CN107017863B - 振动器件、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

振动器件、振荡器、电子设备以及移动体 Download PDF

Info

Publication number
CN107017863B
CN107017863B CN201610846261.4A CN201610846261A CN107017863B CN 107017863 B CN107017863 B CN 107017863B CN 201610846261 A CN201610846261 A CN 201610846261A CN 107017863 B CN107017863 B CN 107017863B
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
quartz
center
resonator
bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610846261.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107017863A (zh
Inventor
小幡直久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN107017863A publication Critical patent/CN107017863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107017863B publication Critical patent/CN107017863B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02133—Means for compensation or elimination of undesirable effects of stress
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H03H9/0519—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps for cantilever
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供振动器件、振荡器、电子设备以及移动体。振动器件包含：基板；振动片，其包含基材和一对激励电极，该一对激励电极包含第1金属层和第2金属层；以及第1接合部件和第2接合部件，在设第1接合中心与第2接合中心之间的距离为L1、从设振动区域中心引垂直于连结第1接合中心与第2接合中心的假想线的垂线的长度为L2、设第1金属层的线膨胀系数为α1、将第2金属层的线膨胀系数为α2、设基材的线膨胀系数为α3、设振动片的所述第1方向的长度尺寸为L3时，满足0<L1/L2≤0.97、|(α2‑α1)/α1|≤0.35、|(α3‑α1)/α1|≤0.35且L3≤1.5mm。

Description

振动器件、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及振动器件、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
以往，在通信设备领域中，为了得到稳定的频率的信号，使用利用由石英等压电体形成的振动片来输出期望频率的信号的石英振子和石英振荡器等振动器件。例如，如日本特开2014-86842号公报中记载的那样，公开了如下结构：在通过导电性粘接剂将振动片悬臂支承于容器内的连接焊盘的振动器件中，通过在容器内的电极焊盘上设置堤坝部，来稳定地确保导电性粘接剂的厚度。在该结构中，公开了如下振动器件，通过使从容器外经由导电性粘接剂向振动片传递的热不容易被传递，来使振动片内的温度梯度变小，能够降低振动器件的频率特性的变动，例如，频率变化相对于温度变化的再现性，所谓的磁滞。
但是，在日本特开2014-86842号公报所示的振动器件中，振动器件的频率特性的变动即磁滞除了从容器外传递的热以外，还根据因振动器件的周围温度变化而施加于振动片的应力而变化。因振动器件的周围温度变化而施加于振动片的应力也受连接振动片和容器的连接部件之间的距离与振动片的激励电极之间的位置关系影响。此外，为了进一步应用于小型的振动器件，越使振动片小型，则受到连接部件之间的距离与振动片的激励电极的位置关系的影响越大。例如，认为连接部件排列的方向的振动片尺寸(长度)为1.5mm以下的小型振动片的磁滞受到激励电极与连接部件的位置关系以及激励电极的材质(线膨胀系数)等的影响较大。因此，如日本特开2014-86842号公报的振动器件那样，单纯地将连接容器与振动片的导电性粘接剂的厚度确保为稳定，可能使振动器件的特性变动，例如，磁滞等变大。
发明内容
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下方式或者应用例而实现。
【应用例1】本应用例的振动器件具有：基板；振动片，其具有振动区域，该振动区域夹在配置于基材的表里的各个面上的一对激励电极中；第1接合部件和第2接合部件，它们在沿着所述振动片的第1边的第1方向上排列，将所述基板与所述振动片接合，所述激励电极具有配置于所述基材侧的第1金属层以及配置于所述第1金属层的所述基板侧的相反侧的第2金属层，设所述第1接合部件的所述振动片侧的面的中心为第 1接合中心、设所述第2接合部件的所述振动片侧的面的中心为第2接合中心、设从所述振动区域的所述一对激励电极的一方侧观察的中心为振动区域中心，在设所述第1 接合中心与所述第2接合中心之间的距离为L1，设从所述振动区域中心引垂直于连结所述第1接合中心与所述第2接合中心的假想线的垂线的长度为L2、设所述第1金属层的线膨胀系数为α1、设所述第2金属层的线膨胀系数为α2、设所述基材的线膨胀系数为α3、设所述振动片的所述第1方向的长度尺寸为L3时，满足0<L1/L2≤0.97、|(α2-α1) /α1|≤0.35、|(α3-α1)/α1|≤0.35且L3≤1.5mm。
根据本应用例，由于激励电极(第1金属层和第2金属层)的线膨胀系数与基材的线膨胀系数接近，因此，即使在例如振动器件的周围温度变化的情况下，也能够使在第1金属层与基材之间、以及第1金属层与第2金属层之间产生的应力降低。而且，由于L1/L2满足0<L1/L2≤0.97，因此，例如，在基材因热膨胀等而变形的情况下产生的应力难以传递给激励电极、即振动片的振动区域。振动片的特性，例如，输出频率、频率温度特性、等价串联电阻等根据振动区域的状态而较大地变动，因此，使传递到振动区域的应力降低，由此，能够降低振动器件的特性变动。由此，即使在第1接合部件和第2接合部件在并列的方向(第1方向)的长度尺寸L3为1.5mm以下的小型振动片中，也难以受到振动器件的周围温度变化的情况下的应力变化的影响，能够降低振动器件的特性变动，例如，频率温度特性的变动或磁滞等。
【应用例2】在上述应用例的振动器件中，优选满足0<L1/L2≤0.85。
根据本应用例，在因伴随着例如振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生应力的情况下，由于满足0<L1/L2≤0.85的关系，因此，能够进一步降低因振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力向振动片的振动区域传递。因此，通过进一步降低向振动片的振动区域传递的应力，能够进一步降低振动器件的特性变动，例如磁滞。
【应用例3】在上述应用例的振动器件中，优选所述振动片在与所述表里面交叉的方向上包含具有第1厚度的第1区域以及具有比所述第1厚度薄的厚度的第2区域，所述振动区域中心在俯视图中与所述第1区域重叠，所述第1接合中心以及所述第2接合中心在俯视图中与所述第2区域重叠。
根据本应用例，因伴随着振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力经由第2区域向振动区域传递，但由于第2区域比第1区域薄，因而容易变形。因此，因伴随着振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力会因第2区域比第1区域更大地变形而被吸收，因此，能够进一步减小向振动片的振动区域传递的应力，能够进一步降低振动器件的特性变动，例如频率温度特性的变动和磁滞等。
【应用例4】在上述应用例的振动器件中，优选在将所述振动片的与所述第1方向交叉的方向的长度尺寸作为L4时，满足L4≤1.8mm。
根据本应用例，在因伴随着例如振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或者缩短量与基板的伸长或者缩短量的差而产生应力的情况下，通过使振动片的与第1方向交叉的方向的长度尺寸L4满足L4≤1.8mm的关系，从第1接合中心和第2接合中心到振动区域变远。由此，能够进一步降低因振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力向振动片的振动区域传递。因此，通过进一步降低向振动片的振动区域传递的应力，能够进一步降低振动器件的特性变动，例如磁滞。
【应用例5】在上述应用例的振动器件中，优选所述基材是石英，所述第1金属层是镍(Ni)或者以镍(Ni)为主成分的合金，所述第2金属层是金(Au)或者以金(Au) 为主成分的合金。
根据本应用例，通过将与作为基材的石英紧密贴合性良好的镍(Ni)用作第1金属层，将变质少并且稳定性高的金(Au)用作第2金属层，能够成为更稳定的激励电极。由此，能够抑制振动片的特性变化。
【应用例6】本应用例的振荡器的特征在于，具有：上述应用例中的任意一例所述的振动器件；包含使所述振动器件振荡的振荡电路的电路元件；容器；第1盖体；以及第2盖体，所述振动片、所述第1接合部件和所述第2接合部件收纳于由所述基板和所述第1盖体划定的内部空间中，所述电路元件经由连接部件与所述第1盖体连接，所述振动器件、所述第1盖体以及所述电路元件收纳于所述容器内，被所述第2盖体密封。
根据本应用例，在由基板和第1盖体划定的内部空间中收纳有振动片、第1接合部件和第2接合部件的振动器件与电路元件一起被封入容器内。这样，振动片、第1接合部件和第2接合部件被具有由基板和第1盖体划定的内部空间的第一个封装件以及一起封入有振动器件和电路元件的容器(第二个封装件)二重封装。通过这样的二重封装，即使在振荡器的周围温度变化的情况下，温度变化也难以向振动片、第1接合部件和第2接合部件传递，能够进一步降低振动器件的特性变动，例如磁滞。因此，能够提供特性更稳定的石英振荡器
【应用例7】本应用例的电子设备的特征在于，具有上述应用例中的任意一例所述的振动器件。
根据本应用例，通过使用降低因伴随着振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力向振动片传递而降低特性变动的振动器件，能够实现特性变动小的、例如频率温度特性的变动和磁滞等降低了的、可靠性高的电子设备。
【应用例8】本应用例的移动体的特征在于，具有上述应用例中的任意一例所述的振动器件。
根据本应用例，通过使用降低因伴随着振动器件的周围温度的变化的振动片的伸长或缩短量与基板的伸长或缩短量的差而产生的应力向振动片传递而降低特性变动的振动器件，能够实现特性变动小的、例如频率温度特性的变动和磁滞等降低了的、可靠性高的移动体。
附图说明
图1A是示出作为第1实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。
图1B是沿图1A的A-A的剖视图。
图2是图1B所示的振动片的局部放大图(剖视图)。
图3A是说明第1实施方式的振动片的挠曲的图，是在图1A中当L1＝W1时的第1假想直线处的剖视图。
图3B是说明第1实施方式的振动片的挠曲的图，是在图1A中当L1＝W2时的第1假想直线处的剖视图。
图4A是说明施加于第1实施方式的振动片的应力的图，是图1A的第2假想直线处的剖视图。
图4B是说明施加于第1实施方式的振动片的应力的图，是L1＝W1以及L1＝W2时的应力分布的示意图。
图5是示出L1/L2与石英振子的频率温度特性的磁滞之间的关系的曲线图。
图6A是示出作为第2实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。
图6B是沿图6A的B-B的剖视图。
图7A示出作为第3实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。
