JP5617392B2 - 振動片、振動子及び発振器 - Google Patents

振動片、振動子及び発振器 Download PDF

Info

Publication number
JP5617392B2
JP5617392B2 JP2010156577A JP2010156577A JP5617392B2 JP 5617392 B2 JP5617392 B2 JP 5617392B2 JP 2010156577 A JP2010156577 A JP 2010156577A JP 2010156577 A JP2010156577 A JP 2010156577A JP 5617392 B2 JP5617392 B2 JP 5617392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating
resonator element
arm
base
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010156577A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012019441A (ja
JP2012019441A5 (ja
Inventor
明法 山田
明法 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010156577A priority Critical patent/JP5617392B2/ja
Priority to CN201110192101.XA priority patent/CN102332889B/zh
Priority to CN201410008939.2A priority patent/CN103731115A/zh
Priority to US13/176,332 priority patent/US8760235B2/en
Publication of JP2012019441A publication Critical patent/JP2012019441A/ja
Publication of JP2012019441A5 publication Critical patent/JP2012019441A5/ja
Priority to US14/284,850 priority patent/US9325278B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5617392B2 publication Critical patent/JP5617392B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0504Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H03H9/0519Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps for cantilever
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21Crystal tuning forks

Description

本発明は、振動片、この振動片を備えた振動子及びこの振動片を備えた発振器に関する。
従来、振動片としては、例えば、一対の振動腕が互いに近づく方向及び離れる方向に交互に屈曲振動する音叉型圧電振動片(以下、振動片という)が広く用いられている。
このような振動片を屈曲振動させたときの振動エネルギーの損失は、CI(クリスタルインピーダンス)値(発振のしやすさの目安となる値で、低いほど発振しやすい)の増加やQ値(振動の状態を現す無次元数であって、この値が大きいほど振動が安定であることを意味する)の低下を招き、性能を劣化させる原因となっていた。
この振動エネルギーの損失の一因としては、熱伝導が考えられている。
図4(a)は、振動片の熱伝導の説明図である。図4(a)に示すように、振動片151は、基部152から延びる2本の互いに平行な振動腕153,154を備えている。
この状態で図示しない電極に所定の電圧を印加すると、振動腕153,154は、互いに離れる方向の振動状態のとき、斜線領域A(振動腕153,154の外側の根元付近)で圧縮応力が作用し、斜線領域B(振動腕153,154の内側の根元付近)で引張り応力が作用する。
一方、振動腕153,154は、互いに近づく振動状態のとき、斜線領域Aで引張り応力が作用し、斜線領域Bで圧縮応力が作用する。
この際、圧縮応力が作用する領域では、温度が上昇し、引張り応力が作用する領域では、温度が下降する。
振動片151は、屈曲振動する振動腕153,154の圧縮応力を受ける圧縮部と引張り応力を受ける伸張部との間で、温度の平衡化のために発生する熱の移動(熱伝導)により、振動エネルギーの損失が生じる。
このような熱伝導により生じるQ値の低下は、熱弾性損失と呼ばれている。
一般に温度差を原因として生じる固体の内部摩擦の場合によく知られた歪みと応力の関係式から、熱弾性損失は、屈曲振動モードの振動片において、振動数が変化したときに、緩和振動数fm=1/2πτ(ここでτは緩和時間)でQ値が極小となる、と説明されている。
このQ値と周波数との関係を一般的に表すと、図4(b)の曲線Fのようになる。同図において、Q値が極小Q0となる周波数が熱緩和周波数f0(=1/2πτ)である。
またf/f0=1を境にして周波数が高い領域(1<f/f0)が断熱的領域となり、周波数が低い領域(f/f0<1)が等温的領域となる。
図5は、従来の振動片の概略構成を示す模式図である。図5(a)は平面図であり、図5(b)は図5(a)のC−C線での断面図である。
