JP6064342B2 - 振動片および電子機器 - Google Patents
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Description
圧電デバイスの分野では、振動子の更なる小型化、薄型化を目的として、微細加工が容易なSiなどの半導体材料を基板として用いることが進められている。
第1の形態の振動片は、素子片と、前記素子片の主面に設けられている第1電極層と、前記第1電極層の前記素子片側とは反対側に設けられ、前記第1電極層よりも幅広に形成され、前記主面に接する裾に傾斜面を有する第1圧電層と、前記第1圧電層の前記第1電極層側とは反対側に設けられている第2電極層と、前記第1圧電層の傾斜面に設けられ、前記第2電極層と接続されている第3電極層と、前記素子片の主面に設けられ、前記第3電極層と接続されている第4電極層と、前記素子片の主面に設けられている第5電極層と、前記第5電極層の前記素子片とは反対側に設けられ、前記第5電極層よりも幅広に形成され、前記主面に接する裾に傾斜面を有する第2圧電層と、前記第2圧電層の前記第5電極層とは反対側に設けられている第6電極層と、前記第2圧電層の傾斜面に設けられ、前記第6電極層と接続されている第7電極層と、前記素子片の主面に設けられ、前記第7電極層と接続されている第8電極層と、を備え、前記第4電極層と前記第5電極層が前記主面上で接続され、前記第1電極層と前記第8電極層が前記主面上で接続され、前記第1電極層の端部から前記第3電極層までの最短となる距離をA、前記第1電極層の端部から前記第4電極層までの最短となる距離をB、前記第1電極層と前記第2電極層までの最短となる距離をCとした場合、
C≦A、およびC≦B
の関係を満たすことを特徴とする振動片。
第2の形態の振動片は、前記第5電極層の端部から前記第7電極層までの最短となる距離をD、前記第5電極層の端部から前記第8電極層までの最短となる距離をE、前記第5電極層と前記第6電極層までの最短となる距離をFとした場合、
F≦D、およびF≦E
の関係を満たすことを特徴とする第1の形態に記載の振動片。
第3の形態の振動片は、前記第1電極層と前記第5電極層、前記第2電極層と前記第6電極層、および前記第1圧電層と前記第2圧電層は、それぞれ並列に配置されていることを特徴とする第1または第2の形態に記載の振動片
第4の形態の振動片は、前記第4電極層は前記第5電極層の延設方向に対して交差する方向に延設され、前記第8電極層は前記第1電極層の延設方向に対して交差する方向に延設され、前記第4電極層と前記第8電極層は、並列に設けられていることを特徴とする第1乃至第3のいずれか1形態に記載の振動片。
第5の形態の振動片は、前記素子片は、基部と該基部から突出している振動腕とを備え、前記振動腕の幅方向において、前記振動腕の一方に前記第1電極層が、他方に前記第5電極層がそれぞれ設けられていることを特徴とする第1乃至第4のいずれか1形態に記載の振動片。
第6の形態の電子機器は、第1乃至第5のいずれか1形態に記載の振動片を搭載したことを特徴とする電子機器。
[適用例1]素子片と、前記素子片に設けられている第1電極層と、前記第1電極層の前記素子片側とは反対側に設けられ、側面に傾斜面を有し、かつ前記第1電極層よりも幅広な第1圧電層と、前記第1圧電層の前記第1電極層側とは反対側に設けられている第2電極層と、前記第1圧電層の傾斜面に設けられ、前記第2電極層と接続されている第3電極層と、前記素子片に設けられ、前記第3電極層と接続されている第4電極層と、を備え、前記第1電極層の端部から前記第3電極層までの最短となる距離をA、前記第1電極層の端部から前記第4電極層までの最短となる距離をB、前記第1電極層と前記第2電極層までの最短となる距離をCとした場合、C≦A、およびC≦Bの関係を満たすことを特徴とする振動片。
このような特徴を有する配線構造を備える振動片によれば、下部側電極層である第1電極層と上部側電極層である第2電極層とで圧電層である第1圧電層を挟み込んで構成される積層膜において、第2電極層が、第3電極層、第4電極層を介して第1圧電層を跨ぐような構造を採った場合であっても、部分的に電界の集中が生ずることが無い。よって、第1圧電層の駆動ロスを生じさせる虞が無い。また、第1圧電層を検出に用いた場合には、検出ロスの虞も無い。
このような特徴を有する振動片によれば、一方の積層膜における下部電極層である第5電極層と、他方の積層膜における上部電極層である第2電極層とを同電位の1つの電極として扱うことが可能となる。
このような特徴を有する振動片によれば、一方の積層膜における上部電極層である第6電極層と他方の積層膜における下部電極層である第1電極層とを同電位の1つの電極として扱うことが可能となる。
このような特徴を有する振動片によれば、下部側電極層である第5電極層と上部側電極層である第6電極層とで圧電層である第2圧電層を挟み込んで構成される積層膜において、第6電極層が、第7電極層、第8電極層を介して第2圧電層を跨ぐような構造を採った場合であっても、部分的に電界の集中が生ずることが無い。よって、第2圧電層の駆動ロスを生じさせる虞が無い。また、第2圧電層を検出に用いた場合には、検出ロスの虞も無い。
このような特徴を有する振動片によれば、上記適用例に係る効果の他、引出電極の数を減らすことが可能となる。
まず、本発明に係る振動片の構成例を挙げ、その構造的特徴である配線構造についての説明を行う。図4は、本発明の振動片を実装するデバイスの一例としての角速度センサー10を示す側面断面図である。
振動片22は、本実施形態の場合、いわゆるWT型と呼ばれる形態を成すものを採用している。この形態の振動片22では、図1に示すように、振動片22の中心に、実装用の基部24を配置する構成とされる。このため、本実施形態に係る角速度センサー10では、リフト支持を可能とするタブ基板20を介して、パッケージ12を構成するベース14に実装されている。
金は、導電性に優れ(電気抵抗が小さく)、酸化に対する耐性に優れているため電極材料として好適である。また、金は白金に比べてエッチングにより容易にパターニングすることができるという特徴を持つからである。
図8に示す携帯電話100の外観構成としては、液晶表示装置104、複数の操作ボタン106、受話口102、および送話口108を挙げることができる。
Claims (6)
- 素子片と、
前記素子片の主面に設けられている第1電極層と、
前記第1電極層の前記素子片側とは反対側に設けられ、前記第1電極層よりも幅広に形成され、前記主面に接する裾に傾斜面を有する第1圧電層と、
前記第1圧電層の前記第1電極層側とは反対側に設けられている第2電極層と、
前記第1圧電層の傾斜面に設けられ、前記第2電極層と接続されている第3電極層と、
前記素子片の主面に設けられ、前記第3電極層と接続されている第4電極層と、
前記素子片の主面に設けられている第5電極層と、
前記第5電極層の前記素子片とは反対側に設けられ、前記第5電極層よりも幅広に形成され、前記主面に接する裾に傾斜面を有する第2圧電層と、
前記第2圧電層の前記第5電極層とは反対側に設けられている第6電極層と、
前記第2圧電層の傾斜面に設けられ、前記第6電極層と接続されている第7電極層と、
前記素子片の主面に設けられ、前記第7電極層と接続されている第8電極層と、を備え、
前記第4電極層と前記第5電極層が前記主面上で接続され、
前記第1電極層と前記第8電極層が前記主面上で接続され、
前記第1電極層の端部から前記第3電極層までの最短となる距離をA、前記第1電極層の端部から前記第4電極層までの最短となる距離をB、前記第1電極層と前記第2電極層までの最短となる距離をCとした場合、
C≦A、およびC≦B
の関係を満たすことを特徴とする振動片。 - 前記第5電極層の端部から前記第7電極層までの最短となる距離をD、前記第5電極層の端部から前記第8電極層までの最短となる距離をE、前記第5電極層と前記第6電極層までの最短となる距離をFとした場合、
F≦D、およびF≦E
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の振動片。 - 前記第1電極層と前記第5電極層、前記第2電極層と前記第6電極層、および前記第1圧電層と前記第2圧電層は、それぞれ並列に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の振動片
- 前記第4電極層は前記第5電極層の延設方向に対して交差する方向に延設され、
前記第8電極層は前記第1電極層の延設方向に対して交差する方向に延設され、
前記第4電極層と前記第8電極層は、並列に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動片。 - 前記素子片は、基部と該基部から突出している振動腕とを備え、
前記振動腕の幅方向において、前記振動腕の一方に前記第1電極層が、他方に前記第5電極層がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動片。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の振動片を搭載したことを特徴とする電子機器。
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