CN107026632A - 压电振动片及压电装置 - Google Patents

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CN107026632A CN201611196508.9A CN201611196508A CN107026632A CN 107026632 A CN107026632 A CN 107026632A CN 201611196508 A CN201611196508 A CN 201611196508A CN 107026632 A CN107026632 A CN 107026632A
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加贺重隆
广田和博
手岛芳朗
中原正阳
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种压电振动片与压电装置。本发明的压电振动片包括：振动片本体，具有振动部；以及至少一对激振电极，分别形成于振动部的表面及背面。振动片本体为2次旋转晶体振动片。所述一对激振电极在由以+X″轴方向为基准而以Y″轴为中心逆时针地旋转了260°～300°所得的X″′轴而规定的Z″′轴方向上排列，且相对于Y″轴方向倾斜地配置。所述一对激振电极各自形成为具有沿X″′轴方向延伸的直线部分的半圆状，并且彼此以直线部分重叠的状态配置。在激振电极的直线部分具有朝向所述激振电极的端部而厚度逐渐变薄的倾斜部。

Description

压电振动片及压电装置
技术领域
本发明涉及一种压电振动片及压电装置。
背景技术
计算机或移动终端等电子产品，具有：振子、振荡器、共振子等电子装置。压电装置具备以规定的频率振动的压电振动片。作为压电振动片，例如，已知在经应力补偿切割(Stress Compensation-cut，SC cut)的晶片的表面及背面，形成着一对电极的构成(参照专利文献1)。所述SC切割的晶体振动片在压电装置中例如以支架(supporter)而保持的状态被搭载。SC切割的晶体振动片除主振动(C模式)外，还以副振动(A模式或B模式)激振，为了抑制主振动C模式附近的副振动即B模式，而需要滤波器(filter)等。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平6-85598号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
所述SC切割的晶体振动片中，只要能够仅利用振动片抑制副振动则不需要滤波器等，能够简化电路而实现可靠性提高或制造成本降低。作为抑制作为副振动的B模式的方法，提出有相对于晶体振动片平行地施加电场而进行激振(平行电场激振)。然而，平行电场激振存在以下的课题：因仅配置电极，所以，比起专利文献1所示的晶体振动片，结晶阻抗(Crystal Impedance，CI)增高。
而且，所述SC切割的晶体振动片中，存在以下的情况：因激振电极的规定的形状或配置，而重叠于主振动C模式地产生弯曲振动等无用模式。所述弯曲振动的振动能量被保持晶体振动片的部位吸收。因此，也存在如下课题，即：如果产生弯曲振动，则能量损耗增大，导致C模式的R1(等效串联电阻(Equivalent Series Resistance))上升及Q值降低。
鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种压电振动片及具备所述压电振动片的压电装置，所述压电振动片提高主振动的激振效率而利用平行电场激振降低CI并且抑制副振动，进而抑制无用的弯曲振动而降低C模式的能量损耗。
[解决问题的技术手段]
本发明为一种压电振动片，包含：具有振动部的振动片本体，以及分别形成于振动部的表面及背面的至少一对激振电极，振动片本体为与绕晶体的结晶轴的Z轴旋转、进而绕X'轴旋转所得的X”Z”面平行地切下的2次旋转晶体振动片，一对激振电极在由以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转了260°～300°所得的X”’轴所规定的Z”’轴方向上排列，且相对于Y”轴方向倾斜地配置，一对激振电极各自形成为具有沿X”’轴方向延伸的直线部分的半圆状，并且从Y”轴方向观察彼此以直线部分相向或重叠的状态配置，在激振电极的直线部分，具有朝向激振电极的端部而厚度逐渐变薄的倾斜部。
而且，倾斜部的Z”’轴方向上的宽度也可设定为与压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的1.5倍以上的长度。而且，倾斜部也可以朝向激振电极的端部呈阶梯状地厚度逐渐变薄的方式形成。而且，一对激振电极在将从Y”轴方向观察彼此相向的直线部分的间隔设为g，且将振动部的厚度设为t的情况下，也可将g/t设定为0.183～0.366。
而且，本发明为一种压电振动片，包括：具有振动部的振动片本体，以及分别形成于振动部的表面及背面的至少一对激振电极，振动片本体为与绕晶体的结晶轴的Z轴旋转、进而绕X'轴旋转所得的X”Z”面平行地切下的2次旋转晶体振动片，一对激振电极在由以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转了260°～300°所得的X”’轴所规定的Z”’轴方向上排列，且相对于Y”轴方向倾斜地配置，一对激振电极各自形成为具有沿X”’轴方向延伸的直线部分的半圆状，并且从Y”轴方向观察彼此以直线部分相向或重叠的状态配置，在振动部的表面及背面设置着棒电极，所述棒电极在激振电极的直线部分侧与直线部分隔开而配置且在Z”’轴方向上具有规定宽度而沿X”’轴方向延伸。
而且，棒电极也可形成为在X”’轴方向上包含振动部的区域的长度。而且，棒电极也可以与激振电极相同的材料且相同的厚度形成。而且，棒电极也可将Z”’轴方向上的宽度设定为与压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.17倍～0.25倍的长度，且与直线部分隔开弯曲振动的波长的0.25倍～0.50倍的长度的间隔而设置1根。而且，棒电极也可在振动部的表面及背面中的至少一面相互平行地设置着多个。而且，多个棒电极的Z”’轴方向上的宽度设定为相同。
而且，多个棒电极也可从直线部分朝向Z”’轴方向，具有与直线部分隔开第一间隔而配置的第一棒电极，及与第一棒电极隔开第二间隔而配置的第二棒电极。而且，第一棒电极与第二棒电极的Z”’轴方向上的宽度也可设定为相同。而且，第一棒电极及第二棒电极的宽度也可设定为与压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍～0.25倍的长度，第一间隔设定为弯曲振动的波长的0.25倍～0.40倍的长度，第二间隔设定为弯曲振动的波长的0.25倍～0.55倍的长度。而且，第一棒电极及第二棒电极的宽度也可设定为与压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍～0.20倍的长度，第一间隔设定为弯曲振动的波长的0.45倍的长度，第二间隔设定为弯曲振动的波长的0.25倍～0.55倍的长度。而且，第一棒电极及第二棒电极的宽度也可设定为与压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍的长度，第一间隔设定为弯曲振动的波长的0.50倍的长度，第二间隔设定为弯曲振动的波长的0.25倍～0.50倍的长度。而且，一对激振电极在将从Y”轴方向观察彼此相向的直线部分的间隔设为g，且将振动部的厚度设为t的情况下，也可将g/t设定为0.183～0.366。
