JP6238032B2 - 振動素子、振動子、電子デバイス、および電子機器 - Google Patents
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Description
本適用例に係る振動片は、
厚みすべり振動が励振する振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、
前記振動部は、
前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、
前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、
前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えている。
本適用例に係る振動片において、
前記重ならない部分の幅Lは、下記式の関係を満たしてもよい。
ただし、mは1以上の整数であり、λは屈曲振動の波長であり、0.8<k<1.2である。
本適用例に係る振動片において、
前記重ならない部分の幅は、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向の大きさであってもよい。
本適用例に係る振動片において、
前記振動部の形状は、平面視において、矩形であってもよい。
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部は、側面に複数の段差を含み、
前記第2凸部は、側面に複数の段差を含んでいてもよい。
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心は、平面視において、前記厚みすべり振動の振動方向に沿う方向にずれていてもよい。
本適用例に係る振動片の製造方法は、
厚みすべり振動する基板を用意する工程と、
前記基板の一方の主面に第1マスクを配置し、
前記基板の一方の主面に対して裏面側の他方の主面に、前記第1マスクの面積よりも小さく、前記第1マスクと、平面視において、重なるように第2マスクを配置し、
前記基板の前記第1マスクおよび前記第2マスクから露出しているところをエッチングして、
振動部、および前記振動部の外縁に沿って配置されている外縁部を有している基板を含み、前記振動部が、前記外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、前記外縁部の一方の主面に対して裏面側の他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、前記振動部は、平面視において、前記第1凸部と前記第2凸部とが重ならない部分を備えているメサ型基板を形成する工程と、
を含む、振動片の製造方法。
本適用例に係る振動素子は、
本適用例に係る振動片と、
前記第1凸部の表面と前記一方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第1励振電極と、
前記第2凸部の表面と前記他方の主面の前記外縁部の一部の表面とを覆う第2励振電極と、
を含んでいてもよい。
本適用例に係る振動子は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、
を含む。
本適用例に係る電子デバイスは、
本適用例に係る振動片と、
電子素子と、
を含む。
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動片を含む。
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心とは、平面視において、重なっていてもよい。
本適用例に係る振動片において、
前記圧電基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系のX軸を中心として、XZ平面を、X軸周りに角度θだけ回転させて、Z軸を角度θ傾けた軸をZ´軸とし、Y軸を角度θ傾けた軸をY´軸とし、X軸とZ´軸に平行な面を前記第1主面および前記第2主面とし、Y´軸に平行な方向を厚みとしてもよい。
本適用例に係る振動片において、
前記第1凸部の端縁の位置および前記第2凸部の端縁の位置は、屈曲振動の腹の位置に一致していてもよい。
まず、本実施形態に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る振動素子100を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る振動素子100を模式的に示す平面図である。図3は、本実施形態に係る振動素子100を模式的に示す断面図である。なお、図3は図2のIII−III線断面図である。
ことにより、SCカット水晶基板を得ることができる。
おいて、第1凸部14の形状を規定する縁(外縁)である。同様に、第2凸部16の端縁とは、平面視において、第2凸部16の形状を規定する縁(外縁)である。図3に示すように、第1凸部14の端縁a1,a2の位置および第2凸部16の端縁b1,b2の位置において、基板12の厚さ(Y´軸方向の大きさ)が変わる。
1を変化させた場合の屈曲振動のエネルギーを示したグラフである。横軸はMx1をλで規格化した値であり、縦軸は屈曲振動のエネルギー(相対値)である。なお、λは、屈曲振動の波長である。
けられている。マウント電極26は、例えば、振動部12aの+X軸方向側の外縁部12bに設けられている。
部の表面とを覆う第1励振電極20と、第2凸部16の表面と第2主面13b側の外縁部12bの一部の表面とを覆う第2励振電極22とを有している。これにより、容量比γを大きくすることができる。なお、容量比γとは、励振電極20,22の寸法(大きさ)で決まる容量C0を、振動片10の実質的な振動領域で決まる容量C1で除したものである。
次に、本実施形態に係る振動素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図8〜図9は、振動素子100の製造工程を模式的に示す断面図である。
異ならせているので、振動部12aには、平面視において、第1凸部14と第2凸部16とが、重ならない部分15a,15bおよび重なる部分15cが設けられる。以上の工程により、メサ型基板12(振動片10)が形成される。
3.1. 第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図10は、本実施形態の第1変形例に係る振動素子200を模式的に示す平面図である。図11は、本実施形態の第1変形例に係る振動素子200を模式的に示す断面図あり、図10のXI−XI線断面図である。以下、振動素子200において、振動素子100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態の第2変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図12は、本実施形態の第2変形例に係る振動素子300を模式的に示す平面図である。図13は、本実施形態の第2変形例に係る振動素子300を模式的に示す断面図あり、図12のXIII−XIII線断面図である。以下、振動素子300において、振動素子100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
いる。第1非重なり部15aの幅L1、および第2非重なり部15bの幅L2は、L1=(m1×λ/2)×k1(ただし、0.8<k1<1.2)、L2=(m2×λ/2)×k2(ただし、0.8<k2<1.2)の関係を満たしている。
次に、本実施形態の第3変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図14は、本実施形態の第3変形例に係る振動素子400を模式的に示す斜視図である。図15は、本実施形態の第3変形例に係る振動素子400を模式的に示す断面図である。以下、振動素子400において、振動素子100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態に係る振動子500を模式的に示す断面図である。
次に、本実施形態の変形例に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図17は、本実施形態の変形例に係る振動子600を模式的に示す断面図である。以下、振動子600において、振動子500の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施形態に係る電子デバイス800を模式的に示す断面図である。
次に、本実施形態の変形例に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図19は、本実施形態の変形例に係る電子デバイス800を模式的に示す断面図である。以下、電子デバイス800において、電子デバイス700の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
00を単独で気密封止しているために、良好な周波数エージング特性を有することができる。
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。図20は、本実施形態に係る電子機器として、形態電話(スマートフォン)を模式的に示す平面図である。
Claims (7)
- 水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系の前記X軸を中心として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ傾けた軸をZ’軸とし、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ傾けた軸をY’軸とし、前記X軸および前記Z’軸に平行な面を主面とし、前記Y’軸に平行な方向を厚さとするATカット水晶基板を含み、
前記ATカット水晶基板は、
厚みすべり振動する振動部と、前記振動部の前記X軸の+X方向側の外縁に沿って配置されている第1外縁部と、前記振動部の前記X軸の−X方向側の外縁に沿って配置されている第2外縁部と、を備え、
前記第1外縁部には、実装基板に取り付けられる固定部が配置されており、
前記振動部は、
前記第1外縁部および前記第2外縁部の一方の主面よりも突出している第1凸部と、
前記第1外縁部および前記第2外縁部の前記一方の主面の裏側である他方の主面よりも突出している第2凸部と、を有し、
前記第1凸部は、
前記X軸の+X方向側に位置している第1端縁と、
前記X軸の−X方向側に位置している第2端縁と、を備え、
前記第2凸部は、
前記X軸の+X方向側に位置している第3端縁と、
前記X軸の−X方向側に位置している第4端縁と、を備え、
平面視において、前記第1端縁は、前記第3端縁よりも前記+X方向側に位置し、前記第2端縁は、前記第4端縁よりも前記−X方向側に位置しており、
前記第1凸部の全体を覆っている第1励振電極と、
前記第2凸部の全体を覆っている第2励振電極と、を備え、
前記第1凸部の前記X軸に沿った長さをM1とし、
前記第2凸部の前記X軸に沿った長さをM2としたとき、
M1−M2=mλ
(mは1以上の整数、λは前記振動片の屈曲振動の波長)
を満たす振動素子。 - 請求項1において、
前記第1外縁部は、前記第2外縁部よりも、前記X軸方向に沿った長さが長い振動素子。 - 請求項1または2において、
平面視において、前記第1凸部の中心と前記第2凸部の中心は重なっている振動素子。 - 請求項1ないし3のいずれか一項において、
前記第1励振電極は、前記第1外縁部および前記第2外縁部の前記一方の主面の一部を覆っており、
前記第2励振電極は、前記第1外縁部および前記第2外縁部の前記他方の主面の一部を覆っている振動素子。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、
を含む、振動子。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子と、
電子素子と、
を含む、電子デバイス。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子を含む、電子機器。
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