JP2014075848A - 振動片および振動子 - Google Patents
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ここで、メサ構造とは、その特性が適正に作用した場合には上記のように振動エネルギーの閉じ込め、CI値の低減といった効果を奏する他、不要モードの重畳を低減することを可能とする。しかし、メサ構造を得るための基板の掘り量が適正範囲を超えてしまうと、再び不要モードの重畳(結合)が多くなると共に、基板表面にはエッチング喰われ等による孔などが形成される他、オーバーエッチングなどにより外形形状にバラツキが生ずることもあり、振動特性にも悪影響を及ぼすこととなる。そこで、メサ構造を得るための基板の掘り量の最適値を定めた圧電振動片の提供が提案されてきている。例えば特許文献1に開示されている技術などがそれである。
の関係を満足するように定められることを特徴とする。このような構成とすることにより、堀量の割合をCI値の特性変化がフラットとなる最小の値に設定することができる。このため、エッチング時間を必要最低限の時間とすることができ、エッチング喰われによる圧電振動片の形状のバラツキを抑えることができる。また、堀量を少なく抑えることができ、不要振動との結合が少ないため、振動特性の悪化を招くこと無くCI値を低下させることができる。すなわち、設計余裕度の高い圧電振動片を提供することが可能となる。
図1は本発明に係るメサ型圧電振動片(以下、単に圧電振動片と称す)10の形態を示す図である。なお、図1(A)は圧電振動片の平面形状を示す図であり、図1(B)は同図(A)のA−A断面を示す図である。本実施形態の圧電振動片10は、厚み滑り振動を主振動とする圧電基板の板面に、周辺部16よりも板厚の厚い振動部14を形成したメサ型のものである。具体的には、本実施形態に係る圧電振動片10を構成する圧電基板12は、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶片であり、その外形形状、および振動部14の形状は矩形に形成されている。また、振動部14の各辺部は、外形形状を成す圧電基板12の各辺部と平行に形成されており、振動部14の板厚tと周辺部16の板厚t´との差である堀量Mdは、板厚tの30%以下とすることが一般的である。
18………励振電極、19………接続電極、20………支持部。
Mx=2×(n/2+1/4)×λ、但しnは正の整数、
を満足し、
前記tと前記周辺部の厚みの差を前記tで割り、百分率で表した値をyとしたとき、
y=−0.89×(x/t)+34±3 (%)
16.2≦x/t≦26.3、但しx/t≧20の範囲を除く、
を満足していることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る振動片は、前記素板がATカット水晶で構成されていることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る振動片は、前記振動方向と交差する前記素板の一方の端部から前記段差部までの寸法をdxとし、前記素板と実装基板とを固定している接着剤の前記振動方向に沿った寸法をSxとしたとき、
0.1≦Sx<dx−0.05 (mm)
を満足していることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る振動片は、厚み滑り振動で振動する振動部、及び前記振動部よりも厚みが薄く、前記振動部の外縁に沿って前記振動部に一体的に設けられている周辺部と、前記周辺部を囲う枠部と、を含む素板と、前記振動部の第1主面と前記第1主面に対向する第2主面とに設けられている励振電極と、を含み、前記厚み滑り振動の振動方向に沿った前記素板の寸法をxとし、前記振動部の厚み寸法をtとし、前記振動方向に沿った前記振動部の寸法をMxとし、前記振動方向に沿って前記素板に生じる屈曲振動の波長をλとしたとき、
Mx=2×(n/2+1/4)×λ、但しnは正の整数、
を満足し、
前記tと前記周辺部の厚みの差を前記tで割り、百分率で表した値をyとしたとき、
y=−0.89×(x/t)+34±3 (%)
16.2≦x/t≦26.3、但しx/t≧20の範囲を除く、
を満足していることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る振動子は、本発明の振動片と前記枠部を封止する封止板とを備えていることを特徴とする。
図1は本発明に係るメサ型圧電振動片(以下、単に圧電振動片と称す)10の形態を示す図である。なお、図1(A)は圧電振動片の平面形状を示す図であり、図1(B)は同図(A)のA−A断面を示す図である。本実施形態の圧電振動片10は、厚み滑り振動を主振動とする圧電基板の板面に、周辺部16よりも板厚の厚い振動部14を形成したメサ型のものである。具体的には、本実施形態に係る圧電振動片10を構成する圧電基板12は、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶片であり、その外形形状、および振動部14の形状は矩形に形成されている。また、振動部14の各辺部は、外形形状を成す圧電基板12の各辺部と平行に形成されており、振動部14の板厚寸法tと周辺部16の板厚寸法t´との差を板厚寸法tに対する百分率で表した値であるメサ堀量Mdは、30%以下とすることが一般的である。
Claims (4)
- 辺比x/tが30以下であることを特徴とする請求項1に記載のメサ型圧電振動片。
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