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公開番号2024123883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031671
出願日2023-03-02
発明の名称振動デバイス
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/19 20060101AFI20240905BHJP(基本電子回路)
要約【課題】小型で、基本波モードのCI値が2次高調波モードのCI値より小さい振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイス1は、振動素子4と、導電性接着剤5を介して振動素子4が固定されたベース2と、を備え、振動素子4は、基部10と、基部10と接続され、第1方向に延出している振動腕11a,11bと、振動腕11a,11bと第1方向に直交する第2方向に並んで配置され、第1方向に延出しており、ベース2に導電性接着剤5により固定されている支持腕33a,33bと、を含み、支持腕33a,33bの第1方向における、支持腕33a,33bの基端の位置をP0とし、導電性接着剤5の中心位置をPaとし、P0とPaとの間の長さをDaとしたとき、0.2×L1≦Da≦0.4×L1を満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
振動素子と、導電性接着剤を介して前記振動素子が固定されたベースと、を備えた振動デバイスであって、
前記振動素子は、
基部と、
前記基部と接続され、第１方向に延出している振動腕と、
前記第１方向に直交する方向を第２方向としたとき、前記振動腕と前記第２方向に並んで配置され、前記第１方向に延出しており、前記ベースに前記導電性接着剤により固定されている支持腕と、
を含み、
前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部側とは反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２方向に沿った長さが大きい幅広部と、を含み、
前記腕部は、
第１面、第２面、第１側面、及び第２側面を含み、
前記第１面側に第１溝、前記第２面側に第２溝が形成され、
前記腕部の幅Ｗａが、３０μｍ≦Ｗａ≦７５μｍを満たし、
前記腕部の前記第１面と前記第２面との間の厚さＴが、１１０μｍ≦Ｔ≦１５０μｍを満たし、
前記第１溝の深さをｔ１、前記第２溝の深さをｔ２としたとき、０．８８４≦（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ≦０．９９０を満たし、
前記第１溝を挟んで並んでいる前記第１面の幅、及び前記第２溝を挟んで並んでいる前記第２面の幅をＷｂとしたとき、０．００５６≦Ｗｂ／Ｔ≦０．０３２６を満たし、
前記振動腕の長さＬ１が、Ｌ１≦１０００μｍを満たし、
前記支持腕の前記第１方向における、前記支持腕の基端の位置をＰ０とし、前記導電性接着剤の中心位置をＰａとし、Ｐ０とＰａとの間の長さをＤａとしたとき、０．２×Ｌ１≦Ｄａ≦０．４×Ｌ１を満たす、
振動デバイス。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
振動素子と、導電性接着剤を介して前記振動素子が固定されたベースと、を備えた振動デバイスであって、
前記振動素子は、
基部と、
前記基部と接続され、第１方向に延出している振動腕と、
前記第１方向に直交する方向を第２方向としたとき、前記振動腕と前記第２方向に並んで配置され、前記第１方向に延出しており、前記ベースに前記導電性接着剤により固定されている支持腕と、
を含み、
前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部側とは反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２方向に沿った長さが大きい幅広部と、を含み、
前記腕部は、
第１面、第２面、第１側面、及び第２側面を含み、
前記第１面側に第１溝、前記第２面側に第２溝が形成され、
前記腕部の幅Ｗａが、３０μｍ≦Ｗａ≦７５μｍを満たし、
前記腕部の前記第１面と前記第２面との間の厚さＴが、１１０μｍ≦Ｔ≦１５０μｍを満たし、
前記第１溝の深さをｔ１、前記第２溝の深さをｔ２としたとき、０．８８４≦（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ≦０．９９０を満たし、
前記第１溝を挟んで並んでいる前記第１面の幅、及び前記第２溝を挟んで並んでいる前記第２面の幅をＷｂとしたとき、０．００５６≦Ｗｂ／Ｔ≦０．０３２６を満たし、
前記振動腕の長さＬ１が、Ｌ１≦１０００μｍを満たし、
前記振動腕が、２次高調波モード振動した場合に、前記支持腕に生じる振動の複数の腹と節のうち、最も基端側に位置する前記腹を第１腹とし、
前記支持腕の前記第１方向における、前記支持腕の基端の位置をＰ０とし、前記第１腹の位置をＰ１とし、前記導電性接着剤の中心位置をＰａとし、Ｐ０とＰ１との間の長さをＤ１とし、Ｐ０とＰａとの間の長さをＤａとしたとき、０．５×Ｄ１≦Ｄａ≦１．５×Ｄ１を満たす、
振動デバイス。
【請求項３】
前記振動腕が、２次高調波モード振動した場合に、前記支持腕に生じる振動の複数の腹と節のうち、最も基端側に位置する前記腹を第１腹とし、
前記支持腕は、２点の前記導電性接着剤で固定され、前記導電性接着剤の一方が前記０．２×Ｌ１≦Ｄａ≦０．４×Ｌ１を満たし、他方が、前記第１腹より先端側に固定されている、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記支持腕は、２点の前記導電性接着剤で固定され、前記導電性接着剤の一方が前記０．５×Ｄ１≦Ｄａ≦１．５×Ｄ１を満たし、他方が、前記第１腹より先端側に固定されている、
請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記導電性接着剤の直径は、１２０μｍ以上である、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記導電性接着剤の直径は、１２０μｍ以上である、
請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記導電性接着剤の前記第１方向に沿った長さは、１５０μｍ以上である、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記導電性接着剤の前記第１方向に沿った長さは、１５０μｍ以上である、
請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項９】
０．２５×Ｌ１≦Ｄａ≦０．３５×Ｌ１を満たす、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
０．７５×Ｄ１≦Ｄａ≦１．２５×Ｄ１を満たす、
請求項２に記載の振動デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基部と、基部から延出した一対の有底の溝を備える振動腕と、を有し、振動腕の幅及び溝の幅を基部側から先端側に向けてテーパー状に変化させた音叉型圧電振動片を備えた圧電振動子が開示されている。振動腕の幅及び溝の幅を基部側から先端側に向けて細めることで、基本波モードのＣＩ値を２次高調波モードのＣＩ値よりも小さくし、２次高調波モードのＣＩ値／基本波モードのＣＩ値であるＣＩ値比を１以上とし、高調波モードでの発振を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１４９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の振動デバイスである圧電振動子は、基本波モードのＣＩ値を小さくすると、２次高調波モードのＣＩ値も小さくなり、更なる小型化を図った場合に、振動腕や溝のテーパー構造だけでは、ＣＩ値比を１以上とすることができない虞があった。つまり、更なる小型化を図ると、高調波モードでの発振を抑制できない虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
振動デバイスは、振動素子と、導電性接着剤を介して前記振動素子が固定されたベースと、を備えた振動デバイスであって、前記振動素子は、基部と、前記基部と接続され、第１方向に延出している振動腕と、前記第１方向に直交する方向を第２方向としたとき、前記振動腕と前記第２方向に並んで配置され、前記第１方向に延出しており、前記ベースに前記導電性接着剤により固定されている支持腕と、を含み、前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部側とは反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２方向に沿った長さが大きい幅広部と、を含み、前記腕部は、第１面、第２面、第１側面、及び第２側面を含み、前記第１面側に第１溝、前記第２面側に第２溝が形成され、前記腕部の幅Ｗａが、３０μｍ≦Ｗａ≦７５μｍを満たし、前記腕部の前記第１面と前記第２面との間の厚さＴが、１１０μｍ≦Ｔ≦１５０μｍを満たし、前記第１溝の深さをｔ１、前記第２溝の深さをｔ２としたとき、０．８８４≦（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ≦０．９９０を満たし、前記第１溝を挟んで並んでいる前記第１面の幅、及び前記第２溝を挟んで並んでいる前記第２面の幅をＷｂとしたとき、０．００５６≦Ｗｂ／Ｔ≦０．０３２６を満たし、前記振動腕の長さＬ１が、Ｌ１≦１０００μｍを満たし、前記支持腕の前記第１方向における、前記支持腕の基端の位置をＰ０とし、前記導電性接着剤の中心位置をＰａとし、Ｐ０とＰａとの間の長さをＤａとしたとき、０．２×Ｌ１≦Ｄａ≦０．４×Ｌ１を満たす。
