CN105987690A - 振动片、振子、振动装置、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

振动片、振子、振动装置、振荡器、电子设备以及移动体 Download PDF

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Abstract

振动片(100)包括：基板(10)，其具有进行厚度切变振动的第一区域(14)、位于第一区域(14)的周围并且与第一区域(14)相比厚度较薄的第二区域(12)、在俯视观察时的固定端(10a)以及相对于第一区域(14)而位于与固定端(10a)相反的一侧的自由端(10b)；以及激励电极(20a、20b)，其被配置在第一区域(14)的表面和背面，且在俯视观察时具有相互重叠的区域，在俯视观察时，第一区域(14)的中心(C1)以及相互重叠的区域(21)的中心(C2)位于基板(10)的中心(C)与自由端(10b)之间，将在俯视观察时相互重叠的区域(21)的中心(C2)与基板(10)的中心(C)之间的距离设为Cs，则满足105μm＜Cs＜130μm的关系。

Description

振动片、振子、振动装置、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及振动片、振子、振动装置、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
一直以来，已知有一种使用了水晶的振动片。这种振动片由于频率温度特性优良，因此作为各种电子设备的基准频率源或振荡源等而被广泛使用。尤其，使用了以被称作“AT切割”的切割角所切出的水晶基板的振动片由于频率温度特性呈三次曲线，因此也被广泛应用在移动电话等移动体通信设备等中。
例如，在专利文献1中记载有如下内容，即，在压电基板的两个主面上设置有凸部的台面结构的振动片中，凸部的中央部向与压电基板的中央部相比而远离衬垫电极的方向偏移。这种振动片例如通过利用导电性接合材料而对衬垫电极和封装基座进行接合，从而被搭载在封装件上。
然而，在上述这种振动片中，存在由于接合材料的应力而使得在振动片的频率温度特性中产生磁滞的情况。
而且，在上述这种振动片中，期待减小等效串联电阻(CI(CrystalImpedance：晶体阻抗)值)。
专利文献1：日本特开2005－94410号公报
发明内容
本发明的多个方式所涉及的目的之一在于，提供一种能够在减小等效串联电阻的同时使由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同减小的振动片。此外，本发明的多个方式所涉及的目的之一在于，提供具备上述的振动片的、振子、振动装置、振荡器、电子设备以及移动体。
本发明是为了解决前述的课题的至少一部分而被完成的，能够作为以下的方式或应用例而实现。
应用例1
本应用例所涉及的振动片包括：基板，其具有进行厚度切变振动的第一区域、位于所述第一区域的周围并且与所述第一区域相比厚度较薄的第二区域、在俯视观察时的第一端以及相对于所述第一区域而位于与所述第一端相反的一侧的第二端；以及激励电极，其被配置在所述第一区域的表面和背面，并且在俯视观察时具有相互重叠的区域，在俯视观察时，所述第一区域的中心以及所述相互重叠的区域的中心位于所述基板的中心与所述第二端之间，将在俯视观察时所述相互重叠的区域的中心与所述基板的中心之间的距离设为Cs，则满足如下关系，即，105μm＜Cs＜130μm。
在这种振动片中，能够在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同。
应用例2
本应用例所涉及的振动片也可以采用如下方式，即，包括：基板，其具有进行厚度切变振动的第一区域、位于所述第一区域的周围并且与所述第一区域相比厚度较薄的第二区域、在俯视观察时的第一端以及相对于所述第一区域而位于与所述第一端相反的一侧的第二端；激励电极，其被配置在所述第一区域的表面和背面，并且在俯视观察时具有相互重叠的区域，在俯视观察时，所述第一区域的中心以及所述相互重叠的区域的中心位于所述基板的中心与所述第二端之间，将在俯视观察时所述相互重叠的区域的中心与所述基板的中心之间的距离设为Cs，将在俯视观察时所述第一区域的所述第二端侧的端与所述第二端之间的距离设为L，并将所述基板所产生的弯曲振动的波长设为λ，则满足如下关系，即，65μm＜Cs＜150μm，且λ/2×(2n+1)－0.1λ≤L≤λ/2×(2n+1)+0.1λ，其中，n为正的整数。
在这种振动片中，能够更切实地在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同。此外，在这种振动片中，还能够减小基板所产生的弯曲振动的振幅。
应用例3
在本应用例所涉及的振动片中，也可以满足如下关系，即，100μm≤Cs≤135μm。
在这种振动片中，能够更进一步切实地在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同。此外，在这种振动片中，还能够减小基板所产生的弯曲振动的振幅。
应用例4
在本应用例所涉及的振动片中，也可以采用如下方式，即，将所述第一区域的所述第二端侧的端与所述基板的所述第二端之间的距离设为L，并将所述基板所产生的弯曲振动的波长设为λ，则满足如下关系，即，
λ/2×(2n+1)－0.1λ≤L≤λ//2×(2n+1)+0.1λ，
其中，n为正的整数。
在这种振动片中，能够减小基板所产生的弯曲振动的振幅。
应用例5
在本应用例所涉及的振动片中，也可以采用如下方式，即，将在俯视观察时，在所述第一端侧的所述第二区域中与接合材料接合的接合区域的、与所述第一端以及所述第二端交叉的方向的长度设为D，则满足如下关系，即，
D/2≤Cs。
在这种振动片中，能够减小接合材料的应力对第一区域的振动产生的影响。
应用例6
本应用例所涉及的振子具有：上述应用例所涉及的振动片；封装件，其收纳有所述振动片，在俯视观察时，所述振动片的所述第一端侧通过接合材料而与所述封装件相连接。
在这种振子中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
应用例7
本应用例所涉及的装置具备：上述应用例所涉及的振动片；电子元件。
在这种振动装置中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
应用例8
在本应用例所涉及的振动装置中，所述电子元件也可以为感温元件。
在这种振动装置中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
应用例9
本应用例所涉及的振荡器具备：上述应用例所涉及的振动片；与所述振动片电连接的振荡电路。
在这种振荡器中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
应用例10
本应用例所涉及的电子设备具备上述应用例所涉及的振动片。
在这种电子设备中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
应用例11
本应用例所涉及的移动体具备上述应用例所涉及的振动片。
在这种移动体中，由于具备上述应用例所涉及的振动片，因此能够减少消耗电力。
附图说明
图1为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的立体图。
图2为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的俯视图。
图3为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的剖视图。
图4为模式化地表示AT切割水晶基板的立体图。
图5为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的剖视图。
图6为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的剖视图。
图7为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片的剖视图。
图8为模式化地表示温度与频率之间的关系的曲线图。
图9为模式化地表示本实施方式的改变例所涉及的振动片的剖视图。
图10为表示Cs与磁滞频率差之比之间的关系以及Cs与CI值之比之间的关系的曲线图。
图11为模式化地表示本实施方式所涉及的振子的俯视图。
图12为模式化地表示本实施方式所涉及的振子的剖视图。
图13为模式化地表示本实施方式所涉及的振动装置的剖视图。
图14为模式化地表示本实施方式的第一改变例所涉及的振动装置的剖视图。
图15为模式化地表示本实施方式的第二改变例所涉及的振动装置的剖视图。
图16为模式化地表示本实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
图17为模式化地表示本实施方式的改变例所涉及的振荡器的剖视图。
图18为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的俯视图。
图19为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图20为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图21为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图22为模式化地表示本实施方式所涉及的移动体的俯视图。
具体实施方式
以下，使用附图来对本发明优选的实施方式进行详细说明。另外，以下所说明的实施方式并非对权利要求中所记载的本发明的内容进行不当的限定。此外，在下文中所说明的结构不一定全部为本发明的必要结构要件。
1.振动片
首先，参照附图来对本实施方式所涉及的振动片进行说明。图1为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片100的立体图。图2为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片100的俯视图。图3为模式化地表示本实施方式所涉及的振动片100的图2的III－III线剖视图。
如图1～图3所示，振动片100包括水晶基板10和激励电极20a、20b。
水晶基板10由AT切割水晶基板构成。在此，图4为模式化地表示AT切割水晶基板101的立体图。
水晶等压电材料一般为三方晶系，并具有图4所示的结晶轴(X、Y、Z)。X轴为电轴，Y轴为机械轴，Z轴为光学轴。水晶基板101为，沿着使XZ平面(包括X轴以及Z轴的平面)绕X轴旋转角度θ所形成的平面，而从压电材料(例如，人工水晶)中切出的、所谓的旋转Y切割水晶基板的平板。另外，使Y轴以及Z轴也绕X轴旋转θ，并分别设为Y’轴以及Z’轴。水晶基板101为，将包含X轴和Z’轴的平面设为主面，并将沿着Y’轴的方向设为厚度方向的基板。在此，在设为θ＝35°15’时，水晶基板101将成为AT切割水晶基板。因此，AT切割水晶基板101其与Y’轴正交的XZ’面(包括X轴以及Z’轴的面)将成为主面，并能够以厚度切变振动为主振动而进行振动。对该AT切割水晶基板101进行加工，从而能够获得水晶基板10。
水晶基板10由如下的AT切割水晶基板构成，在所述AT切割水晶基板中，将由水晶的结晶轴亦即作为电轴的X轴、作为机械轴的Y轴和作为光学轴的Z轴构成的直角坐标系的X轴设为旋转轴，将使Z轴以+Z侧朝向Y轴的－Y方向旋转的方式倾斜形成的轴设为Z’轴，将使Y轴以+Y侧朝向Z轴的+Z方向旋转的方式倾斜形成的轴设为Y’轴，将包含X轴以及Z’轴的面设为主面，并将沿着Y’轴的方向(Y’轴方向)设为厚度方向。另外，在图1～图3以及下文所示的图5、6、7、9中，图示了相互正交的X轴、Y’轴以及Z’轴。
例如，如图2所示，水晶基板10以Y’轴方向为厚度方向，并在从Y’轴方向俯视观察(以下，仅称作“俯视观察”)时，具有以沿着X轴的方向(X轴方向)为长边、以沿着Z’轴的方向(Z’轴方向)为短边的矩形形状。水晶基板10具有振动部(第一区域)14和周边部(第二区域)12。
如图2所示，周边部12被设置在振动部14的四周处。周边部12以沿着振动部14的外边缘的方式而被设置。周边部12具有与振动部14相比而较小的厚度(与振动部14相比厚度较薄)。
如图2所示，在俯视观察时，振动部14被周边部12包围。振动部14为与周边部12相比厚度较大的部分。振动部14例如具有沿着X轴的边和沿着Z’轴的边。振动部14的俯视观察形状(从Y’轴方向观察的形状)例如为矩形。
在俯视观察时，振动部14相对于水晶基板10的中心C，而向与作为水晶基板10的第一端的固定端10a相反的一侧的、作为第二端的自由端10b侧偏心。即，在俯视观察时，振动部14的中心C1与水晶基板10的中心C相比而位于自由端10b侧。水晶基板10的固定端10a通过接合材料30a、30b而被固定。在图示的示例中，固定端10a为水晶基板10的+X轴方向侧的端，自由端10b为水晶基板10的－X轴方向侧的端。
振动部14能够以厚度切变振动作为主振动而进行振动。在振动片100中，水晶基板10为，具有周边部12和与周边部12相比厚度较大的振动部14的单级型的台面结构，并能够高效地将厚度切变振动的振动能量封入振动部14中。另外，“厚度切变振动”是指，水晶基板的位移方向为沿着水晶基板的主面的方向(在图示的示例中，水晶基板的位移方向为X轴方向)，且波的传播方向为水晶基板的厚度方向的振动。
在俯视观察时，第一激励电极20a以及第二激励电极20b以相互重叠的方式而被配置在振动部14的表面和背面。在图示的示例中，第一激励电极20a被设置在振动部14的朝向+Y’轴方向的面上，且第二激励电极20b被设置在振动部14的朝向－Y’轴方向的面上。激励电极20a、20b具有在俯视观察时相互重叠的区域(重叠区域)21。在图示的示例中，激励电极20a、20b在俯视观察时完全重叠，且重叠区域21的俯视观察形状与第一激励电极20a的俯视观察形状以及第二激励电极20b的俯视观察形状相同。激励电极20a、20b的俯视观察形状例如为矩形。在图示的示例中，在俯视观察时，激励电极20a、20b的面积与振动部14的面积相比而较小，激励电极20a、20b被设置在振动部14的外边缘的内侧。激励电极20a、20b为用于对振动部14施加电压的电极。
另外，也可以如图5所示，使激励电极20a、20b在俯视观察时不完全重叠。在图示的示例中，第二激励电极20b的－X轴方向侧的一端位于与第一激励电极20a的－X轴方向侧的一端相比而靠－X轴方向侧。
在俯视观察时，第一激励电极20a与第二激励电极20b的重叠区域21的中心C2相对于水晶基板10的中心C，而向水晶基板10的自由端10b侧偏心。即，在俯视观察时，重叠区域21的中心C2位于与水晶基板10的中心C相比而靠自由端10b侧。在图示的示例中，在俯视观察时，重叠区域21的中心C2的位置与振动部14的中心C1的位置相同。水晶基板10的中心C以及重叠区域21的中心C2例如以沿着X轴并排的方式而被配置。
第一激励电极20a经由第一引出电极22a而与第一电极衬垫24a电连接。第二激励电极20b经由第二引出电极22b，而与第二电极衬垫24b电连接。电极衬垫24a、24b例如与用于对振动片100进行驱动的IC芯片(未图示)电连接。在图示的示例中，电极衬垫24a、24b被设置在周边部12的+X轴方向侧。作为激励电极20a、20b，引出电极22a、22b以及电极衬垫24a、24b(以下，也称作“激励电极20a、20b”等)，例如使用从水晶基板10侧起依次层压铬、金而形成的结构。
振动片100通过接合材料30a、30b而被搭载于封装件(未图示)上。水晶基板10的周边部12具有供接合材料30a、30b接合的接合区域13。在图示的示例中，周边部12经由电极衬垫24a、24b而被设于接合材料30a、30b上。具体而言，第一电极衬垫24a与第一接合材料30a相接触，第二电极衬垫24b与第二接合材料30b相接触。接合区域13为，周边部12的、在俯视观察时与振动片100同接合材料30a、30b相接触的区域重叠的区域。在图2所示的示例中，通过两点划线来表示接合区域13。
另外，作为接合材料30a、30b，使用例如焊锡、银膏、导电性粘合剂(使金属粒子等的导电性填料分散于树脂材料中而成的粘合剂)等。此外，虽然在图示的示例中，接合材料30a、30b的俯视观察形状为圆形，但是并未进行特别限定。
在振动片100中，在将俯视观察时重叠区域21的中心C2与水晶基板10的中心C之间的距离设为Cs时，满足下述数学式(1)的关系，优选满足下述数学式(2)的关系，更优选满足下述数学式(3)的关系。
65μm＜Cs＜150μm……(1)
100μm≤Cs≤135μm……(2)
105μm≤Cs≤130μm……(3)
通过满足数学式(1)、(2)、(3)中的一个关系，从而在振动片100中，能够在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同(详细内容参照后文所述的“实验例”)。
在振动片100中，在将俯视观察时振动部14的自由端10b侧的一端(在图示的示例中－X轴方向侧的一端)14b与水晶基板10的自由端10b之间的距离设为L，并将水晶基板10所产生的弯曲振动的波长设为λ时，满足下述数学式(4)的关系。
λ/2×(2n+1)－0.1λ≤Lx≤λ/2×(2n+1)+0.1λ(其中，n为正的整数)……(4)
另外，“水晶基板10所产生的弯曲振动的波长”是指，在水晶基板10上产生的作为无用波(无用振动)的弯曲振动的波长，例如，在将振动片100的谐振频率设为f[MHz]时，弯曲振动的波长λ[mm]能够通过下述数学式(5)而求取。
λ/2＝(1.332/f)－0.0024……(5)
此外，在数学式(4)中，“－0.1λ”以及“+0.1λ”表示尺寸的偏差(制造偏差)，只要在该制造偏差的范围内，就能够充分地减小对振动片100的特性的影响。具体而言，只要在该制造偏差的范围内，就能够充分地减小弯曲振动的振幅。
