TWI431934B - Tuning fork type piezoelectric vibrator and piezoelectric device - Google Patents
Tuning fork type piezoelectric vibrator and piezoelectric device Download PDFInfo
- Publication number
- TWI431934B TWI431934B TW100110827A TW100110827A TWI431934B TW I431934 B TWI431934 B TW I431934B TW 100110827 A TW100110827 A TW 100110827A TW 100110827 A TW100110827 A TW 100110827A TW I431934 B TWI431934 B TW I431934B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- tuning
- fork type
- type piezoelectric
- piezoelectric vibrating
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 59
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 50
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 228
- 239000010408 film Substances 0.000 description 181
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 18
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- -1 laser irradiation Substances 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N Iodine aqueous Chemical compound [K+].I[I-]I DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
本發明係關於一種在振動臂上形成有槽部之音叉型壓電振動片，以及使用該壓電振動片之壓電裝置。
專利文獻1(日本特開2003-178022號公報)公開了降低CI(晶體阻抗)值之音叉型壓電振動片。音叉型壓電振動片之一對振動臂具有形成在外表面及內表面之槽部上之勵振電極。另外，一對振動臂具有形成在側面上之勵振電極。其次，專利文獻1之音叉型壓電振動片將這些勵振電極在剖面上區分成4個區域，通過調整該4個區域之厚度來減少妨礙振動之要素，並且使應力也減少從而降低了對頻率之影響。而該音叉型壓電振動片抑制了CI值且降低了對頻率之影響。在專利文獻1中，沒有公開怎樣調整勵振電極之厚度，且在4個區域上分別調整微小之振動臂之勵振電極之厚度比較困難。
本發明是為了解決以上問題，其目的在於提供通過簡單地調整一對振動臂之勵振電極來減少妨礙振動之要素且抑制了CI值之壓電振動片及壓電振動裝置。
根據第1觀點之音叉型壓電振動片是通過導電性部件固定在包裝件內之音叉型壓電振動片，具有與導電性部件電連接之連接電極；以及由壓電材料構成之基部向規定方向延伸，且形成有與連接電極電性連接之勵振電極之一對振動臂，振動臂具有外表面及內表面和在外表面及內表面之兩側交叉之兩側面，在外表面及內表面上分別形成向規定方向延伸之槽部，勵振電極具有分別形成在外表面及內表面之槽部內之內表側電極和分別形成在兩側面上之側面電極，內表側電極之膜厚比連接電極之膜厚薄。
根據第2觀點之音叉型壓電振動片，連接電極及勵振電極由形成在壓電材料上之第1層和形成在第1層上之第2層構成，內表側電極之第2層比連接電極之第2層薄。
根據第3觀點之音叉型壓電振動片，內表側電極之膜厚為連接電極之膜厚20%~90%。
根據第4觀點之音叉型壓電振動片，連接電極形成在基部上。
根據第5觀點之音叉型壓電振動片，具有在一對振動臂之兩外側從基部向規定方向延伸之一對支撐臂，連接電極形成在支撐臂之前端上。
根據第6觀點之音叉型壓電振動片，內表側電極之膜厚，通過利用惰性氣體之蝕刻、鐳射照射或金屬蝕刻而較薄地形成。
根據第7觀點之音叉型壓電振動片是固定在包裝件內之音叉型壓電振動片，具有從壓電材料構成之基部向規定方向延伸，具有外表面及內表面和在外表面及內表面之兩側交叉之兩側面之一對振動臂；以及具有形成在外表面及內表面上之內表側電極和分別形成在兩側面上之側面電極之勵振電極，根據側面電極之膜厚或表面電極之膜厚和頻率溫度特性之頂點溫度之對應關係之資料，側面電極之膜厚調整至頻率溫度特性之頂點溫度所期望之溫度，在側面電極或表面電極上形成有段差或粗糙面。
根據第8觀點之音叉型壓電振動片，頂點溫度比期望之溫度高時，使側面電極或內表側電極之膜厚變厚。
根據第9觀點之音叉型壓電振動片，側面電極或內表側電極之膜厚通過濺射或真空蒸鍍而變厚。
根據第10觀點的音叉型壓電振動片，頂點溫度比期望之溫度低時，使側面電極或內表側電極之膜厚變薄。
根據第11觀點的音叉型壓電振動片，側面電極或內表側電極之膜厚通過利用惰性氣體之蝕刻、鐳射照射或金屬蝕刻而變薄。
根據第12觀點的音叉型壓電振動片，勵振電極由形成在壓電材料上之第1層和形成在第1層上之第2層構成，側面電極或內表側電極之第2層之膜厚被調整。
根據第13觀點之壓電裝置，具有第1觀點至第12觀點的任意一項之音叉型壓電振動片，以及收放音叉型壓電振動片之包裝件。
本發明可以提供減少了成為振動妨礙之要因且抑制了CI值之音叉型壓電振動片及壓電裝置。
以下，根據附圖詳細說明本發明之實施方式。在此，本發明的範圍在以下說明中、特別是沒有記載限定本發明時，並不限於這些實施方式。
＜第1音叉型壓電振動片100之構成＞
對於第1音叉型壓電振動片100，參照第1A圖~第1C圖進行說明。
第1A圖是第1音叉型壓電振動片100之俯視圖。另外，圖1B是在第1A圖之B─B剖面上之第1音叉型壓電振動片100剖視圖，第1C圖是在第1A圖之C─C剖面上之第1音叉型壓電振動片100剖視圖。以下，將振動臂12延伸之方向作為Y軸方向，將一對振動臂12並排之方向作為X軸方向，將垂直於X軸方向及Y軸方向之方向作為Z軸方向進行說明。
第1音叉型壓電振動片100具有基部11和從基部11向Y軸方向平行地延伸的一對振動臂12。振動臂12具有外表面及內表面和在外表面及內表面之兩側交叉之兩個側面。另外，第1音叉型壓電振動片100以壓電材料CR為基本材料。作為壓電材料CR可以使用水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等。
