压电振动片及压电振动器的制造方法
【专利摘要】本发明题为压电振动片及压电振动器。谋求同时达成小型化和CI值的下降。一对振动臂部（3a、3b）在与第1方向相交的第2方向并排地配置，第1方向的基端侧固定在基部（4），并且第1方向的前端侧能够振动，在振动臂部（3a、3b）的基端侧的第2方向的两侧，以使振动臂部（3a、3b）的第2方向的宽度从前端侧到基端侧逐渐扩大的方式形成一对倾斜面（20），相对于振动臂部（3a、3b）的从基端部到前端部为止的全长（L1），形成有一对倾斜面的区域的第1方向上的长度（L2）被设定为0.25倍以上且0.5倍以下。
【专利说明】
压电振动片及压电振动器
技术领域
[0001 ]本发明涉及压电振动片及压电振动器。
【背景技术】
[0002]在便携电话或便携信息终端设备中，采用作为时刻源或控制信号的定时源、参考信号源等利用石英(水晶)等的压电振动器。作为这种压电振动器之一，已知在真空密封的空腔内容纳压电振动片的压电振动器。依据该压电振动器，通过向形成在振动臂部的激振电极施加电压，能够按既定谐振频率使该振动臂部振动。
[0003]用于这种压电振动器的压电振动片，在与基部连接的振动臂部的基端部形成有倾斜面(锥面)。由此，能够期待振动臂部强度提高的效果。
[0004]例如专利文献I或专利文献2所公开的那样，已知以从连接一对振动臂部的基部向振动臂部的两侧延伸的方式设置一对支撑臂部，在这些支撑臂部的前端附近安装压电振动片的类型的压电振动器。该压电振动片在振动臂部的基端侧设有具备一对倾斜面的宽幅部。
[0005]现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008 — 219066号公报专利文献2:日本特开2011 — 223230号公报。
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
此外，随着搭载压电振动器的电子设备的小型化，压电振动片的更进一步的小型化和晶体阻抗(Cl值)的降低(降低至SOkQ以下)的要求越来越严格。在将压电振动片小型化的情况下，压电振动片的晶体阻抗(以下称为“Cl值”)容易变高，存在不能得到期望的振动特性的担忧。
[0007]另一方面，作为降低Cl值的方法，有在振动臂部的前端形成宽度大的锤部的方法。然而，在追求压电振动片的小型化的情况下，要宽度大地形成锤部有空间上的限制，其结果，难以充分降低Cl值。
[0008]因此，本发明鉴于上述情况而构思，提供同时能达到小型化和Cl值的降低的压电振动片及压电振动器。
[0009]用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的压电振动片为具备沿着第I方向延伸的一对振动臂部和固定一对所述振动臂部的基部的压电振动片，所述一对振动臂部在与所述第I方向相交的第2方向并排地配置，所述第I方向的基端侧固定在所述基部，并且所述第I方向的前端侧能够振动，在所述振动臂部的所述基端侧的所述第2方向的两侧，以使所述振动臂部的所述第2方向的宽度从所述前端侧到所述基端侧逐渐扩大的方式形成一对倾斜面，相对于所述振动臂部的从基端部到前端部为止的全长，形成有所述一对倾斜面的区域的所述第I方向上的长度被设定为0.25倍以上且0.5倍以下的长度。
[0010]依据本发明，由于相对于振动臂部的全长，设在振动臂部的基端侧的一对倾斜面的长度被设定为0.25倍以上且0.5倍以下，所以在追求小型化的情况下，也能将Cl值降低到SOkQ以下，并将振荡频率降低到40kHz以下。
[0011]另外，特征在于，所述一对倾斜面之中配置在所述第2方向的内侧的内侧倾斜面的、所述基端侧的基端侧端部，与所述基部的所述前端侧的端面连结，所述一对倾斜面之中配置在所述第2方向的外侧的外侧倾斜面的、所述基端侧的基端侧端部，与所述基部的所述第2方向的端面连结，所述外侧倾斜面的所述基端侧端部比所述内侧倾斜面的所述基端侧端部更靠所述前端侧配置。
[0012]依据本发明，由于外侧倾斜面的基端侧端部比内侧倾斜面的基端侧端部更靠前端侧配置，所以与外侧倾斜面和内侧倾斜面相对于振动臂部的中心线大致左右对称地形成的情况相比，能够缩小基部的第2方向上的宽度。因此，能够实现压电振动片的强度提高和小型化。
[0013]另外，特征在于，在所述振动臂部的表面和背面形成有以沿着所述第I方向的方式延伸且所述第2方向上的宽度从所述振动臂部的基端侧遍及前端侧而恒定的槽部。
