CN103326690A - 振动片、振子、电子器件以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供振动片、振子、电子器件以及电子设备，既能实现小型化又能降低CI值。本发明的振动片（10）具有多级型的台面基板（12），该台面基板（12）包含：振动部（12a），其以厚度剪切振动进行振动，在侧面设置有阶梯；外缘部（12b），其沿着振动部（12a）的外缘配置，厚度比振动部（12a）的厚度薄；接合区域（19），其设置于所述外缘部（12b），与用于固定到安装基板（40）的接合剂（30）接合，在设多级型的台面基板（12）的沿着厚度剪切振动的振动方向的长度为x、振动部（12a）的厚度为t、振动部（12a）与接合区域（19）之间的距离为y时，y处于如下范围内：-0.0151×（x/t）+0.3471≦y≦-0.0121×（x/t）+0.3471。
Description
技术领域
本发明涉及振动片、振子、电子器件以及电子设备。
背景技术
近年来，对于处于小型化趋势的压电振动片，期望降低CI（晶体阻抗）值。以实现CI值的降低和振动能量的封闭为目的而采用了台面结构的压电振动片是公知的。
例如在专利文献1中提出过设定了用于得到台面结构的基板的挖掘量的最佳值的压电振动片。更具体而言，在专利文献1中记载了如下内容：在设挖掘量为Md、石英基板的长边长度为x、振动部的厚度为t时，如果以厚度t为基准，设阶梯部的挖掘量Md相对于厚度t的比值的百分率为y，则通过满足y=-1.32×（x/t）+42.87的关系，可以选择出使得CI值的特性变化平坦的最小挖掘量Md。
并且，在专利文献2中记载了如下内容：不仅规定基板的挖掘量的最佳值，还规定了将压电振动片安装到安装基板时涂覆的导电性粘接剂的涂覆范围内的长边的长度范围，由此能够抑制不必要模式的结合，同时促进CI值的降低。
并且，在专利文献3中记载了如下内容：通过规定从振动部端部到激励电极端部的长度，来抑制CI值的增加等特性的劣化。
由此，可以从各种方面来降低CI值。
【专利文献1】日本特开2007-124441号公报
【专利文献2】日本特开2008-263387号公报
【专利文献3】日本特开2010-28610号公报
发明内容
本发明的几个方式的目的之一在于提供既能实现小型化又能降低CI值的振动片。此外，本发明的几个方式的目的之一在于提供具有上述振动片的振子。此外，本发明的几个方式的目的之一在于提供具有上述振动片的电子器件。此外，本发明的几个方式的目的之一在于提供具有上述振动片的电子设备。
本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可以作为以下方式或应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的振动片具有基板，该基板包含：
振动部，其以厚度剪切振动进行振动，在侧面设置有阶梯；
外缘部，其沿着所述振动部的外缘配置，厚度比所述振动部的厚度薄；以及
接合区域，其设置于所述外缘部，接合用于固定到安装基板上的接合剂，
在设所述基板的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度为x、所述振动部的厚度为t、并且所述振动部与所述接合区域之间的距离为y时，所述y处于以下范围内：
-0.0151×（x/t）+0.3471≦y≦-0.0121×（x/t）+0.3471
在设所述振动部的厚度与所述外缘部的厚度之差为Md、所述Md相对于所述t的比值的百分率为z时，满足如下关系：
-5%≦[z+1.32×（x/t）-42.87]%。
根据这种振动片，能够在实现小型化的同时降低CI值（详情后述）。
[应用例2]
在本应用例的振动片中，
-5%≦[z+1.32×（x/t）-42.87]%≦5%。
根据这种振动片，能够降低发生蚀刻侵蚀和振动特性恶化的可能性，从而得到良好的振动特性。
[应用例3]
在本应用例的振动片中，
所述x相对于所述t的边比值（x/t）可以为30以下。
根据这种振动片，能够进一步实现小型化并且降低CI值。
[应用例4]
在本应用例的振动片中，
所述基板可以是旋转Y切基板。
根据这种振动片，能够在实现小型化的同时降低CI值。
[应用例5]
本应用例的振子包含：
本应用例的振动片；以及
收纳所述振动片的封装。
根据这种振子，可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片。
[应用例6]
本应用例的电子器件包含：
