JP6571339B2 - 圧電振動片及び圧電振動子 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1に開示されているように、一対の振動腕部が接続される基部から、振動腕部の両側に延びるようにして一対の支持腕部を設け、それらの支持腕部の先端付近で圧電振動片を実装するタイプの圧電振動子が知られている。この圧電振動片は、同文献の図1に示すように、振動腕部の基端部に、振動腕部を幅方向に二等分する中心線に対して略左右対称となった一対の傾斜面を有している。
(第一実施形態)
図1は、圧電振動片1の表面側の平面図である。本実施形態では、圧電振動片1として、溝部付きタイプの音叉型の圧電振動片を例に挙げて説明する。
図1に示すように、圧電振動片1は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板2を備えている。
圧電板2は、中心軸Oに平行な方向(以下、「第1方向」と表記する)に沿って延在するように形成された振動部3と、振動部3の基端部を支持する基部4と、を備えている。振動部3は、中心軸Oに直交する方向(以下、「第2方向」と表記する)に並んで配置された一対の振動腕部3a、3bを有している。一対の振動腕部3a、3bは、第1方向に沿うように配置されている。振動腕部3a、3bは、先端側の第2方向の幅が、基端側の第2方向の幅よりも広くなるように形成されている。
連結部6は、基部4と支持基部8との間に設けられている。連結部6は、基部4の第2方向における両端面から第2方向の外側に向かって延びるとともに、支持基部8に連結されている。一対の支持腕部9a、9bは、支持基部8から第1方向へそれぞれ延びている。一対の支持腕部9a、9bは、第2方向において、振動部3の両側に配置されている。本実施形態の圧電振動片1は、振動部3が第2方向において一対の支持腕部9a、9bの間に配置される、いわゆるサイドアームタイプの圧電振動片である。
図1及び図2に示すように、上記の一対の振動腕部3a、3bの主面(表裏面)上には、振動腕部3a、3bの基端部から先端部に向かって、一定幅の溝部5が形成されている。この溝部5は、振動腕部3a、3bの基端部側から中間部を越える範囲に亘って形成されている。これにより、一対の振動腕部3a、3bは、それぞれ図2に示すように断面H型となっている。なお、溝部5の基端側における形成領域の詳細については後述する。
具体的には、一方の励振電極10が、主に一方の振動腕部3aの溝部5内と他方の振動腕部3bの側面上とに形成され、他方の励振電極11が、主に他方の振動腕部3bの溝部5内と一方の振動腕部3aの側面上とに形成されている。
一対の傾斜面20のうち第2方向の内側に配置された内側傾斜面22の、基端側の基端側端部22aは、基部4の先端側の端面23に連結される。また、一対の傾斜面20のうち第2方向の外側に配置された外側傾斜面24の、基端側の基端側端部24aは、基部の第2方向の端面25に連結される。
この圧電振動片1によれば、振動腕部3a、3bの第2方向の両側に、第2方向の幅を基端側にかけて漸次広げる一対の傾斜面20が形成される。この傾斜面20は、振動腕部3a、3bの基部4に対する接続部分を基部4に向かって徐々に幅広とする。これにより、振動腕部3a、3bは、耐衝撃性が高められる。また、耐衝撃性が高まることにより、圧電振動片1のクリスタルインピーダンス(以下、CI値)が低下することも、発明者らの鋭意検討によって見出されている。
図4は、第一実施形態の第一変形例に係る圧電振動片1Bの表面側の構成を示す平面図である。なお、以下の説明では、上述した構成と共通する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図中では励振電極10、11やマウント電極12、13等は上述した実施形態と同様の構成であるため、図示を省略する。
第一変形例に係る圧電振動片1Bは、基部4Bの先端側の端面23に、一対の振動腕部3a、3bの間で、支持腕部9Bが形成されている。第一変形例に係る圧電振動片1Bは、支持腕部9Bが第1方向に沿い先端側に向かって延びて形成されている、いわゆるセンターアームタイプの圧電振動片である。支持腕部9Bには、マウント電極12B、13Bが形成される。
図5は第一実施形態の第二変形例に係る圧電振動片1Cの表面側の構成を示す平面図である。
第二変形例に係る圧電振動片1Cは、基部4Cが、一対の第2方向の端面25と、基部4Cの先端側の端面23と、基部4Cの後端側の端面28と、を四辺部に有する四角板状に形成されている。基部4Cには、外部に対して電気的に接続されるマウント電極(図5において不図示)が形成されている。
次に、上述した圧電振動片1、圧電振動片1B又は圧電振動片1Cを具備する圧電振動子50について説明する。また、図中では圧電振動片1の外形形状のみを示し、励振電極10、11やマウント電極12、13等は上述した実施形態と同様の構成であるため、図示を省略する。なお、以下では省略するが、圧電振動片1B、圧電振動片1Cを搭載した場合であっても、同様の説明が可能である。
図6は、第二実施形態に係る圧電振動子50の全体構成を示す分解斜視図である。図7は、図6におけるB−B断面に沿った構成を示す断面図である。
図6、図7に示すように、本実施形態の圧電振動子50は、内部に気密封止されたキャビティCを有するパッケージ51と、キャビティC内に収容された上述した圧電振動片1と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。
パッケージ本体53は、互いに重ね合わされた状態で接合された第1ベース基板55及び第2ベース基板56と、第2ベース基板56上に接合されたシールリング57と、を備えている。
その際、スルーホールが4分割されることで、上述した切欠部58となる。また、第2ベース基板56の上面は、圧電振動片1がマウントされる実装面56aとされている。
具体的には、シールリング57は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって実装面56a上に接合、或いは、実装面56a上に形成(例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により形成)された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
なお、他方の接続電極65Bは、後述する凹部66を回避するように、例えばシールリング57の下方をシールリング57に沿って延在するようにパターニングされている。
Claims (4)
- 第1方向に沿って延びる振動腕部と、一対の前記振動腕部を固定する基部と、を備えた圧電振動片であって、
前記一対の振動腕部は、前記第1方向に交差する第2方向に並んで配置され、前記第1方向の基端側が前記基部に固定されるとともに、前記第1方向の先端側が振動可能とされ、
前記振動腕部は、先端側の前記第2方向の幅が基端側の前記第2方向の幅よりも広い部分があり、
前記振動腕部の表裏面には、前記第1方向に沿うように延びる溝部が形成され、
前記振動腕部の前記基端側における前記第2方向の両側には、前記振動腕部の前記第2方向の幅を前記先端側から前記基端側にかけて漸次広げるように、一対の傾斜面が形成され、
前記一対の傾斜面のうち前記第2方向の内側に配置された内側傾斜面の、前記基端側の基端側端部は、前記基部の前記先端側の端面に連結され、前記一対の傾斜面のうち前記第2方向の外側に配置された外側傾斜面の、前記基端側の基端側端部は、前記基部の前記第2方向の端面に直接連結され、
前記外側傾斜面と、前記内側傾斜面の一部とが、前記振動腕部を前記第2方向に二等分する中心線に対して略左右対称となるように形成され、
前記外側傾斜面の前記基端側端部は、前記内側傾斜面の前記基端側端部より、前記先端側に配置され、
前記溝部の基端側溝端部は、前記外側傾斜面の前記基端側端部よりも前記基端側に配置され、
前記溝部の前記第2方向の外側の内壁面と前記基部の端面の幅は、前記溝部の前記第2方向の内側の内壁面と前記内側傾斜面の基端側端部との幅よりも狭く、
前記基部の前記第2方向の端面に形成された第1の励振電極と、前記溝部の内壁面に形成された第2の励振電極とが対向配置され、
さらに前記一対の振動腕部の前記第2方向における外側において、それぞれ前記第1方向に沿うように延びる一対の支持腕部と、
前記基部と前記支持腕部とを連結する連結部と、
を有し、
前記一対の支持腕部には、外部に対して電気的に接続されるマウント電極が形成され、
前記基部の前記第2方向の端面には括れを有さないことを特徴とする圧電振動片。 - 第1方向に沿って延びる振動腕部と、一対の前記振動腕部を固定する基部と、を備えた圧電振動片であって、
前記一対の振動腕部は、前記第1方向に交差する第2方向に並んで配置され、前記第1方向の基端側が前記基部に固定されるとともに、前記第1方向の先端側が振動可能とされ、
前記振動腕部は、先端側の前記第2方向の幅が基端側の前記第2方向の幅よりも広い部分があり、
前記振動腕部の表裏面には、前記第1方向に沿うように延びる溝部が形成され、
前記振動腕部の前記基端側における前記第2方向の両側には、前記振動腕部の前記第2方向の幅を前記先端側から前記基端側にかけて漸次広げるように、一対の傾斜面が形成され、
前記一対の傾斜面のうち前記第2方向の内側に配置された内側傾斜面の、前記基端側の基端側端部は、前記基部の前記先端側の端面に連結され、前記一対の傾斜面のうち前記第2方向の外側に配置された外側傾斜面の、前記基端側の基端側端部は、前記基部の前記第2方向の端面に直接連結され、
前記外側傾斜面と、前記内側傾斜面の一部とが、前記振動腕部を前記第2方向に二等分する中心線に対して略左右対称となるように形成され、
前記外側傾斜面の前記基端側端部は、前記内側傾斜面の前記基端側端部より、前記先端側に配置され、
前記溝部の基端側溝端部は、前記外側傾斜面の前記基端側端部よりも前記基端側に配置され、
前記溝部の前記第2方向の外側の内壁面と前記基部の端面の幅は、前記溝部の前記第2方向の内側の内壁面と前記内側傾斜面の基端側端部との幅よりも狭く、
前記基部の前記第2方向の端面に形成された第1の励振電極と、前記溝部の内壁面に形成された第2の励振電極とが対向配置され、
さらに、前記一対の振動腕部の間において、前記第1方向に沿うように延びる支持腕部を有し、
前記支持腕部には、外部に対して電気的に接続されるマウント電極が形成されていることを特徴とする圧電振動片。 - 前記外側傾斜面の前記先端側の先端側端部と、前記内側傾斜面の前記先端側の先端側端部とは、前記第1方向の同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電振動片。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載された圧電振動片と、
互いに接合されたベース基板とリッド基板とを有し、両基板の間に形成されたキャビティに前記圧電振動片を収容するパッケージと、
を備えることを特徴とする圧電振動子。
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