JP6070343B2 - Bending vibration piece, vibration device, electronic device, and moving body - Google Patents

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

本発明は、一対の振動腕を有する屈曲振動片およびその屈曲振動片を備えた振動デバイス、電子機器、及び移動体に関する。   The present invention relates to a bending vibration piece having a pair of vibrating arms, a vibrating device including the bending vibration piece, an electronic apparatus, and a moving body.

携帯端末等の通信機器、パーソナルコンピューター等の情報機器、その他様々な電子機器には圧電材料を用いた屈曲振動片が広く使用されている。
一般に屈曲振動モードで振動する音叉型屈曲振動片は、CI値を抑制するために、振動腕の表裏面の長手方向に溝を形成し、その内側の主面側に励振電極を形成する構造が広く採用されている。
Bending vibration pieces using piezoelectric materials are widely used in communication devices such as portable terminals, information devices such as personal computers, and various other electronic devices.
In general, a tuning fork type bending vibration piece that vibrates in a bending vibration mode has a structure in which grooves are formed in the longitudinal direction of the front and back surfaces of a vibrating arm and an excitation electrode is formed on the inner main surface side in order to suppress the CI value. Widely adopted.

また、基部から振動腕と平行に延出する支持腕を枠状に設け、支持腕で固定支持する構造の音叉型屈曲振動片が知られている。この音叉型屈曲振動片は、長手方向の基部の寸法を短くして小型化を図り、かつ振動腕から支持腕の固定位置までの距離を長くして、振動漏れを抑制している。   Further, a tuning fork-type bending vibration piece having a structure in which a support arm extending in parallel with the vibrating arm from the base is provided in a frame shape and fixedly supported by the support arm is known. This tuning fork-type flexural vibration piece is reduced in size by shortening the length of the base portion in the longitudinal direction, and the distance from the vibrating arm to the fixing position of the support arm is increased to suppress vibration leakage.

また、電子機器等のさらなる小型化に伴い、基部から延出する一対の振動腕と、振動腕に沿って基部より延出する支持腕を備えた音叉型屈曲振動片が知られている。このような音叉型屈曲振動片を用いた屈曲振動子として特許文献1に開示の音叉型屈曲振動子がある。特許文献1に開示の音叉型屈曲振動子は、基部と、基部から延出する一対の振動腕と、振動腕の間であって振動腕に沿って基部から延出する支持腕を備え、支持腕の幅方向の全幅にわたって溝状の第一の凹部が形成されている。   In addition, with further downsizing of electronic devices and the like, tuning fork-type bending vibration pieces including a pair of vibrating arms extending from the base and a supporting arm extending from the base along the vibrating arm are known. As a bending vibrator using such a tuning fork type bending vibration piece, there is a tuning fork type bending vibrator disclosed in Patent Document 1. A tuning fork-type bending vibrator disclosed in Patent Literature 1 includes a base, a pair of vibrating arms extending from the base, and a support arm extending from the base along the vibrating arm between the vibrating arms. A groove-shaped first recess is formed over the entire width of the arm in the width direction.

このような構成の音叉型屈曲振動子によれば、振動腕部から漏れる振動を支持腕の第1の凹部で減衰させることができ、支持腕への振動の伝播を軽減して、温度特性やCI値の悪化を防止することができる。   According to the tuning fork type bending vibrator having such a configuration, the vibration leaking from the vibrating arm can be attenuated by the first recess of the support arm, the propagation of vibration to the support arm can be reduced, the temperature characteristics and Deterioration of the CI value can be prevented.

特開2011−15101号公報JP 2011-15101 A

屈曲振動モードで振動する屈曲振動片は、振動腕から基部を介して支持腕に振動漏れを生じてCI値が上昇し振動特性が悪くなる。
そこで、支持腕又は基部の形状を大きくして、振動腕と支持腕の距離を長くすることにより振動漏れを軽減することが考えられるが、屈曲振動片の小型化の要請に反することになる。
The flexural vibration piece that vibrates in the flexural vibration mode causes vibration leakage from the vibration arm to the support arm through the base, resulting in an increase in CI value and poor vibration characteristics.
Therefore, it is conceivable to reduce the vibration leakage by increasing the shape of the support arm or the base and increasing the distance between the vibration arm and the support arm, but this is contrary to the demand for downsizing the flexural vibration piece.

本出願人は、支持腕又は基部の形状を小型化しつつ、かつ少ない質量要素で振動漏れを軽減するために、基部に突起を設けた屈曲振動片について種々研究したところ、突起の形成箇所により、基部に突起がない従来の振動片と比べて振動漏れを軽減できる知見が得られた。   In order to reduce vibration leakage with a small mass element while reducing the shape of the support arm or the base, the present applicant has made various studies on the flexural vibration piece provided with a protrusion on the base. As a result, it was found that vibration leakage can be reduced as compared with a conventional vibrating piece having no protrusion at the base.

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、振動腕の振動漏れを軽減することができる屈曲振動片、振動デバイス、電子機器、及び移動体を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a bending vibration piece, a vibration device, an electronic apparatus, and a moving body that can reduce vibration leakage of a vibrating arm.

本発明は、上記の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。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]基部と、基部の一端側から延出している第1の振動腕、および平面視で前記第1の振動腕と並んでおり、前記一端側から延出している第2の振動腕と、前記第1の振動腕と前記第2の振動腕との間にあって前記基部の前記一端側から延出している支持腕と、を備え、前記基部の他端側には、前記第1の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所から前記第2の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ前記支持腕の延出方向に沿っている前記支持腕の中心線を境にした両脇にそれぞれ突起が設けられていることを特徴とする屈曲振動片。
上記構成によれば、一対の振動腕を間の支持腕で支持する屈曲振動片は、振動腕と支持腕の間の隙間の領域の基部に、振動腕の屈曲振動によって基部の一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が生じている。この領域に突起のような錘が形成されると、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、突起によりモーメントが変わりアンバランスとなって振動漏れが発生し易くなる。しかし、一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部の他端の領域に複数の突起が形成された場合には、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。
[Application Example 1] A base, a first vibrating arm extending from one end of the base, and a second vibration extending from the one end side by side with the first vibrating arm in plan view An arm and a support arm that extends between the first vibrating arm and the second vibrating arm and extends from the one end side of the base, and the first end of the base has the first Of the side surfaces extending in the extending direction of the second vibrating arm from the side intersecting the extension line of the side surface on the supporting arm side of the side surfaces extending in the extending direction of the vibrating arm, Protrusions are provided on both sides within the range up to the intersection with the extension line and bordered by the center line of the support arm along the extending direction of the support arm. Bending vibration piece.
According to the above configuration, the bending vibration piece that supports the pair of vibrating arms with the supporting arm between the one end and the other end of the base portion by the bending vibration of the vibrating arm at the base portion of the gap between the vibrating arm and the supporting arm. Thus, bending deformation that repeats compressive stress or tensile stress occurs. When a weight like a protrusion is formed in this area, the moment changes due to the protrusion and unbalanced and vibration leakage occurs in a state where the left and right vibrating arms flexibly vibrate with the support arm as the center line. It becomes easy. However, if multiple protrusions are formed between the pair of vibrating arms and the other end of the base that overlaps with the base in between, the left and right vibrating arms are flexibly vibrated with the support arm as the center line. In this state, a balanced state can be maintained without changing the moment by the plurality of protrusions, and the occurrence of vibration leakage can be reduced.

[適用例2]前記突起は、前記第1の振動腕と前記支持部との間の中心線から、前記第2の振動腕と前記支持部との間の中心線までの範囲内に設けられていることを特徴とする適用例1に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
Application Example 2 The protrusion is provided within a range from a center line between the first vibrating arm and the support portion to a center line between the second vibrating arm and the support portion. The bending vibration piece according to Application Example 1, wherein the bending vibration piece is provided.
According to the above configuration, in the state where the left and right vibrating arms are flexibly oscillating in a well-balanced manner with the support arm as the center line, a state in which the moment is not changed by the plurality of protrusions is maintained, and vibration leakage is particularly generated. Can be reduced.

[適用例3]前記基部の他端は、前記支持腕の延出方向とは反対方向に向かうに従い幅方向の長さが漸減している縮幅部を有しており、前記突起は、前記支持腕の前記中心線から前記他端の端までの距離をLとし、前記支持腕の前記中心線から前記突起までの距離をXとしたとき、0%<X/L≦37%を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする適用例1又は2に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、振動腕の屈曲振動に起因して基部に伝達された振動が縮幅部によって減衰(緩和・吸収)されるので、支持腕から漏洩する振動エネルギーが小さくなる。また、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
Application Example 3 The other end of the base has a reduced width portion in which the length in the width direction gradually decreases in the direction opposite to the extending direction of the support arm, and the protrusion A range satisfying 0% <X / L ≦ 37%, where L is the distance from the center line of the support arm to the other end, and X is the distance from the center line of the support arm to the protrusion. The bending vibration piece according to Application Example 1 or 2, wherein the bending vibration piece is provided inside the bending vibration piece.
According to the above configuration, the vibration transmitted to the base due to the bending vibration of the vibrating arm is attenuated (relaxed / absorbed) by the reduced width portion, so that the vibration energy leaking from the support arm is reduced. In addition, in a state where the left and right vibrating arms are flexibly vibrating in a well-balanced manner with the support arm as the center line, it is possible to maintain a balanced state without changing moments by a plurality of protrusions, and particularly reduce the occurrence of vibration leakage. it can.

[適用例4]前記複数の突起は、前記支持腕の中心線から前記他端の端までの距離をLとし、前記支持腕の中心線から前記突起までの距離をXとしたとき、0%<X/L≦40%を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする適用例1又は2に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
Application Example 4 When the distance from the center line of the support arm to the end of the other end is L and the distance from the center line of the support arm to the protrusion is X, the plurality of protrusions is 0%. The bending vibration piece according to Application Example 1 or 2, wherein the bending vibration piece is provided in a range satisfying <X / L ≦ 40%.
According to the above configuration, in the state where the left and right vibrating arms are flexibly oscillating in a well-balanced manner with the support arm as the center line, a state in which the moment is not changed by the plurality of protrusions is maintained, and vibration leakage is particularly generated. Can be reduced.

[適用例5]前記複数の突起は、前記支持腕の前記中心線に対して線対称の位置に設けられていることを特徴とする適用例1ないし4のいずれか一項に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、基部の他端に支持腕を中心としてバランス良く配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
[Application Example 5] The bending vibration according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the plurality of protrusions are provided at positions symmetrical with respect to the center line of the support arm. Piece.
According to the above configuration, in a state where the left and right vibrating arms are flexibly oscillating in a well-balanced manner with the support arm as the center line, the moment is changed by a plurality of protrusions arranged in a well-balanced manner around the support arm at the other end of the base. The occurrence of vibration leakage can be particularly reduced by maintaining a balanced state.

[適用例6]適用例1ないし5のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする振動デバイス。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてCI値を小さくし、振動特性に優れた振動デバイスが提供される。
Application Example 6 A vibration device including the bending vibration piece according to any one of Application Examples 1 to 5.
According to the above configuration, it is possible to provide a vibration device that reduces vibration leakage and reduces the CI value and has excellent vibration characteristics.

[適用例7]適用例1ないし5のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてQ値の低下を低減した屈曲振動片を用いているため、所望の性能を安定して発揮できる電子機器が提供される。
Application Example 7 An electronic apparatus comprising the flexural vibration piece according to any one of Application Examples 1 to 5.
According to the above configuration, since the bending vibration piece that reduces vibration leakage and reduces the decrease in the Q value is used, an electronic device that can stably exhibit desired performance is provided.

[適用例8]適用例1ないし5のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする移動体。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてQ値の低下を低減した屈曲振動片を用いているため、所望の性能を安定して発揮できる移動体が提供される。
[Application Example 8] A moving body comprising the bending vibration piece according to any one of Application Examples 1 to 5.
According to the above configuration, since the flexural vibration piece with reduced vibration leakage and reduced Q value is used, a movable body that can stably exhibit desired performance is provided.

本発明の屈曲振動片の平面図である。It is a top view of the bending vibration piece of this invention. 本発明の屈曲振動片の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the bending vibration piece of this invention. 変形例の屈曲振動片の平面図である。It is a top view of the bending vibration piece of a modification. 本発明の屈曲振動片の振動漏れ指数と基部他端の突起の形成箇所の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the vibration leakage index | exponent of the bending vibration piece of this invention, and the formation location of protrusion of a base other end.

本発明の屈曲振動片(振動片ともいう)、振動デバイス、電子機器、及び移動体の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。   Embodiments of a flexural vibration piece (also referred to as a vibration piece), a vibration device, an electronic apparatus, and a moving body according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の屈曲振動片の平面図である。図2は本発明の屈曲振動片の部分拡大図である。図1に示すように本発明の屈曲振動片10は、基部20と、基部20の一端22から延出する一対の振動腕30と、一対の振動腕30の間であって、振動腕30に沿って基部20の一端22から延出する支持腕40を備えている。
図1に示す基部20は、一端22に対して裏側となる所の側面が他端24であり、他端24側には突出した突起50が存在している。そして、他端24が振動腕30の延出方向に対して交差する方向として直交する方向に伸びている構成である。本実施形態の場合、一端22は、例えば、振動腕30と支持腕40との間に存在している直線的な領域であり、一端22と他端24が基部本体を間に挟んで平行に形成されている。このような基部20は、振動腕30および支持腕40の延出方向に平行となる長さ方向の長さが同じ長さに形成されている。
FIG. 1 is a plan view of a flexural vibration piece of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of the flexural vibration piece of the present invention. As shown in FIG. 1, the flexural vibration piece 10 of the present invention includes a base 20, a pair of vibrating arms 30 extending from one end 22 of the base 20, and a pair of vibrating arms 30. A support arm 40 extending from one end 22 of the base 20 is provided.
In the base portion 20 shown in FIG. 1, the side surface on the back side with respect to the one end 22 is the other end 24, and a protruding projection 50 exists on the other end 24 side. The other end 24 extends in a direction perpendicular to the direction in which the vibrating arm 30 extends. In the present embodiment, the one end 22 is, for example, a linear region existing between the vibrating arm 30 and the support arm 40, and the one end 22 and the other end 24 are parallel to each other with the base body interposed therebetween. Is formed. Such a base 20 is formed to have the same length in the length direction parallel to the extending direction of the vibrating arm 30 and the support arm 40.

