JP2010166198A

JP2010166198A - 圧電振動子

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Publication number: JP2010166198A
Application number: JP2009005401A
Authority: JP
Inventors: Akinori Yamada; 明法山田
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】逆相モード振動および同相モード振動の結合を容易に生じさせることにより、周波数−温度特性を向上させた安価な圧電振動子を提供する。
【解決手段】逆相モード振動および同相モード振動が結合する振動モードを有し、一対の振動腕１４が延設された基部１２が、基台としての底部３２に接着剤４４によって接合されており、接着剤４４は、逆相モード振動の、温度による周波数の変化を示す２次曲線の頂点温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２と、頂点温度より低い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ１と、前記頂点温度より高い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ３と、の相関において、ΔＥ１＜ΔＥ２、またはΔＥ２＜ΔＥ３のいずれか一方を有していることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、一対の振動腕を有する圧電振動片を備えた圧電振動子に関する。

一対の振動腕を有する圧電振動片（音叉型振動片）を用いた音叉型圧電振動子の共振周波数温度特性は、温度に対して２次曲線となり、動作温度範囲（例えば、−５５℃〜＋１２５℃）における共振周波数の変動量が大きくなってしまうことが知られている。この共振周波数の温度に対する変動量を抑えるため、例えば、主振動である逆相モードの屈曲振動と副振動である捻れ振動とを結合させた音叉型圧電振動子などが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５４−４０５８９号公報

しかしながら、前述の音叉型圧電振動子は、屈曲振動と捻り振動との結合を用いるため、振動腕の厚さ、長さ、幅などの形状に対する依存性が高い。さらに、それぞれの振動の共振周波数を調整する周波数調整と周波数温度特性との調整とが両立し難いため、その製造が非常に困難であった。これらにより、前述の音叉型圧電振動子のコストが高くなってしまうという課題を有していた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するように、以下の形態または適用例として実現される。

［適用例１］本適用例の圧電振動子は、基部と、前記基部から延設された一対の振動腕と、前記基部と前記基部を支持する基台との間に設けられ、前記基部と前記基台とを接続する接着剤と、を有し、前記振動腕が、逆相モード振動および同相モード振動が結合する振動モードを有する圧電振動子であって、前記接着剤は、前記逆相モード振動の、温度による周波数の変化を示す２次曲線の頂点温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２と、前記頂点温度より低い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ１と、前記頂点温度より高い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ３と、の相関において、ΔＥ１＜ΔＥ２、またはΔＥ２＜ΔＥ３のいずれか一方を有していることを特徴とする。

［適用例２］上記適用例に記載の圧電振動子であって、前記弾性率変化の前記傾きΔＥ１、または前記弾性率変化の前記傾きΔＥ３のいずれか一方が不規則に変化することを特徴とする。

［適用例３］上記適用例に記載の圧電振動子であって、前記２次曲線は、前記逆相モード振動の共振周波数の進み方向を上にしたとき、前記上に凸の曲線であることを特徴とする。

上記適用例の圧電振動子によれば、逆相モード振動の、温度による周波数の変化を示す２次曲線の頂点温度における、接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２としている。そして、この弾性率変化の傾きΔＥ２と、頂点温度より低い温度における同様の弾性率変化の傾きΔＥ１、および頂点温度より高い温度における同様の弾性率変化の傾きΔＥ３との相関において、ΔＥ１＜ΔＥ２、またはΔＥ２＜ΔＥ３のいずれか一方を有している。
逆相モード振動および同相モード振動が結合する振動モードを有する圧電振動子においては、逆相モード振動が同相モード振動の影響を受け、逆相モード振動の共振周波数が変化する。そして、逆相モード振動および同相モード振動の結合は、基部を基台に接続する接着剤の弾性率の変化によって結合度合いが変化する。
従って、頂点温度より低い温度および高い温度での接着剤の弾性率変化の傾きを前述の相関とすることで、単位温度あたりの共振周波数の変化（周波数−温度特性）の大きな温度領域での逆相モード振動および同相モード振動の結合を強めることが可能となる。このように、逆相モード振動および同相モード振動を容易に結合することが可能となる。
これらにより、単位温度あたりの共振周波数の変化（周波数−温度特性）の大きな温度領域での逆相モード振動の周波数−温度特性を小さくした圧電振動子を安価に提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動片としての音叉型圧電振動片を示す平面図である。図２は、図１に示す音叉型圧電振動片のII−II線断面拡大図である。なお、図１に示す音叉型圧電振動片の底面図は平面図と対称に表れる。音叉型圧電振動片１０は、相互に反対を向いて厚みを定義する表裏面を有しており、水晶からなる。音叉型圧電振動片１０は、基部１２と、基部１２から別々に延びる一対の振動腕１４と、を含む。なお、基部１２には振動腕１４の他に図示しない支持腕を設けてもよい。