図5に示すように、振動片100は、音叉腕(以下、振動腕という)102と音叉基部(以下、基部という)104とを備え、振動腕102の上下面に溝106を設け、この溝106の側面に電極110,112を配置している。
また、振動片100は、電極110,112に対向して振動腕102の側面に極性の異なる電極114,116を配置している(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−39767号公報
上記特許文献1の振動片100は、図5(b)に示すように、振動腕102の圧縮部と伸張部との間の熱伝導経路が溝106によって途中で狭められている。
その結果、振動片100は、圧縮部と伸張部とで温度が平衡状態になるまでの緩和時間τが長くなる。
これにより、振動片100は、図4(b)に示す断熱的領域では、溝106を形成することで、曲線F自体の形状は変化せずに熱緩和周波数f0の低下に伴って、曲線Fが曲線F1の位置まで周波数の低下方向にシフトしたことになる。なお、曲線F1は、溝106に電極が一切形成されていない状態を示している。
この結果、振動片100は、矢印aに示すようにQ値が高くなる。
ところが、振動片100は、溝106に電極110,112を形成すると、曲線Fが曲線F2の位置までシフトし、矢印bに示すようにQ値が低下してしまう。
この原因としては、電極110,112が熱伝導経路を形成することが考えられる。
すなわち、電極材料のように導電性を有する材料は、振動片100の基材としての圧電体である水晶より熱伝導率が大きい。このような導電性を有する材料では、金属のフォノンのほかに電子が熱エネルギーを運搬する。
つまり、振動片100は、図5(b)の矢印で示すように、熱伝導が水晶に加えて、電極110,112を介しても行なわれるため、緩和時間τが短くなり、熱緩和周波数f0の上昇に伴って、曲線Fが曲線F2の位置まで周波数の上昇方向にシフトしたと考えられる。
この問題の対策としては、溝の底部の電極を削除して、この部分の電極による熱伝導を回避し、緩和時間τを長くすることが考えられる。
しかしながら、振動片は、小型化の進展などに伴い、溝の底部の電極の削除だけでは、緩和時間τの改善が不十分となり、Q値の向上が十分に図れない虞がある。
本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明のある形態に係る振動片は、基部と、前記基部から第1方向に沿って延出、互いに表裏の関係にある2つの主面の少なくとも一方に、前記第1方向に沿って溝部が設けられている振動腕と、を含み、前記溝部が設けられている前記主面は、平面視で、前記溝部の開口を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んでいる一方の主面部と他方の主面部とを含み、前記溝部は、前記一方の主面部と接続され、第1励振電極部が配置されている第1側面と、前記他方の主面部と接続され、第2励振電極部が配置されている第2側面と、前記第1側面と前記第2側面との間に位置している底部
を含み、
前記第1側面の前記底部側の一部から、前記底部を含んで前記第2側面の前記底部側の一部にわたる領域は、無電極領域であることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記振動腕は、前記基部側に配置されている腕部と、前記腕部より先端側に配置され、前記腕部より前記第2方向に沿った幅が広い錘部と、を含むことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動は、前記基部に接続され、前記第2方向に沿って、前記振動腕に並んで配置されている支持部を含むことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記基部に、前記第2方向に沿って並んでいる一対の切り欠き部が設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記振動腕を複数本含むことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動子は、前記振動片と、前記振動片が収容されているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る発振器は、前記振動片と、回路と、を備えていることを特徴とする。
[適用例1]本適用例にかかる振動片は、基部と、前記基部から延びる少なくとも1本の振動腕と、を備え、前記振動腕は、機械的な共振周波数が熱緩和周波数より大きく、前記振動腕は、互いに対向する主面の少なくとも一方に、前記振動腕の長手方向に沿って形成された溝部を有し、前記溝部は、底部と、前記振動腕の長手方向に沿って形成され、開口された前記主面と前記底部とに接する第1側面部と、前記底部を挟んで前記第1側面部に対向し、開口された前記主面と前記底部とに接する第2側面部と、を有し、前記溝部は、前記第1側面部の前記底部側の一部から、前記底部を含んで前記第2側面部の前記底部側の一部までの範囲に亘って、電極が設けられていない無電極領域を有していることを特徴とする。
これによれば、振動片は、溝部(溝と同義)が、第1側面部の底部側の一部から、底部を含んで第2側面部の底部側の一部までの範囲に亘って、電極が設けられていない無電極領域を有していることから、これらの部分の電極による熱伝導を回避することができる。
この結果、振動片は、例えば、溝部における底部の電極だけが削除されている場合と比較して、より広い範囲で屈曲振動時の圧縮部から伸張部への熱の移動が遅くなることから、緩和時間τをより長くし、熱緩和周波数f0をより低下させることが可能となる。
この熱緩和周波数f0の低下によって、振動片は、図4(b)において、曲線Fが曲線F1の近傍まで周波数の低下方向にシフトし、断熱的領域においてQ値を向上させることができる。