2本一対(第1の振動腕、第2の振動腕)の振動腕30は、腕部32が基端から先端に向けて互いに平行に延出し、基部20の一端22と接続されている基端を各々有する。振動腕30の表裏主面には、それぞれ長手方向に延出している溝として、平面視で例えば略矩形形状をなしている溝部34が形成されている。   The pair of two resonating arms 30 (first resonating arm and second resonating arm) has a base 32 in which an arm portion 32 extends in parallel from the base end toward the front end and is connected to one end 22 of the base portion 20. Each has an end. Groove portions 34 having, for example, a substantially rectangular shape in plan view are formed on the front and back main surfaces of the vibrating arm 30 as grooves extending in the longitudinal direction.

振動腕30は腕部32の先端に錘部として、平面で振動腕30の延出方向に直交した方向に沿っている幅よりも幅が大きい拡幅部であるハンマーヘッド部36が形成されている。ハンマーヘッド部36は、腕部32の幅よりも広い幅を有し、平面視で略矩形状に形成されているが、この形状に限定されるものではなく、ハンマーヘッド部36の先端に向かって漸次に、あるいは段階的に幅が広くなる形状であってもよい。このようなハンマーヘッド部36を有する振動腕30は、振動片の小型化目的のためにそれまでのタイプよりも基部20から延出する長さを短くしても、それまでのタイプよりも振動腕30の先端側の質量を大きく設定することにより、必要以上の高い周波数で屈曲振動することを抑制できる。例えば、振動腕30の長さに係らず同一振動を維持すること等が可能である。即ち、振動腕30にハンマーヘッド部36を設けると、ハンマーヘッド部36の質量を変えることにより振動腕30の単位時間当たりの屈曲変形する回数を調整して、容易に所望の屈曲振動周波数を得ることができる。なお、屈曲振動する振動腕30の基端側半分の長さにおいては、振動腕30の幅は屈曲変形に対する剛性の効果が優勢であるのに対して、振動腕30の先端側半分の長さにおいては、振動腕30の幅は質量負荷効果が優勢であるから、ハンマーヘッド部36は、振動腕30の先端側半分の領域に形成されるが、ハンマーヘッド部36のように、最も質量負荷効果の高い先端領域を含んで形成されるのが望ましい。また、振動腕30の全長に対して振動腕30の先端に形成されたハンマーヘッド部36の長さを30%以上50%以下とする。さらにハンマーヘッドによる屈曲振動周波数の低下分を補うように腕部32の幅を広くする。これにより熱弾性損失が低減してQ値が飛躍的に高くなり、更に、ハンマーヘッド部36の長さを1.2%以上で30%より小さくすることで、腕部32に形成された励振電極(後述)の面積を広くすることができるので、CI値が飛躍的に低くなる。   The vibrating arm 30 is formed with a hammer head portion 36 as a weight portion at the tip of the arm portion 32 as a widened portion having a width larger than the width along the direction orthogonal to the extending direction of the vibrating arm 30 on a plane. . The hammer head portion 36 has a width wider than the width of the arm portion 32 and is formed in a substantially rectangular shape in plan view, but is not limited to this shape, and faces the tip of the hammer head portion 36. The width may be gradually or stepwise widened. The vibrating arm 30 having the hammer head portion 36 vibrates more than the conventional type even if the length extending from the base portion 20 is shorter than the conventional type for the purpose of downsizing the vibrating piece. By setting the mass on the distal end side of the arm 30 to be large, it is possible to suppress bending vibration at a higher frequency than necessary. For example, it is possible to maintain the same vibration regardless of the length of the vibrating arm 30. That is, if the hammer head portion 36 is provided on the vibration arm 30, the number of times the vibration arm 30 bends and deforms per unit time is adjusted by changing the mass of the hammer head portion 36, and a desired bending vibration frequency can be easily obtained. be able to. In addition, in the length of the proximal half of the vibrating arm 30 that is flexibly vibrated, the width of the vibrating arm 30 is predominantly the effect of rigidity against bending deformation, whereas the length of the half of the distal end side of the vibrating arm 30 is large. In this case, since the mass load effect predominates in the width of the vibrating arm 30, the hammer head portion 36 is formed in the region on the tip half side of the vibrating arm 30. It is desirable to include a highly effective tip region. Further, the length of the hammer head portion 36 formed at the tip of the vibrating arm 30 with respect to the entire length of the vibrating arm 30 is set to 30% to 50%. Further, the width of the arm portion 32 is increased so as to compensate for the decrease in the bending vibration frequency due to the hammer head. As a result, the thermoelastic loss is reduced and the Q value is remarkably increased. Further, the length of the hammer head portion 36 is 1.2% or more and smaller than 30%, so that the excitation formed on the arm portion 32 is increased. Since the area of the electrode (described later) can be increased, the CI value is drastically reduced.

腕部32および溝部34の表面には、図示しない励振電極が形成されており、後述する電極パッド44を介して励振電極に所定の駆動電圧を印加することにより、所定の周波数で振動腕30が互いに接近または離間する向きに屈曲して振動するようになっている。   Exciting electrodes (not shown) are formed on the surfaces of the arm portion 32 and the groove portion 34, and the vibrating arm 30 is formed at a predetermined frequency by applying a predetermined driving voltage to the excitation electrode via an electrode pad 44 described later. It bends and vibrates in directions toward or away from each other.

支持腕40は、2本一対の振動腕30の間であって、振動腕30の延出方向に沿って基部20から一端22を境にして腕部42が延出している。支持腕40の延出方向の長さは、振動腕30の延出方向の長さよりも短く、支持腕40の先端が、腕部32とハンマーヘッド部36の接続箇所よりも基部20側に配置されるように設定している。すなわち、支持腕40は、2つのハンマーヘッド部36の間に存在しないことが望ましいが、少なくとも2つのハンマーヘッド部36の間が最も狭くなっている所に達していなければ良い。支持腕40の底面には一対の電極パッド44が形成されている。屈曲振動片10は、導電性接着剤を用いてパッケージ等の実装面に接着し、2本一対の振動腕30を中央の支持腕40で固定支持することができる。また、支持腕40と振動腕30との最小距離は、電極パッド44とハンマーヘッド部36との最小距離よりも長いことが望ましい。こうすることによって、電極パッド44に形成する導電性接着剤が大きく形成されてしまっても、ハンマーヘッド部36よりも振動腕30に付着する可能性が低くなり、即ち、水晶よりも損失の大きい導電性接着剤が、振動特性へ大きな影響をもつ振動腕30の屈曲変形部に付着する可能性が低くなるので、致命的な特性劣化に至ることがない。   The support arm 40 is between the pair of vibrating arms 30, and an arm portion 42 extends from the base portion 20 at one end 22 along the extending direction of the vibrating arm 30. The length of the support arm 40 in the extending direction is shorter than the length of the vibrating arm 30 in the extending direction, and the distal end of the support arm 40 is disposed closer to the base 20 than the connection portion between the arm portion 32 and the hammer head portion 36. It is set to be. That is, it is desirable that the support arm 40 does not exist between the two hammer head portions 36, but it is sufficient that the support arm 40 does not reach the narrowest portion between the two hammer head portions 36. A pair of electrode pads 44 are formed on the bottom surface of the support arm 40. The bending vibration piece 10 can be adhered to a mounting surface such as a package using a conductive adhesive, and the pair of vibration arms 30 can be fixedly supported by the central support arm 40. Further, it is desirable that the minimum distance between the support arm 40 and the vibrating arm 30 is longer than the minimum distance between the electrode pad 44 and the hammer head portion 36. By doing so, even if the conductive adhesive formed on the electrode pad 44 is formed larger, the possibility of adhering to the vibrating arm 30 is lower than that of the hammer head portion 36, that is, the loss is larger than that of quartz. Since the possibility that the conductive adhesive adheres to the bending deformation portion of the vibrating arm 30 having a great influence on the vibration characteristics is reduced, no fatal characteristic deterioration is caused.

