CN116601870A - 谐振子以及谐振装置 - Google Patents

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福光政和
樋口敬之
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Abstract

本发明提供一种谐振子以及谐振装置，在使DLD改善的同时，抑制谐振频率的调整速率的降低。谐振子(10)具备：振动部(110)，包含多个振动臂(121A～121D)和基部(130)，其中至少两个振动臂以不同的相位进行面外弯曲；保持部(140)，构成为保持振动部(110)；以及支承臂(151)，一端与保持部(140)连接，另一端与基部(130)的后端部(131B)连接，在俯视时，支承臂(151)的另一端连接在将基部(130)的后端部(131B)中的中心线(CL1)通过的位置作为基准时，相对于基部(130)的基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置，支承臂(151)的支承臂长LS相对于振动臂(121A～121D)的振动臂长LA在0.2倍以上且在0.4倍以下。

Description

谐振子以及谐振装置
技术领域
本发明涉及多个振动臂以面外的弯曲振动模式进行振动的谐振子以及谐振装置。
背景技术
以往，使用了MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)技术的谐振装置例如作为定时设备使用。该谐振装置安装在智能手机等电子设备内设置的印刷电路基板上。谐振装置具备下侧基板、在与下侧基板之间形成空腔的上侧基板、以及在下侧基板以及上侧基板之间配置在空腔内的谐振子。
例如在专利文献1公开了一种谐振子，在对谐振子的谐振频率进行微调的频率调整工序中，通过使振动臂过激励，振动臂的前端的调整膜与上侧基板或者下侧基板碰撞，来使谐振频率变化。
专利文献1：国际公开第2016/175218号
另一方面，近年来，对谐振子要求改善由谐振频率相对于激励电平的变化率表示的激励电平依赖特性(DLD：Drive Level Dependency)(以下，称为“DLD”)。
但是，有用于改善DLD的构造使频率调整工序中的谐振频率的调整速率降低的情况。这样的谐振子在制造上花费时间，所以有导致制造效率的降低的担心。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的之一在于提供能够使DLD改善，并且能够抑制谐振频率的调整速率的降低的谐振子以及谐振装置。
本发明的一方面所涉及的谐振子具备：振动部，包含多个振动臂和基部，上述多个振动臂是分别具有固定端的三个以上的多个振动臂，其中至少两个振动臂以不同的相位进行面外弯曲，上述基部具有连接了多个振动臂各自的固定端的一端和与该一端对置的另一端；保持部，构成为保持振动部；以及支承臂，该支承臂的一端与上述保持部连接，该支承臂的另一端与基部的上述另一端连接，在俯视时，支承臂的另一端连接在将基部的另一端的振动部的长边方向的中心线通过的位置作为基准时，相对于基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置，上述基部宽度WB是基部的与中心线正交的方向的长度，支承臂的与振动部的长边方向平行的方向的长度相对于振动臂的长边方向的长度在0.2倍以上且在0.4倍以下。
本发明的一方面所涉及的谐振装置具备上述的谐振子。
根据本发明，能够使DLD改善，并且能够抑制谐振频率的调整速率的降低。
附图说明
图1是示意地表示一实施方式中的谐振装置的外观的立体图。
图2是示意地表示图1所示的谐振装置的构造的分解立体图。
图3是示意地表示图2所示的谐振子的构造的俯视图。
图4是示意地表示图1所示的谐振装置的层叠构造的沿着X轴的剖视图。
图5是示意地表示图1所示的谐振装置的层叠构造的沿着Y轴的剖视图。
图6是用于说明图3所示的谐振子的尺寸的俯视图。
图7是表示支承臂的每个支承臂长的、支承臂在基部上的连接位置与每个单位功率的频率变化率的关系的图表。
图8是表示支承臂的支承臂长与支承臂在基部上的连接位置的关系的图表。
图9是示意地表示支承臂的连接位置为－10μm时的振动臂的位移量的剖视图。
图10是示意地表示支承臂的连接位置为－50μm时的振动臂的位移量的剖视图。
图11是表示支承臂在基部上的连接位置与振动臂的位移量的关系的图表。
图12是表示支承臂的每个支承臂长以及支承臂的每个连接位置的、基于过激励的谐振频率的调整时间与谐振频率的变化率的关系的图表。
图13是表示支承臂在基部上的连接位置与基于过激励的谐振频率的调整速率的关系的图表。
图14是表示支承臂的支承臂长与支承臂在基部上的连接位置的关系的图表。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，以相同或者相似的附图标记表示相同或者相似的构成要素。附图为例示，各部的尺寸、形状是示意性的，并不应该将本发明的技术范围限定解释为该实施方式。
首先，参照图1以及图2，对根据一实施方式的谐振装置的概略结构进行说明。图1是示意地表示一实施方式中的谐振装置1的外观的立体图。图2是示意地表示图1所示的谐振装置1的构造的分解立体图。
谐振装置1具备下盖20、谐振子10、以及上盖30。即，谐振装置1通过依次层叠下盖20、谐振子10、以及上盖30而构成。下盖20以及上盖30配置为夹着谐振子10相互对置。此外，下盖20以及上盖30相当于本发明的“盖体”的一个例子。
以下，对谐振装置1的各结构进行说明。此外，在以下的说明中，将谐振装置1中设置上盖30的一侧设为上(或者表)，并将设置下盖20的一侧设为下(或者背)进行说明。
谐振子10是使用MEMS技术制造的MEMS振子。谐振子10与下盖20以及上盖30接合，以密封谐振子10，并形成谐振子10的振动空间。另外，分别使用硅(Si)基板(以下，称为“Si基板”)形成谐振子10和下盖20以及上盖30，Si基板彼此相互接合。此外，也可以分别使用层叠了硅层以及氧化硅膜的SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板形成谐振子10、下盖20、以及上盖30。
下盖20具备沿着XY平面设置的矩形平板状的底板22、和从底板22的周边部向Z轴方向，也就是下盖20与谐振子10的层叠方向延伸的侧壁23。在下盖20中，在与谐振子10对置的面形成有由底板22的表面和侧壁23的内面划分的凹部21。凹部21形成谐振子10的振动空间的至少一部分。此外，下盖20也可以不具有凹部21，而为平板状的结构。另外，也可以在下盖20的凹部21的谐振子10侧的面形成吸气层。
