[發(fā)明專利]壓電振動(dòng)元件及其制造方法、壓電振子及壓電振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110393650.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102487267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山田明法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03H3/02
• 分類號(hào): H03H3/02;H03H9/21;H03H9/02
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電振動(dòng)元件、壓電振動(dòng)元件的制造方法、壓電振子及壓電振蕩器。

背景技術(shù)

目前，作為壓電振子，已知有例如音叉型晶體振子。音叉型晶體振子被用于鐘表用的基準(zhǔn)頻率源或壓電陀螺裝置用的角速度傳感器等，且正在推進(jìn)搭載有這些部件的電子設(shè)備等的小型化。伴隨于此，壓電振子也具有小型化的需求。

音叉型壓電振子的振動(dòng)頻率與振動(dòng)臂的寬度成正比，且與長(zhǎng)度的平方成反比。為了實(shí)現(xiàn)壓電振子的小型化，需要在縮短振動(dòng)臂的長(zhǎng)度的同時(shí)減小振動(dòng)臂的寬度。但是，當(dāng)以此種方式構(gòu)成時(shí)，將容易產(chǎn)生高階振動(dòng)模式，從而振動(dòng)模式將容易變得不穩(wěn)定。

在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的壓電振動(dòng)元件(晶體振動(dòng)元件)，即，為了抑制這種高階振動(dòng)模式的產(chǎn)生，以獲得穩(wěn)定的振動(dòng)狀態(tài)，從而在壓電振動(dòng)元件的振動(dòng)臂的頂端部上形成了寬于振動(dòng)臂的臂部的寬度的錘部(均衡頭)的壓電振動(dòng)元件。如圖13中的俯視圖所示，該音叉型壓電振動(dòng)元件具有如下的結(jié)構(gòu)，即，在形成于振動(dòng)臂的頂端部的錘部上設(shè)置了大致四方形的孔部。壓電振動(dòng)元件150從其基部180的一端邊緣起以并行的方式突出形成有一對(duì)細(xì)棒狀的振動(dòng)臂170，并且在各個(gè)振動(dòng)臂170的長(zhǎng)度方向上的頂端部處，分別連接形成有被設(shè)定為寬于振動(dòng)臂170的臂部171的寬度的大致四方形的錘部160。一對(duì)振動(dòng)臂170為相似形狀。各個(gè)錘部160關(guān)于各個(gè)振動(dòng)臂170的振動(dòng)中心線B左右對(duì)稱，并且在臂部171上，沿著振動(dòng)中心線B而形成有槽部172。該槽部172也被形成為關(guān)于振動(dòng)中心線B對(duì)稱的形狀。

在錘部160的寬度方向中央部上，設(shè)置有從表面貫穿至背面的大致四方形的孔部163。該孔部163為，用于連接被形成在壓電振動(dòng)元件150的表面及背面上的電極的通孔，且位于振動(dòng)臂170的振動(dòng)中心線B的延長(zhǎng)線上，呈對(duì)稱形狀。

圖14為，表示壓電振動(dòng)片150的錘部160的改變例的俯視圖。從錘部160的兩個(gè)角部起，以與臂部171分離且沿著臂部171的方式，朝向圖13所示的基部180突出有一對(duì)突出部166。兩個(gè)突出部166為相同的形狀。

此外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種振動(dòng)陀螺元件。如圖15所示，振動(dòng)陀螺元件具備：基部2))，其位于中心部；一對(duì)檢測(cè)用振動(dòng)臂211a、211b，其從基部200的上下端邊緣的中央部起分別以直線狀突出設(shè)置；一對(duì)連結(jié)臂213a、213b，其從基部200的左右兩端邊緣的中央部起分別向與檢測(cè)用振動(dòng)臂211a、211b正交的方向延伸；各一對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂214a、214b、215a、215b，其從各個(gè)連結(jié)臂的頂端部起以與該各個(gè)連結(jié)臂正交的方式向上下方向突出設(shè)置。而且，采用了如下的結(jié)構(gòu)，即，在相同的平面上具有從基部200的各個(gè)角部起分別以L字狀延伸的兩對(duì)梁220a、220b、221a、221b，和對(duì)梁220a、220b的頂端部之間及梁221a、221b的頂端部之間進(jìn)行連結(jié)的支承部222a、222b，并且，在檢測(cè)用振動(dòng)臂的延伸方向上且檢測(cè)用振動(dòng)臂的外側(cè)，而且在所述驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂之間配置支承部222a、222b。

在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了如下的內(nèi)容，即，由于在振動(dòng)臂部的頂端部上形成有錘部，因此能夠?qū)崿F(xiàn)壓電振動(dòng)元件的小型化，并且能夠獲得振動(dòng)頻率的穩(wěn)定性。但是，當(dāng)通過(guò)光刻方法和蝕刻方法來(lái)形成壓電振動(dòng)基板時(shí)，由于蝕刻液的濃度、溫度、蝕刻時(shí)間等的誤差，將使壓電振動(dòng)基板的形狀無(wú)法形成為與設(shè)計(jì)形狀相同而產(chǎn)生微妙的誤差，從而在利用該壓電振動(dòng)基板而構(gòu)成壓電振動(dòng)元件時(shí)，將存在其頻率從預(yù)定頻率產(chǎn)生誤差的問(wèn)題。

此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了如下的振動(dòng)陀螺元件，所述振動(dòng)陀螺元件具備：一對(duì)檢測(cè)用振動(dòng)臂，其從基部向兩側(cè)以直線狀延伸；一對(duì)連結(jié)臂，其從基部延伸出來(lái)；各一對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂，其從各個(gè)連結(jié)臂的頂端部以與該各個(gè)連結(jié)臂正交的方式向兩側(cè)延伸。但是，當(dāng)用光刻方法和蝕刻方法形成振動(dòng)陀螺元件用的壓電基板時(shí)，將由于蝕刻時(shí)間等的誤差而無(wú)法獲得與設(shè)計(jì)時(shí)的形狀相同的振動(dòng)陀螺元件用的壓電基板，從而存在無(wú)法獲得所預(yù)期的特性的問(wèn)題。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2009-201162號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2010-2430號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其提供一種即使由于蝕刻時(shí)間等的誤差而在壓電基板上發(fā)生了過(guò)度蝕刻，也能夠減少壓電振動(dòng)元件及振動(dòng)陀螺元件的頻率誤差的壓電振動(dòng)元件和振動(dòng)陀螺元件、及其制造方法。

本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，其可以通過(guò)以下的方式或者應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用例1