JP2006148857A - 圧電振動片および圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧電材料により形成された所定長さの基部51と、前記基部の一端側から延びる複数の振動腕35,36とを備えており、さらに、前記基部の前記一端側より前記所定距離だけ離れた他端側から幅方向に延長され、かつ前記振動腕の外側において、該振動腕と同じ方向に延びる一対の支持用アーム61,62とを備える圧電振動片である。
【選択図】 図1
Description
図17は、圧電デバイスに従来より用いられている圧電振動片の一例を示す概略平面図である。
このような圧電振動片1においては、駆動用の電極を介して駆動電圧が印加されると、各振動腕3,4の先端部を近接・離間するようにして、屈曲振動することにより、所定の周波数の信号が取り出されるようになっている。
そして、この接着剤による固定支持後に、圧電振動片を構成する材料と、パッケージなどの材料の線膨張係数の相違などに起因して残る残留応力が、振動腕の屈曲振動を妨げないように、基部2に切り込み部9,9を形成するようにしている。
このような、圧電振動片1においては、小型化が進められた結果、振動腕3,4の腕幅W1,W1がそれぞれ100μm程度、これらの間の距離MW1が100μm程度、基部2の幅BW1が500μm程度である。そして、これらの部位の小寸法化を進め、これに対応して、基部の長さBL1も小寸法とされることで、圧電振動片1の小型化が進められている。
図18および図19は、圧電振動片1の温度特性を示すグラフであり、図18は温度−周波数特性、図19は温度−CI(クリスタルインピーダンス)値特性を示している。
図示するように、図18の温度−周波数特性については、従来と変わらず、特に問題は無いが、図19の温度−CI値特性においては、きわめて不安定となる問題がある。
このため、支持用アームがパッケージなどの基体側に接着などにより接合された場合においては、周囲温度の変化や、落下衝撃などを原因として、その接合箇所に生じた応力変化が、支持用アームの接合箇所から、前記基部の他端までの距離を隔てて、さらには基部の所定長さの距離を隔てて振動腕に影響を与えることはほとんどなく、このため、特に温度特性が良好となる。
しかも、これとは逆に屈曲振動する振動腕からの振動漏れは、基部を隔てた支持用アームに達するまでに基部の所定長さを隔てていることから、ほとんど及ぶことがない。すなわち、基部長さが極端に短いと、屈曲振動の漏れた成分が支持用アーム全体に拡がり、制御が困難となる事態が考えられるが、この発明において、そのようなおそれがない。
そして、このような作用を得ることができる上に、支持用アームは、基部の他端から幅方向に延長され、振動腕の外側で、この振動腕と同じ方向に延びる構成としたから、全体の大きさをコンパクトにすることができる。
第2の発明の構成によれば、振動腕の屈曲振動による振動漏れが前記基部を介して、支持用アームの接合箇所に及ぶことを抑制し、CI値の上昇を防止することができる。
第3の発明の構成によれば、支持用アームは、振動腕と同じ方向に延びる構成とすることに加えて、振動腕の先端よりも支持用アームの先端が基部寄りとなるようにすることで、全体を小型化することができる。
第4の発明の構成によれば、振動腕の屈曲振動による振動漏れが、僅かながら支持用アームに及んだ場合であっても、接合箇所に伝えられることを極力低減することができる。
第5の発明の構成によれば、前記剛性を低くした構造が、前記支持用アームの途中に形成した縮幅部であると、このような構造を圧電振動片の外形形成時に容易に形成することができる。
第6の発明の構成によれば、前記剛性を低くした構造が、前記支持用アームの途中に形成した切り込み部である場合にも、このような構造を圧電振動片の外形形成時に容易に形成することができる。
第7の発明の構成によれば、第1の発明と同様の原理により、温度特性を良好にしながら、小型でコンパクトな圧電デバイスを実現できる。
これらの図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、この圧電デバイス30は、基体であるパッケージ57内に圧電振動片32を収容している。
