本實用新型專利技術提供一種壓電振動元件、壓電振子、電子裝置及電子設備,所述振動元件為基波且高頻、小型,主振動的CI值較小,從而寄生響應的CI值比較大。壓電振動元件(1)具備:壓電基板(10),其具有薄壁的振動區域(12)、及沿著振動區域(12)的除一條邊之外的三條邊而被一體化的厚壁部;激勵電極(25a、25b),其分別被配置在振動區域(12)的表面及背面;引線電極(27a、27b)。厚壁部具備:隔著振動區域(12)而對置配置的第一厚壁部(14)和第二厚壁部(16)、以及連接設置在第一厚壁部和第二厚壁部的基端部之間的第三厚壁部(18)。第二厚壁部(16)具備:與振動區域(12)的一條邊連接設置的傾斜部(16b)、與傾斜部(16b)的另一條邊連接設置的厚壁的第二厚壁部主體(16a)、和至少一個應力緩和用的狹縫(20)。(*該技術在2022年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種激勵厚度切變振動模式的壓電振子,尤其涉及一種具有所謂的倒臺面型結構的壓電振動元件、壓電振子、電子裝置以及使用了本技術所涉及的壓電振子的電子設備。
技術介紹
由于AT切割水晶振子激勵的主振動的振動模式為厚度切變振動,而適用于小型化、高頻化,且頻率溫度特性呈優異的三次曲線,因此在壓電振蕩器、電子設備等多方面被使用。專利文獻I中公開了一種在主面的一部分上形成凹陷部而實現了高頻化的、所謂的倒臺面型結構的AT切割水晶振子。使用水晶基板的Z’軸方向上的長度長于X軸方向上的長度的、所謂的Z’長基板。專利文獻2中公開了一種在矩形的薄壁振動部的三條邊上分別連接設置有厚壁支承部(厚壁部),從而以=1字狀設置有厚壁部的倒臺面型結構的AT切割水晶振子。此外,水晶振動片為,使AT切割水晶基板的X軸和V軸分別以Y’軸為中心而在一 120° + 60°的范圍內旋轉而成的面內旋轉AT切割水晶基板,并且水晶振動片為確保了振動區域,且批量生產性優異(獲得多個)的結構。專利文獻3和4中公開了一種在矩形的薄壁振動部的三條邊上分別連接設置有厚壁支承部,從而以□字狀設置有厚壁部的倒臺面型結構的AT切割水晶振子,水晶振動片使用水晶基板的X軸方向上的長度長于V軸方向上的長度的、所謂的X長基板。專利文獻5中公開了一種在矩形的薄壁振動部的鄰接的兩條邊上分別連接設置有厚壁支承部,從而以L字狀設置有厚壁部的倒臺面型結構的AT切割水晶振子。水晶基板使用V長基板。然而,在專利文獻5中,為了獲得L字狀的厚壁部,而像專利文獻5的圖I (C)、圖I (d)所記載的那樣沿著線段α、和線段β來削除厚壁部,但由于該削除以通過切割等機械加工來實施削除為前提,因此存在在切削面上產生碎屑或裂縫等的損壞,而導致超薄部發生損壞的問題。此外,還存在在振動區域上成為寄生響應的原因的無用振動的產生、Cl值的增加等問題。專利文獻6中公開了一種僅薄壁振動部的一條邊上連接設置有厚壁支承部的倒臺面型結構的AT切割水晶振子。專利文獻7中公開了一種倒臺面型結構的AT切割水晶振子,其通過在水晶基板的兩個主面上即表背面上對置地形成凹陷部,從而實現了高頻化。并提出了下述結構,即,水晶基板使用X長基板,并在被形成在凹陷部中的振動區域的平坦性被確保的區域內,設置有激勵電極。可是,已知在AT切割水晶振子的振動區域內被激勵的厚度切變振動模式中,由于彈性常數的各向異性,從而振動位移分布成為在X軸方向上具有長徑的橢圓狀。專利文獻8中公開了一種激勵厚度切變振動的壓電振子,其具有在壓電基板的表背兩個面內上表背對稱地配置有一對環狀電極。以環狀電極僅激勵對稱零階模式,而基本上不激勵除此之外的非諧高階模式的方式,來設定環狀電極的外周直徑與內周直徑之差。專利文獻9中公開了一種將壓電基板和設置在壓電基板的表背面上的激勵電極的形狀均設定為長圓形狀的壓電振子。專利文獻10中公開了一種將水晶基板的長度方向(X軸方向)上的兩端部、及電極的X軸方向上的兩端部的形狀均設定為半橢圓狀,且將橢圓的長軸與短軸的比(長軸/短軸)設定為大致I. 26的水晶振子。專利文獻11中公開了一種在橢圓的水晶基板上形成有橢圓的激勵電極的水晶振子。雖然長軸和短軸的比優選為I. 26:1,但在考慮到制造尺寸的偏差等時,I. 14 1.39:1的范圍程度較為實用。·專利文獻12中公開了一種下述結構的壓電振子,即,為了進一步改善厚度切變壓電振子的能量封閉效果,而在振動部和支承部之間設置有切口或狹縫。可是,在實現壓電振子的小型化時,由于因粘合劑而導致的殘留應力,將產生電特性的惡化和頻率老化不良。專利文獻13中公開了一種在矩形平板狀的AT切割水晶振子的振動部和支承部之間,設置有切口或狹縫的水晶振子。通過使用這種結構,從而能夠抑制殘留應力向振動區域擴散的情況。專利文獻14中公開了一種為了改善(緩和)安裝變形(應力),而在倒臺面型壓電振子的振動部和支承部之間設置有切口或狹縫的振子。專利文獻15中公開了一種通過在倒臺面型壓電振子的支承部設置狹縫(貫穿孔),從而確保表背面的電極的導通的壓電振子。專利文獻16中公開了一種通過在厚度切變振動模式的AT切割水晶振子的支承部設置狹縫,從而抑制高階輪廓系統的無用模式的水晶振子。此外,專利文獻17中公開了一種振子,其通過在倒臺面型AT切割水晶振子的薄壁的振動部與厚壁的保持部的連接設置部、即具有傾斜面的殘渣部設置有狹縫,從而抑制寄生響應。近些年來,對壓電裝置的小型化、高頻化和高性能化的要求增強。然而,明確了如上文所述的結構的壓電振子存在下述問題,即,主振動的Cl值、接近的寄生響應Cl值比(=CIs/CIm,在此,CIm為主振動的Cl值,CIs為寄生響應的Cl值,標準的I例為I. 8以上)等不滿足要求。專利文獻I:日本特開2004-165743號公報專利文獻2:日本特開2009-164824號公報專利文獻3:日本特開2006-203700號公報專利文獻4:日本特開2002-198772號公報專利文獻5:日本特開2002-033640號公報專利文獻6:日本特開2001-144578號公報專利文獻7:日本特開2003 — 264446號公報專利文獻8:日本特開平2-079508號公報專利文獻9:日本特開平9-246903號公報專利文獻10:日本特開2007-158486號公報專利文獻11:日本特開2007-214941號公報專利文獻12:日本實開昭61-187116號公報專利文獻13:日本特開平9-326667號公報專利文獻14:日本特開2009-158999號公報專利文獻15:日本特開2004-260695號公報專利文獻16:日本特開2009-188483號公報專利文獻17:日本特開2003-087087號公報
技術實現思路
