JP5387867B2 - Vibrating piece - Google Patents

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Description

本発明は、圧電振動片に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece.

基部から延びる一対の振動腕を有する圧電振動片において、基部に切り込みを形成することによって、振動腕からの振動が基部に伝わり難くすることが知られている(特許文献1)。これによれば、基部におけるパッケージとの固定部分に振動が伝わること(振動漏れ)を防止してCI値の安定化を図ることができる。ただし、切り込みを形成すると振動漏れを防止する代わりに曲げ強さが低下し、落下衝撃に対する強度が低下するのでその対策が必要である。   In a piezoelectric vibrating piece having a pair of vibrating arms extending from a base, it is known that a vibration is not easily transmitted to the base by forming a notch in the base (Patent Document 1). According to this, it is possible to prevent the vibration from being transmitted (vibration leakage) to the fixed portion of the base portion with the package and to stabilize the CI value. However, when the cut is formed, instead of preventing vibration leakage, the bending strength is lowered and the strength against the drop impact is lowered.

特開2002−261575号公報JP 2002-261575 A

本発明の目的は、曲げ強さを大きくし、落下衝撃に対する強度低下を最小限に抑えて振動漏れを防止することにある。   It is an object of the present invention to prevent vibration leakage by increasing bending strength and minimizing a decrease in strength against a drop impact.

(1)本発明に係る圧電振動片は、
表裏面に括れた形状が表れるように1つの直線に沿って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を挟んで両側に位置する第1及び第2の部分と、前記一対の切り込みの間で前記第1及び第2の部分を接続する接続部と、を含む基部と、
前記第1の部分から前記表裏面に平行に延びる一対の振動腕と、
を有し、
前記接続部は、前記表裏面に直交するとともに前記1つの直線を含む断面において、矩形の両側に三角形を接続した形、矩形の両側に半円を接続した形、ひし形及び円形からなるグループの形状のうちいずれか1つの形状である。本発明によれば、接続部の断面が上述した形状になっているので、接続部は、表裏面が向く方向には変形しやすく、これに直交する方向には変形しにくい。また、前記直交する方向は曲げ強さが大きい。このことは、それぞれの方向の断面二次モーメント及び断面係数を計算することにより明らかにすることができる。(詳しくは後述する)。したがって、表裏面が向く方向の曲がりやすさによって振動漏れを防止しすることができ、一方では、表裏面方向に直交する方向の曲げ強さを大きくすることによって、落下衝撃に対する強度を向上することができる。
(2)この圧電振動片において、
前記基部の前記第2の部分から延びる一対の支持腕をさらに含んでもよい。
(3)この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、前記基部から前記一対の振動腕が前記Y軸に沿って延びるように構成されてもよい。
(4)この圧電振動片において、
前記接続部に、前記表裏面に貫通する貫通穴が形成されてもよい。
(1) The piezoelectric vibrating piece according to the present invention is
A pair of cuts are formed in opposite directions along one straight line so that a shape confined on the front and back surfaces appears, and the first and second parts located on both sides of the pair of cuts, and the pair of cuts A connecting portion connecting the first and second portions between the base portion,
A pair of vibrating arms extending parallel to the front and back surfaces from the first portion;
Have
In the cross section orthogonal to the front and back surfaces and including the one straight line, the connecting portion has a shape in which a triangle is connected to both sides of the rectangle, a shape in which semicircles are connected to both sides of the rectangle, a shape of a group consisting of a rhombus and a circle Is one of the shapes. According to the present invention, since the cross section of the connecting portion has the shape described above, the connecting portion is easily deformed in the direction in which the front and back surfaces are directed, and is not easily deformed in the direction orthogonal thereto. The orthogonal direction has a high bending strength. This can be clarified by calculating the section moment of inertia and section modulus in each direction. (Details will be described later). Therefore, vibration leakage can be prevented by the ease of bending in the direction where the front and back faces, and on the other hand, the strength against drop impact can be improved by increasing the bending strength in the direction perpendicular to the front and back directions. Can do.
(2) In this piezoelectric vibrating piece,
A pair of support arms extending from the second portion of the base may be further included.
(3) In this piezoelectric vibrating piece,
The base and the pair of vibrating arms are made of quartz, and the crystal orientation is such that the front and back surfaces face the Z-axis direction, and the pair of vibrating arms extends from the base along the Y-axis. Also good.
(4) In this piezoelectric vibrating piece,
A through hole penetrating the front and back surfaces may be formed in the connection portion.

