CN1652459A - 压电振动片、压电振子及压电振荡器 - Google Patents

压电振动片、压电振子及压电振荡器 Download PDF

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CN1652459A CNA2005100073696A CN200510007369A CN1652459A CN 1652459 A CN1652459 A CN 1652459A CN A2005100073696 A CNA2005100073696 A CN A2005100073696A CN 200510007369 A CN200510007369 A CN 200510007369A CN 1652459 A CN1652459 A CN 1652459A
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Abstract

本发明提供一种压电振动片,其特征在于,在压电振动片的主面(11)上形成有用于抑制在厚度方向上的滑动振动从主面(11)的中心部(12)向外周部(11)传播的多个槽(13、14),并把该多个槽(13、14)设置成包围至少一侧的所述主面(11)的中心部(12)的大致封闭状。相对于以往的把用于抑制振动传播的一个槽接近主电极的外周设置的结构,本发明解决了因振动急剧衰减,使主振动的电特性受到影响,不能取得一定的频率可变量等的问题。

Description

压电振动片、压电振子及压电振荡器
技术领域
本发明涉及用于防止主振动即在厚度方向上的滑动振动向压电振动片的外周部传播的压电振动片的形状。
背景技术
AT切割石英振子的主振动即厚度方向的滑动振动由激励电极的配置等所决定,以使振动片的中央部振动,然而在中央部形成的在厚度方向上的滑动振动向压电振动片的外周部传播。
由于是把振动片的外周部固定并保持在由陶瓷等形成的收纳容器内,所以通过该固定可抑制该振动片所传播的振动。但是,对于所传播的振动的抑制同时影响到作为主振动的在厚度方向上的滑动振动,使得晶体阻抗(以下称为“CI值”)降低,或诱发其他模式的振动,使振荡频率的稳定性降低。
例如,在专利文献1或专利文献2中公开了下述方法,为了抑制厚度方向的滑动振动向振动片外周部的传播,通过在与振动片的外周部之间设置包围设于振动片主面上的激励电极的槽,以使振动衰减,抑制在厚度方向上的滑动振动向振动片外周部传播。
然而,在专利文献1或专利文献2中,对槽的深度、槽的形状和槽的配置没有公开任何内容。
[专利文献1]特开2001-257558号公告
[专利文献2]特开平9-93076号公告
但是,根据上述的在背景技术中所叙述的结构,由于在激励电极的外侧设置一个槽,所以在临近振动片的振动区域处振动急剧衰减。由于该振动的急剧衰减,使主振动的电特性受到影响,由此存在着例如由于C1(等效电容)的减小而不能取得一定的频率可变量等的问题。
发明内容
为了解决上述的问题,本发明提供的压电振动片,在压电基板的正反面上设置形成有使所述压电基板振动的激励电极的主面,把在厚度方向上的滑动振动作为主振动,其特征在于,用于抑制所述在厚度方向上的滑动振动从所述主面的中心部向外周部传播的多个槽,被设置成包围至少一方的所述主面的中心部的大致封闭状。
根据本发明的压电振动片,由于通过把多个槽设置成包围主面的中心部的大致封闭状,使厚度方向的滑动振动相对振动片的所有方向从主面的中心部朝向主面的外周部阶段性地衰减,所以能够防止急剧的振动衰减对主振动的电特性的影响,可以确保频率可变量。
并且,优选所述多个槽中的位于所述主面的最外周侧的槽的宽度大于等于所述压电基板的厚度。
这样,利用形成于最外周侧的槽,可以可靠地抑制厚度方向的滑动振动从中心部向外周部的传播。
并且,优选沿着支撑所述压电振动片的方向的所述一个槽的一部分设置与一个槽不同的槽。
这样,进一步抑制在支撑振动片的方向的振动,可以进一步减小由于支撑振动片造成的对主振动的影响。
并且,优选所述多个槽形成3列或3列以上的槽,所述多个槽形成为按照从所述主面的中心部朝向外周部的方向,相邻的槽和槽的间隔逐渐变窄。
这样,能够使接近主振动的部分不急剧产生衰减,可以减小对主振动的电特性的影响。
并且,优选所述多个槽形成为按照从最接近所述主面的中心部的槽朝向外周部的方向,槽的宽度逐渐变宽。
这样,能够使接近主振动的部分不急剧产生衰减,可以减小对主振动的电特性的影响。
本发明的压电振动片,在压电基板的正反面设置形成有使所述压电基板振动的激励电极的主面,把厚度方向的滑动振动作为主振动,其特征在于,用于抑制所述厚度方向的滑动振动向所述主面的外周部传播的槽,被设置成包围至少一方所述主面的中心部的大致封闭状,所述槽的宽度大于等于所述压电基板的厚度。
根据本发明的压电振动片,通过设置一个宽度与压电基板的厚度尺寸相同或比其大的槽,可以把主面中心部的厚度方向的滑动振动向外周部的传播抑制到不影响主振动的水平。另外,通过把槽设置成包围主面的中心部的大致封闭状,可以抑制振动在振动片的所有方向的传播。即,根据本发明的压电振动片,能够在振动片的所有方向,把主面中心部的厚度方向的滑动振动向外周部的传播抑制到不影响主振动的水平。
并且,可以至少在所述压电振动片的主面的中心部形成任意形状的激励电极、和与所述激励电极连接的支撑电极。
并且,可以提供一种压电振子,其特征在于,具有:本发明的所述压电振动片,和固定所述压电振动片并进行连接的保持部。
并且,可以提供一种压电振荡器,其特征在于,具有:本发明的所述压电振动片;用于驱动所述压电振动片的电路部;和保持部,具有固定连接所述压电振动片和所述电路部的固定部。
附图说明
图1是说明本发明实施例1的振动片的概略图。
图2是表示本发明的振动片的主振动即厚度方向的滑动振动的衰减的示意图。
图3是表示本发明实施例1的振动片的槽形状的应用例的概略图。
图4是表示本发明实施例1的振动片的槽形状的应用例的概略图。
图5是表示使用表示本发明实施例1的厚度方向的滑动振动的衰减的有限要素法(FEM)计算位移分布的结果的图。
图6是说明本发明实施例1的石英振动片的概略图。
图7是表示使用表示本发明实施例2的厚度方向的滑动振动的衰减的有限要素法(FEM)计算位移分布的结果的图。
图8是说明本发明实施例3的振动片的概略图。
图9是表示使用表示本发明实施例3的厚度方向的滑动振动的衰减的有限要素法(FEM)计算位移分布的结果的图。
图10是说明本发明实施例4的振动片的概略图。
图11是表示在本发明实施例4中说明的振动片的槽宽与振动片的Z方向端(宽度方向端)的位移量的相关图。
图12是表示使用表示本发明实施例4的厚度方向的滑动振动的衰减的有限要素法(FEM)计算位移分布的结果的图。
图13是说明本发明实施例4的变形例的振动片的概略图。
图14是表示本发明的振动片的应用例的概略图。
图15是说明本发明实施例5的振动片的概略图。
图16是说明本发明实施例5的其他示例的振动片的概略图。
图17是表示本发明的压电振子的概略图。
图18是表示本发明的压电振荡器的概略图。
图中:10--石英振动片;11--主面;12--主面的中心部;13--内侧槽;14--外侧槽;X--结晶轴的X轴方向(振动片的支撑方向);Y--绕X轴旋转了规定量的Y轴方向(振动片的厚度方向);Z--绕X轴旋转了规定量的Z轴方向(振动片的宽度方向);2a--X轴方向的振动片的外形尺寸(振动片的支撑方向尺寸);2b--Y轴方向的振动片的厚度尺寸;2c--Z轴方向的振动片的外形尺寸(振动片的宽度尺寸)。
具体实施方式
在说明实施例之前,首先对本发明的压电振动片的振动原理,以AT切割石英振子(以下称为振动片)为例进行说明。
振动的传播利用公式(1)~公式(4)表示。根据公式(1)~公式(4),如果在同一振动片上存在振荡频率不同的区域,则振动从频率高的一方向频率低的一方传播,至于从频率低的一方向频率高的一方的传播,由于α、β成为虚数,所以振动随着传播距离的增加而衰减。
公式(1)
U=B·cxp[-j(ωt-(αx+βz′))]    …(1)
公式(2)
αx = ( πx 2 b ) ( γ 11 C 66 + π 2 12 ) - 1 2 [ ( ω ω s ) 2 - 1 ] 1 2 · · · ( 2 )
公式(3)
γ 11 = s 33 s 11 s 33 - s 12 2 · · · ( 3 )
公式(4)
β z ′ = ( π z ′ 2 b ) ( C 66 C 55 ) 1 2 [ ( ω ω s ) 2 - 1 ] 1 2 · · · ( 4 )
U:在厚度方向上的滑动振动向X方向、Z方向的位移,B:振幅强度
ω、ωs:台面型部分的角频率和振动片的角频率
α、β:分别向X、Z方向的传播常数
C55、C66:弹性刚度(是在表示在规定的结晶方向上的弹性率的矩阵中的常数)
S11、S13、S33:弹性柔度(是在表示在规定的结晶方向上的弹性率的矩阵中的常数)
j:虚数单位,t:时间;x:X方向的距离,z:Z方向的距离
本发明者利用上述公式,通过在振动片上形成槽来形成频率高的部分,在振动片的周边端部有效地进行振动的衰减。并且,不仅振动片的周边端部的振动衰减,也考虑了作为振动片的电特性。即,本发明者对振动片的槽,考虑了使振动片周边端部的振动充分衰减和频率低的区域完全机械式分离时产生寄生的问题,利用上述公式(1)~公式(4),使用有限要素法(FEM)分析了最佳的槽结构。
以下,使用附图说明本发明涉及的压电振动片的最佳方式。另外,本发明不限于后述的实施例。
[实施例1]
下面,结合图1对作为本发明的压电振动片的一例的、由具有两个封闭状槽(双道槽)的石英构成的振动片进行说明。图1是说明实施例1的振动片的概略图,图1(a)是振动片的立体图,图1(b)是振动片的俯视图,图1(c)是振动片的图1(b)中所示的A-A剖面图。
作为压电基板的一例,使用谐振频率为27MHz、X边比为33、Z边比为21的AT切割石英振动片10进行说明。本实施例的振动片10的Y轴和Z轴对应基于IEC标准的结晶轴定义中的、绕X轴向+X轴方向顺时针旋转35.25度形成的新坐标轴。振动片10的形状是在Y轴方向具有厚度2b的矩形形状平板,在其正反面具有主面11,该主面11把与Z轴正交的X轴方向作为振动片10的长度尺寸2a(在本实施例中为振动片10的支撑方向),把与X轴正交的Z轴方向作为振动片10的宽度尺寸2c。
在设于振动片10正反面的主面11上,设置两个槽,即包围主面11的中心部12的、大致沿着振动片10的外形形状的封闭状内侧槽13(槽宽w1)和外侧槽14(槽宽w2)。内侧槽13和外侧槽14分别形成为槽宽w1、w2是50μm,深度是3μm。
此处,结合图2对实施例1的使用了多个槽的振动片的在厚度方向上的滑动振动的衰减进行说明。
图2是表示振动片的主振动即在厚度方向上的滑动振动的衰减的示意图。另外,在本实施例中,说明由两个槽保持振动片的外周部,并且使衰减到不影响主振动即厚度方向的滑动振动特性的振动位移量的示例。
根据图2,在厚度方向上的滑动振动在振动片10的中心部以最大位移(h)进行。振动的衰减是通过设在振动片上的槽1和槽2来实现,首先,在厚度方向上的滑动振动的衰减从设在振动片的槽1的内周侧端(1h)开始,在距槽1的外周侧端(1m)之间进行达到规定的位移量的衰减。在槽1和槽2之间、即槽1的外周侧没有槽的部分,通过槽1而衰减的振动暂时停止衰减,振动的位移量(m)几乎不变地持续到槽2的位置。然后,在厚度方向上的滑动振动从槽2的内周侧端(2m)再次开始衰减,一直衰减到槽2的外周侧端(2n)。之后,由于是平坦部而不是槽部,所以振动的位移量(n)几乎不变地以较小的水平持续。
图5表示结合本实施例的有限要素法(FEM)计算位移分布的结果。该图5中的纵轴为了比较振动的位移量,表示为任意的单位(ArbitrailyUnit)。并且,横轴表示振动片10在X方向上的尺寸。
根据图5所示的本实施例的有限要素法(FEM)的位移分布的计算结果判明,图5(a)所示的X轴方向(振动片的支撑方向)的位移分布和图5(b)所示的Z轴方向的位移分布均通过两个槽形成了衰减。并且,在确保主振动部分的振动位移的同时,在振动片的外周端部,振动的位移量几乎消失。