パッケージ57は、図1および図2に示すように、例えば、矩形の箱状に形成されている。具体的には、パッケージ57は、第1の基板55と第2の基板56とを積層して形成されており、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して図示の形状とした後で、焼結して形成されている。
このため、この圧電振動片32の導電性接着剤43による固定支持の後においては、圧電振動片32を構成する材料と、パッケージ57を構成する材料の線膨張係数の相違などに起因して、基部51には、残留応力が存在している。
各振動腕35,36の主面の表裏には、好ましくは、それぞれ長さ方向に延びる長溝33,34をそれぞれ形成し、図1および図2に示すように、この長溝内に駆動用の電極である励振電極37,38が設けられている。
尚、この実施形態では、各振動腕35,36の先端部は、ややテーパ状に次第に拡幅されることにより、重量増加され、錘の役割を果たすようにされている。これにより、振動腕の屈曲振動がされやすくなっている。
このような圧電振動片32の音叉状の外形と、各振動腕に設ける長溝は、それぞれ例えば水晶ウエハなどの材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、ドライエッチングすることにより精密に形成することができる。
そして、長溝33,34内の励振電極に駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕の長溝が形成された領域の内部の電界効率を高めることができるようになっている。
これにより、振動腕35,36が屈曲振動する際に振動漏れが基部51側に漏れ、支持用アーム61,62に伝搬することを抑制し、CI値を低く抑えることができる。
この距離BL2は、好ましくは、振動腕35,36の腕幅寸法W2の大きさを超える寸法とされている。
すなわち、音叉型振動片の振動腕35,36が屈曲振動する際に、その振動漏れが基部51に向かって伝えられる範囲は、振動腕35,36の腕幅寸法W2と相関がある。本発明者はこの点に着目し、支持用アーム61,62の基端となる箇所を適切な位置にもうけなければならないという知見を持った。
同様の理由により、切り込み部71,72が形成される箇所も、振動腕35,36の付け根部52の箇所から振動腕35,36の腕幅寸法W2の大きさを超える箇所とするのが好ましい。このため、切り込み部71,72は、支持用アーム61,62が基部51に対して一体に接続されている箇所を含んで、そこよりも振動腕寄りの位置に形成される。
尚、支持用アーム61,62は振動に関与しないので、その腕幅SWに特別の条件はないが、支持構造を確実にするため、振動腕よりも大きな幅とすることが好ましい。
しかも、これとは逆に屈曲振動する振動腕35,36からの振動漏れは、基部51を隔てた支持用アーム61,62に達するまでに距離BL2を超える基部51の所定長さを隔てていることから、ほとんど及ぶことがない。
そして、このような作用を得ることができる上に、支持用アーム61,62は、図示したように、基部51の他端部53から幅方向に延長され、振動腕35,36の外側で、この振動腕と同じ方向に延びる構成としたから、全体の大きさをコンパクトにすることができる。
また、この実施形態では、図1に示すように、支持用アーム61,62の先端が、振動腕35,36の先端よりも基部51寄りになるように形成されている。この点においても、圧電振動片32の大きさをコンパクトにすることができる。
これに対して、図1の圧電振動片32では、互いにパッケージ57の幅方向一杯に離れた支持用アーム61,62のそれぞれの中間付近に対応する電極部31,31に、導電性接着剤43,43を塗布すればよいので、上述のような困難さがほとんどなく、また、短絡の心配もないものである。
図示するように、図4の温度−周波数特性については、従来と同様、特に問題が無いだけでなく、図3の温度−CI値特性に関しては、図19と比較すると容易に理解されるように、きわめて良好となっている。
