[实用新型]压电振动元件、具有压电振动元件的压电装置及电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及压电振动元件、振动陀螺元件等，特别是涉及实现了小型化且改善了频率温度特性的压电振动元件、压电振子、压电振荡器、振动陀螺元件、振动陀螺传感器以及使用这些元件的电子设备。

背景技术

一直以来，对于便携式计算机、硬盘驱动器等小型信息设备和手机等的移动体通信设备中，作为标准频率源而广泛地使用压电装置。随着搭载压电装置的电子设备的小型化的发展，要求进一步使压电装置小型化。

在专利文献1中，公开了一种绕水晶的电轴(结晶轴之一)在0到-15°的范围内切割出的音叉型水晶振子。通过使在音叉型水晶振子中被激励的弯曲振动模式、扭曲振动模式各自的共振频率f_F、f_T相互接近且结合，从而成为改善了主振动的弯曲振动模式的频率温度特性的水晶振子。

一般情况下，水晶振子的频率温度特性Δf/f，以关于温度的多项式来表示，但实际上由三次式近似，其一次项系数～三次项系数由α、β、γ表示。弯曲振动模式的频率温度特性Tf_F，受扭曲振动模式的影响，而依赖于压电基板h。对于各种切割角度θ，设定厚度h，以使一次项系数α＝0，而且根据通过预先计算而求出的值来设定二次项系数β成为零的切割角度θ和厚度h。由此，公开了下述内容，即，频率温度特性Tf_F仅依赖于三次项系数γ，从而可得到温度特性良好的水晶振子。

而且，在专利文献2中，公开了一种在相互平行的多个振动臂的各个前端部设置宽度宽于振动臂的扩大部的音叉型压电振子。还记载有，此扩大部具有有底的孔，通过在此有底的孔中填充比重大于压电材料的材料而形成锤，从而实现了音叉型压电振子的小型化。

而且，在专利文献3中，公开了一种振动陀螺元件。振动陀螺元件具有：基部、从基部起以直线状向两侧延伸的一对检测用振动臂、从基部起向两侧沿与检测用振动臂正交的方向延伸的一对连结臂、从各个连结臂的前端部起与之正交且向两侧延伸的各一对的驱动用振动臂。而且，被构成为，在同一平面上设置从基部起沿着各个检测用振动臂延伸的两对梁、和连结了在该方向上延伸的各个梁的一对支承部，并且在检测用振动臂的延伸方向且检测用振动臂的外侧，并且于所述驱动用振动臂之间配置支承部。

但是，专利文献1中所记载的、通过使弯曲振动模式和扭曲振动模式各自的频率接近且相互结合从而改善了频率温度特性的音叉型压电振子，存在难以实现小型化的问题。

而且，专利文献2中记载的音叉型压电振子虽然通过在振动臂的前端部形成锤部从而能够实现小型化，但频率温度特性为二次特性，从而在频率稳定性上存在问题。

而且，专利文献3中记载的振动陀螺元件存在由于温度变化而使角速度的灵敏度发生变化的问题。

专利文献1：日本特开昭55-75326号公报

专利文献2：日本特开2004-282230公报

专利文献3：日本特开2010-2430公报

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而作出的，其提供实现了小型化和频率温度特性的改善的压电振动元件、压电振子、压电振荡器、振动陀螺传感器以及使用这些元件的电子设备。

本实用新型是为了解决上述课题中的至少一部分而作出的，并能够作为以下的方式或应用例而实现。

应用例1

本实用新型所涉及的压电振动元件的特征在于，包括：多个振动臂；基部，其对各个该振动臂的一侧端部之间进行连接；锤部，其分别与各个所述振动臂的另一侧端部连接，且宽度宽于各个该振动臂的另一侧端部的宽度；压电基板，其至少具有：在所述锤部的表面以及背面中的至少一个面上沿着所述振动臂的长度方向延伸的第一槽部、以及分别存在于各个所述振动臂的表背面的第二槽部；激励电极，其分别被形成在所述锤部的表背面和包含各个所述第二槽部的各个所述振动臂的表背面以及两侧面上，且分别与设置于所述基部上的多个电极衬垫之间进行电连接，并且进行弯曲-扭曲结合振动，所述压电振动元件的频率温度特性为关于温度的三次特性。

在音叉型压电振动元件的各个振动臂的前端部分别形成锤部，并在该锤部的表背面上形成沿着振动臂的长度方向以直线状延伸的第一槽部，且在各个振动臂的沿着振动中心线的表背面上分别形成第二槽部。当以此种方式构成时，能够使在音叉型压电振动元件中被激励的弯曲振动和扭曲振动接近且结合。弯曲-扭曲结合振动的弯曲振动的频率温度特性成为关于温度的三次特性，从而具有如下效果，即，具有优良的温度特性，且可得到被小型化的压电振动元件。

应用例2