專利名稱:彎曲振動(dòng)片、彎曲振子以及壓電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及彎曲振動(dòng)片、彎曲振子以及壓電器件。
背景技術(shù):
過去已經(jīng)知道如果使彎曲振動(dòng)片小型化,則Q值變小,并阻礙彎曲振動(dòng)。這是由于熱彈性效應(yīng)而造成的,該熱彈性效應(yīng)是由于緩和振動(dòng)與彎曲振動(dòng)片的振動(dòng)頻率接近而產(chǎn)生的,該緩和振動(dòng)與直到通過熱的移動(dòng)而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間成反比。彎曲振動(dòng)片進(jìn)行彎曲振動(dòng),從而產(chǎn)生彈性變形,被收縮的面的溫度上升,被伸展的面的溫度下降,因而在彎曲振動(dòng)片的內(nèi)部產(chǎn)生溫度差。由于與直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而使該溫度差達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間成反比的緩和振動(dòng),阻礙了彎曲振動(dòng),并使得Q值下降。另外,根據(jù)其它觀點(diǎn),通過熱傳導(dǎo)而損失的能量不能用作彎曲振動(dòng)能量,由于這種原因,導(dǎo)致產(chǎn)生彎曲振動(dòng)片的Q值下降。因此,在彎曲振動(dòng)片的矩形狀斷面形成槽或者貫通孔,從振子的被收縮的面阻止在被伸展的面產(chǎn)生的熱的移動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)起因于熱彈性效應(yīng)的Q值變動(dòng)的抑制(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。另外,在非專利文獻(xiàn)1中,對(duì)音叉型石英振子的一個(gè)結(jié)構(gòu)示例,利用熱彈性方程式來計(jì)算Q值。根據(jù)其計(jì)算結(jié)果可知,25°C時(shí)的CI (石英阻抗)值的約95%是熱彈性效應(yīng)引起的?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本實(shí)開平2-32229號(hào)公報(bào)(第4頁 第5頁,圖1 圖3)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 第36回EM ν >求夕々A、5頁 8頁、「熱彈性方程式仁上6音叉型水晶振動(dòng)子ο Q值ο解析」、伊藤秀明、玉木悠也
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是,即使是采用上述的現(xiàn)有技術(shù),如果在彎曲振動(dòng)部設(shè)置貫通孔,則將導(dǎo)致彎曲振動(dòng)部的剛性明顯下降。并且,即使是按照專利文獻(xiàn)1所述來設(shè)置彎曲振動(dòng)部的槽,起因于熱彈性效應(yīng)的Q值下降的防止效果也不充分。因此,為了防止起因于熱彈性效應(yīng)的Q值下降,還有進(jìn)一步改進(jìn)的余地,并且作為課題。用于解決課題的手段本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而提出的。本發(fā)明能夠利用下述的方式或者適用例實(shí)現(xiàn)。(適用例1)本適用例的彎曲振動(dòng)片的要旨在于,所述彎曲振動(dòng)片具有基部和從所述基部起延伸形成的進(jìn)行彎曲振動(dòng)的彎曲振動(dòng)部,所述彎曲振動(dòng)部具有通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面和第2面、以及第3面和第4面,所述彎曲振動(dòng)片具有設(shè)于所述第3面的第1槽部、和設(shè)于所述第4面的第2槽部,包括所述第1面的面與包括所述第2 面的面相對(duì),包括所述第3面的面與包括所述第4面的面相對(duì),所述第1槽部的第1深度和所述第2槽部的第2深度小于包括所述第3面的面與包括所述第4面的面之間的距離,所述第1深度與所述第2深度之和大于該距離,所述第1槽部和所述第2槽部被配置在包括所述第1面的面與包括所述第2面的面之間。(適用例2、本適用例的彎曲振動(dòng)片的特征在于,所述彎曲振動(dòng)片具有基部和從所述基部起延伸的振動(dòng)部,所述振動(dòng)部具有彼此相對(duì)的第1主面和第2主面、形成于所述第1 主面的第1槽部、以及形成于所述第2主面的第2槽部,在從所述第1主面的法線方向觀察的平面圖中,所述第1槽部和所述第2槽部沿與所述延伸的方向垂直的方向排列,所述第1 槽部的第1深度和所述第2槽部的第2深度小于所述第1主面與所述第2主面之間的所述法線方向的距離,而且,所述第1深度與所述第2深度之和大于所述距離。(適用例幻根據(jù)上述適用例的彎曲振動(dòng)片,其特征在于,所述振動(dòng)部具有將所述第1主面和所述第2主面連接且彼此相對(duì)的第3主面和第4主面,所述第3主面和所述第 4主面存在以下關(guān)系通過所述振動(dòng)部的彎曲振動(dòng),在所述第3主面伸展的情況下所述第4 主面收縮,在所述第3主面收縮的情況下所述第4主面伸展。根據(jù)適用例1 3,第1槽部的第1深度和第2槽部的第2深度小于包括第3面的面與包括第4面的面之間的距離,因而第1槽部和第2槽部不會(huì)貫通包括第3面的面與包括第4面的面之間。因此,與在彎曲振動(dòng)部設(shè)置貫通孔的情況相比,能夠改善彎曲振動(dòng)部的剛性。并且,由于第1槽部的第1深度與第2槽部的第2深度之和大于距離,因而第1伸縮部(第1面)與第2伸縮部(第2面)之間的熱移動(dòng)路徑不會(huì)形成為直線。這樣,能夠使第1伸縮部(第1面)與第2伸縮部(第2面)之間的熱移動(dòng)路徑在第1槽部和第2槽部中迂回而變長(zhǎng)。因此,能夠延長(zhǎng)直到通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間,因而能夠使與該緩和時(shí)間成反比的緩和振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率。由此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值變動(dòng),實(shí)現(xiàn)彎曲振動(dòng)片的小型化。(適用例4)根據(jù)上述適用例的彎曲振動(dòng)片,優(yōu)選所述第1槽部和所述第2槽部與將包括所述第1面的面和包括所述第2面的面之間的最短距離連接的最短線交叉配置。由此,第1槽部和第2槽部與將包括第1面的面和包括第2面的面之間的最短距離連接的最短線交叉配置,因而能夠使第1面與第2面之間的熱移動(dòng)路徑通過第1槽部和第2槽部而迂回,并且比包括第1面的面與包括第2面的面之間的最短距離長(zhǎng)。因此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值變動(dòng),實(shí)現(xiàn)彎曲振動(dòng)片的小型化。(適用例幻根據(jù)上述適用例的彎曲振動(dòng)片,優(yōu)選所述第1槽部和所述第2槽部從所述彎曲振動(dòng)部一直形成到所述基部。由此,第1槽部和第2槽部從彎曲振動(dòng)部一直形成到基部,并配置在基部,因而在基部也能夠延長(zhǎng)熱移動(dòng)路徑。因此,能夠延長(zhǎng)直到通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間,因而能夠使與該緩和時(shí)間成反比的緩和振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率。由此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值變動(dòng),實(shí)現(xiàn)彎曲振動(dòng)片的小型化。(適用例6)根據(jù)上述適用例的彎曲振動(dòng)片,設(shè)所述振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)頻率為f,設(shè)圓周率為π,設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的振動(dòng)方向的熱傳導(dǎo)率為k,設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的質(zhì)量密度為P,設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的熱容量為Cp,設(shè)所述振動(dòng)部的振動(dòng)方向的寬度為a,在設(shè)fm = π k/ (2 P Cpa2)時(shí),優(yōu)選0. 09 < f/fm。更優(yōu)選0. 25 < f/fm,最優(yōu)選 1 < f/fm。由此,能夠使緩和振動(dòng)頻率充分遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率,因而能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值變動(dòng),實(shí)現(xiàn)彎曲振動(dòng)片的小型化。(適用例7)根據(jù)上述適用例的彎曲振動(dòng)片,優(yōu)選所述第1槽部和所述第2槽部從與所述基部相距所述彎曲振動(dòng)部的延伸方向的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè)。由此,由于第1槽部和第2槽部從與通過彎曲振動(dòng)而形成的熱移動(dòng)較多的部分即基部相距彎曲振動(dòng)部的延伸方向的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè),因而能夠發(fā)揮上述的效果。并且,能夠確保超過從與通過彎曲振動(dòng)而形成的熱移動(dòng)較少的部分即基部相距彎曲振動(dòng)部的延伸方向的長(zhǎng)度的一半的部分的機(jī)械強(qiáng)度。(適用例8)本適用例的彎曲振子的要旨在于,該彎曲振子具有以上記述的所述彎曲振動(dòng)片;以及收納所述彎曲振動(dòng)片的封裝,所述彎曲振動(dòng)片被氣密密封在所述封裝內(nèi)。由此,彎曲振子能夠發(fā)揮與上述相同的效果。(適用例9)本適用例的壓電器件的要旨在于,該壓電器件具有以上記述的所述彎曲振動(dòng)片;驅(qū)動(dòng)所述彎曲振子的IC芯片;以及收納所述彎曲振動(dòng)片和所述IC芯片的封裝,所述彎曲振動(dòng)片和所述IC芯片被氣密密封在所述封裝內(nèi)。由此,壓電器件能夠發(fā)揮與上述相同的效果。
圖1是表示第1實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略立體圖。圖2是從以Y軸為中心旋轉(zhuǎn)180°后的方向觀察圖1所示的石英振動(dòng)片而得到的概略立體圖。圖3是從圖1和圖2的Y(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖4是表示各種彎曲振動(dòng)片的Q的f/fm依賴性的曲線圖,是表示基于彎曲振動(dòng)部的斷面形狀差異的比較的曲線圖。圖5是表示第2實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略立體圖。圖6是從圖5的Y(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖7是從圖5的Υ(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖8是表示第2實(shí)施方式的變形例的圖。圖9是表示第2實(shí)施方式的變形例的圖。圖10是表示第2實(shí)施方式的變形例的圖。圖11是表示第3實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略立體圖。圖12是從圖11的Υ(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖。圖13是表示第4實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略立體圖。圖14是從圖13的Υ(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖15是表示第4實(shí)施方式的變形例的圖。圖16是卸下第5實(shí)施方式的蓋體,露出內(nèi)部結(jié)構(gòu)后的石英振子的概略平面圖。圖17是圖16的X-X概略剖面圖。
圖18是表示第6實(shí)施方式的石英振蕩器的概略剖面圖。
具體實(shí)施例方式在下面的實(shí)施方式中,以由作為一種壓電體的石英構(gòu)成的石英振動(dòng)片為例,對(duì)彎曲振動(dòng)片進(jìn)行說明。并且,以石英振子和石英振蕩器為例,對(duì)使用該石英振動(dòng)片的壓電振子和壓電器件進(jìn)行說明。并且,為了進(jìn)行圖示說明,記述X軸、Y軸、Z軸來進(jìn)行說明,假定各個(gè)軸表示作為石英的晶軸即電氣軸的晶體X軸、作為機(jī)械軸的晶體Y軸、以及作為光學(xué)軸的晶體Z軸。并且,也可以使圖示的Z軸相對(duì)于晶體Z軸傾斜約1度 5度,并伴隨該傾斜,傾斜形成Z-X平面。(第1實(shí)施方式)下面,參照?qǐng)D1 圖4說明第1實(shí)施方式。圖1是表示第1實(shí)施方式的石英振動(dòng)片10的概略立體圖。圖2是從以Y軸為中心旋轉(zhuǎn)180°后的方向觀察圖1所示的石英振動(dòng)片10而得到的概略立體圖。圖3是從圖1 和圖2的Y(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖4是表示彎曲振動(dòng)片(石英振動(dòng)片)的Q的f/fm依賴性的曲線圖,是表示基于彎曲振動(dòng)部的斷面形狀差異的比較的曲線圖。如圖1和圖2所示,石英振動(dòng)片10具有作為振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)部1、基部2、激勵(lì)電極3、4以及固定電極5、6。石英振動(dòng)片10具有作為第3主面的第1面11、作為第4主面的第2面12、作為第1主面的第3面13以及作為第2主面的第4面14。作為第3主面的第1面11與作為第4主面的第2面12相對(duì)配置,作為第1主面的第3面13與作為第2主面的第4面14相對(duì)配置。在第3面13形成有第1槽部15。在第4面14形成有第2槽部 16。并且,第1槽部15與第2面12相對(duì)配置,第2槽部16與第1面11相對(duì)配置。在從作為第1主面的第3面13的法線方向觀察的平面圖中,第1槽部15和第2槽部16沿與從彎曲振動(dòng)部1的基部2起延伸的方向垂直的方向排列。另外,假定在本申請(qǐng)的第1主面和第2主面中,不包括第1槽部和第2槽部的內(nèi)面和底面。第1槽部15和第2槽部16從彎曲振動(dòng)部1 一直形成到基部2,第1槽部15和第 2槽部16的一端配置在基部2上。第1槽部15和第2槽部16的另一端從與基部2相距彎曲振動(dòng)部1的延伸方向(與圖示Y(+)方向相反的方向)的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè)。在此,第1槽部15和第2槽部16從通過彎曲振動(dòng)部1的彎曲振動(dòng)而產(chǎn)生的收縮和伸展的程度較大的部分即彎曲振動(dòng)部1與基部2的邊界、即從彎曲振動(dòng)部1 一直形成到基部2,但是不限于這種方式,例如也可以形成于彎曲振動(dòng)部1而不形成于基部2。并且,第 1槽部15和第2槽部16從與基部2相距彎曲振動(dòng)部1的延伸方向(與圖示Υ(+)方向相反的方向)的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè),但是不限于這種方式,也可以一直形成到彎曲振動(dòng)部1的延伸方向的長(zhǎng)度(延伸方向的端部)處。彎曲振動(dòng)部1和基部2是在從石英的原礦中切取后,通過濕式蝕刻等而形成的。激勵(lì)電極3、4和固定電極5、6具有鉻(Cr)或鎳(Ni)等的基底層、和在該基底層上由金(Au) 或銀(Ag)等構(gòu)成的電極層。這些基底層和電極層通過蒸鍍或者濺射等而形成。第1槽部 15和第2槽部16通過對(duì)第3面13和第4面14實(shí)施濕式蝕刻等而形成。
在第1面11具有第1伸縮部17,該第1伸縮部17隨著利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng),沿Y方向交替地產(chǎn)生收縮和伸展。在第2面12具有第2伸縮部18, 該第2伸縮部18隨著利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng),沿Y方向交替地產(chǎn)生收縮和伸展。在第1伸縮部17(第1面11)產(chǎn)生收縮時(shí),第2伸縮部18(第2面1 和第1槽部15產(chǎn)生伸展。并且,第2槽部16產(chǎn)生收縮。相反,在第1伸縮部17(第1面11)產(chǎn)生伸展時(shí),第2伸縮部18 (第2面12)和第1槽部15產(chǎn)生收縮。并且,第2槽部16產(chǎn)生伸展。 這樣,分別相對(duì)配置的第1面11和第2面12通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮。并且,被收縮的面的溫度上升,被伸展的面的溫度下降,因而在第1面11與第2面12之間、即彎曲振動(dòng)片的內(nèi)部產(chǎn)生溫度差。產(chǎn)生與直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而使該溫度差達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0的緩和振動(dòng)。在此,緩和振動(dòng)頻率f0和緩和時(shí)間τ利用f0 = l(23i τ)表示。另外,在本申請(qǐng)中,符號(hào)“/”表示除法運(yùn)算。通常,已知緩和振動(dòng)頻率fm利用下式求出。fm = π k/ (2 P Cpa2)......(1)其中,π表示圓周率,k表示振動(dòng)部(彎曲振動(dòng)部)的振動(dòng)方向(彎曲振動(dòng)方向) 的熱傳導(dǎo)率,P表示振動(dòng)部的質(zhì)量密度,Cp表示振動(dòng)部(彎曲振動(dòng)部)的熱容量,a表示振動(dòng)部(彎曲振動(dòng)部)的振動(dòng)方向(彎曲振動(dòng)方向)的寬度。在將振動(dòng)部的材料自身的常數(shù)輸入式(1)中的熱傳導(dǎo)率k、質(zhì)量密度P、熱容量Cp 的情況下,求出的緩和振動(dòng)頻率fm成為不在振動(dòng)部設(shè)置第1槽部15和第2槽部16時(shí)的彎曲振動(dòng)部的緩和振動(dòng)頻率。激勵(lì)電極3形成于第1伸縮部17和第2伸縮部18。并且,激勵(lì)電極4形成于第1 槽部15和第2槽部16。固定電極5、6配置于基部2。在固定電極5、6之間進(jìn)行布線以流過交流電流。固定電極5與激勵(lì)電極3連接,固定電極6與激勵(lì)電極4連接(省略圖示)。如圖3的(a)所示,在第1面11的第1伸縮部17和第2面12的第2伸縮部18 分別配置有激勵(lì)電極3,在第1槽部15和第2槽部16分別配置有激勵(lì)電極4。第1槽部15的第1深度dl和第2槽部16的第2深度d2小于彎曲振動(dòng)部1的第 3面13與第4面14之間的距離t。S卩,第1槽部15和第2槽部16不會(huì)貫通第3面13與第4面14之間。例如,在圖3的(a)中,設(shè)第1槽部15的第1深度dl和第2槽部16的第 2深度d2都是0. 9t。在此,如果第1深度dl和第2深度d2小于距離t,且第1深度dl與第2深度d2之和超過距離t,則都不限于0. 9t,例如也可以是dl = 0. 9t、d2 = 0. 4t的組合,也可以是dl = 0. 6t、d2 = 0. 8t等任意一種組合。通過使第1深度dl和第2深度d2 小于距離t,第1槽部15和第2槽部16成為非貫通孔,因而與將槽部設(shè)為貫通孔時(shí)相比,能夠提高彎曲振動(dòng)部1的剛性。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑,在第1槽部15和第2槽部16中迂回,并且比第1面11與第2面12之間的直線距離長(zhǎng)。 由此,能夠延長(zhǎng)直到通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。
圖4是表示彎曲振動(dòng)片(石英振動(dòng)片)的Q的f/fm依賴性的曲線圖。其中,fm表示不在彎曲振動(dòng)部設(shè)置槽部時(shí)(彎曲振動(dòng)部的斷面形狀大致為矩形時(shí))的緩和振動(dòng)頻率, 在其它實(shí)施方式中也進(jìn)行相同的定義。在圖4的曲線圖的右側(cè)記述的圖形用于示意地表示彎曲振動(dòng)部的斷面形狀。在圖4中,三角形標(biāo)記表示圖3的(a)的斷面形狀時(shí)的曲線,涂黑的四方形標(biāo)記表示通過在彎曲振動(dòng)部的第1主面和第2主面設(shè)置槽部,使彎曲振動(dòng)部的斷面形狀成為“H” 狀的所謂H型時(shí)的曲線,白色菱形標(biāo)記表示在彎曲振動(dòng)部的任何主面都不設(shè)置槽部的所謂平板時(shí)的曲線。并且,粗實(shí)線表示三角形標(biāo)記的值的近似直線,虛線表示四方形標(biāo)記之間的插值直線,單點(diǎn)劃線表示菱形標(biāo)記之間的插值直線。根據(jù)圖4可知,通過使彎曲振動(dòng)部的斷面形狀成為圖3的(a)所示的形狀,并將f/ fm設(shè)為大于0. 09的值,能夠?qū)崿F(xiàn)Q值比H型時(shí)高的彎曲振動(dòng)片。并且,通過將f/fm設(shè)為大于0. 25的值,能夠?qū)崿F(xiàn)Q值比H型和平板時(shí)都高的彎曲振動(dòng)片。如果使f/fm大于1,則得到比H型和平板時(shí)都高很多的Q值。如上所述,固定電極5與激勵(lì)電極3連接,固定電極6與激勵(lì)電極4連接。因此, 如圖3的(a)所示,在激勵(lì)電極3與激勵(lì)電極4之間流過交流電流。由此,在被激勵(lì)電極3 和激勵(lì)電極4夾著的彎曲振動(dòng)部1產(chǎn)生電場(chǎng)。通過在激勵(lì)電極3與激勵(lì)電極4之間流過交流電流,正電荷和負(fù)電荷交替地帶電,因而電場(chǎng)的方向變化。根據(jù)該電場(chǎng)的產(chǎn)生方向,在第 1面11 (第1伸縮部17)和第2槽部16、以及第2面12 (第2伸縮部18)和第1槽部15沿圖示Y方向產(chǎn)生基于壓電效應(yīng)的伸展和收縮。這樣,彎曲振動(dòng)部1以彎曲振動(dòng)頻率f進(jìn)行實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭所示的彎曲振動(dòng)。隨著該彎曲振動(dòng),在第1面11和第2面12、以及與第1槽部15和第2槽部16相接的基部2,分別與第1伸縮部17和第2伸縮部18相同地沿圖示Y方向產(chǎn)生伸展和收縮。并且,固定電極5和固定電極6也用于固定在收納石英振動(dòng)片10的封裝(未圖示)等上。(變形例)圖3的(b)和圖3的(c)是表示與圖3的(a)所示的第1槽部15和第2槽部16 相關(guān)的第1實(shí)施方式的變形例的圖。其中,圖3的(b)和圖3的(c)所示的激勵(lì)電極3、4 的配置和布線,與圖3的(a)所示的激勵(lì)電極3、4的配置和布線相同。圖3的(b)所示的石英振動(dòng)片10與圖3的(a)所示的石英振動(dòng)片10的不同之處在于,在第3面13形成有兩個(gè)第1槽部15,兩個(gè)第1槽部15分別具有激勵(lì)電極4。圖3的(c)所示的石英振動(dòng)片10與圖3的(b)所示的石英振動(dòng)片10的不同之處在于,在第3面13形成有深度d4的第1槽部15A和深度d6的第1槽部15B,在第4面14 形成有深度d3的第2槽部16A和深度d5的第2槽部16B。其中,深度d3與深度d4之和小于彎曲振動(dòng)部1的第3面13與第4面14之間的距離t,這與第1深度dl相同。同樣,深度 d5與深度d6之和小于距離t,這與第2深度d2相同。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑在第1槽部15和第2槽部16中迂回,并且比第1面11與第2面12之間的直線距離長(zhǎng)。 由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25 < f/fm,最優(yōu)選1 < f/fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改善。因此,根據(jù)第1實(shí)施方式及其變形例,第1槽部15的第1深度dl和第2槽部16的第2深度d2小于第3面13與第4面14之間的距離,因而第1槽部15和第2槽部16不會(huì)貫通第3面13與第4面14之間。并且,第1槽部15的第1深度dl與第2槽部16的第2 深度d2之和大于第3面13與第4面14之間的距離t,因而第1伸縮部17(第1面11)與第2伸縮部18(第2面1 之間的熱移動(dòng)路徑不會(huì)形成為直線。這樣,能夠使第1伸縮部 17 (第1面11)與第2伸縮部18 (第2面1 之間的熱移動(dòng)路徑在第1槽部15和第2槽部 16中迂回而變長(zhǎng)。因此,由于延長(zhǎng)直到通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,因而能夠使與該緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。因此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)石英振動(dòng)片10的小型化。根據(jù)第1實(shí)施方式及其變形例,第1槽部15和第2槽部16與將第1面11和第2 面12之間的最短距離連接的最短線交叉配置,因而能夠使第1面11與第2面12之間的熱移動(dòng)路徑通過第1槽部15和第2槽部16而迂回,并且比第1面11與第2面12之間的最短距離長(zhǎng)。因此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)石英振動(dòng)片10的小型化。根據(jù)第1實(shí)施方式及其變形例,第1槽部15和第2槽部16從彎曲振動(dòng)部1 一直形成到基部2,并配置在基部2,因而能夠在基部2延長(zhǎng)熱移動(dòng)路徑。由于延長(zhǎng)直到通過熱移動(dòng)(熱傳導(dǎo))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,因而能夠使與該緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。因此,能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)石英振動(dòng)片10的小型化。根據(jù)第1實(shí)施方式及其變形例,由于第1槽部15和第2槽部16從與通過彎曲振動(dòng)而形成的熱移動(dòng)比較多的部分即基部2相距彎曲振動(dòng)部1的延伸方向的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè),因而能夠發(fā)揮上述的效果。并且,能夠確保超過與通過彎曲振動(dòng)而形成的熱移動(dòng)比較少的部分即基部2相距彎曲振動(dòng)部1的延伸方向的長(zhǎng)度的一半的部分的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)第1實(shí)施方式及其變形例,由于能夠使緩和振動(dòng)頻率充分遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率,因而能夠抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)彎曲振動(dòng)片的小型化。尤其是在沒有形成第1槽部15或第2槽部16的彎曲振動(dòng)片、或者第1槽部15的第1深度dl與第2 槽部16的第2深度d2之和小于第3面13與第4面14之間或者第3面13與第4面14之間的距離t的情況下,與所謂斷面形狀呈H型的彎曲振動(dòng)片相比,能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降的彎曲振動(dòng)片的小型化。(第2實(shí)施方式)下面,參照?qǐng)D5 圖7說明第2實(shí)施方式。圖5是表示第2實(shí)施方式的石英振動(dòng)片20的概略立體圖。圖6和圖7是從圖5 的Y (+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖5所示的石英振動(dòng)片20具有兩個(gè)圖1和圖2所示的第1實(shí)施方式的石英振動(dòng)片10。因此,標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào),并省略結(jié)構(gòu)的說明。下面,以圖3的(a)所示的形狀和配置為例,對(duì)作為振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4以及基部2進(jìn)行說明。如圖5所示,石英振動(dòng)片20具有兩個(gè)石英振動(dòng)片10,石英振動(dòng)片10具有作為振動(dòng)
9部的彎曲振動(dòng)部1和基部2。兩個(gè)基部2通過連接部四而接合。如圖6的(a)所示,彎曲振動(dòng)部1和基部2與圖3的(a)相同地形成。并且,兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2是相同配置。兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1中在圖6的(a)的左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的激勵(lì)電極3、4的配置,與圖3的(a)相同。與此相對(duì),在圖6的(a)的右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的激勵(lì)電極3、4的配置,是與圖3的(a)不同的相反配置。艮口, 在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1中,激勵(lì)電極4形成于第1伸縮部17和第2伸縮部18。 并且,激勵(lì)電極3形成于第1槽部15和第2槽部16。并且,交流電流在激勵(lì)電極3和激勵(lì)電極4之間流過。由此,石英振動(dòng)片20的彎曲振動(dòng)部1按照?qǐng)D5所示進(jìn)行利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng)。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑在第1槽部15和第2槽部16中迂回,并且比第1面11與第2面12之間的直線距離長(zhǎng)。 由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間 τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25
<f/fm,最優(yōu)選1 < f/fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改善。(變形例1)圖6的(b)是與圖6的(a)所示的第1槽部15和第2槽部16相關(guān)的第2實(shí)施方式的變形例。圖6的(b)與圖6的(a)的不同之處在于,在圖6的(b)中右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15和第2槽部16的配置。S卩,形成于第1主面即第3面13的第1槽部15與第1面11相對(duì)配置,形成于第2主面即第4面14的第2槽部16與第2面 12相對(duì)配置。在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1、基部2、以及各兩對(duì)的激勵(lì)電極3、4與圖6的(a) 相同地進(jìn)行配置和布線。并且,與圖6的(a)相同,交流電流在激勵(lì)電極3和激勵(lì)電極4之間流過。由此,彎曲振動(dòng)部1進(jìn)行在圖5中利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng)。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑在第1槽部15和第2槽部16中迂回,并且比第1面11與第2面12之間的直線距離長(zhǎng)。 由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間 τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25
<f/fm,最優(yōu)選1 < f/fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改善。(變形例2)圖7是表示與圖6的(a)所示的激勵(lì)電極3、4的配置相關(guān)的第2實(shí)施方式的變形例的圖。圖7與圖6的(a)的不同之處在于,對(duì)兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2分別設(shè)置一對(duì)激勵(lì)電極3、4。如圖7的(a)所示,激勵(lì)電極3配置于在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第2面 12、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1面11上。并且,激勵(lì)電極4配置于在左
10側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第2 槽部16上。如圖7的(b)所示,激勵(lì)電極3配置于在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第2槽部16上。并且,激勵(lì)電極4配置于在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第2槽部16、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15上。如圖7的(c)所示,激勵(lì)電極3配置于在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第2槽部16、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15上。并且,激勵(lì)電極4配置于在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1面11、以及在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第 2面12上。激勵(lì)電極3和激勵(lì)電極4與圖6的(a)相同地進(jìn)行布線。并且,交流電流在激勵(lì)電極3和激勵(lì)電極4之間流過。由此,彎曲振動(dòng)部1進(jìn)行在圖5中利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng)。在此,在圖7中與圖6的(a)相同地示出了兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2的配置,但也可以與圖6的(b)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2相同地進(jìn)行配置。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑在第1槽部15和第2槽部16中迂回,并且比第1面11與第2面12之間的直線距離長(zhǎng)。 由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間 τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25 < f/fm,最優(yōu)選1 < f/fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改善。(變形例3)圖8是表示與圖6和圖7所示的激勵(lì)電極3、4的配置、以及彎曲振動(dòng)部1和基部 2的形狀相關(guān)的第2實(shí)施方式的變形例的圖。如圖8的(a)和圖8的(b)所示,激勵(lì)電極3配置于彎曲振動(dòng)部1的第3面13和第4面14。并且,激勵(lì)電極4配置于彎曲振動(dòng)部1的第1面11和第2面12。并且,包括第 1面11的面與包括第2面12的面相對(duì)。包括第3面13的面與包括第4面14的面相對(duì)。此處示出的包括第1面11的面表示第1面11和第1面11延伸形成的面,表示一直到與第3面13延伸形成的面交叉的面。相反,包括第3面13的面表示第3面13和第3 面13延伸形成的面,表示一直到與第1面11延伸形成的面交叉的面。并且,包括第2面12 的面表示第2面12和第2面12延伸形成的面,表示一直到與第4面14延伸形成的面交叉的面。相反,包括第4面14的面表示第4面14和第4面14延伸形成的面,表示一直到與第2面12延伸形成的面交叉的面。如圖8的(a)所示,在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2,在第4面14形成有作為第2槽部16的面21A、22A,在第3面13形成有作為第1槽部15的面23A、24A。并且,在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2,在第3面13形成有作為第1槽部15的面 23BJ4B,在第4面14形成有作為第2槽部16的面21B、22B。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑在面22A和面24A之間、以及面22B和面24B之間迂回,并且比包括第1面11的面與包括第2面12的面之間的直線距離長(zhǎng)。由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25 < f/fm,最優(yōu)選1 < f/fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改
業(yè)
口 ο如圖8的(b)所示,在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2,在第4面14形成有作為第2槽部16的面25A,在第3面13形成有作為第1槽部15的面^A。并且,在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1和基部2,在第3面13形成有作為第1槽部15的面^B,在第 4面14形成有作為第2槽部16的面25B。這樣,在通過彎曲振動(dòng)而彼此不同地伸展和收縮的第1面11和第2面12中,使用于通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))使第1面11與第2面12之間的溫度差達(dá)到溫度平衡的熱移動(dòng)路徑,比第1面11與第2面12的最短距離(連接第1面11和第2面12的最短距離)長(zhǎng),并且比包括第1面11的面與包括第2面12的面之間的直線距離長(zhǎng)。由此,延長(zhǎng)直到通過熱傳導(dǎo)(熱移動(dòng))而達(dá)到溫度平衡為止的緩和時(shí)間τ,使與緩和時(shí)間τ成反比的緩和振動(dòng)頻率f0遠(yuǎn)離彎曲振動(dòng)頻率f。并且,優(yōu)選將彎曲振動(dòng)頻率f除以緩和振動(dòng)頻率fm得到的值f/ fm超過0. 09,由此抑制基于熱彈性效應(yīng)的Q值下降。更優(yōu)選0. 25 < f/fm,最優(yōu)選1 < f/ fm,由此實(shí)現(xiàn)Q值的進(jìn)一步改善。這樣,在變形例3中,能夠使第1面11與第2面12之間的熱移動(dòng)路徑比包括第1 面U的面與包括第2面12的面之間的最短距離長(zhǎng)。該最短距離是指第1面11延伸形成的面與第2面12延伸形成的面之間的最短距離。在變形例3中,如圖6和圖7所示,更優(yōu)選在第3面13形成有第1槽部15,在第4 面14形成有第2槽部16。(變形例4)圖9是表示與圖6所示的石英振動(dòng)片20的第1槽部15和第2槽部16的形狀相關(guān)的第2實(shí)施方式的變形例的圖。在圖6的(a)和圖6的(b)中示出了矩形狀的第1槽部15和第2槽部16,而圖9 的(a)和圖9的(b)所示的第1槽部15和第2槽部16形成為三角形狀。在此,圖9的(a) 與圖9的(b)的不同之處和圖6的(a)與圖6的(b)的不同之處相同,即在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1的第1槽部15和第2槽部16的配置。(變形例5)圖10是表示與圖5所示的基部2和連接部四的形狀、以及固定電極5、6的配置相關(guān)的第2實(shí)施方式的變形例的圖。圖10的(a)所示的石英振動(dòng)片20A將圖5所示的從連接部四延伸形成的固定部 29A配置在兩個(gè)石英振動(dòng)片10之間。圖10的(b)所示的石英振動(dòng)片20B具有兩個(gè)圖5所示的從連接部四延伸形成的固定部^B,兩個(gè)石英振動(dòng)片10被配置在兩個(gè)固定部29B之間并連接。在第2實(shí)施方式以及變形例1 變形例2中,使用圖3的(a)所示的彎曲振動(dòng)部1
12和基部2對(duì)石英振動(dòng)片20進(jìn)行了說明,但不限于這種方式,也可以是使用圖3的(b)或者圖3的(c)所示的彎曲振動(dòng)部1和基部2的石英振動(dòng)片20。因此,根據(jù)第2實(shí)施方式及其變形例1 變形例5,能夠發(fā)揮與上述的實(shí)施方式相同的效果。并且,在變形例3中,使第1面11與第2面12之間的熱移動(dòng)路徑比包括第1面 11的面與包括第2面12的面之間的直線距離長(zhǎng)。由此,能夠發(fā)揮與上述的實(shí)施方式相同的效果。(第3實(shí)施方式)下面,參照?qǐng)D11和圖12說明第3實(shí)施方式。圖11是表示第3實(shí)施方式的石英振動(dòng)片30的概略立體圖。圖12是從圖11的 Y(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖。下面,以圖3的(a)所示的形狀為例,對(duì)作為振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2進(jìn)行說明。圖11所示的石英振動(dòng)片30的結(jié)構(gòu)和布線與圖5所示的第2實(shí)施方式相同,不同之處在于,利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭所示的振動(dòng)部即彎曲振動(dòng)部1的振動(dòng)方向。因此, 標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào),并省略結(jié)構(gòu)和布線的說明,對(duì)振動(dòng)方向不同這一點(diǎn)進(jìn)行說明。圖12的(a)是將圖7的(a)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4以及基部2 分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置,或者是將圖7的(c)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、 4以及基部2分別逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置。圖12的(b)是將圖7的(b)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4以及基部2 分別逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置,并且是將圖7的(b)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、 4以及基部2分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置。圖12的(c)是具有在圖12的(a)的左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4 和基部2、以及在圖12的(b)的右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的配置。圖12的(d)是將圖7的(c)所示的兩個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2中、 在左側(cè)示出的一個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置,是將在右側(cè)示出的另一個(gè)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的配置。因此,根據(jù)第3實(shí)施方式,能夠發(fā)揮與上述實(shí)施方式相同的效果。在第3實(shí)施方式中,使用圖3的(a)所示的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2 對(duì)石英振動(dòng)片30進(jìn)行了說明,但不限于這種方式,也可以是使用圖3的(b)或者圖3的(c) 所示的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的石英振動(dòng)片30。或者,還可以是使用圖8和圖9所示的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的石英振動(dòng)片30。(第4實(shí)施方式)下面,參照?qǐng)D13和圖14說明第4實(shí)施方式。圖13是表示第4實(shí)施方式的石英振動(dòng)片40的概略立體圖。圖14是從圖13的 Y(+)方向觀察到的Z-X概略剖面圖、概略布線圖。圖13所示的石英振動(dòng)片40與圖11所示的第3實(shí)施方式的石英振動(dòng)片30相同, 沿利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的方向進(jìn)行振動(dòng)。石英振動(dòng)片40與第3實(shí)施方式的石英振動(dòng)片30的不同之處在于,具有三個(gè)作為振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2。因此,標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào),并省略結(jié)構(gòu)的說明。下面,以圖3的(a)所示的形狀和配置為例,對(duì)彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2進(jìn)行說明。如圖13所示,石英振動(dòng)片40分別具有三個(gè)圖1所示的彎曲振動(dòng)部1和基部2。并且,相鄰的基部2分別通過連接部39而接合。圖14的(a)是具有圖12的(a)的右側(cè)示出的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部 2,以及在圖12的(a)的左側(cè)示出的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的配置。圖14的(b)是具有三個(gè)圖12的(d)所示配置的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的配置。圖14的(c)是具有三個(gè)圖12的(b)所示配置的彎曲振動(dòng)部1、激勵(lì)電極3、4和基部2的配置。圖15是表示與圖14所示的彎曲振動(dòng)部1和基部2的配置相關(guān)的第4實(shí)施方式的變形例的圖。(變形例)圖15的(a)所示的石英振動(dòng)片40是將圖14的(a)所示配置的三個(gè)彎曲振動(dòng)部 1和基部2中的、中央的彎曲振動(dòng)部1和基部2旋轉(zhuǎn)180°后的配置。圖15的(b)所示的石英振動(dòng)片40是將圖14的(a)所示配置的三個(gè)彎曲振動(dòng)部 1和基部2中的、中央和右側(cè)的彎曲振動(dòng)部1和基部2分別旋轉(zhuǎn)180°后的配置。雖然圖15的(a)和圖15的(b)所示的石英振動(dòng)片40省略了激勵(lì)電極3、4的圖示,但是配置有圖14的(a) 圖14的(c)所示的激勵(lì)電極3、4。在第4實(shí)施方式中,使用圖3的(a)所示的彎曲振動(dòng)部1和基部2對(duì)石英振動(dòng)片 40進(jìn)行了說明,但不限于這種方式,也可以是使用圖3的(b)或者圖3的(c)所示的彎曲振動(dòng)部1和基部2的石英振動(dòng)片40。因此,根據(jù)第4實(shí)施方式,能夠發(fā)揮與上述實(shí)施方式相同的效果。(第5實(shí)施方式)下面,以石英振子為例,對(duì)第5實(shí)施方式的壓電振子進(jìn)行說明。第5實(shí)施方式的壓電振子是使用了第1 第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片的石英振子。因此,第5實(shí)施方式的壓電振子中使用的壓電振動(dòng)片的結(jié)構(gòu)與第1 第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片相同,因而標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào),并省略結(jié)構(gòu)的說明。下面,使用第2實(shí)施方式的石英振動(dòng)片20進(jìn)行說明。圖16是卸下蓋體,露出內(nèi)部結(jié)構(gòu)后的石英振子的概略平面圖。圖17是圖16的 X-X概略剖面圖,是配置蓋體示出的。如圖16和圖17所示,石英振子80將石英振動(dòng)片20收納在封裝31內(nèi)。具體地講, 石英振子80按照?qǐng)D17所示將石英振動(dòng)片20收納在封裝31內(nèi),封裝31包括第1基板34、 層壓在該第1基板34上的第2基板35和第3基板36。封裝31構(gòu)成作為絕緣基體的第1基板34、第2基板35和第3基板36。第2基板 35具有在封裝31內(nèi)延伸的延伸部35a。在延伸部3 形成有兩個(gè)電極部32。使用導(dǎo)電膏等將石英振動(dòng)片20的固定電極5和固定電極6固定在電極部32上并使其導(dǎo)通。在此,作為導(dǎo)電性粘接劑43,能夠使用在由預(yù)定的合成樹脂構(gòu)成的粘接劑成分中添加銀微粒等導(dǎo)電微粒二成的粘接劑。
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第1基板34、第2基板35和第3基板36利用絕緣材料形成,陶瓷比較適合。尤其是作為優(yōu)選的材料,選擇具有與石英振動(dòng)片20和蓋體37的熱膨脹系數(shù)一致或者極其接近的熱膨脹系數(shù)的材料,在本實(shí)施方式中,例如利用陶瓷的生坯料。生坯料例如是這樣得到的,將陶瓷粉末分散到預(yù)定的溶液中并添加粘接劑,將這樣生成的混合物成形為片狀的長(zhǎng)帶形狀,再將其剪切成預(yù)定的長(zhǎng)度。第1基板34、第2基板35和第3基板36能夠通過將成形為圖示形狀的生坯料進(jìn)行層壓、燒結(jié)而形成。在這種情況下,第1基板34是構(gòu)成封裝31的底部的基板,疊壓在第1 基板34上的第2基板35和第3基板36通過使上述的生坯料成為板狀,再去除內(nèi)部的材料使之成為框狀,由此形成圖17的內(nèi)部空間S,利用該內(nèi)部空間S來收納石英振動(dòng)片20。利用陶瓷、玻璃或者科瓦鐵鎳鈷合金等金屬形成的蓋體37,通過科瓦鐵鎳鈷合金環(huán)等接合部件或者密封部件47等接合在該封裝31上。由此,封裝31被氣密密封。在第1基板34上使用例如銀或鈀等導(dǎo)電膏或者鎢金屬等導(dǎo)電膏等形成所需要的導(dǎo)電圖案,然后進(jìn)行第1基板34、第2基板35和第3基板36的燒結(jié),然后依次鍍覆鎳和金或銀等,形成上述電極部32。如圖17所示,電極部32通過未圖示的導(dǎo)電圖案與在封裝31的底面露出的至少兩個(gè)安裝端子41連接。用于將該電極部32和安裝端子41連接的導(dǎo)電圖案,也可以形成于在形成封裝31時(shí)使用的城形固定器> 一〉3 > )(未圖示)的表面上,圍繞封裝 31的外表面,或者也可以通過貫通第1基板34和第2基板35的導(dǎo)電通孔等進(jìn)行連接。通過向兩個(gè)安裝端子41之間施加交流電壓,交流電流在固定電極5和固定電極6 之間流過(參照?qǐng)D5)。由此,石英振動(dòng)片20進(jìn)行在上述實(shí)施方式中利用實(shí)線箭頭和雙點(diǎn)劃線箭頭示出的彎曲振動(dòng)。因此,根據(jù)第5實(shí)施方式,能夠得到發(fā)揮與上述實(shí)施方式相同的效果的石英振子。(第6實(shí)施方式)下面,以石英振蕩器為例對(duì)第6實(shí)施方式的壓電器件進(jìn)行說明。第6實(shí)施方式的石英振蕩器是使用了第1 第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片的石英振蕩器。