JP2011199578A - 振動片および振動デバイス - Google Patents
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Abstract
ること。
【解決手段】振動片2は、基部27と、基部27からY軸方向に延出する振動腕28と、
基部27から振動腕28とは反対側にY軸方向に延出する振動腕29とを有し、振動腕2
8および振動腕29は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とがY軸方向に直
交するX軸方向に並んで設けられている。また、振動腕28の先端部には、振動腕28の
基端部よりもX軸方向での幅の大きい質量部281が設けられ、振動腕29の先端部には
、振動腕29の基端部よりもX軸方向での幅の大きい質量部291が設けられている。
【選択図】図2
Description
ものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように
延出する2つの振動腕とを有する。そして、2つの振動腕をこれらが並ぶ方向(面内方向
)に互いに反対側に屈曲振動させる。
腕の先端部の質量を大きくしている。これにより、振動腕の長さを短くし、振動腕の長手
方向における振動片の寸法を小さくすることができる。
しかしながら、特許文献1に記載の振動片では、2つの振動腕が互いに平行となるよう
に同方向に延出しているので、前述したように各振動腕の先端部を幅広にすると、2つの
振動腕同士の衝突を避けるためにこれらの離間距離を大きくしなければならない。そのた
め、振動腕の幅方向における振動片の寸法が大きくなり、その結果、振動片の小型化を十
分に図ることができないと言う問題があった。
スを提供することにある。
形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から第1の方向に沿って延出する第1の振動腕と、
前記基部から前記第1の振動腕とは反対側に前記第1の方向に沿って延出する第2の振
動腕とを有し、
前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の
途中部とが前記第1の方向に直交する第2の方向に並んで設けられていることを特徴とす
る。
第1の振動腕および第2の振動腕の先端部をそれぞれ幅広にしても、第1の振動腕と第2
の振動腕とが衝突するのを防止することができる。その結果、振動片の第2の方向での寸
法を抑えることができる。
また、第1の振動腕および第2の振動腕が互いに第2の方向に並んで設けられているの
で、振動片の第1の方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
また、振動片をその中心あるいは重心付近で支持・固定することができる。そのため、
振動片の実装面積が小さく、この点でも、小型化を図ることができる。
このようなことから、本発明の振動片は、低周波数化および小型化を図ることができる
。
本発明の振動片では、前記第1の振動腕の先端部には、該第1の振動腕の基端部よりも
前記第2の方向での幅の大きい第1の質量部が設けられ、前記第2の振動腕の先端部には
、該第2の振動腕の基端部よりも前記第2の方向での幅の大きい第2の質量部が設けられ
ていることが好ましい。
これにより、第1の振動腕および第2の振動腕の先端部の質量をそれぞれ大きくするこ
とができる。その結果、第1の振動腕および第2の振動腕の長さをそれぞれ抑え、振動片
の第1の方向での寸法を抑えることができる。また、第1の振動腕および第2の振動腕の
振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
本発明の振動片では、前記第1の質量部は、前記第1の振動腕の基端部よりも横断面積
が大きく、前記第2の質量部は、前記第2の振動腕の基端部よりも横断面が大きいことが
好ましい。
これにより、第1の振動腕および第2の質量部の先端部の質量をそれぞれ大きくするこ
とができる。
本発明の振動片では、前記第1の質量部および前記第2の質量部は、それぞれ、前記第
2の方向を長手とする長手形状をなしていることが好ましい。
これにより、第1の振動腕および第2の振動腕の長さを抑えつつ、第1の質量部および
第2の質量部の質量を大きくすることができる。
本発明の振動片では、前記第1の質量部および前記第2の質量部は、互いの両端部同士
が前記第1の方向に並んで設けられていることが好ましい。
これにより、第1の質量部および第2の質量部の幅をそれぞれ大きくしても、振動片の
第2の方向での寸法を抑えることができる。
本発明の振動片では、前記基部は、前記第1の方向および前記第2の方向のそれぞれの
方向成分を有する方向に延在する長尺状をなし、
前記第1の振動腕は、前記基部の一端部から延出し、
前記第2の振動腕は、前記基部の他端部から延出していることが好ましい。
これにより、基部の第2の方向での寸法を抑えつつ、第1の振動腕および第2の振動腕
をそれぞれ基部から延出させることができる。
本発明の振動片では、前記基部は、本体部と、該本体部の前記第1の方向での一端部か
ら前記第2の方向に沿って延出する第1の接続部と、前記本体部の前記第1の方向での他
端部から前記第1の接続部とは反対側に前記第2の方向に沿って延出する第2の接続部と
を有し、
前記第1の振動腕は、前記第1の接続部から延出し、
前記第2の振動腕は、前記第2の接続部から延出していることが好ましい。
これにより、第1の振動腕および第2の振動腕の振動特性に対する基部の形状の影響を
抑えることができる。そのため、振動片の振動特性を優れたものとするとともに、振動片
の設計が容易となる。
本発明の振動片では、前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、それぞれ、前記第
2の方向に屈曲振動されることが好ましい。
これにより、振動漏れの少ない振動片を実現することができる。
[適用例9]
本発明の振動片では、前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、互いに同方向に屈
曲振動されることが好ましい。
これにより、振動漏れをより抑えることができる。
本発明の振動片では、前記基部は、前記第3の方向から見たときに、回転対称形状をな
していることが好ましい。
これにより、振動片を重心付近で安定的に支持・固定することができる。
[適用例11]
本発明の振動デバイスは、本発明の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージとを備えることを特徴とする。
これにより、低周波数化および小型化を図ることができる振動デバイスを提供すること
ができる。
説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図2は、図1に示す
振動デバイスに備えられた振動片を示す上面図、図3は、図2中のA−A線断面図、図4
は、図2に示す振動片の作用を説明する上面図である。
よびZ軸を図示している。また、以下では、X軸に平行な方向(第2の方向)を「X軸方
向」、Y軸に平行な方向(第1の方向)をY軸方向、Z軸に平行な方向(第3の方向)を
Z軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を
「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図1に示す振動デバイス1は、振動片2と、この振動片2を収納するパッケージ3とを
有する。
(振動片)
まず、振動片2について説明する。
振動片2は、図1、2に示すように、振動基板21と、この振動基板21上に設けられ
た接続電極41、42とを有している。また、振動片2は、図3に示すように、振動基板
21上に設けられた励振電極群22、23を有している。なお、図1、2、4では、励振
電極群22、23の図示を省略している。
振動基板21は、基部27と、2つ(1対)の振動腕28、29とを有している。
振動基板(圧電体基板)21は、圧電体材料で構成されている。
ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板21を構成する圧電
体材料としては水晶が好ましい。水晶で振動基板21を構成すると、振動基板21の振動
特性を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板
21を形成することができる。
このような振動基板21において、基部27は、X軸方向およびY軸方向のそれぞれの
方向成分を有する方向に延在する長手形状をなしている。
る。一方、基部27の下面上には、その長手方向での中央部に、接続電極41が設けられ
ている。そして、後述するように、基部27の長手方向での中央部が導電性接着剤36を
介してパッケージ3のベース基板31に固定されている。なお、基部27は、その長手方
向での両端部がベース基板31に固定されていてもよい。
このような基部27は、Z軸方向から見たときに(すなわち平面視したとき)、振動基
板21の中心点Pを中心として回転対称形状をなしている。これにより、振動基板21全
体を回転対称な形状とすることができる。そのため、前述したように、振動片2を重心付
近で安定的に支持・固定することができる。
くなっている。そのため、2つの振動腕28、29に伴って、基部27の一部(具体的に
は、本実施形態では基部27の両端部)を振動させることができる。これにより、振動腕
28、29を長尺化したのと同様の効果(低周波数化等)を発揮させることができる。な
お、基部27の幅は、各振動腕28、29の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕28、2
9の幅よりも広くてもよい。基部27の幅が各振動腕28、29の幅よりも狭い場合、基
部27の幅が各振動腕28、29の幅と等しい場合に比し、2つの振動腕28、29に伴
う基部27の両端部の振動を大きくすることができる。一方、基部27の幅が各振動腕2
8、29の幅よりも広い場合、基部27の幅が各振動腕28、29の幅と等しい場合に比
し、2つの振動腕28、29に伴う基部27の両端部の振動を抑えることができる。
291)に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、本実施形態では、
振動腕28または振動腕29のY軸方向での全体の長さから質量部281または質量部2
91のY軸方向での長さを差し引いた長さとほぼ等しくあるいは若干短く設定される。
また、基部27のX軸方向での長さは、各振動腕28、29が屈曲振動しても基部27
に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、X軸方向における振動片2
の寸法を抑える観点から、できるだけ短くするのが好ましい。また、基部27の長手方向
と振動腕28、29の長手方向(Y軸方向)とのなす角度は、45°以下であるのが好ま
しい。
このような基部27の一端部(図2にて左側の端部)には、振動腕(第1の振動腕)2
8が接続され、一方、基部27の他端部(図2にて右側の端部)には、振動腕(第2の振
動腕)29が接続されている。
ている。より詳細には、振動腕28は基部27から+Y軸方向に延出して設けられている
。また振動腕29は、基部27から+Y軸方向と反対の方向である−Y軸方向に延出して
設けられている。
また、振動腕28および振動腕29は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部
(先端部と基端部との間の部分)とがX軸方向に並んで設けられている。すなわち、振動
腕28の基端部と振動腕29の途中部とがX軸方向に並ぶとともに、振動腕29の基端部
と振動腕28の途中部とがX軸方向に並んでいる。
振動腕29の先端部をそれぞれ幅広にしても、振動腕28と振動腕29とのX軸方向にけ
る離間距離を抑えつつ、振動腕28と振動腕29とが衝突するのを防止することができる
。その結果、振動片2のX方向での寸法を抑えることができる。また、振動片2の振動の
低周波数化を図ることもできる。
動片2のY軸方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
この振動腕28、29は、それぞれ、長手形状をなし、その基部27側の端部(基端部
)が固定端となり、基部27と反対側の端部(先端部)が自由端となる。
また、振動腕28、29は、互いに同じ幅となるように形成されている。これにより、
振動腕28、29を互いに反対方向に(逆相で)振動させたとき、振動漏れを少なくする
ことができる。
量部(第1の質量部)281が設けられている。同様に、振動腕29の先端部には、振動
腕29の基端部よりもX軸方向での幅の大きい質量部(第2の質量部)291が設けられ
ている。また、質量部281は、振動腕28の基端部よりも横断面積が大きく、質量部2
91は、振動腕29の基端部よりも横断面が大きい。これにより、振動腕28、29の先
端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。その結果、振動腕28、29の長さをそ
れぞれ抑え、振動片2のY軸方向での寸法を抑えることができる。また、振動腕28、2
9の振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
また、質量部281、291は、それぞれ、X軸方向を長手とする長手形状をなしてい
る。これにより、振動腕28、29の長さをそれぞれ抑えつつ、質量部281、291の
質量をそれぞれ大きくすることができる。
2が形成され、振動腕28の下面(主面)には、Y軸方向に延在する溝283が形成され
ている。これにより、振動腕28の横断面は、H字状をなしている。ここで、振動腕28
の上面および下面は、Z軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。また、振
動腕28の1対の側面は、X軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。
動腕29の下面(主面)には、Y軸方向に延在する溝293が形成されている。これによ
り、振動腕29の横断面は、H字状をなしている。ここで、振動腕29の上面および下面
は、Z軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。また、振動腕29の1対の
側面は、X軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。
形をなしていてもよい。
図3に示すように、このような振動腕28上には、励振電極群22が設けられ、また、
振動腕29上には、励振電極群23が設けられている。
励振電極群22は、通電により振動腕28を屈曲振動(励振)させる機能を有する。ま
た、励振電極群23は、通電により振動腕29を屈曲振動(励振)させる機能を有する。
壁面)上に設けられた励振電極221と、振動腕28の下面(より具体的には溝283の
壁面)上に設けられた励振電極222と、振動腕28の一方の側面上に設けられた励振電
極223と、振動腕28の他方の側面上に設けられた励振電極224とで構成されている
。
励振電極221、222、223、224は、それぞれ、前述した溝282、283に
沿って延在している。
面)上に設けられた励振電極231と、振動腕29の下面(より具体的には溝293の壁
面)上に設けられた励振電極232と、振動腕29の一方の側面上に設けられた励振電極
233と、振動腕29の他方の側面上に設けられた励振電極234とで構成されている。
励振電極231、232、233、234は、それぞれ、前述した溝292、293に
沿って延在している。
このような励振電極221、222、233、234は、図示しない配線を介して後述
する接続電極41に電気的に接続されている。また、励振電極223、224、231、
232は、図示しない配線を介して後述する接続電極42に電気的に接続されている。
加されると、励振電極221、222、233、234と、励振電極223、224、2
31、232が逆極性となるようにして、振動腕28、29にそれぞれX軸方向成分を含
む方向の電圧が印加される。そして、圧電材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数(
共鳴周波数)で各振動腕28、29を屈曲振動させることができる。
このとき、振動腕28、29は、互いに反対側にX軸方向に屈曲振動される。これによ
り、振動漏れの少ない振動片2を実現することができる。
れる。すなわち、振動腕28、29は、図4(a)に示すように、振動腕28の先端部が
振動腕29から離間する方向に屈曲するとともに、振動腕29の先端部が振動腕28に接
近する方向に屈曲する第1の状態と、図4(b)に示すように、振動腕28の先端部が振
動腕29に接近する方向に屈曲するとともに、振動腕29の先端部が振動腕28から離間
する方向に屈曲する第2の状態とを交互に繰り返すように、屈曲振動する。これにより、
各振動腕28、29の屈曲振動に伴って基部27に生じる振動(漏れ振動)を互いに相殺
させることができる。そのため、振動漏れをより抑えることができる。特に、各振動腕2
8、29の屈曲振動に伴って基部27全体が所定の軸を中心として周期的に往復回動する
振動(回転振動)を抑えることができる。
圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動片
2は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
このような励振電極群22、23、接続電極41、42および配線(図示せず)は、そ
れぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金、クロム、クロム合
金、金等の導電性に優れた金属材料により形成することができる。
また、これらの電極等の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成
膜法、CVD等の化学蒸着法、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられる。
次に、振動片2を収容・固定するパッケージ3について説明する。
パッケージ3は、図1に示すように、板状のベース基板31と、枠状の枠部材32と、
板状の蓋部材33とを有している。ベース基板31、枠部材32および蓋部材33は、下
側から上側へこの順で積層されており、ベース基板31と枠部材32、および、枠部材3
2と蓋部材33は、それぞれ、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、
パッケージ3は、ベース基板31、枠部材32および蓋部材33で画成された内部空間S
に、振動片2を収納している。なお、パッケージ3内には、振動片2の他、振動片2を駆
動する電子部品等を収納することもできる。
、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミック
ス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材32および蓋部材33の構成材料としては、例えば、ベース基板31と同
様の構成材料、Al、Cuのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができ
る。特に、蓋部材33の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた
場合、振動片2に予め金属被覆部(図示せず)を形成しておくと、振動片2をパッケージ
3内に収容した後であっても、蓋部材33を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、
前記金属被覆部を除去して振動片2の質量を減少させることにより(質量削減方式により
)、振動片2の周波数調整を行うことができる。
ように形成されている。この電極35aの上には、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポ
リイミド系等の導電性接着剤36が塗布されて(盛られて)おり、さらに、この導電性接
着剤36上に、前述した振動片2が載置されている。これにより、振動片2(基部27)
が電極35a(ベース基板31)に確実に固定される。
動片2を導電性接着剤36上に載置して行う。これにより、導電性接着剤36を介して、
振動片2がベース基板31に固定されるとともに、接続電極41と電極35aが導電性接
着剤36を介して電気的に接続される。
この導電性接着剤36は、Z軸方向から見たときに、振動片2の重心付近に位置してい
る。これにより、振動片2をY軸方向における一部分にてパッケージ3に対して固定する
場合であっても、振動片2をパッケージ3に対して安定的に固定することができる。
(ボンディングワイヤー)27を介して、前述した接続電極42に電気的に接続されてい
る。
また、ベース基板31の下面には、4つの外部端子34a、34b、34c、34dが
設けられている。
ベース基板31に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト(図示せず)を介して電
極35a、35bに電気的に接続されたホット端子である。また、他の2つの外部端子3
4c、34dは、それぞれ、パッケージ3を実装用基板に実装するときに、接合強度を高
めたり、パッケージ3と実装用基板との間の距離を均一化するためのダミー端子である。
このような電極35a、35bおよび外部端子34a〜34dは、それぞれ、例えば、
タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することがで
きる。
た金属ワイヤー(ボンディングワイヤー)を介して電気的に接続してもよい。この場合、
導電性接着剤36に代えて、導電性を有しない接着剤を介して、振動片2をベース基板3
1に対して固定することができる。また、パッケージ3内部に電子部品を収納した場合、
ベース基板31の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情
報(例えば、振動デバイスの温度補償情報)の書き換え(調整)を行うための書込端子が
形成されていてもよい。
い反対側に延出し、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とがX軸方向に並んで
いるので、振動腕28および振動腕29の先端部をそれぞれ幅広にしても、振動腕28と
振動腕29とのX軸方向にける離間距離を抑えつつ、振動腕28と振動腕29とが衝突す
るのを防止することができる。その結果、振動片2のX方向での寸法を抑えることができ
る。
動片2のY軸方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
また、振動片2をその中心あるいは重心付近で支持・固定することができる。そのため
、振動片2の実装面積が小さく、この点でも、小型化を図ることができる。
また、このような振動片2をパッケージ3内に収納した振動デバイス1についても、低
周波数化および小型化を図ることができる。
次に、本発明の振動デバイスの第2実施形態について説明する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
以下、第2実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2実施形態の振動デバイスは、基部の構成が異なる以外は、第1実施形態とほぼ同様
である。なお、図5では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
動片2Aを有する。
振動片2Aは、振動基板21Aを有し、この振動基板21A上には、図示しないが、励
振電極群および接続電極が設けられている。
振動基板21Aは、基部27Aと、2つ(1対)の振動腕28、29とを有している。
基部27Aは、本体部271と、1対の接続部272、273とで構成されている。
方向での中央部には、その下面上に、1対の接続電極(図示せず)が設けられている。そ
して、本体部271の長手方向での中央部が1対の導電性接着剤36a、36bを介して
パッケージ3のベース基板31に固定されている。なお、本体部271は、その長手方向
での両端部がベース基板31に固定されていてもよい。
るように形成されている。この電極35a、35bの上には、導電性粒子を含有するエポ
キシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤36a、36bが塗布されて(盛られて)おり、
さらに、この導電性接着剤36a、36b上に、前述した振動片2が載置されている。
なお、この固定は、導電性接着剤36a、36bが振動片2Aの1対の接続電極に接触
するように、振動片2を導電性接着剤36a、36b上に載置して行う。
っている。そのため、2つの振動腕28、29に伴って、本体部271の一部(具体的に
は、本実施形態では本体部271の両端部)を振動させることができる。これにより、振
動腕28、29を長尺化したのと同様の効果(低周波数化等)を発揮させることができる
。なお、本体部271の幅は、各振動腕28、29の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕
28、29の幅よりも広くてもよい。本体部271の幅が各振動腕28、29の幅よりも
狭い場合、本体部271の幅が各振動腕28、29の幅と等しい場合に比し、2つの振動
腕28、29に伴う本体部271の両端部の振動を大きくすることができる。一方、本体
部271の幅が各振動腕28、29の幅よりも広い場合、本体部271の幅が各振動腕2
8、29の幅と等しい場合に比し、2つの振動腕28、29に伴う本体部271の両端部
の振動を抑えることができる。
1、291)に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、本実施形態で
は、振動腕28または振動腕29のY軸方向での全体の長さから質量部281または質量
部291のY軸方向での長さを差し引いた長さとほぼ等しくあるいは若干短く設定される
。
)272が接続され、一方、本体部271の一端部(図5にて下側の端部)には、接続部
(第2の接続部)272が接続されている。
接続部272は、本体部271の前記一端部からX軸方向(図5にて左側)に延出して
いる。一方、接続部273は、本体部271の前記他端部からX軸方向(図5にて右側)
に延出している。
ぼ等しくなっている。そのため、2つの振動腕28、29に伴って、各接続部272、2
73を振動させることができる。これにより、振動腕28、29を長尺化したのと同様の
効果(低周波数化等)を発揮させることができる。なお、各接続部272、273の幅は
、各振動腕28、29の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕28、29の幅よりも広くて
もよい。各接続部272、273の幅が各振動腕28、29の幅よりも狭い場合、各接続
部272、273の幅が各振動腕28、29の幅と等しい場合に比し、2つの振動腕28
、29に伴う各接続部272、273の振動を大きくすることができる。一方、各接続部
272、273の幅が各振動腕28、29の幅よりも広い場合、各接続部272、273
の幅が各振動腕28、29の幅と等しい場合に比し、2つの振動腕28、29に伴う各接
続部272、273の振動を抑えることができる。
しても本体部271に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、X軸方
向における振動片2Aの寸法を抑える観点から、できるだけ短くするのが好ましい。
このような基部27Aの接続部272には、振動腕28が接続され、一方、接続部27
3には、振動腕29が接続されている。
ここで、振動腕28は、接続部272から上側にY軸方向に延出し、一方、振動腕29
は、接続部273から下側にY軸方向に延出している。これにより、1対の振動腕28、
29が前述した本体部271を介して対向している。また、1対の振動腕28、29およ
び本体部271は、互いに平行となるように配置されている。
出する接続部272から振動腕28が延出するとともに、本体部271のY軸方向での他
端部から接続部272とは反対側にX軸方向に延出する接続部273から振動腕29が延
出しているので、振動腕28、29の振動特性に対する基部27Aの形状の影響を抑える
ことができる。そのため、振動片2Aの振動特性を優れたものとするとともに、振動片2
Aの設計が容易となる。言い換えると、基部27Aは、Y軸方向に延在する部分とX軸方
向に延在する部分とで構成されているので、その形状が振動腕28、29の振動特性に対
して与える影響が少なく、また、その影響があったとしても、容易に推測することができ
る。
以上説明したような第2実施形態によれば、前述した第1の実施形態と同様の効果を奏
することができる。
次に、本発明の振動デバイスの第3実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
以下、第3実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第3実施形態の振動デバイスは、基部の構成および各振動腕の先端部の形状が異なる以
外は、第1実施形態とほぼ同様である。また、第3実施形態の振動デバイスは、各振動腕
の先端部の形状が異なる以外は、第2実施形態とほぼ同様である。なお、図6では、前述
した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
動片2Bを有する。
振動片2Bは、振動基板21Bを有し、この振動基板21B上には、図示しないが、励
振電極群および接続電極が設けられている。
振動基板21Bは、基部27Aと、2つ(1対)の振動腕28B、29Bとを有してい
る。
基部27Aは、前述した第2実施形態の基部27Aと同様、本体部271と、1対の接
続部272、273とで構成されている。
このような基部27Aの接続部272には、振動腕28Bが接続され、一方、接続部2
73には、振動腕29Bが接続されている。
い質量部(第1の質量部)281Bが設けられている。同様に、振動腕29Bの先端部に
は、振動腕29Bの基端部よりもX軸方向での幅の大きい質量部(第2の質量部)291
Bが設けられている。また、質量部281Bは、振動腕28Bの基端部よりも横断面積が
大きく、質量部291Bは、振動腕29Bの基端部よりも横断面が大きい。これにより、
振動腕28B、29Bの先端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。その結果、振
動腕28B、29Bの長さをそれぞれ抑え、振動片2BのY軸方向での寸法を抑えること
ができる。また、振動腕28B、29Bの振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
また、質量部281B、291Bは、それぞれ、X軸方向を長手とする長手形状をなし
ている。これにより、振動腕28B、29Bの長さをそれぞれ抑えつつ、質量部281B
、291Bの質量をそれぞれ大きくすることができる。
方向に並んで設けられている。言い換えると、図6に示すように、質量部281Bは、振
動腕28Bの右側側面(振動腕29側の側面)から突出するように形成され、一方、質量
部291Bは、振動腕29Bの左側側面(振動腕28側の側面)から突出するように形成
されている。そして、質量部281Bは、振動腕28Bの左側側面(振動腕29とは反対
側の側面)からは突出しないように形成され、また、質量部291Bは、振動腕29Bの
右側側面(振動腕28とは反対側の側面)から突出しないように形成されている。これに
より、質量部281B、291Bの幅をそれぞれ大きくしても、振動片2BのX軸方向で
の寸法を抑えることができる。
らは突出するように形成されていてもよく、また、質量部291Bは、振動腕29Bの右
側側面(振動腕28とは反対側の側面)から突出するように形成されていてもよい。この
場合、振動片2BのX軸方向での寸法を抑える観点から、質量部281Bは、振動腕28
Bの左側側面からの突出量が右側側面からの突出量よりも小さくなるように形成されてい
るのが好ましく、また、質量部291Bは、振動腕29Bの右側側面からの突出量が左側
側面からの突出量よりも小さくなるように形成されているのが好ましい。
以上説明したような第3実施形態によれば、前述した第1の実施形態と同様の効果を奏
することができる。
以上説明したような各実施形態の振動デバイスは、各種の電子機器に適用することがで
き、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
ソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、携帯電話機、ディジタルス
チルカメラ、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンタ)、ラップトッ
プ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビ
ゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲー
ム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電
子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置
、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、
航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレータ等が挙げられる。
本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成
のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても
よい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合
わせたものであってもよい。
例えば、前述した実施形態では、振動片が2つの振動腕を有する場合を例に説明したが
、これに限定されず、振動腕の数は、3以上であってもよい。
励振電極に通電することにより各振動腕を励振させる構成を例に説明したが、これに限定
されず、例えば、各振動腕上に、電極層、圧電体層、電極層をこの順で積層してなる圧電
素子を設け、その圧電素子の伸縮により振動腕を振動させる構成であってもよい。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器(SPXO)、電圧制御水晶発振器(VC
XO)、温度補償水晶発振器(TCXO)、恒温槽付水晶発振器(OCXO)等の圧電発
振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
A‥‥振動片 2B‥‥振動片 3‥‥パッケージ 21‥‥振動基板 21A‥‥振動
基板 21B‥‥振動基板 22‥‥励振電極群 23‥‥励振電極群 27‥‥基部
27A‥‥基部 28‥‥振動腕 28B‥‥振動腕 29‥‥振動腕 29B‥‥振動
腕 31‥‥ベース基板 32‥‥枠部材 33‥‥蓋部材 34a‥‥外部端子 34
c‥‥外部端子 35a‥‥電極 35b‥‥電極 36‥‥導電性接着剤 36a‥‥
導電性接着剤 36b‥‥導電性接着剤 41‥‥接続電極 42‥‥接続電極 221
‥‥励振電極 222‥‥励振電極 223‥‥励振電極 224‥‥励振電極 231
‥‥励振電極 232‥‥励振電極 233‥‥励振電極 234‥‥励振電極 271
‥‥本体部 272‥‥接続部 273‥‥接続部 281‥‥質量部 281B‥‥質
量部 282‥‥溝 283‥‥溝 291‥‥質量部 291B‥‥質量部 292‥
‥溝 293‥‥溝 S‥‥内部空間
Claims (11)
- 基部と、
前記基部から第1の方向に沿って延出する第1の振動腕と、
前記基部から前記第1の振動腕とは反対側に前記第1の方向に沿って延出する第2の振
動腕とを有し、
前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の
途中部とが前記第1の方向に直交する第2の方向に並んで設けられていることを特徴とす
る振動片。 - 前記第1の振動腕の先端部には、該第1の振動腕の基端部よりも前記第2の方向での幅
の大きい第1の質量部が設けられ、前記第2の振動腕の先端部には、該第2の振動腕の基
端部よりも前記第2の方向での幅の大きい第2の質量部が設けられている請求項1に記載
の振動片。 - 前記第1の質量部は、前記第1の振動腕の基端部よりも横断面積が大きく、前記第2の
質量部は、前記第2の振動腕の基端部よりも横断面が大きい請求項2に記載の振動片。 - 前記第1の質量部および前記第2の質量部は、それぞれ、前記第2の方向を長手とする
長手形状をなしている請求項2または3に記載の振動片。 - 前記第1の質量部および前記第2の質量部は、互いの両端部同士が前記第1の方向に並
んで設けられている請求項4に記載の振動片。 - 前記基部は、前記第1の方向および前記第2の方向のそれぞれの方向成分を有する方向
に延在する長尺状をなし、
前記第1の振動腕は、前記基部の一端部から延出し、
前記第2の振動腕は、前記基部の他端部から延出している請求項1ないし5のいずれか
に記載の振動片。 - 前記基部は、本体部と、該本体部の前記第1の方向での一端部から前記第2の方向に沿
って延出する第1の接続部と、前記本体部の前記第1の方向での他端部から前記第1の接
続部とは反対側に前記第2の方向に沿って延出する第2の接続部とを有し、
前記第1の振動腕は、前記第1の接続部から延出し、
前記第2の振動腕は、前記第2の接続部から延出している請求項1ないし5のいずれか
に記載の振動片。 - 前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、それぞれ、前記第2の方向に屈曲振動さ
れる請求項1ないし7のいずれかに記載の振動片。 - 前記第1の振動腕および前記第2の振動腕は、互いに同方向に屈曲振動される請求項8
に記載の振動片。 - 前記基部は、前記第3の方向から見たときに、回転対称形状をなしている請求項1ない
し9のいずれかに記載の振動片。 - 請求項1ないし10のいずれかに記載の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージとを備えることを特徴とする振動デバイス。
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