JP2009284219A - 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】 基部(23)の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕(41)と、一対の振動腕の間に形成される振動根元部(27)と、基部の一端側から且つ振動腕の両外側において所定方向に伸びる一対の支持腕(22)と、を備え、一対の振動腕と一対の支持腕との間に形成される支持根元部(26)は、振動根元部(27)と所定方向の位置(K1、K2)が同じである。
【選択図】図1
Description
この構成により、振動根元部と支持根元部の所定方向の位置が同じであるため、一対の振動腕の根元部が左右対称に形成することができ、左右でバランスがとれた構造となる。このためCI値が改善しまた振動漏れも小さくできる。
この構成により、エッチングを行っても左右対称に形成することができる。
この構成により、一対の振動腕と一対の支持腕との間に形成される間隔は一対の振動腕の間隔と同じであるため、一対の振動腕の根元部が左右対称に形成することができ、左右でバランスがとれた構造となる。このためCI値が改善し、また振動漏れも小さくできる。
この構成により、エッチングを行っても左右対称に形成することができる。
支持根元部と振動根元部とを曲線状又は直線状に同一すればよりエッチングで左右が同じバランスとなる。
このような振動腕の構成にすることにより、特に高調波のCI値及びQ値を制御できるため安定した振動周波数を得ることができる。
このような振動腕の構成にすることにより、特に高調波なCI値及びQ値を制御できるため安定した振動周波数を得ることができる。
この構成により、振動腕を振動させ易くするとともにCI値を下げることができる。
第1ないし第8の観点のいずれかに記載の圧電振動片を使うことで、小型化しても安定した振動周波数を行うことができる圧電デバイスとなる。
図1(a)は本実施例の第1音叉型水晶振動片100である。第1音叉型水晶振動片100は第1振動腕41を持ち、さらに支持腕22で構成されている。図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。
第1音叉型水晶振動片100は基部23に音叉型の一対の第1振動腕41を持ち、基部23の長さLKは0.20mm程度で、一対の第1振動腕41の長さは1.25mm程度の長さである。
外形のエッチングは、丸型又は角型の水晶ウエハより同時に多数の第1音叉型水晶振動片100の外形を形成する。第1音叉型水晶振動片100の外形は図示しない耐蝕膜などのマスクを用いて、マスクから露出した水晶ウエハに対して、例えば、フッ酸溶液をエッチング液として、第1音叉型水晶振動片100の外形のエッチングを行う。耐蝕膜としては、例えば、クロムを下地として、金を蒸着した金属被膜などを用いることができる。このエッチング工程は、ウエットエッチングで、フッ酸溶液の濃度や種類、温度等により変化する。
すなわち、第1音叉型水晶振動片100に関するエッチングレートは、Z軸方向が大きく、次にプラスX軸方向が大きく、次にマイナスX軸方向が大きく、Y軸方向が一番小さい。
次に、溝形成用レジストにより、各溝部24を挟む両側の壁部を残す様にして、溝部24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、第1振動腕41の表面と裏面とを、それぞれウエットエッチングすることにより溝部24を形成する。溝部24の深さは厚みに対して、30ないし45パーセント程度とで形成する。
電極は、図1(a)で示すように基部電極31と励振電極32とで形成され、励振電極32においては図1(b)で示すように第1振動腕41の側面にも形成されている。基部電極31と励振電極32とは例えばNi膜からなる下地にAu膜を設けた2層構造で形成されている。
以下の実施例では同様に電極を配線するため、電極の図を省いている。
図2(a)は圧電デバイス50の概略上面図を示し、図2(b)に図2(a)の概略断面図を示す。圧電デバイス50は真空チャンバ内で窪みを持つパッケージPKGに第1音叉型水晶振動片100入れ、真空状態で蓋体53とパッケージPKGとを封止材54により接合する。蓋体53は硼珪酸ガラスなどで形成することで圧電デバイスを構築した後でも周波数の調整をすることができる。
図3はCI値の劣化が少ない第2振動腕42を持つ第2音叉型水晶振動片110を示す。本実施例の第2音叉型水晶振動片110における第2振動腕42以外の構成部分は実施例1と同様なため同一部分の説明を省く。また、図を分かりやすくするために電極を図示しない。
図4はCI値の劣化が少ない第3振動腕43を持つ第3音叉型水晶振動片120を示す。本実施例の第3音叉型水晶振動片120の構成部分も第3振動腕43以外は実施例1と同様なため説明を省く。また、図を分かりやすくするために電極を図示しない。
23 … 基部
24 … 溝部
25 … 接合部
26 … 振動根元部
27 … 支持根元部
41 … 第1振動腕
42 … 第2振動腕
43 … 第3振動腕
46 … 第1くびれ部
47 … 第2くびれ部
50 … 圧電デバイス
53 … 蓋体
54 … 封止材
100 … 第1音叉型水晶振動片
110 … 第2音叉型水晶振動片
120 … 第3音叉型水晶振動片
HW … ハンマー幅
HL … ハンマー長
K1 … 第1基部の長さ
K2 … 第2基部の長さ
KH … 基部ハンマー長
LK … 基部の長さ
W1 … 第1幅
W2 … 第2幅
W3 … 第3幅
PKG … パッケージ
Claims (9)
- 基部の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕と、
前記一対の振動腕の間に形成される振動根元部と、
前記基部の前記一端側から且つ前記振動腕の両外側において前記所定方向に伸びる一対の支持腕と、を備え、
前記一対の振動腕と一対の支持腕との間に形成される支持根元部は、前記振動根元部と前記所定方向の位置が同じであることを特徴とする圧電振動片。 - 前記基部の他端側から前記支持根元部までの距離と前記振動根元部までの距離とが等しいことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。
- 基部の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕と、
前記一対の振動腕の間に形成される振動根元部と、
前記基部の前記一端側から且つ前記振動腕の両外側において前記所定方向に伸びる一対の支持腕と、を備え、
前記一対の振動腕と一対の支持腕との間に形成される間隔は、前記一対の振動腕の間隔と同じであることを特徴とする圧電振動片。 - 前記一対の振動腕と一対の支持腕との間に形成される支持根元部は、前記振動根元部と前記所定方向の位置が同じであることを特徴とする請求項3に記載の圧電振動片。
- 前記支持根元部は、前記振動根元部と同一形状であることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項4に記載の圧電振動片。
- 前記振動腕の幅は、前記一端側から所定方向に向かって縮減しその後第1幅で所定方向に伸び、さらに前記第1幅より広い第2幅で先端まで伸びていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の圧電振動片。
- 前記振動腕の幅は、前記一端側から所定方向に向かって縮減しその後先端まで徐々に広がっていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の圧電振動片。
- 前記振動腕は溝部を有し、この溝部に振動腕を励振させる励振電極が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の圧電振動片。
- 前記請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
この圧電振動片を覆う蓋部と、
前記支持腕が接続されるとともに、前記圧電振動片を支えるベースと、
を備えることを特徴とする圧電デバイス。
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