JP4548148B2 - Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device - Google Patents

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Description

本発明は、圧電振動片と、パッケージやケース内に圧電振動片を収容した圧電デバイスの改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric device in which the piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package or case.

HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器や圧電ジャイロセンサー等において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図5は、圧電デバイスに従来より用いられている圧電振動片の一例を示す概略平面図であり、図6は図5のB−B線切断端面図である。
Piezoelectric vibrators and piezoelectrics in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems, and piezoelectric gyro sensors Piezoelectric devices such as oscillators are widely used.
FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a piezoelectric vibrating piece conventionally used in a piezoelectric device, and FIG. 6 is an end view taken along the line BB of FIG.

図において、圧電振動片1は、水晶などの圧電材料をエッチングすることにより、図示する外形を形成するもので、パッケージ(図示せず)等に取付けられる矩形の基部2と、基部2から図において右方に延長された一対の振動腕3,4を備えており、これら振動腕の主面(表裏面)に長溝3a,4aを形成するとともに、必要な駆動用の電極を形成したものである(特許文献1参照)。
このような圧電振動片1においては、駆動用の電極を介して駆動電圧が印加されると、各振動腕3,4の先端部を近接・離間するようにして、屈曲振動することにより、所定の周波数の信号が取り出されるようになっている。
In the figure, a piezoelectric vibrating reed 1 is formed by etching a piezoelectric material such as quartz to form the outer shape shown in the figure. A rectangular base 2 attached to a package (not shown) or the like, A pair of vibrating arms 3 and 4 extended rightward is provided, and long grooves 3a and 4a are formed on the main surfaces (front and back surfaces) of these vibrating arms, and necessary driving electrodes are formed. (See Patent Document 1).
In such a piezoelectric vibrating piece 1, when a driving voltage is applied via a driving electrode, the piezoelectric vibrating piece 1 is flexibly oscillated so that the distal ends of the vibrating arms 3 and 4 approach and separate from each other. The signal of the frequency of is extracted.

ところで、このような圧電振動片1は、これを利用した圧電デバイスが取付けられる上記した種々の製品の小型化にともない、小型に形成することがもとめられており、このため、圧電振動片1もできる限り小型に形成しなければならず、特にその全長AL1を小さくすることがもとめられる。そして、製品の小型化は不断に進展していることから、圧電振動片1においては、より小型に形成していくことができる構造がもとめられている。   By the way, such a piezoelectric vibrating piece 1 is required to be formed in a small size in accordance with the downsizing of the above-described various products to which the piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece 1 is attached. It must be formed as small as possible. In particular, it is required to reduce the total length AL1. Since downsizing of products is constantly progressing, the piezoelectric vibrating reed 1 is required to have a structure that can be made smaller.

ここで、図示のような音叉型圧電振動片である圧電振動片1の周波数fは、振動腕3,4の長さをl、腕幅をwとした場合、w/l×2に比例する。
このことは、一方向に長い圧電振動片1を小型化しようとして、図5における全長AL1の大きさを小さくしようとする場合、振動腕の長さlを短くすると、周波数が高くなることを意味する。また、振動腕の幅wが小さくなると、周波数は下がる。このことから、従来の周波数を維持して、小型化を図るためには、振動腕の長さをある程度短くしつつ腕幅wを小さくしなければならない。
Here, the frequency f of the piezoelectric vibrating reed 1 that is a tuning fork type piezoelectric vibrating reed as shown in the figure is proportional to w / l × 2 where l is the length of the vibrating arms 3 and 4 and w is the arm width. .
This means that when the size of the total length AL1 in FIG. 5 is reduced in order to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece 1 that is long in one direction, the frequency increases when the length l of the vibrating arm is shortened. To do. In addition, the frequency decreases as the width w of the vibrating arm decreases. From this, in order to maintain the conventional frequency and reduce the size, it is necessary to reduce the arm width w while shortening the length of the vibrating arm to some extent.

特開2002−261575JP 2002-261575 A

ところで、圧電振動片1を小型化する上では、これまでの周波数である例えば32kHz(32.768kHz)を維持するために、振動腕3,4の長さlを短くし、腕幅wを小さくすることがもとめられるが、小型の圧電振動片1を加工する上では、その特性を維持しながら、特に腕幅wを小さく加工しようとすると、以下のような困難がある。   By the way, in reducing the size of the piezoelectric vibrating reed 1, the length l of the vibrating arms 3 and 4 is shortened and the arm width w is decreased in order to maintain the conventional frequency, for example, 32 kHz (32.768 kHz). However, when processing the small piezoelectric vibrating piece 1, particularly when trying to reduce the arm width w while maintaining the characteristics, there are the following difficulties.

具体的には、振動腕3,4には、図6に示すような長溝3a,4aを加工する必要がある。図6のtの寸法は、例えば、材料として水晶ウエハなどを利用する場合、加工の条件に拘束されるため変化しないので、これまでのものが例えば100μmである場合においては、小型化する場合にも100μmである。
これに対して、腕幅wは、これまでのものが100μmであったものを、小型化により50μm程度とする場合を考える。腕幅100μmの際に、溝幅C1が70μm程度、側壁厚みS1,S1がそれぞれ15μm程度づつあったものが、腕幅wを50μm程度とすると、溝幅C1が40μm程度、側壁厚みS1,S1はそれぞれ5μm程度づつとしなければならない。
Specifically, it is necessary to process the long grooves 3a and 4a as shown in FIG. For example, when a crystal wafer is used as a material, the dimension t in FIG. 6 is not changed because the material is constrained by processing conditions. For example, when the conventional one is 100 μm, the size is reduced. Is also 100 μm.
On the other hand, the arm width w is assumed to be about 50 μm due to the downsizing of what was previously 100 μm. When the arm width is 100 μm, the groove width C1 is about 70 μm and the side wall thicknesses S1 and S1 are about 15 μm. If the arm width w is about 50 μm, the groove width C1 is about 40 μm and the side wall thicknesses S1 and S1. Must be about 5 μm each.