振動腕30および支持腕40と基部20の一端22との連結位置にはそれぞれテーパー部38,46が形成されている。振動腕30の腕部32および支持腕40の腕部42は、それぞれ基端から先端に向けて互いに平行となるように略直線状に延出しているが、支持腕40の基端側には、支持腕40の幅が狭くなる領域が設けられていてもよい。こうすることで、2本の振動腕30が共に同一方向に屈曲振動するモード(以下、同相モード)の振動周波数を、2本の振動腕30が互いに近接と離間を交互に繰り返すモード(以下、メインモード)の振動周波数から離すことができ、同相モードとメインモードの結合強度を小さくすることになって、メインモードの振動漏れが増大するのを防ぐことができる。特に、同相モードの振動周波数をf1、メインモードの振動周波数をf0とした場合、|f1−f0|/f0≧10%、より好ましくは|f1−f0|/f0≧20%とすることにより、両者の結合を大きく抑圧することができる。そして振動腕30の腕部32および支持腕40の腕部42は、基部20の一端22との連結位置において、先端から基端に向けて側辺が直角または鋭角に折れ曲がるのではなく、その幅が漸次拡大するように、丸み付けしたテーパー部38,46を設けてもよい。テーパー部38,46は振動腕30および支持腕40のそれぞれの両側面と基部20の一端22との間に形成されている。このテーパー部38,46を設けることによって、屈曲振動発生時の歪の集中を避けることができるため、即ち歪の発生に随伴する温度変化(温度上昇あるいは温度低下)の集中を避け、熱の流れが大きくなってしまうのを抑えることができるために、熱弾性損失の増大を抑圧することができると共に、連結位置の強度が大きくなり、耐衝撃性を向上させることができる。なお、本実施形態の振動腕30の幅とは、振動腕30の腕部32の幅と、腕部32の両側面に形成されたテーパー部38の幅を含む領域としている。また本実施形態の支持腕40の幅とは、支持腕40の腕部42の幅と、腕部42の両側面に形成されたテーパー部46の幅を含む領域としている。   Tapered portions 38 and 46 are formed at the connecting positions of the vibrating arm 30 and the support arm 40 and the one end 22 of the base 20, respectively. The arm portion 32 of the vibrating arm 30 and the arm portion 42 of the support arm 40 extend in a substantially straight line so as to be parallel to each other from the proximal end to the distal end. A region where the width of the support arm 40 becomes narrow may be provided. By doing this, the vibration frequency of the mode in which the two vibrating arms 30 both bend and vibrate in the same direction (hereinafter referred to as the in-phase mode) is changed to the mode in which the two vibrating arms 30 repeat alternately approaching and separating from each other (hereinafter referred to as the following mode). Main mode) can be separated from the vibration frequency, and the coupling strength between the in-phase mode and the main mode can be reduced, thereby preventing the main mode vibration leakage from increasing. In particular, when the vibration frequency of the common mode is f1 and the vibration frequency of the main mode is f0, | f1-f0 | / f0 ≧ 10%, more preferably | f1-f0 | / f0 ≧ 20%, The coupling between the two can be greatly suppressed. The arm portion 32 of the vibrating arm 30 and the arm portion 42 of the support arm 40 are not bent at a right angle or an acute angle from the distal end to the proximal end at the connection position with the one end 22 of the base portion 20, but the width thereof. Rounded taper portions 38 and 46 may be provided so that the diameter gradually increases. The tapered portions 38 and 46 are formed between both side surfaces of the vibrating arm 30 and the support arm 40 and one end 22 of the base portion 20. By providing the tapered portions 38 and 46, it is possible to avoid the concentration of strain when bending vibration occurs, that is, avoid the concentration of temperature change (temperature rise or temperature drop) accompanying the occurrence of strain, and flow of heat. Therefore, the increase in thermoelastic loss can be suppressed, the strength of the connection position can be increased, and the impact resistance can be improved. Note that the width of the vibrating arm 30 of the present embodiment is a region including the width of the arm portion 32 of the vibrating arm 30 and the width of the tapered portions 38 formed on both side surfaces of the arm portion 32. In addition, the width of the support arm 40 in the present embodiment is a region including the width of the arm portion 42 of the support arm 40 and the width of the tapered portions 46 formed on both side surfaces of the arm portion 42.

基部20の他端24には、振動腕30および支持腕40が延出する方向と反対方向に突出する突起が複数形成されている。本実施形態の突起50a,50bは、支持腕40を中心線として線対称となる基部20の他端24に形成されている。突起50a,50bは、基部20の他端側に、第1の振動腕30の延出方向に広がる側面のうち、支持腕40側の側面の延長線と交差する所から第2の振動腕30の延出方向に広がる側面のうち、支持腕40側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ支持腕40の延出方向に沿っている支持腕40の中心線を境にした両脇にそれぞれ設けられている。
突起50a,50bは、基部20の他端24からの突出長さが、一例として、30μm程とし、共振周波数を一対の振動腕30の共振周波数よりも高くして、振動腕30と共振しないようにしている。また突起50a,50bの幅は、振動腕30および支持腕40の幅よりも小さく設定している。
そして図2に示すように支持腕40の延出方向の中心線から基部20の端部までの長さをL、支持腕40の中心線から突起50の中心線までの長さをX、支持腕40の両脇のそれぞれにおける支持腕40と振動腕30の間を二分する中心線c間の距離a、として定義している。
The other end 24 of the base 20 is formed with a plurality of protrusions that protrude in the direction opposite to the direction in which the vibrating arm 30 and the support arm 40 extend. The protrusions 50a and 50b of the present embodiment are formed on the other end 24 of the base 20 that is line-symmetric with respect to the support arm 40 as a center line. The protrusions 50a and 50b are provided on the other end side of the base portion 20 from the side intersecting with the extension line of the side surface on the support arm 40 side among the side surfaces extending in the extending direction of the first vibrating arm 30. Of the side surfaces extending in the extending direction of the support arm 40, it is within a range up to a place intersecting the extension line of the side surface on the support arm 40 side, and the center line of the support arm 40 along the extending direction of the support arm 40 is a boundary. It is provided on both sides.
The protrusions 50a and 50b have a protrusion length from the other end 24 of the base portion 20 as an example of about 30 μm, and the resonance frequency is higher than the resonance frequency of the pair of vibrating arms 30 so as not to resonate with the vibrating arms 30. I have to. The widths of the protrusions 50a and 50b are set smaller than the widths of the vibrating arm 30 and the support arm 40.
As shown in FIG. 2, the length from the center line in the extending direction of the support arm 40 to the end of the base 20 is L, the length from the center line of the support arm 40 to the center line of the protrusion 50 is X, It is defined as the distance a between the center lines c that bisect the space between the support arm 40 and the vibrating arm 30 on both sides of the arm 40.

図3は変形例の屈曲振動片の平面図である。図示のように、変形例の屈曲振動片10Aは基部20Aの平面形状が図1に示す屈曲振動片10と異なる。その他の構成は、図1、図2に示す屈曲振動片10と同様の構成であり同一符号を付して詳細な説明を省略する。変形例の屈曲振動片10Aは、基部20Aの他端24Aに、振動腕30の並ぶ方向の長さが突出方向に沿っている幅が漸減している縮幅部26を有している。このような構成の変形例の屈曲振動片10Aによれば、振動腕の屈曲振動に起因する基部における振動が縮幅部26によって相殺(緩和・吸収)されるので、基部に接続された支持腕の振動が小さくなる。よって、パッケージにマウントする固着部を支持腕に設けた際、縮幅部26の無い基部を有する屈曲振動片に比べて、極端に振動漏れを少なくすることができる。   FIG. 3 is a plan view of a bending vibration piece according to a modification. As shown in the figure, the bending vibration piece 10A of the modification is different from the bending vibration piece 10 shown in FIG. Other configurations are the same as those of the bending vibration piece 10 shown in FIGS. 1 and 2, and the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The bending vibration piece 10A of the modified example has a reduced width portion 26 in which the length in the direction in which the vibrating arms 30 are arranged along the protruding direction is gradually reduced at the other end 24A of the base portion 20A. According to the flexural vibration piece 10A of the modified example having such a configuration, the vibration at the base caused by the flexural vibration of the vibrating arm is canceled (relaxed / absorbed) by the reduced width portion 26. Therefore, the support arm connected to the base The vibration of becomes small. Therefore, when the fixing portion to be mounted on the package is provided on the support arm, vibration leakage can be extremely reduced as compared with a bending vibration piece having a base portion without the reduced width portion 26.

また、本実施形態の屈曲振動片10,10Aは、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、リチウムトラボート、ニオブ酸カリウム、リン酸カリウム、ランガサイト等の圧電材料により、公知のフォトエッチング技術を用いて所望の外形形状に形成することができる。一例として、結晶軸としてX軸(電気軸)、Y軸(機械軸)、Z軸(光軸)を有する水晶で形成する場合には、X軸を中心にY軸を0°以上15°以下の角度を成す座標軸Y´軸とすればY´軸とX軸に直交する方向の厚さ方向、Y´軸方向を振動腕の長手方向に配向するのが通例である(以下これを水晶Z板と呼ぶ)。   In addition, the bending vibration pieces 10 and 10A of the present embodiment are made of a known photo-etching technique using a piezoelectric material such as crystal, lithium tantalate, lithium niobate, lithium trabate, potassium niobate, potassium phosphate, or langasite. And can be formed into a desired outer shape. As an example, when the crystal axis is made of crystal having an X axis (electric axis), a Y axis (mechanical axis), and a Z axis (optical axis), the Y axis is 0 ° or more and 15 ° or less around the X axis. If the coordinate axis Y′-axis forming the angle is set to the thickness direction in the direction perpendicular to the Y′-axis and the X-axis, the Y′-axis direction is usually oriented in the longitudinal direction of the vibrating arm (hereinafter referred to as crystal Z Called a board).

このような構成の屈曲振動片10,10Aは、一例として水晶を用いた場合、以下のような工程で製造される。屈曲振動片10,10Aは、水晶Z板の表面を研磨して平坦な平板形状としたウエハー状の基材をベースにして製造される。この水晶ウエハーの表面にCr膜あるいはNi膜を形成し、更にその表面にAu膜を積層した保護用の膜を、蒸着法またはスパッタ法などによって形成する。そして保護膜の表面にレジスト膜を塗布してから、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜と屈曲振動片10,10Aの外形形状よりもやや広い形状にパターニングする。次いで、パターニングしたレジスト膜をマスクとして保護膜をエッチングして除去する。レジスト膜剥離後、再度レジスト膜を塗布し、複数の突起50a,50bを含む外形形状と溝形状をパターニングする。この状態で、水晶ウエハーの露出した部分をフッ酸でエッチングして、屈曲振動片10,10Aの外形を形成する。   The bending vibration pieces 10 and 10A having such a configuration are manufactured by the following process when using quartz as an example. The bending vibration pieces 10 and 10A are manufactured on the basis of a wafer-like base material having a flat plate shape by polishing the surface of a quartz crystal Z plate. A protective film in which a Cr film or a Ni film is formed on the surface of the quartz wafer and an Au film is further laminated on the surface is formed by vapor deposition or sputtering. Then, after applying a resist film on the surface of the protective film, patterning is performed by photolithography to a shape slightly wider than the outer shape of the resist film and the bending vibration pieces 10 and 10A. Next, the protective film is etched away using the patterned resist film as a mask. After peeling off the resist film, the resist film is applied again, and the outer shape and groove shape including the plurality of protrusions 50a and 50b are patterned. In this state, the exposed portion of the quartz wafer is etched with hydrofluoric acid to form the outer shape of the bending vibration pieces 10 and 10A.

次に溝部34に形成されている保護膜をエッチングする。こうしてエッチングし露出した水晶面は、振動腕30に形成する溝部34の平面形状に対応している。そして、水晶ウエハーの露出した部分をフッ酸で所定時間だけハーフエッチングし、振動腕30に溝部34を形成する。溝部34のエッチング後、レジスト膜および保護膜を剥離する。   Next, the protective film formed in the groove 34 is etched. The crystal surface thus etched and exposed corresponds to the planar shape of the groove 34 formed in the vibrating arm 30. Then, the exposed portion of the quartz wafer is half-etched with hydrofluoric acid for a predetermined time to form a groove 34 in the vibrating arm 30. After the etching of the groove 34, the resist film and the protective film are peeled off.

電極は次のようにして形成される。水晶ウエハーの表面全体に、一例としてCr膜(あるいはNi膜)を下地として形成したAu膜とからなる電極膜を形成し、電極膜に励振電極のパターンに対応したレジスト膜を形成する。そして、電極膜をエッチングして励振電極を形成する。電極のエッチング後、レジスト膜を剥離する。   The electrode is formed as follows. As an example, an electrode film made of an Au film formed with a Cr film (or Ni film) as a base is formed on the entire surface of the quartz wafer, and a resist film corresponding to the pattern of the excitation electrode is formed on the electrode film. Then, the excitation film is formed by etching the electrode film. After etching the electrode, the resist film is peeled off.

次に振動腕30の先端に錘付けをする。これは、蒸着法やスパッタ法などにより、ハンマーヘッド部36の一部あるいは全面へAu等の金属皮膜を周波数調整用の錘付け膜として形成する。   Next, a weight is attached to the tip of the vibrating arm 30. In this method, a metal film such as Au is formed as a weight adjusting film for frequency adjustment on a part or the entire surface of the hammer head portion 36 by vapor deposition or sputtering.

周波数の粗調整は、錘付け膜の一部にレーザー光等を照射して、部分的に蒸散させ、ハンマーヘッド部36の質量を調整する。これにより、水晶ウエハーに形成された複数の屈曲振動片10の屈曲振動周波数を、所望の周波数(例えば32.768kHz)に粗調整することができる。
最後に屈曲振動片10,10Aの個片化を行う。即ち、水晶ウエハーにおける細い連結部を折り取り、連結状態であった屈曲振動片を個片にする。
In the rough adjustment of the frequency, a part of the weighting film is irradiated with a laser beam or the like to partially evaporate, and the mass of the hammer head portion 36 is adjusted. Thereby, the bending vibration frequency of the plurality of bending vibration pieces 10 formed on the quartz wafer can be roughly adjusted to a desired frequency (for example, 32.768 kHz).
Finally, the bending vibration pieces 10 and 10A are separated. That is, the thin connecting portion in the quartz wafer is broken, and the bending vibration piece in the connected state is made into individual pieces.

図4は本発明の屈曲振動片の振動漏れ指数と基部他端の突起の形成箇所の関係を示すグラフである。ここで、計算に用いる屈曲振動片10の形状は、一例として、全長を860μm、支持腕40の延出方向の中心線から基部20の端部までの長さLを248μm、支持腕40の中心線から支持腕40の側辺までの長さを50μm、支持腕40の中心線から支持腕40側の振動腕30の側辺(振動片の内側の側辺)までの長さを155μm、支持腕40の中心線から基部20端部側の振動腕30の側辺(振動腕30の外側の側辺)までの長さを207μm、支持腕40の中心線から基部20他端の突起50a,50bの形成箇所(突起50a,50bの突出方向の中心線)までの長さをX、突起50a,50bは平面視で正方形の形とし、その突出方向の長さを30μmとしている。溝部34の深さを45μm、ハンマーヘッド部の幅を198μm、長さを237μm、として屈曲振動周波数を32.768kHz近傍としている。そして、この屈曲振動片10を膜厚20μmのシリコン系の導電性接着剤でセラミックパッケージにマウントした状態を想定して次のように計算した。
屈曲振動片10の屈曲振動に起因する弾性エネルギーは、支持腕40を介して導電性接着剤に到達し、導電性接着剤の裏面(屈曲振動片10とは反対側)に仮想的に設けられ、セラミックパッケージの材料定数を有する半無限媒体に伝達したまま屈曲振動片10には戻らない、ことを条件にして計算をしている。半無限媒体に伝達したこのエネルギーは、再び屈曲振動片10において屈曲振動に寄与することがないので、振動漏れによる損失になる。そしてこの振動漏れによる損失のみを考慮したQ値をQLeakとして定義した(振動漏れが大きくなると、QLeakは小さくなる)。また、後述するメカニズムからも容易に想像できるように、本発明は上記で示した寸法の絶対値、屈曲振動周波数、材料に依存するものではない。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the vibration leakage index of the flexural vibration piece of the present invention and the location of the protrusion at the other end of the base. Here, as an example, the shape of the bending vibration piece 10 used for the calculation is 860 μm in total length, 248 μm in length L from the center line in the extending direction of the support arm 40 to the end of the base 20, and the center of the support arm 40. The length from the line to the side of the support arm 40 is 50 μm, and the length from the center line of the support arm 40 to the side of the vibrating arm 30 on the support arm 40 side (the side on the inside of the vibrating piece) is 155 μm. The length from the center line of the arm 40 to the side of the vibrating arm 30 on the end side of the base 20 (side outside the vibrating arm 30) is 207 μm, and the protrusion 50a at the other end of the base 20 from the center line of the support arm 40, The length to the formation location of 50b (the center line in the protruding direction of the protrusions 50a and 50b) is X, the protrusions 50a and 50b are square in plan view, and the length in the protruding direction is 30 μm. The depth of the groove 34 is 45 μm, the width of the hammer head is 198 μm, the length is 237 μm, and the bending vibration frequency is in the vicinity of 32.768 kHz. The following calculation was performed assuming that the bending vibration piece 10 was mounted on a ceramic package with a silicon-based conductive adhesive having a film thickness of 20 μm.
The elastic energy resulting from the bending vibration of the bending vibration piece 10 reaches the conductive adhesive via the support arm 40 and is virtually provided on the back surface of the conductive adhesive (the side opposite to the bending vibration piece 10). The calculation is performed on the condition that the bending vibration piece 10 is not returned while being transmitted to the semi-infinite medium having the material constant of the ceramic package. Since this energy transmitted to the semi-infinite medium does not contribute to bending vibration again in the bending vibration piece 10, it becomes a loss due to vibration leakage. The Q value considering only the loss due to the vibration leakage is defined as QLeak (when the vibration leakage increases, QLeak decreases). Further, as can be easily imagined from the mechanism described later, the present invention does not depend on the absolute value of the dimensions, the bending vibration frequency, or the material described above.

同グラフの縦軸は振動漏れ指数(Q0/QLeak)としている。ここで、Q0は基部20の他端24に突起50a,50bを形成していない場合の振動漏れのみを考慮したQ値であり、QLeakは基部20の他端24に突起50a,50bを2つ形成した場合の振動漏れのみを考慮したQ値を示している。同グラフの横軸は基部20の他端24の突起50a,50bの形成箇所(X/L)とし、X/L=0のとき支持腕40の中心線と突起50a,50bの中心線が重なる位置となり、X/L=1のとき基部20の端部と突起50a,50bの中心線が重なる位置となる。また、同グラフの振動漏れ指数1.0を通り縦軸と平行の直線Aは、屈曲振動片の基部の他端に突起がない場合を示している。そして◇プロットは、基部20の一端22と他端24が基部本体を間に挟んで平行に形成されている図1に示す屈曲振動片10である。□プロットは、基部20Aの他端24Aに、振動腕30の並ぶ方向の長さが突出方向に沿っている幅が漸減している縮幅部26を有している図3に示す屈曲振動片10Aである。   The vertical axis of the graph is the vibration leakage index (Q0 / QLeak). Here, Q0 is a Q value considering only vibration leakage when the other end 24 of the base 20 is not formed with the protrusions 50a and 50b, and QLeak is two protrusions 50a and 50b on the other end 24 of the base 20. The Q value considering only the vibration leakage when formed is shown. The horizontal axis of the graph is the formation position (X / L) of the protrusions 50a and 50b at the other end 24 of the base 20, and when X / L = 0, the center line of the support arm 40 and the center line of the protrusions 50a and 50b overlap. When X / L = 1, the end of the base 20 and the center line of the protrusions 50a and 50b overlap each other. A straight line A passing through the vibration leakage index 1.0 of the graph and parallel to the vertical axis indicates a case where there is no protrusion at the other end of the base of the bending vibration piece. The ◇ plot is the bending vibration piece 10 shown in FIG. 1 in which the one end 22 and the other end 24 of the base 20 are formed in parallel with the base body interposed therebetween. □ The plot shows the bending vibration piece shown in FIG. 3, in which the other end 24 </ b> A of the base portion 20 </ b> A has a reduced width portion 26 in which the length in the direction in which the vibrating arms 30 are arranged is gradually reduced along the protruding direction. 10A.

振動漏れ指数が1.0よりも小さいと、基部の他端に突起を形成していない屈曲振動片よりも振動漏れが小さいことになる。図1に示す屈曲振動片10の場合、振動漏れ指数が1.0よりも小さいX/Lの範囲は、0<X/L≦0.37である。このX/Lの範囲を百分率で表すと0%<X/L≦37%となる。この範囲は、複数の突起50a,50bが基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部他端の領域である。具体的には、基部一端の一対の振動腕30のそれぞれと支持腕40との間に形成された2つの間隔の中心線(図2中のc)を結んだ領域と、基部20を間に挟んで少なくとも重なる前記基部20の他端24の領域(図2中の矢印a)に形成された場合である。   When the vibration leakage index is smaller than 1.0, the vibration leakage is smaller than that of the bending vibration piece in which no protrusion is formed on the other end of the base. In the case of the bending vibration piece 10 shown in FIG. 1, the range of X / L in which the vibration leakage index is smaller than 1.0 is 0 <X / L ≦ 0.37. When this range of X / L is expressed as a percentage, 0% <X / L ≦ 37%. This range is a region at the other end of the base where a plurality of protrusions 50a and 50b overlap between the pair of vibrating arms at one end of the base and the base. Specifically, a region connecting two center lines (c in FIG. 2) formed between each of the pair of vibrating arms 30 at one end of the base and the support arm 40, and the base 20 between This is a case where it is formed in a region (an arrow a in FIG. 2) of the other end 24 of the base portion 20 that overlaps at least with being sandwiched.

振動腕30は、励振電極に所定の駆動電圧を印加することにより、所定の周波数で振動腕30が互いに接近または離間する向きに屈曲して振動するように構成されている。一対の振動腕30が互いに離間するように屈曲変形した場合、支持腕40が電極パッド44、導電性接着剤を介してパッケージに固定されるため、基部20は振動腕30の延びる方向に屈曲変形することになるが、特に支持腕40の基端と支持腕30の基端との間に位置する基部20の部分と、それに連なって、振動腕の延びる方向とは反対方向に位置する基部20の部分は大きく屈曲することになる。このため、この領域に突起50が形成されると、支持腕40を中心として左右の振動腕30がバランス良く屈曲振動している状態において、突起により変形のバランスとモーメントのバランスが崩れてアンバランスとなり、振動漏れが発生し易くなる。   The vibrating arm 30 is configured to bend and vibrate in a direction in which the vibrating arms 30 approach or separate from each other at a predetermined frequency by applying a predetermined driving voltage to the excitation electrode. When the pair of vibrating arms 30 are bent and deformed so as to be separated from each other, the support arm 40 is fixed to the package via the electrode pads 44 and the conductive adhesive, and therefore the base 20 is bent and deformed in the extending direction of the vibrating arms 30. However, in particular, the portion of the base 20 located between the base end of the support arm 40 and the base end of the support arm 30 and the base 20 located in the direction opposite to the extending direction of the vibrating arm. This part will be bent greatly. For this reason, when the protrusion 50 is formed in this region, in the state where the left and right vibrating arms 30 are bent and vibrated in a well-balanced manner with the support arm 40 as the center, the balance of deformation and the balance of moment are lost due to the protrusion and unbalanced. Thus, vibration leakage is likely to occur.

一方、基部20の他端24の突起50a,50bが、基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に複数形成された場合には、支持腕40を中心として左右の振動腕30がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。   On the other hand, when a plurality of protrusions 50a and 50b on the other end 24 of the base 20 are formed in a region overlapping between the pair of vibrating arms at one end of the base and the base interposed therebetween, In a state where the vibrating arm 30 is flexibly vibrating in a well-balanced manner, a plurality of protrusions arranged in line symmetry with respect to the center line of the support portion maintain a balanced state without changing the moment, and vibration leakage occurs. Can be reduced.

次に、図3に示す屈曲振動片10Aの場合、振動漏れ指数が1.0よりも小さいX/Lの範囲は、0<X/L≦0.40である。このX/Lの範囲を百分率で表すと0%<X/L≦40%となる。この範囲は、複数の突起50a,50bが基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部他端の領域である。具体的には、基部一端の一対の振動腕のそれぞれと支持腕との間に形成された2つの間隔の中心線(図2中のc)を結んだ領域と、基部を間に挟んで少なくとも重なる前記基部の他端の領域(図2中の矢印a)に形成された場合である。   Next, in the case of the bending vibration piece 10A shown in FIG. 3, the range of X / L where the vibration leakage index is smaller than 1.0 is 0 <X / L ≦ 0.40. When this range of X / L is expressed as a percentage, 0% <X / L ≦ 40%. This range is a region at the other end of the base where a plurality of protrusions 50a and 50b overlap between the pair of vibrating arms at one end of the base and the base. Specifically, a region connecting two center lines (c in FIG. 2) formed between each of the pair of vibrating arms at one end of the base and the support arm, and at least the base interposed therebetween It is a case where it forms in the area | region (arrow a in FIG. 2) of the other end of the said base which overlaps.

図3に示す屈曲振動片10Aは、基部20Aの他端24Aに、振動腕30の並ぶ方向に沿った幅が中心線に向かうに従い漸減している縮幅部を有している。屈曲振動片10Aは、支持腕40と基部20Aとの連結部分の剛性が高まり、振動腕30の屈曲振動によって、振動腕30と支持腕40の間の隙間の領域の基部20Aに、基部20Aの一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が生じ難い。このため、図3に示す屈曲振動片10Aは、図1の屈曲振動片10と比べて、大幅に振動漏れを少なくすることができる。しかしながら、振動腕30と支持腕40の間の隙間の領域の基部20Aには、振動腕30の屈曲振動によって基部20の一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が僅かながら生じているため、この領域に突起50のような錘が形成されると、支持腕40を中心として左右の振動腕30がバランス良く屈曲振動している状態において、突起によってモーメントが変わりアンバランスとなり振動漏れが発生し易くなる。   A flexural vibration piece 10A shown in FIG. 3 has a reduced width portion at the other end 24A of the base portion 20A where the width along the direction in which the vibrating arms 30 are arranged gradually decreases toward the center line. In the flexural vibration piece 10A, the rigidity of the connecting portion between the support arm 40 and the base portion 20A is increased, and the flexural vibration of the vibration arm 30 causes the base portion 20A of the gap portion between the vibration arm 30 and the support arm 40 to move to the base portion 20A. Flexural deformation that repeats compressive stress or tensile stress at one end and the other end is unlikely to occur. For this reason, the bending vibration piece 10A shown in FIG. 3 can significantly reduce vibration leakage as compared with the bending vibration piece 10 of FIG. However, in the base portion 20A in the region of the gap between the vibrating arm 30 and the support arm 40, a slight bending deformation that repeats compressive stress or tensile stress occurs at one end and the other end of the base portion 20 due to bending vibration of the vibrating arm 30. Therefore, when a weight such as the protrusion 50 is formed in this region, the moment is changed by the protrusion and becomes unbalanced in a state where the left and right vibrating arms 30 are flexibly oscillating with the support arm 40 as the center. Is likely to occur.

一方、基部20の他端24の突起50a,50bが、基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に複数形成された場合には、支持腕40を中心として左右の振動腕30がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によってモーメントが変わることなく、均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。   On the other hand, when a plurality of protrusions 50a and 50b on the other end 24 of the base 20 are formed in a region overlapping between the pair of vibrating arms at one end of the base and the base interposed therebetween, In a state where the vibrating arm 30 is flexibly vibrating in a well-balanced manner, the moment is not changed by a plurality of protrusions arranged in line symmetry with respect to the center line of the support portion, and a balanced state is maintained and vibration leakage is prevented. Generation can be reduced.

このような本発明の屈曲振動片によれば、基部の他端の突起が基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に形成されているので、支持腕を中心として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。また、基部20Aの他端24Aに、振動腕30の並ぶ方向に沿った幅が中心線に向かうに従い漸減している縮幅部を有している場合には、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によってモーメントが変わることなく、均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。   According to such a flexural vibration piece of the present invention, the protrusion at the other end of the base is formed between the pair of vibrating arms at one end of the base and the region overlapping with the base interposed therebetween, In the state where the left and right vibrating arms are flexibly oscillating in a balanced manner, a plurality of protrusions arranged symmetrically with respect to the center line of the support portion maintain a balanced state without changing the moment, and vibration leakage Generation can be reduced. In addition, when the other end 24A of the base 20A has a reduced width portion in which the width along the direction in which the vibrating arms 30 are arranged gradually decreases toward the center line, A balanced state can be maintained without changing moment by a plurality of protrusions arranged in line symmetry, and the occurrence of vibration leakage can be particularly reduced.

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その技術的範囲内で様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、2本一対の振動腕は、先端にハンマーヘッド部を形成せず、基端から先端に向けて腕部を略直線状に延出させた形態であっても適用することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications or changes within the technical scope thereof. For example, the pair of two vibrating arms can be applied even when the arm portion is extended substantially linearly from the proximal end to the distal end without forming the hammer head portion at the distal end.

また、本発明の屈曲振動片は、様々な構造のパッケージに搭載することができ、例えば発振回路を有する回路素子と組み合わせた発振器等、振動子以外の様々な振動デバイスに適用することができる。   Further, the flexural vibration piece of the present invention can be mounted on packages having various structures, and can be applied to various vibration devices other than vibrators such as an oscillator combined with a circuit element having an oscillation circuit.

また、本発明の屈曲振動片は、発振回路を有する回路素子と組み合わせることによって、デジタル携帯電話、パーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、電子時計、ビデオレコーダー、ビデオカメラ、テレビ、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等の電子機器として広範に用いることができる。   Further, the bending vibration piece of the present invention is combined with a circuit element having an oscillation circuit, thereby allowing a digital mobile phone, a personal computer (mobile personal computer), an electronic timepiece, a video recorder, a video camera, a television, a digital still camera, and an ink jet. Dispenser (for example, inkjet printer) Laptop personal computer, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure meters, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish detectors, various measuring devices, instruments (for example, vehicles) , Sky machine, gauges of a ship), can be used widely as an electronic device such as a flight simulator.

また、本発明の屈曲振動片は、自動車に搭載されている。屈曲振動片はキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電機自動車の電池モニター、車体制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。発振回路を有する回路素子と組み合わせることによって、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)等の移動体として広範に用いることができる。   Moreover, the bending vibration piece of the present invention is mounted on an automobile. Bending vibration pieces are keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, anti-lock brake system (ABS), air bag, tire pressure monitoring system (TPMS), engine control, hybrid car and electric The present invention can be widely applied to electronic control units (ECU) such as automobile battery monitors and vehicle body control systems. By combining with a circuit element having an oscillation circuit, it can be widely used as a moving body such as a GPS (global positioning system).

10,10A………屈曲振動片、20,20A………基部、22,22A………一端、24,24A………他端、26………縮幅部、30………振動腕、32………腕部、34………溝部、36………ハンマーヘッド部、40………支持腕、42………腕部、44………電極パッド、50a,50b………突起。 10, 10A ......... Bending vibration piece, 20, 20A ......... Base, 22, 22A ......... One end, 24, 24A ......... Other end, 26 ......... Reduced width portion, 30 ......... Vibrating arm, 32... Arm portion 34... Groove portion 36... Hammer head portion 40... Support arm 42 42 Arm portion 44 Electrode pads 50 a and 50 b Projection

Claims (8)

基部と、
前記基部の一端側から延出している第1の振動腕おび第2の振動腕と、
前記基部の前記一端側から前記振動腕の延出方向に沿って延出しており、前記延出方向に直交する幅方向において前記第1の振動腕と前記第2の振動腕との間に配置されている支持腕と、
前記基部の前記一端とは反対の他端側であって、前記第1の振動腕の前記支持腕側の側面の延長線と交差する所から前記第2の振動腕の前記支持腕側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ前記支持腕の幅の中心を通り前記支持腕の前記延出方向に沿っている第1中心線を境にした両脇にそれぞれ設けられている突起と、
を備えていることを特徴とする屈曲振動片。
The base,
A first vibrating arm your good beauty second vibrating arm extending from one end of the base portion,
The and from the one end side of the base portion extending along the extending direction of the vibrating arm, between the second vibrating arm as before Symbol first vibrating arms in the width direction orthogonal to the extending direction A supporting arm that is arranged ;
Wherein the said one end of the base portion be reversed at the other end, before Symbol support arm side of the second vibrating arm from where intersecting the extension line of the side surface of the front Symbol support arm side of the first vibration arm of in the range of up to at the intersection with the extension line of the side surface, and the first in core center that has along the extending direction of the street the supporting arms of the width of the support arms on both sides which is a boundary A protrusion provided on each ,
Bending vibration piece, characterized in that it comprises a.
前記突起は、前記第1の振動腕と前記支持部との間の中心を通り前記延出方向に沿っている第2中心線から、前記第2の振動腕と前記支持部との間の中心を通り前記延出方向に沿っている第3中心線までの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の屈曲振動片。 Center between the projections, the center from the second center line that is along the street the extending direction, the said second vibrating arm supporting portion between the first vibrating arm and the support portion The bending vibration piece according to claim 1, wherein the bending vibration piece is provided within a range up to a third center line passing through the extending direction . 前記基部の前記他端は、前記支持腕の前記延出方向とは反対方向に向かうに従い幅方向の長さが漸減している縮幅部を有しており、
前記突起は、前記支持腕の前記第1中心線から前記他端の端までの距離をLとし、
前記支持腕の前記中心線から前記突起までの距離をXとしたとき、
0%<X/L≦37%を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の屈曲振動片。
Wherein the base and the other end, the said extending direction of said supporting arm has a reduced width portion which length in the width direction gradually decreases toward the opposite direction,
The protrusion has a distance L from the first center line of the support arm to the end of the other end,
When the distance from the center line of the support arm to the protrusion is X,
The bending vibration piece according to claim 1, wherein the bending vibration piece is provided in a range satisfying 0% <X / L ≦ 37%.
記突起は、前記支持腕の第1中心線から前記他端の端までの距離をLとし、
前記支持腕の中心線から前記突起までの距離をXとしたとき、
0%<X/L≦40%を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の屈曲振動片。
Before Ki突 cause, the distance from the first center line of said support arm to the end of the other end is L,
When the distance from the center line of the support arm to the protrusion is X,
The bending vibration piece according to claim 1, wherein the bending vibration piece is provided within a range satisfying 0% <X / L ≦ 40%.
記突起は、前記支持腕の前記第1中心線に対して線対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の屈曲振動片。 Before Ki突 causing the bending vibration piece according to any one of claims 1 to 4, characterized in that provided at a position axisymmetric with respect to the first center line of the support arm. 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする振動デバイス。   A vibration device comprising the bending vibration piece according to claim 1. 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the bending vibration piece according to claim 1. 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the bending vibration piece according to claim 1.
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