[0014]依据本发明，因形成槽部而提高电场效率，从而Cl值降低。进而由于槽部的宽度恒定，不会在槽部内产生意外形成的蚀刻残余等。因此，能够提高振动特性。顺便说一下，若槽宽度在中途发生变化，则有强度在拐点下降或者在拐点产生蚀刻残余的担忧。另外，在外侧倾斜面的基端侧端部比内侧倾斜面的基端侧端部更靠前端侧配置的情况下，由于形成在外侧倾斜面的电极和形成在槽部内的电极靠近，所以在振动臂部的基端侧的电场效率提高，从而能够有助于降低Cl值。
[0015]另外，特征在于，所述槽部的前端侧槽端部比所述外侧倾斜面的所述前端侧端部更靠所述前端侧配置，所述槽部的基端侧槽端部比所述外侧倾斜面的所述基端侧端部更靠所述基端侧配置。
[0016]依据本发明，能够较长地形成槽部。因此，有助于电场效率的提升。
[0017]另外，特征在于，所述振动臂部中，该振动臂部的全长为0.1mm以下，振荡频率为40kHz以下，且Cl值为80k Ω以下。
[0018]依据本发明，能够构成超小型的压电振动器，能够有助于电子设备的小型化及功耗降低。
[0019]另外，特征在于，具有:在所述一对振动臂部的所述第2方向上的外侧，分别以沿着所述第I方向的方式延伸的一对支撑臂部;和连结所述基部与所述支撑臂部的连结部，在所述一对支撑臂部形成有对外部电连接的装配电极。
[0020]依据本发明，由于能够经由支撑臂部的装配电极安装到例如封装件等，所以能够确保振动臂部与支撑臂部的装配电极的距离较长。由此，无需增大压电振动片的全长而能够抑制振动泄漏。因此，能够实现压电振动片的进一步的小型化，并且，能够抑制振动泄漏。
[0021]另外，特征在于，在所述一对振动臂部之间，具有以沿着所述第I方向的方式延伸的支撑臂部，在所述支撑臂部形成有对外部电连接的装配电极。
[0022]依据本发明，由于能够经由支撑臂部的装配电极安装到例如封装件等，能够确保振动臂部与支撑臂部的装配电极的距离较长。由此，无需增大压电振动片的全长而能够抑制振动泄漏。另外，由于一个支撑臂部配置在一对振动臂部之间，所以与将一对支撑臂部配置在一对振动臂部的外侧的结构相比，压电振动片能够缩小第2方向的宽度。因此，能够实现压电振动片的进一步的小型化，并且能够抑制振动泄漏。
[0023]另外，本发明的压电振动器的特征在于，具备:封装件，具有互相接合的基底基板和盖基板，将所述压电振动片容纳于在两基板之间形成的空腔。
[0024]依据本发明，能够谋求同时达成小型化和振荡频率的降低。
[0025]发明效果
依据本发明，在追求小型化的情况下，也能将Cl值降低到80kQ以下，并且能够将振荡频率降低到40kHz以下。
【附图说明】
[0026]图1是示出第一实施方式所涉及的压电振动片的表面侧的结构的平面图。
[0027]图2是示出沿着图1中的A—A截面的结构的截面图。
[0028]图3是将图1所示的倾斜面与虚拟外侧部一起表示的示意图。
[0029]图4是示出使振动臂部的全长LI与倾斜面的长度L2之比不一样的压电振动片的多个样品(a)?(d)的平面图。
[0030]图5是示出使振动臂部的全长LI与倾斜面的长度L2之比不一样的压电振动片的多个样品的实验结果的特性图，(a)是示出L2/L1与振荡频率的关系的图，(b)是示出L2/L1与Cl值的关系的图。
[0031]图6是示出第一实施方式的第一变形例所涉及的压电振动片的表面侧的结构的平面图。
[0032]图7是示出第一实施方式的第二变形例所涉及的压电振动片的表面侧的结构的平面图。
[0033]图8是示出第二实施方式所涉及的压电振动器的整体结构的分解立体图。
[0034]图9是示出沿着图8中的B—B截面的结构的截面图。
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0036](第一实施方式)
图1是压电振动片I的表面侧的平面图。在本实施方式中，作为压电振动片I，举出带有槽部类型的音叉型压电振动片为例进行说明。
[0037]如图1所示，压电振动片I具备由石英、钽酸锂、铌酸锂等的压电材料形成的音叉型的压电板2。
[0038]压电板2具备:以沿着与中心轴O平行的方向(以下，记载为“第I方向”)延伸的方式形成的振动部3;以及支撑振动部3的基端部的基部4。振动部3具有在与中心轴O正交的方向(以下，记载为“第2方向”)并排地配置的一对振动臂部3a、3b。
[0039]一对振动臂部3a、3b以沿着第I方向的方式配置。振动臂部3a、3b形成为前端侧的第2方向的宽度宽于基端侧的第2方向的宽度。即，在一对振动臂部3a、3b的前端部设有宽度比基端侧扩大的锤部43a、43b(所谓的锤头类型)。
[0040]这样，由于设有锤部43a、43b，能够使振动臂部3a、3b的前端部更重，从而能够增大振动时的惯性力矩。因此，能够容易使振动臂部3a、3b振动，相应地，能够缩短振动臂部3a、3b的长度并且容易谋求小型化。
[0041]基部4连结一对振动臂部3a、3b之中第I方向上的一个端部彼此。在基部4经由连结部6连结有支撑部7。支撑部7具有支撑基部8和支撑臂部9( 一对支撑臂部9a、9b)。连结部6设在基部4与支撑基部8之间。连结部6从基部4的第2方向上的两端面向第2方向的外侧延伸，并且与支撑基部8连结。
[0042]一对支撑臂部9a、9b从支撑基部8向第I方向分别延伸。一对支撑臂部9a、9b在第2方向配置在振动部3的两侧。本实施方式的压电振动片I是振动部3配置在第2方向一对支撑臂部9a、9b之间的、所谓的侧臂类型的压电振动片。
[0043]图2是沿着图1所示的A—A线的截面图。
[0044]如图1及图2所示，在上述一对振动臂部3a、3b的主面(表面和背面)上，从振动臂部3a、3b的基端部向前端部形成有恒定宽度的槽部5。该槽部5遍及从振动臂部3a、3b的基端部侧超过中间部的范围而形成。由此，一对振动臂部3a、3b分别如图2所示截面成为H型。此外，将在后面叙述关于槽部5在基端侧的形成区域的详细。
[0045]如图1所示，在这样形成的压电板2的外表面上，分别形成有一对激振电极10、11、一对装配电极12、13。其中，一对激振电极1、11是当施加电压时使一对振动臂部3a、3b沿互相接近或分离的方向以既定谐振频率振动的电极，在一对振动臂部3a、3b的外表面分别以电隔离的状态构图而形成。
[0046]具体而言，一个激振电极10主要形成在一个振动臂部3a的槽部5内和另一个振动臂部3b的侧面上，另一个激振电极11主要形成在另一个振动臂部3b的槽部5内和一个振动臂部3a的侧面上。
[0047]—对激振电极10、11分别电连接到形成在基部4的包括主面及侧面的外表面上的基部引出电极14。一对装配电极12、13设在一对支撑臂部9a、9b的主面的前端部。一对装配电极12、13分别从基部引出电极14经由臂部引出电极15、16电连接。臂部引出电极15、16分别沿着连结部6、支撑基部8及支撑臂部9a、9b的主面而形成。这样，一对激振电极10、11成为经由一对装配电极12、13而施加电压。
[0048]此外，上述的激振电极10、11、装配电极12、13、基部引出电极14及臂部引出电极15、16，例如为铬(Cr)和金(Au)的层叠膜，在形成以与石英密合性的良好的铬膜作为基底后，在表面实施金的薄膜。但是，不限于该情况，例如，在铬和镍铬(NiCr)的层叠膜的表面进一步层叠金的薄膜也无妨，并且铬、镍、铝(Al)或钛(Ti)等的单层膜也无妨。
[0049]另外，在一对振动臂部3a、3b的前端的锤部43a、43b，如图1所示，形成有用于以使自身的振动状态在既定频率的范围内振动的方式进行调整(频率调整)的重锤金属膜17(由粗调膜17a及微调膜17b构成)。通过利用该重锤金属膜17进行频率调整，能够使一对振动臂部3a、3b的频率落在器件的标称频率的范围内。
[0050]在本实施方式中，在振动臂部3a、3b的基端侧的第2方向的两侧，形成有一对倾斜面20。倾斜面20以使振动臂部3a、3b的第2方向的宽度从前端侧到基端侧逐渐扩大的方式形成。因此，形成一对倾斜面20的部分还称为宽度比前端侧宽的宽幅部。[0051 ]在此，将振动臂部3a、3b的从基端部到前端部为止的全长设为L1、将形成一对倾斜面20的区域(宽幅部)的第I方向上的长度设为L2时，L2设定为LI的0.25倍以上且0.5倍以下的长度。即，设定为L2/L1 =0.25?0.5。
[0052] 通过这样设定，能够实现SOkQ以下的Cl值，并且能够实现40kHz以下的振荡频率。将在后面叙述关于这一点的详细。
[°°53]图3是将图1所示的倾斜面20与虚拟外侧部21—起表示的示意图。此外，在图3中以双点划线图示虚拟外侧部21的外形。
[0054]一对倾斜面20之中配置在第2方向的内侧的内侧倾斜面22的、基端侧的基端侧端部22a，与基部4的前端侧的端面23连结。另外，一对倾斜面20之中配置在第2方向的外侧的外侧倾斜面24的、基端侧的基端侧端部24a，与基部的第2方向的端面25连结。
[0055]外侧倾斜面24的基端侧端部24a比内侧倾斜面22的基端侧端部22a更靠前端侧配置。另外，外侧倾斜面24的前端侧的前端侧端部24b和内侧倾斜面22的前端侧的前端侧端部22b，配置在第I方向的相同位置。而且，外侧倾斜面24和内侧倾斜面22的前端侧的一部分22c，俯视下相对于第2方向上将振动臂部3a、3b 二等分的中心线Ql大致左右对称地形成。
[0056]外侧倾斜面24和内侧倾斜面22在图3所示的俯视图中，能够成为直线(此外，这里的直线不仅指严格意义的直线，而且包含加工工序中意外形成的微少的凹凸的情况下只要宏观上能够解释为直线就也解释为“直线”。以下，“直线”的定义就仿照此例)。
[0057]另外，外侧倾斜面24和内侧倾斜面22在图3所示的俯视图中，能够设为使倾斜角缓缓变化的多个直线连续的折线。进而，外侧倾斜面24和内侧倾斜面22在图3所示的俯视图中，能够设为曲率向基部4缓缓变小的曲线。另外，外侧倾斜面24和内侧倾斜面22在图3所示的俯视图中，能够设为使上述直线或折线和曲线连续的线。
[0058]在此，槽部5的基端侧槽端部5a比外侧倾斜面24的基端侧端部24a更靠基端侧配置。另外，槽部5的前端侧槽端部5b比外侧倾斜面24的前端侧端部24b更靠前端侧配置。进而，形成在基部4的第2方向的端面25中的前端侧的一部分的激振电极10(11)和形成在槽部5的内壁面的激振电极11(10)对置配置(关于激振电极10、11，参照图2)。
[0059]因此，按基部4的第2方向的宽度变窄的量，槽部5的内壁面和基部4的端面25的宽度Wl会比现有技术中的槽部的内壁面和基部的端面的宽度W2窄。由此，具备槽部5的压电振动片I提高外侧倾斜面24附近的电场效率。
[0060]该压电振动片I是振动臂部3a、3b的全长设定为0.1mm以下的超小型的压电振动片，此外，振荡频率被抑制在40kHz以下，并且Cl值被抑制在80k Ω以下。如果利用该压电振动片I，能够构成超小型的压电振动器，并且能够有助于电子设备的小型化及功耗降低。
[0061]接着，说明压电振动片I的作用。
[0062]依据该压电振动片I，在振动臂部3a、3b的第2方向的两侧形成有使第2方向的宽度逐渐扩展到基端侧的一对倾斜面20。该倾斜面20使相对于振动臂部3a、3b的基部4的连接部分的宽度向基部4缓缓变宽。由此，振动臂部3a、3b的耐冲击性变高。另外，通过发明人的认真研究也发现了因耐冲击性变高而压电振动片I的晶体阻抗(以下，Cl值)下降。
[0063]另外，振动臂部3a、3b的从基端部到前端部为止的全长LI与形成一对倾斜面20的区域(宽幅部)的第I方向上的长度L2之比、S卩L2/L1被设定在0.25?0.5的范围。由此，通过发明人的认真研究发现了在追求压电振动片I的小型化的情况下，也能将Cl值降低到SOkQ以下，并且能够将振荡频率降低到40kHz以下。
[0064]关于这一点，参照图4及图5进行说明。
[0065]图4是示出使振动臂部的全长LI和倾斜面的长度L2之比不一样的压电振动片I的4种样品(a)?(d)。另外，图5是示出使用使LI与L2之比不一样的多种压电振动片而得到的实验结果的特性图，(a)是示出L2/L1和振荡频率的关系的图，(b)是示出L2/L1和Cl值的关系。
[0066]图4(a)的样品为L2/L1=0.2的情况下的例，若LI为750μπι，则L2为150μπι。
[0067]图4(b)的样品为L2/L1=0.3的情况下的例，若LI为750μπι，则L2为225μπι。
[0068]图4(c)的样品为L2/L1=0.4的情况下的例，若LI为750μπι，则L2为300μπι。
[0069]图4(d)的样品为L2/L1=0.5的情况下的例，若LI为750μπι，则L2为375μπι。
[0070]对于这4个样品进行了实验，得到如图5(a)、(b)所示的结果。由该图5(a)的结果可知，当L2/L1的值大于0.5时，振荡频率F—I会超过40kHz。现在，由于要求的振荡频率为40kHz以下，所以L2/L1的值必须抑制在0.5以下。
[0071 ]另外，由图5(b)的结果可知，当L2/L1的值成为0.2以下时，可知Cl值(在此，Cl—I值)会超过SOkQ。因此，为了寻找临界值，进一步对L2/L1 = 0.25的样品进行了追加实验。其结果，可知如果L2/L1的值为0.25以上，就能将Cl值抑制到80kΩ。
[0072]由以上的记载，达到图4所示的(a)?(d)的4个样品之中，判定(a)L2/Ll=0.2的样品为NG (不合格)，判定(b )?(d )的样品为OK (合格)。
[0073]如以上那样，判明了通过将L2/L1设定为0.25?0.5，能够实现80k Ω以下的Cl值，并且能够实现40kHz以下的振荡频率。
[0074]此外，振动臂部3a、3b由于前端侧在第2方向位移，所以以往为了达到统一振动平衡的目的而以使倾斜面20的全部大致左右对称的方式形成。然而，若倾斜面20以大致左右对称的状态缓缓变宽地形成，则基部4的第2方向的宽度会变宽。基部4宽度变宽会妨碍小型化。另外，基部4有为了抑制振动泄漏而想要缩小宽度的要求。因此，基部4具有缩颈部(所谓的凹口)，但是在该情况下，形状会变复杂。
[0075]因此，本实施方式的压电振动片I中，外侧倾斜面24的基端侧端部24a比内侧倾斜面22的基端侧端部22a更靠前端侧配置。即，外侧倾斜面24成为大致左右对称的倾斜面20之中比沿着图3所示的第I方向的虚拟线Q2更靠外侧的部分(虚拟外侧部21，实施阴影的部分。)被除去的形状。此外，“被除去”并不局限于切断的意思，包括原本就以该形状形成的情况。虚拟线Q2的位置成为沿着基部4的第2方向的端面25的位置。基部4不要虚拟外侧部21，相应地能够缩小第2方向的宽度。
[0076]此时，内侧倾斜面22和外侧倾斜面24整体上看不会对第2方向上将振动臂部3a、3b二等分的中心线大致左右对称。然而，在本实施方式的压电振动片I中，了解到缩小基部4的宽度时振动特性上的优点明显。由此，压电振动片I能以没有凹口的简单的形状抑制振动泄漏，并且能够小型化。而且，还能够确保振动臂部3a、3b的强度。
[0077]另外，依据该压电振动片I，在振动臂部3a、3b的表面和背面形成槽部5。通过在槽部5的内壁面和基部4的第2方向的端面(还包含外侧倾斜面24)形成电场，振动臂部3a、3b进行弯曲振动。当槽部5的内壁面和基部4的端面的宽度较大时电场效率下降。
[0078]在本实施方式的压电振动片I中，基部4的第2方向的宽度变小，相应地，槽部5的内壁面和基部4的端面25的宽度Wl会比现有技术中的槽部的内壁面和基部的端面的宽度W2窄。由此，具备槽部5的压电振动片I，特别通过除去上述的虚拟外侧部21，提高外侧倾斜面24附近的电场效率。即，由于形成在外侧倾斜面24的电极和形成在槽部5内的电极靠近，所以提高振动臂部3a、3b的基端侧的电场效率。其结果，Cl值下降，能够省电力。
[0079]另外，通过本发明人的认真研究判明了提高振动臂部3a、3b的基端部附近的电场效率的情形，例如与提高振动臂部3a、3b的前端部的电场效率的情况相比，更加容易提高振动特性。具体而言，能够期待容易稳定地得到期望的频率或能够降低Cl值等的效果。
[0080]另外，依据该压电振动片I，由于槽部5的宽度恒定，在槽部5内不会产生意外形成的蚀刻残余等。因此，能够提高振动特性。顺便说一下，如果槽宽度中途改变，则有拐点中强度下降或产生蚀刻残余的担忧。
[0081]另外，依据该压电振动片I，槽部5的前端侧槽端部5b比外侧倾斜面24的前端侧端部24b更靠前端侧配置，槽部5的基端侧槽端部5a比外侧倾斜面24的基端侧端部24a更靠基端侧配置，因此能够较长地形成槽部5，从而有助于电场效率的提升。
[0082]另外，依据该压电振动片1，经由支撑臂部9的装配电极12、13能够安装到例如封装件等。该压电振动片I在基部4中能够确保连结部6与支撑臂部9的装配电极12、13的距离较长。由此，无需增大压电振动片I的全长而能够抑制振动泄漏。其结果，能够抑制Cl值上升，并能抑制输出信号的质量下降。而且，基部4不需要各自的振动臂部3a、3b的上述虚拟外侧部21，相应地能够缩小第2方向的宽度。
[0083]另外，依据该压电振动片I，在振动臂部3a、3b的前端形成有扩大宽度的锤部43a、43b。优选该锤部43a、43b的第I方向上的全长L3相对于振动臂部3a、3b的全长LI为30%以上且45%以下。这是因为在设置30%以上的长度L3的锤部43a、43b的情况下，容易将Cl值抑制在80Ω以下。另一方面，通过将锤部43a、43b的长度L3抑制为振动臂部3a、3b的全长LI的45 %以下，能够确保所需要的强度。