[適用例2]上記適用例にかかる振動片において、前記振動腕は、前記基部側に位置する腕部と、前記腕部より先端側に位置し前記腕部より幅が広い錘部と、を有することが好ましい。
これによれば、振動片は、振動腕が基部側に位置する腕部と、腕部より先端側に位置し腕部より幅が広い錘部と、を有することから、錘部の慣性質量の増加によるQ値の向上効果によって、例えば、Q値を維持しながら振動腕を短くすることができる。
したがって、振動片は、Q値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。
一方、振動片は、錘部を有すると、例えば、屈曲振動における歪みが、錘部がない場合と比較して大きくなる(発生する圧縮応力、引張り応力が大きくなる)。
しかしながら、振動片は、溝部の無電極領域において、電極による熱伝導を回避することができることから、圧縮部から伸張部への熱の移動が遅くなり、錘部を有している場合に、より効果的に熱弾性損失を抑制することができる。
[適用例3]上記適用例にかかる振動片において、前記振動腕を複数本備え、前記複数本の振動腕と、前記基部とを含んで音叉を構成することが好ましい。
これによれば、振動片は、複数本の振動腕と、基部とを含んで音叉を構成することから、Q値が向上した音叉型振動片を提供できる。
[適用例4]本適用例にかかる振動子は、適用例1ないし適用例3のいずれか一例に記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする。
これによれば、振動子は、適用例1ないし適用例3のいずれか一例に記載の振動片を備えたことから、例えば、Q値の向上によって優れた振動特性を有する振動子を提供できる。
[適用例5]本適用例にかかる発振器は、適用例1ないし適用例3のいずれか一例に記載の振動片と、前記振動片を発振させる発振回路を有する回路素子と、前記振動片及び前記回路素子を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする。
これによれば、発振器は、適用例1ないし適用例3のいずれか一例に記載の振動片を備えたことから、例えば、Q値の向上によって優れた振動特性を有する発振器を提供できる。
第1実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)の断面図。 第2実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)の断面図。 第3実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)の断面図。 (a)は振動片の熱伝導の説明図であり、(b)は振動片の緩和周波数とQ値の極小値との関係を示す図。 従来の振動片の概略構成を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)の断面図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は、図1(a)のD−D線での断面図である。
なお、図1(a)では、便宜的に電極部分にハッチング、アミがけを施してあると共に、煩雑にならないように電極部分を簡略化及び一部省略してある。
図1に示すように、振動片としての水晶振動片1は、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたウエハー状の水晶基板を基材とし、外形形状がフォトリソグラフィー技術を用いたウエットエッチングなどによって形成されている。
水晶振動片1は、基部11と、基部11から延びる、互いに略平行な一対の振動腕12,13と、振動腕12,13の延びる方向に対して交差する方向(紙面左右方向)に、基部11を両側から切り欠いた一対の切り欠き部14と、基部11から紙面左右方向に突出し、振動腕12,13側に略直角に折れ曲がり、振動腕12,13に沿って延びる一対の支持部15とを備えている。
一対の振動腕12,13は、基部11側に位置する腕部16と、腕部16より先端側に位置し、腕部16より幅が広い錘部17と、を有している。
そして、一対の振動腕12,13は、互いに対向する主面10a,10bに、振動腕12,13の長手方向に沿って形成されると共に、一対の振動腕12,13の並ぶ方向(紙面左右方向)に沿って切断した振動腕12,13の断面形状が、略H字状となる溝部18を有している。
溝部18は、最深部を含む底部18cと、振動腕12,13の長手方向に沿って形成され、開口された主面10a,10bと底部18cとに接する第1側面部18aと、底部18cを挟んで第1側面部18aに対向し、開口された主面10a,10bと底部18cとに接する第2側面部18bと、を有している。
第1側面部18a及び第2側面部18bは、水晶のエッチング異方性によって、主面10a,10bから底部18cに近づくに連れて、急峻な傾斜からなだらかな傾斜になるように複数の面によって構成されている。
なお、第1側面部18a及び第2側面部18bは、それぞれ1つの面から構成されていてもよい。
また、底部18cは、図1(b)において、第1側面部18a側及び第2側面部18b側のいずれの側にも傾斜していないように示されているが、これに限定するものではなく、第1側面部18a側または第2側面部18b側に傾斜していてもよい。
水晶振動片1は、一対の振動腕12,13の溝部18、主面10a,10b及び一対の振動腕12,13の互いに対向する側面12a,12b,13a,13bなどに、電極としての励振電極20,21が形成されている。
ここで、溝部18に形成されている励振電極20,21について説明する。
図1(b)に示すように、溝部18は、第1側面部18aの底部18c側の一部から、底部18cを含んで第2側面部18bの底部18c側の一部までの範囲に亘って、励振電極20,21が設けられていない無電極領域を有している。
換言すれば、溝部18の励振電極20,21は、第1側面部18a及び第2側面部18bの主面10a,10b側の一部(主面10a,10bから底部18cに向かう途中までの範囲L)に形成されている。
なお、溝部18の励振電極20,21が形成される範囲Lは、所望のQ値とCI値とのバランスなどによって適宜設定される。
なお、励振電極20,21が形成される範囲Lは、第1側面部18aと第2側面部18bとで長さが異なっていてもよい。
なお、励振電極20,21の溝部18の長手方向の形成範囲は、所望の負荷容量感度(周波数−負荷容量特性)などの要求仕様に基づいて適宜設定される。
図1に示すように、水晶振動片1は、基部11と、一対の振動腕12,13とを含んで音叉を構成することで、音叉型振動片としての音叉型水晶振動片となっており、支持部15の所定の位置でパッケージなどの外部部材に固定されるようになっている。
そして、水晶振動片1は、一対の振動腕12,13に形成された励振電極20,21に、外部から駆動信号が印加されることにより、一対の振動腕12,13が、所定の共振周波数(例えば、32kHz)で矢印E方向及び矢印F方向に交互に屈曲振動(共振)する。
なお、水晶振動片1は、機械的な共振周波数fが、熱緩和周波数f0より大きくなるように設定されている。換言すれば、水晶振動片1は、機械的な共振周波数fを熱緩和周波数f0で除した値が1を超えるように設定されている(1<f/f0)。
これにより、水晶振動片1は、断熱的領域(図4(b)参照)において屈曲振動することとなる。
ここで、一対の振動腕12,13などに形成されている励振電極20,21について詳述する。
一対の振動腕12,13などには、外部から印加される駆動信号の印加電位の極性が互いに異なる励振電極20と励振電極21とが形成されている。
このことから、励振電極20と励振電極21とは、短絡しないように互いに間隔を空けて形成されている。
図1(b)に示すように、振動腕12の溝部18には、励振電極20が形成され、振動腕12の両側面12a,12bには、励振電極21が形成されている。
なお、振動腕12の両側面12a,12bの励振電極21は、錘部17に形成された接続電極22(図1(a)参照)を介して互いに接続されている。
一方、振動腕13の溝部18には、励振電極21が形成され、振動腕13の両側面13a,13bには、励振電極20が形成されている。
なお、振動腕13の両側面13a,13bの励振電極20は、錘部17に形成された接続電極23(図1(a)参照)を介して互いに接続されている。
また、振動腕12の溝部18の主面10a側の励振電極20と主面10b側の励振電極20とは、振動腕13の両側面13a,13bに形成された励振電極20を介して接続されている。
一方、振動腕13の溝部18の主面10a側の励振電極21と主面10b側の励振電極21とは、振動腕12の両側面12a,12bに形成された励振電極21を介して接続されている。
図1(a)に示すように、励振電極20,21は、基部11を経由して支持部15まで引き出され、引き出された部分が、パッケージなどの外部部材に固定される際に用いられるマウント電極20a,21aとなっている。なお、マウント電極20a,21aは、主面10a及び主面10bの両方に形成されている。
ここで、励振電極20,21の形成方法の概略について説明する。
励振電極20,21は、Ni、Cr、Au、Ag、Al、Cuなどの電極材料が、蒸着、スパッタなどの方法で水晶振動片1の略全面に成膜され、成膜された電極材料を覆うように感光性のレジストが塗布され、レジストがフォトリソグラフィー技術などを用いて所望の電極パターン形状に応じて露光、パターニングされた後、電極材料の露出した不要部分がエッチング(ウエットエッチング)で除去されることにより、所望の電極パターン形状に形成される。
したがって、上述した溝部18の無電極領域は、不要部分の電極材料がエッチングによって除去されることにより形成される。
なお、水晶の熱伝導率は、約6.2〜約10.4W/(m・K)であり、励振電極20,21の電極材料としての、例えば、Auの熱伝導率は、約315W/(m・K)であって、Auの方が桁違いに大きい。これは、他の電極材料(Ni、Crなど)についてもいえることである。
上述したように、第1実施形態の水晶振動片1は、溝部18が第1側面部18aの底部18c側の一部から、底部18cを含んで第2側面部18bの底部18c側の一部までの範囲に亘って、励振電極20,21が設けられていない無電極領域を有している。
このことから、水晶振動片1は、これらの部分(無電極領域)における励振電極20,21による熱伝導を回避することができる。
この結果、水晶振動片1は、例えば、溝部18における底部18cの励振電極20,21だけが削除されている場合と比較して、より広い範囲で屈曲振動時の圧縮部から伸張部への熱の移動が遅くなることから、緩和時間τをより長くし、熱緩和周波数f0をより低下させることが可能となる。
この熱緩和周波数f0の低下によって、水晶振動片1は、図4(b)において、曲線Fが曲線F1の近傍まで周波数の低下方向にシフトすることから、断熱的領域においてQ値を向上させることができる。
また、水晶振動片1は、振動腕12,13が基部11側に位置する腕部16と、腕部16より先端側に位置し腕部16より幅が広い錘部17と、を有することから、錘部17の慣性質量の増加によるQ値の向上効果によって、例えば、Q値を維持しながら振動腕12,13を短くすることができる。
したがって、水晶振動片1は、Q値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。
一方、水晶振動片1は、錘部17を有すると、例えば、屈曲振動における歪みが、錘部17がない場合と比較して大きくなる(発生する圧縮応力、引張り応力が大きくなる)。
