專利名稱：音叉型壓電振動片及壓電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以由水晶等構(gòu)成的壓電基板形成且具有一對振動臂的音叉型壓電振動片及使用其音叉型壓電振動片的壓電裝置。
背景技術(shù)：
尤其最近，這些壓電裝置伴隨著搭載這些的電器的小型化、薄型化，要求更進一步小型化、薄型化。另外，要求確保低Cl(晶體阻抗)值，高品質(zhì)且穩(wěn)定性優(yōu)良的壓電裝置。音叉型壓電振動片因小型化而使電極間距離變短，因串聯(lián)諧振容量變大而使頻率可變靈敏度變高。若頻率可變靈敏度變高，則難以與目標頻率、即例如32. 768kHz吻合。另外，伴隨著小型化、薄型化使用于頻率調(diào)整而設(shè)置在振動臂部的前端上的錘部的金屬膜與勵振電極靠近，在頻率調(diào)整工序中，存在飛散的金使錘部的金屬膜與勵振電極短路的可能性。根據(jù)專利文獻I (日本特開2010-050960號公報)，公開了如下技術(shù)通過使形成 于振動臂部的長度方向的槽部的一部分的電極部的長度相對于振動臂部的長度為55%以下，降低頻率可變靈敏度。但是，頻率可變靈敏度降低至例如15ppm/pF以下的壓電裝置雖然降低了頻率可變靈敏度，但是另一方面導(dǎo)致了 Cl值的增高。為此，要求以降低了 Cl值的狀態(tài)下降低頻率可變靈敏度的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供不使Cl值上升且容易進行頻率調(diào)整的音叉型壓電振動片或者壓電裝置。第一觀點的音叉型壓電振動片具備從基部的一端側(cè)向規(guī)定方向延伸且在其前端形成有錘部的一對振動臂；在一對振動臂的第一面上以從該第一面凹進且向規(guī)定方向延伸的方式形成的第一槽部；以及在一對振動臂的第一面的相反側(cè)的第二面上以從該第二面凹進且向規(guī)定方向延伸的方式形成的第二槽部。而且，第一槽部及第二槽部具有側(cè)面、底面、基部側(cè)的后端面及錘部側(cè)的前端面。在其第一槽部上，在后端面、側(cè)面及底面形成有從后端面延伸至到達前端面的中途的第一勵振電極。另外，在第二槽部上，在后端面、側(cè)面、底面及前端面形成有從后端面延伸至前端面的第二勵振電極。第二觀點的音叉型壓電振動片，在第二面上，在錘部形成有比第一厚度薄的第二厚度的金屬膜。而且，第一勵振電極及第二勵振電極以第二厚度形成。另外，第一勵振電極的長度為第一槽部的長度的60%至80%。再有，錘部比形成有槽部的振動臂的區(qū)域的寬度更寬地形成。第三觀點的音叉型壓電振動片具備從基部的一端側(cè)且在振動臂的兩外側(cè)向規(guī)定方向延伸的一對支撐臂。其支撐臂具有涂布導(dǎo)電性粘接劑的接合部。另外，具備從基部的一端側(cè)且在振動臂的兩外側(cè)向規(guī)定方向延伸的一對支撐臂，具備與支撐臂連接且包圍基部及振動臂的外框部。
另外，第一槽部和第二槽部在從后端面至前端面的中途形成有向與規(guī)定方向交叉的方向延伸且使槽部的寬度變窄的縮頸部。再有，第四觀點的壓電裝置具備上述音叉型壓電振動片；配置在音叉型壓電振動片的第二面?zhèn)惹遗渲糜幸舨嫘蛪弘娬駝悠牡撞?；以及配置在音叉型壓電振動片的第一面?zhèn)鹊纳w部。本發(fā)明的發(fā)明效果如下。就本發(fā)明的音叉型壓電振動片而言，即使小型化也能使第一面的勵振電極的長度變短且使第二面的勵振電極的長度變長而提供符合市場需求的產(chǎn)品。另外，能夠?qū)?yīng)使用該壓電振動片的壓電裝置的小型化的要求。


圖I (a)是取下蓋部53的狀態(tài)的第一水晶裝置100的俯視圖。 圖I (b)是圖I (a)所示的第一水晶裝置100的A-A’剖視圖。圖2(a)是第一音叉型水晶振動片20的第一主面的俯視圖。圖2(b)是第一音叉型水晶振動片20的第二主面的俯視圖。圖3 (a)是第一音叉型水晶振動片20的B_B’剖視圖。圖3 (b)是第一音叉型水晶振動片20的C-C’剖視圖。圖4是表示第一音叉型水晶振動片20的電極形成及頻率調(diào)整工序的流程圖。圖5是表示槽部的電極斷開率與串聯(lián)諧振容量的關(guān)系的圖表。圖6是表示槽部的電極斷開率與Cl值的關(guān)系的圖表。圖7是表不串聯(lián)諧振容量Cl與頻率可變靈敏度S的關(guān)系的圖表。圖8 (a)是第二音叉型水晶振動片20A的俯視圖。圖8 (b)是第二音叉型水晶振動片20A的D-D’剖視圖。圖9 (a)是從蓋部10的蓋部側(cè)觀察了分解狀態(tài)的第二水晶裝置110的立體圖。圖9(b)是圖9(a)所示的第二水晶裝置110的E_E’截面構(gòu)成圖。圖10(a)是第三音叉型水晶振動片30的俯視圖。圖10 (b)是圖10 (a)所示的第三音叉型水晶振動片30的F_F’剖視圖。圖中10,53-蓋部，17-蓋部側(cè)凹部，20-第一音叉型水晶振動片，20A-第二音叉型水晶振動片，30-第三音叉型水晶振動片，21、21’ -振動臂，22、22’ -支撐臂，23、23’ -基部，24-槽部，25-接合部，26-振動根部，27-支撐根部，28-錘金屬膜，29-外框部，31、32-基部電極，33,34-勵振電極，35-空間部，36-連接部，40-底部，41、43_通孔，42,44-連接電極，45、46、51-外部電極，47-底部側(cè)凹部，49-階梯部，50-導(dǎo)電性粘接劑，54-封裝材料，60-縮頸部，80-包裝件，100-第一水晶裝置，110-第二水晶裝置，L-振動臂的長度，m-槽部的長度，n-勵振電極的長度，PKG-包裝件，Tl、T2-錘金屬膜厚度，T4-振動臂的厚度，Wl-第一寬度，W2-第二寬度，W3-第三寬度，W5-槽部寬度。
具體實施例方式以下，基于附圖詳細地說明本發(fā)明的各實施方式。在以下的各實施方式中，將振動臂延伸的方向設(shè)為Y軸方向，將振動臂的臂寬方向設(shè)為X軸方向，與該Y軸及X軸方向正交的方向設(shè)為Z軸方向。本實施方式的音叉型水晶振動片是例如以32. 768kHz振蕩的振動片并做成Y軸方向的長度為I. 45mm左右，X軸方向的長度為0. 5mm左右，Z軸方向的厚度為0. 12mm左右的小型的形狀。<第一實施方式>
(第一水晶裝置100的結(jié)構(gòu))圖I (a)是取下蓋部53的狀態(tài)的第一水晶裝置100的概略俯視圖，圖I (b)是圖1(a)的A-A’概略剖視圖。如圖I (b)所示，第一水晶裝置100由蓋部53、包裝件PKG及第一音叉型水晶振動片20構(gòu)成。在真空室內(nèi)具有空洞的包裝件PKG上放入第一音叉型水晶振動片20，以真空狀態(tài)利用封裝材料54接合蓋部53和包裝件PKG。蓋部53由硅硼玻璃等形成，由此即使在接合水晶裝置之后也能夠進行頻率的調(diào)整。包裝件PKG是由例如陶瓷構(gòu)成的陶瓷包裝件，層疊多張?zhí)沾杀“宥纬上錉睢Ｔ诎b件PKG的底部形成有外部電極51而成為能夠表面實裝(SMD:Surface Mount Device)的類型。如圖I (a)所示，第一音叉型水晶振動片20由一對振動臂21、支撐臂22及基部23構(gòu)成。在基部23上形成有基部電極31、32。在一對振動臂21的表面及背面的兩面形成有從上表面凹進的槽部24。一對振動臂21在其上表面及下表面的槽部24以及側(cè)面形成有勵振電極33、34。振動臂21的前端具有成為錘部的錘用的金屬膜28(以下，稱為錘金屬膜28)。支撐臂22的接合部25通過導(dǎo)電性粘接劑50接合在包裝件PKG上。第一水晶裝置100進行利用質(zhì)量增減的頻率的調(diào)整。在振動臂21的前端的錘金屬膜28上附加金屬膜或者在錘金屬膜28上照射離子束銑或激光來使錘部28的金屬覆膜的一部分蒸發(fā)、升華。之后，第一水晶裝置100進行驅(qū)動特性等的檢查而完成。(第一音叉型水晶振動片20的結(jié)構(gòu))圖2(a)是第一實施方式的第一音叉型水晶振動片20的第一主面(上表面)的俯視圖，圖2(b)是第一音叉型水晶振動片20的第二主面(下表面)的俯視圖。第一音叉型水晶振動片20在振動臂21的槽部24具有勵振電極33(33a、33b)、34(34a、34b)。另外，在振動臂21的前端具有錘金屬膜28。一對振動臂21從基部23與Y軸方向平行地延伸。在一根振動臂21的上表面形成有從上表面凹進的一根槽部24,在振動臂21的下表面也同樣形成有從下表面凹進的一根槽部24。振動臂21的前端附近以一定的寬度加寬，形成錘形的形狀。錘形的形狀部分形成有具備金屬膜的錘金屬膜28。錘金屬膜28為了使因振動臂21的小型化而趨于變高的頻率降低至規(guī)定的頻率而形成，另外為了使作為水晶裝置而搭載的第一音叉型水晶振動片20的頻率調(diào)整變得容易而形成。由基部23和一對振動臂21構(gòu)成的振動根部26的形狀大致成為直線的U字形狀。另外，由基部23、振動臂21及支撐臂22形成的兩處的支撐根部27的形狀也成為同樣的直線的U字形狀。雖然振動根部26與支撐根部27的形狀為直線的U字形狀，但是也可以是曲線的U字形狀。第一音叉型水晶振動片20的基部，其整體形成矩形形狀。為了縮短第一音叉型水晶振動片20的全長，希望基部23的長度盡量短。但是，若使基部的長度變短，則會存在振動臂21的振動作為振動泄漏而向包裝件外部傳遞，或者變得容易受到包裝件外部的溫度變化或沖擊的影響。因此，在第一音叉型水晶振動片20上形成支撐臂22。如圖2(a)及圖2(b)所示，支撐臂22從第一音叉型水晶振動片20的基部23的兩端延伸。支撐部22的長度形成得比振動臂21的長度短。第一音叉型水晶振動片20和包裝件通過導(dǎo)電性粘接劑50在接合部25進行接合。接合部25設(shè)置在從基部離開的支撐臂22的端部。通過使接合部25從基部23離開，減少振動泄漏或外部變化的影響。其次，對第一音叉型水晶振動片20的尺寸進行說明。一對振動臂21的長度L例如為I. 25mm左右的長度。槽部24的長度m以相對于振動臂21的長度L的大致70%形成。槽部24的長度m是將槽部的一方的端面24E (基部的附近)作為起點至另一方的端面24E(錘部的附近(+Y軸方向))的長度。以下，將基部23附近的端面24E稱為后端面，將錘部附近的端面24E稱為前端面。上表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33a、34a從后端面24E延伸至Y軸方向的途中而并不到達前端面24E。上表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33&、34&的長度11，如圖2(&)所示，以相對于槽部24的長度m的60% 80%形成。 如圖2(b)所示，下表面的槽部24的長度m(從后端面24E至前端面24E)也以相對于振動臂21的長度L大致70%形成。另一方面，下表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33b、34b的長度n以相對于槽部24的長度mm的100%形成。S卩，勵振電極33b、34b與槽部24相同的長度形成?；?3的長度為0. 20mm左右。圖3 (a)是圖2 (a)及圖2 (b)所示的第一音叉型水晶振動片20的B_B’剖視圖。圖3(b)是圖2(a)及圖2(b)所示的第一音叉型水晶振動片20的C-C’剖視圖。如圖3(a)所示，在振動臂21的上表面(+Z)形成有基部電極31、勵振電極34a及錘金屬膜28形成，在振動臂21的下表面(-Z)形成有基部電極31、勵振電極34b及錘金屬膜28。振動臂21的上下表面的錘金屬膜28在形成基部電極31和勵振電極34的工序中同時形成，上下表面均為相同的厚度Tl。再有,在振動臂21的上表面的錘金屬膜28a的上表面形成有錘金屬膜28b并重新以厚度T2層疊。由于伴隨著小型化頻率趨于變高，因此錘金屬膜28b為了降低頻率而形成。振動臂21的下表面的勵振電極34b與槽部24的長度相同的長度形成。勵振電極33,34還形成在振動臂21的側(cè)面、槽部的側(cè)面24S及槽部的底面24B?；侩姌O31、32和勵振電極33、34以在由例如Cr膜而成的質(zhì)地上設(shè)置Au膜的雙層結(jié)構(gòu)形成。如圖3(b)所示，第一音叉型水晶振動片20的作為振動臂21和振動臂21之間的距離的第二寬度W2與作為振動臂21的寬度的第一寬度Wl相同，另外作為振動臂21和支撐臂22之間的距離的第三寬度W3也以與第一寬度Wl相同的長度形成。即，第一音叉型水晶振動片20以相同的寬度設(shè)計第一寬度W1、第二寬度W2及第三寬度W3。另外，槽部24的截面形成為大致H型。振動臂21的槽部24的寬度W5(槽部的側(cè)面24S與24S之間的距離)以振動臂21的寬度Wl的40%至80%的寬度形成。振動臂21的厚度T4為振動臂21的寬度Wl的兩倍以上。這些第一音叉型水晶振動片20的外形與槽部24的形成由公知的光刻技術(shù)形成。如圖3(b)的第一音叉型水晶振動片20的C-C’截面所示，振動臂21的上表面(+Z)的槽部24沒有形成勵振電極33、34。振動臂21的下表面(-Z)的槽部24形成有勵振電極33b、34b。勵振電極33b、34b還形成在振動臂21的側(cè)面、槽部的側(cè)面24S及槽部的底面24B。(第一音叉型水晶振動片20的制造方法)圖4是表示第一音叉型水晶振動片20的電極形成工序及頻率調(diào)整工序的流程圖。電極的形成通過光刻法形成。在步驟Sll中，金屬膜在形成有第一音叉型水晶振動片20的外形和槽部的整個水晶晶片上通過真空蒸鍍或噴鍍形成。其次，光致抗蝕劑涂布在金屬膜上。而且，形成有包含基部電極31、32及勵振電極33、34的電極圖案的電極用掩膜重合在形成于水晶晶片上的第一音叉型水晶振動片20上。未圖示的曝光裝置將電極圖案曝光在第一音叉型水晶振動片20上。
在步驟S12中，電極圖案在除去了顯影后的抗蝕劑之后，對金屬膜進行蝕刻而形成。由此,第一音叉型水晶振動片20形成勵振電極33、34。第一主面(上表面)側(cè)的槽部24從后端面24E (參照圖2、圖3)相對于槽部24的長度m而延伸60%至80%而形成。在第二主面(下表面)側(cè)的整個槽部24形成有勵振電極33b、34b。在形成該電機圖案時，還形成錘金屬膜28a (參照圖3 (a))。錘金屬膜28a在其表面及背面形成與基部電極31、32及勵振電極33、34相同厚度Tl的金屬膜。在步驟S13中，在第一音叉型水晶振動片20的第一主面(上表面)形成錘金屬膜28b (參照圖3 (a))。錘金屬膜28b通過將僅在錘部具有開口的錘部用掩膜覆蓋在水晶晶片的第一主面上，并以該狀態(tài)進行蒸鍍或噴鍍而形成。錘部用掩膜防止在噴鍍中飛散的金屬粒子附著在錘部以外。雖然錘部用掩膜覆蓋在水晶晶片上，但可能在水晶晶片與錘部用掩膜之間多少產(chǎn)生間隙。因此，從水晶晶片與錘部用掩膜的間隙飛散的金屬粒子可能會進入槽部24。假如，若第一主面的槽部24的勵振電極33a、34a形成至槽部24的前端面24E上，金屬粒子附著在勵振電極33a、34a上，則可能會使勵振電極短路(短路)。但是，由于第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極33a、34a沒有形成至前端面24E，因此不會使勵振電極短路。形成有錘金屬膜28b的第一音叉型水晶振動片20利用頻率調(diào)整裝置(未圖示)來對振蕩頻率進行測定。而且，對第一音叉型水晶振動片20的第一主面的錘金屬膜28b的規(guī)定的部位進行離子束銑。離子束銑是通過將已加速的粒子撞擊在錘金屬膜28b上，使錘金屬膜28b的金屬離子飛散，使第一音叉型水晶振動片20的振蕩頻率上升。由此，第一音叉型水晶振動片20粗調(diào)至目標頻率的允許范圍內(nèi)(比目標頻率低的頻率)。之后，從水晶晶片切出第一音叉型水晶振動片20。在步驟S14中，第一音叉型水晶振動片20由導(dǎo)電性粘接劑50固定在包裝件PKG上。固定在包裝件PKG上的第一音叉型水晶振動片20由頻率調(diào)整裝置(未圖示)測定振蕩頻率。在步驟S15中，頻率調(diào)整裝置判斷已取得的第一音叉型水晶振動片20的振蕩頻率是否在目標頻率的允許范圍內(nèi)。若第一首叉型水晶振動片20的頻率在目標頻率的允許范圍內(nèi)，則前進至步驟S17。若第一音叉型水晶振動片20的振蕩頻率下降至目標頻率的允許范圍的下限值以下，則前進至步驟S16。在步驟S16中，由離子束銑削去第一音叉型水晶振動片20的第一主面的錘金屬膜28b。在進行離子束銑時，金屬粒子從錘金屬膜28b飛散。但是，由于第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極33a、34a沒有形成至前端面24E，因此降低了飛散的金屬粒子附著在勵振電極上而產(chǎn)生短路的可能性。在步驟S17中，判斷全部的需要進行振蕩頻率的調(diào)整的第一音叉型水晶振動片20的振蕩頻率是否已被調(diào)整。若存在未調(diào)整頻率的第一音叉型水晶振動片20，則返回步驟S15，若不存在未調(diào)整頻率的第一音叉型水晶振動片20，則結(jié)束頻率的調(diào)整。(上表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O的長度)圖5是表不電極斷開率與串聯(lián)諧振容量Cl的關(guān)系的圖表。該圖表在縱軸表示串聯(lián)諧振容量Cl (fF)，在橫軸表示電極斷開率)。電極斷開率(％)為相對于槽部24的長度m而沒有形成勵振電極33、34的長度n的長度(m_n)比上槽部24的長度m的百分比。S卩，表示在槽部24上沒有形成勵振電極33、34的比例。
在圖5的圖表中表示單面斷開的折線與兩面斷開的折線。單面斷開表示僅在第一 主面(上表面)相對于槽部24而切斷了勵振電極33、34，第二主面(下表面)則形成有與槽部24的長度相同的長度的勵振電極33、34的第一音叉型水晶振動片20。兩面斷開表示上下表面均形成有相同長度的勵振電極的音叉型水晶振動片。串聯(lián)諧振容量Cl (fF)是若串聯(lián)諧振容量Cl變小則頻率可變靈敏度(ppm/pF)(參照圖7)降低。由于第一音叉型水晶振動片20是以例如32. 768kHz振蕩的振動片，因此串聯(lián)諧振容量Cl (fF)為7fF以下比較理想。因此，第一音叉型水晶振動片20的單面斷開率為10%以下比較理想。即，第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極的長度n為槽部24的長度m的90%以下比較理想。圖6是表示電極斷開率與Cl值(晶體阻抗值)的關(guān)系的圖表。在縱軸表示Cl值(kQ)，在橫軸表示電極斷開率(％ )。Cl值盡量小會比較理想，例如70kQ以下比較理想。因此，第一音叉型水晶振動片20的單面斷開率為40%以下比較理想。即，第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極的長度n為槽部24的長度m的60%以上比較理想。圖7是表示串聯(lián)諧振容量Cl與頻率可變靈敏度S的關(guān)系的圖表。若串聯(lián)諧振容量Cl(fF)變小則頻率可變靈敏度S (ppm/pF)降低。由于第一音叉型水晶振動片20是以例如32. 768kHz振蕩的振動片，因此串聯(lián)諧振容量Cl (fF)為7fF以下比較理想。若使串聯(lián)諧振容量Cl(fF)為7fF以下，則頻率可變靈敏度S成為16ppm/pF以下且容易調(diào)整至目標頻率。那么，從圖5至圖7的圖表可知，就頻率可變靈敏度S而言，第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極長度n為槽部24的長度m的90%以下比較理想。另一方面，就Cl值而言，第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極長度n為槽部24的長度m的60%以下比較理想。從而，第一音叉型水晶振動片20的第一主面的勵振電極長度n為槽部24的長度m的60%以上且90%以下比較理想。在圖5及圖6中，表示了在上下表面形成有相同長度的勵振電極的音叉型水晶振動片的折線(兩面斷開)。為了使串聯(lián)諧振容量Cl (fF)為7fF以下，兩面斷開的音叉型水晶振動片只要使其勵振電極長度為槽部的長度m的90%以下即可。另一方面，為了使Cl值為70kQ以下，兩面斷開的音叉型水晶振動片需要使其勵振電極長度為槽部的長度m的80%以上。從而，兩面斷開的音叉型水晶振動片的勵振電極長度為槽部的長度m的80%以上且90%以下比較理想。
若比較單面斷開的第一音叉型水晶振動片20與雙面斷開的音叉型水晶振動片，則可知如下內(nèi)容。單面斷開的第一音叉型水晶振動片20的勵振電極長度η為槽部24的長度m的60%以上且90%以下，并具有30%的調(diào)整幅度。另一方面，兩面斷開的首叉型水晶振動片的勵振電極長度為槽部24的長度的80%以上且90%以下，而只有10%的調(diào)整幅度。從調(diào)整幅度的觀看來比較兩者，存在兩倍以上的差。在第一音叉型水晶振動片20上形成勵振電極33、34時，還可能相對于水晶晶片而產(chǎn)生電極用掩膜的位置偏移。但是，由于第一音叉型水晶振動片20與兩面斷開的音叉型水晶振動片相比調(diào)整幅度為兩倍，因此不容易產(chǎn)生調(diào)整不良。另外，從制造的觀點來看，使形成于第一音叉型水晶振動片20的勵振電極33、34朝向上面比較理想。這是因為，如圖4的步驟S13、S17中所說明，在錘部形成金屬膜時，噴鍍等的金屬粒子難以附著在勵振電極33、34上。另外，這是因為，如圖4的步驟S16中所說明，在利用離子束銑使金屬飛散時，飛散的金屬粒子難以附著在勵振電極33、34上。<第二實施方式> (第二音叉型水晶振動片20A的結(jié)構(gòu))圖8 (a)是第二音叉型水晶振動片20A的俯視圖，圖8 (b)是第二音叉型水晶振動片20A的D-D’剖視圖。第二音叉型水晶振動片20A與第一音叉型水晶振動片20在支撐臂22’及基部23’的形狀上不同，在振動臂21’的槽部23上具備縮頸部60。其他的結(jié)構(gòu)基本上與第一音叉型水晶振動片20的結(jié)構(gòu)相同。與第一音叉型水晶振動片20相同的構(gòu)成要素標上相同的符號并省略其說明。第二音叉型水晶振動片20A由一對振動臂21’、支撐臂22’及基部23’構(gòu)成。一對振動臂21’從基部23’大致平行地向Y軸方向延伸，在一對振動臂21’的表面及背面的兩面形成有槽部24。在表面及背面的槽部24形成有使槽部24的X軸方向的寬度變窄的縮頸部60?？s頸部60偏向槽部的側(cè)面24S的-X軸方向形成。在位于背面的一對槽部24上也相同地形成有縮頸部60?？s頸部60形成于槽部24的長度m的大致中央部。該縮頸部60提高第二音叉型水晶振動片20A的基部部分的剛性，不會導(dǎo)致二次高頻波的Cl值的降低。一對振動臂21’的根部在X軸方向上較寬地形成。這樣可以使振動臂21’的振動集中到根部的應(yīng)力轉(zhuǎn)移，能夠減少朝向基部23’的振動泄漏。如圖8(a)所示，一對支撐臂22’從第二音叉型水晶振動片20A的基部23’的-Y軸側(cè)的兩端分別向X軸方向延伸后彎折，并與+Y軸方向平行地延伸。支撐臂22’的前端附近以一定的寬度變寬而具備接合部25。第二音叉型水晶振動片20A與包裝件的接合部25設(shè)置在支撐臂22’的前端附近的增幅部上。通過使接合部25遠離基部23’，能夠減少振動泄漏及外部變化的影響。槽部24的長度m相對于振動臂21’的長度L形成為大致70%。槽部24的長度m以槽部的基部側(cè)的端面24E(后端面)為起點至另一方的端面24E(前端面)的長度。上表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33a、34a從后端面24E延伸至Y軸方向的中途并不到達前端面24E。如圖8 (a)所示，上表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33a、34a的長度η相對于槽部24的長度m形成為70% 90%。如圖8(b)所示，下表面?zhèn)鹊膭钫耠姌O33b、34b的長度η相對于槽部24的長度m形成為100%。S卩，勵振電極33b、34b以與槽部24的長度相同的長度形成。第二音叉型水晶振動片20A的制造方法與第一實施方式大致相同。在形成第二音叉型水晶振動片20A的槽部24時，通過蝕刻與縮頸部60對應(yīng)的部位來形成縮頸部60。<第三實施方式>(第二水晶裝置110的結(jié)構(gòu))圖9 (a)是從蓋部10的蓋部側(cè)觀察了分解狀態(tài)的第二水晶裝置110的立體圖，圖9(b)是圖9(a)所示的第二水晶裝置110的E-E’截面構(gòu)成圖，圖10(a)是第三音叉型水晶振動片30的俯視圖，圖10(b)是圖10(a)所示的第三音叉型水晶振動片30的F-F’剖視圖。如圖9(a)及圖9(b)所示，第二水晶裝置110由最上部的蓋部10、第三音叉型水晶振動片30及底部40構(gòu)成。蓋部10、第三音叉型水晶振動片30及底部40由水晶材料形成。 第二水晶裝置110將第三音叉型水晶振動片30夾在中心，在其第三音叉型水晶振動片30的上部接合蓋部10，在第三音叉型水晶振動片30的下部接合底部40，由此形成包裝件80。蓋部10與第三音叉型水晶振動片30以及底部40與第三音叉型水晶振動片30做成通過硅氧烷鍵(Si-O-Si)進行封裝的結(jié)構(gòu)。第三音叉型水晶振動片30由蝕刻形成外形及振動臂。第三音叉型水晶振動片30在其中央部、所謂的振動臂21的外側(cè)具有外框部29，在第三音叉型水晶振動片30與外框部29之間形成有空間部35。其空間部35由水晶蝕刻形成。從基部23延伸的一對支撐臂22與外框部29連接。在基部23及外框部29的第一主面上形成有基部電極31和基部電極32，在第二主面上也同樣形成有基部電極31和基部電極32。蓋部10在第三音叉型水晶振動片30側(cè)具有蓋部側(cè)凹部17。底部40在第三音叉型水晶振動片30側(cè)具有底部側(cè)凹部47。在底部40上形成有第一通孔41、第二通孔43及階梯部49。在階梯部49上形成有與第一通孔41及第二通孔43連接的第一連接電極42及第二連接電極44。在底部40的底面形成有第一外部電極45及第二外部電極46。第一通孔41及第二通孔43在其內(nèi)面形成有金屬膜。內(nèi)面的金屬膜與第一連接電極42、第二連接電極44、第一外部電極45及第二外部電極46同時由光刻工序制作而成。第一連接電極42通過第一通孔41與設(shè)置在底部40的第一外部電極45電連接。第二連接電極44通過第二通孔43與設(shè)置在底部40的第二外部電極46電連接。第二水晶裝置110是接合蓋部10、第三音叉型水晶振動片30及底部40而形成包裝件80。也就是說，第一基部電極31與底部40的第一外部電極45電接合，第二基部電極32與底部40的第二外部電極46電接合。(第三音叉型水晶振動片30的結(jié)構(gòu))第三音叉型水晶振動片30除了外框部29基本上與第一音叉型水晶振動片20相同。如圖10(a)及圖10(b)所示，在圖10的F-F’截面上，振動臂21的槽部上表面(+Z)沒有形成勵振電極33、34。振動臂21的槽部下表面(-Z)形成有勵振電極33b、34b(參照圖9(b))。所謂，振動臂21的槽部下表面，在槽部24的整個區(qū)域形成有勵振電極33b、34b。勵振電極33b、34b還形成在振動臂21的側(cè)面、槽部的側(cè)面24S及槽部的底面24B。第三音叉型水晶振動片30的上表面的勵振電極長度n也與第一音叉型水晶振動片20相同地，為槽部24的長度m的60%以上且90%以下。在第三音叉型水晶振動片30上形成勵振電極33、34時，也不會相對于水晶晶片產(chǎn)生電極用掩膜的位置偏移。但是，由于第三音叉型水晶振動片30也與兩面斷開的音叉型水晶振動片相比調(diào)整幅度為兩倍，因此不容易產(chǎn)生調(diào)整不良。另外，從制造的觀點來看，形成于第三音叉型水晶振動片30的勵振電極33a、34a朝向上面比較理想。這是因為在錘部上形成金屬膜時，或者在由 離子束銑使金屬粒子飛散時，飛散的金屬粒子難以附著在勵振電極33a、34a。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如下。以上，雖然詳細地對本發(fā)明的最優(yōu)的實施方式進行了說明，但是在本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的前提下，本發(fā)明可以在其技術(shù)范圍內(nèi)對實施方式施加各種變更、變形而實施。例如，代替水晶，可以使用鉭酸鋰等的各種壓電材料。再有，本發(fā)明作為水晶裝置可以適用將組裝了振蕩電路的IC等配置在包裝件內(nèi)的水晶振蕩器。
權(quán)利要求
1.一種音叉型壓電振動片，其特征在于， 具備 從基部的一端側(cè)向規(guī)定方向延伸且在其前端形成有錘部的一對振動臂； 在上述一對振動臂的第一面上以從該第一面凹進且向上述規(guī)定方向延伸的方式形成的第一槽部；以及 在上述一對振動臂的上述第一面的相反側(cè)的第二面上以從該第二面凹進且向上述規(guī)定方向延伸的方式形成的第二槽部， 上述第一槽部及上述第二槽部具有側(cè)面、底面、上述基部側(cè)的后端面及上述錘部側(cè)的前端面， 在上述第一槽部上，在上述后端面、上述側(cè)面及上述底面形成有從上述后端面延伸至 到達上述前端面的中途的第一勵振電極， 在上述第二槽部上，在上述后端面、上述側(cè)面、上述底面及上述前端面形成有從上述后端面延伸至上述前端面的第二勵振電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 在上述第一面上，在上述錘部形成有第一厚度的金屬膜， 在上述第二面上，在上述錘部形成有比上述第一厚度薄的第二厚度的金屬膜， 上述第一勵振電極及上述第二勵振電極以上述第二厚度形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 上述第一勵振電極的長度為上述第一槽部的長度的60%至90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 上述錘部比形成有上述槽部的上述振動臂的區(qū)域的寬度更寬地形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 上述第一槽部和上述第二槽部在從上述后端面至上述前端面的中途形成有向與上述規(guī)定方向交叉的方向延伸且使上述槽部的寬度變窄的縮頸部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 具備從上述基部的上述一端側(cè)且在上述振動臂的兩外側(cè)向上述規(guī)定方向延伸的一對支撐臂，上述支撐臂具有涂布導(dǎo)電性粘接劑的接合部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的音叉型壓電振動片，其特征在于， 具備從上述基部的上述一端側(cè)且在上述振動臂的兩外側(cè)向上述規(guī)定方向延伸的一對支撐臂， 具備與上述支撐臂連接且包圍上述基部及上述振動臂的外框部。
8.一種壓電裝置，其特征在于，具備 權(quán)利要求I至權(quán)利要求7中任一項所記載的音叉型壓電振動片； 配置在上述音叉型壓電振動片的上述第二面?zhèn)惹遗渲糜猩鲜鲆舨嫘蛪弘娬駝悠牡撞?；以? 配置在上述音叉型壓電振動片的上述第一面?zhèn)鹊纳w部。
全文摘要
本發(fā)明提供不使CI值上升且容易進行頻率調(diào)整的音叉型壓電振動片。音叉型壓電振動片(20)具備從基部的一端側(cè)向規(guī)定方向延伸且在其前端形成有錘部的一對振動臂(21)；在一對振動臂的第一面上從該第一面凹進且向規(guī)定方向延伸地形成的第一槽部(24)；以及在第一面的相反側(cè)的第二面上從該第二面凹進且向規(guī)定方向延伸地形成的第二槽部(24)。而且，第一槽部及第二槽部具有側(cè)面(24S)、底面(24B)、基部側(cè)的后端面(24E)及錘部側(cè)的前端面(24E)。在其第一槽部上形成有從后端面延伸至到達前端面的中途的第一勵振電極(33a、34a)。在第二槽部上形成有從后端面延伸至前端面的第二勵振電極(33b、34b)。
文檔編號H03H9/21GK102739189SQ20121007645
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者川西信吾 申請人:日本電波工業(yè)株式會社