从基部的一端侧向Y轴方向延伸的一对支撑臂；从一对支撑臂向与Y轴方向交叉的方向延伸的连接臂；以及连接在连接臂的同时包围基部和振动臂的外框部。在两对槽部上具有向与Y轴方向交叉的X轴方向延伸的肋部，使得形成具有比第一宽度还要窄的第二宽度的开口部。通过形成肋部来降低调频灵敏度。
涉及第十二观点的压电装置具有：第十一观点所记载的压电框架；覆盖该压电框架的盖部；支撑压电框架的底部。
根据本发明，可以提供即使小型化也可以有效地抑制CI值上升，具有优良的调频灵敏度S，且增加了刚性的压电振动片、压电框架及压电装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一音叉型压电振动片100的构造的图。
图2是部分省略了涉及本发明的第一音叉型压电振动片100的立体图。
图3A是表示实际制造的第一音叉型压电振动片100的槽部13、槽部14的剖面的图。
图3B是放大了形成在槽部13、槽部14上的肋部50的立体图。
图4是表示第二音叉型压电振动片110的构造的图。
图5A是表示实际制造的第二音叉型压电振动片110的槽部13、槽部14的剖面的图。
图5B是放大表示形成在槽部13、槽部14上的肋部51的立体图。
图6是肋部50相对于基部的长度而形成在50％的位置上的情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。
图7A是肋部50相对于槽部的长度而形成在25％的位置上的情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。
图7B是肋部50相对于槽部的长度而形成在75％的位置上的情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。
图8表示第三音叉型压电振动片120的构造的图。
图9A是第四音叉型压电振动片130的正视图。
图9B是第四音叉型压电振动片130的后视图。
图9C是图9B的B-B线的G部分的放大剖视图。
图10是表示涉及本发明的压电框架200的构造的平面图。
图11是涉及本实施例的压电装置300的剖视图。
图中：
10-振动臂，11-臂部，12-锤部，13-形成在表面的槽部，14-形成在里面的槽部，14a-延长槽部，20-支撑臂，30-基部，50、51-肋部，60-外框部，65-连接臂，100-第一压电振动片，110-第二压电振动片，120-第三压电振动片，130-第四压电振动片，200-压电框架，300-压电装置，301-盖部，302-包装件，303-外部电极。
具体实施方式
以下，虽然基于附图对本发明的最优的实施方式详细地进行说明，但是并不限于此。
<第一音叉型压电振动片100>
图1是表示本发明的第一音叉型压电振动片100的构造的图。如图1所示，第一音叉型压电振动片100具有：沿Y轴方向延伸的一对振动臂10；以及与振动臂10形成一体且由压电材料构成的基部30。在本实施例中，一对振动臂10的长度为1.25mm左右，基部30的长度为0.15mm左右。另外，振动臂10在与Y轴方向正交的X轴方向上的宽度为55μm。另外，涉及本实施例的第一音叉型压电振动片100在振动臂10的两个外侧具有沿Y轴方向延伸的一对支撑臂20。
一对振动臂10分别从基部30平行地沿Y轴方向延伸，且一对振动臂10的表面及里面分别形成有槽部13、槽部14(如图3A及图5A所示)。即，在一根振动臂10上形成有两个槽部，在一对振动臂10上形成有四个槽部。该槽部13、槽部14在X轴方向上的宽度W1为30μm，长度L为0.8mm。
一对振动臂10的根部在X轴方向上以较宽的宽度形成。这可以使振动臂10的振动集中到根部的应力转移，可以减少朝向基部30的振动渗漏。从基部30延伸的一对振动臂10由臂部11和宽度比臂部11大的锤部12构成。该槽部13、槽部14形成在振动臂10的臂部11上。
在臂部11的前端部上以较宽的宽度形成的锤部12，可以使振动臂10的振动变得迟缓，从而降低频率。尤其，锤部12在Y轴方向上具有规定的相同宽度。这种构成与现有技术相比可以产生以较短长度使振动臂10的振动变得迟缓的效果，可以降低频率。从而，可以不产生特性的变化而进一步缩短振动臂10的长度。另外，通过调整锤部12的宽度、长度及臂部11的长度，可以抑制CI值的增加。
利用蒸镀法或喷镀法在振动臂10的侧面、槽部13、槽部14、支撑臂20及基部30的范围内形成励振电极和基部电极(图中填充的部分)。这些电极是在150埃～700埃的铬(Cr)层上形成400埃～2000埃的金(Au)层。可以用钛(Ti)层来代替铬(Cr)层，另外可以用银(Ag)层来代替金(Au)层。为了得到良好的粘合性、耐蚀性、导电性及耐热性，可以用以铜为主成分与铝等的合金代替这种两层构造来形成电极。
如图1所示，在一对槽部13上形成有从+X侧延伸至-X侧的肋部50。由于肋部50仅形成在+方向上，因此槽部13上的形成有肋部50的部位的宽度变窄。肋部50形成在从根部侧大致L/2长度的位置、即槽部13长度L的中央部上。在里面的另外一对槽部14上也同样地形成有肋部50。在以下的说明中以形成在槽部13上的肋部50为代表进行说明，由于形成在槽部14上的肋部50与形成在槽部13的肋部50相同，因此省略其说明。
图2是涉及本发明的第一音叉型压电振动片100的立体图，且未图示基部电极。如图2所示，在槽部13和肋部50的整面的范围内形成有励振电极。肋部50形成在槽部13的一侧上。由于在槽部13上形成有肋部50，因此在其肋部50附近槽部13的宽度变窄。换言之，肋部50形成宽度比槽部13还要窄的开口部59。
图3A是表示实际制造的第一音叉型压电振动片100的槽部13、槽部14的剖面的图。图3B是放大了形成在槽部13、槽部14上的肋部50的立体图。在图3A及图3B中未图示励振电极。为了有助于理解，在图3B中以网状表示槽部13的底面和振动臂10的主面。
如图3A及图3B所示，在由水晶的蚀刻(加工)各向异性而实际形成的槽部13、槽部14上如图所示地形成有蚀刻残形。在由蚀刻形成第一音叉型压电振动片100的外形时，一体形成的肋部50上也形成有蚀刻残形。由于具有开口部59，因此比起在X轴方向上相接的肋部，可以进一步防止电极的断线等的不良情况。
另外，如图3B所示，肋部50是从+X侧向-X侧延伸。如图3A所示，肋部50的宽度W2是槽部13的宽度W1的约80％。在本实施例中，槽部13的宽度W1为30μm，肋部50的宽度W2为24μm。因此，开口部59的宽度为6μm。肋部50的厚度与槽部13大致相同。由此，可以维持振动臂10的刚性的强度。由形成沉重的锤部12而产生的应力的增大也可以由形成在槽部13上的肋部50来保持强度。再有，可以由肋部50使串联共振容量C1变小，调频灵敏度S降低。尤其，根据本实施例的第一音叉型压电振动片100的调频灵敏度S大约为15ppm/pF，非常低。
以下，对肋部50详细地进行说明。在本实施例中，肋部50形成在从槽部13长度L的50％位置的中央部至基部30侧的位置上。即，肋部50形成在槽部13长度L的50％或50％以下的位置上。由此，提高第一音叉型压电振动片100的基部部分的刚性。可是，肋部50越接近基部30振动越困难，CI值增高。另一方面，肋部50越远离基部30，调频灵敏度S越大。因此，肋部50最好不要从基部30远离至槽部13长度L的50％以上。
只要槽部13没有被完全隔断，即只要没有从+X侧接触至-X侧，肋部50的宽度W2就没有特别的限定。若从使较小的CI值和调频灵敏度S的两立的观点来看，肋部50的宽度最好相对于槽部13的宽度W1在40％以上、95％以下。更好为60％以上、95％以下，最好为80％以上、95％以下。在肋部的宽度W2相对于槽部13的宽度W1为100％的情况，会使CI值过大。
在本实施例的第一音叉型压电振动片100中，振动臂10的宽度为55μm，槽部13，槽部14的宽度为30μm，振动臂10的长度为1.25mm，槽部13、槽部14的长度为0.8mm，肋部宽度/槽部宽度为80％，测定了具有形成在+X侧的肋部50的压电振动片的调频灵敏度S。其结果，调频灵敏度S为15ppm/pF。
<第二音叉型压电振动片110>
图4是表示第二音叉型压电振动片110的构造的图。第二音叉型压电振动片110除了肋部51以外的构造与第一音叉型压电振动片100相同。在此，对肋部51详细地进行说明，对其它部分省略其说明。
如图4所示，在第二音叉型压电振动片110的槽部13(槽部14)上分别形成有肋部51。各肋部51由两个肋条部分构成，该两个肋条部分分别形成在+X侧和-X侧上且相互对向。根据这种形状，形成有肋部51的部位的槽部13的宽度变窄。如图4所示，槽部13、槽部14的长度为L，且在从基部30朝向振动臂10的前端部而大约相距L/3的位置上形成有肋部51。即，肋部51形成在从基部30至对应于槽部13长度的30％的位置上。
图5A是表示实际制造的第二音叉型压电振动片110的槽部13、槽部14的剖面的图，图5B是放大了形成在槽部13、槽部14上的肋部51的立体图。如图5B所示，在一个槽部上形成有两个对向的-X侧肋条部分和+X侧肋条部分。在图5A及图5B中未图示励振电极。为了有助于理解，在图5B中以网状表示槽部13的底面和振动臂10的主面。
在第二音叉型压电振动片110中，构成肋部51的两个肋条部分的宽度W3和W4既可以相同，也可以不同。只要该两个肋条部分的宽度W3和W4的相加的宽度在如上所述的40％以上，就没有特别的限定。在本实施例中，构成肋部51的两个肋条部分的宽度W3和W4稍微不同，使从+X侧延伸至-X侧的肋条部分的宽度W3稍微大。另外，该两个肋条部分的宽度W3和W4的相加的宽度相对于槽部13的宽度W1约为60％。由此，可以更加有效地利用由水晶的蚀刻各向异性所产生的特性。构成肋部51的两个肋条部分的任何一个的厚度都大致与槽部13、槽部14的厚度相同。
另外，在本实施例中，虽然使构成肋部51的两个肋条部分相互对向，但是并不限于此。也可以使形成在一个槽部13上的肋部51的两个肋条部分沿着Y轴方向将其位置错开。这种情况，两个肋条部分都形成在振动臂10长度L的50％或50％以下的位置上。另外，为了保持一对振动臂10的振动平衡，最好使一根振动臂10的槽部13的-X侧肋条部分与+X侧肋条部分的比例为例如3∶5，且使另一根振动臂10的槽部13的-X侧肋条部分与+X侧肋条部分的比例为例如3∶5。再有，通过使两个肋条部分在Y轴方向上错开，可以使肋部51的宽度范围变宽，进一步提高压电振动片的刚性，且可以进一步降低调频灵敏度S。
图6是在肋部50相对于槽部13的长度而形成在从基部30至50％的位置上的情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。在图6中，横轴表示相对于槽部13的宽度的肋部50的宽度的比例，且肋部50的宽度从左到右逐渐变窄。肋部50的宽度比例为0％，是表示没有肋部。左侧的纵轴表示CI值比，CI值比表示没有肋部的槽部的CI值和具有肋部的槽部的CI值的比例。右侧的纵轴表示调频灵敏度S，其数值越大调频灵敏度S越低劣。虽然没有特别进行说明，但是肋部51也显示出大致相同的倾向。
在图6中，CI值比(-X偏)和灵敏度(-X偏)表示如第一音叉型压电振动片100仅从+X轴方向的一侧形成肋部的情况(开口部59形成在-X侧上)的CI值比和调频灵敏度。CI值比和灵敏度表示如第二音叉型压电振动片110从两侧形成肋部的情况的CI值比和调频灵敏度。如图6所示，肋部50的宽度相对于槽部13的宽度的比例越大，虽然调频灵敏度S降低了，但是CI值比较大。即、CI值变大了。
