[發(fā)明專利]振動元件、振子、電子器件、電子設(shè)備以及移動體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310098772.9
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103368518B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石井修;森田孝夫
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H3/04;H03H9/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激勵出厚度剪切振動的振動元件、振子、電子器件、電子設(shè)備以及移動體。

背景技術(shù)

激勵出作為主振動的厚度剪切振動的AT切石英振子適于小型化、高頻化，并且頻率溫度特性呈現(xiàn)出優(yōu)異的三次曲線，因此在振蕩器、電子設(shè)備等多個方面得到利用。尤其是，近年來，隨著傳輸通信設(shè)備和OA設(shè)備的處理速度的高速化、或者通信數(shù)據(jù)和處理量的大容量化得到發(fā)展，對于其使用的作為基準頻率信號源的AT切石英振子，強烈要求實現(xiàn)高頻化。對于以厚度剪切振動進行激勵的AT切石英振子的高頻化，一般通過減薄振動部分的厚度來實現(xiàn)高頻化。

但是，在振動部分的厚度伴隨高頻化而變薄時，頻率的調(diào)整靈敏度提高，因此存在頻率追蹤精度變差、振子的制造成品率降低的問題。對此，在專利文獻1中公開了如下情況：在溫度補償型振蕩器的振動元件中，大致均等地切除長方形的激勵電極的四個角，其面積與切除前的面積比為95%～98%，減小振子的電容比γ（=C0/C1，此處，C0是等效并聯(lián)電容，C1是等效串聯(lián)電容），從而能夠增大頻率可變靈敏度，增大振蕩頻率的調(diào)整的余量度。

此外，在專利文獻1的[0024]段中記載了“在面積比小于95%時，缺少實際對振動有貢獻的振動部分的激勵電極部，等效串聯(lián)電容C1變小，從而不能得到減小電容比γ的效果。”。

專利文獻1：日本特開2002-111435號公報

但是，如上述專利文獻1所公開那樣，即使切除激勵電極的四個角，將面積比設(shè)為95%～98%而減小了電容比γ，雖然對于溫度補償型振蕩器的電氣特性而言是足夠的，但在壓控型振蕩器使用的振子中，存在無法得到可補償劣化的頻率調(diào)整精度的頻率可變靈敏度的問題。

因此，例如在高頻（200MHz以上）時，需要實現(xiàn)能夠增大壓控型振蕩器的頻率可變范圍的振子。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本申請發(fā)明的課題在于提供電容比γ比引用文獻1所記載的振子小的振動元件。

本發(fā)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(yīng)用例來實現(xiàn)。

[應(yīng)用例1]本應(yīng)用例的振動元件包含基板，該基板以厚度剪切振動進行振動，并包含處于正反關(guān)系的第1主面和第2主面，其特征在于，該振動元件包含：第1激勵電極，其設(shè)置在所述第1主面上，包含與假想的四邊形內(nèi)切的邊或圓周；以及第2激勵電極，其設(shè)置在所述第2主面上，在設(shè)所述四邊形的面積為S1、所述第1激勵電極的面積為S2時，滿足如下關(guān)系：

87.7%≤(S2/S1)＜95.0%。

根據(jù)本應(yīng)用例，在以基波的厚度剪切振動進行激勵的高頻的振動元件中，具有振動元件的電容比γ變小的效果。

根據(jù)本應(yīng)用例，在以基波的厚度剪切振動進行激勵的高頻的振動元件中，與俯視時第1激勵電極和第2激勵電極的面積相同的情況相比，能夠增大電極的厚度，因此具有能夠降低電極膜的歐姆損耗、降低主振動的CI值劣化的效果。

而且，在用金屬掩模法形成第1激勵電極和第2激勵電極的情況下，即使掩模稍微存在位置偏離，在俯視時第1激勵電極和第2激勵電極重疊的面積也不易發(fā)生變化，因此不會產(chǎn)生等效串聯(lián)電容C1和等效并聯(lián)電容C0的偏差，所以具有能夠得到電容比γ的偏差較小的振動元件的效果。

[應(yīng)用例2]本應(yīng)用例的振動元件的特征在于，所述第1激勵電極是切除所述四邊形的至少三個角后的形狀。

根據(jù)本應(yīng)用例，在以基波的厚度剪切振動進行激勵的高頻的振動元件中，設(shè)置了去除實際對振動沒有貢獻的激勵電極的四個角中的至少三個角后的第1激勵電極，因此等效串聯(lián)電容C1基本不受影響而不發(fā)生變化，而等效并聯(lián)電容C0與變小的面積成比例地變小，因此振動元件的電容比γ變小，具有能夠得到具有較大的頻率可變靈敏度的壓控型振蕩器的效果。

[應(yīng)用例3]在上述應(yīng)用例所述的振動元件中，其特征在于，在俯視時，所述第1激勵電極處于所述第2激勵電極的外緣內(nèi)。

[應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例所述的振動元件中，其特征在于，所述振動元件包含引線電極，該引線電極從所述第1激勵電極的外緣中的、所述切除的區(qū)域以外的外緣延伸地設(shè)置。

根據(jù)本應(yīng)用例，能夠通過使引線電極從除所述切除區(qū)域以外的所述第1激勵電極的外緣延伸，避開對降低電容比γ有效的區(qū)域，因此具有能夠得到電容比γ更小的振動元件的效果。

[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例所述的振動元件中，其特征在于，在俯視時，所述第2激勵電極比所述四邊形大，且滿足如下關(guān)系：

△＝(fs-fe)/fs

fs＝R/[ts+te2×(ρe/ρx)]