图7B是沿图7A的C-C的剖视图。
图8A是示出作为第4实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。
图8B是沿图8A的D-D的剖视图。
图8C是第4实施方式的石英振子的激励电极部的局部剖视图。
图9A是示出作为第4实施方式的振动器件的石英振子的振动片的变形例的概略结构的俯视图。
图9B是沿图9A的E-E的剖视图。
图9C是示出作为第4实施方式的振动器件的石英振子的振动片的其他变形例的俯视图。
图9D是沿图9C的F-F的剖视图。
图9E是图9D的激励电极部的局部放大剖视图。
图10A是示出作为第5实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。
图10B是沿图10A的G-G的剖视图。
图11A是示出第6实施方式的振荡器的概略结构的俯视图。
图11B是沿图11A的H-H的剖视图。
图12是示出作为第7实施方式的电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
图13是示出作为第7实施方式的电子设备的便携电话的立体图。
图14是示出作为第7实施方式的电子设备的数码照相机的立体图。
图15是示出作为第8实施方式的移动体的汽车的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下各图中，使各层或各部件为能够识别的程度的大小，因此，各层或各部件的尺度与实际不同。此外，以下，为了便于说明，在各图中，作为互相垂直的3个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向成为“Z轴方向”。此外，在以下的附图中，将图中的上侧(+Y轴方向) 作为“上”，将下侧(-Y轴方向)作为“下”来进行说明。此外，将图中的各部件的上侧的面作为上表面，将下侧的面作为下表面来进行说明。
<第1实施方式>
首先，参照图1A、图1B以及图2对作为本发明的第1实施方式的振动器件的一例的石英振子进行说明。图1A是示出作为第1实施方式的振动器件的石英振子的概略结构的俯视图。图1B是沿图1A中所示的A-A的剖视图。图2是图1B所示的振动片的局部放大图(剖视图)。另外，第1实施方式的石英振子100是通过从外部施加的规定的交流电压而以规定的频率进行振荡的振动器件。
【石英振子】
首先，对作为第1实施方式的振动器件的石英振子100的概略结构进行说明。石英振子100由振动片10、包含基板的封装件20、第1接合部件41、第2接合部件42以及作为盖体的盖30等构成。另外，为了便于说明，图1A中省略了盖30的图示。
【振动片】
振动片10具有：作为基材的石英基板11，其由作为压电单晶体的一种的石英构成；一对激励电极12a、13a；以及引出电极12b、13b和连接电极12c、13c。通过对激励电极12a、13a施加规定的交流电压，振动片10以规定的共振频率振动。
本方式的石英基板11例如能够使用AT切石英基板。在该AT切石英基板的情况下，使X轴与Y轴以及Z轴一起作为旋转轴而以大致35°15′旋转，分别成为Y’轴以及Z’轴。因此，AT切石英基板具有作为垂直的结晶轴的X轴、Y’轴、Z’轴。关于该AT切石英基板，厚度方向沿着Y’轴向，包含与Y’轴垂直的XZ’面(包含X轴以及Z’轴的面) 在内的面为主面，以厚度剪切振动为主振动进行振动。另外，在图示中，示出了Y轴方向以及X轴方向，但图中的Y轴方向以及X轴方向是石英基板11的Y’轴以及Z’轴。另外，石英基板不限于AT切石英基板，也能够使用BT切石英基板、SC切石英基板等。
作为基材的石英基板11具有具备表里关系的上表面(表面，第1面)11a和下表面(背面，第2面)11b以及第1边11e。石英基板11在俯视时、即从上方(Y轴方向)观察时呈矩形形状，具有第1边11e以及沿着与第1边11e交叉的方向的第2边11f。石英基板11是当第1边11e的长度尺寸为L3，第2边11f的长度尺寸为L4时，满足L3≤1.5mm的小型的基材。
此外，进而优选第2边11f的长度尺寸满足L4≤1.8mm的关系。通过设为这样的第2边11f的长度尺寸，即使例如由于伴随着石英振子100的周围温度的变化的振动片10的伸长或者缩短量与后述的封装件20的底板(基板)21(参照图1B)的伸长或者缩短量的差而产生应力，从后述第1接合中心41b和第2接合中心42b至振动区域11c也变远。由此，能够降低因振动片10的伸长或者缩短量与底板21的伸长或者缩短量的差而产生的应力向后述的石英基板11的振动区域11c传递。因此，能够减小从第1接合部件41 和第2接合部件42与石英基板11的接合部向振动区域11c传递的应力。由此，能够降低石英振子100的特性变动，例如磁滞。
在石英基板11的上表面11a上形成有激励电极12a以及引出电极12b。在石英基板11的下表面11b形成有激励电极13a、引出电极13b以及连接电极12c、13c。此外，连接电极12c、13c在石英基板11的下表面11b的第1边11e侧，沿着第1方向(Z轴方向) 54排列。引出电极12b从激励电极12a经由连接上表面11a与下表面11b的侧面延伸至连接电极12c，将激励电极12a与连接电极12c电连接。引出电极13b从激励电极13a延伸至连接电极13c，将激励电极13a与连接电极13c电连接。
激励电极12a、13a在俯视时、即从上方(Y轴方向)观察时，呈矩形形状，大致重叠配置，激励电极12a的中心与激励电极13a的中心配置为大致重叠。此外，在石英基板11上具有被激励电极12a、13a夹着的振动区域11c。这里，激励电极12a、13a的中心是指分别从上方观察激励电极12a、13a的形状的重心(图心)。
在本实施方式中，激励电极12a的中心与激励电极13a的中心配置为大致重叠，但不限于此，只要从上方观察时，激励电极12a与激励电极13a重叠，并且具有振动区域 11c即可。另外，激励电极12a、13a除了矩形形状以外，也可以是圆形状、椭圆形状、三角形状等多边形形状等，还可以是使多边形形状的角部变圆的形状。
激励电极12a、13a、引出电极12b、13b、以及连接电极12c、13c通过蒸镀、溅射、电镀等方法或者，通过在涂敷包含金属部件的膏(溶剂)之后使金属以外的溶剂成分挥发的方法等而形成。此外，激励电极12a、13a、引出电极12b、13b、以及连接电极 12c、13c至少由基底层(第1金属层121)和上层(第2金属层122)这2层构成。作为基底层的第1金属层121作为石英基板11侧而配置于石英基板11上，作为上层的第2金属层122配置于与石英基板11侧的相反侧即第1金属层121上。
第1金属层121和第2金属层122的构成材料使用如下材料：当第1金属层121的线膨胀系数为α1、第2金属层122的线膨胀系数为α2、以及作为振动片10的基材的石英基板 11的线膨胀系数为α3时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35，且满足|(α3-α1)/α1|≤0.35 的材料。此外，对于第1金属层121的构成材料，列举出相对于石英基板11具有紧密贴合性的材料，对于第2金属层122的构成材料，列举出电传导性非常高的材料。
作为第1金属层121的构成材料，具体而言，使用镍(Ni)、铍(Be)、钪(Sc)、铁(Fe)、钴(Co)、铋(Bi)、钡(Ba)、镓(Ga)中的至少一种，或者以至少一种为主成分的合金。此外，作为第2金属层122的构成材料，具体而言，能够使用金 (Au)、银(Ag)、铜(Cu)的至少一种，或者以至少一种为主成分的合金。
更优选的是，作为第1金属层121的构成材料，使用容易获得且与石英基板11的紧密贴合性良好的镍(Ni)，作为第2金属层122的构成材料，使用变质少且稳定性高的金(Au)，由此，能够成为更稳定的激励电极。
在该情况下，镍(Ni)的线膨胀系数α1为13.3(1/℃×10-6)，金(Au)的线膨胀系数为14.2(1/℃×10-6)。此外，作为振动片10的基材的石英基板11沿Y’轴方向 (第1接合部件41和第2接合部件42的并列方向)的线膨胀系数α3为大致9.5 (1/℃×10-6)。由此，当计算|(α2-α1)/α1|、以及|(α3-α1)/α1|时，
|(α2-α1)/α1|＝|(14.2-13.3)/13.3|＝0.0677、以及|(α3-α1)/α1|＝| (9.5-13.3)/13.3|＝0.2857。这样，在使用镍(Ni)作为石英基板11、第1金属层121，使用金(Au)作为第2金属层122的构成材料的情况下，满足|(α2-α1)/α1| ＝0.0677≤0.35，并且满足|(α3-α1)/α1|＝0.2857≤0.35。
这样，激励电极12a、13a、与其连接的引出电极12b、13b以及连接电极12c、13c 由第1金属层121和第2金属层122这2层构成，由此，能够使第1金属层121和第2金属层 122的线膨胀系数α1、α2接近于石英基板11的线膨胀系数α3。由此，例如即使在石英振子100的周围温度变化的情况下，也能够降低第1金属层121与石英基板11之间以及第1金属层121与第2金属层122之间产生的应力。
振动区域11c具有振动区域中心11d。在本实施方式中，激励电极12a、13a从上方观察时呈矩形形状，并且配置为大致重叠，振动区域11c从上方观察时呈矩形形状，并且振动区域中心11d与激励电极12a、13a的中心大致重叠。这里，振动区域中心11d 是从上方观察振动区域11c的形状的重心点(图心)。
【封装件】
封装件20由作为基板的底板21、侧壁22以及密封环23等构成。另外，作为基板的底板21具有上表面21a以及下表面21b。
具体而言，封装件20通过在底板21的上表面21a的周缘部层叠有侧壁22而形成了中央部凹陷的形状的内部空间26(收纳空间)，在该内部空间26收纳有振动片10。封装件20的外形形状没有限定，例如，可以采用长方体状、圆柱状等。
底板21以及侧壁22优选由具有与振动片10或盖30的热膨胀系数一致或者接近的热膨胀系数的材料形成，在本实施方式中，使用陶瓷。
密封环23作为侧壁22与盖30的接合材料，例如由金钎焊材料或银钎焊材料等金属钎焊材料、玻璃或者科瓦铁镍钴合金等金属形成，沿着侧壁22的上表面设置为框状。
此外，在底板21的上表面21a形成有内部连接端子24a、24b，在底板21的下表面21b形成有多个外部连接端子25，这些外部连接端子25至少与石英振子100的外部电路或安装基板电连接。内部连接端子24a、24b以及多个外部连接端子25例如通过钨金属化、镀镍以及镀金的顺序形成而得到。
内部连接端子24a、24b通过配置于底板21的布线(未图示)与多个外部连接端子25中的不同的2个外部连接端子25电连接。此外，多个外部连接端子25是至少与外部的安装基板(未图示)电连接，并且用于向振动片10供给交流电压或输出频率等电信号的电极。
【盖】
作为第1盖体的盖30具有覆盖封装件20的开口的平板形状，例如，由科瓦铁镍钴合金、42合金等金属、陶瓷、或者玻璃等形成。
作为第1盖体的盖30与密封环23接合，以使得在振动片10收纳于封装件20的内部空间26之后，内部空间26成为气密状态。气密状态的内部空间26的内部压力被设定为期望的压力。例如，使内部空间26成为真空(比大气压低的压力(1×105Pa～1×10-10Pa (JISZ8126-1：1999))的压力的状态)状态、或者填充氮或氩等惰性气体而成为与大气压同等的压力状态，由此，振动片10能够继续更稳定的振动。
另外，本实施方式的内部空间26真空密闭。由于内部空间26真空密闭，因此，所收纳的振动片10的Q值高，而且，能够使振动片10的振动稳定的状态继续。
【接合部件】
第1接合部件41与第2接合部件42在位于石英基板11的下表面11b上的第1边11e延伸的方向上排列。
第1接合部件41和第2接合部件42由包含导电性的部件的树脂，例如，导电性粘接剂形成。作为导电性的部件，例如为金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、白金(Pt)等金属元素或包含这些金属元素的一种或者二种以上的混合物等金属的微粒子、电镀有上述金属的树脂微粒子、碳微粒子等。此外，作为树脂，使用环氧类的树脂、硅类的树脂、聚酰亚胺类的树脂、聚酰胺类的树脂、或者丙烯酸类的树脂等。
第1接合部件41与连接电极12c电连接以及机械连接，并且与内部连接端子24a电连接以及机械连接。第2接合部件42与连接电极13c电连接以及机械连接，并且与内部连接端子24b电连接以及机械连接。换言之，振动片10经由第1接合部件41以及内部连接端子24a并且经由第2接合部件42以及内部连接端子24b支承于底板21。即，当从上方观察振动片10时，第1边11e在夹着激励电极12a、13a而面对的边侧的区域内不与底板21、侧壁22、密封环23、以及盖30接触，而悬臂支承于底板21。