このような圧電振動片を作った場合には、振動腕3,4の剛性は大きく低下し、駆動電圧の印加による上述の屈曲振動の際には、図6におけるZ方向の振幅が加わり、振動腕3,4のX方向に沿った屈曲振動が、矢印SF,SFで誇張して示すような屈曲振動になってしまう。
図7は、従来構造のまま圧電振動片を小型化した場合のドライブ特性を示すグラフであり、図の横軸に沿って、駆動パワーのレベルを徐々に増大させると、縦軸の周波数変化がマイナス方向に生じる。このことは、図6のZ方向振動の成分が多くなって、エネルギーロスの多い振動となってしまうことを示しており、CI(クリスタルインピーダンス)値の増大の原因となる。
When such a piezoelectric vibrating piece is made, the rigidity of the vibrating arms 3 and 4 is greatly reduced, and the amplitude in the Z direction in FIG. The bending vibrations along the X direction of the arms 3 and 4 become bending vibrations as exaggerated by arrows SF and SF.
FIG. 7 is a graph showing drive characteristics when the piezoelectric vibrating piece is miniaturized with the conventional structure. When the drive power level is gradually increased along the horizontal axis of the figure, the frequency change on the vertical axis changes. It occurs in the negative direction. This indicates that the component of the Z-direction vibration in FIG. 6 increases, resulting in vibration with a lot of energy loss, which causes an increase in CI (crystal impedance) value.

また、CI値を抑制するための効果的な対策としては、図5で説明した長溝3a,4aを長くして、駆動用の電極を形成する面積を増やす方法がある。しかしながら、圧電振動片には、複数の振動モードがあり、通常使用される基本波は、例えば32.768kHzで、これに対して、圧電振動片1の2次の高調波は、250kHz付近にある。長溝3a,4aを長くして、基本波のCI値を低くできたとしても、2次の高調波のCI値も低くなることで、高調波のCI値/基本波のCI値であるCI値比が小さくなると、ドライブ特性が悪化する。   As an effective measure for suppressing the CI value, there is a method in which the long grooves 3a and 4a described with reference to FIG. 5 are lengthened to increase the area for forming the driving electrodes. However, the piezoelectric vibrating piece has a plurality of vibration modes, and the fundamental wave that is usually used is, for example, 32.768 kHz, whereas the second harmonic of the piezoelectric vibrating piece 1 is around 250 kHz. . Even if the long grooves 3a and 4a are lengthened and the CI value of the fundamental wave can be lowered, the CI value of the second harmonic is also lowered, so that the CI value which is the CI value of the harmonic / the CI value of the fundamental wave. As the ratio decreases, drive characteristics deteriorate.

すなわち、図8はこのようなCI値比が悪くなった状態を示しており、CI値比が1よりも小さく、マイナスとなると、圧電振動片1において、基本波で励振させようとする際に、駆動電圧を変化させることにより、そのドライブレベルを変化させると、基本波で正常に振動していた状態に、2次の高調波が作用してパラメトリック励振と呼ばれる異常発振が発生して、励振状態が不安定になる。   That is, FIG. 8 shows a state in which the CI value ratio is deteriorated. When the CI value ratio is smaller than 1 and becomes negative, the piezoelectric vibrating reed 1 is excited by the fundamental wave. When the drive level is changed by changing the drive voltage, the second harmonic acts on the normal vibration state of the fundamental wave, and an abnormal oscillation called parametric excitation occurs, resulting in excitation. The state becomes unstable.

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、CI値を抑え、かつ振動特性を悪化させることなく小型化が可能な圧電振動片と、このような圧電振動片を利用した圧電デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A piezoelectric vibrating piece that can be reduced in size without suppressing the CI value and without deteriorating the vibration characteristics, and a piezoelectric element using such a piezoelectric vibrating piece. The purpose is to provide a device.

上記目的は、第1の発明にあっては、圧電材料により形成された基部と、前記基部と一体に形成され、前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、前記各振動腕の長手方向に沿って形成された長溝と、前記長溝に形成した駆動用の電極とを備えており、前記各振動腕が、前記振動腕の前記基部に対する付け根から前記振動腕の先端側に向かって徐々に幅寸法が縮幅した構成部分に前記長溝を備えた第1の縮幅部と、前記振動腕の前記基部側の付け根から、前記第1の縮幅部が始まる箇所までの間で、前記先端側に向かって前記第1の縮幅部よりも幅が大きく縮幅する第2の縮幅部と、前記第1の縮幅部の前記先端側の端からさらに前記先端側に向かって延び、かつ前記長溝の前記先端側の端よりもさらに前記先端側に腕幅に変化なく延びた構成を有するストレート部と、前記ストレート部の前記先端側の端を変更点Pとして、前記変更点Pから前記幅寸法が先端側に向かって徐々に増加する拡幅部と、を有する圧電振動片により、達成される。
According to the first aspect of the present invention, in the first invention, a base portion formed of a piezoelectric material, a plurality of vibrating arms formed integrally with the base portion and extending from one end side of the base portion, and a longitudinal direction of each vibrating arm And a driving electrode formed in the long groove, and each of the vibrating arms gradually moves from the base side of the vibrating arm toward the distal end side of the vibrating arm. a first reduced width portion s width dimension is provided with the longitudinal groove in the component parts and the reduced width, between the base of the base side of the vibrating arm, to a point where the first reduced width portion begins, a second reduced width portion of reduced width larger width than the first reduced width portion toward the distal end side, and further toward the distal end side from the distal end of the first reduced width portion The arm width extends further to the tip side than the end of the long groove on the tip side. A straight portion having a configuration, the distal end of the straight portion as a change point P, and a widened portion in which the width from the change point P increases gradually toward the distal end side, the piezoelectric vibrating piece having a Achieved.

第1の発明の構成によれば、前記振動腕には、長溝が形成されて、溝内に駆動用電極が設けられることによって、振動腕を構成する圧電材料の電界効率が高められている。一方、長溝が形成されている領域は、その分剛性が低下している。
このため、振動腕に縮幅部を形成することで、振動腕の付け根付近の剛性は、先端側と比較して高くされているので、屈曲振動を安定させCI値を低減し、しかも2次の高調波における振動の際の振動の「節」をより先端側に位置させることができると考えられる。このことにより、長溝を長くして圧電材料の電界効率を上げ、かつ屈曲振動を安定させることで、基本波のCI値を抑制しても、このことが、2次の高調波のCI値の低下を招くことがないようにすることができる。
また、前記ストレート部を設けることで、このストレート部が形成された長さ範囲の剛性は低下せず、さらに、前記変更点Pから先の腕幅を拡大している。このことは、振動腕の屈曲振動において、錘として作用する部分を先端側に位置されることができ、2次の高調波における振動の際の振動の「節」をより先端側に位置させることができると考えられるので、基本波のCI値を抑制しながら、2次の高調波のCI値の低下を招くことが一層確実に行えるから、2次の高調波による発振が生じにくい。
かくして、小型化しても、基本波のCI値だけを低く抑えることができ、ドライブ特性が悪化することがない圧電振動片を提供することができる。
According to the configuration of the first invention, the vibrating arm is formed with a long groove, and the driving electrode is provided in the groove, so that the electric field efficiency of the piezoelectric material constituting the vibrating arm is enhanced. On the other hand, the rigidity of the region where the long groove is formed is lowered accordingly.
For this reason, by forming the reduced width portion in the vibrating arm, the rigidity in the vicinity of the base of the vibrating arm is increased compared to the tip side, so that the flexural vibration is stabilized, the CI value is reduced, and the secondary value is reduced. It is considered that the “node” of the vibration at the time of the vibration in the higher harmonics can be located on the tip side. As a result, even if the CI value of the second harmonic is suppressed even if the CI value of the fundamental wave is suppressed by elongating the long groove to increase the electric field efficiency of the piezoelectric material and stabilizing the flexural vibration. It is possible to prevent a decrease.
Further, by providing the straight portion, the rigidity of the length range in which the straight portion is formed does not decrease, and the arm width ahead from the change point P is increased. This means that, in the flexural vibration of the vibrating arm, the portion acting as a weight can be positioned on the tip side, and the vibration “node” at the time of vibration in the second harmonic is positioned more on the tip side. Therefore, it is possible to more reliably reduce the CI value of the second harmonic while suppressing the CI value of the fundamental wave, so that oscillation due to the second harmonic is less likely to occur.
Thus, even if the size is reduced, only the CI value of the fundamental wave can be suppressed, and a piezoelectric vibrating piece that does not deteriorate the drive characteristics can be provided.

さらに第1の発明の構成において、前記縮幅部を第1の縮幅部として、さらに前記振動腕の前記基部に対する付け根から、前記第1の縮幅部が始まる箇所までの間で、前記先端側に向かって前記第1の縮幅部よりも幅が大きく縮幅する第2の縮幅部とを備えることを特徴とする。
の発明の構成によれば、振動腕の付け根付近は、第2の縮幅部により、剛性が一層強化されている。これにより、振動腕の屈曲振動を一層安定させることができ、基本波のCI値の抑制をはかることができる。
Further in the structure of the first invention, the reduced width portion first reduced width portion, further from the root to said base of said oscillating arm, between up to which the first reduced width portion begins, the tip And a second reduced width portion having a width that is larger than that of the first reduced width portion toward the side .
According to the configuration of the first invention, the rigidity of the vicinity of the base of the vibrating arm is further reinforced by the second reduced width portion. Thereby, the bending vibration of the vibrating arm can be further stabilized, and the CI value of the fundamental wave can be suppressed.

の発明は、第1の発明の構成において、前記基部の前記一端側より前記所定距離だけ離れた他端側から幅方向に延長され、かつ前記振動腕の外側において、該振動腕と同じ方向に延びる支持用アームを備えることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、基部の一端から屈曲振動する振動腕が伸びていて、所定長さの前記基部の他端から、支持用アームが延びている。このため、支持用アームがパッケージなどの基体側に接着などにより接合された場合においては、周囲温度の変化や、落下衝撃などを原因として、その接合箇所に生じた応力変化が、支持用アームの接合箇所から、前記基部の他端までの距離を隔てて、さらには基部の所定長さの距離を隔てて振動腕に影響を与えることはほとんどなく、このため、特に温度特性が良好となる。
しかも、これとは逆に屈曲振動する振動腕からの振動漏れは、基部を隔てた支持用アームに達するまでに基部の所定長さを隔てていることから、ほとんど及ぶことがない。すなわち、基部長さが極端に短いと、屈曲振動の漏れた成分が支持用アーム全体に拡がり、制御が困難となる事態が考えられるが、この発明において、そのようなおそれがない。
そして、このような作用を得ることができる上に、支持用アームは、基部の他端から幅方向に延長され、振動腕の外側で、この振動腕と同じ方向に延びる構成としたから、全体の大きさをコンパクトにすることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the base is extended in the width direction from the other end side that is a predetermined distance away from the one end side, and is the same as the vibrating arm outside the vibrating arm. A support arm extending in the direction is provided.
According to the configuration of the third aspect of the invention, the vibrating arm that bends and vibrates extends from one end of the base, and the support arm extends from the other end of the base having a predetermined length. For this reason, when the support arm is bonded to the base of the package or the like by bonding or the like, the stress change generated at the bonded portion due to a change in ambient temperature or a drop impact is caused by the change in the support arm. There is almost no influence on the vibrating arm at a distance from the joint location to the other end of the base, and further at a distance of a predetermined length of the base, and therefore the temperature characteristics are particularly good.
In addition, vibration leakage from a vibrating arm that bends and vibrates on the contrary is hardly reached because the base portion is separated by a predetermined length before reaching the supporting arm that is separated from the base portion. That is, if the base length is extremely short, the leaked component of the bending vibration spreads over the entire support arm, making it difficult to control. However, in the present invention, there is no such fear.
And since such an action can be obtained, the supporting arm is extended in the width direction from the other end of the base portion, and is configured to extend in the same direction as the vibrating arm outside the vibrating arm. The size of can be made compact.

また、上記目的は、第3の発明にあっては、パッケージまたはケース内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、前記圧電振動片が、圧電材料により形成された基部と、前記基部と一体に形成され、前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、前記各振動腕の長手方向に沿って形成された長溝と、前記長溝に形成した駆動用の電極とを備えており、 前記各振動腕が、前記振動腕の前記基部に対する付け根から前記振動腕の先端側に向かって、徐々に幅寸法が縮幅した構成部分に前記長溝を備えた第1の縮幅部と、前記振動腕の前記基部側の付け根から、前記第1の縮幅部が始まる箇所までの間で、前記先端側に向かって前記第1の縮幅部よりも幅が大きく縮幅する第2の縮幅部と、 前記第1の縮幅部の前記先端側の端からさらに前記先端側に向かって延び、かつ前記長溝の前記先端側の端よりもさらに前記先端側に腕幅に変化なく延びた構成を有するストレート部と、前記ストレート部の前記先端側の端を変更点Pとして、前記変更点Pから前記幅寸法が先端側に向かって徐々に増加する拡幅部と、を有する圧電デバイスにより、達成される。

According to a third aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package or case, wherein the piezoelectric vibrating piece is formed of a base portion made of a piezoelectric material, and the base portion. are formed integrally provided with a plurality of vibrating arms extending from one end of the base, said a long groove formed along a longitudinal direction of the vibration arms, and an electrode for driving formed in the long groove, said each vibrating arms, said toward the tip end side of the vibrating arm from the base side to said base portion of the vibrating arm, a first reduced width portion having the longitudinal groove on the component gradually width has reduced width, the A second contraction having a width that is larger than the first contracted width part toward the distal end side from the base on the base side of the vibrating arm to a portion where the first contracted width part starts. and width portion, further front from the tip end of the first reduced width portion It extends toward the serial distal side, and wherein a straight portion having a distal end configured to extend unchanged further Udehaba the free end portion than the end of the elongated groove, changes the tip end of the straight portion P is achieved by a piezoelectric device having , as P, a widened portion in which the width dimension gradually increases from the change point P toward the distal end side.

