JP2014138414A - Vibration element, vibrator, oscillator, electronic device, and mobile unit - Google Patents

Vibration element, vibrator, oscillator, electronic device, and mobile unit Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a mobile unit capable of suppressing the occurrence of an unnecessary spurious in the vicinity of a resonance frequency.SOLUTION: A vibration element 1 includes: a vibration part 1; a piezoelectric substrate 2 integrated with the vibration part 21 and including a thick part 22 greater in thickness than the vibration part 21; a first excitation electrode 31 provided on one principal surface of the vibration part 21; a second excitation electrode 32 provided on the other principal surface of the vibration part 21 and facing the first excitation electrode 31; and an extraction electrode 35 extending from the first excitation electrode 31 and led out to one principal surface of the thick part 22. Assuming that, in a plan view of the piezoelectric substrate 2, the area of the first excitation electrode 31 is S1, and the area of a region in which the second excitation electrode 32 and the extraction electrode 35 overlap is S2, then the relationship S2/S1≤0.1 is satisfied.

Description

本発明は、振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体に関するものである。   The present invention relates to a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body.

ATカット水晶振動素子は、励振する主振動の振動モードが厚みすべり振動であり、小型化、高周波数化に適し、且つ周波数温度特性が優れた三次曲線を呈するので、圧電発振器、電子機器等の多方面で使用されている。
特許文献1には、薄肉の振動部と、振動部の全周に設けられた厚肉部とを有する逆メサ構造のATカット水晶振動素子が開示されている。特許文献2のATカット水晶振動素子は、振動部の両面に設けられた一対の励振電極と各励振電極から延出する一対の引出電極とを有している。振動素子の平面視にて、一対の励振電極は、互いに大きさが異なり、大きい方の励振電極が小さい方の励振電極を内包している。そのため、特許文献2のATカット水晶振動素子は、小さい方の励振電極から延出している引出電極と大きい方の励振電極とが重なる領域を有しており、かつ、この領域の面積が大きい。この領域は、一対の励振電極で挟まれている振動領域とは別の振動領域として機能し、共振周波数近傍の不要なスプリアスを発生させる原因になっている。
The AT-cut crystal resonator element is a thickness-shear vibration mode of the main vibration to be excited, and is suitable for miniaturization and high frequency, and exhibits a cubic curve with excellent frequency temperature characteristics. Used in many ways.
Patent Document 1 discloses an AT-cut quartz crystal vibrating element having an inverted mesa structure having a thin vibrating portion and a thick portion provided on the entire circumference of the vibrating portion. The AT-cut quartz crystal resonator element of Patent Document 2 has a pair of excitation electrodes provided on both surfaces of the vibration part and a pair of extraction electrodes extending from each excitation electrode. In a plan view of the vibration element, the pair of excitation electrodes have different sizes, and the larger excitation electrode includes the smaller excitation electrode. For this reason, the AT-cut quartz crystal resonator element of Patent Document 2 has a region where the extraction electrode extending from the smaller excitation electrode and the larger excitation electrode overlap each other, and the area of this region is large. This region functions as a vibration region different from the vibration region sandwiched between the pair of excitation electrodes, and causes unnecessary spurious near the resonance frequency.

特開2004−165743号公報JP 2004-165743 A 特開2012−253630号公報JP 2012-253630 A

本発明の目的は、共振周波数近傍の不要なスプリアスの発生を低減することのできる振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body that can reduce generation of unnecessary spurious near the resonance frequency.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の振動素子は、厚み滑り振動で振動する振動領域を含む第1領域と、前記第1領域と一体化され、前記第1領域よりも厚みが厚い第2領域と、を含む基板と、
前記振動部の一方の主面に設けられた第1励振電極と、
前記振動部の他方の主面に設けられ、平面視で前記第1励振電極と重なるように配置されている第2励振電極と、
前記第1励振電極から延出して前記第2領域の一方の主面まで引き出されている引出電極と、を含み、
前記基板の平面視にて、前記第1励振電極の面積をS1とし、前記第2励振電極と前記引出電極とが重なる部分の面積をS2としたとき、S2/S1≦0.1なる関係を満足することを特徴とする。
これにより、共振周波数近傍の不要なスプリアスの発生を低減することのできる振動素子が得られる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples.
[Application Example 1]
The vibration element of the present invention includes a substrate including a first region including a vibration region that vibrates by thickness shear vibration, and a second region that is integrated with the first region and is thicker than the first region.
A first excitation electrode provided on one main surface of the vibrating portion;
A second excitation electrode provided on the other main surface of the vibrating portion and arranged to overlap the first excitation electrode in plan view;
An extraction electrode extending from the first excitation electrode and extending to one main surface of the second region,
In the plan view of the substrate, when the area of the first excitation electrode is S1, and the area of the portion where the second excitation electrode and the extraction electrode overlap is S2, the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1 is established. It is characterized by satisfaction.
As a result, it is possible to obtain a vibration element that can reduce the occurrence of unnecessary spurious near the resonance frequency.

[適用例2]
本発明の振動素子では、前記重なる部分の前記引出電極の延在している方向に沿った長さは、20μm以下であるのが好ましい。
これにより、引出電極の抵抗を低減することができる。
[適用例3]
本発明の振動素子では、前記基板の平面視にて、前記第1励振電極は、前記第2励振電極の範囲内に配置されているのが好ましい。
これにより、所望の振動特性を安定して発揮することができる。
[Application Example 2]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the length of the overlapping portion along the extending direction of the extraction electrode is 20 μm or less.
Thereby, the resistance of the extraction electrode can be reduced.
[Application Example 3]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the first excitation electrode is disposed within the range of the second excitation electrode in a plan view of the substrate.
Thereby, a desired vibration characteristic can be exhibited stably.

[適用例4]
本発明の振動素子では、前記基板の厚みをt(mm)、前記第1励振電極の前記振動方向に沿った長さをa(mm)としたとき、
−1049t+57≦a/t≦−64.4t+57なる関係を満足するのが好ましい。
これにより、安定した振動特性が得られる。
[適用例5]
本発明の振動素子では、前記基板の厚みをt(mm)、前記第1励振電極の前記振動方向に直交する方向に沿った長さをb(mm)としたとき、
−823t+42≦b/t≦−120t+42なる関係を満足するのが好ましい。
これにより、安定した振動特性が得られる。
[Application Example 4]
In the resonator element according to the aspect of the invention, when the thickness of the substrate is t (mm) and the length of the first excitation electrode along the vibration direction is a (mm),
It is preferable that the relationship −1049t + 57 ≦ a / t ≦ −64.4t + 57 is satisfied.
Thereby, stable vibration characteristics can be obtained.
[Application Example 5]
In the resonator element according to the aspect of the invention, when the thickness of the substrate is t (mm) and the length along the direction orthogonal to the vibration direction of the first excitation electrode is b (mm),
It is preferable to satisfy the relationship −823t + 42 ≦ b / t ≦ −120t + 42.
Thereby, stable vibration characteristics can be obtained.

[適用例6]
本発明の振動素子では、前記第1領域は、前記振動方向に離間し、前記振動方向と交差する第1外縁および第2外縁と、前記振動方向に直交する方向に離間し、前記振動方向と交差する第3外縁および第4外縁と、を含み、
前記第2領域は、前記第1外縁に沿って設けられ、対象物に固定される固定部が設けられている第1厚肉部と、前記第3外縁に沿って設けられ、かつ、前記第1厚肉部と接続されている第2厚肉部と、を含むのが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を高めることができ、振動特性の変化、不要スプリアスの発生を抑制することができる。
[適用例7]
本発明の振動素子では、前記第2外縁および前記第4外縁は、それぞれ、前記第2領域から露出しているのが好ましい。
これにより、振動素子の小型化を図ることができる。
[Application Example 6]
In the resonator element according to the aspect of the invention, the first region may be spaced apart in the vibration direction, separated from the first outer edge and the second outer edge intersecting the vibration direction, and in a direction orthogonal to the vibration direction, and the vibration direction. Intersecting third and fourth outer edges, and
The second region is provided along the first outer edge, provided with a first thick part provided with a fixing part fixed to an object, provided along the third outer edge, and the first It is preferable to include a second thick part connected to the first thick part.
As a result, the rigidity of the vibration element can be increased, and changes in vibration characteristics and occurrence of unnecessary spurious can be suppressed.
[Application Example 7]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the second outer edge and the fourth outer edge are exposed from the second region, respectively.
Thereby, size reduction of a vibration element can be achieved.

[適用例8]
本発明の振動素子では、前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸、機械軸としてのY軸、及び光学軸としてのZ軸のうち、前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するように傾けた軸をY’軸とし、前記X軸及び前記Z’軸を含む面を主面とし、前記Y’軸に沿った方向を厚みとする水晶板であるのが好ましい。
これにより、優れた温度特性を有する振動素子となる。
[Application Example 8]
In the resonator element according to the aspect of the invention, the substrate may be a crystal axis of quartz, an X axis as an electrical axis, a Y axis as a mechanical axis, and a Z axis as an optical axis, with the X axis as a rotation axis. The axis tilted so that the Z axis rotates in the −Y direction of the Y axis to the + Z side is the Z ′ axis, and the axis tilted so that the Y axis rotates in the + Z direction of the Z axis and the + Y side is rotated is the Y ′ axis. It is preferable that the crystal plate has a plane including the X axis and the Z ′ axis as a main surface and a thickness along a direction along the Y ′ axis.
Thereby, it becomes a vibration element which has the outstanding temperature characteristic.

[適用例9]
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
[適用例10]
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を駆動する発振回路と、を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。
[Application Example 9]
The vibrator of the present invention includes the vibration element of the present invention,
And a package for housing the vibration element.
Thereby, a highly reliable vibrator is obtained.
[Application Example 10]
The oscillator of the present invention includes the vibration element of the present invention,
And an oscillation circuit for driving the vibration element.
Thereby, a highly reliable oscillator can be obtained.

[適用例11]
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
[適用例12]
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
[Application Example 11]
An electronic apparatus according to the present invention includes the vibration element according to the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
[Application Example 12]
The moving body of the present invention includes the vibration element of the present invention.
Thereby, a mobile body with high reliability is obtained.

本発明の第1実施形態にかかる振動素子の斜視図である。1 is a perspective view of a vibration element according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す振動素子の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vibration element shown in FIG. 1. ATカット水晶基板と水晶の結晶軸との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an AT cut quartz substrate and the crystal axis of quartz. 図1に示す振動素子を対象物に固定した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which fixed the vibration element shown in FIG. 1 to the target object. 振動部の厚みと励振電極のサイズとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of a vibration part, and the size of an excitation electrode. 振動部の厚みと励振電極のサイズとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of a vibration part, and the size of an excitation electrode. 図1に示す振動素子の変形例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a modification of the vibration element illustrated in FIG. 1. 本発明の第2実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態にかかる振動素子の斜視図である。It is a perspective view of the vibration element concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の振動子の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the vibrator | oscillator of this invention. 本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the oscillator of this invention. 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of a moving object of the present invention.

以下、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
1.振動素子
まず、本発明の振動素子について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる振動素子の斜視図、図2は、図1に示す振動素子の平面図、図3は、ATカット水晶基板と水晶の結晶軸との関係を説明する図、図4は、図1に示す振動素子を対象物に固定した状態を示す側面図、図5および図6は、それぞれ、振動部の厚みと励振電極のサイズとの関係を示すグラフ、図7は、図1に示す振動素子の変形例を示す斜視図である。
図1および図2に示すように、振動素子1は、圧電基板(基板)2と、圧電基板2上に形成された電極3とを有している。
Hereinafter, a resonator element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
1. First, the vibration element of the present invention will be described.
<First Embodiment>
1 is a perspective view of the vibration element according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the vibration element shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the relationship between the AT-cut quartz substrate and the crystal axis of the crystal. 4 is a side view showing a state in which the vibration element shown in FIG. 1 is fixed to an object, and FIGS. 5 and 6 are graphs showing the relationship between the thickness of the vibration part and the size of the excitation electrode, respectively. FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the vibration element shown in FIG.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the vibration element 1 includes a piezoelectric substrate (substrate) 2 and an electrode 3 formed on the piezoelectric substrate 2.

(圧電基板)
圧電基板2は、板状の水晶基板である。ここで、圧電基板2の材料である水晶は、三方晶系に属しており、図3に示すように互いに直交する結晶軸X、Y、Zを有している。X軸、Y軸、Z軸は、それぞれ、電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。本実施形態の圧電基板2は、XZ面をX軸の回りに所定の角度θ回転させた平面に沿って切り出された「回転Yカット水晶基板」であり、たとえば(θ=35°15’)だけ回転させた平面に沿って切り出された場合の基板は、ATカット水晶基板という。このような水晶基板を用いることにより優れた温度特性を有する振動素子1となる。
(Piezoelectric substrate)
The piezoelectric substrate 2 is a plate-shaped quartz substrate. Here, the crystal that is the material of the piezoelectric substrate 2 belongs to the trigonal system, and has crystal axes X, Y, and Z orthogonal to each other as shown in FIG. The X axis, the Y axis, and the Z axis are referred to as an electric axis, a mechanical axis, and an optical axis, respectively. The piezoelectric substrate 2 of the present embodiment is a “rotated Y-cut quartz crystal substrate” cut out along a plane obtained by rotating the XZ plane around the X axis by a predetermined angle θ, for example (θ = 35 ° 15 ′). A substrate cut out along a plane rotated only by this is called an AT-cut quartz substrate. By using such a quartz substrate, the vibration element 1 having excellent temperature characteristics is obtained.

ただし、圧電基板2としては、厚みすべり振動を励振することができれば、ATカットの圧電基板に限定されず、例えば、BTカットの圧電基板を用いてもよい。また、圧電基板2としては、水晶基板の他、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の各種圧電基板を用いてもよい。
なお、以下では、角度θに対応してX軸まわりに回転したY軸およびZ軸を、Y’軸およびZ’軸とする。すなわち、圧電基板2は、Y’軸方向に厚みを有し、XZ’面方向に広がりを有する。
However, the piezoelectric substrate 2 is not limited to the AT-cut piezoelectric substrate as long as the thickness-shear vibration can be excited. For example, a BT-cut piezoelectric substrate may be used. In addition to the quartz substrate, various piezoelectric substrates such as lithium niobate and lithium tantalate may be used as the piezoelectric substrate 2.
Hereinafter, the Y axis and the Z axis rotated around the X axis corresponding to the angle θ are referred to as a Y ′ axis and a Z ′ axis. That is, the piezoelectric substrate 2 has a thickness in the Y′-axis direction and has a spread in the XZ ′ plane direction.

圧電基板2は、平面視にて、X軸に沿った方向を長辺とし、Z’軸に沿った方向を短辺とする長手形状をなしている。また、圧電基板2は、−X軸方向を先端側とし、+X軸方向を基端側としている。圧電基板2のX軸に沿った方向の最大長さLとし、Z’軸に沿った方向の最大幅をWとしたとき、L/Wとしては、特に限定されないが、例えば、1.1〜1.4程度とすることが好ましい。   In plan view, the piezoelectric substrate 2 has a long shape in which the direction along the X axis is a long side and the direction along the Z ′ axis is a short side. The piezoelectric substrate 2 has the −X axis direction as the distal end side and the + X axis direction as the proximal end side. When the maximum length L in the direction along the X axis of the piezoelectric substrate 2 is set to W and the maximum width in the direction along the Z ′ axis is set to W, L / W is not particularly limited. It is preferably about 1.4.

図1および図2に示すように、圧電基板2は、薄肉の振動領域(振動エネルギーが閉じ込められる領域)219を含む振動部(第1領域)21と、振動部21と一体化され、振動領域219よりも厚肉な厚肉部(第2領域)22とを有している。振動部21は、例えば、水晶基板の+Y’軸側の主面にウエットエッチングによって凹陥部を形成することにより形成することができる。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the piezoelectric substrate 2 is integrated with a vibrating portion (first region) 21 including a thin vibrating region (region in which vibration energy is confined) 219, and the vibrating portion 21. And a thick part (second region) 22 that is thicker than 219. The vibration part 21 can be formed, for example, by forming a concave part on the main surface on the + Y′-axis side of the quartz substrate by wet etching.

振動部21は、圧電基板2の中央に対して、−X軸方向側および−Z’軸方向側に片寄っており、その外縁の一部が厚肉部22から露出している。ここで、振動素子1の平面視にて、振動部21の面積は、圧電基板2の面積の1/2以下であるのが好ましい。これにより、振動部21よりも厚肉で、機械的強度が高い厚肉部22を十分広く形成することができるため、振動部21の剛性を十分に確保することができる。そのため、不要スプリアスの発生を効果的に低減することができる。   The vibrating part 21 is offset toward the −X axis direction side and the −Z ′ axis direction side with respect to the center of the piezoelectric substrate 2, and a part of the outer edge thereof is exposed from the thick part 22. Here, in the plan view of the vibration element 1, the area of the vibration part 21 is preferably ½ or less of the area of the piezoelectric substrate 2. Thereby, since the thick part 22 which is thicker than the vibration part 21 and has high mechanical strength can be formed sufficiently wide, the rigidity of the vibration part 21 can be sufficiently secured. Therefore, the generation of unnecessary spurious can be effectively reduced.

振動部21は、振動素子1の平面視にて、X軸方向(厚み滑り振動の振動方向)に離間し、Z’軸方向(X軸方向と交差する方向)に延在する第1外縁211および第2外縁212と、Z’軸方向に離間し、X軸方向に延在する第3外縁213および第4外縁214とを有している。第1、第2外縁211、212のうち、第1外縁211が+X軸側に位置し、第2外縁212が−X軸側に位置している。また、第3、第4外縁213、214のうち、第3外縁213が+Z’軸側に位置し、第4外縁214が−Z’軸側に位置している。また、第3外縁213が第1、第2外縁211、212の+Z’軸側の端同士を連結しており、第4外縁214が第1、第2外縁211、212の−Z’軸側の端同士を連結している。   The vibration part 21 is spaced apart in the X-axis direction (vibration direction of thickness-shear vibration) and extends in the Z′-axis direction (direction intersecting the X-axis direction) in plan view of the vibration element 1. And a second outer edge 212, and a third outer edge 213 and a fourth outer edge 214 that are spaced apart in the Z′-axis direction and extend in the X-axis direction. Of the first and second outer edges 211 and 212, the first outer edge 211 is located on the + X axis side, and the second outer edge 212 is located on the −X axis side. Of the third and fourth outer edges 213 and 214, the third outer edge 213 is located on the + Z′-axis side, and the fourth outer edge 214 is located on the −Z′-axis side. The third outer edge 213 connects the ends of the first and second outer edges 211 and 212 on the + Z ′ axis side, and the fourth outer edge 214 is the −Z ′ axis side of the first and second outer edges 211 and 212. The ends of are connected.

図1に示すように、厚肉部22の表面(+Y’軸方向側の主面)は、振動部21の表面(+Y’軸方向側の主面)よりも+Y’軸方向側へ突出して設けられている。一方、厚肉部22の裏面(−Y’軸方向側の主面)は、振動部21の裏面(−Y’軸方向側の主面)と同一平面上に設けられている。
厚肉部22は、第1外縁211に沿って配置された第1厚肉部23と、第3外縁213に沿って配置され、第1厚肉部23と接続されている第2厚肉部24とを有している。そのため、厚肉部22は、振動部21に沿った略L字状をなしている。一方、振動部21の第2外縁212および第4外縁214に沿っては、厚肉部22が形成されておらず、これら第2、第4外縁212、214は、厚肉部22から露出している。このように、厚肉部22を略L字とし、第2外縁212および第4外縁214に沿って設けないことによって、振動素子1(振動部21)の剛性を保ちつつ、振動素子1の小型化を図ることができる。
As shown in FIG. 1, the surface of the thick wall portion 22 (the main surface on the + Y′-axis direction side) protrudes more toward the + Y′-axis direction side than the surface of the vibration portion 21 (the main surface on the + Y′-axis direction side). Is provided. On the other hand, the back surface (the main surface on the −Y ′ axis direction side) of the thick portion 22 is provided on the same plane as the back surface (the main surface on the −Y ′ axis direction side) of the vibration unit 21.
The thick part 22 includes a first thick part 23 disposed along the first outer edge 211 and a second thick part disposed along the third outer edge 213 and connected to the first thick part 23. 24. Therefore, the thick part 22 has a substantially L shape along the vibration part 21. On the other hand, the thick part 22 is not formed along the second outer edge 212 and the fourth outer edge 214 of the vibration part 21, and the second and fourth outer edges 212 and 214 are exposed from the thick part 22. ing. As described above, the thick portion 22 is substantially L-shaped and is not provided along the second outer edge 212 and the fourth outer edge 214, so that the vibration element 1 (vibration portion 21) is kept rigid and the vibration element 1 is small. Can be achieved.

ここで、第1厚肉部23を振動部21に対して+X軸側に設けることによって、−X軸側に設けた場合と比較して、後述する傾斜部231の幅(X軸方向の長さ)を短くすることができる。同様に、第2厚肉部24を振動部21に対して+Z’軸側に設けることによって、−Z’軸側に設けた場合と比較して、後述する傾斜部241の幅(Z’軸方向の長さ)を短くすることができる。そのため、このような厚肉部22によれば、振動素子1の小型化を図ることができる。   Here, by providing the first thick part 23 on the + X-axis side with respect to the vibration part 21, compared to the case where it is provided on the −X-axis side, the width of the inclined part 231 (the length in the X-axis direction) to be described later. Can be shortened. Similarly, by providing the second thick portion 24 on the + Z′-axis side with respect to the vibration portion 21, the width (Z′-axis) of the inclined portion 241 to be described later is compared with the case where it is provided on the −Z′-axis side. Direction length) can be shortened. Therefore, according to such a thick portion 22, the vibration element 1 can be downsized.

第1厚肉部23は、第1外縁211に連設され、+X軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)231と、傾斜部231の+X軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体232とを備えている。同様に、第2厚肉部24は、第3外縁213に連設され、+Z’軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)241と、傾斜部241の+Z’軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体242とを備えている。また、第1厚肉部23の厚肉部本体232の表面にはマウント部29が設けられており、図4に示すように、振動素子1は、このマウント部29にて、接着剤91を用いて対象物92に固定される。   The first thick portion 23 is connected to the first outer edge 211, and is connected to an inclined portion (residue portion) 231 whose thickness gradually increases in the + X-axis direction, and an edge of the inclined portion 231 on the + X-axis direction side. And a thick portion main body 232 having a substantially constant thickness. Similarly, the second thick portion 24 is connected to the third outer edge 213 and has an inclined portion (residue portion) 241 that gradually increases in thickness toward the + Z′-axis direction, and the + Z′-axis direction side of the inclined portion 241. And a thick portion main body 242 having a substantially constant thickness connected to the edge. Further, a mount portion 29 is provided on the surface of the thick portion main body 232 of the first thick portion 23, and as shown in FIG. Used to be fixed to the object 92.

(電極)
電極3は、一対の励振電極31、32と、一対のパッド電極33、34と、一対の引出電極35、36とを有している。励振電極(第1励振電極)31は、振動領域219の表面に形成されている。一方、励振電極(第2励振電極)32は、振動領域219の裏面に、励振電極31と対向して配置されている。励振電極31、32は、それぞれ、X軸方向を長手とし、Z’軸方向を短手とする略矩形である。
(electrode)
The electrode 3 has a pair of excitation electrodes 31 and 32, a pair of pad electrodes 33 and 34, and a pair of extraction electrodes 35 and 36. The excitation electrode (first excitation electrode) 31 is formed on the surface of the vibration region 219. On the other hand, the excitation electrode (second excitation electrode) 32 is disposed on the back surface of the vibration region 219 so as to face the excitation electrode 31. The excitation electrodes 31 and 32 are each substantially rectangular with the X-axis direction as the long side and the Z′-axis direction as the short side.

また、励振電極31、32は、相似形をなし、裏面側の励振電極32が、表面側の励振電極31よりも大きく形成されている。また、振動素子1の平面視にて、励振電極32に励振電極31が内包されている。言い換えると、励振電極32内に互いの外縁(輪郭)が重なることなく励振電極31の全域が位置している。これにより、所望の振動特性を安定して発揮することができる。   The excitation electrodes 31 and 32 have a similar shape, and the excitation electrode 32 on the back side is formed larger than the excitation electrode 31 on the front side. Further, the excitation electrode 31 is included in the excitation electrode 32 in a plan view of the vibration element 1. In other words, the entire region of the excitation electrode 31 is located without the outer edges (contours) of the excitation electrode 32 overlapping each other. Thereby, a desired vibration characteristic can be exhibited stably.

また、励振電極31、32は、振動素子1の平面視にて、X軸方向の中心同士が重なるように配置されている。また、励振電極31は、励振電極31に対して−Z軸側によって形成されている。すなわち、励振電極31、32の+Z軸側の外縁311、321同士の離間距離D1よりも、−Z軸側の外縁312、322同士の離間距離D2が小さくなるように、励振電極31、32が設けられている。
パッド電極33は、厚肉部本体232の表面のマウント部29に形成されている。一方、パッド電極34は、厚肉部本体232の裏面に、パッド電極33と対向して形成されている。
In addition, the excitation electrodes 31 and 32 are arranged so that the centers in the X-axis direction overlap each other in a plan view of the vibration element 1. The excitation electrode 31 is formed on the −Z axis side with respect to the excitation electrode 31. That is, the excitation electrodes 31 and 32 are arranged such that the separation distance D2 between the outer edges 312 and 322 on the −Z axis side is smaller than the separation distance D1 between the outer edges 311 and 321 on the + Z axis side of the excitation electrodes 31 and 32. Is provided.
The pad electrode 33 is formed on the mount portion 29 on the surface of the thick portion main body 232. On the other hand, the pad electrode 34 is formed on the back surface of the thick portion main body 232 so as to face the pad electrode 33.

励振電極31からは、引出電極35が延出しており、この引出電極35を介して励振電極31とパッド電極33とが電気的に接続されている。引出電極35は、励振電極31の第3外縁213と対向する外縁312から延出しており、傾斜部241を経由して厚肉部22の表面に引き出されている。また、励振電極32からは、引出電極36が延出しており、この引出電極36を介して励振電極31とパッド電極34とが電気的に接続されている。引出電極36は、圧電基板2を介して引出電極35と重ならないように設けられている。これにより、引出電極35、36間の静電容量を抑えることができる。また、振動素子1の平面視にて、引出電極35、36は、必要以上にマウント部29内に侵入しておらず、マウント部29内(特に縁部)には、電極3が形成されていない領域T1が存在している。本実施形態では、パッド電極33、34を挟んで先端側と基端側とに領域T1が存在している。圧電基板2を構成する水晶基板は、光透過性を有しているため、上記のような構成とすることにより、振動素子1の裏面側から、マウント部29越しの背景(振動素子1の向こう側の景色)を視認することができる。そのため、図4に示すように、マウント部29に接着剤91を接触させるときに、振動素子1越しに接着剤91を視認することができ、接着剤91の位置決め、接着剤91との接触面積、接着剤91の形状等を精度よく制御することができる。
このような電極3は、例えば、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)等の下地層に、Au(金)やAuを主成分とする合金を積層した金属被膜で構成することができる。
An extraction electrode 35 extends from the excitation electrode 31, and the excitation electrode 31 and the pad electrode 33 are electrically connected via the extraction electrode 35. The extraction electrode 35 extends from the outer edge 312 facing the third outer edge 213 of the excitation electrode 31, and is extracted to the surface of the thick portion 22 via the inclined portion 241. An extraction electrode 36 extends from the excitation electrode 32, and the excitation electrode 31 and the pad electrode 34 are electrically connected via the extraction electrode 36. The extraction electrode 36 is provided so as not to overlap the extraction electrode 35 through the piezoelectric substrate 2. Thereby, the electrostatic capacitance between the extraction electrodes 35 and 36 can be suppressed. Further, in the plan view of the vibration element 1, the extraction electrodes 35 and 36 do not enter the mount portion 29 more than necessary, and the electrode 3 is formed in the mount portion 29 (particularly the edge portion). There is no region T1. In the present embodiment, the region T1 exists on the distal end side and the proximal end side with the pad electrodes 33 and 34 interposed therebetween. Since the quartz substrate constituting the piezoelectric substrate 2 is light transmissive, by adopting the configuration as described above, the background over the mount portion 29 (behind the vibration element 1) from the back side of the vibration element 1. Side view). Therefore, as shown in FIG. 4, when the adhesive 91 is brought into contact with the mount portion 29, the adhesive 91 can be visually recognized through the vibration element 1, the positioning of the adhesive 91, and the contact area with the adhesive 91. The shape and the like of the adhesive 91 can be accurately controlled.
Such an electrode 3 can be composed of a metal film in which Au (gold) or an alloy containing Au as a main component is laminated on an underlayer such as Cr (chromium) or Ni (nickel).

以上、電極3の構成について説明した。振動素子1では、振動素子1の平面視にて、第2励振電極32と引出電極35とが重なる領域(部分)T2が形成されている。第1励振電極31の面積をS1とし、領域T2の面積をS2としたとき、S1、S2が、S2/S1≦0.1なる関係を満足している。これにより、領域T2を十分に小さくすることができ、不要スプリアスを振動素子1の共振周波数からより遠ざけることができる。そのため、優れた振動特性を安定して発揮することのできる振動素子1となる。具体的には、発明者らが推察するに、領域T2が本来の振動領域(励振電極31、32で挟まれた領域)とは別の振動領域を形成し、この領域T2から不要スプリアスが発生するものと考えられる。そして、領域T2が大きいほど不要スプリアスの周波数が共振周波数に近づく傾向を示すため、本発明では、S2/S1≦0.1なる関係を満足することによって、領域T2の面積S2を十分に小さくし、これにより、不要スプリアスを振動素子1の共振周波数からより遠ざけている。不要スプリアスと共振周波数との周波数差としては、特に限定されないが、1000ppm以上であるのが好ましい。これにより、十分に、優れた振動特性を安定して発揮することのできる振動素子1となる。なお、S2/S1>0.1であると、領域T2の面積が過大となり、共振周波数近傍の不要スプリアスが発生し、優れた振動特性を安定して発揮することができなくなる。
振動素子1では、S2/S1≦0.1なる関係を満足していれば、特に限定されないが、S2/S1≦0.07なる関係を満足するのがより好ましく、S2/S1≦0.05なる関係を満足するのがさらに好ましい。これにより、上記をより顕著に発揮することができる。
The configuration of the electrode 3 has been described above. In the vibration element 1, a region (part) T <b> 2 where the second excitation electrode 32 and the extraction electrode 35 overlap is formed in a plan view of the vibration element 1. When the area of the first excitation electrode 31 is S1 and the area of the region T2 is S2, S1 and S2 satisfy the relationship S2 / S1 ≦ 0.1. Thereby, the region T2 can be made sufficiently small, and unnecessary spurious can be further away from the resonance frequency of the vibration element 1. Therefore, the vibration element 1 can stably exhibit excellent vibration characteristics. Specifically, as the inventors infer, the region T2 forms a vibration region different from the original vibration region (the region sandwiched between the excitation electrodes 31 and 32), and unnecessary spurious is generated from this region T2. It is thought to do. Since the unnecessary spurious frequency tends to approach the resonance frequency as the region T2 is larger, the present invention makes the area S2 of the region T2 sufficiently small by satisfying the relationship S2 / S1 ≦ 0.1. Thereby, the unnecessary spurious is further away from the resonance frequency of the vibration element 1. The frequency difference between the unnecessary spurious and the resonance frequency is not particularly limited, but is preferably 1000 ppm or more. Thereby, it becomes the vibration element 1 which can fully exhibit the outstanding vibration characteristic stably. If S2 / S1> 0.1, the area of the region T2 becomes excessive, and unnecessary spurious near the resonance frequency is generated, so that excellent vibration characteristics cannot be exhibited stably.
The vibration element 1 is not particularly limited as long as the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1 is satisfied, but it is more preferable that the relationship of S2 / S1 ≦ 0.07 is satisfied, and S2 / S1 ≦ 0.05. It is more preferable to satisfy the following relationship. Thereby, the above can be exhibited more remarkably.

次に、S2/S1≦0.1なる関係を満足することによって、不要スプリアスを共振周波数から十分に遠ざけることができることを実験結果に基づいて証明する。当該実験に用いた振動素子1の圧電基板2のサイズは、長さ(X軸方向の長さ)×幅(Z’軸方向の長さ)×厚み(Y’軸方向の長さ)が1.8mm×1.0mm×0.050mmである。また、振動部21のサイズは、長さ×幅×厚みが1.0mm×0.9mm×0.002mmである。また、励振電極32のサイズは、長さ×幅×厚みが0.36mm×0.28mm×0.000085mmである。また、励振電極31のサイズは、長さ×幅×厚さが0.18mm×0.14mm×0.000085mmである。そして、励振電極32に対して励振電極31をZ’軸方向にずらした4種のサンプル1〜4を製造した。サンプル1、サンプル2、サンプル3、サンプル4の順に、励振電極31が+Z’軸側に位置している。これら4種のサンプルについて、それぞれ、S2/S1、不要スプリアスと共振周波数との周波数差Δfを求めた。その結果を下記の表1に示す。なお、表1に示す数値は、各サンプル1〜4について、10個のサンプルの平均値を示している。   Next, it is proved based on experimental results that the unnecessary spurious can be sufficiently separated from the resonance frequency by satisfying the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1. The size of the piezoelectric substrate 2 of the vibration element 1 used in the experiment is 1 in length (length in the X-axis direction) × width (length in the Z′-axis direction) × thickness (length in the Y′-axis direction). .8 mm x 1.0 mm x 0.050 mm. Moreover, the size of the vibration part 21 is length x width x thickness 1.0 mm x 0.9 mm x 0.002 mm. The size of the excitation electrode 32 is length × width × thickness of 0.36 mm × 0.28 mm × 0.000085 mm. The size of the excitation electrode 31 is length × width × thickness of 0.18 mm × 0.14 mm × 0.000085 mm. Then, four types of samples 1 to 4 in which the excitation electrode 31 was shifted in the Z′-axis direction with respect to the excitation electrode 32 were manufactured. The excitation electrode 31 is positioned on the + Z ′ axis side in the order of sample 1, sample 2, sample 3, and sample 4. For these four types of samples, S2 / S1, and the frequency difference Δf between the unwanted spurious and the resonance frequency were obtained. The results are shown in Table 1 below. In addition, the numerical value shown in Table 1 has shown the average value of ten samples about each sample 1-4.

Figure 2014138414
Figure 2014138414

表1から、S2/S1≦0.1なる関係を満足するもの、すなわち、サンプル1のみがΔf≧1000ppmを満足しており、不要スプリアスが共振周波数から十分に遠ざかっていることが分かる。以上の実験結果から、S2/S1≦0.1なる関係を満足することによって、不要スプリアスを共振周波数から十分に遠ざけることができることが証明された。   From Table 1, it can be seen that those satisfying the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1, that is, only Sample 1 satisfies Δf ≧ 1000 ppm, and the unnecessary spurious is sufficiently away from the resonance frequency. From the above experimental results, it was proved that the unnecessary spurious can be sufficiently separated from the resonance frequency by satisfying the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1.

また、前述した励振電極31、32の外縁312、322同士の離間距離D2(すなわち、領域T2のZ’軸方向の長さ)は、特に限定されないが、20μm以下であるのが好ましく、10μm以下であるのがより好ましい。これにより、領域T2内での引出電極35の長さをより短くすることができるため、引出電極35の抵抗を小さくすることができる。ここで、離間距離D2を0(ゼロ)にすると、領域T2が形成されないため、不要スプリアスを共振周波数から遠ざける観点からすれば最も好ましいが、振動素子1の製造上の観点からは、離間距離D2は、0(ゼロ)でないのが好ましい。振動素子1の製造上、励振電極31、32の形成位置が所定位置からずれてしまうことが考えられ、仮に、振動素子1の平面視にて、励振電極31の外縁312が励振電極32の外縁322よりも+Z’軸側にはみ出でしまった時には、振動素子1の振動特性が大幅に変化してしまうとともに、その性能も大幅に悪化してしまう。そのため、励振電極31、32の形成位置が所定位置からずれてしまっても、励振電極31の外縁312が励振電極32の外縁322よりも+Z’軸側にはみ出でしまわないように、離間距離D2は、0(ゼロ)でないことが好ましい。   Further, the distance D2 between the outer edges 312 and 322 of the excitation electrodes 31 and 32 described above (that is, the length in the Z′-axis direction of the region T2) is not particularly limited, but is preferably 20 μm or less, and 10 μm or less. It is more preferable that Thereby, since the length of the extraction electrode 35 in the region T2 can be further shortened, the resistance of the extraction electrode 35 can be reduced. Here, when the separation distance D2 is set to 0 (zero), the region T2 is not formed. Therefore, the separation distance D2 is most preferable from the viewpoint of moving the unnecessary spurious away from the resonance frequency. Is preferably not 0 (zero). In manufacturing the vibration element 1, it is conceivable that the formation positions of the excitation electrodes 31 and 32 are deviated from predetermined positions. If the vibration element 1 is viewed in plan, the outer edge 312 of the excitation electrode 31 may be When it protrudes to the + Z′-axis side from 322, the vibration characteristics of the vibration element 1 are significantly changed and the performance is also greatly deteriorated. Therefore, even if the formation positions of the excitation electrodes 31 and 32 are deviated from the predetermined positions, the separation distance D2 so that the outer edge 312 of the excitation electrode 31 does not protrude beyond the outer edge 322 of the excitation electrode 32 toward the + Z ′ axis. Is preferably not 0 (zero).

また、振動部21の厚みt(mm)を、t(mm)=1670(m/s)/振動周波数(kHz)として基準化する。また、表2に示すように、同じ電極寸法を用いる振動周波数の下限値F1と、上限値F2と、下限と上限の中心周波数F3とする。また、1670/F1=t1、1670/F2=t2、1670/F3=t3として、振動部21の厚みを基準化する。   Further, the thickness t (mm) of the vibration part 21 is normalized as t (mm) = 1670 (m / s) / vibration frequency (kHz). Further, as shown in Table 2, the lower limit value F1, the upper limit value F2, and the lower limit and upper limit center frequency F3 of the vibration frequency using the same electrode dimensions are set. Further, the thickness of the vibrating portion 21 is standardized as 1670 / F1 = t1, 1670 / F2 = t2, and 1670 / F3 = t3.

Figure 2014138414
Figure 2014138414

また、第1励振電極31のX軸方向に沿った長さをa(mm)としたとき、aは、振動周波数より決定する。t、a、t3は、図5に示すように、−1049t3+57≦a/t≦−64.4t3+57なる関係を満足するのが好ましい。また、励振電極31のZ’軸方向に沿った長さをb(mm)としたとき、bは、振動周波数より決定する。t、b、t3は、図6に示すように、−823t3+42≦b/t≦−120t3+42なる関係を満足するのが好ましい。これら関係を満足することによって、優れた振動特性を安定して発揮することのできる振動素子1が得られる。   Further, when the length of the first excitation electrode 31 along the X-axis direction is a (mm), a is determined from the vibration frequency. As shown in FIG. 5, t, a, and t3 preferably satisfy the relationship of −1049t3 + 57 ≦ a / t ≦ −64.4t3 + 57. Further, when the length along the Z′-axis direction of the excitation electrode 31 is b (mm), b is determined from the vibration frequency. As shown in FIG. 6, t, b, and t3 preferably satisfy the relationship −823t3 + 42 ≦ b / t ≦ −120t3 + 42. By satisfying these relationships, the vibration element 1 that can stably exhibit excellent vibration characteristics can be obtained.

なお、a/t、b/tが共に上記下限値未満であると、tの値によっては、励振電極31の面積が小さくなり過ぎてしまい、後述するように、振動素子1を発振器100に組み込んだ場合に、発振器100の可変特性を満足することが困難となる場合がある。一方、a/t、b/tが共に上記上限値を超えると、tの値によっては、共振周波数近傍に不要スプリアスが発生し、優れた振動特性を安定して発揮することのできる振動素子1が得られなくなる場合がある。   If both a / t and b / t are less than the lower limit value, the area of the excitation electrode 31 becomes too small depending on the value of t, and the vibration element 1 is incorporated in the oscillator 100 as described later. In this case, it may be difficult to satisfy the variable characteristics of the oscillator 100. On the other hand, when both a / t and b / t exceed the above upper limit value, depending on the value of t, unnecessary spurious is generated in the vicinity of the resonance frequency, and the vibration element 1 can stably exhibit excellent vibration characteristics. May not be obtained.

次に、a/t、b/tが共に上述の関係を満足することによって、不要スプリアスを振動素子1の共振周波数から十分に遠ざけることができることを実験結果に基づいて証明する。当該実験には、前述したサンプル1と励振電極31の大きさ(a、bの値)以外は同じ条件の振動素子1を用い、励振電極31の大きさ(a、bの値)が異なる9種のサンプル5〜11を製造した。そして、これら7種のサンプルについて、それぞれ、不要スプリアスと共振周波数との周波数差Δfを求めた。その結果を下記の表3に示す。なお、表2に示す数値は、各サンプル5〜11について、10個のサンプルの平均値を示している。   Next, it is proved based on experimental results that unnecessary spurs can be sufficiently separated from the resonance frequency of the vibration element 1 when both a / t and b / t satisfy the above-described relationship. In this experiment, the vibration element 1 under the same conditions except for the size of the sample 1 and the excitation electrode 31 (values of a and b) described above is used, and the sizes of the excitation electrode 31 (values of a and b) are different. Seed samples 5-11 were made. And about these 7 types of samples, the frequency difference (DELTA) f of an unnecessary spurious and a resonant frequency was calculated | required, respectively. The results are shown in Table 3 below. In addition, the numerical value shown in Table 2 has shown the average value of 10 samples about each sample 5-11.