一對振動臂12由-Y軸側的槽區域13和+Y軸側的錘區域19。其中，槽區域13具有沿Y軸延伸的槽部23以及槽部23兩側的側面部24，錘區域19具有錘的作用。在一對振動臂12中將+X軸側稱為右振動臂12R，將-X軸側稱為左振動12L。同樣，在槽區域13中將+X軸側稱為右槽區域13R，將-X軸側稱為左槽區域13L。在槽部23中將+X軸側稱為右槽部23R，將-X軸側稱為左槽部23L。在錘區域19中將+X軸側稱為右錘部19R，將-X軸側稱為左錘部19L。
若使第1音叉型壓電振動片100小型化，則會有振動頻率變高之傾向。右錘部19R及左錘部19L具有降低第1音叉型壓電振動片100之振動頻率與使振動臂12之振動穩定化作用。在右槽部23R及左槽部23L上形成有後述之勵振電極，抑制CI值(晶體阻抗值)之上升。
基部11之Y軸方向上長度L1為0.58mm至0.64mm。另外，振動臂12之Y軸方向上長度L2為1.45mm至1.65mm。然而，基部11之長度L1為振動臂12長度L2之40%。另外，槽區域13Y軸方向之長度L3為振動臂12長度L2之60%至70%，即0.87mm至1.12mm。
基部11之X軸方向上長度W1為0.42mm至0.50mm程度。錘區域19之X軸方向上寬度W2為0.08mm至0.12mm程度。右槽區域13R和左槽區域13L之間距離W3為0.1mm至0.15mm程度。另外，右槽部23R及左槽部23L之寬度W4為振動臂12之寬度80%，即0.07mm至0.1mm程度。
第1音叉型壓電振動片100之厚度D1為0.08mm至0.12mm程度。另外，+Z軸側及-Z軸側之槽區域13深度D2為振動臂12厚度之30%至45%，即0.03mm至0.045mm。
在第1音叉型壓電振動片100之基部11、錘區域19及槽區域13上分別形成有電極。由於作為電極上而使用之金(Au)、銀(Ag)很難直接形成在壓電材料CR上，因此在壓電材料CR之表面上形成由鉻(Cr)、鎳(Ni)等而成並與電極相同形狀之第1層15，且在第1層15之表面上形成由金、銀構成的第2層(51、531、532、59)。總之，電極由第1層15和第2層(51、531、532、59)構成。
第1層15之膜厚F3(參照第1C圖)為50~200。第1層15之膜厚F3在基部11、槽區域13以及錘區域19上大致相同。根據壓電材料CR的形狀、以及在真空蒸鍍裝置或者濺射裝置內之壓電材料CR的配置，會產生第1層15之膜厚F3的差異。第1層15之膜厚F3儘量越薄越好。對於第2層(51、531、532)之膜厚，另外進行說明。
在槽區域13上形成有勵振電極53。如第1B圖所示，形成在各振動臂12之槽區域13上勵振電極53可以分為形成在槽部23上之槽部第2層531和形成在+X軸及-X軸側面上之側面第2層532。在右槽部23R上形成有槽部第2層531R，在左槽部23L上形成有槽部第2層531L。另外，右槽區域13R之+X軸側面及-X軸側面上形成有側面第2層532R，在左槽區域13L之+X軸側面及-X軸側面上形成有側面第2層532L。
在基部11上形成有基部第2層51，在基部11之+X軸側形成的基部第2層稱為51R，在-X軸側形成的基部第2層稱為51L。如第1C圖所示，基部第2層51R及基部第2層51L從基部11之+Z軸側面分別通過側面而形成在-Z軸側面上。
如第1A圖~第1C圖所示，形成在第1音叉型壓電振動片100上之第2層電性連接基部第2層51R、側面第2層532R、錘區域第2層59R以及槽部第2層531L。另外，第2層電連接基部第2層51L、側面第2層532L、錘區域第2層59L以及槽部第2層531R。在第1A圖~第1C圖中，相對於同一電位之第2層，繪製有相同模樣之影線。
另外，在錘區域19上形成有錘區域第2層59，在右錘部19R上形成有錘區域第2層59R，在左錘部19L上形成有錘區域第2層59L。
在第1音叉型壓電振動片100進行振動時，在基部第2層51R及基部第2層51L上外加電壓。若外加電壓，則第1音叉型壓電振動片100會以共振頻率32.768kHz進行振動。
如第1B圖或第1C圖所示，形成在振動臂12槽部23上之槽部第2層531為膜厚F1，基部第2層51為膜厚F2，側面第2層532為膜厚F4。在此，根據濺射或真空蒸鍍之狀況，膜厚F1、膜厚F2及膜厚F4之厚度可以隨區域變化。如第1B圖所示，在槽部23上存在沿Z軸方向延伸之面和沿X軸方向延伸之面。在進行濺射等時，容易在槽部23之沿Z軸方向延伸面上形成較薄之膜厚F1，容易在槽部23之沿X軸方向延伸之面上形成較厚之膜厚F1。於本說明書中，將槽部第2層531整體厚度之平均厚度作為膜厚F1。
基部第2層51之膜厚F2為500~2000。基部第2層51之膜厚F2最好為500以上。就基部第2層51而言，第1音叉型壓電振動片100固定在包裝件70內之連接端子74(參照第3B圖及第3C圖)上。為了可靠地電性連接基部第2層51和連接端子74，基部第2層51之膜厚F2越厚越好。若基部第2層之膜厚F2比500薄，則電性連接阻抗會變大，從而使音叉型100壓電振動片100上升。另一方面，從製造成本之觀點出發，基部第2層51膜厚F2最好為2000以下。
第2A圖是表示了第1音叉型壓電振動片100之CI值與槽部第2層531之膜厚/基部第2層51之膜厚(F1/F2)關係圖表。在第2A圖中，通過使基部第2層51之膜厚F2不變而改變槽部第2層531膜厚F1使F1/F2之值產生變化，由此測定CI值。另外，此時側面第2層532之膜厚F4不變。
如第2A圖之圖表所示，F1/F2為50%時CI值最低。若使槽部第2層531之膜厚F1為規定厚度以上，則會妨礙壓電材料CR之振動，因此CI值會上升。另外，若槽部第2層531之膜厚F1過於薄，則會使電阻增加，因此CI值會上升。當F1/F2在30%~80%的時CI值為60kΩ以下，可以得到良好之CI值。因此，若基部第2層51之膜厚F2為1000，則槽部第2層531之膜厚F1為300~800。
另外，改變基部第2層51之膜厚F2來進行同樣測試，得到以下結果。在基部第2層51之膜厚F2為500時，槽部第2層531之膜厚F1為150~450程度。此膜厚為基部第2層51之膜厚F230%至90%。另外，在基部第2層51之膜厚F2為2000時，槽部第2層531之膜厚F1為400~800程度。此膜厚為基部第2層51膜厚F2之20%至40%。因此，基部第2層51之膜厚F2為500~2000時，槽部第2層531之膜厚F1最好為基部第2層51膜厚F2之20%至90%。
若在槽部第2層531上外加電壓，則振動臂12之錘區域19在X軸方向上振動。若在此時將槽部第2層531之膜厚F1加厚，則容易妨礙錘區域19之振動。總之，若勵振電極53之膜厚比較厚，則會對振動臂12之振動產生較大影響。因此，槽部第2層531膜厚F1之厚度，最好比基部第2層51之膜厚F2薄。可是，若槽部第2層531之膜厚F1在基部第2層51之膜厚F2的20%以下，則CI值會顯著地增加。
第2B圖是表示第1音叉型壓電振動片100之CI值與側面第2層532之膜厚/基部第2層51之膜厚(F4/F2)關係圖表。在圖2B中，通過使基部第2層51之膜厚F2不變而改變側面第2層532之膜厚F4來使F4/F2值產生變化，從而測定CI值。另外，此時槽部第2層531之膜厚F1不變。由圖2B可知，即使變化了側面第2層532之膜厚F4厚度CI值也不發生變化。
由第2A圖可知，通過調整槽部第2層531之膜厚F1可以進行降低CI值調整。在降低CI值調整中可以僅調整槽部第2層531之膜厚F1，由於側面第2層532之膜厚F4與CI值沒有關係(參照第2B圖)因此也可以調整包含槽部第2層531之膜厚F1及側面第2層532之膜厚F4整個槽區域13之第2層膜厚。
在調整第2層之膜厚中使膜厚變厚之方法為使用氬等惰性氣體的乾式蝕刻、利用鐳射照射之金屬膜的昇華或掩蓋抗蝕劑之金屬蝕刻等。如第2C圖中表示了利用鐳射照射來除去槽部第2層531之一部份右槽區域13R照片。在第2C圖中，對利用鐳射使槽部第2層531R金屬膜昇華之多個區域60進行觀察。在通過乾式蝕刻、鐳射或金屬蝕刻等方法使膜厚變薄之情況中，變薄之膜其表面呈粗面狀。另外，可以通過同樣之方法對側面第2層532R之膜厚F4進行調整。
在調整第2層之膜厚中使膜厚變厚方法為利用濺射或真空蒸鍍等方法使金屬膜附加一層膜。如在圖2D中表示了利用濺射使側面第2層532R之膜厚F4變厚之右槽區域13R剖視圖。在第2D圖中，最初在右槽區域13R上形成側面第2層532Ra，再通過在側面第2層532Ra之表面上利用濺射附加一層膜，而最終形成側面第2層532R。在第2D圖中，在側面第2層532Ra和側面第2層532Rb之境界上形成段差61。可以根據同樣方法對槽部第2層531R之膜厚F1進行調整。
上述膜厚調整可以在CI值之調整及後述之頂點溫度ZTC調整時進行。另外CI值及頂點溫度ZTC調整可以在根據第2A圖及後述之第10B圖、第1C圖等所示之膜厚與CI值及頂點溫度ZTC之間對應關係資料計算出合適之膜厚後進行。
壓電裝置1000收放著第1音叉型壓電振動片100。參照第3A圖~第3C圖對壓電裝置1000進行說明。第3A圖是壓電裝置1000立體圖第3B圖是在第3A圖及第3C圖之E─E剖面上之壓電裝置1000剖視圖，第3C圖是在第3B圖之F─F剖面上之壓電裝置1000剖視圖。
壓電裝置1000由包裝件70、蓋部71以及第1音叉型壓電振動片100構成。包裝件70是以陶瓷為基本材料之凹型箱子。形成在包裝件70上之連接端子74通過形成在包裝件70壁內之導通部76電連接在形成於包裝件70外面之外部端子75上。外部端子75是通過焊錫等電性連接在未圖示之印刷電路板上端子。蓋部71是密封包裝件70之金屬板。蓋部71和包裝件70通過封裝材料72進行封裝。
第1音叉型壓電振動片100固定在由蓋部71和包裝件70形成之空腔內。第1音叉型壓電振動片100基部第2層51之一部份區域到連接電極之作用。連接電極是通過導電性粘接劑73或焊錫等導電部件電連接在形成於包裝件70內面之連接端子74上電極。第1音叉型壓電振動片100在基部第2層51之一部分區域上塗覆導電性粘接劑73而固定在連接端子74上。
在第1音叉型壓電振動片100之電極形成中，可以考慮多個方法。參照第一流程圖、第二流程圖及第三流程圖對3個第1音叉型壓電振動片100之電極形成方法進行說明。
第4圖是形成第1音叉型壓電振動片100電極之第一流程圖。另外，第6A圖是形成有第1音叉型壓電振動片100之壓電材料晶片150俯視圖，第6B圖是表示壓電材料晶片150之放大部160圖示。另外，第7A圖是放大第1光罩171之一部分圖示，第7B圖是放大第2光罩173之一部分圖式。在第7A圖及第7B圖中，用虛線表示了第6B圖之放大部160第1音叉型壓電振動片100外形。
參照第4圖、第6A圖及第6B圖、第7A圖及第7B圖，對在第1音叉型壓電振動片100上形成電極之過程進行說明。
第4圖流程圖開始時的第1音叉型壓電振動片100是在壓電材料晶片150上形成了第1音叉型壓電振動片100之第6A圖狀態。如第6B圖所示，在壓電材料晶片150上形成了具有振動臂12之槽部23之第1音叉型壓電振動片100外形。壓電材料晶片150厚度為0.12mm之人工水晶構成，直徑為3英寸或4英寸。然而，在壓電材料晶片150之周緣部一部份上形成有特定結晶方向之定向面151。
在步驟S101中，通過蒸鍍或濺射等方法在整個壓電材料晶片150上形成金屬膜。金屬膜是在壓電材料晶片150上形成作為第1層15(參照第1B圖及第1C圖)之金屬膜，在第1層15上形成作為第2層之金屬膜。第2層金屬膜以400程度之厚度形成。
在步驟S102中，形成有第1層及第2層之壓電材料晶片150上放置第1光罩171或第2光罩173。以重合在如第6B圖所示之壓電材料晶片150之放大部160方式，放置第1光罩171或第2光罩173。在壓電材料晶片150之兩面上一次性地形成金屬膜情況，可以在兩面放置光罩。
如第7A圖所示，第1光罩171之區域231是開口區域，區域232是被掩蓋之部分。第1光罩171之區域232掩蓋了第1音叉型壓電振動片100槽區域13來防止在槽區域13上形成金屬膜，且區域231則允許在基部11及錘區域19上積層金屬膜。如第7B圖所示，第2光罩173的區域236是開口區域，區域237是被掩蓋的區域。第2光罩173的區域237掩蓋了第1音叉型壓電振動片100的槽區域13來防止在槽區域13上形成金屬膜，且區域236則允許在基部11上積層金屬膜。
在步驟S103中，經由濺射等方法在壓電材料晶片150上形成金屬膜。若放置了第1光罩171，則通過第1光罩171之區域231在基部11及錘區域19上積層600之金屬膜。在槽區域13上不積層金屬膜。若放置了第2光罩173，則通過第2光罩173的區域236在基部11上積層600之金屬膜，在槽區域13上不積層金屬膜。使用第1光罩171或第2光罩173來積層金屬膜的結果，槽區域13的槽部第2層531之膜厚F1成為400程度，基部11之基部第2層51膜厚F2成為1000程度。
在步驟S104中，經由噴射或旋轉塗膠在第2層塗覆光致抗蝕劑膜使光致抗蝕劑固化。
在步驟S105中，準備與電極圖案相對應之未圖示光罩，在形成有光致抗蝕劑膜之壓電材料晶片150上曝光電極圖案。由於需要在第1音叉型壓電振動片100之兩面形成電極圖案，因此對壓電材料晶片150之兩面進行曝光。
在步驟S106中，使光致抗蝕劑膜顯像後，除去被曝光之光致抗蝕劑膜。多餘光致抗蝕劑膜成為對應於電極圖案之光致抗蝕劑膜。然而，經由蝕刻除去不需要之金屬膜。使用在第2層之金屬是金，使用在第1層15之金屬是鉻。金是由碘和碘化鉀之水溶液蝕刻，鉻是由硝酸鈰銨和乙酸之水溶液蝕刻。
在步驟S107中，除去壓電材料晶片150之光致抗蝕劑。經由這些步驟在第1音叉型壓電振動片100上形成第1層及第2層。
在步驟S108中，測定壓電材料晶片150上之第1音叉型壓電振動片100之共振頻率及CI值。在共振頻率不是目標頻率之情況，通過在錘區域19上照射鐳射使金屬膜昇華來調整頻率。
在步驟S109中，從壓電材料晶片150中切割下第1音叉型壓電振動片100。
第5圖是形成第1音叉型壓電振動片100電極之第二流程圖。參照第5圖及第7B圖對第1音叉型壓電振動片100上形成電極之過程進行說明。
在步驟S201中，通過蒸鍍或濺射等方法在整個壓電材料晶片150上形成金屬膜。作為第2層金屬膜以400程度之厚度形成。在步驟S202中，在第2層塗覆光致抗蝕劑。
在步驟S203中，將電極圖案曝光在形成有光致抗蝕劑膜之壓電材料晶片150上。
在步驟S204中，使光致抗蝕劑膜顯像後，除去被曝光之光致抗蝕劑並蝕刻除去不需要之金屬膜。
在步驟S205中，除去壓電材料晶片150上的光致抗蝕劑。經過這些步驟，在第1音叉型壓電振動片100上形成第1層及第2層。
在步驟S206中，形成有第1層及第2層之壓電材料晶片150上放置第2光罩173。以重合在如第6B圖所示之壓電材料晶片150放大部160之方式放置第2光罩173。
如第7B圖所示，第2光罩173之一個開口區域236允許金屬積層在一個第1音叉型壓電振動片100基部第2層51R和相鄰之第1音叉型壓電振動片100基部第2層51L(參照第1C圖)上。
在步驟S207中，經由濺射等方法在壓電材料晶片150上形成金屬膜。通過第2光罩173之區域236，在基部第2層51R和第2層51L上積層600金屬膜。在一個第1音叉型壓電振動片100基部第2層51R和第2層51L之間不形成金屬膜，從而不會短路。使用第2光罩173來積層金屬膜之結果，槽區域13之槽部第2層531膜厚F1為400程度，基部11之基部第2層51膜厚F2為1000程度。
在步驟S208中，測定壓電材料晶片150上第1音叉型壓電振動片100之共振頻率及CI值，並進行調整。
在步驟S209中，從壓電材料晶片150中切割下第1音叉型壓電振動片100。
第8圖是形成第1音叉型壓電振動片100電極之第三流程圖。參照第8圖、第9A圖及第9B圖對第1音叉型壓電振動片100之電極形成過程進行說明。第9A圖是放大蝕刻用之第3光罩175一部份之圖示，第9B圖是放大了蝕刻用之第4光罩177一部份之圖示。在第9A圖及第9B圖中，虛線表示第6B圖放大部160之第1音叉型壓電振動片100外形。
在步驟S301中，經由蒸鍍或濺射等方法在整個壓電材料晶片150上形成金屬膜。作為第2層金屬膜以1000程度之厚度形成。在步驟S302中，在第2層的全面上塗覆光致抗蝕劑。
在步驟S303中，將電極圖案曝光在形成有光致抗蝕劑膜的壓電材料晶片150上。
在步驟S304中，使光致抗蝕劑膜顯像後，除去被曝光之光致抗蝕劑。並且蝕刻除去不需要之金屬膜。
在步驟S305中，除去壓電材料晶片150上之光致抗蝕劑。經由這些步驟，在第1音叉型壓電振動片100上形成第1層及第2層。
在步驟S306中，形成有第1層及第2層之壓電材料晶片150上放置第3光罩175或第4光罩177。以重合在如第6B圖所示之壓電材料晶片150放大部160之方式放置第3光罩175或第4光罩177。
如第9A圖所示，第3光罩175之區域233是開口區域，區域234是被掩蓋之區域。第3光罩175之區域234掩蓋了第1音叉型壓電振動片100之錘區域19及基部11來防止在錘區域19及基部11上之金屬膜變薄，且區域233則允許槽部第2層531及側面第2層532(參照第1B圖及第1C圖)之金屬膜變薄。如第9B圖所示，第4光罩177之區域238是開口區域，區域239為被掩蓋之區域。第4光罩177之區域239掩蓋第1音叉型壓電振動片100之錘區域19、基部11、側面部24(參照第1B圖)來防止錘區域19、基部11、側面部24之金屬膜變薄，且區域238則僅允許槽部第2層531之金屬膜變薄。
在步驟S307中，通過使用氬等惰性氣體之乾式蝕刻等，使槽區域13或槽部23之金屬膜變薄。使用第3光罩175或第4光罩177來使金屬膜變薄之結果，槽區域13之槽部第2層531(參照第1B圖)膜厚F1為400程度。而在使用第3光罩175之情況下，側面第2層532(參照第1B圖)之膜厚F4也變薄，為400程度。
在步驟S308中，測定壓電材料晶片150上第1音叉型壓電振動片100之共振頻率及CI值，並進行調整。
在步驟S309中，從壓電材料晶片150中切割下第1音叉型壓電振動片100。
就第三流程圖而言，可以不用乾式蝕刻而通過鐳射照射使槽部第2層531之膜厚F1或側面第2層532之膜厚F4變薄。
其次，對第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC調整進行說明。通過重複實驗，發現了頂點溫度ZTC和槽部第2層531之膜厚F1及側面第2層532之膜厚F4之間是存在關聯性。
第10A圖是表示了第1音叉型壓電振動片100之頻率溫度特性圖表。第10B圖是表示第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC與側面第2層532之膜厚F4關係圖表。第10C圖是表示第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC和槽部第2層531之膜厚F1之間關係圖示。第10D圖是使側面第2層532之膜厚F4變薄情況時之右槽區域13R剖視圖。第10E圖是使側面第2層532之膜厚F4變厚情況時之右槽區域13R剖視圖。
如第10A圖所示，第1音叉型壓電振動片100之頻率隨溫度變化呈拋物線狀二次曲線。頂點溫度ZTC是使第1音叉型壓電振動片100之頻率最高時溫度。第10A圖表示第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC為20℃。
如第10B圖所示，該第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC隨側面第2層532膜厚F4之變化而變化。當第1音叉型壓電振動片100側面第2層532之膜厚F4為750時，第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC為20℃。如第10D圖所示，若使第1音叉型壓電振動片100之側面第2層532膜厚F4變薄至500，則第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度為25℃。另一方面，如第10E圖所示，若使第1音叉型壓電振動片100側面第2層532之膜厚F4變厚至1000，則第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC為18℃。若側面第2層532膜厚F4變薄則頂點溫度ZTC會上升，若側面第2層532的膜厚F4變厚則頂點溫度ZTC會降低。如第10B圖所示，頂點溫度ZTC測定是將基部第2層膜厚F2固定在800上，而改變側面第2層532之膜厚F4來進行。另外，在第10B圖中使槽部第2層531的膜厚F1不變而進行測試。