本应用例的振动片；以及
电子元件。
根据这种电子器件，可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片。
[应用例7]
本应用例的电子设备包含本应用例的振动片。
根据这种电子设备，可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片。
[应用例8]
在本应用例的振动片中，
所述基板可以具有两级型的台面结构。
[应用例9]
在本应用例的振动片中，
所述基板的第1级的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度可以比所述多级型的台面基板的第2级的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度大。
附图说明
图1是示意性示出本实施方式的振动元件的立体图。
图2是示意性示出本实施方式的振动元件的俯视图。
图3是示意性示出本实施方式的振动元件的剖视图。
图4是示意性示出本实施方式的振动元件的剖视图。
图5是示意性示出AT切石英基板的立体图。
图6是示出振动部与固定部之间的距离Lx和CI值的关系的曲线图。
图7是示出边比值（x/t）、与使得CI值的特性变化平坦的距离Lx的最小值Lx_min之间的关系的曲线图。
图8是示意性示出本实施方式的第1变形例的振动元件的俯视图。
图9是示意性示出本实施方式的第1变形例的振动元件的剖视图。
图10是示意性示出本实施方式的第2变形例的振动元件的俯视图。
图11是示意性示出本实施方式的第2变形例的振动元件的剖视图。
图12是示意性示出本实施方式的振子的剖视图。
图13是示意性示出本实施方式的变形例的振子的剖视图。
图14是示意性示出本实施方式的电子器件的剖视图。
图15是示意性示出本实施方式的变形例的电子器件的剖视图。
图16是示意性示出本实施方式的电子设备的俯视图。
标号说明
2：AT切石英基板；10：振动片；12：台面基板；12a：振动部；12b：外缘部；13a：第1主面；13b：第2主面；18：固定部；19：接合区域；20a：第1激励电极；20b：第2激励电极；22：连接电极；24：安装电极；30：接合剂；32：接触面；40：安装基板（封装基座）；40a：第1面；40b：第2面；42：第1端子；44a、44b：第2端子；46：第3端子；48：凹部；49：凹部；50：盖；52：凸缘部；54：空间；55：封装；60：接合部件；70：电子元件；72：凸块；74：导线；100、200、300：振动元件；400、500：振子；600、700：电子器件；800：智能手机；801：显示部；802：操作部；803：声音输出部。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式不对权利要求书中记载的本发明的内容进行不恰当的限定。并且，以下说明的所有结构并非都是本发明的必要结构要件。
1.振动元件
首先，参照附图来说明本实施方式的振动元件。图1是示意性示出本实施方式的振动元件100的立体图。图2是示意性示出本实施方式的振动元件100的俯视图。图3是示意性示出本实施方式的振动元件100的沿着图2的III-III线的剖视图。图4是示意性示出本实施方式的振动元件100的沿着图2的IV-IV线的剖视图。
如图1～图4所示，振动元件100可以包含振动片10、激励电极20a、20b、连接电极22和安装电极24。
振动片10构成为包含具有振动部12a和外缘部12b的台面结构的台面基板12。例如使用压电基板作为台面基板12。更具体而言，使用AT切石英基板等旋转Y切基板。
此处，图5是示意性示出AT切石英基板2的立体图。石英等压电材料一般为三方晶系，具有图5所示的晶轴（X、Y、Z）。X轴是电轴、Y轴是机械轴、Z轴是光轴。旋转Y切基板是沿着使XZ平面绕X轴旋转了角度θ后的平面，从压电材料（例如人工石英）切出的平板。此处，例如在AT切石英基板2的情况下，角度θ=35°15′。此外，Y轴和Z轴也绕X轴旋转了θ，并分别成为Y′轴和Z′轴。因此，旋转Y切基板具有晶轴（X、Y′、Z′）。θ=35°15′的AT切石英基板2的与Y′轴垂直的XZ′面（包含X轴和Z′轴的面）成为主面（激励面），能够以厚度剪切振动为主振动进行振动。可以对该AT切石英基板2进行加工来得到台面基板12。