另外，下盖20具备在底板22的表面形成的突起部50。后述突起部50的详细的结构。
上盖30具备沿着XY平面设置的矩形平板状的底板32、和从底板22的周边部向Z轴方向延伸的侧壁33。在上盖30中，在与谐振子10对置的面形成有由底板32的表面和侧壁23的内面划分的凹部31。凹部31形成谐振子10进行振动的空间亦即振动空间的至少一部分。此外，上盖30也可以不具有凹部31，而为平板状的结构。另外，也可以在上盖30的凹部31的谐振子10侧的面形成吸气层。
通过将上盖30、谐振子10以及下盖20接合，气密地密封谐振子10的振动空间，维持真空状态。也可以在该振动空间填充例如惰性气体等气体。
接下来，参照图3，对根据第一实施方式的谐振子的概略结构进行说明。图3是示意地表示图2所示的谐振子10的构造的俯视图。
如图3所示，谐振子10是使用MEMS技术制造的MEMS振子，在图3的正交坐标系上的XY平面内以面外弯曲振动模式为主振动(以下，也称为“主模式”)进行振动。
谐振子10具备振动部110、保持部140、以及支承臂151。
振动部110具有沿着图3的正交坐标系上的XY平面扩展的矩形的轮廓。振动部110配置在保持部140的内侧，在振动部110与保持部140之间以规定的间隔形成有空间。在图3的例子中，振动部110包含由四个振动臂121A～121D(以下，也统称为“振动臂121”)构成的激励部120、和基部130。此外，振动臂的数目并不限定于四个，例如设定为三个以上的任意的数目。在本实施方式中，一体地形成激励部120和基部130。
振动臂121A、121B、121C、121D分别沿着Y轴方向延伸，并依次在X轴方向以规定的间隔并排设置。振动臂121A的一端是与后述的基部130的前端部131A连接的固定端，振动臂121A的另一端是远离基部130的前端部131A设置的开放端。振动臂121A包含形成在开放端侧的质量附加部122A、和从固定端延伸并与质量附加部122A连接的臂部123A。相同地，振动臂121B、121C、121D也分别包含质量附加部122B、122C、122D、和臂部123B、123C、123D。此外，臂部123A～123D分别是例如X轴方向的宽度为26μm左右，Y轴方向的长度为246μm左右。
在本实施方式的激励部120中，在X轴方向上，在外侧配置两个振动臂121A、121D，在内侧配置两个振动臂121B、121C。设定为在内侧的两个振动臂121B、121C各自的臂部123B、123C彼此之间形成的间隙的宽度(以下，称为“释放宽度”。)W1例如比在X轴方向上邻接的振动臂121A、121B各自的臂部123A、123B彼此之间的释放宽度W2、以及在X轴方向上邻接的振动臂121D、121C各自的臂部123D、123C彼此之间的释放宽度W2大。释放宽度W1例如为40μm左右，释放宽度W2例如为18μm左右。这样，通过将释放宽度W1设定为比释放宽度W2大，能够改善振动部110的振动特性、耐久性。此外，为了能够使谐振装置1小型化，也可以将释放宽度W1设定为比释放宽度W2小，也可以设定为等间隔。
质量附加部122A～122D在各自的表面具备质量附加膜125A～125D。因此，质量附加部122A～122D各自的每个单位长度的重量(以下，也仅称为“重量”。)比臂部123A～123D各自的重量重。由此，能够在使振动部110小型化的同时改善振动特性。另外，质量附加膜125A～125D不仅分别具有增大振动臂121A～振动臂121D的前端部分的重量的功能，也具有作为通过削去其一部分来调整振动臂121A～121D的谐振频率的所谓的频率调整膜的功能。
在本实施方式中，质量附加部122A～122D各自的沿着X轴方向的宽度例如为49μm左右，比臂部123A～123D各自的沿着X轴方向的宽度大。由此，能够进一步增大质量附加部122A～122D各自的重量。为了谐振子10的小型化，优选质量附加部122A～122D各自的沿着X轴方向的宽度相对于臂部123A～123D各自的沿着X轴方向的宽度在1.5倍以上。但是，只要质量附加部122A～122D各自的重量比臂部123A～123D各自的重量大即可，质量附加部122A～122D各自的沿着X轴方向的宽度并不限定于本实施方式的例子。质量附加部122A～122D各自的沿着X轴方向的宽度也可以与臂部123A～123D各自的沿着X轴方向的宽度同等，或者在其以下。
在从上方俯视(以下，仅称为“俯视”)谐振子10时，质量附加部122A～122D分别为大致长方形，具有在四角上带有圆弧的曲面形状例如所谓的R形状。同样地，臂部123A～123D分别为大致长方形，在与基部130连接的固定端附近、以及与质量附加部122A～122D分别连接的连接部分附近具有R形状。但是，质量附加部122A～122D以及臂部123A～123D各自的形状并不限定于本实施方式的例子。例如，质量附加部122A～122D各自的形状也可以是大致梯形形状或者大致L形状。另外，臂部123A～123D各自的形状也可以是大致梯形形状。质量附加部122A～122D以及臂部123A～123D也可以分别形成在表面侧以及背面侧的任意一方具有开口的有底的槽部、或者在表面侧以及背面侧双方具有开口的孔部。该槽部以及该孔部既可以远离连接表面与背面的侧面，也可以在该侧面侧具有开口。
基部130在俯视时，具有前端部131A、后端部131B、左端部131C、以及右端部131D。如上述那样，在前端部131A连接有振动臂121A～121D各自的固定端。在后端部131B连接有支承臂151。
前端部131A、后端部131B、左端部131C、以及右端部131D分别是基部130的外边缘部的一部分。具体而言，前端部131A以及后端部131B分别是向X轴方向延伸的端部，前端部131A和后端部131B配置为相互对置。左端部131C以及右端部131D分别是向Y轴方向延伸的端部，左端部131C和右端部131D配置为相互对置。左端部131C的两端分别与前端部131A的一端和后端部131B的一端连接。右端部131D的两端分别与前端部131A的另一端和后端部131B的另一端连接。
在俯视时，基部130具有将前端部131A以及后端部131B作为长边，并将左端部131C以及右端部131D作为短边的大致长方形。基部130形成为相对于沿着前端部131A以及后端部131B各自的垂直二等分线亦即X轴方向的中心线CL1规定的虚拟平面大致面对称。即，可以说基部130形成为关于中心线CL1大致线对称。此外，基部130的形状并不限定于图3所示的长方形的情况，也可以是关于中心线CL1大致构成线对称的其它的形状。例如，基部130的形状也可以是前端部131A以及后端部131B的一方比另一方长的梯形形状。另外，也可以前端部131A、后端部131B、左端部131C、以及右端部131D的至少一个弯曲或者弯折。