通过满足数学式(4)，从而如图6所示，能够以使水晶基板10的自由端10b以及振动部14的端14b与在水晶基板10中所产生的弯曲振动的最大振幅(波峰M或波谷V)的位置一致的方式而进行设置。在图6所示的示例中，水晶基板10的自由端10b被配置在水晶基板10所产生的弯曲振动的波峰M处，振动部14的端14b被配置在弯曲振动的波谷V处。具体而言，端10b、14b穿过弯曲振动的波形W的最大振幅点(波峰M或波谷V)并以与平行于Y’轴的假想直线α相一致的方式而被设置。另外，图6为在图3的放大图中重叠表示出水晶基板10所产生的弯曲振动的振幅的模式图。虽然在图6所示的示例中，距离L为波长λ的二分之一(λ/2)的值，但是只要满足数学式(4)则不进行特别限定。
另外，虽然未进行图示，但是也可以将水晶基板10的自由端10b配置在水晶基板10所产生的弯曲振动的波谷V处，将振动部14的端14b配置在弯曲振动的波峰M处。
而且，在图6所示的示例中，关于激励电极20a、20b的－X轴方向侧的端2，也以与水晶基板10所产生的弯曲振动的最大振幅的位置相一致的方式而被设置。水晶基板10的自由端10b、振动部14的端14b以及激励电极20a、20b的端2分别通过水晶基板10的侧面、振动部14的侧面以及激励电极20a、20b的侧面而被形成，且在图6所示的示例中，与Y’轴平行。
另外，存在如下情况，即，例如，如图7所示，由于对水晶基板进行蚀刻时的蚀刻的异向性，而使水晶基板10的自由端10b以及振动部14的端14b相对于Y’轴而倾斜的情况。此时，距离L为，在俯视观察时振动部14的端14b的中心与水晶基板10的自由端10b的中心之间的距离。此外，此时，“以使水晶基板10的自由端10b以及振动部14的端14b与在水晶基板10中所产生的弯曲振动的最大振幅(波峰M或波谷V)的位置相一致的方式而进行设置”是指，以使在俯视观察时倾斜的端10b、14b的中心与水晶基板10所产生的弯曲振动的最大振幅的位置相一致的方式而进行设置。
优选为，在振动片100中，在将接合区域13的沿着X轴方向(厚度切变振动的振动方向)的长度设为D时，满足下述数学式(6)。
D/2≤Cs……(6)
由此，能够减小接合材料30a、30b的应力(具体而言，通过接合材料30a、30b而对水晶基板10产生的应力)对振动部14的振动产生的影响。通过满足数学式(6)，从而在俯视观察时，将重叠区域21的中心C2配置在，与水晶基板10的一部分11(参照图2)的中心相同的位置处，或者与水晶基板10的一部分11的中心相比而靠－X轴方向侧，其中，水晶基板10的一部分11为，除去了从固定端10a起至－X轴方向上的长度D为止的部分之后的、水晶基板10的一部分。长度D例如为100μm以上且300μm以下。
在振动片100的制造方法中，例如，通过光刻以及蚀刻来形成水晶基板10。蚀刻既可以为干蚀刻，也可以为湿蚀刻。接下来，在水晶基板10上形成激励电极20a、20b等。激励电极20a、20b等通过如下方式形成，即，通过溅射法或真空蒸镀法而使导电层(未图示)成膜，并利用光刻以及蚀刻而对该导电层进行图案形成。通过以上的工序，从而能够对振动片100进行制造。
振动片100例如具有以下的特征。
在振动片100中，满足数学式(1)。因此，在振动片100中，能够在减小等效串联电阻的同时，减小由于频率温度特性中的磁滞(具体而言，由通过接合材料30a、30b而对水晶基板10产生的应力引起的磁滞)所产生的路径的不同(详细参照后文所述的“实验例”)。因此，在振动片100中，能够在减小等效串联电阻的同时，具有良好的频率温度特性。
例如，如果距离Cs为65μm以下，则存在如下情况，即，如图8所示，在厚度切变振动模式F1中结合有弯曲振动模式F2，从而使振动片的厚度切变振动的频率极大或极小的情况。因此，存在由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同变大的情况。另外，图8为，模式化地表示厚度切变振动模式的频率以及弯曲振动模式的频率相对于温度的曲线图。
在振动片100中，满足数学式(2)。因此，在振动片100中，能够更切实地在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同(详细参照后文所述的“实验例”)。
在振动片100中，满足数学式(3)。因此，在振动片100中，能够更进一步切实地在减小等效串联电阻的同时，减小由频率温度特性中的磁滞而产生的路径的不同(详细参照后文所述的“实验例”)。
在振动片100中，满足数学式(4)。因此，在振动片100中，能够以使水晶基板10的自由端10b以及振动部14的端14b与在水晶基板10中所产生的弯曲振动的最大振幅的位置相一致的方式而进行设置。因此，在振动片100中，能够减小水晶基板10所产生的弯曲振动的振幅。
在振动片100中，满足数学式(6)。因此，在振动片100中，能够减小接合材料30a、30b的应力对振动部14的振动产生的影响。
另外，虽然在上文中，对振动部14为固定厚度的单级型的台面结构进行了说明，但是本发明所涉及的振动片的台面结构的级数并不被特别限定。例如本发明所涉及的振动片的振动部既可以为具有厚度不同的两种部分的两级型的台面结构，也可以为三级型的台面结构，还可以为四级型的台面结构。
此外，虽然在上述的示例中，振动部14具有与周边部12相比向+Y’轴方向侧突出的部分、和向－Y’轴方向侧突出的部分，但是在本发明所涉及的振动片中，振动部也可以仅具有与周边部相比向+Y’轴方向侧突出的部分和向－Y’轴方向侧突出的部分中的任意一部分。
此外，虽然在上文中，对水晶基板10在俯视观察时具有矩形形状的示例进行了说明，但是本发明所涉及的振动片的水晶基板也可以采用在俯视观察时角部(角部)被实施了倒角的方式。即，水晶基板也可以具有将矩形的角部切除了的形状。
此外，虽然在上文中，对振动部14在俯视观察时具有矩形形状的示例进行了说明，但是本发明所涉及的振动片的振动部也可以采用在俯视观察时角部(角部)被实施了倒角的方式。即，振动部也可以具有将矩形的角部切除了的形状。
此外，虽然在上文中，对水晶基板10为AT切割水晶基板的示例进行了说明，但是在本发明所涉及的振动片中，水晶基板并不限定于AT切割水晶基板，例如，也可以为SC切割水晶基板或BT切割水晶基板等的通过厚度切变振动而进行振动的压电基板。
2.振动片的改变例
接下来，参照附图来对本实施方式的改变例所涉及的振动片进行说明。图9为模式化地表示本实施方式的改变例所涉及的振动片200的剖视图，并对与图3相同的截面进行了图示。
以下，在本实施方式的改变例所涉及的振动片200中，对于具有与上述的振动片100的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
在上述的振动片100中，如图2以及图3所示，在俯视观察时，激励电极20a、20b的面积与振动部14的面积相比而较小，激励电极20a、20b被设置在振动部14的外边缘的内侧。
相对于此，在振动片200中，如图9所示，在俯视观察时，激励电极20a、20b的面积与振动部14的面积相比而较大，振动部14被设置在激励电极20a、20b的外边缘的内侧。
3.实验例
以下示出实验例，并对本发明进行更具体的说明。另外，本发明不受以下实验例的任何限定。
作为实验例，制造出了上述的振动片100这样的振动片。即，制造出了具有周边部12以及与周边部12相比厚度较大的振动部14、并在俯视观察时于振动部14的外边缘的内侧设置有激励电极20a、20b的振动片。将谐振频率设计为26MHz。制造出了多个在俯视观察时重叠区域21的中心C2与水晶基板10的中心C之间的距离Cs有所不同的振动片。经由接合材料30a、30b而将这种振动片搭载于封装件的基座上，并对频率温度特性的磁滞中的频率差(以下，简称作“磁滞频率差”)和CI值进行测量。
作为接合材料30a、30b，而使用了银膏。此外，将周边部12的接合区域13的沿着X轴方向的长度D设为200μm，所述接合区域13为在俯视观察时与振动片100同接合材料30a、30b相接触的区域重叠的区域。
具体而言，作为磁滞频率差，而求取了使温度从－40℃上升到25℃时的25℃下的振动片的谐振频率、与使温度从85℃下降到25℃时的25℃下的振动片的谐振频率之差。
图10为表示磁滞频率差之比和CI值之比相对于距离Cs的曲线图。图10所示的磁滞频率差之比将Cs＝65μm的磁滞频率差标准化为1，图10所示的CI值之比将Cs＝150μm的CI值标准化为1。Cs通过尺寸测量器来进行测量，频率以及CI值则通过网络分析仪来进行测量。
根据图10可知，在65μm＜Cs＜150μm的范围内，能够在减小CI值的同时减小磁滞频率差，在100μm≤Cs≤135μm的范围内，能够更切实地在减小CI值的同时减小磁滞频率差，在105μm≤Cs≤130μm的范围内，能够更进一步切实地在减小CI值的同时减小磁滞频率差。在100μm≤Cs≤135μm的范围内，磁滞频率差之比以及CI值之比为0.85以下，在105μm≤Cs≤130μm的范围内，磁滞频率差之比以及CI值之比为0.82以下。
Cs越大则磁滞频率差越变小是由于，Cs越大则越能够减小接合材料30a、30b的应力对振动部14的振动产生的影响。Cs越小则CI值越变小是由于，Cs越小则越能够通过水晶基板10的中央部(具体而言为振动部14)而封入厚度切变振动。
4.振子
接下来，参照附图来对本实施方式所涉及的振子进行说明。图11为模式化地表示本实施方式所涉及的振子700的俯视图。图12为模式化地表示本实施方式所涉及的振子700的图11的XII－XII线剖视图。另外，为了便于说明，在图11中，以省略密封环713以及盖714的方式来进行图示。
振子700具备本发明所涉及的振动片。在下文中，作为本发明所涉及的振动片，而对具备振动片100的振子700进行说明。如图11以及图12所示，振子700具备振动片100和封装件710。
封装件710具有箱状的基座712和板状的盖714，所述基座712具有在上表面开放的凹部711，所述盖714以封盖凹部711的开口的方式而被接合在基座712上。这种封装件710具有通过盖714来封盖凹部711从而形成的收纳空间，并且在该收纳空间中气密性地收纳且设置有振动片100。即，在封装件710中收纳有振动片100。
另外，在收纳有振动片100的收纳空间(凹部711)内，例如可以为减压(真空)状态，也可以被封入有氮气、氦气、氩气等惰性气体。由此，能够提高振动片100的振动特性。
基座712的材质例如为氧化铝等各种陶瓷。盖714的材质例如为线膨胀系数与基座712的材质近似的材质。具体而言，在基座712的材质为陶瓷的情况下，盖714的材质为科伐铁镍钴合金等合金。
基座712与盖714的接合也可以通过如下方式来实施，即，在基座712上设置密封环713，在密封环713上载置盖714，并使用例如电阻焊机而将密封环713焊接在基座712上。另外，基座712与盖714的接合并未被特别限定，既可以使用粘合剂来实施，也可以通过缝焊来实施。
在封装件710的凹部711的底面上设置有第一连接端子730以及第二连接端子732。第一连接端子730以与振动片100的第一电极衬垫24a对置的方式而被设置。第二连接端子732以与振动片100的第二电极衬垫24b对置的方式而被设置。连接端子730、732经由接合材料30a、30b而分别与电极衬垫24a、24b电连接。
在封装件710的外底面(基座712的下表面)上设置有第一外部端子740以及第二外部端子742。第一外部端子740例如被设置于在俯视观察时与第一连接端子730重叠的位置处。第二外部端子742例如被设置于在俯视观察时与第二连接端子732重叠的位置处。第一外部端子740经由未图示的导通介质而与第一连接端子730电连接。第二外部端子742经由未图示的导通路径而与第二连接端子732电连接。
作为连接端子730、732以及外部端子740、742，例如使用在Cr(铬)、W(钨)等的金属化层(基底层)上层压Ni(镍)、Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)等各个被膜而形成的金属被膜。
由于在振子700中具备能够减小等效串联电阻的振动片100，因此能够减少消耗电力。
5.振动装置
接下来，参照附图来对本实施方式所涉及的振动装置进行说明。图13为模式化地表示本实施方式所涉及的振动装置800的剖视图。
以下，在本实施方式所涉及的振动装置800中，对于具有与上述的振子700的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
振动装置800具备本发明所涉及的振动片。在下文中，作为本发明所涉及的振动片而对具备振动片100的振动装置800进行说明。如图13所示，振动装置800具备振动片100、封装件710和感温元件(电子元件)810。
封装件710具有对感温元件810进行收纳的收纳部812。收纳部812例如能够通过将俯视观察时为框状的部件814设置在基座712的下表面侧而形成。
感温元件810例如为根据温度变化而物理量例如电阻发生改变的热敏电阻。而且，能够通过外部电路而对热敏电阻的电阻进行检测，从而对热敏电阻的检测温度进行测量。
另外，也可以在封装件710的收纳空间(凹部711)内收纳其他电子部件。作为这种电子部件，能够列举出对振动片100的驱动进行控制的IC芯片等。
由于在振动装置800中具备能够减小等效串联电阻的振动片100，因此能够减少消耗电力。
6.振动装置的改变例
6.1.第一改变例
接下来，参照附图来对本实施方式的第一改变例所涉及的振动装置进行说明。图14为模式化地表示本实施方式的第一改变例所涉及的振动装置900的剖视图。
以下，在本实施方式的第一改变例所涉及的振动装置900中，对具有与上述的振动装置800的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
在上述的振动装置800中，如图13所示，通过将框状的部件814设置于基座712的下表面侧，从而形成了对感温元件810进行收纳的收纳部812。
相对于此，在振动装置900中，如图14所示，在封装件710的底面(基座712的下表面)上形成凹部912，从而将感温元件810收纳在凹部912中。在图示的示例中，在凹部912的底面上设置有第三连接端子930，在第三连接端子930之下经由金属凸点等而设置有感温元件810。第三连接端子930例如经由被形成于基座712上的、未图示的导通介质而与第一外部端子740以及第一连接端子730电连接。第三连接端子930的材质例如与第一连接端子730的材质相同。
6.2.第二改变例
接下来，参照附图来对本实施方式的改变例所涉及的振动装置进行说明。图15为模式化地表示本实施方式的第二改变例所涉及的振动装置1000的剖视图。
以下，在本实施方式的第二改变例所涉及的振动装置1000中，对于具有与上述的振动装置800、900的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
在振动装置800中，如图13所示，感温元件810通过将框状的部件814设置在基座712的下表面侧，从而形成了对感温元件810进行收纳的收纳部812。
相对于此，在振动装置1000中，如图15所示，在凹部711的底面(基座712的上表面)上形成凹部912，并将感温元件810收纳在凹部912内。感温元件810被设置于第三连接端子930上。
7.振荡器
接下来，参照附图来对本实施方式所涉及的振荡器进行说明。图16为模式化地表示本实施方式所涉及的振荡器1100的剖视图。
以下，在本实施方式所涉及的振荡器1100中，对于具有与上述的振子700的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
振荡器1100具备本发明所涉及的振动片。在下文中，对具备作为本发明所涉及的振动片的振动片100的振荡器1100进行说明。如图16所示，振荡器1100包括振动片100、封装件710和IC芯片(芯片部件)1110。
在振荡器1100中，凹部711具有：第一凹部711a，其被设置在基座712的上表面上；第二凹部711b，其被设置在第一凹部711a的底面的中央部处；第三凹部711c，其被设置在第二凹部711b的底面中央部处。
在第一凹部711a的底面上设置有第一连接端子730。在第三凹部711c的底面上设置有IC芯片1110。IC芯片1110具有用于对振动片100的驱动进行控制的的驱动电路(振荡电路)。当通过IC芯片1110而对振动片100进行驱动时，则能够获取预定频率的振动。IC芯片1110在俯视观察时与振动片100重叠。
在第二凹部711b的底面上设置有经由导线1112而与IC芯片1110电连接的多个内部端子1120。例如，多个内部端子1120中的一个内部端子1120经由未图示的配线而与第一连接端子730电连接。因此，IC芯片1110与振动片100电连接。另外，内部端子1120也可以经由被形成在基座712上的未图示的导通介质而与第一外部端子740电连接。
由于在振荡器1100中具备能够减小等效串联电阻的振动片100，因此能够减少消耗电力。
8.振荡器的改变例
接下来，参照附图来对本实施方式的改变例所涉及的振荡器进行说明。图17为模式化地表示本实施方式的改变例所涉及的振荡器1200的剖视图。
以下，在本实施方式的改变例所涉及的振荡器1200中，对于具有与上述的振荡器1100的结构部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其详细说明。
在上述的振荡器1100中，如图16所示，IC芯片1110在俯视观察时与振动片100重叠。
与此相对，在振荡器1200中，如图17所示，IC芯片1110在俯视观察时不与振动片100重叠。IC芯片1110被设置在振动片100的侧方。
在振荡器1200中，通过板状的基座712与凸状的盖714而构成封装件710。盖714通过使被设置在基座712的周边部上的金属化物1210熔融而被气密性地密封。此时，通过在真空中实施密封工序，从而能够使内部成为真空。另外，作为密封的方法，也可以使用激光等而使盖714熔融并熔敷的方法。
例如，第一连接端子730经由被形成在基座712上的未图示的导通介质而与第一外部端子740电连接。此外，内部端子1120经由被形成在基座712上的未图示的导通介质而与第一外部端子740电连接。此外，内部端子1120经由未图示的配线而与第一连接端子730电连接。IC芯片1110经由金属凸点等而被设置在内部端子1120上。
9.电子设备
接下来，参照附图来对本实施方式所涉及的电子设备进行说明。本实施方式所涉及的电子设备具备本发明所涉及的振动片。在下文中，对具备作为本发明所涉及的振动片的振动片100的电子设备进行说明。
图18为，作为本实施方式所涉及的电子设备而模式化地表示了智能电话1300的俯视图。如图18所示，智能电话1300具备具有振动片100的振荡器1100。
智能电话1300将振荡器1100例如作为基准时钟振荡源等定时设备而使用。智能电话1300能够进一步具有显示部(液晶显示器或有机EL显示器等)1310、操作部1320以及语音输出部1330(麦克风等)。智能电话1300也可以通过设置对显示部1310的接触检测机构，从而将显示部1310兼用为操作部。
另外，优选为，以智能电话1300为代表的电子设备具备对振动片100进行驱动的振荡电路和对伴随于振动片100的温度变化的频率变动进行补正的温度补偿电路。
根据这种方式，由于以智能电话1300为代表的电子设备具备对振动片100进行驱动的振荡电路并且具备对伴随于振动片100的温度变化的频率变动进行补正的温度补偿电路，因此能够提供一种可对振荡电路进行振荡的共振频率进行温度补偿且温度特性优良的电子设备。
图19为，作为本实施方式的电子设备而模式化地表示了移动式(或笔记本式)的个人计算机1400的立体图。如图19所示，个人计算机1400由具备键盘1402的主体部1404和具备显示部1405的显示单元1406构成，且显示单元1406相对于主体部1404以能够经由铰链结构部而转动的方式被支承。在这种个人计算机1400中内置有作为滤波器、谐振器、基准时钟等而发挥功能的振动片100。
图20为，作为本实施方式所涉及的电子设备而模式化地表示了移动电话机(也包括PHS)1500的立体图。移动电话机1500具备多个操作按钮1502、听筒1504以及话筒1506，并且在操作按钮1502与听筒1504之间配置有显示部1508。在这种移动电话机1500中内置有作为滤波器、谐振器等而发挥功能的振动片100。
图21为，作为本实施方式所涉及的电子设备而模式化地表示了数码照相机1600的立体图。另外，在图21中还简略地图示了与外部设备的连接。在此，通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐感光胶片感光，与此相对，数码照相机1600则通过CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)等的摄像元件而对被摄物体的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1600的壳体(主体)1602的背面上设置有显示部1603，从而成为根据由CCD产生的摄像信号来进行显示的结构，显示部1603作为将被摄物体以电子图像的行驶而进行显示的取景器而发挥功能。此外，在壳体1602的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)与CCD等在内的受光单元1604。
当拍摄者对被显示在显示部上的被摄物体图像进行确认，并按下快门按钮1606时，该时间点的CCD的摄像信号将被传送并存储至存储器1608中。此外，在数码照相机1600中，在壳体1602的侧面上设置有影像信号输出端子1612和数据通信用的输入输出端子1614。而且，如图所示，根据需要，而分别在影像信号输出端子1612上连接影像监视器1630，在数据通信用的输入输出端子1614上连接个人计算机1640。而且，成为如下结构，即，通过预定的操作，从而使被存储于存储器1608中的摄像信号向影像监视器1630或个人计算机1640输出。在这种数码照相机1600中内置有作为滤波器、谐振器等而发挥功能的振动片100。
由于智能手机1300、个人计算机1400、移动电话机1500以及数码照相机1600具备能够减小等效串联电阻的振动片100，因此能够减少消耗电力。
另外，具备本发明的振动片的电子设备并不限定于上述示例，例如还能够应用于如下装置，即：喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、台式电子计算器、电子游戏机设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用影像监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如，电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如，车辆、航空器、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
10.移动体
接下来，参照附图来对本实施方式的移动体进行说明。本实施方式所涉及的移动体具备本发明所涉及的振动片。在下文中，对具备作为本发明所涉及的振动片的振动片100的移动体进行说明。
图22为，作为本实施方式所涉及的移动体而模式化地表示了汽车1700的俯视图。如图22所示，汽车1700被构成为，包括：实施发动机系统、制动系统、无钥匙进入系统等各种控制的控制器1720、控制器1730、控制器1740、蓄电池1750以及备用蓄电池1760。另外，对于汽车1700，既可以省略或改变图22所示的结构要素(各部分)的一部分，也可以追加其他的结构要素。
由于汽车1700具备能够减小等效串联电阻的振动片100，因此能够减少消耗电力。
作为本实施方式所涉及的移动体，能够考虑各种移动体，例如，能够列举出汽车(也包括电动汽车)、喷气机或直升机等航空器、船舶、火箭、人工卫星等。
上述的实施方式以及改变例为一个示例，并未被限定于此。例如，还能够对各个实施方式以及各个改变例进行适当组合。
本发明包括与实施方式中所说明的结构实质相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构、或目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对实施方式中所说明的结构的非本质部分进行替换而得到的结构。此外，本发明包括能够起到与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或能够实现相同的目的的结构。此外，本发明包括在实施方式中所说明的结构中追加了公知技术的结构。
符号说明
2……端；10……水晶基板；10a……固定端；10b……自由端；11……一部分；12……周边部、13……接合区域；14……振动部；14b……端；20a……第一激励电极；20b……第二激励电极；21……重叠区域、22a……第一引出电极、22b……第二引出电极、24a……第一电极衬垫、24b……第二电极衬垫；30a……第一接合材料；30b……第二接合材料；100……振动片；101……AT切割水晶基板；200……振动片；700……振子；710……封装件；711……凹部；711a……第一凹部；711b……第二凹部；711c……第三凹部；712……基座；713……密封环；714……盖；730……第一连接端子；732……第二连接端子；740……第一外部端子；742……第二外部端子；800……振动装置；810……感温元件；812……收纳部；814……框状的部件；900……振动装置；912……凹部；930……第三连接端子；1000……振动装置；1100……振荡器；1110……IC芯片；1112……导线；1120……内部端子；1200……振荡器；1210……金属化物；1300……智能手机；1310……显示部；1320……操作部；1330……语音输出部；1400……个人计算机；1402……键盘；1404……主体部；1405……显示部；1406……显示单元；1500……移动电话机；1502……操作按钮；1504……听筒；1506……话筒；1508……显示部；1600……数码照相机；1602……壳体；1603……显示部；1604……受光单元；1606……快门按钮；1608……存储器；1612……影像信号输出端子；1614……输入输出端子；1630……影像监视器；1640……个人计算机；1700……汽车；1720、1730、1740……控制器；1750……蓄电池；1760……备用蓄电池。

Claims (15)

1.一种振动片，包括：
基板，其具有进行厚度切变振动第一区域、位于所述第一区域的周围并且与所述第一区域相比厚度较薄的第二区域、在俯视观察时的第一端以及相对于所述第一区域而位于与所述第一端相反的一侧的第二端；以及
激励电极，其被配置在所述第一区域的表面和背面，并且在俯视观察时具有相互重叠的区域，
在俯视观察时，所述第一区域的中心以及所述相互重叠的区域的中心位于所述基板的中心与所述第二端之间，
将在俯视观察时所述相互重叠的区域的中心与所述基板的中心之间的距离设为Cs，则满足如下关系，即，
105μm＜Cs＜130μm。
2.一种振动片，包括：
基板，其具有进行厚度切变振动的第一区域、位于所述第一区域的周围并且与所述第一区域相比厚度较薄的第二区域、在俯视观察时的第一端以及相对于所述第一区域而位于与所述第一端相反的一侧的第二端；
激励电极，其被配置在所述第一区域的表面和背面，并且在俯视观察时具有相互重叠的区域，
在俯视观察时，所述第一区域的中心以及所述相互重叠的区域的中心位于所述基板的中心与所述第二端之间，
将在俯视观察时所述相互重叠的区域的中心与所述基板的中心之间的距离设为Cs，
将在俯视观察时所述第一区域的所述第二端侧的一端与所述第二端之间的距离设为L，并将所述基板所产生的弯曲振动的波长设为λ，则满足如下关系，即，
65μm＜Cs＜150μm，且
λ/2×(2n+1)－0.1λ≤L≤λ/2×(2n+1)+0.1λ，
其中，n为正的整数。
3.如权利要求2所述的振动片，其中，
满足如下关系，即，
100μm≤Cs≤135μm。
4.如权利要求1所述的振动片，其中，
将所述第一区域的所述第二端侧的一端与所述第二端之间的距离设为L，并将所述基板所产生的弯曲振动的波长设为λ，则满足如下关系，即，
λ/2×(2n+1)－0.1λ≤L≤λ/2×(2n+1)+0.1λ，
其中，n为正的整数。
5.如权利要求1所述的振动片，其中，
将在俯视观察时，在所述第一端侧的所述第二区域中与接合材料接合的接合区域的、沿着所述厚度切变振动的振动方向的长度设为D，则满足如下关系，即，
D/2≤Cs。
6.如权利要求2所述的振动片，其中，
将在俯视观察时，在所述第一端侧的所述第二区域中与接合材料接合的接合区域的、沿着所述厚度切变振动的振动方向的长度设为D，则满足如下关系，即，
D/2≤Cs。
7.一种振子，具有：
权利要求1所述的振动片；
封装件，其收纳有所述振动片，
在俯视观察时，所述振动片的所述第一端侧通过接合材料而与所述封装件相连接。
8.一种振子，具有：
权利要求2所述的振动片；
封装件，其收纳有所述振动片，
在俯视观察时，所述振动片的所述第一端侧通过接合材料而与所述封装件相连接。
9.一种振子，具有：
权利要求5所述的振动片；
封装件，其收纳有所述振动片，
在俯视观察时，所述振动片的所述第一端侧通过接合材料而与所述封装件相连接。
10.一种振子，具有：
权利要求6所述的振动片；
封装件，其收纳有所述振动片，
在俯视观察时，所述振动片的所述第一端侧通过接合材料而与所述封装件相连接。
11.一种振动装置，具备：
权利要求1所述的振动片；
电子元件。
12.如权利要求11所述的振动装置，其中，
所述电子元件为感温元件。
13.一种振荡器，具备：
权利要求1所述的振动片；
振荡电路，其与所述振动片电连接。
14.一种电子设备，其中，
具备权利要求1所述的振动片。
15.一种移动体，其中，
具备权利要求1所述的振动片。
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