專利名稱：輪廓振子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層疊接合多個振動基板而形成的輪廓振子(輪郭振動子，
contour resonator )。
背景技術(shù)：
作為便攜設(shè)備、信息通信設(shè)備、計測設(shè)備等電子設(shè)備用的壓電振子， 可以列舉AT切石英振子等厚度切變(Thickness-Shear)振子、或DT切 石英振子(輪廓切變石英振子)、Lame模態(tài)石英振子(Lame-Mode Quartz Crystal Resonators)以及準Lame模態(tài)石英振子等的輪廓振子。
在非專利文獻1和非專利文獻2中，報告了在四方形的石英基板的 兩面形成激勵電極的Lame模態(tài)石英振子，且示出在石英基板的對置的兩 邊之間所激勵的Lame模態(tài)振動，該Lame模態(tài)振動即在一方的兩邊之間 和與其正交的另一方的兩邊之間交替伸縮的振動。
在專利文獻l中，公開了一種Lame模態(tài)石英振子，其使用在以IRE (Institute of Radio Engineers (無線電工程師協(xié)會)的縮寫，現(xiàn)在的正EE) 標準的YXltcp/e表示的切角表記中，設(shè)e為40。 50。 ， (p為一40。
—60° (即cp為120。 140° )或cp為40。 60°的石英基板。
在專利文獻3中公開了一種0為40。 50°的GT切石英振子。在 專利文獻2和非專利文獻3中公開了通過設(shè)0=45°的GT切石英振子的 邊長比為1而形成Lame模態(tài)石英振子的技術(shù)。
并且，在專利文獻4中公開了一種輪廓切變石英振子。專利文獻1日本特開2005-26843號公報專利文獻2日本特幵2001-313537號公報專利文獻3日本特開昭52-149084號公報專利文獻4日本特公平8-31758號公報非專利文獻1第2 4回EM、乂y求^々厶、1 1頁 1 6頁、「工 、;/^y夕、、法〖J;o"C形成^;n^c，一^乇一 K水晶振動子」、川島宏文、 松山勝
非專利文獻2第3 5回EM〉y求^々厶、3 1頁 3 4頁、「小 型，一^乇一 K水晶振動子O開発」、水本勝也、秋野真志、西塚剛史、 蘆沢英紀、丸茂正秀、雨宮正人
非專利文獻3P.C.Y. Lee， et al. "Extensional Vibrations of Rectangular Crystal Plates"， Proc.35th Ann. Freq. Control Symposium(1981) 在這種輪廓振子中，在單層石英基板的表面和背面這兩面上形成激 勵電極。這里，通過減小表面和背面的激勵電極之間的距離(即，通過 使石英基板變薄)，能夠提高電場效率，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的輪廓振子。但 是，在減薄石英基板時，存在包括支承結(jié)構(gòu)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)上的強度不足而 無法適應(yīng)實際使用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電場效率髙且結(jié)構(gòu)強度高的輪廓振子。 [應(yīng)用例1] 一種輪廓振子，該輪廓振子至少具有第1振動基板和第2 振動基板，通過接合所述第1振動基板和所述第2振動基板相互對置的 主面而形成，其特征在于，該輪廓振子具有設(shè)置在所述第1振動基板 的正面主面上的第1激勵電極；設(shè)置在所述第2振動基板的背面主面上 的第2激勵電極；以及設(shè)置在所述第1振動基板和所述第2振動基板的 邊界面上的共同的中間激勵電極，所述第1激勵電極和所述第2激勵電 極進行電連接作為第1端子，所述中間激勵電極作為第2端子，根據(jù)在 所述第1端子和所述第2端子之間施加的激勵信號，所述第1振動基板 和所述第2振動基板進行輪廓振動。
優(yōu)選在所述第1振動基板和所述第2振動基板中，諧振頻率、振動
模態(tài)以及振動移位方向相同。
假設(shè)本發(fā)明的輪廓振子為第l、第2振動基板的層疊結(jié)構(gòu)，則對第l 振動基板而言，第1激勵電極為上電極，中間激勵電極相當于下電極。另一方面，對第2振動基板而言，中間激勵電極相當于上電極，第2激 勵電極相當于下電極。
因此，第1振動基板和第2振動基板即使在各自單體中減小激勵電 極之間的距離(即，即使減薄各自的振動基板)，通過形成為相互層疊的 結(jié)構(gòu)，相對于單體而言也具有兩倍的結(jié)構(gòu)厚度。由此，通過縮小激勵電 極之間的距離，能夠提高對振動基板施加的電場(即，能夠提高電場效 率)，通過接合邊界面，能夠?qū)崿F(xiàn)在實際使用上具有足夠結(jié)構(gòu)強度的輪廓 振子。
另外，如果在第1振動基板和第2振動基板中，諧振頻率、振動模 態(tài)以及振動移位方向相同，則在第1振動基板和第2振動基板中，彼此
不會阻礙振動，能夠抑制諧振阻力的增大。在應(yīng)用例1所述的輪廓振子中，其特征在于，所述第1振 動基板或所述第2振動基板中的至少一個振動基板的單體的諧振頻率 Fb;以及所述第1激勵電極、所述第2激勵電極或所述中間激勵電極中 的至少一個激勵電極的單體的諧振頻率Fe滿足如下關(guān)系 0.995xFe^Fb^ 1.005xFe。
優(yōu)選Fe=Fb。
根據(jù)這種輪廓振子，能夠抑制激勵電極的振動阻礙振動基板的振動 的情況，能夠維持良好的輪廓振動。并且，能夠降低由于激勵電極的膜 厚偏差而引起的輪廓振子的頻率偏差。
諧振頻率Fb和諧振頻率Fe的關(guān)系為Fb=Fe時最佳，但是，只要諧 振頻率Fb和諧振頻率Fe的差值在士0.5%以內(nèi)，就能夠發(fā)揮上述效果。在應(yīng)用例1或應(yīng)用例2所述的輪廓振子中，其特征在于， 所述輪廓振子為如下的Lame模態(tài)振子或準Lame模態(tài)振子即，所述第 1振動基板和所述第2振動基板由具有晶體各向異性的晶體構(gòu)成，所述第 1振動基板和所述第2振動基板的所述晶體的切角彼此相同，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn) 角彼此相差卯。，或者，所述第1振動基板和所述第2振動基板從所述 晶體切下的切角彼此相差180° ，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相同或相差180。。
根據(jù)這種輪廓振子，在第1振動基板和第2振動基板中，能夠使輪廓振動模態(tài)和振動移位方向相同，進而能夠使輪廓振動模態(tài)為Lame模 態(tài)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電場效率高、低損耗且結(jié)構(gòu)強度高的Lame模態(tài)振子 或準Lame模態(tài)振子。
在Lame模態(tài)振子中，振動基板的四角和中央部為輪廓振動的節(jié)(幾 乎不發(fā)生輪廓振動的移位的部位)。由此，能夠?qū)⒄駝踊宓闹С胁课辉O(shè) 置在輪廓振動的節(jié)上，能夠顯著降低支承對輪廓振動的阻礙。另外，即 使在振動基板的四角不完全處于節(jié)上的狀態(tài)下，只要是在振動基板的對 置的兩邊之間，在一方的兩邊之間和與其正交的另一方的兩邊之間交替 伸縮的振動模態(tài)(以下稱為準Lame模態(tài))，則在振動基板的四角周邊存 在輪廓振動移位比較小的部位，所以，能夠降低支承對輪廓振動的阻礙。在應(yīng)用例3所述的輪廓振子中，其特征在于，所述第1振 動基板和所述第2振動基板由四方形的石英基板構(gòu)成，所述第1振動基 板和所述第2振動基板中的一方的石英基板的切角以IRE標準的YXltcp/e 表示，另一方的石英基板的切角以YXltcp/G+卯。、YXltcp/e—90。 、YXltcp + 180° /6、 YXltcp+180。 /0+180。 、 YXltcp + 180。 /9 —180° 、 YXltcp— 180° /0、 YXltcp一180° /0+180° 、或YXltcp—180。 /0—180。表示。在應(yīng)用例4所述的輪廓振子中，其特征在于，所述輪廓振 子滿足以下條件40°纟e當50。 、一50° ^es—40° 、130° sesi40。、 或一140° ^9^—130° 。
根據(jù)這種輪廓振子，作為振動基板的材料，使用穩(wěn)定的壓電單晶即
石英，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度特性良好的經(jīng)時變化小的Lame模態(tài)石英振子 或準Lame模態(tài)石英振子。在應(yīng)用例1 應(yīng)用例5中任一項所述的輪廓振子中，其特 征在于，所述輪廓振子為如下的Lame模態(tài)振子g卩，所述第1激勵電極 在平面方向上被n分割(n為大于等于2的整數(shù))，所述中間激勵電極和 所述第2激勵電極與所述第1激勵電極對置地被n分割，在平面方向上 被n分割的相鄰的激勵電極的一方與所述第1端子連接，另一方與所述 第2端子連接。
這樣，形成n對將第l激勵電極、第1振動基板、中間激勵電極、第2振動基板以及第2激勵電極作為一對的輪廓振子，由于該對數(shù)，能 夠?qū)崿F(xiàn)具有高次振動模態(tài)的輪廓振子。在應(yīng)用例1或應(yīng)用例2所述的輪廓振子中，其特征在于，
所述輪廓振子為如下的輪廓切變振子即，所述第1振動基板和所述第2
振動基板由具有晶體各向異性的晶體構(gòu)成，所述第1振動基板和所述第2 振動基板的所述晶體的切角彼此相同，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90° ，或 者，所述第1振動基板和所述第2振動基板的從所述晶體切下的切角彼 此相差180° ，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90。。
根據(jù)這種輪廓振子，在將輪廓切變振動作為第1振動基板和第2振 動基板中共同的振動模態(tài)的情況下，也能夠使振動移位方向相同。由此， 能夠?qū)崿F(xiàn)電場效率高、第1振動基板和第2振動基板彼此不會阻礙振動 的、低損耗的輪廓切變振子。在應(yīng)用例7所述的輪廓振子中，其特征在于，所述第l振 動基板和所述第2振動基板由四方形石英基板構(gòu)成，所述第1振動基板 和所述第2振動基板中的一方的石英基板的切角以IRE標準的YXkp表 示，另一方的石英基板的切角以YXltcp/e+90。 、 YXltcp/e—90° 、 YXltcp + 180° /6 + 90。 、 YXlt(p+180。 /6 —90° 、 YXltcp—180° /0 + 90?；?YXltcp—180° /e—90。表示。在應(yīng)用例8所述的輪廓振子中，其特征在于，所述輪廓振 子滿足以下條件一5° ^e蕓5。 、 85° ^e^95。 、 175° ^0^185° 、 或一95° ^e^—85。。
根據(jù)這種輪廓振子，作為振動基板的材料，使用穩(wěn)定的壓電單晶即 石英，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度特性良好的經(jīng)時變化小的輪廓切變石英振子。在應(yīng)用例1 應(yīng)用例9中任一項所述的輪廓振子中，其特 征在于，所述第l激勵電極、所述第2激勵電極或中間激勵電極的電極 材料，由以A1、 Au、 Ag、 Cu中的任一種為主要成分的電極材料構(gòu)成。
作為電極材料，使用低電阻的金屬即A1、 Ag、 Cu、 Au或以它們中 的任一種為主要成分的合金，由此，能夠減小激勵電極膜的薄膜電阻， 能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的輪廓振子。


圖1是示意性地示出以IRE標準的YXltcp/e表示的切角的說明圖。 圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的輪廓振子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖3是示出本發(fā)明的實施方式1的輪廓振子的外形形狀和電極結(jié)構(gòu) 的平面圖，(a)是振動基板20的俯視圖，(b)是振動基板40的俯視圖， (c)是振動基板40的仰視圖。
圖4表示振動基板20的振動部，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表
示振動姿態(tài)的說明圖。
圖5是振動基板40的切角與振動基板20的切角相同時的圖，(a)
是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的說明圖。
圖6表示振動基板40為YXltcp/e士9(T的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)
是示意性地表示振動姿態(tài)的說明圖。
圖7是本發(fā)明的實施方式1的第1變形例的局部剖視圖。 圖8是本發(fā)明的實施方式1的第2變形例的局部剖視圖。 圖9示出本發(fā)明的實施方式2的輪廓振子，(a)是平面圖，(b)是
示出(a)的A-A截面的剖視圖。
圖10表示本發(fā)明的實施方式2的振動基板單體，(a)是振動基板120
的俯視圖，(b)是振動基板140的俯視圖，(c)是振動基板140的仰視圖。
圖11是示出本發(fā)明的實施方式3的輪廓切變振子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖12表示本發(fā)明的實施方式3的使用了切角以YXkp表示的振動基 板220的基板的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的 說明圖。
圖13表示本發(fā)明的實施方式3的使用了切角以YXkp表示的振動基 板240的基板的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的 說明圖。
圖14表示本發(fā)明的實施方式3的振動基板240的切角為IRE標準的YXltcp/6±90°的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的說 明圖。
具體實施例方式
在以下的說明中，以IRE標準的YXltcp/e或YXcp來表示從具有晶
體各向異性的晶體切出振動基板時的切角cp和面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角0。首先，說明 該IRE標準的YXltcp/0和YXkp。
圖1是用于說明以IRE標準的YXltcp/e表示的切角和面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角的
圖。在圖1中，用X軸、Y軸、Z軸來表示石英、LiTa03、 LiNb03、 Li2B407
或La3Ga5SiOi4等的壓電單晶或硅單晶等的、具有晶體各向異性的晶體的
晶軸。在晶體為石英的情況下，電氣軸為X軸，機械軸為Y軸，光學軸
為Z軸。YXltcp/e中的"Y"字母是指取Y軸作為旋轉(zhuǎn)前的振動基板1的
厚度方向，YXltcp/e中的"X"字母是指取X軸作為旋轉(zhuǎn)前的振動基板1
的長度方向(振動基板的平面形狀為長方形時為沿著長邊的方向)。
Yxiup/e中的"i"是指第i旋轉(zhuǎn)軸為振動基板i的長度方向。YXitcp/e中
的"cp"表示振動基板1相對于第1旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度。YXltcp/e中的"t"
是指第2旋轉(zhuǎn)軸為第i旋轉(zhuǎn)后的振動基板i的厚度方向，vxitcp/e中的"e"
表示振動基板1相對于第2旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度。
首先，以X軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度cp，設(shè)旋轉(zhuǎn)后的晶體的坐標系為X、 y'、 z，(省略圖示)。在該坐標系中，進一步以y'為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度e， 用x，、 y，、 z"來表示旋轉(zhuǎn)后的晶體的坐標系。
在不進行第2旋轉(zhuǎn)而僅進行第1旋轉(zhuǎn)時，按照上述的說明，e=o°表 記為YXltcp/0。，這也可以表記為YXkp。另外，關(guān)于cp的旋轉(zhuǎn)方向，當 以X軸為第1旋轉(zhuǎn)軸時，設(shè)從+Z軸向一Y軸旋轉(zhuǎn)的方向為正的旋轉(zhuǎn)方 向。關(guān)于e的旋轉(zhuǎn)方向，當以y'軸為第2旋轉(zhuǎn)軸時，設(shè)從+z'軸向+X 軸旋轉(zhuǎn)的方向為正的旋轉(zhuǎn)方向。
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
圖2 圖8示出實施方式1及其變形例的輪廓振子的結(jié)構(gòu)和作用， 圖9、圖10示出實施方式2的輪廓振子的結(jié)構(gòu)和作用，圖11、圖12示出實施方式3的輪廓振子的結(jié)構(gòu)和作用。
另外，為了便于圖示，在以下的說明中所參照的附圖為部件或部分 的縱橫比例尺與實際不同的示意圖。 (實施方式l)
圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的輪廓振子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
在圖2中，輪廓振子10為接合了作為第1振動基板的振動基板(以后僅 表示為振動基板20) 20和作為第2振動基板的振動基板(以后僅表示為 振動基板40) 40的相互對置的主面而形成的層疊型輪廓振子。
而且，在振動基板20的正面主面上設(shè)有作為第1激勵電極的激勵電 極(以后僅表示為激勵電極30) 30，在振動基板40的背面主面上設(shè)有作 為第2激勵電極的激勵電極(以后僅表示為激勵電極60) 60，在振動基 板20和振動基板40的邊界面上設(shè)有共同的中間激勵電極50。
在振動基板的材料固定的情況下，輪廓振子的諧振頻率主要依賴于 振動基板的外形尺寸(詳細情況在后面敘述)，所以，不會像厚度切變振 子那樣振動基板的厚度被諧振頻率所制約。在輪廓振子中，通過減薄振 動基板，而提高用于使振動基板進行輪廓振動的電場效率，但是，如果 減薄振動基板，則振動基板容易破損。根據(jù)圖2所示的結(jié)構(gòu)，即使減薄 振動基板而使激勵電極之間變窄，振動基板20和振動基板40的作為層 疊結(jié)構(gòu)體的厚度也很厚，所以，特別是振動部21、 41難以發(fā)生破損。
振動基板20、 40優(yōu)選其諧振頻率、振動模態(tài)以及振動移位方向彼此 相同，不會阻礙彼此的輪廓振動。由此，能夠抑制諧振阻力的增大。
振動基板20是以IRE標準的YXltcp/0表示的石英基板，振動基板40 是以YXlt(p/e + 90° 、 YXltcp/e—90° 、 YXltcp+180。 /9、 YXltcp+180。 /0 + 180° 、 YXltcp + 180。 /6—180° 、 YXlt(p — 180。 /6、 YXlt(p—180。 /0 + 180° 、或YXltcp—180。 /9—180°表示的石英基板。
圖3是對振動基板20和振動基板40進行分解來示出外形形狀和電 極結(jié)構(gòu)的平面圖，(a)是振動基板20的俯視圖，(b)是振動基板40的 俯視圖，(c)是振動基板40的仰視圖。參照圖2、圖3說明輪廓振子10 的結(jié)構(gòu)。如圖3 (a)所示，振動基板20由以下部分構(gòu)成振動部21;從振
動部21的角部延伸的支承腕部22;以及設(shè)置在支承腕部22的前端部上 的支承部23。在振動部21的正面主面上設(shè)有激勵電極30,該激勵電極 30經(jīng)由連接電極31連接在設(shè)置于支承部23的表面上的連接電極32上。
這里，振動部21和激勵電極30分別為正方形，用Lb表示振動部 21的一邊的長度，用Le表示激勵電極30的一邊的長度。
如圖3 (b)所示，振動基板40由以下部分構(gòu)成振動部41;從振 動部41的成對角的兩個角部向兩側(cè)延伸的支承腕部42、 44;設(shè)置在支承 腕部42的前端部上的支承部43;以及設(shè)置在支承腕部44的前端部上的 支承部45。
在振動部41的正面主面(相當于與振動部21的邊界面)上設(shè)有中 間激勵電極50，該中間激勵電極50經(jīng)由支承腕部42表面的連接電極53， 連接到支承部43表面的連接電極54。另一方面，在支承腕部44側(cè)，經(jīng) 由連接電極51連接到支承部45表面的連接電極52。連接電極51、 52與 中間激勵電極50以電分離方式形成，為了在層疊振動基板20和振動基 板40進行接合時提高彼此的密合性而設(shè)置。
在振動基板40中，振動部41和中間激勵電極50為與振動基板20 的振動部21和激勵電極30相同尺寸的正方形，可以用Lb表示振動部41 的一邊的長度，用Le表示中間激勵電極50的一邊的長度。
并且，如圖3 (c)所示，在振動基板40的背面主面上設(shè)有激勵電極 60，該激勵電極60經(jīng)由支承腕部44表面的連接電極61與支承部45表 面的連接電極62連接。另一方面，在支承部43側(cè)設(shè)有連接電極63。