図5と図6は、圧電振動片の第2実施形態、第3実施形態をそれぞれ表しており、これらの実施形態は、支持用アームの一部に剛性を低くした構造を採用した例である。これらの図において、図1および図2で説明した圧電振動片32と共通する箇所には、同一の符号を付して重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
つまり、各支持用アーム61−1,62−1では、その長さ方向の中間付近に向かって、腕幅が徐々に縮幅されており、この中間付近は最も幅の狭い縮幅部となっている。このため、この縮幅部77,77は支持用アームの剛性が最も低い箇所となっており、伝搬した歪みはここに集中しやすいので、導電性接着剤43,43の箇所まで振動漏れが伝わりにくい構造とすることができる。しかも、このような縮幅部77,77は圧電振動片32−1の外形形成時にエッチングなどの手法により容易に形成することができる。
すなわち、振動の漏れ込み防止の機能を重視する場合には、切り込み部75,76を両方設けた方がよく、支持用アーム61−2自体の強度を重視する場合には、どちらかひとつを形成すればよい。また、このような切り込み部75,76は圧電振動片32−2の外形形成時にエッチングなどの手法により容易に形成することができる。
図7および図8は、本発明の圧電デバイスの第4実施形態を示しており、図7はその概略平面図、図8は図7のB−B線切断端面図である。また、図9は図7の圧電振動片32の詳細を説明するための拡大平面図、図10は図7の振動腕部分に関するC−C線切断端面図である。
これらの図に示す圧電デバイス30−1およびその一部の構成のうち、図1で説明した圧電デバイス30と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
パッケージ57−1の底部には、製造工程において、脱ガスするための貫通孔27を有している。貫通孔27は、第1の基板54に形成された第1の孔25と、第2の基板55に形成され、上記第1の孔25よりも小さな外径を有し、第1の孔25と連通した第2の孔26で形成されている。
そして、貫通孔27には、封止材28が充填されることにより、パッケージ57−1内が気密状態となるように孔封止されている。
このため、図1の圧電デバイス30よりも圧電振動片32−3を接合する接合強度に優れている。
また、図示は省略するが、支持用アーム61の接合箇所と基部51との間となる箇所の一部に、剛性を低下させた箇所ないし構造、例えば、図6で説明した符号75,76で説明した構造のように、切り込み部もしくは縮幅部などを設けるようにしてもよい。これにより、CI値の低減などを期待できる。
また、支持用アーム61,62の外側コーナ部61a,62aは、それぞれ内方に凸もしくは外方に凸となったR状に面取りされることにより、欠けたりする損傷を防止している。
ひとつの支持用アームについて、1点で接合する場合は、接着剤塗布領域の長さが、圧電振動片32−3の全長aの25パーセント以上を確保することが十分な接合強度を得る上で好ましい。
この実施形態のように、2点の接合箇所を設ける場合には、接合箇所どうしの間隔を圧電振動片32−3の全長aの25パーセント以上とすることが十分な接合強度を得る上で好ましい。
尚、蓋体40は、透明な材料でなく、例えば、コバールなどの金属板体をシーム封止などで接合する構造としてもよい。
これにより、振動腕35,36は互いに逆相振動となるように励振され、基本モード、すなわち、基本波において、各振動腕35,36の先端側を互いに接近・離間させるように屈曲振動されるようになっている。
ここで、例えば、圧電振動片32−3の基本波は、Q値:12000、容量比(C0/C1):260、CI値:57kΩ、周波数:32.768kHz(「キロヘルツ」、以下同じ)である。
また、2次の高調波は、例えば、Q値:28000、容量比(C0/C1):5100、CI値:77kΩ、周波数:207kHzである。
図9に示す圧電振動片32−3の各振動腕35,36は同じ形状であるから、振動腕36について説明すると、基部51から各振動腕が延びる基端部Tでは、振動腕幅が最も広い。そして、振動腕36の付け根部であるこのTの位置から振動腕36の先端側に僅かな距離だけ離れたUの箇所の間において、急激に縮幅する第1の縮幅部TLが形成されている。そして第1の縮幅部TLの終端であるUの位置から、振動腕36のさらに先端側に向かってPの位置まで、すなわち、振動腕に関して、CLの距離にわたって、徐々に連続的に縮幅する第2の縮幅部が形成されている。
すなわち、基本波のCI値が低減されると同時に、高調波のCI値も抑制され、該高調波のCI値が、基本波のCI値よりも小さくなると、高調波により発振しやすくなってしまう。
そこで、長溝を長くしてCI値を低くするだけでなく、さらに、腕幅の変更点Pについても振動腕の先端よりに設けることで、CI値を低減しつつ、さらにCI値比(高調波のCI値/基本波のCI値)を大きくすることができる。
すなわち、振動腕36ではその根本部分、つまり、付け根付近が、第1の縮幅部TLにより、剛性が強化されている。これにより、振動腕の屈曲振動を一層安定させることができ、CI値の抑制をはかることができる。
このため、2次の高調波における振動の際の振動の「節」を、振動腕36のより先端側に位置させることができると考えられ、このことにより、長溝34を長くして圧電材料の電界効率を上げ、CI値を上昇させても、基本波のCI値を抑制しながら、2次の高調波のCI値の低下を招くことがないようにすることができる。このことから、図9に示すように、好ましくは腕幅の変更点Pを長溝の先端部よりも、振動腕の先端側に設けることで、ほぼ確実にCI値比を大きくして、高調波による発振を防止できる。
そして、上記j/b=61.5パーセントとした場合、振動腕36の最大幅/最小幅の値である腕幅縮幅率Mを1.06よりも大きくすることにより、CI値比を1より大きくすることができ、高調波による発振を防止することができることが確認されている。
かくして、全体を小型化しても、基本波のCI値を低く抑えることができ、ドライブ特性が悪化することがない圧電振動片を提供することができる。
図10の寸法xで示すウエハ厚み、すなわち、圧電振動片を形成する水晶ウエハの厚みは、70μmないし130μmが好ましい。
図9の寸法aで示す圧電振動片32−3の全長は、1300μmないし1600μm程度である。振動腕の全長である寸法bは、1100ないし1400μmとし、圧電振動片32−3の全幅dは、400μmないし600μmとすることが、圧電デバイスの小型化の上で好ましい。このため、音叉部分の小型化のためには、基部51の幅寸法eは200ないし400μm、支持アームの幅fは、30ないし100μmとすることが支持効果を確実にする上で必要である。
さらに、図10の振動腕35(振動腕36も同じ)における長溝33の外縁と振動腕の外縁との寸法m1,m2は、ともに3ないし15μmとするとよい。寸法m1,m2は15μm以下とすることで、電界効率が向上し、3μm以上とすることで、電極の分極が確実に行われるのに有利である。
図9の振動腕36において、腕幅の変更点Pよりも先端側が拡幅している拡幅度合いが、振動腕36の腕幅が最小とされている箇所である該腕幅の変更点Pの箇所の幅に対して、0ないし20μm程度の増加とするのが好ましい。これを超えて拡幅されると、振動腕36の先端部が重くなりすぎて、屈曲振動の安定性を損なうおそれがある。
また、好ましくは、基部51には、図1の実施形態と同様に、基部51の両側縁に、凹部もしくは切り込み部71,72を設けてあり、その深さ(図9の寸法q)は、例えば60μm程度とすることができる。
また、本実施形態では、パッケージ寸法を小型にするために、基部51の側面と支持用アーム61,62の間隔(寸法p)が30ないし100μmとされている。
発振回路91は、増幅回路92と帰還回路93を含んでいる。
増幅回路92は、増幅器95と帰還抵抗94を含んで構成されている。帰還回路93は、ドレイン抵抗96と、コンデンサ97,98と、圧電振動片32とを含んで構成されている。
ここで、図11の帰還抵抗94は、例えば10MΩ(メガオーム)程度、増幅器95はCMOSインバータを用いることができる。ドレイン抵抗96は、例えば200ないし900kΩ(キロオーム)、コンデンサ97(ドレイン容量)と、コンデンサ98(ゲート容量)は、それぞれ10ないし22pF(ピコファラド)とすることができる。
図13は、本発明の圧電振動片の第5の実施形態を示す概略平面図である。
第5の実施形態の圧電振動片32−4に関して、第4の実施形態の圧電振動片32−3と同一の構成には共通する符号を付して、重複する説明を省略し、以下、相違点について説明する。
図13の圧電振動片の支持用アーム61,62においては、符号43,43で示す導電性接着剤の塗布領域としての接合箇所と、基部51との間に、剛性を低くした構造として、切り込み部75−1と、切り込み部76とを設けている。この切り込み部75−1と、切り込み部76は、それぞれ支持用アームの基端付近において、外側の側縁と、内側の側縁から形成されている点では、図6の第3実施形態と同じであり、同様に、振動腕35,36の屈曲振動の漏れ込みをより確実に防止できる効果がある。
しかしながら、この実施形態では、切り込み部75−1と、切り込み部76とは、支持用アーム61,62のそれぞれについて、その長さ方向の同じ位置に形成されている点が
第3実施形態とは異なっている。
なお、接合箇所は、図1の実施形態と同様に各支持用アーム61,62について、それぞれ1箇所としてもよいことは言うまでもない。
第6の実施形態の圧電振動片32−5に関して、第4の実施形態の圧電振動片32−3と同一の構成には共通する符号を付して、重複する説明を省略し、以下、相違点について説明する。
すなわち、支持用アームに設けた貫通孔86は、振動腕35,36の屈曲振動の漏れ込みを低減できる点で、切り込み部と同様の作用を発揮するが、切り込み部を設けることにより、支持用アームについて、部分的に必要以上の剛性低下が生じると考えられる場合には、貫通孔86を設けた方が、より剛性低下が小さく、強度的に有利となる。
なお、接合箇所は、図1の実施形態と同様に各支持用アーム61,62について、それぞれ1箇所としてもよいことは第5実施形態の場合と同じである。
第7の実施形態の圧電振動片32−6に関して、第4の実施形態の圧電振動片32−3と同一の構成には共通する符号を付して、重複する説明を省略し、以下、相違点について説明する。
各支持用アーム61,62は同じ構造であるから、支持用アーム61だけについて説明する。具体的には、例えば、圧電振動片32−6の重心位置Gに関して、支持用アーム61の該重心位置Gからそれぞれ同じだけ離れた互いに対称の位置に、幅寸法を大きくした接合部84,85が形成されている。
支持用アーム61の基端部を除き、接合部84,85以外の領域では、幅寸法を狭めることにより、上記細幅部82,83が形成されている。
以上の構成において、細幅部82,83は、振動腕35,36の屈曲振動の漏れ込みを低減できる点で、切り込み部と同様の作用を発揮する。
また、導電性接着剤43,43を塗布する領域については、接合部84,85のように、外形上、他の領域と異なる形状を持たせることで、後述する製造工程におけるパッケージへの圧電振動片の接合工程において、画像処理などによる工程を実現する上で有利である。
また、長溝33,34の基部51側端部の位置は、図9において振動腕35,36の付け根、すなわちTの位置と同じか、それより僅かに振動腕先端側であって、第1の縮幅部TLが存在する範囲内であることが好ましく、特にTの位置よりも基部51の基端側に入り込まないようにすることが好ましい。
次に、図12のフローチャートを参照しながら、上述の圧電デバイスの製造方法の一例を説明する。以下の工程では、一部の実施形態の圧電振動片と圧電デバイスを製造する場合についてだけ言及するが、この製造工程は、上述した全ての実施形態について共通のものである。
(蓋体およびパッケージの製造方法)
圧電デバイス30の圧電振動片32と、パッケージ57と、蓋体40は、それぞれ別々に製造される。
蓋体40は、例えば、所定の大きさのガラス板、例えば、硼珪酸ガラスの板ガラスを切断し、パッケージ57を封止するのに適合する大きさの蓋体として用意される。
パッケージ57は、上述したように、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。成形の際には、複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Sを形成する。
先ず、圧電基板を用意し、ひとつの圧電基板から所定数の圧電振動片について、同時にその外形をエッチングにより形成する(外形エッチング)。
ここで、圧電基板は、圧電材料のうち、例えば、圧電振動片32を複数もしくは多数分離することができる大きさの水晶ウエハが使用される。この圧電基板は工程の進行により図9の圧電振動片32−3(図1の圧電振動片32なども同様に製造される)を形成するので、図7あるいは図10に示すX軸が電気軸、Y軸が機械軸及びZ軸が光学軸となるように、圧電材料、例えば水晶の単結晶から切り出されることになる。また、水晶の単結晶から切り出す際、上述のX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、Z軸を中心に時計回りに0度ないし5度(図16のθ)の範囲で回転して切り出した水晶Z板を所定の厚みに切断研磨して得られる。
ここで、外形エッチング工程でのウエットエッチングでは、図9に示した機械軸X、電気軸Y、光学軸Zに関して、エッチングの進行上、次のようなエッチング異方性を示す。
すなわち、圧電振動片32−3に関して、そのX−Y平面内におけるエッチングレートについては、プラスX方向で、このX軸に対して120度の方向、およびマイナス120度の方向の面内においてエッチングの進行が速く、マイナスX方向でX軸に対してプラス30度の方向、およびマイナス30度の方向の内面のエッチングの進行が遅くなる。
同様に、Y方向のエッチングの進行は、プラス30度方向およびマイナス30度方向が速くなり、プラスY方向で、Y軸に対してプラス120度方向、およびマイナス120度方向が遅くなる。
しかしながら、この実施形態では、エッチング液として、フッ酸および、フッ化アンモニウムを用いて、十分な時間、すなわち、9時間ないし11時間という十分な時間をかけて、エッチングを行うことにより、図10で説明した異形部81の突出量vが5μm以内と、きわめて小さくすることができる(ST11)。
この工程において、圧電振動片32−3の切り込み部71,72を含む外形が同時に形成され、終了時には、水晶ウエハに対して、それぞれ細い連結部で基部51付近を接続された多数の圧電振動片32−3の外形完成状態のものが得られる。
次に、図示しない溝形成用レジストにより、図10で示した形態となるように、各長溝を挟む両側の壁部を残す様にして、溝を形成しない部分に耐蝕膜を残し、外形エッチングと同じエッチング条件で、各振動腕35,36の表面と裏面を、それぞれウエットエッチングすることにより長溝に対応した底部を形成する(ST12)。
ここで、図10を参照すると、符号tで示す溝深さは、全体厚みxに対して、30ないし45パーセント程度とされる。tに関して、全体厚みxの30パーセント以下だと、電界効率を十分向上させることができない場合がある。45パーセント以上だと、剛性が不足して、屈曲振動に悪影響を与えたり、強度が不足する場合がある。
真空チャンバー内が、所定の真空度に真空排気され、フレオンガスと、酸素ガスが送られ、その混合ガスが所定の気圧になるまで充填された状態にて、直流電圧が印加されると、プラズマが発生する。そして、イオン化された粒子を含む混合ガスは、メタルマスクから露出した圧電材料に当たる。この衝撃により、物理的に削り取られて飛散し、エッチングが進行する。
次に、蒸着もしくはスパッタリングなどによって、電極となる金属、例えば、金を全面に被覆し、次いで、電極を形成しない箇所を露出したレジストを用いて、フォトリソグラフィの手法により、図7で示した駆動用の電極を形成する(ST13)。
その後、各振動腕35,36の先端部には、スパッタリングや蒸着により、錘付け電極(金属被膜)21,21が形成される(ST14)。錘付け電極21,21は通電されて圧電振動片32−3の駆動に用いられるのではなく、後述する周波数調整に利用される。
続いて、上記したウエハに対する細い連結部を折り取り、圧電振動片32−3を個々に形成する個片にする(ST16)。
次に、図7で説明したように、パッケージ57の各電極部31−1,31−2,31−1,31−2に導電性接着剤43,43,43,43を塗布し、その上に支持用アーム61,62を載置して、接着剤を加熱・硬化させることにより、パッケージ57に対して、圧電振動片32−3を接合する(ST17)。
なお、この導電性接着剤43としては、例えば、合成樹脂などを利用したバインダー成分に、銀粒子などの導電粒子を混入したもので、機械的接合と電気的接続とを同時に行うことができるものである。
次いで、真空中でシーム溶接などにより蓋体40をパッケージ57に接合し(ST19−1)、必要な検査を経て、圧電デバイス30が完成する。
この場合、例えば、低融点ガラスなどを加熱して、蓋体40をパッケージ57に接合する加熱工程が行われるが、この際に、低融点ガラスや導電性接着剤などからガスが生成される。そこで、加熱により、このようなガスを図8で説明した貫通孔27から排出し(脱ガス)、その後、真空中で段部29に金錫、より好ましくは、金ゲルマニウムなどでなる金属球体やペレットを配置し、レーザ光などを照射することにより、溶融する。これにより図8の金属充填材28が貫通孔27を気密に封止する(ST19−2)。
次いで、図8で示すように、ガラスなどでなる透明な蓋体40を透過させるように外部からレーザ光を圧電振動片32−3の振動腕35および/または振動腕36の錘付け電極21の先端側に照射し、質量削減方式により微調整としての周波数調整を行う(ST20−2)。次いで、必要な検査を経て、圧電デバイス30が完成する。
また、この発明は、箱状のパッケージに圧電振動片を収容したものに限らず、シリンダー状の容器に圧電振動片を収容したもの、圧電振動片をジャイロセンサーとして機能するようにしたもの、さらには、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、圧電振動片を利用したあらゆる圧電デバイスに適用することができる。さらに、圧電振動片32では、一対の振動腕を形成しているが、これに限らず、振動腕は3本でも、4本以上でもよい。
Claims (7)
- 圧電材料により形成された所定長さの基部と、
前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、
前記基部の前記一端側より前記所定距離だけ離れた他端側から幅方向に延長され、かつ前記振動腕の外側において、該振動腕と同じ方向に延びる支持用アームと
を備えることを特徴とする、圧電振動片。 - 前記基部には、前記支持用アームが前記基部に対して一体に接続されている接続部よりも前記振動腕寄りの位置に、前記圧電材料を幅方向に縮幅して形成した切り込み部を備えることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。
- 前記支持用アームの先端が、前記振動腕の先端よりも前記基部寄りになるように、前記支持用アームの長さが設定されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の圧電振動片。
- 前記支持用アームは、その基体側への接合箇所よりも前記基部側となる箇所に剛性を低くした構造を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電振動片。
- 前記剛性を低くした構造が、前記支持用アームの途中に形成した縮幅部であることを特徴とする請求項4に記載の圧電振動片。
- 前記剛性を低くした構造が、前記支持用アームの途中に形成した切り込み部であることを特徴とする請求項4に記載の圧電振動片。
- パッケージまたはケース内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、
前記圧電振動片が、
圧電材料により形成された所定長さの基部と、
前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、
前記基部の前記一端側より前記所定距離だけ離れた他端側から幅方向に延長され、前記振動腕の外側において、該振動腕と同じ方向に延びる支持用アームと
を備えることを特徴とする、圧電デバイス。
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