压电振子的频率调整方法及压电振子技术

本发明专利技术涉及一种压电振子的频率调整方法及压电振子，可以抑制由压电振子的频率调整所引起的频率温度特性的恶化。压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括平面形状为矩形的第1振动部、与第1振动部的一端连接并且平面形状为矩形的第2振动部、以及与第1振动部的另一端连接并且平面形状为矩形的第3振动部。将第2振动部沿宽度纵模的振动方向，从第1振动部侧起定义为第1区域、第2区域及第3区域。将第3振动部从第1振动部侧起定义为第1区域、第2区域、第3区域。频率调整是通过减少第2振动部及第3振动部各自的第1区域及第3区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。

【技术实现步骤摘要】
压电振子的频率调整方法及压电振子
本专利技术涉及一种通过两个纵模的结合而进行振动的压电振子的频率调整方法、以及通过所述方法而制造的压电振子。
技术介绍
通过两个纵模的结合而进行振动的压电振子，例如GT切割水晶振子有可能显示出与AT切割水晶振子同等以上的温度特性，所以受人关注。例如在专利文献1、专利文献2等中揭示有其若干示例。在专利文献1中，揭示了一种在平面形状为矩形的振动部的相对向的两边上分别经由桥接器(bridge)而连接有振动衰减部的构造的振子(专利文献1的第1图等)。此外，揭示了一种即使调整主振动的振动频率也不会导致温度特性恶化的频率调整方法。具体而言，在矩形的振动部的四边各自的附近，并且，在位于各边的中央附近的共计四个区域添加砝码而调整频率(专利文献1的第2图等)。而且，在专利文献2中，揭示了一种GT切割水晶振子，包括平面形状为矩形的第1振动部、与其所相对向的两边中的其中一边连接且平面形状为矩形的第2振动部、以及与所述第1振动部的所述两边中的另一边连接且平面形状为矩形的第3振动部(专利文献2的第2图等)。在所述专利文献2中所揭示的水晶振子的情况下，据记载，通过将振动部的边比或厚度及激振电极的厚度等设于规定范围，而可获得频率温度特性良好并且可减少外部冲击等的影响的振子(专利文献2的段落40等)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开昭58-47313号公报[专利文献2]日本专利特开2015-43483号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，关于即使进行压电振子的频率调整也可以抑制频率温度特性恶化的频率调整方法，在本申请的专利技术人所知的范围内，迄今为止尚未有揭示，所述压电振子是通过两个纵模的结合而进行振动，并且包括第1振动部～第3振动部。本申请是鉴于如上所述的情况而完成者，本申请的目的在于提供一种通过两个纵模的结合而进行振动并且包含第1振动部～第3振动部的压电振子的优选的频率调整方法、以及频率温度特性良好的压电振子。[解决问题的技术手段]为了达成所述目的，根据本申请的频率调整方法，压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，在调整所述压电振子的频率时，将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起定义为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起定义为第1区域、第2区域、第3区域时，通过以下的(a)～(c)中的任一方法来进行所述频率调整。(a)通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。(b)通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第3区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。(c)通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域及第3区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。在这些方法中，方法(c)可以采取许多的频率调整量，所以优选。在实施所述频率调整方法的专利技术时，所述压电振子相对于环境温度变化的频率变化量Δf可以利用下述(1)式或(2)式来加以近似，所述减少质量的区域或添加质量的区域可以下述(1)式或(2)式中的β(t-to)(t-to)与α(t-to)的差的绝对值成为规定量以下的方式来选择。在这里所谓规定量，是对应于压电振子所要求的规格而选择的任意的值。当考虑到实际应用时，例如可以设为30ppm，优选的是设为15ppm，更优选的是设为10ppm。Δf＝β(t-to)(t-to)+α(t-to)+C…(1)Δf＝γ(t-to)(t-to)(t-to)+β(t-to)(t-to)+α(t-to)+C…(2)其中，在(1)式、(2)式中，α、β、γ为系数，C为常数，t为环境温度，to为任意的基准温度。而且，在实施所述频率调整方法的专利技术时，所述第1区域～第3区域典型的是可设为它们所属的振动部的沿所述宽度纵模的振动方向分成三等分的区域。再者，虽然描述为三等分，但是其含义是包含在特性上同等的区域，例如也可以包含三等分的尺寸的0.9～1.1的范围的尺寸。而且，在实施所述频率调整方法的专利技术时，所述第1区域及第3区域的减少质量的区域或添加质量的区域在将所述第1区域及第3区域的沿所述长度纵模的振动方向的尺寸表示为M时(参照图3(A)、图3(B))，可设为以所述第1区域及第3区域各自的M/2的位置(参照图3(A)、图3(B))为中心以0.7M(参照图5(A)、图5(B))～M赋予的区域。通过设为如上所述的区域，可以满足利用所述(1)式的二次项及一次项而规定的规定量。而且，根据本申请的压电振子的专利技术，压电振子包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，所述压电振子在于：将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，并且只在所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域及第3区域的共计四个区域内，具有减少了所述振动部的质量的质量减量痕迹或在所述区域内添加了质量的质量添加痕迹。更具体而言，所述第1区域～第3区域可以设为它们所属的振动部的沿所述宽度纵模的振动方向分成三等分的区域。再者，所述三等分的含义包括在所述频率调整法中所说明的范围。而且，当将所述第1区域及第3区域的沿所述长度纵模的振动方向的尺寸表示为M时(参照图3(A)、图3(B))，所述质量减量痕迹或质量添加痕迹可位于以第1区域及第3区域的M/2的位置(参照图3(A)、图3(B))为中心以0.7M(参照图5(A)、图5(B))～M赋予的区域。再者，在所述各专利技术中所谓的压电振子典型的是使水晶的所谓Y板以水晶的X轴为中心在+40度～+55度的范围内旋转，然后使所述板在40度～50度的范围内进行面内旋转而成。而且，作为减少质量的典型的方法，例如可以举出利用离子研磨(ionmilling)等的方法去除压电振子中所含的激振用电极的方法。[专利技术的效果]根据本专利技术的压电振子的频率调整方法及压电振子，由于减少或添加本专利技术中所谓的规定区域的质量，所以可减小所述压电振子中的宽度纵模与长度纵模的规定关系受到破坏的程度。因此，可以抑制因进行所述压电振子的频率调整而导致的频率温度特性的恶化。附图说明图1(A)、图1(B)、图1(C)是实施方式的压电振子的形状以及第1振动部～第3振动部及第1区域～第3区域等的说明图。图2是说明本专利技术的对象即压电振子的频率温度特性的图。图3(A)、图3(B)是实施例的频率调整方法及其中所使用的掩模(mask)的说明图。图4(A)、图4(B)是比较例1的频率调整方法及其中所使用的掩模的说明图。图5(A)、图5(B)是比较例2的频率调整方法及其中所使用的掩模的说明图。图6是实施例的频率调整方法的效果的说明图。图7(A)、图7(B)是另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电振子的频率调整方法，所述压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，所述频率调整方法的特征在于：将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域、第3区域，所述频率调整是通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。

【技术特征摘要】
2015.12.08 JP 2015-2390451.一种压电振子的频率调整方法，所述压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，所述频率调整方法的特征在于：将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域、第3区域，所述频率调整是通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。2.一种压电振子的频率调整方法，所述压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，所述频率调整方法的特征在于：将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域、第3区域，所述频率调整是通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第3区域的质量，或在所述区域内添加质量来进行。3.一种压电振子的频率调整方法，所述压电振子是通过宽度纵模及长度纵模的结合而进行振动，包括第1振动部、与所述第1振动部的沿宽度纵模的振动方向的两端中的其中一者连接的第2振动部、与所述第1振动部的所述两端中的另一者连接的第3振动部、以及与所述第1振动部的沿长度纵模的振动方向的两端连接的支撑部，所述频率调整方法的特征在于：将所述第2振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域及第3区域，将所述第3振动部，沿宽度纵模的振动方向，从所述第1振动部侧起设为第1区域、第2区域、第3区域，所述频率调整是通过减少所述第2振动部及第3振动部各自的第1区域及第3区域的质量，或在所述区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：平塚祐也，木村悟利，大塚隆宏，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP