[go: up one dir, main page]

CN102629861A - 振动片、振子、振荡器以及电子设备 - Google Patents

振动片、振子、振荡器以及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102629861A
CN102629861A CN2012100224198A CN201210022419A CN102629861A CN 102629861 A CN102629861 A CN 102629861A CN 2012100224198 A CN2012100224198 A CN 2012100224198A CN 201210022419 A CN201210022419 A CN 201210022419A CN 102629861 A CN102629861 A CN 102629861A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quartz
vibrating piece
electrode
electrodes
vibrating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100224198A
Other languages
English (en)
Inventor
舟川刚夫
山崎隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011020413A external-priority patent/JP2012160995A/ja
Priority claimed from JP2011199121A external-priority patent/JP2013062643A/ja
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN102629861A publication Critical patent/CN102629861A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21—Crystal tuning forks
    • H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders or supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders or supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供振动片、振子、振荡器以及电子设备。课题在于抑制振动片的Q值降低。作为解决手段，石英振动片(1)的特征在于，具有：基部(10)；振动臂(11a、11b、11c)；以及设置在振动臂(11a、11b、11c)上的激励电极(12a、12b、12c)，激励电极(12a、12b、12c)具有：设置在振动臂(11a、11b、11c)的主面(10a)侧的第1电极(12a1、12b1、12c1)；与第1电极(12a1、12b1、12c1)相对设置的第2电极(12a2、12b2、12c2)；以及在第1电极(12a1、12b1、12c1)和第2电极(12a2、12b2、12c2)之间延伸的压电体(13)，第1电极(12a1、12b1、12c1)和第2电极(12a2、12b2、12c2)的至少一方采用了ITO。

Description

振动片、振子、振荡器以及电子设备
技术领域
本发明涉及振动片、具有该振动片的振子、振荡器以及电子设备。
背景技术
以往，作为振动片，公知有如下的压电振动片(以下称作振动片)，该压电振动片包含基部和从基部延伸的臂部、以及被臂部的长度方向的第1区间支承的激励部，激励部具有压电膜和夹着压电膜的一对电极膜(例如，参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2009-239860号公报
上述专利文献1的振动片是如下结构：激励部(以下称作激励电极)的压电膜进行伸缩，由此使臂部(以下称作振动臂)在厚度方向上弯曲振动。
相比于振动臂单体的状态，上述那样的振动片的Q值(表现振动状态的无因次数，且该值越大，表示振动越稳定)由于设置激励电极而降低。
在上述那样的振动片的激励电极中，作为夹着压电膜的一对电极膜，大多使用Ti(钛)/Au(金)的膜(在基底层中层叠有Ti、在上层中层叠有Au的膜)。
但是，根据发明人的分析，在激励电极的一对电极膜使用Ti/Au的结构中，存在Q值的下降程度较大的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。
[应用例1]本应用例的振动片的特征在于，该振动片具有：基材，其具有基部、和从所述基部延伸的振动臂；第1电极，其设置在所述振动臂上；第2电极，其设置在所述第1电极的上方；以及压电体，其配置在所述第1电极和所述第2电极之间，所述第1电极和所述第2电极中的至少一方的材料采用了ITO。
由此，振动片在设置在振动臂上的第1电极和第2电极(相当于一对电极膜)的至少一方中采用了ITO(Indium Tin Oxide：在氧化铟中添加百分之几的氧化锡后的化合物)，因此能够利用ITO的特性来抑制Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术能够提高Q值。
这依据发明人根据基于实验的分析结果等而得到的见解。
[应用例2]在上述应用例的振动片中，优选在所述第1电极和所述压电体之间具有绝缘体。
由此，振动片在第1电极和压电体(相当于压电膜)之间具有绝缘体，因此由于绝缘体，例如压电体的极化时的取向性得到了提高等，进一步抑制Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术能够使Q值得到飞跃性提高。
另外，绝缘体优选为无定形(非晶质)状态。
[应用例3]在上述应用例2的振动片中，优选所述绝缘体的材料采用SiO2。
由此，振动片在绝缘体中采用SiO2(二氧化硅)，因此，利用SiO2，例如使压电体的极化时的取向性得到提高等，进一步抑制Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术能够使Q值得到飞跃性提高。
[应用例4]在上述应用例的振动片中，优选所述压电体的材料采用ZnO。
由此，振动片在压电体中采用了ZnO(氧化锌)，因此由于其取向性较高而使施加电场时的伸缩性优异，能够使基材高效地进行弯曲振动。
[应用例5]在上述应用例的振动片中，优选所述基材的材料采用石英。
由此，振动片在基材中采用了石英，因此，由于石英的特性而使加工性优异，并且能够与周围的温度变化无关地进行稳定的振动。
[应用例6]在上述应用例的振动片中，优选所述基材的材料采用硅。
由此，振动片在基材中采用了硅，因此由于其特性，能够使与Q值相关的潜在性能(例如，基材单体中的Q值)与石英相比得到进一步提高。
[应用例7]本应用例的振子的特征在于，该振子具有：上述任意一个应用例所述的振动片；以及收纳所述振动片的封装。
由此，振子具有上述任意一个应用例所述的振动片；以及收纳所述振动片的封装，因此能够提供起到上述任意一个应用例所述的效果的振子。
[应用例8]本应用例的振荡器的特征在于，该振荡器具有：上述任意一个应用例所述的振动片；以及使所述振动片振荡的振荡电路。
由此，振荡器具有上述任意一个应用例所述的振动片；以及使所述振动片振荡的振荡电路，因此能够提供起到上述任意一个应用例所述的效果的振荡器。
[应用例9]本应用例的电子设备的特征在于，该电子设备具有上述任意一个应用例所述的振动片。
由此，电子设备具有上述任意一个应用例所述的振动片，因此能够提供起到上述任意一个应用例所述的效果的电子设备。
附图说明
图1是示出第1实施方式的石英振动片的概略结构的示意图，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A线处的剖视图。
图2是图1(a)的B-B线处的剖视图以及各激励电极的布线图。
图3是示出了石英振动片中的激励电极的各结构要素的材料与Q值之间的关系的图。
图4是示出第2实施方式的石英振子的概略结构的示意图，(a)是从盖(盖体)侧俯视到的平面图，(b)是(a)的C-C线处的剖视图。
图5是示出第3实施方式的石英振荡器的概略结构的示意图，(a)是从盖侧俯视到的平面图，(b)是(a)的C-C线处的剖视图。
图6是示出第4实施方式的移动电话的示意立体图。
标号说明
1：作为振动片的石英振动片；5：作为振子的石英振子；6：作为振荡器的石英振荡器；10：基部；10a、10b：主面；10c、10d：固定部；11a、11b、11c：振动臂；12a、12b、12c：激励电极；12a1、12b1、12c1：第1电极；12a2、12b2、12c2：第2电极；13：压电体；14：绝缘体；18a、18b：连接电极；20：封装；21：封装底座；22：盖；23：内底面；23a：内部连接端子；24、25：内部端子；26：外底面；27、28：外部端子；29：接合部件；30：粘接剂；31：金属线；40：作为振荡电路的IC芯片；41：金属线；700：作为电子设备的移动电话；701：液晶显示装置；702：操作按钮；703：受话器；704：送话器。
具体实施方式
以下，参照附图来说明使本发明具体化的实施方式。
(第1实施方式)
此处，作为振动片的一例，对使用石英作为基材的石英振动片进行说明。
图1是示出第1实施方式的石英振动片的概略结构的示意图。图1(a)是平面图，图1(b)是图1(a)的A-A线处的剖视图。另外，省略各布线，各结构要素的尺寸比率与实际不同。
图2是图1(a)的B-B线处的剖视图以及各激励电极的布线图。
如图1所示，石英振动片1作为基材具有基部10、和从基部10起在石英晶轴的Y轴方向上延伸的3个振动臂11a、11b、11c。在本实施方式中，在3个振动臂11a、11b、11c和基部10中使用了Z板的石英基板。
振动臂11a、11b、11c形成为大致棱柱状，在平面视图中，排列在与Y轴方向垂直的石英晶轴的X轴方向上，并且在沿着由Y轴方向和X轴方向确定的平面(XY平面)的主面10a、10b中的至少一方上(此处是在主面10a上)，设置有激励电极12a、12b、12c。
振动臂11a、11b、11c通过激励电极12a、12b、12c，在与主面10a垂直的石英晶轴的Z轴方向(图1(b)的箭头方向)上进行弯曲振动(面外振动：在不沿着主面10a的方向上的振动)。
激励电极12a、12b、12c是具有以下部件的层叠结构：设置在主面10a侧的第1电极12a1、12b1、12c1；设置在第1电极12a1、12b1、12c1的上方的第2电极12a2、12b2、12c2；配置在第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2之间的压电体13；以及配置在第1电极12a1、12b1、12c1和压电体13之间的绝缘体14。
在激励电极12a、12b、12c的第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2中，采用了包含ITO的膜，在压电体13中，采用了包含ZnO的压电性较高(取向性高)的压电材料的膜。此外，在绝缘体14中，采用了包含无定形(amorphous)状态的SiO2的膜。
另外，第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2也可以在任意一方中采用包含ITO的膜，在另一方中采用包含其它材料(例如Ti/Au、Cr(铬)/Au等)的膜。
此外，也可以在压电体13中，采用包含结晶构造与ZnO相同的AlN(氮化铝)的压电材料。
另外，激励电极12a、12b、12c优选从振动臂11a、11b、11c的根部(与基部10的边界部分)起向前端部延伸，并以振动臂11a、11b、11c的整个长度(从Y轴方向的根部到前端的长度)的一半左右的长度进行设置。
另外，如图1(b)所示，基部10的Z轴方向的厚度形成得比振动臂11a、11b、11c的Z轴方向的厚度厚。
此外，在图1(a)中，如双点划线所示，在基部10的X轴方向的两端部的主面10b侧，设置有固定部10c、10d，该固定部10c、10d是用于固定于封装等外部部件上的固定区域。另外，优选的是，固定部10c、10d在Y轴方向上设置在基部10的与振动臂11a、11b、11c侧相反一侧的端部上。
另外，石英振动片1的各结构要素通过使用了光刻技术的蚀刻来形成。
此处，在激励电极12a、12b、12c的第1电极12a1、12b1、12c1中，采用了包含ITO的膜(以下称作ITO膜：具有透光性)。因此，关于石英振动片1，用于对抗蚀剂进行构图的曝光时的从振动臂11a、11b、11c的主面10a侧照射的照射光透过在主面10a侧通过溅射等形成的ITO膜。
所透过的照射光在与ITO膜同样具有透光性的振动臂11a、11b、11c的主面10b侧的未图示的倾斜面上进行反射，有可能从主面10b侧照射到抗蚀剂的非曝光部分(在形成第1电极12a1、12b1、12c1时不能被曝光的部分)。
针对该问题，石英振动片1被设计成，在制造过程中通过在作为第1电极12a1、12b1、12c1的ITO膜的设置有绝缘体14的一侧，重叠形成Mo(钼)膜或Au膜，由此截断照射光的透射，从而抗蚀剂被正常构图，第1电极12a1、12b1、12c1形成为预定形状。
另外，石英振动片1通过使用Mo膜或Au膜作为截断照射光的透射的膜(以下称作遮光膜)，由此在进行使用了碱性的显影液的显影时，避免了在使用Al(铝)膜作为遮光膜时显著产生的ITO膜的电蚀。
此处，对石英振动片1的动作进行说明。
如图2所示，石英振动片1的激励电极12a、12b、12c的第1电极12a1、12b1、12c1及第2电极12a2、12b2、12c2通过交叉布线与交流电源连接，被施加作为驱动电压的交变电压。
具体而言，振动臂11a的第1电极12a1、振动臂11b的第2电极12b2、振动臂11c的第1电极12c1被连接成相同电位，振动臂11a的第2电极12a2、振动臂11b的第1电极12b1、振动臂11c的第2电极12c2被连接成相同电位。
在该状态下，对第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2之间施加交变电压时，在第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2之间产生电场，由于逆压电效应，在压电体13中产生变形，压电体13在Y轴方向上伸缩。
石英振动片1构成为，通过上述交叉布线将在激励电极12a、12c中产生的电场的方向与在激励电极12b中产生的电场的方向相互设为相反方向，在振动臂11a、11c与振动臂11b之间，压电体13的伸缩是相反的。
具体而言，在振动臂11a、11c的压电体13拉伸时，振动臂11b的压电体13收缩，在振动臂11a、11c的压电体13收缩时，振动臂11b的压电体13拉伸。
通过压电体13的这种伸缩，在石英振动片1中，在交变电压为一个电位时振动臂11a、11b、11c在实线箭头的方向上弯曲，在交变电压为另一个电位时振动臂11a、11b、11c在虚线箭头的方向上弯曲。
通过重复该过程，石英振动片1的振动臂11a、11b、11c在Z轴方向上进行弯曲振动(面外振动)。此时，相邻的振动臂(此处为11a和11b、11b和11c)相互在相反方向上(以反相)进行弯曲振动。
如上所述，本实施方式的石英振动片1在设置在振动臂11a、11b、11c上的激励电极12a、12b、12c的第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2中采用了ITO，因此能够通过ITO的特性来抑制Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术，能够提高Q值。
这依据发明人根据实验的分析结果等而得到的见解(具体将后述)。
此外，在石英振动片1中，激励电极12a、12b、12c在第1电极12a1、12b1、12c1和压电体13之间具有绝缘体14，因此通过绝缘体14，例如压电体13的极化时的取向性得到提高等，进一步抑制了Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术，能够使Q值飞跃性地提高。
此外，石英振动片1在绝缘体14中采用了SiO2，通过SiO2的特性，例如压电体13的极化时的取向性得到提高等，进一步抑制了Q值的降低，相对于使用Ti/Au的现有技术，能够使Q值飞跃性地提高。
此外，石英振动片1在绝缘体14中采用了SiO2，例如SiO2具有的温度特性、和采用了ITO的第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2具有的温度特性相互抵消，由此能够抑制温度变化引起的频率的变动。
此外，石英振动片1在压电体13中采用了ZnO，因此，由于其取向性较高，所以施加电场时的伸缩性优异，能够使振动臂11a、11b、11c高效地进行弯曲振动。
使用附图来说明上述情况。
图3是示出石英振动片中的激励电极的各结构要素的材料与Q值之间的关系的图。另外，图3是对发明人基于采用了样品的实验的分析结果进行总结而得的图。
图3的各样品是外形尺寸共同、仅激励电极的各结构要素的材料不同的结构。此外，所记载的Q值例如使用了如下数据，该数据是根据激光多普勒振动计等频率测量器对各样品的频率测量值而导出的。
另外，在图3中，为了方便起见，将绝缘体14设为绝缘体A，将设置在压电体13与第2电极12a2、12b2、12c2之间的绝缘体(在本实施方式的样品中没有采用)设为绝缘体B。
此外，在图3中，用○(良)、◎(优良)这两个等级表示各样品的相对于以往构造品(No.1)的Q值提高程度的比较判定结果。
如图3所示，基于No.1的现有技术的以往构造品的Q值为2500。
另一方面，No.2的本实施方式样品的Q值为9000，因此可知相对于在第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2中采用了Ti/Au的以往构造品，Q值得到了飞跃性提高。
此外，No.3的在本实施方式样品中增加绝缘体B后的变形例1的样品的Q值为9000，因此可知即使在压电体13与第2电极12a2、12b2、12c2之间增加绝缘体B，相对于本实施方式样品，也不能期待Q值的进一步提高。
此外，No.4的将本实施方式样品的第2电极12a2、12b2、12c2变为Cr/Au膜(在基底层中层叠有Cr、在上层中层叠有Au的膜)的变形例2的样品的Q值为9000，因此可知本实施方式样品的第2电极12a2、12b2、12c2也可以不是ITO膜。
此外，No.5的从本实施方式样品去除绝缘体14(绝缘体A)后的变形例3的样品的Q值为3500，因此可知虽然Q值相对于以往构造品得到了提高，但是为了Q值的进一步提高，不可缺少绝缘体14。
此外，No.6的从本实施方式样品去除绝缘体14(绝缘体A)、并增加绝缘体B后的变形例4的样品的Q值为3500，因此可知虽然Q值相对于以往构造品得到了提高，但是即使从本实施方式样品去除绝缘体14、并在压电体13与第2电极12a2、12b2、12c2之间增加绝缘体B，也不能期待Q值的进一步提高。
即，可以说重新证实了为了Q值的进一步提高，在第1电极12a1、12b1、12c1与压电体13之间不可缺少绝缘体14。
此外，No.7的将本实施方式样品的第1电极12a1、12b1、12c1改变为现有技术的Ti/Au膜、去除绝缘体14(绝缘体A)、并增加绝缘体B后的变形例5的样品的Q值为3500，因此可知通过仅将以往构造品的第2电极12a2、12b2、12c2变更为ITO膜，Q值相比于以往构造品得到了提高。
根据No.4、No.7的结果，可以说证实了以下情况：石英振动片通过将第1电极12a1、12b1、12c1和第2电极12a2、12b2、12c2中的至少一方设为ITO膜，Q值相比于以往构造品得到了提高。
如上所述，根据发明人基于采用了样品的实验的分析结果，可以证实本实施方式的石英振动片1和各变形例的石英振动片的Q值相对于以往构造的石英振动片均实现了提高。
此外，石英振动片1在基部10的X轴方向的两端部设置有固定部10c、10d，因此，与固定部10c、10d设置在其它部分的情况相比，能够增长从振动臂11a、11b、11c到基部10的固定部10c、10d的路径。
其结果，与固定部10c、10d设置在其它部分的情况(例如固定部10c、10d设置在振动臂11a、11b、11c的附近的情况)相比，石英振动片1的将基部10的固定部10c、10d固定到外部部件时的经由固定部10c、10d泄漏到外部部件的振动能量减少，因此能够抑制Q值的降低。
此外，石英振动片1在基材中采用了石英，因此由于石英的特性而使加工性优异，并且能够与周围的温度变化无关地进行稳定的振动。
(其它变形例)
此处，对第1实施方式的其它变形例进行说明。
在第1实施方式中，针对在基材中采用了石英的石英振动片进行了说明，但是振动片也可以是在基材中采用了硅的硅振动片。
硅振动片的结构与图1、图2所示的石英振动片1的结构基本相同，与石英振动片1相比，基材的材质(材料)不同。
硅振动片与石英振动片1同样，能够组合图3所示的激励电极的各结构要素。
另外，优选的是，在硅是例如掺入了磷、硼等杂质的单晶硅、多晶硅等低阻抗硅的情况下，硅振动片在图1、图2所示的振动臂11a、11b、11c的主面10a、与第1电极12a1、12b1、12c1之间设置采用了SiO2的绝缘膜(绝缘体)。
由此，硅振动片能够可靠进行振动臂11a、11b、11c与第1电极12a1、12b1、12c1之间的绝缘分离。
如上所述，硅振动片在基材中采用了硅，因此由于硅的特性，能够使与Q值相关的潜在性能与石英振动片1相比得到进一步提高(例如，能够使基材单体中的Q值成为石英的10倍左右)。
并且，发明人确认到硅振动片中的Q值劣化的抑制效果与石英振动片1相同。
另外，硅振动片在基材中采用了硅(非透光性材料)，因此不需要在石英振动片1中不可缺少的、用于避免在形成第1电极12a1、12b1、12c1时的不必要曝光的遮光膜。由此，与石英振动片1相比，硅振动片能够提高制造时的生产性。
另外，在振动片的基材中，也可以使用这样的材料：该材料是石英、硅以外的材料，且Q值与石英、硅为相同程度。
(第2实施方式)
接着，对作为具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片的振子的石英振子进行说明。
图4是示出第2实施方式的石英振子的概略结构的示意图。图4(a)是从盖(盖体)侧俯视到的平面图，图4(b)是图4(a)的C-C线处的剖视图。另外，在平面图中省略了盖。此外，省略了各布线。
另外，对于与上述第1实施方式相同的部分，标注相同标号并省略详细说明，以与上述第1实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图4所示，石英振子5具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片1或各变形例的石英振动片中的任意一个(此处为石英振动片1)、和收纳石英振动片1的封装20。
封装20形成为大致长方体形状，并具有：封装底座21，其平面形状为大致矩形且具有凹部；以及平面形状为大致矩形且平板状的盖22，其覆盖封装底座21的凹部。
在封装底座21中，采用了对陶瓷生片进行成型、层叠并烧制成的氧化铝质烧结体、石英、玻璃、硅等。
在盖22中，采用了与封装底座21相同的材料，或者可伐合金(kovar)、42合金(42alloy)、不锈钢等金属。
在封装底座21中，在内底面(凹部的内侧底面)23上设置有内部端子24、25。
内部端子24、25在设置于石英振动片1的基部10上的连接电极18a、18b附近的位置处形成为大致矩形形状。连接电极18a、18b通过未图示的布线，与石英振动片1的各激励电极(12b等)的第1电极(12b1等)以及第2电极(12b2等)连接。
例如，在图2的布线中，交流电源的一方侧的布线与连接电极18a连接，另一方侧的布线与连接电极18b连接。
在封装底座21的外底面(内底面23的相反侧的面、外侧的底面)26上形成有在安装到电子设备等的外部部件时使用的一对外部端子27、28。
外部端子27、28通过未图示的内部布线与内部端子24、25连接。例如，外部端子27与内部端子24连接，外部端子28与内部端子25连接。
内部端子24、25和外部端子27、28由金属膜构成，该金属膜是利用电镀等方法在W(钨)、Mo等的金属化的层上层叠了Ni(镍)、Au等的各覆膜而成的。
在石英振子5中，石英振动片1的基部10的固定部10c、10d经由环氧类(エポキシ)、硅酮类(シリコ一ン
Figure BDA0000133487540000102
)、聚酰亚胺类(ポリイミド
Figure BDA0000133487540000103
)等的粘接剂30，被固定在封装底座21的内底面23上。
并且，在石英振子5中，石英振动片1的连接电极18a、18b通过Au、Al等的金属线31与内部端子24、25连接。
在石英振子5中，在石英振动片1与封装底座21的内部端子24、25连接的状态下，封装底座21的凹部由盖22覆盖，封装底座21和盖22用密封环、低熔点玻璃、粘接剂等接合部件29接合，由此对封装20的内部进行气密密封。
另外，封装20的内部成为减压状态(真空度高的状态)，或填充有氮、氦、氩等惰性气体的状态。
另外，封装也可以由平板状的封装底座和具有凹部的盖等构成。此外，封装也可以在封装底座和盖的两方中都具有凹部。
此外，也可以在固定部10c、10d以外的部分，例如包含连接固定部10c与固定部10d的直线的中心的部分的1个部位固定石英振动片1的基部10，来替代固定部10c、10d。
由此，石英振动片1在1个部位进行固定，由此能够抑制由于在固定部上产生的热应力引起的基部10的变形。
在石英振子5中，石英振动片1的各振动臂(11b等)利用经由外部端子27、28、内部端子24、25、金属线31、连接电极18a、18b而施加给激励电极(12b等)的驱动信号(交变电压)，以预定频率(例如大约32KHz)在厚度方向(图4(b)的箭头方向)上振荡(共振)。
如上所述，第2实施方式的石英振子5具有石英振动片1，因此能够提供起到上述第1实施方式所记载的效果的振子(例如能够抑制Q值降低，相对于现有技术提高Q值的振子)。
另外，石英振子5在具有各变形例的石英振动片来替代石英振动片1的情况下，也能够提供起到与上述同样的效果的振子。
此外，石英振子5在具有其它变形例的硅振动片来替代石英振动片1的情况(此时，石英振子5为硅振子)下，也能够提供起到与上述同样的效果的振子。
(第3实施方式)
接着，对作为具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片的振荡器的石英振荡器进行说明。
图5是示出第3实施方式的石英振荡器的概略结构的示意图。图5(a)是从盖侧俯视到的平面图，图5(b)是图5(a)的C-C线处的剖视图。另外，在平面图中省略了盖以及一部分结构要素。此外，省略了各布线。
另外，对于与上述第1实施方式及第2实施方式相同的部分，标注相同标号并省略详细说明，以与上述第1实施方式及第2实施方式不同的部分为中心进行说明。
如图5所示，石英振荡器6具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片1或各变形例的石英振动片中的任意一个(此处为石英振动片1)、作为使石英振动片1振荡的振荡电路的IC芯片40、和收纳石英振动片1及IC芯片40的封装20。
在封装底座21的内底面23上设置有内部连接端子23a。
内置振荡电路的IC芯片40使用未图示的粘接剂等固定在封装底座21的内底面23上。
IC芯片40的未图示的连接焊盘通过Au、Al等的金属线41与内部连接端子23a连接。
内部连接端子23a由金属膜构成，该金属膜是利用电镀等在W、Mo等的金属化的层上层叠了Ni、Au等的各覆膜而成的，内部连接端子23a经由未图示的内部布线，与封装20的外部端子27、28及内部端子24、25等连接。
另外，在IC芯片40的连接焊盘与内部连接端子23a的连接中，除了基于使用了金属线41的线接合(wire bonding)的连接方法以外，也可以使用基于使IC芯片40反转的倒装安装的连接方法等。
在石英振荡器6中，石英振动片1的各振动臂(11b等)通过从IC芯片40经由内部连接端子23a、内部端子24、25、金属线31、连接电极18a、18b施加到激励电极(12b等)的驱动信号，以预定频率(例如大约32KHz)振荡(共振)。
并且，石英振荡器6经由IC芯片40、内部连接端子23a、外部端子27、28等将伴随该振荡而产生的振荡信号输出到外部。
如上所述，第3实施方式的石英振荡器6具有石英振动片1，因此能够提供起到上述第1实施方式所记载的效果的振荡器(例如能够抑制Q值降低，相对于现有技术提高Q值的振荡器)。
另外，石英振荡器6在具有各变形例的石英振动片来替代石英振动片1的情况下，也能够提供起到与上述同样的效果的振荡器。
另外，石英振荡器6在具有其它变形例的硅振动片来替代石英振动片1的情况(此时，石英振荡器6为硅振荡器)下，也能够提供起到与上述同样的效果的振荡器。
另外，石英振荡器6(硅振荡器)也可以设为不将IC芯片40内置在封装20中、而采用外置的结构的模块构造(例如在一个基板上独立安装有石英振子(硅振子)和IC芯片的构造)。
(第4实施方式)
接着，对作为具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片的电子设备的移动电话进行说明。
图6是示出第4实施方式的移动电话的示意立体图。
图6所示的移动电话700具有在上述第1实施方式中叙述的石英振动片1作为基准时钟振荡源等，还构成为具有液晶显示装置701、多个操作按钮702、受话器703和送话器704。另外，移动电话700也可以具有各变形例的石英振动片或其它变形例的硅振动片来替代石英振动片1。
上述石英振动片1、各变形例的石英振动片、和其它变形例的硅振动片中的任意一个不限于上述移动电话，还适于用作以下设备等的基准时钟振荡源等：电子书、个人计算机、电视、数字静态照相机、摄像机、录像机、车载导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文字处理器、工作站、视频电话、POS终端、具有触摸面板的设备，在任意一种情况下，都能够提供起到在上述实施方式和变形例中说明的效果的电子设备。
另外，在作为石英振动片1基材的石英中，能够采用从石英的原矿石等以预定角度切割出的例如Z切板、X切板等。另外，在采用了Z切板的情况下，蚀刻加工由于其特性变得容易，在采用了X切板的情况下，温度-频率特性由于其特性变得良好。
此外，振动片的振动方向不限于Z轴方向(厚度方向)，例如也可以通过在振动臂的侧面(连接主面彼此的面)设置激励电极，而设为X轴方向(沿着主面的方向)(该方向的弯曲振动被称作面内振动)。
此外，振动片的振动臂的数量不限于3个，也可以是1个、2个、4个、5个、n个(n为6以上的自然数)。
另外，振动片的基部厚度也可以与振动臂设为相同厚度。由此，振动片为平板状，因此制造容易。

Claims (9)

1.一种振动片，其特征在于，该振动片具有：
基材，其具有基部、和从所述基部延伸的振动臂；
第1电极，其设置在所述振动臂上；
第2电极，其设置在所述第1电极的上方；以及
压电体，其配置在所述第1电极和所述第2电极之间，
所述第1电极和所述第2电极中的至少一方的材料采用了ITO。
2.根据权利要求1所述的振动片，其特征在于，
在所述第1电极和所述压电体之间具有绝缘体。
3.根据权利要求2所述的振动片，其特征在于，
所述绝缘体的材料采用了SiO2。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述压电体的材料采用了ZnO。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述基材的材料采用了石英。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述基材的材料采用了硅。
7.一种振子，其特征在于，该振子具有：
权利要求1至6中任意一项所述的振动片；以及
收纳所述振动片的封装。
8.一种振荡器，其特征在于，该振荡器具有：
权利要求1至6中任意一项所述的振动片；以及
使所述振动片振荡的振荡电路。
9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有权利要求1至6中任意一项所述的振动片。
CN2012100224198A 2011-02-02 2012-02-01 振动片、振子、振荡器以及电子设备 Pending CN102629861A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011020413A JP2012160995A (ja) 2011-02-02 2011-02-02 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP2011-020413 2011-02-02
JP2011199121A JP2013062643A (ja) 2011-09-13 2011-09-13 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP2011-199121 2011-09-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102629861A true CN102629861A (zh) 2012-08-08

Family

ID=46576871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100224198A Pending CN102629861A (zh) 2011-02-02 2012-02-01 振动片、振子、振荡器以及电子设备

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8581669B2 (zh)
CN (1) CN102629861A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104006808A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 精工爱普生株式会社 振动片、振子、电子器件、电子设备以及移动体
CN104300935A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器、电子设备和移动体
CN105210295A (zh) * 2013-05-13 2015-12-30 株式会社村田制作所 振动装置
CN109155615A (zh) * 2016-06-01 2019-01-04 株式会社村田制作所 谐振子以及谐振装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012060355A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、振動デバイスおよび電子機器
DE102012202727B4 (de) * 2012-02-22 2015-07-02 Vectron International Gmbh Verfahren zur Verbindung eines ersten elektronischen Bauelements mit einem zweiten Bauelement
US20130264913A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-10 Seiko Epson Corporation Vibrator element, vibration device and electronic apparatus
SG11201508860QA (en) 2013-05-13 2015-11-27 Murata Manufacturing Co Vibrating device
JP2015064676A (ja) 2013-09-24 2015-04-09 株式会社東芝 情報処理装置、半導体装置、情報処理方法およびプログラム
KR102612647B1 (ko) 2017-03-29 2023-12-11 닛토덴코 가부시키가이샤 압전 디바이스 및 압전 디바이스 제조방법
JP2021005783A (ja) * 2019-06-26 2021-01-14 セイコーエプソン株式会社 振動片、電子機器、および移動体
JP7293909B2 (ja) 2019-06-26 2023-06-20 セイコーエプソン株式会社 振動片、電子機器、および移動体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265315A (en) * 1990-11-20 1993-11-30 Spectra, Inc. Method of making a thin-film transducer ink jet head
CN1447454A (zh) * 2002-03-25 2003-10-08 精工爱普生株式会社 音叉型压电振荡片及其制造方法，压电器件
CN101409536A (zh) * 2001-05-11 2009-04-15 宇部兴产株式会社 薄膜音响共振器及其制造方法
CN101488731A (zh) * 2008-01-15 2009-07-22 爱普生拓优科梦株式会社 振动片的制造方法和振子的制造方法
JP2010081156A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Seiko Epson Corp 圧電薄膜振動片、圧電薄膜振動片の製造方法、圧電薄膜振動子及び発振回路

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2625511B2 (ja) 1988-07-21 1997-07-02 株式会社クボタ 穀粒選別装置用穀粒分布検出装置
WO2000044092A1 (fr) 1999-01-20 2000-07-27 Seiko Epson Corporation Vibreur et dispositif electronique comportant un vibreur
JP2001196891A (ja) 2000-01-07 2001-07-19 Citizen Watch Co Ltd 振動子
JP3477618B2 (ja) 2000-10-31 2003-12-10 有限会社ピエデック技術研究所 屈曲水晶振動子
JP2002261575A (ja) 2000-12-25 2002-09-13 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器及び電子機器
EP1223674A3 (en) 2000-12-25 2003-04-02 Seiko Epson Corporation Vibrating piece, vibrator, oscillator, and electronic equipment
JP4298322B2 (ja) 2003-02-24 2009-07-15 日本電波工業株式会社 音叉型水晶振動子
JP2005151423A (ja) 2003-11-19 2005-06-09 Seiko Epson Corp 圧電振動片と圧電デバイスおよびこれらの製造方法、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP2005318365A (ja) 2004-04-30 2005-11-10 Seiko Epson Corp 圧電薄膜共振子、フィルタ及び圧電薄膜共振子の製造方法
JP2005331485A (ja) 2004-05-21 2005-12-02 Sony Corp 圧電素子および電気機械変換装置
JP4715652B2 (ja) 2006-06-30 2011-07-06 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片
JP2008096138A (ja) 2006-10-06 2008-04-24 Sony Corp 角速度センサの製造方法および角速度センサ
US7673512B2 (en) 2006-10-30 2010-03-09 Sony Corporation Angular velocity sensor and electronic device
JP5050590B2 (ja) 2007-03-15 2012-10-17 ソニー株式会社 角速度センサ及び電子機器
JP2008224628A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Sony Corp 角速度センサ及び電子機器
JP5067035B2 (ja) 2007-06-20 2012-11-07 セイコーエプソン株式会社 音叉型振動子、発振器
JP5067033B2 (ja) 2007-06-20 2012-11-07 セイコーエプソン株式会社 音叉型振動子、発振器
JP5067034B2 (ja) 2007-06-20 2012-11-07 セイコーエプソン株式会社 音叉型振動子、発振器
JP5071058B2 (ja) 2007-11-07 2012-11-14 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片
JP4636093B2 (ja) 2008-02-20 2011-02-23 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器及び振動片の製造方法
JP5316748B2 (ja) 2008-03-28 2013-10-16 セイコーエプソン株式会社 振動片の製造方法
JP5168002B2 (ja) 2008-07-22 2013-03-21 セイコーエプソン株式会社 振動子及び発振器
JP5233466B2 (ja) 2008-07-22 2013-07-10 セイコーエプソン株式会社 振動子及び発振器、振動子の製造方法
JP2010103805A (ja) 2008-10-24 2010-05-06 Seiko Epson Corp 屈曲振動片、屈曲振動子、および圧電デバイス
JP2010187059A (ja) 2009-02-10 2010-08-26 Epson Toyocom Corp ウォーク型振動片およびその製造方法
JP5347546B2 (ja) 2009-02-12 2013-11-20 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動片の製造方法および振動子
JP2010187195A (ja) 2009-02-12 2010-08-26 Epson Toyocom Corp 振動片、振動片の製造方法および振動子
JP5369741B2 (ja) 2009-02-12 2013-12-18 セイコーエプソン株式会社 振動片および振動子
JP5381149B2 (ja) 2009-02-20 2014-01-08 セイコーエプソン株式会社 振動片および振動子
JP2010252302A (ja) 2009-03-25 2010-11-04 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2010226609A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Seiko Epson Corp 振動片および振動子
JP2010226608A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2010252303A (ja) 2009-03-25 2010-11-04 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器
JP2011004035A (ja) 2009-06-17 2011-01-06 Seiko Epson Corp 屈曲振動片および屈曲振動片の製造方法
JP2011082945A (ja) 2009-09-08 2011-04-21 Seiko Epson Corp 屈曲振動片、屈曲振動子、および電子デバイス
ATE541322T1 (de) * 2009-10-01 2012-01-15 Research In Motion Ltd Piezoelektrisches bauteil
JP5482541B2 (ja) 2009-10-01 2014-05-07 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、及び電子機器
JP5375503B2 (ja) 2009-10-07 2013-12-25 セイコーエプソン株式会社 屈曲振動片
JP2011087154A (ja) 2009-10-16 2011-04-28 Seiko Epson Corp 圧電振動片、圧電振動子、発振器、圧電振動片の製造方法
JP5581887B2 (ja) 2009-12-29 2014-09-03 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、電子機器、および周波数調整方法
JP2011155629A (ja) 2009-12-29 2011-08-11 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器、電子機器、および周波数調整方法
JP5482250B2 (ja) 2010-02-02 2014-05-07 セイコーエプソン株式会社 振動体および振動デバイス
JP2011191091A (ja) 2010-03-12 2011-09-29 Seiko Epson Corp 音叉型振動片、振動子およびセンサー装置
JP2011199453A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Seiko Epson Corp 振動体および振動デバイス
JP2011199454A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Seiko Epson Corp 振動体および振動デバイス
JP5531699B2 (ja) 2010-03-19 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス
JP2011199672A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Seiko Instruments Inc ガラス基板の接合方法、ガラス接合体、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP2011223371A (ja) 2010-04-12 2011-11-04 Seiko Epson Corp 振動片、振動デバイスおよび電子機器
JP5549340B2 (ja) 2010-04-13 2014-07-16 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動片の製造方法、振動デバイスおよび電子機器
JP5552878B2 (ja) 2010-04-14 2014-07-16 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動デバイスおよび電子機器
JP2011228922A (ja) 2010-04-20 2011-11-10 Seiko Epson Corp 振動片、振動片の製造方法、振動子および発振器
JP2011228980A (ja) 2010-04-21 2011-11-10 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器、および電子機器
JP2011234072A (ja) 2010-04-27 2011-11-17 Seiko Epson Corp 圧電振動片および圧電デバイス
JP2011232264A (ja) 2010-04-29 2011-11-17 Seiko Epson Corp 圧電センサー、圧電センサー素子及び圧電振動片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265315A (en) * 1990-11-20 1993-11-30 Spectra, Inc. Method of making a thin-film transducer ink jet head
CN101409536A (zh) * 2001-05-11 2009-04-15 宇部兴产株式会社 薄膜音响共振器及其制造方法
CN1447454A (zh) * 2002-03-25 2003-10-08 精工爱普生株式会社 音叉型压电振荡片及其制造方法，压电器件
CN101488731A (zh) * 2008-01-15 2009-07-22 爱普生拓优科梦株式会社 振动片的制造方法和振子的制造方法
JP2010081156A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Seiko Epson Corp 圧電薄膜振動片、圧電薄膜振動片の製造方法、圧電薄膜振動子及び発振回路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104006808A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 精工爱普生株式会社 振动片、振子、电子器件、电子设备以及移动体
CN104006808B (zh) * 2013-02-22 2018-06-19 精工爱普生株式会社 振动片、振子、电子器件、电子设备以及移动体
CN105210295A (zh) * 2013-05-13 2015-12-30 株式会社村田制作所 振动装置
CN105210295B (zh) * 2013-05-13 2017-10-03 株式会社村田制作所 振动装置
CN104300935A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器、电子设备和移动体
CN104300935B (zh) * 2013-07-19 2018-12-14 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器、电子设备和移动体
CN109155615A (zh) * 2016-06-01 2019-01-04 株式会社村田制作所 谐振子以及谐振装置
CN109155615B (zh) * 2016-06-01 2022-08-26 株式会社村田制作所 谐振子以及谐振装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8581669B2 (en) 2013-11-12
US20120194283A1 (en) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102629861A (zh) 振动片、振子、振荡器以及电子设备
TWI424686B (zh) 振動片、振動體、振盪器、及電子機器
US8810327B2 (en) Vibrating member, vibrating device, and electronic apparatus
CN102064793B (zh) 振动器件及电子设备
CN102340291B (zh) 弯曲振动片、振子、振荡器以及电子设备
CN104300935B (zh) 振动片、振子、振荡器、电子设备和移动体
US8760041B2 (en) Resonator element with mass formed on vibrating arm
CN104993803B (zh) 振动片、振子、振荡器以及电子设备
JP2013062643A (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP6205937B2 (ja) 圧電膜製造方法、振動子製造方法、振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体
JP2015041785A (ja) 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体
JP2015128262A (ja) 振動片、振動子、発振器、電子機器、センサーおよび移動体
JP5531809B2 (ja) 屈曲振動片、屈曲振動子、発振器および電子機器
JP2014165910A (ja) 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体
JP5434712B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP5923862B2 (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP2012134824A (ja) 振動片、振動子、発振器および電子機器
JP2012160995A (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP2011155339A (ja) 圧電デバイス、電子機器及び圧電デバイスの製造方法
JP2012147347A (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP2012182610A (ja) 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP5754525B2 (ja) 振動片、振動子、発振器、及び電子機器
JP2011239256A (ja) 振動片、振動子、発振器、および電子機器
JP2011199333A (ja) 圧電振動片および圧電デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120808