TWI841691B - 壓電振動片、壓電振動子、壓電振動片之製造方法及壓電振動子之製造方法 - Google Patents
壓電振動片、壓電振動子、壓電振動片之製造方法及壓電振動子之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI841691B TWI841691B TW109106666A TW109106666A TWI841691B TW I841691 B TWI841691 B TW I841691B TW 109106666 A TW109106666 A TW 109106666A TW 109106666 A TW109106666 A TW 109106666A TW I841691 B TWI841691 B TW I841691B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- thickness
- weight film
- piezoelectric
- arm
- thermal processing
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 57
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000011900 installation process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 27
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 15
- 101100012902 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) FIG2 gene Proteins 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 6
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 5
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 101000827703 Homo sapiens Polyphosphoinositide phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 102100023591 Polyphosphoinositide phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWJDQCINSGRBDJ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Ta] Chemical compound [Li].[Ta] AWJDQCINSGRBDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
[課題]抑制振動(振幅)之追隨性所致的振動成為不穩定的情形。
[解決手段]壓電振動片並非熔融除去設置在振動腕部(7)之前端部的配重膜(75)之特定區域全體(全厚度部份),而係藉由非熱加工進行除去。在藉由非熱加工除去配重膜(75)之情況,藉由被形成沿著長邊方向逐漸地變薄,形成傾斜部(B)。與傾斜部(B)之第1厚度(C)相反側之端部係與藉由非熱加工被除去成較第1厚度(C)薄的第2厚度部(A)連續。配重膜(75)並非熔融除去,係對配重膜(75)直接照射非熱加工雷射(Lf),而藉由非熱加工進行除去。在此,非熱加工雷射(Lf)使用配重膜(75)之能夠非熱加工的脈衝寬度,即是脈衝寬度為皮秒(2位數以下)~飛秒之雷射,例如飛秒雷射。
Description
本發明係關於壓電振動片、壓電振動子、壓電振動片之製造方法及壓電振動子之製造方法,詳細來說係關於使用音叉型水晶的技術。
例如,行動電話或行動資訊終端機器等之電子機器,使用形成音叉型之壓電振動片的壓電振動子,作為被使用於時刻源、控制訊號等之時序源或基準訊號源等的裝置。
在如此的音叉型之壓電振動片中,在振動腕部之前端部分形成金屬的配重膜,藉由修整該膜,進行頻率調整(例如,專利文獻1)。即是,使安裝於封裝體之壓電振動
片振盪,一面測量頻率,一面照射脈衝寬度為奈秒程度之雷射而熔融除去配重膜,來減少其質量之方式進行修整,依此進行頻率調整(專利文獻1)。
於藉由該雷射進行修整之情況,使熔融的配重膜之面朝下,藉由從壓電振動片之上面側(與配重膜相反側)照射雷射而熔融除去後的配重膜,被設置在封裝體底面之凹陷部分接受。
圖8係表示以往藉由雷射熔融除去配重膜之後的振動腕部前端之狀態。
如圖8所示般,在以往的修整中,因除去照射雷射之區域的配重膜全體,故在無法除去而殘留的配重部分和除去部分之間,產生陡峭的階差,因此,有振動(振幅)的追隨性差,振動成為不穩定之問題。
再者,在以往之雷射所致的頻率調整中,因照射有雷射Ln之區域的配重膜750全體被熔融,故無法進一步提升頻率調整精度。
尤其,在如3mm×2mm以下之小型的壓電振動片之情況,因成為修整對象的配重膜之面積變小,故頻率調整需要更細緻精度高的修整。
再者,在以往的頻率調整中,如圖8所示般,因藉由雷射Ln使配重膜750熔融除去,故在殘留在熔融除去後殘留的配重膜750之周圍,於主面或側面產生碎屑751、752。
因例如雷射Ln之點徑若為20μm時,該碎屑之產生寬
w1則大至幾乎相同的偏差寬度w1=20μm,故成為相對於長邊方向之中心線P左右失去平衡的原因。在圖8(b)所示之例中,相對於長邊方向之中心線P,在左側產生的碎屑量較右側變多。
碎屑751、752不僅振動腕部之中心線P的左右,由於在兩振動腕部的產生量不同,有振動腕部失去平衡,產生振動洩漏所致的壞影響之課題。
並且,因配重膜750在朝下的狀態熔融,故如圖8(a)所示般,被形成在主面的碎屑751成為捲起的狀態,有由於振動而剝落的可能性。當碎屑藉由振動掉落時,振動腕部之左右失去平衡,同時由於重量的變化有可能對頻率造成影響。
一般而言,因壓電振動片越小型化,為了確保重量,必須增厚配重膜750,故以雷射Ln熔融除去配重膜750之時,容易產生碎屑751。因此,越小型的壓電振動片,碎屑所致的左右失去平衡或振動洩漏的課題越大。
[專利文獻1]日本特開2003-133879號公報
