振动元件及其制造方法、振子、电子装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:8047884 阅读:161 留言:0更新日期:2012-12-06 22:46
本发明专利技术提供一种振动元件及其制造方法、振子、电子装置及电子设备,所述振动元件为基波且高频、小型,主振动的CI值较小,从而寄生响应的CI值比较大。压电振动元件(1)具备:压电基板(10),其具有薄壁的振动区域(12)、及沿着振动区域(12)的除一条边之外的三条边而被一体化的厚壁部;激励电极(25a、25b),其分别被配置在振动区域(12)的表面及背面;引线电极(27a、27b)。厚壁部具备:隔着振动区域(12)而对置配置的第一厚壁部(14)和第二厚壁部(16)、以及连接设置在第一厚壁部和第二厚壁部的基端部之间的第三厚壁部(18)。第二厚壁部(16)具备:与振动区域(12)的一条边连接设置的倾斜部(16b)、与倾斜部(16b)的另一条边连接设置的厚壁的第二厚壁部主体(16a)、和至少一个应力缓和用的狭缝(20)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激励厚度切变振动模式的压电振子,尤其涉及一种具有所谓的倒台面型结构的压电振动元件、压电振动元件的制造方法、压电振子、电子装置以及使用了本专利技术所涉及的压电振子的电子设备。
技术介绍
由于AT切割水晶振子激励的主振动的振动模式为厚度切变振动,而适用于小型化、高频化,且频率温度特性呈优异的三次曲线,因此在压电振荡器、电子设备等多方面被使用。专利文献I中公开了一种在主面的一部分上形成凹陷部而实现了高频化的、所谓 的倒台面型结构的AT切割水晶振子。使用水晶基板的Z’轴方向上的长度长于X轴方向上的长度的、所谓的Z’长基板。专利文献2中公开了一种在矩形的薄壁振动部的三条边上分别连接设置有厚壁支承部(厚壁部),从而以=I字状设置有厚壁部的倒台面型结构的AT切割水晶振子。此外,水晶振动片为,使AT切割水晶基板的X轴和V轴分别以Y’轴为中心而在一 120° + 60°的范围内旋转而成的面内旋转AT切割水晶基板,并且水晶振动片为确保了振动区域,且批量生产性优异(获得多个)的结构。专利文献3和4中公开了一种在矩形的薄壁振动部的三条边上分别连接设置有厚壁支承部,从而以3字状设置有厚壁部的倒台面型结构的AT切割水晶振子,水晶振动片使用水晶基板的X轴方向上的长度长于V轴方向上的长度的、所谓的X长基板。专利文献5中公开了一种在矩形的薄壁振动部的邻接的两条边上分别连接设置有厚壁支承部,从而以L字状设置有厚壁部的倒台面型结构的AT切割水晶振子。水晶基板使用V长基板。然而,在专利文献5中,为了获得L字状的厚壁部,而像专利文献5的图I (C)、图I(d)所记载的那样沿着线段a、和线段P来削除厚壁部,但由于该削除以通过切割等机械加工来实施削除为前提,因此存在在切削面上产生碎屑或裂缝等的损坏,而导致超薄部发生损坏的问题。此外,还存在在振动区域上成为寄生响应的原因的无用振动的产生、Cl值的增加等问题。专利文献6中公开了一种仅薄壁振动部的一条边上连接设置有厚壁支承部的倒台面型结构的AT切割水晶振子。专利文献7中公开了一种倒台面型结构的AT切割水晶振子,其通过在水晶基板的两个主面上即表背面上对置地形成凹陷部,从而实现了高频化。并提出了下述结构,即,水晶基板使用X长基板,并在被形成在凹陷部中的振动区域的平坦性被确保的区域内,设置有激励电极。可是,已知在AT切割水晶振子的振动区域内被激励的厚度切变振动模式中,由于弹性常数的各向异性,从而振动位移分布成为在X轴方向上具有长径的椭圆状。专利文献8中公开了一种激励厚度切变振动的压电振子,其具有在压电基板的表背两个面内上表背对称地配置有一对环状电极。以环状电极仅激励对称零阶模式,而基本上不激励除此之外的非谐高阶模式的方式,来设定环状电极的外周直径与内周直径之差。专利文献9中公开了一种将压电基板和设置在压电基板的表背面上的激励电极的形状均设定为长圆形状的压电振子。专利文献10中公开了一种将水晶基板的长度方向(X轴方向)上的两端部、及电极的X轴方向上的两端部的形状均设定为半椭圆状,且将椭圆的长轴与短轴的比(长轴/短轴)设定为大致I. 26的水晶振子。专利文献11中公开了一种在椭圆的水晶基板上形成有椭圆的激励电极的水晶振子。虽然长轴和短轴的比优选为I. 26:1,但在考虑到制造尺寸的偏差等时,I. 14 1.39:1的范围程度较为实用。专利文献12中公开了一种下述结构的压电振子,即,为了进一步改善厚度切变压 电振子的能量封闭效果,而在振动部和支承部之间设置有切口或狭缝。可是,在实现压电振子的小型化时,由于因粘合剂而导致的残留应力,将产生电特性的恶化和频率老化不良。专利文献13中公开了一种在矩形平板状的AT切割水晶振子的振动部和支承部之间,设置有切口或狭缝的水晶振子。通过使用这种结构,从而能够抑制残留应力向振动区域扩散的情况。专利文献14中公开了一种为了改善(缓和)安装变形(应力),而在倒台面型压电振子的振动部和支承部之间设置有切口或狭缝的振子。专利文献15中公开了一种通过在倒台面型压电振子的支承部设置狭缝(贯穿孔),从而确保表背面的电极的导通的压电振子。专利文献16中公开了一种通过在厚度切变振动模式的AT切割水晶振子的支承部设置狭缝,从而抑制高阶轮廓系统的无用模式的水晶振子。此外,专利文献17中公开了一种振子,其通过在倒台面型AT切割水晶振子的薄壁的振动部与厚壁的保持部的连接设置部、即具有倾斜面的残渣部设置有狭缝,从而抑制寄生响应。近些年来,对压电装置的小型化、高频化和高性能化的要求增强。然而,明确了如上文所述的结构的压电振子存在下述问题,即,主振动的Cl值、接近的寄生响应Cl值比(=CIs/CIm,在此,CIm为主振动的Cl值,CIs为寄生响应的Cl值,标准的I例为I. 8以上)等不满足要求。专利文献I:日本特开2004-165743号公报专利文献2:日本特开2009-164824号公报专利文献3:日本特开2006-203700号公报专利文献4:日本特开2002-198772号公报专利文献5:日本特开2002-033640号公报专利文献6:日本特开2001-144578号公报专利文献7:日本特开2003 — 264446号公报专利文献8:日本特开平2-079508号公报专利文献9:日本特开平9-246903号公报专利文献10:日本特开2007-158486号公报专利文献11:日本特开2007-214941号公报专利文献12:日本实开昭61-187116号公报专利文献13:日本特开平9-326667号公报专利文献14:日本特开2009-158999号公报专利文献15:日本特开2004-260695号公报专利文献16:日本特开2009-188483号公报专利文献17:日本特开2003-087087号公报
技术实现思路
因此,本专利技术是为了解决上述问题的至少一部分而实施的,其目的在于,提供一种能够实现高频化(100 500MHz频带),且减少主振动的Cl值、从而满足寄生响应Cl值比等的电气性的要求的压电振动元件、压电振动元件的制造方法、压电振子、电子装置以及使用本专利技术的压电振子的电子设备。本专利技术能够作为以下的方式或应用例而实现。应用例I本专利技术所涉及的压电振动元件的特征在于,具备压电基板,其包括振动区域、及与所述振动区域一体化且比所述振动区域的厚度厚的厚壁部;激励电极,其分别被配置在所述振动区域的表面和背面;引线电极,其以从所述激励电极延伸至所述厚壁部上的方式而设置,所述厚壁部以将所述振动区域的一部分开放的方式而具备第一厚壁部和第二厚壁部,其隔着所述振动区域而配置;第三厚壁部,其连接设置在该第一厚壁部和该第二厚壁部的基端部之间,所述第二厚壁部具备倾斜部,其厚度随着从与所述振动区域连接设置的一侧端缘朝向另一侧端缘离开而增加;厚壁主体,其与所述倾斜部的所述另一侧端缘连接设置,在所述第二厚壁部上设置有狭缝。由于高频的基波压电振动元件被小型化,且能够抑制因粘合及固定而产生的应力的扩散,因此具有下述效果,即,可获得具有优异的频率温度特性、Cl温度特性以及频率老化特性,且主振动的Cl值较小,从而接近的寄生响应的Cl值相对于主振动的Cl值之比、gpCl值比较大的压电振动元件。应用例2此外,在应用例I中所述的压电振动本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种压电振动元件,其特征在于,具备:压电基板,其包括振动区域、及与所述振动区域一体化且比所述振动区域的厚度厚的厚壁部;激励电极,其分别被配置在所述振动区域的表面和背面;引线电极,其以从所述激励电极延伸至所述厚壁部上的方式而设置,所述厚壁部以将所述振动区域的一部分开放的方式而具备:第一厚壁部和第二厚壁部,其隔着所述振动区域而配置;第三厚壁部,其连接设置在该第一厚壁部和该第二厚壁部的基端部之间,所述第二厚壁部具备:倾斜部,其厚度随着从与所述振动区域连接设置的一侧端缘朝向另一侧端缘离开而增加;厚壁主体,其与所述倾斜部的所述另一侧端缘连接设置,在所述第二厚壁部上设置有狭缝。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:石井修
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:

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