專利名稱：振動(dòng)片、振子、振蕩器以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)片、具有該振動(dòng)片的振子、振蕩器以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，作為振動(dòng)片，公知有如下的壓電振動(dòng)片(以下稱作振動(dòng)片)，該壓電振動(dòng)片包含基部和從基部延伸的臂部、以及被臂部的長度方向的第I區(qū)間支承的激勵(lì)部，激勵(lì)部具有壓電膜和夾著壓電膜的一對電極膜(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I日本特開2009-239860號(hào)公報(bào)上述專利文獻(xiàn)I的振動(dòng)片是如下結(jié)構(gòu)激勵(lì)部(以下稱作激勵(lì)電極)的壓電膜進(jìn) 行伸縮，由此使臂部(以下稱作振動(dòng)臂)在厚度方向上彎曲振動(dòng)。相比于振動(dòng)臂單體的狀態(tài)，上述那樣的振動(dòng)片的Q值(表現(xiàn)振動(dòng)狀態(tài)的無因次數(shù)，且該值越大，表示振動(dòng)越穩(wěn)定)由于設(shè)置激勵(lì)電極而降低。在上述那樣的振動(dòng)片的激勵(lì)電極中，作為夾著壓電膜的一對電極膜，大多使用Ti (鈦)/Au(金)的膜(在基底層中層疊有Ti、在上層中層疊有Au的膜)。但是，根據(jù)發(fā)明人的分析，在激勵(lì)電極的一對電極膜使用Ti/Au的結(jié)構(gòu)中，存在Q值的下降程度較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例I]本應(yīng)用例的振動(dòng)片的特征在于，該振動(dòng)片具有基材，其具有基部、和從所述基部延伸的振動(dòng)臂；第I電極，其設(shè)置在所述振動(dòng)臂上；第2電極，其設(shè)置在所述第I電極的上方；以及壓電體，其配置在所述第I電極和所述第2電極之間，所述第I電極和所述第2電極中的至少一方的材料采用了 ΙΤ0。由此，振動(dòng)片在設(shè)置在振動(dòng)臂上的第I電極和第2電極(相當(dāng)于ー對電極膜)的至少一方中采用了 ITO(Indium Tin Oxide :在氧化銦中添加百分之幾的氧化錫后的化合物)，因此能夠利用ITO的特性來抑制Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技術(shù)能夠提高Q值。這依據(jù)發(fā)明人根據(jù)基于實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果等而得到的見解。[應(yīng)用例2]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選在所述第I電極和所述壓電體之間具有絕緣體。由此，振動(dòng)片在第I電極和壓電體(相當(dāng)于壓電膜)之間具有絕緣體，因此由于絕緣體，例如壓電體的極化時(shí)的取向性得到了提高等，進(jìn)ー步抑制Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技術(shù)能夠使Q值得到飛躍性提高。另外，絕緣體優(yōu)選為無定形(非晶質(zhì))狀態(tài)。[應(yīng)用例3]在上述應(yīng)用例2的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述絕緣體的材料采用Si02。由此，振動(dòng)片在絕緣體中采用SiO2 (ニ氧化硅)，因此，利用SiO2，例如使壓電體的極化時(shí)的取向性得到提高等，進(jìn)ー步抑制Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技術(shù)能夠使Q值得到飛躍性提高。
[應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述壓電體的材料采用ZnO。由此，振動(dòng)片在壓電體中采用了 Ζη0(氧化鋅)，因此由于其取向性較高而使施加電場時(shí)的伸縮性優(yōu)異，能夠使基材高效地進(jìn)行彎曲振動(dòng)。[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述基材的材料采用石英。由此，振動(dòng)片在基材中采用了石英，因此，由于石英的特性而使加工性優(yōu)異，并且能夠與周圍的溫度變化無關(guān)地進(jìn)行穩(wěn)定的振動(dòng)。[應(yīng)用例6]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述基材的材料采用硅。由此，振動(dòng)片在基材中采用了硅，因此由于其特性，能夠使與Q值相關(guān)的潛在性能(例如，基材單體中的Q值)與石英相比得到進(jìn)一步提尚。[應(yīng)用例7]本應(yīng)用例的振子的特征在干，該振子具有上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片；以及收納所述振動(dòng)片的封裝。由此，振子具有上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片；以及收納所述振動(dòng)片的封裝，因此能夠提供起到上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的效果的振子。[應(yīng)用例8]本應(yīng)用例的振蕩器的特征在干，該振蕩器具有上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片；以及使所述振動(dòng)片振湯的振湯電路。由此，振蕩器具有上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片；以及使所述振動(dòng)片振蕩的振蕩電路，因此能夠提供起到上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的效果的振蕩器。[應(yīng)用例9]本應(yīng)用例的電子設(shè)備的特征在于，該電子設(shè)備具有上述任意一個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片。由此，電子設(shè)備具有上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的振動(dòng)片，因此能夠提供起到上述任意ー個(gè)應(yīng)用例所述的效果的電子設(shè)備。


圖I是示出第I實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是平面圖，(b)是(a)的A-A線處的剖視圖。圖2是圖I (a)的B-B線處的剖視圖以及各激勵(lì)電極的布線圖。圖3是示出了石英振動(dòng)片中的激勵(lì)電極的各結(jié)構(gòu)要素的材料與Q值之間的關(guān)系的圖。圖4是示出第2實(shí)施方式的石英振子的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是從蓋(蓋體)側(cè)俯視到的平面圖，(b)是(a)的C-C線處的剖視圖。圖5是示出第3實(shí)施方式的石英振蕩器的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是從蓋側(cè)俯視到的平面圖，(b)是(a)的C-C線處的剖視圖。圖6是示出第4實(shí)施方式的移動(dòng)電話的示意立體圖。標(biāo)號(hào)說明I :作為振動(dòng)片的石英振動(dòng)片；5 :作為振子的石英振子；6 :作為振蕩器的石英振蕩器；10 :基部；IOaUOb :主面；10c、10d :固定部;lla、llb、llc :振動(dòng)臂;12a、12b、12c :激勵(lì)電極；12al、12bl、12cl :第I電極；12a2、12b2、12c2 :第2電極；13 :壓電體；14 :絕緣體；18a、18b :連接電極；20 :封裝；21 :封裝底座；22 :蓋;23 :內(nèi)底面;23a :內(nèi)部連接端子;24、25 :內(nèi)部端子；26 :外底面；27、28 :外部端子；29 :接合部件；30 :粘接劑；31 :金屬線；40 :作為振蕩電路的IC芯片；41 :金屬線；700 :作為電子設(shè)備的移動(dòng)電話；701 :液晶顯不裝置；702 :操作按鈕；703 :受話器；704 :送話器。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明使本發(fā)明具體 化的實(shí)施方式。(第I實(shí)施方式)此處，作為振動(dòng)片的一例，對使用石英作為基材的石英振動(dòng)片進(jìn)行說明。圖I是示出第I實(shí)施方式的石英振動(dòng)片的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖I (a)是平面圖，圖1(b)是圖1(a)的A-A線處的剖視圖。另外，省略各布線，各結(jié)構(gòu)要素的尺寸比率與實(shí)際不同。圖2是圖1(a)的B-B線處的剖視圖以及各激勵(lì)電極的布線圖。如圖I所示，石英振動(dòng)片I作為基材具有基部10、和從基部10起在石英晶軸的Y軸方向上延伸的3個(gè)振動(dòng)臂lla、llb、llc。在本實(shí)施方式中，在3個(gè)振動(dòng)臂lla、llb、llc和基部10中使用了 Z板的石英基板。振動(dòng)臂11a、lib、Ilc形成為大致棱柱狀，在平面視圖中，排列在與Y軸方向垂直的石英晶軸的X軸方向上，并且在沿著由Y軸方向和X軸方向確定的平面(XY平面)的主面IOaUOb中的至少一方上(此處是在主面IOa上)，設(shè)置有激勵(lì)電極12a、12b、12c。振動(dòng)臂11a、lib、Ilc通過激勵(lì)電極12a、12b、12c，在與主面IOa垂直的石英晶軸的Z軸方向(圖1(b)的箭頭方向)上進(jìn)行彎曲振動(dòng)(面外振動(dòng)在不沿著主面IOa的方向上的振動(dòng))。激勵(lì)電極12a、12b、12c是具有以下部件的層疊結(jié)構(gòu)設(shè)置在主面IOa側(cè)的第I電極 12al、12bl、12cl ;設(shè)置在第 I 電極 12al、12bl、12cl 的上方的第 2 電極 12a2、12b2、12c2 ；配置在第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2之間的壓電體13 ;以及配置在第I電極12al、12bl、12cl和壓電體13之間的絕緣體14。在激勵(lì)電極12a、12b、12c 的第 I 電極 12al、12bl、12cl 和第 2 電極 12a2、12b2、12c2中，采用了包含ITO的膜，在壓電體13中，采用了包含ZnO的壓電性較高(取向性高)的壓電材料的膜。此外，在絕緣體14中,采用了包含無定形(amorphous)狀態(tài)的SiO2的膜。另外，第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2也可以在任意一方中采用包含ITO的膜，在另一方中采用包含其它材料(例如Ti/Au、Cr (鉻)/Au等)的膜。此外，也可以在壓電體13中，采用包含結(jié)晶構(gòu)造與ZnO相同的AlN(氮化鋁)的壓電材料。另外，激勵(lì)電極12a、12b、12c優(yōu)選從振動(dòng)臂11a、lib、Ilc的根部(與基部10的邊界部分)起向前端部延伸，并以振動(dòng)臂I la、I lb、I Ic的整個(gè)長度(從Y軸方向的根部到前端的長度)的一半左右的長度進(jìn)行設(shè)置。另外，如圖1(b)所示，基部10的Z軸方向的厚度形成得比振動(dòng)臂lla、llb、llc的
Z軸方向的厚度厚。此外，在圖1(a)中，如雙點(diǎn)劃線所示，在基部10的X軸方向的兩端部的主面IOb偵牝設(shè)置有固定部10c、10d，該固定部10c、10d是用于固定于封裝等外部部件上的固定區(qū)域。另外，優(yōu)選的是，固定部10c、IOd在Y軸方向上設(shè)置在基部10的與振動(dòng)臂11a、lib、Ilc側(cè)相反一側(cè)的端部上。另外，石英振動(dòng)片I的各結(jié)構(gòu)要素通過使用了光刻技術(shù)的蝕刻來形成。此處，在激勵(lì)電極12a、12b、12c的第I電極12al、12bl、12cl中，采用了包含ITO的膜(以下稱作ITO膜具有透光性)。因此，關(guān)于石英振動(dòng)片1，用于對抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖的曝光時(shí)的從振動(dòng)臂lla、llb、llc的主面IOa側(cè)照射的照射光透過在主面IOa側(cè)通過濺射等形成的ITO膜。所透過的照射光在與ITO膜同樣具有透光性的振動(dòng)臂11a、lib、Ilc的主面IOb側(cè)的未圖示的傾斜面上進(jìn)行反射，有可能從主面IOb側(cè)照射到抗蝕劑的非曝光部分(在形成第I電極12al、12bl、12cl時(shí)不能被曝光的部分)。針對該問題，石英振動(dòng)片I被設(shè)計(jì)成，在制造過程中通過在作為第I電極12al、12bl、12cl的ITO膜的設(shè)置有絕緣體14的ー側(cè)，重疊形成Mo (鑰)膜或Au膜，由此截?cái)嗾丈涔獾耐干?，從而抗蝕劑被正常構(gòu)圖，第I電極12al、12bl、12cl形成為預(yù)定形狀。另外，石英振動(dòng)片I通過使用Mo膜或Au膜作為截?cái)嗾丈涔獾耐干涞哪?以下稱作遮光膜)，由此在進(jìn)行使用了堿性的顯影液的顯影時(shí)，避免了在使用Al (鋁)膜作為遮光膜時(shí)顯著產(chǎn)生的ITO膜的電蝕。此處，對石英振動(dòng)片I的動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖2所示，石英振動(dòng)片I的激勵(lì)電極12a、12b、12c的第I電極12al、12bl、12cl及第2電極12a2、12b2、12c2通過交叉布線與交流電源連接，被施加作為驅(qū)動(dòng)電壓的交變電壓。具體而言，振動(dòng)臂Ila的第I電極12al、振動(dòng)臂Ilb的第2電極12b2、振動(dòng)臂Ilc的第I電極12cl被連接成相同電位，振動(dòng)臂Ila的第2電極12a2、振動(dòng)臂Ilb的第I電極12bl、振動(dòng)臂Ilc的第2電極12c2被連接成相同電位。在該狀態(tài)下，對第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2之間施加交變電壓時(shí)，在第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2之間產(chǎn)生電場，由于逆壓電效應(yīng)，在壓電體13中產(chǎn)生變形，壓電體13在Y軸方向上伸縮。石英振動(dòng)片I構(gòu)成為，通過上述交叉布線將在激勵(lì)電極12a、12c中產(chǎn)生的電場的方向與在激勵(lì)電極12b中產(chǎn)生的電場的方向相互設(shè)為相反方向，在振動(dòng)臂IlaUlc與振動(dòng)臂Ilb之間，壓電體13的伸縮是相反的。具體而言，在振動(dòng)臂IlaUlc的壓電體13拉伸時(shí)，振動(dòng)臂Ilb的壓電體13收縮，在振動(dòng)臂IlaUlc的壓電體13收縮時(shí)，振動(dòng)臂Ilb的壓電體13拉伸。通過壓電體13的這種伸縮，在石英振動(dòng)片I中，在交變電壓為ー個(gè)電位時(shí)振動(dòng)臂lla、llb、llc在實(shí)線箭頭的方向上彎曲，在交變電壓為另ー個(gè)電位時(shí)振動(dòng)臂lla、llb、llc在虛線箭頭的方向上彎曲。通過重復(fù)該過程，石英振動(dòng)片I的振動(dòng)臂11a、lib、Ilc在Z軸方向上進(jìn)行彎曲振動(dòng)(面外振動(dòng))。此時(shí)，相鄰的振動(dòng)臂(此處為Ila和IlbUlb和lie)相互在相反方向上(以反相)進(jìn)行彎曲振動(dòng)。 如上所述，本實(shí)施方式的石英振動(dòng)片I在設(shè)置在振動(dòng)臂I la、I lb、I Ic上的激勵(lì)電極 12a、12b、12c 的第 I 電極 12al、12bl、12cl 和第 2 電極 12a2、12b2、12c2 中采用了 ITO，因此能夠通過ITO的特性來抑制Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技術(shù)，能夠提高Q值。這依據(jù)發(fā)明人根據(jù)實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果等而得到的見解(具體將后述)。此外，在石英振動(dòng)片I中，激勵(lì)電極12a、12b、12c在第I電極12al、12bl、12cl和壓電體13之間具有絕緣體14，因此通過絕緣體14，例如壓電體13的極化時(shí)的取向性得到提高等，進(jìn)ー步抑制了 Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技術(shù)，能夠使Q值飛躍性地提聞。此外，石英振動(dòng)片I在絕緣體14中采用了 SiO2，通過SiO2的特性，例如壓電體13的極化時(shí)的取向性得到提高等，進(jìn)ー步抑制了 Q值的降低，相對于使用Ti/Au的現(xiàn)有技木，能夠使Q值飛躍性地提高。此外，石英振動(dòng)片I在絕緣體14中采用了 SiO2，例如SiO2具有的溫度特性、和采用了 ITO的第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2具有的溫度特性相互抵消，由此能夠抑制溫度變化弓I起的頻率的變動(dòng)。此外，石英振動(dòng)片I在壓電體13中采用了 ZnO，因此，由于其取向性較高，所以施加電場時(shí)的伸縮性優(yōu)異，能夠使振動(dòng)臂11a、lib、Ilc高效地進(jìn)行彎曲振動(dòng)。 使用附圖來說明上述情況。圖3是示出石英振動(dòng)片中的激勵(lì)電極的各結(jié)構(gòu)要素的材料與Q值之間的關(guān)系的圖。另外，圖3是對發(fā)明人基于采用了樣品的實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果進(jìn)行總結(jié)而得的圖。圖3的各樣品是外形尺寸共同、僅激勵(lì)電極的各結(jié)構(gòu)要素的材料不同的結(jié)構(gòu)。此夕卜，所記載的Q值例如使用了如下數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是根據(jù)激光多普勒振動(dòng)計(jì)等頻率測量器對各樣品的頻率測量值而導(dǎo)出的。另外，在圖3中，為了方便起見，將絕緣體14設(shè)為絕緣體A，將設(shè)置在壓電體13與第2電極12a2、12b2、12c2之間的絕緣體(在本實(shí)施方式的樣品中沒有采用)設(shè)為絕緣體B0此外，在圖3中，用〇(良)、 (優(yōu)良)這兩個(gè)等級(jí)表示各樣品的相對于以往構(gòu)造品(No. I)的Q值提高程度的比較判定結(jié)果。如圖3所示，基于No. I的現(xiàn)有技術(shù)的以往構(gòu)造品的Q值為2500。另ー方面，No. 2的本實(shí)施方式樣品的Q值為9000，因此可知相對于在第I電極12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2中采用了 Ti/Au的以往構(gòu)造品，Q值得到了飛
躍性提尚。此外，No. 3的在本實(shí)施方式樣品中增加絕緣體B后的變形例I的樣品的Q值為9000，因此可知即使在壓電體13與第2電極12a2、12b2、12c2之間增加絕緣體B，相對于本實(shí)施方式樣品，也不能期待Q值的進(jìn)一步提尚。此外，No. 4的將本實(shí)施方式樣品的第2電極12a2、12b2、12c2變?yōu)镃r/Au膜(在基底層中層疊有Cr、在上層中層疊有Au的膜)的變形例2的樣品的Q值為9000，因此可知本實(shí)施方式樣品的第2電極12a2、12b2、12c2也可以不是ITO膜。此外，No. 5的從本實(shí)施方式樣品去除絕緣體14(絕緣體A)后的變形例3的樣品的Q值為3500，因此可知雖然Q值相對于以往構(gòu)造品得到了提高，但是為了 Q值的進(jìn)ー步提高，不可缺少絕緣體14。
此外，No. 6的從本實(shí)施方式樣品去除絕緣體14(絕緣體A)、并增加絕緣體B后的變形例4的樣品的Q值為3500，因此可知雖然Q值相對于以往構(gòu)造品得到了提高，但是即使從本實(shí)施方式樣品去除絕緣體14、并在壓電體13與第2電極12a2、12b2、12c2之間增加絕緣體B,也不能期待Q值的進(jìn)一步提尚。即，可以說重新證實(shí)了為了 Q值的進(jìn)ー步提高,在第I電極12al、12bl、12cl與壓電體13之間不可缺少絕緣體14。此外，No. 7的將本實(shí)施方式樣品的第I電極12al、12bl、12cl改變?yōu)楝F(xiàn)有技術(shù)的Ti/Au膜、去除絕緣體14 (絕緣體A)、并增加絕緣體B后的變形例5的樣品的Q值為3500，因此可知通過僅將以往構(gòu)造品的第2電極12a2、12b2、12c2變更為ITO膜，Q值相比于以往構(gòu)造品得到了提聞。根據(jù)No. 4、No. 7的結(jié)果，可以說證實(shí)了以下情況石英振動(dòng)片通過將第I電極 12al、12bl、12cl和第2電極12a2、12b2、12c2中的至少一方設(shè)為ITO膜，Q值相比于以往構(gòu)造品得到了提聞。如上所述，根據(jù)發(fā)明人基于采用了樣品的實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果，可以證實(shí)本實(shí)施方式的石英振動(dòng)片I和各變形例的石英振動(dòng)片的Q值相對于以往構(gòu)造的石英振動(dòng)片均實(shí)現(xiàn)了提聞。此外，石英振動(dòng)片I在基部10的X軸方向的兩端部設(shè)置有固定部10c、10d，因此，與固定部10c、10d設(shè)置在其它部分的情況相比，能夠增長從振動(dòng)臂lla、llb、llc到基部10的固定部10c、10d的路徑。其結(jié)果，與固定部10c、10d設(shè)置在其它部分的情況(例如固定部10c、10d設(shè)置在振動(dòng)臂lla、llb、llc的附近的情況)相比，石英振動(dòng)片I的將基部10的固定部10c、10d固定到外部部件時(shí)的經(jīng)由固定部10c、10d泄漏到外部部件的振動(dòng)能量減少，因此能夠抑制Q值的降低。此外，石英振動(dòng)片I在基材中采用了石英，因此由于石英的特性而使加工性優(yōu)異，并且能夠與周圍的溫度變化無關(guān)地進(jìn)行穩(wěn)定的振動(dòng)。(其它變形例)此處，對第I實(shí)施方式的其它變形例進(jìn)行說明。在第I實(shí)施方式中，針對在基材中采用了石英的石英振動(dòng)片進(jìn)行了說明，但是振動(dòng)片也可以是在基材中采用了硅的硅振動(dòng)片。硅振動(dòng)片的結(jié)構(gòu)與圖I、圖2所示的石英振動(dòng)片I的結(jié)構(gòu)基本相同，與石英振動(dòng)片I相比,基材的材質(zhì)(材料)不同。硅振動(dòng)片與石英振動(dòng)片I同樣，能夠組合圖3所示的激勵(lì)電極的各結(jié)構(gòu)要素。另外，優(yōu)選的是，在硅是例如摻入了磷、硼等雜質(zhì)的單晶硅、多晶硅等低阻抗硅的情況下，硅振動(dòng)片在圖I、圖2所示的振動(dòng)臂I la、I lb、I Ic的主面10a、與第I電極12al、12bl、12cl之間設(shè)置采用了 SiO2的絕緣膜(絕緣體)。由此，硅振動(dòng)片能夠可靠進(jìn)行振動(dòng)臂11a、lib、Ilc與第I電極12al、12bl、12cl之間的絕緣分離。如上所述，硅振動(dòng)片在基材中采用了硅，因此由于硅的特性，能夠使與Q值相關(guān)的潛在性能與石英振動(dòng)片I相比得到進(jìn)ー步提高(例如，能夠使基材單體中的Q值成為石英的10倍左右)。并且，發(fā)明人確認(rèn)到硅振動(dòng)片中的Q值劣化的抑制效果與石英振動(dòng)片I相同。另外，硅振動(dòng)片在基材中采用了硅(非透光性材料)，因此不需要在石英振動(dòng)片I中不可缺少的、用于避免在形成第I電極12al、12bl、12cl時(shí)的不必要曝光的遮光膜。由此，與石央振動(dòng)片I相比，娃振動(dòng)片能夠提聞制造時(shí)的生廣性。另外，在振動(dòng)片的基材中，也可以使用這樣的材料該材料是石英、硅以外的材料，且Q值與石英、硅為相同程度。(第2實(shí)施方式)接著，對作為具有在上述第I實(shí)施方式中敘述的石英振動(dòng)片的振子的石英振子進(jìn)行說明。圖4是示出第2實(shí)施方式的石英振子的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4(a)是從蓋(蓋體)側(cè)俯視到的平面圖，圖4(b)是圖4(a)的C-C線處的剖視圖。另外，在平面圖中省略了蓋。此外，省略了各布線。另外，對于與上述第I實(shí)施方式相同的部分，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明，以與上述第I實(shí)施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。如圖4所示，石英振子5具有在上述第I實(shí)施方式中敘述的石英振動(dòng)片I或各變形例的石英振動(dòng)片中的任意ー個(gè)(此處為石英振動(dòng)片I)、和收納石英振動(dòng)片I的封裝20。封裝20形成為大致長方體形狀，并具有封裝底座21，其平面形狀為大致矩形且具有凹部；以及平面形狀為大致矩形且平板狀的蓋22，其覆蓋封裝底座21的凹部。在封裝底座21中，采用了對陶瓷生片進(jìn)行成型、層疊并燒制成的氧化鋁質(zhì)燒結(jié)體、石英、玻璃、硅等。在蓋22中，采用了與封裝底座21相同的材料，或者可伐合金(kovar)、42合金(42alloy)、不銹鋼等金屬。在封裝底座21中，在內(nèi)底面(凹部的內(nèi)側(cè)底面)23上設(shè)置有內(nèi)部端子24、25。內(nèi)部端子24、25在設(shè)置于石英振動(dòng)片I的基部10上的連接電極18a、18b附近的位置處形成為大致矩形形狀。連接電極18a、18b通過未圖示的布線，與石英振動(dòng)片I的各激勵(lì)電極(12b等)的第I電極(12bl等)以及第2電極(12b2等)連接。例如，在圖2的布線中，交流電源的一方側(cè)的布線與連接電極18a連接，另一方側(cè)的布線與連接電極18b連接。在封裝底座21的外底面(內(nèi)底面23的相反側(cè)的面、外側(cè)的底面)26上形成有在安裝到電子設(shè)備等的外部部件時(shí)使用的ー對外部端子27、28。外部端子27、28通過未圖示的內(nèi)部布線與內(nèi)部端子24、25連接。例如，外部端子27與內(nèi)部端子24連接，外部端子28與內(nèi)部端子25連接。內(nèi)部端子24、25和外部端子27、28由金屬膜構(gòu)成，該金屬膜是利用電鍍等方法在W(鎢)、Mo等的金屬化的層上層疊了 Ni (鎳)、Au等的各覆膜而成的。在石英振子5中，石英振動(dòng)片I的基部10的固定部10c、IOd經(jīng)由環(huán)氧類(ヱポキシ系)、硅酮類(シリコーン系)、聚酰亞胺類(ポリィミド系)等的粘接劑30，被固定在封裝底座21的內(nèi)底面23上。并且,在石英振子5中，石英振動(dòng)片I的連接電極18a、18b通過Au、Al等的金屬線、31與內(nèi)部端子24、25連接。在石英振子5中，在石英振動(dòng)片I與封裝底座21的內(nèi)部端子24、25連接的狀態(tài)下，封裝底座21的凹部由蓋22覆蓋，封裝底座21和蓋22用密封環(huán)、低熔點(diǎn)玻璃、粘接劑等接合部件29接合，由此對封裝20的內(nèi)部進(jìn)行氣密密封。另外，封裝20的內(nèi)部成為減壓狀態(tài)(真空度高的狀態(tài))，或填充有氮、氦、氬等惰性氣體的狀態(tài)。 另外，封裝也可以由平板狀的封裝底座和具有凹部的蓋等構(gòu)成。此外，封裝也可以在封裝底座和蓋的兩方中都具有凹部。此外，也可以在固定部10c、10d以外的部分，例如包含連接固定部IOc與固定部IOd的直線的中心的部分的I個(gè)部位固定石英振動(dòng)片I的基部10，來替代固定部10c、10d。由此，石英振動(dòng)片I在I個(gè)部位進(jìn)行固定，由此能夠抑制由于在固定部上產(chǎn)生的熱應(yīng)カ引起的基部10的變形。在石英振子5中，石英振動(dòng)片I的各振動(dòng)臂(Ilb等)利用經(jīng)由外部端子27、28、內(nèi)部端子24、25、金屬線31、連接電極18a、18b而施加給激勵(lì)電極(12b等)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(交變電壓)，以預(yù)定頻率(例如大約32KHz)在厚度方向(圖4(b)的箭頭方向)上振蕩(共振)。如上所述，第2實(shí)施方式的石英振子5具有石英振動(dòng)片1，因此能夠提供起到上述第I實(shí)施方式所記載的效果的振子(例如能夠抑制Q值降低，相對于現(xiàn)有技術(shù)提高Q值的振子)。另外，石英振子5在具有各變形例的石英振動(dòng)片來替代石英振動(dòng)片I的情況下，也能夠提供起到與上述同樣的效果的振子。此外，石英振子5在具有其它變形例的硅振動(dòng)片來替代石英振動(dòng)片I的情況(此時(shí)，石英振子5為硅振子)下，也能夠提供起到與上述同樣的效果的振子。(第3實(shí)施方式)接著，對作為具有在上述弟I實(shí)施方式中敘述的石央振動(dòng)片的振湯器的石央振湯器進(jìn)行說明。圖5是示出第3實(shí)施方式的石英振蕩器的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5(a)是從蓋側(cè)俯視到的平面圖，圖5(b)是圖5(a)的C-C線處的剖視圖。另外，在平面圖中省略了蓋以及一部分結(jié)構(gòu)要素。此外，省略了各布線。另外，對于與上述第I實(shí)施方式及第2實(shí)施方式相同的部分,標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明，以與上述第I實(shí)施方式及第2實(shí)施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。如圖5所示，石英振蕩器6具有在上述第I實(shí)施方式中敘述的石英振動(dòng)片I或各變形例的石英振動(dòng)片中的任意ー個(gè)(此處為石英振動(dòng)片I)、作為使石英振動(dòng)片I振蕩的振蕩電路的IC芯片40、和收納石英振動(dòng)片I及IC芯片40的封裝20。在封裝底座21的內(nèi)底面23上設(shè)置有內(nèi)部連接端子23a。內(nèi)置振蕩電路的IC芯片40使用未圖不的粘接劑等固定在封裝底座21的內(nèi)底面23上。IC芯片40的未圖示的連接焊盤通過Au、Al等的金屬線41與內(nèi)部連接端子23a連接。
內(nèi)部連接端子23a由金屬膜構(gòu)成，該金屬膜是利用電鍍等在W、Mo等的金屬化的層上層疊了 Ni、Au等的各覆膜而成的，內(nèi)部連接端子23a經(jīng)由未圖示的內(nèi)部布線，與封裝20的外部端子27、28及內(nèi)部端子24、25等連接。另外，在IC芯片40的連接焊盤與內(nèi)部連接端子23a的連接中，除了基于使用了金屬線41的線接合(wire bonding)的連接 方法以外，也可以使用基于使IC芯片40反轉(zhuǎn)的倒裝安裝的連接方法等。在石英振蕩器6中，石英振動(dòng)片I的各振動(dòng)臂(Ilb等)通過從IC芯片40經(jīng)由內(nèi)部連接端子23a、內(nèi)部端子24、25、金屬線31、連接電極18a、18b施加到激勵(lì)電極(12b等)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以預(yù)定頻率(例如大約32KHz)振蕩(共振)。并且，石英振蕩器6經(jīng)由IC芯片40、內(nèi)部連接端子23a、外部端子27、28等將伴隨該振蕩而產(chǎn)生的振蕩信號(hào)輸出到外部。如上所述，第3實(shí)施方式的石英振蕩器6具有石英振動(dòng)片1，因此能夠提供起到上述第I實(shí)施方式所記載的效果的振蕩器(例如能夠抑制Q值降低，相對于現(xiàn)有技術(shù)提高Q值的振蕩器)。另外，石英振蕩器6在具有各變形例的石英振動(dòng)片來替代石英振動(dòng)片I的情況下，也能夠提供起到與上述同樣的效果的振蕩器。另外，石英振蕩器6在具有其它變形例的硅振動(dòng)片來替代石英振動(dòng)片I的情況(此時(shí)，石英振蕩器6為硅振蕩器)下，也能夠提供起到與上述同樣的效果的振蕩器。另外，石英振蕩器6 (硅振蕩器)也可以設(shè)為不將IC芯片40內(nèi)置在封裝20中、而采用外置的結(jié)構(gòu)的模塊構(gòu)造(例如在ー個(gè)基板上獨(dú)立安裝有石英振子(硅振子)和IC芯片的構(gòu)造)。(第4實(shí)施方式)接著，對作為具有在上述第I實(shí)施方式中敘述的石英振動(dòng)片的電子設(shè)備的移動(dòng)電話進(jìn)行說明。圖6是示出第4實(shí)施方式的移動(dòng)電話的示意立體圖。圖6所示的移動(dòng)電話700具有在上述第I實(shí)施方式中敘述的石英振動(dòng)片I作為基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩源等，還構(gòu)成為具有液晶顯示裝置701、多個(gè)操作按鈕702、受話器703和送話器704。另外，移動(dòng)電話700也可以具有各變形例的石英振動(dòng)片或其它變形例的硅振動(dòng)片來替代石英振動(dòng)片I。上述石英振動(dòng)片I、各變形例的石英振動(dòng)片、和其它變形例的硅振動(dòng)片中的任意ー個(gè)不限于上述移動(dòng)電話，還適于用作以下設(shè)備等的基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩源等電子書、個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)、車載導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本、計(jì)算器、文字處理器、工作站、視頻電話、POS終端、具有觸摸面板的設(shè)備，在任意一種情況下，都能夠提供起到在上述實(shí)施方式和變形例中說明的效果的電子設(shè)備。另外，在作為石英振動(dòng)片I基材的石英中，能夠采用從石英的原礦石等以預(yù)定角度切割出的例如Z切板、X切板等。另外，在采用了 Z切板的情況下，蝕刻加工由于其特性變得容易，在采用了 X切板的情況下，溫度-頻率特性由于其特性變得良好。此外，振動(dòng)片的振動(dòng)方向不限于Z軸方向(厚度方向)，例如也可以通過在振動(dòng)臂的側(cè)面(連接主面彼此的面)設(shè)置激勵(lì)電極，而設(shè)為X軸方向(沿著主面的方向)(該方向的彎曲振動(dòng)被稱作面內(nèi)振動(dòng))。此外，振動(dòng)片的振動(dòng)臂的數(shù)量不限于3個(gè)，也可以是I個(gè)、2個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、η個(gè)(η 為6以上的自然數(shù))。另外，振動(dòng)片的基部厚度也可以與振動(dòng)臂設(shè)為相同厚度。由此，振動(dòng)片為平板狀，因此制造各易。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)片，其特征在于，該振動(dòng)片具有 基材，其具有基部、和從所述基部延伸的振動(dòng)臂； 第I電極，其設(shè)置在所述振動(dòng)臂上； 第2電極，其設(shè)置在所述第I電極的上方；以及 壓電體，其配置在所述第I電極和所述第2電極之間， 所述第I電極和所述第2電極中的至少一方的材料采用了 ITO。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動(dòng)片，其特征在于， 在所述第I電極和所述壓電體之間具有絕緣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)片，其特征在于， 所述絕緣體的材料采用了 Si02。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于， 所述壓電體的材料采用了 ZnO。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于， 所述基材的材料采用了石英。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于， 所述基材的材料采用了硅。
7.—種振子,其特征在于,該振子具有 權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片；以及 收納所述振動(dòng)片的封裝。
8.一種振蕩器，其特征在于，該振蕩器具有 權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片；以及 使所述振動(dòng)片振蕩的振蕩電路。
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備具有權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片。
全文摘要
本發(fā)明提供振動(dòng)片、振子、振蕩器以及電子設(shè)備。課題在于抑制振動(dòng)片的Q值降低。作為解決手段，石英振動(dòng)片(1)的特征在于，具有基部(10)；振動(dòng)臂(11a、11b、11c)；以及設(shè)置在振動(dòng)臂(11a、11b、11c)上的激勵(lì)電極(12a、12b、12c)，激勵(lì)電極(12a、12b、12c)具有設(shè)置在振動(dòng)臂(11a、11b、11c)的主面(10a)側(cè)的第1電極(12a1、12b1、12c1)；與第1電極(12a1、12b1、12c1)相對設(shè)置的第2電極(12a2、12b2、12c2)；以及在第1電極(12a1、12b1、12c1)和第2電極(12a2、12b2、12c2)之間延伸的壓電體(13)，第1電極(12a1、12b1、12c1)和第2電極(12a2、12b2、12c2)的至少一方采用了ITO。
文檔編號(hào)H03H9/02GK102629861SQ201210022419
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月2日
發(fā)明者山崎隆, 舟川剛夫 申請人:精工愛普生株式會(huì)社