振動腕１４は、相互に反対を向いて厚みを定義する表裏面と、表裏面を両側で接続する側面を有する。一対の振動腕１４は、側面同士が対向するように並列している。図２に示すように、一方の側面（Ｘ軸の＋方向を向く面）は、表裏面の間隔によって定義される振動腕１４の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されている。振動腕１４には、表裏面に、それぞれ、長手方向に延びる溝１６が形成されている。溝１６によって、特に電界効率が向上するのでＣＩ値を下げることができる。

一対の振動腕１４及び基部１２には電極が形成されている。振動腕１４には励振電極１８が形成されている。励振電極１８は、振動腕１４の側面及び溝１６の内面にそれぞれ分離されて形成されている（図２参照）。１つの振動腕１４の相互に反対を向く側面に形成された励振電極１８は、振動腕１４の先端部上で電気的に接続され、溝１６の内面に形成された励振電極１８は基部１２の側面上で電気的に接続されている。一方の振動腕１４の側面にある励振電極１８と他方の振動腕１４の溝１６の内面にある励振電極１８とは基部１２上で電気的に接続されて第１のパターンを構成し、一方の振動腕１４の溝１６の内面にある励振電極１８と他方の振動腕１４の側面にある励振電極１８とは基部１２上で電気的に接続されて第２のパターンを構成している。

音叉型圧電振動片１０には接続電極２０が形成されている。接続電極２０は、基部１２に形成されており、基部１２の表裏面に少なくとも形成され、基部１２の側面にも形成されている。接続電極２０は励振電極１８と電気的に接続されている。詳しくは、基部１２に形成された接続電極２０は、上述した第１のパターンの一部をなす励振電極１８と電気的に接続される第１の接続電極２１と、上述した第２のパターンの一部をなす励振電極１８と電気的に接続される第２の接続電極２２と、を含む。

振動腕１４の溝１６よりも先端部上で側面に形成された励振電極１８を電気的に接続する電極膜は、振動腕１４の錘の役割を果たしており、その一部を除去することで錘の重さを調整することができる。振動腕１４の先端部の重さが重いほど振動腕１４の振動周波数が低くなり、軽いほど振動腕１４の振動周波数が高くなる。これを利用して周波数調整を行うことができる。そこで、電極膜には、第１及び第２の電極膜除去部２３，２４が形成されている。第１及び第２の電極膜除去部２３，２４から振動腕１４の表面が露出している。

少なくとも接続電極２０は、Ａｕからなる表面を有し、例えば、１０ｎｍ（１００Å）以上１００ｎｍ（１０００Å）以下の厚みを有する下地のＣｒ膜と、Ｃｒ膜上に形成された２０ｎｍ（２００Å）以上１００ｎｍ（１０００Å）以下の厚みを有するＡｕ膜と、を含む多層構造であってもよい。Ｃｒ膜は水晶との密着性が高く、Ａｕ膜は電気抵抗が低く酸化し難い。また、Ｃｒ膜に代えてＮｉ膜を用いることもある。

本実施の形態では、溝１６の内面に形成された励振電極１８と側面に形成された励振電極１８との間に電圧を印加する。印加電圧によって、図２に矢印で示すように電界が発生する。励振電極１８は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。基本波モードの固有振動周波数ｆ_funで駆動すると、振動腕１４は、互いに逆相振動となるように（振動腕１４の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。なお、このような基本波モードの固有振動周波数ｆ_funで駆動する屈曲振動を逆相モード振動ともいう。