図1および図2は、本発明の圧電デバイスの第1の実施形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のA−A線切断端面図、図3は図1の圧電振動片32の振動腕35,36を含む部分の部分拡大平面図である。
これらの図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、この圧電デバイス30は、基体であるパッケージ57内に圧電振動片32を収容している。
パッケージ57は、図1および図2に示すように、例えば、矩形の箱状に形成されている。具体的には、パッケージ57は、第1の基板55と第2の基板56とを積層して形成されており、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して図示の形状とした後で、焼結して形成されている。
1 and 2 show a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention, FIG. 1 is a schematic plan view thereof, FIG. 2 is an end view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a partially enlarged plan view of a portion including vibrating arms 35 and 36 of the piezoelectric vibrating piece 32 of FIG.
In these drawings, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured. The piezoelectric device 30 houses a piezoelectric vibrating piece 32 in a package 57 as a base.
As shown in FIGS. 1 and 2, the package 57 is formed in a rectangular box shape, for example. Specifically, the package 57 is formed by laminating a first substrate 55 and a second substrate 56. For example, an aluminum oxide ceramic green sheet is formed as an insulating material to form a shape shown in the figure. After that, it is formed by sintering.

パッケージ57は、図2に示すように、第2の基板56の内側の材料を除去することで、内部空間Sのスペースを形成している。この内部空間Sが圧電振動片32を収容するための収容空間である。そして、第1の基板55に形成した電極部31,31の上に、導電性接着剤43,43を用いて、圧電振動片32の支持用アーム61,62の後述する引出し電極形成箇所を載置して接合している。
このため、この圧電振動片32の導電性接着剤43による固定支持の後においては、圧電振動片32を構成する材料と、パッケージ57を構成する材料の線膨張係数の相違などに起因して、基部51には、残留応力が存在している。
As shown in FIG. 2, the package 57 forms a space of the internal space S by removing the material inside the second substrate 56. This internal space S is a housing space for housing the piezoelectric vibrating piece 32. Then, on the electrode portions 31, 31 formed on the first substrate 55, the later-described extraction electrode forming portions of the support arms 61, 62 of the piezoelectric vibrating piece 32 are mounted using the conductive adhesives 43, 43. Put together.
For this reason, after fixing and supporting the piezoelectric vibrating piece 32 by the conductive adhesive 43, due to a difference in linear expansion coefficient between the material constituting the piezoelectric vibrating piece 32 and the material constituting the package 57, etc. Residual stress exists in the base 51.

なお、電極部31,31はパッケージ裏面の実装端子41と導電スルーホールなどで接続されている。パッケージ57は、圧電振動片32を収容した後で、透明なガラス製の蓋体40が封止材58を用いて接合されることにより、気密に封止されている。これにより、蓋体40を封止した後で、外部からレーザ光を照射して圧電振動片32の電極などをトリミングして、周波数調整できるようになっている。   The electrode portions 31 are connected to the mounting terminals 41 on the back surface of the package through conductive through holes. The package 57 is hermetically sealed by housing the piezoelectric vibrating piece 32 and then bonding the transparent glass lid 40 using the sealing material 58. Thus, after the lid 40 is sealed, the frequency can be adjusted by trimming the electrodes of the piezoelectric vibrating piece 32 by irradiating laser light from the outside.

圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。この圧電振動片32は、図1に示すように、基部51と、この基部51の一端(図において右端)から、右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕35,36を備えている。
各振動腕35,36の主面の表裏には、好ましくは、それぞれ長さ方向に延びる長溝33,34をそれぞれ形成し、図1および図2に示すように、この長溝内に駆動用の電極である励振電極37,38が設けられている。
The piezoelectric vibrating piece 32 is formed of, for example, quartz, and a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can be used in addition to quartz. As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating piece 32 includes a base 51 and a pair of vibrating arms 35 and 36 that extend in parallel from the one end (right end in the drawing) to the right. It has.
Long grooves 33 and 34 extending in the length direction are preferably formed on the front and back surfaces of the main surfaces of the vibrating arms 35 and 36, respectively. As shown in FIGS. 1 and 2, driving electrodes are formed in the long grooves. Excitation electrodes 37 and 38 are provided.

この圧電振動片32の一対の振動腕35,36は、同じ構造であり、図1および図3を参照しながら、振動腕36を代表させてその特徴を説明する。
振動腕36は、基部51に対する付け根付近を起点として、それより先端側に一定長さL1で延びる第1の縮幅部71を有している。この第1の縮幅部71は、先端に向かって腕幅W1が徐々に縮幅している部分である。この第1の縮幅部71は、ほぼ長溝34の先端付近まで続いており、第1の縮幅部71の終端から所定距離にわたって、腕幅W1が変化しない部分であるストレート部72が、L2の長さで形成されている。
さらに、ストレート部72の終端は、幅の変更点Pであり、このPの箇所からさらに先端側はL3の長さで、腕幅W1が次第に拡幅する拡幅部73が形成されている。
すなわち、この実施形態では、各振動腕35,36の先端部である拡幅部73は、ややテーパ状に次第に拡幅されることにより、重量増加され、錘の役割を果たすようにされている。これにより、振動腕の屈曲振動がされやすくなっている。
The pair of vibrating arms 35 and 36 of the piezoelectric vibrating piece 32 have the same structure, and the characteristics of the vibrating arm 36 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
The resonating arm 36 has a first reduced width portion 71 that starts from the vicinity of the base with respect to the base portion 51 and extends to the distal end side thereof by a certain length L1. The first reduced width portion 71 is a portion where the arm width W1 is gradually reduced toward the tip. The first reduced width portion 71 continues substantially to the vicinity of the tip of the long groove 34, and the straight portion 72, which is a portion where the arm width W1 does not change over a predetermined distance from the end of the first reduced width portion 71, is L2. The length is formed.
Further, the end of the straight portion 72 is a width change point P, and the distal end side is further the length L3 from this P portion, and a widened portion 73 in which the arm width W1 is gradually widened is formed.
In other words, in this embodiment, the widened portion 73 that is the tip of each vibrating arm 35, 36 is gradually widened in a slightly tapered shape so that the weight is increased and it plays the role of a weight. Thereby, the bending vibration of the vibrating arm is easily performed.

また、好ましくは、振動腕36の基部51に対する付け根には、第1の縮幅部71が始まる箇所までの間、すなわち、L4の距離の範囲で、先端側に向かって急激に縮幅する第2の縮幅部74を備えている。
これにより、振動腕36の付け根付近は、第2の縮幅部74により、剛性が一層強化されている。このため、振動腕の屈曲振動を一層安定させることができ、さらに、基本波のCI値の抑制をはかることができる。
Preferably, the base of the vibrating arm 36 with respect to the base 51 includes a first portion that is abruptly reduced toward the distal end within a distance range of L4 until the first reduced width portion 71 starts. Two reduced width portions 74 are provided.
Accordingly, the rigidity of the vicinity of the base of the vibrating arm 36 is further enhanced by the second reduced width portion 74. For this reason, the flexural vibration of the vibrating arm can be further stabilized, and the CI value of the fundamental wave can be suppressed.

また、圧電振動片32は、その基部51の振動腕を形成した一端より、図1において、所定距離BL(基部長さ)隔てた他端(図において左端)において、基部51の幅方向に延長され、かつ振動腕35,36の両外側の位置で、各振動腕35,36の延びる方向(図1において右方向)に、これら振動腕35,36と平行に延びている支持用アーム61,62を備えている。
このような圧電振動片32の音叉状の外形と、各振動腕に設ける長溝は、それぞれ例えば水晶ウエハなどの材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、ドライエッチングすることにより精密に形成することができる。
Further, the piezoelectric vibrating piece 32 extends in the width direction of the base 51 at the other end (left end in the drawing) separated by a predetermined distance BL (base length) in FIG. 1 from one end where the vibrating arm of the base 51 is formed. The supporting arms 61 and 36 extending in parallel with the vibrating arms 35 and 36 in the extending direction of the vibrating arms 35 and 36 (rightward in FIG. 1) at positions on both outer sides of the vibrating arms 35 and 36. 62.
The tuning fork-shaped outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the long groove provided in each vibrating arm should be precisely formed by wet etching a material such as a quartz wafer with a hydrofluoric acid solution or dry etching, for example. Can do.

駆動用の電極である励振電極37,38は、長溝33,34内と、各振動腕の側面とに形成され、各振動腕について長溝内の電極と、側面に設けた電極が対となるようにされている。そして、各励振電極37,38は、それぞれ引出し電極37a,38aとして、支持用アーム61,62に引き回されている。これにより、圧電デバイス30を実装基板などに実装した場合に、外部からの駆動電圧が、実装端子41から、電極部31,31を介して圧電振動片32の各支持用アーム61,62の引出し電極37a,38aに伝えられ、各励振電極37,38に伝えられるようになっている。
そして、長溝33,34内の励振電極に駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕の長溝が形成された領域の内部の電界効率を高めることができるようになっている。
Excitation electrodes 37 and 38, which are driving electrodes, are formed in the long grooves 33 and 34 and on the side surfaces of the vibrating arms, so that the electrodes in the long grooves and the electrodes provided on the side surfaces of each vibrating arm are paired. Has been. The excitation electrodes 37 and 38 are routed around the supporting arms 61 and 62 as extraction electrodes 37a and 38a, respectively. As a result, when the piezoelectric device 30 is mounted on a mounting substrate or the like, an external driving voltage is drawn from the mounting terminal 41 through the electrode portions 31 and 31 to the support arms 61 and 62 of the piezoelectric vibrating piece 32. It is transmitted to the electrodes 37a and 38a and is transmitted to the excitation electrodes 37 and 38.
Then, by applying a driving voltage to the excitation electrodes in the long grooves 33 and 34, the electric field efficiency inside the region where the long grooves of the respective vibrating arms are formed can be increased during driving.

また、好ましくは、基部51には、基部51の振動腕側の端部から十分離れた位置において、両側縁に、基部51の幅方向の寸法を部分的に縮幅して形成した凹部もしくは切り込み部を設けることができる。切り込み部の深さは、例えば、それぞれ近接する振動腕35,36の外側の側縁と一致する程度まで縮幅されると好ましい。
これにより、振動腕35,36が屈曲振動する際に振動漏れが基部51側に漏れ、支持用アーム61,62に伝搬することを抑制し、CI値を低く抑えることができる。
Preferably, the base 51 is provided with a recess or notch formed by partially reducing the widthwise dimension of the base 51 on both side edges at a position sufficiently away from the end of the base 51 on the vibrating arm side. Can be provided. For example, the depth of the cut portion is preferably reduced to the extent that it matches the outer side edges of the adjacent vibrating arms 35 and 36, respectively.
Thereby, when the vibrating arms 35 and 36 are bent and vibrated, it is possible to suppress vibration leakage from leaking to the base 51 side and propagating to the supporting arms 61 and 62, and to reduce the CI value.

ここで、本実施形態では、上述した支持用アーム61,62が延びる箇所、すなわち、基部51の他端部53は、振動腕35,36の付け根部52よりも十分離れた距離BLを有するようにされている。
この距離BLは、好ましくは、振動腕35,36の付け根付近における腕幅寸法W1の大きさを超える寸法とされている。
すなわち、音叉型振動片の振動腕35,36が屈曲振動する際に、その振動漏れが基部51に向かって伝えられる範囲は、振動腕35,36の腕幅寸法W1と相関がある。本発明者はこの点に着目し、支持用アーム61,62の基端となる箇所を適切な位置にもうけなければならないという知見を持った。
Here, in this embodiment, the place where the supporting arms 61 and 62 described above extend, that is, the other end 53 of the base 51 has a distance BL sufficiently far from the base 52 of the vibrating arms 35 and 36. Has been.
This distance BL is preferably a dimension that exceeds the arm width dimension W1 in the vicinity of the roots of the vibrating arms 35 and 36.
That is, when the vibrating arms 35 and 36 of the tuning fork-type vibrating piece flexurally vibrate, the range in which the vibration leakage is transmitted toward the base 51 correlates with the arm width dimension W1 of the vibrating arms 35 and 36. The inventor pays attention to this point, and has the knowledge that the base end of the supporting arms 61 and 62 must be provided at an appropriate position.