而且，本发明为一种压电装置，具有所述压电振动片。而且，本发明为一种设置着所述棒电极的压电振动片的制造方法，包括：激振电极形成工序，在振动片本体的表面及背面形成激振电极；以及棒电极形成工序，在振动片本体的表面及背面形成棒电极，且激振电极形成工序与棒电极形成工序同时进行。
[发明的效果]
根据本发明，仅利用压电振动片来提高主振动的激振效率，并且，与平行电场激振相比，能降低CI并且抑制副振动，由此，不需要用以抑制副振动的滤波器等，因而，能够通过简化电路来提高可靠性并且降低制造成本。而且，通过抑制无用的弯曲振动而抑制了C模式的R1的上升及Q值的降低，从而，能够提供C模式的能量损耗得以降低的品质佳的压电振动片等。
附图说明
图1A～图1D表示第一实施方式的压电振动片的一例，图1A是俯视图，图1B是沿着图1A的A-A线的剖视图，图1C是表示坐标系的图，图1D是表示变形例的要部剖视图。
图2是表示实施方式的压电振动片的制造方法的流程图。
图3A～图3C表示第一实施方式的实施例，图3A是表示实施例1的俯视图，图3B是沿着图3A的B-B线的要部剖视图，图3C是表示实施例2的要部剖视图。
图4是表示实施例1中使倾斜宽度发生变化的情况下的能量损耗的曲线图。
图5A～图5C表示第二实施方式的压电振动片的一例，图5A是俯视图，图5B是沿着图5A的C-C线的剖视图，图5C是表示变形例的剖视图。
图6A～图6D表示第二实施方式的实施例，图6A是表示实施例3的俯视图，图6B是图6A的背面图，图6C是表示实施例5的俯视图，图6D是图6C的要部俯视图。
图7A、图7B是表示实施例3、实施例4中使间隔gb发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。
图8A、图8B是表示实施例5～实施例10中使间隔gb2发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。
图9A、图9B是表示实施例11～实施例15中使间隔gb2发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。
图10是表示实施例16中使间隔gb2发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。
图11是表示第三实施方式的压电装置的俯视图。
[符号的说明]
10、210、310、410、510、610：压电振动片
11、211：振动片本体
12：振动部
12a、13a、212a、213a：表面
12b、13b、212b、213b：背面
12c：中心
13、213：周边部
14、15、24、214、215、314、315、414、415：激振电极
14a、15a、214a、215a、414a、415a：直线部分
14b、15b：圆弧部分
14c、15c、214c、215c、216c、217c、314c、315c：倾斜部
14d、15d：倾斜面
18、19、618、619：棒电极
18A、19A、618A：第一棒电极(棒电极)
18B、19B、618B：第二棒电极(棒电极)
18a、19a：端部
100：压电装置
110：基底
111、121：平面部
112、122：主体部
113、123：凸缘部
113a、123a：接合面
114、115：贯通孔
120：盖
131、132：导线
131a、132a：前端部
141、142：支架
141a、142a：连接部
141b、142b：弯曲部
141c、142c：直线部
143、144：保持部
160：收容空间
170：密封材料
212：振动部
213c：切口
216、217、516、517：引出电极
220：导电性粘着剂
BW：宽度
D、D1、D2、D3：阶部
d、d1、d2、d3：高度
E1：电场
g：间隔
gb：间隔
gb1：第一间隔
gb2：第二间隔
KW：倾斜宽度(宽度)
P：长度(倾斜间距)
t：振动部的厚度
T：激振电极的厚度
X、X'、X”、+X”、X”’、Y、Y”、Y”’、Z、Z”、Z”’、+Z”’：轴
θ、ψ、φ：角度
λ：波长
S01～S08：步骤
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，但本发明不限定于此。而且，为了说明以下的实施方式，在附图中将一部分予以放大或强调性地记载等适当地变更比例尺而加以表现。另外，附图中，附有影线(hatching)而显示的部分表示金属膜。
＜第一实施方式＞
使用附图对第一实施方式的压电振动片进行说明。图1A～图1D表示第一实施方式的压电振动片10的一例，图1A是俯视图，图1B是沿着图1A的A-A线的剖视图，图1C是表示坐标系的图，图1D是表示变形例的要部剖视图。另外，图1A、图1B及图1D中使用X”’Y”Z”’坐标系来说明图中的方向。关于该坐标系将于以后进行叙述。
如图1A及图1B所示，压电振动片10具有：振动片本体11及一对激振电极14、激振电极15。振动片本体11使用从晶体结晶体切下的2次旋转晶体振动片即SC切割。另外，关于后述的其他实施方式及实施例的振动片本体211等，也使用经SC切割所得者。
图1C所示的XYZ坐标系中的各轴分别表示晶体的结晶轴，即：电气轴(X轴)、机械轴(Y轴)、光学轴(Z轴)。振动片本体11如图1C所示，与首先绕Z轴旋转角度φ、进而绕X'轴旋转角度θ所得的X”Z”面平行地切下。角度φ设定为22.5°，角度θ设定为34°。图1A及图1B的X”’Y”Z”’坐标系是在X”Y”Z”坐标系中，通过以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转角度ψ来设定。X”轴方向、X”’轴方向、Y”轴方向、Z”轴方向、Z”’轴方向各自在图中的箭头的方向为+方向，箭头方向的反方向为-方向。另外，其他实施方式及实施例中也使用所述坐标系。
所述SC切割的晶体振动片具有3次曲线状的温度特性，用于附恒温槽的晶体振荡器的振动片等中。SC切割的晶体振动片产生被称作C模式的主振动，在C模式的高频区域中产生被称作A模式或B模式的副振动。B模式存在于比C模式高10％左右的频率区域。因此，具有在想要利用C模式获得所期望的频率的情况下产生B模式的可能性。另外，A模式的CI(结晶阻抗)大于C模式的CI，A模式频率为C模式的1.88倍左右，其充分地分离，因而，实施方式中，A模式不会特别成为问题。
振动片本体11形成为平板状且圆板状。振动片本体11以X”’Z”’轴方向为平面方向的方式形成。振动片本体11的Y”轴方向为厚度方向。该振动片本体11具有振动部12及周边部13。
振动部12为产生规定频率的振动的部分。振动部12从Y”轴方向观察，形成为包含振动片本体11的中心部分的圆板状。该振动部12在Y”轴方向上具有厚度t。周边部13从Y”轴方向观察，包围振动部12而形成。周边部13为：在例如压电振动片10收容于封装体等的情况下，由支架141、支架142保持的部分(参照图11)。振动部12的表面(+Y”侧的面)12a与周边部13的表面(+Y”侧的面)13a为同一面。而且，振动部12的背面(-Y”侧的面)12b与周边部13的背面(-Y”侧的面)13b为同一面。
另外，振动片本体11不限定于所述形状的本体，例如可为单面凸面(convex)形状或两面凸面形状的本体，还可使用单面或两面形成有台面的本体，实施斜面加工的形状的本体。关于这些振动片本体11的变形事项，后述实施例的振动片本体211中也同样地应用。