因此,第6實(shí)施方式的石英振蕩器中使用的壓電振動(dòng)片的結(jié)構(gòu)與第1 第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片相同,因而標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào),并省略結(jié)構(gòu)的說明。下面,使用第2實(shí)施方式的石英振動(dòng)片20進(jìn)行說明。并且,第5實(shí)施方式與第6實(shí)施方式的不同之處在于,第6實(shí)施方式的石英振蕩器在第5實(shí)施方式所示的石英振子上設(shè)置IC芯片,該IC芯片包括驅(qū)動(dòng)石英振子的驅(qū)動(dòng)電路。如圖18所示,在形成封裝31的第1基板34上表面形成有由金(Au)等構(gòu)成的內(nèi)部連接端子89。IC芯片87使用粘接劑等固定在形成封裝31的第1基板34的上表面上。 并且,在IC芯片87的上表面形成有由金等構(gòu)成的IC連接焊盤82。IC連接焊盤82通過金屬線88與內(nèi)部連接端子89連接。并且,內(nèi)部連接端子89經(jīng)由內(nèi)部布線,與形成于封裝31 外部的第1基板34的下表面的安裝端子41連接。另外,IC芯片87與內(nèi)部連接端子89的連接方法不僅可以采用基于金屬線88的方法,也可以采用基于倒裝片安裝的連接方法。因此,根據(jù)第6實(shí)施方式,能夠得到發(fā)揮與上述實(shí)施方式相同的效果的石英振蕩
ο并且,在第6實(shí)施方式中,以石英振蕩器為例對(duì)壓電器件進(jìn)行了說明,但不限于石
15英振蕩器,也可以是在IC芯片87上設(shè)置檢測(cè)電路的陀螺儀傳感器等。另外,能夠解決上述課題中的至少一部分課題的范圍內(nèi)的變形、改進(jìn)等,也包含于前述的實(shí)施方式中。例如,在上述的說明中,固定電極5與激勵(lì)電極3連接,固定電極6與激勵(lì)電極4 連接,但不限于這種方式,也可以是固定電極5與激勵(lì)電極4連接,固定電極6與激勵(lì)電極 3連接。并且,在Z-X概略剖面圖(圖3、圖6 圖9、圖12、圖14以及圖15)中,圖示了第 1槽部15和第2槽部16間隔相等或者對(duì)稱,但不限于這種方式,也可以是間隔不同,還可以是不對(duì)稱。彎曲振動(dòng)片的材料不限于石英,也可以是鉭酸鋰(LiTa03)、四硼酸鋰(Li2B407)、 鈮酸鋰(LiNb03)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氧化鋅(SiO)、氮化鋁(AlN)等壓電體、或者硅等半導(dǎo)體。并且,在附圖中,把第1面11、第2面12、作為第1主面的第3面13以及作為第2 主面的第4面14圖示為平面,但不限于平面,例如也可以是曲面、由兩個(gè)以上的平面或曲面形成的面,還可以是具有連接這些平面或者曲面的棱線的面。標(biāo)號(hào)說明1 彎曲振動(dòng)部;2 基部;3、4 激勵(lì)電極;5、6 固定電極;10 石英振動(dòng)片;11 第1 面;12 第2面;13 第3面;14 第4面;15 第1槽部;16 第2槽部;20A、20B 石英振動(dòng)片; 29 連接部;29A、29B 固定部;30 石英振動(dòng)片;40 石英振動(dòng)片;t 第3面與第4面之間的距離;dl 第1槽部的第1深度;d2 第2槽部的第2深度;d3、d4、d5、d6 :深度。
權(quán)利要求
1.一種彎曲振動(dòng)片,其特征在于,所述彎曲振動(dòng)片具有基部和從所述基部起延伸的振動(dòng)部,所述振動(dòng)部具有彼此相對(duì)的第1主面和第2主面、形成于所述第1主面的第1槽部、以及形成于所述第2主面的第2槽部,在從所述第1主面的法線方向觀察的平面圖中,所述第1槽部和所述第2槽部沿與所述延伸的方向垂直的方向排列,所述第1槽部的第1深度和所述第2槽部的第2深度小于所述第1主面與所述第2主面之間的所述法線方向的距離,而且,所述第1深度與所述第2深度之和大于所述距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲振動(dòng)片,其特征在于,所述振動(dòng)部具有將所述第1主面和所述第2主面連接且彼此相對(duì)的第3主面和第4主所述第3主面和所述第4主面存在以下關(guān)系通過所述振動(dòng)部的彎曲振動(dòng),在所述第3 主面伸展的情況下所述第4主面收縮,在所述第3主面收縮的情況下所述第4主面伸展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲振動(dòng)片,其特征在于,所述第1槽部和所述第2槽部從所述振動(dòng)部一直形成到所述基部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的彎曲振動(dòng)片,其特征在于,設(shè)所述振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)頻率為f,設(shè)圓周率為η,設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的振動(dòng)方向的熱傳導(dǎo)率為k, 設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的質(zhì)量密度為P,設(shè)所述振動(dòng)部使用的材料的熱容量為Cp,設(shè)所述振動(dòng)部的振動(dòng)方向的寬度為a,在設(shè)fm = π k/ (2 P Cpa2)時(shí),0. 09 < f/fm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的彎曲振動(dòng)片,其特征在于,所述第1槽部和所述第2槽部從與所述基部相距所述彎曲振動(dòng)部的延伸方向的長(zhǎng)度的一半處起配置在基部側(cè)。
6.一種使用了權(quán)利要求1所述的彎曲振動(dòng)片的彎曲振子,其特征在于,該彎曲振子具有所述彎曲振動(dòng)片;以及收納所述彎曲振動(dòng)片的封裝,所述彎曲振動(dòng)片被氣密密封在所述封裝內(nèi)。
7.一種使用了權(quán)利要求1所述的彎曲振動(dòng)片的壓電器件,其特征在于,該壓電器件具有所述彎曲振動(dòng)片;IC芯片,其驅(qū)動(dòng)所述彎曲振子;以及封裝,其收納所述彎曲振動(dòng)片和所述IC芯片, 所述彎曲振動(dòng)片和所述IC芯片被氣密密封在所述封裝內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明抑制起因于熱彈性效應(yīng)的Q值劣化。第1槽部(15)的第1深度(d1)和第2槽部(16)的第2深度(d2)小于包括第3面(13)的面與包括第4面(14)的面之間的距離,因而第1槽部(15)和第2槽部(16)不會(huì)貫通包括第3面(13)的面與包括第4面(14)的面之間。并且,第1槽部(15)的第1深度(d1)與第2槽部(16)的第2深度(d2)之和大于第3面(13)與第4面(14)之間的距離,因而第1伸縮部(17)(第1面(11))與第2伸縮部(18)(第2面(12))之間的熱移動(dòng)路徑不會(huì)形成為直線。這樣,能夠使第1伸縮部(17)(第1面(11))與第2伸縮部(18)(第2面(12))之間的熱移動(dòng)路徑在第1槽部(15)和第2槽部(16)中迂回而變長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H01L41/187GK102197592SQ20098014207
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者古畑誠(chéng), 山崎隆, 舟川剛夫 申請(qǐng)人:愛普生拓優(yōu)科夢(mèng)株式會(huì)社, 精工愛普生株式會(huì)社