压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表制造技术

本发明专利技术提供能够抑制刚性降低且谋求小型化、并且振动特性优秀的压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备以及电波钟表。具备：相互平行地设置的一对振动臂部(10、11)；将一对振动臂部的长度方向上的基端部一体地固定的基部；以及形成于一对振动臂部(10、11)中的主面(10b、11b)、沿长度方向延伸的槽部(25)，其特征在于，槽部(25)具有：形成于振动臂部(10、11)的顶端部侧的第一槽部(26)；以及与第一槽部(26)相比形成于振动臂部(10、11)的基端部侧的第二槽部(27)，第二槽部(27)与第一槽部(26)相比向－X轴方向偏移而设置。

【技术实现步骤摘要】
压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表
本专利技术涉及压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备以及电波钟表。
技术介绍
在便携电话、便携信息终端设备中，作为时刻源、控制信号的定时源、参考信号源等，使用利用了水晶等的压电振动器。关于此种压电振动器，提供有各种压电振动器，作为其中的一种，已知具有所谓音叉型压电振动片的压电振动器。图16是示出现有的压电振动片的截面图。如图16所示，音叉型的压电振动片200由平行地设置的一对振动臂部210、211、和支持一对振动臂部210、211的基端部的基部(未图示)构成。而且，在压电振动片200的外表面形成有电极膜，通过对该电极膜施加电压，能够使一对振动臂部210、211沿相互接近或分离的方向以既定的谐振频率振动。另外，近年来，伴随搭载压电振动器的设备的小型化，期望压电振动片200的小型化。但是，若例如将振动臂部210、211的宽度缩窄，则在振动腕部210、211上形成的电极膜的形成宽度也变窄，其等效串联电阻值(晶体阻抗(CrystalImpedance)：CI值)上升，输出信号的精度恶化。相对于此，如图16所示，已知在振动臂部210、211的两主面上通过蚀刻加工而形成槽部212的构成。根据该构成，由于在槽部212的侧面处，成对的激振电极(未图示)彼此对置，故能够使电场沿该对置方向高效地作用。由此，即使将振动臂部210、211的宽度缩窄，也能够提高电场效率，能够维持谐振频率F并且谋求小型化。专利文献专利文献1：日本特开2009－81520号公报。
技术实现思路
然而，若在压电振动片200的振动臂部210、211中形成槽部212，则振动臂部210、211的刚性降低。尤其在将槽部形成于振动臂部210、211的基端部与基部的连接部附近时，振动臂部210、211不能够获得充分的强度，而且应力集中易产生于该部分。因此，若外部冲击等作用于压电振动片200，则有可能以振动臂部210、211的基端部与基部的连接部附近为起点产生断裂等。即，在将槽部212设于振动臂部210、211时，存在振动臂的刚性降低的问题。而且，在将槽部212形成于振动臂部210、211时，除上述“振动臂的刚性降低的问题”之外，还存在以下问题。即，槽部212通过使用掩模图案对水晶等圆片（wafer）实施湿法蚀刻而形成，但水晶等材质具有既定的晶轴，具有根据晶轴方向，蚀刻速度不同的性质。此种性质也称为“蚀刻各向异性”。具体而言，已知在水晶的各晶轴(X轴、Y轴、Z轴)中，蚀刻速度以Z轴、＋X轴、－X轴、Y轴的顺序变慢。而且已知由于具有该“蚀刻各向异性”，蚀刻后的槽部212的截面形状不成为单纯的矩形状，而是成为具有图16那样的倾斜面的形状。在此将如图16所示的槽部212内的倾斜面的部分称为“蚀刻残余213”。通常，在形成音叉型的压电振动片200时，为了能够通过蚀刻加工获得所希望的外形形状，以晶轴的Z轴与压电振动片200的厚度方向大体一致、Y轴与压电振动片200的长度方向大体一致、X轴与压电振动片200的宽度方向大体一致的方式，从水晶原石切割圆片，但在形成槽部212时，由于受到上述蚀刻各向异性的影响，在槽部212的侧面产生蚀刻残余213。具体而言，由于蚀刻速度随着从＋X轴侧朝向－X轴侧而产生延迟，故在槽部212的在X轴方向上对置的侧面中，位于－X轴侧的－X轴侧侧面212a成为随着朝向槽部212的底部而逐渐朝向＋X轴方向倾斜的倾斜面。而且，该倾斜的部分成为上述蚀刻残余213。此外，位于＋X轴侧的＋X轴侧侧面212b成为与Z轴方向平行的侧面(无蚀刻残余213的侧面)。此外，蚀刻残余不仅仅形成于槽部212，还形成于振动臂部210、211的侧面。在图16中，图示出在振动臂部210、211的两个侧面中，在＋X轴侧的侧面形成了倾斜(蚀刻残余)的情况。而且，若在槽部212产生蚀刻残余213，则在以将各振动臂部210、211在X轴方向上二等分的中心线O’为中心的两侧形状不同，重量平衡变得不均衡。其结果，存在招致振动臂部210、211的驱动电平特性(谐振频率F相对于施加于压电振动片200的电压的举动)的变化、振动泄漏引起的CI值的增加等的问题。即，在振动臂部210、211设置槽部212的情况下，除“振动臂的刚性降低的问题”之外，还存在由蚀刻残余213引起的“振动平衡不均衡的问题”。因此本专利技术的目的在于提供一种压电振动片，其是在振动臂中设有槽部的压电振动片，能够抑制刚性降低并且消除振动平衡的不均衡，并且提供具备该压电振动片的压电振动器、振荡器、电子设备以及电波钟表。为了达成上述目的，本专利技术为一种压电振动片，其是具备下列部分的音叉型压电振动片：相互平行地设置的一对振动臂部；将所述一对振动臂部的长度方向上的基端部一体地固定的基部；以及形成于所述一对振动臂部中的主面、沿所述长度方向延伸的槽部，所述振动臂部的厚度方向为晶轴的Z方向，所述振动臂部的长度方向为晶轴的Y轴方向，并且与所述长度方向以及所述振动臂部的厚度方向正交的宽度方向为晶轴的X轴方向，其特征在于，所述槽部具有：形成于所述振动臂部的顶端部侧的第一槽部；以及与所述第一槽部相比形成于所述振动臂部的基端部侧的第二槽部，所述第二槽部在所述X轴方向上与所述第一槽部相比向－X轴方向偏移而设置。根据该构成，由于槽部在振动臂部的基端侧分为第一槽部和第二槽部，故与一条连通的槽部形成于振动臂部的情况相比较，能够抑制应力集中于振动臂部的基端部的情况，能够提高振动臂部的刚性。而且，由于第二槽部相对于第一槽部沿－X轴方向偏移而设置，故能够抑制因在第一槽部形成时产生的蚀刻残余而产生的、振动臂部的X轴方向的两侧部分的重量平衡的偏差。即，若形成第一槽部，则在第一槽部的－X方向侧产生蚀刻残余，由此，相对于将第一槽部沿X轴方向截断的中心线，－X方向侧的重量增加，而通过将第二槽部向－X方向侧偏移，从而在第二槽部处，－X轴方向的重量与＋X轴方向相比减轻，因而能够减轻在第一槽部处产生的重量平衡的偏差。其结果，在以振动臂整体观察时，相对于成为振动中心的振动臂的长度方向中心线，能够减小左右重量平衡的偏差。另外，其特征在于所述第二槽部的槽宽比所述第一槽部的槽宽窄。根据该构成，由于能够在振动臂部的基端侧缩窄第二槽部的槽宽，故能够更有效地抑制应力集中于振动臂部的基端部的情况，能够进一步提高振动臂部的刚性。另外，本专利技术所涉及的压电振动器的特征在于，具备：上述压电振动片；和封装件（package），该封装件具有彼此接合的基底(base)基板和盖(lid)基板，将上述压电振动片容纳于在两个基板之间形成的空腔内。由此，能够提供耐冲击性优秀、而且驱动电平特性优秀的压电振动器。另外，本专利技术所涉及的振荡器的特征在于，上述压电振动器作为振子而与集成电路电连接。而且本专利技术所涉及的电子设备的特征在于，上述压电振动器与计时部电连接。而且本专利技术所涉及的电波钟表的特征在于，上述压电振动器与滤波器部电连接。关于本专利技术所涉及的振荡器、电子设备以及电波钟表，由于具备上述压电振动器，故能够提供可靠性以及耐久性优秀的高品质的产品。根据本专利技术，能够提供一种压电振动片，其是在振动臂中设有槽部的压电振动片，能够抑制刚性降低并且消除振动平衡的不均衡，并且提供具备该压电振动片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电振动片，其是具备下列部分的音叉型压电振动片：相互平行地设置的一对振动臂部；将所述一对振动臂部的长度方向上的基端部一体地固定的基部；以及形成于所述一对振动臂部中的主面、并沿所述长度方向延伸的槽部，所述振动臂部的厚度方向为晶轴的Z方向，所述振动臂部的长度方向为晶轴的Y轴方向，并且与所述长度方向以及所述振动臂部的厚度方向正交的宽度方向为晶轴的X轴方向，所述压电振动片的特征在于，所述槽部具有：形成于所述振动臂部的顶端部侧的第一槽部；以及与所述第一槽部相比形成于所述振动臂部的基端部侧的第二槽部，所述第二槽部在所述X轴方向上与所述第一槽部相比向－X轴方向偏移而设置。

【技术特征摘要】
2012.09.18 JP 2012-2046111.一种压电振动片，其是具备下列部分的音叉型压电振动片：相互平行地设置的一对振动臂部；将所述一对振动臂部的长度方向上的基端部一体地固定的基部；以及形成于所述一对振动臂部中的主面、并沿所述长度方向延伸的槽部，所述振动臂部的厚度方向为晶轴的Z方向，所述振动臂部的长度方向为晶轴的Y轴方向，并且与所述长度方向以及所述振动臂部的厚度方向正交的宽度方向为晶轴的X轴方向，所述压电振动片的特征在于，所述槽部具有：形成于所述振动臂部的顶端部侧的第一槽部；以及与所述第一槽部相比形成于所述振动臂部的基端部侧的第二槽部，所述第二槽部在所述X轴方向上与所述第一槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林高志，
申请(专利权)人：精工电子水晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP