JP2014200026A5 - - Google Patents

Description

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の振動素子は、厚み滑り振動で振動する振動領域を含む第１領域、及び前記第１領域と一体化され、前記第１領域よりも厚さが厚い第２領域を含む基板と、
前記振動領域の表裏面のそれぞれに配置されている励振電極と、
を有し、
前記第１領域は、
前記厚み滑り振動の振動方向と交差する方向に延在し、前記振動方向に並んで配置されている一対の第１外縁と、
前記振動方向に延在し、前記振動方向と交差する方向に並んで配置されている一対の第２外縁と、
を含み、
前記第２領域は、
対象物に接続される接続部が配置されており、一方の前記第１外縁に沿って配置されている第１厚肉部と、
一方の前記第２外縁に沿って配置され、かつ、前記第１厚肉部と接続されている第２厚肉部と、
を含むとともに、他方の前記第２外縁に沿った領域には配置されておらず、
前記基板の他方の前記第１外縁側かつ他方の前記第２外縁側には、前記基板の平面視で、前記振動方向および前記振動方向と直交する方向の両方向に対してそれぞれ傾斜している傾斜外縁部が配置されていることを特徴とする。
これにより、先端側（接続部と反対側）の質量が低減され、加速度（振動）等の外力による振動特性の変化を抑制し、安定した振動特性を発揮することのできる振動素子が得られる。また、厚肉部の厚みを抑えることができ、振動素子の大型化を低減することができる。

［適用例２］
本発明の振動素子では、前記基板の前記振動方向の長さをＬ、
前記第１領域の前記振動方向の長さをＬ１としたとき、
Ｌ１／Ｌ≦０．５２
の関係を満足していることが好ましい。
これにより、加速度（振動）等の外力による第１領域の撓みを低減することができる。

［適用例３］
本発明の振動素子では、前記基板の平面視で、
前記基板の前記振動方向と直交する方向の長さをＷ、
前記第１領域の前記振動方向と直交する方向の長さをＷ１としたとき、
Ｗ１／Ｗ≧０．５
の関係を満足していることが好ましい。
これにより、加速度（振動）等の外力による第１領域の撓みを低減することができる。
［適用例４］
本発明の振動素子では、０．５≦Ｗ１／Ｗ≦０．８
の関係を満足していることが好ましい。

［適用例５］
本発明の振動素子では、前記傾斜外縁部の前記振動方向に対する傾斜角は、４０°以上、５０°以下であることが好ましい。
これにより、傾斜外縁部の質量低減効果をより効果的に発揮させることができる。
［適用例６］
本発明の振動素子では、前記第２領域の厚さは、５０μｍ以上、７０μｍ以下であることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を高めつつ、第１領域の形成を精度よく行うことができる。

［適用例７］
本発明の振動素子では、前記第２領域は、他方の前記第１外縁に沿った領域には配置されていないことが好ましい。
これにより、振動素子の先端側の質量を低減することができる。
［適用例８］
本発明の振動素子では、前記第２領域は、さらに、他方の前記第１外縁に沿って配置され、かつ、前記第２厚肉部と接続されている第３厚肉部を含むことが好ましい。
これにより、第１領域の剛性を高めることができ、加速度（振動）等の外力による第１領域の撓みをより低減することができる。

［適用例９］
本発明の振動素子では、前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、および光学軸としてのＺ軸のうち、前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように傾けた軸をＹ’軸とし、前記Ｘ軸及び前記Ｚ’軸を含む面を主面とし、前記Ｙ’軸に沿った方向を厚さとする水晶板であることが好ましい。
これにより、温度特性に優れた振動素子が得られる。

［適用例１０］
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子が収容されているパッケージと、
を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。

［適用例１１］
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
前記前記振動素子を駆動する発振回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。

［適用例１２］
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例１３］
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

