JP2016140024A - 振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体 - Google Patents

振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】等価直列抵抗の低減を図ることができる振動片を提供する。【解決手段】本発明に係る振動片100は、第1領域12は、第1部分15と、第1部分15よりも厚さが薄い第2部分16と、を有し、第2部分16は、平面視で、Z´軸に沿った一対の第1辺16を有し、一対の第1辺16は、平面視で、4つの隅の角度が全て等しいと共に、X軸に沿った一対の第2辺A1およびZ´軸に沿った一対の第3辺A2を含む仮想の四角形Aの一対の第3辺A2と重なっており、第2部分16は、平面視で、4つの隅のうちZ´軸に沿って並んでいる少なくとも2つの隅と重ならない外縁部2aを有し、平面視で、外縁部2aの輪郭は、第1部分15の隅部4aの輪郭よりも緩やかであり、外縁部2aのX軸に沿った長さをR、水晶基板10の屈曲振動の波長をλ、R/(λ/2)=kとしたとき、0.1<k<1.4の関係を満たす。【選択図】図2

Description

本発明は、振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体に関する。
従来から、水晶を用いた振動片が知られている。このような振動片は、周波数温度特性が優れていることより、種々の電子機器の基準周波数源や発振源などとして広く用いられている。特に、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶基板を用いた振動片は、周波数温度特性が3次曲線を呈するため、携帯電話等の移動体通信機器などにも広く利用されている。
例えば、特許文献1,2には、多段型のメサ構造を有するATカット水晶振動片において、メサ部である振動部は、第1部分と、第1部分よりも厚さが薄く、平面視で第1部分の周辺に一体化されている第2部分と、を有し、ATカット基板のZ´軸に沿った方向の寸法をZとし、振動部のZ´軸に沿った方向の寸法をMzとし、振動部の第1部分の厚さをtとすると、8≦Z/t≦11、かつ、0.6≦Mz/Z≦0.8の関係を満たすことにより、等価直列抵抗、いわゆるCI(Crystal Impedance)値の低減を図ることができることが記載されている。
また、特許文献3には、1段メサ構造を有するATカット水晶振動片において、メサ部の角部を面取りすることにより、不要振動である輪郭振動および屈曲振動を抑圧できることが記載されている。
また、特許文献4には、多段メサ構造を有するATカット水晶振動片において、メサ部の角部を面取りすることにより、厚みすべり振動モードと不要振動モードとの結合をさらに抑制することができることが記載されている。
特開2012−114496号公報 特開2012−114495号公報 特開2009−65270号公報 特開2014−90290号公報
上記のような振動片において、等価直列抵抗、いわゆるCI(Crystal Impedance)値を低減することが望まれている。
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、等価直列抵抗の低減を図ることができる振動片を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記の振動片を備える、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体を提供することにある。
本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。
[適用例1]
本適用例に係る振動片は、
水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系の前記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´軸とし、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軸および前記Z´軸を含む面を主面とし、前記Y´軸に沿った方向を厚さとする水晶基板を含み、
前記水晶基板は、
2段以上の段差が設けられ、厚みすべり振動する第1領域と、
前記第1領域よりも厚さが薄い第2領域と、
を有し、
前記第1領域は、第1部分と、前記第1部分よりも厚さが薄い第2部分と、を有し、
前記第2部分は、平面視で、前記Z´軸に沿った一対の第1辺を有し、
前記一対の第1辺は、平面視で、
4つの隅の角度が全て等しいと共に、前記X軸に沿った一対の第2辺および前記Z´軸に沿った一対の第3辺を含む仮想の四角形の前記一対の第3辺と重なっており、
前記第2部分は、平面視で、
前記4つの隅のうち前記Z´軸に沿って並んでいる少なくとも2つの隅と重ならない外縁部を有し、
平面視で、前記外縁部の輪郭は、前記第1部分の隅部の輪郭よりも緩やかであり、
前記外縁部の前記X軸に沿った長さをR、前記水晶基板の屈曲振動の波長をλ、R/(λ/2)=kとしたとき、
0.1<k<1.4
の関係を満たす。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例2]
本適用例に係る振動片において、
0.3≦k≦1.1
の関係を満たしてもよい。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を、よりいっそう図ることができる。
[適用例3]
本適用例に係る振動片において、
0.5≦k≦1.05
の関係を満たしてもよい。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を、よりいっそう図ることができる。
[適用例4]
本適用例に係る振動片において、
平面視で、前記外縁部の輪郭は、曲線、直線、および複数の直線が接続された線のいずれかであってもよい。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例5]
本適用例に係る振動片において、
平面視で、前記第1部分の隅部の輪郭は、直角に交わる2つの直線であってもよい。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例6]
本適用例に係る振動片において、
前記第1領域は、前記第2領域よりも前記Y´軸の+Y´方向に突出している凸部を含み、
前記凸部の、前記Z´軸と交差している側面は、前記X軸および前記Z´軸を含む面に対して、傾斜した面または垂直な面であり、
平面視で、前記側面の、前記Z´軸に沿った長さをSz、前記第1領域の前記Z´軸に沿った長さをMzとしたとき、
0≦Sz/Mz≦0.05
の関係を満たしてもよい。
このような振動片は、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例7]
本適用例に係る振動片において、
前記第1領域および前記第2領域に設けられている励振電極を含んでもよい。
このような振動片では、励振電極によって水晶基板を励振させることができる。
[適用例8]
本適用例に係る振動子は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片が収容されているパッケージと、