そこで、本実施形態では、支持用アーム61,62の基端となる箇所53について、振動腕の付け根部52を起点として、振動腕の腕幅寸法W1の大きさに対応した寸法を超える位置を選択することで、振動腕35,36からの振動漏れが、支持用アーム61,62側に伝搬することを、より確実に抑制する構造とすることができたものである。したがって、CI値を抑制して、かつ後述する支持用アームの作用効果を得るためには、他端部53の位置を振動腕35,36の付け根部(すなわち、基部51の一端部である)52の箇所から上記BLの距離だけ離すことが好ましい。   Therefore, in the present embodiment, a position exceeding the dimension corresponding to the arm width dimension W1 of the vibrating arm, starting from the root portion 52 of the vibrating arm, at the location 53 serving as the base end of the supporting arms 61 and 62 is determined. By selecting, it can be set as the structure which suppresses more reliably that the vibration leakage from the vibrating arms 35 and 36 propagates to the supporting arms 61 and 62 side. Therefore, in order to suppress the CI value and obtain the effect of the support arm described later, the position of the other end portion 53 is set to the base portion of the vibrating arms 35 and 36 (that is, one end portion of the base portion 51). It is preferable that the distance of the above BL is separated from the position of 52.

かくして、この実施形態では、支持用アーム61,62がパッケージ57側に導電性接着剤43により接合されているので、周囲温度の変化や、落下衝撃などを原因として、その接合箇所に生じた応力変化が、支持用アーム61,62の接合箇所から、基部51の他端部53までの屈曲した距離と、さらには、距離BLを超える基部51の長さ分の距離を隔てて振動腕35,36に影響を与えることはほとんどなく、このため、特に温度特性が良好となる。
しかも、これとは逆に屈曲振動する振動腕35,36からの振動漏れは、基部51を隔てた支持用アーム61,62に達するまでに距離BLを超える基部51の所定長さを隔てていることから、ほとんど及ぶことがない。
Thus, in this embodiment, since the supporting arms 61 and 62 are joined to the package 57 side by the conductive adhesive 43, the stress generated at the joining portion due to a change in ambient temperature, a drop impact, or the like. The vibration arm 35, the change is separated by a bent distance from the joint portion of the support arms 61, 62 to the other end 53 of the base 51 and a distance corresponding to the length of the base 51 exceeding the distance BL. 36 is hardly affected, and therefore the temperature characteristics are particularly good.
In addition, the vibration leakage from the vibrating arms 35 and 36 that bend and vibrate on the contrary is separated by a predetermined length of the base 51 that exceeds the distance BL before reaching the supporting arms 61 and 62 that are separated from the base 51. Because of that, it hardly reaches.

ここで、基部51の長さが極端に短いと、屈曲振動の漏れた成分が支持用アーム61,62の全体に拡がり、制御が困難となる事態が考えられるが、この実施形態では、そのような事態が十分に回避される。
そして、このような作用を得ることができる上に、支持用アーム61,62は、図示したように、基部51の他端部53から幅方向に延長され、振動腕35,36の外側で、この振動腕と同じ方向に延びる構成としたから、全体の大きさをコンパクトにすることができる。
また、この実施形態では、図1に示すように、支持用アーム61,62の先端が、振動腕35,36の先端よりも基部51寄りになるように形成されている。この点においても、圧電振動片32の大きさをコンパクトにすることができる。
Here, if the length of the base portion 51 is extremely short, it is conceivable that the component in which the bending vibration leaks spreads over the entire support arms 61 and 62, and it becomes difficult to control. Severe situations are avoided sufficiently.
Further, in addition to being able to obtain such an action, the support arms 61 and 62 are extended in the width direction from the other end 53 of the base 51 as shown in the figure, and outside the vibrating arms 35 and 36, Since the configuration extends in the same direction as the vibrating arm, the overall size can be made compact.
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the tips of the support arms 61 and 62 are formed so as to be closer to the base 51 than the tips of the vibrating arms 35 and 36. Also in this point, the size of the piezoelectric vibrating piece 32 can be made compact.

ここで、図3は、振動腕の各部の寸法例を記載しており、各寸法は、振動腕35,36において同じであるから、振動腕36についてだけ説明する。
振動腕36の長溝34の溝幅MWは、例えば約30ないし40μmとされている。振動腕35と振動腕36の間隔BWが、約80μmである。振動腕36の長溝34を両側から挟む圧電材料の壁部分の壁厚みに関しては、基部51の近傍の壁厚みDW1が、例えば10μm程度、長溝34の先端付近の壁厚みDW2が、例えば5μm程度とされている。
Here, FIG. 3 shows an example of dimensions of each part of the resonating arm. Since each dimension is the same in the resonating arms 35 and 36, only the resonating arm 36 will be described.
The groove width MW of the long groove 34 of the vibrating arm 36 is, for example, about 30 to 40 μm. A distance BW between the vibrating arm 35 and the vibrating arm 36 is about 80 μm. Regarding the wall thickness of the wall portion of the piezoelectric material sandwiching the long groove 34 of the vibrating arm 36 from both sides, the wall thickness DW1 in the vicinity of the base 51 is, for example, about 10 μm, and the wall thickness DW2 in the vicinity of the tip of the long groove 34 is, for example, about 5 μm. Has been.

図4は、圧電振動片の第2の実施形態を示している。
図4の圧電振動片32−1において、図1及び図2の第1の実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
この圧電振動片32−1は、圧電材料により形成された基部51と、基部51と一体に形成され、前記基部の一端側から互いに平行に延びる複数の振動腕35,36と、各振動腕35,36の長手方向に沿って形成された長溝33,34とを有し、さらに、各振動腕35,36の幅寸法が、振動腕の基部51に対する付け根付近から先端側に向かって、徐々に縮幅する第1の縮幅部71と、第1の縮幅部71の終端からさらに先端側に向かって腕幅に変化なく延びるストレート部72と、該ストレート部72の終端であり、前記幅寸法が先端側に向かって徐々に増加する拡幅部73につながる幅変化の変更点Pとを有しており、駆動電極の図示は省略されている。
したがって、支持用アーム61,62を備えない以外は、第1の実施形態の圧電振動片32と同じである。
ここで、例えば、第1の縮幅部71の長さL1、ストレート部72の長さL2、拡幅部73の長さL3は、L1:L2:L3が、0.738:0.262:0.200(単位はすべて「mm」)とすることができ、きわめて小さな圧電振動片であることがわかる。
FIG. 4 shows a second embodiment of the piezoelectric vibrating piece.
In the piezoelectric vibrating piece 32-1 in FIG. 4, the same reference numerals as those in the first embodiment in FIGS. 1 and 2 have the same configuration. explain.
The piezoelectric vibrating piece 32-1 is formed of a base 51 made of a piezoelectric material, a plurality of vibrating arms 35, 36 that are formed integrally with the base 51 and extend in parallel with each other from one end side of the base, and each vibrating arm 35. , 36, and the width dimensions of the vibrating arms 35, 36 are gradually increased from the vicinity of the base to the base 51 of the vibrating arm toward the tip side. A first reduced width portion 71 that is reduced in width, a straight portion 72 that extends from the end of the first reduced width portion 71 toward the distal end side without changing in arm width, and the end of the straight portion 72, the width The width change point P is connected to the widened portion 73 whose dimensions gradually increase toward the front end side, and the drive electrode is not shown.
Accordingly, the piezoelectric vibrating piece 32 is the same as that of the first embodiment except that the supporting arms 61 and 62 are not provided.
Here, for example, the length L1 of the first reduced width portion 71, the length L2 of the straight portion 72, and the length L3 of the widened portion 73 are L1: L2: L3 and 0.738: 0.262: 0. .200 (all units are “mm”), and it can be seen that this is a very small piezoelectric vibrating piece.

したがって、支持用アームによる作用効果以外の第1の実施形態の作用効果を全て発揮することができる。振動腕35,36は互いに同一の構成であるから、振動腕36についてだけ説明すると、振動腕36には、長溝34が形成されて、溝内に駆動用電極が設けられることによって、振動腕36を構成する圧電材料の電界効率が高められている。一方、長溝36が形成されている領域は、その分剛性が低下している。
このため、振動腕36に第1の縮幅部71を形成することで、振動腕36の付け根付近の剛性は、先端側と比較して高くされているので、屈曲振動を安定させCI値を低減し、しかも2次の高調波における振動の際の振動の「節」をより先端側に位置させることができると考えられる。このことにより、長溝36を長くして圧電材料の電界効率を上げ、かつ屈曲振動を安定させることで、基本波のCI値を抑制しても、このことが、2次の高調波のCI値の低下を招くことがないようにすることができる。
Therefore, all the functions and effects of the first embodiment other than the functions and effects of the support arm can be exhibited. Since the vibrating arms 35 and 36 have the same configuration, only the vibrating arm 36 will be described. The vibrating arm 36 is provided with a long groove 34 and a driving electrode is provided in the groove. The electric field efficiency of the piezoelectric material constituting is increased. On the other hand, the rigidity of the region where the long groove 36 is formed is reduced accordingly.
For this reason, by forming the first reduced width portion 71 in the vibrating arm 36, the rigidity in the vicinity of the base of the vibrating arm 36 is increased compared to the tip side, so that the flexural vibration is stabilized and the CI value is increased. In addition, it is considered that vibration “nodes” at the time of vibration at the second harmonic can be positioned more on the tip side. Thus, even if the CI value of the second harmonic is suppressed even if the CI value of the fundamental wave is suppressed by elongating the long groove 36 to increase the electric field efficiency of the piezoelectric material and stabilizing the bending vibration. Can be prevented from incurring a decrease.

本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、箱状のパッケージに圧電振動片を収容したものに限らず、シリンダー状の容器に圧電振動片を収容したもの、圧電振動片をジャイロセンサーとして機能するようにしたもの、さらには、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、圧電振動片を利用したあらゆる圧電デバイスに適用することができる。さらに、圧電振動片32では、一対の振動腕を形成しているが、これに限らず、振動腕は3本でも、4本以上でもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. The configurations of the embodiment and the modified examples can be combined or omitted as appropriate, and can be combined with other configurations not shown.
The present invention is not limited to the case where the piezoelectric vibrating piece is accommodated in a box-shaped package, the case where the piezoelectric vibrating piece is accommodated in a cylindrical container, the piezoelectric vibrating piece functioning as a gyro sensor, Can be applied to any piezoelectric device using a piezoelectric vibrating piece regardless of the name of a piezoelectric vibrator, a piezoelectric oscillator, or the like. Further, the piezoelectric vibrating piece 32 forms a pair of vibrating arms, but is not limited to this, and the number of vibrating arms may be three or four or more.

本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。The schematic plan view which shows embodiment of the piezoelectric device of this invention. 図1のA−A線切断端面図。The AA cut | disconnection end elevation of FIG. 図1の圧電振動片の振動腕付近の部分拡大平面図。FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the vicinity of a vibrating arm of the piezoelectric vibrating piece in FIG. 1. 本発明の圧電デバイスに使用される圧電振動片の第2の実施形態を示す概略平面図。The schematic plan view which shows 2nd Embodiment of the piezoelectric vibrating piece used for the piezoelectric device of this invention. 従来の圧電振動片の概略平面図。FIG. 6 is a schematic plan view of a conventional piezoelectric vibrating piece. 図5のB−B線切断端面図。FIG. 6 is an end view taken along line B-B in FIG. 5. 図5の圧電デバイスに使用される圧電振動片の温度−周波数特性を示すグラフ。The graph which shows the temperature-frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece used for the piezoelectric device of FIG. 図5の圧電デバイスに使用される圧電振動片の温度−CI値特性を示すグラフ。The graph which shows the temperature-CI value characteristic of the piezoelectric vibrating piece used for the piezoelectric device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

30・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片、33,34・・・長溝、35,36・・・振動腕、61,62・・・支持用アーム   30 ... piezoelectric device, 32 ... piezoelectric vibrating piece, 33,34 ... long groove, 35,36 ... vibrating arm, 61,62 ... supporting arm

Claims (3)