逆相モード振動（基本波モードの固有振動周波数ｆ_funで駆動する屈曲振動）は、温度変化によって固有振動周波数ｆ_funが変化する、いわゆる周波数−温度特性を有している。そして、前述の逆相モード振動の周波数−温度特性は、図９のグラフに示すように、縦軸に周波数変動量（上方が進み方向）、横軸に温度をとったとき、上に凸の２次曲線１０２となる。この２次曲線１０２は、通常、頂点温度が２５℃付近となるように設定される。このため、逆相モード振動の周波数−温度特性は、高温側、低温側ともに頂点温度から離れるに連れて、固有振動周波数ｆ_funの変化が大きくなってしまう。

基部１２には、振動腕１４の表裏面と連続した面に括れた形状が表れるように、相互に対向方向（一対の振動腕１４が並列する方向）に一対の切り込み２６が形成されている。基部１２は、一対の切り込み２６の間に括れ部２８を有する。括れ部２８の幅は、一対の切り込み２６の間の長さであって、一対の振動腕１４が並列する方向と平行な方向の長さである。括れ部２８の幅は、基部１２の幅の５０％以下であってもよく、振動腕１４の幅の２倍以下であってもよい。なお、切り込み２６によって、振動腕１４の振動の伝達を遮断させる効果があるので、振動が基部１２を介して外部に伝わること（振動漏れ）を抑制し、ＣＩ値の上昇を防止することができる。

図３は、同相モード（同相モード振動ともいう。）の固有振動周波数ｆ_comで振動する一対の振動腕１４を示す図である。本実施の形態では、同じ方向（例えばＸ軸の＋方向）に一対の振動腕１４が揺れる同相モードの固有振動周波数ｆ_comで一対の振動腕１４が振動したときに、一対の振動腕１４の括れ部２８に同相モードの振動の節が位置するように、括れ部２８の剛性（又は柔軟性）が設定されている。言い換えると、括れ部２８がこの剛性（又は柔軟性）を有するように、切り込み２６の深さｄ及び幅ｗが設定されている。切り込み２６の深さｄ及び幅ｗは、振動腕１４及び基部１２の厚み、振動腕１４の長さ、基部１２の幅及び長さによって異なる。

例えば、同相モードの固有振動周波数ｆ_comは次のように定義する。すなわち、一対の振動腕１４の溝１６の内面に形成された励振電極１８（この段落では「溝電極」という。）同士を接続し、一対の振動腕１４の側面に形成された励振電極１８（この段落では「側面電極」と言う。）同士を接続するように基部１２上の電極の引き回しを変える。そして、溝電極と側面電極とを交流電源に接続し、振動腕１４を同相モードで振動させ、効率良く振動する時の周波数を固有振動周波数ｆ_comとして定義する。

図４は、基本波モードの固有振動周波数ｆ_funで振動する一対の振動腕を示す図である。なお、基本波モードの振動については前述してあるのでここでの説明は省略する。

図５は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子の一例としての音叉型圧電振動子の断面図であり、図６は、図５に示す音叉型圧電振動子の平面図であり、図７は、図５に示す音叉型圧電振動子の底面図である。

音叉型圧電振動子は、音叉型圧電振動片１０を内部に収容するパッケージ３０を有する。パッケージ３０は、音叉型圧電振動片１０が固定される基台としての底部３２と、底部３２を囲む枠壁部３４と、を含む。底部３２には、真空引きを行うための通気孔３６が形成され、通気孔３６は、ロウ材（ＡｕＧｅ等）からなるシール部３８で塞がれている。

パッケージ３０（底部３２）の内面には固定電極４０が形成されている。固定電極４０は、Ａｕからなる表面を有する。パッケージ３０（底部３２）の外面には外部端子４２が形成されている。固定電極４０と外部端子４２は図示しない配線で電気的に接続されている。外部端子４２は、ハンダなどによって回路基板の配線パターン（図示せず）に実装される。

パッケージ３０（底部３２）に音叉型圧電振動片１０が固定されている。音叉型圧電振動片１０は、振動腕１４が基部１２から枠壁部３４に向かって延びるように固定されている。基部１２が底部３２に固定されて、振動腕１４がパッケージ３０から浮いた状態になっている。底部３２は、振動腕１４の先端部と対向する領域が低くなっており、振動腕１４が曲がっても底部３２に接触し難いようになっている。

パッケージ３０と音叉型圧電振動片１０の固定は接着剤４４によって図られる。接着剤４４は、導電性を有する、例えばエポキシ系、シリコン系の樹脂性接着剤が用いられる。
ここで、本実施形態で用いている接着剤４４について図８を参照しながら説明する。図８は、接着剤４４の弾性率（硬さ）と温度との相関を示すグラフである。
図８に示すように、接着剤４４の弾性率（硬さ）は、温度変化によって変わる特性を有している。接着剤４４の弾性率は、図８に示すグラフの曲線１１１（一例として示す）に示すように、低温領域で弾性率が不規則に変化する（図中矢印１１３で示す）。
逆相モード振動の周波数−温度特性を示す２次曲線の頂点温度（通常２５℃付近に設定される。）における接着剤４４の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２と、この頂点温度よりも低い温度である低温領域における接着剤４４の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ１との相関が、ΔＥ１＜ΔＥ２となっている。
換言すれば、低温領域（本例では、−３５℃付近以下）での接着剤４４の弾性率は、温度が下がるにつれて急激に大きくなっている（温度が上がるにつれて急激に弾性率が小さくなる）。また、他の温度領域（本例では、−３５℃付近より高い温度）では温度が上がるにつれて徐々に弾性率が小さくなっている。即ち、−３５℃付近を境に曲線１１１の傾きが大きく変化している。

接着剤４４は、基部１２とパッケージ３０を接合し、振動腕１４をパッケージ３０から浮いた状態に保持している。接着剤４４は、接続電極２０と固定電極４０を電気的及び機械的に接合する。本実施の形態では、接着剤４４によって接続電極２０と固定電極４０のみを接合し、音叉型圧電振動片１０の材料（水晶）とパッケージ３０の材料（セラミックス）は接合しないが、これらを接合してもよい。また、変形例として、接続電極が形成された支持腕を有する音叉型圧電振動片を使用して、支持腕をパッケージに固定した場合、支持腕で電気的接続も図られる。

音叉型圧電振動片１０は、逆相モード振動と同相モード振動とが結合することにより、逆相モード振動の固有振動周波数ｆ_funが変化する。これは、逆相モード振動と同相モード振動とが結合することにより、それぞれの振動が互いに反発し合うことにより生じる。発明者は、音叉型圧電振動片１０の逆相モード振動と同相モード振動との結合は、接着剤４４の弾性率（硬さ）が大きくなると生じ易くなり、逆相モード振動の固有振動周波数ｆ_funが、高く（進み方向）なることを見出した。これは、逆相モードが互いに逆方向に屈曲運動するため、その根元付近で互いの振動を打ち消し合う機構が作用するので、実効的な屈曲振動としての振動腕の長さは、振動腕１４の長さよりも少し長い程度であるのに対して、同相モードでは括れ部２８や基部１２全体も振動に寄与するため、その実効的な屈曲振動としての振動腕の長さは、逆相モードよりも必然的に長くなることに起因している。即ち、同相モードの固有振動周波数ｆ_comは逆相モードの固有振動周波数ｆ_funよりも高くなり得ないため、接着剤４４の弾性率が大きくなると同相モードの固有振動周波数ｆ_comが高くなって、逆相モードの固有振動周波数ｆ_funに近づく結果としてこのような現象となる。前述のように、本例の接着剤４４は、低温領域において温度が下がるにつれて弾性率変化が急激に大きくなるため、逆相モード振動と同相モード振動との結合が低温領域で生じ易くなる。従って、本例の接着剤４４を用いることにより、単位温度あたりの共振周波数の変化（周波数−温度特性）の大きな低温領域での逆相モード振動および同相モード振動の結合を容易に生じさせることが可能となる。

図９に示す曲線１０１は、本例の接着剤４４を用いた圧電振動子の逆相モード振動の固有振動周波数ｆ_funの周波数−温度特性を示している。曲線１０１によれば、接着剤４４の弾性率の傾きの変わる−３５℃付近から周波数の挙動が変わり、進み方向となっている。これにより、従来の逆相モード振動の固有振動周波数ｆ_funの周波数−温度特性を示す２次曲線１０２と比較すれば、低温領域の周波数変化量を大幅に小さくすることができる。このように、前述の接着剤４４を用いるだけで、容易に逆相モード振動および同相モード振動を結合することが可能となり、周波数−温度特性を向上させることが可能となる。

