JP2016171604A - Vibration element, vibrator, electronic device, and electronic apparatus - Google Patents

Vibration element, vibrator, electronic device, and electronic apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration piece capable of simplifying its manufacturing process while suppressing bending vibration.SOLUTION: A vibration piece 10 includes a substrate 12 having a vibration portion 12a in which thickness-shear vibration is excited and an outer edge portion 12b disposed along an outer edge of the vibration portion 12a, the vibration portion 12a has a first protrusion portion 14 protruding from one principal surface 13a of the outer edge portion 12b and a second protrusion portion 16 protruding from the other principal surface 13b of a rear surface side with respect to the one principal surface 13a of the outer edge portion 12b, and the vibration portion 12a is provided with portions 15a and 15b where the first protrusion portion 14 and the second protrusion portion 16 do not overlap with each other in a plan view.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、振動片およびその製造方法、振動素子、振動子、電子デバイス、並びに電子機器に関する。   The present invention relates to a resonator element and a manufacturing method thereof, a resonator element, a vibrator, an electronic device, and an electronic apparatus.

厚みすべり振動を励振させる圧電振動片において、主振動のエネルギーを閉じ込める方法として、圧電基板にメサ構造を形成する方法が知られている。このようなメサ型の圧電振動片では、屈曲振動が生じることによって、スプリアスが増大してしまう場合があった。   A method of forming a mesa structure on a piezoelectric substrate is known as a method of confining energy of main vibration in a piezoelectric vibrating piece that excites thickness shear vibration. In such a mesa-type piezoelectric vibrating piece, spurious may increase due to bending vibration.

そのため、例えば、特許文献1では、振動部の長辺寸法と、励振電極の長辺寸法とを最適化することによって、屈曲振動を抑圧している。   Therefore, for example, in Patent Document 1, bending vibration is suppressed by optimizing the long side dimension of the vibration part and the long side dimension of the excitation electrode.

また、例えば、特許文献2では、メサ(段差部)の堀量を最適化することによって、屈曲振動等の不要振動を抑圧している。具体的には、段差部の堀量をMd、水晶基板の長辺の長さをx、振動部の板厚をtとして時に、板厚tを基準として、段差部の堀量Mdの板厚tに対する比の百分率をyとすると、yがy=−1.32×(x/t)+42.87、およびy≦30の関係を満足し、かつ、水晶基板の長辺の長さxの振動部の板厚tに対する辺比x/tが30以下としている。   Further, for example, in Patent Document 2, unnecessary vibration such as bending vibration is suppressed by optimizing the amount of excavation of the mesa (stepped portion). Specifically, the thickness of the step portion is Md, the length of the long side of the crystal substrate is x, and the thickness of the vibration portion is t. Assuming that the ratio of the ratio to t is y, y satisfies the relationship y = −1.32 × (x / t) +42.87 and y ≦ 30, and the length x of the long side of the quartz substrate The side ratio x / t with respect to the plate thickness t of the vibration part is 30 or less.

ここで、厚みすべり振動を主振動とする圧電振動片において、より効率的に主振動のエネルギーを閉じ込める方法として、圧電基板に多段のメサ構造を形成する方法が知られている。   Here, a method of forming a multistage mesa structure on a piezoelectric substrate is known as a method for more efficiently confining the energy of the main vibration in the piezoelectric vibration piece having the thickness shear vibration as the main vibration.

例えば、特許文献3には、メサを多段とすることにより、主振動のエネルギーを効率よく閉じ込めることを可能とする圧電振動片が開示されている。   For example, Patent Literature 3 discloses a piezoelectric vibrating piece that can efficiently confine energy of main vibration by using multiple stages of mesas.

このような圧電振動片は、一般的に、水晶等の圧電材料からなる基板を機械加工やフォトリソグラフィー法等によって加工することにより形成される。   Such a piezoelectric vibrating piece is generally formed by processing a substrate made of a piezoelectric material such as quartz by machining or photolithography.

特開2006−340023号公報JP 2006-340023 A 特開2007−124441号公報JP 2007-124441 A 特開平2−57009号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-57009

しかしながら、特許文献3の圧電振動片では、圧電材料からなる基板に、多段のメサを形成しなければならないため、製造工程が複雑化してしまうという問題があった。   However, the piezoelectric vibrating piece of Patent Document 3 has a problem that the manufacturing process becomes complicated because a multistage mesa has to be formed on a substrate made of a piezoelectric material.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動片およびその製造方法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、上記振動片を含む振動素子、振動子、電子デバイス、および電子機器を提供することにある。   One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a resonator element and a method for manufacturing the resonator element that can simplify the manufacturing process while suppressing flexural vibration. Another object of some aspects of the present invention is to provide a resonator element, a vibrator, an electronic device, and an electronic apparatus including the resonator element.

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。   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 aspects or application examples.

[適用例1]
本適用例に係る振動片は、
厚みすべり振動が励振する振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、
前記振動部は、
前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、
前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、
前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えている。
[Application Example 1]
The resonator element according to this application example is
Including a vibration part that excites thickness shear vibration, and a substrate having an outer edge part disposed along an outer edge of the vibration part,
The vibrating part is
A first protrusion protruding from one main surface of the outer edge;
A second convex portion protruding from the other main surface on the back side with respect to one main surface of the outer edge portion, and
The vibrating portion includes a portion where the first convex portion and the second convex portion do not overlap in plan view.

このような振動片によれば、後述するように、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる。   According to such a resonator element, as described later, the manufacturing process can be simplified while suppressing flexural vibration.

[適用例2]
本適用例に係る振動片において、
前記重ならない部分の幅Lは、下記式の関係を満たしてもよい。
[Application Example 2]
In the resonator element according to this application example,
The width L of the non-overlapping portion may satisfy the relationship of the following formula.

L=(m×λ/2)×k
ただし、mは1以上の整数であり、λは屈曲振動の波長であり、0.8<k<1.2である。
L = (m × λ / 2) × k
However, m is an integer greater than or equal to 1, (lambda) is a wavelength of bending vibration, and it is 0.8 <k <1.2.

このような振動片によれば、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。   According to such a resonator element, it is possible to sufficiently suppress spurious vibrations by suppressing flexural vibration.

[適用例3]
本適用例に係る振動片において、
前記重ならない部分の幅は、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向の大きさであってもよい。
[Application Example 3]
In the resonator element according to this application example,
The width of the non-overlapping portion may be a size in a direction along the vibration direction of the thickness shear vibration.

このような振動片によれば、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。   According to such a resonator element, it is possible to sufficiently suppress spurious vibrations by suppressing flexural vibration.

[適用例4]
本適用例に係る振動片において、
前記振動部の形状は、平面視において、矩形であってもよい。
[Application Example 4]
In the resonator element according to this application example,
The shape of the vibration part may be a rectangle in plan view.

このような振動片によれば、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。   According to such a resonator element, it is possible to sufficiently suppress spurious vibrations by suppressing flexural vibration.

[適用例5]
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部は、側面に複数の段差を含み、
前記第2凸部は、側面に複数の段差を含んでいてもよい。
[Application Example 5]
In the resonator element according to this application example,
The first convex portion includes a plurality of steps on a side surface,
The second convex portion may include a plurality of steps on the side surface.

このような振動片によれば、主振動のエネルギーを効率よく閉じ込めることができる。   According to such a resonator element, the energy of the main vibration can be confined efficiently.

[適用例6]
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心は、平面視において、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向にずれていてもよい。
[Application Example 6]
In the resonator element according to this application example,
The center of the first convex portion and the center of the second convex portion may be shifted in a direction along the vibration direction of the thickness shear vibration in plan view.

このような振動片によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる。   According to such a resonator element, the manufacturing process can be simplified while suppressing the bending vibration.

[適用例7]
本適用例に係る振動片の製造方法は、
厚みすべり振動する基板を用意する工程と、
前記基板の一方の主面に第1マスクを配置し、
前記基板の一方の主面に対して裏面側の他方の主面に、前記第1マスクの面積よりも小さく、前記第1マスクと、平面視において、重なるように第2マスクを配置し、
前記基板の前記第1マスクおよび前記第2マスクから露出しているところをエッチングして、
振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、前記振動部が、前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えているメサ型基板を形成する工程と、
を含む、振動片の製造方法。
[Application Example 7]
The manufacturing method of the resonator element according to this application example is as follows:
A step of preparing a substrate that vibrates in thickness and slips;
A first mask is disposed on one main surface of the substrate;
A second mask is disposed on the other main surface on the back surface side with respect to one main surface of the substrate, the second mask being smaller than the area of the first mask and overlapping the first mask in plan view.
Etching the substrate exposed from the first mask and the second mask,
A first convex portion including a vibrating portion and a substrate having an outer edge portion disposed along an outer edge of the vibrating portion, wherein the vibrating portion protrudes from one main surface of the outer edge portion; A second convex portion projecting from the other main surface on the back surface side with respect to one main surface of the outer edge portion, and the vibrating portion in plan view and the first convex portion Forming a mesa substrate having a portion that does not overlap the second convex portion;
A method for manufacturing a resonator element, comprising:

このような圧電基板の製造方法によれば、エッチング工程の回数を減らすことができ、製造工程を簡略化することができる。さらに、エッチングを繰り返すことによって生じる圧電基板へのダメージを低減することができる。   According to such a method for manufacturing a piezoelectric substrate, the number of etching processes can be reduced, and the manufacturing process can be simplified. Furthermore, damage to the piezoelectric substrate caused by repeated etching can be reduced.

[適用例8]
本適用例に係る振動素子は、
本適用例に係る振動片と、
前記第1凸部の表面と前記一方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第1励振電極と、
前記第2凸部の表面と前記他方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第2励振電極と、
を含んでいてもよい。
[Application Example 8]
The vibration element according to this application example is
A resonator element according to this application example;
A first excitation electrode that covers a surface of the first convex portion and a surface of a portion of the outer edge portion of the one main surface;
A second excitation electrode covering a surface of the second convex portion and a part of the outer edge portion of the other main surface;
May be included.

このような振動素子によれば、容量比γを大きくすることができる。なお、容量比γとは、励振電極の寸法(大きさ)で決まる容量Cを、振動片の実質的な振動領域で決まる容量Cで除したものである。 According to such a vibration element, the capacity ratio γ can be increased. The capacity ratio γ is obtained by dividing the capacity C 0 determined by the size (size) of the excitation electrode by the capacity C 1 determined by the substantial vibration region of the resonator element.

[適用例9]
本適用例に係る振動子は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、
を含む。
[Application Example 9]
The vibrator according to this application example is
A resonator element according to this application example;
A package for housing the resonator element;
including.

このような振動子によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動片を有することができる。   According to such a vibrator, it is possible to have a resonator element that can simplify the manufacturing process while suppressing bending vibration.

[適用例10]
本適用例に係る電子デバイスは、
本適用例に係る振動片と、
電子素子と、
を含む。
[Application Example 10]
The electronic device according to this application example is
A resonator element according to this application example;
An electronic element;
including.

このような電子デバイスによれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動片を有することができる。   According to such an electronic device, it is possible to have the resonator element that can simplify the manufacturing process while suppressing the bending vibration.

[適用例11]
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動片を含む。
[Application Example 11]
The electronic device according to this application example is
The resonator element according to this application example is included.

このような電子機器によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動片を有することができる。   According to such an electronic device, it is possible to have a resonator element that can simplify the manufacturing process while suppressing bending vibration.