在图6中，虽然CI值比和CI值比(-X偏)之间没有太大差异，但是灵敏度和灵敏度(-X偏)之间却有较大的差异。这是因为在+X侧形成了肋部50的情况，由水晶的加工各向异性使开口部59的槽的深度变浅，电极面积变小。串联容量C1值是依存于电极面积的参数，且由于调频灵敏度S可以通过下述的公式1导出，因此若串联容量C1值变小，则调频灵敏度S也变小。由于CI值在这种情况的电极面积差、形状差异中变化比较小，因此使肋部50形成在+X侧的CI值，其差异不大。
S＝-C1/2(CL+C0)2…………公式1
其中，在压电振子的等价电路中，C1表示串联容量，CL表示负荷容量，C0表示并联容量。
图7A是肋部50相对于从基部至槽部13的长度而形成在25％的位置上情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。图7B是肋部50相对于从基部至槽部13的长度形成在75％的位置上情况，关于相对于肋部50的宽度的CI值和调频灵敏度S的特性的图表。
如图7A所示，与肋部50相对于槽部13的长度而形成在50％的位置上情况(参照图6)相比，相对于槽部13的长度而形成在25％的位置上情况，相对于肋部50的宽度的增加的CI值的增大倾向进一步变大，且调频灵敏度S的减少倾向也进一步变大。相反，相对于槽部13的长度而形成在75％的位置上情况，相对于肋部50的宽度的增加的CI值的增大倾向进一步变小，且调频灵敏度S的减少倾向也进一步变小。这是因为越接近根部电荷就越集中，显著地影响到特性。
<第三音叉型压电振动片120>
图8表示第三音叉型压电振动片120的构造的图。第三音叉型压电振动片120除了肋部52以外的构造与第一音叉型压电振动片100相同。这里对肋部52详细地进行说明，对于其它部分省略其说明。
如图8所示，在第三音叉型压电振动片120中，形成在振动臂10的表面和里面的槽部13、槽部14上分别形成肋部52。在一根振动臂10的槽部13上形成有形成于+X侧上的肋部52，且在另一根振动臂10的槽部13上形成有形成于-X侧上的肋部52。
在第三音叉型压电振动片120中，肋部52的各肋条部分的宽度分别占槽部13的宽度的约40％。肋部52形成在从基部30对应于槽部13的长度L的四分之一的位置上。虽然未图示，但是该肋部52的厚度为槽部13、槽部14的厚度的80％。这可以在形成槽部13、槽部14和肋部52时，通过增加该肋部52的蚀刻量来简单地实现。
<第四音叉型压电振动片130>
图9A是第四音叉型压电振动片130的正视图；图9B是第四音叉型压电振动片130的后视图。图9C是图9B的B-B线的G部分的放大剖视图。第四音叉型压电振动片130与第一音叉型压电振动片100相同地具有：由臂部11和锤部12构成的振动臂10；支撑臂20；以及基部30。在振动臂10的臂部11的表面上形成有与第一音叉型压电振动片100相同的槽部13。在振动臂10的臂部11的里面形成延长至锤部12的延长槽部14a。在该槽部13和槽部14a上形成有与第一音叉型压电振动片100相同的肋部50。
在第四音叉型压电振动片130中，延长槽部14a从槽部13朝向振动臂10的前端超过锤部12而延长。该延长槽部14a可以与形成压电振动片的外形的蚀刻工序同时形成。与第一音叉型压电振动片100相比，锤部12仅在前端侧一半形成有电极。
基于图9A、图9B及图9C，对槽部13和延长槽部14a进行说明。
如图9A所示地正面侧(一个主面)的槽部13的长度为H1。可是，在由水晶的蚀刻各向异性，如图9C所示，在槽部13的Y轴方向的两端上形成蚀刻残形。槽部13在振动臂10的前端侧形成长度H3的蚀刻残形，在基部30侧形成长度H4的蚀刻残形。因此，对振动做出有效贡献的槽部13的长度为除去蚀刻残形的长度H3和H4的长度。即，对振动做出有效贡献的槽部13的长度为图9A所示的长度H2。该对振动做出有效贡献的槽部13的长度H2比振动臂10的长度短。