另外如第10C圖所示，第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC呈現為相對於槽部第2層531膜厚F1之拋物線狀二次曲線。在槽部第2層531之膜厚F1為MF1時頂點溫度ZTC取最大值MZTC，隨著槽部第2層531膜厚F1與MF1之間差變大，頂點溫度ZTC變小。
由於壓電材料晶片150之交角偏差，第1音叉型壓電振動片100形狀之參差不齊等原因，會使第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC存在偏差。即使在這種情況，也可以通過調整槽部第2層531膜厚F1或側面第2層532膜厚F4來調整頂點溫度ZTC之值。另外如第2B圖所示，由於側面第2層532之膜厚F4對CI值不產生影響，因此僅調整頂點溫度ZTC之情況，最好調整側面第2層532膜厚F4。
對壓電材料晶片150上各第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC進行測定，並對頂點溫度ZTC進行調整。第11圖為說明第1音叉型壓電振動片100頂點溫度ZTC之調整方法流程圖。
頂點溫度ZTC之調整，如第4圖所示，電極形成之第一流程圖步驟S108和步驟S109之間進行。同樣，也可以在第5圖的第二流程圖之步驟S208和步驟S209之間，或者第8圖的第三流程圖之步驟S308和步驟S309之間進行。
在步驟S501中，測定形成在壓電材料晶片150上之第1音叉型壓電振動片100頂點溫度ZTC。
其次，在步驟S502中，判斷頂點溫度ZTC和目標溫度是否有差異。目標溫度可以根據第1音叉型壓電振動片100之使用環境而適宜地決定。因在頂點溫度ZTC之附近相對於使用環境溫度的變化，頻率之變化最小。目標溫度可以設定為25℃。若頂點溫度ZTC和目標溫度相同之情況下，則前進至步驟S109(參照第4圖)、步驟S209(參照第5圖)或步驟S309(參照第8圖)。若頂點溫度ZTC與目標溫度不同之情況，則前進至步驟S503。
在步驟S503中，判斷頂點溫度ZTC是否比目標溫度高。頂點溫度ZTC相對於目標溫度高之情況前進至步驟S504，目標溫度低之情況前進至步驟S505。
在步驟S504中，使用第12圖所示之第5光罩179，通過真空蒸鍍或濺射在側面第2層上形成金屬膜。第5光罩179採用第1音叉型壓電振動片100之Z軸一側面形狀。以第5光罩179與第6B圖所示之壓電材料晶片150放大部160重合之方式放置第5光罩179。因此，在使用第5光罩179之情況，掩蓋第1音叉型壓電振動片100之主面，可以僅在側面第2層532上進行金屬膜的積層。
為了決定金屬膜之基層厚度而使用第10B圖所示圖表，在這些圖表中將頂點溫度ZTC和側面第2層532膜厚F4之間關係圖表作為參考來決定金屬膜之形成量。當頂點溫度ZTC在26℃的情況將目標溫度設定為25℃時，從第10B圖中可知，將側面第2層之厚度F4積層50。
在步驟S505中，使用第12圖所示之第5光罩179，通過氬等惰性氣體對側面第2層532進行乾式蝕刻。通過使用第5光罩179，可以不對第1音叉型壓電振動片100之主面產生影響而僅使側面第2層532變薄。
在步驟S506中，確認第1音叉型壓電振動片100之頂點溫度ZTC。在步驟S507中，判斷頂點溫度ZTC和目標溫度是否有差異。當頂點溫度ZTC和目標溫度有差異之情況返回至步驟S503，對頂點溫度ZTC進行再調整。當頂點溫度ZTC和目標溫度相同的情況前進至步驟S109(參照第4圖)、步驟S209(參照第5圖)或步驟S309(參照第8圖)。
即使是與第1音叉型壓電振動片100具有不同形狀之音叉型壓電振動片，為了降低CI值也可以使槽部第2層變厚。另外，為了調整頂點溫度ZTC，可以調整側面第2層之厚度。
第13A圖是第2音叉型壓電振動片200之俯視圖。第2音叉型壓電振動片200具有基部11和從基部11向Y軸方向平行延伸之一對振動臂12，還具有在一對振動臂12之兩外側向Y軸方向延伸之一對支撐臂86(86R、86L)。
位於+X軸側之支撐臂86R上形成支撐臂電極第2層85R，在位於-X軸側的支撐臂86L上形成支撐臂電極第2層85L。支撐臂電極第2層85R及支撐臂電極第2層85L從基部11形成至支撐臂86之+Y軸方向前端附近。支撐臂電極第2層85R及支撐臂電極第2層85L連接在從勵振電極延伸之基部第2層51上。第2音叉型壓電振動片200之支撐臂電極第2層85前端區域起到連接電極作用。連接電極是通過形成在包裝件80內面之導電性粘接劑73或焊錫等導電部件而電連接之電極(參照第13C圖)。
第13B圖是第2音叉型壓電振動片200之G─G剖視圖。與第1音叉型壓電振動片100相同，可以使支撐臂電極第2層85之前端區域膜厚F5比槽部第2層膜厚F6及側面第2層膜厚F7厚，並而降低CI值。支撐臂電極第2層85之前端區域膜厚F5最好為500~2000，槽部第2層膜厚F6及側面第2層膜厚F7最好為300~800。
除了支撐臂電極第2層85前端區域以外之膜厚，可以與槽部第2層膜厚F6或側面第2層膜厚F7相同之厚度變薄，也可以以與前端區域之膜厚F5相同厚度變厚。並可以使第2音叉型壓電振動片200之基部第2層51與槽部第2層之膜厚F6或側面第2層之膜厚F7厚度變薄，也可以與前端區域之膜厚F5之厚度變厚。
另外，在第2音叉型壓電振動片200之情況下，可以與第1音叉型壓電振動片100相同，通過調整第2音叉型壓電振動片200之側面第2層膜厚F7來調節頂點溫度ZTC。
第13C圖是從-Z軸方向觀察壓電裝置2000之剖視圖。壓電裝置2000具有第2音叉型壓電振動片200。第2音叉型壓電振動片200通過塗覆在形成於支撐臂86R及支撐臂86L之+Y軸側前端附近上連接電極87之導電性粘接劑73，固定在壓電裝置2000之包裝件80上，且被電性連接。第2音叉型壓電振動片200通過支撐臂86與包裝件80進行連接，因此可以在包裝件80之固定部位和振動臂12之間產生距離。因此，不容易使振動臂12受到周圍之溫度變化或跌落衝擊、接合部位所產生的應力變化等。第2音叉型壓電振動片200比第1音叉型壓電振動片100具有良好之溫度特性。
即使在不是被陶瓷收放之音叉型壓電振動片，可以通過調整側面第2層之厚度來調整頂點溫度ZTC。
第14A圖是第3音叉型壓電振動片300之俯視圖。第3音叉型壓電振動片300由從基部相互平行地延伸之一對振動臂12、向Y軸方向延伸之一對支撐臂306、以及壓電振動片外框部310構成。向Y軸方向延伸之一對支撐臂306連接壓電振動片外框部310和基部11。壓電振動片外框部310是在內側包圍基部11、振動臂12以及支撐臂306之框。壓電振動片外框部310接合在第14B圖所示之蓋部90和底部120上。
從形成在振動臂12上的勵振電極307經過壓電振動片外框部310形成有電極。該電極與第1音叉型壓電振動片100形同在壓電材料上所形成之電極第1層15和形成在電極第1層15上之電極第2層311構成。就電極第2層311而言，在+X軸側配置有電極第2層311R，在-X軸側配置有電極第2層311L。位於壓電振動片外框部310邊角上之電極第2層311R及電極第2層311L終端部分成為連接電極。
第14B圖是第14A圖之K─K剖面上表示組裝壓電裝置3000之狀態剖視圖。壓電裝置3000由蓋部90、底部120及第3音叉型壓電振動片300構成。在壓電裝置3000之+Z軸側配置有蓋部90，在蓋部90之-Z軸側面上形成有蓋部側凹部91。在壓電裝置3000之-Z軸側配置有底部120，在底部120之+Z軸側面上形成有底部側凹部121。位於底部120之+Z軸側面對角上之兩處邊角部上形成有凹型段差部129，在凹型段差部129中配置有連接端子122。另外，底部120之-Z軸側面兩處上設置有外部端子125。連接端子122和外部端子125通過通孔123而電性連接。第3音叉型壓電振動片300配置在蓋部90和底部120之間。
形成在第3音叉型壓電振動片300上之連接電極317電性連接在形成於底部120上之連接端子122上，通過形成在通孔123內之導通部126與外部端子125進行電性連接。另外，壓電裝置3000在內部由蓋部側凹部91和底部側凹部121形成空間，使得第3音叉型壓電振動片300之振動臂12在Z軸方向上進行振動，也不會接觸到蓋部90或底部120。
當蓋部90、底部120及第3音叉型壓電振動片300以水晶為基本材料。在這種情況，蓋部90、底部120及第3音叉型壓電振動片300可以通過矽氧烷鍵(Si─O─Si)技術進行接合。矽氧烷鍵技術是直接將水晶與水晶進行接合技術，而不需要使用封裝材料。另外，電極第2層311和連接端子122之連接也不使用導電性粘接劑而直接進行連接。
第14C圖是在第14A圖之H─H剖面上第3音叉型壓電振動片300剖視圖。振動臂12具有與第1音叉型壓電振動片100之振動臂12相同形狀。在振動臂12之外側形成有支撐臂306，在支撐臂306之外側形成有壓電振動片外框部310。第3音叉型壓電振動片300與第1音叉型壓電振動片100相同，也可以通過調整振動臂12之側面第2層316膜厚F8之厚度來調整第3音叉型壓電振動片300之頂點溫度ZTC。
雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
11．．．基部
121．．．底部側凹部
12．．．振動臂
123．．．通孔
13．．．槽區域
126．．．導通部
15．．．第1層
129．．．凹型段差部
19．．．錘區域
150．．．壓電材料晶片
23．．．槽部
151．．．定向面
24．．．側面部
160．．．壓電材料晶片之放大部
51．．．基部第2層
171．．．第1光罩
53、307．．．勵振電極
173．．．第2光罩
59．．．錘區域第2層
175．．．第3光罩
70、80．．．包裝件
177．．．第4光罩
71．．．蓋部
179．．．第5光罩
72．．．封裝材料
231．．．第1光罩171之區域
73．．．導電性粘接劑
310．．．壓電振動片外框部
74、122．．．連接端子
531．．．槽部第2層
75、125．．．外部端子
531L．．．形成在左槽部23L上之槽部第2層
76．．．導通部
531R．．．形成在右槽部23R上之槽部第2層
86、306．．．支撐臂
532．．．側面第2層
90．．．蓋部
532L．．．形成在槽區域13L上之側面第2層
91．．．蓋部側凹部
532R．．．形成在槽區域13R上之側面第2層
100、200、300．．．音叉型壓電振動片
120．．．底部
1000、2000、3000．．．壓電裝置
CR．．．壓電材料
D1．．．第1音叉型壓電振動片之厚度
D2．．．槽區域13之深度
F1．．．槽部第2層531之膜厚
F2．．．基部第2層51之膜厚
F3．．．第1層15之膜厚
F4．．．側面第2層532之膜厚
L1．．．基部11之Y軸方向上之長度
L2．．．振動臂12之Y軸方向上之長度
L3．．．槽區域13之Y軸方向上之長度
W1．．．基部11之X軸方向上之長度
W2．．．錘區域19之X軸方向上之寬度
W3．．．右振動臂12R之右槽區域13R和左振動臂12L之左槽區域13L之間之距離
W4．．．右槽部23R及左槽部23L之寬度
第1A圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之俯視圖。
第1B圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之B─B剖面圖。
第1C圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之C─C剖面圖。
第2A圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之CI值與槽部第2層之膜厚/基部第2層之膜厚之關係圖表。
第2B圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之CI值與側面第2層之膜厚/基部第2層之膜厚之關係圖表。
第2C圖為本發明之利用鐳射照射而除去了槽部第2層之一部分右槽區域照片。
第2D圖為本發明之利用濺射使側面第2層之膜厚變厚之右槽區域剖視圖。
第3A圖為本發明之壓電裝置之立體圖。
第3B圖為本發明之壓電裝置之E─E剖視圖。
第3C圖為本發明之壓電裝置之F─F剖視圖。
第4圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之電極第一流程圖。
第5圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之電極第二流程圖。
第6A圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之壓電材料晶片俯視圖。
第6B圖為本發明之壓電材料晶片之放大部圖示。
第7A圖為本發明之放大第1光罩之一部份圖示。
第7B圖為本發明之放大第2光罩之一部份圖示。
第8圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之電極第三流程圖。
第9A圖為本發明之放大第3光罩175之一部份圖示。
第9B圖為本發明之放大第4光罩177之一部份圖示。
第10A圖為本發明之頻率溫度特性圖表。
第10B圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之頂點溫度與側面第2層之膜厚關係圖表。