因此,本技術是為了解決上述問題的至少一部分而實施的,其目的在于,提供一種能夠實現高頻化(100 500MHz頻帶),且減少主振動的Cl值、從而滿足寄生響應Cl值比等的電氣性的要求的壓電振動元件、壓電振動元件的制造方法、壓電振子、電子裝置以及使用本技術的壓電振子的電子設備。本技術能夠作為以下的方式或應用例而實現。應用例I本技術所涉及的壓電振動元件的特征在于,具備壓電基板,其包括振動區域、及與所述振動區域一體化且比所述振動區域的厚度厚的厚壁部;激勵電極,其分別被配置在所述振動區域的表面和背面;引線電極,其以從所述激勵電極延伸至所述厚壁部上的方式而設置,所述厚壁部以將所述振動區域的一部分開放的方式而具備第一厚壁部和第二厚壁部,其隔著所述振動區域而配置;第三厚壁部,其連接設置在該第一厚壁部和該第二厚壁部的基端部之間,所述第二厚壁部具備傾斜部,其厚度隨著從與所述振動區域連接設置的一側端緣朝向另一側端緣離開而增加;厚壁主體,其與所述傾斜部的所述另一側端緣連接設置,在所述第二厚壁部上設置有狹縫。由于高頻的基波壓電振動元件被小型化,且能夠抑制因粘合及固定而產生的應力的擴散,因此具有下述效果,即,可獲得具有優異的頻率溫度特性、Cl溫度特性以及頻率老化特性,且主振動的Cl值較小,從而接近的寄生響應的Cl值相對于主振動的Cl值之比、gpCl值比較大的壓電振動元件。應用例2此外,在應用例I中所述的壓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種壓電振動元件,其特征在于,具備:壓電基板,其包括振動區域、及與所述振動區域一體化且比所述振動區域的厚度厚的厚壁部;激勵電極,其分別被配置在所述振動區域的表面和背面;引線電極,其以從所述激勵電極延伸至所述厚壁部上的方式而設置,所述厚壁部以將所述振動區域的一部分開放的方式而具備:第一厚壁部和第二厚壁部,其隔著所述振動區域而配置;第三厚壁部,其連接設置在該第一厚壁部和該第二厚壁部的基端部之間,所述第二厚壁部具備:傾斜部,其厚度隨著從與所述振動區域連接設置的一側端緣朝向另一側端緣離開而增加;厚壁主體,其與所述傾斜部的所述另一側端緣連接設置,在所述第二厚壁部上設置有狹縫。
【技術特征摘要】
2011.06.03 JP 2011-125806;2012.01.11 JP 2012-00291.一種壓電振動元件,其特征在于,具備 壓電基板,其包括振動區域、及與所述振動區域一體化且比所述振動區域的厚度厚的厚壁部; 激勵電極,其分別被配置在所述振動區域的表面和背面; 引線電極,其以從所述激勵電極延伸至所述厚壁部上的方式而設置, 所述厚壁部以將所述振動區域的一部分開放的方式而具備 第一厚壁部和第二厚壁部,其隔著所述振動區域而配置; 第三厚壁部,其連接設置在該第一厚壁部和該第二厚壁部的基端部之間, 所述第二厚壁部具備 傾斜部,其厚度隨著從與所述振動區域連接設置的一側端緣朝向另一側端緣離開而增加; 厚壁主體,其與所述傾斜部的所述另一側端緣連接設置,在所述第二厚壁部上設置有狹縫。2.如權利要求I所述的壓電振動元件,其特征在于,所述振動區域為矩形, 所述振動區域的四條邊中的一條邊被開放。3.如權利要求I所述的壓電振動元件,其特征在于,所述狹縫沿著所述傾斜部與所述厚壁主體的邊界部,而被配置在所述厚壁主體上。4.如權利要求I所述的壓電振動元件,其特征在于,所述狹縫從所述振動區域的一條邊離開而被配置在所述傾斜部內。5.如權利要求I所述的壓電振動元件,其特征在于,所述狹縫具備 第一狹縫,其被配置在所述厚壁主體上; 第二狹縫,其...
【專利技術屬性】
技術研發人員:石井修,
申請(專利權)人:精工愛普生株式會社,
類型:實用新型
國別省市:
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