[0084](第一实施方式的第一变形例)
接着，说明第一实施方式的第一变形例所涉及的压电振动片1B。
[0085]图6是示出第一实施方式的第一变形例所涉及的压电振动片IB的表面侧的结构的平面图。此外，在以下的说明中，对于与上述的结构共同的结构，标注同一标号并省略其说明。另外，图中激振电极10、11或装配电极12、13等为与上述的实施方式同样的结构，因此省略图示。
[0086]第一变形例所涉及的压电振动片IB在基部4B的前端侧的端面23—对振动臂部3a、3b之间形成有支撑臂部9B。第一变形例所涉及的压电振动片IB是支撑臂部9B沿着第I方向朝着前端侧延伸而形成的、所谓的中心臂类型的压电振动片。在支撑臂部9B形成有装配电极12B、13B。
[0087]依据该压电振动片1B，经由支撑臂部9B能够安装到例如封装件等。该压电振动片IB能够确保振动臂部3a、3b与支撑臂部9B的装配电极12B、13B的距离较长。由此，无需增大压电振动片IB的全长而能够抑制振动泄漏。其结果，能够抑制Cl值上升，并能抑制输出信号的质量下降。
[0088]另外，压电振动片IB由于一个支撑臂部9B配置在一对振动臂部3a、3b之间，所以与将一对支撑臂部配置在外侧的结构相比，能够将第2方向的宽度较窄地形成。而且，基部4B不需要各自的振动臂部3a、3b的上述虚拟外侧部21，相应地能够较窄地形成第2方向的宽度。
[0089](第一实施方式的第二变形例)
接着，说明第一实施方式的第二变形例所涉及的压电振动片1C。
[0090]图7是示出第一实施方式的第二变形例所涉及的压电振动片IC的表面侧的结构的平面图。
[0091]第二变形例所涉及的压电振动片IC形成为基部4C在四边部具有一对第2方向的端面25和基部4C的前端侧的端面23和基部4C的后端侧的端面28的四角板状。在基部4C形成有对外部电连接的装配电极(在图7中未图示)。
[0092]依据该压电振动片1C，经由基部4C能够安装到例如封装件等。该压电振动片IC不需要从基部4C延伸出的支撑臂部，从而能够减小基部4C的第2方向的宽度。而且，基部4C不需要各自的振动臂部3a、3b的上述虚拟外侧部21，相应地，能够进一步缩小第2方向的宽度地形成。
[0093](第二实施方式)
接着，基于图8及图9，对具备上述的压电振动片1、压电振动片IB或压电振动片IC的压电振动器50进行说明。另外，图中仅示出压电振动片I的外形形状，激振电极10、11、装配电极12、13等为与上述的实施方式同样的结构，因此省略图示。此外，虽然下面进行省略，但是搭载压电振动片1B、压电振动片IC的情况下，也能进行同样的说明。
[0094]图8是示出第二实施方式所涉及的压电振动器50的整体结构的分解立体图。图9是示出沿着图8中的B—B截面的结构的截面图。
[0095]如图8及图9所示，本实施方式的压电振动器50是具备具有在内部气密密封的空腔C的封装件51和容纳于空腔C内的上述的压电振动片I的陶瓷封装类型的表面安装型振动器。
[0096]该压电振动器50以大体长方体状形成。在本实施方式中，俯视下将压电振动器50的长边方向称为长度方向、短边方向称为宽度方向、对这长度方向及宽度方向正交的方向称为厚度方向。
[0097]封装件51具备:封装件主体(基底基板)53;以及对该封装件主体53接合并且在与封装件主体53之间形成空腔C的封口板(盖基板)54。
[0098]封装件主体53具备:以互相叠合的状态接合的第I基底基板55及第2基底基板56;以及在第2基底基板56上接合的密封环57。
[0099]第I基底基板55为以俯视大致长方形状形成的陶瓷制的基板。第2基底基板56为与第I基底基板55相同的外形形状的以俯视大致长方形状形成的陶瓷制的基板，以重叠在第I基底基板55上的状态通过烧结等而整体接合。
[0100]在第I基底基板55及第2基底基板56的四角遍及两基板55、56的厚度方向的整体而形成有俯视1/4圆弧状的缺口部58。这些第I基底基板55及第2基底基板56例如通过重叠两张薄片(wafer)状的陶瓷基板并接合后，以矩阵状形成贯通两陶瓷基板的多个通孔，然后，一边以各通孔为基准一边以格子状切断两陶瓷基板而制作。
[0101 ]此时，通孔被分割成4份，从而成为上述的缺口部58。另外，第2基底基板56的上表面为装配压电振动片I的安装面56a。
[0102]此外，虽然设第I基底基板55及第2基底基板56为陶瓷制，但是作为其具体的陶瓷材料，能举出例如氧化招制的HTCC(高温共烧陶瓷:High Temperature Co-FiredCeramic)、玻璃陶瓷制的LTCC(低温共烧陶瓷:Low Temperature Co-Fired Ceramic)等。
[0103]密封环57是比第I基底基板55及第2基底基板56的外形小一圈的导电性的框状部件，接合到第2基底基板56的安装面56a。
[0104]具体而言，密封环57通过熔敷等接合到利用银焊料等的焊料材料、焊锡材料等的烧焊接合到安装面56a上或者形成在安装面56a上(例如，电解镀或非电解镀之外，利用蒸镀、溅射等来形成)的金属接合层。
[0105]此外，作为密封环57的材料，能举出例如镍基合金等，具体而言从科瓦合金、埃林瓦尔镍铬合金、因瓦合金、42—合金等中选择即可。特别是，作为密封环57的材料，优选选择热膨胀系数接近陶瓷制的第I基底基板55及第2基底基板56的材料。例如，作为第I基底基板55及第2基底基板56，在使用热膨胀系数6.8 X 10—6/°C的氧化铝的情况下，作为密封环57，优选使用热膨胀系数5.2 X 1^V0C的科瓦合金或热膨胀系数4.5?6.5 X 10—6/°C的42—合金。
[0106]封口板54是重叠在密封环57上的导电性基板，通过对密封环57的接合，对封装件主体53气密地接合。而且，由该封口板54和密封环57和第2基底基板56的安装面56a划出的空间，作为气密密封的上述的空腔C而发挥功能。
[0107]此外，作为封口板54的焊接方法，能举出例如使辊电极接触而进行的缝焊或激光焊接、超声波焊接等。另外，为了使封口板54与密封环57的焊接更加可靠，优选至少在封口板54的下表面和密封环57的上表面分别形成彼此紧密度良好的镍、金等的接合层。
[0108]可是，在第2基底基板56的安装面56a沿宽度方向隔开间隔而形成有与压电振动片I的连接电极即一对电极焊盘61A、61B，并且在第I基底基板55的下表面沿长度方向隔开间隔而形成有一对外部电极62A、62B。
[0109]这些电极焊盘61A、61B及外部电极62A、62B为例如以蒸镀或溅射等形成的单一金属的单层膜、或层叠不同金属的层叠膜，互相分别导通。
[0110]在第I基底基板55形成有与一个外部电极62A导通并沿厚度方向贯通第I基底基板55的一个第I贯通电极63A。另外，在第2基底基板56形成有与一个电极焊盘61A导通并沿厚度方向贯通第2基底基板56的一个第2贯通电极64A。而且，在第I基底基板55与第2基底基板56之间，形成有连接一个第I贯通电极63A和一个第2贯通电极64A的一个连接电极65A。由此，一个电极焊盘61A和一个外部电极62A互相导通。
[0111]另外，在第I基底基板55形成有与另一个外部电极62B导通并沿厚度方向贯通第I基底基板55的另一个第I贯通电极63B。进而，在第2基底基板56形成有与另一个电极焊盘61B导通并沿厚度方向贯通第2基底基板56的另一个第2贯通电极64B。而且，在第I基底基板55与第2基底基板56之间，形成有连接另一个第I贯通电极63B和另一个第2贯通电极64B的另一个连接电极65B。由此，另一个电极焊盘61B和另一个外部电极62B互相导通。
[0112]此外，另一个连接电极65B以避开后述的凹部66的方式例如以沿着密封环57在密封环57的下方延伸的方式构图。
[0113]在第2基底基板56的安装面56a中，在与各振动臂部3a、3b的前端部对置的部分形成有凹部66，以避免在因落下等的撞击的影响而这些各振动臂部3a、3b在厚度方向位移(挠曲变形)时与各振动臂部3a、3b的接触。该凹部66成为贯通第2基底基板56的贯通孔，并且在密封环57的内侧以四角倒圆的俯视正方形状形成。
[0114]压电振动片I经由未图示的金属凸点或导电性粘接剂等，以使装配电极12、13(参照图1)分别接触到电极焊盘61A、61B的方式装配。由此，压电振动片I以从第2基底基板56的安装面56a上浮起的状态被支撑，并且成为与一对电极焊盘61A、61B分别电连接的状态。
[0115]在使这样构成的压电振动器50工作的情况下，对外部电极62A、62B施加既定驱动电压。由此，能够使电流流过压电振动片I的激振电极1、11，并且能够使一对振动臂部3a、3b以既定频率振动。而且，利用该振动，能够将压电振动器50用作为时刻源、控制信号的定时源或参考信号源等。
[0116]依据本实施方式的压电振动器50，由于具备具有稳定的振动特性的高质量且能够小型化的压电振动片I，能够成为工作的可靠性优异的高质量的压电振动器50。另外，由于具备简单形状的压电振动片I，所以能够成为制造成本低的压电振动器50。
[0117]以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的构成并不局限于这些实施方式，还包括不脱离本发明的要点的范围的设计变更等。
[0118]上述的压电振动片1、1B、IC也可以在各自基部4、4B、4C的第2方向的端面25设有缩小第2方向的宽度的缩颈部(凹口)。通过设置缩颈部，不仅有因虚拟外侧部21被除去而造成的振动泄漏的抑制作用，而且能够提高振动泄漏的抑制作用。
[0119]此外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够适当以众所周知的结构要素置换上述的实施方式中的构成要素。
[0120]附图标记说明
UlBac压电振动片;2压电板;3、3a、3b振动臂部;4基部;5槽部;5a基端侧槽端部;5b前端侧槽端部;6连结部;9、9a、9b、9B支撑臂部；12、12B、13、13B装配电极;20倾斜面;22内侧倾斜面;22a内侧倾斜面的基端侧端部;22b内侧倾斜面的前端侧端部;22c内侧倾斜面的前端侧的一部分;23基部的前端侧的端面;24外侧倾斜面;24a外侧倾斜面的基端侧端部;24b外侧倾斜面的前端侧端部;50压电振动器;51封装件;53封装件主体(基底基板)；54封口板(盖基板);C空腔。
【主权项】
1.一种压电振动片，具备沿着第I方向延伸的一对振动臂部和固定一对所述振动臂部的基部，其特征在于， 所述一对振动臂部在与所述第I方向相交的第2方向并排地配置，所述第I方向的基端侧固定在所述基部，并且所述第I方向的前端侧能够振动， 在所述振动臂部的所述基端侧的所述第2方向的两侧，以使所述振动臂部的所述第2方向的宽度从所述前端侧到所述基端侧逐渐扩大的方式形成一对倾斜面， 相对于所述振动臂部的从基端部到前端部为止的全长，形成有所述一对倾斜面的区域的所述第I方向上的长度被设定为0.25倍以上且0.5倍以下的长度。2.如权利要求1所述的压电振动片，其特征在于， 所述一对倾斜面之中配置在所述第2方向的内侧的内侧倾斜面的、所述基端侧的基端侧端部，与所述基部的所述前端侧的端面连结， 所述一对倾斜面之中配置在所述第2方向的外侧的外侧倾斜面的、所述基端侧的基端侧端部，与所述基部的所述第2方向的端面连结， 所述外侧倾斜面的所述基端侧端部比所述内侧倾斜面的所述基端侧端部更靠所述前端侧配置。3.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于， 在所述振动臂部的表面和背面形成有以沿着所述第I方向的方式延伸且所述第2方向上的宽度从所述振动臂部的基端侧遍及前端侧而恒定的槽部。4.如权利要求3所述的压电振动片，其特征在于， 所述槽部的前端侧槽端部比所述外侧倾斜面的所述前端侧端部更靠所述前端侧配置， 所述槽部的基端侧槽端部比所述外侧倾斜面的所述基端侧端部更靠所述基端侧配置。5.如权利要求1至4的任一项所述的压电振动片，其特征在于， 所述振动臂部中，该振动臂部的全长为0.1mm以下，振荡频率为40kHz以下，且Cl值为80kΩ以下。6.如权利要求1至5的任一项所述的压电振动片，其特征在于，具有: 在所述一对振动臂部的所述第2方向上的外侧，分别以沿着所述第I方向的方式延伸的一对支撑臂部;和 连结所述基部与所述支撑臂部的连结部， 在所述一对支撑臂部形成有对外部电连接的装配电极。7.如权利要求1至5的任一项所述的压电振动片，其特征在于， 在所述一对振动臂部之间，具有以沿着所述第I方向的方式延伸的支撑臂部， 在所述支撑臂部形成有对外部电连接的装配电极。8.一种压电振动器，其特征在于，具备: 权利要求1至7的任一项所述的压电振动片；以及 封装件，具有互相接合的基底基板和盖基板，将所述压电振动容纳于在两基板之间形成的空腔片。
【文档编号】H03H9/215GK105978526SQ201610138308
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】小林高志, 市村直也
【申请人】精工电子水晶科技股份有限公司