JP2016134800A - Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator.
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。近年では、電子機器の小型化に伴い、圧電振動子および圧電振動片の小型化への要求が益々高まりつつある。 For example, a piezoelectric vibrator using a crystal or the like is used in an electronic device such as a mobile phone or a personal digital assistant device as a device used for a timing source such as a time source or a control signal, a reference signal source, or the like. As this type of piezoelectric vibrator, a piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed in a package in which a cavity is formed is known. In recent years, with the miniaturization of electronic devices, demands for miniaturization of piezoelectric vibrators and piezoelectric vibrating pieces are increasing.
ところで、圧電振動片の共振周波数は、一般に振動腕部の長さの2乗に反比例して上昇する。このため、振動腕部を短縮することで圧電振動片を小型化すると、共振周波数が上昇する。そこで、振動腕部を短縮しつつ、振動腕部の先端の質量を増加させることで、共振周波数の上昇を抑制し、電子機器に適用可能な所望の共振周波数を出力させる方法が知られている。 Incidentally, the resonance frequency of the piezoelectric vibrating piece generally increases in inverse proportion to the square of the length of the vibrating arm portion. For this reason, if the piezoelectric vibrating piece is reduced in size by shortening the vibrating arm portion, the resonance frequency increases. Therefore, there is known a method of outputting a desired resonance frequency applicable to an electronic device by suppressing the increase of the resonance frequency by increasing the mass of the tip of the vibration arm while shortening the vibration arm. .
振動腕部の先端の質量を増加させる方法として、振動腕部の先端に錘部を設ける方法が知られている。例えば、特許文献1に記載の圧電振動片は、基部と、基部から延びる少なくとも1本の腕部(請求項における「本体部」に相当。)と腕部の先端部に形成され腕部より幅が広い錘部とを有する振動腕(請求項における「振動腕部」に相当。)と、備えている。
As a method of increasing the mass of the tip of the vibrating arm, a method of providing a weight at the tip of the vibrating arm is known. For example, the piezoelectric vibrating piece described in
しかしながら、特許文献1に記載の圧電振動片にあっては、一対の振動腕部が基部から平行に延びている。このため、錘部の幅を広くするには限界があり、圧電振動片を小型化しつつ、共振周波数の上昇を抑制するのは困難である。したがって、従来の圧電振動片にあっては、小型化を実現しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力するという点で課題がある。
However, in the piezoelectric vibrating piece described in
そこで本発明は、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動片および圧電振動子を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator that can stably output a desired resonance frequency while reducing the size.
本発明の圧電振動片は、所定方向に並んで配置される一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、前記一対の振動腕部の前記所定方向における外方に位置し、前記基部から延出される一対の支持腕部と、を備え、前記振動腕部は、前記基部から延出される本体部と、前記本体部の先端に形成され、前記所定方向における幅が前記本体部よりも広い錘部と、を備え、前記本体部は、前記所定方向における外方に向かって、前記所定方向に対して斜めに延びる傾斜部を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、振動腕部が基部から外方に向かって斜めに延びる傾斜部を有しているため、錘部同士の接触を防止しつつ、錘部の幅を広く設定し、振動腕部の先端の質量を増加させることができる。これにより、共振周波数の上昇を抑制しつつ、振動腕部の長さを短縮することができる。したがって、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動片が得られる。
The piezoelectric vibrating piece of the present invention includes a pair of vibrating arm portions arranged side by side in a predetermined direction, a base portion that connects base ends of the pair of vibrating arm portions, and the pair of vibrating arm portions in the predetermined direction. A pair of support arm portions that are located outward and extend from the base portion, wherein the vibrating arm portion is formed at a main body portion that extends from the base portion and a tip of the main body portion, and is in the predetermined direction A weight part wider than the main body part, and the main body part has an inclined part extending obliquely with respect to the predetermined direction toward the outside in the predetermined direction. .
According to the present invention, since the vibrating arm portion has the inclined portion extending obliquely outward from the base portion, the width of the weight portion is set wide while preventing the weight portions from contacting each other, and the vibrating arm The mass of the tip of the part can be increased. Thereby, the length of the vibrating arm portion can be shortened while suppressing an increase in the resonance frequency. Therefore, a piezoelectric vibrating piece capable of stably outputting a desired resonance frequency while being downsized is obtained.
