JP5057122B2 - 圧電振動片および圧電振動子 - Google Patents
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基部と、
前記基部からそれぞれ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、前記表裏面の両側に接続される側面と、を有し、
前記表裏面には、それぞれ、前記振動腕の長手方向に延びる溝が形成され、
前記溝は、前記側面と背中合わせに延びる内面を含み、
前記一対の振動腕は、前記側面が相互に接近及び離隔するように屈曲振動し、最も大きく屈曲する第1の屈曲部を前記基部との接続部に有し、前記接続部の次に大きく屈曲する第2の屈曲部を前記溝の長さ方向の中間部が形成されている部分に有し、
前記側面と前記内面の間隔は、前記第2の屈曲部において最も大きい。本発明によれば、二番目に最も大きく屈曲する第2の屈曲部において、側面と内面の間隔が最も大きい。これによって、第2の屈曲部の屈曲が抑えられる。第2の屈曲部での屈曲が高調波の振動を生じさせることが明らかになっており、その屈曲が抑えられるので、高調波の発生を防止することができる。また、溝の形成によって基本波のCI値を下げることができる。
前記第1の屈曲部は、基本波モードおよび2次高調波モードにおいて最も大きく屈曲する部分であり、
前記第2の屈曲部は、2次高調波モードにおいて、前記接続部の次に大きく屈曲する部分であることを特徴とする。
それぞれの前記振動腕は、前記第2の屈曲部で前記側面に外凸部を有してもよい。
前記溝は、前記第2の屈曲部で前記内面に内凸部を有してもよい。
前記溝は、前記振動腕の長さの80%以上の長さを有してもよい。
前記溝は、長さ方向の全てにわたって深さが均一であってもよい。
前記溝は、前記第2の屈曲部で最も深さが浅くてもよい。
前記圧電振動片は、
基部と、
前記基部からそれぞれ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、前記表裏面の両側に接続される側面と、を有し、
前記表裏面には、それぞれ、前記振動腕の長手方向に延びる溝が形成され、
前記溝は、前記側面と背中合わせに延びる内面を含み、
前記一対の振動腕は、前記側面が相互に接近及び離隔するように屈曲振動し、最も大きく屈曲する第1の屈曲部を前記基部との接続部に有し、前記接続部の次に大きく屈曲する第2の屈曲部を前記溝の長さ方向の中間部が形成されている部分に有し、
前記側面と前記内面の間隔は、前記第2の屈曲部において最も大きい、
ことを特徴とする。本発明によれば、二番目に最も大きく屈曲する第2の屈曲部において、側面と内面の間隔が最も大きい。これによって、第2の屈曲部の屈曲が抑えられる。第2の屈曲部での屈曲が高調波の振動を生じさせることが明らかになっており、その屈曲が抑えられるので、高調波の発生を防止することができる。また、溝の形成によって基本波のCI値を下げることができる。
前記圧電振動片の前記第1の屈曲部は、基本波モードおよび2次高調波モードにおいて最も大きく屈曲する部分であり、
前記圧電振動片の前記第2の屈曲部は、2次高調波モードにおいて、前記接続部の次に大きく屈曲する部分である、
ことを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る圧電振動片(音叉型圧電振動片)を示す平面図である。なお、圧電振動片の底面図は平面図と対称に表れる。圧電振動片は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料からなる。圧電振動片は、基部12と、基部12から延びる一対の振動腕14と、を含む。
図7(A)及び図7(B)は、本発明の第1の実施の形態に係る圧電振動片の変形例を示す平面図である。詳しくは、図7(A)は図2の変形例であり、図7(B)は図3の変形例である。この変形例では、溝130の第1及び第2の内面131,132が表裏面116に対して垂直になっている。この形状は、溝130の形成にドライエッチングを適用することで可能となる。また、内凸部134の形成によって、溝130の幅が狭くなっているが、溝130の深さは長さ方向の全てにわたって均一になっている。これも、ドライエッチングを適用したことに起因する。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る圧電振動片を示す平面図である。図9は、図8に示す圧電振動片のIX−IX線断面拡大図である。本実施の形態では、振動腕214は、第2の屈曲部220で、第1及び第2の側面221,222に外凸部260を有している。本実施の形態でも、二番目に最も大きく屈曲する第2の屈曲部220において、第1の側面及び第1の内面221,231の間隔並びに第2の側面及び第2の内面222,232の間隔が、他の部分よりも大きくなっているので、第2の屈曲部220の屈曲が抑えられる。これにより、高調波の発生を防止することができる。その他の構成及び製造方法は、第1の実施の形態で説明した内容が該当する。
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る圧電振動片を示す平面図である。図11は、図10に示す圧電振動片のXI−XI線断面拡大図である。本実施の形態では、振動腕314は、第2の屈曲部320で、第1及び第2の内面331,332に内凸部334を有し、かつ、第1及び第2の側面321,322に外凸部360を有している。本実施の形態でも、第2の屈曲部320の屈曲が抑えられるので、高調波の発生を防止することができる。その他の構成及び製造方法は、第1の実施の形態で説明した内容が該当する。
図12は、本実施の形態に係る音叉型圧電振動片が収納された音叉型圧電振動子を示す上面図であり、図13は、図12に示す音叉型圧電振動子のXIII−XIII線断面図である。
360…外凸部
Claims (4)
- 基部と、
前記基部からそれぞれ延びており、相互に反対を向いている表裏面を有し、前記表裏面それぞれに長手方向に延びている溝を備えている一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に配置されている励振電極膜と、
を含み、
前記振動腕は屈曲振動するものであり、
前記振動腕が最も大きく屈曲する第1の屈曲部は、前記振動腕と前記基部との接続部であり、
前記振動腕が前記第1の屈曲部の次に大きく屈曲する第2の屈曲部は、前記溝の内面に、前記溝の幅を狭めるように前記溝の両側がそれぞれ突出している内凸部を備えている部分である、圧電振動片。 - 請求項1において、
前記振動腕の前記内凸部を備えている位置の側面において、前記側面を突出させた外凸部を備えている、圧電振動片。 - 請求項1または2において、
前記溝の深さは、前記内凸部を備えている部分の深さが最も浅い、圧電振動片。 - パッケージと、前記パッケージに導電性接着剤を介して電気的機械的に接続されており、かつ前記パッケージに収容される圧電振動片と、前記パッケージの上面を封止している蓋体と、を有している圧電振動子であって、
前記圧電振動片は、
基部と、
前記基部からそれぞれ延びており、相互に反対を向いている表裏面を有し、前記表裏面それぞれに長手方向に延びている溝を備えている一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に配置されている励振電極膜と、
を含み、
前記振動腕は屈曲振動するものであり、
前記振動腕が最も大きく屈曲する第1の屈曲部は、前記振動腕と前記基部との接続部であり、
前記振動腕が前記第1の屈曲部の次に大きく屈曲する第2の屈曲部は、前記溝の内面に、前記溝の幅を狭めるように前記溝の両側がそれぞれ突出している内凸部を備えている部分である、圧電振動子。
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