即，例如图5所示，台面基板12由AT切石英基板构成，该AT切石英基板以由石英晶轴的作为电轴的X轴、作为机械轴的Y轴和作为光轴的Z轴构成的正交坐标系的X轴为中心，设使Z轴朝向Y轴的-Y方向倾斜后的轴为Z′轴、使Y轴朝向Z轴的+Z方向倾斜后的轴为Y′轴，由与X轴和Z′轴平行的面构成，把与Y′轴平行的方向作为厚度。
另外，台面基板12不限于AT切石英基板。例如，通过设为θ=-49°（与图5所示的θ的箭头方向相反地旋转49°），可以得到BT切石英基板。此外，通过从使得与石英的Y晶轴垂直的面以X轴为中心旋转大约33°、然后从该旋转后的位置起以Z轴为中心旋转大约22°而得到的面切出，可以得到SC切石英基板。
如图2所示，在俯视时（从Y′方向观察），台面基板12的形状为矩形。台面基板12的长边沿着石英的X晶轴形成，台面基板12的短边沿着与石英的X晶轴垂直的Z′轴形成。
如图3所示，台面基板12具有第1主面13a和第2主面13b。主面13a、13b是与XZ′平面平行的面。在图示的例子中，第1主面13a是朝向+Y′轴方向的面，第2主面13b是朝向-Y′轴方向的面。
台面基板12具有多级型的台面结构。在图示的例子中，台面基板12具有两级型的台面结构。即，台面基板12具有比第1主面13a靠近+Y′轴方向、且高度（与第1主面13a之间的Y′轴方向的距离）不同的两个面。并且，台面基板12具有比第2主面13b靠近-Y′轴方向、且高度（与第2主面13b之间的Y′轴方向的距离）不同的两个面。
台面基板12是两级型的台面结构，由此，能够使得振动元件100具有高能量封闭效应。另外，台面基板只要是多级型的台面结构即可，不限于两级型的台面结构，例如也可以是三级型的台面结构。
台面基板12在两级型的台面结构中，具有：第1主面13a侧的构成第1级的第1部分14a和构成第2级的第2部分16a；以及第2主面13b侧的构成第1级的第3部分14b和构成第2级的第4部分16b。如图3所示，在台面12中，通过第1部分14a和第2部分16a、以及第3部分14b和第4部分16b，使得振动部12a的X轴方向的侧面（端部）成为阶梯形状，形成有阶梯。即，在振动部12a的X轴方向的侧面设置有阶梯。第1部分14a和第3部分14b的X轴方向（与台面基板12的长边平行的方向）的长度M1比第2部分16a和第4部分16b的X轴方向的长度M2大。
如图4所示，振动部12a的Z′轴方向的侧面（端部）不是阶梯形状。即，Z′轴方向上的第1部分14a和第2部分16a的端面处于同一平面，Z′轴方向上的第3部分14b和第4部分16b的端面处于同一平面。
在图3所示的例子中，第1部分14a和第3部分14b关于通过台面基板12的中心的XZ′平面对称地配置。同样，第2部分16a和第4部分16b关于通过台面基板12的中心的XZ′平面对称地配置。
如图2所示，第1部分14a、第2部分16a、第3部分14b和第4部分16b的平面形状是将沿着X轴的边作为长边且将沿着Z’轴的边作为短边的矩形。第1部分14a、第2部分16a、第3部分14b和第4部分16b可构成振动部12a。
振动部12a是台面基板12中具有比外缘部12b的厚度t′大的厚度的部分。具体而言，振动部12a具备：具有比厚度t′大的厚度t1的部分；以及具有比厚度t1大的厚度t2的部分。振动部12a可以激励产生厚度剪切振动，并以厚度剪切振动为主振动进行振动。此时，厚度剪切振动沿着X轴方向进行振动。
如图2所示，在俯视时，振动部12a被外缘部12b包围。如图2所示，振动部12a的平面形状是将沿着X轴的边作为长边且将沿着Z′轴的边作为短边的矩形。
在俯视时，外缘部12b沿着振动部12a的外缘进行配置（配置在周边）。外缘部12b具有比振动部12a的厚度薄的厚度。更具体而言，外缘部12b具有比振动部12a的厚度小的厚度t′。外缘部12b具有固定部18，在将振动元件100固定（接合）到安装基板40时，该固定部18通过接合剂30进行固定。在图3所示的例子中，固定部18是位于接合剂30的与安装电极24接触的接触面32上方的部分。即，如图2所示，在俯视时，固定部18是与接触面32重叠的部分。固定部18例如设置在比振动部12a靠近+X轴方向的位置。固定部18的平面形状没有特别限定，例如为长方形。
在外缘部12b的固定部18中，设置了与接合剂30接合的接合区域19，所述接合剂30用于将振动元件100固定（接合）到安装基板40上。在图3所示的例子中，在接合区域19中，隔着安装电极24接合了接合剂30。接合区域19是固定部18的下表面（第2主面13b）。
另外，为了便于说明，在图1中，省略了接合剂30和安装基板40的图示，在图2和图4中，省略了安装基板40的图示。