しかしながら、水晶振動片1は、溝部18の無電極領域において、励振電極20,21による熱伝導を回避することができることから、圧縮部から伸張部への熱の移動が遅くなり、錘部17を有する構成において、より効果的に熱弾性損失を抑制することができる。
また、水晶振動片1は、一対(2本)の振動腕12,13と、基部11とを含んで音叉を構成することから、Q値が向上するなどの上述した効果を奏する音叉型水晶振動片を提供できる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた振動子について説明する。
図2は、第2実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は、図2(a)のG−G線での断面図である。なお、煩雑さを避けるために、水晶振動片の電極は省略してある。
図2に示すように、振動子としての水晶振動子5は、第1実施形態の水晶振動片1と、水晶振動片1を収容するパッケージ80と、を備えている。
パッケージ80は、パッケージベース81、シームリング82、蓋体85などから構成されている。
パッケージベース81は、水晶振動片1を収容できるように凹部が形成され、その凹部に水晶振動片1の図示しないマウント電極20a,21a(図1参照)と接続される接続パッド88が設けられている。
接続パッド88は、パッケージベース81内の配線に接続され、パッケージベース81の外周部に設けられた外部接続端子83と導通可能に構成されている。
パッケージベース81の凹部の周囲には、シームリング82が設けられている。さらに、パッケージベース81の底部には、貫通穴86が設けられている。
水晶振動片1は、パッケージベース81の接続パッド88に導電性接着剤84を介して接着固定されている。そして、パッケージ80は、パッケージベース81の凹部を覆う蓋体85とシームリング82とがシーム溶接されている。
パッケージベース81の貫通穴86には、金属材料などからなる封止材87が充填されている。この封止材87は、減圧雰囲気内で溶融後固化され、パッケージベース81内が減圧状態を保持できるように、貫通穴86を気密に封止している。
水晶振動子5は、外部接続端子83を介した外部からの駆動信号により水晶振動片1が励振され、所定の共振周波数(例えば、32kHz)で発振(共振)する。
上述したように、水晶振動子5は、水晶振動片1を備えていることから、例えば、Q値の向上によって優れた振動特性を有する水晶振動子を提供することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた発振器について説明する。
図3は、第3実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は、図3(a)のH−H線での断面図である。なお、煩雑さを避けるために、水晶振動片の電極類は省略してある。
発振器としての水晶発振器6は、上記水晶振動子5の構成に回路素子をさらに備えた構成となっている。なお、水晶振動子5との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図3に示すように、水晶発振器6は、第1実施形態の水晶振動片1と、水晶振動片1を発振させる発振回路を有する回路素子としてのICチップ91と、水晶振動片1及びICチップ91を収容するパッケージ80と、を備えている。
ICチップ91は、パッケージベース81の底部に固着され、Au、Alなどの金属ワイヤー92により他の配線と接続されている。
水晶発振器6は、ICチップ91の発振回路からの駆動信号により水晶振動片1が励振され、所定の共振周波数(例えば、32kHz)で発振(共振)する。
上述したように、水晶発振器6は、水晶振動片1を備えていることから、例えば、Q値の向上によって優れた振動特性を有する水晶発振器を提供することができる。
なお、上記各実施形態において、水晶振動片1の支持部15、錘部17は、なくてもよい。
また、支持部15は、一対に限定するものではなく、一方だけでもよい。
なお、上記各実施形態では、溝部18を振動腕12,13の両方の主面10a,10bに設けたが、これに限定するものではなく、いずれか一方の主面(10aまたは10b)のみでもよい。
また、上記各実施形態では、振動腕12,13の数を一対(2本)としたが、これに限定するものではなく、1本、または3本以上でもよい。
なお、上記各実施形態では、振動片を水晶としたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li247)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体、または酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体を被膜として備えたシリコンなどであってもよい。
1…振動片としての水晶振動片、5…振動子としての水晶振動子、6…発振器としての水晶発振器、10a,10b…主面、11…基部、12…振動腕、12a,12b…側面、13…振動腕、13a,13b…側面、14…切り欠き部、15…支持部、16…腕部、17…錘部、18…溝部、18a…第1側面部、18b…第2側面部、18c…底部、20,21…電極としての励振電極、20a,21a…マウント電極、22,23…接続電極、80…パッケージ、81…パッケージベース、82…シームリング、83…外部接続端子、84…導電性接着剤、85…蓋体、86…貫通穴、87…封止材、88…接続パッド、91…回路素子としてのICチップ、92…金属ワイヤー、100…振動片、102…振動腕、104…基部、106…溝、110,112,114,116…電極、151…振動片、152…基部、153,154…振動腕。