図1は、本発明の実施の形態に係る圧電振動片を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a piezoelectric vibrating piece according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す圧電振動片のII−II線断面拡大図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 1 taken along the line II-II. 図3は、図2に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a rectangular cross section in which the cross sectional secondary moment Iz is the same as the cross section shown in FIG. 図4は、図1に示す圧電振動片のIV−IV線断面拡大図である。4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 図5は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibrating piece according to the present embodiment. 図6(A)は、本発明の実施の形態の第1の変形例を示す図であり、図6(B)は、図6(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。6A is a diagram showing a first modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 6B has the same cross-sectional secondary moment Iz as the cross-section shown in FIG. 6A. It is a figure which shows a rectangular cross section. 図7(A)は、本発明の実施の形態の第2の変形例を示す図であり、図7(B)は、図7(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing a second modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 7B has the same cross-sectional secondary moment Iz as the cross-section shown in FIG. It is a figure which shows a rectangular cross section. 図8(A)は、本発明の実施の形態の第3の変形例を示す図であり、図8(B)は、図8(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a third modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 8B has the same cross-sectional secondary moment Iz as the cross-section shown in FIG. 8A. It is a figure which shows a rectangular cross section. 図9は、本発明の実施の形態の第4の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fourth modification of the embodiment of the present invention.

図1は、本発明の実施の形態に係る圧電振動片を示す平面図である。なお、底面図は平面図と対称に表れる。圧電振動片(例えば音叉型圧電振動片)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。圧電振動片を水晶から構成する場合、水晶ウエハは、X軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、Z軸を中心に時計回りに0度ないし5度の範囲で回転して切り出した水晶Z板を所定の厚みに切断研磨して得られるものを用いる。圧電振動片は、基部10と、基部10から延びる一対の振動腕12と、を含む。   FIG. 1 is a plan view showing a piezoelectric vibrating piece according to an embodiment of the present invention. The bottom view appears symmetrically with the plan view. The piezoelectric vibrating piece (for example, a tuning fork type piezoelectric vibrating piece) is made of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate. When the piezoelectric vibrating piece is made of quartz, the quartz wafer is cut out by rotating in the range of 0 to 5 degrees clockwise around the Z axis in an orthogonal coordinate system composed of the X, Y, and Z axes. A crystal Z plate obtained by cutting and polishing to a predetermined thickness is used. The piezoelectric vibrating piece includes a base portion 10 and a pair of vibrating arms 12 extending from the base portion 10.

基部10には、表裏面に括れた形状が表れるように1つの直線に沿って対向方向に一対の切り込み14が形成されている。基部10は、一対の切り込み14を挟んで両側に位置する第1及び第2の部分16,18と、一対の切り込み14の間で第1及び第2の部分16,18を接続する接続部20と、を含む。切り込み14によって、振動腕12の振動の伝達が遮断されるので、振動が基部10や支持腕30を介して外部に伝わること(振動漏れ)を抑制し、CI値の上昇を防止することができる。切り込み14の長さ(深さ)は、基部10の強度を確保できる範囲で長い(深い)ほど、振動漏れ抑制効果は大きい。一対の切り込み14の間の幅(接続部20の幅)は、一対の振動腕12の対向する側面の間隔よりも小さくしてもよいし大きくしてもよいし、一対の振動腕12の相互に反対を向く側面の距離よりも小さくしてもよいし大きくしてもよい。   The base 10 is formed with a pair of cuts 14 in the opposing direction along one straight line so that a shape confined to the front and back surfaces appears. The base portion 10 includes first and second portions 16 and 18 positioned on both sides of the pair of cuts 14 and a connection portion 20 that connects the first and second portions 16 and 18 between the pair of cuts 14. And including. Since the transmission of the vibration of the vibrating arm 12 is blocked by the notch 14, it is possible to suppress the vibration from being transmitted to the outside (vibration leakage) through the base 10 and the support arm 30 and to prevent the CI value from increasing. . As the length (depth) of the cut 14 is longer (deeper) within a range in which the strength of the base 10 can be secured, the vibration leakage suppressing effect is larger. The width between the pair of cuts 14 (the width of the connecting portion 20) may be smaller or larger than the distance between the opposing side surfaces of the pair of vibrating arms 12, or the mutual distance between the pair of vibrating arms 12. The distance may be smaller or larger than the distance of the side surface facing the opposite direction.

図2は、図1に示す圧電振動片のII−II線断面拡大図である。すなわち、図2には、接続部20の、表裏面に直交するとともに1つの直線(II−II線)を含む断面が示されている。この断面において、接続部20は、矩形の両側(その対向辺)に三角形(その辺)を接続した形をなしている。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 1 taken along the line II-II. That is, FIG. 2 shows a cross section of the connecting portion 20 that is orthogonal to the front and back surfaces and includes one straight line (II-II line). In this cross section, the connecting portion 20 has a shape in which a triangle (its side) is connected to both sides of the rectangle (the opposite side).

本実施の形態によれば、接続部20の断面が上述した形状になっているので、接続部20は、表裏面が向く方向には変形しやすく、これに直交する方向には変形しにくい。このことは、それぞれの方向の断面二次モーメント及び断面係数を計算すると明らかである。接続部20の一例についての計算結果を次の表に示す。   According to the present embodiment, since the cross section of the connecting portion 20 has the shape described above, the connecting portion 20 is easily deformed in the direction in which the front and back surfaces are directed, and is not easily deformed in a direction perpendicular to the front and back surfaces. This is apparent when calculating the sectional moment of inertia and section modulus in each direction. The calculation results for one example of the connection unit 20 are shown in the following table.

表1において、W1は接続部20の矩形部分の幅であり、W2は接続部20の三角形部分の幅(矩形部分からの突出長さ)であり、D1は接続部20の厚みである。断面二次モーメント及び断面係数の計算において、結晶の方位に対応するように、接続部20の幅方向をX軸方向とし、厚み方向をZ軸方向とする。   In Table 1, W1 is the width of the rectangular portion of the connecting portion 20, W2 is the width of the triangular portion of the connecting portion 20 (projecting length from the rectangular portion), and D1 is the thickness of the connecting portion 20. In the calculation of the secondary moment of section and the section modulus, the width direction of the connecting portion 20 is the X-axis direction and the thickness direction is the Z-axis direction so as to correspond to the crystal orientation.

この接続部20では、Z軸方向の断面二次モーメントIzは1.54×10μmである。断面二次モーメントIzは、Z軸方向の変形のしやすさを表している。一方、X軸方向の変形しやすさを表す断面二次モーメントIxは、8.155×10μmである。 In the connection portion 20, the cross-sectional secondary moment Iz in the Z-axis direction is 1.54 × 10 7 μm 4 . The cross-sectional secondary moment Iz represents the ease of deformation in the Z-axis direction. On the other hand, the cross-sectional secondary moment Ix representing the ease of deformation in the X-axis direction is 8.155 × 10 7 μm 4 .

図3は、図2に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。図3に示す例では、X軸方向の断面二次モーメントIxは、表1に示すように5.28×10μmである。 FIG. 3 is a diagram showing a rectangular cross section in which the cross sectional secondary moment Iz is the same as the cross section shown in FIG. In the example shown in FIG. 3, the cross-sectional secondary moment Ix in the X-axis direction is 5.28 × 10 7 μm 4 as shown in Table 1.

つまり、図2及び図3に示す断面形状を比較すると、図2に示す形状の方が、X軸方向の断面二次モーメントが大きい。すなわち、表裏面が向く方向の変形しやすさ(Iz)が同じ場合、長方形の断面形状と比較して、本実施の形態に係る接続部20の断面形状は、表裏面が向く方向に直交する方向には変形しにくい。   That is, when the cross-sectional shapes shown in FIGS. 2 and 3 are compared, the cross-sectional secondary moment in the X-axis direction is larger in the shape shown in FIG. That is, when the ease of deformation (Iz) in the direction in which the front and back surfaces are directed is the same, the cross-sectional shape of the connecting portion 20 according to the present embodiment is orthogonal to the direction in which the front and back surfaces are directed, compared to the rectangular cross-sectional shape. Hard to deform in the direction.

断面係数Zxは、Z軸方向の曲げ強さを示す値である。これによって図2及び図3に示す断面形状を比較しても、断面二次モーメントと同様、図2のZxの方が大きくなる。すなわち、Izが同じ場合、長方形の断面形状よりも、本実施の形態に係る接続部20は、表裏面が向く方向に直交する方向には曲げ強さが大きく、つまり、落下衝撃に対する強度が高い。   The section modulus Zx is a value indicating the bending strength in the Z-axis direction. As a result, even if the cross-sectional shapes shown in FIGS. 2 and 3 are compared, Zx in FIG. That is, when Iz is the same, the connecting portion 20 according to the present embodiment has a higher bending strength in a direction orthogonal to the direction in which the front and rear surfaces face, that is, the strength against a drop impact is higher than the rectangular cross-sectional shape. .

したがって、本実施の形態によれば、表裏面が向く方向の曲がりやすさ(応力の集中)によって振動漏れを防止し、これに直交する方向の曲げ強さを高めることができ、X軸方向の落下衝撃に対する強度を向上することができる。   Therefore, according to the present embodiment, vibration leakage is prevented by the ease of bending (stress concentration) in the direction in which the front and rear surfaces face, and the bending strength in the direction orthogonal to this can be increased. Strength against drop impact can be improved.

図4は、図1に示す圧電振動片のIV−IV線断面拡大図である。一対の振動腕12は、基部10の第1の部分16から表裏面に平行に延びる。振動腕12は、相互に反対を向く表裏面と、表裏面を両側で接続する第1及び第2の側面22,24と、を有する。圧電振動片を水晶から構成する場合、結晶方位について、第1の側面22がX軸の+方向を向き、第2の側面24がX軸の−方向を向き、基部10から+Y軸に沿って延びるように構成する。   4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. The pair of vibrating arms 12 extends in parallel to the front and back surfaces from the first portion 16 of the base 10. The resonating arm 12 has front and back surfaces that are opposite to each other, and first and second side surfaces 22 and 24 that connect the front and back surfaces on both sides. When the piezoelectric vibrating piece is made of crystal, with respect to crystal orientation, the first side surface 22 faces the + direction of the X axis, the second side surface 24 faces the − direction of the X axis, and extends from the base 10 along the + Y axis. Configure to extend.

一方(図4で左側)の振動腕12の第1の側面22と他方(図4で右側)の振動腕12の第2の側面24が対向するように並列している。第1の側面22は、表裏面の間隔によって定義される振動腕12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る。第1の側面22が描く山型の高さは、第1及び第2の側面22,24の間隔によって定義される振動腕12の幅の、0%超12.5%以下である。   The first side surface 22 of one (left side in FIG. 4) and the second side surface 24 of the other (right side in FIG. 4) vibration arm 12 are arranged in parallel. The first side surface 22 is formed to have a mountain shape that increases in the center direction of the thickness of the vibrating arm 12 defined by the distance between the front and back surfaces. The height of the mountain shape drawn by the first side surface 22 is more than 0% and not more than 12.5% of the width of the vibrating arm 12 defined by the distance between the first and second side surfaces 22 and 24.

振動腕12は、基部10に接続される根本部において、基部10側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で基部10に接続するので剛性が高くなっている。振動腕12は、第1及び第2の側面22,24の間隔によって定義される幅が、基部10から先端に向けて細くなっている。このようなテーパを形成することにより、振動腕12は振動しやすくなっている。ただし、振動腕12は、先端に近い位置で、幅が先端に向けて太くなるように逆テーパが付けられている。逆テーパを付けることで、先端部分が錘の機能を果たすので、振動周波数を低くすることができる。テーパから逆テーパに反転する位置が長溝26よりも先端近くに位置するように、振動腕12は形成されている。   The resonating arm 12 is wide at the base portion connected to the base portion 10 toward the base portion 10 and is connected to the base portion 10 with a wide width, so that the rigidity is high. The width defined by the distance between the first and second side surfaces 22 and 24 of the vibrating arm 12 is narrowed from the base 10 toward the tip. By forming such a taper, the vibrating arm 12 is easily vibrated. However, the resonating arm 12 is reverse-tapered at a position close to the tip so that the width increases toward the tip. By applying the reverse taper, the tip portion functions as a weight, so that the vibration frequency can be lowered. The vibrating arm 12 is formed so that the position where the taper is reversed to the reverse taper is located closer to the tip than the long groove 26.

振動腕12には、表裏面に、長手方向に延びる長溝26がそれぞれ形成されている。長溝26によって振動腕12が動きやすくなって効率的に振動するのでCI値を下げることができる。長溝26は、振動腕12の長さの50〜70%の長さを有する。また、長溝26は、振動腕12の幅の60〜90%の幅を有する。   In the vibrating arm 12, long grooves 26 extending in the longitudinal direction are formed on the front and back surfaces, respectively. Since the long arm 26 makes the vibrating arm 12 easy to move and vibrates efficiently, the CI value can be lowered. The long groove 26 has a length of 50 to 70% of the length of the vibrating arm 12. The long groove 26 has a width of 60 to 90% of the width of the vibrating arm 12.

長溝26は、第1の側面22と背中合わせに延びる第1の内面と、第2の側面24と背中合わせに延びる第2の内面と、を含む。第1の内面は第2の内面よりも、表裏面に対する角度が垂直に近くなっている。第1の内面は平坦面であってもよい。第2の内面も平坦面であってもよいが、図4に示す例では、異なる角度の面が接続されてなる。第1及び第2の側面22,24は、第2の内面よりも表裏面に対する角度(表裏面と接続する部分の角度)が垂直に近くなっている。   The long groove 26 includes a first inner surface that extends back to back with the first side surface 22, and a second inner surface that extends back to back with the second side surface 24. The angle with respect to the front and back surfaces of the first inner surface is closer to that of the second inner surface. The first inner surface may be a flat surface. The second inner surface may also be a flat surface, but in the example shown in FIG. 4, surfaces with different angles are connected. The first and second side surfaces 22 and 24 have an angle with respect to the front and back surfaces (an angle of a portion connected to the front and back surfaces) closer to vertical than the second inner surface.

圧電振動片は、基部10の第2の部分18から延びる一対の支持腕30を有する。一対の支持腕30は、基部10から一対の振動腕12が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、一対の振動腕12の延びる方向に屈曲してさらに延びる。屈曲することで、支持腕30は小型化される。支持腕30は、図示しないパッケージなどに取り付けられる部分であり、支持腕30で取り付けられることによって、振動腕12及び基部10は浮いた状態になる。   The piezoelectric vibrating piece has a pair of support arms 30 extending from the second portion 18 of the base 10. The pair of support arms 30 extend in directions opposite to the direction in which the pair of vibrating arms 12 extend from the base portion 10 and extend in directions opposite to each other, and further bend and extend in the direction in which the pair of vibrating arms 12 extend. By bending, the support arm 30 is reduced in size. The support arm 30 is a part that is attached to a package (not shown) or the like, and the vibration arm 12 and the base 10 are in a floating state by being attached by the support arm 30.

振動腕12には、励振電極膜40が形成されている。励振電極膜40は、100Å以上300Å以下の厚みを有する下地のCr膜と、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、を含む多層構造であってもよい。Cr膜は水晶との密着性が高く、Au膜は電気抵抗が低く酸化し難いことで知られている。   An excitation electrode film 40 is formed on the vibrating arm 12. The excitation electrode film 40 may have a multilayer structure including a base Cr film having a thickness of 100 to 300 mm and an Au film having a thickness of 200 to 500 mm formed on the Cr film. It is known that the Cr film has high adhesion to quartz, and the Au film has low electrical resistance and is difficult to oxidize.

励振電極膜40は、表裏面にそれぞれ形成された表裏電極膜(複数の表電極膜と複数の裏電極膜)と、第1及び第2の側面22,24にそれぞれ形成された第1及び第2の側面電極膜と、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、を含む。なお、複数の表電極膜は相互に電気的に分離され、複数の裏電極膜は相互に電気的に分離されている。   The excitation electrode film 40 includes front and back electrode films (a plurality of front electrode films and a plurality of back electrode films) formed on the front and back surfaces, and first and second surfaces formed on the first and second side surfaces 22 and 24, respectively. Two side surface electrode films, and first and second inner surface electrode films formed on the first and second inner surfaces, respectively. The plurality of front electrode films are electrically separated from each other, and the plurality of back electrode films are electrically separated from each other.

励振電極膜40によって、第1及び第2の励振電極42,44が構成される。1つの振動腕12において、第1及び第2の励振電極42,44間に電圧を印加して、振動腕12の第1及び第2の側面22,24を伸縮させることで振動腕12を振動させる。なお、第1及び第2の励振電極42,44は、振動腕12の70%までは、長いほどCI値が下がることが分かっている。   The excitation electrode film 40 constitutes first and second excitation electrodes 42 and 44. In one vibrating arm 12, the voltage is applied between the first and second excitation electrodes 42 and 44, and the first and second side surfaces 22 and 24 of the vibrating arm 12 are expanded and contracted to vibrate the vibrating arm 12. Let It is known that the CI value of the first and second excitation electrodes 42 and 44 decreases as the length increases to 70% of the vibrating arm 12.

第1の励振電極42は、長溝26の第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、表裏面にそれぞれ形成された表裏電極膜と、を含む。1つの長溝26に形成された第1及び第2の内面電極膜は、相互に連続的に形成されて電気的に接続されている。さらに、1つの長溝26に形成された第1及び第2の内面電極膜は、表裏電極膜の一方(例えば、表面に形成された長溝26に形成された第1及び第2の内面電極膜に対応するのは表電極膜)と連続的に形成されて電気的に接続されている。また、表裏面の一方(例えば表面)の長溝26に形成された第1及び第2の内面電極膜並びにこれらに電気的に接続する表裏電極膜の一方(例えば表電極膜)と、表裏面の他方(例えば裏面)の長溝26に形成された第1及び第2の内面電極膜並びにこれらに電気的に接続する表裏電極膜の他方(例えば裏電極膜)と、は電気的に接続されている。すなわち、表裏面それぞれに形成された一対の第1の励振電極42は電気的に接続されている。一方の振動腕12に形成された一対の第1の励振電極42は、基部10上の表裏面それぞれに形成された引き出し電極48に接続され、これらの引き出し電極48が、他方の振動腕12の第1又は第2の側面電極膜に接続されることで電気的に接続される。   The first excitation electrode 42 includes first and second inner surface electrode films formed on the first and second inner surfaces of the long groove 26, and front and back electrode films respectively formed on the front and back surfaces. The first and second inner surface electrode films formed in one long groove 26 are continuously formed and electrically connected to each other. Further, the first and second inner surface electrode films formed in one long groove 26 are formed on one of the front and back electrode films (for example, the first and second inner surface electrode films formed in the long groove 26 formed on the surface). Corresponding to the surface electrode film) is formed continuously and electrically connected. Further, the first and second inner surface electrode films formed in the long groove 26 on one of the front and back surfaces (for example, the front surface) and one of the front and back electrode films (for example, the front electrode film) electrically connected to these, The first and second inner surface electrode films formed in the other (for example, the back surface) long groove 26 and the other of the front and back electrode films (for example, the back electrode film) electrically connected thereto are electrically connected. . That is, the pair of first excitation electrodes 42 formed on the front and back surfaces are electrically connected. The pair of first excitation electrodes 42 formed on one vibrating arm 12 is connected to extraction electrodes 48 formed on the front and back surfaces of the base 10, and these extraction electrodes 48 are connected to the other vibrating arm 12. Electrical connection is established by connecting to the first or second side electrode film.

第2の励振電極44は、第1及び第2の側面22,24に形成された第1及び第2の側面電極膜と、表裏面に形成された表裏電極膜を含む。詳しくは、第1の側面電極膜に連続するように表裏電極膜が形成され、同様に、第2の側面電極膜に連続するように他の表裏電極膜が形成されている。また、第1及び第2の側面電極膜は電気的に接続されている。その電気的接続は、振動腕12の長溝26が形成されていない部分(例えば先端部)において、表裏面の少なくとも一方(あるいは両方)上に形成された接続電極46によってなされている。   The second excitation electrode 44 includes first and second side surface electrode films formed on the first and second side surfaces 22 and 24, and front and back electrode films formed on the front and back surfaces. Specifically, front and back electrode films are formed so as to be continuous with the first side electrode film, and similarly, other front and back electrode films are formed so as to be continuous with the second side electrode film. The first and second side electrode films are electrically connected. The electrical connection is made by a connection electrode 46 formed on at least one (or both) of the front and back surfaces of the vibrating arm 12 where the long groove 26 is not formed (for example, the tip).

一方の振動腕12に形成された第1の励振電極42と、他方の振動腕12に形成された第2の励振電極44と、は基部10上の引き出し電極48で電気的に接続されている。引き出し電極48は、第2の励振電極44が形成される振動腕12の隣に並ぶ支持腕30上に至るまで形成されている。引き出し電極48は、支持腕30の表裏面(あるいはさらに側面)に形成してもよい。支持腕30上で、引き出し電極48を外部との電気的接続部にすることができる。   The first excitation electrode 42 formed on one vibrating arm 12 and the second excitation electrode 44 formed on the other vibrating arm 12 are electrically connected by a lead electrode 48 on the base 10. . The extraction electrode 48 is formed up to the support arm 30 arranged next to the vibrating arm 12 on which the second excitation electrode 44 is formed. The extraction electrode 48 may be formed on the front and back surfaces (or further side surfaces) of the support arm 30. On the support arm 30, the extraction electrode 48 can be used as an electrical connection portion with the outside.

図5は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。図5に示すように、一方の振動腕12の第1及び第2の励振電極42,44に電圧が印加され、他方の振動腕12の第1及び第2の励振電極42,44に電圧が印加される。ここで、一方の振動腕12の第1の励振電極42と他方の振動腕12の第2の励振電極44が同じ電位(図5の例では+電位)となり、一方の振動腕12の第2の励振電極44と他方の振動腕12の第1の励振電極42が同じ電位(図5の例では−電位)となるように、第1の励振電極42及び第2の励振電極44は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。印加電圧によって、図5に矢印で示すように電界が発生し、これにより、振動腕12は、互いに逆相振動となるように(振動腕12の先端側が互いに接近・離間するように)励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように交番電圧が調整されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibrating piece according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, a voltage is applied to the first and second excitation electrodes 42 and 44 of one vibrating arm 12, and a voltage is applied to the first and second excitation electrodes 42 and 44 of the other vibrating arm 12. Applied. Here, the first excitation electrode 42 of one vibrating arm 12 and the second excitation electrode 44 of the other vibrating arm 12 have the same potential (+ potential in the example of FIG. 5), and the second excitation electrode 12 of one vibrating arm 12 has the second potential. The first excitation electrode 42 and the second excitation electrode 44 are crossed so that the first excitation electrode 42 and the first excitation electrode 42 of the other vibrating arm 12 have the same potential (-potential in the example of FIG. 5). It is connected to an AC power supply by wiring, and an alternating voltage as a drive voltage is applied. An electric field is generated by the applied voltage as shown by an arrow in FIG. 5, whereby the vibrating arms 12 are excited so as to be in opposite-phase vibrations (so that the distal ends of the vibrating arms 12 approach and separate from each other). Bends and vibrates. The alternating voltage is adjusted so as to vibrate in the basic mode.

(第1の変形例)
図6(A)は、本発明の実施の形態の第1の変形例を示す図である。この変形例では、接続部120が、表裏面に直交するとともに1つの直線を含む断面において、ひし形である。この場合であっても、上述した実施の形態と同じ効果が得られることが計算から明らかである。図6(B)は、図6(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。計算結果を表2に示す。
(First modification)
FIG. 6A is a diagram showing a first modification of the embodiment of the present invention. In this modification, the connecting portion 120 has a rhombus shape in a cross section orthogonal to the front and back surfaces and including one straight line. Even in this case, it is clear from the calculation that the same effect as the above-described embodiment can be obtained. FIG. 6B is a diagram showing a rectangular cross section in which the cross section secondary moment Iz is the same as the cross section shown in FIG. The calculation results are shown in Table 2.

(第2の変形例)
図7(A)は、本発明の実施の形態の第2の変形例を示す図である。この変形例では、接続部220が、表裏面に直交するとともに1つの直線を含む断面において、矩形の両側に半円を接続した形である。この場合であっても、上述した実施の形態と同じ効果が得られることが計算から明らかである。図7(B)は、図7(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。計算結果を表3に示す。
(Second modification)
FIG. 7A is a diagram showing a second modification of the embodiment of the present invention. In this modification, the connecting portion 220 has a shape in which semicircles are connected to both sides of a rectangle in a cross section orthogonal to the front and back surfaces and including one straight line. Even in this case, it is clear from the calculation that the same effect as the above-described embodiment can be obtained. FIG. 7B is a diagram showing a rectangular cross section in which the cross sectional secondary moment Iz is the same as that shown in FIG. Table 3 shows the calculation results.

(第3の変形例)
図8(A)は、本発明の実施の形態の第3の変形例を示す図である。この変形例では、接続部320が、表裏面に直交するとともに1つの直線を含む断面において円形である。この場合であっても、上述した実施の形態と同じ効果が得られることが計算から明らかである。図8(B)は、図8(A)に示す断面と断面二次モーメントIzが同じになる長方形の断面を示す図である。計算結果を表4に示す。
(Third Modification)
FIG. 8A is a diagram showing a third modification of the embodiment of the present invention. In this modification, the connection part 320 is circular in the cross section orthogonal to the front and back surfaces and including one straight line. Even in this case, it is clear from the calculation that the same effect as the above-described embodiment can be obtained. FIG. 8B is a diagram showing a rectangular cross section in which the cross sectional secondary moment Iz is the same as the cross section shown in FIG. Table 4 shows the calculation results.

(第4の変形例)
図9は、本発明の実施の形態の第4の変形例を示す図である。この変形例では、接続部420に、表裏面に貫通する貫通穴422が形成されている。貫通穴422は、表裏面に対して垂直な内壁面のみによって形成されている。貫通穴422を形成しても、上述した効果を達成することができる。
(Fourth modification)
FIG. 9 is a diagram showing a fourth modification of the embodiment of the present invention. In this modification, a through hole 422 that penetrates the front and back surfaces is formed in the connection portion 420. The through hole 422 is formed only by an inner wall surface perpendicular to the front and back surfaces. Even if the through hole 422 is formed, the above-described effects can be achieved.

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、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、あるいは目的及び結果が同一の構成)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 is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, 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 purposes and results). 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.

10…基部、 12…振動腕、 14…切り込み、 16…第1の部分、 18…第2の部分、 20…接続部、 22…第1の側面、 24…第2の側面、 26…長溝、 30…支持腕、 40…励振電極膜、 42…第1の励振電極、 44…第2の励振電極、 46…接続電極、 48…引き出し電極、 120…接続部、 220…接続部、 320…接続部、 420…接続部、 422…貫通穴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base part, 12 ... Vibrating arm, 14 ... Cutting, 16 ... 1st part, 18 ... 2nd part, 20 ... Connection part, 22 ... 1st side surface, 24 ... 2nd side surface, 26 ... Long groove, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Support arm, 40 ... Excitation electrode film | membrane, 42 ... 1st excitation electrode, 44 ... 2nd excitation electrode, 46 ... Connection electrode, 48 ... Extraction electrode, 120 ... Connection part, 220 ... Connection part, 320 ... Connection Part, 420 ... connection part, 422 ... through hole

Claims (4)

第1の部分、第2の部分、および平面視において前記第1の部分と前記第2の部分との間に配置されている接続部と、を有している基部と、
平面視において、前記第1の部分から平行に延びている一対の振動腕と、
を備え、
前記接続部は、平面視において、前記第1の部分、前記接続部および前記第2の部分が並んでいる方向に対して直交している方向の幅が、前記第1の部分および前記第2の部分の幅よりも狭く、
前記接続部は、前記第1の部分、前記接続部および前記第2の部分が並んでいる方向に対して直交している厚さ方向の断面の外形が、
平行に並んでおり前記厚さを規定している第1の辺と第2の辺、
前記厚さの範囲内であって、前記第1の辺の一方の端部と前記第2の辺の一方の端部とに連結しており、前記第1の辺および前記第2の辺から離れる方向に向かって突出するように曲がっている第1の外形部、
および、前記厚さの範囲内であって、前記第1の辺の他方の端部と前記第2の辺の他方の端部とに連結しており、前記第1の辺および前記第2の辺から離れる方向に向かって突出するように曲がっている第2の外形部、
を有している形状である振動片。
A base portion having a first portion, a second portion, and a connection portion disposed between the first portion and the second portion in plan view;
A pair of vibrating arms extending in parallel from the first portion in plan view;
With
The connection portion has a width in a direction orthogonal to a direction in which the first portion, the connection portion, and the second portion are arranged in a plan view, and the first portion and the second portion Narrower than the width of the part,
The connection part has an outer shape of a cross section in a thickness direction orthogonal to a direction in which the first part, the connection part, and the second part are arranged.
A first side and a second side that are parallel and define the thickness;
Within the thickness range, connected to one end of the first side and one end of the second side, from the first side and the second side A first outer portion bent so as to protrude toward the direction of separation;
And within the thickness range, and connected to the other end of the first side and the other end of the second side, and the first side and the second side A second outer portion bent so as to protrude in a direction away from the side;
A shape having a vibration Dohen.
請求項1に記載された振動片において、
前記基部の前記第2の部分から延びている一対の支持腕をさらに含んでいる振動片。
In Dohen vibration according to claim 1,
It said second Dohen vibration are further Nde contains an extending Biteiru pair of support arms from a portion of the base.
請求項1又は請求項2に記載された振動片において、
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、前記厚さの
方向がZ軸方向であり、前記基部から前記一対の振動腕がY軸に沿って延びている振動片。
In Dohen vibration according to claim 1 or claim 2,
The base and the pair of vibrating arms are made of quartz, and the crystal orientation has the thickness
Direction is the Z-axis direction, Dohen vibration of the pair of vibrating arms from the base portion extends along the Y-axis.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載された振動片において、
前記接続部は、前記厚さの方向に沿って貫通している貫通穴を有している振動片。
In Dohen vibration according to any one of claims 1 to 3,
The connecting portion Dohen vibration has a through hole extending through in the direction of the thickness.
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JP2002261575A (en) * 2000-12-25 2002-09-13 Seiko Epson Corp Vibrating piece, vibrator, oscillator and electronic equipment
JP4106540B2 (en) * 2002-08-08 2008-06-25 セイコーエプソン株式会社 Quartz Device, Quartz Vibrating Piece, Quartz Vibrating Piece Manufacturing Method, Cell Phone Device Using Quartz Device, and Electronic Equipment Using Quartz Device
JP4301200B2 (en) * 2004-10-20 2009-07-22 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
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