TW201223142A - Piezoelectric resonator element and piezoelectric resonator - Google Patents

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201223142 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種壓電振動片及壓電振動體。 【先前技術】 AT切割壓電振動月係將溫度特性優異之厚度切變振動模 式用作主共振。此種AT切割振動片係藉由機械加工或光微 影法而加工。 專利文獻1中揭示有發揮與斜面構造或凸面構造同等之 能陷效應之進行所謂台面型厚度切變振動的壓電振動體。 近年來，振動片尺寸小型化之傾向增強，較 動體之必要性逐漸提高…般而言，較小邊比之 易受到因振動體之輪廓引起之模式（輪廓振動）的影響，導 致因與該振動之輕合而抑制厚度切變模式。 於專利文獻2中，揭示有如下情況，即，鑒於在台面型 AT切割石英振動體中，於台面部與周邊之薄壁部之交界 中，若交界部之側壁相對於主面為9〇。，則導致自激振電 極延伸之汲取電極（引線電極）斷路之問題研製而成，可藉 由使父界部之側壁成為傾斜或曲面而防止引線電極之 路。 於專利文獻3中，揭示有如下情況，即，於台面型切 割石英振動體中，若使台面部與周邊之薄壁部之交界處之 侧壁部以 63。、35。储 44* 貞斜而並非垂直（9〇。），則可抑制作為主 振動之厚度切變振動與彎曲振動之耦合。 於專利文獻4中，揭示有士 J 1 ,如下情況，即，藉由使台面尺 158294.doc 201223142 寸及台面電極間為合理之 ^ -V- ^ ^ H ，而使作為輪廓振動之彎曲 模式之振動，可抑制厚产 旱度切變模式與f曲模式之耗入。 於專利文獻5中，揭示有如 " 下清/兄，即，於台面型AT切 口J石英振動體中’可藉由使 制非需要模式。 #之洛差里為合理值而限 於專利文獻6中，揭示右士 π比 割石英振動體中，^由即，於台面型卿 料Μ Γ 壓電基板之短邊尺寸、及振動 。令之鈕邊尺寸為合理值而限制非需要模式。 广利文獻7中’揭示有如下情況，即，可藉由使台面 4為多階而更有效地捕陷主振動之能量。 於專利文獻8中，揭示有剖面形狀為階梯形狀之振動 體’且揭示有如下情況，即’若階段性地改變保護振動體 部分之抗㈣膜尺寸，並使料化學加卫或喷砂等機 械加工，則可製造此種階梯形狀。 於專利文獻9中，揭示有如下情況，即，藉由將厚壁中 央。ρ與薄壁周邊部之階差形成為複數階之階梯狀，而使抗 蝕Α丨圖案之形狀及電極材料之充分厚度之成膜變得容易， 進而，由於厚膜中央部接近於凸狀形狀，故而可提高能陷 效應。 於專利文獻10中，揭示有如下情況，即，於多階型台面 構造之振動片中，將階差部用作導電性接著劑之阻流部， 抑制接著劑向台面部流入。 於專利文獻Π中，揭示有如下情況’即，藉由利用光微 ’v银刻石英基材而精密地形成具有多階型台面構造之外 158294.doc 201223142 形。 於專利文獻12中，揭示有使用雷射形成台面之多階台面 型AT切割石英振動體之製造方法。 如上所述，於專利文獻7〜12中，作為藉由較強之能陷效 應而抑制與彎曲模式之耦合的構造，提出有台面階數增加 之多階型台面構造。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開昭58-473 16號公報 [專利文獻2]日本專利實開平〇6_5223〇號公報 [專利文獻3]曰本專利特開2〇〇1_23〇655號公報 [專利文獻4]曰本專利第4341 5 83號公報 [專利文獻5]曰本專利特開2〇〇8_263387號公報 [專利文獻6]曰本專利特開2〇ι〇_62723號公報 [專利文獻7]曰本專利特開平〇2_57〇〇9號公報 [專利文獻8]曰本專利第373 1348號公報 [專利文獻9]曰本專利特開2〇〇8_236439號公報 [專利文獻10]曰本專利特開2009-130543號公報 [專利文獻11]曰本專利特開2〇 10—109527號公報 [專利文獻12]日本專利第4〇75893號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而’眾所周知，於長邊延伸之方向平行於X軸之多階 型台面構造之厚度切變壓電振動片中，尤其X邊比小之壓 158294.doc 201223142 2動Ο，因厚度切變振動與輪廓振動#非需要模式之 I而導致CI(CrystalImpedance’曰曰曰體阻抗）值增加。 本發明之^干個態樣之目的之_在於提供—種具有多階 型台面構造且可實現降低之壓電振動片…本發明 =若干個態樣之目的之-在於提供—種包含上述壓電振動 片之壓電振動體。 [解決問題之技術手段] 本發明之壓電振動片係包含： 壓電基板，其由AT切割石英基板所構成，上述AT切巧 石英基板係將由石英之晶軸，即作為電性轴之χ軸、作為 機械軸之Υ軸、作為光學軸之2軸所構成的正交座標系之 上述Χ軸作為中心，將使上述Ζ軸朝向上述Υ軸之·Υ方向傾 斜之軸作為Ζ|轴，將使上述γ轴朝向上述ζ軸之+ζ方向傾斜 之軸作為Υ’軸，且由與上述χ軸及上述2，軸平行之面構 成，將與上述Υ，軸平行之方向作為厚度，且該壓電基板將 與上述γ'軸平行之方向作為厚度方向；及 激振電極，其以表背對向之方式配置於上述壓電基板之 兩主面之振動區域； 上述壓電基板包含： 矩形之激振部，1將平;^,+. ν 4 台 、十订於上述X軸之邊作為長邊，將 平行於上述Ζ，軸之邊作為短邊；及 周邊4其具有小於上述激振部之厚度，且形成於上述 激振部之周邊；且 上述激振部之沿著與上 述X柄平行之方向延伸之側面 各 158294.doc 201223142 自位於一個平面内， 上述激振部之沿著與上Μ軸平行之方向延伸之側面各 自具有階差。 根據此種壓電振動片，可抑制平行於2，軸之方向上之厚 度切變振動與輪廓振動等之非需要模式的轉合，從而可實 現ci值之降低（詳情稍後闡述）。 於本發明之壓電振動片中， 若將上述壓電基板之平行於上述ζ·軸之方向之尺寸設為 Ζ，將上述激振部之短邊尺寸設為Μζ，將上述激振部之厚 度設為t，則可滿足 8 S Z/t $ 11、且 〇. 6 $ Mz/Z $ 0 · 8 之關係。 根據此種壓電振動片，可進一步實現CI值之降低。 於本發明之壓電振動片中， 若將上述壓電基板之平行於上述χ軸之方向之尺寸設為 X，則可滿足 17之關係。 根據此種壓電振動片，可一面實現小型化一面實現以值 之降低。 於本發明之壓電振動片中， 上述激振部包含第1部分、及具有小於上述第1部分之厚 度之第2部分， 沿著上述Z’軸方向延伸之側面之上述階差可由上述第j 部分及上述第2部分之厚度差形成。 根據此種壓電振動片，可實現CI值之降低。 158294.doc .«. 201223142 於本發明之壓電振動片中， 上述激振部可更包含具有小於上述第2部分之厚度之第3 部分，且 沿上述ζ·軸方向延伸之側面之上述階差可由上述第1部 分、上述第2部分及上述第3部分之厚度差形成。 根據此種壓電振動片，可具有更強之能陷效應。 本發明之壓電振動體係包含： 本發明之壓電振動片、及 收容有上述壓電振動片之封裝體。 根據此種壓電振動體，由於包含本發明之壓電振動片， 故而可實現CI值之降低。 【實施方式】 以下對本發明之若干實施形態進行說明。以下說明之 實施形態係對本發明之例進行說明者。本發明並不受以下 貫施形態任何限$，在不變更本發明精神之範圍内實施之 各種變形例亦包含於本發明之内。再者，以下實施形態所 說明之所有構成未必為本發明之必要構成要件。 1.壓電振動片 首先，一邊參照圖式一邊對本實施形態之壓電振動片進 灯說明。圖1係示意性表示本實施形態之壓電振動片1〇〇之 平視圖。圖2及圖3係示意性表示本實施形態之壓電振動片 100之剖面圖。