激振电极14与激振电极15彼此形成一对电极。该一对激振电极14、激振电极15在由以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转了角度ψ所得的X”’轴方向所规定的Z”’轴方向上排列。角度ψ设定为260°～300°。而且，如图1B所示，激振电极14、激振电极15在相对于Y”轴方向倾斜的方向上配置。如果利用所述激振电极14、激振电极15，在振动部12中在相对于Y”轴方向倾斜的方向上施加电场E1，则振动部12以规定的频率振动。另外，图1B所示的电场E1的方向表示将-Z”’侧的激振电极14作为输入侧In、+Z”’侧的激振电极15作为输出侧Out的情况。
激振电极14形成于振动部12的表面12a。另一方面，激振电极15形成于振动部12的背面12b。激振电极14及激振电极15具有厚度(Y”轴方向上的长度)T。激振电极14及激振电极15的各自的厚度T设定为相同，但也可设定为不同的厚度。一对激振电极14、激振电极15的每一个具有：形成为半圆状且沿X”’轴方向延伸的直线部分14a、直线部分15a，以及连结直线部分14a、直线部分15a的两端部的圆弧部分14b、圆弧部分15b。一对激振电极14、激振电极15的每一个从Y”轴方向观察，配置成彼此以直线部分14a、直线部分15a相向的状态、且在Z”’轴方向上隔开间隔g。
压电振动片10中，将间隔g除以振动部的厚度t所得的值(g/t的值)设定为0.183～0.366。间隔g以g/t的值为所述规定值的方式设定。例如，在作为压电振动片10采用g/t的值设定为0.183，且作为振动片本体11采用厚度t设定为546μm的情况下，间隔g形成为100μm。而且，在作为压电振动片10而采用g/t的值设定为0.366且作为振动片本体11而采用厚度t为546μm的情况下，间隔g形成为200μm。另外，所述g/t的值能够根据所期望的C模式的振荡强度来适当设定，也可设定为小于0.183或超过0.366的值。
关于所述激振电极14、激振电极15的构成及g/t的值，后述其他实施方式及实施例中也同样地应用且设定，但是，一对激振电极14、激振电极15的每一个，不限定于从Y”轴方向观察，配置成彼此使直线部分14a、直线部分15a以相向状态隔开间隔g的情况，也可配置成不隔开间隔g(g＝0的状态)。而且，一对激振电极14、激振电极15的每一个，也可以从Y”轴方向观察，配置成彼此将直线部分14a、直线部分15a重叠的状态。即，如图1D所示，激振电极14与激振电极15也可在从Y”轴方向观察的情况下，以彼此的一部分区域重叠的状态而配置。另外，关于所述一对激振电极14、激振电极15的配置相关的变形事项，关于后述的其他实施方式也同样地应用。
在一对激振电极14、激振电极15的直线部分14a、直线部分15a，分别设置着倾斜部14c、倾斜部15c。倾斜部14c及倾斜部15c分别在Z”’轴方向上具有规定的倾斜宽度(宽度)KW。-Z”’侧的激振电极14的倾斜部14c的宽度KW与+Z”’侧的激振电极15的倾斜部15c的倾斜宽度KW设定为相同。另外，倾斜部14c及倾斜部15c的彼此的倾斜宽度KW也可不同。而且，也可不设置倾斜部14c及倾斜部15c中的其中一个倾斜部14c(倾斜部15c)。
倾斜部14c、倾斜部15c以沿X”’轴方向延伸的方式，形成于直线部分14a、直线部分15a的X”’轴方向上的整个长度。倾斜部14c、倾斜部15c为激振电极14、激振电极15的厚度(Y”轴方向上的长度)T朝向端部而逐渐变薄的构成。即，激振电极14在倾斜部14c中朝向+Z”’侧的端部而厚度T逐渐变薄(Y”轴方向上的长度逐渐变短)，激振电极15在倾斜部15c中朝向-Z”’侧的端部而厚度T逐渐变薄。激振电极14及激振电极15的厚度T分别设定为相同，但彼此也可不同。另外，不设置倾斜部14c的激振电极14等的表面例如与X”’Z”’方向形成为同一面。
倾斜部14c的表面(+Y”侧的面)及倾斜部15c的表面(-Y”侧的面)均为相对于X”’Z”’方向及X”’Y”方向倾斜的平面状的倾斜面14d、倾斜面15d。即，如图1B所示，激振电极14、激振电极15在Y”Z”’方向的剖面，具有：将直线部分14a、直线部分15a的角部(激振电极14为+Y”侧且+Z”’侧的端部，激振电极15为-Y”侧且-Z”’侧的端部)以直线状切下而成的形状。
另外，倾斜部14c等不限定于具备平面状的倾斜面14d等的构成，只要为朝向激振电极14等的端部而厚度逐渐变薄的构成，则可为任一形状，倾斜部14c等的表面例如可为曲面状的倾斜面，也可为如后述的实施例1及实施例2(参照图3B、图3C)的倾斜部214c等的阶梯状的构成。而且，倾斜部14c等也可为如下构成，即，设置于一对激振电极14、激振电极15的两个直线部分14a、直线部分15a中的其中一个直线部分14a(直线部分15a)，而不设置于另一直线部分15a(直线部分14a)。而且，倾斜部14c等也可为设置于直线部分14a等的一部分的构成。而且，在倾斜部14c等呈阶梯状形成的情况下，倾斜部14c等中形成的层数能够任意设定。而且，该情况下，倾斜部14c及倾斜部15c的层数彼此可相同也可不同。
一对激振电极14、激振电极15分别相对于如下直线线对称地配置，该直线与X”’轴方向平行且穿过振动片本体11的从Y”轴方向观察的中心12c的厚度的中心。另外，一对激振电极14、激振电极15不限定于所述对称的构成。
作为激振电极14、激振电极15，使用导电性金属膜。作为金属膜，例如可采用由金(Au)或银(Ag)等富导电性的单一金属构成的1层或多层的构成，也可采用如下的2层或3层等积层构造，即，使铬(Cr)、或钛(Ti)、镍(Ni)、或者镍铬(NiCr)、镍钛(NiTi)、镍钨(NiW)合金成膜来作为具有提高各电极相对于晶体材料的密接性的作用的基底层，且在其上成膜金或银而成。另外，关于后述的第二实施方式的激振电极24等，也为所述构成的金属膜。
在周边部13的表面13a及背面13b，也可分别形成着从激振电极14、激振电极15的端部引出到振动片本体11的端部的引出电极。引出电极分别与激振电极14、激振电极15电气连接。所述引出电极在压电振动片10搭载于封装体等其他零件的情况下，是为了将激振电极14、激振电极15与该零件电气连接而形成。另外，作为该引出电极，也可采用后述的实施例1的引出电极216等(参照图3A～图3C)的构成。另外，所述引出电极相关的事项，也同样地应用后述的第二实施方式中。
如所述那样，本实施方式的压电振动片10的角度ψ设定为260°～300°。在角度ψ设定为260°～280°的情况下，C模式的C1(等效串联电容)为使角度ψ在0°～360°中变化的情况下的最大值或接近该值的值，由此C模式强烈激振，且，B模式的C1为角度ψ在0°～360°发生变化的情况下的最小值或接近该值的值，而B模式的激振受到抑制。而且，在角度ψ设定为280°～300°的情况下，C模式的C1为比B模式的C1充分高的值、且B模式的CI为C模式的CI的大致10倍以上的值，因而，C模式的激振效率比B模式的激振效率有所提高，B模式的激振比C模式的激振得到了强有力地抑制。因此，压电振动片10中角度ψ设定为260°～300°，藉此，与平行电场激振相比，能够提高主振动的C模式的激振效率，而且降低CI，并且抑制副振动的B模式。
此外，压电振动片10的g/t的值设定为0.183～0.366，因而，角度ψ为260°～280°时，B模式的C1大致为‘0’。因此，根据所述构成的压电振动片10，能够大致完全地抑制B模式。
且说，如果对所述构成的压电振动片10的振动部12施加电场E1，则压电振动片10中会产生与A模式、B模式及C模式均不同的弯曲模式的无用振动(弯曲振动)。该弯曲振动在激振电极14、激振电极15的直线部分14a、直线部分15a侧的端部附近的振动部12中，因将振动能量转换为弯曲模式而产生。由该弯曲振动引起的振动能量，例如被保持配置于压电振动片10的被保持部分的导电性粘着剂220、导电性粘着剂220或压电振动片10的支架141、支架142(参照图11)等吸收。因此，弯曲振动的能量直接为能量的损耗，因而导致C模式的R1的上升以及Q值的降低。因此，如果压电振动片10中产生弯曲振动，则C模式的激振效率会降低。
然而，所述构成的压电振动片10中，因在直线部分14a等设置倾斜部14c等，所以在激振电极14等的直线部分14a、直线部分15a侧的端部附近的振动部12中抑制振动能量向弯曲模式转换，从而抑制弯曲振动。因此，压电振动片10中，抑制由弯曲振动引起的R1的上升及Q值的降低，且抑制C模式的激振效率的降低。
这样，根据如所述那样构成的压电振动片10，仅利用压电振动片10抑制作为副振动的B模式，由此不需要用以抑制B模式的滤波器等，因而能够通过简化电路来提高可靠性并且降低制造成本。此外，根据压电振动片10，利用倾斜部14c等的构成抑制弯曲振动的发生，因而压电振动片10的C模式的R1上升及Q值降低均得到抑制，从而能够提供品质优良的压电振动片。
接下来，使用附图对压电振动片10的制造方法的一例进行说明。图2是表示本发明的压电振动片10的制造方法的一例的流程图。本制造方法按照图2所示的流程图进行说明。另外，本制造方法包含图2所示的步骤S01～步骤S06的工序。
如图2所示，首先，准备人工晶体的原石(步骤S01)。接下来，从所准备的人工晶体的原石利用SC切割以规定的厚度切下晶体板，由此形成晶体板(步骤S02)。然后，以晶体板按照规定的频率振动的方式，利用研磨加工等而调整振动部12的厚度t(步骤S03)。接下来，晶体板形成为规定的外形及尺寸(步骤S04)。由此，晶体板形成为规定的圆板状，形成着相当于振动部12及周边部13的部分。然后，将晶体板的表面产生的加工应变利用蚀刻等去除，并且将晶体板的表面洗净，而形成振动片本体11(步骤S05)。
然后，在振动片本体11的振动部12的表面12a及背面12b形成激振电极14、激振电极15(激振电极形成工序)(步骤S06)。激振电极14、激振电极15通过在表面12a及背面12b的规定区域形成金属膜而形成。该金属膜的成膜中，例如使用光刻法(photolithography)及蚀刻(etching)、隔着金属遮罩(metal mask)的溅镀(sputtering)或真空蒸镀、丝网印刷(screen print)等印刷方法、镀敷等方法。而且，关于倾斜部14c等，例如，以半圆状且平面状形成金属膜后，将该金属膜的直线部分的角部通过利用离子束(ion beam)或激光的修整(trimming)、光刻法及蚀刻等，以倾斜面状去除而形成。另外，倾斜部14c等在利用所述溅镀或真空蒸镀形成金属膜时，通过使间隙或成膜角度变化而形成。而且，在振动片本体11形成着引出电极的情况下，引出电极通过在振动片本体11的周边部13的表面13a及背面13b的引出电极的形成区域形成金属膜而形成。构成该引出电极的金属膜例如利用与构成激振电极14、激振电极15的金属膜相同的方法而同时形成。由此压电振动片10完成。
所述压电振动片10中，能够使角度ψ或间隔g偏离设计值的情况下的、振动特性的相对于设计值的变化相对缓和，激振电极14、激振电极15的尺寸公差具有充分裕度。因此，设定为规定尺寸的压电振动片10的制造相对容易。另外，关于后述的其他实施方式及实施例的压电振动片210等的制造方法，也与所述制造方法大致相同。
＜实施例1、实施例2＞
然后，使用附图对实施例1及实施例2进行说明。实施例1及实施例2均为所述第一实施方式相关的实施例，具有倾斜部14c、倾斜部15c。以下的说明中，对与第一实施方式相同或同等的构成附上相同符号并省略或简化说明。图3A～图3C表示第一实施方式相关的实施例，图3A是表示实施例1的俯视图，图3B是沿着图3A的B-B线的要部剖视图，图3C是表示实施例2的要部剖视图。另外，图3C是相当于沿着图3A的B-B线的剖视图。
如图3A及图3B所示，实施例1的压电振动片210具有：振动片本体211与激振电极214、激振电极215。振动片本体211为SC切割，从Y”轴方向观察形成为圆板状。而且，虽未图示，振动片本体211形成为单面凸面形状，振动片本体211的表面(+Y”侧的主面)形成为平面状，背面(-Y”侧的主面)形成为平缓的曲面状。另外，振动片本体211也可表面形成为曲面状，背面形成为平面状。通过将振动片本体211形成为所述凸面形状，能够效率佳地封入振动能量，而降低CI。
在振动片本体211的+X”侧、-X”侧及+X”’且-Z”’侧形成着呈直线状切下的切口213c。这些切口213c例如可作为结晶方位的基准而形成，也可作为激振电极214、激振电极215形成时或对支架141、支架142(参照图11)安装时的位置基准而形成。
激振电极214、激振电极215除倾斜部214c、倾斜部215c的构成外，与所述激振电极14、激振电极15同样地构成。角度ψ设定为280°。间隔g以g/t的值为0.183的方式设定。激振电极214、激振电极215为金(Au)的金属膜，激振电极214、激振电极215的厚度T设定为另外，关于激振电极214、激振电极215中的所述角度ψ、间隔g及金属膜的构成，在实施例2及后述的实施例3～实施例16的激振电极314等中也同样地设定。
激振电极214、激振电极215在直线部分214a、直线部分215a具有倾斜部214c、倾斜部215c。倾斜部214c等以朝向激振电极214等的端部呈阶梯状而激振电极214等的厚度T逐渐变薄的方式形成。倾斜部214c的表面(+Y”侧的面)及倾斜部215c的表面(-Y”侧的面)均为阶梯状，分别具有四个阶部D。各阶部D的高度(Y”轴方向上的长度)d分别设定为各阶部D中的Z”’轴方向上的长度(倾斜间距)P分别设定为相同的长度。所述激振电极214、激振电极215为厚度(Y”轴方向上的长度)设定为的四个半圆状的金属膜在Y”轴方向上积层而成的构成。而且，阶梯状的倾斜部214c、倾斜部215c通过如下而形成，即，将这些四个金属膜在Y”轴方向上使圆弧部分重叠且使直线部分在Z”’轴方向上错开倾斜间距P而依次成膜。另外，倾斜部214c等也可为设定为的厚度的1层金属膜的构成。该情况下，倾斜部214c等将成膜后的金属膜的直线部分14a等以阶梯状去除而形成。
压电振动片210具有引出电极216、引出电极217。引出电极216设置于周边部213的表面(+Y”侧的面)213a，从激振电极214向-X”’方向引出，形成到振动片本体211的-X”’侧的端部。引出电极217设置于周边部213的背面(-Y”侧的面)213b，从激振电极215向+X”’方向引出，且形成到振动片本体211的+X”’侧的端部。引出电极216、引出电极217中设置着与激振电极214等的倾斜部214c等相同构成的倾斜部216c、倾斜部217c。引出电极216等例如与激振电极214等一体且包含相同的金属膜。
实施例1的压电振动片210的振荡频率以3倍谐波(overtone)振荡而设定为10MHz。该压电振动片210中产生的弯曲振动的波长λ为324μm。关于实施例2的压电振动片310也相同。此外，关于后述的比较例1及比较例2以及实施例3～实施例16的压电振动片210等也同样。
图4是表示使实施例1中倾斜部214c、倾斜部215c的宽度KW发生变化的情况下的C模式的振动能量损耗的曲线图。另外，图4的曲线图基于数值解析(有限元法)。图4中，纵轴表示C模式的振动能量损耗，纵轴的数值为C模式的Q值的倒数的千分之一的值。横轴为宽度KW。其中，横轴的宽度KW是以标准化而表示，横轴的数值为将宽度KW除以实施例1的弯曲振动的波长λ(324μm)所得的值。图4中分别表示实施例1的曲线图、以及比较例1及比较例2的振动能量损耗的值。比较例1为与实施例1大致相同的构成，就在激振电极中未形成倾斜部214c等方面而言，与实施例1不同。比较例2为与比较例1大致相同的构成，就激振电极形成为正圆状的方面而言与比较例1不同。比较例2的激振电极在振动部212的表面212a及背面212b中，分别形成于包含比较例1的激振电极的半圆状的形成区域的真圆状的区域。所述比较例2的构成中，激振电极的端部未形成于电位变化比周边部213大的振动部212的中央部分。因此，比较例2中，认为比起比较例1及各实施例，弯曲振动的发生极少。另外，比较例1及比较例2的激振电极的厚度与实施例1的激振电极214等的厚度T相同，分别设定为另外，图4中，比较例1及比较例2的曲线图所示的值为实测值。
如图4所示，确认伴随倾斜部214c、倾斜部215c的宽度KW形成得宽，C模式的振动能量损耗减小。而且，确认在将宽度KW除以波长λ所得的值(图4的横轴的值)设定为1.5以上(1.5λ以上)的情况下，C模式的振动能量损耗接近比较例2的数值而减小。因此，实施例1中，通过将倾斜宽度KW设定为1.5λ以上，而能够抑制弯曲振动的发生，且抑制主振动C模式的输出效率的降低。
另外，在表示倾斜部214c等的宽度KW与C模式的振动能量损耗的关系的图4的曲线图中，作为关于宽度KW的值，使用以弯曲振动的波长λ为基准而标准化的值，也可使用代替弯曲振动的波长λ而以C模式的波长为基准标准化的值。该情况下，也与图4的曲线图表示的结果同样地，表示出如下结果，即，如果将倾斜部214c等的宽度相对于C模式的波长设定为规定倍的长度，则降低能量损耗。
如图3C所示，实施例2的压电振动片310除倾斜部314c等外，与实施例1为相同的构成。实施例2的倾斜部314c、倾斜部315c与实施例1的倾斜部214c等同样地，以朝向激振电极314等的端部而厚度T逐渐变薄的方式形成为阶梯状。其中，实施例2的倾斜部314c、倾斜部315c为3层构成，分别具有三个阶部D1～阶部D3。阶部D1～阶部D3各自的高度(Y”轴方向上的长度)d1、高度d2、高度d3从振动部12的表面12a或背面12b侧依次设定为高度d1为高度d2为高度d3为而且，倾斜宽度KW设定为540μm。该倾斜宽度KW相当于弯曲振动的波长λ的约1.67倍的长度(1.67λ)。倾斜部314c等的各阶部D的倾斜间距P设定为270μm。另外，实施例2的制造方法与实施例1的制造方法相同。
然后，关于实施例2及比较例1，进行测定C模式的Q值及CI的实验。表1表示所述实验结果。如表1所示，如果比较C模式的Q值，则比较例1为724,000，实施例2为954,000。由此，根据具有倾斜部314c等的构成的实施例2，确认与不具有倾斜部的构成的比较例1相比而Q值增大。根据该结果，认为在压电振动片310中设置着倾斜部314c等的构成中，可抑制弯曲振动的发生，压电振动片310的被保持部中的振动能量的吸收减少，由此比起无倾斜部314c等的构成，Q值增大。
而且，如果对C模式的CI进行比较，则如表1所示，比较例1为355Ω，实施例2为273Ω。由此，根据具有倾斜部314c的构成的实施例2，确认CI值小于比较例1。
[表1]
CI[Ω] Q[k]
比较例1 355 724
实施例2 273 954
＜第二实施方式＞
然后，使用附图对第二实施方式进行说明。以下的说明中，对与第一实施方式相同或同等的构成附上相同符号而省略或简化说明。图5A～图5C表示第二实施方式的压电振动片410的一例，图5A是俯视图，图5B是沿着图5A的C-C线的剖视图，图5C是表示变形例的剖视图。另外，图5C相当于沿着图5A的C-C线的剖视图的图。如图5A～图5C所示，压电振动片410具有：振动片本体11、一对激振电极414、激振电极415、以及棒电极18、棒电极19。
一对激振电极414、激振电极415除未形成倾斜部14c等的方面外，为与所述第一实施方式的一对激振电极14、激振电极15相同的构成。
棒电极18、棒电极19分别形成于振动部12的表面12a及背面12b。棒电极18、棒电极19在激振电极414、激振电极415的直线部分414a、直线部分415a侧，与直线部分414a、直线部分415a隔开而配置。棒电极18、棒电极19与激振电极414、激振电极415在Z”’轴方向上隔开间隔gb而形成。棒电极18、棒电极19为与其他任一构件均不电气连接的电极，也就是所谓的虚设电极(dummy electrode)。棒电极18、棒电极19以在Z”’轴方向上具有规定宽度BW且沿X”’轴方向延伸的方式形成。该宽度BW在振动部12的表面12a及背面12b，在能够形成棒电极18、棒电极19的范围内任意设定。棒电极18、棒电极19形成为在X”’轴方向上包含振动部12的区域的长度。如图5A所示，棒电极18、棒电极19的X”’轴方向的两端部18a、端部19a为圆弧状，从Y”轴方向观察沿着圆板状的振动部12的端部(从Y”轴方向观察通过激振电极414、激振电极415的圆弧部分14b、圆弧部分15b的圆的圆弧上)形成。另外，棒电极18等的端部18a等从Y”轴方向观察，可形成于振动部12的中央部分，也可形成于周边部13。
棒电极18、棒电极19在压电振动片410中分别在振动部12的表面12a及背面12b设置一根。这些棒电极18、棒电极19彼此相对于直线而线对称地配置，所述直线与X”’轴方向平行、且穿过振动片本体11的从Y”轴方向观察的中心12c的厚度的中心。而且，棒电极18、棒电极19以与激振电极414、激振电极415相同的材料且相同的厚度(Y”轴方向上的长度)形成。棒电极18、棒电极19例如与所述激振电极414、激振电极415同样地由金属膜的成膜方法形成。
另外，棒电极18等不限定于所述线对称的构成。而且，这些棒电极18等的材料及厚度的一方或双方，也可与激振电极414等材料及厚度不同。而且，棒电极18等不限于在X”’轴方向上具有包含振动部12的区域的长度的构成，例如也可在X”’轴方向上仅形成于振动部12的区域的一部分。而且，在激振电极414等积层着多个金属膜的构成的情况下，棒电极18等也可设定为与构成激振电极414等的多个金属膜中的一部分金属膜相同的材料且相同的厚度。
而且，棒电极18等不限定于在振动部12的表面12a及背面12b分别设置一根。棒电极18等也能够在表面12a及背面12b分别设置两根。例如，如图5C所示，也可为如下构成，即，在表面12a及背面12b中，分别从激振电极414、激振电极415的直线部分414a、直线部分415a朝向Z”’轴方向，具有：隔开第一间隔gb1而配置的第一棒电极18A、第一棒电极19A，及与第一棒电极18A、第一棒电极19A隔开第二间隔gb2而配置的第二棒电极18B、第二棒电极19B。而且，棒电极18等也能够在振动部12的表面12a及背面12b分别设置三根以上。另外，棒电极18等的数量可在振动部12的表面12a与背面12b设为相同，也可设为不同。而且，棒电极18等也可仅在振动部12的表面12a及背面12b中的一面设置多个。而且，棒电极18等在振动部12的表面12a及背面12b中的一面或两面设置多个的情况下，多个棒电极18等可彼此平行地配置，也可以沿彼此交叉的方向延伸的方式配置。而且，多个棒电极18等的Z”’轴方向上的宽度BW可分别设定为相同，也可在多个棒电极18等的全部或一部分设为不同。
根据所述压电振动片410，与第一实施方式同样地，通过将角度ψ设定为260°～300°，与平行电场激振相比，能够提高主振动的C模式的激振效率、降低CI、并且抑制副振动的B模式。而且，将压电振动片410的g/t的值设定为0.183～0.366，因而，角度ψ为260°～280°时，B模式的C1大致为‘0’。因此，根据g/t的值如所述那样设定的压电振动片410，可大致完全地抑制B模式。
而且，如果对压电振动片410施加规定的电场E1，则压电振动片410中会产生与B模式及C模式均不同的无用的弯曲振动。所述弯曲振动成为压电振动片410的C模式的R1上升及Q值降低的原因，导致C模式的激振效率的降低。然而，根据所述构成的压电振动片410，因具有棒电极18等，而能够抑制弯曲振动。
这样，根据压电振动片410，仅利用压电振动片410抑制作为副振动的B模式，由此不需要用以抑制B模式的滤波器等，因而能够通过将电路简化来提高可靠性并且降低制造成本。此外，根据压电振动片410，利用棒电极18等的构成抑制弯曲振动，因而R1上升及Q值降低均得到抑制，从而能够提供品质优良的压电振动片。
而且，棒电极18等形成为在X”’轴方向上从Y”轴方向观察的情况下，包含振动部12的区域的长度，因而能够有效果地抑制弯曲振动。而且，棒电极18等以与激振电极414等相同材料形成为相同厚度，因而能够使用与激振电极414等的形成相同的方法同时形成棒电极18等。
然后，使用附图对压电振动片410的制造方法的一例进行说明。
压电振动片410的制造方法与所述第一实施方式的压电振动片10的制造方法大致相同。其中，压电振动片410的制造方法中，加入在振动部12的表面12a及背面12b形成棒电极18等的工序(棒电极形成工序)。
压电振动片410的制造方法如图2所示，经由步骤S01～步骤S05的工序而准备振动片本体11。接下来，在振动片本体11的振动部12的表面12a及背面12b，分别利用激振电极形成工序形成激振电极414等(步骤S06)，利用棒电极形成工序形成棒电极18等(步骤S08)。激振电极形成工序与棒电极形成工序同时进行。作为激振电极形成工序及棒电极形成工序，例如使用光刻法及蚀刻、隔着形成着与激振电极414等及棒电极18等的形成区域对应的开口的金属遮罩的溅镀或真空蒸镀、丝网印刷等印刷方法、镀敷等方法。利用以上的工序而完成压电振动片410。另外，在激振电极414等为积层着多个金属膜的构成，且棒电极18等的材料及厚度设定为与构成激振电极414等的多个金属膜中的一部分金属膜相同的材料及厚度的情况下，棒电极形成工序也可与构成激振电极414等的所述一部分金属膜的形成工序同时进行。而且，棒电极形成工序可在激振电极形成工序之前进行，也可在激振电极形成工序之后进行。
这样，根据所述压电振动片410的制造方法，棒电极形成工序与激振电极形成工序同时进行，因而能够容易地进行棒电极18等的形成，且能够实现压电振动片410的制造成本的降低。另外，关于后述的实施例3～实施例16的制造方法，与所述压电振动片410的制造方法相同。
＜实施例3～实施例16＞
然后，对实施例3～实施例16进行说明。实施例3～实施例16均为与所述第二实施方式相关的实施例，且具有棒电极18等。以下的说明中，关于与第一实施方式相同或同等的构成，附上相同符号并省略或简化说明。图6A～图6D表示与第二实施方式相关的实施例，图6A是表示实施例3的俯视图，图6B是表示图6A的背面图，图6C是表示实施例5的俯视图，图6D是实施例5的要部俯视图。
如图6A、图6B所示，实施例3的压电振动片510具有振动片本体211、激振电极414、激振电极415、棒电极18、棒电极19、引出电极516、引出电极517。棒电极18、棒电极19的Z”’轴方向上的宽度BW设定为压电振动片510的弯曲振动的波长λ的0.17倍的长度(0.17λ)。引出电极516、引出电极517除不具有倾斜部14c等的方面之外，成为与所述第一实施方式的实施例1及实施例2的引出电极216等相同的构成。
实施例4为与所述实施例3相同的构成，宽度BW设定为弯曲振动的波长λ的0.25倍的长度(0.25λ)。
图7A、图7B是表示在如所述那样构成的实施例3及实施例4中，使间隔gb发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。图7A、图7B的曲线图依据数值解析(有限元法)。另外，后述的图8A～图10所示的各曲线图也依据数值解析(有限元法)。而且，图7A～图10所示的比较例1与实施例3～实施例16同样地构成，就不具有棒电极18等方面而言与实施例3～实施例16不同。图7A～图10所示的比较例1的曲线图为实测值。
图7A、图7B所示的各曲线图中，纵轴为C模式的Q值。另外，对该纵轴的各刻度附上相当于Q值的千分之一的数值。后述的图8A～图10所示的各曲线图的纵轴中所附上的数值也相同。
图7A、图7B所示的各曲线图中，横轴将间隔gb标准化而表示。横轴的数值为将间隔gb除以实施例3及实施例4的弯曲振动的波长λ(324μm)所得的值。另外，关于后述的图8A～图10所示的曲线图的横轴也相同。另外，图7B表示与图7A相同的曲线图，表示图7A的曲线图的横轴的一部分范围。
如图7A、图7B所示，实施例3及实施例4中，均确认在间隔gb为弯曲振动的波长λ的0.25倍～0.50倍的范围(0.25λ～0.50λ)内，比起不具有棒电极18等的构成的比较例1，C模式的Q值增高(CI降低)。尤其关于实施例3，确认C模式的Q值较高，为1,000,000左右，振动特性优异。根据该结果，实施例3及实施例4中，棒电极18、棒电极19的宽度BW设定为0.17λ～0.25λ，间隔gb设定为0.25λ～0.50λ，由此能够抑制弯曲振动。
实施例5的压电振动片610如图6C所示，为与所述实施例3同样构成的压电振动片。其中，在振动片本体211的振动部12的表面12a及背面12b分别形成两根棒电极，设置着第一棒电极(棒电极)618A及第二棒电极(棒电极)618B。第一棒电极618A与第二棒电极618B彼此平行配置。如图6D所示，在振动部12的表面12a，第一棒电极618A与激振电极414的直线部分414a向+Z”’轴方向隔开第一间隔gb1而配置。而且，在振动部12的表面12a，第二棒电极618B与第一棒电极618A向+Z”’轴方向隔开第二间隔gb2而配置。而且，虽未图示，但在振动部12的背面12b，设置着与第一棒电极618A相同的第一棒电极及与第二棒电极618B相同的第二棒电极。背面12b的第一棒电极与直线部分415a向-Z”’轴方向隔开第一间隔gb1而形成。背面12b的第二棒电极与第一棒电极向-Z”’轴方向隔开第二间隔gb2而形成。第一棒电极618A的宽度BW与第二棒电极618B的宽度BW设定为相同。而且，第一间隔gb1及第二间隔gb2分别在能够形成第一棒电极及第二棒电极的范围内任意地设定。
此处，实施例5中，第一间隔gb1设定为压电振动片610的弯曲振动的波长λ的0.25倍的长度(0.25λ)。而且，第一棒电极618A及第二棒电极618B的宽度BW设定为压电振动片610的弯曲振动的波长λ的0.15倍的长度(0.15λ)。实施例6～实施例16与实施例5同样地构成，第一间隔gb1及宽度BW的一方或双方与实施例5不同。表2表示实施例5～实施例16中分别设定的第一间隔gb1及宽度BW。
[表2]
gb1 BW
实施例5 0.25λ 0.15λ
实施例6 0.25λ 0.20λ
实施例7 0.25λ 0.25λ
实施例8 0.35λ 0.15λ
实施例9 0.35λ 0.20λ
实施例10 0.35λ 0.25λ
实施例11 0.40λ 0.15λ
实施例12 0.40λ 0.20λ
实施例13 0.40λ 0.25λ
实施例14 0.45λ 0.15λ
实施例15 0.45λ 0.20λ
实施例16 0.50λ 0.15λ
图8A～图10是表示实施例5～实施例16中使第二间隔gb2发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图。
图8A是第一间隔gb1设定为弯曲振动的波长λ的0.25倍的长度(0.25λ)的实施例5～实施例7相关的曲线图。图8B是第一间隔gb1设定为弯曲振动的波长λ的0.35倍的长度(0.35λ)的实施例8～实施例10相关的曲线图。图9A是第一间隔gb1设定为弯曲振动的波长λ的0.40倍的长度(0.40λ)的实施例11～实施例13相关的曲线图。
如图8A～图9A所示，关于实施例5～实施例8、实施例10、实施例11、实施例13，均确认第二间隔gb2为弯曲振动的波长λ的0.25倍～0.55倍的长度的范围(0.25λ～0.55λ)内，与比较例1相比，C模式的Q值高(CI低)。尤其关于设定于所述范围的实施例5～实施例7，确认C模式的Q值相对较高，为1,000,000左右，振动特性优异。而且，关于实施例9及实施例12，确认第二间隔gb2为弯曲振动的波长λ的0.25倍～0.55倍长度的范围(0.25λ～0.55λ)内，与比较例1相比，Q值大致增高(CI降低)。根据以上的结果，第二实施方式的压电振动片410中，棒电极的宽度BW设定为0.15λ～0.25λ，第一间隔gb1设定为0.25λ～0.40λ，且第二间隔gb2设定为0.25λ～0.55λ，由此能够抑制弯曲振动且降低C模式的能量损耗。
图9B是表示第一间隔gb1设定为0.45λ的实施例14及实施例15相关的曲线图。如图9B所示，关于实施例14，确认第二间隔gb2为弯曲振动的波长λ的0.25倍～0.55倍的长度的范围(0.25λ～0.55λ)内，与比较例1相比，C模式的Q值增高(CI降低)。而且，关于实施例15，也确认第二间隔gb2为0.25λ～0.55λ的范围内，与比较例1相比，C模式的Q值大致上升(CI降低)。根据这些结果，第二实施方式的压电振动片410中，棒电极的宽度BW设定为0.15λ～0.20λ，第一间隔gb1设定为0.45λ，且第二间隔gb2设定为0.25λ～0.55λ，由此能够抑制弯曲振动且降低C模式的能量损耗。
图10表示第一间隔gb1设定为0.50λ的实施例16相关的曲线图。如图10所示，关于实施例16，确认第二间隔gb2为弯曲振动的波长λ的0.25倍～0.50倍的长度的范围(0.25λ～0.50λ)内，与比较例1相比，C模式的Q值高(CI低)。根据该结果，第二实施方式的压电振动片410中，棒电极的宽度BW设定为0.15λ，第一间隔gb1设定为0.50λ，且第二间隔gb2设定为0.25λ～0.50λ，由此能够抑制弯曲振动而降低C模式的能量损耗。
另外，在表示使图8A～图10所示的规定间隔gb1、规定间隔gb2发生变化的情况下的C模式的Q值的曲线图中，作为关于规定间隔gb1、规定间隔gb2的值而使用弯曲振动的波长λ并加以标准化，也可使用代替波长λ而以C模式的波长为基准而加以标准化的值。
＜第三实施方式＞
参照附图，对第三实施方式的压电装置的一例进行说明。如图11所示，压电装置100具有所述实施例1的压电振动片210、基底110、盖120、导线131、导线132、支架141、支架142。另外，该压电装置100为压电振子。基底110及盖120例如使用铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、42Alloy(镍铁合金)、科伐合金(kovar)等金属制板状构件。另外，基底110及盖120也可代替金属制，例如使用廉价且容易形成的陶瓷(铝化合物等)或硅、玻璃、树脂等。另外，作为压电装置100的压电振动片，不限于实施例1的构成，也可为实施例1以外的所述实施方式及其他实施例的构成。
压电振动片210在由基底110与盖120形成的收容空间160内，由支架141、支架142支撑。压电振动片210的+Z”侧及-Z”侧利用支架141、支架142的保持部143、保持部144支撑。另外，压电振动片210以形成着激振电极214、激振电极215的平面与X”Z”面平行的方式，在相对于基底110竖立的状态下配置。其中，不限定于图示的配置，也可将压电振动片210以相对于X”Z”面倾斜或与Y”Z”面平行的方式配置。另外，压电振动片210的被保持部不限定于+Z”侧及-Z”侧的端部，也可为其他部分。压电振动片210的引出电极216、引出电极217经由导电性粘着剂220、导电性粘着剂220而接合于保持部143、保持部144。由此，激振电极214、激振电极215与支架141、支架142的各自的电气连接得以确保。
基底110从-X”轴方向观察形成为椭圆状，具有平面部(+X”侧的面)111、从平面部111的周围向-X”方向延伸的筒状的主体部112，从主体部112的端部朝向外侧突出的凸缘部113。在凸缘部113的+X”侧的面，形成着与后述的盖120的接合面123a接合的接合面113a。另外，基底110例如从X”轴方向观察时的形状也可为圆形或四边形以外的多边形等形状。
在基底110的平面部111设置着供基底110在厚度方向(X”轴方向)上贯通的两个贯通孔114、贯通孔115。贯通孔114、贯通孔115分别形成为能够供导线131、导线132插通。贯通孔114、贯通孔115中插通导线131、导线132后，填充密封材料170。由此，贯通孔114、贯通孔115被气密密封(hermetic seal)。利用该气密密封，导线131、导线132固定于基底110。作为密封材料170，使用例如玻璃材料或树脂材料等非导电性的材料。因此，即便在基底110中使用金属等导电性材料的情况下，也可防止基底110与导线131、导线132的电气连接。另外，贯通孔114、贯通孔115也可由玻璃材料等气密密封，并且将树脂等填充于基底110的内侧。
盖120具有平面部(+X”侧的面)121、从平面部121的周围向-X”方向延伸的筒状的主体部122、及从主体部122的端部朝向外侧突出的凸缘部123。主体部122形成为能够供基底110的主体部112嵌入。凸缘部123的-X”侧的面形成着与基底110的接合面113a接合的接合面123a。另外，盖120不限定于所述构成，也可应用与基底110接合而形成收容空间160的任意形状。
基底110的接合面113a与盖120的接合面123a利用缝焊接或点焊接等电阻焊接而接合。基底110与盖120接合而形成的收容空间160收容压电振动片210，设定为真空环境气体或氮气等相对于压电振动片210为惰性的环境气体。另外，基底110与盖120也可代替利用焊接的接合，而使用各种接合材料接合。
配置于贯通孔114、贯通孔115的导线131、导线132例如使用铜、铁与镍的合金、科伐合金、不锈钢等导电性的金属材料。在导线131、导线132中的从基底110的平面部111向+X”方向延伸的部分(内部导线)的前端部131a、前端部132a分别安装着支架141、支架142。而且，从导线131、导线132的基底110向-X”方向延伸的部分(外部导线)被用作用以与基板等电气连接的外部端子。支架141具有向+X”方向延伸的连接部141a、弯曲部141b、向+X”方向延伸的直线部141c、及形成于直线部141c的一部分的保持部143。支架142具有相同的连接部142a、弯曲部142b、直线部142c、保持部144。
压电振动片210经由导电性粘着剂220、导电性粘着剂220而分别固定并电气连接于保持部143、保持部144。作为导电性粘着剂220，使用环氧系、硅系、聚酰亚胺系或氨基甲酸酯系等粘着剂。
然后，对压电装置100的制造方法的一例进行说明。
首先，分别准备具备接合有支架141、支架142的导线131、导线132的基底110、盖120、压电振动片210。然后，压电振动片210插入到支架141、支架142间，且+Z”侧及-Z”侧的端部嵌入保持部143、保持部144的狭缝。然后，沿着压电振动片210的嵌入到狭缝的端部的外周面涂布导电性粘着剂220、导电性粘着剂220，由此压电振动片210固定于保持部143、保持部144，从而引出电极216、引出电极217与支架141、支架142电气连接。
接下来，真空环境气体下，基底110的主体部112嵌入到盖120的主体部122。然后，基底110的接合面113a与盖120的接合面123a电阻焊接。由此，基底110与盖120接合，形成收容空间160，并且收容空间160以真空状态而气密密封。利用以上的工序，完成压电装置100。
根据所述压电装置100，仅利用压电振动片210的构成抑制B模式而不需要用以抑制副振动的滤波器等，并且抑制弯曲振动而抑制C模式的激振效率的降低，因而能够提供廉价且品质佳的压电装置。
以上，对本发明的压电振动片及具有所述压电振动片的压电装置进行了说明，但本发明不限定于所述说明，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，也可为将所述实施方式的构成加以组合而成的构成，还可在压电振动片10等中形成倾斜部14c等及棒电极的双方。而且，振动片本体11等也可应用与SC切割不同的切割(例如M-SC切割或IT切割)。而且，压电装置100不限于仅收容着压电振动片的压电振子，也可为将包含振荡电路的IC芯片捆包而成的压电振荡器或将本发明的压电振动片纵列连接而成的压电滤波器等。

Claims (21)

1.一种压电振动片，其特征在于包括：
振动片本体，具有振动部；以及
至少一对激振电极，分别形成于所述振动部的表面及背面，
其中，所述振动片本体为：与绕晶体的结晶轴的Z轴旋转、进而绕X'轴旋转所得的X”Z”面平行地切下的2次旋转晶体振动片，
所述一对激振电极在由以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转了260°～300°所得的X”'轴所规定的Z”'轴方向上排列，且相对于Y”轴方向倾斜地配置，
所述一对激振电极各自形成为具有沿X”'轴方向延伸的直线部分的半圆状，并且从所述Y”轴方向观察彼此以直线部分相向或重叠的状态配置，
在所述激振电极的所述直线部分，具有朝向所述激振电极的端部而厚度逐渐变薄的倾斜部。
2.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于：
所述倾斜部的所述Z”'轴方向上的宽度设定为：与所述压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的1.5倍以上的长度。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于：
所述倾斜部朝向所述激振电极的端部呈阶梯状地厚度逐渐变薄。
4.根据权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于：
所述一对激振电极在将从所述Y”轴方向观察彼此相向的所述直线部分的间隔设为g，且将所述振动部的厚度设为t的情况下，g/t设定为0.183～0.366。
5.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于：
所述振动片本体为单面凸面形状。
6.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于：
所述振动片本体为两面凸面形状。
7.一种压电振动片，其特征在于包括：
振动片本体，具有振动部；以及
至少一对激振电极，分别形成于所述振动部的表面及背面，
其中，所述振动片本体为：与绕晶体的结晶轴的Z轴旋转、进而绕X'轴旋转所得的X”Z”面平行地切下的2次旋转晶体振动片，
所述一对激振电极在由以+X”轴方向为基准而以Y”轴为中心逆时针地旋转了260°～300°所得的X”'轴所规定的Z”'轴方向上排列，且相对于Y”轴方向倾斜地配置，
所述一对激振电极各自形成为具有沿X”'轴方向延伸的直线部分的半圆状，并且从所述Y”轴方向观察彼此以直线部分相向或重叠的状态配置，
在所述振动部的表面及背面设置着棒电极，所述棒电极在所述激振电极的所述直线部分的一侧与所述直线部分隔开而配置，且在所述Z”'轴方向上具有规定宽度而沿所述X”'轴方向延伸。
8.根据权利要求7所述的压电振动片，其特征在于：
所述棒电极形成为：在所述X”'轴方向上包含所述振动部的区域的长度。
9.根据权利要求7或8所述的压电振动片，其特征在于：
所述棒电极以与所述激振电极相同的材料且相同的厚度形成。
10.根据权利要求7或8所述的压电振动片，其特征在于：
所述棒电极是将所述Z”'轴方向上的宽度设定为与所述压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.17倍～0.25倍的长度，且与所述直线部分隔开所述弯曲振动的波长的0.25倍～0.50倍的长度的间隔而设置1根。
11.根据权利要求7或8所述的压电振动片，其特征在于：
所述棒电极在所述振动部的表面及背面中的至少一面相互平行地设置着多个。
12.根据权利要求11所述的压电振动片，其特征在于：
所述多个棒电极的所述Z”'轴方向上的宽度设定为相同。
13.根据权利要求11所述的压电振动片，其特征在于：
所述多个棒电极从所述直线部分朝向所述Z”'轴方向，具有：与所述直线部分隔开第一间隔而配置的第一棒电极，及与所述第一棒电极隔开第二间隔而配置的第二棒电极。
14.根据权利要求13所述的压电振动片，其特征在于：
所述第一棒电极与所述第二棒电极的所述Z”'轴方向上的宽度设定为相同。
15.根据权利要求14所述的压电振动片，其特征在于：
所述第一棒电极及所述第二棒电极的所述宽度设定为：与所述压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍～0.25倍的长度，
所述第一间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.25倍～0.40倍的长度，
所述第二间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.25倍～0.55倍的长度。
16.根据权利要求14所述的压电振动片，其特征在于：
所述第一棒电极及所述第二棒电极的所述宽度设定为：与所述压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍～0.20倍的长度，
所述第一间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.45倍的长度，
所述第二间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.25倍～0.55倍的长度。
17.根据权利要求14所述的压电振动片，其特征在于：
所述第一棒电极及所述第二棒电极的所述宽度设定为：与所述压电振动片的所期望的振动不同的弯曲振动的波长的0.15倍的长度，
所述第一间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.50倍的长度，
所述第二间隔设定为：所述弯曲振动的波长的0.25倍～0.50倍的长度。
18.根据权利要求7所述的压电振动片，其特征在于：
所述一对激振电极在将从所述Y”轴方向观察彼此相向的所述直线部分的间隔设为g，且将所述振动部的厚度设为t的情况下，g/t设定为0.183～0.366。
19.根据权利要求7所述的压电振动片，其特征在于：
所述振动片本体为单面凸面形状。
20.根据权利要求7所述的压电振动片，其特征在于：
所述振动片本体为两面凸面形状。
21.一种压电装置，其特征在于包括：
根据权利要求1至20中任一项所述的压电振动片。
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