上記の圧電振動片において、前記錘部の前記所定方向における幅は、前記本体部の前記所定方向における幅の3倍以上である、ことが望ましい。
本発明によれば、錘部の幅を本体部の幅の3倍以上とすることで、振動腕部の先端の質量を十分に確保することができる。このため、共振周波数の上昇を抑制しつつ、振動腕部を短縮することが可能となり、圧電振動片を小型化することができる。
In the piezoelectric vibrating piece described above, it is preferable that the width of the weight portion in the predetermined direction is three times or more the width of the main body portion in the predetermined direction.
According to the present invention, the mass of the tip of the vibrating arm portion can be sufficiently secured by setting the width of the weight portion to three times or more the width of the main body portion. For this reason, it is possible to shorten the vibrating arm portion while suppressing an increase in the resonance frequency, and it is possible to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece.
上記の圧電振動片において、一対の前記錘部の前記所定方向における幅の合計値は、全幅の60%以上100%未満である、ことが望ましい。
本発明によれば、一対の錘部の幅の合計値を、圧電振動片の全幅の60%以上100%未満とすることで、錘部同士の間に隙間を設けつつ、振動腕部の先端の質量を十分に確保することができる。このため、共振周波数の上昇を抑制しつつ、振動腕部を短縮することが可能となり、圧電振動片を小型化することができる。
In the piezoelectric vibrating piece described above, it is desirable that the total value of the widths of the pair of weight portions in the predetermined direction is 60% or more and less than 100% of the total width.
According to the present invention, the total value of the widths of the pair of weight portions is set to 60% or more and less than 100% of the total width of the piezoelectric vibrating piece, thereby providing a gap between the weight portions and the tip of the vibrating arm portion. Can be secured sufficiently. For this reason, it is possible to shorten the vibrating arm portion while suppressing an increase in the resonance frequency, and it is possible to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece.
上記の圧電振動片において、前記錘部は、対称形状となっている、ことが望ましい。
本発明によれば、錘部を対称形状とすることで、各振動腕部の重量バランスの均衡を保つことができる。このため、各振動腕部の振動のブレが抑制され、振動を安定させることができる。したがって、所望の共振周波数を安定的に出力することが可能となる。
In the above-described piezoelectric vibrating piece, it is preferable that the weight portion has a symmetrical shape.
According to the present invention, the balance of the weight balance of each vibrating arm portion can be maintained by making the weight portion symmetrical. For this reason, the vibration blur of each vibration arm part is suppressed, and a vibration can be stabilized. Therefore, it is possible to stably output a desired resonance frequency.
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上述の圧電振動片を備えているため、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動片が得られる。
A piezoelectric vibrator according to the present invention includes the above-described piezoelectric vibrating piece.
According to the present invention, since the above-described piezoelectric vibrating piece is provided, it is possible to obtain a piezoelectric vibrating piece that can stably output a desired resonance frequency while being downsized.
上記の圧電振動子において、前記一対の支持腕部をパッケージに対して実装する接合材を備え、前記接合材は、前記支持腕部の先端部よりも基端側に接触している、ことが望ましい。
本発明によれば、接合材が支持腕部の先端部よりも基端側に接触しているため、接合材が支持腕部の先端部の表面に移動することを抑制できる。これにより、支持腕部の先端部の周辺に位置する錘部と接合材とが接触して振動腕部の振動が乱れることを防止できる。したがって、所望の共振周波数を安定的に出力できる。
The piezoelectric vibrator includes a bonding material for mounting the pair of support arm portions on a package, and the bonding material is in contact with a proximal end side with respect to a distal end portion of the support arm portion. desirable.
According to the present invention, since the bonding material is in contact with the base end side of the distal end portion of the support arm portion, it is possible to suppress the bonding material from moving to the surface of the distal end portion of the support arm portion. Thereby, it can prevent that the weight part located in the periphery of the front-end | tip part of a support arm part and a joining material contact, and the vibration of a vibration arm part is disturb | confused. Therefore, a desired resonance frequency can be output stably.
本発明によれば、振動腕部が基部から外方に向かって斜めに延びる傾斜部を有しているため、錘部同士の接触を防止しつつ、錘部の幅を広く設定し、振動腕部の先端の質量を増加させることができる。これにより、共振周波数の上昇を抑制しつつ、振動腕部の長さを短縮することができる。したがって、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動片が得られる。 According to the present invention, since the vibrating arm portion has the inclined portion extending obliquely outward from the base portion, the width of the weight portion is set wide while preventing the weight portions from contacting each other, and the vibrating arm The mass of the tip of the part can be increased. Thereby, the length of the vibrating arm portion can be shortened while suppressing an increase in the resonance frequency. Therefore, a piezoelectric vibrating piece capable of stably outputting a desired resonance frequency while being downsized is obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(圧電振動子)
図1は、圧電振動子の外観斜視図である。図2は、圧電振動子の内部構成図である。図3は、図2のIII−III線における断面図である。図4は、圧電振動子の分解斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Piezoelectric vibrator)
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator.
図1〜4に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、内部に気密封止されたキャビティCを有するパッケージ2と、キャビティC内に収容された圧電振動片3と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
なお、圧電振動子1は、概略直方体状に形成されており、本実施形態では平面視において圧電振動子1の長手方向を長手方向Lといい、短手方向を幅方向Wといい、これら長手方向Lおよび幅方向Wに対して直交する方向を厚み方向Tという。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
The
パッケージ2は、パッケージ本体5と、パッケージ本体5に対して接合されるとともに、パッケージ本体5との間にキャビティCを形成する封口板6と、を備えている。
パッケージ本体5は、互いに重ね合わされた状態で接合された第1ベース基板10および第2ベース基板11と、第2ベース基板11上に接合されたシールリング12と、を備えている。
The
The package
第1ベース基板10および第2ベース基板11の四隅には、平面視1/4円弧状の切欠部15が、両ベース基板10,11の厚み方向の全体に亘って形成されている。これら第1ベース基板10および第2ベース基板11は、例えばウエハ状のセラミック基板を2枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが4分割されることで、切欠部15となる。
At the four corners of the
なお、第1ベース基板10および第2ベース基板11はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のHTCC(High Temperature Co−Fired Ceramic)や、ガラスセラミックス製のLTCC(Low Temperature Co−Fired Ceramic)等が挙げられる。
Although the
第1ベース基板10の上面は、キャビティCの底面に相当する。
第2ベース基板11は、第1ベース基板10に重ねられており、第1ベース基板10に対して焼結などにより結合されている。すなわち、第2ベース基板11は、第1ベース基板10と一体化されている。
The upper surface of the
The
第2ベース基板11には、貫通部11aが形成されている。貫通部11aは、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。貫通部11aの内側面は、キャビティCの側壁の一部を構成している。貫通部11aの幅方向W両側の内側面には、内方に突出する実装部14A,14Bが設けられている。実装部14A,14Bは、貫通部11aの長手方向Lの略中央に形成されている。
The
シールリング12は、第1ベース基板10および第2ベース基板11の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第2ベース基板11の上面に接合されている。具体的には、シールリング12は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって第2ベース基板11上に接合、あるいは、第2ベース基板11上に形成(例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタリング等により)された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
The
シールリング12の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、42−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング12の材料としては、セラミックス製とされている第1ベース基板10および第2ベース基板11に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第1ベース基板10および第2ベース基板11として、熱膨張係数6.8×10-6/℃のアルミナを用いる場合には、シールリング12としては、熱膨張係数5.2×10-6/℃のコバールや、熱膨張係数4.5〜6.5×10-6/℃の42−アロイを用いることが好ましい。
Examples of the material of the
封口板6は、シールリング12上に重ねられた導電性基板であり、シールリング12に対する接合によってパッケージ本体5に対して気密に接合されている。封口板6、シールリング12、第2ベース基板11の貫通部11a、および第1ベース基板10の上面により画成された空間は、気密に封止されたキャビティCとして機能する。
The sealing
封口板6の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板6とシールリング12との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板6の下面と、シールリング12の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
Examples of the welding method of the sealing
第2ベース基板11の実装部14A,14Bの上面には、圧電振動片3との接続電極である一対の電極パッド20A,20Bが形成されている。また、第1ベース基板10の下面には、一対の外部電極21A,21Bが長手方向Lに間隔をあけて形成されている。電極パッド20A,20Bおよび外部電極21A,21Bは、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜であり、不図示の配線を介して互いにそれぞれ導通している。
A pair of electrode pads 20 </ b> A and 20 </ b> B, which are connection electrodes to the piezoelectric vibrating
(圧電振動片)
図5は、圧電振動片の平面図である。
図5に示すように、圧電振動片3は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。なお、以下の説明では、圧電材料として水晶を例に挙げて説明する。また、圧電振動子1の長手方向L、幅方向Wおよび厚み方向Tは、圧電振動片3の長手方向、幅方向(請求項における「所定方向」に相当。)および厚み方向と一致している。したがって、以下の説明では、圧電振動片3の長手方向、幅方向および厚み方向の各方向について、圧電振動子1の長手方向L、幅方向Wおよび厚み方向Tの各方向と同一の符号を付して説明する。
(Piezoelectric vibrating piece)
FIG. 5 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece.
As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrating
圧電振動片3は、その幅方向Wにおける幅D1(全幅)が例えば500〜550μm程度に設定された板状の部材である。圧電振動片3は、一対の振動腕部(第1振動腕部31および第2振動腕部32)と、基部35と、一対の支持腕部(第1支持腕部33および第2支持腕部34)と、を備えている。圧電振動片3は、厚み方向Tから見て、第1振動腕部31および第2振動腕部32の間を通り長手方向Lに沿う中心線Pに対して線対称に形成されている。
The piezoelectric vibrating
各振動腕部31,32は、基部35における幅方向Wの両端部からそれぞれ延出している。各振動腕部31,32は、長手方向Lに沿うように延在するとともに、幅方向Wに並んで配置されている。各振動腕部31,32は、基端部31b,32bを固定端として、先端部31a,32aを自由端として振動する。各振動腕部31,32は、基端に形成された本体部31A,32Aと、先端に形成された錘部31B,32Bと、を有している。
The vibrating
本体部31A,32Aは、それぞれ基部35から延出している。
第1振動腕部31の本体部31Aは、基部35から幅方向Wにおける外側に向かって、長手方向Lに対して斜めに延びる第1傾斜部41と、第1傾斜部41の先端から長手方向Lに沿って延びる第1直状部42と、を有する。第1傾斜部41は、基部35の長手方向Lにおける一方側の端縁上であって、幅方向Wの一方側の角部から、直線状に延びている。長手方向Lにおける第1傾斜部41の寸法は、長手方向Lにおける本体部31Aの寸法の半分以下であって、本実施形態では5分の1程度となっている。
The
The
第2振動腕部32の本体部32Aは、基部35から幅方向Wにおける外側に向かって、長手方向Lに対して斜めに延びる第2傾斜部43と、第2傾斜部43の先端から長手方向Lに沿って延びる第2直状部44と、を有する。第2傾斜部43は、基部35の長手方向Lにおける一方側の端縁上であって、幅方向Wの他方側の角部から、直線状に延びている。長手方向Lにおける第2傾斜部43の寸法は、長手方向Lにおける本体部32Aの寸法の半分以下であって、本実施形態では5分の1程度となっている。
The
これら本体部31A,32Aには、それぞれ溝部37が形成されている。溝部37は、本体部31A,32Aの両主面上において、厚み方向Tに凹むとともに、本体部31A,32Aの延在方向に沿って延在している。溝部37は、各振動腕部31,32の基端部31b,32bから、本体部31A,32Aの先端に亘って形成されている。
本体部31A,32Aの表面上には、これら各振動腕部31,32を幅方向Wに振動させる2系統の励振電極(不図示)が設けられている。各励振電極は、互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、各振動腕部31,32を所定の周波数で振動させることができるように配設されている。
Two systems of excitation electrodes (not shown) are provided on the surfaces of the
錘部31B,32Bは、それぞれ本体部31A,32Aの先端から長手方向Lに沿って延出している。錘部31B,32Bは、平面視矩形状であって、幅方向Wにおける幅が本体部31A,32Aよりも広くなっている。より具体的に、錘部31Bは、厚み方向Tから見て第1直状部42を幅方向Wに2等分する中心線Q1に対して、線対称に形成されている。錘部31Bの幅方向Wにおける幅D2は、例えば200〜240μm程度であって、本体部31Aの第1直状部42の幅方向Wにおける幅D4の3倍以上となっている。錘部32Bは、厚み方向Tから見て第2直状部44を幅方向Wに2等分する中心線Q2に対して、線対称に形成されている。錘部32Bの幅方向Wにおける幅D3は、錘部31Bの幅D2と等しく、本体部32Aの第2直状部44の幅方向Wにおける幅D5の3倍以上となっている。
The
このように、各振動腕部31,32の先端に幅広の錘部31B,32Bを設けることにより、各振動腕部31,32の先端の質量および振動時の慣性モーメントを増大させることができる。これにより、錘部31B,32Bを有しない圧電振動片と比較して、共振周波数の上昇を抑制しつつ、各振動腕部31,32を短縮することができる。
As described above, by providing the
基部35は、各振動腕部31,32の基端部31b,32b同士を一体に接続している。基部35は、平面視矩形状であって、幅方向Wにおける幅D6が、例えば圧電振動片3の全幅D1の半分程度となっている。
The
各支持腕部33,34は、各振動腕部31,32の幅方向Wにおける外方に位置し、基部35の幅方向Wの両端部から延出している。より具体的に、第1支持腕部33は、基部35の幅方向Wの一端部から、幅方向Wの外方に向かって延び、さらに第1振動腕部31に向かって屈曲して長手方向Lに沿って延びている。第2支持腕部34は、基部35の幅方向Wの他端部から、幅方向Wの外方に向かって延び、さらに第2振動腕部32に向かって屈曲して長手方向Lに沿って延びている。各支持腕部33,34の先端部33a,34aは、長手方向Lにおいて錘部31B,32Bよりも基部35側に位置している。
The
各支持腕部33,34の表面には、圧電振動片3をパッケージ2に実装する際のマウント部として、不図示のマウント電極がそれぞれ設けられている。各マウント電極は、各支持腕部33,34の先端付近に配置されている。
2系統のマウント電極と、2系統の励振電極とは、不図示の引き回し電極によりそれぞれ導通されている。引き回し電極は、各支持腕部33,34のそれぞれから、基部35を経由して各振動腕部31,32に至る経路に形成されている。
Mounted electrodes (not shown) are provided on the surfaces of the
The two systems of mount electrodes and the two systems of excitation electrodes are electrically connected by a routing electrode (not shown). The routing electrode is formed on a path from each of the
図2〜4に示すように、上記のように構成された圧電振動片3は、気密封止されたパッケージ2のキャビティC内に収容されている。圧電振動片3の各マウント電極(不図示)は、パッケージ2の実装部14A,14Bに設けられた2つの電極パッド20A,20Bにそれぞれ導電性を有する接合材8を介して電気的および機械的に接合されている。これにより、圧電振動片3は、支持腕部33,34において支持される。
接合材8は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有する。接合材8は、例えば銀ペースト等の導電性接着剤や、金属バンプ等が好適である。ここで、接合材8は、各支持腕部33,34の先端部33a,34aよりも基端側に接触しており、各支持腕部33,34の先端部33a,34aの表面への移動を抑制されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the piezoelectric vibrating
The
外部電極21A,21B(図3参照)に所定の電圧が印加されると、各励振電極に電流が流れ、各励振電極間に電界が発生する。各振動腕部31,32は、各励振電極間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近、離間する方向(幅方向W)に所定の共振周波数で振動する。各振動腕部31,32の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。
When a predetermined voltage is applied to the
このように、本実施形態の圧電振動片3は、各振動腕部31,32は、基部35から延出される本体部31A,32Aと、本体部31A,32Aの先端に形成され、幅方向Wにおける幅が本体部31A,32Aよりも広い錘部31B,32Bと、を備えている。本体部31A,32Aは、幅方向Wにおける外方に向かって、幅方向Wに対して斜めに延びる第1傾斜部41および第2傾斜部43を有する。
この構成によれば、各振動腕部31,32が基部35から外方に向かって斜めに延びる第1傾斜部41および第2傾斜部43を有しているため、錘部31B,32B同士の接触を防止しつつ、錘部31B,32Bの幅を広く設定し、各振動腕部31,32の先端の質量を増加させることができる。これにより、共振周波数の上昇を抑制しつつ、各振動腕部31,32の長さを短縮することができる。したがって、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動片3が得られる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
According to this structure, since each vibrating
また、基部35の幅方向Wにおける幅D6を大きくすると、各振動腕部31,32の振動エネルギーが基部35を通って、各支持腕部33,34へ伝搬しやすくなり、CI値が上昇してしまう。本実施形態では、各振動腕部31,32が、幅方向Wにおける外方に向かって延びる第1傾斜部41および第2傾斜部43を有するため、基部35の幅D6を大きくすることなく、錘部31B,32Bの幅を広く設定することができる。
Further, when the width D6 of the
また、錘部31Bの幅D2が、本体部31A(第1直状部42)の幅D4の3倍以上であり、錘部32Bの幅D3が、本体部32A(第2直状部44)の幅D5の3倍以上である。これにより、各振動腕部31,32の先端の質量を十分に確保することができるため、各振動腕部31,32を短縮することが可能となる。したがって、共振周波数の上昇を抑制しつつ、圧電振動片3を小型化することができる。
In addition, the width D2 of the
また、錘部31B,32Bは、対称形状となっているため、各振動腕部31,32の重量バランスの均衡を保つことができる。このため、各振動腕部31,32の振動のブレが抑制され、振動を安定させることができる。したがって、所望の共振周波数を安定的に出力することが可能となる。
Moreover, since the
また、本実施形態によれば、圧電振動片3を備えることにより、小型化しつつ、所望の共振周波数を安定的に出力できる圧電振動子1が得られる。
In addition, according to the present embodiment, by providing the piezoelectric vibrating
また、本実施形態では、接合材8が各支持腕部33,34の先端部33a,34aよりも基端側に接触しているため、接合材8が各支持腕部33,34の先端部33a,34aの表面に移動することを抑制できる。これにより、各支持腕部33,34の先端部33a,34aの周辺に位置する錘部31B,32Bと接合材8とが接触して各振動腕部31,32の振動が乱れることを防止できる。したがって、所望の共振周波数を安定的に出力できる。
In the present embodiment, since the
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、第1傾斜部41および第2傾斜部43が直線状に延在していた。しかしながらこれに限定されず、第1傾斜部41および第2傾斜部43は、図6に示すように、それぞれ直状部と基部との間で屈曲する形状であってもよい。また、第1傾斜部および第2傾斜部は、湾曲する形状であってもよい。なお、何れの場合であっても、長手方向Lにおける第1傾斜部および第2傾斜部の寸法は、長手方向Lにおける本体部の寸法の半分以下となっていることが望ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the said embodiment, the
また、上記実施形態においては、錘部31Bの幅D2、錘部32Bの幅D3、および圧電振動片3の全幅D1をそれぞれ規定して説明したが、錘部31Bの幅D2と錘部32Bの幅D3の合計値は、圧電振動片3の全幅D1の60%以上100%未満であれば構わない。この場合には、錘部31B,32B同士の間に隙間を設けつつ、各振動腕部31,32の先端の質量を十分に確保することができる。このため、共振周波数の上昇を抑制しつつ、各振動腕部31,32を短縮することが可能となり、圧電振動片3を小型化することができる。
In the above embodiment, the width D2 of the
また、上記実施形態においては、圧電振動片3を用いた圧電振動子1として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片3を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。
In the above-described embodiment, the ceramic package type surface-mount type vibrator has been described as the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1…圧電振動子 2…パッケージ 3…圧電振動片 8…接合材 31…第1振動腕部(振動腕部) 31A,32A…本体部 31B,32B…錘部 31b,32b…振動腕部の基端部 32…第2振動腕部(振動腕部) 33…第1支持腕部(支持腕部) 33a,34a…支持腕部の先端部 34…第2支持腕部(支持腕部) 41…第1傾斜部(傾斜部) 43…第2傾斜部(傾斜部) D1…圧電振動片の幅(全幅) D2,D3…錘部の幅 D4,D5…直状部の幅(本体部の幅) W…幅方向(所定方向)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、
前記一対の振動腕部の前記所定方向における外方に位置し、前記基部から延出される一対の支持腕部と、
を備え、
前記振動腕部は、
前記基部から延出される本体部と、
前記本体部の先端に形成され、前記所定方向における幅が前記本体部よりも広い錘部と、
を備え、
前記本体部は、前記所定方向における外方に向かって、前記所定方向に対して斜めに延びる傾斜部を有する、
ことを特徴とする圧電振動片。 A pair of vibrating arms arranged side by side in a predetermined direction;
A base for connecting the base ends of the pair of vibrating arms; and
A pair of support arm portions that are located outward in the predetermined direction of the pair of vibrating arm portions and extend from the base portion;
With
The vibrating arm portion is
A main body extending from the base,
A weight portion formed at a tip of the main body portion and having a width in the predetermined direction wider than the main body portion;
With
The main body has an inclined portion extending obliquely with respect to the predetermined direction toward the outside in the predetermined direction.
A piezoelectric vibrating piece characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。 The width of the weight portion in the predetermined direction is at least three times the width of the main body portion in the predetermined direction.
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の圧電振動片。 The total value of the widths of the pair of weight portions in the predetermined direction is 60% or more and less than 100% of the total width.
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の圧電振動片。 The weight portion has a symmetrical shape,
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記接合材は、前記支持腕部の先端部よりも基端側に接触している、
ことを特徴とする請求項5に記載の圧電振動子。 A bonding material for mounting the pair of support arms on the package;
The bonding material is in contact with the base end side with respect to the distal end portion of the support arm portion,
The piezoelectric vibrator according to claim 5.
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JP2015008882A JP2016134800A (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator |
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JP2020092344A (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator |
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2015
- 2015-01-20 JP JP2015008882A patent/JP2016134800A/en active Pending
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