Claims (7)

  1. 基部と、
    前記基部から第1方向に沿って延出、互いに表裏の関係にある2つの主面の少なくとも一方に、前記第1方向に沿って溝部が設けられている振動腕と、
    を含み、
    前記溝部が設けられている前記主面は、平面視で、前記溝部の開口を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んでいる一方の主面部と他方の主面部とを含み、
    前記溝部は、
    前記一方の主面部と接続され、第1励振電極部が配置されている第1側面と、
    前記他方の主面部と接続され、第2励振電極部が配置されている第2側面と、
    前記第1側面と前記第2側面との間に位置している底部
    を含み、
    前記第1側面の前記底部側の一部から、前記底部を含んで前記第2側面の前記底部側の一部にわたる領域は、無電極領域であることを特徴とする振動片。
  2. 請求項1において、
    前記振動腕は、
    前記基部側に配置されている腕部と、
    前記腕部より先端側に配置され、前記腕部より前記第2方向に沿った幅が広い錘部と、
    を含むことを特徴とする振動片。
  3. 請求項1または2において、
    前記基部に接続され、前記第2方向に沿って、前記振動腕に並んで配置されている支持部を含むことを特徴とする振動片。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項において、
    前記基部に、前記第2方向に沿って並んでいる一対の切り欠き部が設けられていることを特徴とする振動片。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項において、
    前記振動腕を複数本含むことを特徴とする振動片。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の振動片と、
    前記振動片が収容されているパッケージと、
    を備えていることを特徴とする振動子。
  7. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の振動片と、
    回路と、
    を備えていることを特徴とする発振器。
JP2010156577A 2010-07-09 2010-07-09 振動片、振動子及び発振器 Expired - Fee Related JP5617392B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156577A JP5617392B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 振動片、振動子及び発振器
CN201110192101.XA CN102332889B (zh) 2010-07-09 2011-07-04 振动片、振子以及振荡器
CN201410008939.2A CN103731115A (zh) 2010-07-09 2011-07-04 振动片、振子以及振荡器
US13/176,332 US8760235B2 (en) 2010-07-09 2011-07-05 Resonator element, resonator, and oscillator
US14/284,850 US9325278B2 (en) 2010-07-09 2014-05-22 Resonator element, resonator, and oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156577A JP5617392B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 振動片、振動子及び発振器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014189446A Division JP2015027093A (ja) 2014-09-17 2014-09-17 振動片、振動子及び発振器

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012019441A JP2012019441A (ja) 2012-01-26
JP2012019441A5 JP2012019441A5 (ja) 2013-08-15
JP5617392B2 true JP5617392B2 (ja) 2014-11-05

Family

ID=45438182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010156577A Expired - Fee Related JP5617392B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 振動片、振動子及び発振器

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8760235B2 (ja)
JP (1) JP5617392B2 (ja)
CN (2) CN103731115A (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201032470A (en) * 2008-10-24 2010-09-01 Seiko Epson Corp Bending vibration piece, bending vibrator, and piezoelectric device
JP5912557B2 (ja) * 2011-03-29 2016-04-27 日本電波工業株式会社 音叉型圧電振動片及び圧電デバイス
JP6287208B2 (ja) * 2013-12-27 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 振動子、発振器、電子機器、物理量センサーおよび移動体
KR102052759B1 (ko) * 2014-07-07 2019-12-09 삼성전기주식회사 진동편 및 이를 구비한 전자기기
JP6432190B2 (ja) * 2014-07-25 2018-12-05 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、電子機器および移動体
JP6450551B2 (ja) * 2014-09-30 2019-01-09 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 圧電振動片及び圧電振動子
KR20160076711A (ko) * 2014-12-23 2016-07-01 삼성전기주식회사 튜닝 포크형 진동자
JP6582501B2 (ja) * 2015-04-02 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、電子機器および移動体
WO2017006941A1 (ja) * 2015-07-09 2017-01-12 株式会社村田製作所 水晶振動片及び水晶振動子
JP2017200015A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 セイコーエプソン株式会社 振動子、発振器、電子機器および移動体
JP6644383B2 (ja) * 2017-07-18 2020-02-12 真理子 村岡 変形絞り付きカメラレンズキャップ
WO2019126215A1 (en) 2017-12-18 2019-06-27 Tris Pharma, Inc. Ghb pharmaceutical compositions comprising a floating interpenetrating polymer network forming system
WO2019126214A1 (en) 2017-12-18 2019-06-27 Tris Pharma, Inc. Pharmaceutical composition comprising ghb gastro-retentive raft forming systems having trigger pulse drug release
JP6675468B2 (ja) * 2018-12-07 2020-04-01 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 圧電振動片及び圧電振動子

