JP2006050186A - Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 基部へ伝わる振動を制御して、振動漏れを有効に防止し、安定した振動特性を実現できる圧電振動片と、圧電振動片を用いた圧電デバイスを提供すること。
【解決手段】 一対の振動腕34,35と、この一対の振動腕が接続されるとともに、パッケージに接合される固定領域52a,52bを有する基部51と、を備える圧電振動片32であって、一対の振動腕34,35は、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝36,37を有し、基部51は、一対の振動腕34,35の各長溝36,37が幅方向の中央付近O1まで延伸して形成された延伸部36a,37aを有しており、一対の振動腕の一方の長溝36が延伸して形成された延伸部36aと、一対の振動腕の他方の長溝37が延伸して形成された延伸部37aとが、中央付近O1を通る長手方向の仮想線Y1を中心に略対称となっていることを特徴とする。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrating piece capable of effectively preventing vibration leakage by controlling vibration transmitted to a base and realizing stable vibration characteristics, and a piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece.
A piezoelectric vibrating piece 32 comprising a pair of vibrating arms 34 and 35, and a base 51 having fixed regions 52a and 52b to which the pair of vibrating arms are connected and joined to a package, The pair of vibrating arms 34 and 35 have long grooves 36 and 37 extending along the longitudinal direction, respectively, and the base 51 extends to the vicinity of the center O1 of the long grooves 36 and 37 of the pair of vibrating arms 34 and 35 in the width direction. Extending portions 36a and 37a formed by extending one long groove 36 of the pair of vibrating arms and the other long groove 37 of the pair of vibrating arms extending. The formed extending portion 37a is substantially symmetric about a virtual line Y1 in the longitudinal direction passing through the vicinity of the center O1.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、振動腕を有する圧電振動片、及びこれを用いた圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece having a vibrating arm and a piezoelectric device using the same.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、圧電デバイスは広く使用されている。
図8はこの圧電デバイスに用いられる圧電振動片1の概略斜視図、図9は図8のA−A線概略切断断面図である。
ここでは、圧電振動片1は水晶で形成されており、一対の振動腕2,3と、基部4とを有する所謂音叉型の圧電振動片である。
Piezoelectric devices are widely used in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems.
FIG. 8 is a schematic perspective view of the piezoelectric vibrating
Here, the piezoelectric vibrating
すなわち、基部4は、その端部付近にパッケージと接着剤により接合固定される固定領域5,5(図8の平行斜線で示す部分)を有しており、この固定領域5,5と反対側に、一対の振動腕2,3が一体的に接続されて、振動腕2,3を支持するようになっている。
That is, the base portion 4 has fixing
振動腕2,3は、その幅が基部4の幅に比べて小さく、互いに平行となるように基部4から細長く延びている。また、一対の振動腕2,3のそれぞれには、長手方向に沿って延びる長溝6,6が形成されている。この長溝6,6は、図9に示すように、振動腕2,3の表裏に設けられており、振動腕2,3のそれぞれに、長手方向に沿って厚みの薄い部分7,7を形成するようになっている。そして、この厚みの薄い部分7,7に効率よく電界を生じさせることで、振動腕2,3が小型化されても、所定の振動周波数を得ることができるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
The
ところが、振動腕2,3は、振動腕2,3よりも幅の大きい基部4に接続されており、振動腕2,3の振動が基部4に伝わると、振動エネルギーは分散してしまうためQ値が小さく、振動が安定しない状態が生ずる原因となってしまう。
また、振動腕2,3は、その外形や長溝6,6を例えばウエットエッチングで形成する際、水晶の異方性により、図9に示すように突起8が生じてしまうなど、複雑な形状をしており、振動腕2と振動腕3の形状は対称になっていない。そうすると、振動腕2と振動腕3の振動状態は相違し、振動腕2が基部4に伝える振動と、振動腕3が基部4に伝える振動とが、基部4の幅方向の中央Oではなく、中央Oからズレた位置で出会うことになる。このため、基部4は、図8において左右のバランスが崩れて捩れが生じるなど振動が不安定になり、振動漏れが生じたりする。
However, the vibrating
Further, the vibrating
本発明は、基部へ伝わる振動を制御して、振動漏れを有効に防止し、安定した振動特性を実現できる圧電振動片と、この圧電振動片を利用した圧電デバイスを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a piezoelectric vibrating piece that can control vibration transmitted to a base, effectively prevent vibration leakage, and realize stable vibration characteristics, and a piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece. .
上述の目的は、第1の発明によれば、一対の振動腕と、この一対の振動腕が接続されるとともに、パッケージに接合される固定領域を有する基部と、を備える圧電振動片であって、前記一対の振動腕は、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝を有し、前記基部は、前記一対の振動腕の各長溝が幅方向の中央付近まで延伸して形成された延伸部を有しており、前記一対の振動腕の一方の長溝が延伸して形成された延伸部と、前記一対の振動腕の他方の長溝が延伸して形成された延伸部とが、前記中央付近を通る長手方向の仮想線を中心に略対称となっている、圧電振動片により達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating piece including a pair of vibrating arms and a base having a fixed region to which the pair of vibrating arms are connected and joined to a package. The pair of vibrating arms each have a long groove extending along the longitudinal direction, and the base has an extending portion formed by extending each long groove of the pair of vibrating arms to the vicinity of the center in the width direction. And an elongated portion formed by extending one long groove of the pair of vibrating arms, and an elongated portion formed by extending the other long groove of the pair of vibrating arms, a longitudinal direction passing through the vicinity of the center. This is achieved by a piezoelectric vibrating piece that is substantially symmetrical about a virtual line of direction.
第1の発明の構成によれば、基部は、一対の振動腕の各長溝が延伸して形成された延伸部を有している。このため、一対の振動腕の振動は、基部に伝わる際、長溝が延伸されることで形成された脆弱な延伸部に集中する。したがって、振動腕の振動が基部に伝わった際に分散されることを防止して、Q値を大きくできる。
さらに、この延伸部は、幅方向の中央付近まで延伸されており、一対の振動腕の一方の長溝が延伸して形成された延伸部と、一対の振動腕の他方の長溝が延伸して形成された延伸部とが、中央付近を通る長手方向の仮想線を中心に略対称となっている。このため、一方の振動腕から基部に伝わった振動と、他方の振動腕から基部に伝わった振動は、基部の幅方向の中央付近まで、互いに対称な延伸部に沿って伝わり、中央付近で出会う。したがって、基部に伝達された振動は、幅方向の中央付近を中心にその両側でバランスよく伝達されて、基部の捩れを有効に防止するなど安定した振動とすることができ、振動漏れを防止する。
かくして、本発明の効果として、基部へ伝わる振動を制御して、振動漏れを有効に防止し、安定した振動特性を実現できる圧電振動片を提供することができる。
According to the configuration of the first invention, the base portion has the extending portion formed by extending the long grooves of the pair of vibrating arms. For this reason, when the vibration of the pair of vibrating arms is transmitted to the base portion, the vibration is concentrated on a fragile extending portion formed by extending the long groove. Therefore, the Q value can be increased by preventing the vibration of the vibrating arm from being dispersed when transmitted to the base.
Further, the extending portion is extended to near the center in the width direction, and is formed by extending one long groove of the pair of vibrating arms and the other long groove of the pair of vibrating arms. The stretched portion is substantially symmetric about a virtual line in the longitudinal direction passing through the vicinity of the center. For this reason, the vibration transmitted from one vibrating arm to the base and the vibration transmitted from the other vibrating arm to the base are transmitted along the symmetrical extension part to the vicinity of the center in the width direction of the base, and meet near the center. . Therefore, the vibration transmitted to the base is transmitted in a balanced manner on both sides centering on the vicinity of the center in the width direction, and can be made stable vibration such as effectively preventing the twist of the base, thereby preventing vibration leakage. .
Thus, as an effect of the present invention, it is possible to provide a piezoelectric vibrating piece that can control vibration transmitted to the base, effectively prevent vibration leakage, and realize stable vibration characteristics.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記延伸部は、前記固定領域とは反対側の領域に形成されていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、延伸部は、固定領域とは反対側の領域に形成されている。したがって、振動腕の振動は、基部の固定領域から離れた位置にある延伸部に伝わるため、振動漏れをより防止する。
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the extending portion is formed in a region opposite to the fixed region.
According to the structure of 2nd invention, the extending | stretching part is formed in the area | region on the opposite side to a fixed area | region. Therefore, the vibration of the vibrating arm is transmitted to the extending portion located at a position away from the fixing region of the base portion, thereby further preventing vibration leakage.
第3の発明は、第1または第2の発明のいずれかの構成において、前記延伸部は、前記基部の幅方向の中央付近まで略最短距離となるように外縁に沿って形成されていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、延伸部は、基部の幅方向の中央付近まで略最短距離となるように外縁に沿って形成されているので、基部の余計なところに振動を伝えることを防止する。したがって、第1または第2の発明に比べて、より基部での振動の分散を防止してQ値を大きくするとともに、振動漏れを防止できる。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the extending portion is formed along the outer edge so as to have a substantially shortest distance to the vicinity of the center in the width direction of the base portion. It is characterized by.
According to the configuration of the third invention, since the extending portion is formed along the outer edge so as to be approximately the shortest distance to the vicinity of the center in the width direction of the base portion, it transmits vibration to an extra portion of the base portion. To prevent. Therefore, as compared with the first or second invention, it is possible to further prevent the vibration from being dispersed at the base portion to increase the Q value and prevent vibration leakage.
第4の発明は、第1ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記振動腕を振動させるための励振電極は、前記延伸部には形成されていないことを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、励振電極は延伸部には形成されていないため、延伸部が形成されている基部が積極的に振動して、歪んでしまうような事態を防止できる。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, an excitation electrode for vibrating the vibrating arm is not formed in the extending portion.
According to the configuration of the fourth aspect of the invention, since the excitation electrode is not formed in the extending portion, it is possible to prevent a situation in which the base portion where the extending portion is formed vibrates positively and is distorted.
第5の発明は、第1ないし第4の発明のいずれかの構成において、前記基部は、前記固定領域と前記延伸部との間に、切り欠き部を有することを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、基部は、固定領域と延伸部との間に、切り欠き部を有する。したがって、振動腕の振動がこの固定領域に伝達し難くなり、第1ないし第4の発明に比べて、より振動漏れを防止できる。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the base portion has a notch portion between the fixed region and the extending portion.
According to the structure of 5th invention, a base has a notch between a fixed area | region and an extending | stretching part. Therefore, it is difficult for the vibration of the vibrating arm to be transmitted to the fixed region, and vibration leakage can be prevented more than in the first to fourth inventions.
第6の発明は、第1ないし第5の発明のいずれかの構成において、前記長溝は、前記振動腕の先端まで形成されていることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、長溝は、前記振動腕の先端まで形成されている。このため、振動腕は付け根から先端まで同じ構造となり、振動腕全体が安定した屈曲振動をすることになる。したがって、基部に延伸されている延伸部には安定した振動が伝わって、第1ないし第5の発明に比べて、より振動漏れを効果的に防止できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the long groove is formed to the tip of the vibrating arm.
According to the configuration of the sixth invention, the long groove is formed up to the tip of the vibrating arm. For this reason, the vibrating arm has the same structure from the base to the tip, and the entire vibrating arm performs a stable bending vibration. Therefore, stable vibration is transmitted to the extending portion extending to the base, and vibration leakage can be more effectively prevented as compared with the first to fifth inventions.
第7の発明は、第1ないし第6の発明のいずれかの構成において、前記長溝内には、幅方向に横切るように設けられ、前記長溝により幅方向に分離された前記振動腕を構成する材料を一体に接続する支持部が形成されていることを特徴とする。
第7の発明の構成によれば、長溝内には、幅方向に横切るように設けられ、長溝により幅方向に分離された振動腕を構成する材料を一体に接続する支持部が形成されている。これにより、支持部は、長溝により幅方向に分離された振動腕を構成する材料を支持するため、振動腕は、捩れ方向の剛性を強化して、安定した振動が可能となる。したがって、基部に延伸された延伸部には安定した振動が伝わって、第1ないし第6の発明に比べて、より振動漏れをより効果的に防止できる。
According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the resonating arm is provided in the long groove so as to cross in the width direction and separated in the width direction by the long groove. A support portion for integrally connecting the materials is formed.
According to the structure of 7th invention, the support part which connects in the long groove so that the material which comprises the vibration arm provided so that it might cross in the width direction and was separated in the width direction by the long groove may be formed integrally is formed. . As a result, the support portion supports the material constituting the vibrating arm separated in the width direction by the long groove, so that the vibrating arm can reinforce the rigidity in the torsional direction and can stably vibrate. Therefore, stable vibration is transmitted to the extended portion extended to the base, and vibration leakage can be more effectively prevented as compared with the first to sixth inventions.
また上記目的は、第8の発明によれば、パッケージと、このパッケージに接合される固定領域が設けられた基部を有し、この基部から平行に延びる一対の振動腕を有する圧電振動片と、を備えた圧電デバイスであって、前記一対の振動腕は、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝を有し、前記基部は、前記一対の振動腕の各長溝が幅方向の中央付近まで延伸して形成された延伸部を有しており、前記一対の振動腕の一方の長溝が延伸して形成された延伸部と、前記一対の振動腕の他方の長溝が延伸して形成された延伸部とが、前記中央付近を通る長手方向の仮想線を中心に略対称となっている圧電デバイスにより達成される。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating piece having a package and a base provided with a fixing region bonded to the package, and having a pair of vibrating arms extending in parallel from the base. Each of the pair of vibrating arms has a long groove extending along a longitudinal direction, and the base has each long groove of the pair of vibrating arms extending to the vicinity of the center in the width direction. An extending portion formed by extending one long groove of the pair of vibrating arms, and an extending portion formed by extending the other long groove of the pair of vibrating arms. Is achieved by a piezoelectric device that is substantially symmetric about a longitudinal imaginary line passing through the vicinity of the center.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms.
図1は、本発明の実施形態にかかる圧電デバイスである例えば圧電振動子30の概略平面図であり、図2は図1のB−B線概略断面図、図3は圧電振動子30に用いられる圧電振動片の概略斜視図、図4は図3のC−C線切断断面図である。なお、作図の便宜上、図1および図2では、励振電極が図示されていない。
これらの図において、圧電振動子30は、パッケージ28内に圧電振動片32を収容している。
1 is a schematic plan view of, for example, a
In these drawings, the
パッケージ28は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される複数の基板を積層した後に、焼結して形成されており、圧電振動片32を収容する所定の内部空間S1を形成するようにされている。
また、パッケージ28の開放された上端にある開放端面に、例えば、低融点ガラス等の接合材38を介して、蓋体39が接合されることにより、封止されている。
The
Further, a
また、パッケージ28の図1及び図2において左端部付近には、内部空間S1に露出するようにして、幅方向両端にAuまたはNiメッキが施された電極部31a,31bが所定の間隔を隔て形成されている。この電極部31a,31bは、パッケージ28内を引き回されて実装端子部33,33と接続され、互いに異極となって駆動電圧を供給するものである。
In addition, in the vicinity of the left end portion of the
この電極部31a,31bの上には、接着剤である例えば導電性接着剤43,43が塗布されている。導電性接着剤43,43としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたエポキシ系またはポリイミド系、またはシリコーン系導電性接着剤等を利用することができる。
そして、この導電性接着剤43,43の上に、圧電振動片32が載置されている。すなわち、圧電振動片32は、後述するように、基部51の振動腕34,35側と反対側の端部であって、基部51の幅方向両端付近に引出電極52a,52bを有し、この引出電極52a,52bが導電性接着剤43,43に対向するようにして載置されている。
このようにして、圧電振動片32は、導電性接着剤43,43を介してパッケージ28に片持ち式に支持固定され、また、パッケージ28に設けた電極部31a,31bが、圧電振動片32に駆動電圧を供給するようになっている。
On the
The piezoelectric vibrating
In this way, the piezoelectric vibrating
圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図示する形状とされている。
すなわち、圧電振動片32は、基部51と、この基部51から図1において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35とを備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
The piezoelectric vibrating
That is, the piezoelectric vibrating
一対の振動腕34,35は、図3に示すように、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝36,37を有している。長溝36,37は、図4に示すように、振動腕34,35の表裏面(図4において上下面)に形成されており、振動腕34,35の幅方向の端面は略H型となっている。そして、振動腕34側の長溝36,36の内面には、励振電極46,46が設けられており、振動腕35側の長溝37,37の内面には励振電極47,47が設けられている。励振電極46,47は、互いに異極となって対向するように配置されている電極であって、振動腕34,35を積極的に振動させるための電極である。
As shown in FIG. 3, the pair of vibrating
すなわち、図3に示すように、長溝37内の励振電極47は、基部51の表面に引き出されて、基部51の幅方向の中央付近O1を通って、引出電極52aと接続され、この引出電極52aは振動腕34の側面に設けられた励振電極47と接続されている。また、長溝36内の励振電極46は、振動腕34と振動腕35とをつなぐ基部51の自由端側である股部M付近を通って、振動腕35の側面に設けられた励振電極46と接続され、この励振電極46は基部51の図3における右側の側面に引き出されて引出電極52bと接続されている。
That is, as shown in FIG. 3, the
このようにして、図3及び図4に示すように、長溝36,37により幅方向に分離された振動腕34,35の幅が小さくなった部分34a,34b,35a,35bにおいて、電界を効率よく発生させ、圧電振動片32のCI値(クリスピタルインピーダンス値)を低く抑えることができる。したがって、このような圧電振動片32のCI値を、従来の圧電振動片のCI値となるように形成して、振動腕34,35の長さを短くできる。
In this way, as shown in FIGS. 3 and 4, the electric field is efficiently generated in the
基部51は、一対の振動腕34,35が一体的に接続されるとともに、パッケージ28に接合される固定領域を有する部分である。すなわち、基部51は、細長い矩形状の振動腕34と振動腕35とをつなげる機能と、パッケージ28に固定される機能の2つを有する部分であり、股部Mを通る短手方向の仮想線X1よりも固定領域側(図3では下側)である。なお、本実施形態の場合、上述のように引出電極52a,52bの部分がパッケージ28と接合されているため、この引出電極52a,52bが設けられた領域が固定領域となる。
The
ここで、基部51は、一対の振動腕34,35に設けられた長溝36,37が、図3に示すように、それぞれ基部51に延伸して形成された延伸部36a,37aを有している。この延伸部36a,37aは、溝状となっているため基部51の他の部分に比べて脆弱な部分となって、基部51に伝達された振動を集中させている。
なお、延伸部36a,37aは、図3における裏面にも形成されているが、裏面の延伸部は表面の延伸部36a,37aと同様の構成であるため、以下、表面の延伸部36a,37aについてのみ説明する。
Here, the
The extending
延伸部36a,37aは、振動腕側の長溝36,37を形成すると同時に、例えばウエットエッチングにより一体に形成されており、本実施形態では、基部51の振動腕34,35との境界付近において、長溝36,37の幅よりも大きな幅とならず、長溝36,37と同様の深さを有する有底の溝から形成されている。
また、延伸部36a,37aは、それぞれ基部51の幅方向の中央付近O1まで形成され、この中央付近O1を通る長手方向の仮想線Y1を中心に、一方の振動腕34の長溝36が延伸して形成された延伸部36aと、他方の振動腕35の長溝37が延伸して形成された延伸部37aとが、略対称となるように形成されている。
The extending
The extending
すなわち、延伸部36a,37aは、基部51へ伝達された振動を集中させるだけではなく、集中した振動を中央付近O1に積極的に導くとともに、延伸部36a側の振動の導かれ方と、延伸部37a側の振動の導かれ方を同じにして、仮想線Y1を中心に基部51の左右のバランスをとっている。
そして、本実施形態における中央付近O1は、振動腕34と振動腕35とが振動した際の支点となるように設定され、これにより、図3において仮想線Y1より左側の振動腕34と右側の振動腕35とのバランスをとっている。
That is, the extending
The central vicinity O1 in the present embodiment is set to be a fulcrum when the vibrating
また、延伸部36a,37aは、振動漏れを防ぐためには、固定領域52a,52bから離れた位置に形成されることが望ましく、このため、基部51の固定領域52a,52bとは反対側の領域に形成されている。
さらに、延伸部36a,37aは、基部51の余計な部分に振動が伝わって、振動エネルギーが減少してしまうことを防止するため、上述した延伸部36a,37aの機能を阻害しない範囲において、中央付近O1まで略最短距離となるように、圧電振動片32の外縁に沿って形成されている。すなわち、図3では、圧電振動片32の仮想線Y1の左側について、振動腕34から股部Mにかけての外縁は略L字状に形成されているため、延伸部36aも略L字状に形成され、延伸部37aは仮想線Y1を中心に延伸部36aと略対称となっている。
Further, in order to prevent vibration leakage, the extending
Furthermore, in order to prevent the vibration from being transmitted to an extra portion of the
なお、この圧電振動片32の外縁は、水晶の異方性により、実物は図3のように形がきれいにL字状に整っているわけではないので、外縁に沿った形状というのは、おおよそ沿っている形状であれば構わず、例えば図5(a)に示すように、一定の曲率を有しながらカーブしていてもよい。また、図5(b)に示すように、延伸部36aと延伸部37aとが中央付近O1において一体に接続されていてもよい。
Note that the outer edge of the piezoelectric vibrating
そして、このような延伸部36a,37aには、振動腕34,35に設けられたような励振電極46,47が形成されておらず、基部51で積極的に振動が生じないようにされている。すなわち、図3に示すように、延伸部36a,37aを含む基部51には、励振電極46,47が引き回されて接続用の電極が形成されているが、この接続用の電極については、異極となる電極が対向しないように配置されることで、基部51で積極的に振動することを防止している。
具体的には、励振電極47から基部に引き出された電極は、中央付近O1を通って、引出電極52aと接続しているが、この中央付近O1を通っている接続用の電極は、異極となる励振電極46と対向するように配置されていない。また、長溝36内の励振電極46は、延伸部36aの溝状の底面(図3では底面の一部)と、この底面につながった内側側面(溝状の仮想線Y1側の内面)とに一体的に引き回され、股部Mを避けるようにして振動腕35の側面の励振電極46と接続されているが、延伸部36aの溝状の底面と内側側面とに形成されている接続用の電極は、異極となる励振電極47とは対向するように配置されていない。
The
Specifically, the electrode extracted from the
また、基部51は、固定領域52a,52bと振動腕34,35との間、本実施形態では、固定領域52a,52bと延伸部36a,37aとの間に、切り欠き部54,54が形成されており、これにより振動腕34,35の振動がこの固定領域52a,52bに伝達し難くなり、振動漏れを防止している。
The
本発明の実施形態は以上のように構成されており、基部51は、一対の振動腕34,35の長溝36,37がそれぞれ延伸して形成された延伸部36a,37aを有するため、振動腕34,35の振動は、基部51に伝わる際、脆弱な延伸部36a,37aに集中するため、基部51での振動エネルギーの分散を防止する。したがって、基部51が振動エネルギーを吸収することを抑えてQ値を大きくできる。
さらに、延伸部36a,37aは、基部51の幅方向の中央付近O1まで形成されており、中央付近O1を通る長手方向の仮想線Y1を中心に、振動腕34から延伸された延伸部36aと、振動腕35から延伸された延伸部37aとが、略対称となっている。したがって、基部51に伝達された振動は、仮想線Y1を中心にして、その両側でバランスよく伝達されて、基部51の捩れを有効に防止するなど安定した振動とすることができ、振動漏れを防止できる。そして、中央付近O1は、振動腕34と振動腕35とが振動した際の支点となり、これにより、仮想線Y1より左側の振動腕34と右側の振動腕35との振動のバランスをとって、圧電振動片32全体の安定した振動を可能とする。
The embodiment of the present invention is configured as described above, and the
Furthermore, the extending
図6は、本発明の実施形態の第1の変形例に係る圧電振動片60の概略斜視図である。なお、図6では、理解の便宜のため励振電極を図示していない。
この図において、図1ないし図5の圧電振動片32と同一の構成には、共通する符号を付して重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
FIG. 6 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating
In this figure, the same components as those of the piezoelectric vibrating
この圧電振動片60において、上述した本発明の実施形態と主に異なるのは、振動腕34,35に設けられた長溝36,37が振動腕34,35の先端まで形成されている点である。
すなわち、長溝36,37は振動腕34,35の先端を突き抜け、自由端側の端面も略H型となるように形成することで、振動腕34,35は、基部51側の根元から自由端側の先端まで、幅方向のいずれを切断しても、その端面が略同様となるように形成されている。
なお、このように長溝36,37を先端まで形成することで、振動腕34,35の周波数が高くなってしまうが、例えば振動腕34,35と同様あるいはそれ以上の比重を有する錘を長溝36,37内に設けることで、周波数を下げることができる。
This piezoelectric vibrating
That is, the
By forming the
本発明の実施形態の第1の変形例は以上のように構成されており、長溝36,37は、振動腕34,35の先端まで形成されているので、振動腕34,35は根元から先端まで、全長にわたって同じ構造となり、振動腕34,35全体が安定した屈曲振動をすることになる。したがって、延伸部36a,37aには安定した振動が伝わって、上述した実施形態と比べて、より振動漏れを効果的に防止できる。
The first modification of the embodiment of the present invention is configured as described above. Since the
図7は、本発明の実施形態の第2の変形例に係る圧電振動片70の概略斜視図である。なお、図7では、理解の便宜のため励振電極を図示していない。
この図において、図1ないし図6の圧電振動片32,60と同一の構成には、共通する符号を付して重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
FIG. 7 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating
In this figure, the same components as those of the piezoelectric vibrating
この圧電振動片70において、上述した本発明の実施形態およびその第1の変形例と主に異なるのは、振動腕34,35に設けられた長溝36,37内に幅方向に沿ったバーが形成されている点である。
すなわち、図7に示されるように、振動腕34,35の各長溝36,37には、それぞれ、複数のサイドバー状の支持部62が設けられている。
This piezoelectric vibrating
That is, as shown in FIG. 7, the
具体的には、各支持部62は、各長溝36,37内を幅方向(図7のX方向)に横切るように設けられている。また、各支持部62は、長溝36により幅方向に分離された振動腕34を構成する材料の部分34a,34bや、長溝37により幅方向に分離された振動腕35を構成する材料の部分35a,35bを一体に接続するようになっている。さらに、本実施形態における支持部62は、長溝36,37内の底部34c,35cと一体となっている。
Specifically, each
本発明の実施形態の第2の変形例は以上のように構成されており、長溝36,37には、それぞれ支持部62が設けられているので、これらの支持部62が長溝36,37内の底部34c,35cと一体となって、長溝36,37により幅方向に分離された振動腕を構成する材料34a,34b,35a,35bを支持し、変形が生じないようにする。このため、振動腕34,35は捩れ方向の剛性が強化され、安定した振動が可能となる。したがって、延伸部36a,37bには安定した振動が伝わって、上述した実施形態に比べて、より振動漏れを防止できる。
The second modification of the embodiment of the present invention is configured as described above. Since the
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜相互に組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明の圧電デバイスは、パッケージ内に圧電振動片を含むものであれば、圧電発振器、圧電振動子、フィルタ等その名称を問わずに適用できるものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of each embodiment may be combined with each other as appropriate, or may be omitted and combined with other configurations not shown.
In addition, the piezoelectric device of the present invention can be applied regardless of its name, such as a piezoelectric oscillator, a piezoelectric vibrator, and a filter, as long as the package includes a piezoelectric vibrating piece.
28・・・パッケージ、30・・・圧電振動子、32,60,70・・・圧電振動片、34,35・・・振動腕、36,37・・・長溝、51・・・基部、52a,52b・・・固定領域(引出電極)。 28 ... Package, 30 ... Piezoelectric vibrator, 32, 60, 70 ... Piezoelectric vibrating piece, 34, 35 ... Vibrating arm, 36, 37 ... Long groove, 51 ... Base, 52a , 52b... Fixed region (extraction electrode).
Claims (8)
前記一対の振動腕は、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝を有し、
前記基部は、前記一対の振動腕の各長溝が幅方向の中央付近まで延伸して形成された延伸部を有しており、
前記一対の振動腕の一方の長溝が延伸して形成された延伸部と、前記一対の振動腕の他方の長溝が延伸して形成された延伸部とが、前記中央付近を通る長手方向の仮想線を中心に略対称となっている
ことを特徴とする圧電振動片。 A piezoelectric vibrating piece comprising a pair of vibrating arms and a base having a fixed region connected to the package and connected to the pair of vibrating arms,
Each of the pair of vibrating arms has a long groove extending along the longitudinal direction,
The base has an extended portion formed by extending each long groove of the pair of vibrating arms to the vicinity of the center in the width direction,
An extending portion formed by extending one long groove of the pair of vibrating arms and an extending portion formed by extending the other long groove of the pair of vibrating arms are virtual in the longitudinal direction passing near the center. A piezoelectric vibrating piece characterized by being substantially symmetrical about a line.
前記一対の振動腕は、それぞれ長手方向に沿って延びる長溝を有し、
前記基部は、前記一対の振動腕の各長溝が幅方向の中央付近まで延伸して形成された延伸部を有しており、
前記一対の振動腕の一方の長溝が延伸して形成された延伸部と、前記一対の振動腕の他方の長溝が延伸して形成された延伸部とが、前記中央付近を通る長手方向の仮想線を中心に略対称となっている
ことを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric device comprising a package and a piezoelectric vibrating piece having a base provided with a fixed region to be bonded to the package and having a pair of vibrating arms extending in parallel from the base,
Each of the pair of vibrating arms has a long groove extending along the longitudinal direction,
The base has an extended portion formed by extending each long groove of the pair of vibrating arms to the vicinity of the center in the width direction,
An extending portion formed by extending one long groove of the pair of vibrating arms and an extending portion formed by extending the other long groove of the pair of vibrating arms are virtual in the longitudinal direction passing near the center. A piezoelectric device characterized by being substantially symmetrical about a line.
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