再者，圖2係圖以仏⑽剖面圖，圖3係圖 1之III-III線剖面圖。 如圖1〜圖3所示，壓電振動片1〇〇係包含壓電基板及激 158294.doc 201223142 振電極20。 壓電基板10係由AT切割石英基板所構成。圖4係示意性 表示AT切割石英基板101之立體圖。 石英等壓電材料一般而言為三方晶系，且具有圖4所示 般之晶軸（X、Y、Z)。X軸為電性軸，γ軸為機械軸，z轴 為光學軸。AT切割石英基板丨〇1係沿著使χζ平面圍繞又軸 旋轉角度Θ之平面自壓電材料（例如人工石英）中切出之平 板。此處，0=35。15，。再者，亦使γ轴及Z軸圍繞χ軸旋轉㊀ 角度，分別成為Υ’軸及ζ’軸。因此，AT切割石英基板i i 具有晶軸（X、Y，、Z，）。Ατ切割石英基板1〇1係與γ，軸正交 之ΧΖ，面（包含X軸及ζ，軸之面）成為主面（激振面），故可將 厚度切變振動作為主振動進行振動。可對該ΑΤ切割石英基 板101進行加工，獲得壓電基板10。 即，壓電基板10係如圖4所示之Ατ切割石英基板所構 成，該AT切割石英基板係將由石英之晶轴，即作為電性轴 之X軸、作為機械轴之丫軸、及作為光學軸之z軸所構成的 正交座標系之X抽作為中心，將使2軸朝向㈣之^方向傾 斜之軸作為Z，抽’將打轴朝向z軸之+z方向傾斜之轴作為 Υ|轴，且由與X轴及Z，軸平行之面構成，並將與Y，軸平行 之方向作為展磨。 必低1 υ 且；g· -平行之方…下亦稱為;二：= ^，將與⑽平行之方向（以稱為％ 邊™平行之方向(以下亦稱為〜二:: 158294.doc 201223142 短邊。壓電基板10包含周邊部12與激振部14。 如圖1所示，周邊部12係形成於激振部14之周邊。周邊 部12具有小於激振部14之厚度。 如圖1所示，激振部14係由周邊部12包圍，且具有比周 邊部12之Y’軸方向之厚度大之厚度。即，如圖2及圖3所 示’激振部14係相對於周邊部12朝向γ'軸方向突出。圖示 之例中’激振部14係相對於周邊部12向+Y，側與-Y，側突 出。激振部14(壓電基板1 〇)例如可具有作為對稱中心之點 (未圖示）’且具有與該點成為點對稱之形狀。 如圖1所示，激振部14具有將X轴方向作為長邊且將z，軸 方向作為短邊之矩形形狀。即，激振部丨4係將與X軸平行 之邊作為長邊，且將與Z，軸平行之邊作為短邊。因此，激 振部14包含沿X軸方向延伸之側面14a、i4b、及沿z，軸方 向延伸之側面14c、14d。即，沿X轴方向延伸之側面14a、 14b之長度方向為X軸方向，沿ζ·軸方向延伸之側面14c、 14d之長度方向為z’軸方向。圖示之例中，側面“a、14b 中側面14a為+Z’側之側面，側面14b為-Z'側之側面。又， 側面14c、14d中側面14c為-X側之側面，側面i4d為+X側之 側面。 例如圖2所示，沿X軸方向延伸之側面Ma係相對於周邊 部12形成於+γ’側與_γ’側。此方面對於側面14b、i4c、i4d 而吕亦為相同。如圖2所示，沿X軸方向延伸之側面14a、 14b各自位於一個平面内。即’ +γ,側之側面14&位於一個 平面内’ -γι側之側面14a位於一個平面内。同樣地，+γι側 158294.doc 201223142 之側面14b位於一個平面内 面内。 -Y'側之側面14b位於一個平 再者，於本發明之記載中，所謂「―個平面内」係包含 激振部14之側面為平坦面之情形、以及僅石英之結晶各向 異性之部分具有凹凸之情形。即，若將包含氫氟酸之溶液 作為㈣液，對AT_石英基板進行加mm振部14之 側面存在如下兩種情形：石英結晶之R面露出而成為與斤 面平仃之面、及石英結晶之爪面露出而僅石英之結晶各向 異性部分具有凹凸。本發明之記載係將此種具有石英結晶 之m面之凹凸之側面亦作為位於「―個平面内」。為了方便 起見，於圖i及圖2中’省略爪面之凹凸之圖示。再者，亦 可藉由雷射來對AT切割石英基板進行加工，藉此僅使石英 結晶之R面露出。 ' 如圖3所不，沿Z’軸方向延伸之側面14〇、i4d各自具有 階差。