[適用例12]
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心とは、平面視において、重なっていてもよい。
[Application Example 12]
In the resonator element according to this application example,
The center of the first convex portion and the center of the second convex portion may overlap in plan view.

[適用例13]
本適用例に係る振動片において、
前記圧電基板は、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X軸を中心として、XZ平面を、X軸周りに角度θだけ回転させて、Z軸を角度θ傾けた軸をZ´軸とし、Y軸を角度θ傾けた軸をY´軸とし、X軸とZ´軸に平行な面を前記第1主面および前記第2主面とし、Y´軸に平行な方向を厚みとしてもよい。
[Application Example 13]
In the resonator element according to this application example,
The piezoelectric substrate is an XZ plane centering on an X axis of an orthogonal coordinate system including an X axis as an electric axis, a Y axis as a mechanical axis, and a Z axis as an optical axis, which are crystal axes of quartz. Is rotated about the X axis by an angle θ, the axis tilted by the angle θ of the Z axis is defined as the Z ′ axis, the axis tilted by the angle θ of the Y axis is defined as the Y ′ axis, and is parallel to the X axis and the Z ′ axis. The surfaces may be the first main surface and the second main surface, and the direction parallel to the Y ′ axis may be the thickness.

[適用例14]
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の端縁の位置および前記第2凸部の端縁の位置は、屈曲振動の腹の位置に一致していてもよい。
[Application Example 14]
In the resonator element according to this application example,
The position of the edge of the first convex part and the position of the edge of the second convex part may coincide with the position of the antinode of bending vibration.

本実施形態に係る振動素子を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the vibration element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the resonator element according to the embodiment. 本実施形態に係る振動素子を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the resonator element according to the embodiment. ATカット水晶基板を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows an AT cut quartz substrate typically. メサ型振動素子の構造を示すモデル図。The model figure which shows the structure of a mesa type vibration element. (Mx1−Mx2)/2=λ/2の条件を満足しつつ、1段目の長辺寸法Mx1を変化させた場合の屈曲振動のエネルギーを示したグラフ。The graph which showed the energy of the bending vibration at the time of changing the long side dimension Mx1 of the 1st step, satisfying the condition of (Mx1-Mx2) / 2 = λ / 2. 2段メサ構造の振動子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibrator | oscillator of a two-step mesa structure. 本実施形態に係る振動素子の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the vibration element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る振動素子の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the vibration element which concerns on this embodiment. 本実施形態の第1変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the vibration element which concerns on the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第1変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibration element which concerns on the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the vibration element which concerns on the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibration element which concerns on the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例に係る振動素子を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the vibration element which concerns on the 3rd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibration element which concerns on the 3rd modification of this embodiment. 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a vibrator according to the embodiment. 本実施形態の変形例に係る振動子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibrator | oscillator which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the electronic device according to the embodiment. 本実施形態の変形例に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the electronic device which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the electronic apparatus according to the embodiment.

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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 振動素子
まず、本実施形態に係る振動素子について、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素子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素子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素子100を模式的に示す断面図である。なお、図3は図2のIII−III線断面図である。
1. First, the vibration element according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a resonator element 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the resonator element 100 according to this embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the resonator element 100 according to this embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

振動素子100は、図1〜図3に示すように、振動片10と、第1励振電極20と、第2励振電極22と、接続電極24と、マウント電極26と、を含んで構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the resonator element 100 includes the resonator element 10, the first excitation electrode 20, the second excitation electrode 22, the connection electrode 24, and the mount electrode 26. Yes.

振動片10は、厚みすべり振動が励振する振動部12a、および振動部12aの外縁に沿って配置されている外縁部12bを有している基板12を含んで構成されている。基板12としては、例えば、圧電基板を用いる。より具体的には、基板12としては、ATカット水晶基板などの回転Yカット基板を用いる。   The vibration piece 10 includes a substrate 12 having a vibration part 12a for exciting thickness shear vibration and an outer edge part 12b arranged along the outer edge of the vibration part 12a. For example, a piezoelectric substrate is used as the substrate 12. More specifically, as the substrate 12, a rotated Y-cut substrate such as an AT-cut quartz substrate is used.

ここで、図4は、ATカット水晶基板1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4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。回転Yカット基板は、XZ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)から切り出された平板である。ここで、例えば、ATカット水晶基板1の場合は、θ=35°15′である。また、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。したがって、回転Yカット基板は、結晶軸(X,Y´,Z´)軸を有する。θ=35°15′であるATカット水晶基板1は、Y´軸に直交するXZ´面(X軸およびZ´軸を含む面)が主面(励振面)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1を加工して、基板12を得ることができる。   Here, FIG. 4 is a perspective view schematically showing the AT-cut quartz substrate 1. Piezoelectric materials such as quartz are generally trigonal and have crystal axes (X, Y, Z) as shown in FIG. The X axis is an electrical axis, the Y axis is a mechanical axis, and the Z axis is an optical axis. The rotated Y-cut substrate is a flat plate cut from a piezoelectric material (for example, artificial quartz crystal) along a plane obtained by rotating the XZ plane around the X axis by an angle θ. Here, for example, in the case of the AT-cut quartz crystal substrate 1, θ = 35 ° 15 ′. Further, the Y axis and the Z axis are also rotated around the X axis by θ to be the Y ′ axis and the Z ′ axis, respectively. Accordingly, the rotating Y-cut substrate has a crystal axis (X, Y ′, Z ′) axis. In the AT-cut quartz substrate 1 with θ = 35 ° 15 ′, the XZ ′ plane (plane including the X-axis and Z′-axis) orthogonal to the Y′-axis becomes the main surface (excitation surface), and the thickness-shear vibration is the main vibration. Can vibrate as. The substrate 12 can be obtained by processing the AT-cut quartz crystal substrate 1.

すなわち、基板12は、例えば、図4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軸を中心として、Z軸をY軸の−Y方向へ傾けた軸をZ´軸とし、Y軸をZ軸の+Z方向へ傾けた軸をY´軸とし、X軸とZ´軸に平行な面で構成され、Y´軸に平行な方向を厚みとするATカット水晶基板からなる。   That is, the substrate 12 is, for example, an orthogonal coordinate system comprising an X axis as an electrical axis, a Y axis as a mechanical axis, and a Z axis as an optical axis, which are crystal axes of quartz as shown in FIG. Axis with the Z axis tilted in the -Y direction of the Y axis around the X axis of the Y axis as the Z 'axis, an axis with the Y axis tilted in the + Z direction of the Z axis as the Y' axis, and the X axis and the Z 'axis And an AT-cut quartz substrate having a thickness in a direction parallel to the Y ′ axis.

なお、基板12は、厚みすべり振動が励振する基板であればよい。基板12は、例えば、BTカット水晶基板や、SCカット水晶基板であってもよい。例えば、θ=−49°(図4に示すθの矢印方向とは反対に49°回転)とすることにより、BTカット水晶基板を得ることができる。また、水晶の結晶のY軸に直交する面をX軸を中心にして約33°回転し、さらにこの回転した位置からZ軸を中心にして約22°回転した面から切り出す
ことにより、SCカット水晶基板を得ることができる。
The substrate 12 may be a substrate that excites thickness shear vibration. The substrate 12 may be, for example, a BT cut crystal substrate or an SC cut crystal substrate. For example, a BT cut crystal substrate can be obtained by setting θ = −49 ° (rotation by 49 ° opposite to the direction of the arrow θ shown in FIG. 4). In addition, the surface of the quartz crystal perpendicular to the Y-axis is rotated by about 33 ° about the X-axis, and further cut from the surface rotated about 22 ° about the Z-axis from this rotated position, thereby SC-cut. A quartz substrate can be obtained.

基板12の平面形状は、矩形であり、基板12の長辺は、水晶結晶のX軸に沿って形成され、基板12の短辺は、水晶結晶のX軸と直交するZ´軸に沿って形成されている。   The planar shape of the substrate 12 is rectangular, the long side of the substrate 12 is formed along the X axis of the quartz crystal, and the short side of the substrate 12 is along the Z ′ axis perpendicular to the X axis of the quartz crystal. Is formed.

基板12は、振動部12aおよび外縁部12bを有している。振動部12aは、外縁部12bの厚み(Y´軸方向の大きさ)t´よりも大きい厚みを有している。具体的には、振動部12aは、厚みt´よりも大きい厚みt1を有する部分、厚みt1よりも大きい厚みt2を有する部分を有している。振動部12aは、厚みすべり振動が励振され、厚みすべり振動を主振動として振動することができる。このとき、厚みすべり振動は、X軸方向に沿って振動することとなる。振動部12aの形状は、平面視において、矩形であり、振動部12aの長辺は、水晶結晶のX軸に沿って形成され、振動部12aの短辺は、水晶結晶のX軸と直交するZ´軸に沿って形成されている。外縁部12bは、振動部12aの外縁に沿って配置されている。   The substrate 12 has a vibrating part 12a and an outer edge part 12b. The vibration part 12a has a thickness larger than the thickness (size in the Y′-axis direction) t ′ of the outer edge part 12b. Specifically, the vibrating portion 12a has a portion having a thickness t1 larger than the thickness t ′ and a portion having a thickness t2 larger than the thickness t1. The vibration part 12a is excited by the thickness shear vibration and can vibrate with the thickness shear vibration as a main vibration. At this time, the thickness shear vibration vibrates along the X-axis direction. The shape of the vibration part 12a is rectangular in plan view, the long side of the vibration part 12a is formed along the X axis of the crystal crystal, and the short side of the vibration part 12a is orthogonal to the X axis of the crystal crystal. It is formed along the Z ′ axis. The outer edge portion 12b is disposed along the outer edge of the vibrating portion 12a.

基板12は、第1主面13aと、第2主面13bと、を有している。第1主面13aおよび第2主面13bは、外縁部12bの主面を構成している。第2主面13bは、第1主面13aに対して裏面側の他方の主面である。図示の例では、第1主面13aは、+Y´軸方向を向く面であり、第2主面13bは、−Y´軸方向を向く面である。振動部12aは、第1主面13aに設けられている第1凸部14および第2主面13bに設けられている第2凸部16を有している。   The substrate 12 has a first main surface 13a and a second main surface 13b. The 1st main surface 13a and the 2nd main surface 13b comprise the main surface of the outer edge part 12b. The second main surface 13b is the other main surface on the back surface side with respect to the first main surface 13a. In the illustrated example, the first main surface 13a is a surface facing the + Y′-axis direction, and the second main surface 13b is a surface facing the −Y′-axis direction. The vibration part 12a has the 1st convex part 14 provided in the 1st main surface 13a, and the 2nd convex part 16 provided in the 2nd main surface 13b.

第1凸部14は、第1主面13aに設けられている。第1凸部14は、外縁部12bの主面(第1主面)13aよりも突出している。第1凸部14は、第1主面13aに対して、1段の段差を有している。第1凸部14の平面形状は、図2に示すように、矩形であり、第1凸部14の長辺は、X軸に沿って形成され、第1凸部14の短辺は、Z´軸に沿って形成されている。すなわち、第1凸部14の長辺は、基板12の長辺と平行であり、第1凸部14の短辺は、基板12の短辺と平行である。   The 1st convex part 14 is provided in the 1st main surface 13a. The 1st convex part 14 protrudes rather than the main surface (1st main surface) 13a of the outer edge part 12b. The 1st convex part 14 has one level | step difference with respect to the 1st main surface 13a. As shown in FIG. 2, the planar shape of the first convex portion 14 is a rectangle, the long side of the first convex portion 14 is formed along the X axis, and the short side of the first convex portion 14 is Z It is formed along the 'axis. That is, the long side of the first convex portion 14 is parallel to the long side of the substrate 12, and the short side of the first convex portion 14 is parallel to the short side of the substrate 12.

第2凸部16は、第2主面13bに設けられている。第2凸部16は、外縁部12bの主面(第2主面)13bよりも突出している。第2凸部16は、1段の段差を有している。第2凸部16の平面形状は、図2に示すように、矩形であり、第2凸部16の長辺は、X軸に沿って形成され、第2凸部16の短辺は、Z´軸に沿って形成されている。なお、第1凸部14および第2凸部16の段差の高さ(Y´軸方向の大きさ)は、例えば、同じである。   The 2nd convex part 16 is provided in the 2nd main surface 13b. The 2nd convex part 16 protrudes rather than the main surface (2nd main surface) 13b of the outer edge part 12b. The 2nd convex part 16 has one level | step difference. As shown in FIG. 2, the planar shape of the second convex portion 16 is a rectangle, the long side of the second convex portion 16 is formed along the X axis, and the short side of the second convex portion 16 is Z It is formed along the 'axis. In addition, the height of the step between the first convex portion 14 and the second convex portion 16 (size in the Y′-axis direction) is the same, for example.

第1凸部14の中心と第2凸部16の中心とは、平面視において(Y´軸方向からみて)重なっている。すなわち、第1凸部14の中心の位置と、第2凸部16の中心の位置とは、X軸における位置(X座標)およびZ´軸における位置(Z´座標)が同じである。   The center of the 1st convex part 14 and the center of the 2nd convex part 16 have overlapped in planar view (viewing from the Y'-axis direction). That is, the position of the center of the first convex portion 14 and the position of the center of the second convex portion 16 are the same in the position on the X axis (X coordinate) and the position on the Z ′ axis (Z ′ coordinate).

振動部12aは、平面視において、第1凸部14と第2凸部16とが重ならない部分(第1非重なり部15aおよび第2非重なり部15b)を有している。さらに、振動部12aは、平面視において、第1凸部14と第2凸部16とが重なる部分(重なり部15c)を有している。図示の例では、第1非重なり部15aは、重なり部15cの+X軸方向側に位置し、第2非重なり部15bは、重なり部15cの−X軸方向側に位置している。   The vibration part 12a has a part (first non-overlapping part 15a and second non-overlapping part 15b) where the first convex part 14 and the second convex part 16 do not overlap in plan view. Furthermore, the vibration part 12a has a part (overlapping part 15c) where the first convex part 14 and the second convex part 16 overlap in plan view. In the illustrated example, the first non-overlapping portion 15a is located on the + X axis direction side of the overlapping portion 15c, and the second non-overlapping portion 15b is located on the −X axis direction side of the overlapping portion 15c.

振動部12aに非重なり部15a,15bが形成されることによって、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置は、X軸方向において、ずれている。すなわち、第1凸部14の端縁a1,a2および第2凸部16の端縁b1,b2は、平面視において、重なっていない。なお、第1凸部14の端縁とは、平面視に
おいて、第1凸部14の形状を規定する縁(外縁)である。同様に、第2凸部16の端縁とは、平面視において、第2凸部16の形状を規定する縁(外縁)である。図3に示すように、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置において、基板12の厚さ(Y´軸方向の大きさ)が変わる。
By forming the non-overlapping portions 15a and 15b on the vibrating portion 12a, the positions of the edges a1 and a2 of the first convex portion 14 and the positions of the edges b1 and b2 of the second convex portion 16 are in the X-axis direction. It ’s out of place. That is, the end edges a1 and a2 of the first convex portion 14 and the end edges b1 and b2 of the second convex portion 16 do not overlap in plan view. In addition, the edge of the 1st convex part 14 is an edge (outer edge) which prescribes | regulates the shape of the 1st convex part 14 in planar view. Similarly, the edge of the 2nd convex part 16 is an edge (outer edge) which prescribes | regulates the shape of the 2nd convex part 16 in planar view. As shown in FIG. 3, the thickness of the substrate 12 (the size in the Y′-axis direction) at the positions of the edges a1 and a2 of the first protrusion 14 and the positions of the edges b1 and b2 of the second protrusion 16. Changes.

第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置は、基板12の長辺に沿う方向(X軸方向)に生じる屈曲振動の腹の位置(屈曲振動の変位の腹の位置)、すなわち、屈曲振動の振幅が最も大きい部分の位置に一致している。具体的には、端縁a1,a2,b1,b2のX軸における位置(X座標)が、屈曲振動の腹のX軸における位置(X座標)に一致している。このように、第1凸部14の端縁a1,a2,a3,a4の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置が、屈曲振動の腹の位置と一致していることにより、屈曲振動を抑圧することができる。   The positions of the edges a1 and a2 of the first convex part 14 and the positions of the edges b1 and b2 of the second convex part 16 are the positions of antinodes of bending vibration that occur in the direction along the long side of the substrate 12 (X-axis direction). This corresponds to the position of the antinode of the bending vibration displacement, that is, the position of the portion where the amplitude of the bending vibration is the largest. Specifically, the positions (X coordinates) of the edges a1, a2, b1, and b2 on the X axis coincide with the positions (X coordinates) of the antinodes of bending vibration on the X axis. As described above, the positions of the edges a1, a2, a3, a4 of the first convex portion 14 and the positions of the edges b1, b2 of the second convex portion 16 coincide with the positions of the antinodes of the bending vibration. The bending vibration can be suppressed.

ここで、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置は、X軸方向において、ずれている。言い換えると、第1凸部14の端縁a1,a2のX座標および第2凸部16の端縁b1,b2のX座標は、異なっている。したがって、基板12では、屈曲振動を抑圧する位置(a1,a2,b1,b2)を、4箇所設けることができる。   Here, the positions of the edges a1 and a2 of the first protrusion 14 and the positions of the edges b1 and b2 of the second protrusion 16 are shifted in the X-axis direction. In other words, the X coordinates of the edges a1 and a2 of the first convex portion 14 and the X coordinates of the edges b1 and b2 of the second convex portion 16 are different. Therefore, the substrate 12 can be provided with four positions (a1, a2, b1, b2) for suppressing bending vibration.

図3に示すように、第1凸部14の幅M1は、第2凸部16の幅M2よりも大きい。ここで、第1凸部14の幅M1は、第1凸部14のX軸方向(厚みすべり振動の振動方向に沿う方向)の大きさである。また、第2凸部16の幅M2は、第2凸部16のX軸方向の大きさである。また、第1凸部14のY´軸方向の大きさと、第2凸部16のY´軸方向の大きさとは、同じである。また、第1凸部14のZ´軸方向の大きさと、第2凸部16のZ´軸方向の大きさとは、同じである。   As shown in FIG. 3, the width M1 of the first protrusion 14 is larger than the width M2 of the second protrusion 16. Here, the width M1 of the first convex portion 14 is the size of the first convex portion 14 in the X-axis direction (the direction along the vibration direction of the thickness shear vibration). Further, the width M2 of the second convex portion 16 is the size of the second convex portion 16 in the X-axis direction. The size of the first convex portion 14 in the Y′-axis direction and the size of the second convex portion 16 in the Y′-axis direction are the same. Further, the size of the first convex portion 14 in the Z′-axis direction and the size of the second convex portion 16 in the Z′-axis direction are the same.

第1凸部14の幅M1、第2凸部16の幅M2は、例えば、M1−M2=mλ(mは1以上の整数、λは屈曲振動の波長)の関係を満たしている。これにより、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置を、屈曲振動の腹の位置に位置させることができる。ただし、第1凸部14の中心と第2凸部16の中心は、平面視において、重なっている。   The width M1 of the first convex portion 14 and the width M2 of the second convex portion 16 satisfy, for example, the relationship of M1−M2 = mλ (m is an integer of 1 or more, and λ is the wavelength of bending vibration). Thereby, the position of the edge a1, a2 of the 1st convex part 14, and the position of the edge b1, b2 of the 2nd convex part 16 can be located in the position of the antinode of a bending vibration. However, the center of the 1st convex part 14 and the center of the 2nd convex part 16 have overlapped in planar view.

なお、第1凸部14の幅M1および第2凸部16の幅M2は、M1−M2=mλ×k(0.8<k<1.2)の関係を満たせばよい。すなわち、凸部の端縁の位置が屈曲振動の腹の位置と一致している場合(M1−M2=mλ)だけでなく、凸部の端縁の位置が屈曲振動の腹の位置とずれている場合であって、そのずれ量が20%未満の場合(M1−M2=mλ×k(0.8<k<1.2))であっても、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。以下に、その理由について説明する。   Note that the width M1 of the first convex portion 14 and the width M2 of the second convex portion 16 may satisfy the relationship of M1-M2 = mλ × k (0.8 <k <1.2). That is, not only when the position of the edge of the convex portion coincides with the position of the antinode of the bending vibration (M1-M2 = mλ), but also the position of the edge of the convex portion deviates from the position of the antinode of the bending vibration. Even when the amount of deviation is less than 20% (M1-M2 = mλ × k (0.8 <k <1.2)), the bending vibration is suppressed and the spurious is sufficient. Can be suppressed. The reason will be described below.

図5は、メサ型振動素子の構造を示すモデル図であって、矩形のATカット水晶基板を用いたメサ型振動素子を長手方向で切断したときの断面図である。   FIG. 5 is a model diagram showing the structure of the mesa type vibration element, and is a cross-sectional view of the mesa type vibration element using a rectangular AT-cut quartz substrate cut in the longitudinal direction.

ここで、水晶基板の長辺寸法をX、振動部の厚みをt、メサの1段目の長辺が水晶基板の長辺と平行であり、その寸法をMx1とし、メサの2段目の長辺が水晶基板の長辺と平行であり、その寸法をMx2とし、外縁部の厚みをt´とする。また、メサの1段目の中心とメサの2段目の中心とは、平面視において重なっている。なお、水晶基板の長辺は、水晶結晶軸のX軸と平行であるものとする。この図5に示すモデルを用いて、2次元有限要素法による解析を行った。   Here, the long side dimension of the quartz substrate is X, the thickness of the vibrating part is t, the long side of the first stage of the mesa is parallel to the long side of the quartz substrate, the dimension is Mx1, and the second stage of the mesa The long side is parallel to the long side of the quartz substrate, the dimension is Mx2, and the thickness of the outer edge is t ′. Further, the center of the first step of the mesa and the center of the second step of the mesa overlap in plan view. It is assumed that the long side of the quartz substrate is parallel to the X axis of the quartz crystal axis. Analysis using a two-dimensional finite element method was performed using the model shown in FIG.

図6は、(Mx1−Mx2)/2=λ/2の条件を満足しつつ、1段目の長辺寸法Mx
1を変化させた場合の屈曲振動のエネルギーを示したグラフである。横軸はMx1をλで規格化した値であり、縦軸は屈曲振動のエネルギー(相対値)である。なお、λは、屈曲振動の波長である。
FIG. 6 shows the long side dimension Mx of the first stage while satisfying the condition of (Mx1-Mx2) / 2 = λ / 2.
6 is a graph showing the energy of flexural vibration when 1 is changed. The horizontal axis is a value obtained by normalizing Mx1 by λ, and the vertical axis is the energy (relative value) of bending vibration. Note that λ is the wavelength of bending vibration.

図6から、屈曲振動のエネルギーが小さくなるMx1の値は、略周期λごとに現れることがわかる。これは、1段目の端縁と2段目の端縁が共に屈曲振動の腹の位置となる状態は、略λごとに現れることを意味している。ここで、図6に示すグラフから、エネルギーの減衰のピークとなる位置から20%ずれていても、図6の矢印で示すように、屈曲振動エネルギーは1/3以下に減衰していることがわかる。屈曲振動のエネルギーを1/3以下に減衰させることができれば、スプリアスを十分に抑制することができる。したがって、M1−M2=mλ×k(0.8<k<1.2)の関係を満たすことにより、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。すなわち、kがこの範囲に含まれるように前記凸部の端縁の位置を配置しなければ、屈曲振動を十分に抑圧することができず、スプリアスを十分に抑制することはできない。   From FIG. 6, it can be seen that the value of Mx1 at which the energy of the bending vibration becomes small appears approximately every period λ. This means that the state in which the edge of the first stage and the edge of the second stage are both antinodes of bending vibration appears approximately every λ. Here, from the graph shown in FIG. 6, even when the energy attenuation peak is shifted by 20%, the bending vibration energy is attenuated to 1/3 or less as shown by the arrow in FIG. 6. Recognize. If the energy of bending vibration can be attenuated to 1/3 or less, spurious can be sufficiently suppressed. Therefore, by satisfying the relationship of M1-M2 = mλ × k (0.8 <k <1.2), the bending vibration can be suppressed and the spurious can be sufficiently suppressed. That is, unless the position of the edge of the convex portion is arranged so that k is included in this range, the bending vibration cannot be sufficiently suppressed, and the spurious cannot be sufficiently suppressed.

また、第1非重なり部15aの幅L1は、L1=(m×λ/2)(ただし、mは1以上の整数であり、λは屈曲振動の波長である)の関係を満たす。同様に、第2非重なり部15bの幅L2は、L2=(m×λ/2)(ただし、mは1以上の整数である)の関係を満たす。これにより、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置を、屈曲振動の腹の位置に位置させることができる。さらに、第1非重なり部15aの幅L1=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)であってもよく、第2非重なり部15bの幅L2=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)であってもよい。これにより、上述したように、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。なお、第1非重なり部15aの幅L1は、厚みすべり振動の振動方向に沿う方向であり、図示の例では、第1非重なり部15aのX軸方向の大きさである。また、第2非重なり部15bの幅L2は、厚みすべり振動の振動方向に沿う方向であり、図示の例では、第2非重なり部15bのX軸方向の大きさである。 The width L1 of the first non-overlapping portion 15a satisfies the relationship L1 = (m 1 × λ / 2) (where m 1 is an integer equal to or greater than 1 and λ is the wavelength of bending vibration). Similarly, the width L2 of the second non-overlapping portion 15b satisfies the relationship L2 = (m 2 × λ / 2) (where m 2 is an integer of 1 or more). Thereby, the position of the edge a1, a2 of the 1st convex part 14, and the position of the edge b1, b2 of the 2nd convex part 16 can be located in the position of the antinode of a bending vibration. Furthermore, the width L1 of the first non-overlapping portion 15a may be (m 1 × λ / 2) × k 1 (where 0.8 <k 1 <1.2). The width L2 = (m 2 × λ / 2) × k 2 (where 0.8 <k 2 <1.2) may be satisfied. Thereby, as described above, the bending vibration can be suppressed and the spurious can be sufficiently suppressed. The width L1 of the first non-overlapping portion 15a is a direction along the vibration direction of the thickness shear vibration, and in the illustrated example, is the size of the first non-overlapping portion 15a in the X-axis direction. The width L2 of the second non-overlapping portion 15b is a direction along the vibration direction of the thickness shear vibration, and in the illustrated example, is the size of the second non-overlapping portion 15b in the X-axis direction.

外縁部12bは、振動部12aの外縁に沿って配置されている。外縁部12bは、振動部12aの周辺に設けられている。外縁部12bは、振動部12aの厚みt1,t2よりも小さい厚みt´を有している。   The outer edge portion 12b is disposed along the outer edge of the vibrating portion 12a. The outer edge portion 12b is provided around the vibration portion 12a. The outer edge portion 12b has a thickness t ′ that is smaller than the thicknesses t1 and t2 of the vibrating portion 12a.

第1励振電極20は、第1凸部14の表面を覆うように設けられている。第1励振電極20は、第1凸部14の表面と第1主面13aの外縁部12bの一部の表面と、を覆っている。第1励振電極20は、第1凸部14の表面と第1主面13aの一部とを覆っている。図示の例では、第1凸部14は、平面視において、第1励振電極20の外縁の内側に位置している。すなわち、第1励振電極20によって、第1凸部14の表面は完全に覆われている。   The first excitation electrode 20 is provided so as to cover the surface of the first convex portion 14. The first excitation electrode 20 covers the surface of the first convex portion 14 and the partial surface of the outer edge portion 12b of the first main surface 13a. The first excitation electrode 20 covers the surface of the first convex portion 14 and a part of the first main surface 13a. In the illustrated example, the first convex portion 14 is located inside the outer edge of the first excitation electrode 20 in plan view. That is, the surface of the first convex portion 14 is completely covered by the first excitation electrode 20.

第2励振電極22は、第2凸部16の表面を覆うように設けられている。第2励振電極22は、第2凸部16の表面と第2主面13bの外縁部12bの一部の表面と、を覆っている。第2励振電極22は、第2凸部16の表面と第2主面13bの一部とを覆っている。図示の例では、第2凸部16は、平面視において、第2励振電極22の外縁の内側に位置している。すなわち、第2励振電極22によって、第2凸部16の表面は完全に覆われている。   The second excitation electrode 22 is provided so as to cover the surface of the second convex portion 16. The second excitation electrode 22 covers the surface of the second convex portion 16 and a part of the surface of the outer edge portion 12b of the second main surface 13b. The second excitation electrode 22 covers the surface of the second convex portion 16 and a part of the second main surface 13b. In the illustrated example, the second convex portion 16 is located inside the outer edge of the second excitation electrode 22 in plan view. That is, the surface of the second convex portion 16 is completely covered by the second excitation electrode 22.

励振電極20,22は、振動部12aを挟んで設けられている。励振電極20,22は、振動部12aに電圧を印加することができる。励振電極20,22は、接続電極24を介して、マウント電極26と接続されている。マウント電極26は、第2主面13bに設
けられている。マウント電極26は、例えば、振動部12aの+X軸方向側の外縁部12bに設けられている。
The excitation electrodes 20 and 22 are provided with the vibration part 12a interposed therebetween. The excitation electrodes 20 and 22 can apply a voltage to the vibration part 12a. The excitation electrodes 20 and 22 are connected to the mount electrode 26 via the connection electrode 24. The mount electrode 26 is provided on the second main surface 13b. The mount electrode 26 is provided, for example, on the outer edge portion 12b on the + X axis direction side of the vibration portion 12a.

励振電極20,22、接続電極24、およびマウント電極26としては、例えば、基板12側から、クロム、金をこの順で積層したものを用いる。励振電極20,22、接続電極24、およびマウント電極26は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法により形成される。   As the excitation electrodes 20 and 22, the connection electrode 24, and the mount electrode 26, for example, those obtained by laminating chromium and gold in this order from the substrate 12 side are used. The excitation electrodes 20 and 22, the connection electrode 24, and the mount electrode 26 are formed by, for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method.

本実施形態に係る振動片10および振動素子100によれば、例えば、以下の特徴を有する。   For example, the resonator element 10 and the resonator element 100 according to the present embodiment have the following characteristics.

振動片10によれば、振動部12aは、第1主面13aよりも突出している第1凸部14と、第2主面13bよりも突出している第2凸部16と、を有し、振動部12aは、平面視において、第1凸部14と第2凸部16とが重ならない部分15a,15bを有している。これにより、基板12の長辺方向(X軸方向)において、屈曲振動を抑圧する位置(端縁a1,a2,b1,b2)を、4箇所とすることができる。したがって、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる。以下、その理由について説明する。   According to the resonator element 10, the vibrating portion 12 a includes the first convex portion 14 projecting from the first main surface 13 a and the second convex portion 16 projecting from the second main surface 13 b. The vibration part 12a has portions 15a and 15b where the first convex part 14 and the second convex part 16 do not overlap in plan view. Thereby, in the long side direction (X-axis direction) of the board | substrate 12, the position (edge edge a1, a2, b1, b2) which suppresses bending vibration can be made into four places. Therefore, the manufacturing process can be simplified while suppressing the bending vibration. The reason will be described below.

図7は、2段メサ構造を有する振動片Cを模式的に示す断面図である。具体的には、振動片Cは、第1凸部および第2凸部を2段にし、第1凸部と第2凸部の対応する各段の幅を同じにしている。また、第1凸部の中心と第2凸部の中心とは、平面視において、重なっている。振動片Cの例では、第1凸部の端縁c1と第2凸部の端縁d1が、X座標が同じであり、同様に、第1凸部の端縁c2と第2凸部の端縁d2、第1凸部の端縁c3と第2凸部の端縁d3、第1凸部の端縁c4と第2凸部の端縁d4が、X座標が同じである。したがって、2段メサ構造を有する振動片Cでは、屈曲振動を抑圧する位置は、4箇所である。また、この振動片Cは、第1凸部および第2凸部の段数が2段であるため、凸部を形成するためのエッチング工程が2回必要となる。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a resonator element C having a two-stage mesa structure. Specifically, in the resonator element C, the first convex portion and the second convex portion are two steps, and the widths of the corresponding steps of the first convex portion and the second convex portion are the same. Moreover, the center of the 1st convex part and the center of the 2nd convex part have overlapped in planar view. In the example of the resonator element C, the edge c1 of the first protrusion and the edge d1 of the second protrusion have the same X coordinate, and similarly, the edge c2 of the first protrusion and the edge c2 of the second protrusion are the same. The edge d2, the edge c3 of the first protrusion and the edge d3 of the second protrusion, the edge c4 of the first protrusion and the edge d4 of the second protrusion have the same X coordinate. Therefore, in the resonator element C having the two-stage mesa structure, there are four positions where the bending vibration is suppressed. In addition, since the vibration piece C has two steps of the first and second protrusions, the etching process for forming the protrusions is required twice.

これに対して、振動片10では、屈曲振動を抑圧する位置が2段メサ構造を有する振動片Cと同じ数(4箇所)であるにも関わらず、第1凸部14の段数は1段であり、第2凸部16の段数は1段であるため、凸部14,16を形成するためのエッチング工程が1回でよい。したがって、製造工程を簡略化することができる。   On the other hand, in the resonator element 10, the number of steps of the first convex portion 14 is one stage even though the number of positions (4 locations) where the bending vibration is suppressed is the same as that of the resonator element C having the two-step mesa structure. Since the number of steps of the second protrusion 16 is one, the etching process for forming the protrusions 14 and 16 may be performed once. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

このように、振動片10によれば、屈曲振動を抑圧する位置を、2段メサ構造を有する振動片Cと同じ数だけ有しつつ、製造工程を簡略化することができる。すなわち、振動片10によれば、2段メサ構造を有する振動片と同じ程度に屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる。   Thus, according to the resonator element 10, the manufacturing process can be simplified while having the same number of positions for suppressing the bending vibration as the resonator element C having the two-stage mesa structure. That is, according to the resonator element 10, it is possible to simplify the manufacturing process while suppressing the bending vibration to the same extent as the resonator element having the two-stage mesa structure.

また、振動片10によれば、例えば、凸部14,16の厚さ(Y´軸方向の大きさ)を、2段メサ構造を有する振動片の各段の厚みの2倍とすることができる。すなわち、振動部12aの厚みを、2段メサ構造を有する振動片の振動部の厚みと同じにすることができる。これにより、2段メサ構造を有する振動片と同様に、主振動のエネルギーを効率よく閉じ込めることができる。   Further, according to the resonator element 10, for example, the thickness (the size in the Y′-axis direction) of the protrusions 14 and 16 can be twice the thickness of each step of the resonator element having the two-step mesa structure. it can. That is, the thickness of the vibrating portion 12a can be made the same as the thickness of the vibrating portion of the vibrating piece having the two-step mesa structure. Thereby, the energy of the main vibration can be efficiently confined similarly to the vibrating piece having the two-stage mesa structure.

振動片10によれば、第1非重なり部15aの幅L1は、L1=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)の関係を満たし、第2非重なり部15bの幅L2=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)の関係を満たす。これにより、上述したように、屈曲振動を抑圧して、スプリアスを十分に抑制することができる。 According to the resonator element 10, the width L1 of the first non-overlapping portion 15a satisfies the relationship L1 = (m 1 × λ / 2) × k 1 (where 0.8 <k 1 <1.2), The width L2 of the second non-overlapping portion 15b = (m 2 × λ / 2) × k 2 (where 0.8 <k 2 <1.2) is satisfied. Thereby, as described above, the bending vibration can be suppressed and the spurious can be sufficiently suppressed.

振動素子100によれば、第1凸部14の表面と第1主面13a側の外縁部12bの一
部の表面とを覆う第1励振電極20と、第2凸部16の表面と第2主面13b側の外縁部12bの一部の表面とを覆う第2励振電極22とを有している。これにより、容量比γを大きくすることができる。なお、容量比γとは、励振電極20,22の寸法(大きさ)で決まる容量Cを、振動片10の実質的な振動領域で決まる容量Cで除したものである。
According to the vibration element 100, the first excitation electrode 20 that covers the surface of the first convex portion 14 and the partial surface of the outer edge portion 12b on the first main surface 13a side, the surface of the second convex portion 16, and the second surface. It has the 2nd excitation electrode 22 which covers the one part surface of the outer edge part 12b by the side of the main surface 13b. Thereby, the capacity ratio γ can be increased. The capacity ratio γ is obtained by dividing the capacity C 0 determined by the dimensions (sizes) of the excitation electrodes 20 and 22 by the capacity C 1 determined by the substantial vibration region of the resonator element 10.

さらに、振動素子100によれば、第1凸部14の表面を覆う第1励振電極20と、第2凸部16の表面を覆う第2励振電極22と、を有し、第1凸部14は、平面視において、第1励振電極20の外縁の内側に位置し、第2凸部16は、平面視において、第2励振電極22の外縁の内側に位置している。すなわち、第1励振電極20は、第1凸部14の表面を完全に覆っており、第2励振電極22は、第2凸部16の表面を完全に覆っている。これにより、励振電極が凸部を完全に覆っていない場合と比べて、容量比γを大きくすることができる。   Furthermore, the vibration element 100 includes the first excitation electrode 20 that covers the surface of the first convex portion 14 and the second excitation electrode 22 that covers the surface of the second convex portion 16, and the first convex portion 14. Is located inside the outer edge of the first excitation electrode 20 in a plan view, and the second convex portion 16 is located inside the outer edge of the second excitation electrode 22 in a plan view. That is, the first excitation electrode 20 completely covers the surface of the first convex portion 14, and the second excitation electrode 22 completely covers the surface of the second convex portion 16. Thereby, compared with the case where the excitation electrode does not completely cover the convex portion, the capacitance ratio γ can be increased.

2. 振動素子の製造方法
次に、本実施形態に係る振動素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図8〜図9は、振動素子100の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Next, a method for manufacturing a vibration element according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 8 to 9 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the vibration element 100.

図8に示すように、基板2を用意する。基板2は、例えば、ATカット水晶基板等の水晶基板である。次に、基板2の一方の主面13aに、レジスト膜6aおよび耐蝕膜4aを含む第1マスクM1を配置し、基板2の一方の主面13aに対して裏面側の他方の主面13bに、第1マスクM1の面積よりも小さく平面視において重なるように第2マスクM2を配置する。   As shown in FIG. 8, a substrate 2 is prepared. The substrate 2 is a quartz substrate such as an AT cut quartz substrate. Next, a first mask M1 including a resist film 6a and a corrosion-resistant film 4a is disposed on one main surface 13a of the substrate 2, and on the other main surface 13b on the back surface side with respect to one main surface 13a of the substrate 2. The second mask M2 is arranged so as to be smaller than the area of the first mask M1 and overlap in plan view.

具体的には、まず、基板2の両主面13a,13bに耐蝕膜4を成膜する。耐蝕膜4は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法などにより成膜される。耐蝕膜4は、例えば、クロムおよび金をこの順で積層した積層構造を有している。なお、耐蝕膜4は、例えば、下層として、クロム、ニッケル、ニッケルとクロムの合金を用いることができ、上層として、金、銀等を用いることができる。耐蝕膜4は、基板2をエッチングする際に、エッチング液となる緩衝フッ酸に対して耐蝕性を有する。次に、耐蝕膜4の表面にレジスト膜6を成膜する。レジスト膜6は、例えば、ポジ型のフォトレジストである。レジスト膜6は、例えば、スピンコート法などにより成膜される。次に、第1主面13a側のレジスト膜6aおよび耐蝕膜4aをパターニングする。次に、第2主面13b側のレジスト膜6bおよび耐蝕膜4bをパターニングする。具体的には、レジスト膜6a,6bを露光、現像してパターニングし、レジスト膜6a,6bをマスクとして、耐蝕膜4a,4bをエッチングする。耐蝕膜4a,4bのエッチングは、例えば、まず、ヨウ素系のエッチング液を用いて金をエッチングし、次に、硝酸セリウムアンモニウムを含有したエッチング液を用いてクロムをエッチングすることにより行われる。以上の工程により、レジスト膜6aおよび耐蝕膜4aを有する第1マスクM1、およびレジスト膜6bおよび耐蝕膜4bを有する第2マスクM2を形成することができる。第2マスクM2の面積は、第1マスクM1の面積よりも小さく、第1マスクM1と第2マスクM2とは、平面視において一部が重なるように形成される。図示の例では、第2マスクM2のX軸方向の大きさが、第1マスクM1のX軸方向の大きさよりも小さく形成されている。そのため、第2マスクM2の面積は、第1マスクM1の面積よりも小さい。   Specifically, first, the corrosion resistant film 4 is formed on both the main surfaces 13 a and 13 b of the substrate 2. The corrosion resistant film 4 is formed by, for example, a sputtering method or a vacuum deposition method. The corrosion resistant film 4 has, for example, a laminated structure in which chromium and gold are laminated in this order. In the corrosion-resistant film 4, for example, chromium, nickel, an alloy of nickel and chromium can be used for the lower layer, and gold, silver, or the like can be used for the upper layer. The corrosion resistant film 4 has corrosion resistance against buffered hydrofluoric acid that becomes an etching solution when the substrate 2 is etched. Next, a resist film 6 is formed on the surface of the corrosion resistant film 4. The resist film 6 is, for example, a positive type photoresist. The resist film 6 is formed by, for example, a spin coat method. Next, the resist film 6a and the corrosion-resistant film 4a on the first main surface 13a side are patterned. Next, the resist film 6b and the corrosion resistant film 4b on the second main surface 13b side are patterned. Specifically, the resist films 6a and 6b are exposed, developed, and patterned, and the corrosion resistant films 4a and 4b are etched using the resist films 6a and 6b as a mask. Etching of the corrosion resistant films 4a and 4b is performed, for example, by first etching gold using an iodine-based etching solution and then etching chromium using an etching solution containing cerium ammonium nitrate. Through the above steps, the first mask M1 having the resist film 6a and the corrosion-resistant film 4a and the second mask M2 having the resist film 6b and the corrosion-resistant film 4b can be formed. The area of the second mask M2 is smaller than the area of the first mask M1, and the first mask M1 and the second mask M2 are formed so as to partially overlap in plan view. In the illustrated example, the size of the second mask M2 in the X-axis direction is smaller than the size of the first mask M1 in the X-axis direction. Therefore, the area of the second mask M2 is smaller than the area of the first mask M1.

図9に示すように、マスクM1,M2をマスクとして、基板2をエッチングする。具体的には、マスクM1,M2から露出している基板2の部分をエッチングする。これにより、第1主面13aに第1凸部14が形成され、かつ、第2主面13bに第2凸部16が形成される。これにより、基板12には、振動部12aおよび外縁部(薄肉部)12bが形成される。ここで、基板2の表裏面に形成されるマスクM1,M2の大きさ(面積)を、
異ならせているので、振動部12aには、平面視において、第1凸部14と第2凸部16とが、重ならない部分15a,15bおよび重なる部分15cが設けられる。以上の工程により、メサ型基板12(振動片10)が形成される。
As shown in FIG. 9, the substrate 2 is etched using the masks M1 and M2 as masks. Specifically, the portion of the substrate 2 exposed from the masks M1 and M2 is etched. Thereby, the 1st convex part 14 is formed in the 1st main surface 13a, and the 2nd convex part 16 is formed in the 2nd main surface 13b. Thereby, the vibration part 12a and the outer edge part (thin wall part) 12b are formed in the board | substrate 12. FIG. Here, the sizes (areas) of the masks M1 and M2 formed on the front and back surfaces of the substrate 2 are as follows.
Since they are different, the vibration portion 12a is provided with portions 15a and 15b and a portion 15c where the first convex portion 14 and the second convex portion 16 do not overlap in a plan view. Through the above steps, the mesa substrate 12 (vibrating piece 10) is formed.

図1〜図3に示すように、マスクM1,M2を除去した後、基板12に、励振電極20,22、接続電極24、およびマウント電極26を形成する。励振電極20,22、接続電極24、およびマウント電極26は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法などにより、クロムおよび金をこの順で積層した後、該クロムおよび金を、パターニングすることによって形成される。   As shown in FIGS. 1 to 3, after removing the masks M <b> 1 and M <b> 2, excitation electrodes 20 and 22, connection electrodes 24, and mount electrodes 26 are formed on the substrate 12. The excitation electrodes 20 and 22, the connection electrode 24, and the mount electrode 26 are formed by, for example, laminating chromium and gold in this order by sputtering or vacuum deposition, and then patterning the chromium and gold. The

以上の工程により、振動素子100を製造することができる。   Through the above steps, the vibration element 100 can be manufactured.

本実施形態に係る振動素子100(振動片10)の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。   The manufacturing method of the vibration element 100 (vibration piece 10) according to the present embodiment has the following features, for example.

振動片10の製造方法によれば、基板2をエッチングして、第1主面13aに第1凸部14を形成し、かつ、第2主面13bに第2凸部16を形成する工程を含み、第1凸部14および第2凸部16は、平面視において、重ならない部分15a,15bを有する。これにより、1回のエッチング工程で振動片10を製造することができる。したがって、2段メサ構造を有する振動片と比べて、エッチング工程の回数を減らすことができ、製造工程を簡略化することができる。さらに、エッチングを繰り返すことによって生じる基板のエッジのダレや形状のばらつきを低減することができ、基板へのダメージを低減することができる。   According to the method for manufacturing the resonator element 10, the step of etching the substrate 2 to form the first convex portion 14 on the first main surface 13 a and the second convex portion 16 on the second main surface 13 b is performed. The first convex portion 14 and the second convex portion 16 include portions 15a and 15b that do not overlap in a plan view. Thereby, the resonator element 10 can be manufactured by one etching process. Therefore, the number of etching processes can be reduced and the manufacturing process can be simplified as compared with a resonator element having a two-stage mesa structure. Furthermore, sagging of the edge of the substrate and variation in shape caused by repeated etching can be reduced, and damage to the substrate can be reduced.

なお、上述した実施形態では、マスクとしてレジスト膜および耐蝕膜を用いた場合について説明したが、基板を所望の形状にパターニングできれば、マスクは特に限定されない。例えば、マスクとして、メタルマスクを用いてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the resist film and the corrosion-resistant film are used as the mask has been described. However, the mask is not particularly limited as long as the substrate can be patterned into a desired shape. For example, a metal mask may be used as the mask.

3. 振動素子の変形例
3.1. 第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図10は、本実施形態の第1変形例に係る振動素子200を模式的に示す平面図である。図11は、本実施形態の第1変形例に係る振動素子200を模式的に示す断面図あり、図10のXI−XI線断面図である。以下、振動素子200において、振動素子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。
3. Modification Example of Vibration Element 3.1. First Modification Example Next, a vibration element according to a first modification example of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a plan view schematically showing the resonator element 200 according to the first modification example of the embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a resonator element 200 according to a first modification of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. Hereinafter, in the vibration element 200, members having the same functions as those of the constituent members of the vibration element 100 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

振動素子100の例では、図2および図3に示すように、第1凸部14の中心と、第2凸部16の中心とは、平面視において、重なっていた。   In the example of the vibration element 100, as shown in FIGS. 2 and 3, the center of the first protrusion 14 and the center of the second protrusion 16 overlap each other in plan view.

これに対し、振動素子200では、図10および図11に示すように、第1凸部14の中心の位置αと、第2凸部16の中心の位置βとは、平面視において、厚みすべり振動の振動方向に沿う方向にずれている。図示の例では、第1凸部14の中心の位置αと、第2凸部16の中心の位置βとは、平面視において、基板12の長辺に沿う方向(X軸方向)に、ずれている。   On the other hand, in the vibration element 200, as shown in FIGS. 10 and 11, the center position α of the first convex portion 14 and the center position β of the second convex portion 16 have a thickness slip in plan view. It is shifted in the direction along the vibration direction of the vibration. In the illustrated example, the center position α of the first protrusion 14 and the center position β of the second protrusion 16 are shifted in the direction along the long side of the substrate 12 (X-axis direction) in plan view. ing.

振動素子200では、第1凸部14の幅(X軸方向の大きさ)M1と第2凸部16の幅M2とは、同じ大きさである。そして、第1凸部14の中心の位置αと、第2凸部16の中心の位置βとは、X軸方向にずれている。これにより、振動部12aは、第1非重なり部15a、第2非重なり部15b、および重なり部15cを有することができる。   In the vibration element 200, the width (the size in the X-axis direction) M1 of the first convex portion 14 and the width M2 of the second convex portion 16 are the same size. The center position α of the first convex portion 14 and the center position β of the second convex portion 16 are shifted in the X-axis direction. Thereby, the vibration part 12a can have the 1st non-overlap part 15a, the 2nd non-overlap part 15b, and the overlap part 15c.

第1非重なり部15aの幅L1は、図示の例では、第2非重なり部15bの幅L2と同じである。なお、上述したL1=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)、L2=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)の関係を満たしていれば、幅L1と幅L2とは、異なる大きさを有していてもよい。すなわち、第1凸部14の幅M1と第2凸部16の幅M2とが、異なる大きさを有していてもよい。 In the illustrated example, the width L1 of the first non-overlapping portion 15a is the same as the width L2 of the second non-overlapping portion 15b. Note that L1 = (m 1 × λ / 2) × k 1 (where 0.8 <k 1 <1.2), L2 = (m 2 × λ / 2) × k 2 (where 0. As long as the relationship of 8 <k 2 <1.2) is satisfied, the width L1 and the width L2 may have different sizes. That is, the width M1 of the first convex portion 14 and the width M2 of the second convex portion 16 may have different sizes.

また、屈曲振動が生じる基板12の長辺方向(X軸方向)において、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置は、ずれている。そのため、屈曲振動を抑圧する位置を、4箇所設けることができる。   Further, in the long side direction (X-axis direction) of the substrate 12 where bending vibration occurs, the positions of the edges a1 and a2 of the first protrusion 14 and the positions of the edges b1 and b2 of the second protrusion 16 are shifted. Yes. Therefore, four positions for suppressing bending vibration can be provided.

振動片101によれば、振動片10と同様に、基板12の長辺方向(X軸方向)において、屈曲振動を抑圧する位置を4箇所設けることができる。これにより、振動片10と同様に、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる。   According to the resonator element 101, similarly to the resonator element 10, four positions for suppressing bending vibration can be provided in the long side direction (X-axis direction) of the substrate 12. Thereby, like the vibrating piece 10, the manufacturing process can be simplified while suppressing the bending vibration.

なお、振動片101の製造方法は、上述した振動片10の製造方法と同様であり、その説明を省略する。   Note that the method for manufacturing the resonator element 101 is the same as the method for manufacturing the resonator element 10 described above, and a description thereof will be omitted.

3.2. 第2変形例
次に、本実施形態の第2変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図12は、本実施形態の第2変形例に係る振動素子300を模式的に示す平面図である。図13は、本実施形態の第2変形例に係る振動素子300を模式的に示す断面図あり、図12のXIII−XIII線断面図である。以下、振動素子300において、振動素子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。
3.2. Second Modification Example Next, a vibration element according to a second modification example of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a plan view schematically showing a resonator element 300 according to the second modification example of the present embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a resonator element 300 according to a second modification of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. Hereinafter, in the vibration element 300, members having the same functions as those of the constituent members of the vibration element 100 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

振動素子100の例では、図1〜図3に示すように、第1凸部14および第2凸部16は、1段の段差を有していた。   In the example of the vibration element 100, as shown in FIGS. 1 to 3, the first convex portion 14 and the second convex portion 16 have one step.

これに対し、振動素子300の例では、図12および図13に示すように、第1凸部14および第2凸部16は、2段の段差を有している。第1凸部14は、側面に2段を含み、第2凸部16は、側面に2段の段差を含んでいる。   On the other hand, in the example of the vibration element 300, as shown in FIGS. 12 and 13, the first convex portion 14 and the second convex portion 16 have two steps. The first convex portion 14 includes two steps on the side surface, and the second convex portion 16 includes two steps on the side surface.

振動素子300では、第1凸部14の1段目の部分14aと、第1凸部14の2段目の部分14bとは、平面視において中心の位置が重なっている。そのため、X軸における位置(X座標)が同じであり、この位置を第1凸部14の中心の位置αとする。また、第2凸部16の1段目の部分16aと、第2凸部16の2段目の部分16bとは、平面視において中心の位置が重なっている。そのため、X軸における位置(X座標)が同じであり、この位置を第2凸部16の中心の位置βとする。図13に示すように、位置αと位置βは、ずれている。すなわち、第1凸部14の中心と、第2凸部16の中心とは、X軸方向(基板12の長辺に沿う方向)にずれている。これにより、振動部12aは、第1非重なり部15a、第2非重なり部15b、および重なり部15cを有することができる。   In the vibration element 300, the first stage portion 14a of the first convex portion 14 and the second stage portion 14b of the first convex portion 14 are overlapped at the center in plan view. Therefore, the position on the X axis (X coordinate) is the same, and this position is set as the position α of the center of the first convex portion 14. In addition, the first stage portion 16a of the second convex portion 16 and the second stage portion 16b of the second convex portion 16 are overlapped at the center in plan view. Therefore, the position on the X axis (X coordinate) is the same, and this position is set as the center position β of the second convex portion 16. As shown in FIG. 13, the position α and the position β are shifted. That is, the center of the first protrusion 14 and the center of the second protrusion 16 are shifted in the X-axis direction (the direction along the long side of the substrate 12). Thereby, the vibration part 12a can have the 1st non-overlap part 15a, the 2nd non-overlap part 15b, and the overlap part 15c.

第1凸部14および第2凸部16がそれぞれ2段の段差を有し、かつ、非重なり部15a,15bが設けられることにより、基板12には、X軸方向において、屈曲振動を抑圧する位置(凸部の端縁の位置)が8箇所設けられる。なお、第1凸部14の段差の数、および第2凸部16の段差の数は特に限定されない。   The first convex portion 14 and the second convex portion 16 each have two steps and the non-overlapping portions 15a and 15b are provided, so that the substrate 12 suppresses bending vibration in the X-axis direction. Eight positions (positions of end edges of the convex portions) are provided. Note that the number of steps of the first protrusion 14 and the number of steps of the second protrusion 16 are not particularly limited.

第1凸部14の1段目の幅M1、第1凸部14の2段目の幅M2、第2凸部16の1段目の幅M3、第2凸部16の2段目の幅M4は、M1=M3>M2=M4の関係を有して
いる。第1非重なり部15aの幅L1、および第2非重なり部15bの幅L2は、L1=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)、L2=(m×λ/2)×k(ただし、0.8<k<1.2)の関係を満たしている。
The first step width M1 of the first convex portion 14, the second step width M2 of the first convex portion 14, the first step width M3 of the second convex portion 16, and the second step width of the second convex portion 16. M4 has a relationship of M1 = M3> M2 = M4. The width L1 of the first non-overlapping portion 15a and the width L2 of the second non-overlapping portion 15b are L1 = (m 1 × λ / 2) × k 1 (where 0.8 <k 1 <1.2), L2 = (m 2 × λ / 2) × k 2 (where 0.8 <k 2 <1.2) is satisfied.

振動素子300(振動片102)によれば、振動素子100(振動片10)の例と比べて、第1凸部14および第2凸部16の段数が多いため、より効率的に主振動のエネルギーを閉じ込めることができる。   According to the vibration element 300 (vibration piece 102), since the number of steps of the first protrusion 14 and the second protrusion 16 is larger than in the example of the vibration element 100 (vibration piece 10), the main vibration is more efficiently performed. Energy can be confined.

3.3. 第3変形例
次に、本実施形態の第3変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図14は、本実施形態の第3変形例に係る振動素子400を模式的に示す斜視図である。図15は、本実施形態の第3変形例に係る振動素子400を模式的に示す断面図である。以下、振動素子400において、振動素子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。
3.3. Third Modification Example Next, a vibration element according to a third modification example of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a perspective view schematically showing a resonator element 400 according to a third modification of the present embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a resonator element 400 according to a third modification of the present embodiment. Hereinafter, in the vibration element 400, members having the same functions as the constituent members of the vibration element 100 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

振動素子100の例では、図1〜図3に示すように、第1励振電極20は、第1凸部14の表面を完全に覆っており、第2励振電極22は、第2凸部16の表面を完全に覆っていた。   In the example of the vibration element 100, as illustrated in FIGS. 1 to 3, the first excitation electrode 20 completely covers the surface of the first protrusion 14, and the second excitation electrode 22 is the second protrusion 16. Completely covered the surface.

これに対し、振動素子400では、図14および図15に示すように、第1励振電極20は、第1凸部14の表面の一部を覆っており、第2励振電極22は、第2凸部16の表面の一部を覆っている。例えば、第1励振電極20は、平面視において、第1凸部14の外縁の内側に設けられている。また、第2励振電極22は、平面視において、第2凸部16の外縁の内側に設けられている。図示の例では、励振電極20,22は、凸部14,16上に設けられている。   On the other hand, in the vibration element 400, as shown in FIGS. 14 and 15, the first excitation electrode 20 covers a part of the surface of the first convex portion 14, and the second excitation electrode 22 is the second excitation electrode 22. A part of the surface of the convex portion 16 is covered. For example, the first excitation electrode 20 is provided inside the outer edge of the first convex portion 14 in plan view. The second excitation electrode 22 is provided inside the outer edge of the second convex portion 16 in plan view. In the illustrated example, the excitation electrodes 20 and 22 are provided on the convex portions 14 and 16.

振動素子400によれば、上述した振動素子100と同様の作用効果を奏することができる。   According to the vibration element 400, the same operational effects as those of the vibration element 100 described above can be achieved.

また、振動素子400によれば、製造工程において、耐蝕膜(図9参照)を励振電極20,22として用いることができる。これにより、製造工程を簡略化することができる。   Further, according to the vibration element 400, a corrosion-resistant film (see FIG. 9) can be used as the excitation electrodes 20 and 22 in the manufacturing process. Thereby, a manufacturing process can be simplified.

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16は、本実施形態に係る振動子500を模式的に示す断面図である。
4). Next, the vibrator according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a vibrator 500 according to this embodiment.

振動子500は、図16に示すように、本発明に係る振動片と、パッケージ55と、を含む。より具体的には、振動子500は、本発明に係る振動素子を含む。以下では、本発明に係る振動素子として、振動片10を備えた振動素子100を用いた例について説明する。   As shown in FIG. 16, the vibrator 500 includes a resonator element according to the present invention and a package 55. More specifically, the vibrator 500 includes the vibration element according to the present invention. Below, the example using the vibration element 100 provided with the vibration piece 10 is demonstrated as a vibration element which concerns on this invention.

パッケージ55は、振動素子100を収容している。パッケージ55は、パッケージベース(実装基板)40と、リッド50と、を有することができる。   The package 55 accommodates the vibration element 100. The package 55 can include a package base (mounting substrate) 40 and a lid 50.

パッケージベース40には、凹部48が形成され、凹部48内に振動素子100が配置されている。パッケージベース40の平面形状は、凹部48内に振動素子100を配置することができれば、特に限定されない。パッケージベース40としては、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコンなどの材料を用いる。   A recess 48 is formed in the package base 40, and the vibration element 100 is disposed in the recess 48. The planar shape of the package base 40 is not particularly limited as long as the vibration element 100 can be disposed in the recess 48. As the package base 40, for example, a material such as an aluminum oxide sintered body, quartz, glass, silicon, or the like, which is formed by stacking and firing ceramic green sheets, is used.

パッケージベース40の第1面(図示の例では凹部48の内側の底面)40aには、第1端子42が設けられている。第1端子42には、接着剤(導電性接着剤)30が設けられ、第1端子42と第1励振電極20とは、電気的に接続されている。図示はしないが、第1面40aには、さらに、第2励振電極22と電気的に接続されている第1端子が設けられている。   A first terminal 42 is provided on the first surface 40a of the package base 40 (the bottom surface inside the recess 48 in the illustrated example). The first terminal 42 is provided with an adhesive (conductive adhesive) 30, and the first terminal 42 and the first excitation electrode 20 are electrically connected. Although not shown, the first surface 40 a is further provided with a first terminal that is electrically connected to the second excitation electrode 22.

パッケージベース40の第2面(第1面40aと反対側の面)40bには、電子機器などの外部部材に実装される際に用いられる第2端子44が設けられている。第2端子44は、パッケージベース40を貫通するコンタクト部(図示せず)を介して、第1端子42および第2励振電極22と電気的に接続された第1端子に接続されていてもよい。   On the second surface (surface opposite to the first surface 40a) 40b of the package base 40, a second terminal 44 used when mounted on an external member such as an electronic device is provided. The second terminal 44 may be connected to a first terminal electrically connected to the first terminal 42 and the second excitation electrode 22 via a contact portion (not shown) penetrating the package base 40. .

第1端子42および第2端子44としては、例えば、タングステンなどのメタライス層に、ニッケル、金などの皮膜をめっきなどの方法により積層した金属膜を用いる。   As the first terminal 42 and the second terminal 44, for example, a metal film obtained by laminating a film of nickel, gold or the like on a metallized layer such as tungsten by a method such as plating is used.

リッド50は、パッケージベース40の凹部48を覆って設けられている。図示の例では、リッド50の形状は、板状である。リッド50としては、例えば、パッケージベース40と同じ材料や、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いる。リッド50は、例えば、シームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材60を介して、パッケージベース40に接合されている。   The lid 50 is provided so as to cover the recess 48 of the package base 40. In the illustrated example, the shape of the lid 50 is a plate shape. As the lid 50, for example, the same material as that of the package base 40, or a metal such as Kovar, 42 alloy, or stainless steel is used. The lid 50 is bonded to the package base 40 via a bonding member 60 such as a seam ring, low-melting glass, or adhesive.

パッケージベース40の気密に封止された凹部48内は、減圧された真空状態(真空度の高い状態)または、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。   The hermetically sealed recess 48 of the package base 40 is in a vacuum state (high vacuum state) or a state filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.

振動子500によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動素子100(振動片10)を有することができる。   According to the vibrator 500, it is possible to have the vibration element 100 (the vibration piece 10) that can simplify the manufacturing process while suppressing the bending vibration.

5. 振動子の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図17は、本実施形態の変形例に係る振動子600を模式的に示す断面図である。以下、振動子600において、振動子500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。
5. Next, a vibrator according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a vibrator 600 according to a modification of the present embodiment. Hereinafter, in the vibrator 600, members having the same functions as those of the constituent members of the vibrator 500 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

振動子500では、図16に示すように、パッケージベース40に凹部48が設けられていた。これに対し、振動子600では、図17に示すように、パッケージベース40には、凹部48が設けられておらず、パッケージベース40は、平板状の形状を有している。   In the vibrator 500, as shown in FIG. 16, the package base 40 has a recess 48. On the other hand, in the vibrator 600, as shown in FIG. 17, the package base 40 is not provided with the recess 48, and the package base 40 has a flat plate shape.

振動子600では、リッド50は、全周につば部52が設けられたキャップ状(容器状)の形状を有しており、その内側の空間54に、振動素子100を収容することができる。つば部52は、接合部材60を介して、パッケージベース40に接合されている。リッド50としては、例えば、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いる。   In the vibrator 600, the lid 50 has a cap shape (container shape) in which a collar portion 52 is provided on the entire circumference, and the vibration element 100 can be accommodated in the space 54 inside the lid 50. The collar portion 52 is joined to the package base 40 via the joining member 60. As the lid 50, for example, a metal such as Kovar, 42 alloy, or stainless steel is used.

振動子600によれば、振動子500に比べて、パッケージベース40に凹部48を設けなくてよいため、その分パッケージベース40の製造が容易となり、製造コストを削減することができる。   According to the vibrator 600, it is not necessary to provide the recess 48 in the package base 40 as compared with the vibrator 500, and accordingly, the manufacture of the package base 40 becomes easier and the manufacturing cost can be reduced.

6. 電子デバイス
次に、本実施形態に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施形態に係る電子デバイス800を模式的に示す断面図である。
6). Next, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing an electronic device 800 according to this embodiment.

電子デバイス700は、図18に示すように、本発明に係る振動片と、電子素子70と、を含む。より具体的には、電子デバイス700は、本発明に係る振動子を含む。以下では、本発明に係る振動子として、振動片10を備えた振動子500を用いた例について説明する。   As shown in FIG. 18, the electronic device 700 includes a resonator element according to the invention and an electronic element 70. More specifically, the electronic device 700 includes a vibrator according to the present invention. Hereinafter, an example in which the vibrator 500 including the resonator element 10 is used as the vibrator according to the invention will be described.

電子素子70は、パッケージ55に収容されている。より具体的には、電子素子70は、パッケージベース40に設けられた凹部48内に配置されている。電子素子70としては、例えば、振動片10を駆動する発振回路を備えたICチップを用いる。さらに、ICチップは、振動片10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てもよい。電子素子70として発振回路を備えたICチップを用いる場合、電子デバイス700は、発振器として機能することができる。なお、電子素子70は、上記のようなICチップに限定されず、例えば、サーミスター、コンデンサー、リアクタンス素子であってもよい。   The electronic element 70 is accommodated in the package 55. More specifically, the electronic element 70 is disposed in a recess 48 provided in the package base 40. As the electronic element 70, for example, an IC chip including an oscillation circuit that drives the resonator element 10 is used. Further, the IC chip may include a temperature compensation circuit that corrects a frequency variation accompanying a temperature change of the resonator element 10. In the case where an IC chip including an oscillation circuit is used as the electronic element 70, the electronic device 700 can function as an oscillator. The electronic element 70 is not limited to the IC chip as described above, and may be, for example, a thermistor, a capacitor, or a reactance element.

電子素子70は、バンプ72を介して、パッケージベース40の第1面40aに設けられた第3端子46と電気的に接続されている。第3端子46は、例えば、図示しない配線によって、第1端子42と接続されている。これにより、電子素子70と励振電極20,22とを電気的に接続することができる。   The electronic element 70 is electrically connected to the third terminal 46 provided on the first surface 40 a of the package base 40 via the bump 72. The third terminal 46 is connected to the first terminal 42 by, for example, a wiring (not shown). Thereby, the electronic element 70 and the excitation electrodes 20 and 22 can be electrically connected.

バンプ72としては、例えば、金、ニッケルなど金属バンプを用いる。第3端子46としては、例えば、タングステンなどのメタライス層に、ニッケル、金などの皮膜をめっきなどの方法により積層した金属膜を用いる。   As the bump 72, for example, metal bumps such as gold and nickel are used. As the third terminal 46, for example, a metal film obtained by laminating a film of nickel, gold or the like on a metallized layer of tungsten or the like by a method such as plating is used.

なお、図示はしないが、電子素子70は、バンプ72の変わりに、ワイヤーによって、第3端子46と電気的に接続されていてもよい。   Although not shown, the electronic element 70 may be electrically connected to the third terminal 46 by a wire instead of the bump 72.

電子デバイス700によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動素子100(振動片10)を有することができる。   According to the electronic device 700, it is possible to have the vibration element 100 (the vibration piece 10) that can simplify the manufacturing process while suppressing the bending vibration.

7. 電子デバイスの変形例
次に、本実施形態の変形例に係る電子デバイスについて、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電子デバイス800を模式的に示す断面図である。以下、電子デバイス800において、電子デバイス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。
7). Next, an electronic device according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing an electronic device 800 according to a modification of the present embodiment. Hereinafter, in the electronic device 800, members having the same functions as those of the components of the electronic device 700 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

電子デバイス700では、図18に示すように、電子素子70は、パッケージベース40の第1面40a側に設けられ、パッケージベース40に設けられた凹部48内に配置されていた。これに対し、電子デバイス800では、図19に示すように、パッケージベース40の第2面40bが底面となる凹部49内に設けられている。電子デバイス800では、パッケージベース40は、略H型の形状を有することができる。   In the electronic device 700, as shown in FIG. 18, the electronic element 70 is provided on the first surface 40 a side of the package base 40 and is disposed in the recess 48 provided in the package base 40. On the other hand, in the electronic device 800, as shown in FIG. 19, the second surface 40b of the package base 40 is provided in the recess 49 serving as a bottom surface. In the electronic device 800, the package base 40 may have a substantially H shape.

電子素子70は、接着剤(図示せず)によって、第2面40bに接合されていてもよい。電子素子70は、ワイヤー74を介して、第2面40bに設けられた第3端子46と電気的に接続されている。ワイヤー74の材質は、例えば、金である。   The electronic element 70 may be bonded to the second surface 40b with an adhesive (not shown). The electronic element 70 is electrically connected to the third terminal 46 provided on the second surface 40 b via the wire 74. The material of the wire 74 is, for example, gold.

なお、図示はしないが、電子素子70は、ワイヤー74の変わりに、バンプによって、第3端子46と電気的に接続されていてもよい。   Although not shown, the electronic element 70 may be electrically connected to the third terminal 46 by a bump instead of the wire 74.

電子デバイス800によれば、振動素子100と電子素子70とを分離し、振動素子1
00を単独で気密封止しているために、良好な周波数エージング特性を有することができる。
According to the electronic device 800, the vibration element 100 and the electronic element 70 are separated, and the vibration element 1
Since 00 is hermetically sealed alone, it can have good frequency aging characteristics.

8. 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。図20は、本実施形態に係る電子機器として、形態電話(スマートフォン)を模式的に示す平面図である。
8). Next, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a plan view schematically showing a form phone (smart phone) as an electronic apparatus according to the present embodiment.

スマートフォン1000は、本発明に係る振動片を含む。より具体的には、スマートフォン1000は、本発明に係る電子デバイスを含む。以下では、図20に示すように、本発明に係る電子デバイスとして、振動片10を備えた電子デバイス700を用いた例について説明する。なお、便宜上、図20では、電子デバイス700を簡略化して図示している。   Smartphone 1000 includes the resonator element according to the invention. More specifically, the smartphone 1000 includes the electronic device according to the present invention. Hereinafter, as illustrated in FIG. 20, an example in which an electronic device 700 including the resonator element 10 is used as an electronic device according to the present invention will be described. For convenience, FIG. 20 illustrates the electronic device 700 in a simplified manner.

スマートフォン1000は、電子デバイス700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1000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)1001、操作部1002、および音出力部1003(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1000は、表示部1001に対する接触検出機構を設けることで表示部1001を操作部として兼用してもよい。   The smartphone 1000 uses the electronic device 700 as a timing device such as a reference clock oscillation source, for example. The smartphone 1000 can further include a display unit (such as a liquid crystal display or an organic EL display) 1001, an operation unit 1002, and a sound output unit 1003 (such as a microphone). The smartphone 1000 may also use the display unit 1001 as an operation unit by providing a contact detection mechanism for the display unit 1001.

スマートフォン1000によれば、屈曲振動を抑圧しつつ、製造工程を簡略化することができる振動素子100(振動片10)を有することができる。   According to the smartphone 1000, it is possible to have the vibration element 100 (the vibration piece 10) that can simplify the manufacturing process while suppressing bending vibration.

なお、スマートフォン(形態電話)1000に代表される電子機器は、上述したように、振動片10を駆動する発振回路と、振動片10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。   Note that, as described above, an electronic device typified by the smartphone (morphological phone) 1000 includes an oscillation circuit that drives the vibration piece 10 and a temperature compensation circuit that corrects a frequency variation caused by a temperature change of the vibration piece 10. It is preferable to provide.

これによれば、スマートフォン1000に代表される電子機器は、振動片10を駆動する発振回路と共に、振動片10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。   According to this, since the electronic device represented by the smartphone 1000 includes the oscillation circuit that drives the resonator element 10 and the temperature compensation circuit that corrects the frequency variation accompanying the temperature change of the resonator element 10, the oscillation circuit Therefore, it is possible to provide temperature compensation for the resonance frequency at which oscillation occurs and to provide an electronic device having excellent temperature characteristics.

本発明に係る振動片を備えた電子機器は、上記スマートフォンに限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ベージャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適にも用いることができる。   The electronic device provided with the resonator element according to the invention is not limited to the above smartphone, but an electronic book, a personal computer, a television, a digital still camera, a video camera, a video recorder, a navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a work It can be suitably used as a timing device such as a station, a videophone, a POS terminal, or a device equipped with a touch panel.

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。   The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

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。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1…ATカット水晶基板、2…基板、4…耐蝕膜、6…レジスト膜、10…振動片、12…基板、12a…振動部、12b…外縁部、13a…第1主面、13b…第2主面、14…第1凸部、15a…第1非重なり部、15b…第2非重なり部、15c…重なり部、16…第2凸部、20…第1励振電極、22…第2励振電極、24…接続電極、26…マウント電極、30…接着剤、40…パッケージベース、40a…第1面、40b…第2面、42…第1端子、44…第2端子、46…第3端子、48…凹部、49…凹部、50…リッド、52…つば部、54…空間、55…パッケージ、60…接合部材、70…電子素子、72…バンプ、74…ワイヤー、100…振動素子、101,102…振動片、200,300,400…振動素子、500,600…振動子、700,800…電子デバイス、1000…スマートフォン、1001…表示部、1002…操作部、1003…音出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AT cut quartz substrate, 2 ... Substrate, 4 ... Corrosion-resistant film, 6 ... Resist film, 10 ... Vibrating piece, 12 ... Substrate, 12a ... Vibrating part, 12b ... Outer edge part, 13a ... 1st main surface, 13b ... 1st 2 principal surfaces, 14 ... 1st convex part, 15a ... 1st non-overlapping part, 15b ... 2nd non-overlapping part, 15c ... Overlapping part, 16 ... 2nd convex part, 20 ... 1st excitation electrode, 22 ... 2nd Excitation electrode, 24 ... Connection electrode, 26 ... Mount electrode, 30 ... Adhesive, 40 ... Package base, 40a ... First surface, 40b ... Second surface, 42 ... First terminal, 44 ... Second terminal, 46 ... First 3-terminal, 48 ... concave portion, 49 ... concave portion, 50 ... lid, 52 ... collar portion, 54 ... space, 55 ... package, 60 ... joining member, 70 ... electronic element, 72 ... bump, 74 ... wire, 100 ... vibration element , 101, 102... Vibrating piece, 200, 300, 400. 500, 600 ... vibrator, 700, 800 ... electronic devices, 1000 ... smartphone, 1001 ... the display unit, 1002 ... the operating unit, 1003 ... the sound output section

Claims (11)

厚みすべり振動が励振する振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、
前記振動部は、
前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、
前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、
前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えている、振動片。
Including a vibration part that excites thickness shear vibration, and a substrate having an outer edge part disposed along an outer edge of the vibration part,
The vibrating part is
A first protrusion protruding from one main surface of the outer edge;
A second convex portion protruding from the other main surface on the back side with respect to one main surface of the outer edge portion, and
The vibration part includes a part in which the first convex part and the second convex part do not overlap in a plan view.
請求項1において、
前記重ならない部分の幅Lは、下記式の関係を満たす、振動片。
L=(m×λ/2)×k
ただし、mは1以上の整数であり、λは屈曲振動の波長であり、0.8<k<1.2である。
In claim 1,
The width L of the non-overlapping portion is a resonator element that satisfies the relationship of the following formula.
L = (m × λ / 2) × k
However, m is an integer greater than or equal to 1, (lambda) is a wavelength of bending vibration, and it is 0.8 <k <1.2.
請求項1または2において、
前記重ならない部分の幅は、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向の大きさである、振動片。
In claim 1 or 2,
The width of the non-overlapping portion is a resonator element having a size in a direction along a vibration direction of the thickness shear vibration.
請求項1ないし3のいずれか一項において、
前記振動部の形状は、平面視において、矩形である、振動片。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The shape of the vibrating part is a vibrating piece that is rectangular in plan view.
請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記第1凸部は、側面に複数の段差を含み、
前記第2凸部は、側面に複数の段差を含む、振動片。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The first convex portion includes a plurality of steps on a side surface,
The second convex portion is a resonator element including a plurality of steps on a side surface.
請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心は、平面視において、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向にずれている、振動片。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The center of the said 1st convex part and the center of the said 2nd convex part have shifted | deviated to the direction in alignment with the vibration direction of the said thickness shear vibration in planar view.
厚みすべりで振動する基板を用意する工程と、
前記基板の一方の主面に第1マスクを配置し、
前記基板の一方の主面に対して裏面側の他方の主面に、前記第1マスクの面積よりも小さく、前記第1マスクと、平面視において、重なるように第2マスクを配置し、
前記基板の前記第1マスクおよび前記第2マスクから露出しているところをエッチングして、
振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、前記振動部が、前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えているメサ型基板を形成する工程と、
を含む、振動片の製造方法。
Preparing a substrate that vibrates due to a thickness slip;
A first mask is disposed on one main surface of the substrate;
A second mask is disposed on the other main surface on the back surface side with respect to one main surface of the substrate, the second mask being smaller than the area of the first mask and overlapping the first mask in plan view.
Etching the substrate exposed from the first mask and the second mask,
A first convex portion including a vibrating portion and a substrate having an outer edge portion disposed along an outer edge of the vibrating portion, wherein the vibrating portion protrudes from one main surface of the outer edge portion; A second convex portion projecting from the other main surface on the back surface side with respect to one main surface of the outer edge portion, and the vibrating portion in plan view and the first convex portion Forming a mesa substrate having a portion that does not overlap the second convex portion;
A method for manufacturing a resonator element, comprising:
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動片と、
前記第1凸部の表面と前記一方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第1励振電極と、
前記第2凸部の表面と前記他方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第2励振電極と、
を含む、振動素子。
The vibrator element according to any one of claims 1 to 6,
A first excitation electrode that covers a surface of the first convex portion and a surface of a portion of the outer edge portion of the one main surface;
A second excitation electrode covering a surface of the second convex portion and a part of the outer edge portion of the other main surface;
Including a vibrating element.
請求項1ないし6いずれか1項に記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、
を含む、振動子。
A vibrating piece according to any one of claims 1 to 6,
A package for housing the resonator element;
Including a vibrator.
請求項1ないし6いずれか1項に記載の振動片と、
電子素子と、
を含む、電子デバイス。
A vibrating piece according to any one of claims 1 to 6,
An electronic element;
Including electronic devices.
請求項1ないし6いずれか1項に記載の振動片を含む、電子機器。   An electronic apparatus comprising the resonator element according to claim 1.
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