[实用新型]振动元件、振子、电子器件、振荡器以及电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及厚度振动模式的振动元件，尤其涉及具有所谓的台面型结构的振动元件、振子、电子器件、振荡器以及电子设备。 

背景技术

AT切石英振子的振动模式是厚度剪切振动，适合于小型化、高频化，并且呈现出频率温度特性优异的三次曲线，因此在电子设备等多个方面得到利用。 

在专利文献1和专利文献2中公开了如下内容：在设石英振动元件的频率为f、石英基板的长边（X轴）的长度为X、台面部（振动部）的厚度为t、台面部的长边长度为Mx、激励电极的长边长度为Ex、沿着石英基板的长边方向产生的弯曲振动的波长为λ时，通过以满足以下4个式子的方式设定各个参数f、X、Mx、Ex，能够抑制厚度剪切振动与弯曲振动的耦合。 

λ/2=（1.332/f）－0.0024 

（Mx－Ex）/2=λ/2 

Mx/2=（n/2+1/4）λ（其中n为整数） 

X≧20t 

此外，还公开了如下内容：在将振动部的端缘和激励电极的端缘部分的位置设定为与弯曲振动的位移的波腹位置一致的情况下，弯曲位移成分变小，由此能够抑制不必要模式的弯曲振动。 

在专利文献3中提出了提高频率可变灵敏度、并且抑制了不必要振动的台面型振动元件。一般而言，在振动元件中，随着激励电极变大，等效串联电容C1也变大，能够提高频率可变灵敏度。公开了如下内容：激励电极增大后的台面型振动元件容易发生振荡，能够增大与负载电容对应的频率变化幅度。 

在专利文献4中公开了台面型压电振动元件。并且公开了如下内容：在设石英基板的长边长度为X、阶梯部的挖掘量（台面部的高度）为Md、振动部的板厚为t、 阶梯部的挖掘量Md相对于板厚t的比值为y（百分率）时，通过使y满足如下关系，并且使得石英基板的振动部的长边长度X相对于板厚t的比值、即边的比值X/t成为30以下，能够在不导致压电振动元件的电气特性恶化的情况下降低CI。 

所述关系是：y=－1.32×（X/t）+42.87 

y≦30 

【专利文献1】日本特开2006－340023号公报 

【专利文献2】日本特开2007-053820号公报 

【专利文献3】日本特开2008-306594号公报 

【专利文献4】日本特开2007-124441号公报 

但是，最近要求实现容器尺寸更小型的振子。收纳在小型容器中的台面型结构的振动元件的X边的比值（长边X相对于板厚t的比值X/t）为20以下。即使在这种小型振子中应用了现有文献所公开的方法，也存在如下问题：在厚度剪切振动中叠加有轮廓系的高次振动，无法得到平滑的频率温度特性，并且无法实现所要求的CI（晶体阻抗）。 

实用新型内容

本实用新型正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种台面型振动元件，该台面型振动元件是以X轴方向为长边的厚度剪切模式的振动元件，能够实现X边的比值小的振动元件的平滑的频率温度特性、以及CI的降低。 

本实用新型正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。 

[应用例1]本实用新型的振动元件的特征在于，该振动元件具有基板，该基板包含：振动部，其以厚度剪切振动进行激励，包含设置在一个主面上的第1凸部以及设置在相对于所述一个主面处于背面侧的另一个主面上的第2凸部；至少两级以上的阶梯缘部，它们设置于所述第1凸部和所述第2凸部的与所述厚度剪切振动的振动方向交叉的方向的端部；以及外缘部，其沿着所述振动部的外缘配置，并且厚度比所述振动部的厚度薄，该振动元件还具有设置于所述第1凸部的表面的第1激励电极以及设置于所述第2凸部的表面的第2激励电极，在用2以上的正整数i来表示所述阶梯缘部的级数的情况下，在设第i级的阶梯缘部的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长 度为Mx_i、最外侧的阶梯缘部的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度为Mx、所述激励电极的沿着所述厚度剪切振动的振动方向的长度为Ex、所述激励电极的沿着与所述厚度剪切振动的振动方向垂直的方向的长度为Ez、在所述厚度剪切振动的振动方向上振动的弯曲振动的波长为λ时，满足下式： 

－0.2＜（（Mx_i－1－Mx_i）/2－nλ/2）/（λ/2）＜0.2  （1） 

－0.2＜（（Ex－Mx）－kλ/2）/（λ/2）＜0.2  （2）， 

其中n是正整数,k是整数。