圧電材料により形成された基部と、
前記基部と一体に形成され、前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、
前記各振動腕の長手方向に沿って形成された長溝と、
前記長溝に形成した駆動用の電極と
を備えており、
前記各振動腕が、前記振動腕の前記基部に対する付け根から前記振動腕の先端側に向かって徐々に幅寸法が縮幅した構成部分に前記長溝を備えた第1の縮幅部と、
前記振動腕の前記基部に対する付け根側から、前記第1の縮幅部が始まる箇所までの間で、前記先端側に向かって前記第1の縮幅部よりも幅が大きく縮幅する第2の縮幅部と、
前記第1の縮幅部の前記先端側の端からさらに前記先端側に向かって延び、かつ前記長溝の前記先端側の端よりもさらに前記先端側に腕幅に変化なく延びた構成を有するストレート部と、
前記ストレート部の前記先端側の端を変更点Pとして、前記変更点Pから幅寸法が先端側に向かって徐々に増加する拡幅部と、を有することを特徴とする、圧電振動片。
A base formed of piezoelectric material;
A plurality of vibrating arms formed integrally with the base and extending from one end side of the base;
A long groove formed along the longitudinal direction of each vibrating arm;
An electrode for driving formed in the long groove,
And each vibrating arm, the first reduced width portion having a width dimension gradually toward the base side to the tip side of the vibrating arm with respect to said base of said oscillating arm is provided with the longitudinal groove in the component parts and the reduced width,
A second width that is larger than the first reduced width portion toward the distal end side from the base side of the vibrating arm to the base portion to a location where the first reduced width portion starts. A reduced width portion;
Straight having the structure extends further toward the tip side, and extending no change in Udehaba further to the distal side than the distal end of the elongated groove from the tip end of the first reduced width portion And
A piezoelectric vibrating piece comprising: an end on the tip side of the straight portion as a change point P ; and a widened portion whose width dimension gradually increases from the change point P toward the tip side.
前記基部の前記一端側より前記所定距離だけ離れた他端側から幅方向に延長され、かつ前記振動腕の外側において、該振動腕と同じ方向に延びる支持用アームを備えることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。 A support arm that extends in the width direction from the other end side of the base portion away from the one end side by the predetermined distance and extends in the same direction as the vibrating arm outside the vibrating arm. Item 2. The piezoelectric vibrating piece according to Item 1 . パッケージまたはケース内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、
前記圧電振動片が、
圧電材料により形成された基部と、
前記基部と一体に形成され、前記基部の一端側から延びる複数の振動腕と、
前記各振動腕の長手方向に沿って形成された長溝と、
前記長溝に形成した駆動用の電極と
を備えており、
前記各振動腕が、前記振動腕の前記基部に対する付け根から前記振動腕の先端側に向かって、徐々に幅寸法が縮幅した構成部分に前記長溝を備えた第1の縮幅部と、
前記振動腕の前記基部に対する付け根側から、前記第1の縮幅部が始まる箇所までの間で、前記先端側に向かって前記第1の縮幅部よりも幅が大きく縮幅する第2の縮幅部と、
前記第1の縮幅部の前記先端側の端からさらに前記先端側に向かって延び、かつ前記長溝の前記先端側の端よりもさらに前記先端側に腕幅に変化なく延びた構成を有するストレート部と、
前記ストレート部の前記先端側の端を変更点Pとして、前記変更点Pから前記幅寸法が先端側に向かって徐々に増加する拡幅部と、
を有することを特徴とする、圧電デバイス。
A piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating piece in a package or case,
The piezoelectric vibrating piece is
A base formed of piezoelectric material;
A plurality of vibrating arms formed integrally with the base and extending from one end side of the base;
A long groove formed along the longitudinal direction of each vibrating arm;
An electrode for driving formed in the long groove,
Each of the vibrating arms includes a first reduced width portion including the long groove in a component portion whose width dimension is gradually reduced from the base side of the vibrating arm toward the distal end side of the vibrating arm ;
A second width that is larger than the first reduced width portion toward the distal end side from the base side of the vibrating arm to the base portion to a location where the first reduced width portion starts. A reduced width portion;
Straight having the structure extends further toward the tip side, and extending no change in Udehaba further to the distal side than the distal end of the elongated groove from the tip end of the first reduced width portion And
With the end of the straight portion on the tip side as a change point P, a widened portion where the width dimension gradually increases from the change point P toward the tip side ,
A piezoelectric device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4636093B2 (en) 2008-02-20 2011-02-23 セイコーエプソン株式会社 Vibrating piece, vibrator, oscillator, and vibrating piece manufacturing method
JP5130502B2 (en) * 2009-06-25 2013-01-30 有限会社ピエデック技術研究所 Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator
JP5552836B2 (en) * 2010-02-26 2014-07-16 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator and oscillator
JP5085679B2 (en) 2010-03-15 2012-11-28 日本電波工業株式会社 Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
JP2012129904A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Seiko Epson Corp Electronic apparatus
JP5526312B2 (en) * 2012-10-03 2014-06-18 有限会社ピエデック技術研究所 Piezoelectric vibrator, piezoelectric unit, piezoelectric oscillator and electronic equipment
JP6349622B2 (en) 2013-03-14 2018-07-04 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibrator, oscillator, electronic device, and moving object
JP5811216B2 (en) * 2014-03-11 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 Vibrating piece, vibrator, oscillator
JP2017060130A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 京セラクリスタルデバイス株式会社 Tuning-fork type crystal vibration element
JP2017200015A (en) 2016-04-26 2017-11-02 セイコーエプソン株式会社 Vibrator, oscillator, electronic apparatus, and movable body
EP3468036A1 (en) * 2017-10-03 2019-04-10 Micro Crystal AG Small piezoelectric resonator

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5437488A (en) * 1977-07-20 1979-03-19 Seiko Epson Corp Tuning fork type crystal oscillator
JPS5634216A (en) * 1979-08-29 1981-04-06 Seiko Epson Corp Composite oscillation quartz oscillator
JPS5694813A (en) * 1979-12-27 1981-07-31 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type piezoelectric oscillator
JPS57185717A (en) * 1981-05-12 1982-11-16 Citizen Watch Co Ltd Tuning fork type quartz oscillator
JPH1041772A (en) * 1996-07-26 1998-02-13 Toyota Motor Corp Manufacture of crystal vibrator
JP2004297198A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip, piezoelectric device, mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device
JP2004357178A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 River Eletec Kk Piezoelectric vibrator
JP2005005896A (en) * 2003-06-10 2005-01-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric oscillating piece, method for manufacturing piezoelectric oscillating piece, piezoelectric oscillator and electronic equipment mounted with piezoelectric oscillator
JP2005354649A (en) * 2004-05-12 2005-12-22 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrator and piezoelectric device
JP2006094154A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device
JP2006121544A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device
JP2006121505A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5437488A (en) * 1977-07-20 1979-03-19 Seiko Epson Corp Tuning fork type crystal oscillator
JPS5634216A (en) * 1979-08-29 1981-04-06 Seiko Epson Corp Composite oscillation quartz oscillator
JPS5694813A (en) * 1979-12-27 1981-07-31 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type piezoelectric oscillator
JPS57185717A (en) * 1981-05-12 1982-11-16 Citizen Watch Co Ltd Tuning fork type quartz oscillator
JPH1041772A (en) * 1996-07-26 1998-02-13 Toyota Motor Corp Manufacture of crystal vibrator
JP2004297198A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip, piezoelectric device, mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device
JP2004357178A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 River Eletec Kk Piezoelectric vibrator
JP2005005896A (en) * 2003-06-10 2005-01-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric oscillating piece, method for manufacturing piezoelectric oscillating piece, piezoelectric oscillator and electronic equipment mounted with piezoelectric oscillator
JP2005354649A (en) * 2004-05-12 2005-12-22 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrator and piezoelectric device
JP2006094154A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device
JP2006121505A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device
JP2006121544A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device

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