此外，虚拟平面相当于振动部110整体的对称面，中心线CL1相当于振动部110整体的X轴方向的中心线。因此，中心线CL1也是通过振动臂121A～121D的X轴方向上的中心的线，位于振动臂121B与振动臂121C之间。具体而言，邻接的振动臂121A以及振动臂121B分别隔着中心线CL1与邻接的振动臂121D以及振动臂121C分别对称地形成。
在基部130中，前端部131A与后端部131B之间的Y轴方向上的最长距离亦即基部长例如为25μm左右。另外，左端部131C与右端部131D之间的X轴方向上的最长距离亦即基部宽度例如为180μm左右。此外，在图3所示的例子中，基部长相当于左端部131C或者右端部131D的长度，基部宽度相当于前端部131A或者后端部131B的长度。
保持部140构成为保持振动部110。更详细而言，保持部140构成为振动臂121A～121D能够进行振动。具体而言，保持部140形成为相对于沿着中心线CL1规定的虚拟平面面对称。保持部140在俯视时具有矩形的框形状，沿着XY平面配置为包围振动部110的外侧。这样，通过保持部140在俯视时具有框形状，能够容易地实现包围振动部110的保持部140。
此外，保持部140只要配置于振动部110的周围的至少一部分即可，并不限定于框形状。例如，保持部140只要以能够保持振动部110，另外能够与上盖30以及下盖20接合的程度配置在振动部110的周围即可。
在本实施方式中，保持部140包含一体形成的框体141A～141D。如图3所示，框体141A设置为与振动臂121A～121D的开放端对置，且长边方向与X轴平行。框体141B设置为与基部130的后端部131B对置，且长边方向与X轴平行。框体141C设置为与基部130的左端部131C以及振动臂121A对置，且长边方向与Y轴平行，在其两端分别与框体141A、141D的一端连接。框体141D设置为与基部130的右端部131D以及振动臂121A对置，且长边方向与Y轴平行，在其两端分别与框体141A、141B的另一端连接。框体141A与框体141B夹着振动部110在Y轴方向上相互对置。框体141C与框体141D夹着振动部110在X轴方向上相互对置。
支承臂151配置在保持部140的内侧，将基部130与保持部140连接。支承臂151在俯视时，形成为不关于中心线CL1线对称，也就是非对称。具体而言，支承臂151包含支承后臂152和支承侧臂153。
支承侧臂153在振动臂121D与保持部140之间，与振动臂121D并行地延伸。具体而言，支承侧臂153从支承后臂152的一端(右端或者框体141D侧的端)在Y轴方向上朝向框体141A延伸，并向X轴方向弯曲而与框体141D连接。即，支承臂151的一端与保持部140连接。
支承后臂152在基部130的后端部131B与保持部140之间，从支承侧臂153延伸。具体而言，支承后臂152从支承侧臂153的一端(下端或者框体141B侧的端)在Y轴方向上朝向框体141C延伸。然后，支承后臂152在基部130的X轴方向的中央附近向Y轴方向弯曲，并从此处与中心线CL1平行地延伸并与基部130的后端部131B连接。即，支承臂151的另一端与基部130的后端部131B连接。
突起部50从下盖20的凹部21向振动空间内突起。突起部50在俯视时，配置在振动臂121B的臂部123B与振动臂121C的臂部123C之间。突起部50与臂部123B、123C并行地向Y轴方向延伸，并形成为棱柱形状。突起部50的Y轴方向的长度为200μm左右，X轴方向的长度为15μm左右。此外，突起部50的数目并不限定于一个的情况，也可以是两个以上的多个。这样，通过突起部50配置在振动臂121B与振动臂121C之间，并从凹部21的底板22突起，能够提高下盖20的刚性，能够抑制在下盖20之上形成的谐振子10的挠曲、下盖20的翘曲的产生。
接下来，参照图4以及图5，对根据第一实施方式的谐振装置的层叠构造以及动作进行说明。图4是示意地表示图1所示的谐振装置1的层叠构造的沿着X轴的剖视图。图5是示意地表示图1所示的谐振装置1的层叠构造的沿着Y轴的剖视图。
如图4以及图5所示，谐振装置1在下盖20的侧壁23上接合谐振子10的保持部140，并进一步将谐振子10的保持部140与上盖30的侧壁33接合。这样在下盖20与上盖30之间保持谐振子10，通过下盖20、上盖30以及谐振子10的保持部140，形成振动部110进行振动的振动空间。
通过同一工序一体地形成谐振子10中的振动部110、保持部140、以及支承臂部150。谐振子10在作为基板的一个例子的Si基板F2之上层叠金属膜E1。然后，在金属膜E1之上层叠压电膜F3以覆盖金属膜E1，并且，在压电膜F3之上层叠金属膜E2。在金属膜E2之上层叠保护膜F5以覆盖金属膜E2。在质量附加部122A～122D中，进一步分别在保护膜F5之上层叠上述的质量附加膜125A～125D。通过例如利用照射氩(Ar)离子束的干式蚀刻对由上述的Si基板F2、金属膜E1、压电膜F3、金属膜E2、保护膜F5等构成的层叠体进行除去加工，进行图案化来形成振动部110、保持部140、以及支承臂部150各自的外形。
在本实施方式中，示出了谐振子10包含金属膜E1的例子，但并不限定于此。例如，谐振子10通过在Si基板F2中使用低电阻的简并硅基板，从而Si基板F2本身能够兼为金属膜E1，也可以省略金属膜E1。
Si基板F2例如由厚度6μm左右的简并的n型硅(Si)半导体形成，能够包含磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等作为n型掺杂剂。另外，Si基板F2所使用的简并硅(Si)的电阻值例如小于1.6mΩ·cm，更优选在1.2mΩ·cm以下。并且，在Si基板F2的下表面例如形成有SiO2等氧化硅层F21，作为温度特性修正层的一个例子。由此，能够使温度特性提高。
在本实施方式中，氧化硅层F21是指具有与不在Si基板F2上形成该氧化硅层F21的情况相比，至少在常温附近降低在Si基板F2上形成了温度修正层时的振动部110中的频率的温度系数，也就是每个温度的变化率的功能的层。通过振动部110具有氧化硅层F21，从而例如在基于Si基板F2、金属膜E1、E2、压电膜F3以及氧化硅层F21的层叠构造体的谐振频率下，能够降低伴随温度的变化。氧化硅层也可以形成在Si基板F2的上表面，也可以形成在Si基板F2的上表面以及下表面双方。
优选以均匀的厚度形成质量附加部122A～122D的氧化硅层F21。此外，均匀的厚度是指氧化硅层F21的厚度的偏差在厚度的平均值的±20％以内。
金属膜E1、E2分别包含激励振动臂121A～121D的激励电极、和使激励电极与外部电源电连接的引出电极。金属膜E1、E2的作为激励电极发挥作用的部分在振动臂121A～121D的臂部123A～123D中，夹着压电膜F3相互对置。金属膜E1、E2的作为引出电极发挥作用的部分例如经由支承臂部150，从基部130导出到保持部140。金属膜E1在谐振子10整体电连续。金属膜E2在形成于振动臂121A、121D的部分、和形成于振动臂121B、121C的部分电分离。
金属膜E1、E2的厚度分别例如在0.1μm以上且在0.2μm以下左右。金属膜E1、E2在成膜后，通过蚀刻等除去加工图案化为激励电极、引出电极等。金属膜E1、E2例如由结晶结构为体心立方结构的金属材料形成。具体而言，使用Mo(钼)、钨(W)等形成金属膜E1、E2。这样，金属膜E1、E2通过以结晶结构为体心立方结构的金属为主成分，能够容易地实现适合为谐振子10的下部电极以及上部电极的金属膜E1、E2。
压电膜F3是通过相互转换电能量与机械能量的压电体的一种形成的薄膜。压电膜F3根据通过金属膜E1、E2在压电膜F3形成的电场，向XY平面的面内方向中的Y轴方向进行伸缩。通过该压电膜F3的伸缩，振动臂121A～121D分别使其开放端朝向下盖20的底板22以及上盖30的底板32位移。由此，谐振子10以面外弯曲的振动模式进行振动。
压电膜F3的厚度例如为1μm左右，但也可以是0.2μm～2μm左右。压电膜F3由具有纤锌矿型六方晶结构的结晶结构的材质形成，例如能够以氮化铝(AlN)、氮化钪铝(ScAlN)、氧化锌(ZnO)、氮化钙(GaN)、氮化铟(InN)等氮化物或者氧化物为主成分。此外，氮化钪铝是将氮化铝中的铝的一部分置换为钪后的材质，也可以代替钪，而通过镁(Mg)以及铌(Nb)，或者镁(Mg)以及锆(Zr)等两种元素进行置换。这样，压电膜F3通过将结晶结构具有纤锌矿型六方晶结构的压电体作为主成分，能够容易地实现适合谐振子10的压电膜F3。
保护膜F5保护金属膜E2不被氧化。此外，保护膜F5只要设置于上盖30侧，则也可以不相对于上盖30的底板32露出。例如，也可以将降低形成在谐振子10的布线的电容的寄生电容降低膜等形成为覆盖保护膜F5。保护膜F5例如除了氮化铝(AlN)、氮化钪铝(ScAlN)、氧化锌(ZnO)、氮化钙(GaN)、氮化铟(InN)等压电膜之外，还由氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、五氧化钽(Ta2O5)等绝缘膜形成。保护膜F5的厚度以压电膜F3的厚度的一半以下的长度形成，在本实施方式中，例如为0.2μm左右。此外，保护膜F5的更优选的厚度为压电膜F3的厚度的四分之一左右。并且，在通过氮化铝(AlN)等压电体形成保护膜F5的情况下，优选使用具有与压电膜F3相同的取向的压电体。
优选以均匀的厚度形成质量附加部122A～122D的保护膜F5。此外，均匀的厚度是指保护膜F5的厚度的偏差在厚度的平均值的±20％以内。
质量附加膜125A～125D构成质量附加部122A～122D各自的上盖30侧的表面，相当于振动臂121A～121D各自的频率调整膜。通过除去质量附加膜125A～125D各自的一部分的修剪处理，调整谐振子10的谐振频率。从频率调整的效率这一点来看，优选质量附加膜125A～125D由基于蚀刻的质量降低速度比保护膜F5快的材料形成。通过蚀刻速度与密度的积表示质量降低速度。蚀刻速度是指在每个单位时间除去的厚度。保护膜F5和质量附加膜125A～125D只要质量降低速度的关系如上述那样，则蚀刻速度的大小关系任意。另外，从使质量附加部122A～122D的重量高效地增大的观点来看，优选质量附加膜125A～125D由比重较大的材料形成。由于这些理由，例如，由钼(Mo)、钨(W)、金(Au)、白金(Pt)、镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)等金属材料形成质量附加膜125A～125D。
在调整频率的工序中通过修剪处理除去质量附加膜125A～125D各自的上表面的一部分。例如能够通过照射氩(Ar)离子束的干式蚀刻进行质量附加膜125A～125D的修剪处理。离子束能够向大范围进行照射所以加工效率优异，但由于具有电荷所以有使质量附加膜125A～125D带电的担心。为了防止由于质量附加膜125A～125D的带电所引起的库仑相互作用，而振动臂121A～121D的振动轨道变化而谐振子10的振动特性劣化，优选将质量附加膜125A～125D接地。
在保持部140的保护膜F5之上形成有引出线C1、C2、以及C3。引出线C1通过形成于压电膜F3以及保护膜F5的通孔，并与金属膜E1电连接。引出线C2通过形成于保护膜F5的通孔，并与金属膜E2中形成于振动臂121A、121D的部分电连接。引出线C3通过形成于保护膜F5的通孔，并与金属膜E2中形成于振动臂121B、121C的部分电连接。引出线C1～C3由铝(Al)、锗(Ge)、金(Au)、锡(Sn)等金属材料形成。
在本实施方式中，在图4中，示出了臂部123A～123D、引出线C2以及C3、贯通电极V2以及V3等位于同一平面的剖面上的例子，但它们并不一定位于同一平面的剖面上。例如，贯通电极V2以及V3也可以形成在从与由Z轴以及X轴规定的ZX平面平行并且切断臂部123A～123D的剖面向Y轴方向远离的位置。
同样地，在本实施方式中，虽然在图5中，示出了质量附加部122A、臂部123A、引出线C1、C2、贯通电极V1、V2等位于同一平面的剖面上的例子，但它们并不一定位于同一平面的剖面上。
通过Si基板P10一体地形成下盖20的底板22以及侧壁23。Si基板P10由未进行简并的硅形成，其电阻率例如在10Ω·cm以上。在下盖20的凹部21的内侧，Si基板P10露出。在突起部50的上表面形成有氧化硅层F21。但是，从抑制突起部50的带电的观点来看，也可以在突起部50的上表面露出电阻率比氧化硅层F21低的Si基板P10，也可以形成导电层。
在Z轴方向上规定的下盖20的厚度为150μm左右，同样地规定的凹部21的深度为50μm左右。
通过Si基板Q10一体地形成上盖30的底板32以及侧壁33。优选上盖30的表面、背面、以及通孔的内侧面被氧化硅膜Q11覆盖。氧化硅膜Q11例如通过Si基板Q10的氧化、或者化学气相蒸镀(CVD：Chemical Vapor Deposition)在Si基板Q10的表面形成。在上盖30的凹部31的内侧，Si基板Q10露出。此外，也可以在上盖30的凹部31中的与谐振子10对置的一侧的面形成吸气层。吸气层例如由钛(Ti)等形成，吸附从后述的接合部40等释放出的排气，抑制振动空间的真空度的降低。此外，吸气层也可以形成在下盖20的凹部21中的与谐振子10对置的一侧的面，也可以形成在下盖20的凹部21以及上盖30的凹部31双方的与谐振子10对置的一侧的面。
在Z轴方向上规定的上盖30的厚度为150μm左右，同样地规定的凹部31的深度为50μm左右。
在上盖30的上表面(与谐振子10对置的面的相反侧的面)形成有端子T1、T2、以及T3。端子T1是使金属膜E1接地的安装端子。端子T2是使振动臂121A、121D的金属膜E2与外部电源电连接的安装端子。端子T3是使振动臂121B、121C的金属膜E2与外部电源电连接的安装端子。例如，对铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)等的金属化层(基底层)实施镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、Cu(铜)等的电镀来形成端子T1～T3。此外，也可以在上盖30的上表面以调整寄生电容、机械强度平衡为目的而形成与谐振子10电绝缘的虚设端子。
在上盖30的侧壁33的内部形成有贯通电极V1、V2、V3。贯通电极V1将端子T1与引出线C1电连接，贯通电极V2将端子T2与引出线C2电连接，贯通电极V3将端子T3与引出线C3电连接。贯通电极V1～V3通过在Z轴方向上贯通上盖30的侧壁33的通孔中填充导电性材料而形成。填充的导电性材料例如是多晶硅(Poly－Si)、铜(Cu)、金(Au)等。
在上盖30的侧壁33与保持部140之间形成有接合部40，通过该接合部40，上盖30与谐振子10接合。接合部40形成为在XY平面上包围振动部110的闭环状，从而以真空状态气密密封谐振子10的振动空间。接合部40例如由依次层叠铝(Al)膜、锗(Ge)膜、以及铝(Al)膜并进行了共晶接合的金属膜形成。此外，接合部40也可以通过适当地从金(Au)、锡(Sn)、铜(Cu)、钛(Ti)、硅(Si)等选择的膜的组合形成。另外，为了使紧贴性提高，接合部40也可以在膜间包含氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)等金属化合物。
在本实施方式中，端子T1接地，在端子T2和端子T3施加有相互反相位的交变电压。因此，在振动臂121A、121D的压电膜F3形成的电场的相位与在振动臂121B、121C的压电膜F3形成的电场的相位相互反相位。由此，外侧的振动臂121A、121D与内侧的振动臂121B、121C相互向相反方向进行位移。
例如，如图4所示，在振动臂121A、121D各自的质量附加部122A、122D以及臂部123A、123D朝向上盖30的内面进行位移时，振动臂121B、121C各自的质量附加部122B、122C以及臂部123B、123C朝向下盖20的内面进行位移。虽然省略图示，但相反地在振动臂121A、121D各自的质量附加部122A、122D以及臂部123A、123D朝向下盖20的内面进行位移时，振动臂121B、121C各自的质量附加部122B、122C以及臂部123B、123C朝向上盖30的内面进行位移。由此，四个振动臂121A～121D至少两个以不同的相位进行面外弯曲。
这样，在相邻的振动臂121A与振动臂121B之间，振动臂121A和振动臂121B绕向Y轴方向延伸的中心轴r1向上下相反方向进行振动。另外，在相邻的振动臂121C与振动臂121D之间，振动臂121C和振动臂121D绕向Y轴方向延伸的中心轴r2向上下相反方向进行振动。由此，在中心轴r1和中心轴r2产生相互相反方向的扭转力矩，产生振动部110中的弯曲振动。振动臂121A～121D的最大振幅为50μm左右，通常驱动时的振幅为10μm左右。
谐振子10除了基于上述的修剪处理的谐振频率的调整之外，还进行通过过激励对谐振频率进行微调的频率调整工序。在频率调整工序中，首先，在对谐振子10施加了规定值的驱动电压的状态下测定谐振频率，在测定出的谐振频率不满足所希望的值的情况下，对谐振子10施加比规定值的驱动电压大的电压，使振动臂121过激励。在频率调整工序中，给予谐振子10的功率例如在0.2μW以上。此外，过激励是指使谐振子10以通常的振幅的十倍以上的振幅进行振动，具体而言，过激励时的振幅在50μm以上。
通过使振动臂121过激励，振动臂121中的质量附加膜125A～125D分别与上盖30的底板32或者吸气层、以及下盖20的底板22的至少一方进行碰撞。上盖30的底板32或者吸气层由具有比质量附加膜125A～125D高的硬度的材料形成，所以由于质量附加膜125A～125D与底板32或者吸气层碰撞而削去质量附加膜125A～125D，而振动臂121的质量减少。同样地，在振动臂121的下盖20侧的面(背面)形成的Si基板F2以及氧化硅层F21的至少任意一方具有比底板22低的硬度。由此，在振动臂121的背面，也削掉Si基板F2或者氧化硅层F21，从而振动臂121的质量减少。这样，通过使振动臂121的质量减少，从而谐振子10的谐振频率上升。
在使谐振子10过激励使振动臂121与上盖30以及下盖20的至少一方碰撞之后，再次对谐振子10施加规定的值的驱动电压，并进行谐振频率的测定。通过反复进行对谐振子10施加规定的值的驱动电压的谐振频率的测定、和对谐振子10施加比该驱动电压大的电压使谐振子10过激励，直至测定出的谐振频率达到所希望的值为止，来将谐振子10的谐振频率的值调整为适当的值。
这样，基于过激励的频率调整工序即使在通过下盖20以及上盖30进行了封装之后，也能够调整谐振子10的谐振频率，另外，由于在频率调整工序以后没有施加热负荷或者应力负荷的加工工序，所以能够抑制谐振频率的变动，并且，由于能在测定谐振频率的同时进行调整，所以有容易得到所希望的谐振频率这样的优点(merit)。
然而，谐振子有以DLD的改善为目的，而进行振动的部分例如支承臂在俯视时具有左右非对称的构造的情况。该情况下，在基于过激励的频率调整工序中，有由支承臂支承的多个振动臂不相对于上盖以及下盖水平地振动的情况。因此，在通过过激励使振动臂振动使其与上盖以及下盖的至少一方碰撞时，例如有在多个振动臂中，外臂的切削量较多，内臂的切削量较少等多个振动臂中的切削量产生偏差的情况。其结果，用于得到所希望的谐振频率的调整时间变长，换句话说，有谐振频率的调整速率降低的担心。
与此相对，本发明的发明者们发现了在支承臂连接于基部的规定范围的位置，并且，支承臂的长度为规定范围的情况下，能够兼得DLD的改善和调整速率的降低的抑制。
接下来，参照图6，对俯视时的振动部的尺寸进行说明。图6是用于说明图3所示的谐振子10的尺寸的俯视图。此外，在图6中，为了简化说明，图示谐振子10的一部分。
如图6所示，在本实施方式的谐振子10中，质量附加部122A～122D各自的沿着X轴方向的方向上的长度亦即宽度WG例如为49μm。另外，振动臂121A～121D各自的沿着X轴方向的方向上的长度亦即振动臂宽度WA例如为26μm，振动臂121A～121D各自的沿着Y轴方向的方向上的长度亦即振动臂长LA例如为410μm。
另外，在基部130中，从前端部131A朝向后端部131B的方向的长度亦即基部长LB例如为25μm。另一方面，从左端部131C朝向右端部131D的方向的长度亦即基部宽度WB例如为176μm。
另外，支承臂151的宽度，具体而言是支承侧臂153的沿着X轴方向的方向上的长度亦即支承臂宽度WS例如为20μm，支承臂151的长度，具体而言是支承侧臂153的沿着Y轴方向的方向上的长度亦即支承臂长LS例如为125μm。
支承臂151的另一端，具体而言是支承后臂152的另一端在基部130的后端部131B中，在以中心线CL1通过的位置为基准时，连接在向X轴方向负侧，也就是左侧偏移10μm的位置。在以下的说明中，除了特别明示的情况之外，将基部130的后端部131B中的中心线CL1通过的位置表示为原点(零)，将一侧(右侧)表示为“+”(正)，并将另一侧(左侧)表示为“－”(负)。即，在图6所示的例子中，支承后臂152的另一端连接于基部130的后端131B中的相对于中心线CL1通过的位置－10μm的位置。
另外，在以下的说明中，除了特别明示的情况之外，各部的尺寸为使用图6进行了说明的长度。
接下来，参照图7以及图8，对支承臂在基部上的连接位置以及支承臂的支承臂长与DLD的关系进行说明。图7是表示支承臂151的每个支承臂长LS的、支承臂15在基部130上的连接位置与每个单位功率的频率变化率的关系的图表。图8是表示支承臂151的支承臂长LS与支承臂15在基部130上的连接位置的关系的图表。在图7中，横轴是将基部130的后端部131B中中心线CL1通过的位置设为零，将中心线CL1的一侧(右侧)设为正，并将中心线CL1的另一侧(左侧)设为负时的支承臂151的连接位置。另外，纵轴是作为DLD的指标的每个单位功率(0.2μW)的谐振频率(f)的频率变化率(df/f)。并且，图7中的各线是支承臂151的支承臂长LS分别为225μm、125μm、75μm的情况下的线。在图8中，横轴是支承臂151的支承臂长LS，纵轴是将基部130的后端部131B中中心线CL1通过的位置设为零，将中心线CL1的一侧(右侧)设为正，并将中心线CL1的另一侧(左侧)设为负时的支承臂151的连接位置。
如图7所示，对于全部的支承臂长LS，能够通过调整支承臂151的连接位置，使每个单位功率的频率变化率为零或者大致为零。具体而言，在支承臂151的支承臂长LS为225μm，且支承臂151的连接位置为51.5μm的情况下、支承臂151的支承臂长LS为125μm，且支承臂151的连接位置为－10μm的情况下、以及支承臂151的支承臂长LS为75μm，且支承臂151的连接位置为－20μm的情况下，分别使每个单位功率的频率变化率为零或者大致为零。
根据这些组合，在支承臂151的支承臂长LS与支承臂151的连接位置为图8中虚线所示的线的关系时，能够使谐振子10的DLD改善。
接下来，参照图9～图11，对基于振动臂的振动的位移进行说明。图9是示意地表示支承臂151的连接位置为－10μm时的振动臂121A～121D的位移量的剖视图。图10是示意地表示支承臂151的连接位置为－50μm时的振动臂121A～121D的位移量的剖视图。图11是表示支承臂151在基部130上的连接位置与振动臂121A～121D的位移量的关系的图表。此外，在图9以及图10所示的振动臂121A～121D中，颜色较浓的区域表示位移较大，颜色较淡的区域表示位移较小。在图11中，横轴是将基部130的后端部131B中中心线CL1通过的位置设为零，将中心线CL1的一侧(右侧)设为正，并将中心线CL1的另一侧(左侧)设为负时的支承臂151的连接位置。另外，纵轴是将支承臂相对于中心线对称的假想的谐振子中的振动臂的最大位移量设为基准(100％)的情况下的振动臂121A～121D的最大位移量的比率(％)。
在振动臂121以面外弯曲的振动模式进行振动的情况下，各振动臂121A～121D主要向Z轴方向进行位移。具体而言，如图9以及图10的左侧所示，在振动臂121A以及振动臂121D向Z轴负方向侧进行位移时振动臂121B以及振动臂121C向Z轴正方向侧进行位移。相反，如图9以及图10的右侧所示，在振动臂121A以及振动臂121D向Z轴正方向侧进行位移时振动臂121B以及振动臂121C向Z轴负方向侧进行位移。另外，根据图9以及图10可知，振动臂121A以及振动臂121D、或者振动臂121B以及振动臂121C在向Z轴负方向侧进行位移时，其位移量最大。
如图11所示，可知振动臂121A以及振动臂121D的最大位移量相对于支承臂151的连接位置的变化的变化相对较小，在支承臂151的连接位置为－50μm～50μm的范围内，是95％～100％之间的值。而且，在支承臂151的连接位置为－50μm时，振动臂121A以及振动臂121D的最大位移量最接近100％。另一方面，可知振动臂121B以及振动臂121C的最大位移量相对于支承臂151的连接位置的变化的变化相对较大，在支承臂151的连接位置为－50μm～50μm的范围内，为110％～85％之间的值。而且，在支承臂151的连接位置在－5μm附近时，振动臂121B以及振动臂121C的最大位移量最接近100％。
接下来，参照图12以及图13，对基于过激励的谐振频率的调整速率进行说明。图12是表示支承臂151的每个支承臂长LS以及支承臂151的每个连接位置的、基于过激励的谐振频率的调整时间与谐振频率的变化率的关系的图表。图13是表示支承臂15在基部130上的连接位置与基于过激励的谐振频率的调整速率的关系的图表。在图12中，横轴是基于过激励的谐振频率(f)的调整时间，纵轴是谐振频率的频率变化率(df/f)。另外，图12中的各线分别是支承臂151的支承臂长LS为125μm并且支承臂151的连接位置为0μm、支承臂151的支承臂长LS为125μm并且支承臂151的连接位置为－5μm、支承臂151的支承臂长LS为125μm并且支承臂151的连接位置为－10μm、支承臂151的支承臂长LS为75μm并且支承臂151的连接位置为－20μm、以及支承臂151的支承臂长LS为225μm并且支承臂151的连接位置为51μm的情况下的线。在图13中，横轴是将基部130的后端部131B中中心线CL1通过的位置设为零，将中心线CL1的一侧(右侧)设为正，并将中心线CL1的另一侧(左侧)设为负时的支承臂151的连接位置。另外，纵轴是每个单位调整时间(1min)的谐振频率(f)的频率变化率(df/f)。