激振部丨4包含第丨部分15、及具有小於第丨部分^之 厚度之第2部分16，且側面14c、14d之階差由第丨部分15及 第2部分16之厚度差形成。於圖示之例中，側面 係包含與第1部分15之Υ·Ζ，平面平行之面、與第2部分16之 ΧΖ’平面平行之面、及與第2部分16之Υ，Ζ，平面平行之面。 如圖1及圖3所示，例如第2部分丨6以自χ軸方向失持第工 部分15之方式形成。因此，如圖2所示，沿χ轴方向延伸之 側面14a、14b係由第1部分15之側面形成。如此般，激振 部14包含厚度不同之兩種部分15、16，故壓電振動片⑺〇 可謂具有兩階型台面構造。 158294.doc •12· 201223142 激振部14可將厚度切變振動作為主 ="為_“構造，故壓電振動=:具:: 向尺寸（短邊尺寸）設為 將激振部14之厚度（激 則較佳為滿足下述式 此處，若將壓電基板l〇iZ，軸方 z ’將激振部14之短邊尺寸設為Mz， 振部14之第1部分15之厚度）設為t， 0)之關係。 8 S Z/tS 11、且 〇_6g Mz/Zg 0.8...(1) 藉此，便可抑制厚度切變振動與輪廓振動等非需要模式 之耦合，從而可進一步實現之降低(詳情稍後閣述;: 此種厚度切變振動與非f要模式之輕合通常I電振動片越 小越容易產生。因此，例如於當將壓電基板1〇之乂軸方向 尺寸（長邊尺寸）設為X時滿足下述式⑺之關係之小型壓電 振動片100中’若以滿足上述式⑴之關係之方式進行設 計，則可更顯著地抑制厚度切變振動與非需要模式之耦 合〇 17...(2) 激振電極20係形成於激振部14。圖2及圖3所示之例中’ 激振電極20係夾持著激振部14而形成。更具體而言，激振 電極20係以表背對向之方式配置於壓電基板10之兩主面 (例如與xz’平面平行之面）之振動區域（激振部14)。激振電 極20可對激振部14施加電壓。激振電極20例如經由汲取電 極22而與極板24連接。極板24例如與用以驅動壓電振動片 100之IC(Integrated Circuit，積體電路）晶片（未圖示）電性 158294.doc •13· 201223142 連接。作為激振電極20、汲取電極22、及極板24之.材質， 例如可使用自壓電基板10側將鉻、金依序積層而成者。 本實施形態之壓電振動片1〇〇係具有例如以下特徵。 根據壓電振動片1 〇〇，激振部14之沿X軸方向延伸之側面 14a、14b各自位於一個平面内，激振部14之沿z，軸方向延 伸之側面14c、14d各自具有階差。藉此，與激振部14之沿 X轴方向延伸之側面各自不位於一個平面内之壓電振動片 (參照後述圖16)相比，可實現(^值之降低（詳情稍後闡 述）。 根據壓電振動片100，如上所述，可藉由使壓電基板1〇 之短邊尺寸Z、激振部14之短邊尺寸Mz、及激振部14之厚 度t成為式（1)之關係，而進一步實現^值之降低。 根據壓電振動片100，如上所述，可藉由使χ邊比（x/t) 成為式（2)之關係，而一面實現小型化，一面實現ci值之降 低。 2.廢電振動片之製造方法 邊參照圖式，一邊對本實施形態之壓電振動片 之製以方法進行說明。圖5〜圖u係示意性表示本實施形態 之壓電振動片100之製造步驟的圖。再者，於圖5〜圖u 中’（a)為平視® ’（b)為⑷之b-b線剖面圖，（c)為⑷之c c 線剖面圖。 、，圓:所示’於八丁切割石英振動板101之表背主面(與χζ， 平面平打之面)形成耐蝕膜3〇。耐蝕膜3〇係例如藉由利用 濺鍍法或真空蒸m將絡及金依序積層之後，將該絡 158294.doc 201223142 及金圖案化而形成。圖案化例如藉由光微影技術及蝕刻技 術而進行。耐蝕膜30係於加工AT切割石英基板1〇1時，對 於作為蝕刻液之包含氫氟酸之溶液具有耐蝕性。 如圖6所示，於塗佈正型光阻膜之後，將該光阻膜曝光 及顯影，形成具有特定形狀之抗蝕劑膜4〇。抗蝕劑膜4〇係 以覆蓋耐蝕膜30之一部分之方式形成。 圖7所示，使用光罩μ，再次將抗钱劑膜之一部分 曝光，形成感光部42。光罩Μ係如圖7(a)所示自γ，軸方向 觀察以與抗㈣膜4G交叉之方式配置。即，光罩Μ2χ轴 方向之尺寸小於抗蝕劑膜40之χ軸方向之尺寸，光罩河之 z1軸方向之尺寸大於抗蝕劑膜4〇之2，軸方向之尺寸。可藉 由使用此種光罩Μ進行曝光’而如圖7⑷所示自軸方向 觀察，於抗蝕劑膜40之兩側形成感光部42。 如圖8所示，將耐㈣3G作為光罩，㈣Μ切割石英基 板ιοί。姓刻係例如將氫氟酸（hydroflu〇ric⑽）與氟化敍 之混合液作為㈣液㈣行。藉此，形成壓電基板10之外 形（自Y’軸方向觀察時之形狀）。 α圖9所示’將抗省虫劑膜4 〇你基止贸 d膜40作為先罩，由特定之蝕刻只 敍刻耐蝕膜30之後，進

將上述h合液作為蝕刻液，將A 刀σ石央基板1 Q 1半|虫刻 f疋冰度為止。藉此，形成琴 激振部14之外形。 如圖10所示，將抗蝕劑膣 Μ膜40之感光部42顯影去除。 此，耐蝕膜30之一部分 ^ , 出。再者，使感光部42顯影 刖，例如猎由於真空或減塵 衣土兄下利用放電作成之氧電 158294.doc 15 201223142 而將形成於抗姓劍膜40之表面之變質層（未圖示）灰化。藉 此’便可切實地將感光部42顯影去除。 如圖U所示’將抗㈣膜4(3作為光罩，由特定之姓刻液 韻刻耐钱膜30之後，進而將上述混合液作為㈣液，將at 切割石《基板101半姓刻至特定深度為止。藉&，便可使 沿X軸方向延伸之側面14a、14b分別形成於一個平面内。 又’可於沿Z.轴方向延伸之側面14c、14d之各自丨形成階 差。 可藉由以上步驟，而形成包含周邊部12及激振部14之壓 電基板10。 如圖1〜圖3所示，將抗蝕劑膜40及耐蝕膜3〇去除之後， 於壓電基板10上形成激振電極20、汲取電極22及極板24。 激振電極20、汲取電極22、及極板2係例如藉由利用濺鍍 法或真空蒸鍍法等將鉻及金依序積層之後，將該鉻及金圖 案化而形成。 可藉由以上步驟而製造本實施形態之壓電振動片1〇〇。 根據壓電振動片iOO之製造方法，將用於形成激振部14 之外形之抗蝕劑膜4〇顯影，去除感光部42之後，可再次使 用抗钱劑膜40，使沿X軸方向延伸之側面丨4a、14b露出。 此處’用以形成感光部42之光罩Μ係X軸方向尺寸小於抗 #劑膜40之尺寸’ ζ，轴方向之尺寸大於抗蝕劑膜4〇之尺 寸。因此’可精度良好地將側面14a、1仆分別形成於一個 平面内。例如，為了形成激振部14，而塗佈兩次抗蝕劑膜 之情形時（例如，使用第1抗蝕劑膜形成激振部之外形之 158294.doc -16- 201223142 後’將苐1抗餘劑膜剝離#& ,. 、-、塗佈新的第2抗蝕劑膜，使激振 部之側面露出之悟# & 時），會存在於第1抗蝕劑膜與第2抗 賴之間產生對準錯位，從而無法將激振部之側面形成 於-個平面内的情況。壓電振動片1〇〇之製造 決此種問題。 所 3.壓電振動片之變形例 -人邊參照圖式，-邊對本實施形態之變形例之壓 電振動片進仃說明。圖12係示意性表示本實施形態之變形 例=壓電振動片200之平視圖。圖13及圖14係示意性表示 本實施形態之變形例之壓電振動片200之剖面圖。再者， 圖13係圖12之細_則線剖面圖，圖14係圖12之取饥 線刮面圖。以下，於本實施形態之變形例之壓電振動片 2〇〇中具有與本實施形態之壓電振動片丨⑼之構成構件 相同功能之構件標註同一符號，並省略其詳細說明。 壓電振動片100之例係如圖1〜圖3所示，對包含厚度不同 之第1部分15及第2部分16之兩階型台面構造進行了說明。 相對於此，壓電振動片2〇〇係如圖12〜圖M所示具有三階 型台面構造。即，壓電振動片200之激振部η不僅包含第} 部分15及第2部分16，而且包含具有厚度小於第2部分丨石之 第3部分17。於圖12及圖14所示之例中，第3部分17係以自 X軸方向夾持第1部分15及第2部分16之方式形成。 沿2'軸方向延伸之側面14c、14d之階差係如圖14所示， 由第1部分15、第2部分16及第3部分17之厚度差而形成。 於圖示之例中，側面14c、14d係包含與第1部分15之丫，2，平 158294.doc -17- 201223142 面平行之面、與第2部分16之灯•平面平行之面、與第2部 分16之Y，Z，平面平行之面、與第3部分17之灯，平面平行之 面、及與第3部分17之Υ'Ζ，平面平行之面。 壓電振動片200可應用壓電振動片1〇〇之製造方法而製 造。即，如圖10所示，將感光部42顯影去除之後，再次將 抗蝕劑膜40曝光，形成特定形狀之第2感光部（未圖示）。繼 而，將具有第2感光部之抗蝕劑膜4〇作為光罩蝕刻耐蝕 膜30及AT切割石英基板101。繼之，例如進行灰化，將抗 钮劑媒40之變質層去除之後，將第2感光部顯影去除。繼 而，將第2感光部經去除之抗蝕劑膜4〇作為光罩，蝕刻耐 蝕膜30及AT切割石英基板1〇卜可藉由以上步驟，而製造 具有二階型台面構造之壓電振動片2〇〇。 根據壓電振動片200，與具有兩階型台面構造之壓電振 動片100相比，可具有更強之能陷效應。 再者，上述例係對具有三階型台面構造之壓電振動片 200進行了說明，但本申請案之發明係只要於多階型台面 構造中，激振部之沿X軸方向延伸之側面各自位於一個平 面内，則台面構造之階數（階差數）並無特別限定。 4.壓電振動體 其次，一邊參照圖式，一邊對本實施形態之壓電振動體 進行說明。圖15係示意性表示本實施形態之壓電振動體 300之剖面圖。 如圖15所示，壓電振動體3〇〇係包含本發明之壓電振動 片（圖示之例為壓電振動片100)及封裝體5〇。 158294.doc -18- 201223142 封裝體50可於空腔52内收容壓電振動片1〇〇。作為封裴 體50之材質，例如可列舉陶究、玻璃。空腔52成為用於壓 電振動片100進行動作之空間。空腔52可經密閉後設置於 . 減壓空間或惰性氣體環境中。 壓電振動片100係收容於封裝體5〇之空腔52内。圖示之 :中二壓電振動片100經由導電性接著劑60, “懸樑狀固 ;玉腔5 2内《作為導電性接著劑，例如可使用焊錫、 銀膏。 再者，雖未圖示，但封裝體5〇中亦可收容IC晶片以控制

壓電振動片100。IC晶片亦可介隔導電性接著劑6〇而與極 板24電性連接D 根據壓電振動體300,由於包含本發明之壓電振動片， 故而可實現CI值之降低。 5·實驗例 - 以下表示實驗例，更具體地對本發明進行說明。再者， 本發明並不受以下實驗例之任何限定。 5.1.壓電振動片之構成 作為實施例1，使用圖1〜圖3所示之具有兩階型台面構造 _ 之壓電振動片1〇0。實施例1係藉由含有氫氟酸之溶液之濕 :絲刻來對卿割石英板進行加王，形成包含周邊部似 激振部Η之塵電基板1〇β壓電基板1〇係對於作為對稱中心 之點（未圖示）形成為點對稱。將激振部14(第丨部分15)之厚 度t設為0.065 mm，將振動頻率設定為24 MHz。又，將壓 電基板10之長邊尺寸X設為！」腿（即，將χ邊比狀設為 I58294.doc 201223142 17)，將壓電基板10之短邊尺寸Z設為0.629 mm(即，將z邊 比Z/t設為9.7)，將激振部12之短邊尺寸Mz設為〇.43 mm， 將沿X軸方向延伸之側面14a、14b分別形成於一個平面 内。 作為比較例，使用圖16所示之壓電振動片1〇〇〇。再者， 於圖16中，（b)係（a)之B-B線剖面圖。 於比較例1中，如圖16(b)所示，除了沿X軸方向延伸之 側面各自具有階差以外，使激振部1014形成為與實施例1 之激振部14相同之形狀。再者，圖16所示之周邊部1〇12、 激振電極1020、汲取電極1022及極板1024係分別對應於圖 1〜圖3所示之周邊部12、激振電極20、汲取電極22及極板 24 〇 5.2. CI值之分佈測定結果 分別各自形成200個上述實施例i及比較例1，並將該等 收容於封裝體中測定CI值（室溫）。圖17係表示相對於測定 個數之CI值之圖表，圖17(a)為實施例1之測定結果，圖 17(b)為比較例1之測定結果。即，圖17係表示實施例丨及比 較例1中之CI值分佈。 根據圖17，可知實施例1係所有試料中α值為8〇 Ω以 下，CI值低於比較例i。進而可知，實施例i係與比較例】 相比，CI值之不均較小。即，可藉由將激振部之沿χ軸方 θ延伸之側面分別形成於一個平面内，而實現α值之降 低。可推測其原因在於，可藉由將沿χ軸方向延伸之側面 分別形成於一個平面内而抑制ζ，軸方向上之厚度切變振動 158294.doc -20- 201223142 與輪廓振動等非需要模式之耦合。 5.3.對於Mz/Z之CI值評估 於實施例1之壓電振動片中，將激振部14之厚度t固定為 0.065 mm，並將激振部14之短邊尺寸Mz固定為〇.43 mm， 使壓電基板10之短邊尺寸Z為0.46 mm、0.5 mm、0.54 mm、0.59 mm、0.65 mm、0.72 mm、0.81 mm、0.92 mm進 行振動，測定CI值（室溫）。測定係將壓電振動片收容於封 裝體内進行。圖18係表示Mz/Z與CI值之關係之圖表。 .根據圖18，可知Mz/Z為0.6以上0.8以下之範圍時，ci值 低至60 Ω左右。此時之2為〇54 mm以上〇72 mm以下，z 邊比（Z/t)成為8以上11以下。根據以上内容，可知藉由將z 邊比（Z/t)之範圍設為§ $ z/t ^ 11且將Mz/Z之範圍設為 〇·6$Μ1Ζ/Ζ$0·8(即藉由滿足上述式（1))而實現α值之降 低。可推測其原因在於，可藉由以滿足式（1)之方式設計 Z/t及Mz/Z，而進一步抑制z，軸方向上之厚度切變振動與 廓振動等非需要模式之耦合。 ^两 再者，Mz設為〇.4 _且2設為〇 65 _之（即Mz/z=〇 6)壓 電振動片、及Mz設為0.48 mm且Z設為〇·6 mm之（即 Mz/Z=〇.8)壓電振動片測定α值之後，均為6〇 q左右。就 方面而Q，可钢無需限定於Μζ=0·43 mm之情形，〇要 滿足上述式（1)即可實現CI值之降低。 以上之κ驗例係對具有圖丨〜圖3所示之兩階型台面構造 之壓電振動片進行’但本實驗結果亦可應用於例如具有圖 12〜14所示之多階型台面構造之壓電振動片。 ” 158294.doc •21 · 201223142 本發明並不限定於上述實施形態，可進行各種變形。例 如，本發明包含與實施形態中說明之構成實質上相同之構 成（例如功能、方法及結果相同之構成，或者目的及效果 相同之構成）。又，本發明包含將實施形態中說明之構成 之非本質性部分替換的構成。又，本發明包含可發揮與實 施形態說明之構成相同之作用效果之構成或達成相同之目 的之構成。又，本發明包含實施形態中說明之構成中附加 公知技術之構成。 【圖式簡單說明】 圖1係示意性表示本實施形態之壓電振動片之平視圖。 圖2係示意性表示本實施形態之壓電振動片之剖面圖。 圖3係示意性表示本實施形態之壓電振動片之剖面圖。 圖4係示意性表示AT切割石英基板之立體圖。 圖5(a)〜圖5(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片之 製造方法之平視圖及剖面圖。 圖6(a)〜圖6(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片之 製造方法之平視圖及剖面圖。 圖7(a)〜圖7(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片之 製造方法之平視圖及剖面圖。 圖8(a)〜圖8(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片之 製造方法之平視圖及剖面圖。 圊9(a)〜圖9(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片之 製造方法之平視圖及剖面圖。 圖10(a)〜圖i0(c)係示意性表示本實施形態之壓電振動片 158294.doc •22· 201223142 之4造方法之平視圖及剖面圖。 ® 11(a)〜圖U(C)係示意性表示本實施形態之壓電振動片 之製造方法之平視圖及剖面圖。 圖12係示意性表示本實施形態之變形例之壓電振動片之 平視圖。 圖13係示意性表示本實施形態之變形例之壓電振動片之 剖面圖。 圖14係示意性表示本實施形態之變形例之壓電振動片之 剖面圖。 圖15係示意性表示本實施形態之壓電振動體之剖面圖。 圖16(a)、圖16(b)係示意性表示比較例之壓電振動片之 平視圖及剖面圖。 圖17〇)、圖17(b)係表示CI值分佈之圖表。 圖18係表示Μζ(激振部之短邊尺寸）/Ζ(壓電基板之短邊 尺寸）與CI值之關係之圖表。 【主要元件符號說明】 10 壓電基板 12 、 1012 周邊部 14 、 1〇14 激振部 14a > 14b 沿著X軸方向延伸之側面 14c 、 14d 沿著Z'軸方向延伸之側面 15 第1部分 16 第2部分 17 第3部分 158294.doc -23- 201223142 20、 1020 激振電極 22 ' 1022 汲取電極 24、 1024 極板 30 财触膜 40 抗蝕劑膜 42 感光部 50 封裝體 52 空腔 60 導電性接著劑 100 ' 1000 壓電振動片 101 AT切割石英基板 200 壓電振動片 300 壓電振動體 B-B ' C-C 線 Μ 光罩 Mz 激振部之短邊尺寸 t 激振部之厚度 X 壓電基板之X軸方向之尺寸 Z 壓電基板之軸方向之尺寸 X、 Y、Z、Y'、Z' 轴 Θ 角度 158294.doc •24-

Claims (1)

1. 201223142 七、申請專利範圚·· !·—種壓電振動片，其包含： f電基板，其由AT切割石英基板所構成，上述AT切割 英基板係將由石英之晶軸，即作為電性抽之X抽、作 為機械軸之Y轴、作為光學軸之2轴所構成的正交座標系 之上述X轴作為中心，將使上述Z轴朝向上述γ軸之_γ方 向傾斜之轴作為2，軸，將使上述Υ軸朝向上述ζ軸之+Ζ方 向傾斜之軸作為γ.轴，且由與上述又軸及上述Ζ，轴平行之 面構成，將與上述Υ’轴平行之方向作為厚度，且該屋電 基板將與上述Υ,軸平行之方向作為厚度方向；及 激振電極，其以矣剩_ A + +上 、 青對向之方式配置於上述壓電基板 之兩主面之振動區域； 上述壓電基板包含： 矩形之激振部，其將平行於上述X軸之邊作為長 邊，將平行於上述2,軸之邊作為短邊；及 周邊部’其具有小於上述激振部之厚度，且形成於 上述激振部之周邊；且 上述激振部之沿著與上述父軸平行之方向延伸之側 面各自位於一個平面内， 上述激振部之沿著與上紅，軸平行之方向延伸之側 面各自具有階差。 2.如請求項1之壓電振動片’其中若將上述壓電基板之盥 上述Z，軸平行之方向之尺寸設為z，將上述激振部之短邊 尺寸設為Mz ’將上述激振部之厚度設為〖，則滿足 158294.doc 201223142 8$Z/t$ 11、且〇.6$Μζ/ζ$〇 8之關係。 3.如請求項2之壓電振動片，其中若將上述壓電基板之與 上述X軸平行之方向之尺寸設為X，則滿足 X/tS 17之關係。 如請求項1至3中任一項之壓電振動片，其_ 上述激振部係包含第丨部分 '及具有小於上述第丨部分 之厚度之第2部分，且 沿著上述Z’軸方向延伸之側面之上述階差係由上述第1 部分及上述第2部分之厚度差形成。 5.如請求項4之壓電振動片，其中 上述激振部更包含具有小於上述第2部分之厚度之第3 部分，且 沿著上述Z’軸方向延伸之側面之上述階差係由上述第i 部分、上述第2部分及上述第3部分之厚度差形成。 6. —種壓電振動體，其包含： 如請求項1至3中任一項之壓電振動片、及 收容有上述壓電振動片之封裝體。 7. —種壓電振動體，其包含： 如請求項4之壓電振動片、及 收容有上述壓電振動片之封裝體。 8. —種壓電振動體，其包含： 如請求項5之壓電振動片、及 收容有上述壓電振動片之封裝體。 I58294.doc