[發明專利]振動片、振子、振蕩器以及電子設備

有效

• 申請號: 201210020835.4
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102629860A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 山崎隆
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03H9/19
• 分類號: H03H9/19;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、具有該振動片的振子、振蕩器以及電子設備。

背景技術

以往，作為振動片，公知有如下的音叉型振子(以下稱作振動片)，其具有：三個臂部(以下稱作振動臂)，它們具有朝第1方向配置的第1面，且沿著與第1方向交叉的第2方向排列；壓電體元件(激勵電極)，其在該振動臂各自的第1面上各設有1個；以及基部，其連接振動臂的一端(例如，參照專利文獻1)。

【專利文獻1】日本特開2009-5022號公報

近年來，關于振動片，隨著小型化的進展，抑制Q值(是指表現振動狀態的無量綱數，其值越大，振動越穩定)的降低成為了課題。

上述專利文獻1的振動片是振動臂在與上述第1面垂直的方向上進行彎曲振動的振動形式(面外振動模式)的結構，通過使中央的振動臂與兩側的振動臂的振動方向彼此相反(反相)，獲得兩者的振動平衡，由此來抑制Q值的降低(換言之，Q值的提高)。

但是，關于上述振動片，在實施方式中將3個(以下稱作3根)振動臂的臂寬形成為相同、從而3根振動臂的振動時的振幅相同的情況下，根據動量守恒定律等，可能無法充分獲得中央的振動臂與兩側的振動臂的振動平衡。

由此，上述振動片的振動臂的振動能量容易傳遞到基部，進而振動能量經由基部泄漏至外部部件，因此可能導致Q值降低。

發明內容

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]本應用例的振動片的特征在于，具有：基部；以及從所述基部起在第1方向上延伸的至少3根振動臂，所述各振動臂排列在與所述第1方向垂直的第2方向上，并且，在沿著由所述第1方向和所述第2方向確定的平面的主面的至少一方上具有激勵電極，所述各振動臂通過所述激勵電極在與所述主面垂直的第3方向上振動，在設所述各振動臂內的、位于排列的中央的振動臂為第1振動臂、位于排列的兩端的各個振動臂為第2振動臂時，所述第1振動臂與所述第2振動臂在彼此相反的方向上振動，在設所述第1振動臂在所述第2方向上的臂寬為W1、所述第2振動臂在所述第2方向上的臂寬為W、且設所述第1振動臂中的所述激勵電極在所述第2方向上的電極寬度為A1、所述第2振動臂中的所述激勵電極在所述第2方向上的電極寬度為A時，1.35＜W1/W＜1.90且1.35＜A1/A＜1.90。

由此，關于振動片，在設第1振動臂在第2方向上的臂寬為W1、第2振動臂在第2方向上的臂寬為W、第1振動臂中的激勵電極在第2方向上的電極寬度為A1、第2振動臂中的激勵電極在第2方向上的電極寬度為A時，1.35＜W1/W＜1.90且1.35＜A1/A＜1.90，因此能夠充分獲得第3方向上的第1振動臂的振動與第2振動臂的振動的力學平衡。

因此，振動片的各振動臂的振動能量難以傳遞到基部，經由基部向外部部件泄漏的振動能量減少，因此能夠抑制Q值的降低，能夠將Q值維持在預定水平(換言之，相比于現有結構，能夠提高Q值)。

另外，上述范圍是基于發明人根據仿真和實驗的分析結果等得到的認識而設定的。

[應用例2]在上述應用例的振動片中，優選的是，所述激勵電極具有：設置在所述主面側的第1電極；與所述第1電極相對地設置的第2電極；以及在所述第1電極與所述第2電極之間延伸的壓電體。

由此，振動片的激勵電極具有第1電極、與第1電極相對地設置的第2電極以及在兩電極之間延伸的壓電體，因此，能夠通過激勵電極自身的伸縮使振動臂振動。

因此，振動片的基材(作為結構基礎的材料)不是必須采用壓電材料，因此基材的選擇范圍大，例如可使用硅等半導體材料作為基材。

[應用例3]在上述應用例2的振動片中，優選的是，在設從所述第3方向觀察時，所述第1振動臂的所述第1電極、所述第2電極以及所述壓電體重疊的寬度為A1’、所述第2振動臂各自的所述第1電極、所述第2電極以及所述壓電體重疊的寬度為A’時，1.35＜A1’/A’＜1.90。

由此，關于振動片，在設第1振動臂的激勵電極的上述寬度為A1’、第2振動臂的激勵電極的上述寬度為A’時，1.35＜A1’/A’＜1.90，因此，能夠充分獲得因激勵電極的壓電體的伸縮而實現的各振動臂的振動平衡，能夠進一步抑制Q值的降低。

[應用例4]在上述應用例的振動片中，優選的是，所述基部在所述第3方向上的厚度比所述各振動臂在所述第3方向上的厚度厚。