第10C圖為本發明之第1音叉型壓電振動片之頂點溫度和槽部第2層之膜厚關係圖表。
第10D圖為本發明之側面第2層之膜厚變薄之情況時右槽區域剖視圖。
第10E圖為本發明之側面第2層之膜厚變厚之情況時右槽區域剖視圖。
第11圖為本發明之音叉型壓電振動片之頂點溫度之調整方法流程圖。
第12圖為本發明之放大第5光罩之一部份圖示。
第13A圖為本發明之第2音叉型壓電振動片之俯視圖。
第13B圖為本發明之第2音叉型壓電振動片之G─G剖視圖。
第13C圖為本發明之從-Z軸方向觀察了壓電裝置之剖視圖。
第14A圖為本發明之第3音叉型壓電振動片之俯視圖。
第14B圖為本發明之表示組裝壓電裝置之K─K剖視圖。
第14C圖為本發明之第3音叉型壓電振動片之H─H剖視圖。
11．．．基部
12．．．振動臂
12L．．．左振動臂
12R．．．右振動臂
13．．．槽區域
13L．．．左槽區域
13R．．．右槽區域
19．．．錘區域
19L．．．左錘部
19R．．．右錘部
23L．．．左槽部
23R．．．右槽部
51L．．．左基部第2層
51R．．．右基部第2層
53．．．勵振電極
59L．．．第二層左錘部
59R．．．第二層右錘部
100．．．音叉型壓電振動片
CR．．．壓電材料
L1．．．基部11之Y軸方向上之長度
L2．．．振動臂12之Y軸方向上之長度
L3．．．槽區域13之Y軸方向上之長度
W1．．．基部11之X軸方向上之長度
W2．．．錘區域19之X軸方向上之寬度
W3．．．右振動臂12R之右槽區域13R和左振動臂12L之左槽區域13L之間之距離
W4．．．右槽部23R及左槽部23L之寬度
Claims (5)
- 一種音叉型壓電振動片，包括一以壓電材料構成之基部以及一對沿一預定方向延伸之震動臂，該音叉型壓電震動片藉由一導電性部件固定在一包裝件內，且該壓電震動片更包括：一連接電極，電性連接於該導電性部件，且該連接電極包含一形成於該壓電材料上的第1層以及一形成於該第1層上的第2層；以及一勵振電極，電性連接於該連接電極，該勵振電極形成於一對振動臂上，且該勵振電極包含一形成於該壓電材料上的第1層以及一形成於該第1層上的第2層；該振動臂具有一外表面及一內表面，和在該外表面及該內表面之兩側交叉之兩側面，在該外表面及該內表面上分別形成向規定方向延伸之一槽部，該勵振電極具有分別形成在該外表面及該內表面之槽部內之一內表側電極和分別形成在該兩側面上之一側面電極，該內表側電極之膜厚比該連接電極之膜厚薄；該內表側電極之膜厚為該連接電極之膜厚30%~80%。
- 如申請專利範圍第1項所述之音叉型壓電振動片，其中該連接電極形成在該基部上。
- 如申請專利範圍第1項所述之音叉型壓電振動片，其中具有一對振動臂之兩外側從該基部向規定方向延伸之一對支撐臂，該連接電極形成在該支撐臂之一前端上。
- 如申請專利範圍第1項所述之音叉型壓電振動片，其中該內表側電極之膜厚，係利用惰性氣體之蝕刻、鐳射照射或金屬蝕刻 而較薄地形成。
- 一種壓電裝置，包括：如申請專利範圍第1項至第4項之其中任意一項之該音叉型壓電振動片；以及收放該音叉型壓電振動片之一包裝件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010079996 | 2010-03-31 | ||
| JP2011036699A JP5062784B2 (ja) | 2010-03-31 | 2011-02-23 | 音叉型圧電振動片及び圧電デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201203849A TW201203849A (en) | 2012-01-16 |
| TWI431934B true TWI431934B (zh) | 2014-03-21 |
Family
ID=44697590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100110827A TWI431934B (zh) | 2010-03-31 | 2011-03-29 | Tuning fork type piezoelectric vibrator and piezoelectric device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8716922B2 (zh) |
| JP (1) | JP5062784B2 (zh) |
| CN (1) | CN102208905B (zh) |
| TW (1) | TWI431934B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5936438B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2016-06-22 | シチズンファインデバイス株式会社 | 圧電振動デバイスの製造方法 |
| JP6349622B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2018-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| KR20140118792A (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 진동 소자, 진동자, 발진기, 전자 기기, 센서, 및 이동체 |
| JP2015097366A (ja) * | 2013-11-16 | 2015-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6634693B2 (ja) * | 2015-04-06 | 2020-01-22 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、センサー、電子機器、および移動体 |
| JP6716283B2 (ja) * | 2016-02-23 | 2020-07-01 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 圧電振動片、及び圧電振動子 |
| JP6855227B2 (ja) * | 2016-12-12 | 2021-04-07 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
| JP6939876B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-09-22 | 株式会社大真空 | 音叉型圧電振動片および当該音叉型圧電振動片を用いた音叉型圧電振動子 |