如图12所示，可知在支承臂151的支承臂长LS为75μm且支承臂151的连接位置为－20μm的情况下、以及支承臂151的支承臂长LS为225μm且支承臂151的连接位置为51μm的情况下，基于过激励的谐振频率的频率变化率相对较低。考虑这是因为在多个振动臂121A～121D中的振动的位移量产生偏差的结果即谐振频率的调整速率降低。
与此相对，可知在支承臂151的支承臂长LS为125μm且支承臂151的连接位置为0μm的情况下、支承臂151的支承臂长LS为125μm且支承臂151的连接位置为－5μm的情况下、以及支承臂151的支承臂长LS为125μm且支承臂151的连接位置为－10μm的情况下，基于过激励的谐振频率的频率变化率相对较高。考虑这是因为各振动臂121A～121D大致为最大的位移量并且大致相同地进行振动的结果即能够抑制谐振频率的调整速率的降低。
作为一个例子，基于过激励的谐振频率的调整时的有效范围设定为频率调整速率在30ppm/min以上。该情况下，在图12所示的例子中，在支承臂151的支承臂长LS为125μm时，满足基于过激励的谐振频率的有效范围。
在支承臂151的支承臂长LS为125μm的情况下，支承臂151的连接位置和调整速率成为图13中虚线所示的线那样的放射线状的关系。图13所示的虚线是基于描绘了使支承臂151的连接位置变化时的调整速率的值的图取近似的二次曲线(二次函数)。从该二次曲线(二次函数)与调整速率为30ppm/min的交点起，作为频率调整速率在30ppm/min以上的范围，能够导出支承臂151的连接位置在－18.4μm以上且在4.8μm以下。
换句话说，对于频率调整速率在30ppm/min以上的范围来说，相对于在一个例子中为176μm的基部130的基部宽度WB，支承臂151的连接位置能够在－0.105WB以上且在0.0027WB以下。
由此，在本实施方式的谐振子10中，在俯视时，支承臂151的另一端连接在将基部130的后端部131B中的中心线CL1通过的位置作为基准时，相对于基部130的基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置。
这里，参照图14，对基于过激励的谐振频率的调整时的有效范围与DLD的改善的关系进行说明。图14是表示支承臂151的支承臂长LS与支承臂15在基部130上的连接位置的关系的图表。在图14中，横轴是支承臂151的支承臂长LS，纵轴是将基部130的后端部131B中中心线CL1通过的位置设为零，将中心线CL1的一侧(右侧)设为正，并将中心线CL1的另一侧(左侧)设为负时的支承臂151的连接位置。
图14所示的虚线与图8的虚线相同，是支承臂151的支承臂长LS与支承臂151的连接位置的组合能够改善谐振子10的DLD的情况下的线。在图14中，若应用根据上述的图13的图表导出的支承臂151的连接位置为－18.4μm以上4.8μm以下的范围，则能够导出支承臂151的支承臂长LS为88.8μm以上158.7μm以下的范围。
换句话说，对于频率调整速率在30ppm/min以上，且能够改善谐振子10的DLD的范围来说，相对于在一个例子中为410μm的振动臂121的振动臂长LA，支承臂151的支承臂长LS能够在－0.217LA以上且在0.387LA以下。
由此，在本实施方式的谐振子10中，支承臂151的支承臂长LS相对于振动臂121的振动臂长LA在0.2倍以上且在0.4倍以下。
这样，在俯视时，支承臂151的另一端连接在将基部130的后端部131B中的中心线CL1通过的位置作为基准时，相对于基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置，上述基部宽度WB是基部130的与中心线CL正交的方向的长度。另外，支承臂151的与振动部110的长边方向平行的方向的长度亦即支承臂长LS相对于振动臂121的长边方向的长度亦即振动臂长LA在0.2倍以上且在0.4倍以下。由此，与关于振动部的长边方向的中心线对称或者大致对称的以往的谐振子比较，能够增大基部130的挠曲。另外，能够使各振动臂121A～121D大致以最大的位移量振动，在基于过激励的谐振频率的调整时，能够抑制多个振动臂121A～121D中的频率变化的偏差。其结果，能够兼得在通过过激励调整谐振频率的工序中调整速率满足有效范围、和降低成为DLD的指标的每个单位功率的谐振频率的频率变化率。因此，能够使DLD改善，并且能够抑制谐振频率的调整速率的降低。
另外，支承臂151包含向与振动部110的长边方向平行的方向延伸的支承侧臂153。由此，能够容易地实现支承臂长LS相对于振动臂121的振动臂长LA满足0.2倍以上0.4倍以下的支承臂151。
另外，支承臂151还包含一端与支承侧臂153连接，另一端与基部130的后端部131B连接的支承后臂152。由此，能够容易地实现在将基部130的后端部131B中的中心线CL1通过的位置作为基准时，相对于基部130的与中心线CL正交的方向的长度亦即基部宽度WB，另一端与从－0.1WB到0.1WB的范围的位置连接的支承臂151。
这里，本发明的发明者们发现了在基部130的基部长LB相对于基部130的基部宽度WB的比例在规定的倍数以下的情况下，能够降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。更详细而言，发现了优选基部130的基部长LB相对于基部130的基部宽度WB在0.3倍以下。由此，能够有效地降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。
具体而言，在进行了小型化的谐振子10中，基部130的基部长LB在90μm以下，基部130的基部宽度WB在300μm以下。由此，即使在进行小型化，而限制了尺寸的谐振子10中，也能够有效地降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。