根据本实施例,通过设置多个包围振动片的中心部的大致封闭状槽,相对振动片的所有方向,可以使厚度方向的滑动振动从主面的中心部朝向主面的外周部阶段性地地衰减。因此,在接近主振动的部分不会产生急剧的振动衰减,即使固定振动片的外周部,也能够使振动衰减到不影响主振动即厚度方向的滑动振动的值。
另外,通过使多个封闭状槽形成为相同深度,可以利用蚀刻等加工同时形成多个槽。
(变形例)
图3是表示振动片具有多个槽的变形例的振动片的俯视图。
如图3(a)和图3(b)所示,多个槽也可以构成为在被设置成封闭状的多个槽的局部没有槽。图3(a)是在4个角部C1、C2、C3、C4没有槽的结构,图3(b)是在Z轴方向的局部具有没有槽的部分F的结构。另外,没有槽的部分如果对振动衰减没有影响,其位置、数量可以任意设定。
并且,多个槽如图3(c)所示,被设置成封闭状的多个槽的宽度可以不定,也可以局部具有宽度较宽的部分。根据图3(c),在外周侧的槽O中,沿着Z轴方向设置的槽23a的宽度小于沿着X轴设置的槽22a的宽度,在中心部侧的槽I中,沿着Z轴方向设置的槽22b的宽度小于沿着X轴设置的槽23b的宽度。
并且,槽的宽度也可以具有在边的中途局部变宽的部分24,另外虽然未图示,但槽的宽度也可以具有局部变窄的部分。
图4是表示其他变形例的概略图,图4(a)是振动片的俯视图,图4(b)是该图4(a)的A-A剖面图。
另外,也可以构成如图4所示的结构,即,把槽8设置成包围振动片10的中心部的封闭状,在大致沿着位于必须避免急剧衰减的方向(在本实施例中为振动片的支撑方向)上的槽8的位置(在本实施例中为槽8的外周侧)上设置槽9、槽10(槽宽w3)。
另外,槽9和槽10也可以不到达振动片10的外周,而在振动片10内分别形成槽的端部。由此,通过确保振动片外周部的厚度,并且防止在到达振动片10的端面的槽部产生的应力集中,可以防止振动片因来自外部的冲击等而破损(裂纹、裂缝)。
(实施例2)
结合图6对作为本发明的压电振动片的一个实施例的、由被设置成封闭状的槽和槽的间隔不同的石英构成的振动片进行说明。图6是说明实施例2的振动片的概略图,图6(a)是振动片的俯视图,图6(b)是A-A剖面图。
如图6所示,具有接近振动片10的中心部30的槽3、接近振动片10的外周部31的槽5、位于槽3和槽5中间的槽4这3个槽(三道槽),接近振动片的中心部30的两个槽、即槽3和槽4的间隔L3大于接近振动片的外周部31的两个槽、即槽4和槽5的间隔L4(L3>L4)。
同样,虽然未图示,在设置4个或4个以上的槽时,使槽和槽的间隔形成为从振动片10的中心部30朝向外周部31逐渐变小。
另外,图7表示使用有限要素法(FEM)计算本实施例的压电振动片的X轴方向(振动片的支撑方向)的位移分布的结果。根据图7判明,能够可靠地进行在厚度方向上的滑动振动的衰减,确保主振动部分的振动位移,并且在振动片的外周端部,振动的位移量几乎消失。
这种振动的衰减,通过增大槽和槽的间隔、即增大不产生衰减的区域,可以使振动缓慢衰减。
如本实施例那样,增大接近振动区域的部分的槽和槽的间隔,并且朝向外周部逐渐变小,由此在振动位移大、即接近主振动的区域的振动衰减变缓,不会产生急剧的振动衰减,而朝向外周部缓慢地进行衰减。因此,可以抑制向外周部的振动传播,并且不会影响主振动即在厚度方向上的滑动振动的电特性。
使用图8说明作为本发明的压电振动片的一个实施例的、由多个封闭状的槽宽度不同的石英构成的振动片。图8是说明实施例3的振动片的概略图,图8(a)是振动片的俯视图,图8(b)是A-A剖面图。
如图8所示,接近振动片10的中心部33的槽6的槽宽S6小于接近振动片10的外周部34的槽7的槽宽S7(S6<S7)。
同样,在设置3个或3个以上的多个槽时,使槽的槽宽形成为从振动片10的中心部33朝向外周部34逐渐变大。
图9表示使用有限要素法(FEM)计算本实施例的压电振动片的X轴方向(振动片的支撑方向)的位移分布的结果。根据图9判明,能够可靠地进行在厚度方向上的滑动振动的衰减,确保主振动部分的振动位移,并且在振动片的外周端部,振动的位移量几乎消失。
根据本实施例,形成为接近主振动区域的槽的宽度最小,并且朝向外周部逐渐变大,由此开始减小接近振动位移大的主振动的部分的衰减,随着逐渐接近主振动的影响变小的外周侧而增大槽宽,可以实现彻底衰减。因此,能够防止在接近主振动的区域的急剧振动衰减,能够完全抑制向外周部的振动传播,并且不会影响主振动即在厚度方向上的滑动振动的电特性。
这样,通过设置多个包围振动片的中心部的大致封闭状的槽,相对振动片的所有方向,可以使厚度方向的滑动振动从主面的中心部朝向主面的外周部阶段性地地衰减。因此,在接近主振动的部分不会产生急剧的振动衰减,即使固定振动片的外周部,也能够使振动衰减到不影响主振动即厚度方向的滑动振动的值。
另外,通过改变多个槽的形状和配置,可以控制振动的衰减状态,获得最佳的衰减曲线,所以能够确保主振动的特性,并且减小振动的衰减区域。即,有利于实现振动片的小型化。
(实施例4)
另外,振动片上不设置多个槽,而只设置一个槽宽大于振动片的厚度的槽(单道槽),由此可以把主面中心部在厚度方向上的滑动振动向外周部的传播抑制到不影响主振动的水平。
下面,结合图10对作为本发明的压电振动片的一个实施例的、槽宽大于的振动片的厚度尺寸的振动片进行说明。图10是说明实施例4的振动片的概略图,图10(a)是振动片的立体图,图10(b)是振动片的俯视图,图10(c)是图10(b)所示振动片的A-A剖面图。
在本实施例中,作为在主面上具有形成了规定的槽宽的一个槽的压电基板的一例,使用谐振频率为27MHz、X边比为33、Z边比为21的AT切割石英振动片41进行说明。本实施例的振动片41的Y轴和Z轴对应基于IEC标准的结晶轴定义中的、绕X轴向+X轴方向顺时针旋转35.25度形成的新坐标轴。振动片41的形状是在Y轴方向具有厚度2b的矩形形状平板,在其正反面具有主面42,该主面42把与Z轴正交的X轴方向作为振动片41的长度2a(在本实施例中为振动片41的支撑方向),把与X轴正交的Z轴方向作为振动片41的宽度2c。
在设于振动片41的正反面的主面42上,设置有包围主面42的中心部43的、大致沿着振动片41的外形形状的封闭状的槽44。槽44形成为槽宽2w是100μm,深度是3μm。
图11是表示在实施例4说明的振动片的槽宽与振动片的Z方向端部(宽度方向端部)的位移量的相关图。根据图11判明,振动片端部的位移量可以衰减到不影响主振动的水平的槽宽约为60μm,与该振动片的厚度基本一致。另外,虽然未图示,但在确认其他频率的相关值时,可以确认到振动片端部的位移量可以衰减到不影响主振动的水平的槽宽,与该振动片的厚度基本一致。
因此,通过把槽宽2w>振动片厚度2b的槽设置成包围振动片的中心部的大致封闭状,可以抑制主振动向振动片的外周部传播,能够使振动片端部的位移量衰减到不影响主振动的水平。
图12是表示使用有限要素法(FEM),按照每个槽宽计算本实施例的压电振动片的X轴方向(振动片的支撑方向)的位移分布的结果图。根据图12判明,在小于振动片厚度的槽宽50μm中,在振动片的外周部存在振动的传播,由于传播的影响,主振动的位移量变小。并且,在槽宽60μm和槽宽100μm中,能够可靠地进行在厚度方向上的滑动振动的衰减,确保主振动部分的振动位移,而且在振动片的外周端部,振动的位移量几乎消失。根据本计算结果可以确认到,通过把槽宽2w>振动片厚度2b的槽设置成包围振动片的中心部的封闭状,可以抑制主振动向振动片外周部的传播,振动片端部的位移量衰减到不影响主振动的水平。
(变形例)
另外,也可以在振动片的主面形成多个槽,使多个槽中位于最外周侧的槽的宽度大于等于压电基板的厚度。
下面,结合图13说明作为本发明的压电振动片的变形例的振动片。图13是说明实施例4的变形例的振动片的概略图,图13(a)是振动片的俯视图,图13(b)是图13(a)所示振动片的A-A剖面图。
在本变形例中,使用和实施例4相同的AT切割石英振动片41说明槽的主要部分。
