振動元件及其制造方法、振子、電子設(shè)備和移動體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及振動元件、振動元件的制造方法、振子、電子設(shè)備和移動體。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有使用石英的振動元件。這樣的振動元件被廣泛用作各種電子設(shè)備的基準(zhǔn)頻率源、發(fā)送源、陀螺儀傳感器等。
[0003]并且，公知的是，這樣的振動元件，例如是通過使用等離子體干蝕刻對基材進行構(gòu)圖，得到規(guī)定形狀的被加工物(構(gòu)造體)來制造的，由此，可以使振動元件具有的振動臂成為具有對稱性優(yōu)異的垂直的截面形狀的振動臂，對確保振動元件的高精度的振動特性(頻率等)是有效的(例如，參照專利文獻1)。
[0004]【專利文獻1】日本特開2007- 13383號公報
[0005]然而，例如，在沿著與振動元件具有的振動臂的長度方向交叉的方向形成了垂直的截面形狀的情況下，隨著元件小型化，拾取電荷的表面積減少，得不到充分的電場效率，因而存在難以得到良好的Q值的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供能夠得到充分的電場效率并確保良好的元件特性的振動元件、以及可以制造該振動元件的振動元件的制造方法、具有該振動元件的振子、電子設(shè)備和移動體。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而作成的，能夠作為以下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。
[0008][應(yīng)用例1]
[0009]本發(fā)明的振動元件，其特征在于，在與振動方向交叉的面具備具有凹部的振動臂。
[0010]由此，可以增加(增大)所述面的表面積。因此，實現(xiàn)了電場效率的提高。并且，在振動元件的面內(nèi)方向上的振動時，可以減小熱彈性損失，能夠確保良好的Q值。由此，即使將振動元件做成小型的振動元件，也能夠得到充分的電場效率，確保良好的元件特性。
[0011][應(yīng)用例2]
[0012]在本發(fā)明的振動元件中，優(yōu)選的是，所述振動臂的與所述振動方向交叉的2個面分別具有所述凹部。
[0013]由此，確保了振動臂的平衡，可以減少振動臂的不需要的振動(具體地，具有面外方向分量的斜振動)，可以使振動臂有效地在振動基板的面內(nèi)方向上振動。
[0014][應(yīng)用例3]
[0015]在本發(fā)明的振動元件中，優(yōu)選的是，所述2個面分別具有的所述凹部之間具有對稱性。
[0016]由此，由于進一步確保了振動臂的平衡，因而可以使振動臂更有效地在振動基板的面內(nèi)方向上振動。
[0017][應(yīng)用例4]
[0018]在本發(fā)明的振動元件中，優(yōu)選的是，所述凹部包含曲面。
[0019]由此，由于進一步確保了振動臂的平衡，因而可以使振動臂更有效地在振動基板的面內(nèi)方向上振動。
[0020][應(yīng)用例5]
[0021]在本發(fā)明的振動元件中，優(yōu)選的是，與所述振動方向交叉的面具有:所述凹部、和曲率比所述凹部小的部分。
[0022]由此，可以更穩(wěn)定地進行振動元件在面內(nèi)方向上的振動。
[0023][應(yīng)用例6]
[0024]在本發(fā)明的振動元件中，優(yōu)選的是，所述振動臂的材料包含石英。
[0025][應(yīng)用例7]
[0026]優(yōu)選的是，本發(fā)明的振動元件呈音叉型。
[0027][應(yīng)用例8]
[0028]本發(fā)明的振動元件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括:
[0029]在基材上形成掩模的工序；和
[0030]利用使用了所述掩模的干蝕刻對所述基材進行加工，形成具有振動臂的振動元件的工序，
[0031]在形成所述振動元件的工序中，在與所述振動臂的振動方向交叉的面形成凹部。
[0032]由此，可以得到這樣的振動元件:即使將振動元件做成小型的振動元件，也能夠得到充分的電場效率，確保良好的元件特性。
[0033][應(yīng)用例9]
[0034]在本發(fā)明的振動元件的制造方法中，優(yōu)選的是，在形成所述振動元件的工序中，利用使用了 CF系的反應(yīng)性氣體的等離子體蝕刻法來形成所述凹部。
[0035]由此，通過適當(dāng)設(shè)定等離子體蝕刻法的條件，可以將所述面做成容易具有所述凹部的面。
[0036][應(yīng)用例10]
[0037]在本發(fā)明的振動元件的制造方法中，優(yōu)選的是，在形成所述振動元件的工序中，從使用各向異性等離子體成分的蝕刻條件開始，增加各向同性等離子體成分。
[0038]由此，可以以良好的圖案尺寸精度對基材進行加工，以優(yōu)異的尺寸精度形成平面部和凹部。
[0039][應(yīng)用例11]
[0040]在本發(fā)明的振動元件的制造方法中，優(yōu)選的是，所述蝕刻條件的變更是室內(nèi)的壓力、所述基材的加熱溫度、氣體種類和偏置功率中的至少1種的變更。
[0041]這樣，可以通過變更所述蝕刻條件這樣的比較容易的操作，使CF系的反應(yīng)性氣體成為各向同性等離子體成分，或者成為各向異性等離子體成分。
[0042][應(yīng)用例12]
[0043]本發(fā)明的振子，其特征在于，所述振子具有:
[0044]本發(fā)明的振動元件；和
[0045]封裝，其收納所述振動元件。
[0046]由此，可以得到可靠性高的振子。
[0047][應(yīng)用例13]
[0048]本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備具有本發(fā)明的振動元件。
[0049]由此，可以得到可靠性高的電子設(shè)備。
[0050][應(yīng)用例14]
[0051 ]本發(fā)明的移動體，其特征在于，所述移動體具有本發(fā)明的振動元件。
[0052]由此，可以得到可靠性高的移動體。
【附圖說明】
[0053]圖1是示出本發(fā)明的振子的第1實施方式的平面圖。
[0054]圖2是圖1中的A — A線截面圖。
[0055]圖3是圖1所不的振子的振動兀件的截面圖(圖1中的B — B線截面圖)。
[0056]圖4是用于說明圖1所示的振子的振動元件的制造方法的截面圖。
[0057]圖5是用于說明圖1所示的振子的振動元件的制造方法的截面圖。
[0058]圖6是用于說明圖1所示的振子的振動元件的制造方法的截面圖。
[0059]圖7是示出本發(fā)明的振子的第2實施方式的平面圖。
[0060]圖8是圖7所不的振子的橫截面圖。
[0061]圖9是示出圖7所示的振子的驅(qū)動用振動臂的圖，(a)是放大平面圖，(b)是放大橫截面圖。
[0062]圖10是示出圖7所示的振子的檢測用振動臂的圖，(a)是放大平面圖，(b)是放大橫截面圖。
[0063]圖11是圖7所示的振子的振動元件的主要部分的立體圖。
[0064]圖12是用于說明圖7所示的振子的振動元件的檢測模式的圖。
[0065]圖13是示出本發(fā)明的振子的第3實施方式中的振動元件的平面圖。
[0066]圖14是示出圖13所示的振動元件具有的電極的平面圖。
[0067]圖15是示出圖13所示的振動元件具有的電極的平面圖(透視圖)。
[0068]圖16是用于說明圖13所示的振動元件的動作的圖。
[0069]圖17是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動型(或筆記本型)的個人計算機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0070]圖18是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的便攜電話機(也包括PHS)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0071]圖19是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)字靜態(tài)照相機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0072]圖20是示出應(yīng)用了本發(fā)明的移動體的汽車的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0073]標(biāo)號說明
[0074]1:振子；11、12、13、14:導(dǎo)電性粘接劑；2:振動兀件；3:振動基板；30:石英基板；4:基部；5:振動臂;51、52:主面;53、54:側(cè)面;531、541:凹部;532、542:平面部;55、56:槽;58、68:臂部;59、69:錘頭；6:振動臂;61、62:主面;63、64:側(cè)面；631、641:凹部；632、642:平面部；65、66:槽；7:支撐部；71:分支部；72、73:連結(jié)臂；74、75:支撐臂；8:金屬膜；84:第1驅(qū)動用電極;85:第2驅(qū)動用電極；9:封裝;91:底座;100:顯示部；911:凹部;92:蓋；951、961:連接端子；952、962:貫通電極；953、963:外部端子；1100:個人計算機；1102:鍵盤；1104:主體部；1106:顯示單元；1200:便攜電話機；1202:操作按鈕；1204:接聽口 ；1206:通話口 ；1300:數(shù)字靜態(tài)照相機；1302:外殼；1304:受光單元；1306:快門按鈕；1308:存儲器；1312:視頻信號輸出端子；1314:輸入輸出端子；1430:電視監(jiān)視器；1440:個人計算機；1500:汽車；M1、M2、M3:掩模；1A:振子；2A:振動元件；20A:振動基板；21A:基部；221A:驅(qū)動用振動臂；222A:驅(qū)動用振動臂；231A:檢測用振動臂；232A:檢測用振動臂；23A:側(cè)面；25A:支撐部；261A:連結(jié)部；262A:連結(jié)部；263A:連結(jié)部；264A:連結(jié)部；27A:第1主面；4A:封裝；41A:底座部件(底座)；411A:板體(板部)；412A:框體(框部)；42A:蓋部件(蓋)；51A:驅(qū)動用電極組；511A:驅(qū)動用電極；512A:驅(qū)動用電極；513A:驅(qū)動用電極；514A:驅(qū)動用電極；52A:驅(qū)動用電極組；521A:驅(qū)動用電極；523A:驅(qū)動用電極；53A:檢測用電極組;531A:檢測用電極；532A:檢測用電極；533A:檢測用電極；534A:檢測用電極；54A:檢測用電極組;57a:端子;57b:端子；57c:端子;57d:端子；57e:端子；57f:端子;71A:內(nèi)部端子；73A:外部端子；81A:接合部件；ω:角速度；1Β:振動元件；2Β:振動基板；20Β:振動部；21Β:基部；221Β:第1檢測臂；2211Β:錘頭；222Β:第2檢測臂；2221Β:錘頭；231Β:第1連結(jié)臂；232Β:第2連結(jié)臂；241Β:第1驅(qū)動臂；2411Β:錘頭；242Β:第2驅(qū)動臂；2421Β:錘頭；243Β:第3驅(qū)動臂;2431Β:錘頭;244Β:第4驅(qū)動臂;2441Β:錘頭;251Β:第1支撐部;252Β:第2支撐部；261Β:第1梁；261a:蛇行部；261b:傾斜部；262B ??第2梁；262a:蛇行部；262b:傾斜部；263B:第3梁；263a:蛇行部；263b:傾斜部；264B:第4梁；264a:蛇行部；264b:傾斜部；27B:側(cè)面；28B ??第1主面；29B:第2主面；311B:檢測信號電極；312B:檢測信號端子；321B:檢測接地電極；322B:檢測接地端子；331B:驅(qū)動信號電極；332B:驅(qū)動信號端子；341B:驅(qū)動接地電極；342B:驅(qū)動接地端子；G:重心。
【具體實施方式】
[0075]以下，根據(jù)附圖所示的實施方式詳細(xì)說明本發(fā)明的振動元件、振動元件的制造方法、振子、電子設(shè)備和移動體。
[0076]1.振子
[0077]首先，對本發(fā)明的振子進行說明。
[0078]<第1實施方式>
[0079]圖1是示出本發(fā)明的振子的第1實施方式的平面圖。圖2是圖1中的A — A線截面圖。圖3是圖1所不的振子的振動兀件的截面圖(圖1中的B — B線截面圖)。圖4?圖6是分別用于說明圖1所示的振子的振動元件的制造方法的截面圖。
[0080]圖1和圖2所示的振子1具有:振動元件2、和收納振動元件2的封裝9。以下，對振動元件2和封裝9依次