Figure 2014138414
Figure 2014138414

表3から、a/t、b/tが共に上述の関係を満足することによって、不要スプリアスを振動素子1の共振周波数から十分に遠ざけることができることが証明された。
以上、振動素子1について説明した。本実施形態の振動素子1では、圧電基板2の+Y’軸側に凹陥部を形成することによって振動部21を形成し、さらに、厚肉部22が振動部21に対して+X軸側に位置する第1厚肉部23と、+Z’軸側に位置する第2厚肉部24とにより構成されているが、振動素子1としては、これをひっくり返したような構成であってもよい。すなわち、図7に示すように、圧電基板2の−Y’軸側に凹陥部を形成することによって振動部21を形成し、さらに、厚肉部22が振動部21に対して+X軸側に位置する第1厚肉部23と、−Z’軸側に位置する第2厚肉部24とにより構成されていてもよい。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果(特に傾斜部231、241の幅を狭くすることができる効果)を発揮することができる。
From Table 3, it was proved that the unnecessary spurious can be sufficiently separated from the resonance frequency of the vibration element 1 when both a / t and b / t satisfy the above relationship.
The vibration element 1 has been described above. In the vibration element 1 of the present embodiment, the vibration part 21 is formed by forming a recessed part on the + Y′-axis side of the piezoelectric substrate 2, and the thick-walled part 22 is positioned on the + X-axis side with respect to the vibration part 21. The first thick portion 23 and the second thick portion 24 located on the + Z′-axis side are configured, but the vibration element 1 may be configured so as to be turned upside down. That is, as shown in FIG. 7, the vibrating portion 21 is formed by forming a recessed portion on the −Y′-axis side of the piezoelectric substrate 2, and the thick portion 22 is further on the + X-axis side with respect to the vibrating portion 21. You may be comprised by the 1st thick part 23 located and the 2nd thick part 24 located in the -Z 'axis side. Even with such a configuration, it is possible to achieve the same effect as the present embodiment (particularly, the effect of narrowing the width of the inclined portions 231 and 241).

<第2実施形態>
次に、本発明の振動素子の第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2実施形態にかかる振動素子の平面図である。
以下、第2実施形態の振動素子について、前述した第1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。
本発明の第2実施形態にかかる振動素子は、厚肉部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 8 is a plan view of the resonator element according to the second embodiment of the invention.
Hereinafter, the resonator element according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the thick portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図8に示すように、本実施形態の振動素子1Aでは、厚肉部22が、第1厚肉部23および第2厚肉部24の他に、さらに、振動部21の第2外縁212に沿って配置され、第2厚肉部24に接続されている第3厚肉部25を有している。そのため、厚肉部22は、振動部21に沿った略コ字状をなしている。振動部21の第4外縁214に沿っては、厚肉部22が形成されておらず、第4外縁214は、厚肉部22から露出している。このように、厚肉部22を略コ字状とすることによって、振動素子1の小型化を図ることができるとともに、振動素子1(振動部21)の剛性をより高くすることができ、不要スプリアスの発生を効果的に防止することができる。   As shown in FIG. 8, in the vibration element 1 </ b> A of the present embodiment, the thick portion 22 is further formed on the second outer edge 212 of the vibration portion 21 in addition to the first thick portion 23 and the second thick portion 24. The third thick portion 25 is disposed along the second thick portion 24 and is connected to the second thick portion 24. Therefore, the thick portion 22 has a substantially U shape along the vibrating portion 21. The thick part 22 is not formed along the fourth outer edge 214 of the vibration part 21, and the fourth outer edge 214 is exposed from the thick part 22. Thus, by making the thick portion 22 substantially U-shaped, the vibration element 1 can be reduced in size, and the rigidity of the vibration element 1 (vibration part 21) can be further increased, which is unnecessary. Spurious generation can be effectively prevented.

第3厚肉部25は、第2外縁212に連設され、−X軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)251と、傾斜部251の−X軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体252とを備えている。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
The third thick portion 25 is connected to the second outer edge 212, and has an inclined portion (residue portion) 251 whose thickness gradually increases in the −X axis direction, and an end edge on the −X axis direction side of the inclined portion 251. A thick portion main body 252 having a substantially constant thickness is provided.
Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
次に、本発明の振動素子の第3実施形態について説明する。
図9は、本発明の第3実施形態にかかる振動素子の平面図である。
以下、第3実施形態の振動素子について、前述した第1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。
本発明の第3実施形態にかかる振動素子は、厚肉部の構成が異なる以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、前述した第2実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 9 is a plan view of a resonator element according to the third embodiment of the invention.
Hereinafter, the resonator element according to the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the third embodiment of the present invention is the same as the second embodiment described above except that the configuration of the thick portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 2nd Embodiment mentioned above.

図9に示すように、本実施形態の振動素子1Bでは、厚肉部22が、第1厚肉部23、第2厚肉部24、第3厚肉部25の他に、さらに、振動部21の第4外縁214に沿って配置され、第1、第3厚肉部23、25に接続されている第4厚肉部26を有している。そのため、厚肉部22は、振動部21の全周に沿った略ロ字状をなしており、振動部21の外縁は、厚肉部22から露出していない。このように、厚肉部22を略ロ字状とすることによって、振動素子1(振動部21)の剛性をより高くすることができ、不要スプリアスの発生を効果的に防止することができる。   As shown in FIG. 9, in the vibration element 1 </ b> B according to the present embodiment, the thick portion 22 includes a vibrating portion in addition to the first thick portion 23, the second thick portion 24, and the third thick portion 25. 21 has a fourth thick portion 26 that is disposed along the fourth outer edge 214 and connected to the first and third thick portions 23 and 25. Therefore, the thick part 22 has a substantially square shape along the entire circumference of the vibration part 21, and the outer edge of the vibration part 21 is not exposed from the thick part 22. Thus, by making the thick part 22 into a substantially square shape, the rigidity of the vibration element 1 (vibration part 21) can be further increased, and the occurrence of unnecessary spurious can be effectively prevented.

第4厚肉部26は、第4外縁214に連設され、−Z’軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)261と、傾斜部261の−Z’軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体262とを備えている。
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
The fourth thick portion 26 is connected to the fourth outer edge 214 and has an inclined portion (residue portion) 261 whose thickness gradually increases in the −Z′-axis direction, and an end of the inclined portion 261 on the −Z′-axis direction side. A thick portion main body 262 having a substantially constant thickness connected to the edge is provided.
Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第4実施形態>
次に、本発明の振動素子の第4実施形態について説明する。
図10は、本発明の第4実施形態にかかる振動素子の平面図である。
以下、第4実施形態の振動素子について、前述した第1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。
本発明の第4実施形態にかかる振動素子は、厚肉部の構成が異なる以外は、前述した第3実施形態と同様である。なお、前述した第3実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 10 is a plan view of a resonator element according to the fourth embodiment of the invention.
Hereinafter, the vibration element according to the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the third embodiment described above except that the configuration of the thick portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 3rd Embodiment mentioned above.

図10に示すように、本実施形態の振動素子1Cでは、前述した第3実施形態から第3厚肉部25が省略されている。すなわち、厚肉部22が、第1厚肉部23、第2厚肉部24および第4厚肉部26を有している。そのため、厚肉部22は、振動部21に沿った略コ字状をなしており、振動部21の第2外縁212が厚肉部22から露出している。このように、厚肉部22を略コ字状とすることによって、振動素子1の小型化を図ることができるとともに、振動素子1(振動部21)の剛性をより高くすることができ、不要スプリアスの発生を効果的に防止することができる。
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
As shown in FIG. 10, in the vibration element 1C of the present embodiment, the third thick portion 25 is omitted from the third embodiment described above. That is, the thick part 22 has a first thick part 23, a second thick part 24, and a fourth thick part 26. Therefore, the thick part 22 has a substantially U shape along the vibration part 21, and the second outer edge 212 of the vibration part 21 is exposed from the thick part 22. Thus, by making the thick portion 22 substantially U-shaped, the vibration element 1 can be reduced in size, and the rigidity of the vibration element 1 (vibration part 21) can be further increased, which is unnecessary. Spurious generation can be effectively prevented.
According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第5実施形態>
次に、本発明の振動素子の第5実施形態について説明する。
図11は、本発明の第5実施形態にかかる振動素子の斜視図である。
以下、第5実施形態の振動素子について、前述した第1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。
本発明の第5実施形態にかかる振動素子は、振動部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view of a resonator element according to the fifth embodiment of the invention.
Hereinafter, the resonator element according to the fifth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the vibration unit is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図11に示すように、本実施形態の振動素子1Dでは、圧電基板2の両主面に凹陥部を形成することによって、振動部21が形成されている。言い換えると、厚肉部22の表面(+Y’軸方向側の主面)は、振動部21の表面(+Y’軸方向側の主面)よりも+Y’軸方向側へ突出して設けられており、厚肉部22の裏面(−Y’軸方向側の主面)は、振動部21の裏面(−Y’軸方向側の主面)よりも−Y’軸方向側へ突出して設けられている。このように、圧電基板2の両主面に凹陥部を形成して振動部21を形成することによって、例えば、前述した第1実施形態と比較して、凹陥部のエッチング深さを浅くすることができる。そのため、エッチングをより精度よく行うことができ、圧電基板2の外形形状をより高精度に得ることができる。
このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
As shown in FIG. 11, in the vibration element 1 </ b> D of the present embodiment, the vibration part 21 is formed by forming recesses on both main surfaces of the piezoelectric substrate 2. In other words, the surface of the thick portion 22 (the main surface on the + Y′-axis direction side) is provided so as to protrude to the + Y′-axis direction side from the surface of the vibration portion 21 (the main surface on the + Y′-axis direction side). The back surface (the main surface on the −Y′-axis direction side) of the thick wall portion 22 is provided so as to protrude to the −Y′-axis direction side from the back surface (the main surface on the −Y′-axis direction side) of the vibration unit 21. Yes. In this manner, by forming the recessed portions on both main surfaces of the piezoelectric substrate 2 to form the vibrating portion 21, for example, the etching depth of the recessed portions can be made shallower than in the first embodiment described above. Can do. Therefore, etching can be performed with higher accuracy, and the outer shape of the piezoelectric substrate 2 can be obtained with higher accuracy.
According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

2.振動子
次に、前述した振動素子1を適用した振動子(本発明の振動子)について説明する。
図12は、本発明の振動子の好適な実施形態を示す断面図である。
図12に示す振動子10は、前述した振動素子1と、振動素子1を収容するパッケージ4とを有している。
2. Next, a vibrator (the vibrator of the present invention) to which the above-described vibration element 1 is applied will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the vibrator of the present invention.
A vibrator 10 illustrated in FIG. 12 includes the above-described vibration element 1 and a package 4 that houses the vibration element 1.

(パッケージ)
パッケージ4は、上面に開放する凹部411を有する箱状のベース41と、凹部411の開口を塞いでベース41に接合された板状のリッド42とを有している。そして、凹部411がリッド42によって塞がれることにより形成された収納空間Sに振動素子1が収納されている。収納空間Sは、減圧(真空)状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。
(package)
The package 4 includes a box-shaped base 41 having a concave portion 411 that opens to the upper surface, and a plate-shaped lid 42 that closes the opening of the concave portion 411 and is joined to the base 41. The vibration element 1 is stored in the storage space S formed by closing the recess 411 with the lid 42. The storage space S may be in a reduced pressure (vacuum) state or may be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.

ベース41の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド42の構成材料としては、特に限定されないが、ベース41の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース41の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース41とリッド42の接合は、特に限定されず、例えば、接着剤を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。   The constituent material of the base 41 is not particularly limited, but various ceramics such as aluminum oxide can be used. The constituent material of the lid 42 is not particularly limited, but may be a member whose linear expansion coefficient approximates that of the constituent material of the base 41. For example, when the constituent material of the base 41 is ceramic as described above, an alloy such as Kovar is preferable. In addition, joining of the base 41 and the lid 42 is not specifically limited, For example, you may join via an adhesive agent and may join by seam welding etc.

ベース41の凹部411の底面には、接続電極451、461が形成されている。また、ベース41の下面には、外部実装端子452、462が形成されている。接続電極451は、ベース41に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子452と電気的に接続されており、接続電極461は、ベース41に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子462と電気的に接続されている。
接続電極451、461、外部実装端子452、462の構成としては、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)などのメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。
Connection electrodes 451 and 461 are formed on the bottom surface of the recess 411 of the base 41. External mounting terminals 452 and 462 are formed on the lower surface of the base 41. The connection electrode 451 is electrically connected to the external mounting terminal 452 through a through electrode (not shown) formed in the base 41, and the connection electrode 461 is externally connected through a through electrode (not shown) formed in the base 41. The mounting terminal 462 is electrically connected.
The configurations of the connection electrodes 451 and 461 and the external mounting terminals 452 and 462 are not particularly limited as long as they have electrical conductivity. For example, a metallized layer such as Cr (chrome) or W (tungsten) (lower It can be constituted by a metal film in which each film such as Ni (nickel), Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), etc. is laminated on the (layer).

収容空間S内に収容されている振動素子1は、表面をベース41側に向けて、マウント部29において、導電性接着剤51によってベース41に固定されている。導電性接着剤51は、接続電極451とパッド電極33とに接触して設けられている。これにより、導電性接着剤51を介して接続電極451とパッド電極33とが電気的に接続される。導電性接着剤51を用いて振動素子1を一カ所(一点)で支持することによって、例えば、ベース41と圧電基板2の熱膨張率の差によって振動素子1に発生する応力を抑えることができる。
導電性接着剤51としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着剤に導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。
The vibration element 1 housed in the housing space S is fixed to the base 41 by the conductive adhesive 51 in the mount portion 29 with the surface facing the base 41 side. The conductive adhesive 51 is provided in contact with the connection electrode 451 and the pad electrode 33. Thereby, the connection electrode 451 and the pad electrode 33 are electrically connected via the conductive adhesive 51. By supporting the vibration element 1 at one place (one point) using the conductive adhesive 51, for example, stress generated in the vibration element 1 due to a difference in thermal expansion coefficient between the base 41 and the piezoelectric substrate 2 can be suppressed. .
The conductive adhesive 51 is not particularly limited as long as it has conductivity and adhesiveness. For example, a conductive filler is added to an adhesive such as silicone, epoxy, acrylic, polyimide, or bismaleimide. A dispersed product can be used.

振動素子1のパッド電極34は、ボンディングワイヤー52を介して接続電極461に電気的に接続されている。前述したように、パッド電極34は、パッド電極33と対向して配置されているため、振動素子1がベース41に固定されている状態では、導電性接着剤51の直上に位置している。そのため、ワイヤーボンディング時にパッド電極34に与える振動(超音波振動)の漏れを抑制することができ、パッド電極34へのボンディングワイヤー52の接続をより確実に行うことができる。   The pad electrode 34 of the vibration element 1 is electrically connected to the connection electrode 461 through the bonding wire 52. As described above, since the pad electrode 34 is disposed to face the pad electrode 33, the pad electrode 34 is located immediately above the conductive adhesive 51 in a state where the vibration element 1 is fixed to the base 41. Therefore, leakage of vibration (ultrasonic vibration) applied to the pad electrode 34 during wire bonding can be suppressed, and the bonding wire 52 can be more reliably connected to the pad electrode 34.

3.発振器
次に、本発明の振動子を適用した発振器(本発明の発振器)について説明する。
図13は、本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。
図13に示す発振器100は、振動子10と、振動素子1を駆動するためのICチップ110とを有している。以下、発振器100について、前述した振動子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。
3. Next, an oscillator to which the vibrator of the present invention is applied (the oscillator of the present invention) will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the oscillator of the present invention.
An oscillator 100 illustrated in FIG. 13 includes a vibrator 10 and an IC chip 110 for driving the vibration element 1. Hereinafter, the oscillator 100 will be described with a focus on differences from the above-described vibrator, and description of similar matters will be omitted.

図13に示すように、発振器100では、ベース41の凹部411にICチップ110が固定されている。ICチップ110は、凹部411の底面に形成された複数の内部端子120と電気的に接続されている。複数の内部端子120には、接続電極451、461と接続されているものと、外部実装端子452、462と接続されているものがある。ICチップ110は、振動素子1の駆動を制御するための発振回路を有している。ICチップ110によって振動素子1を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。   As shown in FIG. 13, in the oscillator 100, the IC chip 110 is fixed to the recess 411 of the base 41. The IC chip 110 is electrically connected to a plurality of internal terminals 120 formed on the bottom surface of the recess 411. The plurality of internal terminals 120 include those connected to the connection electrodes 451 and 461 and those connected to the external mounting terminals 452 and 462. The IC chip 110 has an oscillation circuit for controlling the driving of the vibration element 1. When the vibration element 1 is driven by the IC chip 110, a signal having a predetermined frequency can be extracted.

4.電子機器
次に、本発明の振動子を適用した電子機器(本発明の電子機器)について説明する。
図14は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部2000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。
4). Next, an electronic device (an electronic device of the present invention) to which the vibrator of the present invention is applied will be described.
FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 2000. The display unit 1106 rotates with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

図15は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部2000が配置されている。このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。   FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied. In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, a earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 2000 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, or the like.

図16は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。   FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。   A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD. The display unit is a finder that displays an object as an electronic image. Function. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308. In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. Such a digital still camera 1300 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, or the like.

なお、本発明の振動素子を備える電子機器は、図14のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図15の携帯電話機、図16のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、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ー)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、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、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、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)、フライトシュミレーター等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) shown in FIG. 14, the mobile phone shown in FIG. 15, and the digital still camera shown in FIG. Inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, televisions Telephone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices, instruments Class (eg, vehicle, aircraft) Gauges of a ship), can be applied to a flight simulator or the like.

5.移動体
次に、本発明の振動子を適用した移動体(本発明の移動体)について説明する。
図17は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には、振動子10(振動素子1)が搭載されている。振動子10は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
5. Next, a moving body (moving body of the present invention) to which the vibrator of the present invention is applied will be described.
FIG. 17 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of the moving object of the present invention. The automobile 1500 is equipped with the vibrator 10 (the vibration element 1). The vibrator 10 includes a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an anti-lock brake system (ABS), an air bag, a tire pressure monitoring system (TPMS), an engine control, a hybrid vehicle, The present invention can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors for electric vehicles, vehicle body posture control systems, and the like.

以上、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、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、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。   As described above, the resonator element, the vibrator, the oscillator, the electronic device, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is the same. It can be replaced with any configuration having the above function. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine each embodiment mentioned above suitably.

1、1A、1B、1C、1D…振動素子 10…振動子 100…発振器 110…ICチップ 120…内部端子 2…圧電基板 21…振動部 211…第1外縁 212…第2外縁 213…第3外縁 214…第4外縁 219…振動領域 22…厚肉部 23…第1厚肉部 231…傾斜部 232…厚肉部本体 24…第2厚肉部 241…傾斜部 242…厚肉部本体 25…第3厚肉部 251…傾斜部 252…厚肉部本体 26…第4厚肉部 261…傾斜部 262…厚肉部本体 29…マウント部 3…電極 31、32…励振電極 311、312、321、322…外縁 33、34…パッド電極 35、36…引出電極 91…接着剤 92…対象物 4…パッケージ 41…ベース 411…凹部 42…リッド 451、461…接続電極 452、462…外部実装端子 51…導電性接着剤 52…ボンディングワイヤー 1100…パーソナルコンピューター 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース 1304…受光ユニット 1306…シャッターボタン 1308…メモリー 1312…ビデオ信号出力端子 1314…入出力端子 1430…テレビモニター 1440…パーソナルコンピューター 1500…自動車 2000…表示部 D1、D2…離間距離 L…最大長さ T1、T2…領域 S…収納空間 W…最大幅   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C, 1D ... Vibration element 10 ... Vibrator 100 ... Oscillator 110 ... IC chip 120 ... Internal terminal 2 ... Piezoelectric substrate 21 ... Vibrating part 211 ... 1st outer edge 212 ... 2nd outer edge 213 ... 3rd outer edge 214 ... 4th outer edge 219 ... Vibration region 22 ... Thick part 23 ... 1st thick part 231 ... Inclined part 232 ... Thick part main body 24 ... 2nd thick part 241 ... Inclined part 242 ... Thick part main part 25 ... Third thick part 251 ... Inclined part 252 ... Thick part main body 26 ... Fourth thick part 261 ... Inclined part 262 ... Thick part main body 29 ... Mount part 3 ... Electrode 31, 32 ... Excitation electrode 311, 312, 321 322: outer edge 33, 34 ... pad electrode 35, 36 ... extraction electrode 91 ... adhesive 92 ... object 4 ... package 41 ... base 411 ... recess 42 ... lid 451, 461 ... Connection electrode 452, 462 ... External mounting terminal 51 ... Conductive adhesive 52 ... Bonding wire 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation button 1204 ... Earpiece 1206 ... Transmission 1300 ... Digital still camera 1302 ... Case 1304 ... Light receiving unit 1306 ... Shutter button 1308 ... Memory 1312 ... Video signal output terminal 1314 ... Input / output terminal 1430 ... TV monitor 1440 ... Personal computer 1500 ... Automobile 2000 ... Display unit D1, D2 ... Separation distance L ... Maximum length T1, T2 ... Area S ... Storage space W ... Maximum width

Claims (12)

厚み滑り振動で振動する振動領域を含む第1領域と、前記第1領域と一体化され、前記第1領域よりも厚みが厚い第2領域と、を含む基板と、
前記振動部の一方の主面に設けられた第1励振電極と、
前記振動部の他方の主面に設けられ、平面視で前記第1励振電極と重なるように配置されている第2励振電極と、
前記第1励振電極から延出して前記第2領域の一方の主面まで引き出されている引出電極と、を含み、
前記基板の平面視にて、前記第1励振電極の面積をS1とし、前記第2励振電極と前記引出電極とが重なる部分の面積をS2としたとき、S2/S1≦0.1なる関係を満足することを特徴とする振動素子。
A substrate including a first region including a vibration region that vibrates due to thickness shear vibration, and a second region that is integrated with the first region and is thicker than the first region;
A first excitation electrode provided on one main surface of the vibrating portion;
A second excitation electrode provided on the other main surface of the vibrating portion and arranged to overlap the first excitation electrode in plan view;
An extraction electrode extending from the first excitation electrode and extending to one main surface of the second region,
In the plan view of the substrate, when the area of the first excitation electrode is S1, and the area of the portion where the second excitation electrode and the extraction electrode overlap is S2, the relationship of S2 / S1 ≦ 0.1 is established. A vibration element characterized by being satisfied.
前記重なる部分の前記引出電極の延在している方向に沿った長さは、20μm以下である請求項1に記載の振動素子。   The vibration element according to claim 1, wherein a length of the overlapping portion along a direction in which the extraction electrode extends is 20 μm or less. 前記基板の平面視にて、前記第1励振電極は、前記第2励振電極の範囲内に配置されている請求項1または2に記載の振動素子。   3. The resonator element according to claim 1, wherein the first excitation electrode is disposed within a range of the second excitation electrode in a plan view of the substrate. 前記基板の厚みをt(mm)、前記第1励振電極の前記振動方向に沿った長さをa(mm)としたとき、
−1049t+57≦a/t≦−64.4t+57なる関係を満足する請求項3に記載の振動素子。
When the thickness of the substrate is t (mm) and the length of the first excitation electrode along the vibration direction is a (mm),
The resonator element according to claim 3, wherein a relationship of −1049t + 57 ≦ a / t ≦ −64.4t + 57 is satisfied.
前記基板の厚みをt(mm)、前記第1励振電極の前記振動方向に直交する方向に沿った長さをb(mm)としたとき、
−823t+42≦b/t≦−120t+42なる関係を満足する請求項3または4に記載の振動素子。
When the thickness of the substrate is t (mm) and the length along the direction perpendicular to the vibration direction of the first excitation electrode is b (mm),
5. The resonator element according to claim 3, wherein a relationship of −823 t + 42 ≦ b / t ≦ −120 t + 42 is satisfied.
前記第1領域は、前記振動方向に離間し、前記振動方向と交差する第1外縁および第2外縁と、前記振動方向に直交する方向に離間し、前記振動方向と交差する第3外縁および第4外縁と、を含み、
前記第2領域は、前記第1外縁に沿って設けられ、対象物に固定される固定部が設けられている第1厚肉部と、前記第3外縁に沿って設けられ、かつ、前記第1厚肉部と接続されている第2厚肉部と、を含む請求項1ないし5のいずれか1項に記載の振動素子。
The first region is spaced apart in the vibration direction and intersects the vibration direction with a first outer edge and a second outer edge, and is spaced apart in a direction perpendicular to the vibration direction and intersects with the vibration direction. 4 outer edges, and
The second region is provided along the first outer edge, provided with a first thick part provided with a fixing part fixed to an object, provided along the third outer edge, and the first The vibration element according to claim 1, further comprising a second thick part connected to the one thick part.
前記第2外縁および前記第4外縁は、それぞれ、前記第2領域から露出している請求項6に記載の振動素子。   The vibrating element according to claim 6, wherein the second outer edge and the fourth outer edge are exposed from the second region, respectively. 前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸、機械軸としてのY軸、及び光学軸としてのZ軸のうち、前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するように傾けた軸をY’軸とし、前記X軸及び前記Z’軸を含む面を主面とし、前記Y’軸に沿った方向を厚みとする水晶板である請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動素子。   The substrate is a crystal axis of quartz, among an X axis as an electrical axis, a Y axis as a mechanical axis, and a Z axis as an optical axis, the X axis as a rotation axis, and the Z axis as the Y axis The axis tilted so that the + Z side rotates in the −Y direction is the Z ′ axis, the axis tilted so that the + Y side rotates in the + Z direction of the Z axis is the Y ′ axis, the X axis and the 8. The vibration element according to claim 1, wherein the vibration element is a quartz plate having a surface including a Z ′ axis as a main surface and a thickness along a direction along the Y ′ axis. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、を有することを特徴とする振動子。
The vibration element according to any one of claims 1 to 8,
And a package for housing the vibration element.
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を駆動する発振回路と、を備えていることを特徴とする発振器。
The vibration element according to any one of claims 1 to 8,
And an oscillation circuit for driving the vibration element.
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the vibration element according to claim 1. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the vibration element according to claim 1.
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