本發明之目的在於抑制音叉型之壓電振動片
中的振動(振幅)之追隨性所致的振動成為不穩定之情形。
(1)在請求項1記載的發明中,提供一種壓電振動片,其係被安裝於在內側具備安裝部之封裝體內的由水晶形成音叉型的壓電振動片,其特徵在於,具備:基部;一對振動腕部,其係從上述基部並排地被延伸設置;兩個系統的電極,其係被形成在上述一對振動腕部;及頻率調整用之配重膜,其具有:第1厚度部,該第1厚度部係以金屬被形成在上述振動腕部中的前端部,和傾斜部,該傾斜部係與上述第1厚度部連續而被形成在上述基部側和前端側之至少一方側,具備厚度上述較第1厚度部逐漸變薄的傾斜面。
(2)在請求項2記載之發明中,提供如請求項1記載之壓電振動片,其中,上述傾斜部係藉由朝向上述振動腕部之長邊方向的傾斜面,及朝向相對於上述長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面之至少一方的傾斜面所構成。
(3)在請求項3記載之發明中,提供如請求項1或請求項2記載之壓電振動片,其中,上述配重膜具備被形成較上述第1厚度部薄的第2厚度部,上述傾斜部係一側與上述第1厚度部連續,另一側與上述第2厚度部連續。
(4)在請求項4記載之發明中,提供如請求項1或請求項2記載之壓電振動片,其中,上述配重膜之傾斜部與上述振動腕部之長邊方向中之一側與上述第1厚度部連續,
另一側抵接於上述振動腕部的主面。
(5)在請求項5記載之發明中,提供如請求項1至請求項4中之任一項記載的壓電振動片,其中,上述傾斜部在上述長邊方向中之上述一側至上述另一側之間具備一個以上的傾斜的段部。
(6)在請求項6記載之發明中,提供如請求項1至請求項4中之任一項記載的壓電振動片,其中,在上述傾斜面方向中之上述傾斜部之長度係形成上述傾斜部之雷射光的點徑之一半以上。
(7)在請求項7記載之發明中,提供如請求項1至請求項6中之任一項記載之壓電振動片,其中,上述配重膜被形成在上述振動腕部中之前端部的至少一方的主面上。
(8)在請求項8記載之發明中,提供如請求項1至請求項7中之任一項記載之壓電振動片,其中,上述配重膜之傾斜部被形成在上述前端側。
(9)在請求項9記載之發明中,提供如請求項1至請求項8中之任一項記載之壓電振動片,其中,從上述基部朝上述振動腕部之外側延伸而形成的支持腕部被安裝在上述安裝部的側臂型、以從上述基部被延伸形成在上述振動腕部之間的支持單腕部被安裝在上述安裝部的中央臂型,或上述基部被安裝在上述安裝部之懸臂型。
(10)在請求項10記載之發明中,提供一種壓電振動子,其特徵在於,具有:在內側具備安裝部的封裝體;和被安裝於上述安裝部的請求項1至請求項9之中任一項記載
的壓電振動片;和從上述安裝部被形成在上述封裝體之外部的外部電極部。
(11)在請求項11記載之發明中,提供一種壓電振動片之製造方法,其特徵在於,具備:外形形成工程,其係至少形成具有從基部和從上述基部並排地被延伸設置的一對振動腕部的音叉型壓電振動片之外形;電極形成工程,其係在上述振動腕部形成兩個系統之電極;配重膜形成工程,其係在上述振動腕部之前端側之主面形成頻率調整用之配重膜;及頻率調整工程,其係藉由除去上述配重膜且形成在至少一部分具備厚度逐漸變薄的傾斜面的傾斜部,調整頻率。
(12)在請求項12記載之發明中,提供如請求項11記載的壓電振動片之製造方法,其中,上述頻率調整工程係藉由非熱加工除去上述配重膜之一部分。
(13)在請求項13記載之發明中,提供如請求項12記載的壓電振動片之製造方法,其中,上述頻率調整工程係直接照射上述配重膜之除去成為非熱加工的脈衝寬度之非熱加工雷射。
(14)在請求項14記載之發明中,提供如請求項13記載的壓電振動片之製造方法,其中,上述非熱加工雷射為脈衝寬度為2位數以下之皮秒雷射,或飛秒雷射。
(15)請求項15記載之發明中,提供如請求項11至請求項14中之任一項記載的壓電振動片之製造方法,其中,上述頻率調整工程係對上述振動腕部之前端側之第1區域進
行粗調整,之後,在較上述第1區域靠近上述基部側的第2區域進行微調整。
(16)在請求項16記載的發明中,提供一種壓電振動子之製造方法,其特徵在於,具有:藉由如請求項11至請求項15中之任一項記載之各工程製造壓電振動片的工程;將上述壓電振動片安裝在被形成在封裝體內之安裝部的安裝工程;及密封上述封裝體的密封工程。
(17)在請求項17記載之發明中,提供如請求項16記載的壓電振動子之製造方法,其中,在上述安裝工程和上述密封工程之間,具有對上述安裝的壓電動振動片之上述配重膜進行離子研磨的最終頻率調整工程。
若藉由本發明時,因藉由在形成於振動腕部中的前端部的配重膜,於基體側、前端側的至少一側與第1厚度部連續形成傾斜部,減少陡峭的階差之存在,故可以使振動更穩定化。
1:壓電振動子
2:封裝體
3:封裝體本體
4:封口板
6:壓電振動片
7,7a,7b:振動腕部
8:基部
9,9a,9b:支持腕部
9c:支持單腕部
10:第1基座基板
11:第2基座基板
14,14A,14B:安裝部
20,20A,20B:電極墊
21,21A,21B:外部電極
51:導電性黏接劑
61,62:壓電振動片
72:溝部
75:配重膜
91,92:激發電極
91m,92m:安裝電極
C:腔體
[圖1]為表示形成在壓電振動片中之振動腕部前端的配重膜之形狀的說明圖。
[圖2]為針對非熱加工雷射Lf所致的配重膜之刪除方法的說明圖。
[圖3]為表示藉由非熱加工雷射Lf除去配重膜之一部分之狀態的說明圖。
[圖4]為表示形成在振動腕部前端的配重膜之形狀之變形例的說明圖。
[圖5]為表示第2實施形態中之配重膜之形狀的說明圖。
[圖6]為收容有壓電振動片之壓電振動子的分解斜視圖。
[圖7]為針對壓電振動片之其他形狀的說明圖。
[圖8]為表示以往藉由雷射熔融除去配重膜之後的振動腕部前端之狀態的說明圖。
以下,針對本發明之最佳實施形態,參照圖1至圖7予以詳細說明。
本實施形態之壓電振動片並非熔融除去設置在振動腕部(7a、7b)之前端部的配重膜75之特定區域全體(全厚度部份),而係藉由非熱加工進行除去。
於藉由非熱加工除去配重膜75之情況,除去的端部(振動腕部7之長邊方向之端部)沿著長邊方向逐漸變薄。即是,與原來的厚度部分(第1厚度部C)連續形成厚度逐漸變薄的傾斜部B。
與傾斜部B之第1厚度部C相反側之端部係抵接於振動腕部7之狀態,或是與藉由非熱加工被除去成較第1厚度C薄的第2厚度部A連續。
依此,配重膜75被形成因區域而異的厚度和傾斜面,被形成具有傾斜階差的形狀。
配重膜75並非熔融除去,係對配重膜75直接照射非熱加工雷射Lf,藉由非熱加工進行除去。在此,非熱加工雷射Lf使用配重膜75之能夠非熱加工的脈衝寬度,即是脈衝寬度為皮秒(2位數以下,例如15皮秒)~飛秒之雷射,例如飛秒雷射。
藉由該非熱加工雷射Lf,對配重膜75之加工前的厚度Nμm,藉由殘留厚度nμm(n<N)部份而除去上面側,來形成第2厚度部A,同時在未加工部分亦即第1厚度部C(厚度Nμm)和第2厚度部A之間,形成厚度逐漸變薄的傾斜部B。
在第2厚度部A中,調整藉由以非熱加工雷射Lf掃描該區域之次數及/或脈衝寬度除去該區域的厚度。
另外,在傾斜部B中,藉由從第2厚度部A側越往第1厚度部C側,越減少掃描次數,或越縮小脈衝寬度,或越縮小輸出能量來形成。
如此一來,藉由使用非熱加工雷射Lf之非熱性加工,在頻率調整用之配重膜75,形成連續於第1厚度部C的傾斜部B,依此減少陡峭的階差之存在。即是,藉由將配重膜75之剖面形狀設為具有傾斜之階差的形狀,可
以使振動更穩定化。
再者,藉由形成第2厚度部A,成為能夠進行精度高的頻率調整,可以提高壓電振動片6之頻率精度。
再者,因藉由非熱加工雷射Lf進行非熱性加工,故可以消除熔融除去所致的碎屑產生。依此,不僅每個振動腕部7之平衡,亦可以進行取得兩振動腕部7a、7b間之平衡的頻率調整,可以抑制振動洩漏。
再者,因在頻率調整後之配重膜75不存在碎屑,故防止藉由振動去除碎屑而改變頻率之情形。
第1實施形態係使用水晶的音叉型之壓電振動片6,其詳細在圖6後述,從基部8延伸設置一對振動腕部7(7a、7b),同時形成在封裝體2內支持壓電振動片6的支持腕部9(9a、9b)。
在一對振動腕部7的長邊方向,於其主面(背表面)形成一定寬度的溝部72。在構成振動腕部7之外周面的側面和主面、溝部72內,形成作為第1激發電極、第2激發電極發揮功能的不同的兩個系統的激發電極91、92。
另外,雖然包含後述的各變形例,亦能夠在振動腕部7不形成溝部72,但是不形成的情形的第1、第2激發電極被形成在主面。
而且,在振動腕部7之長邊方向之前端部(較溝部72前端側)形成有頻率調整用之配重膜75。
圖1為表示本實施形態之壓電振動片中的振動腕部7之前端形狀。另外,在圖1~5中,針對一對振動腕部7之中的一方的前端部予以表示。再者,在各圖面塗滿的部分除圖5之外表示配重膜75,在圖5中係表示配重膜75的剖面。
如圖示1所示般,在振動腕部7之前端部,於主面全體形成頻率調整用的配重膜75。該配重膜75係使用Au或Ag等之金屬材料,藉由真空蒸鍍等之各種方法形成特定厚度Nμm。在本實施形態中,雖然將配重膜75形成特定厚度Nμm=3μm,但是厚度Nμm係依照製造的壓電振動片之尺寸,或後述的中央臂型等之各種形式、振動腕部7之前端是否在橫向擴幅(配重膜75之形成區域的大小)等之各種條件而適當選擇。
另外,在本實施形態中,雖然僅在一方的主面形成配重膜75,但是因對配重膜75直接照射非熱加工雷射Lf,故亦能夠形成在兩面或側面。
本實施形態所致的振動腕部7之前端的配重膜75如圖1(a)、(b)所示般,從長邊方向之前端側朝向基部8側(參照圖面左側、圖6),形成第2厚度部A、傾斜部B、第1厚度部C之各部。
如圖1(b)所示般,第1厚度部C不被進行根據非熱加工雷射Lf的加工,膜厚維持原始之Nμm的區域。
另一方面,傾斜部B和第2厚度部A係藉由非熱加工雷射Lf之加工,除去配重膜75之一部分的部分。藉由使用非
熱加工雷射Lf,能夠在配重膜75之厚度方向,刪除全厚度部份,或僅刪除一部分的厚度部份,在本實施形態中,僅除去一部分。
第2厚度部A與振動腕部7之主面平行除去,為僅殘留厚度nμm(n<N)的部分。因該第2厚度部A係位於振動振部7之前端側的部分,故如後述般,為頻率調整之時,配重膜75之一部分被除去的部分。
傾斜部B係藉由基部8側與第1厚度部C連續,前端側與第2厚度部A連續,而形成厚度從基部8側朝向前端側逐漸變薄的傾斜面。
該傾斜部B係用以進行配重膜75之一部分除去所致的頻率調整,同時藉由解除產生在第1厚度部C和第2厚度部A之間的陡峭階差,使振動腕部7所致的振動穩定化的部分。
如圖1(c)所示般,傾斜部B之傾斜角度θ係大於0度且小於90度(0°<θ<90°)的範圍。
該傾斜角度θ係藉由從第1厚度部C之厚度N扣除第2厚度部A之厚度n後的值(N-n),和傾斜部B之長邊方向中的長度而決定。實際上,因在形成傾斜部B之時點的厚度(N-n)為規定值,故傾斜角度θ藉由長度決定。
即使傾斜部B之長邊方向之長度比非熱加工雷射Lf所致的雷射光之點徑p1的1/2窄亦可,但是以p/2以上為佳,設為點徑p1之1倍~2倍的範圍為更佳。該傾斜部B之長度以選擇一定寬度,不依照頻率之調整量而變化的既定值
(即是,刪除重量也係規定重量)為佳。
另一方面,針對第2厚度部A和第1厚度部C中之長邊方向之長度,分別藉由頻率調整寬度而變化。即是,第2厚度部A之厚度係由從因應頻率調整量而決定的配重膜75之刪除重量扣除之後在傾斜部B刪除的規定重量之後的重量而決定。第1厚度部C之長度成為刪除第2厚度A和傾斜部B之後的長度。
雖然壓電振動子被形成各種尺寸,但是尤其收容壓電振動片之壓電振動子如2.0mm×1.2mm、1.6mm×1.0mm、1.2mm×1.0mm般之越小型壓電振動子越能取得本實施形態的效果。
而且,壓電振動片雖然係因應壓電振動子之尺寸而形成,但是例如在1.6mm×1.0mm尺寸之壓動振動子之情況,壓電振動片被形成概略長度1mm×寬度0.5mm、厚度0.1m。
另一方面,在振動腕部7之前端部,在非熱加工雷射Lf所致的頻率調整前之狀態,配重膜75被形成第1厚度部C的厚度亦即N=3μm,因應相對於各區域的所需頻率之調整量,決定削取的配重膜75的面積和厚度。
音叉型之壓電振動片之頻率靈敏度係隨著從振動腕部7之根部側往前端側前進變大。
因此,在頻率調整中,以配重膜75之前端側之區域為對象進行粗調整,以基部8側之區域為對象進行微調整具有效率。
在本實施形態中,如圖1(b)所示般,藉由第2厚度部A和傾斜部B之刪除,頻率之調整完成的狀態。
但是,第2厚度部A和傾斜部B之刪除所致的頻率調整之後,進一步進行頻率之微調整的情況,藉由刪除第1厚度部C之基部8側來進行。在此情況,即使於基部8側僅形成傾斜部(與傾斜部B相反的傾斜),或形成厚度n2μm(n2<N)之第3厚度部和傾斜部亦可。
再者,即使藉由將配重膜75之前端部進一步刪除至振動腕部7之主面露出為止,來進行頻率之粗調整,以第2厚度部A和傾斜部B對其前方進行微調整亦可。在此情況,亦也能夠在第2厚度部A之前端側和振動腕部7之主面之間形成傾斜部,依此可以進一步減少陡峭的階差。
針對相對於圖1所示的實施形態的各種變形之詳細於後述。
接著,針對根據本實施形態形成在振動腕部7之前端的配重膜75之加工方法予以說明。
圖2係針對非熱加工雷射Lf所致的配重膜75之刪除方法的說明圖,圖2(a)為俯視圖,(b)~(d)為長邊方向的剖面圖。
如圖2(a)所示般,在振動腕部7之前端部,形成特定厚度N(=3μm)之配重膜75。另外,雖然在圖2所示的本實施形態之配重膜75被形成在振動腕部7中之一方的主面,但是即使形成在兩面之情形,或形成在包含側面的全周圍亦可。
藉由使該配重膜75朝上側,如圖2(b)所示般,藉由直接(不穿透振動腕部7)對配重膜75照射非熱加工雷射Lf,藉由非熱性加工削取特定厚度(N-n)μm部份的配重膜75。
在本實施形態使用的非熱加工雷射Lf係例如波長515nm,點徑p1=10μm,脈衝寬度100fs之飛秒雷射。藉由以移動間距p2(例如,p2=p1/2=5μm)在寬度方向往返方向及長度方向掃描該非熱加工雷射Lf,除去特定面積之配重膜75。在圖2(a)中,於配重膜75之前端所示的圓表示非熱加工雷射Lf之點徑p1,如p1之點的一部分重疊般,表示以移動間距p2在寬度方向移動的狀態。而且,藉由一面以移動間距p2在寬度方向移動,一面在長邊方向移動,除去特定區域之配重膜75。
在該修整加工中,在形成有第2厚度部A的區域A中,進行非熱加工雷射Lf之掃描,對配重膜75之厚度Nμm,僅削取厚度(N-n)μm,依此進行頻率調整。此時,藉由重複根據頻率測定來測定來自目標頻率的偏移量,和刪除因應偏移量的區域(重量),逐漸地逼進成為目標的頻率。另外,在本實施形態中,考慮接續於第2厚度部A之形成而形成的傾斜部B之重量的重量在區域A被刪除。
另外,在來自期待頻率(目標頻率)的偏移量大之情況,藉由擴寬第2厚度部A之區域A,同時使厚度更薄來對應。並且,在偏移量大之情況,藉由將頻率調整之效果更大的最前端部之配重膜75全部刪除至振動腕部7之主面為止,且將全刪除後的部分之前方側一部分刪除而形成第2
厚度部A和傾斜部B,來進行更細的調整。在必須進一步進行微調整之情況,藉由配重膜75之基部8側的刪除,進行頻率的微調整。
在第2厚度部A之刪除結束後,如圖2(c)所示般,在第2厚度部A和第1厚度部C之間形成具有傾斜面的傾斜部B。
圖2(d)為放大表示形成傾斜部B的狀態。
如圖2(d)所示般,實際的傾斜部B並非平坦的平面狀態,係由小的階差(至少在第1厚度部C和第2厚度部A之間有2以上的階差)和斜面所致的階差所形成。
在該傾斜部B中的連續的小的階差係藉由利用非熱加工雷射Lf所致的上側加工側面,和變更掃描次數而形成。
在圖2(d)中,於非熱加工雷射Lf之後以括號表示的數字係例示在一行掃描的往返次數,例如Lf(3)表示在該行3往返掃描。
如該圖2(d)所示般,例如,藉由對每行各掃描非熱加工雷射Lf(3)三次往返,形成第2厚度部A。之後,在僅特定移動間距p3移動的行,藉由非熱加工Lf(2)進行2往返掃描,並且對僅有移動間距p3移動的行進行1往返掃描非熱加工雷射Lf(1)。
依此,在3往返掃描所致的第2厚度部A,和未加工的第1厚度部C之間,形成2往返掃描和1往返掃描所致的小階差,抑制陡峭的厚度變化。
並且,雖然在各階差之上側和下側之兩部分
僅有少量,但藉由彎曲的傾斜面,可以進一步抑制小的階差所致的陡峭的厚度變化。
例如,在非熱加工雷射Lf所致的加工中,如圖2(d)之剖面所示般,加工端相對於加工面(照射側之面)並非直角,而係藉由能量分布形成傾斜面(彎曲面)。該傾斜面係在加工端之上側成為凸形狀之彎曲,在下側(振動腕部7側)成為凹形狀的彎曲。利用該上側和下側的彎曲面形成傾斜部B之一部分。
但是,在圖2(d)中,為了概念性地說明點徑外側之傾斜面,誇張予以表示。
另外,在圖2(d)所示的例中,雖然將非熱加工雷射Lf(2)、非熱加工雷射Lf(1)所致的長邊方向之移動次數(移動間距p3所致的移動次數)各設為一次,但是能夠藉由增加該移動次數,調整成圖1(c)所示的傾斜角度θ變小。再者,藉由縮窄非熱加工雷射Lf所致的移動間距p3,或省略非熱加工雷射Lf(2)和非熱加工雷射Lf(1)中之一方,能夠調整成傾斜角度θ變大。
圖3係針對藉由非熱加工雷射Lf除去配重膜75之一部分的狀態,(a)表示側剖面,(b)表示上面。
在以往的奈秒~皮秒(3位數)之脈衝寬度的雷射Ln中,因藉由熱熔融除去照射區域之配重膜全體,故如圖8所示般,在照射區域之境界面產生碎屑,難以進行更小型化的壓電振動片之頻率調整,同時有可能因為碎屑使得振動腕部間失去平衡而產生振動洩漏。
對此,本實施形態所致的非熱加工雷射Lf係藉由對配重膜75表面照射飛秒單位的脈衝雷射,固體構成物質成為原子、分子、電漿狀態而爆發性地被釋放(剝蝕),藉由非熱性加工進行除去。
依此,如圖3(a)所示般,在非熱加工雷射Lf之照射區域中,除去配重膜75之厚度方向之一部分而能夠形成第2厚度部A和傾斜部B。其結果,即使對小型化的壓電振動片,亦能夠進行精度高的頻率調整。
再者,如圖3(b)所示般,因在非熱加工雷射Lf之照射區域之境界不產生碎屑,故第2厚度部A和傾斜部B之境界部,或在傾斜部B和第1厚度部C之境界部的寬度方向之境界面之粗度(相對於與中心線P正交的寬度方向的虛擬直線的非熱加工雷射Lf之照射所致的加工端之偏差寬度),被抑制成大約非熱加工雷射Lf之點徑的1/2程度。
在本實施形態中,如上述般,因使用點徑為10μm之非熱加工雷射Lf,故被抑制成實際的偏差寬度w2=5μm程度,比起圖8所示的以往寬度w1=20μm被抑制很多。
如此一來,藉由本實施形態時,消除碎屑之產生,同時可以取得相對於振動腕部7之中心線P的左右平衡,或兩振動腕部7之平衡。
藉由使用該壓電振動片,可以形成振動洩漏更小的壓電振動子。
另外,雖然境界面之偏差寬度係取決於非熱加工雷射Lf之點徑或移動間距p2,但是從提升振動腕部7之平衡精
度或抑制振動洩漏之觀點來看,偏差寬度w2設為10μm以下,以設為5μm以下為佳。
接著,針對本實施形態之配重膜75之變形例予以說明。
在圖1說明的實施形態中,藉由對形成在振動腕部7之前端部的主面的特定厚度N之配重膜75之形成面,從正交的方向(上方)照射非熱加工雷射Lf,形成第2厚度部A、傾斜部B、第1厚度部C。
對此,能進行下述的變形(a)~(e),和根據該些組合的各種變形。
變形(a)傾斜部B所致的傾斜面並非前端側,形成朝向基部8(參照圖6)側。
變形(b)形成傾斜部B之下側的端部抵接於水晶。即是,比起傾斜部B之下側端部,將前端側/基部8側的配重膜75全部刪除至振動腕部7之主面為止。
變形(c)形成複數傾斜部B。
變形(d)形成除去配重膜75中的傾斜部B之部分的厚度成為3種類以上。在此情況,傾斜部B必須被形成複數。
變形(e)配重膜75被形成在兩面,在其至少一方形成有傾斜部B。
圖4表示採用上述變形(a)~變形(e)中之任一個以上的變形例所致的配重膜75之形狀。
圖4(a)採用上述變形(b)之情況,藉由在圖1所示之配重膜75中不殘留形成在前端側的第2厚度部A而予以全部除
去來形成。例如,在圖2(d)說明的前端側之掃描中,藉由將飛秒雷射Lf之往返次數設為3次至4次以上(在圖2(d)之情況為4次),除去區域A之配重膜75全部。
圖4(b)為採用上述變形(a)的情況。
在該圖4(b)之例中,一面從配重膜75之基部8側朝向前端側移動掃描,一面在基部8側形成第2厚度部A,之後形成朝向基部8側的傾斜部B。
另外,在圖2說明的實施形態,包含所有的變形例,雖然係針對先卡止厚度更薄的部分(例如,第2厚度部A)之後,朝向更厚的部分(例如第1厚度部C)而形成傾斜部B的情況予以說明,但是亦能夠相反。即是,在圖2(d)的例中,即使從更厚的部分之第1厚度部C側,從上側朝向下側依非熱加工雷射Lf(1)、非熱加工雷射Lf(2)之順序形成傾斜部B,之後形成第2厚度部A亦可。
圖4(c)為採用上述變形(c)和變形(a)的情況。
在該圖4(c)之例中,在前端側和基部8側之兩側的2處,形成第2厚度部A,同時從兩第2厚度部A朝向中央的第1厚度部C,形成彼此朝向相反方向的傾斜部B1和傾斜部B2。
在圖4(c)之例中,藉由將非熱加工雷射Lf從前端側移動至基部8側,飛過前端側之第2厚度部A、傾斜部B1、第1厚度部C而形成傾斜部B2、第2厚度部A。其他,即使依前端側的第2厚度部A、傾斜部B1之順序形成之後,使非熱加工雷射Lf變更位置和移動方向,形成基部8側之第2厚
度部A、傾斜部B2亦可。
另外,在圖4(c)所示的變形例中,藉由適用變形(b),即使全部刪除前端側之第2厚度部A和基部8側的第2厚度部A之至少一方的部分亦可。
圖4(d)為採用上述變形(c)和變形(a)的情況。
圖4(d)係與(c)之變形例相反,在中央之一處形成第2厚度部A,以與其兩側邊相向之方式,形成逆向的傾斜部B1和傾斜部B2,並且在外側(前端側和基部8側)之兩處形成第1厚度部C。
圖4(e)為採用上述變形(c)、變形(a)、變形(d)的情況。
雖然圖4(e)與(c)之變形例相同,在形成於中央的第1厚度部C之前端側和基部8側形成傾斜部B1和傾斜部B2,但是與(c)不同的點,係在基部8側形成第2厚度部A2,同時在端側形成厚度較第2厚度部A2厚的第2厚度部A1(第3厚度部)。另外,即使在基部8側形成第2厚度部A1,在前端側形成第2厚度部A1亦可。
圖4(f)為採用上述變形(a)、變形(c)、變形(d)的情況。
圖4(f)係從前端側朝向基部8依序形成有第1厚度部C、傾斜部B1、第2厚度部A1、傾斜部B2、第2厚度部A2。如圖所示般,在該變形例中,兩處的傾斜部B1和傾斜部B2被形成在相同方向(基部8方向)。
另外,即使使圖4(f)所示的第1厚度部C~第2厚度部
A2之形成順序,從前端側朝向基部8依序形成第2厚度部A2、傾斜部B2、第2厚度部A1、傾斜部B1、第1厚度部C亦可。
圖4(g)為採用上述變形(a)和變形(e)的情況。
圖4(g)之變形例係從振動腕部7之前端側朝向基部8側,在一側之主面形成第1厚度部C1、傾斜部B1、第2厚度部A1,在另一側之主面形成第1厚度部C2、傾斜部B2、第2厚度部A2。
另外,雖然一側的第2厚度部A1和另一側的第2厚度部A2之厚度相同,但是即使將一方的厚度形成較另一方厚亦可。
再者,即使使第2厚度部A、傾斜部B、第1厚度部C之形成順序相反,在基部8側形成第1厚度部C亦可。
接著,針對配重膜75之形狀的第2實施形態予以說明。
在第1實施形態中,針對傾斜部分B之傾斜面朝向振動腕部7之長邊方向之情況(參照圖2)予以說明。
對此,在第2實施形態中,傾斜部B之傾斜面藉由振動腕部7之長邊方向的傾斜面,和相對於長邊方向呈傾斜的方向之傾斜面而形成。
圖5為表示第2實施形態中之配重膜75之形狀的說明圖。圖5(a)係表示形成有配重膜75之振動腕部7之前端的平面,(b)表示沿著長邊方向的P1-P1階面,(c)係表示沿著長邊方向之P2-P2階面,(d)表示沿著寬度方向的P3-P3階面。
另外,在(b)~(d)之剖面,以塗滿之方式表示配重膜75之剖面部分。
如圖5所示般,在進行頻率之粗條調整的前端側中,藉由非熱加工雷射Lf之照射,在寬度方向的全體刪除配重膜75直至振動腕部7之主面A0露出為止,在途中進行微調整的中間區域,殘留寬度方向之兩端側邊而刪除中央部分。
在進行該微調整的中間區域中,如圖5(a)所示般,藉由隨著非熱加工雷射Lf之掃描位置移動至基部8側,使掃描之寬度逐漸變窄,傾斜部B之一部分被形成V字形狀的凹部。
如圖5所示般,藉由V字形狀之凹部被形成在振動腕部7之寬度方向的左右對象,抑制振動之平衡變化之情形。
如圖5(a)、(b)所示般,第2實施形態的傾斜部B係在長邊方向之前端側的左右(寬度方向)兩側,及在長邊方向之基部8側的中央部分,形成朝向長邊方向的傾斜面B1。
另一方面,在V字形狀的凹部中,如表示長邊方向和寬度方向之剖面的圖5(c)、(d)所示般,傾斜部B形成朝向相對於長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面B2、傾斜面B3。
而且,朝向相對於長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面B2、B3之傾斜角度比起朝向長邊方向的傾斜面B1,成為更緩和。
因此,若藉由本實施形態時,比起第1實施形態,可
以以更緩和的傾斜面形成第1厚度部C和主面A0(或後述第2厚度部A)之間的階差,依此可以使振動腕部7所致的振動更穩定化。
另外,在說明的第2實施形態中,針對以朝向長邊方向之傾斜面B1,及相對於長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面B2、B3形成傾斜部B之情況予以說明。對此,亦能夠僅在相對於長邊方向呈傾斜的方向形成傾斜面B之傾斜面。此情況的傾斜面即使形成朝向兩振動腕部7a、7b(參照圖6)之中央側,形成朝向外側,或形成朝向其中任一方的外側(相同方向)亦可。
再者,傾斜部B之傾斜面雖在俯視觀看時成為V字形狀,即是振動腕部7之寬度方向之中心凹陷之形狀,但是即使相反地形成凸形狀(逆V形狀)亦可。
再者,第2實施形態之傾斜部B係針對與第1厚度部C側相反側之端部抵接於振動腕部7之主面A0之情況予以說明。即是,殘留配重膜75之厚度之一部分不形成第2厚度部A而藉由刪除厚度方向之全部使主面A0露出。對此,即使在粗調整之前端區域和微調整之中間區域形成第2厚度部A亦可。在此情況,藉由在俯視觀看時被形成V字形狀,相對於長邊方向呈傾斜方向之傾斜面(B2、B3部分)被形成在第1厚度部C和第2厚度部A之間。
並且,針對如在圖4說明般在第1實施形態中的上述(a)~(e),和根據該些組合的各種變形,亦能夠適用於第2實施形態和第2實施形態之變形例。
以上,針對第1、第2實施形態、變形例中的形成在壓電振動片之前端的配重膜75之形狀和其形成予以說明。
接著,針對如此被形成的壓電振動片及收容有壓電振動片之壓電振動子予以說明。
圖6為收容有壓電振動片之壓電振動子的分解斜視圖。
如圖6所示般,本實施形態之壓電振動子1被設為陶瓷封裝體型之表面安裝型振動子,其具備:封裝體2,其係在內部具有被氣密密封的腔體C,和壓電振動片6,其係被收容在腔體C內。
另外,因本實施形態之壓電振動子1成為左右對稱的構造,故如振動腕部7a和振動腕部7b般,以相同的數字表示對稱配置的兩部分,同時為了區別兩部分,一方標示區別符號a、A,另一方標示區別符號b、B而予以說明。但是,雖然適當省略區別符號而予以說明,但是在此情況,係指各個的部分。
壓電振動片6係從水晶或鉭酸鋰、鈮酸鋰等之壓電材料形成的所謂的音叉型之振動片,當施加特定電壓之時,進行振動。在本實施形態中,以使用水晶作為壓電材料而形成的壓電振動片之中,所謂的側臂型的壓電振動片6為例予以說明。
壓電振動片6具備從基部8平行延伸的振動腕部7a、7b,和從基部8同方向地朝該振動腕部7a、7b之外側延伸
的支持腕部9a、9b,藉由該支持腕部9a、9b,被保持在腔體C內。
一對振動腕部7a、7b被配置成彼此成為平行,將基部8側之端部設為固定端,前端設為自由端而進行振動。
在一對振動腕部7a、7b之前端側,具備被形成在兩側比全長的略中央部分還寬的擴寬部71a、71b。被形成該振動腕部7a、7b的擴寬部71a、71b具有增大振動腕部7a、7b之重量及振動時的慣性力矩的功能。依此,振動腕部7a、7b變得容易振動,可以縮短振動腕部7a、7b之長度,以謀求小型化。
而且,在該擴寬部71a、71b之主面,形成有在圖1中說明的厚度不同的配重膜75。
另外,雖然本實施形態之壓電振動片6係在振動腕部7a、7b形成擴寬部71a、71b,該擴寬部71a、71b,在該擴寬部71a、71b形成具有傾斜的階差的配重膜75,但是亦能夠使用將振動腕部7之前端部之寬度形成與略中央部分相同寬度的無擴寬部71a、71b的壓電振動片。
在振動腕部7a、7b的兩主面,形成從基部8側延伸至擴寬部71a、71b的前方的溝部72a、72b。其結果,振動腕部7a、7b之剖面形狀成為H型。
在一對振動腕部7a、7b之外表面上(外周面),形成振動腕部7a之外側的兩側面,和被形成在振動腕部7b之溝部72b的第1系統,和振動腕部7b之外側的兩側面,和被形成
在振動腕部7a之溝部72a的第2系統所構成的一對(兩個系統的)激發電極(無圖示)。
再者,雖然無圖示,但是與第1系統之激發電極連接的第1安裝電極從基部8被形成至支持腕部9a之外表面上(外周面),與第2系統之激發電極連接的第2安裝電極從基部8被形成至支持腕部9b之外表面上(外周面)。
另外,激發電極和安裝電極係由第1層的鉻(Cr)層和第2層的金(Au)層構成的疊層膜,以電極濺鍍等形成。
封裝體2被形成概略長方體狀,具備封裝體本體3、被接合於封裝體本體3,同時在與封裝體本體3之間形成腔體C的封口板4。
封裝體本體3具備在彼此重疊的狀態下被接合的第1基座基板10及第2基座基板11,和被接合於第2基座基板11上的密封環12。
第1基座基板10之上面相當於腔體C的底面。
第2基座基板11被重疊於第1基座基板10,藉由燒結等與第1基座基板10結合。即是,第2基座基板11與第1基座基板10與一體化。
另外,在第1基座基板10和第2基座基板11之間,被夾持於兩基座基板10、11的狀態形成有連接電極(無圖示)。
在第2基座基板11形成構成腔體C之側壁之一部分的貫通部11a。
在貫通部11a之短邊方向相向的兩側之內側面,設置有朝內方突出的安裝部14A、14B。
在該安裝部14A、14B之上面,形成與壓電振動片6的連接電極亦即一對電極墊(電極部)20A、20B。再者,在第1基座基板10之下面,一對外部電極21A、21B在封裝體2之長邊方向隔著間隔而被形成。電極墊20A、20B及外部電極21A、21B係例如蒸鍍或濺鍍等形成的單一金屬所致的單層膜,或疊層不同金屬的疊層膜。
電極墊20A、20B和外部電極21A、21B經由被形成在第2基座基板11之安裝部14A、14B的第2貫通電極(無圖示)、被形成在第1基座基板10和第2基座基板11之間的連接電極(無圖示),及被形成在第1基座基板10的第1貫通電極(無圖示)而彼此各導通。
另一方面,在電極墊20A、20B上,被塗佈導電性黏接劑51,與支持腕部9a、9b的安裝電極接合。
密封環12係比第1基座基板10及第2基座基板11之外形小一圈的導電性框狀構件,被接合於第2基座基板11之上面。具體而言,密封環12係藉由銀硬焊材等之硬焊材或軟焊材等所致的燒結而被接合於第2基座基板11上,或藉由對所形成(例如,除了電解鍍敷或無電解鍍敷之外,藉由蒸鍍或濺鍍等)的金屬接合層進行熔接等而被接合於第2基座基板11上。
封口板4係被重疊在密封環12上的導電性基板,藉由對密封環12的接合被氣密接合於封裝體本體3。而且,藉由封口板4、密封環12、第2基座基板11之貫通部11a及第1基座基板10之上面區劃的空間係做為被氣密密封
的腔體C。
圖6所示的壓電振動子1係以下述各工程形成。
(a)在外形形成工程中,使用水晶形成具有振動腕部的音叉型之壓電振動片的外形。
(b)在電極形成工程中,形成兩個系統之激發電極和安裝電極。
(c)在配重膜形成工程中,於振動腕部7之前端側的主面形成厚度Nμm的配重膜75。該配重膜形成工程即使在電極形成工程之前或之後亦可,即使同時亦可。
(d)在頻率調整工程中,藉由對配重膜75直接照射非熱加工雷射Lf,除去與因應頻率之調整寬度的區域和厚度部份,形成第2厚度部A和傾斜部B。在頻率調整工程中,進行除去前端側的粗調整,和除去基部8側的微調整。
(e)在壓電振動片製造工程中,藉由(1)之各工程製造壓電振動片6。
(f)在安裝工程中,藉由以導電性黏接劑51將支持腕部9黏接於被形成在封裝體本體3的安裝部14之電極墊20來安裝製造出的壓電振動片6。
(g)在密封工程中,藉由封口板4密封於安裝有壓電振
動片6的封裝體本體3。
另外,在製造壓電振動子1之情況,即使在安裝工程和密封工程之間進行最終頻率調整工程亦可。
(f-2)在最終頻率調整中,對安裝有壓電振動片6之配重膜75,進行離子研磨。
即是,藉由計測安裝後之壓電振動片6之頻率,對配重膜75全體(第1厚度部C、傾斜部B、第2厚度部A)之表面進行離子研磨以使以成為期待頻率,進行頻率的最終調整。
另外,在離子研磨中,遮罩配重膜75以外的部分,照射加速數KV的不收斂氬離子,利用濺鍍現象研磨配重膜75之表面(薄薄地削除)。
在本實施形態中,並非將形成在主面的配重膜75熔融除去厚度方向的全體,而係藉由照射非熱加工雷射Lf薄薄地削除厚度方向之一部分而形成第2厚度部A和傾斜部B。即是,(c)雖然在配重膜形成工程中形成於主面的配重膜75之厚度係因應其區域而變薄,但是主面上之面積相同。
因此,因藉由離子研磨進行研磨的對象面積大(該處形成面積的原樣),故藉由短時間的離子研磨,可以削除特定重量份的配重膜75。
以上,雖然針對側臂型之壓電振動片6,和使用該壓電振動片6的壓電振動子1之構成予以說明,但是若為音叉型亦能夠在其他形式的壓電振動片形成具有傾斜
階差的配重膜75。
圖7係針對其他型式的壓電振動片,(a)表示懸臂型之壓電振動片61,(b)表示中央臂型的壓電振動片62的說明圖。
圖7(a)所示的壓電振動片61係形成從基部8朝長邊方向平行延伸的振動腕部7a、7b,不存在支持腕部。另一方面,圖7(b)所示的壓電振動片62係在從基部8朝長邊方向平行延伸的振動腕部7a、7b之間形成支持單腕部9c。
在兩壓電振動片61、62中之一對振動腕部7a、7b之兩主面,與在圖6中說明的壓電振動片6相同形成有溝部72a、72b。
再者,形成有振動腕部7a之外側的兩側面,和被形成在振動腕部7b之溝部72b的第1系統之激發電極92,和振動腕部7b之外側的兩側面,和被形成在振動腕部7a之溝部72a的第2系統之激發電極91。
而且,懸臂型之壓電振動片61如圖7(a)所示般,在基部8形成連接於第1系統之激發電極92的第1安裝電極92m,和連接於第2系統之激發電極91的第2安裝電極91m。
另一方面,中心臂型之壓電振動片62如圖7(b)所示般,連接於第1系統之激發電極92的第1安裝電極92m從基部8被形成至支持單腕部9c的前端部,連接於第2系統之激發電極91的第2安裝電極91m從基部8被形成至支持單腕部9c之中央部。
壓電振動片61、62皆與在圖6中說明的壓電振動片6相同藉由被收容在封裝體2內,構成壓電振動子。
另外,此情況的封裝體2,在壓電振動片61之時,係於基部8之位置,在壓電振動片62之時,係於支持單腕部9c之位置,形成與在圖6說明的安裝部14A、14B對應的安裝部,以導電性黏接劑黏接、固定於被形成在該安裝部的兩個系統之電極墊。
而且,在圖7(a)之懸臂型之壓電振動片61中,於振動腕部7之前端,不存在擴寬部71,(b)之中央臂型之壓電振動片62係在振動腕部7之前端形成擴寬部71。即使在任一的壓電振動片61、62中,皆在振動腕部7之前端部形成配重膜75,沿著其長邊方向的剖面如圖1說明般,進行非熱加工雷射Lf之照射進行頻率調整。依此,配重膜75被形成因區域而異的厚度和傾斜面,被形成具有傾斜階差的形狀。
7:振動腕部
75:配重膜
A:第2厚度部
B:傾斜部
C:第1厚度部
N:第1厚度部之厚度
n:第2厚度部之厚度
Claims (16)
- 一種壓電振動片,其係被安裝於在內側具備安裝部之封裝體內的由水晶形成音叉型的壓電振動片,其特徵在於,具備:基部;一對振動腕部,其係從上述基部並排地被延伸設置;兩個系統的電極,其係被形成在上述一對振動腕部;及頻率調整用之配重膜,其具有:第1厚度部,該第1厚度部係以金屬被形成在上述振動腕部中的前端部,和傾斜部,該傾斜部係與上述第1厚度部連續而被形成在上述基部側和前端側之至少一方側,具備厚度較上述第1厚度部逐漸變薄的傾斜面,上述傾斜部係藉由朝向相對於上述振動腕部之長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面而構成,或者藉由朝向上述振動腕部之長邊方向的傾斜面和朝向相對於上述長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面而構成。
- 如請求項1之壓電振動片,其中上述配重膜具備被形成較上述第1厚度部薄的第2厚度部,上述傾斜部係一側與上述第1厚度部連續,另一側與上述第2厚度部連續。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中上述配重膜之傾斜部與上述振動腕部之長邊方向中之一側與上述第1厚度部連續,另一側抵接於上述振動腕部 的主面。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中上述傾斜部在上述長邊方向中之上述一側至上述另一側之間具備一個以上的傾斜的段部。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中在上述傾斜面方向中之上述傾斜部之長度係形成上述傾斜部之雷射光的點徑之一半以上。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中上述配重膜被形成在上述振動腕部中之前端部的至少一方的主面上。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中上述配重膜之傾斜部被形成在上述前端側。
- 如請求項1或2之壓電振動片,其中係從上述基部朝上述振動腕部之外側延伸而形成的支持腕部被安裝在上述安裝部的側臂型、以從上述基部被延伸形成在上述振動腕部之間的支持單腕部被安裝在上述安裝部的中央臂型、或上述基部被安裝在上述安裝部之懸臂型。
- 一種壓電振動子,其特徵在於,具有:在內側具備安裝部的封裝體;和被安裝於上述安裝部的請求項1至請求項8之中任一項記載的壓電振動片;及和從上述安裝部被形成在上述封裝體之外部的外部電極部。
- 一種壓電振動片之製造方法,其特徵在於,具備:外形形成工程,其係至少形成具有從基部和從上述基部並排地被延伸設置的一對振動腕部的音叉型壓電振動片之外形;電極形成工程,其係在上述振動腕部形成兩個系統之電極;配重膜形成工程,其係在上述振動腕部之前端側之主面形成頻率調整用之配重膜;及頻率調整工程,其係藉由除去上述配重模且形成在至少一部分具備厚度逐漸變薄的傾斜面的傾斜部,調整頻率,上述頻率調整工程係形成具備相對於上述振動腕部之長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面的傾斜部,或者具備朝向上述振動腕部之長邊方向的傾斜面和朝向相對於上述長邊方向呈傾斜之方向的傾斜面的傾斜部。
- 如請求項10之壓電振動片之製造方法,其中上述頻率調整工程係藉由非熱加工除去上述配重膜之一部分。
- 如請求項11之壓電振動片之製造方法,其中上述頻率調整工程係直接照射上述配重膜之除去成為非熱加工的脈衝寬度之非熱加工雷射。
- 如請求項12之壓電振動片之製造方法,其中上述非熱加工雷射為脈衝寬度為2位數以下之皮秒雷射,或飛秒雷射。
- 如請求項10至13中之任一項之壓電振動片之製造方法,其中上述頻率調整工程係對上述振動腕部之前端側之第1區域進行粗調整,之後,在較上述第1區域靠近上述基部側的第2區域進行微調整。
- 一種壓電振動子之製造方法,其特徵在於,具有:藉由如請求項10至請求項14中之任一項記載之各工程製造壓電振動片的工程;將上述壓電振動片安裝在被形成在封裝體內之安裝部的安裝工程;及密封上述封裝體的密封工程。
- 如請求項15之壓電振動子之製造方法,其中在上述安裝工程和上述密封工程之間,具有對上述安裝的壓電動振動片之上述配重膜進行離子研磨的最終頻率調整工程。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019124519A JP2021013047A (ja) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 圧電振動片、圧電振動子、圧電振動片の製造方法、及び圧電振動子の製造方法 |
JP2019-124519 | 2019-07-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202103442A TW202103442A (zh) | 2021-01-16 |
TWI841691B true TWI841691B (zh) | 2024-05-11 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160344362A1 (en) | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Sii Crystal Technology Inc. | Method of manufacturing piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator element, and piezoelectric vibrator |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160344362A1 (en) | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Sii Crystal Technology Inc. | Method of manufacturing piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator element, and piezoelectric vibrator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10263588B2 (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator element, and piezoelectric vibrator | |
EP2624450B1 (en) | Piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, and method for manufacturing piezoelectric vibrator | |
US9590588B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator | |
JP2003133879A (ja) | 圧電振動子及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP2024015390A (ja) | 圧電振動片、及び圧電振動子 | |
CN109891745B (zh) | 音叉型振子及音叉型振子的制造方法 | |
JP2011193436A (ja) | 音叉型水晶振動片、音叉型水晶振動子、および音叉型水晶振動片の製造方法 | |
JP2019125897A (ja) | 圧電振動片、圧電振動子、及び製造方法 | |
TWI841691B (zh) | 壓電振動片、壓電振動子、壓電振動片之製造方法及壓電振動子之製造方法 | |
CN109891746B (zh) | 音叉型振子 | |
JP2020174393A (ja) | 圧電振動デバイスの周波数調整方法 | |
JP7079607B2 (ja) | 圧電振動片、圧電振動子、及び製造方法 | |
JP7232574B2 (ja) | 圧電振動片の製造方法、及び圧電振動子の製造方法 | |
CN105827212B (zh) | 压电振动片及压电振动器 | |
JP2007288331A (ja) | 圧電振動片の製造方法、及び圧電振動片、並びに圧電振動子 | |
JP2003087088A (ja) | 圧電デバイスとその製造方法 | |
CN109891743B (zh) | 音叉型振动片、音叉型振子及其制造方法 | |
JP6708224B2 (ja) | 音叉型振動子の製造方法 | |
JP6706546B2 (ja) | 圧電振動片容器、及び圧電振動子 | |
JP2014192802A (ja) | 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイス | |
JP2020137021A (ja) | 圧電振動片、及び圧電振動子 | |
JP2017152833A (ja) | 圧電振動片、及び圧電振動子 |