由于第1接合部件41和第2接合部件42具有导电性，因此，连接电极12c与内部连接端子24a之间的机械接合和电接合以及连接电极13c与内部连接端子24b之间的机械接合和电接合能够同时进行。因此，与使用各自不同的部件进行振动片10与底板21 的机械接合和电接合的情况相比，能够减少振动器件中使用的部件，能够有效地制造石英振子100。
第1接合部件41的连接电极12c侧、即振动片10侧的上表面41a具有第1接合中心41b。第2接合部件42的连接电极13c侧、即振动片10侧的上表面42a具有第2接合中心 42b。
第1接合中心41b和第2接合中心42b分别是从上方观察第1接合部件41和第2接合部件42的形状、即从上方观察上表面41a和上表面42a的形状的重心点(图心)。另外，关于上表面41a的重心点(图心)，能够求出为如下点：例如对于通过图像识别装置等从上方观察上表面41a的外形形状，利用外形形状内的全坐标点对远离某个坐标(x0，y0)的坐标(x，y)与微小面积dS相乘而得的值进行积分而得的值即截面一次矩为零的点。上表面42a的重心点也能够通过与上表面41a同样的方法而求出。
接下来，对振动区域11c与第1接合部件41及第2接合部件42的关系进行说明。
首先，设穿过第1接合中心41b和第2接合中心42b的假想线为第1假想直线51，穿过振动区域中心11d且与第1假想直线51垂直的假想线为第2假想直线52。另外，第1 假想直线51与第2假想直线52的交点53配置于第1接合中心41b与第2接合中心42b之间。即，第1接合部件41与第2接合部件42从上方观察时夹着第2假想直线52，并且在第1边11e延伸的方向即第1方向54上排列。
这里，设从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离为L1，设从振动区域中心11d向连结第1接合中心41b与第2接合中心42b的线所引的垂线的长度、即从振动区域中心 11d至交点53的距离为L2，以下，对上述L1、L2与磁滞的关系进行说明。
首先，对石英振子100的磁滞进行说明。振动片10的共振频率具有如下特性：石英振子100的周围温度上升的过程中的规定温度T下的共振频率、与石英振子100的周围温度下降的过程中的规定温度T下的共振频率不同。具有该周围温度上升时与周围温度下降时不同的特性的情况被成为具有磁滞。这被认为是基于以下的理由。
在本实施方式的石英振子100中，由于振动片10与底板21不是由同一材料构成，因此，线膨胀系数不同，伴随着石英振子100的周围温度的变化的振动片10的伸长或缩短量、与底板21的伸长或缩短量不同。因此，在石英振子100的周围温度变化的情况下，因振动片10的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量的差而在振动片10的内部产生应力。
此外，振动片10经由第1接合部件41和第2接合部件42与石英振子100的内部、即封装件20的内部接合，由此，对于石英振子100的周围温度的变化，振动片10的温度变化的传递比底板21迟。即，在石英振子100的周围温度上升的过程中，即使在石英振子100的周围温度成为规定的温度T时，也处于振动片10的温度比规定的温度T低的状态，在石英振子100的周围温度下降的过程中，即使石英振子100的周围温度成为规定的温度T，也处于振动片10的温度比规定的温度T高的状态。
由上述内容可知，即使石英振子100的周围温度为规定的温度T，振动片10的温度也因周围温度是上升过程还是下降过程而不同，振动片10的伸长或缩短量而不同。因此，因振动片10的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量的差而在振动片10中产生的应力在以下两种情况下不同：在石英振子100的周围温度上升的过程中，周围温度成为规定的温度T；以及在周围温度下降的过程中，周围温度成为规定的温度T。
此外，可知的是，在施加了规定的交流电压的情况下的振动片10的共振频率根据施加于振动片10的应力而变化。
因此，对于具有振动片10的石英振子100的共振频率，石英振子100的周围温度上升的过程中的温度T下的共振频率、与石英振子100的周围温度下降的过程中的温度T 下的共振频率不同，将这称为磁滞特性或者磁滞。
当对上述振动片10施加应力时，振动片10的共振频率变化的理由被认为是：在振动片10振动的状态下，即使对于振动能量较多地集中的振动区域11c也施加应力，振动区域11c内的振动能量的分布变化。此外，认为与对振动区域11c内的一部分施加应力的情况相比，在对振动区域11c的整体施加应力的情况下，即在振动区域11c中施加有应力的区域越大，则越对振动区域11c内的振动能量的分布造成影响，因此，振动片10的共振频率的变化量变大。由以上内容可知，认为当减少因伴随着石英振子100 的周围温度的变化的振动片10的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量之间的差异而产生的应力向振动区域11c传递的情况时，能够降低振动片10的共振频率的变化。
因此，本申请发明者对振动区域11c、第1接合部件41和第2接合部件42、振动片 10内的应力分布的关系进行了研究。
图3A、图3B、图4A以及图4B是说明当在石英振子的周围温度上升或者下降的过程中成为规定的温度T时，施加于振动片10的应力的图。图3A是示出在图1A的L1＝W1 的石英振子100a中，当在石英振子100a的周围温度下降的过程中成为规定的温度T时的从第1假想直线51处的截面方向观察的振动片10的挠曲的图。图3B是示出在图1A的 L1＝W2的石英振子100b中，当在石英振子100b的周围温度下降的过程中成为规定的温度T时的从第1假想直线51处的截面方向观察的振动片10的挠曲的图。另外，对于 W1和W2，W1>W2。此外，石英振子100a和石英振子100b从交点53至振动区域中心 11d的距离L2相同。
图4A是图1A的第2假想直线52处的剖视图。图4B是示出在图3A的石英振子100a 以及图3B的石英振子100b中，周围温度成为规定的温度T时的，第2假想直线52延伸的方向上的振动片10内的应力分布的示意图，用Sa表示石英振子100a中的振动片10 内的应力分布，用Sb表示石英振子100b中的振动片10内的应力分布。此外，在图4B 中，纵轴表示应力S【N/m2】的绝对值，横轴表示距交点53的距离D【mm】。另外，在图4A以及图4B中，设从交点53至相对于振动区域中心11d位于第1假想直线51侧的振动区域11c的端部55的距离为d1，从交点53至振动区域中心11d的距离为d2，从交点 53至相对于振动区域中心11d位于第1假想直线51的相反侧的振动区域11c的端部56的距离为d3。
另外，为了便于说明，在图3A、图3B以及图4A中，省略侧壁22、密封环23以及外部连接端子25的图示。此外，与石英振子100a、100b同样地，振动片10内的激励电极12a、13a的配置相同。
如对上述磁滞所说明的那样，当石英振子100a、100b的周围温度变化时，因热传递方式不同而使振动片10与底板21产生温度差。作为一例，当在石英振子100a、100b 的周围温度下降的过程中，周围温度成为规定的温度T时，即使底板21的温度达到规定的温度T，也处于振动片10的温度比规定的温度T高的状态。因此，例如，在振动片10与底板21具有相同的值的正热膨胀系数的情况下，在规定的温度T中，由于振动片10的温度比底板21的温度高，因此，振动片10的伸长量比底板21的伸长量大，振动片10在厚度方向上挠曲。
在图3A以及图3B中示出了当在石英振子100a、100b的周围温度下降的过程中成为规定的温度T时的振动片10的挠曲。由该图可知，对于在振动片10中产生的挠曲，图3B的L1＝W2的石英振子100b中的挠曲δ2比图3A的L1＝W1的石英振子100a中的挠曲δ1小。这是由于，支承振动片10的接合部件的间隔即从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1在石英振子100b中的距离W2比在石英振子100a中的距离W1短，并且由于振动片10的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量的差的绝对值变小。
图4B是示出在图4A的截面部的第2假想直线52延伸的方向上，由于图3A以及图 3B所示的挠曲而在振动片10内产生的应力的分布的示意图。由图4B可知，振动片10 内的应力分布Sa以及Sb都是D＝0时为最大值，该值分别是Sa0以及Sb0。此外，在Sa、 Sb中均是随着距交点53的距离D变大，应力减少。
此外，对于振动片10内的应力的分布，随着与交点53的距离D的值变大，Sb比Sa 更快地减小。而且，在图4B中，在D＝d1、D＝d2以及D＝d3的全部部分，Sb比Sa小。即，在L1＝W2的石英振子100b的振动区域11c内分布的应力比在L1＝W1的石英振子 100a的振动区域11c内分布的应力小。
如上所述，振动片10内的应力分布根据从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1而变化，在L1较短的情况下，与L1较长的情况下相比，能够使施加于振动区域 11c内的应力减小。
但是，当仅规定L1的长度时，有时无法使施加于振动区域11c内的应力降低。这是因为，从振动区域中心11d至交点53的距离L2只要是在不使激励电极13a与第1接合部件41和第2接合部件42直接接触的范围内则可以是任意值，并且因为振动区域11c 有时配置于应力大的区域。另外，例如，能够使石英振子100b中的L2的值在激励电极 13a不与第1接合部件41和第2接合部件42直接接触的范围更短，但与L2较长的情况相比，在振动区域11c内分布的应力变大。另外，即使在石英振子100a中，也可以认为与上述同样。
由以上内容可知，认为振动区域11c内的应力分布不是与从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1以及从振动区域中心11d至交点53的距离L2各自的绝对值有关系，而是和L1与L2之比有关系。
如上所述，认为具有振动片10的石英振子100具有与施加于振动片10的应力对应的磁滞，为了使石英振子100的磁滞降低，认为第1接合部件41和第2接合部件42与振动区域11c的位置关系是重要的。因此，本申请发明者认为石英振子100的磁滞和从第 1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1与从振动区域中心11d至交点53的距离L2 的比即L1/L2存在关系，并进行了实验，得到了图4A以及图4B所示的结果。
本实验中使用的振动片10是图1A 所示的第1方向54的短边为1.25mm(相当于第1边11e的长度尺寸L3)、与第1方向54交叉的方向的长边为1.80mm(相当于第2边 11f的长度尺寸L4)的矩形(长方形)。激励电极12a、13a从上方观察时呈矩形形状并且配置为大致重叠，在沿着振动片10的短边的方向上配置短边，在沿着振动片10 的长边的方向配置长边。
激励电极12a、13a是短边为0.90mm、长边为1.08mm的矩形(长方形)。
振动片10的中心以及激励电极12a、13a的中心与第2假想直线52大致重叠。由于从上方观察时，激励电极12a、13a的中心大致重叠，因此，振动区域11c配置为与激励电极12a、13a大致相同大小以及位置。
第1接合中心41b和第2接合中心42b沿着第1边11e的方向排列，并且当从上方观察时，从第1接合中心41b至第1边11e的距离以及从第2接合中心42b至第1边11e的距离为0.175mm。
此外，振动片10、激励电极12a、13a、以及振动区域11c配置为在从上方观察时相对于第2假想直线52大致线对称，从振动区域中心11d至交点53的距离为0.825mm。此外，在本实施方式的实验中，第1接合部件41的上表面41a和第2接合部件42的上表面42a分别是以第1接合中心41b为中心的直径0.35mm的圆以及以第2接合中心42b为中心的直径0.35mm的圆。此外，在本实验中，使从振动区域中心11d至交点53的距离 L2大致恒定，使从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1变化，而使L1/L2的值变化。
图5是示出L1/L2与石英振子100的磁滞之间的关系的图。这里，如后述那样，测定温度下降时各温度下的石英振子100的共振频率和温度上升时各温度下的石英振子 100的共振频率，求出各个温度下当温度下降时的共振频率与温度上升时的共振频率之差的绝对值，磁滞是该值的最大值。
此外，图5中的石英振子100的磁滞如下述那样进行测定和计算。在本实验中，对L1/L2为0.36、0.50、0.70、0.80、0.90的5种类的石英振子100进行磁滞的测定和计算。本实验中的石英振子100的磁滞的测定和计算使用以下所示的方法。
首先，将石英振子100的周围温度从常温(+25℃)加热至+85℃。而且，使石英振子100的周围温度从+85℃下降至-40℃，并且以5℃的温度间隔测定温度下降时的石英振子100的共振频率。接下来，将石英振子100的周围温度从-40℃上升至+ 85℃，并且在当温度下降时测定共振频率的温度下，测定温度上升时的石英振子100 的共振频率。接下来，对在温度下降时以及温度上升时测定的同一温度条件下的石英振子100的共振频率求出温度下降时的共振频率与温度上升时的共振频率的差即差频率。接下来，以石英振子100的标称频率(常温(+25℃)下的共振频率)将各温度条件下的差频率正规化，求出各温度条件下的正规化的频率。最后，求出各温度条件下的正规化的频率中的绝对值最大的值，将该值作为石英振子100的磁滞而提取。对本实验中使用的L1/L2为5种类的石英振子100进行上述测定，计算各个L1/L2的石英振子100的磁滞。
由图5可知，从第1接合中心41b至第2接合中心42b的距离L1与从振动区域中心11d至交点53的距离L2之比即L1/L2为0.97时的石英振子100的磁滞为0.07ppm。此外，由图5可知，即使在L1/L2中外插比0.36小的值，石英振子100的磁滞也进一步变小。因此，在0<L1/L2≤0.97的范围中，石英振子100的磁滞满足0.07ppm以下。此外，当 L1/L2＝0.85时，石英振子100的磁滞为0.05ppm。因此，在0<L1/L2≤0.85的范围中，石英振子100的磁滞为0.05ppm以下。
在以石英振子100或使用了石英振子100的振荡器等为基准频率源而用于电子设备等制品的情况下，为了不使电子设备的性能下降，要求石英振子100的磁滞的绝对值较小。特别地，在石英振子100或使用了石英振子100的振荡器等例如用于便携电话的毫微微小区用基站装置等基准频率源的情况下，石英振子100或使用了石英振子100 的振荡器等的频率温度特性的变动要求为0.25ppm以下，为了满足该值，要求磁滞为 0.1ppm以下。因此，石英振子100或使用了石英振子100的振荡器等的磁滞优选为 0.07ppm以下。
此外，在石英振子100或使用了石英振子100的振荡器等进一步用于要求高频率精度的电子设备的情况下，例如，当在用于与GPS信号同步的装置、便携电话的宏小区用基站装置、光网络(骨干系统)用基站装置等中使用的情况下，石英振子100或使用了石英振子100的振荡器等的磁滞优选为0.05ppm以下。
如上所述，根据满足0<L1/L2≤0.97、|(α2-α1)/α1|≤0.35、|(α3-α1)/α1|≤0.35、且L3≤1.5mm的关系的石英振子100，能够得到以下的效果。
激励电极12a、13a、与其连接的引出电极12b、13b以及连接电极12c、13c由第1 金属层121和第2金属层122这2层构成，构成为使第1金属层121和第2金属层122的线膨胀系数α1、α2与石英基板11的线膨胀系数α3的差较小。因此，即使在例如石英振子100 的周围温度变化的情况下，也能够降低在第1金属层121与石英基板11之间、以及第1 金属层121与第2金属层122之间产生的应力，能够降低传递给石英基板11的振动区域 11c的应力。由此，不容易受到在石英振子100的周围温度变化的情况下的应力变化的影响，能够降低石英振子100的特性变动，例如，频率温度特性的变动或磁滞等。
而且，在石英振子100中，例如，即使在因伴随着石英振子100周围温度的变化的振动片10的伸长或者缩短量与底板21的伸长或者缩短量的差而产生应力的情况下，由于L1/L2满足0<L1/L2≤0.97的关系，因此，也能够降低传递给振动片10的振动区域11c 的应力。其结果，能够降低石英振子100的特性变动，例如，磁滞的大小。
此外，在石英振子100中，例如，即使在因伴随着石英振子100的周围温度的变化的振动片10的伸长或者缩短量与底板21的伸长或者缩短量的差而产生应力的情况下，由于L1/L2满足0<L1/L2≤0.85的关系，因此，也能够降低传递给振动片10的振动区域 11c的应力。其结果，例如，与磁滞的大小为0<L1/L2≤0.97的情况相比，能够使石英振子100的特性变动进一步降低。
另外，在本实验中，由于第1接合部件41的上表面41a和第2接合部件42的上表面42a的直径为0.35mm，因此，作为L1的下限值，作为第1接合部件41与第2接合部件42 不电连接的范围，优选比0.35mm大。即，优选L1/L2满足0.425<L1/L2≤0.97的关系。
此外，在第1接合部件41和第2接合部件42由导电性粘接剂形成的情况下，第1接合部件41的上表面41a和第2接合部件42的上表面42a的直径能够形成为0.15mm以下，因此，作为L1的下限值，作为第1接合部件41与第2接合部件42不电连接的范围，优选比0.15mm大。即，优选L1/L2满足0.185<L1/L2≤0.97的关系。
此外，在本实验中，先进行使石英振子100的周围温度下降时的共振频率的测定，但不限于此，也可以先进行使石英振子100的周围温度上升时的共振频率的测定。此外，对于测定的温度间隔，也不限于上述实验中设定的5℃间隔，只要是能够计算磁滞的温度间隔即可，例如，也可以是0.5℃以上10℃以下的范围内的温度间隔。而且，在上述实验中，设常温为+25℃，但不限于此，例如，常温也可以是0℃以上+40℃以下的范围。
此外，在本实施方式中，振动片10使用石英基板11，但振动片10也可以由钽酸锂、铌酸锂等其他的压电单晶体构成。在振动片10由石英以外的压电单晶体构成的情况下，选择结晶的方位(切角)等，以得到与由石英构成的情况同样的特性。振动片10 除了压电振动片以外，也能够使用弹性表面波元件或MEMS振动片等。此外，振动片10除了压电单晶体以外，也可以由锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料或者硅基板等构成。而且，振动片10的形状没有特别限定，也可以是二脚音叉、H型音叉、三脚音叉、梳齿型、垂直型、棱柱型等形状。作为振动片10的激励手段，可以使用基于压电效果的激励手段，也可以使用基于库仑力的静电驱动。此外，作为振动片10，也可以是检测物理量的元件，例如，惯性传感器(加速度传感器、陀螺传感器等)、力传感器(倾斜传感器等)用的元件。
此外，对于振动片10、激励电极12a、13a，除了本实验中使用的形状和大小以外，也可以是各种形状和大小。而且，对于第1接合部件41的上表面41a和第2接合部件42 的上表面42a，除了本实验中使用的形状和大小以外，能够是各种形状和大小。
此外，在本实施方式中，第1接合部件41和第2接合部件42使用具有导电性的部件，但不限于此，也可以是第1接合部件41和第2接合部件42的至少一方不具有导电性的部件，例如，不含有导电性的部件的树脂或玻璃等。在第1接合部件41和第2接合部件42 是不具有导电性的部件的情况下，例如，振动片10经由第1接合部件41和第2接合部件 42而机械地支承于底板21，激励电极12a与内部连接端子24a、以及激励电极13a与内部连接端子24b能够经由接合线等的导电性部件而电连接。此外，也可以是第1接合部件41和第2接合部件42中的一方具有导电性而另一方不具有导电性的部件，不具有导电性的一方的接合部件侧使用与上述同样的方法进行机械连接以及电连接，具有导电性的一方的接合部件侧能够进行与第1实施方式同样的机械连接以及电连接。
这样，即使使用第1接合部件41和第2接合部件42的至少一方不具有导电性的部件，也能够得到第1实施方式的至少一部分的效果。即，即使使用第1接合部件41和第 2接合部件42的至少一方不具有导电性的部件，振动片10也经由第1接合部件41和第2 接合部件42与底板21机械连接。因此，当振动区域11c、第1接合部件41和第2接合部件42满足0<L1/L2≤0.97的关系时，能够降低因伴随着石英振子100的周围温度的变化的振动片10的伸长或者缩短量与底板21的伸长或者缩短量的差而产生的应力向振动片10的振动区域11c传递。其结果是，能够降低石英振子100的特性变动，例如，磁滞的大小。
而且，在本实施方式中，作为振动器件的一例，例示出具有振动片10的石英振子100进行说明，但不限于此，能够应用于各种振动器件。作为振动器件的例子，也可以是具有用于检测物理量的元件以及用于使检测来自元件的信号的检测电路或者元件振荡的振荡电路的惯性传感器(加速度传感器、陀螺传感器等)、力传感器(倾斜传感器等)等传感器。上述振荡电路以及检测电路例如既可以配置于底板21的内部空间26侧，也可以配置于形成有底板21的多个外部连接端子25的一侧。此外，上述振荡电路以及检测电路可以与振动器件分开配置，经由振动器件的多个外部连接端子25 与振动片10电连接。
<第2实施方式>
作为第2实施方式的振动器件的一例，对石英振子200进行说明。另外，对于与上述第1实施方式的石英振子100相同的结构要素赋予同一标号而省略说明，以与上述第 1实施方式的石英振子100不同的部分为中心进行说明。
图6A以及图6B是作为第2实施方式的振动器件的石英振子200的概略图，图6A是俯视图，图6B是沿图6A中的B-B的剖视图。
如图6A以及图6B所示，石英振子200由振动片110、封装件20、第1接合部件41、第2接合部件42以及作为盖体的盖30等构成。另外，为了便于说明，在图6A中省略盖 30的图示。
【振动片】
振动片110具有：作为基材的石英基板111，其由作为压电单晶体的一种的石英构成；一对激励电极212a、213a；引出电极212b、213b；以及连接电极212c、213c。通过对激励电极212a、213a施加规定的交流电压，振动片110以规定的共振频率振动。
与第1实施方式同样地，激励电极212a、213a、引出电极212b、213b、以及连接电极212c、213c至少由基底层(第1金属层221)以及上层(第2金属层222)这2层构成。作为基底层的第1金属层221作为石英基板111侧而配置于石英基板111上，作为上层的第2金属层222配置于与石英基板111侧相反的一侧即第1金属层221上。
第1金属层221和第2金属层222的构成材料使用当第1金属层221的线膨胀系数为α1、第2金属层222的线膨胀系数为α2、以及作为基材的石英基板111的线膨胀系数为α3 时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35且|(α3-α1)/α1|≤0.35的材料。通过这样的电极结构，与第1实施方式同样地，例如即使在石英振子200的周围温度变化的情况下，也能够降低在第1金属层221与石英基板111之间、以及第1金属层221与第2金属层222之间产生的应力。
如图6A以及图6B所示，在石英振子200中，振动片110与第1实施方式不同，从上方观察时，在连结第1接合中心41b和第2接合中心42b的第1假想直线51与下表面 111b的激励电极213a之间，在石英基板111的下表面111b侧形成凹陷111f。此外，凹陷111f在沿第1方向54的方向上，从第1接合中心41b延伸设置至第2接合中心42b。
凹陷111f的部分在与石英基板111的上表面111a和下表面111b交叉的方向的距离、即凹陷111f的厚度T1比未形成有凹陷111f的石英基板111的厚度T2薄。此外，凹陷111f从上方观察时形成于比石英基板111的第1方向54的端部更靠内侧的位置。
在本实施方式的石英振子200中，因伴随着周围温度的变化的石英振子200的伸长或者缩短量与振动片110和底板21的伸长或者缩短量之间的差而产生的应力朝着振动片110的振动区域111c(即，在图6A的石英基板111中与激励电极212a、213a重叠的区域)、以及在图6B的石英基板111中被网状阴影线遮住的区域，经由存在凹陷111f的区域传递至振动区域111c。石英基板111的凹陷111f的厚度T1比石英基板111的厚度T2 薄。在经由厚度T1的区域向厚度T2的区域传递应力的情况下，厚度T1的区域与厚度 T2的区域相比，由于通过更大地变形来吸收应力，因此，传递至厚度T2的区域的应力降低。因此，通过使凹陷111f变形，因伴随着石英振子200的周围温度的变化的振动片110的伸长或者缩短量与作为基板的底板21的伸长或者缩短量之间的差而产生的应力难以向振动区域111c传递。
如上所述，根据本实施方式的石英振子200，振动区域111c、第1接合部件41和第 2接合部件42满足0<L1/L2≤0.97的关系，由此，除了第1实施方式的石英振子100的效果之外，能够得到以下的效果。在本实施方式的石英振子200中，与第1实施方式相比，因伴随着周围温度的变化的振动片110的伸长或者缩短量与底板21的伸长或者缩短量的差而产生的向振动区域111c传递的应力进一步降低。因此，与第1实施方式相比，能够进一步降低石英振子200的特性变动，例如，磁滞的大小。
另外，形成凹陷111f的位置也可以是本实施方式的位置以外的位置。凹陷111f例如可以是，从上方观察时，在第1接合中心41b与激励电极212a、213a之间以及第2接合中心42b与激励电极212a、213a之间这2处以上分开地形成。而且，凹陷111f只要在第1假想直线51与激励电极212a、213a之间，则也可以在与第1方向54交叉的方向上形成于2处以上。
<第3实施方式>
作为第3实施方式的振动器件的一例，对石英振子300进行说明。另外，对与上述第1实施方式的石英振子100相同的结构要素赋予同一标号而省略说明，以与上述第1实施方式的石英振子100不同的部分为中心进行说明。
图7A以及图7B是作为第3实施方式的振动器件的石英振子300的概略图，图7A是俯视图，图7B是沿图7A中的C-C的剖视图。
如图7A以及图7B所示，石英振子300由振动片210、封装件20、第1接合部件41、第2接合部件42、作为盖体的盖30等构成。另外，为了便于说明，在图7A中省略盖30 的图示。
【振动片】
振动片210具有：作为基材的石英基板211，其由作为压电单晶体的一种的石英构成；一对激励电极312a、313a；以及引出电极312b、313b和连接电极312c、313c。通过对激励电极312a、313a施加规定的交流电压，振动片210以规定的共振频率振动。
与第1实施方式同样地，激励电极312a、313a、引出电极312b、313b、以及连接电极312c、313c至少由基底层(第1金属层321)以及上层(第2金属层322)这2层构成。作为基底层的第1金属层321作为石英基板211侧而配置于石英基板211上，作为上层的第2金属层322配置于与石英基板211侧的相反侧即第1金属层321上。
第1金属层321以及第2金属层322的构成材料使用如下这样的材料：当第1金属层321的线膨胀系数为α1、第2金属层322的线膨胀系数为α2、以及作为基材的石英基板 211的线膨胀系数为α3时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35且|(α3-α1)/α1|≤0.35的材料。通过这样的电极结构，与第1实施方式同样地，即使在例如石英振子300的周围温度变化的情况下，也能够降低在第1金属层321与石英基板211之间、以及第1金属层321 与第2金属层322之间产生的应力。
图7A以及图7B示，在石英振子300中，振动片210与第1实施方式不同，从上方观察时，在连结第1接合中心41b和第2接合中心42b的第1假想直线51与激励电极 312a、313a之间，形成从石英基板211的上表面211a贯通至下表面211b的孔211g。此外，孔211g在沿着第1方向54的方向上，从第1接合中心41b延伸设置至第2接合中心 42b。
在本实施方式的石英振子300中，因伴随着周围温度的变化的振动片210的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量之间的差而产生的应力朝着振动片210的振动区域 211c(即，在图7A的石英基板211中与激励电极312a，313a重叠的区域)、以及在图 7B的石英基板211中被网状阴影线遮住的区域，经由与石英基板211的孔211g不相邻的区域以及与孔211g相邻的区域双方传递至振动区域211c。与石英基板211的孔211g 相邻的区域比与孔211g不相邻的区域容易变形。其结果，通过使与孔211g相邻的区域变形，因伴随着石英振子300的周围温度的变化的振动片210的伸长或缩短量与作为基板的底板21的伸长或缩短量之间的差而产生的应力难以向振动区域211c传递。
如上所述，根据本实施方式的石英振子300，振动区域211c、第1接合部件41和第2接合部件42满足0<L1/L2≤0.97的关系，由此，除了第1实施方式的石英振子100的效果之外，能够得到以下的效果。在本实施方式的石英振子300中，与第1实施方式相比，因伴随着石英振子300的周围温度的变化的振动片210的伸长或缩短量与底板21 的伸长或缩短量之间的差而产生的向振动区域211c传递的应力进一步降低。因此，与第1实施方式相比，能够进一步降低石英振子300的特性变动，例如，磁滞的大小。
另外，孔211g的形成位置也可以是本实施方式的位置以外的位置。孔211g，例如，从上方观察时，可以形成在第1接合中心41b与激励电极312a、313a之间以及第2接合中心42b与激励电极312a、313a之间这2处以上，而且，孔211g只要在第1假想直线51 与激励电极312a、313a之间，则也可以在与第1方向54交叉的方向上形成2处以上。
<第4实施方式>
作为第4实施方式的振动器件的一例，对石英振子400进行说明。另外，对与上述第1实施方式的石英振子100相同的结构要素赋予同一标号而省略说明，以与上述第1实施方式的石英振子100不同的部分为中心进行说明。
图8A以及图8B是作为第4实施方式的振动器件的石英振子400的概略图，图8A是俯视图，图8B是沿图8A中的D-D的剖视图，图8C是图8B的激励电极部的局部剖视图。
如图8A以及图8B所示，石英振子400由振动片310、封装件20、第1接合部件41、第2接合部件42以及作为盖体的盖30等构成另外，为了便于说明，在图8A中省略盖30 的图示。
【振动片】
对于本实施方式的石英振子400，在振动片310中，与石英基板311的作为上表面的表面311a和作为下表面的背面311b交叉的方向的距离(即，石英基板311的厚度) 包含：具有第1厚度T3的第1区域311h以及具有比T3薄的厚度T4的第2区域311k，具有所谓的台面型的构造。石英基板311从上方观察时为第1区域311h包围在第2区域311k 中的形状。此外，在振动片310中，具有一对激励电极412a、413a、引出电极412b、 413b以及连接电极412c、413c。通过对激励电极412a、413a施加规定的交流电压，振动片310以规定的共振频率振动。
与第1实施方式同样地，激励电极412a、413a、引出电极412b、413b、以及连接电极412c、413c至少由基底层(第1金属层421)以及上层(第2金属层422)这2层构成作为基底层的第1金属层421且作为石英基板311侧而配置于石英基板311上，作为上层的第2金属层422配置于与石英基板311侧的相反侧即第1金属层421上。
第1金属层421和第2金属层422的构成材料使用如下材料：当第1金属层421的线膨胀系数为α1、第2金属层422的线膨胀系数为α2、以及作为基材的石英基板311的线膨胀系数为α3时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35且|(α3-α1)/α1|≤0.35的材料。通过这样的电极结构，与第1实施方式同样地，例如即使在石英振子400的周围温度发生变化的情况下，也能够降低在第1金属层421与石英基板311之间、以及第1金属层421与第2 金属层422之间产生的应力。
如图8A所示，一对激励电极412a、413a从上方观察时呈矩形形状，配置为大致重叠。即，从上方观察时，激励电极412a的中心与激励电极413a的中心配置为大致重叠。此外，在石英基板311上具有被激励电极412a、413a夹着的振动区域311c、即在图8A 的石英基板311中与激励电极412a、413a重叠的区域、以及在图8B的石英基板311中被网状阴影线遮蔽的区域。而且，激励电极412a、413a配置为从上方观察时，在第1方向54上与第1区域311h重叠，在与第1方向54交叉的方向上与第1区域311h和第2区域 311k重叠。
振动区域311c具有振动区域中心311d。由于激励电极412a、413a为上述配置，因此，振动区域311c从上方观察时呈矩形形状，振动区域中心311d与激励电极412a、413a 的中心大致重叠。
振动区域中心311d与第1区域311h的中心配置为从上方观察时大致重叠。此外，在本实施方式中，第1区域311h与振动区域311c的大部分重叠。振动区域311c的大部分优选为例如80％以上。另外，上述激励电极412a、413a的中心、振动区域中心311d 以及第1区域311h的中心分别是从上方观察激励电极412a、413a的形状的重心(图心)、从上方观察振动区域311c的形状的重心(图心)、以及从上方观察第1区域311h的形状的重心(图心)。
此外，如图8B以及图8C所示，激励电极412a在与第1方向54交叉的方向上，在第 1区域311h的上表面、连结第1区域311h的上表面与第2区域311k的上表面的侧面 311m、第2区域311k的上表面上连续配置。激励电极413a在与第1方向54交叉的方向上，在第1区域311h的下表面、连结第1区域311h的下表面与第2区域311k的下表面的侧面311n、第2区域311k的下表面上连续配置。
在本实施方式的石英振子400中，在从上方观察时，振动区域中心311d与具有第1厚度T3的第1区域311h重叠，并且第1接合中心41b和第2接合中心42b与具有比T3薄的厚度T4的第2区域311k重叠。即，振动片310在振动片310振动的状态下集中了较多振动能量的具有比第1区域311h的厚度T3薄的厚度T4的第2区域311k内，经由第1接合部件41和第2接合部件42支承于底板21。因此，因伴随着石英振子400的周围温度的变化的振动片310的伸长或缩短量与作为基板的底板21的伸长或缩短量之间的差而产生的应力经由第2区域311k传递至振动区域311c。在经由厚度T4的区域向厚度T3的区域传递应力的情况下，厚度T4的区域与厚度T3的区域相比，由于通过较大的变形来吸收应力，因此，传递至厚度T3的区域的应力降低。因此，通过使振动片310的第2区域311k 变形，因伴随着石英振子400的周围温度的变化的振动片310的伸长或者缩短量与底板 21的伸长或者缩短量之间的差而产生的应力，难以向振动区域311c传递。
如上所述，根据本实施方式的石英振子400，振动区域311c、第1接合部件41和第 2接合部件42满足0<L1/L2≤0.97的关系，由此，除了第1实施方式的石英振子100的效果之外，能够得到以下的效果。在本实施方式的石英振子400中，与第1实施方式相比，因伴随着石英振子400的周围温度的变化的振动片310的伸长或缩短量与底板21的伸长或缩短量之间的差而产生的向振动区域311c传递的应力进一步降低。因此，与第1 实施方式相比，能够进一步降低石英振子400的特性变动，例如，磁滞的大小。
另外，本实施方式的振动片310配置为，在从上方观察时，激励电极412a、413a 的中心、振动区域中心311d、以及第1区域311h的中心大致重叠，但不限于此，也可以将激励电极412a、413a配置为，从上方观察时，振动区域中心311d与第1区域311h 重叠。此外，对于激励电极412a、413a，从上方观察时，既可以是一个激励电极配置于另一个激励电极的内侧，也可以是双方的激励电极配置为仅与第1区域311h重叠。
<振动片的变形例>
在本实施方式的振动器件中，振动片也可以是图8A以及图8B所示的振动片310 的形状以外的形状。使用图9A、图9B、图9C、图9D以及图9E对振动片的变形例进行用说明。另外，对与第1实施方式的振动片10或者第4实施方式的振动片310相同的结构要素赋予同一标号而省略说明，以与第1实施方式的振动片10或者第4实施方式的振动片310不同的部分为中心进行说明。
图9A、图9B、图9C、图9D以及图9E是示出本实施方式的振动片的变形例的概略图，图9A是作为变形例的一例的振动片410的俯视图，图9B是沿图9A中的E-E的剖视图，图9C是作为变形例的其他例的振动片510的俯视图，图9D是沿图9C中的F-F的剖视图，图9E是图9D的激励电极部的局部放大剖视图。另外，在以下的说明中，将图 9B以及图9D中的上侧(+Y轴方向)作为“上”，将下侧(-Y轴方向)作为“下”来进行说明。此外，将图9B以及图9D中的各部件的上侧(+Y轴方向)的面作为上表面，将下侧(-Y轴方向)的面作为下表面来进行说明。
如图9A以及图9B所示，在振动片410中，石英基板411的厚度T3的第1区域411h 上侧的面比厚度T4的第2区域411k上侧的面更向上侧突出，并且第1区域411h下侧的面和第2区域411k下侧的面呈平面状相连。激励电极512a、513a配置为从上方观察时大致重叠。此外，在石英基板411上具有被激励电极512a、513a夹着的振动区域411c、即在图9A的石英基板411中与激励电极512a、513a重叠的区域、以及在图9B的石英基板411中被网状阴影线遮蔽的区域，而且振动区域中心411d配置为与第1区域411h的中心大致重叠。
此外，激励电极512a在与第1方向54交叉的方向上，在第1区域411h的上表面、连结第1区域411h的上表面与第2区域411k的上表面的侧面411m、第2区域411k的上表面上连续配置。
与第4实施方式同样地，激励电极512a、513a、引出电极512b、513b、以及连接电极512c、513c至少由基底层(第1金属层521)以及上层(第2金属层522)这2层构成。第1金属层521以及第2金属层522的构成材料使用如下材料：当第1金属层521的线膨胀系数为α1、第2金属层522的线膨胀系数为α2、以及作为基材的石英基板411的线膨胀系数为α3时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35且|(α3-α1)/α1|≤0.35的材料。通过这样的电极结构，与第1实施方式同样地，例如即使在石英振片410的周围温度变化的情况下，也能够降低在第1金属层521与石英基板411之间、以及第1金属层521与第2 金属层522之间产生的应力。
如图9C以及图9D所示，振动片510具有石英基板511的第1区域511h的厚度是比第2区域511k的厚度T4厚的T5的区域、以及比T5厚的T6的区域。此外，激励电极612a 以及激励电极613a配置为，从上方观察时，与第1区域511h的厚度T6的区域和厚度T5 的区域、第2区域511k重叠。此外，在石英基板511上具有：被激励电极612a、613a 夹着的振动区域511c(即，在图9C的石英基板511中与激励电极612a、613a重叠的区域)、以及在图9D的石英基板511中被网状阴影线遮蔽的区域，而且振动区域中心511d 配置为与第1区域511h的厚度T6的区域重叠。
此外，如图9D以及图9E所示，激励电极612a在与第1方向54交叉的方向上，在第 1区域511h的厚度T6的区域的上表面、连结第1区域511h的厚度T6的区域的上表面与厚度T5的区域的上表面的侧面511m、第1区域511h的厚度T5的区域的上表面、连结第 1区域511h的厚度T5的区域的上表面与第2区域511k的上表面的侧面511n、第2区域 511k的上表面上连续配置。激励电极613a在与第1方向54交叉的方向上，在第1区域 511h的厚度T6的区域的下表面、连结第1区域511h的厚度T6的区域的下表面与厚度T5 的区域的下表面的侧面511p、第1区域511h的厚度T5的区域的下表面、连结第1区域 511h的厚度T5的区域的下表面与第2区域511k的下表面的侧面511q、第2区域511k的下表面上连续配置。
此外，与第4实施方式同样地，激励电极612a、613a、引出电极612b、613b、以及连接电极612c、613c至少由基底层(第1金属层621)以及上层(第2金属层622)这 2层构成。第1金属层621以及第2金属层622的构成材料使用如下材料：当第1金属层621 的线膨胀系数为α1、第2金属层622的线膨胀系数为α2、以及作为基材的石英基板511 的线膨胀系数为α3时，满足|(α2-α1)/α1|≤0.35且|(α3-α1)/α1|≤0.35的材料。通过这样的电极结构，与第1实施方式同样地，即使在例如振动片510的周围温度变化的情况下，也能够降低在第1金属层621与石英基板511之间、以及第1金属层621与第2 金属层622之间产生的应力。
即使在上述变形例的振动片410或者使用了振动片510的石英振子400中，也能够发挥与使用了振动片310的本实施方式的石英振子400同样的效果。
另外，上述变形例的振动片410配置为，在从上方观察时，激励电极512a、513a 的中心、振动区域中心411d、以及第1区域411h的中心大致重叠，但不限于此，也可以将激励电极512a、513a配置为，从上方观察时，振动区域中心411d与第1区域411h 重叠。此外，对于激励电极512a、513a，从上方观察时，既可以是一个激励电极配置于另一个激励电极的内侧，也可以是双方的激励电极配置为仅与第1区域411h重叠。
而且，上述变形例的振动片510配置为，从上方观察时，激励电极612a、613a的中心、振动区域中心511d、以及第1区域511h的中心大致重叠，但不限于此，也可以将激励电极612a、613a配置为，从上方观察时，振动区域中心511d与第1区域511h的厚度T6的区域大致重叠。此外，对于激励电极612a、613a，从上方观察时，既可以是一个激励电极配置于另一个激励电极的内侧，也可以是双方的激励电极配置为仅与第 1区域511h重叠。
<第5实施方式>
作为第5实施方式的振动器件的一例，对石英振子500进行说明。另外，对与上述第1实施方式的石英振子100相同的结构要素赋予同一标号而省略说明，以与上述第1实施方式的石英振子100不同的部分为中心进行说明。
图10A以及图10B是作为第5实施方式的振动器件的石英振子500的概略图，图10A是俯视图，图10B是沿图10A的G-G的剖视图。
如图10A以及图10B所示，石英振子500由振动片10、封装件20、第1接合部件141、第2接合部件142以及作为盖体的盖30等构成。另外，为了便于说明，在图10A中省略盖30的图示。
【振动片】
振动片10具有：作为基材的石英基板11；一对激励电极12a、13a；以及引出电极12b、13b和连接电极12c、13c。通过对激励电极12a、13a施加规定的交流电压，振动片10以规定的共振频率振动。
与第1实施方式同样，激励电极12a、13a、引出电极12b、13b、以及连接电极12c、13c至少由基底层(第1金属层121)和上层(第2金属层122)这2层构成。作为基底层的第1金属层121作为石英基板11侧而配置于石英基板11上，作为上层的第2金属层122 配置于与石英基板11侧的相反侧即第1金属层121上。另外，由于第1金属层121和第2 金属层122的构成材料与第1实施方式同样，因此省略说明。
【接合部件】
图10A以及图10B示，本实施方式的石英振子500与第1实施方式的石英振子100 不同，第1接合部件141和第2接合部件142由金属凸块形成。第1接合部件141的连接电极12c侧、即振动片10侧的上表面141a具有第1接合中心141b。第2接合部件142的连接电极13c侧、即振动片10侧的上表面142a具有第2接合中心142b。
金属凸块由电镀法或焊接法等形成。在电镀法中，以在振动片10或者封装件20 的规定的位置形成第1接合部件141和第2接合部件142的方式，在形成规定的图案之后对金属进行电镀，由此，能够形成金属凸块的第1接合部件141和第2接合部件142。
此外，在焊接法中，通过在振动片10或者封装件20的分别形成有第1接合部件141和第2接合部件142的位置连接金(Au)等金属制的线(细线)，并将所连接的部分以外的线切断，能够形成金属凸块的第1接合部件141和第2接合部件142。
另外，替代上述电镀法或焊接法，通过印刷或分配等将包含金属部件的膏(溶剂)涂敷到振动片10或者封装件20的形成有第1接合部件141和第2接合部件142的位置之后，对涂敷有膏的振动片10或者封装件20进行加热，由此，使金属以外的溶剂成分挥发，也能够形成金属凸块的第1接合部件141和第2接合部件142。
作为金属凸块的形状，没有特别限定，可以是柱状(圆柱状)、多棱柱或圆锥台等。此外，金属制的线除了金(Au)以外，也可以由以银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、白金(Pt)等为主成分的金属构成。此外，金属部件的材质也可以是以金(Au)、银 (Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、白金(Pt)等为主成分的金属、无铅焊料或有铅焊料等合金。
金属凸块与粘接剂等树脂部件相比，由于加热或经过时间而从金属凸块内部放出的气体减少。因此，即使石英振子500被加热，或者在石英振子500的制造后经过时间，与第1接合部件141和第2接合部件142由树脂部件形成的情况下相比，来自第1接合部件141和第2接合部件142的气体的放出也减少。
此外，由于从第1接合部件141和第2接合部件142放出的气体向处于气密状态的内部空间26放出，因此，放出的气体附着于激励电极12a、13a而使质量增加，放出的气体使激励电极12a、13a变质，由此，存在使振动片10的特性，例如，共振频率、频率温度特性、等价串联电阻变动的情况。
由上可知，由于加热或经过时间而从本实施方式的石英振子500的第1接合部件141和第2接合部件142放出的气体比从第1实施方式的石英振子100的第1接合部件41 和第2接合部件42放出的气体减少。因此，与第1实施方式的石英振子100相比，能够降低石英振子500的特性，例如，共振频率、频率温度特性、等价串联电阻等的变动。
如上所述，根据本实施方式的石英振子500，振动区域11c、第1接合部件141和第 2接合部件142满足0<L1/L2≤0.97的关系，由此，除了第1实施方式的石英振子100的效果之外，能够得到以下的效果：石英振子500与第1实施方式的石英振子100相比，能够减少来自第1接合部件141和第2接合部件142的气体的放出，能够降低石英振子500 的特性变动，例如，输出频率、频率温度特性、等价串联电阻等的变动。
另外，在本实施方式中，由金属凸块形成第1接合部件141和第2接合部件142，但即是由金属凸块形成第1接合部件141和第2接合部件142的至少一方的接合部件，由导电性或者非导电性的粘接剂等形成另一方的接合部件，根据上述理由，也能够发挥与本实施方式同样的效果。
此外，在第1接合部件141和第2接合部件142由金属凸块形成的情况下，第1接合部件141的上表面141a以及第2接合部件142的上表面142a的直径能够形成为0.05mm 以下，因此，作为L1的下限值，作为第1接合部件141与第2接合部件142不电连接的范围，优选比0.05mm大。即，优选L1/L2满足0.065<L1/L2≤0.97的关系。
另外，本发明不限于上述实施方式，能够对上述实施方式施加各种变更或改良等，或将上述实施方式的2个以上进行组合。
<第6实施方式>
接下来，参照图11A以及图11B对具有上述振动器件的第1实施方式至第5实施方式的石英振子100、200、300、400、500中任意一个的第6实施方式的振荡器进行说明。另外，在本实施方式的振荡器的说明中，示出了使用第1实施方式的石英振子100作为振动器件的例子。
图11A以及图11B作为振荡器的一例，示出了具有本发明的一个实施方式的石英振子100的石英振荡器1000的结构的概略的概略结构图，图11A表示俯视图，图11B表示沿图11A的H-H的剖视图。另外，为了便于说明，在图11A中省略盖1020的图示。此外，在以下的说明中，将图11B中的上侧作为“上”，将下侧作为“下”来进行说明。此外，将图11B中的各部件的上侧的面作为上表面，将下侧的面作为下表面来进行说明
如图11A以及图11B所示，石英振荡器1000由石英振子100、作为第2盖体的盖1020、作为电路元件的振荡电路元件1030、接合线1040以及容器1050等构成。另外，作为振动器件的一例的石英振子100，如上所述，通过封装件20(参照图1A)以及作为第1盖体的盖30而将振动片10(参照图1A)、第1接合部件41(参照图1A)以及第2 接合部件42(参照图1A)等收纳于在封装件20的中央部划定的内部空间26中(参照图1A)。
容器1050由第1基板(底板)1010、第1侧壁1011a、第2侧壁1011b以及密封环1012等构成。具体而言，在容器1050中，在第1基板(底板)1010的上表面的周缘部层叠有第1侧壁1011a，而且在第1侧壁1011a的上表面的周缘部层叠有第2侧壁1011b，由此，设置有中央部凹陷形状的内部空间1018。在该内部空间1018中收纳有石英振子100和作为电路元件的振荡电路元件1030等。另外，容器1050的外形形状没有限定，例如，可以是长方体状、圆柱状等。此外，在作为容器1050的外表面的第1基板(底板)1010 的下表面设置有多个外部连接端子1016。
此外，构成容器1050的第1基板(底板)1010、第1侧壁1011a以及第2侧壁1011b 优选由具有与石英振子100的封装件20(未图示)或作为第2盖体的盖1020的热膨胀系数一致或者接近的热膨胀系数的材料形成，在本实施方式中，使用陶瓷。
密封环1012作为第2侧壁1011b与盖1020的接合材料，例如由金钎焊材料或银钎焊材料等金属钎焊材料、玻璃或者科瓦铁镍钴合金等金属形成，沿着第2侧壁1011b的上表面设置为框状
在容器1050的内部空间1018，配设有设置于第1基板(底板)1010的上表面的多个连接端子1015和设置于第1侧壁1011a的上表面的多个内部连接端子1014。内部连接端子1014与外部连接端子1016经由未图示的内部布线而电连接。
石英振子100搭载于容器1050的内部空间1018侧即第1基板(底板)1010，经由连接端子1015以及未图示的内部布线与内部连接端子1014电连接。
作为电路元件的振荡电路元件1030具有用于使石英振子100振荡的电气电路。振荡电路元件1030在上表面具有多个焊盘1032，通过例如粘接剂或焊料等连接部件1034 连接于石英振子100的上表面即盖30上。
多个接合线1040是金(Au)等金属制的线(细线)，将振荡电路元件1030的焊盘1032与内部连接端子1014电连接。
作为第2盖体的盖1020具有覆盖容器1050的开口的平板形状，例如，由科瓦铁镍钴合金或42合金等金属、陶瓷、或者玻璃等形成。盖1020在石英振子100和振荡电路元件1030等收纳于容器1050的内部空间1018之后，与密封环1012接合(密封)，以使内部空间1018成为气密状态。气密状态的内部空间1018的内部压力被设定为期望的压力。例如，通过使内部空间1018为真空(比大气压低的压力(1×105Pa～1×10-10Pa (JIS Z 8126-1：1999))的压力的状态)状态、或者填充氮或氩等惰性气体而成为与大气压同等的压力状态，能够不降低振荡电路元件1030的功能而继续稳定的石英振子100的振动。
在石英振荡器1000中，对多个外部连接端子1016的至少1个端子施加用于使振荡电路元件1030动作的电压，从多个外部连接端子1016的其他的端子的至少1个端子输出从振荡电路元件1030输出的振荡信号。
如上所述，由于作为振荡器的石英振荡器1000具有本发明的一个实施方式的石英振子100，因此，作为振荡器的基准频率源，从石英振子100输出稳定的频率信号，因此，能够提高石英振荡器1000的动作的可靠性。
此外，在石英振荡器1000中，如图1A以及图1B所示，将振动片10等收纳于由作为基板的底板21和作为第1盖体的盖30划定的封装件20的内部空间26中的石英振子 100如图11A以及图11B所示，与振荡电路元件1030一起被封入于由第2侧壁1011b和作为第2盖体的盖1020划定的容器1050的内部空间1018。因此，振动片10、第1接合部件 41和第2接合部件42被双重容器(封装件20以及容器1050)封装，即使在周围温度变化的情况下，也难以向振动片10、第1接合部件41和第2接合部件42传递，能够进一步降低石英振子100的特性变动、例如磁滞。因此，能够提供特性更稳定的石英振荡器 1000。
<第7实施方式>
接下来，使用图12至图14对具有第1实施方式至第5实施方式的石英振子100、200、300、400、500中的任意一个的第7实施方式的电子设备进行说明。另外，在本实施方式的说明中，示出了使用第1实施方式的石英振子100作为振动器件的例子
图12是示出具有第1实施方式的石英振子100的作为电子设备的一例的移动型(或者笔记本型)的个人计算机1100的结构的概略的立体图。如图12所示，个人计算机1100 由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1106的显示单元1108构成，显示单元1108 经由铰链构造部可转动地支撑于主体部1104。在这样的个人计算机1100中内置有石英振子100。
如上所述，由于在作为电子设备的一例的移动型(或者笔记本型)的个人计算机1100中，例如具有本发明的一个实施方式的石英振子100作为时钟源，由此，作为向移动型的个人计算机1100供给的时钟源从石英振子100输出稳定的频率信号，由此，能够提高移动型的个人计算机1100的动作的可靠性。
图13是示出作为具有第1实施方式的石英振子100的电子设备的一例的便携电话1200(也包含PHS)的结构的概略的立体图。如图13所示，便携电话1200具有多个操作按钮1202、受话口1204以及送话口1206，在操作按钮1202和受话口1204之间配置有显示部1208。在这样的便携电话1200中内置有石英振子100。
如上所述，由于在作为电子设备的一例的便携电话1200(包含PHS)中例如具有本发明的一个实施方式的石英振子100作为时钟源，由此，作为向便携电话1200供给的时钟源从石英振子100输出稳定的频率信号，由此，能够提高便携电话1200的动作的可靠性。
图14是示出作为具有第1实施方式的石英振子100的电子设备的一例的数码照相机1300的结构的概略的立体图。另外，图14还简单地示出与外部设备的连接。这里，以往的电影摄像机利用被摄体的光像对银盐胶卷进行感光，而数码照相机1300利用 CCD(ChargeCoupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换来生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体1302(主体)的背面设置有显示部1304，成为根据CCD 的摄像信号进行显示的结构，显示部1304作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥功能，此外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学镜头(摄像光学系统)、CCD等的受光单元1306。
当摄影者确认显示于显示部1304的被摄体像并按下快门按钮1308时，将此时的CCD的摄像信号传输/存储到存储器1310中，并且，在该数码照相机1300中，在壳体 1302的侧面设置有视频信号的输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314，并且，如图所示，根据需要，将电视监视器1410与视频信号的输出端子1312连接，将个人计算机1420与数据通信用的输入输出端子1314连接，进而构成为通过规定的操作，将存储于存储器1310内的摄像信号输出到电视监视器1410或个人计算机1420。在这样的数码照相机1300中内置有石英振子100。
如上所述，由于在作为电子设备的一例的数码照相机1300中例如具有本发明的一个实施方式的石英振子100作为时钟源，由此，作为向数码照相机1300供给的时钟源从石英振子100输出稳定的频率信号，由此，能够提高数码照相机1300的动作的可靠性。
另外，第1实施方式的石英振子100除了图12的个人计算机1100(移动型个人计算机)、图13的便携电话1200、图14的数码照相机1300之外，也能够应用于其他电子设备。
作为本实施方式的电子设备的其他的一例，列举出：将上述石英振荡器1000作为基准信号源或者电压可变型振荡器(VCO)等而使用，例如，作为通过有线或者无线与终端进行通信的移动终端基站用装置等而发挥功能的传送装置。本实施方式的电子设备例如应用上述各实施方式的石英振子100、200、300、400、500、或者例如应用上述实施方式的石英振荡器1000作为振子，由此，从石英振子100、200、300、400、 500、或者石英振荡器1000输出稳定的频率信号作为向传送装置供给的时钟源，由此，也能够应用于例如能够用于通信基站等的、期望高性能、高可靠性的传送设备。
此外，作为其他的电子设备的例子，喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)，膝上型个人计算机、平板型个人计算机、路由器或开关等存储区域网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视、摄像机、录像机、车载导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本(也包含带通信功能的电子记事本)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、视频电话、防范用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、头戴式显示器、运动追踪器、运动跟踪器、运动控制器、 PDR(步行者位置方位计测)等。
<第8实施方式>
接下来，使用图15对具有第1实施方式至第5实施方式的石英振子100、200、300、400、500中的任意一个的第8实施方式的移动体进行说明。另外，在本实施方式的说明中，示出了使用第1实施方式的石英振子100作为振动器件的例子。图15是概略地示出作为具有第1实施方式的石英振子100的移动体的一例的汽车1500的立体图。
在汽车1500中搭载有第1实施方式的石英振子100。如图15所示，在作为移动体的汽车1500中，车体1502搭载了内置有石英振子100且控制轮胎1504等的电子控制单元1510。而且，除此以外，本发明的一个实施方式的石英振子100还能够广泛应用于无匙进入装置、防盗器、汽车导航系统、汽车空调、刹车防抱死系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力检测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System：轮胎压力检测系统)、发动机控制单元、制动系统、混合动力汽车和电动汽车的电池监视器、车体姿势控制系统等电子控制单元(ECU：electronic control unit：电子控制单元)。
如上所述，由于在作为移动体的一例的汽车1500中例如具有本发明的一个实施方式的石英振子100作为时钟源，因此，作为向汽车1500以及电子控制单元1510中的至少一方供给的时钟源从石英振子100输出稳定的频率信号，因此，能够提高汽车1500 以及电子控制单元1510中的至少一方的动作的可靠性。

Claims (8)

1.一种振动器件，包含：
基板；
振动片，其包含基材、一对激励电极、一对引出电极和一对连接电极，该基材包含对置的第1面和第2面，该一对激励电极分别配置于所述第1面和第2面上，并且该一对激励电极、该一对引出电极和该一对连接电极均至少包含第1金属层和配置于所述第1金属层的与所述基材相反一侧的第2金属层；以及
第1接合部件和第2接合部件，它们在沿着所述振动片的第1边的第1方向上排列，将所述基板与所述振动片接合，
所述一对引出电极中的一个引出电极从所述一对激励电极中的一个激励电极延伸至所述一对连接电极中的一个连接电极，所述一对引出电极中的另一个引出电极从所述一对激励电极中的另一个激励电极延伸至所述一对连接电极中的另一个连接电极，并且，所述第1接合部件与所述一对连接电极中的一个连接电极电连接以及机械连接，所述第2接合部件与所述一对连接电极中的另一个连接电极电连接以及机械连接，
将所述第1接合部件的所述振动片侧的面的中心作为第1接合中心，将所述第2接合部件的所述振动片侧的面的中心作为第2接合中心，将夹在所述一对激励电极之间的振动区域的、从与所述一对激励电极的面垂直的方向观察的俯视图中的中心作为振动区域中心，
在设所述第1接合中心与所述第2接合中心之间的距离为L1、设从所述振动区域中心引至连结所述第1接合中心与所述第2接合中心的假想线的垂线的长度为L2、设所述第1金属层的线膨胀系数为α1、设所述第2金属层的线膨胀系数为α2、设所述基材的线膨胀系数为α3、设所述振动片的所述第1方向的长度尺寸为L3时，满足0<L1/L2≤0.97、｜（α2-α1）/α1｜≤0.35、｜（α3-α1）/α1｜≤0.35且L3≤1.5mm。
2.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
满足0<L1/L2≤0.85。
3.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
所述振动片在与所述一对激励电极的面垂直的方向上包含具有第1厚度的第1区域以及具有比所述第1厚度薄的厚度的第2区域，
所述振动区域中心在所述俯视图中与所述第1区域重叠，所述第1接合中心以及所述第2接合中心在所述俯视图中与所述第2区域重叠。
4.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
在设所述振动片的与所述第1方向交叉的方向的长度尺寸为L4时，满足L4≤1.8mm。
5.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
所述基材是石英，
所述第1金属层是镍Ni或者以镍Ni为主成分的合金，
所述第2金属层是金Au或者以金Au为主成分的合金。
6.一种振荡器，其具有：
权利要求1所述的振动器件；
容器；
第1盖体；以及
第2盖体，
所述第1盖体相对于所述振动片、所述第1接合部件和所述第2接合部件配置于所述基板的相反侧；
所述第1盖体在所述基板的相反侧经由连接部件连接包含使所述振动器件振荡的振荡电路的电路元件；
所述容器收纳所述振动器件、所述第1盖体和所述电路元件；以及
所述第2盖体将所述容器密封。
7.一种电子设备，其特征在于，
该电子设备具有权利要求1至5中的任意一项所述的振动器件。
8.一种移动体，其特征在于，
该移动体具有权利要求1至5中的任意一项所述的振动器件。
CN201610846261.4A 2015-10-06 2016-09-23 振动器件、振荡器、电子设备以及移动体 Active CN107017863B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015198262A JP6641859B2 (ja) 2015-10-06 2015-10-06 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
JP2015-198262 2015-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107017863A CN107017863A (zh) 2017-08-04
CN107017863B true CN107017863B (zh) 2021-12-24

Family

ID=58447717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610846261.4A Active CN107017863B (zh) 2015-10-06 2016-09-23 振动器件、振荡器、电子设备以及移动体

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10122343B2 (zh)
JP (1) JP6641859B2 (zh)
CN (1) CN107017863B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016121182A1 (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 株式会社大真空 水晶振動板、及び水晶振動デバイス
JP6641859B2 (ja) * 2015-10-06 2020-02-05 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
JP2017139682A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動片の製造方法、発振器、電子機器、移動体、および基地局
JP6798121B2 (ja) 2016-03-18 2020-12-09 セイコーエプソン株式会社 発振器、電子機器および移動体
US10063978B2 (en) * 2016-09-13 2018-08-28 Akustica, Inc. Cantilevered shear resonance microphone
JP6910134B2 (ja) * 2016-11-30 2021-07-28 京セラ株式会社 圧電振動素子及び圧電振動デバイス
JP7027841B2 (ja) * 2017-11-29 2022-03-02 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、電子機器および移動体
JP7230541B2 (ja) * 2019-01-31 2023-03-01 セイコーエプソン株式会社 振動デバイスおよび振動モジュール
DE102019102481B4 (de) * 2019-01-31 2020-10-08 RF360 Europe GmbH Elektroakustischer Resonator mit verbesserter Leistungsfähigkeit und erhöhter Lebensdauer, HF-Filter und Multiplexer
WO2023038042A1 (ja) * 2021-09-08 2023-03-16 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN113824424B (zh) * 2021-09-24 2022-05-10 杭州鸿星电子有限公司 基于四层膜结构的at石英晶体谐振器、振荡器及设计方法
WO2024023711A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Rakon Limited Stress isolated quartz crystal resonating element and quartz crystal resonator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652459A (zh) * 2004-02-05 2005-08-10 精工爱普生株式会社 压电振动片、压电振子及压电振荡器
CN102148612A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 精工电子有限公司 压电振动器及使用该压电振动器的振荡器
CN102684638A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 精工爱普生株式会社 压电振动元件、压电振子、压电振荡器以及电子设备
JP2013165465A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器および電子機器
CN105490661A (zh) * 2014-10-02 2016-04-13 精工爱普生株式会社 振子、振荡器、电子设备以及移动体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09167919A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Mitsumi Electric Co Ltd 表面実装型水晶発振器
JP2006101181A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Seiko Epson Corp 圧電発振器および電子機器
US8069549B2 (en) * 2007-03-22 2011-12-06 Seiko Epson Corporation Method for sealing a quartz crystal device
JP4936221B2 (ja) * 2007-06-08 2012-05-23 セイコーエプソン株式会社 メサ型圧電振動片、メサ型圧電振動デバイス、発振器、及び電子機器
JP5210106B2 (ja) 2008-09-30 2013-06-12 京セラクリスタルデバイス株式会社 圧電デバイス
JP2010109660A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Mitsumi Electric Co Ltd 逐次比較型ａｄ変換回路
CN101924536B (zh) * 2009-06-12 2012-05-02 昂宝电子（上海）有限公司 用于ccfl驱动系统的突发模式调光控制的低频振荡器
JP5824958B2 (ja) * 2011-08-18 2015-12-02 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、電子デバイス、及び電子機器
JP2014086842A (ja) 2012-10-23 2014-05-12 Daishinku Corp 圧電振動デバイス
JP6390104B2 (ja) * 2013-03-05 2018-09-19 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体
US9712109B2 (en) * 2015-01-06 2017-07-18 Seiko Epson Corporation Resonation device, oscillator, electronic apparatus, and moving object
JP6641859B2 (ja) * 2015-10-06 2020-02-05 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652459A (zh) * 2004-02-05 2005-08-10 精工爱普生株式会社 压电振动片、压电振子及压电振荡器
CN102148612A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 精工电子有限公司 压电振动器及使用该压电振动器的振荡器
CN102684638A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 精工爱普生株式会社 压电振动元件、压电振子、压电振荡器以及电子设备
JP2013165465A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器および電子機器
CN105490661A (zh) * 2014-10-02 2016-04-13 精工爱普生株式会社 振子、振荡器、电子设备以及移动体

Also Published As

Publication number Publication date
JP6641859B2 (ja) 2020-02-05
US20170099040A1 (en) 2017-04-06
US20190044499A1 (en) 2019-02-07
CN107017863A (zh) 2017-08-04
US10122343B2 (en) 2018-11-06
JP2017073624A (ja) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107017863B (zh) 振动器件、振荡器、电子设备以及移动体
US10187010B2 (en) Resonation device, oscillator, electronic apparatus, and moving object
US9893733B2 (en) Oscillator, electronic apparatus, and moving object
US9800224B2 (en) Electronic device, electronic apparatus, and moving object
US20190165759A1 (en) Vibration device, electronic apparatus, and vehicle
US9577604B2 (en) Electronic component, oscillator, electronic apparatus, and moving object
JP6179155B2 (ja) 振動デバイス、電子機器、および移動体
JP6676875B2 (ja) 振動デバイス、電子機器、および移動体
US11075613B2 (en) Vibrator device, electronic apparatus, and vehicle
JP2017038125A (ja) 発振モジュール、振動デバイス、電子機器、および移動体
JP6543931B2 (ja) 振動デバイス、電子機器、および移動体
CN105322953B (zh) 振动器件、电子设备以及移动体
WO2015155995A1 (ja) 電子デバイス、電子機器および移動体
CN110323326A (zh) 振动元件、振动元件的制造方法、物理量传感器、惯性测量装置、电子设备以及移动体
JP6349722B2 (ja) 振動デバイス、電子機器、および移動体
JP2016131266A (ja) 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
JP2016116058A (ja) 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
JP6421437B2 (ja) 電子デバイス、電子機器および移動体
JP2018164318A (ja) 発振器、電子機器および移動体
JP2015204480A (ja) 電子デバイス、電子機器および移動体
JP2017085264A (ja) 振動片、振動子、発振器、電子機器、および移動体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant