[發明專利]振動片、振子、振蕩器以及電子設備

有效

• 申請號: 201110209309.8
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102347741A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 瀧澤照夫
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/13
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及振動片、振子、振蕩器以及電子設備，尤其涉及激勵產生彎曲振動的振動片、搭載有該振動片的振子、振蕩器以及電子設備。

背景技術

在激勵產生彎曲振動的振動片中，在振動臂的受壓縮應力作用的壓縮部與受拉伸應力作用的拉伸部之間產生溫度差，用于緩解該溫度差的熱傳導也會導致振動能量的損失。將該熱傳導所產生的Q值降低稱作熱彈性損失效應(以下稱為熱彈性損失)。因此，需要考慮熱彈性損失來進行設計。根據例如專利文獻1所公開的技術可知，通過在石英振子的臂部分處設置槽，能夠提高表示諧振穩定度的Q值。

但是，當隨著電子器件的小型化和薄型化而發展振動片的小型化和薄型化時，在振動部上高精度地形成槽變得非常困難。

作為避免這種問題的手段，研究了使振動部薄型化，在該振動部上形成壓電體層的技術(專利文獻2-4)。在這種結構的振動片中，通過對壓電體層的正面背面施加電位不同的電場，能夠激勵出與壓電體層的形成面交叉的方向(法線方向)上的振動。

此外，在專利文獻5中公開了如下技術：在沒有施加動態外力的初始靜止狀態下，使振動臂成為電極側凹陷的彎曲面形狀，從而改善了壓電體層的取向性，能夠得到較高的壓電效率。

【專利文獻1】日本實開平2-32229號公報

【專利文獻2】日本特開2009-5022號公報

【專利文獻3】日本特開2009-5023號公報

【專利文獻4】日本特開2009-5024號公報

【專利文獻5】日本特開2005-331485號公報

在不斷促進小型化和薄型化的現今，安裝振動片的封裝中的腔室也變得狹小。因此，對于具有沿法線方向彎曲的振動部的專利文獻2-5所公開的振動片，在振蕩時或下落時等受到沖擊時，振動部的末端有可能與封裝的蓋體接觸。尤其是專利文獻5所公開的結構的振動片，發生接觸的可能性很大，妨礙了振子的低高度化。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供即使在振蕩時或下落時等受到沖擊的情況下，振動部也不會與蓋體等的內壁接觸，從而能夠得到高精度高可靠性的振動片及其制造方法。此外，本發明的目的還在于提供安裝有該振動片的振子、振蕩器以及具有這些振子和振蕩器的電子設備。

本發明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應用例來實現。

[應用例1]振動片的特征在于，具有：基部，其具有安裝面；振動臂，其從所述基部起延伸地設置，具有第1面以及與該第1面相對且位于所述安裝面側的第2面，在所述第1面和所述第2面的法線方向上產生彎曲振動；以及層疊結構體，其設置于所述振動臂的所述第1面和所述第2面中的至少一方上，至少具有第1金屬層、第2金屬層以及配置在所述第1金屬層與所述第2金屬層之間的壓電體層，所述振動臂朝向所述安裝面側翹曲。

通過設為這種結構，作為振動部的振動臂在預先朝向安裝面側翹曲的狀態下被安裝到封裝中，因此，即使安裝振動片的封裝等較薄，在振動片進行彎曲振動時，振動臂也不會與封裝的蓋體接觸。因此，在使用本發明的振動片構成振動器件的情況下，能夠得到高精度高可靠性。

[應用例2]根據應用例1所述的振動片，其特征在于，在設所述振動臂的長度為L、所述振動臂的厚度為t、所述振動臂的楊氏模量為Es、所述振動臂的泊松比為vs、所述壓電體層的厚度為d、所述壓電體層的殘留應力為σ時，所述振動臂的翹曲量δ通過下式得到：

δ=3L2(1-vs)dEst2σ.]]>

通過設為這種結構，能夠將振動片的翹曲量設定為最佳，能夠可靠地防止振動片進行彎曲振動時振動臂與封裝的蓋體發生接觸。