を備えている。
このような振動子では、本適用例に係る振動片を備えているため、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例9]
本適用例に係る振動デバイスは、
本適用例に係る振動片と、
電子素子と、
を備えている。
このような振動デバイスでは、本適用例に係る振動片を備えているため、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例10]
本適用例に係る振動デバイスにおいて、
前記電子素子は、感温素子であってもよい。
このような振動デバイスでは、本適用例に係る振動片を備えているため、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
[適用例11]
本適用例に係る発振器は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
を備えている。
このような発振器では、本適用例に係る振動片を備えているため、消費電力の低減を図ることができる。
[適用例12]
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動片を備えている。
このような電子機器では、本適用例に係る振動片を備えているため、消費電力の低減を図ることができる。
[適用例13]
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る振動片を備えている。
このような移動体では、本適用例に係る振動片を備えているため、消費電力の低減を図ることができる。
本実施形態に係る振動片を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 ATカット水晶基板を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態の変形例に係る振動片を模式的に示す平面図。 実験例に係る振動片のCI値を示す表。 実験例に係る振動片のCI値を示すグラフ。 実験例に係る振動片のCI値を示すグラフ。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動デバイスを模式的に示す断面図。 本実施形態の第1変形例に係る振動デバイスを模式的に示す断面図。 本実施形態の第2変形例に係る振動デバイスを模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発振器を模式的に示す断面図。 本実施形態の変形例に係る発振器を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る移動体を模式的に示す平面図。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に
説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. 振動片
まず、本実施形態に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る振動片100を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る振動片100を模式的に示す平面図である。図3は、本実施形態に係る振動片100を模式的に示す図2のIII−III線断面図である。図4は、本実施形態に係る振動片100を模式的に示す図2のIV−IV線断面図である。
振動片100は、図1〜図4に示すように、水晶基板10と、励振電極20a,20bと、を含む。
水晶基板10は、ATカット水晶基板からなる。ここで、図5は、ATカット水晶基板101を模式的に示す斜視図である。
水晶等の圧電材料は、一般的に三方晶系であり、図5に示すような結晶軸(X,Y,Z)を有する。X軸は電気軸であり、Y軸は機械軸であり、Z軸は光学軸である。水晶基板101は、XZ平面(X軸およびZ軸を含む平面)を、X軸周りに角度θだけ回転させた平面に沿って、圧電材料(例えば、人工水晶)から切り出された、いわゆる回転Yカット水晶基板の平板である。なお、Y軸およびZ軸もX軸周りにθ回転させて、それぞれY´軸およびZ´軸とする。水晶基板101は、X軸とZ´軸とを含む平面を主面とし、Y´軸に沿った方向を厚さとする基板である。ここで、θ=35°15′としたとき、水晶基板101はATカット水晶基板となる。したがって、ATカット水晶基板101は、Y´軸に直交するXZ´面(X軸およびZ´軸を含む面)が主面(振動部の主面)となり、厚みすべり振動を主振動として振動することができる。このATカット水晶基板101を加工して、水晶基板10を得ることができる。
水晶基板10は、図5に示すように水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系のX軸を回転軸として、Z軸をY軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ´軸とし、Y軸を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、X軸およびZ´軸を含む面を主面とし、Y´軸に沿った方向を厚さとするATカット水晶基板からなる。なお、図1〜図4および以下に示す図6〜図9では、互いに直交する、X軸、Y´軸、およびZ´軸を図示している。
水晶基板10は、例えば、図2に示すように、Y´軸に沿った方向(Y´軸方向)を厚さ方向とし、Y´軸方向からの平面視で(以下、単に「平面視で」ともいう)、X軸に沿った方向(X軸方向)を長辺とし、Z´軸に沿った方向(Z´軸方向)を短辺とする矩形の形状を有している。水晶基板10は、周辺部(第2領域)12と、振動部(第1領域)14と、を有している。
周辺部12は、図2に示すように、振動部14の周辺に設けられている。周辺部12は、振動部14の外縁に沿って設けられている。周辺部12は、振動部14より小さい厚さを有している(振動部14よりも厚さが薄い)。
振動部14は、図2に示すように、平面視で、周辺部12に囲まれており、周辺部12よりも厚さが大きい。振動部14は、X軸に沿う辺とZ´軸に沿う辺とを有している。振動部14は、第1部分15と、第2部分16と、を有している。
振動部14の第1部分15は、第2部分16よりも厚さが大きい。図3および図4に示す例では、第1部分15は、厚さt1を有する部分である。第1部分15は、平面視で、四角形の形状を有している。
振動部14の第2部分16は、第1部分15よりも厚さが小さい(第1部分15よりも厚さが薄い)。図示の例では、第2厚さ部16は、厚さt2を有する部分である。第2厚さ部16は、第1厚さ部15のX軸の+X方向(+X軸方向)およびX軸の−X方向(−X軸方向)に設けられている。すなわち、第1部分15は、X軸方向において第2部分16に挟まれている。上記のように、振動部14は、厚さの異なる2種類の部分15,16を有しており、振動片100は、2段型のメサ構造を有しているといえる。
振動部14は、厚みすべり振動を主振動として振動することができる。振動部14が2段型のメサ構造であることによって、振動片100は、エネルギー閉じ込め効果を有することができる。なお、「厚みすべり振動」とは、水晶基板の変位方向が水晶基板の主面に平行(図示の例では水晶基板の変位方向がX軸方向)で、波の伝搬方向が水晶基板の厚さ方向の振動のことである。
振動部14は、図3および図4に示すように、周辺部12よりもY´軸の+Y´方向(+Y´軸方向)に突出している第1凸部17と、周辺部12よりもY´軸の−Y´方向(−Y´軸方向)に突出している第2凸部18と、を有している。例えば、凸部17,18の形状は、同じであり、凸部17,18の大きさは、同じである。
第1凸部17の+X軸方向の側面17aおよび−X軸方向の側面17b、および第2凸部18の+X軸方向の側面18aおよび−X軸方向の側面18bには、例えば、図4に示すように、第1部分15の厚さと第2部分16の厚さとの差や第2部分16の厚さと周辺部12との厚さとの差によって、2つの段差が設けられている。
第1凸部17のZ´軸の+Z´方向(+Z´軸方向)の側面17cは、例えば、図3に示すように、X軸およびZ´軸を含む面に対して垂直な面である。第1凸部17のZ´軸の−Z´方向(−Z´軸方向)の側面17dは、例えば、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、傾斜した面である。
第2凸部18の+Z´軸方向の側面18cは、例えば、図3に示すように、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、傾斜した面である。第2凸部18の−Z´軸方向の側面18dは、X軸およびZ´軸を含む面に対して垂直な面である。
第1凸部17の側面17dおよび第2凸部18の側面18cは、例えば、フッ酸を含む溶液をエッチング液としてATカット水晶基板をエッチング加工した場合に、水晶結晶のm面が露出することによって、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、傾斜した面となる。なお、図示はしないが、水晶基板10の、側面17d,18c以外の−Z´方向の側面についても、水晶結晶のm面が露出することによって、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、傾斜した面となっていてもよい。
また、図6に示すように、側面17d,18cは、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、垂直な面であってもよい。例えば、レーザーによってATカット水晶基板を加工したり、ドライエッチングによってATカット水晶基板をエッチング加工したりすることにより、側面17dおよび側面18cを、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、垂直な面とすることができる。なお、便宜上、図1では、側面17d,18cは、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、垂直な面である場合を図示している。
振動片100では、図2に示すように平面視で、側面17d,18cのZ´軸に沿った長さをSzとし、振動部14のZ´軸に沿った長さをMzとしたとき、例えば、下記式(1)の関係を満たす。なお、Mzとは、振動部14の平坦な部分(具体的にはX軸およびZ´軸を含む面)のZ´軸方向の大きさである。
0≦Sz/Mz≦0.05 ・・・ (1)
なお、Sz/Mz=0の場合は、図6に示すように、側面17d,18cが、X軸およびZ´軸を含む平面に対して、垂直な場合である。
第1励振電極20aおよび第2励振電極20bは、振動部14に平面視で重なるように設けられている。図示の例では、励振電極20a,20bは、さらに周辺部12にも設けられている。励振電極20a,20bの平面視形状(Y´軸方向からみた形状)は、例えば、矩形である。振動部14は、平面視で、励振電極20a,20bの外縁の内側に設けられている。すなわち、平面視で、励振電極20a,20bの面積は、振動部14の面積よりも大きい。励振電極20a,20bは、振動部14に電圧を印加するための電極である。
第1励振電極20aは、第1引出電極22aを介して、第1電極パッド24aと接続されている。第2励振電極20bは、第2引出電極22bを介して、第2電極パッド24bと接続されている。電極パッド24a,24bは、例えば、振動片100を駆動するためのICチップ(図示せず)と電気的に接続されている。電極パッド24a,24bは、周辺部12の+X軸方向側に設けられている。励振電極20a,20b、引出電極22a,22b、および電極パッド24a,24bとしては、例えば、水晶基板10側から、クロム、金をこの順で積層したものを用いる。
水晶基板10は、さらに、突起部30a,30b,30c,30dを有している。突起部30a,30bは、図1および図2に示すように、周辺部12の自由端側において、中央領域の両側に設けられている。ここで、振動片100は、電極パッド24a,24bにおいて、他の部材(例えばパッケージ)に固定されている。したがって、振動片100では、周辺部12の電極パッド24a,24b側(図示の例では+X軸方向側)がマウント側(固定端側)となり、その反対側(図示の例では−X軸方向側)が自由端側となる。図2に示す例では、突起部30a,30bは、周辺部12の−X軸方向側において、周辺部12の中央領域の両側(例えば平面視で水晶基板10の中心を通るX軸に平行な仮想直線αの両側)に配置されている。突起部30a,30bは、周辺部12の、+Y´軸方向を向く面に設けられている。
突起部30c,30dは、図4に示すように、周辺部12の、−Y´軸方向を向く面に設けられている。平面視で、突起部30cは突起部30aと重なって設けられ、突起部30dは突起部30bと重なって設けられている。
突起部30a,30b,30c,30dの形状は、例えば、直方体である。突起部30a,30b,30c,30dの厚さは、例えば、凸部17,18の厚さと同じである。振動片100では、例えば、突起部30a,30b,30c,30dがパッケージ(振動片100を収容するパッケージ)に接することにより、振動部14や励振電極20a,20bがパッケージに衝突して破損することを防ぐことができる。その結果、振動片100は、例えば、高い信頼性を有することができる。なお、突起部30a,30b,30c,30dは、設けられていなくてもよい。
ここで、振動片100では、図4に示すように、凸部17,18は、振動部14の1段目の第1段差部2と、振動部14の2段目の第2段差部4と、によって構成されている。第1段差部2および第2段差部4は、互いに接続されている。平面視で、第1段差部2の面積は、第2段差部4の面積よりも大きい。第1凸部17の第2段差部4は、第1凸部17の第1段差部2よりも+Y´軸方向側に位置している。第2凸部18の第2段差部4は、第2凸部18の第1段差部2よりも−Y´軸方向側に位置している。平面視で、第1凸部17の第1段差部2と、第2凸部18の第1段差部2とは、完全に重なっていてもよい。また、第1凸部17の第2段差部4と、第2凸部18の第2段差部4とは、完全に重なっていてもよい。
平面視で、第1段差部2の隅部2aは、面取りされた面取り部である。言い換えると、第1段差部2は、矩形の角部が切りかけられた形状を有している。隅部2aは、例えば平面視で、X軸に沿う辺と、Z´軸に沿う辺と、を接続している部分である。図示の例では、4つの隅部2aは、面取り部であるが、4つの隅部2aのうちいずれか1つが面取り部であれば、面取り部の数は特に限定されない。図2に示すように、平面視で、面取り部である隅部2aの輪郭は、曲線である。面取り部である隅部2aの輪郭は、平面視で、円弧であってもよいし、楕円弧であってもよい。なお、図7(a)に示すように、面取り部である隅部2aの輪郭は、平面視で、直線であってもよいし、図7(b)に示すように、複数の直線が接続された線であってもよい。
面取り部である第1段差部2の隅部2aの輪郭は、平面視で、第2段差部4の隅部(第1部分15の隅部)4aの輪郭よりも緩やかである。ここで、「面取り部である隅部2aの輪郭は、隅部4aの輪郭よりも緩やか」とは、隅部2a,4aの輪郭が曲線である場合、隅部2aの輪郭の曲率は隅部4aの輪郭の曲率よりも小さいということであり、隅部4aの輪郭が直角に交わる2つの直線である場合、隅部2aの輪郭は、曲線、または、直角よりも大きな角でX軸に沿った辺およびZ´軸に沿った辺に接続される直線を有する線ということである。図示の例では、平面視で、第2段差部4の隅部4aの輪郭は、直角に交わる2つの直線である。すなわち、第2段差部4の平面視形状は、4つの隅の角度が全て等しい四角形(正方形や長方形)である。平面視で、第2段差部4の隅部4aは、面取りされていない。
面取り部である第1段差部2の隅部2aは、第2部分16の外縁部である。第2部分16は、図2に示すように平面視で、Z´軸に沿った一対の第1辺16aを有している。図示の例では、一対の第1辺16aの一方は、第2部分16の周辺部12との境界線であり、他方、第2部分16の第1部分15との境界線である。
第2部分16の一対の第1辺16aは、平面視で、仮想の四角形(仮想四角形)Aと重なっている。仮想四角形Aは、4つの隅の角度が全て等しいと共に、X軸に沿った一対の第2辺A1およびZ´軸に沿った一対の第3辺A2を含む。図示の例では、仮想四角形Aは、長方形である。第2部分16の一対の第1辺16aは、一対の第3辺A2と重なっている。第2部分16は、平面視で、仮想四角形Aの4つの隅のうちZ´軸に沿って並んでいる少なくとも2つの隅部と重ならない外縁部2aを有しいている。図示の例では、外縁部2aは、仮想四角形Aの第2辺A1および第3辺A2と重なって折らす、仮想四角形Aの内側に位置している。
振動片100では、図2に示すように、面取り部である隅部(第2部分16の外縁部)2aのX軸に沿った長さをR、水晶基板10の屈曲振動の波長をλ、R/(λ/2)=kとしたとき、下記式(2)の関係を満たす。
0.1<k<1.4 ・・・ (2)
なお、「水晶基板10の屈曲振動の波長」とは、水晶基板10に生じるスプリアス(不要振動)である屈曲振動の波長のことであり、例えば、屈曲振動の波長λは、振動片100の共振周波数をfとして、λ/2=(1.332/f)−0.0024、などの数式によって求めることができる。
図2に示す例では、振動部14のX軸に沿った長さ(第1段差部2のX軸に沿った長さ)をMx、振動部14の第1部分15のX軸に沿った長さ(第2段差部4のX軸に沿った長さ)をM2xとしたとき、長さRは、R=(Mx−M2x)/2と表すことができる。なお、面取り部である隅部2aのX軸に沿った長さとZ´軸に沿った長さとは、異なってもよいが、図示の例では、同じである。
式(2)を満たすことにより、不要モードである水晶基板10の屈曲振動を低減することができ、等価直列抵抗の低減を図ることができる(詳細は後述する「実験例」を参照)。
なお、例えば水晶基板をウェットエッチングによって加工する場合、図8に示すように、エッチングの異方性によって凸部17の側面17a,17bは、XZ´平面に平行な面と、XZ´平面に対して傾斜した面と、から構成される。この場合、長さMxは、側面17aのXZ´平面に対して傾斜した面の中心と、側面17bのXZ´平面に対して傾斜した面の中心と、の間の距離である。このことは、Mxに限定されず、本発明に係る振動片を構成する水晶基板10の各部分の長さ(例えばRやMz等)について同様である。
さらに、振動片100では、下記式(3)および式(4)を満たすことが好ましい。
0.3≦k≦1.1 ・・・ (3)
0.5≦k≦1.05 ・・・ (4)
式(3)および式(4)を満たすことにより、等価直列抵抗の低減を、よりいっそう図ることができる(詳細は後述する「実験例」を参照)。
振動片100の製造方法では、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって、水晶基板10を形成する。エッチングは、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。突起部30a,30b,30c,30dは、振動部14と同時に形成されてもよい。また、励振電極20a,20b、引出電極22a,22b、および電極パッド24a,24b(以下、「励振電極20a,20b等」ともいう)は、例えば、導電層(図示せず)をスパッタ法や真空蒸着法により成膜し、該導電層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングすることにより形成される。
振動片100は、例えば、以下の特徴を有する。
振動片100では、式(2)を満たす。さらに、好ましくは、式(3)および式(4)を満たす。そのため、振動片100では、不要モードである水晶基板10の屈曲振動を低減することができ、等価直列抵抗の低減を図ることができる(詳細は後述する「実験例」を参照)。
振動片100では、水晶基板10は、突起部30a,30b,30c,30dを有する。そのため、例えば、振動部14や励振電極20a,20bがパッケージ(振動片100を収容するパッケージ)に衝突する前に、突起部30a,30b,30c,30dがパッケージに衝突するので、振動部14や励振電極20a,20bが破損することを防ぐこと
ができる。その結果、振動片100は、例えば、高い信頼性を有することができる。
なお、上記では、平面視で、励振電極20a,20bの面積が、振動部14の面積よりも大きい例について説明したが、本発明に係る振動片では、平面視で、励振電極20a,20bの面積は、振動部14の面積よりも小さくてもよい。この場合、励振電極20a,20bは、平面視で、振動部14の外縁の内側に設けられている。
また、上記では、振動部14が厚さの異なる2種類の部分15,16を有する2段型のメサ構造について説明したが、本発明に係る振動片のメサ構造の段数は、2段以上であれば特に限定されない。すなわち、本発明に係る振動片は、2段以上の段差が設けられている振動部を有する。例えば本発明に係る振動片は、振動部が厚さの異なる3種類の部分を有する3段型のメサ構造であってもよい。
また、上記では、第1凸部17の側面17c,17d、および第2凸部18の側面18c,18dには、第1部分15の厚さと第2部分16の厚さとの差による段差が設けられていない例について説明したが、本発明に係る振動片は、側面17c,17d,18c,18dに段差(第1部分15の厚さと第2部分16の厚さとの差による段差)が設けられていてもよい。
また、上記では、周辺部12よりも+Y´軸方向に突出している第1凸部17と、周辺部12よりも−Y´軸方向に突出している第2凸部18と、を有している例について説明したが、本発明に係る振動片は、いずれか一方の凸部のみを有していてもよい。
また、上記では、水晶基板10がATカット水晶基板である例について説明したが、本発明に係る振動片では、水晶基板はATカット水晶基板に限定されず、例えば、SCカット水晶基板やBTカット水晶基板、等の厚みすべり振動で振動する圧電基板であってもよい。
2. 振動片の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図9は、本施形態の変形例に係る振動片200を模式的に示す平面図である。以下、本実施形態の変形例に係る振動片200において、本実施形態に係る振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動片100では、図2に示すように、水晶基板10は、平面視で矩形の形状を有していた。これに対し、振動片200では、図9に示すように、水晶基板10の−X軸方向の隅部(角部)は、面取りされている。言い換えると、矩形の角部が切りかけられた形状を有している。例えば、水晶基板10の+X軸方向の隅部についても、面取りされていてもよい。
振動片200では、水晶基板10の隅部は面取りされているため、エッチングによって水晶基板10を形成する際に、バリ(例えばエッチング残渣)が発生することを低減することができる。さらに、振動片200をパッケージに搭載する際に、水晶基板10の角部がパッケージに接触して破損する可能性を低減することができる。
3. 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によってなんら限定されるものではない。
実験例として、上述した振動片200のような振動片を製造した。水晶基板10のX軸
に沿った長さXを1.06mm、水晶基板10のZ´軸に沿った長さZを0.65mm、励振電極20a,20bのX軸に沿った長さExを0.7mm、励振電極20a,20bのZ´軸に沿った長さEzを0.5mm、振動部14のX軸に沿った長さMxを0.6mm、振動部14の第1厚さ部15のZ´軸に沿った長さM2xを0.5mm、振動部14のZ´軸に沿った長さMzを0.4mm、共振周波数を24MHzとした。そして、長さRを変化させた振動片A,B,C,D,E,F,Gを製造し、CI値を測定した。なお、各寸法は寸法測定器で測定し、CI値はネットワークアナライザーを用いて測定した。
図10は、振動片A,B,C,D,E,FのR、k(=R/(λ/2))、およびCI値を示す表である。図11は、RとCI値との関係を示すグラフである。図12は、kとCI値との関係を示すグラフである。なお、λは、水晶基板に生じるスプリアス(不要振動)である屈曲振動の波長のことであり、振動片の共振周波数をfとして、λ/2=(1.332/f)−0.0024(μm)の式から算出した。
図12に示すように、0.1<k<1.4の関係を満たすことにより、CI値を80Ω未満に低減できることがわかった。さらに、0.3≦k≦1.1の関係を満たすことにより、CI値を70Ω以下に低減できることがわかった。さらに、0.5≦k≦1.05の関係を満たすことにより、CI値をよりいっそう低減できることがわかった。
4. 振動子
次に、本実施形態に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図13は、本実施形態に係る振動子700を模式的に示す平面図である。図14は、本実施形態に係る振動子700を模式的に示す図13のXIV−XIV線断面図である。なお、便宜上、図13では、シールリング713およびリッド714を省略して図示している。
振動子700は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片100を備える振動子700について説明する。振動子700は、図13および図14に示すように、振動片100と、パッケージ710と、を備える。
パッケージ710は、上面に開放する凹部711を有する箱状のベース712と、凹部711の開口を塞ぐようにベース712に接合されている板状のリッド714と、を有している。このようなパッケージ710は、凹部711がリッド714にて塞がれることにより形成された収納空間を有しており、該収納空間に、振動片100が気密的に収納、設置されている。すなわち、パッケージ710には、振動片100が収容されている。
なお、振動片100が収容される収納空間(凹部711)内は、例えば、減圧(好ましくは真空)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。これにより、振動片100の振動特性が向上する。
ベース712の材質は、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスである。リッド714の材質は、例えば、ベース712の材質と線膨張係数が近似する材質である。具体的には、ベース712の材質がセラミックスである場合には、リッド714の材質は、コバール等の合金である。
ベース712とリッド714の接合は、ベース712上にシールリング713を設け、シールリング713上にリッド714を載置して、例えば抵抗溶接機を用いて、ベース712にシールリング713を溶接することによって行われる。なお、ベース712とリッド714の接合は、特に限定されず、接着剤を用いて行われてもよいし、シーム溶接によって行われてもよい。
パッケージ710の凹部711の底面には、枕部720が設けられている。枕部720は、例えば、振動片100の突起部30c,30dに接して設けられている。枕部720の材質は、例えば、ベース712の材質と同じである。枕部720は、ベース712と一体的に設けられていてもよい。例えば振動子700に外部から衝撃が加わっても、枕部720と突起部30c,30dとが接していることにより、振動片100の振動部14がパッケージ710の凹部711に衝突して破損することを防ぐことができる。さらに、例えば、振動部14がリッド714に衝突する前に、突起部30c,30dがリッド714に衝突するので、振動部14が破損することを低減することができる。
パッケージ710の凹部711の底面には、第1接続端子730および第2接続端子732が設けられている。第1接続端子730は、振動片100の第1電極パッド24aと対向して設けられている。第2接続端子732は、振動片100の第2電極パッド24bと対向して設けられている。接続端子730,732は、導電性固定部材734を介して、それぞれ電極パッド24a,24bと電気的に接続されている。
パッケージ710の底面(ベース712の底面)には、第1外部端子740および第2外部端子742が設けられている。第1外部端子740は、例えば平面視で、第1接続端子730と重なる位置に設けられている。第2外部端子742は、例えば平面視で、第2接続端子732と重なる位置に設けられている。第1外部端子740は、図示しないビアを介して、第1接続端子730と電気的に接続されている。第2外部端子742は、図示しないビアを介して、第2接続端子732と電気的に接続されている。
接続端子730,732および外部端子740,742としては、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を用いる。導電性固定部材734としては、例えば、半田、銀ペースト、導電性接着剤(樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤)などを用いる。
振動子700では、振動片100を備えているので、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
5. 振動デバイス
次に、本実施形態に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図15は、本実施形態に係る振動デバイス800を模式的に示す断面図である。
以下、本実施形態に係る振動デバイス800において、上述した振動子700の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
振動デバイス800は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片100を備える振動デバイス800について説明する。振動デバイス800は、図15に示すように、振動片100と、パッケージ710と、感温素子(電子素子)810と、を備える。
パッケージ710は、感温素子810を収納する収納部812を有している。収納部812は、例えば、枠状の部材814をベース712の底面側に設けることにより形成することができる。
感温素子810は、例えば、温度変化に応じて物理量、例えば電気抵抗が変わるサーミスターである。そして、サーミスターの電気抵抗を外部回路で検出し、サーミスターの検出温度が測定できる。
なお、パッケージ710の収納空間(凹部711)には、他の電子部品が収納されていてもよい。このような電子部品としては、振動片100の駆動を制御するICチップ等が挙げられる。
振動デバイス800では、振動片100を備えているので、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
6. 振動デバイスの変形例
6.1. 第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態の第1変形例に係る振動デバイス900を模式的に示す断面図である。
以下、本実施形態の第1変形例に係る振動デバイス900において、上述した振動デバイス800の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動デバイス800では、図15に示すように、枠状の部材814をベース712の底面側に設けることにより、感温素子810を収納する収納部812を形成していた。
これに対し、振動デバイス900では、図16に示すように、パッケージ710の底面に(ベース712の底面に)凹部912を形成し、凹部912に感温素子810を収納している。図示の例では、凹部912の底面に第3接続端子930が設けられ、第3接続端子930の下に、金属バンプ等を介して感温素子810が設けられている。図示の例では、第3接続端子930は、ベース712に設けられた配線932と接続されており、配線932によって、第3接続端子930は、第1外部端子740および第1接続端子730と電気的に接続されている。第3接続端子930の材質は、例えば、接続端子730,732の材質と同じである。配線932の材質は、導電性であれば、特に限定されない。
振動デバイス900では、振動片100を備えているので、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
6.2. 第2変形例
次に、本実施形態の変形例に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図17は、本実施形態の第2変形例に係る振動デバイス1000を模式的に示す断面図である。
以下、本実施形態の第2変形例に係る振動デバイス1000において、上述した振動デバイス800,900の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
振動デバイス800では、図15に示すように、感温素子810は、枠状の部材814をベース712の底面側に設けることにより、感温素子810を収納する収納部812を形成していた。
これに対し、振動デバイス1000では、図17に示すように、凹部711の底面に(ベース712の上面に)凹部912を形成し、凹部912に感温素子810を収納している。感温素子810は、第3接続端子930上に設けられている。
振動デバイス1000では、振動片100を備えているので、等価直列抵抗の低減を図ることができる。
7. 発振器
次に、本実施形態に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施形態に係る発振器1100を模式的に示す断面図である。
以下、本実施形態に係る発振器1100において、上述した振動子700の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
発振器1100は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片100を備える発振器1100について説明する。発振器1100は、図18に示すように、振動片100と、パッケージ710と、ICチップ(チップ部品)1110と、を含む。
発振器1100では、凹部711は、ベース712の上面に設けられた第1凹部711aと、第1凹部711aの底面の中央部に設けられた第2凹部711bと、第2凹部711bの底面中央部に設けられた第3凹部711cと、を有している。
第1凹部711aの底面には、第1接続端子730および第2接続端子732が設けられている。第3凹部711cの底面には、ICチップ1110が設けられている。ICチップ1110は、振動片100の駆動を制御するための駆動回路(発振回路)を有している。ICチップ1110によって振動片100を駆動すると、所定の周波数の振動を取り出すことができる。ICチップ1110は、平面視で、振動片100と重なっている。なお、図18に示すように、第1凹部711aの底面は、振動片100の突起部30c,30dと接する枕部720として機能していてもよい。
第2凹部711bの底面には、ワイヤー1112を介してICチップ1110と電気的に接続された複数の内部端子1120が設けられている。例えば、複数の内部端子1120のうちの一の内部端子1120は、図示せぬ配線を介して、第1接続端子730と電気的に接続されている。複数の内部端子1120のうちの他の内部端子1120は、図示せぬ配線を介して、第2接続端子732と電気的に接続されている。したがって、ICチップ1110は、振動片100と電気的に接続されている。なお、内部端子1120は、ベース712に形成された図示しないビアを介して外部端子740と電気的に接続されていてもよい。
発振器1100では、等価直列抵抗の低減を図ることができる振動片100を備えているので、消費電力の低減を図ることができる。
8. 発振器の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図19は、本実施形態の変形例に係る発振器1200を模式的に示す断面図である。
以下、本実施形態の変形例に係る発振器1200において、上述した発振器1100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した発振器1100では、図18に示すように、ICチップ1110は、平面視において、振動片100と重なっていた。
これに対し、発振器1200では、図19に示すように、ICチップ1110は、平面視において、振動片100と重なっていない。ICチップ1110は、振動片100の側方に設けられている。
発振器1200では、板状のベース712と凸状のリッド714とによってパッケージ710が構成されている。リッド714は、ベース712の周辺部に設けられたメタライズ1210を溶融させることにより気密封止される。このとき、封止工程を真空中で行うことにより内部を真空にすることができる。なお、封止の手段として、リッド714を、レーザー光等を用いて溶融して溶着する手段を用いてもよい。
図示の例では、第1接続端子730は、ベース712に形成されたビア1220を介して、第1外部端子740と電気的に接続されている。また、内部端子1120は、ベース712に形成されたビア1220を介して、第1外部端子740と電気的に接続されている。また、内部端子1120は、図示せぬ配線を介して、第1接続端子730と電気的に接続されている。ICチップ1110は、内部端子1120上に、金属バンプ等を介して設けられている。
発振器1200では、等価直列抵抗の低減を図ることができる振動片100を備えているので、消費電力の低減を図ることができる。
9. 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片100を備える電子機器について、説明する。
図20は、本実施形態に係る電子機器として、スマートフォン1300を模式的に示す平面図である。スマートフォン1300は、図20に示すように、振動片100を有する発振器1100を備える。
スマートフォン1300は、発振器1100を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用いる。スマートフォン1300は、さらに、表示部(液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等)1310、操作部1320、および音出力部1330(マイクロフォン等)を有することができる。スマートフォン1300は、表示部1310に対する接触検出機構を設けることで表示部1310を操作部として兼用してもよい。
なお、スマートフォン1300に代表される電子機器は、振動片100を駆動する発振回路と、振動片100の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。
これによれば、スマートフォン1300に代表される電子機器は、振動片100を駆動する発振回路と共に、振動片100の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。
図21は、本実施形態に係る電子機器として、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1400を模式的に示す斜視図である。パーソナルコンピューター1400は、図21に示すように、キーボード1402を備えた本体部1404と、表示部1405を備えた表示ユニット1406と、により構成され、表示ユニット1406は、
本体部1404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1400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片100が内蔵されている。
図22は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機(PHSも含む)1500を模式的に示す斜視図である。携帯電話機1500は、複数の操作ボタン1502、受話口1504および送話口1506を備え、操作ボタン1502と受話口1504との間には、表示部1508が配置されている。このような携帯電話機1500には、フィルター、共振器等として機能する振動片100が内蔵されている。
図23は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ1600を模式的に示す斜視図である。なお、図23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、デジタルスチルカメラ1600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。
デジタルスチルカメラ1600におけるケース(ボディー)1602の背面には、表示部1603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1603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1602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1604が設けられている。
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1606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1608に転送・格納される。また、デジタルスチルカメラ1600においては、ケース1602の側面に、ビデオ信号出力端子1612と、データ通信用の入出力端子1614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1612にはテレビモニター1630が、データ通信用の入出力端子1614にはパーソナルコンピューター1640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1608に格納された撮像信号が、テレビモニター1630や、パーソナルコンピューター1640に出力される構成になっている。このようなデジタルスチルカメラ1600には、フィルター、共振器等として機能する振動片100が内蔵されている。
電子機器1300,1400,1500,1600は、等価直列抵抗の低減を図ることができる振動片100を備えているので、消費電力の低減を図ることができる。
なお、本発明の振動片を備える電子機器は、上記の例に限定されず、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、ページャー、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。
10. 移動体
次に、本実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図24は、本実施形態に係る移動体1700として、自動車を模式的に示す斜視図である。
本実施形態に係る移動体は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片100を備える移動体について、説明する。
本実施形態に係る移動体1700は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー1720、コントローラー1730、コントローラー1740、バッテリー1750、およびバックアップ用バッテリー1760を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体1700は、図24に示される構成要素(各部)の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
このような移動体1700としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車(電気自動車も含む)、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
移動体1700は、価直列抵抗の低減を図ることができる振動片100を備えているので、消費電力の低減を図ることができる。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
2…第1段差部、2a…隅部、4…第2段差部、4a…隅部、10…水晶基板、12…周辺部、14…振動部、15…第1部分、16…第2部分、16a…第1辺、17…第1凸部、17a,17b,17c,17d…側面、18…第2凸部、18a,18b,18c,18d…側面、20a…第1励振電極、20b…第2励振電極、22a…第1引出電極、22b…第2引出電極、24a…第1電極パッド、24b…第2電極パッド、30a,30b,30c,30d…突起部、100…振動片、101…ATカット水晶基板、200…振動片、700…振動子、710…パッケージ、711…凹部、711a…第1凹部、711b…第2凹部、711c…第3凹部、712…ベース、713…シールリング、714…リッド、720…枕部、730…第1接続端子、732…第2接続端子、734…導電性固定部材、740…第1外部端子、742…第2外部端子、800…振動デバイス、810…感温素子、812…収納部、814…枠状の部材、900…振動デバイス、912…凹部、930…第3接続端子、932…配線、1000…振動デバイス、1100…発振器、1110…ICチップ、1112…ワイヤー、1120…内部端子、1200…発振器、1210…メタライズ、1220…ビア、1300…スマートフォン、1310…表示部、1320…操作部、1330…音出力部、1400…パーソナルコンピューター、1402…キーボード、1404…本体部、1405…表示部、1406…表示ユニット、1500…携帯電話機、1502…操作ボタン、1504…受話口、1506…送話口、1508…表示部、1600…デジタルスチルカメラ、1602…ケース、1603…表示部、1604…受光ユニット、1606…シャッターボタン、1608…メモリー、1612…ビデオ信号出力端子、1614…入出力端子、1630…テレビモニター、1640…パーソナルコンピューター、1700…移動体、1720…コントローラー、1730…コントローラー、1740…コントローラー、1750…バッテリー、
1760…バックアップ用バッテリー

Claims (13)

  1. 水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系の前記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´軸とし、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軸および前記Z´軸を含む面を主面とし、前記Y´軸に沿った方向を厚さとする水晶基板を含み、
    前記水晶基板は、
    2段以上の段差が設けられ、厚みすべり振動する第1領域と、
    前記第1領域よりも厚さが薄い第2領域と、
    を有し、
    前記第1領域は、第1部分と、前記第1部分よりも厚さが薄い第2部分と、を有し、
    前記第2部分は、平面視で、前記Z´軸に沿った一対の第1辺を有し、
    前記一対の第1辺は、平面視で、
    4つの隅の角度が全て等しいと共に、前記X軸に沿った一対の第2辺および前記Z´軸に沿った一対の第3辺を含む仮想の四角形の前記一対の第3辺と重なっており、
    前記第2部分は、平面視で、
    前記4つの隅のうち前記Z´軸に沿って並んでいる少なくとも2つの隅と重ならない外縁部を有し、
    平面視で、前記外縁部の輪郭は、前記第1部分の隅部の輪郭よりも緩やかであり、
    前記外縁部の前記X軸に沿った長さをR、前記水晶基板の屈曲振動の波長をλ、R/(λ/2)=kとしたとき、
    0.1<k<1.4
    の関係を満たす、振動片。
  2. 請求項1において、
    0.3≦k≦1.1
    の関係を満たす、振動片。
  3. 請求項1または2において、
    0.5≦k≦1.05
    の関係を満たす、振動片。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項において、
    平面視で、前記外縁部の輪郭は、曲線、直線、および複数の直線が接続された線のいずれかである、振動片。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項において、
    平面視で、前記第1部分の隅部の輪郭は、直角に交わる2つの直線である、振動片。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項において、
    前記第1領域は、前記第2領域よりも前記Y´軸の+Y´方向に突出している凸部を含み、
    前記凸部の、前記Z´軸と交差している側面は、前記X軸および前記Z´軸を含む面に対して、傾斜した面または垂直な面であり、
    平面視で、前記側面の、前記Z´軸に沿った長さをSz、前記第1領域の前記Z´軸に沿った長さをMzとしたとき、
    0≦Sz/Mz≦0.05
    の関係を満たす、振動片。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項において、
    前記第1領域および前記第2領域に設けられた励振電極を含む、振動片。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動片と、
    前記振動片が収容されているパッケージと、
    を備えている、振動子。
  9. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動片と、
    電子素子と、
    を備えている、振動デバイス。
  10. 請求項9において、
    前記電子素子は、感温素子である、振動デバイス。
  11. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動片と、
    前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
    を備えている、発振器。
  12. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動片を備えている、電子機器。
  13. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動片を備えている、移動体。
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