虽然在本实施方式中，使用了谐振子10的振动部110包含四个振动臂121A～121D的例子，但并不限定于此。振动部110例如也可以包含三个或者五个以上的振动臂。该情况下，至少两个振动臂以不同的相位进行面外弯曲。
另外，虽然在本实施方式中，使用了谐振子10的支承臂151的一端与保持部140的框体141D连接的例子，但并不限定于此。支承臂151的一端例如也可以与保持部140的框体141C连接。
以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明。在根据一实施方式的谐振子中，在俯视时，支承臂的另一端连接在将基部的后端部中的中心线通过的位置作为基准时，相对于基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置，上述基部宽度WB是基部的与中心线正交的方向的长度。另外，支承臂的与振动部的长边方向平行的方向的长度亦即支承臂长相对于振动臂的长边方向的长度亦即振动臂长在0.2倍以上且在0.4倍以下。由此，与关于振动部的长边方向的中心线对称或者大致对称的以往的谐振子相比较，能够增大基部的挠曲。另外，能够使各振动臂大致以最大的位移量振动，在基于过激励的谐振频率的调整时，能够抑制多个振动臂的频率变化的偏差。其结果，能够兼得在通过过激励调整谐振频率的工序中调整速率满足有效范围、和降低成为DLD的指标的每个单位功率的谐振频率的频率变化率。因此，能够使DLD改善，并且能够抑制谐振频率的调整速率的降低。
另外，在根据一实施方式的谐振子中，支承臂包含向与振动部的长边方向平行的方向延伸的支承侧臂。由此，能够容易地实现满足支承臂长相对于振动臂的振动臂长在0.2倍以上且在0.4倍以下的支承臂。
另外，在根据一实施方式的谐振子中，支承臂还包含一端与支承侧臂连接，另一端与基部的后端部连接的支承后臂。由此，能够容易地实现在将基部的后端部中的中心线通过的位置作为基准时，相对于基部的与中心线正交的方向的长度亦即基部宽度WB，另一端与从－0.1WB到0.1WB的范围的位置连接的支承臂。
另外，在根据一实施方式的谐振子中，从基部的一端朝向另一端的方向的长度亦即基部长相对于基部的基部宽度在0.3倍以下。这里，本发明的发明者们发现了在基部长相对于基部宽度的比例在规定的倍数以下，更详细而言在0.3倍以下的情况下，能够降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。由此，能够有效地降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。
另外，在根据一实施方式的谐振子中，基部的基部长在90μm以下，基部的基部宽度在300μm以下。由此，即使在进行小型化，而限制了尺寸的谐振子中，也能够有效地降低每个单位功率的谐振频率的频率变化率。
另外，根据一实施方式的谐振装置具备上述的谐振子。由此，能够容易地实现在改善DLD的同时，抑制谐振频率的调整速率的降低的谐振装置。
另外，在上述的谐振装置中，还具备下盖以及上盖。由此，能够容易地形成进行面外弯曲的振动部的振动空间。
此外，以上说明的各实施方式是用于便于理解本发明的内容，并不用于对本发明进行限定解释。本发明能够在不脱离其主旨的范围内，进行变更/改进，并且在本发明中也包含有其同等物。即，只要具备本发明的特征，则本领域技术人员适当地对实施方式以及/或者变形例施加了设计变更后的实施方式也包含于本发明的范围。例如，实施方式以及/或者变形例具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示的内容而能够适当地变更。另外，实施方式以及变形例为例示，当然能够进行不同的实施方式以及/或者变形例所示的结构的部分置换或者组合，只要包含本发明的特征则这些实施方式也包含于本发明的范围。
附图标记说明
1…谐振装置，10…谐振子，20…下盖，21…凹部，22…底板，23…侧壁，30…上盖，31…凹部，32…底板，33…侧壁，40…接合部，50…突起部，110…振动部，120…激励部，121、121A、121B、121C、121D…振动臂，122A、122B、122C、122D…质量附加部，123A、123B、123C、123D…臂部，125A、125B、125C、125D…质量附加膜，130…基部，131A…前端部，131B…后端部，131C…左端部，131D…右端部，140…保持部，141A、141B、141C、141D…框体，151…支承臂，152…支承后臂，153…支承侧臂，CL1…中心线，LA…振动臂长，LB…基部长，LS…支承臂长，r1、r2…中心轴，WA…振动臂宽度，WB…基部宽度，WG…宽度，WS…支承臂宽度。

Claims (7)

1.一种谐振子，具备：
振动部，包含多个振动臂和基部，上述多个振动臂是分别具有固定端的三个以上的多个振动臂，其中至少两个振动臂以不同的相位进行面外弯曲，上述基部具有连接了上述多个振动臂各自的上述固定端的一端和与该一端对置的另一端；
保持部，构成为保持上述振动部；以及
支承臂，该支承臂的一端与上述保持部连接，该支承臂的另一端与上述基部的上述另一端连接，
在俯视时，上述支承臂的上述另一端连接在将上述基部的上述另一端中的上述振动部的长边方向的中心线通过的位置作为基准时，相对于基部宽度WB从－0.1WB到0.1WB的范围的位置，上述基部宽度WB是上述基部的与上述中心线正交的方向的长度，
上述支承臂的与上述振动部的长边方向平行的方向的长度相对于上述振动臂的长边方向的长度在0.2倍以上且在0.4倍以下。
2.根据权利要求1所述的谐振子，其中，
上述支承臂包含支承侧臂，该支承侧臂向与上述振动部的长边方向平行的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的谐振子，其中，
上述支承臂还包含支承后臂，该支承后臂的一端与上述支承侧臂连接，该支承后臂的另一端与上述基部的上述另一端连接。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的谐振子，其中，
上述基部的从上述一端朝向上述另一端的方向的长度亦即基部长相对于上述基部的上述基部宽度在0.3倍以下。
5.根据权利要求4所述的谐振子，其中，
上述基部长在90μm以下，上述基部宽度在300μm以下。
6.一种谐振装置，其中，
具备权利要求1～5中任意一项所述的谐振子。
7.根据权利要求6所述的谐振装置，其中，
还具备盖体。
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