另外，激勵電極60的一邊的長度也可以用Le表示。
另外，激勵電極30、中間激勵電極50以及激勵電極60各自的電極 材料，可以從以A1、 Au、 Ag、 Cu為主要成分的電極材料中選擇。
圖3所示的層疊接合了振動基板20、 40的狀態(tài)是圖2所示的輪廓振 子10。這里，設(shè)置在振動基板20的正面主面?zhèn)鹊倪B接電極32經(jīng)由側(cè)面 電極33連接在設(shè)置于振動基板40的背面主面上的連接電極62上，構(gòu)成 第1端子。因此，激勵電極30和激勵電極60為相同電位的電極。并且，設(shè)置在振動基板40 (具體而言為支承部43)的上表面上的連 接電極54經(jīng)由側(cè)面電極64連接在背面主面?zhèn)鹊倪B接電極63上，構(gòu)成第 2端子(參照圖2)。因此，中間激勵電極50為與激勵電極30和激勵電 極60電位不同的電極。
如果在第1端子和第2端子之間施加激勵信號，則振動基板20、 40 與其對應(yīng)地進行輪廓振動。
這樣構(gòu)成的輪廓振子10為以下兩個輪廓振子的層疊體即，相對于 振動部21而言激勵電極30為上電極且中間激勵電極50為下電極的輪廓 振子、以及相對于振動部41而言中間激勵電極50為上電極且激勵電極 60為下電極的輪廓振子。
而且，設(shè)置在圖3 (c)所示的振動基板40的背面主面?zhèn)鹊倪B接電極 62、 63是為了向未圖示的封裝的基臺進行連接固定而設(shè)置的，來自振蕩 電路的激勵信號經(jīng)由連接電極62、 63被輸入到激勵電極30和激勵電極 60、中間激勵電極50。
接著，參照

本實施方式的輪廓振子10的振動姿態(tài)。圖4表 示振動基板20的振動部21， (a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿 態(tài)的說明圖。振動基板20是石英基板的切角以IRE標準的YXltcp/e表示 的四方形的平板，在對激勵電極30 (相當于上電極)施加正電位、且對 中間激勵電極50 (相當于下電極)施加負電位時，呈現(xiàn)圖(b)中由雙點 劃線R所示的Lame模態(tài)振動。參照圖5、圖6說明此時的振動基板40
的切角和振動模態(tài)。
圖5表示使用與振動基板20相同的YXltcp/e的石英基板作為振動基 板40的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的說明圖。 這里，中間激勵電極50為與振動基板20共同的電極，所以為負電位， 激勵電極60與激勵電極30的電位相同，所以為正電位。
因此，振動基板20和振動基板40的切角完全相同，在施加了相反 相位的激勵信號的情況下，如圖(b)所示，振動基板40為相對于振動 基板20的振動模態(tài)相位偏移了90。的振動模態(tài)，如果同時驅(qū)動，則會妨 礙彼此的振動。所以，如圖6所示，使振動基板40的石英基板的切角為IRE標準的 YXlt(p/肚90。，從而使振動模態(tài)一致。
圖6表示使用YXlt(p/e+90°或YXltcp/e—90。的石英基板作為振動 基板40的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的說明圖。 這樣，即使對振動基板40施加了與振動基板20相反的電位，即施加了 相反相位的激勵信號，如圖(b)所示，也為與振動基板20相同的振動 模態(tài)，不會妨礙彼此的振動。
并且，對于YXltcp/e的振動基板20，也可以組合YXltcp+18(T /9、 YXltcp+180。 /9+180。 、 YXltcp + 180。 /9一180° 、 YXltcp—180。 /e、 YXlt(p—180° /6+180° 、或YXltcp—180。 /9—180°的振動基板40。所
謂切角為Yxitcp+i80° /e或Yxitcp—i80。 /e，是指相對于Yxitcp/e，使
振動基板的晶體的表面背面相反，即，振動模態(tài)左右倒換，所以，雖然省略了圖示，但是，即使施加了與振動基板20相反相位的激勵信號，振
動模態(tài)也與振動基板20—致。并且，在cp恒定時，在e、 e+i80°以及 e—i80。的情況下，振動模態(tài)和振動移位方向都相同。
例如，在振動基板20為9=一50° 、 6=+45°的LQ2T切的情況下， 如果振動基板40的切角為cp-—50° 、0=—45° (相當于YXltcp/e—90。)， 或者9=130° 、 9=+45° (相當于YXlt(p+180° /e)，則振動模態(tài)一致。
另外，也可以設(shè)以上說明的振動基板40的切角為YXltcp/e，振動基 板20的切角為YXlt(p/e±90°或YXltcp士180。 /6。
接著，說明振動部的平面尺寸和激勵電極的平面尺寸之間的關(guān)系。 以振動部21和激勵電極30之間的關(guān)系為代表進行說明。參照圖3。
求解Lame模態(tài)振子的諧振頻率f的頻率方程式由所述非專利文獻1 給出(非專利文獻l，第12頁，式(9))。<formula>formula see original document page 14</formula>
設(shè)p為振動部的質(zhì)量密度，C' 、 C、3為彈性常數(shù)(將彈性剛度常數(shù) Cpq按照非專利文獻l (第11頁，式(2)的附記)進行變形后的常數(shù))， m=n=l。 2x。為振動部21、 41的橫邊的長度，2z。為縱邊的長度，在圖3 中，2x。=2z。=Lb。另外，如果p、 C' 、 C'13使用激勵電極的材料常數(shù)，且2x。=2z。=Le，則也可以利用相同的頻率方程式求出激勵電極單體的諧 振頻率。進而，式1示出即使在振動部或激勵電極為長方形(例如橫邊 長度是縱邊長度的整數(shù)倍)時也成立的情況。
這樣，Lame模態(tài)振子的諧振頻率由平面尺寸來決定。因此，設(shè)在振 動部21單體中相對于一邊的長度Lb的諧振頻率為Fb，激勵電極30單 體中相對于一邊的長度Le的諧振頻率為Fe,則設(shè)計Lb、Le，以使Fb — Fe， 由此，振動部21和激勵電極30都為相同頻率的Lame模態(tài)的振動姿態(tài)。 這里，F(xiàn)b —Fe具體而言為0.995xFe^Fb^l.005xFe。由此，振動部21的 輪廓振動不會受到激勵電極30的輪廓振動的阻礙，能夠維持良好的輪廓 振動。并且，振動部21和激勵電極30都進行相同頻率的Lame模態(tài)振動， 由此，能夠降低由于激勵電極30的膜厚偏差而引起的輪廓振子的頻率偏 差。諧振頻率Fb和諧振頻率Fe之間的關(guān)系為Fb:Fe時最佳，但是，只 要諧振頻率Fb和諧振頻率Fe的差值在±0.5%以內(nèi)，就能夠發(fā)揮上述效果。
因此，如果設(shè)振動基板側(cè)的輪廓振動頻率常數(shù)為；b，激勵電極側(cè)的 輪廓振動頻率常數(shù)為；e，則可以用；b-FtvLb、 ；^Fele來表示，所以， 優(yōu)選1^= (;e/;b) Lb。
更加優(yōu)選該關(guān)系在相對于振動基板20而言的激勵電極30和中間激 勵電極50之間、以及相對于振動基板40而言的中間激勵電極50和激勵 電極60之間分別成立，但是，位于振動基板20和振動基板40的邊界面 的中間激勵電極50特別重要。
以上，根據(jù)所說明的實施方式l，本實施方式的輪廓振子10由振動 基板20和振動基板40的二層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，相對于現(xiàn)有的振動基板為單體 的結(jié)構(gòu)，能夠減小振動基板20和振動基板40各自的單體中的激勵電極 之間的距離提高電場效率，同時通過層疊結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在實際使用上具 有足夠結(jié)構(gòu)強度的輪廓振子。
并且，振動基板20和振動基板40由石英基板構(gòu)成，振動基板20和 振動基板40中的一方為石英基板的切角以IRE標準的YXltcp/0表示的四 方形的平板。另一方為以YXlt(p/0+90。 、 YXltcp/e—90。 、 YXltcp+180。 /6、 YXlt(p+180。 /0+180° 、 YXltcp + 180。 /6—180° 、 YXltcp—180。 /e、YXltcp—180。 /9+180。、或YXlt(p—180° /6—180°表示的四方形的平 板，則在激勵電極30和激勵電極60為相同電位，且對中間激勵電極50 施加了相反電位的激勵信號的情況下，振動基板20和振動基板40呈振 動模態(tài)和振動移位方向一致的Lame模態(tài)振動。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電場效率 高且結(jié)構(gòu)強度高的Lame模態(tài)振子。
特別地，如果滿足40° ^0^50° 、 一50° ^e^—40。 、 130° ■ 6^140° 、或一140° ^e^—130。，則能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好的振動特性 的Lame模態(tài)振子。
在Lame模態(tài)振子中，振動基板的四角和中央部為輪廓振動的節(jié)(輪 廓振動幾乎不發(fā)生移位的部位)。由此，能夠?qū)⒄駝踊宓闹С胁课辉O(shè)置 在輪廓振動的節(jié)上，能夠顯著降低因支承而導致的對輪廓振動的阻礙。 在振動基板的四角未成為完全的節(jié)的準Lame模態(tài)振子中，只要是在振動 基板的對置的兩邊之間， 一方的兩邊之間和與其正交的另一方的兩邊之 間交替伸縮的振動模態(tài)，則在振動基板的四角周邊存在輪廓振動移位比 較小的部位，所以，能夠降低因支承而導致的對輪廓振動的阻礙。
在上述實施方式1中，作為構(gòu)成振動基板的晶體，使用作為穩(wěn)定的 壓電單晶的石英，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度特性良好的經(jīng)時變化小的輪廓振 子，但是，即使在使用LiTa03、 LiNb03、 1^2:8407或La3Ga5SiC^等的壓 電單晶或硅單晶等作為晶體的情況下，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。在該情況下， 也可以是如下的Lame模態(tài)振子或準Lame模態(tài)振子S卩，振動基板20 和振動基板40由具有晶體各向異性的晶體構(gòu)成，振動基板20和振動基 板40的晶體的切角彼此相同，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90。，或者，振動 基板20和振動基板40從所述晶體切出的切角彼此相差180° ，且面內(nèi)旋 轉(zhuǎn)角彼此相同或相差180° 。
并且，如果組合具有不同切角的振動基板作為層疊體，則互相完善 補充彼此的頻率溫度特性，由此，也具有能夠提供具有優(yōu)良溫度特性的 輪廓振子的效果。
并且，設(shè)定振動基板20、 40和各激勵電極各自的一邊的尺寸，以使 振動基板20和振動基板40在同一輪廓振動模態(tài)下的單體的諧振頻率Fb和激勵電極單體的諧振頻率Fe為Fb —Fe。這樣，能夠排除附加激勵電極 對振動基板的振動阻礙，能夠維持良好的輪廓振動模態(tài)。
并且，采用以Ag、 Cu、 Au、 Al為主要成分的金屬材料，作為激勵 電極30、中間激勵電極50以及激勵電極60的電極材料。這些都是低電 阻的金屬，所以，能夠減小激勵電極膜的薄膜電阻，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的 輪廓振子IO。另外，特別優(yōu)選各激勵電極使用Al。雖然增大激勵電極的 面積就能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的輪廓振子，但是，為了在極力增大激勵電極的 面積的基礎(chǔ)上，進一步使Fb —Fe，需要使激勵電極的質(zhì)量密度和彈性常 數(shù)為與振動基板的這些常數(shù)極為相近的值。在使用石英作為各振動基板， 使用Al作為各激勵電極的情況下，在滿足Fb —Fe的關(guān)系的同時，能夠 增大各激勵電極的面積，所以，能夠?qū)⑾鄬τ谀ず竦念l率靈敏度維持得 較低，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的輪廓振子。 (第l變形例)
接著，參照

實施方式1的第1變形例。第1變形例在中間 激勵電極的結(jié)構(gòu)上具有特征。
圖7是第1變形例的局部剖視圖。在圖7中，在振動基板20中央的 振動部21的正面主面上設(shè)有第1激勵電極30，在振動基板40中央部的 振動部41的背面主面上設(shè)有激勵電極60，在振動部21和振動部41的邊 界面上設(shè)有中間激勵電極50。這里，如圖所示，在振動部41上貫穿設(shè)置 有相當于中間激勵電極50的形狀的凹部41a，在該凹部41a內(nèi)形成有中 間激勵電極50。
如果在形成了中間激勵電極50后，設(shè)置同時研磨振動基板40和中 間激勵電極50的工序，則能夠在同一平面上對振動部41和中間激勵電 極50進行精加工，能夠使振動基板20和振動基板40的邊界面密合。 (第2變形例)
接著，參照

實施方式1的第2變形例的輪廓振子。第2變 形例在振動基板為3張以上的多個基板結(jié)構(gòu)方面具有特征。圖8是第2 變形例的局部剖視圖。在圖8中，輪廓振子10構(gòu)成為，從圖示的上方開 始層疊了振動基板20、振動基板40以及振動基板25。振動基板20是切角以YXltcp/e表示的石英基板，振動基板40是切角以YXltcp士180。 /0或 YXltcp/9i90。表示的石英基板，而且，最下層的振動基板25是切角以 YXltcp/0表示的石英基板(即與振動基板20的切角相同)。
對設(shè)置在振動基板20上的激勵電極30施加正電位，對位于振動基 板20和振動基板40的邊界面的中間激勵電極50施加負電位，對位于振 動基板40和振動基板25的邊界面的中間激勵電極(相當于激勵電極60) 施加正電位，對設(shè)置在振動基板25的背面主面上的第3激勵電極70施 加負電位。
振動基板20和25的切角和所施加的電位均一致，所以，激勵共同 的Lame模態(tài)振動。振動基板40與所述實施方式1 (參照圖4 圖6)同 樣，通過使切角為YXltcp士180。 /0或YXltcp/e±90° ，而呈與振動基板20、 25 —致的Lame模態(tài)振動。
這樣，與振動基板為兩張的結(jié)構(gòu)相比，能夠進一步減薄振動基板單 體的厚度而提高電場效率，通過層疊，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)強度提高到實際使用 水平。
另外，振動基板也可以是3張以上的多層基板，此時，交替層疊切
角為yxitcp/e、 YXit(p土i80。 /e或Yxitcp/e士90。的振動基板即可。
(實施方式2)
接著，參照

本發(fā)明的實施方式2的輪廓振子。圖9示出實 施方式2的輪廓振子，(a)是平面圖，(b)是示出(a)的A-A截面的剖 視圖。圖IO是示出振動基板單體的平面圖，(a)是振動基板120的俯視 圖，(b)是振動基板140的俯視圖，(c)是振動基板140的仰視圖。在 圖9、圖10中，輪廓振'子100由振動基板120和振動基板140層疊而構(gòu) 成。
如圖10 (a)所示，振動基板120由以下部分構(gòu)成從支承部123 延伸的支承腕部124、 125;以及通過支承腕部124、 125這兩個部位支承 的x，方向長的長方形的振動部121。在振動部121的正面主面上形成有激 勵電極130a、 130b和130c。這里，激勵電極130a、 130c為相同電位(例 如正電位)，激勵電極130b為施加了不同電位(例如負電位)的電極。并且，振動基板120是切角以YXltcp/e表示的石英基板。
激勵電極130a從一邊的端部經(jīng)由連接電極131而連接在設(shè)置于支承 部123上的連接電極132上。連接電極135經(jīng)由側(cè)面電極(未圖示)連 接在從振動基板140的激勵電極150b延伸的連接電極157(參照圖10(b)) 上。
并且，激勵電極130c也同樣，經(jīng)由一方的連接電極134連接在連接 電極132上，另一方的連接電極138經(jīng)由側(cè)面電極(未圖示)連接在從 振動基板140的激勵電極150b延伸的連接電極158 (參照圖10 (b))上。
并且，激勵電極130b的連接電極136、 137分別經(jīng)由未圖示的側(cè)面 電極連接在振動基板140的連接電極156、 159上，從而，激勵電極130b 與支承部143的上表面的連接電極154 (參照圖10 (b))連接。
如圖10 (b)所示，振動基板140具有振動部141,該振動部141的 角部通過從支承部143、 145延伸的支承腕部142、 144、 146、 147這四 個部位支承。振動基板140的振動部141與振動基板120的振動部121 的形狀相同，振動基板由切角為YXltcp士180。 /9或YXltcp/e士90。的石英 基板構(gòu)成。
而且，在振動部141的表面(與振動部121的邊界面)上，分別與 激勵電極130a、 130b、 130c對置地設(shè)有激勵電極150a、 150b、 150c。相 對于振動基板120而言，激勵電極130a、 130b、 130c為上電極，激勵電 極150a、 150b、 150c為下電極。并且，相對于振動基板140而言，激勵 電極150a、 150b、 150c為上電極。即，激勵電極150a、 150b、 150c對于 振動基板120和振動基板140而言，相當于中間激勵電極。而且，對激 勵電極150a、150c施加與激勵電極130a、130c相反的電位(例如負電位)， 對激勵電極150b施加與激勵電極130b相反的電位(例如正電位)。
振動基板120是切角以YXltcp/e表示的石英基板，所以，示出所述 實施方式1所示的振動模態(tài)。被激勵電極130a、 150a以及激勵電極130c、 150c夾持的振動部以圖4(b)所示的振動姿態(tài)進行振動，被激勵電極130b、 150b夾持的振動部以圖5 (b)所示的振動姿態(tài)進行振動。因此，相鄰的 振動部分別進行相位偏移了 90°的面內(nèi)振動，由此，整體上為取得了平衡的振動，實現(xiàn)了多次模態(tài)的振動。
另外，激勵電極150a經(jīng)由連接電極153與設(shè)置于支承部143上的連 接電極154連接，激勵電極150c經(jīng)由連接電極155與連接電極154連接。 另外，電極152是為了使振動基板120和振動基板140密合而設(shè)置的。
并且，激勵電極150b經(jīng)由連接電極157、 158和未圖示的側(cè)面電極 與振動基板140的背面主面的連接電極165、 168、和支承部145的連接 電極162連接(參照圖10 (c))。
并且，如圖10 (c)所示，在振動基板140的背面主面上，設(shè)有分別 與激勵電極150a、 150b、 150c對置的激勵電極160a、 160b、 160c。而且， 激勵電極160a、 160c為與激勵電極150a、 150c相反電位(例如正電位) 的電極，激勵電極160b為施加了與激勵電極150b相反電位(例如負電 位)的電極。
振動基板140是切角以YXltcp士180。 /6或YXltcp/9:b90。表示的石英 基板，所以，具有與上述振動基板120相同的振動姿態(tài)，進行Lame模態(tài) 振動。
在層疊接合振動基板120、 140后，連接電極132經(jīng)由側(cè)面電極133 與支承部145的背面主面的連接電極162連接(參照圖9 (b))。此時， 激勵電極130a、 130c、 150b、 160a、 160c分別與連接電極162連接。
并且，連接電極154經(jīng)由側(cè)面電極170與支承部143的背面主面的 連接電極163連接(參照圖9 (b))。此時，激勵電極130b、 150a、 150c、 160b分別與連接電極163連接。
因此，通過對振動基板140的支承部143、 145的背面主面?zhèn)鹊倪B接 電極163和162輸入激勵信號，能夠?qū)崿F(xiàn)多次的振動模態(tài)。
另外，在實施方式2中，示出了形成有三對具有激勵電極為在x，方 向上被三分割的激勵電極的振動部的例子，但是，也能夠提供如下配置 的Lame模態(tài)振子激勵電極在平面方向上被n分割(n為大于等于2的 整數(shù))，并且在平面方向和厚度方向上對置的激勵電極的電位彼此相反。
這樣構(gòu)成的輪廓振子IOO相對于實施方式1的輪廓振子IO具有高次 的振動模態(tài)，根據(jù)其排列被稱為lxn次模態(tài)的振子。l表示z"方向的振動模態(tài)數(shù)，n (n為整數(shù))表示x'方向的振動模態(tài)數(shù)。即，實施方式2所說 明的Lame模態(tài)振子被稱為1x3次的Lame模態(tài)振子。也可以形成在z" 方向m分割的振動部，來提供mxn次的Lame模態(tài)振子。 (實施方式3)
接著，參照

本發(fā)明的實施方式3的輪廓振子。實施方式3 的輪廓振子是振動模態(tài)為輪廓切變模態(tài)的輪廓切變振子。圖11是示出實 施方式3的輪廓切變振子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。在圖11中，輪廓切變振 子200為接合了具有共同的諧振頻率和振動模態(tài)的作為第1振動基板的 振動基板(以后僅表示為振動基板220) 220和作為第2振動基板的振動 基板(以后僅表示為振動基板240) 240的相互對置的主面而形成的層疊 型輪廓振子。
而且，在振動基板220的正面主面上設(shè)有作為第1激勵電極的激勵 電極(以后僅表示為激勵電極230) 230，在振動基板240的背面主面上 設(shè)有作為第2激勵電極的激勵電極(以后僅表示為激勵電極260) 260， 在振動基板220和振動基板240的邊界面上設(shè)有共同的中間激勵電極 250。
振動基板220由石英基板的切角以IRE標準的YXkp表示的平板構(gòu) 成，另一方的振動基板240由石英基板的切角以YXltcp/9+90。 、 YXltcp/ 9—90° 、 YXltcp+180。 /0+90。 、 YXltcp+180。 /9一90° 、 YXltcp—180。 /0 + 90?；験Xltcp—180° /e —卯。表示的平板構(gòu)成。e優(yōu)選滿足一5。 ^6^5° 、 85。 ^6^95° 、 175°蕓e芻185。、或一95°〇9〇一85° ， 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好的振動特性的輪廓切變振子。另外，振動基板 220和振動基板240的切角也可以調(diào)換。
振動基板220由以下部分構(gòu)成振動部221;從振動部221的一邊 的中央部延伸的支承腕部222;以及設(shè)置在支承腕部222的前端部上的支 承部223。在振動部221的正面主面上設(shè)有激勵電極230，該激勵電極230 經(jīng)由連接電極231與設(shè)置于支承部223的表面上的連接電極232連接。
這里，振動部221和激勵電極230分別為正方形，用Lb表示振動部 221的一邊的長度，用Le表示激勵電極230的一邊的長度。但是，即使振動部和激勵電極為長方形，也可以激勵輪廓切變振動。
振動基板240由以下部分構(gòu)成振動部241;從振動部241的對置
的兩邊的中央部分別向兩側(cè)延伸的支承腕部242、 244;設(shè)置在支承腕部 242的前端部上的支承部243;以及設(shè)置在支承腕部244的前端部上的支 承部245。
在振動部241的上表面(與振動部221的邊界面)上設(shè)有中間激勵 電極250，該中間激勵電極250經(jīng)由支承腕部242表面的連接電極253， 連接到支承部243表面的連接電極254。而且，經(jīng)由側(cè)面電極264連接在 背面?zhèn)鹊倪B接電極263上。另一方面，在支承腕部244側(cè)，設(shè)有連接電 極251和支承部245表面的連接電極252。連接電極251與中間激勵電極 250以電分離方式形成，為了在對振動基板220和振動基板240進行層疊 接合時提高彼此的密合性而設(shè)置。
在振動基板240中，振動部241和中間激勵電極250為與振動基板 220的振動部221和激勵電極230相同尺寸的正方形，可以用Lb表示振 動部241的一邊的長度，用Le表示中間激勵電極250的一邊的長度。
并且，在振動基板240的背面主面上設(shè)有激勵電極260，該激勵電 極260經(jīng)由支承腕部244背面的連接電極261與支承部245背面的連接 電極262連接。而且，振動基板220的激勵電極230經(jīng)由連接電極231、 232和側(cè)面電極233與振動基板240的背面?zhèn)鹊倪B接電極262連接。
另外，激勵電極260的一邊的長度也可以用Le表示。
并且，激勵電極230、中間激勵電極250以及激勵電極260各自的 電極材料，可以從以A1、 Au、 Ag、 Cu為主要成分的電極材料中選擇。
接著，參照

實施方式3的輪廓切變振子200的振動姿態(tài)。
圖12表示振動基板220的振動部221， (a)是側(cè)視圖，(b)是示意 性地表示振動姿態(tài)的說明圖。振動基板220是石英基板的切角以IRE標 準的YXkp表示的四方形的平板，在對激勵電極230 (相當于上電極)施 加正電位、且對中間激勵電極250 (相當于下電極)施加負電位時，呈圖 12 (b)中由雙點劃線R所示的輪廓切變振動模態(tài)。參照圖13、圖14說 明此時的振動基板240的切角和振動模態(tài)。圖13表示振動基板240與振動基板220相同使用了切角以IRE標準 的YXkp表示的石英基板的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振 動姿態(tài)的說明圖。這里，中間激勵電極250為與振動基板220共同的電 極，所以為負電位，激勵電極260為與激勵電極230相同的電位，所以 為正電位。
因此，振動基板220和振動基板240的切角完全相同，在施加了相 反相位的激勵信號的情況下，如圖13 (b)所示，振動基板240為相對于 振動基板220的振動模態(tài)相位偏移了卯。的振動模態(tài)，如果同時驅(qū)動，則 會妨礙彼此的振動。
所以，如圖14所示，使振動基板240的石英基板的切角為IRE標準 的YXlt(p/e±90° ，從而使振動模態(tài)一致。
圖14表示振動基板240的石英基板的切角為IRE標準的 YXltcp/e±90°的情況，(a)是側(cè)視圖，(b)是示意性地表示振動姿態(tài)的 說明圖。這樣，即使對振動基板240施加了與振動基板220相反的電位， 即施加了相反相位的激勵信號，如圖14 (b)所示，也為與振動基板220 相同的振動模態(tài)(參照圖12 (b))，不會妨礙彼此的振動。
并且，相對于切角以YXkp表示的振動基板220，也可以組合切角以 YXltcp士180。 /0±90°表示的振動基板240。所謂切角為YXlt(pi180。 /9±90° ， 等效于相對于YXlcp使表面背面顛倒。因此，雖然省略了圖示，但是，即 使施加了與振動基板220相反相位的激勵信號，振動模態(tài)也與振動基板 220—致。
例如，在振動基板220為9=一52.5°的DT切的情況下，如果振動 基板240的切角為cp=—52.5° 、 9=士90° (相當于YXltcp/e士90。)，或者 cp=127.5° 、 9=土90° (相當于YXlt(p + 180° /9±90° )，則振動模態(tài)一致。
另外，在輪廓切變振子200中，與所述的Lame模態(tài)振動的輪廓振 子10同樣，更加優(yōu)選設(shè)定一邊的尺寸(Lb和Le)，以使振動基板220、 振動基板240的單體的諧振頻率Fb以及激勵電極230、激勵電極260或 中間激勵電極250的諧振頻率Fe為Fb^Fe。這里，F(xiàn)b—Fe具體而言為 0.995xFe^Fb^l.005xFe。因此，在上述實施方式3中，由振動基板220和振動基板240的二 層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，相對于現(xiàn)有的振動基板為單體的結(jié)構(gòu)，能夠減小振動基板 220和振動基板240各自的單體的電極之間的距離提高電場效率，同時通 過層疊結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)在實際使用上具有足夠結(jié)構(gòu)強度的輪廓振子。
并且，振動基板220和振動基板240由石英基板構(gòu)成，振動基板220 由切角以IRE標準的YXkp表示的四方形的平板構(gòu)成，振動基板240以 YXltcp/扭卯?；験Xlt(p士180。 /e±90°表示。在所述的激勵電極230、中間 激勵電極250和激勵電極260的結(jié)構(gòu)中，振動基板220和振動基板240 呈完全相同的輪廓切變模態(tài)的振動。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電場效率高且結(jié)構(gòu) 強度高的輪廓切變振子。
在上述實施方式2和實施方式3中，作為構(gòu)成振動基板的晶體，使 用作為穩(wěn)定的壓電單晶的石英，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度特性良好的經(jīng)時變 化小的輪廓振子，但是，即使在使用LiTa03、 LiNb03、 Li2B407或 La3Ga5Si014等的壓電單晶或硅單晶等作為晶體的情況下，也可以應(yīng)用本 發(fā)明。
另外，本發(fā)明不限于所述的實施方式，在能夠達成本發(fā)明的目的的 范圍內(nèi)的變形、改良等也包含在本發(fā)明中。
例如，在所述實施方式1 3中，例示振動基板由兩張石英基板構(gòu)成 的輪廓振子進行了說明，但是，作為振動基板，也可以組合石英基板和 其他壓電基板，也可以組合其他的兩張壓電基板。在這種結(jié)構(gòu)中，通過 使各自的振動模態(tài)和諧振頻率一致、使振動基板和激勵電極各自的單體 中的諧振頻率大致一致等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電場效率高且結(jié)構(gòu)強度高的輪 廓振子。
另外，即使層疊的振動基板彼此的切角cp和面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角e的相對的
差值相對于所期望的差值偏離了士5。，也能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果。
權(quán)利要求
1. 一種輪廓振子，該輪廓振子至少具有第1振動基板和第2振動基板，通過接合所述第1振動基板和所述第2振動基板相互對置的主面而形成，其特征在于，該輪廓振子具有設(shè)置在所述第1振動基板的正面主面上的第1激勵電極；設(shè)置在所述第2振動基板的背面主面上的第2激勵電極；以及設(shè)置在所述第1振動基板和所述第2振動基板的邊界面上的共同的中間激勵電極，所述第1激勵電極和所述第2激勵電極進行電連接作為第1端子，所述中間激勵電極作為第2端子，根據(jù)在所述第1端子和所述第2端子之間施加的激勵信號，所述第1振動基板和所述第2振動基板進行輪廓振動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪廓振子，其特征在于，所述第1振動基板或所述第2振動基板中的至少一個振動基板的單 體的諧振頻率Fb;以及所述第1激勵電極、所述第2激勵電極或所述中 間激勵電極中的至少一個激勵電極的單體的諧振頻率Fe滿足如下關(guān)系0.995xFe^Fb^ l德xFe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪廓振子，其特征在于， 所述輪廓振子為如下的Lame模態(tài)振子或準Lame模態(tài)振子艮口， 所述第1振動基板和所述第2振動基板由具有晶體各向異性的晶體構(gòu)成，所述第1振動基板和所述第2振動基板的所述晶體的切角彼此相同， 且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90。，或者，所述第1振動基板和所述第2振動基板的從所述晶體切下的 切角彼此相差180。，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相同或相差180° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪廓振子，其特征在于，所述第1振動基板和所述第2振動基板由四方形的石英基板構(gòu)成， 所述第1振動基板和所述第2振動基板中的一方的石英基板的切角以IRE標準的YXlt(p/e表示，另一方的石英基板的切角以YXlt(p/0+90。 、 YXlt(p/e—90° 、 YXltcp + 180° /0、 YXltcp+180。 /0+180。 、 YXltcp+180。 /9一180° 、 YXltcp— 180° /9、 YXltcp — 180。 /0 + 180。、或YXlt(p — 180。 /e — 180。表示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪廓振子，其特征在于，所述輪廓振子滿足以下條件40° ^6^50° 、 一50° ^0^—40° 、 130° ^0^140° 、或一140° 當e蕓一13(T 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的輪廓振子，其特征在于， 所述輪廓振子為如下的Lame模態(tài)振子艮卩，所述第1激勵電極在平面方向上被n分割(n為大于等于2的整數(shù))， 所述中間激勵電極和所述第2激勵電極與所述第1激勵電極對置地 被n分割，在平面方向上被n分割的相鄰的激勵電極的一方與所述第1端子連 接，另一方與所述第2端子連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪廓振子，其特征在于， 所述輪廓振子為如下的輪廓切變振子艮口，所述第1振動基板和所述第2振動基板由具有晶體各向異性的晶體 構(gòu)成，所述第1振動基板和所述第2振動基板的所述晶體的切角彼此相同， 且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90。，或者，所述第1振動基板和所述第2振動基板從所述晶體切下的切 角彼此相差180。，且面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角彼此相差90。。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低損耗且結(jié)構(gòu)強度高的輪廓振子。輪廓振子(10)接合諧振頻率和振動模態(tài)共同的至少振動基板(20)和振動基板(40)的相互對置的主面而形成，該輪廓振子(10)具有設(shè)置在振動基板(20)的正面主面上的激勵電極(30)；設(shè)置在振動基板(40)的背面主面上的激勵電極(60)；以及設(shè)置在振動基板(20)和振動基板(40)的邊界面上的共同的中間激勵電極(50)，施加使激勵電極(30)和激勵電極(60)為相同電位、使中間激勵電極(50)為相反電位的激勵信號。振動基板(20)的切角為YXltφ/θ時，振動基板(40)的切角為YXltφ/θ±90°或YXltφ±180°/θ。這樣，能夠減薄振動基板單體的厚度，提高電場效率，通過層疊接合，能夠提高結(jié)構(gòu)強度。
文檔編號H03H9/205GK101286730SQ20081009217
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者山田明法 申請人:愛普生拓優(yōu)科夢株式會社