振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002] -直以来，公知有使用了石英的振动元件（例如，参照专利文献1)。这样的振动元 件由于频率温度特性优异，因此被广泛用作各种电子设备的基准频率源和振荡源等。
[0003] 专利文献1所述的振动元件为音叉型，具有基部和从基部延伸的一对振动臂。此 外，在各振动臂中，形成有其上表面和下表面敞开的一对槽。因此，各振动臂呈大致H型的 横截面形状。通过将振动臂设为这样的形状，能够降低热弹性损耗引起的Q值的劣化，能够 发挥优异的振动特性。但是，并没有对在充分降低热弹性损耗引起的Q值的劣化时，槽的形 状（包含大小）与热弹性损耗的关系进行充分研究。
[0004] 专利文献1 :日本实开平2-32229号公报
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供降低了热弹性损耗引起的Q值的劣化的、具有优异的振 动特性的振动兀件，具备该振动兀件的振子、振荡器、电子设备以及移动体。
[0006] 本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下应用例来实 现。
[0007] [应用例1]
[0008] 本发明的振动元件的特征在于，包含：
[0009] 基部；以及
[0010] 一对振动臂，它们在俯视时从所述基部延伸，在互为正反关系的第1主面以及第2 主面中设置有槽，
[0011] 所述振动臂包含：
[0012] 锤部；以及
[0013] 臂部，其在俯视时被配置在所述基部与所述锤部之间，
[0014] 在设所述振动臂的厚度为T、
[0015] 俯视时所述振动臂的外缘与所述槽之间的沿着与所述主面的所述延伸的方向垂 直的方向的宽度为W、
[0016] 所述槽的深度的合计为ta、
[0017] ta/T为n时，
[0018] 在所述振动臂的所述延伸的方向的至少一部分中，存在满足4. 236X10X n2-8. 473X10X n+4. 414X10[iim]彡 W[iim]彡-3. 367X10X n2+7. 112X10X n_2. 352X 10U m]且0. 75 < n < 1. 〇〇的关系的区域，
[0019] 在设所述振动臂的沿着所述延伸的方向的长度为L、
[0020] 所述锤部的所述延伸的方向上的长度为H时，
[0021] 满足 0? 012 < H/L < 0? 30 的关系。
[0022] 通过满足这样的条件，与以往相比，能够降低热弹性损耗，因此，能够得到具有高Q 值、发挥优异的振动特性的振动元件。
[0023] 尤其是，通过满足0. 012 < H/L < 0. 30关系，能够降低CI值的上升。
[0024] [应用例2]
[0025] 本发明的振动元件的特征在于，包含：
[0026] 基部；以及
[0027] -对振动臂，它们在俯视时从所述基部延伸，在互为正反关系的第1主面以及第2 主面中设置有槽，
[0028] 所述振动臂包含：
[0029] 锤部；以及
[0030] 臂部，其在俯视时被配置在所述基部与所述锤部之间，
[0031] 在设所述振动臂的厚度为T、
[0032] 俯视时所述振动臂的外缘与所述槽之间的沿着与所述主面的所述延伸的方向垂 直的方向的宽度为W、
[0033] 所述槽的深度的合计为ta、ta/T为n时，
[0034] 在所述振动臂的所述延伸的方向的至少一部分中，存在满足4. 236X10X n2_8. 473X10X n+4. 414X10[iim]彡 W[iim]彡-3. 367X10X n2+7. 112X10X n_2. 352X 10U m]且0. 75 < n < 1. 〇〇的关系的区域，
[0035] 在设所述振动臂的沿着所述延伸的方向的长度为L、
[0036] 所述锤部的所述延伸的方向上的长度为H时，
[0037] 满足0? 183彡H/L彡0? 597的关系。
[0038] 通过满足这样的条件，与以往相比，能够降低热弹性损耗，因此，能够得到具有高Q 值、能够发挥优异的振动特性的振动元件。
[0039] 尤其是，通过满足0? 183彡H/L彡0? 597的关系，实现能够小型化，并能够降低振 动特性的劣化。
[0040] [应用例3]
[0041] 在本发明的振动元件中，优选的是，所述振动臂的厚度为110 U m以上且150 y m以 下。
[0042] 由此，能够提高Q值、降低CI值，且能够利用湿法蚀刻而容易地作成细微形状。
[0043] [应用例4]
[0044] 在本发明的振动元件中，优选的是，具有如下基本振动模式：所述一对振动臂以交 替反复地彼此接近和分离的方式，朝所述垂直的方向彼此相反侧弯曲振动，
[0045] 在设所述基本振动模式的谐振频率为f0、
[0046] 与所述基本振动模式不同的振动模式的谐振频率为fl时，
[0047] 满足 | f〇-f 11 /f0 彡 0? 124 的关系。
[0048] 由此，能够降低基本振动模式与和该基本振动模式不同的振动模式的耦合，得到 _ Q值。
[0049] [应用例5]
[0050] 在本发明的振动元件中，优选的是，所述槽具有深度固定的底面。
[0051] 由此，与不具有深度固定的底面的情况相比，能够降低热弹性损耗，得到高Q值。
[0052] [应用例6]
[0053] 在本发明的振动元件中，优选的是，所述槽不具有深度固定的底面。
[0054] 由此，与具有深度固定的底面的情况相比，刚性提高，且耐冲击等。
[0055] [应用例7]
[0056] 本发明的振子的特征在于具有：本发明的振动元件；以及
[0057] 收纳所述振动元件的封装。
[0058] 由此，得到具有优异的可靠性的振子。
[0059] [应用例8]
[0060] 本发明的振荡器的特征在于具有：本发明的振动元件；以及
[0061] 与所述振动元件电连接的振荡电路。
[0062] 由此，得到具有优异的可靠性的振荡器。
[0063] [应用例9]
[0064] 本发明的电子设备的特征是具备本发明的振动元件。
[0065] 由此，得到具有优异的可靠性的电子设备。
[0066] [应用例 10]
[0067] 本发明的移动体的特征在于具有本发明的振动元件。
[0068] 由此，得到具有优异的可靠性的移动体。
【附图说明】
[0069] 图1是本发明第1实施方式的振子的俯视图。
[0070] 图2是图1中的A-A线剖视图。
[0071] 图3是图1所示的振子具有的振动元件的剖视图（图1中的B-B线剖视图）。
[0072] 图4是对弯曲振动时的热传导进行说明的振动臂的剖视图。
[0073] 图5是示出Q值与f/fm的关系的曲线图。
[0074] 图6是示出利用湿法蚀刻形成的振动臂的剖视图。
[0075] 图7是示出W与QTEDa的关系的曲线图。
[0076] 图8是示出n与W的关系的曲线图。
[0077] 图9是示出n与W的关系的曲线图。
[0078] 图1〇是示出n与w的关系的曲线图。
[0079] 图11是示出n与w的关系的曲线图。
[0080] 图12是示出n与w的关系的曲线图。
[0081] 图13是示出n与w的关系的曲线图。
[0082] 图14是用于说明图1所示的振动元件的制造方法的剖视图。
[0083] 图15是用于说明图1所示的振动元件的制造方法的剖视图。
[0084] 图16是示出锤头占有率与低R1化指数的关系的曲线图。
[0085] 图17是示出第2实施方式的H/L与归一化值的关系的曲线图。
[0086] 图18是示出第2实施方式的H/L与高性能化指数1的关系的曲线图。
[0087] 图19是示出本发明的第3实施方式的振子的A f与高性能化指数3的关系的曲 线图。
[0088] 图20是本发明的第4实施方式的振子具有的振动元件的剖视图。
[0089] 图21是本发明的第5实施方式的振子的俯视图。
[0090] 图22是示出本发明的振荡器的实施方式的剖视图。
[0091] 图23是示出应用了本发明的电子设备的移动型（或笔记本型）的个人计算机的 结构的立体图。
[0092] 图24是示出应用了本发明的电子设备的移动电话（也包含PHS)的结构的立体 图。
[0093] 图25是示出应用了本发明的电子设备的数字静态照相机的结构的立体图。
[0094] 图26是示出应用了本发明的移动体的汽车的结构的立体图。
[0095] 标号说明