【０００６】
振動デバイスは、振動素子と、導電性接着剤を介して前記振動素子が固定されたベースと、を備えた振動デバイスであって、前記振動素子は、基部と、前記基部と接続され、第１方向に延出している振動腕と、前記第１方向に直交する方向を第２方向としたとき、前記振動腕と前記第２方向に並んで配置され、前記第１方向に延出しており、前記ベースに前記導電性接着剤により固定されている支持腕と、を含み、前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部側とは反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２方向に沿った長さが大きい幅広部と、を含み、前記腕部は、第１面、第２面、第１側面、及び第２側面を含み、前記第１面側に第１溝、前記第２面側に第２溝が形成され、前記腕部の幅Ｗａが、３０μｍ≦Ｗａ≦７５μｍを満たし、前記腕部の前記第１面と前記第２面との間の厚さＴが、１１０μｍ≦Ｔ≦１５０μｍを満たし、前記第１溝の深さをｔ１、前記第２溝の深さをｔ２としたとき、０．８８４≦（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ≦０．９９０を満たし、前記第１溝を挟んで並んでいる前記第１面の幅、及び前記第２溝を挟んで並んでいる前記第２面の幅をＷｂとしたとき、０．００５６≦Ｗｂ／Ｔ≦０．０３２６を満たし、前記振動腕の長さＬ１が、Ｌ１≦１０００μｍを満たし、前記振動腕が、２次高調波モード振動した場合に、前記支持腕に生じる振動の複数の腹と節のうち、最も基端側に位置する前記腹を第１腹とし、前記支持腕の前記第１方向における、前記支持腕の基端の位置をＰ０とし、前記第１腹の位置をＰ１とし、前記導電性接着剤の中心位置をＰａとし、Ｐ０とＰ１との間の長さをＤ１とし、Ｐ０とＰａとの間の長さをＤａとしたとき、０．５×Ｄ１≦Ｄａ≦１．５×Ｄ１を満たす。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る振動デバイスの構成を示す平面図。
図１中のＡ１－Ａ１線断面図。
本実施形態に係る振動素子の構成を示す平面図。
図３中のＡ２－Ａ２線断面図。
溝深さとＣＩ値との関係を示す図。
溝を挟み並ぶ第１面及び第２面の幅とＣＩ値との関係を示す図。
第２実施形態に係る振動デバイスの構成を示す平面図。
第３実施形態に係る振動デバイスの構成を示す平面図。
第４実施形態に係る振動デバイスの構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
１．第１実施形態
本実施形態に係る振動デバイス１について、図１～図６を参照して説明する。
【０００９】
尚、説明の便宜上、以降の図１～図４及び図７～図９の各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を図示している。また、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿った方向を「Ｚ方向」と言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ方向のプラス側を「上」、Ｚ方向のマイナス側を「下」とも言う。また、説明の便宜上、以降の図１～図４及び図７～図９では、振動素子４に設けられた電極の図示を省略しており、図１、図２、及び図７～図９では、ベース２の内底面７に設けられた配線とベース２の下面８に設けられた外部端子の図示を省略している。また、本実施形態において、Ｙ方向が第１方向であり、Ｘ方向が第２方向である。
【００１０】
１．１．振動デバイス
本実施形態の振動デバイス１は、図１及び図２に示すように、音叉形状の振動素子４と、振動素子４を収容するベース２と、ベース２に接合され振動素子４を収容する収容空間を気密封止するリッド３と、振動素子４をベース２に固定する導電性接着剤５と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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