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0232229U (ja) 1988-08-23 1990-02-28
JP4852195B2 (ja) * 1999-01-20 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 音叉型水晶振動子
JP4026074B2 (ja) 2003-06-30 2007-12-26 有限会社ピエデック技術研究所 水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器
JP4033100B2 (ja) * 2003-09-29 2008-01-16 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP4609196B2 (ja) * 2005-06-20 2011-01-12 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片および圧電デバイスならびに電子機器および携帯電話装置
JP4694953B2 (ja) * 2005-11-30 2011-06-08 セイコーインスツル株式会社 圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP2007158486A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Epson Toyocom Corp 水晶振動素子、水晶振動子、及び水晶発振器
DE602007009426D1 (de) 2006-12-12 2010-11-04 Du Pont Verfahren zur synthese von 3-hydroxyglutaronitril
ATE453954T1 (de) * 2007-07-19 2010-01-15 Eta Sa Mft Horlogere Suisse Piezoelektrischer resonator mit optimierten bewegungsfähigkeiten
WO2009143492A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Statek Corporation Piezoelectric resonator
JP4838873B2 (ja) * 2008-07-22 2011-12-14 日本電波工業株式会社 圧電振動片および圧電デバイス
JP2010157933A (ja) 2008-12-27 2010-07-15 Epson Toyocom Corp 屈曲振動片及び電子部品
US8067880B2 (en) 2008-12-27 2011-11-29 Seiko Epson Corporation Flexural vibration element and electronic component
JP5454134B2 (ja) 2008-12-27 2014-03-26 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、センサー及び電子部品
JP5445114B2 (ja) 2009-03-02 2014-03-19 セイコーエプソン株式会社 振動片および発振器
JP2010226610A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2010226608A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2010252302A (ja) 2009-03-25 2010-11-04 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP5385037B2 (ja) * 2009-07-21 2014-01-08 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計並びに圧電振動片の製造方法
JP5565163B2 (ja) * 2009-10-08 2014-08-06 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、および電子機器
JP5659585B2 (ja) 2010-07-09 2015-01-28 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20120007685A1 (en) 2012-01-12
CN102332889A (zh) 2012-01-25
US9325278B2 (en) 2016-04-26
JP2012019441A (ja) 2012-01-26
US8760235B2 (en) 2014-06-24
CN102332889B (zh) 2014-05-07
US20140253254A1 (en) 2014-09-11
CN103731115A (zh) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5617392B2 (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP5659585B2 (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP4548148B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP2010252302A (ja) 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP5593979B2 (ja) 振動片、振動子、発振器、センサー及び電子機器
KR101074975B1 (ko) 굴곡 진동편, 굴곡 진동자, 및 전자 디바이스
JP2010252303A (ja) 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2010226608A (ja) 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP4207873B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP2011160391A (ja) 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、圧電振動子及び発振器
JP5652122B2 (ja) 振動片、振動デバイス及び電子機器
JP2010233204A (ja) 振動片および発振器
JP4265499B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP2011239132A (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP5533213B2 (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP2010226610A (ja) 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP5796280B2 (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP2012023428A (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP5589517B2 (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP2011254351A (ja) 圧電振動片、圧電振動子および圧電発振器
JP5621285B2 (ja) 振動片、振動子および発振器
JP2015027093A (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP4301140B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP4222288B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP2015015770A (ja) 屈曲振動片、振動子、発振器及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130703

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140425

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20140425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140819

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5617392

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees