振動片和振子的制作方法
【專利摘要】振動片和振子。振動片包括基板和激勵電極，基板包括：振動部，其進(jìn)行厚度剪切振動；周邊部，其沿著振動部的外緣中的至少與厚度剪切振動的位移方向交叉的外緣而一體化，厚度比振動部??；以及凸部，其設(shè)置于周邊部，激勵電極設(shè)置于振動部，在設(shè)振動部的沿位移方向的長度為Mx、基板的沿位移方向產(chǎn)生的彎曲振動的波長為λ時，滿足以下關(guān)系：其中，l是正整數(shù)，在設(shè)凸部的沿位移方向的長度為Dx、振動部與凸部之間的長度為Sx時，滿足以下關(guān)系：Dx＝(λ/2)×m、(λ/2)×n-0.1×λ≤Sx≤(λ/2)×n+0.1×λ，其中，m是正整數(shù)，n是正整數(shù)。
【專利說明】振動片和振子
[0001] 本申請是申請日為2010年10月26日、申請?zhí)枮?01010523026. 6、發(fā)明名稱為"壓 電振子"的發(fā)明專利申請的分案申請

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及壓電振子，特別涉及安裝振動部的厚度尺寸比周邊部大的臺面型壓電 振動片的壓電振子。

【背景技術(shù)】
[0003] 根據(jù)符合斜面（bevel)型或凸面（convex)型壓電振動片的標(biāo)準(zhǔn)的方式，作為能夠 將振動能量封閉在內(nèi)、并且生產(chǎn)性優(yōu)異的壓電振動片的方式，公知有臺面型的壓電振動片。
[0004] 但是，對于振動部與周邊部之間的邊界具有階梯的臺面型壓電振動片而言，有時 會由于該階梯的影響而導(dǎo)致作為不必要振動的彎曲振動等的寄生振動增大。在這樣的背景 下，在專利文獻(xiàn)1中公開了這樣的技術(shù)：通過對振動部與周邊部間形成的階梯部的位置進(jìn) 行優(yōu)化，來抑制寄生（spurious)。
[0005] 另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了下述技術(shù)：除了階梯部的位置以外，還對階梯部的大 ?。ㄉ疃龋┻M(jìn)行優(yōu)化來抑制寄生、實現(xiàn)CI值的降低。而且，在專利文獻(xiàn)3中記載了下述內(nèi) 容：使激勵電極的形成位置擴展至薄壁的周邊部，將激勵電極的端部固定在不必要振動的 波腹的位置，由此來提高寄生的抑制效果。
[0006] 這樣，關(guān)于采用臺面型壓電振動片的壓電振子，在利用與彎曲振動的位移之間的 關(guān)系對臺面即厚壁部的端緣部分的位置、激勵電極的端緣部分的位置進(jìn)行優(yōu)化、由此來抑 制彎曲振動的方面，已經(jīng)提出了各種方案。
[0007] 但是，如在專利文獻(xiàn)2中公開的那樣，厚壁部的蝕刻量（digging quantity)的比 例越大，越能夠降低CI值，但當(dāng)蝕刻量的比例超過一定范圍后，CI值不再發(fā)生變化，有時會 產(chǎn)生CI值增大（劣化）的現(xiàn)象。對于這樣的現(xiàn)象，在專利文獻(xiàn)4中公開下述內(nèi)容：通過將 臺面部形成為多級，來確保蝕刻量（階梯部的深陷）并降低CI值。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006 - 340023號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008 - 263387號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008 - 306594號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平10 - 308645號公報
[0012] 如上述專利文獻(xiàn)所示，在臺面型構(gòu)造中，能夠通過指定其階梯部的位置來抑制不 必要的波。另外，雖然階梯部的蝕刻量的比例越大，越能夠降低主振動的CI值，但是，當(dāng)蝕 刻量的比例超過一定值時，會產(chǎn)生CI值劣化即CI值增大的現(xiàn)象，在考慮到生產(chǎn)誤差等的情 況下，實際上無法將蝕刻量增大到極限值。
[0013] 另外，在為了增大相對蝕刻量而將臺面部形成為多級的專利文獻(xiàn)4公開的結(jié)構(gòu) 中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)CI值的降低，但下述情況令人擔(dān)心，S卩：用于形成多級臺面部的光學(xué)工序 (photo process)增加，因而導(dǎo)致生產(chǎn)性極端惡化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種壓電振子，其生產(chǎn)性優(yōu)異，與以往相比，即使在 進(jìn)一步增大臺面部的蝕刻量的情況下也不會產(chǎn)生CI值的劣化。
[0015] 本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，可作為如下方式或應(yīng)用例來 實現(xiàn)。
[0016] (應(yīng)用例1) 一種壓電振子，該壓電振子具有：壓電板，其以厚度切變振動為主振 動，且具有振動部，該振動部被周邊部包圍，且厚度尺寸比該周邊部大；以及配置在所述壓 電板的主面上的激勵電極，該壓電振子的特征在于，所述振動部的長邊和所述激勵電極的 長邊均與所述壓電板的長邊平行，在設(shè)所述壓電板的長邊尺寸為X、所述振動部的厚度尺寸 為t、所述振動部的長邊尺寸為Mx、所述激勵電極的長邊尺寸為Ex、在所述壓電板的長度方 向上產(chǎn)生的彎曲振動的波長為λ時，滿足以下關(guān)系：
[0017] λ /2 = (1. 332/f) - 0. 0024
[0018] (Mx - Ex)/2 = λ/2
[0019] Mx/2 = [(1/2) + (1/4)] λ
[0020] X 彡 20t
[0021] 其中，f是壓電振子的諧振頻率，1是正整數(shù)，該壓電振子具有凸部，該凸部與所述 振動部的短邊方向平行地配置在所述振動部的長度方向的延長線上，在將所述凸部在所述 主振動的位移方向上的尺寸設(shè)為Dx時，滿足如下關(guān)系：
[0022] Dx= (λ/2)Χηι
[0023] 其中，m是正整數(shù)，在將所述振動部與所述凸部之間的尺寸設(shè)為Sx時，滿足如下關(guān) 系：
[0024] Sx= (λ/2)Χη±0·1λ
[0025] 其中，η是正整數(shù)。
[0026] 根據(jù)具有這種特征的壓電振子，生產(chǎn)性優(yōu)異，與以往相比，即使在進(jìn)一步增大臺面 部的蝕刻量的情況下，也不會產(chǎn)生CI值的劣化。
[0027] (應(yīng)用例2)根據(jù)應(yīng)用例1所述的壓電振子，其特征在于，所述激勵電極從所述振動 部的主面延伸設(shè)置到位于所述振動部與所述凸部之間的所述周邊部，所述振動部與延伸設(shè) 置到所述周邊部的激勵電極的端緣部分之間的距離L1滿足如下關(guān)系：
[0028] L1 =(入 /2) Χρ
[0029] 其中，ρ是正整數(shù)。
[0030] 具有這種特征的壓電振子也能夠獲得與具有上述特征的壓電振子相同的效果。
[0031] (應(yīng)用例3)根據(jù)應(yīng)用例1或2所述的壓電振子，其特征在于，所述壓電板為石英 板，所述振動部與周邊部之間的階梯部以及所述周邊部與所述凸部之間的階梯部具有傾斜 面，所述振動部的尺寸、從所述振動部到所述凸部的尺寸、以及所述凸部的尺寸分別是以所 述傾斜面的中心為基準(zhǔn)而確定的。
[0032] 根據(jù)具有這種特征的壓電振子，即使在通過濕法蝕刻來形成壓電振動片的情況 下，也能夠得到用于確定尺寸的基準(zhǔn)。
[0033] (應(yīng)用例4)根據(jù)應(yīng)用例1?3中任意一例所述的壓電振子，其特征在于，所述凸部 僅設(shè)置在所述振動部的長度方向側(cè)的任意一方的端部側(cè)。
[0034] 即使在安裝了具有這種特征的壓電振動片的情況下，也能夠獲得與具有上述特征 的壓電振子相同的效果。
[0035] (應(yīng)用例5)根據(jù)應(yīng)用例1?4中任意一例所述的壓電振子，其特征在于，所述凸部 的短邊尺寸與所述振動部的短邊尺寸一致。
[0036] 通過具有這樣的特征，能夠抑制至少在振動部的范圍內(nèi)產(chǎn)生的彎曲振動。
[0037](應(yīng)用例6)根據(jù)應(yīng)用例1?5中任意一例所述的壓電振子，其特征在于，以所述周 邊部為基準(zhǔn)的、所述振動部的高度與所述凸部的高度相同。
[0038] 通過具有這樣的特征，能夠通過一次的蝕刻工序來形成凸部的和振動部。因此，能 夠提高壓電振動片的生產(chǎn)性，還能夠提高壓電振子自身的生產(chǎn)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1是示出第1實施方式的壓電振子的結(jié)構(gòu)的圖。
[0040] 圖2是定義第1實施方式的壓電振動片中的各部分尺寸的圖。
[0041] 圖3是示出壓電振動片的各部分與彎曲振動的位移之間關(guān)系的圖。
[0042] 圖4是示出臺面蝕刻量的比例的變化與CI值的變化之間的關(guān)系的曲線圖。
[0043] 圖5是用于說明隨著振動部與凸部之間的尺寸的變化，CI值發(fā)生的劣化及其容許 范圍的圖。
[0044] 圖6是示出第2實施方式的壓電振子的結(jié)構(gòu)的圖。
[0045] 圖7是定義第2實施方式的壓電振動片中的各部分尺寸的圖。
[0046] 圖8是示出用于證明第2實施方式的壓電振子的效果的仿真的曲線圖。
[0047] 圖9是示出第3實施方式的壓電振子的結(jié)構(gòu)的圖。
[0048] 圖10是示出用于證明第3實施方式的壓電振子的效果的仿真的曲線圖。
[0049] 標(biāo)號說明
[0050] 10壓電振子、12壓電振動片、14厚壁部、16薄壁部、18凸部、20電極膜、22激 勵電極、24引出電極、26輸入輸出電極、30封裝、32封裝基座、34蓋體、36接縫環(huán)（seam ring)、38內(nèi)部安裝端子、40外部端子、42接合材料。

【具體實施方式】
[0051] 下面，參照附圖對本發(fā)明的壓電振子的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，參照圖1，對 本發(fā)明的壓電振子的第1實施方式進(jìn)行說明。在圖1中，圖1 (A)是表示壓電振子的正面結(jié) 構(gòu)的圖，圖1(B)是表示透過蓋體的狀態(tài)的平面結(jié)構(gòu)的圖。
[0052] 本實施方式的壓電振子10是以壓電振動片12和封裝30為基礎(chǔ)而構(gòu)成的。壓電振 動片12由以稱為AT切或BT切的切角而切出的石英板（壓電板）構(gòu)成，該石英板以厚度切 變振動為主振動受到激勵。在該石英板（壓電振動片12)中，將與石英的X軸平行的邊設(shè) 為長邊，將與石英的Z'軸平行的邊設(shè)為短邊，將所述石英板的厚度方向設(shè)為與Y'軸平行。
[0053] 由這樣的石英板構(gòu)成的壓電振動片12是由厚壁部（振動部）14、薄壁部（周邊 部）16、凸部18以及電極膜20構(gòu)成的。厚壁部14是根據(jù)與薄壁部16之間的關(guān)系定義的， 薄壁部16設(shè)置在厚壁部14的周圍。在本實施方式中，利用一個板構(gòu)成了如下形態(tài)：長邊彼 此平行的、平面為矩形狀的厚壁部14,疊置在上述將與石英的X軸平行的方向設(shè)為長邊的 矩形狀的平板上而一體化。厚壁部14被設(shè)置為在薄壁部16的兩主面上凸出。
[0054] 在與這樣設(shè)置的厚壁部14的長邊平行的方向即與厚壁部14中的主振動的位移方 向（圖中X軸方向）平行的方向上，設(shè)有在與其垂直的方向上延伸的凸部18。以薄壁部16 的表面為基準(zhǔn)，凸部18在Y'軸方向上的厚度具有與厚壁部14在Y'軸方向上的厚度相同 的高度（蝕刻量）。另外，凸部18的延伸方向被設(shè)置為與厚壁部14的寬度方向（圖中Z' 軸方向）平行。在本實施方式中，凸部18在Z'軸方向上的長度被設(shè)為與厚壁部14的寬度 相同的尺寸。
[0055] 電極膜20具有激勵電極22、引出電極24以及輸入輸出電極26。在本實施方式中， 激勵電極22形成在厚壁部14的一方的面（14a)和另一方的面（14b)雙方上。另外，激勵 電極22的形態(tài)沒有特別限定，而在本實施方式中，如圖1(B)所示，將其設(shè)為與厚壁部14的 平面形狀相似的形狀。輸入輸出電極26設(shè)置在薄壁部16的長度方向上的一方的端部（稱 為基部側(cè)端部）的另一方的面上。引出電極24被引繞成，使得形成在厚壁部14的一方的 面和另一方的面上的激勵電極22、與形成在薄壁部16的基部側(cè)端部的另一方的面上的輸 入輸出電極26電連接。
[0056] 在具有這種基本結(jié)構(gòu)的壓電振動片12中，作為不必要波的彎曲振動的波長λ是 由構(gòu)成振動部的厚壁部14的板厚t (mm)決定的。這里，厚壁部14的板厚t (mm)與壓電振 動片12的主振動即厚度切變振動的頻率f (MHz)之間的關(guān)系可用下式（1)表示。
[0057] f = k/t 式⑴
[0058] 其中，在石英板為AT切的情況下，頻率常數(shù)k為1. 670 (MHz · mm)，在為BT切的情 況下，頻率常數(shù)k為2. 560 (MHz · mm)。并且，在考慮了由電極引起的頻率下降量的情況下， 式2成立，可表示出彎曲振動的波長λ (mm)與厚壁部14的板厚t(mm)之間的關(guān)系。
[0059] λ /t = (1. 332/f) - 0. 0024 式（2)
[0060] 如專利文獻(xiàn)1、3所記載的那樣，下述情況是公知的：在厚壁部14的端緣部分與激 勵電極22的端緣部分均處于彎曲振動的波形（彎曲位移）的波腹位置的情況下，彎曲振動 成分得到抑制。因此，當(dāng)使用與彎曲振動的波形λ之間的關(guān)系來表示用于使厚壁部14的 端緣部分、激勵電極22的端緣部分與彎曲位移的波腹位置一致的尺寸時，則成為式（3)。根 據(jù)圖2，將激勵電極22的長邊尺寸設(shè)為Ex (mm)，將厚壁部14的長邊尺寸設(shè)為Mx (mm)。
[0061] (Mx - Ex) /2 = λ /2 式（3)
[0062] 這里，對于式（3)所示的關(guān)系例的情況，前提是使厚壁部14的中心位置與激勵電 極22的中心位置一致。
[0063] 另外，厚壁部的長邊尺寸Mx (mm)與波長λ (mm)之間的關(guān)系可以表示為式（4)。
[0064] Mx/2 = [(1/2) + (1/4)] λ
[0065] (其中，1是1、2、3、…中的任意一個） 式（4)
[0066] 上述關(guān)系式的前提是，石英板的長邊尺寸X(mm)遠(yuǎn)大于厚壁部14的厚度尺寸 t (mm)。具體而言，只要滿足式（5)的關(guān)系即可。
[0067] X 彡 20t 式（5)
[0068] 根據(jù)滿足上述關(guān)系的壓電振動片12,彎曲振動成分得到抑制。但是，眾所周知，如 果僅滿足這樣的關(guān)系，則在厚壁部14的蝕刻量超過一定比例的情況下，CI值將發(fā)生極端的 劣化。
[0069] 因此，在本實施方式中，進(jìn)一步想到了以下方式：如圖2、圖3所示，在薄壁部16上 設(shè)置凸部18,并且，以使凸部18的端緣部分與彎曲位移的波腹一致的方式，來建立該凸部 18與彎曲振動的關(guān)系。
[0070] 并且，為了滿足這樣的關(guān)系，只要根據(jù)與彎曲位移的波長λ之間的關(guān)系，求出凸 部18在X軸方向上的尺寸Dx (mm)和從厚壁部14的端緣部分到凸部18的端緣部分的尺寸 Sx (mm)，使得滿足這種關(guān)系即可。
[0071] 在以上述方式為基礎(chǔ)的情況下，凸部18在X軸方向上的尺寸Dx(mm)可表示為式 (6)。
[0072] Dx = ( λ /2) Xm
[0073] (其中，m是1、2、3、…中的任意一個） 式（6)
[0074] 另外，壓電振動片12的從厚壁部14的端緣部分到凸部18的端緣部分的尺寸 Sx(mm)可表示為式（7)。
[0075] Sx= (λ/2)Χη±0·1λ
[0076] (其中，η是1、2、3、…中的任意一個）式（7)
[0077] 通過滿足所有這樣的關(guān)系，能夠使得厚壁部14的端緣部分、激勵電極22的端緣部 分以及凸部18的端緣部分全部位于彎曲位移的波腹，能夠?qū)崿F(xiàn)彎曲振動的抑制。
[0078] 另外，通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制增大厚壁部14的高度（蝕刻量）時的CI值 的劣化。圖4中示出了相對于未設(shè)置凸部而使厚壁部的端緣部分以及激勵電極的端緣部分 與彎曲位移的波腹一致的臺面型壓電振子（現(xiàn)有技術(shù)）與本實施方式（本發(fā)明）的具有所 述凸部的臺面型壓電振子的蝕刻量（Md)在比例上的差異，CI值發(fā)生的變化。觀察圖4,對 Md彼此相同的現(xiàn)有構(gòu)造與本發(fā)明進(jìn)行比較，可知：通過設(shè)置所述凸部，CI值有下降的趨勢， 而且在將壓電板的長邊的長度設(shè)為X = 1. 375 (mm)時，最有效果。
[0079] 由圖4可知，對于現(xiàn)有技術(shù)的壓電振子，在所有的尺寸（X尺寸）下，在使Md從15% (相對于厚度尺寸t的比例）增加到20%的情況下，均能確認(rèn)到CI值的劣化。與此相對， 對于本發(fā)明的壓電振動片12,可知：當(dāng)Md的值從15%增加到20%時，與Md= 15%時的CI 值相比，幾乎未發(fā)生劣化（X = 1. 375mm)，而在X = 1. 385 (mm)的情況下，與Md = 15%時相 t匕，觀察到CI值稍微有所劣化，但是，也存在CI值進(jìn)一步下降（X = 1. 365mm時）的條件。
[0080] 這樣，根據(jù)采用了滿足上述結(jié)構(gòu)的壓電振動片12的本實施方式的壓電振子10,即 使在增大了厚壁部14的蝕刻量比例（Md)的情況下，也能夠抑制CI值的劣化。因此，能夠 在無需顧及因過蝕刻（over etching)導(dǎo)致的CI值的劣化的情況下，對具有可獲得期望的 CI值的蝕刻量比例的壓電振子進(jìn)行量產(chǎn)。
[0081] 這里，對于石英板而言，當(dāng)通過濕法蝕刻（下面簡稱為蝕刻）來形成其形狀時，有 時由于結(jié)晶方向的各向異性而在截面中產(chǎn)生傾斜。對于本實施方式所采用的AT切石英板 而言，如圖3所示，厚壁部14與薄壁部16之間的階梯部分為傾斜面，但在本實施方式中，只 要采用以下結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)CI特性良好的壓電振子，所述結(jié)構(gòu)是：將因結(jié)晶方向的各向異性 而產(chǎn)生的傾斜面的中間點確定為端緣部分，使該部分與彎曲位移的波腹一致。
[0082] 另外，對于本實施方式的壓電振動片12,在厚壁部14與凸部18之間的配置關(guān)系 上，可以具有±0.1 λ左右的容許誤差。從圖5所示的CI特性的評價結(jié)果可知，在使厚壁 部4與凸部18之間的間隔偏移的情況下，CI值會發(fā)生劣化，基于該情況，由圖5(A)可知， 厚壁部4與凸部18之間每變化10 μ m，CI值會劣化10 Ω左右。圖5(A)中舉例說明的壓 電振子的頻率f為24 (MHz)、X尺寸為1.375 (mm)、Md為20%，而彎曲振動的波長λ約為 107(μπι)。圖5(A)中作為基準(zhǔn)的曲線圖是右邊的曲線圖，在該曲線圖中，表示從厚壁部14 到凸部18的尺寸的臺面端-凸部間的值最接近于表示凸部18的寬度的凸部寬度Dx值的 兩倍。
[0083] 以圖5(A)的右邊的曲線圖為基準(zhǔn)，Sx的值（臺面-凸部間的值）偏移變化了 10 μ m時的CI值優(yōu)于現(xiàn)有構(gòu)造中的壓電振子的CI值（參照圖4)，而在偏移量為20 ( μ m) 時觀察到了 CI值的劣化，由此可知，該偏移量10( μ m)是實質(zhì)的容許范圍。
[0084] 另外，對于將頻率f設(shè)為26(MHz)的壓電振子，如圖5(B)所不，即使在使凸部位 置變化了 l〇(ym)的情況下，也未觀察到CI值的劣化。這里，在圖5(B)中，是以臺面-凸 部間的值與凸部寬度的值一致的正中間的曲線圖為基準(zhǔn)。另外，彎曲振動的波長λ約為 98 ( μ m)。
[0085] 基于這些仿真評價，可認(rèn)為對于本實施方式的壓電振子而言，即使在Sx的值產(chǎn)生 了 ±10ym左右的誤差時，也幾乎不會導(dǎo)致CI值劣化。因此，在本實施方式中，將Sx的 容許誤差確定為±l〇(ym)。另外，f = 24(MHz)的壓電振子的彎曲位移的波長λ約為 107 ( μ m)，f = 26 (MHz)的壓電振子的彎曲位移的波長λ約為98 ( μ m)，由此，如果將這些 壓電振子的彎曲位移的波長假設(shè)為100 (U m)，則可表不為式（8)。
[0086] ±10(μ m) = ±0. 1 λ 式（8)
[0087] 由此，在式7中利用與波長λ之間的關(guān)系示出了容許誤差。
[0088] 接著，構(gòu)成壓電振子的封裝是由封裝基座和蓋體構(gòu)成的。圖1所示的封裝基座32 呈矩形箱狀，且在內(nèi)部底面上具有內(nèi)部安裝端子38,在外部底面上具有外部端子40。內(nèi)部 安裝端子38與外部安裝端子40通過未圖示的布線圖案而電連接。
[0089] 上述壓電振動片12通過導(dǎo)電性粘接劑等接合材料42安裝在封裝基座32上。作 為安裝工序，是在封裝基座32中的內(nèi)部安裝端子38上涂覆接合材料，以輸入輸出電極位于 所涂覆的接合材料42上部的方式，安裝壓電振動片12。
[0090] 如圖1所示，在采用了箱形的封裝基座32的情況下，作為蓋體34,采用平板狀的蓋 (lid)。蓋體34隔著作為焊接材料的接縫環(huán)與封裝基座32接合。
[0091] 這種結(jié)構(gòu)的壓電振子10通過如下工序來制造。
[0092] 首先，在AT切或BT切的石英板上形成耐蝕膜。然后，以覆蓋耐蝕膜的方式構(gòu)成抗 蝕劑膜（resist film)，對抗蝕劑膜進(jìn)行構(gòu)圖處理，在構(gòu)圖處理中，將除厚壁部14和凸部18 以外的部分形成為開口。將經(jīng)過構(gòu)圖的抗蝕劑膜作為掩膜對耐蝕膜進(jìn)行蝕刻，然后將抗蝕 劑膜和耐蝕膜作為掩膜對石英板進(jìn)行蝕刻。
[0093] 這里，由蝕刻實現(xiàn)的石英的蝕刻量和因結(jié)晶方向的各向異性而產(chǎn)生的結(jié)晶面的角 度是已知的，所以進(jìn)行蝕刻時的抗蝕劑膜的構(gòu)圖是考慮到這些情況而進(jìn)行的。
[0094] 從已利用蝕刻形成了外形的石英板上剝離抗蝕劑膜和耐蝕膜，形成金屬膜，該金 屬膜用于形成激勵電極22、輸入輸出電極26和引出電極24。金屬膜可通過蒸鍍或濺射等 方法來形成。
[0095] 在金屬膜形成后，用抗蝕劑膜將金屬膜覆蓋，沿著激勵電極22、輸入輸出電極26 和引出電極24的形狀，對抗蝕劑膜進(jìn)行構(gòu)圖。在對抗蝕劑膜進(jìn)行構(gòu)圖后，將進(jìn)行了構(gòu)圖的 抗蝕劑膜作為掩膜對金屬膜進(jìn)行蝕刻，得到電極膜20,由此構(gòu)成壓電振動片12。
[0096] 然后，剝離抗蝕劑膜，將壓電振動片12安裝到另外形成的封裝基座32上。在將壓 電振動片12安裝到封裝基座32上，通過蓋體34將封裝基座32的開口部密封，構(gòu)成壓電振 子10。
[0097] 根據(jù)這樣結(jié)構(gòu)的壓電振子10,其生產(chǎn)性優(yōu)異，與以往相比，即使在進(jìn)一步增大臺面 部（厚壁部14)的蝕刻量的情況下，也能夠抑制CI值劣化。因此，能夠在不必考慮過蝕刻 的情況下，按照使CI值變得良好的恰當(dāng)值來確定蝕刻量的比例Md。
[0098] 另外，在上述實施方式中，記載了如下內(nèi)容：構(gòu)成壓電振子10的封裝30是由箱狀 的封裝基座32和平板狀的蓋體34構(gòu)成的。但是，本發(fā)明的壓電振子10也可以采用所謂的 帽的形式，即：將封裝基座設(shè)為平板狀、將蓋體設(shè)為箱形。
[0099] 下面，參照圖6詳細(xì)說明本發(fā)明的壓電振子的第2實施方式。本實施方式的壓電 振子的大部分結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式的壓電振子相同。因此，對于與其結(jié)構(gòu)相同的部位， 標(biāo)注在第1實施方式的附圖標(biāo)號上加上100后的標(biāo)號，省略詳細(xì)的說明。另外，在圖6中， 圖6(A)是示出臺面型壓電振子的正面結(jié)構(gòu)的圖，圖6(B)是示出透過蓋體的狀態(tài)的平面結(jié) 構(gòu)的圖。
[0100] 本實施方式的壓電振子110的特征在于，激勵電極122延伸設(shè)置到位于厚壁部114 的長邊的延長線上（主振動的位移方向）上的薄壁部116。
[0101] 關(guān)于本實施方式的厚壁部114的長邊尺寸Mx、激勵電極的長邊尺寸Exl以及彎曲 位移的波形λ之間的關(guān)系，可設(shè)為下述關(guān)系（參照圖7)。首先，假設(shè)厚壁部114的長邊尺 寸Μχ滿足式（4)的關(guān)系。
[0102] 接著，假設(shè)厚壁部114的長邊尺寸與激勵電極122的長邊尺寸Exl之間的關(guān)系滿 足式（9)。
[0103] Exl = Mx+(L1+L2) 式（9)
[0104] 這里，如也在第1實施方式中說明的那樣，需要使作為激勵電極端緣部分的L1、L2 的端緣部分彼此與彎曲位移的波腹一致，所以要滿足如下關(guān)系。
[0105] L1 = (λ/2)Χρ(其中，p 是 1、2、3、…中的任意一個）式（10)
[0106] L2 = (λ/2) Xq(其中，q 是 1、2、3、…中的任意一個）式（11)
[0107] L2 - LI = rX λ (其中，r 是整數(shù)） 式（12)
[0108] 另外，關(guān)于凸部118與激勵電極122的端緣部分之間的關(guān)系，通過設(shè)為LI < Sx、 L2 < Sx的關(guān)系，由此，在一些情況下，凸部118的端緣部分與激勵電極122的端緣部分也是 一致的。
[0109] 對于滿足這樣的關(guān)系的本實施方式的壓電振子110而言，如圖8所示，可以理解 至|J，即使在增加了厚壁部114的蝕刻量的比例Md的情況下，也幾乎沒有發(fā)生CI值的劣化 (增加）。因此，在采用了這種結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠獲得與上述第1實施方式的壓電振子 10相同的效果。
[0110] 接著，參照圖9,詳細(xì)說明本發(fā)明的壓電振子的第3實施方式。本實施方式的壓電 振子的大部分結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式的壓電振子相同。因此，對于與其結(jié)構(gòu)相同的部位， 標(biāo)注在第1實施方式的附圖標(biāo)號上加上相加200后的標(biāo)號，省略詳細(xì)的說明。
[0111] 本實施方式的壓電振子210的特征在于，設(shè)于薄壁部216上的凸部218僅設(shè)置在 薄壁部216的另一方的端部側(cè)（末端側(cè)端部）。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下，也構(gòu)成為厚壁部 214、激勵電極222和凸部218的端緣部分分別位于彎曲位移的波腹的位置。
[0112] 在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下，將隔著厚壁部214而配置的凸部218僅設(shè)置在末端側(cè) 端部上，因此，在使厚壁部214的蝕刻量的比例Md增加時，是否會對CI值的劣化產(chǎn)生影響 成為所要考慮的問題。因此，針對安裝有除設(shè)置在基部側(cè)端部的凸部以外的條件均相同的 本發(fā)明的壓電振動片的壓電振子，對CI值隨該壓電振子的蝕刻量比例Md的變化而發(fā)生的 變化進(jìn)行仿真，并在圖10中示出。在圖10中，作為兩側(cè)凸部而示出的曲線圖表示第1實施 方式的壓電振子10的CI值變化，作為單側(cè)凸部而不出的曲線圖表不本實施方式的壓電振 子210的CI值變化。
[0113] 從圖10中可知，即使在將凸部218僅設(shè)置在單側(cè)的情況下，也能夠得到與上述第 1實施方式的壓電振子10相同的效果。因此，這種結(jié)構(gòu)的壓電振子210也可作為本發(fā)明的 一部分。
【權(quán)利要求】
1. 一種振動片，其特征在于，該振動片包括基板和激勵電極， 所述基板包括： 振動部，其進(jìn)行厚度剪切振動； 周邊部，其沿著所述振動部的外緣中的至少與所述厚度剪切振動的位移方向交叉的外 緣而一體化，厚度比所述振動部薄；以及 凸部，其設(shè)置于所述周邊部， 所述激勵電極設(shè)置于所述振動部， 在設(shè)所述振動部的沿所述位移方向的長度為Mx、所述基板的沿所述位移方向產(chǎn)生的彎 曲振動的波長為λ時，滿足以下關(guān)系：
其中，1是正整數(shù)， 在設(shè)所述凸部的沿所述位移方向的長度為Dx、所述振動部與所述凸部之間的長度為 Sx時，滿足以下關(guān)系： Dx = ( λ /2) Xm、 (λ /2) Χη-〇· IX λ 彡 Sx 彡（λ /2) Χη+0· IX λ， 其中，m是正整數(shù)，η是正整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動片，其特征在于， 所述激勵電極從所述振動部設(shè)置到位于所述振動部與所述凸部之間的所述周邊部， 延伸到所述周邊部的所述激勵電極的端緣與所述振動部的外緣之間的距離L1滿足以 下關(guān)系： L1 = ( λ /2) Χρ, 其中，Ρ是正整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動片，其特征在于， 在設(shè)所述基板的沿所述位移方向的長度為X、所述振動部的厚度為t時，滿足以下關(guān) 系： X 彡 20Xt。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動片，其特征在于， 所述基板是石英板， 在所述振動部與周邊部之間的階梯部、以及所述周邊部與所述凸部之間的階梯部具有 傾斜面時， 以所述傾斜面的中心為端緣、以該端緣為起點而確定所述Mx、所述Sx、所述Dx各自的 尺寸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動片，其特征在于， 所述凸部設(shè)置于所述振動部的所述位移方向的兩側(cè)的任意一方的所述周邊部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動片，其特征在于， 所述凸部的沿與所述位移方向交叉的方向的長度與所述振動部的沿所述交叉的方向 的長度相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動片，其特征在于， 從所述周邊部的主面到所述凸部的主面的高度與從所述周邊部的主面到所述振動部 的主面的高度相同。
8. -種振子，其特征在于，該振子具有： 權(quán)利要求1或2所述的振動片；以及 安裝有所述振動片的封裝。
【文檔編號】H01L41/29GK104124937SQ201410294537
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2009年10月27日
【發(fā)明者】山下剛, 小峰賢二, 村上資郎 申請人:精工愛普生株式會社