| JP6318418B1 (ja) * | 2017-07-24 | 2018-05-09 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 圧電振動子、圧電ユニット、圧電発振器と電子機器 |
| JP2019102826A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 京セラ株式会社 | 音叉型水晶振動素子及び圧電デバイス |
| JP2018061286A (ja) * | 2017-12-08 | 2018-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| US20200007108A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-02 | Qorvo Us, Inc. | Trim layers for surface acoustic wave devices |
| JP7251560B2 (ja) * | 2019-02-12 | 2023-04-04 | 株式会社村田製作所 | 圧電デバイス |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3951058B2 (ja) | 2003-08-19 | 2007-08-01 | セイコーエプソン株式会社 | 音叉型圧電振動片 |
| JP4529143B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2010-08-25 | セイコーエプソン株式会社 | 音叉型圧電振動片 |
| JP2007096899A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片の製造方法、圧電振動片の接合構造、圧電デバイス |
| JP4993080B2 (ja) | 2007-01-22 | 2012-08-08 | セイコーエプソン株式会社 | 音叉型圧電振動片 |
| US7863803B2 (en) * | 2007-05-30 | 2011-01-04 | Epson Toyocom Corporation | Tuning fork resonator element and tuning fork resonator |
| JP5445114B2 (ja) * | 2009-03-02 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片および発振器 |
-
2011
- 2011-02-23 JP JP2011036699A patent/JP5062784B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-08 CN CN201110058245.6A patent/CN102208905B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-29 TW TW100110827A patent/TWI431934B/zh not_active IP Right Cessation
- 2011-03-30 US US13/076,359 patent/US8716922B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102208905A (zh) | 2011-10-05 |
| TW201203849A (en) | 2012-01-16 |
| US8716922B2 (en) | 2014-05-06 |
| JP5062784B2 (ja) | 2012-10-31 |
| CN102208905B (zh) | 2014-03-12 |
| JP2011229125A (ja) | 2011-11-10 |
| US20110241496A1 (en) | 2011-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI431934B (zh) | Tuning fork type piezoelectric vibrator and piezoelectric device | |
| JP4415389B2 (ja) | 圧電デバイス | |
| US8415863B2 (en) | Vibrating piece manufacturing method and vibrator manufacturing method | |
| JP5534828B2 (ja) | 音叉型屈曲水晶振動素子 | |
| JP2006148857A (ja) | 圧電振動片および圧電デバイス | |
| JP2007096900A (ja) | 圧電振動片および圧電デバイス | |
| JP2006311090A (ja) | 圧電振動片および圧電デバイス | |
| JP7099469B2 (ja) | 共振子及び共振装置 | |
| JP2007274610A (ja) | 水晶振動子及び水晶振動子パッケージ | |
| JP6778407B2 (ja) | 共振子及び共振装置 | |
| JP4784168B2 (ja) | 圧電振動片および圧電デバイス | |
| JP7133134B2 (ja) | 共振装置 | |
| WO2020213210A1 (ja) | 共振子及び共振装置 | |
| CN110235363B (zh) | 音叉型压电振动片及使用该音叉型压电振动片的音叉型压电振子 | |
| JP5219676B2 (ja) | 水晶振動子用素子、水晶振動子及び電子部品 | |
| JP7482402B2 (ja) | 共振子及び共振装置 | |
| JP5465041B2 (ja) | 音叉型屈曲水晶振動素子 | |
| JP5671821B2 (ja) | 振動片及びデバイス | |
| JP6829823B2 (ja) | 共振子及び共振装置 | |
| JP5839997B2 (ja) | 水晶振動子の製造方法 | |
| JP5541377B2 (ja) | 水晶振動子用素子、水晶振動子及び電子部品 | |
| JP2017060054A (ja) | 圧電振動片及び圧電振動子 | |
| JP2020065223A (ja) | 音叉型圧電振動片および当該音叉型圧電振動片を用いた音叉型圧電振動子 | |
| TWI419466B (zh) | 具短路防止機構的壓電共振器 | |
| JP4784699B2 (ja) | Ａｔカット水晶振動子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |