振動元件、振子、振蕩器、電子設備以及移動體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及振動元件、具有該振動元件的振子、振蕩器、電子設備以及移動體。
【背景技術】
[0002] 由于激勵作為主振動的厚度剪切振動的AT切石英振子適宜小型化、高頻化,并且 呈現(xiàn)頻率溫度特性優(yōu)異的三次曲線,因此用于振蕩器、電子設備等多方面。特別是,近年來 伴隨著傳送通信設備和0A設備的處理速度的高速化、或者通信數(shù)據(jù)和處理量的大容量化 的推進,對于作為用于該情況的基準頻率信號源的AT切石英振子,高頻化的要求強烈。因 此,通過使以厚度剪切振動進行激勵的振動部分的厚度變薄,而實現(xiàn)高頻化。
[0003] 專利文獻1公開了如下的AT切石英振動元件:其利用具有薄壁的振動部和沿振動 部的外緣的整周設置的厚壁部的逆臺面構造來實現(xiàn)高頻化,并具有:在振動部的彼此處于 正背關系的第1主面和第2主面上分別設置的一對激勵電極;和從各激勵電極延伸的一對 引出電極。在振動元件的俯視時,一對激勵電極彼此大小不同,大的一方的激勵電極將小的 一方的激勵電極包圍。
[0004] 專利文獻1:日本特開2012-253630號公報
[0005] 然而,在專利文獻1所述的振動元件中,由于具有從設置于一方的主面的較小一 方的激勵電極延伸的引出電極與設置于另一方的主面的較大一方的激勵電極相重疊的區(qū) 域,因此存在如下問題:該區(qū)域作為與由一對激勵電極夾著的振動區(qū)域不同的振動區(qū)域發(fā) 揮功能,從而在共振頻率附近產(chǎn)生不必要的寄生振蕩(parasitic)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的,能夠通過以下的方式或者應 用例來實現(xiàn)。
[0007][應用例1]本應用例的振動元件的特征在于,所述振動元件包含:基板,其包含彼 此處于正背關系的第1主面和第2主面;第1激勵電極,其設置于所述第1主面;第2激勵 電極,其設置于所述第2主面;以及第1引出電極,其設置于所述第1主面,與所述第1激勵 電極連接,所述第1引出電極包含:第1電極部;以及第2電極部,其從所述第1電極部沿第 1方向延伸,與所述第1激勵電極連接,所述第2電極部的與所述第1方向交叉的第2方向 的寬度比所述第1電極部窄,當使所述第1激勵電極的面積為S1,使所述第2電極部與所述 第2激勵電極重疊部分的面積為S2時,滿足(S2/S1) < 0. 1。
[0008] 由此,得到能夠降低共振頻率附近的不必要寄生振蕩的產(chǎn)生的振動元件。
[0009][應用例2]根據(jù)上述應用例的振動元件,其特征在于,所述重疊部分的沿著所述 第1方向的長度為20μL?以下。
[0010] 由此,能夠降低引出電極的電阻。
[0011][應用例3]根據(jù)上述應用例的振動元件,其特征在于,在俯視時,所述第1激勵電 極配置在所述第2激勵電極的范圍內(nèi)。
[0012] 由此,能夠穩(wěn)定地發(fā)揮期望的振動特性。
[0013][應用例4]根據(jù)上述應用例的振動元件,其特征在于,在設所述基板的厚度為 t,設所述第1激勵電極的沿著所述第2方向的長度為a時,滿足(_1049Xt+57) < (a/ t) ^ (-64. 4Xt+57) 〇
[0014] 由此,得到穩(wěn)定的振動特性。
[0015][應用例5]根據(jù)上述應用例的振動元件,其特征在于,在設所述基板的厚度為 t,設所述第1激勵電極的沿著所述第1方向的長度為b時,滿足(_823Xt+42) < (b/ t)彡(_120Xt+42)。
[0016] 由此,得到穩(wěn)定的振動特性。
[0017][應用例6]本應用例的振子的特征在于,其具有上述應用例所述的振動元件以及 收容所述振動元件的封裝。
[0018] 由此,得到可靠性高的振子。
[0019][應用例7]本應用例的振蕩器的特征在于,其具有上述應用例所述的振動元件以 及驅動所述振動元件的電路。
[0020] 由此,得到可靠性高的振蕩器。
[0021] [應用例8]本應用例的電子設備的特征在于,其具有上述應用例所述的振動元 件。
[0022] 由此,得到可靠性高的電子設備。
[0023][應用例9]本應用例的移動體的特征在于,其具有上述應用例所述的振動元件。
[0024] 由此,得到可靠性高的移動體。
【附圖說明】
[0025] 圖1示出本發(fā)明的第1實施方式的振動元件的簡要結構,其中,(a)是示意俯視圖, (b)是P-P線的示意剖面圖,(c)是Q-Q線的示意剖面圖。
[0026] 圖2是對AT切石英基板與石英的晶軸之間的關系進行說明的圖。
[0027] 圖3是示出振動部的厚度與激勵電極的大小之間的關系的圖。
[0028] 圖4是示出振動部的厚度與激勵電極的大小之間的關系的圖。
[0029] 圖5是示出圖1的振動元件的變形例1的示意俯視圖。
[0030] 圖6是示出圖1的振動元件的變形例2的示意俯視圖。
[0031] 圖7是示出圖1的振動元件的變形例3的示意俯視圖。
[0032] 圖8是示出圖1的振動元件的變形例4的示意俯視圖。
[0033] 圖9是示出圖1的振動元件的變形例5的示意俯視圖。
[0034] 圖10是示出圖1的振動元件的變形例6的示意俯視圖。
[0035] 圖11是示出圖1的振動元件的變形例7的示意俯視圖。
[0036] 圖12是示出圖1的振動元件的變形例8的示意俯視圖。
[0037] 圖13是示出本發(fā)明的第2實施方式的振動元件的簡要結構的示意俯視圖。
[0038]圖14是示出本發(fā)明的第3實施方式的振動元件的簡要結構的示意俯視圖。
[0039]圖15是示出本發(fā)明的第4實施方式的振動元件的簡要結構的示意俯視圖。
[0040]圖16是示出本發(fā)明的第5實施方式的振動元件的簡要結構的示意俯視圖。
[0041] 圖17示出本發(fā)明的第6實施方式的振動元件的簡要結構,其中,(a)是示意俯視 圖,(b)是P-P線的示意剖面圖,(C)是Q-Q線的示意剖面圖。
[0042] 圖18是示出本發(fā)明的一實施方式的振子的簡要結構的示意剖面圖。
[0043] 圖19是示出本發(fā)明的一實施方式的振蕩器的簡要結構的示意剖面圖。
[0044] 圖20是示出應用了具有本發(fā)明的一實施方式的振動元件的電子設備的便攜式 (或者筆記本型)的個人計算機的結構的立體圖。
[0045] 圖21是示出應用了具有本發(fā)明的一實施方式的振動元件的電子設備的移動電話 (也包含PHS)的結構的立體圖。
[0046] 圖22是示出應用了具有本發(fā)明的一實施方式的振動元件的電子設備的數(shù)碼照相 機的結構的立體圖。
[0047] 圖23是概略地示出作為具有本發(fā)明的一實施方式的振動元件的移動體的一例的 汽車的立體圖。
[0048] 標號說明
[0049] 1 :振動元件;2 :基板;3 :電極;4 :封裝;10 :振子;20a:第1主面;20b:第2主面; 21 :振動部;21a、21b:第1外緣;21c、21d:第2外緣;21e:第3外緣;21f:第4外緣;22 :振 動區(qū)域;23 :厚壁部;24 :第1厚壁部;24a:傾斜部;24b:厚壁部主體;25 :第2厚壁部;25a: 傾斜部;25b:厚壁部主體;26 :外緣部;27a、27b:端部;29 :縫隙;31 :第1激勵電極;32 :第 2激勵電極;33、34 :襯墊電極;35a:第1電極部;35b:第2電極部;36 :第1引出電極;37 : 第2引出電極;38 :外緣部;41 :基底;42 :蓋;43 :凹部;44、45 :內(nèi)部端子;46、47 :外部安裝 端子;51 :導電性粘接劑;52 :鍵合線;100 :振蕩器;110 :IC芯片;120 :內(nèi)部端子;130 :鍵 合線;1000 :顯示部;1100 :個人計算機;1102 :鍵盤;1104 :主體部;1106 :顯示單元;1200 : 移動電話;1202 :操作按鈕;1204 :聽筒口;1206 :話筒口;1300 :數(shù)碼照相機;1302 :殼體; 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;1330 :電視監(jiān)視器;1340 :個人計算機;1400 :汽車;Dl、D2 :分離距離;R:區(qū)域;S:收 納空間。
【具體實施方式】
[0050] 以下,根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。另外,在以下所示的各圖 中,為了使各結構要素為在附圖上能夠識別的程度的大小,存在以適當使各結構要素的尺 寸和比例與實際的結構要素不同的方式進行記載的情況。
[0051] <振動元件>
[0052][第1實施方式]
[0053] 首先,作為本發(fā)明的第1實施方式的振動元件的一例,列舉出在基板的中央部具 有凹陷部的逆臺面構造的振動元件,關于其簡要結構,參照圖1進行說明。另外,在之后的 對振動元件的簡要結構進行說明的圖中,為了便于說明,圖示出X軸、Y'軸和Z'軸作為彼 此垂直的3個軸,將該圖示出的箭頭的末端側設為"+側",將基端側設為側"。并且,將 與X軸平行的方向稱為"X軸方向",將與Y軸平行的方向稱為"Y軸方向",將與Z軸平行的 方向稱為"Z軸方向"。并且,將設置有凹陷部側的主面設為第1主面20a,將平坦側的主面 設為第2主面20b進行說明。
[0054]圖1示出本發(fā)明的第1實施方式的振動元件的簡要結構,圖1的(a)是振動元件的 示意俯視圖,圖1的(b)是圖1的(a)中的P-P線的示意剖面圖,圖1的(c)是圖1的(a) 中的Q-Q線的示意剖面圖。圖2是對AT切石英基板與石英的晶軸之間的關系進行說明的 圖。圖3和圖4是分別示出振動部的厚度與激勵電極的大小之間的關系的圖。
[0055] 如圖1所示,振動元件1具有基板2和形成在基板2上的電極3。
[0056](基板)
[0057] 基板2是板狀的石英基板。這里,作為基板2的材料的石英屬于三方晶系,如圖2 所示,具有彼此垂直的晶軸X、Y、Z。將X軸、Y軸、Z軸分別稱為電軸、機械軸、光學軸。本 實施方式的基板2是沿著將XZ面繞X軸旋轉了規(guī)定的角度Θ的平面切割的"旋轉γ切石 英基板",例如將沿著旋轉了Θ=35° 15'的平面切割的情況下的基板稱為"AT切石英基 板"。通過使用這種石英基板而得到具有優(yōu)異的溫度特性的振動元件1。
[0058] 但是,作為基板2,只要能夠激勵厚度剪切振動,則不限于AT切的基板,例如,也可 以使用BT切的基板。
[0059] 另外,以下,將與角度Θ對應地繞X軸旋轉后的Y軸和Z軸設為Y'軸和Z'軸。 艮P,基板2在Y'軸方向上具有厚度,在XZ'面方向上具有廣度。
[0060] 并且,將第1方向設為沿著Z'軸的方向,將與第1方向交叉的第2方向設為沿著 X軸的方向并進行說明。
[0061] 基板2具有彼此處于正背關系的第1主面20a和第2主面20b,在俯視時,成為將 作為第2方向的沿著X軸的方向設為長邊、將作為第1方向的沿著Z'軸