TWI442610B

TWI442610B - Vibration plates, vibrators, oscillators, electronic machines, and frequency adjustment methods

Info

Publication number: TWI442610B
Application number: TW099143104A
Authority: TW
Inventors: Hiroki Kawai
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-06-21
Also published as: CN102111118B; EP2341619A3; CN102111118A; JP2011155629A; US20110156827A1; US8907548B2; KR20110076774A; TW201135995A; EP2341619A2

Description

振動片、振動體、振盪器、電子機器、及頻率調整方法

本發明係關於一種振動片、振動體、振盪器、電子機器、及頻率調整方法。

作為具有振動臂之振動體，已知有振動臂不僅於面內振動，且於振動臂之厚度方向上振動(面外振動)之振動片。該振動片通常具有奇數根振動臂，於包含3根以上的振動臂之情形時，進行相鄰之振動臂交替地重複相反方向之振動的振動(行走式振動)。

關於進行面內振動之音叉型振動體中的頻率調整，係在振動臂之前端部於振動方向之平面設置錘，並將雷射光等照射至該錘而除去錘的一部分而進行調整。此係除去錘之一部分且使振動臂之重量減少，藉此逐漸提高頻率而進行頻率調整(例如參照專利文獻1)。

相對於此，進行面外振動之振動體的頻率與振動臂之振動方向的厚度成正比例，且與振動臂之長度的平方成反比例。因此，頻率調整係藉由不於成為振動臂之厚度之面附加錘而於振動臂之側面附加錘，且照射雷射光而除去該側面之錘的一部分而進行。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2003-318685號公報

為了實現進行面外振動之振動體的小型化，因振動臂之長度變短，故為獲得相同頻率必需使振動臂之厚度變薄。

然而，為進行振動片之頻率調整而於較薄之振動臂的側面附加錘是困難的。又，即便可於振動臂之側面附加錘，亦非常難以照射雷射光而削除該錘之一部分，故期望容易且高精度地對進行面外振動之振動體進行頻率調整。

於進行面外振動之振動片中，於與音叉型之進行面內振動的振動片同樣地，對振動臂附加厚度方向之膜或者除去膜而進行頻率調整之情形時，不僅需要考慮單純的錘之效應，亦必需考慮厚度之變化。因此認為，於進行面外振動之振動體中，難以對振動臂之厚度方向附加膜或者除去膜而進行頻率調整。

因此，發明者以基部形成有1根振動臂且進行面外振動之振動片作為模型，於振動臂之一面形成金(Au)膜，且模擬自振動臂之前端側將其削除時的頻率變化並進行考察。

根據該考察，自前端側逐漸削除形成於振動臂上之金屬膜或者絕緣膜等質量部時，頻率以逐漸升高之方式變化，且振動臂之大致中央部之頻率的變化為零。然後，進而朝向基部除去金屬膜或者絕緣膜等質量部時，此時頻率則以變低之方式變化。

如此，發明者發現在振動臂之長度的大致中央附近存在頻率變化方向不同的邊界，且認為可利用該現象進行振動體之頻率調整。尤其是在振動臂之中央附近，因除去金屬膜或者絕緣膜等質量部所引起之頻率變化較小，可期待高精度之頻率調整。

然而，為激振振動臂，必需以自基部起振動臂之1/2左右的長度於振動臂形成激振電極。其原因在於，若不以至少為振動臂之1/2左右的長度形成激振電極，則激振效率變差且CI(特徵阻抗，Characteristic Impedance)值增加，振動片無法獲得良好之振動特性。

因此，於將質量部設置於較振動片長度的一半更靠近前端側之情形時，因除去金屬膜或者絕緣膜等所引起的頻率之變化量較大，微調較困難，從而存在無法高精度地調整頻率之問題。

又，藉由在與激振電極相反之面形成質量部，可將質量部設置於振動臂之長度之中央附近，且可進行微調，然而該質量部係照射雷射光等而除去金屬膜或絕緣膜等，故有給反面之激振電極帶來損傷之虞。並且，因激振電極損傷，振動片之振動特性劣化。

由此，期望一種可無損振動片之振動特性而進行高精度之頻率調整之振動片。

本發明係為解決上述問題之至少一部分而成者，且可作為以下之形態或應用例而實現。

[應用例1]本應用例之振動片之特徵在於，其包括：基部，其設置於包含第1軸和正交於該第1軸之第2軸之平面上；振動臂，其自上述基部沿第1軸方向延伸；激振電極，其設置於上述振動臂上且激振上述振動臂；及第1質量部，其設置於上述振動臂上且調整上述振動臂之頻率，且，上述振動臂在垂直於上述平面的方向上彎曲振動，且包括：第1面，其藉由彎曲振動而壓縮或伸長；及第2面，其於上述第1面壓縮時伸長且於上述第1面伸長時壓縮，且，上述第1質量部係設置於自上述振動臂之上述基部側之端部超出第1軸方向全長的1/2之區域，且使用密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內的材料。

根據該構成，振動片之第1質量部係自基部超出振動臂長度(振動臂全長)的1/2之振動臂之前端側，且係由密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內之材料形成。

由此，作為激振振動片之振動臂的激振電極之長度，可確保振動臂全長的1/2，且實用中之振盪的CI值較低，可獲得充分之振動特性。

又，形成於第1質量部之材料的密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內，因此，於振動臂之平面上形成有膜時，錘效應與厚度效應切換之邊界可形成於超出振動臂長度1/2之附近之部分。該部分，隨著膜之除去或者附加，頻率之變化量較小，可利用於頻率調整中的微調，且可進行高精度之頻率調整。

如此，根據本應用例，可提供一種能夠確保振動片之振動特性，並且能進行高精度之頻率調整之振動片。

[應用例2]於上述應用例之振動片中，期望上述第1質量部使用選自SiO₂ 、Al、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Cr、Fe、Ni、及Cu中之材料。

該等第1質量部所採用之材料係密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內，且可容易地形成於振動臂之上。

[應用例3]於上述應用例之振動片中，期望於上述振動臂之前端部設置有密度D(×10³ kg/m³ )為D>8.92之第2質量部。

根據該構成，將密度D(×10³ kg/m³ )為D>8.92之材料設置於振動臂之前端部，藉此可於頻率調整中作為進行粗調之部分而利用。振動臂之前端部，隨著膜之除去或者附加，頻率的變化量較大，能使調整量較多之振動片的頻率調整中之加工時間縮短。

[應用例4]於上述應用例之振動片中，期望上述第2質量部使用選自Ag、Au、及Pt中之材料。

根據該構成，可以選自Ag、Au、及Pt中之材料形成第2質量部，且容易於振動臂之上形成該等第2質量部。

[應用例5]本應用例之振動體之特徵在於，其包括如上述應用例中之任一種振動片，及收納上述振動片之封裝。

根據該構成，可提供一種包含振動特性良好且可高精度地進行頻率調整之振動片，且頻率精度優異之振動體。

[應用例6]本應用例之振盪器之特徵在於，其包括如上述應用例中之任一種振動片，及連接至上述振動片之電路元件。

根據該構成，可提供一種包含振動特性良好且可高精度地進行頻率調整之振動片，且頻率精度優異之振盪器。

[應用例7]本應用例之電子機器之特徵在於，其使用了如上述應用例中任一種振動片。

根據該構成，可提供一種發揮如上述應用例1~4中任一例之效果之電子機器。

[應用例8]本應用例之頻率調整方法之特徵在於，其包括以下步驟：準備振動片之步驟，其中該振動片包括形成於包含第1軸和與該第1軸正交之第2軸之平面上之基部、自上述基部沿第1軸方向延伸振動臂、形成於上述振動臂上且激振上述振動臂之激振電極、及形成於上述振動臂上且調整上述振動臂之頻率第1質量部，並且，上述振動臂在垂直於上述平面的方向上彎曲振動，且包括藉由彎曲振動而壓縮或者伸長之第1面、及於上述第1面壓縮時伸長且於上述第1面伸長時壓縮第2面；及頻率調整步驟，其藉由變化上述第1質量部之質量來調整上述振動臂之頻率，且，上述第1質量部形成於自上述振動臂之上述基部側之端部超出第1軸方向全長的1/2之區域，且以密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內之材料來形成。

根據該構成，形成於第1質量部之材料的密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內，故於振動臂之平面形成膜時，錘效應與厚度效應切換之邊界可形成於超出振動臂長度1/2附近的部分。該部分，隨著膜之除去或者附加，頻率的變化量較小，可利用於頻率調整中之微調，且可進行高精度之頻率調整。

[應用例9]上述應用例之頻率調整方法較佳為，於上述振動臂之前端部設置有密度D2(×10³ kg/m³ )為D2>8.92之第2質量部，且包含藉由變化上述第2質量部之質量來對上述振動臂的頻率進行粗調之粗調步驟，並且於上述粗調步驟後進行上述微調步驟。

如此，將振動臂之前端部作為粗調用之第2質量部且使用密度D(×10³ kg/m³ )為D>8.92之材料，將中央部作為微調用之第1質量部且使用密度D(×10³ kg/m³ )為2.20≦D≦8.92之材料，藉此可使激振電極自基部側之端部起較長地形成至振動臂之中央附近(1/2L)之位置為止，從而可防止CI值之劣化。

又，藉由進行粗調步驟，其後進行微調步驟，可在短時間內高效率地進行振動片的頻率調整。

為理解本發明，於實施形態之說明之前，對進行面外振動之振動片中之質量部與頻率的關係詳細地進行說明。

圖1係說明進行面外振動之振動片之一例的概略立體圖。圖2係表示形成於振動臂上之金屬膜或者絕緣膜等質量部之形成位置與頻率的關係之圖表。圖3係表示形成於振動臂上之金屬膜或者絕緣膜等質量部之密度與頻率增減之邊界位置的關係之圖表。

如圖1所示，進行面外振動之振動片1包括基部15、及自基部15平行地延伸之3根振動臂11、12、13。

此處，當設振動臂11、12、13所延伸之方向為Y方向，並設正交於Y方向且排列有振動臂11、12、13之方向為X方向時，設正交於Y方向及X方向之方向為Z方向。其中，定義Y方向為第1軸、X方向為第2軸時，亦可稱基部15係形成於包含第1軸及正交於第1軸之第2軸的平面上，且振動臂11、12、13沿第1軸方向伸長。

面外振動係如下之振動：振動臂之前端以於Z方向即垂直於XY平面的方向振動、且成為與鄰接之振動臂相反之方向的方式重複振動。如此之振動係偏離振動臂所形成之XY平面而振動，故通常稱為面外振動。

因此，當振動臂11、13於+Z方向振動而振動臂12於-Z方向振動之情形時，形成於XY平面上之振動臂11、12、13的對向之第1面11a、12a、13a及第2面11b、12b、13b係，第1面11a、13a壓縮，第2面11b、13b伸長；另一方面，第1面12a伸長，而第2面12b壓縮。又，當振動臂11、13於-Z方向振動，而振動臂12於+Z方向振動之情形時，壓縮及伸長的關係與上述相反。

再者，振動臂不限於3根，可為1根，亦可為5根。

於進行如此之面外振動的振動片中，設振動片之頻率為f，振動臂之全長為L，且振動臂之振動方向之厚度為t時，則有f(t/L² )之關係。

即，進行面外振動之振動片的頻率f與振動臂之振動方向之厚度t成正比例，且與振動臂之全長L的平方成反比例。

於如此之振動片1之基本特性中，與進行音叉型之面內振動之振動片同樣地，當在位於XY平面內之振動臂的第1面或第2面進行膜的附加或者膜的除去而調整頻率之情形時，不僅必需考慮單純的錘之效應，亦必需考慮厚度之變化。因此認為，難以於振動臂之第1面或第2面進行膜的附加或者膜的除去而調整頻率。

於是，發明者將基部形成有1根振動臂之振動片作為模型，在位於XY平面內之振動臂的一面上形成金屬膜或者絕緣膜等質量部，且模擬自振動臂之前端側將其逐漸削除時頻率之變化而進行考察。

圖2係該圖表，縱軸表示經標準化之頻率變化Δf，且橫軸表示作為頻率調整膜之金屬膜的相對於振動臂之全長L而自基部側之端部起之長度。縱軸之Δf係如下之值：將未形成用於調整振動臂的頻率之金屬膜時之頻率作為f0，將形成用於調整頻率之金屬膜時之頻率作為f時，設Δf=(f-f0)/f0，進而以Δf的最大值成為1之方式設Δf(標準化)=Δf/(Δf之最大值)而使頻率變化量標準化。再者，該圖表係於形成金(Au)膜而作為金屬膜之情形時之資料。

根據圖2之圖表，自前端側逐漸削除形成於振動臂之金屬膜時，頻率以逐漸升高之方式變化，且於振動臂之大致中央部頻率之變化為零。然後，進而朝向基部逐漸除去金屬膜時，此時頻率以逐漸降低之方式變化。又，越接近中央部，頻率之變化量越小。

以振動臂長度之中央附近為界，振動臂之前端側的錘效應具有支配性，藉由金屬膜的除去，頻率向升高之方向變化。又，自振動臂長度之中央附近起，振動臂之基部側的厚度效應具有支配性，藉由金屬膜的除去，頻率向降低之方向變化。如此，於金屬膜為金膜之情形時，在振動臂長度的大致中央附近存在頻率變化之方向不同之邊界。

圖3中，縱軸表示進行頻率調整時頻率變化之增減切換之邊界位置，且橫軸表示使用於質量部之金屬膜或者絕緣膜之密度(×10³ kg/m³ )，並記錄各材料。再者，邊界位置係由以振動臂之全長作為L，自振動臂之基部側之端部起的比例表示。例如，縱軸大於0.5 L時表示邊界位置位於振動臂之前端側，而小於0.5 L時表示邊界位置位於振動臂之基部側。

如圖3所示可知，根據形成於振動臂上之金屬膜或者絕緣膜之材料的密度，頻率變化之方向不同之邊界位置存在差，金屬膜或者絕緣膜的密度較小時，該邊界位置存在於振動臂之前端側。

例如，於使用Au作為質量部之情形時，密度為19.3(×10³ kg/m³ )，設振動臂之全長為L時，邊界位置係位於自振動臂之基部側之端部起大約0.43 L的位置，即，位於基部側之位置而非振動臂之中央。又，於使用SiO₂ 或者TiO₂ 作為質量部之情形時，SiO₂ 之密度為2.20(×10³ kg/m³ )、TiO₂ 之密度為4.264(×10³ kg/m³ )，均小於上述之Au，於該情形時，邊界位置係位於自振動臂之基部側之端部起0.6L的位置，即，位於前端側之位置而非振動臂之中央。

如此，發明者發現於振動臂長度之大致中央附近存在頻率變化之方向不同之邊界。進而發現，該邊界之位置隨金屬膜或者絕緣膜等質量部之材料的密度而變化，且存在密度變小時邊界之位置自振動臂之中央部向前端側移動之傾向。然後，基於該等見解，發明者完成了本發明。

以下，針對具體化之實施形態，根據圖式說明本發明。再者，以下說明中所使用之各圖式中，為了將各構件設為可辨認之大小，而適當地變更各構件之尺寸的比例。

(第1實施形態)

圖4係表示本實施形態之振動片的構成，其中圖4(a)為概略俯視圖，圖4(b)為沿該圖4(a)之A-A斷線之概略剖面圖，圖4(c)為沿該圖4(a)之B-B斷線之概略剖面圖。

振動片1係正交座標系中於XY平面展開時，以Z方向作為厚度之形態。振動片1包含3根振動臂11、12、13，振動臂11、12、13排列於X方向，且沿Y方向相互平行地延伸。並且，振動臂11、12、13連結於基部15，且構成各振動臂11、12、13為懸臂結構之振動片1。

於振動臂11、12、13之接近於基部15之位置上，分別形成有壓電元件61、62、63。

如圖4(b)所示，形成於振動臂11上之壓電元件61係設置於規定振動臂11之厚度的對向之面(垂直於Z方向之面)中之一面側。並且，壓電元件61係由下部電極21、壓電膜31、上部電極41積層而形成。再者，雖然未圖示，亦可於壓電膜31與上部電極41之間形成絕緣膜。

如此，可使作為激振電極之下部電極21及上部電極41夾著壓電膜31而對向，藉此形成壓電元件61，且藉由於各電極間施加正負電壓而使壓電膜壓縮或者伸長。然後，藉由壓電膜壓縮或者伸長，可使振動臂11於Z方向移位。

同樣地，形成於振動臂12、13上之壓電元件62、63中，於規定振動臂11之厚度的相對向之面中的一面側積層而形成有下部電極22、23、壓電膜32、33、及上部電極42、43。

又，作為激振電極之下部電極21、22、23及上部電極41、42、43係形成為自基部15起對於振動臂11之全長L為1/2L的長度。

其原因在於，於使用對於振動臂之全長短於1/2的長度之激振電極之情形時，振動片之Cl值變得較大，無法獲得充分之振動特性，但藉由確保至少為振動臂1/2長度的下部電極、壓電膜、上部電極，可使振動片之振盪維持較低之CI值，且實用中獲得充分之振動特性。

下部電極21、22、23及上部電極41、42、43係引出至振動片1之基部15，且連接至固定於收容器等基台上以實現電性導通之安裝電極45、46。又，構成為，設置有連接下部電極21、23與上部電極42之連接部47，進而，設置有連接下部電極22與上部電極41、43之連接部48，以壓電元件61、63與壓電元件62之極性成為相反。

如圖4(c)所示，於與形成有振動臂11之壓電元件61的面相同之面上，設置有第1質量部51。該質量部51係由SiO₂ 膜形成，且藉由除去SiO₂ 膜的一部分而調整振動臂11之頻率。

再者，此處所採用之第1質量部51之金屬膜或者絕緣膜係如圖3所示，密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內即可。該範圍之金屬膜或者絕緣膜係頻率變化方向不同之邊界形成於較振動臂11之中央更靠近前端側的金屬膜或者絕緣膜。因此，於該第1質量部51存在頻率變化之方向不同之邊界。

又，作為第1質量部51之材料，可選自例如SiO₂ 、Al、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Cr、Fe、Ni、及Cu等中。

並且，於振動臂12、13上亦設置有構成與振動臂11同樣的第1質量部52、53。

進而，如圖4(a)所示，於振動臂11、12、13之形成有第1質量部51、52、53的同一面上，且於其前端部，設置有粗調用之第2質量部55、56、57。粗調用之第2質量部55、56、57係以金(Au)膜形成。該粗調用之金屬膜較佳為使用密度D(×10³ kg/m³ )為D>8.92之材料，例如Au、Ag、及Pt。如圖2所示，Au膜中因於振動臂之前端部進行除去而引起的頻率之變化量較大，最適於作為調整量較多之振動片的粗調用之頻率調整。

如此，將振動臂11、12、13之前端部作為粗調用之第2質量部且使用密度D(×10³ kg/m³ )為D>8.92之材料，將中央部作為微調用之第1質量部且使用密度D(×10³ kg/m³ )為2.20≦D≦8.92之材料，藉此可使激振電極較長地自基部側之端部形成至振動臂之中央附近(1/2L)之位置，因此可防止CI值之劣化，且可在短時間內高效率地調整振動片1的頻率調整。

於振動片1之調整量較少之情形時，未必需要該粗調用之第2質量部55、56、57，可僅利用第1質量部51、52、53進行頻率調整。又，粗調用之第2質量部55、56、57亦可使用SiO₂ 、Al、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Cr、Fe、Ni、Cu等2.20≦D≦8.92之材料。

再者，下部電極及上部電極可使用金(Au)、鋁(Al)、鈦(Ti)等金屬材料。又，關於下部電極及上部電極，為提高與基底之密接強度，亦可在與基底之間設置鉻(Cr)膜。作為壓電膜，可使用ZnO、AlN、PZT、LiNbO₃ 、KNbO₃ 等材料，尤其是ZnO、AlN可獲得更為良好之特性，故較佳。絕緣膜可使用SiO₂ 、SiN等。

振動片1係使用水晶或者矽等基材而形成。並且，於使用水晶作為振動片1之基材之情形時，可使用X切割板、AT切割板、及Z切割板等。

又，上述實施例中，第1質量部51、52、53及粗調用之第2質量部55、56、57形成於振動臂之第1面側，然而不限於此，第1質量部及第2質量部既可形成於振動臂之第2面側，亦可形成於振動臂之第1面側及第2面側雙方。

以下，針對如以上之振動片中的頻率調整方法之一例進行說明。

圖5係說明振動片中頻率調整之順序之模式圖。再者，圖中省略壓電元件、配線等而進行表示。

如圖5(a)所示，於振動片1之各振動臂11、12、13上設置有粗調用之第2質量部及微調用之第1質量部。振動臂11、12、13之前端側係粗調用之第2質量部55、56、57，振動臂11、12、13之中央部與前端部之間係微調用之第1質量部51、52、53。

再者，振動片1之頻率設定為，於調整前低於作為目標之頻率。

首先，如圖5(b)所示，使雷射光照射至各振動臂11、12、13之粗調用之第2質量部55、56、57之金屬膜而除去其一部分。

雷射光之照射係以橫截各振動臂11、12、13之方式，沿X方向連續地照射，線狀地除去第2質量部，從而於粗調用之第2質量部55、56、57形成雷射加工線59。重複照射該雷射光，直至振動片1之頻率成為所需之頻率範圍為止，且藉由除去金屬膜或者絕緣膜等質量部而使第2質量部之質量減少，且將振動片1之頻率調高。又，粗調後之頻率設定為低於作為目標之頻率。

然後，振動片1之粗調結束時，如圖5(c)所示，使雷射光照射至各振動臂11、12、13之微調用之第1質量部51、52、53之質量部，而除去其一部分。

雷射光之照射自第1質量部51、52、53之與基部15為相反側之前端側開始進行。其原因在於，第1質量部51、52、53之與基部15相反側之前端側的部分係錘效應具有支配性之部分，且可藉由除去金屬膜或者絕緣膜等質量部而使第1質量部之質量減少並且將振動片1的頻率向升高之方向調整。又，於第1質量部51、52、53中，因存在頻率變化之方向不同之邊界，從而在該邊界附近可進行頻率之變化量較少的微量頻率調整。

雷射光之照射係以橫截各振動臂11、12、13之方式，沿X方向連續地照射，線狀地除去金屬膜，而於微調用之第1質量部51、52、53形成雷射加工線59。該雷射光之照射係偏離於逐漸基部15側而進行，且重複照射直至振動片1之頻率成為目標頻率為止結束。

此處，例如，使雷射光照射至第1質量部51、52、53，而以頻率升高之方式進行調整，然而，有時會過多除去質量部而使頻率成為高於目標頻率。此時，使雷射光照射至第1質量部51、52、53之基部15側之部分而進行頻率調整。其原因在於，第1質量部51、52、53之基部15側之部分係厚度效應具有支配性之部分，且可藉由除去金屬膜或者絕緣膜等質量部而使第1質量部之質量減少並且將振動片1之頻率向降低之方向調整。

如此，不僅可使振動片1之頻率升高，亦可使頻率降低，故即便頻率調整量有誤，亦可高精度地調整頻率。

又，作為其他頻率調整方法，利用粗調用之第2質量部55、56、57，瞄準作為目標之頻率而進行頻率調整，其後，利用微調用之第1質量部51、52、53進行頻率調整。微調時，判斷振動片1之頻率高於還是低於目標頻率，於頻率較低之情形時除去與基部15相反側之前端部側之第1質量部51、52、53的金屬膜或者絕緣膜，於頻率較高之情形時除去基部15側之第1質量部51、52、53的金屬膜或者絕緣膜。以如此之方法亦可進行振動片1之頻率調整。

再者，雖然線狀地除去第1質量部之金屬膜或者絕緣膜，但亦可隔開間隔而點狀地除去。

又，於將振動片1安裝至收容器之情形時，頻率會因電路容量等而變化，因此較佳為於將振動片1安裝至收容器後進行頻率調整。

以上，本實施形態之進行面外振動之振動片1中，第1質量部51、52、53為自基部15超出振動臂11、12、13全長L之1/2的振動臂11、12、13之前端側，且以密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內之金屬膜或者絕緣膜形成。

由此，可確保激振振動片1之振動臂11、12、13之激振電極的長度為振動臂11、12、13全長的1/2，且實用中之振盪的CI值較低，可獲得充分之振動特性。

又，形成於第1質量部51、52、53上之金屬膜或者絕緣膜之密度D(×10³ kg/m³ )介於2.20≦D≦8.92之範圍內，因此，於在振動臂11、12、13之平面上形成有膜時，錘效應與厚度效應之切換邊界可形成於超出振動臂11、12、13長度的1/2附近之部分。該部分中，隨著膜之除去或者附加，頻率之變化量較小，可利用於頻率調整中的微調，且可進行高精度之頻率調整。

如此，根據本應用例，可提供一種可確保振動片1之振動特性，且可進行高精度之頻率調整之振動片1。

再者，本實施形態中，係以除去金屬膜或者絕緣膜之方法進行說明，然而亦可以附加金屬膜或者絕緣膜之方法進行振動片之頻率調整。

(變形例)

以下，針對第1實施形態之第1質量部中的金屬膜或者絕緣膜之構成之變形例進行說明。

圖6係表示第1質量部之變形例中的金屬膜或者絕緣膜之構成，其中，圖6(a)為表示變形例之俯視圖，圖6(b)為該圖6(a)之C-C剖面圖，圖6(c)為表示第2變形例之俯視圖，圖6(d)為該圖6(c)之D-D剖面圖，圖6(e)為表示第3變形例之俯視圖，圖6(f)為該圖6(e)之E-E剖面圖。再者，圖6中係針對一個振動臂而表示，其他2根振動臂亦設為同樣之構成。

作為變形例，如圖6(a)、(b)所示，於振動臂11之中間部形成有第1質量部51a，且第1質量部51a之金屬膜或者絕緣膜中，沿振動臂11延伸之方向(Y方向)上形成有複數個槽部54，從而形成狹縫。

又，作為第2變形例，如圖6(c)、(d)所示，於振動臂11之中間部形成有第1質量部51b，且第1質量部51b之金屬膜或者絕緣膜中，於振動臂11之寬度方向(X方向)上形成有複數個槽部54，從而形成狹縫。

如此，第1質量部51a、51b係以狹縫形成，因此，隨著除去相同面積之金屬膜或者絕緣膜，頻率之變化量較少，可進行高精度之微調。

又，形成狹縫之方向並不限於上述，亦可為傾斜之狹縫。

進而，作為第3變形例，如圖6(e)、(f)所示，亦可於振動臂11之中央附近形成有第1質量部51c、51d，且在第1質量部51c、51d之金屬膜或者絕緣膜中，沿振動臂之寬度方向(X方向)及長度方向(Y方向)形成複數個方塊。再者，如圖所示，使第1質量部51d形成為小於第1質量部51c，藉此可根據頻率調整量而任意地選擇質量部。

(第2實施形態)

以下，作為第2實施形態，針對包含上文所說明之振動片的振動體進行說明。

圖7係表示振動體之構成，其中圖7(a)為概略俯視圖，圖7(b)為沿該圖7(a)之G-G斷線之概略剖面圖。

振動體5包括第1實施形態之振動片1、作為收容器之陶瓷封裝81、及蓋體85。

陶瓷封裝81中形成有可收納振動片1之凹部，於該凹部設置有與振動片1之安裝電極連接之連接墊88。連接墊88構成為，連接至陶瓷封裝81內之配線，且可與設置於陶瓷封裝81之外周部之外部連接端子83導通。

又，於陶瓷封裝81之凹部的周圍設置有接合環82。進而，於陶瓷封裝81之底部設置有貫通孔86。

振動片1介由導電性接著劑84而接著固定於陶瓷封裝81之連接墊88，覆蓋陶瓷封裝81之凹部的蓋體85與接合環82接合熔接。於陶瓷封裝81之貫通孔86中填充有金屬材料之密封劑87。該密封劑87係於減壓環境內熔融，且氣密性地將陶瓷封裝81內密封為減壓狀態。

如此，可提供一種包含振動特性良好且可高精度地進行頻率調整之振動片1，且頻率精度優異之振動體5。

(第3實施形態)

以下，作為第3實施形態，針對包含上述所說明之振動片之振盪器進行說明。

圖8係表示振盪器之構成，其中圖8(a)為概略俯視圖，圖8(b)為沿該圖8(a)之H-H斷線之概略剖面圖。

振盪器6的不同之點在於，上述振動體5之構成中進而包含作為電路元件之IC晶片。因此，針對與振動體5相同之構成，標註相同之符號並省略說明。

振盪器6包括第1實施形態之振動片1、作為收容器之陶瓷封裝81、蓋體85、及作為電路元件之IC晶片91。

IC晶片91包含激振振動片1之振盪電路，且固著於陶瓷封裝81之底部，並且藉由金線等金屬線92而與其他配線連接。

如此，可提供一種包含振動特性良好且可高精度地進行頻率調整之振動片1，且頻率精度優異之振盪器6。

(第4實施形態)

以下，作為第4實施形態，針對使用上述所說明之振動片的電子機器進行說明。再者，省略圖示。

上述之振動片1適宜作為包含行動電話、電子書、個人電腦、電視機、數位相機、攝影機、錄像機、汽車導航裝置、尋呼機、電子記事本、電子計算器、文字處理機、工作站、視頻電話、POS(Point of Sale，銷售點)終端、及觸控板之機器等的基準時脈振盪源等而使用，於任一情形時均可提供發揮以上述之各實施形態及變形例所說明之效果的電子機器。

1．．．振動片

5．．．振動體

6．．．振盪器

11、12、13．．．振動臂

11a、12a、13a．．．第1面

11b，12b，13b．．．第2面

15．．．基部

21、22、23．．．作為激振電極之下部電極

31、32、33．．．壓電膜

41、42、43．．．作為激振電極之上部電極

45、46．．．安裝電極

47、48．．．連接部

51、51a~51d、52、53．．．第1質量部

54．．．槽部

55、56、57．．．粗調用之第2質量部

59．．．雷射加工線

61、62、63．．．壓電元件

81．．．作為收容器之陶瓷封裝

82．．．接合環

83．．．外部連接端子

84．．．導電性接著劑

85．．．蓋體

86．．．貫通孔

87．．．密封劑

88．．．連接墊

91．．．作為電路元件之lC晶片

92．．．金屬線

A-A~E-E、G-G、H-H．．．斷線

L．．．振動臂之全長

t．．．振動臂之厚度

X、Y、Z．．．軸

圖1係說明進行面外振動之振動片之一例的概略立體圖。

圖2係表示形成於振動臂上之第1質量部之形成位置與頻率之關係的圖表。

圖3係表示形成於振動臂上之第1質量部的密度與頻率增減之邊界位置之關係的圖表。

圖4係表示第1實施形態之振動片之構成，其中圖4(a)為概略俯視圖，圖4(b)為沿該圖4(a)之A-A斷線的概略剖面圖，圖4(c)為沿該圖4(a)之B-B斷線的概略剖面圖。

圖5(a)-(c)係說明第1實施形態中之振動片的頻率調整的順序說明之模式圖。

圖6(a)-(f)係表示變形例中之第1質量部之構成之構成圖。

圖7係表示第2實施形態之振動體之構成，其中圖7(a)為概略俯視圖，圖7(b)為沿該圖7(a)之G-G斷線之概略剖面圖。

圖8係表示第3實施形態之振盪器之構成，其中圖8(a)為概略俯視圖，圖8(b)為沿該圖8(a)之H-H斷線之概略剖面圖。