JP4993080B2 - 音叉型圧電振動片 - Google Patents
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Description
基部と、
前記基部から延びる一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に形成されている励振電極膜と、
を含み、
それぞれの前記振動腕は、相互に反対を向く表裏面と、前記表裏面を両側で接続する第1及び第2の側面と、を有し、一方の前記振動腕の前記第1の側面と他方の前記振動腕の前記第2の側面が対向するように並列し、
それぞれの前記振動腕には、前記表裏面に、長手方向に延びる長溝がそれぞれ形成され、前記長溝は、前記第1の側面と背中合わせに延びる第1の内面と、前記第2の側面と背中合わせに延びる第2の内面と、を含み、前記第1の内面は前記第2の内面よりも、前記表裏面に対する角度が垂直に近くなっており、
前記励振電極膜は、前記表裏面にそれぞれ形成された表裏電極膜と、前記第1及び第2の側面にそれぞれ形成された第1及び第2の側面電極膜と、前記第1及び第2の内面にそれぞれ形成された第1及び第2の内面電極膜と、を含み、
前記励振電極膜で最も厚い部分は、前記表裏電極膜の、前記表裏面の少なくとも一方上に形成され、
前記励振電極膜で最も薄い部分は、前記第1の内面電極膜の、前記表裏面の少なくとも一方の前記長溝に形成される。本発明では、第1の側面電極膜と第1の内面電極膜との間に電圧を印加し、第2の側面電極膜と第2の内面電極膜との間に電圧を印加することで、振動腕の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませて振動腕を屈曲させて振動させる。本発明によれば、第1の内面が表裏面に対して垂直近くになっている。振動腕の屈曲時に、第1の内面は凹凸に屈曲する面であってその上の第1の内面電極膜が振動の妨げとなりやすいが、第1の内面電極膜を励振電極膜で最も薄い部分としてあるので、振動の妨げになる要因を減らし、応力も減らして周波数に与える影響を低減することができる。また、振動腕の屈曲時に、表裏面は凹凸に屈曲する面ではなく、表裏電極膜は、第1及び第2の内面に比べると振動に与える影響が小さいので、この表裏電極膜を励振電極膜で最も厚い部分として、電気的な接続を確保し、熱弾性による熱拡散を抑えている。こうして、本発明によれば、CI値を抑え周波数への影響を低減することができる。
(2)この音叉型圧電振動片において、
前記第1及び第2の側面は、前記第2の内面よりも前記表裏面に対する角度が垂直に近くなっており、
前記第1及び第2の側面電極膜は、前記第2の内面電極膜よりも薄くてもよい。
(3)この音叉型圧電振動片において、
前記第1の側面は、前記表裏面の間隔によって定義される前記振動腕の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されていてもよい。
(4)この音叉型圧電振動片において、
前記第1の側面が描く前記山型の高さは、前記第1及び第2の側面の間隔によって定義される前記振動腕の幅の、0%超12.5%以下であってもよい。
(5)この音叉型圧電振動片において、
前記基部及び前記一対の振動腕は、水晶から構成され、結晶方位について、前記表裏面がZ軸方向を向き、前記第1の側面がX軸の+方向を向き、前記第2の側面がX軸の−方向を向くように構成されていてもよい。
(6)この音叉型圧電振動片において、
それぞれの前記振動腕は、
前記第1及び第2の側面の間隔によって定義される幅が、前記基部から先端に向けて細くなる第1のテーパ部と、
前記第1のテーパ部よりも前記先端に近い位置に、前記幅が前記第1のテーパ部から前記先端に向けて太くなる第2のテーパ部と、
を含んでもよい。
(7)この音叉型圧電振動片において、
それぞれの前記振動腕は、前記第1及び第2のテーパ部が接続される幅変更点が前記溝よりも前記先端近くに位置するように形成されていてもよい。
(8)この音叉型圧電振動片において、
前記励振電極膜は、100Å以上300Å以下の厚みを有する下地のCr膜と、前記Cr膜上に形成された200Å以上500Å以下の厚みを有するAu膜と、を含んでもよい。
(9)この音叉型圧電振動片において、
前記基部から前記一対の振動腕の延びる方向とは交差方向であってそれぞれ相互に反対方向に延び、前記一対の振動腕の延びる方向に屈曲してさらに延びる一対の支持腕をさらに含み、
前記基部には、前記表裏面と同じ側の面に括れた形状が表れるように、相互に対向方向に一対の切り込みが形成され、
前記一対の切り込みは、それぞれ、前記一対の支持腕が屈曲して延びる方向の側で前記一対の支持腕に隣接して前記基部に形成されていてもよい。
T1<T2<T3<T4
の関係が成立する。
Claims (9)
- 基部と、
前記基部から延びる一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に形成されている励振電極膜と、
を含み、
それぞれの前記振動腕は、相互に反対を向く表裏面と、前記表裏面を両側で接続する第1及び第2の側面と、を有し、一方の前記振動腕の前記第1の側面と他方の前記振動腕の前記第2の側面が対向するように並列し、
それぞれの前記振動腕には、前記表裏面に、長手方向に延びる長溝がそれぞれ形成され、前記長溝は、前記第1の側面と背中合わせに延びる第1の内面と、前記第2の側面と背中合わせに延びる第2の内面と、を含み、前記第1の内面は前記第2の内面よりも、前記表裏面に対する角度が垂直に近くなっており、
前記励振電極膜は、前記表裏面にそれぞれ形成された表裏電極膜と、前記第1及び第2の側面にそれぞれ形成された第1及び第2の側面電極膜と、前記第1及び第2の内面にそれぞれ形成された第1及び第2の内面電極膜と、を含み、
前記励振電極膜で最も厚い部分は、前記表裏電極膜の、前記表裏面の少なくとも一方上に形成され、
前記励振電極膜で最も薄い部分は、前記表裏面の少なくとも一方の前記長溝の前記第1の内面に形成されている音叉型圧電振動片。 - 請求項1に記載された音叉型圧電振動片において、
前記第1及び第2の側面は、前記第2の内面よりも前記表裏面に対する角度が垂直に近くなっており、
前記第1及び第2の側面電極膜は、前記第2の内面電極膜よりも薄い音叉型圧電振動片。 - 請求項1又は2に記載された音叉型圧電振動片において、
前記第1の側面は、前記表裏面の間隔によって定義される前記振動腕の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されてなる音叉型圧電振動片。 - 請求項3に記載された音叉型圧電振動片において、
前記第1の側面が描く前記山型の高さは、前記第1及び第2の側面の間隔によって定義される前記振動腕の幅の、0%超12.5%以下である音叉型圧電振動片。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載された音叉型圧電振動片において、
前記基部及び前記一対の振動腕は、水晶から構成され、結晶方位について、前記表裏面がZ軸方向を向き、前記第1の側面がX軸の+方向を向き、前記第2の側面がX軸の−方向を向くように構成されてなる音叉型圧電振動片。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載された音叉型圧電振動片において、
それぞれの前記振動腕は、
前記第1及び第2の側面の間隔によって定義される幅が、前記基部から先端に向けて細くなる第1のテーパ部と、
前記第1のテーパ部よりも前記先端に近い位置に、前記幅が前記第1のテーパ部から前記先端に向けて太くなる第2のテーパ部と、
を含む音叉型圧電振動片。 - 請求項6に記載された音叉型圧電振動片において、
それぞれの前記振動腕は、前記第1及び第2のテーパ部が接続される幅変更点が前記溝
よりも前記先端近くに位置するように形成されてなる音叉型圧電振動片。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載された音叉型圧電振動片において、
前記励振電極膜は、100Å以上300Å以下の厚みを有する下地のCr膜と、前記Cr膜上に形成された200Å以上500Å以下の厚みを有するAu膜と、を含む音叉型圧電振動片。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載された音叉型圧電振動片において、
前記基部から前記一対の振動腕の延びる方向とは交差方向であってそれぞれ相互に反対方向に延び、前記一対の振動腕の延びる方向に屈曲してさらに延びる一対の支持腕をさらに含み、
前記基部には、前記表裏面と同じ側の面に括れた形状が表れるように、相互に対向方向に一対の切り込みが形成され、
前記一対の切り込みは、それぞれ、前記一対の支持腕が屈曲して延びる方向の側で前記一対の支持腕に隣接して前記基部に形成されてなる音叉型圧電振動片。
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