なお、逆相モード振動の周波数−温度特性を示す２次曲線の頂点温度（通常２５℃付近に設定される。）における接着剤４４の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２と、この頂点温度よりも高い温度である高温領域における接着剤４４の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ３との相関が、ΔＥ２＜ΔＥ３となっていてもよい。なお、接着剤４４の弾性率（一例）は、図８に示すグラフの曲線１１２（破線で示す）に示すように、高温領域で弾性率が不規則に変化する（図中矢印１１４で示す）。

これにより、単位温度あたりの共振周波数の変化（周波数−温度特性）の大きな高温領域での逆相モード振動および同相モード振動の結合を容易に生じさせることが可能となる。

なお、低温領域の相関（ΔＥ１＜ΔＥ２）、および高温領域の相関（ΔＥ２＜ΔＥ３）は、いずれか一方を有していればよく、双方を有していてもよい。

パッケージ３０は、その全体を金属で形成してもよいが、主としてセラミックス等の非金属で形成する場合には、枠壁部３４の上端面はメタライズされている。枠壁部３４の非金属部上に、Ｍｏ（又はＷ）膜、Ｎｉ膜及びＡｕ膜が順に積層されて、上端面はＡｕからなる。上端面は、底部３２の上方を囲む形状をなしている。上端面には、例えばＡｇを含む合金からなるロウ材層を介して、リング４６が固定されている。リング４６は、上端面とオーバーラップして、底部３２の上方を切れ目なく囲む。リング４６は、シーム溶接用のものであり、例えばコバールから構成される層を有する。リング４６には、蓋４８が固定されている。

蓋４８は、音叉型圧電振動片１０が固定されるパッケージ３０とオーバーラップしてパッケージ３０の開口を塞ぐ。蓋４８は、表面及び裏面を貫通する貫通穴５０を有する。貫通穴５０は、円形の開口形状をなしている。蓋４８は、ガラス又は樹脂などの材料からなる光透過性部材５２を含む。光透過性部材５２は、貫通穴５０の内面に密着してなる。

上述した音叉型圧電振動子を使用して、発振器又はセンサを構成することができる。音叉型圧電振動子を含む発振回路で発振器を構成すると、周波数精度の高い交流信号を得ることができる。また、音叉型圧電振動子を使用したセンサは、物理量に応じて音叉型圧電振動片１０の周波数が変動することを利用してその物理量を検出するセンサである。例えば、温度、加速度によって発生する応力、角速度によって発生するコリオリ力などを検出するセンサが例に挙げられる。

次に、本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子の製造方法を説明する。音叉型圧電振動子の製造方法は、音叉型圧電振動片１０の形成を含む。音叉型圧電振動片１０を水晶から構成する場合、水晶ウエハは、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度の範囲で回転して切り出した水晶Ｚ板であって所定の厚みに切断研磨して得られるものを用いる。１つの水晶ウエハから複数の音叉型圧電振動片１０を連結された状態で切り出し、最終的に個々の音叉型圧電振動片１０に切断する。音叉型圧電振動片１０には、励振電極１８及び接続電極２０を含む電極膜を形成する。

電極膜の一部を除去して第１の電極膜除去部２３を形成する工程は、音叉型圧電振動片１０をパッケージ３０に固定する工程前に行う。つまり、音叉型圧電振動子に組み込む前（水晶ウエハから連結された状態で切り出された複数の音叉型圧電振動片１０を個々に切断する前であっても後でもよい。）に、第１の電極膜除去部２３を形成することで周波数調整を行う。電極膜の一部の除去は、レーザービームによって行う。第１の電極膜除去部２３は、第２の電極膜除去部２４よりも振動腕１４の先端に近いので、振動腕１４を振動しやすくする（周波数を上げる）効果が大きい。第１の電極膜除去部２３の形成による周波数調整プロセスは、おおまかな調整を目的としたもので粗調整ということができる。音叉型圧電振動片１０をパッケージ３０に取り付ける前に既に周波数調整を行っているため、次に行う第２の電極膜除去部２４の形成による電極膜の除去量を少なくすることができる。

音叉型圧電振動子の製造方法では、パッケージ３０を用意する。なお、パッケージ３０の枠壁部３４には、ロウ接合によってリング４６を固定しておく。そして、音叉型圧電振動片１０を底部３２に固定する。その固定には接着剤４４を使用する。その他の詳細は、上述した音叉型圧電振動子の構造の説明から自明な内容が該当する。

音叉型圧電振動子の製造方法は、光透過性部材５２の下面が電極膜と対向するように蓋４８を配置し、枠壁部３４及び蓋４８を接合することを含む。接合は、シーム溶接によって行う。こうして、パッケージ３０の開口を蓋４８によって塞ぐ。シーム接合によって蓋４８を接合するので、局所的な加熱を行うが全体的な加熱はしない。そのため、熱によって音叉型圧電振動片１０に生じる歪みが少ないので、周波数調整のための第２の電極膜除去部２４の形成による電極膜の除去は少ない量の除去で足り、ガスの発生が少ない。なお、シーム接合を行うときに光透過性部材５２の歪みを抑えるため、光透過性部材５２の位置を、シーム接合を行う部分から離してある。

パッケージ３０の開口を蓋４８によって塞いだ後に、パッケージ３０に形成された通気孔３６を介して、蓋４８によって塞がれたパッケージ３０内を真空にし、その後、ロウ材で通気孔３６を塞ぐ。

音叉型圧電振動子の製造方法は、第２の電極膜除去部２４を形成する工程をさらに含む。この工程は、パッケージ３０の開口を蓋４８によって塞いだ後（例えばさらに真空引き工程後）に行う。この工程は、光透過性部材５２を通して、電極膜に対してレーザービームを照射して行う。第２の電極膜除去部２４は、第１の電極膜除去部２３よりも振動腕１４の先端から離れているので、振動腕１４を振動しやすくする（周波数を上げる）効果は小さいが、このことから逆に微調整が可能であると言える。

本実施の形態に係る音叉型圧電振動子の製造方法は、上記プロセスを含み、上述した音叉型圧電振動子の構成から自明の製造プロセスをさらに含む。

上述した実施の形態によれば、単位温度あたりの共振周波数の変化（周波数−温度特性）の大きな温度領域、即ち低温領域、あるいは高温領域の周波数−温度特性を向上させた（周波数変化量を減少させた）音叉型圧電振動子を容易に形成することが可能となる。
従って、低温領域、あるいは高温領域の周波数−温度特性を向上させた音叉型圧電振動子を安価に提供することが可能となる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動片を示す平面図。図１に示す音叉型圧電振動片のII−II線断面拡大図。同相モードの固有振動周波数ｆ_comで振動する一対の振動腕を示す図。基本波モード（逆相モード）の固有振動周波数ｆ_funで振動する一対の振動腕を示す図。本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子の断面図。図５に示す音叉型圧電振動子の平面図。図５に示す音叉型圧電振動子の底面図。接着剤の弾性率と温度の相関を示すグラフ。基本波モード（逆相モード）の周波数−温度特性を示すグラフ。

１０…音叉型圧電振動片、１２…基部、１４…振動腕、１６…溝、１８…励振電極、２０…接続電極、２１…第１の接続電極、２２…第２の接続電極、２３…第１の電極膜除去部、２４…第２の電極膜除去部、２６…切り込み、２８…括れ部、３０…パッケージ、３２…基台としての底部、３４…枠壁部、３６…通気孔、３８…シール部、４０…固定電極、４２…外部端子、４４…接着剤、４６…リング、４８…蓋、５０…貫通穴、５２…光透過性部材。

Claims

基部と、
前記基部から延設された一対の振動腕と、
前記基部と前記基部を支持する基台との間に設けられ、前記基部と前記基台とを接続する接着剤と、を有し、前記振動腕が、逆相モード振動および同相モード振動が結合する振動モードを有する圧電振動子であって、
前記接着剤は、
前記逆相モード振動の、温度による周波数の変化を示す２次曲線の頂点温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ２と、
前記頂点温度より低い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ１と、
前記頂点温度より高い温度における、前記接着剤の単位温度上昇あたりの弾性率変化の傾きΔＥ３と、の相関において、
ΔＥ１＜ΔＥ２、またはΔＥ２＜ΔＥ３のいずれか一方を有していることを特徴とする圧電振動子。
請求項１に記載の圧電振動子において、
前記弾性率変化の前記傾きΔＥ１、または前記弾性率変化の前記傾きΔＥ３のいずれか一方が不規則に変化することを特徴とする圧電振動子。
請求項１に記載の圧電振動子において、
前記２次曲線は、前記逆相モード振動の共振周波数の進み方向を上にしたとき、前記上に凸の曲線であることを特徴とする圧電振動子。