如图9B所示，背面侧(另一个主面)的延长槽部14a的长度为H5。可是，在由水晶的蚀刻各向异性对延长槽部14a进行蚀刻时，在图9C所示的延长槽部14a的两端上形成蚀刻残形。即，延长槽部14a在振动臂10的前端侧形成长度H7的蚀刻残形，在基部30侧形成长度H8的蚀刻残形。因此，对振动做出有效贡献的槽部14a的长度为除去蚀刻残形的长度H7和H8的长度。因此，对振动做出有效贡献的槽部14a的长度为图9B所示的长度H6。该对振动做出有效贡献的槽部14a的长度H6最大可以与振动臂10的长度相同。由此，即使小型化也可以保障电极的形成面积，并可以降低CI值。
由以上的说明及附图可以得知，由于该延长槽部14a延长至振动臂10的前端侧，因此增加了电极的形成面积，提高了电场率，可以降低CI值。此外，在没有形成延长槽部14a的槽部13的面上，可以与以往相同地调整频率。虽然第四音叉型压电振动片130由延长槽部14a降低了其刚性，但是可以通过形成在槽部13和延长槽部14a上的肋部50使刚性得到更大的加强。
在第四音叉型压电振动片130中，振动臂10的宽度为55μm，槽部13、延长槽部14a的宽度为30μm，振动臂10的长度为1.25mm，延长槽部14a的长度为0.95mm，且延长的槽部14a相对于锤部12而延长了0.1mm的情况，CI值可以降低约8％。
<压电框架200>
图10是表示涉及本发明的压电框架200的构造的平面图。如图10所示，压电框架200具有第一音叉型压电振动片100和包围在该第一音叉型压电振动片100的外周的外框部60。第一音叉型压电振动片100具有振动臂10、支撑臂20及基部30。在振动臂10的表面和里面形成有槽部13、槽部14。在槽部13、槽部14上形成有肋部50，且在槽部13、槽部14和支撑臂20和基部30的范围内形成电极。由于对槽部13、槽部14及肋部50已在说明第一音叉型压电振动片100时详细地进行了说明，因而在此省略其说明。
另外，外框部60通过向与一对支撑臂20交叉的方向延伸的连接臂65与支撑臂20进行连接。由此，可以形成CI值、调频灵敏度S、刚性优良的压电框架。在本实施例中，虽然将第一音叉型压电振动片100作为压电振动片的例子进行了说明，但可以使用第二音叉型压电振动片110、第三音叉型压电振动片120及第四音叉型压电振动片130中的任何一个。
<压电装置300>
图11是涉及本实施例的压电装置300的剖视图。压电装置300将第一音叉型压电振动片100装入具有空间的包装件(底部)302内，且在真空室内保持真空状态，利用封装材料304接合盖体301和包装件302。盖体301可以由硼硅玻璃等形成。
包装件302是例如由陶瓷构成的陶瓷包装件，且将多张陶瓷薄板层叠成箱体形状而烧结。在包装件302的底部上形成外部电极303，使得成为可以表面安装(SMD：Surface Mount Device)的类型。
第一音叉型压电振动片100通过支撑臂20与压电装置300的包装件302进行接合。例如，支撑臂20放置在涂布于包装件302的接合部电极上的导电粘接剂上，临时固化导电粘接剂。其次，通过在固化炉内真正固化导电粘接剂，来接合支撑臂20和包装件302的接合部电极，由此第一音叉型压电振动片100与包装件外部的外部电极303实现电连接。
之后对压电装置300进行频率的调整。即，通过向第一音叉型压电振动片100的振动臂10的前端照射激光，使锤部12的金属覆膜的一部分蒸发、升华而减少质量，由此对振动频率进行调整。另外，压电装置300通过进行驱动特性等的检查而完成。
由此，可以形成CI值、调频灵敏度S及刚性优良的压电装置。在本实施例中，虽然将第一音叉型压电振动片100作为压电振动片的例子进行了说明，但可以使用第二音叉型压电振动片110、第三音叉型压电振动片120及第四音叉型压电振动片130中的任何一个。
<第二压电装置>
涉及本实施例的第二压电装置由压电框架200、覆盖该压电框架200的顶部基板以及支撑压电框架200的底部基板构成。顶部基板、压电框架200、底部基板是与现有技术相同地由硅氧烷结合进行接合。通过具有本发明的压电框架200，可以形成CI值、调频灵敏度S及刚性优良的压电装置。
到此，虽然对本发明的最优的实施方式进行了说明，但是并不限于此，本领域的技术人员可以基于本发明所公开的内容进行变更。例如，在第四压电振动片中，虽然具有肋部50，但是也可以具有肋部51或肋部52的任何一个。
Claims (12)
1.一种压电振动片，其特征在于，具有：
基部；
从所述基部的一端向Y轴方向延伸的一对振动臂；以及
形成在所述一对振动臂的表面和里面，向Y轴方向延伸的具有第一宽度的两对槽部，
在所述两对槽部上具有向与所述Y轴方向交叉的X轴方向延伸的肋部，使得形成具有比所述第一宽度还要窄的第二宽度的开口部。
2.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
在所述两对槽部及所述肋部上，形成有使所述振动臂励振的励振电极。
3.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部仅形成在所述槽部的一侧上。
4.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部从所述槽部的+X侧向-X侧延伸而设置。
5.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部形成在所述槽部的两侧上。
6.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部形成在向所述Y轴方向延伸的槽部的长度的中央部或中央部的下侧。
7.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部在所述振动臂的宽度方向上的宽度相对于所述槽部的宽度在40％以上，95％以下。
8.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述肋部在所述振动臂的厚度方向上的厚度相对于所述振动臂的厚度在70％以上，95％以下。
9.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，
所述一对振动臂在其前端具有宽度比振动臂还要宽的锤部，
所述两对槽部中的一侧主面的槽部延伸至所述锤部的范围内。
10.一种压电装置，其特征在于，具有：
权利要求1至权利要求9的任何一项所记载的压电振动片；
覆盖所述压电振动片的盖部；以及
支撑所述压电振动片的底部。
11.一种压电框架，其特征在于，具有：
从基部的一端侧向Y轴方向延伸的一对振动臂；
形成在所述一对振动臂的表面和里面的具有第一宽度的两对槽部；
从基部形成至所述槽部，使所述振动臂励振的励振电极；
在所述一对振动臂的两个外侧从所述基部的一端侧向Y轴方向延伸的一对支撑臂；
从所述一对支撑臂向与所述Y轴方向交叉的方向延伸的连接臂；以及
连接在所述连接臂的同时包围所述基部和所述振动臂的外框部，
在所述两对槽部上具有向与所述Y轴方向交叉的X轴方向延伸的肋部，使得形成具有比所述第一宽度还要窄的第二宽度的开口部。
12.一种压电装置，其特征在于，具有：
所述权利要求11所记载的压电框架；
覆盖该压电框架的盖部；
支撑所述压电框架的底部。
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