在设于振动片41的正反面的主面42上,设置有两个槽,即包围主面42的中心部43的、大致沿着振动片41的外形形状的封闭状内侧槽45(槽宽w4)和外侧槽46(槽宽2w)。内侧槽45形成为槽宽w4为50μm,深度是3μm。外侧槽46形成为槽宽2w是60μm,深度是3μm。该外侧槽46的槽宽2w大于振动片41的厚度2b,形成槽宽2w>振动片厚度2b的槽46。
这样,该变形例可同时具有设置多个槽的效果和使槽宽大于振动片厚度的效果,可以使振动衰减到不对主振动的振动产生影响的区域。特别是通过使最外侧的槽宽大于振动片厚度,可以形成可靠地抑制振动的传播的状态。
另外,在上述说明中,使用长方形状(矩形形状)的振动片进行了说明,但是在以图14所示外形形状为圆形的振动片为代表的、未图示的外形形状为正方形等其他形状的振动片形状中,也可以使用相同的结构。并且,在图14中表示了外周侧的封闭状槽被中途切断的形状,但不限于此,也可以是外侧槽与内侧槽为相同的封闭状槽。
另外,说明了槽设置在主面的正反面的情况,但不限于此,即使是设在单面的结构也具有相同效果。
另外,在上述实施例的说明中使用的图中,表示了封闭状的槽为直线形状且与振动片的外形形状平行的示例,但不限于此,可以是曲线形状等的非直线形状,还可以与振动片的外形不平行。
(实施例5)
另外,也可以提供一种使用上述的振动片,在设于振动片的正反面的主面上以任意形状形成用于产生在厚度方向上的滑动振动的激励电极和与激励电极连接的支撑电极的压电振动片。
图15和图16是表示在实施例1说明的振动片上,作为电极而形成了激励电极和支撑电极的实施例。
在图15中,图15(a)是形成有电极的振动片的俯视图,图15(b)是图15(a)所示振动片的A-A剖面图。
在设于振动片10的正反面的主面11上设置有两个槽,即,包围主面11的中心部12的、大致沿着振动片10的外形形状的封闭状内侧槽13和外侧槽14。在振动片10的中心部12的正反面上,形成有用于产生在厚度方向上的滑动振动的激励电极60。激励电极60形成为矩形形状,并且留出中心部12的周缘部。另外,从激励电极60朝向振动片10的外周部形成与外部连接的支撑电极61。
并且,也可以将激励电极的形成范围扩大到一部分的槽或整个槽。
在图16中,图16(a)是表示配置了电极的振动片的俯视图,图16(b)是图16(a)所示振动片的A-A剖面图。
在设于振动片10的正反面的主面11上设置有两个槽,即,包围主面11的中心部12的、大致沿着振动片10的外形形状的封闭状内侧槽13和外侧槽14。激励电极62经过中心部12和槽13,扩展到槽13和槽14之间的中间部15,并且形成为矩形形状。另外,从形成于振动片10的正反面的激励电极62朝向振动片10的外周部形成与外部连接的支撑电极63。
这样,通过在振动片的正反面上以任意形状形成用于使形成有槽的振动片产生在厚度方向上的滑动振动的激励电极和与激励电极连接的支撑电极,可以获得与上述的振动片相同的效果。即,可以抑制振动片的主振动向外周部传播,该振动片的端部位移量衰减到不影响主振动的水平。
(实施例6)
图17表示使用了本发明的压电振动片的压电振子。图17是本发明的压电振子的概略图,图17(a)是压电振子的立体图,图17(b)是图17(a)所示压电振子的A-A剖面图。
本发明的压电振子50,例如在陶瓷制封装体(收纳容器)51内的基座52上,利用导电性粘接剂57等固定振动片55,由此构成电连接。在振动片55的主面上形成有:使产生在厚度方向上的滑动振动的任意形状的激励电极53;从激励电极53连接的外部连接用支撑电极54;和用于抑制在厚度方向上的滑动振动向外周部传播的、包围主面的中心部的大致封闭状的槽56。此处,封装体51的底部58形成为凹陷结构,以使除固定连接振动片55的基座52以外的部分不接触振动片55。另外,盖体59接合在封装体51的上面,形成气密密封结构。
根据本实施例的压电振子,利用包围振动片55的中心部的大致封闭状的槽56,可以在振动片55的所有方向的外周部,通过使用能够把振动衰减到不影响主振动即在厚度方向上的滑动振动的值这样的振动片55,即使把该振动片55的外周部固定连接在封装体51上,也能够继续进行不影响主振动特性的稳定振动。并且,可以提供能够获取较大的频率可变量的、振动特性良好的压电振子50。
(实施例7)
图18表示使用了本发明的压电振动片的压电振荡器。图18是本发明的压电振荡器的概略图,图18(a)是压电振荡器的立体图,图18(b)是图18(a)所示压电振荡器的A-A剖面图。
本发明的压电振荡器70,例如在陶瓷制封装体(收纳容器)71内的基座72上,利用导电性粘接剂78等固定振动片77,由此构成电连接。在振动片77的主面上形成有:使产生在厚度方向上的滑动振动的任意形状的激励电极74;从激励电极74连接的外部连接用支撑电极75;和用于抑制在厚度方向上的滑动振动向外周部传播的、包围主面的中心部的大致封闭状的槽76。另外,在该封装体71的底部79固定有与振动片77电连接的、至少具有使振动片77动作的功能的动作电路部80。此处,封装体71的底部79形成为具有深度的凹陷结构,以使除固定连接振动片77的基座72以外的部分不接触振动片77和动作电路部80。另外,固定在封装体71内的振动片77和动作电路部80,通过接合在封装体71上面的盖体81被收纳成气密状态。
根据本实施例的压电振荡器,利用包围振动片77的中心部的大致封闭状的槽76,可以在振动片77的所有方向的外周部,使振动衰减到不影响主振动即在厚度方向上的滑动振动的值,通过使用这种振动片77,即使把该振动片77的外周部固定连接在封装体71上,也能够继续进行不影响主振动特性的稳定振动。并且,可以提供能够获取较大的频率可变量的、振动特性良好的压电振荡器70。
另外,在以上实施例中,作为压电振动片的材料,以石英为例进行了说明,但是也可以使用钽酸锂、铌酸锂或者PZT等其他压电材料实施,并能够获得相同的效果。

Claims (9)

1.一种压电振动片,在压电基板的正反面上设置形成有使所述压电基板振动的激励电极的主面,把在厚度方向上的滑动振动作为主振动,其特征在于,
用于抑制所述在厚度方向上的滑动振动从所述主面的中心部向外周部传播的多个槽,被设置成包围至少一方的所述主面的中心部的大致封闭状。
2.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,所述多个槽中的位于所述主面的最外周侧的槽的宽度大于等于所述压电基板的厚度。
3.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,沿着支撑所述压电振动片的方向的所述一个槽的一部分设置有与一个槽不同的槽。
4.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,所述多个槽形成3列或3列以上的槽,所述多个槽形成为按照从所述主面的中心部朝向外周部的方向,相邻的槽和槽的间隔逐渐变窄。
5.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,所述多个槽形成为按照从最接近所述主面的中心部槽朝向外周部的方向,槽的宽度逐渐变宽。
6.一种压电振动片,在压电基板的正反面设置形成有使所述压电基板振动的激励电极的主面,把在厚度方向上的滑动振动作为主振动,其特征在于,
用于抑制所述在厚度方向上的滑动振动向所述主面的外周部传播的槽,被设置成包围至少一方所述主面的中心部的大致封闭状,
所述槽的宽度大于等于所述压电基板的厚度。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的压电振动片,其特征在于,至少在所述压电振动片的主面的中心部形成有任意形状的激励电极、和与所述激励电极连接的支撑电极。
8.一种压电振子,其特征在于,包括:
权利要求7所述的压电振动片;和
固定连接所述压电振动片的保持部。
9.一种压电振荡器,其特征在于,包括:
权利要求7所述的压电振动片;
用于驱动所述压电振动片的电路部;和
具有固定连接所述压电振动片和所述电路部的固定部的保持部。
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