[发明专利]音叉型压电振动片及音叉型压电振子

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电子设备等中使用的音叉型压电振动片及使用了该音叉型压电振动片的音叉型水晶振子。

背景技术

以压电振子为代表的压电振动器件被广泛应用于移动电话等移动通信设备等。作为在上述压电振子中使用的压电振动片的一种，存在音叉型压电振动片。音叉型压电振动片是一种由基部和从该基部向一个方向延伸出的一对振动腿(以下，称为腿部)构成的、呈音叉形状的压电振动片，使用了该音叉型压电振动片的音叉型压电振子被广泛用作钟表的时钟源。

此外，近年来，随着通信设备的高性能化和小型化，音叉型压电振动片也被要求进一步小型化以及在特性方面的高品质化。特别是，若对音叉型压电振动片进行小型化的话，则根据该小型化，音叉型压电振动片的腿部宽度会变小，厚度也会变薄。其结果是，在以往的振动片中能够抑制其影响的高阶谐波即使是在低驱动电平下也能产生振动，容易受到其不良影响。例如，在腿部的主面上形成有槽部的音叉型压电振动片中，为了抑制伴随振动片小型化的CI的增加，与以往相比，增大了槽部相对于腿部的宽度比例，并增大了槽部的深度。其结果是，由于与以往相比腿部的端部与槽部之间所形成的堤台宽度形成得较窄，并且两个主面上的槽部之间的厚度减小，因此降低了腿部的刚性，容易产生高阶谐波振荡。换言之，在使用这样的音叉型压电振子时，现状是容易产生由于振荡电路的常数或设计，在高阶谐波的频率下会产生振荡等的缺陷。

例如，在专利文献1所记载的音叉型压电振动片中，公开了一种用于改善电气特性，以减轻不需要的高阶谐波的影响的结构。在专利文献1中，在具有基部和从该基部突出的并排设置的一对腿部的音叉型压电振动片中，具有以下结构。

在专利文献1中的音叉型压电振动片中，各腿部由具有激励电极的振动部和形成在该振动部的前端且比振动部幅度宽的锤部构成。进一步，在各腿部上，形成有越过振动部与锤部的连结位置，并延长形成至锤部内部的槽部。这样，在专利文献1所公开的音叉型压电振动片中，通过在振动部的前端形成宽幅的锤部，即使缩短振动部也能够抑制高阶谐波的产生，能够获得稳定的振动频率。

但是，在具有上述锤部的音叉型压电振动片中，由于在振动部与锤部的连结部处的刚性急剧变化，因此存在锤部的振动不稳定的问题。对于此问题，在专利文献1中所公开的音叉型压电振动片中，通过在振动部与锤部的连结位置上形成上述槽部，能够缓和在振动部与锤部的连结部处的急剧的刚性变化，实现稳定的振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2011-166324号公报

发明内容

本发明要解决的问题

在专利文献1中，通过在振动部的前端形成宽幅的锤部能够抑制高阶谐波的产生，可认为是由于成为高阶谐波振荡的弯曲点的振动节点部分(以下，称为振动节点)向锤部一侧进行了位移。但是，因为锤部的腿部一侧的端部形状为锥形，其宽度急剧地增大，所以在振动部与锤部的连结部附近机械强度急剧地增加，使振动节点只不过移动到该连结部附近。因此，通过振动节点部分的位移来抑制高阶谐波的效果并不充分。

另外，一旦机械强度在连结部处急剧地增加，因为从连结部起的腿部前侧的重量急剧变化，所以振动时的惯性力会集中在该连结部上。在专利文献1中，通过在该连结部上设置槽部，与没有槽部的情况相比产生了降低机械强度的结果，而且使作为音叉型压电振动片的机械强度也容易不足，耐冲击性能较差。

另外，在一个槽部中形成电极时，难以形成完整的无电极区域。这是因为，在使用光刻技术形成音叉型压电振动片的电极的情况下，由于音叉型压电振动片的腿部上的槽部内部与槽部外部的厚度差，导致曝光的焦点不同，因此难以对槽部内部和外部的抗蚀剂进行均等地曝光。假设对槽部的内部和外部同时曝光来去除抗蚀剂时，外部的曝光会过度，有可能会引起侧面电极被挖掉或电极的断线。另外，由于抗蚀剂材料较厚地堆积在槽部的底部，因此难以通过曝光去除该抗蚀剂。其结果是会在槽部中残留电极。进一步，由于振动片的小型化导致锤部内的电极布线也细线化、狭窄化，因稍微的位置偏移会导致形成在锤部上的非用作激励电极的电极(走线电极、调整频率用的金属膜等)和残留在槽部内用作激励电极的电极在槽延长部分发生短路的危险性很高。

本发明鉴于上述问题点，目的在于提供一种适应小型化，能够抑制高阶谐波的不良影响，同时耐冲击性能优异的音叉型压电振动片及音叉型压电振子。

解决问题的方法