圧電基板２の厚みＴは、特に限定されないが、５０μｍ≦Ｔ≦７０μｍなる関係を満足していることが好ましい。これにより、振動素子１の剛性を確保しつつ、振動部２１の形成を精度よく行うことができる。そのため、振動素子１は、所望の振動特性を安定して発揮することができる。これに対して、厚みＴが上記下限値未満であると、振動素子１の質量（長さＬおよび幅Ｗ等）によっては、振動素子１の剛性が不足し、振動素子１にＹ’軸方向の角速度が加わった際の振動素子１の先端部（振動部２１）の撓み量を十分に小さくすることができない場合がある。反対に、厚みＴが上記上限値を超えると、振動素子１の過度な大型化を招いたり、振動素子１の歩留まりの低下を招いたりするおそれがある。具体的には、前述したように、振動部２１は、ウエットエッチングによって＋Ｙ’側の主面に凹陥部を形成することによって得られるが、厚みＴが大きくなると、その分、凹陥部が深くなり、それに伴って、傾斜部２３１、２４１、２５１の幅も広くなる。そのため、振動素子１の大型化を招いてしまう。また、厚みＴが大きくなるほど凹陥部の深さ（エッチング深さ）が深くなり、エッチング精度が低下する。そのため、振動部２１を所望の厚みに整えることが困難となり、その結果、振動素子の歩留まりが低下する。

また、第３厚肉部２５の幅（厚肉部本体２５２の平均幅）Ｗ_２５は、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、第３厚肉部２５の質量を十分に低減することができ、振動素子１の先端側の質量を小さくすることができる。そのため、Ｙ’軸方向の加速度に起因する振動特性の変化を小さく抑えることができ、Ｙ’軸方向の加速度が加わっているか否かにかかわらず、安定した振動特性を発揮する振動素子１となる。

Claims (13)

1. 厚み滑り振動で振動する振動領域を含む第１領域、及び前記第１領域と一体化され、前記第１領域よりも厚さが厚い第２領域を含む基板と、
   前記振動領域の表裏面のそれぞれに配置されている励振電極と、
   を有し、
   前記第１領域は、
   前記厚み滑り振動の振動方向と交差する方向に延在し、前記振動方向に並んで配置されている一対の第１外縁と、
   前記振動方向に延在し、前記振動方向と交差する方向に並んで配置されている一対の第２外縁と、
   を含み、
   前記第２領域は、
   対象物に接続される接続部が配置されており、一方の前記第１外縁に沿って配置されている第１厚肉部と、
   一方の前記第２外縁に沿って配置され、かつ、前記第１厚肉部と接続されている第２厚肉部と、
   を含むとともに、他方の前記第２外縁に沿った領域には配置されておらず、
   前記基板の他方の前記第１外縁側かつ他方の前記第２外縁側には、前記基板の平面視で、前記振動方向および前記振動方向と直交する方向の両方向に対してそれぞれ傾斜している傾斜外縁部が配置されていることを特徴とする振動素子。
2. 前記基板の前記振動方向の長さをＬ、
   前記第１領域の前記振動方向の長さをＬ１としたとき、
   Ｌ１／Ｌ≦０．５２
   の関係を満足している請求項１に記載の振動素子。
3. 前記基板の平面視で、
   前記基板の前記振動方向と直交する方向の長さをＷ、
   前記第１領域の前記振動方向と直交する方向の長さをＷ１としたとき、
   Ｗ１／Ｗ≧０．５
   の関係を満足している請求項１または２に記載の振動素子。
4. ０．５≦Ｗ１／Ｗ≦０．８
   の関係を満足している請求項３に記載の振動素子。
5. 前記傾斜外縁部の前記振動方向に対する傾斜角は、４０°以上、５０°以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子。
6. 前記第２領域の厚さは、５０μｍ以上、７０μｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子。
7. 前記第２領域は、他方の前記第１外縁に沿った領域には配置されていない請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子。
8. 前記第２領域は、さらに、他方の前記第１外縁に沿って配置され、かつ、前記第２厚肉部と接続されている第３厚肉部を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子。
9. 前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、および光学軸としてのＺ軸のうち、前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように傾けた軸をＹ’軸とし、前記Ｘ軸及び前記Ｚ’軸を含む面を主面とし、前記Ｙ’軸に沿った方向を厚さとする水晶板である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動素子。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動素子と、
    前記振動素子が収容されているパッケージと、
    を含むことを特徴とする振動子。
11. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動素子と、
    前記振動素子を駆動する発振回路と、
    を備えていることを特徴とする発振器。
12. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。
13. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。