具有振动部12a和外缘部12b的台面基板12是通过用保护膜（未图示）覆盖板状的压电基板（未图示）的作为振动部12a的部分，并对作为外缘部12b的部分进行化学蚀刻（蚀刻）而形成的。并且，可以通过用保护膜覆盖作为第2部分16a和第4部分16b的部分，并对作为第1部分14a和第3部分14b的部分进行化学蚀刻，来形成具有两级型的台面结构的台面基板12。
此处，在设台面基板12的长边长度（台面基板12的沿着厚度剪切振动的振动方向的长度）为x、振动部12a的厚度为t、振动部12a与接合区域19之间的距离Lx为y时，y处于以下范围内：
-0.0151×（x/t）+0.3471≦y≦-0.0121×（x/t）+0.3471 （1）。
通过满足式（1），振动片10能够在实现小型化的同时降低CI值（详情后述）。另外，振动部12a与接合区域19之间的距离Lx是振动部12a与接合区域19之间的最短距离，表示X轴方向上的距离。此外，振动部12a的厚度t表示振动部12的最大厚度（在图3所示的例子中为厚度t2）。
此外，在设用于得到台面结构的台面基板12的挖掘量（振动部12a的厚度t与外缘部12b的厚度t′之差）为Md时，挖掘量Md相对于振动部12a的厚度t的比值的百分率z优选满足以下关系：
z=-1.32×（x/t）+42.87（%） （2）。
通过满足式（2），可以选择出使得CI值的特性变化平坦的最小挖掘量Md的值。即，挖掘量Md越大，CI值降低的趋势越显著，但是，如果增大用于形成挖掘量Md的蚀刻时间，有时使得蚀刻部位以外的部位处形成的保护膜发生劣化，从而产生蚀刻侵蚀。蚀刻侵蚀展现出根据保护膜的状态和台面基板的状态而不同的趋势，因此台面基板形状的偏差有时会由于蚀刻侵蚀的影响而变大。此外，增大蚀刻时间，有时会致使制造成本变高。并且，不必要模式与主振动模式的结合展现出与CI值随着挖掘量Md的增加而降低相反的趋势。因此，在增加挖掘量Md的情况下，容易在作为主模式的厚度剪切模式中增加作为不必要模式的弯曲模式等，因此可能会导致振动特性的恶化。因此，作为挖掘量Md，如果能够选择出使得CI值的特性变化平坦的最小值，则能够降低发生上述蚀刻侵蚀和振动特性恶化的可能性，从而得到良好的振动特性。
此处，即使挖掘量Md相对于振动部12a的厚度t的比值的百分率z比根据式（2）计算的值小5%，也能够充分实现CI值的降低。因此，z满足如下关系即可：
-5≦z+1.32×（x/t）-42.87（%） （3）。
并且，即使挖掘量Md相对于振动部12a的厚度t的比值的百分率z比根据式（2）计算的值大5%，也能够充分抑制产生蚀刻侵蚀的情况、以及在主振动模式中结合有不必要模式的情况。因此，z满足下式的关系即可：
-5≦z+1.32×（x/t）-42.87≦5（%） （4）。
另外，式（2）是通过如下方式计算出的式子：针对每种边比值x/t（表示台面基板12的长边长度x相对于振动部12a的厚度t的比值），改变挖掘量Md来对CI值的变化进行分析，通过进行这样的实验，求出使得CI值的特性变化平坦的挖掘量Md的最小值Md_min，由此得到式（2）。只要是具有台面结构的振动片，即可应用式（2），不对台面结构的级数进行限定。
此外，边比值x/t优选为30以下。在边比值x/t超过30时，Md_min的值明显变小，因此不需要将基板形成为台面型。即，即使不将基板形成为台面型，也能够具有较低的CI值。因此，通过将边比值x/t为30以下的基板形成为台面型，能够在实现小型化的同时降低CI值。
第1激励电极20a和第2激励电极20b被设置在振动部12a的表面上。更具体而言，第1激励电极20a设置在第2部分16a的表面上，第2激励电极20b设置在第4部分16b的表面上。如图2所示，在俯视时，第1激励电极20a设置于第2部分16a的外缘内侧，第2激励电极20b设置于第4部分16b的外缘内侧。在图3和图4所示的例子中，激励电极20a、20b夹着振动部12a而设置。例如在俯视时，激励电极20a、20b的中心与振动部12a的中心重叠。激励电极20a、20b能够向振动部12a施加电压。
激励电极20a、20b经由连接电极22与安装电极24连接。安装电极24设置于固定部18（外缘部12b）的接合区域19。安装电极24可以与接合剂30接触。在图2所示的例子中，安装电极24的平面形状和接合剂30的与安装电极24接触的接触面32的平面形状相同。
作为激励电极20a、20b、连接电极22以及安装电极24，例如使用从台面基板12侧起依次层叠了铬、金而成的电极。激励电极20a、20b、连接电极22以及安装电极24例如通过溅射法、真空蒸镀法而形成。
接合剂30能够将振动元件100固定（接合）到安装基板40上。在图3所示的例子中，接合剂30将设置于振动片10的外缘部12b上的安装电极24和设置于安装基板40上的端子42接合。可以使用导电性粘接剂作为接合剂30，更具体而言，可以使用银膏作为接合剂30。
安装基板40是接合（安装）振动元件100的基板。关于安装基板40的形状，只要能够接合振动元件100即可，没有特别限定。更具体而言，作为安装基板40，可以使用构成封装的封装基座40（例如参照后述的图12）。
本实施方式的振动元件100（振动片10）例如具有以下特征。
根据振动片10，能够满足式（1）。由此，振动片10能够在实现小型化的同时降低CI值（详情后述）。
根据振动片10，能够满足式（3），并且能够满足式（4）。由此，如上所述，振动片10能够选择出使得CI值的特性变化平坦的最小值。其结果，振动片10能够降低发生蚀刻侵蚀和振动特性恶化的可能性，从而得到良好的振动特性。
根据振动片10，边比值x/t为30以下。如上所述，在边比值x/t超过30时，Md_min的值明显变小，因此不需要将基板形成为台面型。因此，通过将边比值x/t为30以下的基板形成为台面型，能够进一步实现小型化，同时降低CI值。
2.实验例
接着对实验例进行说明。另外，本发明不受以下实验例的任何限定。
本申请的发明人等使用图1～图4所示的振动元件100进行了实验，关于振动部12a和接合区域19之间的距离Lx与CI值的关系，发现了图6所示的趋势。根据图6可知，振动元件100（振动片10）的CI值存在随着距离Lx增大而降低的趋势，但当距离Lx达到某个值时，即使之后增大距离Lx，CI值的特性变化也处于大致平坦的状态。在图6中，使得CI值的特性变化平坦的距离Lx的最小值Lx_min为0.04mm。即，在图6所示的例子中，通过将距离Lx设为0.04mm，能够使得振动片10在实现小型化的同时降低CI值。例如，即使将距离Lx设为0.10mm，振动片10也能够具有与0.04mm同等的CI值，但由于距离Lx的值比0.04mm大，因此相应地，不能实现小型化。另外，图6所示的距离Lx与CI值的关系涉及的是边比值x/t为20（频率24MHz）的振动片10。
如图6所示，距离Lx越小CI值越增大的原因是：例如距离Lx越小，接合剂30进行固定的影响越容易波及到振动部12a，从而振动部12a的主振动（厚度剪切振动）的封闭效应变小。
此外，在本实验例中，设接合区域19的X轴方向的大小Sx固定、台面的第1级（第1部分14a和第3部分14b）的-X轴方向的端部与台面的第2级（第2部分16a和第4部分16b）的-X轴方向的端部之间的距离d1固定、台面的第1级的+X轴方向的端部与台面的第2级的+X轴方向的端部之间的距离d2固定、台面的第2级的+X轴方向的端部与激励电极20的+X轴方向的端部之间的距离d3固定、台面的第2级的-X轴方向的端部与激励电极20的-X轴方向的端部之间的距离d4固定，而改变距离Lx。此外，在本实验例中，在第1部分14a、第2部分16a、第3部分14b、第4部分16b以及激励电极20a、20b的中心在俯视时重叠的状态下，改变距离Lx。此外，在本实验例中，使用AT切石英基板作为台面基板12，形成了满足式（2）的挖掘量Md的两级台面结构。此外，在本实验例中，使用了银膏的导电性粘接剂作为接合剂30。此外，在本实验例中，将台面基板12和振动部12a的平面形状设为具有沿着X轴的长边的矩形，把接合剂30配置在比振动部12a更靠+X轴方向的位置。
本申请的发明人等还发现了图7所示的关系。图7是示出在针对每种边比值x/t改变距离Lx来调查CI值的变化时，使得CI值的特性变化平坦的距离Lx的最小值Lx_min的曲线图。更具体而言，使用了边比值x/t=15.88、17.00、18.00、20.00的振动片10。表1示出了各振动片10的频率F、台面基板12的长边长度x、台面的第1级的大小M1、边比值x/t以及Lx_min。
【表1】
根据图7理解到，可以说边比值x/t与Lx_min之间的关系大致成比例关系。在通过数学式用y来表示Lx_min时，使得CI值的特性变化平坦的距离Lx的最小值y可以表示成：
y=-0.0136×（x/t）+0.3471±0.0015×（x/t） （1′）。
即，通过满足式（1′），能够使得振动片10在实现小型化的同时降低CI值。
在式（1′）中，右边的“±0.0015×（x/t）”表示误差。例如，如图7所示，边比值x/t为15.88的振动片10有Lx_min为0.1mm的情况和为0.16mm的情况，将这两个值的差作为误差，用边比值x/t进行了归一化后的值为“±0.0015×（x/t）”。
式（1′）可以表示成：
-0.0151×（x/t）+0.3471≦y≦-0.0121×（x/t）+0.3471 （1）。
即，通过满足式（1），能够使得振动片10在实现小型化的同时降低CI值。
另外，图7所示的直线（没有记载误差的关系式）可以表示为：
y=-0.0136×（x/t）+0.3471 （5）
另外，在本实验例中，虽然使用了AT切石英基板作为台面基板12，但本实验例也可以应用于使用AT切石英基板以外的压电基板的情况。但是，从基板的加工、即台面加工的便利性等方面讲，优选使用石英基板作为台面基板12。
此外，在本实验例中，使用了银膏作为接合剂30，但本实验例也可以应用于使用银膏以外的导电性粘接剂的情况。
此外，在本实验例中，使用了具有两级型台面结构的振动片10，但本实验例也可以应用于两级以上的多级型台面结构。
此外，在本实验例中，使用了俯视时激励电极20a、20b分别设置于第2部分16a和第4部分16b的外缘内侧的振动片10，但本实验例也可以应用于振动部12a设置在激励电极20a、20b的外缘内侧的振动片（参照后述的振动元件200）。
此外，在本实验例中，使用了振动部12a的Z′轴方向的端部不是阶梯形状的振动片10，但本实验例还可以应用于Z′轴方向的端部为阶梯形状的振动片（参照后述的振动片300）。
3.振动元件的变形例
3.1.第1变形例
接着，参照附图来说明本实施方式的第1变形例的振动元件。图8是示意性示出本实施方式的第1变形例的振动元件200的俯视图。图9是示意性示出本实施方式的第1变形例的振动元件200的沿着图8的IX-IX线的剖视图。另外，为了便于说明，在图8中，省略了安装基板40的图示。以下，对振动元件200中具有与振动元件100的结构部件相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。
在振动元件100中，如图2所示，在俯视时，第1激励电极20a设置于第2部分16a的外缘内侧，第2激励电极20b设置于第4部分16b的外缘内侧。与此相对，在振动元件200中，如图8所示，在俯视时，第1部分14a和第2部分16a设置在第1激励电极20a的外缘内侧，第3部分14b和第4部分16b设置在第2激励电极20b的外缘内侧。即，在振动元件200中，如图8和图9所示，激励电极20a、20b被设置成完全覆盖振动部12a的表面。
根据振动元件200，与振动元件100同样，通过满足式（1），能够在实现小型化的同时降低CI值。并且，根据振动元件200，与振动元件100相比，能够增大电容比γ。另外，电容比γ是用由激励电极20a、20b的尺寸（大小）决定的电容C0除以由振动片10的实质振动区域决定的电容C1而得到的。
3.2.第2变形例
接着，参照附图来说明本实施方式的第2变形例的振动元件。图10是示意性示出本实施方式的第2变形例的振动元件300的俯视图。图11是示意性示出本实施方式的第2变形例的振动元件300的沿着图10的XI-XI线的剖视图。另外，为了便于说明，在图10和图11中，省略了安装基板40的图示。以下，对振动元件300中具有与振动元件100的结构部件相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。
如图2和图4所示，在振动元件100中，振动部12a的Z′轴方向的侧面（端部）不是阶梯形状。即，Z′轴方向上的第1部分14a和第2部分16a的端面处于同一平面，Z′轴方向上的第3部分14b和第4部分16b的端面处于同一平面。
与此相对，如图10和图11所示，在振动元件300中，振动部12a的Z′轴方向的侧面（端部）为阶梯形状，形成有阶梯。即，第1部分14a的Z′轴方向的长度比第2部分16a的Z′轴方向的长度大，第3部分14b的Z′轴方向的长度比第4部分16b的Z′轴方向的长度大。
根据振动元件300，与振动元件100同样，通过满足式（1），能够在实现小型化的同时降低CI值。
4.振子
接着，参照附图来说明本实施方式的振子。图12是示意性示出本实施方式的振子400的剖视图。
如图12所示，振子400包含本发明的振动片和封装55。更具体而言，振子400包含本发明的振动元件。以下，作为本发明的振动元件，对使用了具有振动片10的振动元件100的例子进行说明。
封装55收纳着振动元件100。封装55可以具有封装基座（安装基板）40和盖50。
在封装基座40中形成有凹部48，在凹部48内配置了振动元件100。关于封装基座40的平面形状，只要能够将振动元件100配置到凹部48内即可，没有特别限定。作为封装基座40，例如可以使用对陶瓷生片进行成型、层叠并烧制而成的氧化铝质烧结体、石英、玻璃、硅等材料。
在封装基座40的第1面（在图示的例子中为凹部48的内侧底面）40a上，设置有第1端子42。在第1端子42上设置接合剂（导电性粘接剂）30，把第1端子42与第1激励电极20a电连接。
在封装基座40的第2面（与第1面40a相反侧的面）40b上，设置有在安装到电子设备等外部部件时使用的第2端子44a、44b。第2端子44a经由贯通封装基座40的触点部（未图示）与第1端子42连接。由此，能够把第2端子44a和第1激励电极20a电连接。
另外，可以在第1面40a上设置有未图示的端子，并将该端子与第2激励电极20b电连接。并且，该端子与第2端子44b可以经由贯通封装基座40的触点部（未图示）而连接。由此，能够把第2端子44b和第2激励电极20b电连接。
作为第1端子42和第2端子44a、44b，例如使用通过镀覆等方法在钨（W）等金属化层上层叠镍、金等的覆盖膜而得到的金属膜。
盖50被设置成覆盖封装基座40的凹部48。在图示的例子中，盖50的形状为板状。作为盖50，例如可以使用与封装基座40相同的材料，或者铁镍钴合金、42合金、不锈钢等金属。盖50例如隔着接缝环、低熔点玻璃、粘接剂等接合部件60与封装基座40接合。
封装基座40的被气密密封的凹部48内成为减压后的真空状态（真空度高的状态），或者成为填充有氮、氦、氩等惰性气体的状态。
振子400可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片10。
5.振子的变形例
接着，参照附图来说明本实施方式的变形例的振子。图13是示意性示出本实施方式的变形例的振子500的剖视图。以下，对振子500中具有与振子400的结构部件相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。
如图12所示，在振子400中，在封装基座40上设置有凹部48。与此相对，如图13所示，在振子500中，在封装基座40上没有设置凹部48，封装基座40具有平板状的形状。
在振子500中，盖50具备整周设置有凸缘部52的帽状（容器状）的形状，可在其内侧的空间54中收纳振动元件100。凸缘部52通过接合部件60与封装基座40接合。作为盖50，例如使用铁镍钴合金、42合金、不锈钢等金属。
根据振子500，与振子400相比，可以不在封装基座40上设置凹部48，因此封装基座40的制造相应地变得容易，从而能够削减制造成本。
6.电子器件
接着，参照附图来说明本实施方式的电子器件。图14是示意性示出本实施方式的电子器件600的剖视图。
如图14所示，电子器件600包含本发明的振动片和电子元件70。更具体而言，电子器件600包含本发明的振子。以下，作为本发明的振子，对使用了具有振动片10的振子400的例子进行说明。
电子元件70被收纳到封装55内。更具体而言，电子元件70被配置在封装基座40上设置的凹部48内。作为电子元件70，例如使用具有驱动振动片10的振荡电路的IC芯片。并且，IC芯片可以具有对与振动片10的温度变化相伴的频率变动进行校正的温度补偿电路。在使用具有振荡电路的IC芯片作为电子元件70的情况下，电子器件600可以作为振荡器发挥功能。另外，电子元件70不限于上述那样的IC芯片，例如也可以是热敏电阻、电容器、电抗元件。
电子元件70经由凸块72与设置于封装基座40的第1面40a上的第3端子46电连接。第3端子46例如通过未图示的布线与第1端子42连接。由此，能够把电子元件70和第1激励电极20a电连接。此外，电子元件70可以通过未图示的布线与第2激励电极20b电连接。
作为凸块72，例如使用金、镍等金属凸块。作为第3端子46，例如使用通过镀覆等方法在钨（W）等金属化层上层叠镍、金等的覆盖膜而得到的金属膜。
另外，虽然未图示，但电子元件70可以用导线替代凸块72而与第3端子46电连接。
根据电子器件600，可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片10。
7.电子器件的变形例
接着，参照附图来说明本实施方式的变形例的电子器件。图15是示意性示出本实施方式的变形例的电子器件700的剖视图。以下，对电子器件700中具有与电子器件600的结构部件相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。
如图14所示，在电子器件600中，电子元件70设置在封装基座40的第1面40a侧，并配置在封装基座40上设置的凹部48内。与此相对，如图15所示，在电子器件700中，电子元件70设置在封装基座40的把第2面40b作为底面的凹部49内。在电子器件700中，封装基座40可以具有大致H型的形状。
电子元件70可以通过粘接剂（未图示）与第2面40b接合。电子元件70经由导线74与设置于第2面40b上的第3端子46电连接。导线74的材质例如为金。
另外，虽然未图示，但电子元件70可以用凸块替代导线74而与第3端子46电连接。
根据电子器件700，将振动元件100和电子元件70分离，单独对振动元件100进行了气密密封，因此能够具有良好的频率时效特性。
8.电子设备
接着，参照附图来说明本实施方式的电子设备。图16是示意性示出作为本实施方式的电子设备的移动电话（智能手机）的俯视图。
智能手机800包含本发明的振动片。更具体而言，智能手机800包含本发明的电子器件。以下，如图16所示，对使用具有振动片10的电子器件600作为本发明的电子器件的例子进行说明。另外，为了便于说明，在图16中，简略地图示了电子器件600。
智能手机800使用电子器件600作为例如基准时钟振荡源等定时器件。智能手机800还可以具有显示部（液晶显示器或有机EL显示器等）801、操作部802和声音输出部803（麦克风等）。智能手机800通过设置针对显示部801的接触检测机构，从而可以将显示部801兼用作操作部。
根据智能手机800，可以具有既能实现小型化又能降低CI值的振动片10。
另外，如上所述，以智能手机（移动电话）800为代表的电子设备优选具有驱动振动片10的振荡电路和温度补偿电路，该温度补偿电路对与振动片10的温度变化相伴的频率变动进行校正。
由此，以智能手机800为代表的电子设备具有驱动振动片10的振荡电路，并且具备对与振动片10的温度变化相伴的频率变动进行校正的温度补偿电路，因此能够对振荡电路振荡的谐振频率进行温度补偿，能够提供温度特性优异的电子设备。
具有本发明的振片件的电子设备不限于上述智能手机，也适合用作电子书、个人计算机、电视、数字静态照相机、摄像机、录像机、导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文字处理器、工作站、视频电话、POS终端、具有触摸面板的设备等的定时器件。
上述实施方式和变形例均只是一个例子，不限于此。例如，还可以适当组合各实施方式和各变形例。
本发明包含与实施方式中说明的结构实质相同的结构（例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和效果相同的结构）。此外，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对实施方式中说明的结构附加了公知技术后的结构。
Claims (7)
1.一种振动片，其具有基板，该基板包含：
振动部，其以厚度剪切振动进行振动，在侧面设置有阶梯；
外缘部，其沿着所述振动部的外缘配置，厚度比所述振动部的厚度薄；以及
接合区域，其设置于所述外缘部，接合用于固定到安装基板上的接合剂，
在设所述基板的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度为x、所述振动部的厚度为t、并且所述振动部与所述接合区域之间的距离为y时，所述y处于以下范围内：
-0.0151×（x/t）+0.3471≦y≦-0.0121×（x/t）+0.3471
在设所述振动部的厚度与所述外缘部的厚度之差为Md、所述Md相对于所述t的比值的百分率为z时，满足如下关系：
-5%≦[z+1.32×（x/t）-42.87]%。
2.根据权利要求1所述的振动片，其中，满足如下关系：
-5%≦[z+1.32×（x/t）-42.87]%≦5%。
3.根据权利要求1或2所述的振动片，其中，
所述x相对于所述t的边比值（x/t）为30以下。
4.根据权利要求1或2所述的振动片，其中，
所述基板是旋转Y切基板。
5.一种振子，其包含：
权利要求1或2所述的振动片；以及
收纳所述振动片的封装。
6.一种电子器件，其包含：
权利要求1或2所述的振动片；以及
电子元件。
7.一种电子设备，该电子设备包含权利要求1或2所述的振动片。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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