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JP2010286468A - Double tuning fork type vibrator element, vibratory sensor element and vibratory sensor - Google Patents

Double tuning fork type vibrator element, vibratory sensor element and vibratory sensor Download PDF

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Publication number
JP2010286468A
JP2010286468A JP2010015510A JP2010015510A JP2010286468A JP 2010286468 A JP2010286468 A JP 2010286468A JP 2010015510 A JP2010015510 A JP 2010015510A JP 2010015510 A JP2010015510 A JP 2010015510A JP 2010286468 A JP2010286468 A JP 2010286468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
tuning fork
vibrating arm
double tuning
excitation electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010015510A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuta Nishizawa
竜太 西澤
So Ichikawa
想 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Miyazaki Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Epson Toyocom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, Epson Toyocom Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010015510A priority Critical patent/JP2010286468A/en
Publication of JP2010286468A publication Critical patent/JP2010286468A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】小型で高い感度を有する双音叉型振動片を提供する。
【解決手段】双音叉型振動片100では、第1振動腕部10は、第1基端部30から第2基端部40に向かう方向に沿って順に並ぶ、第1領域12、第2領域14および第3領域16を有し、第2振動腕部20は、第1基端部30から第2基端部40に向かう方向に沿って順に並ぶ、第4領域22、第5領域24および第6領域26を有し、第1領域12の表裏面、第2領域14の両側面、第3領域16の表裏面、第4領域22の両側面、第5領域24の表裏面、および第6領域26の両側面には、互いに電気的に接続された第1励振電極110が形成され、第1領域12の両側面、第2領域14の表裏面、第3領域16の両側面、第4領域22の表裏面、第5領域24の両側面、および第6領域26の表裏面には、互いに電気的に接続された第2励振電極120が形成されている。
【選択図】図1
A double tuning fork type resonator element having a small size and high sensitivity is provided.
In a double tuning fork type resonator element, a first vibrating arm portion is arranged in order along a direction from a first base end portion to a second base end portion. 14 and the third region 16, and the second vibrating arm portion 20 is arranged in order along the direction from the first base end portion 30 toward the second base end portion 40, the fourth region 22, the fifth region 24, and The sixth region 26 has front and back surfaces of the first region 12, both side surfaces of the second region 14, front and back surfaces of the third region 16, both side surfaces of the fourth region 22, front and back surfaces of the fifth region 24, and First excitation electrodes 110 electrically connected to each other are formed on both side surfaces of the sixth region 26. Both side surfaces of the first region 12, front and back surfaces of the second region 14, both side surfaces of the third region 16, The front and back surfaces of the fourth region 22, both side surfaces of the fifth region 24, and the front and back surfaces of the sixth region 26 are electrically connected to each other. The second excitation electrode 120 is formed.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、双音叉型振動片、振動型センサー素子および振動型センサーに関する。   The present invention relates to a double tuning fork resonator element, a vibration sensor element, and a vibration sensor.

振動型センサーは、従来から自動車、航空機、ロケットから各種プラントの異常振動環視装置等まで、広く使用されている。中でも双音叉型圧電振動片を用いた振動型センサーは、印加された応力の大きさに比例して双音叉型振動片の周波数が変化し、データ処理が容易であると共に測定精度、測定感度、再現性、温度特性等が優れている。   Conventionally, vibration sensors have been widely used from automobiles, airplanes, rockets to abnormal vibration inspection devices for various plants. In particular, the vibration type sensor using a double tuning fork type piezoelectric vibrating piece changes the frequency of the double tuning fork type vibrating piece in proportion to the magnitude of applied stress. Excellent reproducibility and temperature characteristics.

一般的に、双音叉型振動片は、駆動振動する振動腕部の長さが大きいほど、高い素子感度(検出感度)を得ることができ、S/N比(Signal to Noise ratio)を向上させることができる。ここで、特許文献1に開示された双音叉型振動片は、双音叉型振動片の支持部を、2本の振動腕部の間に配置させている。このような双音叉型振動片は、例えばパッケージの面積などによって大きさの制限を受けた場合に、支持部の分だけ振動腕部の長さを大きくすることができる。そのため、素子感度を向上させることができる。   In general, a double tuning fork type resonator element can obtain a higher element sensitivity (detection sensitivity) as the length of a vibrating arm portion that vibrates and increases the S / N ratio (Signal to Noise ratio). be able to. Here, in the double tuning fork type vibration piece disclosed in Patent Document 1, the support part of the double tuning fork type vibration piece is disposed between the two vibrating arm parts. Such a double tuning fork type resonator element can increase the length of the vibrating arm portion by the amount of the support portion when the size is restricted by the area of the package, for example. Therefore, element sensitivity can be improved.

特開平9−5176号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-5176

ところで、振動型センサーは、いっそうの小型化、高感度化が求められている。それに伴い、双音叉型振動片についても、例えば特許文献1に開示されたような支持部の配置に加え、さらに感度を高めることができる構造が求められている。   By the way, the vibration type sensor is required to be further downsized and highly sensitive. Along with this, in addition to the arrangement of the support portions disclosed in Patent Document 1, for example, a structure that can further increase the sensitivity is required for the double tuning fork type resonator element.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、小型で高い感度を有する双音叉型振動片を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記双音叉型振動片を有する振動型センサー素子および振動型センサーを提供することにある。   One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a double tuning fork type resonator element that is small and has high sensitivity. Another object of some aspects of the present invention is to provide a vibration type sensor element and a vibration type sensor having the above-mentioned double tuning fork type vibration piece.

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
表裏関係にある表面と裏面と、前記表面と裏面とに連結した側面とを有する双音叉型振動片であって、
並列して延在された第1振動腕部および第2振動腕部と、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の一方側の端部に接続された第1基端部と、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の他方側の端部に接続された第2基端部と、
前記第1基端部に接続され、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間に配置された第1支持部と、
前記第2基端部に接続され、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間に配置された第2支持部と、
を含み、
前記第1振動腕部は、前記第1基端部から前記第2基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第1領域、第2領域および第3領域を有し、
前記第2振動腕部は、前記第1基端部から前記第2基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第4領域、第5領域および第6領域を有し、
前記第1領域の表裏面、前記第2領域の両側面、前記第3領域の表裏面、前記第4領域の両側面、前記第5領域の表裏面、および前記第6領域の両側面には、互いに電気的に接続された第1励振電極が形成され、
前記第1領域の両側面、前記第2領域の表裏面、前記第3領域の両側面、前記第4領域の表裏面、前記第5領域の両側面、および前記第6領域の表裏面には、互いに電気的に接続された第2励振電極が形成されている、双音叉型振動片。
[Application Example 1]
A double tuning fork type resonator element having a front surface and a back surface in a front / back relationship, and a side surface connected to the front surface and the back surface,
A first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion extending in parallel;
A first base end connected to one end of the first vibrating arm and the second vibrating arm;
A second base end connected to the other end of the first vibrating arm and the second vibrating arm;
A first support portion connected to the first base end portion and disposed between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion;
A second support portion connected to the second base end portion and disposed between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion;
Including
The first vibrating arm portion includes a first region, a second region, and a third region, which are sequentially arranged along a direction from the first base end portion to the second base end portion,
The second vibrating arm portion includes a fourth region, a fifth region, and a sixth region, which are sequentially arranged along a direction from the first base end portion to the second base end portion.
Front and back surfaces of the first region, both side surfaces of the second region, front and back surfaces of the third region, both side surfaces of the fourth region, front and back surfaces of the fifth region, and both side surfaces of the sixth region A first excitation electrode electrically connected to each other is formed;
On both side surfaces of the first region, front and back surfaces of the second region, both side surfaces of the third region, front and back surfaces of the fourth region, both side surfaces of the fifth region, and front and back surfaces of the sixth region A double tuning fork type resonator element in which second excitation electrodes electrically connected to each other are formed.

このような双音叉型振動片によれば、前記第1支持部および前記第2支持部の配置と、前記第1励振電極および前記第2励振電極の配置と、によって、小型で高い感度を有する双音叉型振動片を提供することができる。   According to such a double tuning fork type resonator element, it is small and has high sensitivity due to the arrangement of the first support part and the second support part and the arrangement of the first excitation electrode and the second excitation electrode. A double tuning fork type resonator element can be provided.

なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材(以下「A部材」という)に「電気的に接続」された他の特定の部材(以下「B部材」という)」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、A部材とB部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、A部材とB部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。   In the description according to the present invention, the term “electrically connected” is used, for example, as another specific member (hereinafter “electrically connected” to “specific member (hereinafter referred to as“ A member ”)”. B member "))" and the like. In the description according to the present invention, in the case of this example, the case where the A member and the B member are in direct contact and electrically connected, and the A member and the B member are the other members. The term “electrically connected” is used as a case where the case where the terminals are electrically connected to each other is included.

[適用例2]
適用例1において、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の隣り合う前記領域の間には、第1引出電極および第2引出電極が形成され、
前記第1引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第1励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第1励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第1励振電極と接続し、
前記第2引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第2励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第2励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第2励振電極と接続している、双音叉型振動片。
[Application Example 2]
In application example 1,
A first extraction electrode and a second extraction electrode are formed between the adjacent areas of the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion,
The first extraction electrode is
One of the adjacent regions is extended from the first excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions, branched at least bifurcated, and one of the branched electrodes is one of the other regions. Connected to the first excitation electrode formed on the side surface, the other branched electrode is connected to the first excitation electrode formed on the other side surface of the other region,
The second extraction electrode is
One of the adjacent regions is extended from the second excitation electrode formed on the front or back surface of one of the regions, branched at least bifurcated, and one branched electrode is one of the other regions. A double tuning fork type resonator element that is connected to the second excitation electrode formed on a side surface, and the other branched electrode is connected to the second excitation electrode formed on the other side surface of the other region.

このような双音叉型振動片によれば、双音叉型振動片が小型化されても、隣り合う前記領域間の表裏面において、前記第1引出電極と前記第2引出電極がショートする心配がない。また、極端に前記第1引出電極および前記第2引出電極の幅を小さくする必要がなく、前記第1引出電極および前記第2引出電極の電気抵抗の増加や断線を抑制することができる。また、前記領域の両側面に形成された励振電極において、どちらか一方の側面電極が断線しても他方の電極で通電を維持することが可能である。なお、このような問題はフォトリソグラフィ技術などにより一層の小型化を行った際に、相対的にフォトマスクのアライメントずれの影響が大きくなることから重大な問題となる。   According to such a double tuning fork type vibrating piece, even if the double tuning fork type vibrating piece is miniaturized, there is a concern that the first extraction electrode and the second extraction electrode may be short-circuited on the front and back surfaces between the adjacent regions. Absent. In addition, it is not necessary to extremely reduce the width of the first extraction electrode and the second extraction electrode, and increase in electrical resistance and disconnection of the first extraction electrode and the second extraction electrode can be suppressed. In addition, in the excitation electrodes formed on both side surfaces of the region, even if one of the side electrodes is disconnected, it is possible to maintain energization with the other electrode. Such a problem becomes a serious problem because the influence of misalignment of the photomask becomes relatively large when further miniaturization is performed by a photolithography technique or the like.

[適用例3]
適用例1において、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の隣り合う前記領域の間には、第1引出電極および第2引出電極が形成され、
前記第1引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第1励振電極から延出して、他方の前記領域の片方の側面に形成された前記第1励振電極に接続し、
前記第2引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第2励振電極から延出して、他方の前記領域の片方の側面に形成された前記第2励振電極に接続している、双音叉型振動片。
[Application Example 3]
In application example 1,
A first extraction electrode and a second extraction electrode are formed between the adjacent areas of the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion,
The first extraction electrode is
The adjacent one of the regions extends from the first excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions, and is connected to the first excitation electrode formed on one side surface of the other region. ,
The second extraction electrode is
Out of the adjacent regions, the second excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions is connected to the second excitation electrode formed on one side surface of the other region. The double tuning fork type vibration piece.

このような双音叉型振動片によれば、前記第1引出電極および前記第2引出電極の配置および形状における設計の自由度を高めることができる。   According to such a double tuning fork type resonator element, the degree of freedom in design in the arrangement and shape of the first extraction electrode and the second extraction electrode can be increased.

[適用例4]
適用例1ないし3のいずれかにおいて、
前記第1支持部の表裏面には、前記第1励振電極と電気的に接続された第1端子、および前記第2励振電極と電気的に接続された第2端子が形成され、
前記第1支持部の前記第1端子と前記第2端子との間には、環状の開口が形成されている、双音叉型振動片。
[Application Example 4]
In any of Application Examples 1 to 3,
On the front and back surfaces of the first support portion, a first terminal electrically connected to the first excitation electrode and a second terminal electrically connected to the second excitation electrode are formed,
A double tuning fork type vibrating piece in which an annular opening is formed between the first terminal and the second terminal of the first support portion.

このような双音叉型振動片によれば、前記第1端子と前記第2端子との間の距離を小さくすることができ、その分、前記第1支持部の面積を小さくすることができる。その結果、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間の距離を小さくすることができ、双音叉型振動片の小型化を図ることができる。また、高いQ値および小さいCI(クリスタルインピーダンス)値を実現することができる。   According to such a double tuning fork type resonator element, the distance between the first terminal and the second terminal can be reduced, and the area of the first support portion can be reduced accordingly. As a result, the distance between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion can be reduced, and the double tuning fork type vibrating piece can be miniaturized. Further, a high Q value and a small CI (crystal impedance) value can be realized.

[適用例5]
適用例1ないし3のいずれかにおいて、
前記第1支持部には、前記第1励振電極と電気的に接続された第1端子、および前記第2励振電極と電気的に接続された第2端子が形成され、
前記第1支持部の表面および前記表面に対する裏面のうち一方の面に、前記第1端子および前記第2端子のうち一方が形成され、
前記第1支持部の前記表面および前記裏面のうち他方の面に、前記第1端子および前記第2端子のうち他方が形成されている、双音叉型振動片。
[Application Example 5]
In any of Application Examples 1 to 3,
The first support part is formed with a first terminal electrically connected to the first excitation electrode and a second terminal electrically connected to the second excitation electrode,
One of the first terminal and the second terminal is formed on one of the front surface of the first support part and the back surface of the front surface.
The double tuning fork type resonator element, wherein the other of the first terminal and the second terminal is formed on the other of the front surface and the back surface of the first support portion.

このような双音叉型振動片によれば、前記第1支持部の1つの面に2つの端子が形成されていないので、その分、前記第1支持部の面積を小さくすることができる。その結果、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間の距離を小さくすることができ、双音叉型振動片の小型化を図ることができる。また、高いQ値および小さいCI値を実現することができる。   According to such a double tuning fork type resonator element, since two terminals are not formed on one surface of the first support portion, the area of the first support portion can be reduced accordingly. As a result, the distance between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion can be reduced, and the double tuning fork type vibrating piece can be miniaturized. Also, a high Q value and a small CI value can be realized.

[適用例6]
適用例1ないし5のいずれかにおいて、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部は、前記領域の表裏面に形成された溝を有し、
前記領域の表裏面に形成された前記第1励振電極および前記第2励振電極は、前記溝の内壁に設けられている、双音叉型振動片。
[Application Example 6]
In any of Application Examples 1 to 5,
The first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion have grooves formed on the front and back surfaces of the region,
The first tuning electrode and the second excitation electrode formed on the front and back surfaces of the region are a double tuning fork type resonator element provided on the inner wall of the groove.

このような双音叉型振動片によれば、電圧印加時に発生する電界を効率よく振動に変換できるため、CI値の増加を抑制することができる。   According to such a double tuning fork type resonator element, an electric field generated when a voltage is applied can be efficiently converted into vibration, so that an increase in CI value can be suppressed.

[適用例7]
基部と、
前記基部に連続する弾性部と、
前記弾性部に連続し前記弾性部によって支持された他の基部と、
前記基部および前記他の基部に固定された請求項1ないし6のいずれかに記載の双音叉型振動片と、
を含む、振動型センサー素子。
[Application Example 7]
The base,
An elastic part continuous to the base part;
Another base that is continuous with the elastic portion and supported by the elastic portion;
The double tuning fork type resonator element according to any one of claims 1 to 6, which is fixed to the base portion and the other base portion,
Including a vibration type sensor element.

このような振動型センサー素子によれば、小型で高い感度を有する振動型センサー素子を提供することができる。   According to such a vibration type sensor element, a vibration type sensor element having a small size and high sensitivity can be provided.

[適用例8]
適用例7に記載の振動型センサー素子と、
前記振動型センサー素子が収容されたパッケージと、
を含む、振動型センサー。
[Application Example 8]
The vibration-type sensor element according to Application Example 7,
A package containing the vibration-type sensor element;
Including vibration sensor.

このような振動型センサーによれば、小型で高い感度を有する振動型センサーを提供することができる。   According to such a vibration type sensor, it is possible to provide a vibration type sensor having a small size and high sensitivity.

本実施形態に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the double tuning fork type vibration piece which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る双音叉型振動片の振動腕部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibration arm part of the double tuning fork type vibration piece which concerns on this embodiment. 本実施形態の第1変形例に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the double tuning fork type vibration piece which concerns on the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第2変形例に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the double tuning fork type vibration piece which concerns on the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the double tuning fork type vibration piece which concerns on the 3rd modification of this embodiment. 本実施形態に係る振動型センサー素子を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the vibration type sensor element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る振動型センサーを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the vibration type sensor which concerns on this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

1. 双音叉型振動片
まず、本実施形態に係る双音叉型振動片100について、図面を参照しながら説明する。双音叉型振動片100は、表裏関係にある第1の主面(一方の主面)および第2の主面(他方の主面)と、第1の主面および第2の主面に連結した側面と、を有する構成である。図1(A)は、双音叉型振動片100を一方の主面(以下、「表面」ともいう。)側から見た平面図であって、双音叉型振動片100の一方の主面(表面)側の構成を説明するための図である。図1(B)は、双音叉型振動片100を一方の主面(表面)側から見た透視図であって、双音叉型振動片100の他方の主面(以下、「裏面」ともいう。)側の構成を説明するための図である。以下、まず双音叉型振動片100の形状等について説明し、次に双音叉型振動片100に形成された励振電極、引出電極、端子の配置等について説明する。
1. First, a double tuning fork type vibrating piece 100 according to this embodiment will be described with reference to the drawings. The double tuning fork type resonator element 100 is connected to the first main surface (one main surface) and the second main surface (the other main surface), and the first main surface and the second main surface which are in a front-back relationship. And a side surface. FIG. 1A is a plan view of the double tuning fork vibrating piece 100 as viewed from one main surface (hereinafter also referred to as “surface”), and one main surface ( It is a figure for demonstrating the structure of the surface side. FIG. 1B is a perspective view of the double tuning fork vibrating piece 100 as viewed from one main surface (front surface) side, and the other main surface of the double tuning fork vibrating piece 100 (hereinafter also referred to as “back surface”). .) Is a diagram for explaining the configuration on the side. Hereinafter, the shape and the like of the double tuning fork type vibrating piece 100 will be described first, and then the arrangement of excitation electrodes, extraction electrodes, terminals, etc. formed on the double tuning fork type vibrating piece 100 will be described.

1.1. 双音叉型振動片の形状等
双音叉型振動片100は、表面(図1(A)参照)と、裏面(図1(B)参照)と、表面および裏面と接続する側面と、を有する外形形状である。裏面は、後述する図6に示すように、基部502および他の基部としての質量部506に固定される面である。なお、図1(A)に示す面を裏面、すなわち、基部502および質量部506に固定される面とし、図1(B)に示す面を表面とすることもできる。双音叉型振動片100の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料が挙げられる。
1.1. Shape of Twin Tuning Fork Type Vibrating Piece, etc. The double tuning fork type vibrating piece 100 has an outer surface having a front surface (see FIG. 1A), a back surface (see FIG. 1B), and side surfaces connected to the front and back surfaces. Shape. The back surface is a surface fixed to a base portion 502 and a mass portion 506 as another base portion, as shown in FIG. Note that the surface illustrated in FIG. 1A can be a back surface, that is, a surface fixed to the base portion 502 and the mass portion 506, and the surface illustrated in FIG. Examples of the material of the double tuning fork type resonator element 100 include piezoelectric materials such as quartz, lithium tantalate, and lithium niobate.

双音叉型振動片100は、図1に示すように、第1振動腕部10と、第2振動腕部20と、第1基端部30と、第2基端部40と、第1支持部50と、第2支持部60と、を含む。   As shown in FIG. 1, the double tuning fork type vibrating piece 100 includes a first vibrating arm portion 10, a second vibrating arm portion 20, a first base end portion 30, a second base end portion 40, and a first support. Part 50 and second support part 60.

(1) 第1振動腕部および第2振動腕部
第1振動腕部10および第2振動腕部20は、四角柱形状であって、並列して第1基端部30から第2基端部40まで延在している。振動腕部10,20は、互いに対向する側面である内側面(支持部50,60側の側面)と、内側面とは反対側の側面である外側面と、を有する。振動腕部10,20は、互いに離間しており、双音叉型振動片100の中心軸(第1基端部30から第2基端部40に向かう方向(Y軸方向)に延びる中心軸、図示せず)に関して対称に配置されていることができる。
(1) 1st vibrating arm part and 2nd vibrating arm part The 1st vibrating arm part 10 and the 2nd vibrating arm part 20 are quadrangular prism shapes, and are parallel from the 1st base end part 30 to the 2nd base end. It extends to part 40. The vibrating arm portions 10 and 20 have inner side surfaces (side surfaces on the support portions 50 and 60 side) which are side surfaces facing each other, and outer side surfaces which are side surfaces opposite to the inner side surfaces. The vibrating arm portions 10 and 20 are spaced apart from each other, and a central axis extending in a direction from the first base end portion 30 to the second base end portion 40 (Y-axis direction) of the double tuning fork vibrating piece 100, (Not shown).

第1振動腕部10は、第1基端部30から第2基端部40に向かう方向に沿って順に並ぶ、第1領域12、第2領域14および第3領域16を有する。第2振動腕部20は、第1基端部30から第2基端部40に向かう方向に沿って順に並ぶ、第4領域22、第5領域24および第6領域26を有する。図示の例では、第1領域12および第4領域22は、第1基端部30に隣接している。また、第3領域16および第6領域26は、第2基端部40に隣接している。第1領域12、第3領域16、第4領域22および第6領域26は、振動腕部10,20の端部に設けられた領域ともいる。第2領域14および第5領域24は、振動腕部10,20の中央部に設けられた領域ともいえる。図示の例では、第2領域14および第5領域24の長さ(Y軸方向の長さ)は、第1領域12、第3領域16、第4領域22および第6領域26の長さより大きい。各領域12,14,16,22,24,26には、励振電極110,120が形成されている。振動腕部10,20は、励振電極110,120に印加された電圧によって、屈曲振動することができる。   The first vibrating arm unit 10 includes a first region 12, a second region 14, and a third region 16 that are arranged in order along the direction from the first base end 30 toward the second base end 40. The second vibrating arm portion 20 has a fourth region 22, a fifth region 24, and a sixth region 26 that are arranged in order along the direction from the first base end portion 30 toward the second base end portion 40. In the illustrated example, the first region 12 and the fourth region 22 are adjacent to the first base end 30. Further, the third region 16 and the sixth region 26 are adjacent to the second base end portion 40. The first region 12, the third region 16, the fourth region 22, and the sixth region 26 are also regions provided at the ends of the vibrating arm portions 10 and 20. It can be said that the second region 14 and the fifth region 24 are regions provided in the central portion of the vibrating arm portions 10 and 20. In the illustrated example, the lengths of the second region 14 and the fifth region 24 (the length in the Y-axis direction) are larger than the lengths of the first region 12, the third region 16, the fourth region 22, and the sixth region 26. . Excitation electrodes 110 and 120 are formed in the respective regions 12, 14, 16, 22, 24 and 26. The vibrating arm portions 10 and 20 can be flexibly vibrated by the voltage applied to the excitation electrodes 110 and 120.

ここで、図2は、振動腕部10,20を模式的に示す図1のII−II線断面図である。振動腕部10,20は、図2に示すように、溝15を有していてもよい。溝15は、各領域12,14,16,22,24,26の表裏面に形成されていることができる。溝15の断面形状は、図示の例では矩形であるが、特にこれに限定されるものではない。溝15によって、振動腕部10,20は、H型の断面形状を有することができる。溝15の内壁には、第1励振電極110または第2励振電極120が形成されている。これにより、電圧印加時の振動損失が低減されるため、双音叉型振動片100は、CI値の増加を抑制することができる。なお、図1では、便宜上、溝15の図示を省略している。   Here, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 schematically showing the vibrating arm portions 10 and 20. As shown in FIG. 2, the vibrating arm portions 10 and 20 may have a groove 15. The groove 15 can be formed on the front and back surfaces of the regions 12, 14, 16, 22, 24, 26. The cross-sectional shape of the groove 15 is rectangular in the illustrated example, but is not particularly limited thereto. By the groove 15, the vibrating arm portions 10 and 20 can have an H-shaped cross-sectional shape. A first excitation electrode 110 or a second excitation electrode 120 is formed on the inner wall of the groove 15. Thereby, since the vibration loss at the time of a voltage application is reduced, the double tuning fork type vibrating piece 100 can suppress the increase in CI value. In FIG. 1, the grooves 15 are not shown for convenience.

(2) 第1基端部および第2基端部
第1基端部30は、図1に示すように、第1振動腕部10および第2振動腕部20の一方側の端部に接続されている。第2基端部40は、第1振動腕部10および第2振動腕部20の他方側の端部に接続されている。すなわち、基端部30,40は、振動腕部10,20を挟持しているともいえる。
(2) 1st base end part and 2nd base end part The 1st base end part 30 is connected to the edge part of the one side of the 1st vibration arm part 10 and the 2nd vibration arm part 20, as shown in FIG. Has been. The second base end portion 40 is connected to the other ends of the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20. That is, it can be said that the base end portions 30 and 40 sandwich the vibrating arm portions 10 and 20.

図1に示すように、第1基端部30に2つの突起部32が接続され、第2基端部40に2つの突起部42が接続されていてもよい。突起部32は、第1基端部30から第2基端部40に向かって延出し、振動腕部10,20を挟んで配置されている。突起部42は、第2基端部40から第1基端部30に向かって延出し、振動腕部10,20を挟んで配置されている。突起部32,42によって、双音叉型振動片100は、不要な振動を防止することができ、CI値の増加を抑制することができる。   As shown in FIG. 1, two protrusions 32 may be connected to the first base end 30, and two protrusions 42 may be connected to the second base end 40. The protruding portion 32 extends from the first base end portion 30 toward the second base end portion 40 and is disposed with the vibrating arm portions 10 and 20 interposed therebetween. The protruding portion 42 extends from the second base end portion 40 toward the first base end portion 30 and is disposed with the vibrating arm portions 10 and 20 interposed therebetween. By the protrusions 32 and 42, the double tuning fork type vibrating piece 100 can prevent unnecessary vibration and can suppress an increase in CI value.

(3) 第1支持部および第2支持部
第1支持部50は、第1基端部30に接続され、第1振動腕部10と第2振動腕部20との間に配置されている。第2支持部60は、第2基端部40に接続され、第1振動腕部10と第2振動腕部20との間に配置されている。すなわち、第1支持部50は、第1基端部30から第2基端部40に(−Y軸方向に)向けて延出し、第2支持部60は、第2基端部40から第1基端部30に(+Y軸方向に)向けて延出している。これにより、例えば、第1支持部が第1基端部から+Y軸方向に向けて延出し、第2支持部が第2基端部から−Y軸方向に向けて延出している場合に比べて、双音叉型振動片100のY軸方向の長さを小さくすることができる。すなわち、双音叉型振動片100の小型化を図ることができる。
(3) First support portion and second support portion The first support portion 50 is connected to the first base end portion 30 and is disposed between the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20. . The second support portion 60 is connected to the second base end portion 40 and is disposed between the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20. That is, the first support portion 50 extends from the first base end portion 30 toward the second base end portion 40 (in the −Y axis direction), and the second support portion 60 extends from the second base end portion 40 to the second base end portion 40. It extends toward the one base end portion 30 (in the + Y-axis direction). Thereby, for example, the first support portion extends from the first base end portion in the + Y axis direction, and the second support portion extends from the second base end portion in the −Y axis direction. Thus, the length of the double tuning fork resonator element 100 in the Y-axis direction can be reduced. That is, the size of the double tuning fork type vibrating piece 100 can be reduced.

支持部50,60の裏面は、後述する図6に示すように、基部502および質量部506に固定されることができる。すなわち、双音叉型振動片100は、第1支持部50および第2支持部60の2箇所によって支持される。そのため、例えば3箇所以上で支持される双音叉型振動片に比べて、支持箇所が少ない分、支持状態(例えば、接着剤の量、固着状態など)のバラつきを小さくすることができる。支持状態のバラつきが大きいと、例えば振動型センサーに適用した場合に、外乱の影響(温度や接着剤の材質変化による周波数変化など)を受けやすくなる。すなわち、S/N比のNが大きくなり高精度な測定ができない。よって、支持状態を厳密に管理する必要があり、コストが高くなる場合がある。双音叉型振動片100では、2箇所によって支持されるため、支持状態のバラつきによる性能低下を防止することができる。また、必要以上にコストが高くなることがない。   The back surfaces of the support portions 50 and 60 can be fixed to the base portion 502 and the mass portion 506 as shown in FIG. That is, the double tuning fork type vibrating piece 100 is supported by two places, the first support part 50 and the second support part 60. For this reason, for example, the variation in the support state (for example, the amount of adhesive, the adhering state, etc.) can be reduced because the number of support portions is smaller than that of a double tuning fork type vibrating piece supported at three or more locations. If the variation in the support state is large, for example, when applied to a vibration type sensor, it is likely to be affected by a disturbance (such as a change in temperature due to temperature or adhesive material change). That is, N of the S / N ratio becomes large and high-precision measurement cannot be performed. Therefore, it is necessary to strictly manage the support state, which may increase the cost. In the double tuning fork type vibrating piece 100, since it is supported by two places, it is possible to prevent performance degradation due to variations in the support state. Further, the cost does not increase more than necessary.

1.2. 励振電極、引出電極、端子の配置等
双音叉型振動片100には、図1に示すように、第1励振電極110と、第2励振電極120と、第1引出電極112と、第2引出電極122と、第1端子114と、第2端子124と、が形成されている。なお、便宜上、図1において、第1励振電極110、第1引出電極112および第1端子114を右下斜線で示し、第2例振電極120、第2引出電極122および第2端子124をクロス斜線で示している。このことは、後述する図3〜5についても同様である。
1.2. Excitation Electrode, Extraction Electrode, Terminal Arrangement, etc. As shown in FIG. 1, the double tuning fork resonator element 100 includes a first excitation electrode 110, a second excitation electrode 120, a first extraction electrode 112, and a second extraction electrode. An electrode 122, a first terminal 114, and a second terminal 124 are formed. For convenience, in FIG. 1, the first excitation electrode 110, the first extraction electrode 112, and the first terminal 114 are indicated by a lower right oblique line, and the second example oscillation electrode 120, the second extraction electrode 122, and the second terminal 124 are crossed. Shown with diagonal lines. The same applies to FIGS. 3 to 5 described later.

(1) 第1励振電極および第2励振電極
第1励振電極110および第2例振電極120は、第1振動腕部10および第2振動腕部20に形成されている。より具体的には、第1励振電極110は、第1領域12の表面および裏面(以下、「表裏面」ともいう。)、第2領域14の内側面および外側面(以下、「両側面」ともいう。)、第3領域16の表裏面、第4領域22の両側面、第5領域24の表裏面、および第6領域26の両側面に形成されている。領域12,14,16,22,24,26に形成された第1励振電極110は、第1引出電極112によって互いに電気的に接続されている。また、第2励振電極120は、第1領域12の両側面、第2領域14の表裏面、第3領域16の両側面、第4領域22の表裏面、第5領域24の両側面、および第6領域26の表裏面に形成されている。領域12,14,16,22,24,26に形成された第2励振電極120は、第2引出電極122によって電気的に接続されている。
(1) First Excitation Electrode and Second Excitation Electrode The first excitation electrode 110 and the second example excitation electrode 120 are formed on the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20. More specifically, the first excitation electrode 110 includes a front surface and a back surface (hereinafter, also referred to as “front and back surfaces”) of the first region 12, an inner surface and an outer surface (hereinafter, “both side surfaces”) of the second region 14. It is also formed on the front and back surfaces of the third region 16, both side surfaces of the fourth region 22, front and back surfaces of the fifth region 24, and both side surfaces of the sixth region 26. The first excitation electrodes 110 formed in the regions 12, 14, 16, 22, 24 and 26 are electrically connected to each other by the first extraction electrode 112. The second excitation electrode 120 includes both side surfaces of the first region 12, front and back surfaces of the second region 14, both side surfaces of the third region 16, front and back surfaces of the fourth region 22, both side surfaces of the fifth region 24, and It is formed on the front and back surfaces of the sixth region 26. The second excitation electrodes 120 formed in the regions 12, 14, 16, 22, 24, and 26 are electrically connected by the second extraction electrode 122.

第1励振電極110および第2励振電極120は、互いに異なる電位を有することができる。すなわち、領域12,14,16,22,24,26の各々において、表裏面と両側面とには、互いに異なる電位の励振電極が形成されている。そして、振動腕部10,20の表裏面には、互いに異なる電位の励振電極110,120が交互に形成されている。また、振動腕部の両側面には、互いに異なる電位の励振電極110,120が交互に形成されている。図示の例では、励振電極110,120は、双音叉型振動片100のY軸方向に沿う中心線(図示せず)に関して、対称となるように配置されている。このような励振電極110,120の配置によって、振動腕部10,20は、双音叉型振動片100のY軸方向に沿う中心線に関して対称となるように、効率よく屈曲振動することができる。   The first excitation electrode 110 and the second excitation electrode 120 may have different potentials. That is, in each of the regions 12, 14, 16, 22, 24, and 26, excitation electrodes having different potentials are formed on the front and back surfaces and both side surfaces. Excitation electrodes 110 and 120 having different potentials are alternately formed on the front and back surfaces of the vibrating arm portions 10 and 20. In addition, excitation electrodes 110 and 120 having different potentials are alternately formed on both side surfaces of the vibrating arm portion. In the illustrated example, the excitation electrodes 110 and 120 are disposed so as to be symmetric with respect to a center line (not shown) along the Y-axis direction of the double tuning fork resonator element 100. With the arrangement of the excitation electrodes 110 and 120, the vibrating arm portions 10 and 20 can efficiently bend and vibrate so as to be symmetric with respect to the center line along the Y-axis direction of the double tuning fork vibrating piece 100.

図2に示すように、振動腕部10,20が溝15を有する場合は、領域12,14,16,22,24,26の表裏面に形成された励振電極110,120は、溝15の内壁に形成されている。また、領域12,14,16,22,24,26の両側面に形成された励振電極110,120は、図2に示すように、その一部が表裏面にまで延出していてもよい。   As shown in FIG. 2, when the vibrating arm portions 10 and 20 have the grooves 15, the excitation electrodes 110 and 120 formed on the front and back surfaces of the regions 12, 14, 16, 22, 24, and 26 It is formed on the inner wall. Moreover, as shown in FIG. 2, the excitation electrodes 110 and 120 formed on both side surfaces of the regions 12, 14, 16, 22, 24 and 26 may partially extend to the front and back surfaces.

励振電極110,120の材質としては、例えば、双音叉型振動片100側からクロム、金の順序で積層したものなどを用いることができる。励振電極110,120は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などにより形成されることができる。   As the material for the excitation electrodes 110 and 120, for example, a material in which chromium and gold are laminated in this order from the double tuning fork type vibrating piece 100 side can be used. The excitation electrodes 110 and 120 can be formed by, for example, a sputtering method or a vacuum deposition method.

(2) 第1引出電極および第2引出電極
第1引出電極112および第2引出電極122は、図1に示すように、第1振動腕部10および第2振動腕部20の隣り合う領域の間に形成されている。より具体的には、第1引出電極112は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第1励振電極110から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第1励振電極110に接続している。また、第2引出電極122は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第2励振電極120から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第2励振電極120に接続している。以下、引出電極112,122の配置について、より詳細に説明する。
(2) First Extraction Electrode and Second Extraction Electrode As shown in FIG. 1, the first extraction electrode 112 and the second extraction electrode 122 are formed in adjacent regions of the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20. It is formed between. More specifically, the first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, branches into two, and the other region Are connected to first excitation electrodes 110 formed on both side surfaces of the first excitation electrode 110. The second extraction electrode 122 extends from the second excitation electrode 120 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, branches into two, and is formed on both side surfaces of the other region. It is connected to the formed second excitation electrode 120. Hereinafter, the arrangement of the extraction electrodes 112 and 122 will be described in more detail.

図1(A)に示すように、第1領域12と第2領域14との間に位置する第1振動腕部10の表面には、第1引出電極112が形成されている。該第1引出電極112は、第1領域12の表面に形成された第1励振電極110から、第2領域14に向けて延出し、二又に分岐して第1振動腕部10の両側面に至っている。そして、第2領域14の両側面に形成された第1励振電極110に接続している。   As shown in FIG. 1A, a first extraction electrode 112 is formed on the surface of the first vibrating arm portion 10 located between the first region 12 and the second region 14. The first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the surface of the first region 12 toward the second region 14 and bifurcates into both side surfaces of the first vibrating arm unit 10. Has reached. Then, the first excitation electrode 110 formed on both side surfaces of the second region 14 is connected.

同様に、第2領域14と第3領域16との間には第2引出電極122が形成され、第2領域14の表面に形成された第2励振電極120と、第3領域16の両側面に形成された第2励振電極120と、を接続している。また、第4領域22と第5領域24との間には第2引出電極122が形成され、第4領域22の表面に形成された第2励振電極120と、第5領域24の両側面に形成された第2励振電極120と、を接続している。また、第5領域24と第6領域26との間には第1引出電極112が形成され、第5領域24の表面に形成された第1励振電極110と、第6領域26の両側面に形成された第1励振電極110と、を接続している。   Similarly, a second extraction electrode 122 is formed between the second region 14 and the third region 16, and the second excitation electrode 120 formed on the surface of the second region 14 and both side surfaces of the third region 16. Are connected to the second excitation electrode 120. A second extraction electrode 122 is formed between the fourth region 22 and the fifth region 24, and the second excitation electrode 120 formed on the surface of the fourth region 22 is formed on both side surfaces of the fifth region 24. The formed second excitation electrode 120 is connected. In addition, a first extraction electrode 112 is formed between the fifth region 24 and the sixth region 26, and the first excitation electrode 110 formed on the surface of the fifth region 24 and both side surfaces of the sixth region 26. The formed first excitation electrode 110 is connected.

図1(B)に示すように、第1領域12と第2領域14との間に位置する第1振動腕部10の裏面には、第2引出電極122が形成されている。該第2引出電極122は、第2領域14の裏面に形成された第2励振電極120から、第1領域12に向けて延出し、二又に分岐して第1振動腕部10の両側面に至っている。そして、第1領域12の両側面に形成された第2励振電極120に接続している。   As shown in FIG. 1B, a second extraction electrode 122 is formed on the back surface of the first vibrating arm portion 10 located between the first region 12 and the second region 14. The second extraction electrode 122 extends from the second excitation electrode 120 formed on the back surface of the second region 14 toward the first region 12 and bifurcates to both side surfaces of the first vibrating arm unit 10. Has reached. And it connects to the 2nd excitation electrode 120 formed in the both sides | surfaces of the 1st area | region 12.

同様に、第2領域14と第3領域16との間には第1引出電極112が形成され、第2領域14の両側面に形成された第1励振電極110と、第3領域16の裏面に形成された第1励振電極110と、を接続している。また、第4領域22と第5領域24との間には第1引出電極112が形成され、第4領域22の両側面に形成された第1励振電極110と、第5領域24の裏面に形成された第1励振電極110と、を接続している。また、第5領域24と第6領域26との間には第2引出電極122が形成され、第5領域24の両側面に形成された第2励振電極120と、第6領域26の裏面に形成された第2励振電極120と、を接続している。   Similarly, a first extraction electrode 112 is formed between the second region 14 and the third region 16, and the first excitation electrode 110 formed on both side surfaces of the second region 14 and the back surface of the third region 16. Are connected to the first excitation electrode 110 formed. A first extraction electrode 112 is formed between the fourth region 22 and the fifth region 24, and the first excitation electrode 110 formed on both side surfaces of the fourth region 22 and the back surface of the fifth region 24. The formed first excitation electrode 110 is connected. In addition, a second extraction electrode 122 is formed between the fifth region 24 and the sixth region 26, and the second excitation electrode 120 formed on both side surfaces of the fifth region 24 and the back surface of the sixth region 26. The formed second excitation electrode 120 is connected.

以上のとおり、振動腕部10,20の隣り合う領域間の表面には、第1引出電極112または第2引出電極122のいずれか一方のみが形成されている。同様に、振動腕部10,20の隣り合う領域間の裏面には、第1引出電極112または第2引出電極122のいずれか一方のみが形成されている。   As described above, only one of the first extraction electrode 112 and the second extraction electrode 122 is formed on the surface between the adjacent regions of the vibrating arm portions 10 and 20. Similarly, only one of the first extraction electrode 112 and the second extraction electrode 122 is formed on the back surface between the adjacent regions of the vibrating arm portions 10 and 20.

なお、引出電極112,122の材質および製造方法としては、例えば、励振電極110,120の説明で列挙した材質および製造方法が適用できる。   In addition, as a material and manufacturing method of the extraction electrodes 112 and 122, the material and manufacturing method enumerated by description of the excitation electrodes 110 and 120 are applicable, for example.

(3) 第1端子および第2端子
第1端子114および第2端子124は、図1に示すように、第1支持部50の表裏面および側面に形成されている。図示はしないが、端子114,124は、第2支持部60に形成されていてもよい。端子114,124は、互いに離間して形成されており、その形状は特に限定されない。図示の例では、第1支持部50の表面に形成された第1端子114と第2端子124とは、同じ(ほぼ同じ)面積を有している。同様に、第1支持部50の裏面に形成された第1端子114と第2端子124とは、同じ(ほぼ同じ)面積を有している。
(3) First Terminal and Second Terminal As shown in FIG. 1, the first terminal 114 and the second terminal 124 are formed on the front and back surfaces and side surfaces of the first support portion 50. Although not shown, the terminals 114 and 124 may be formed on the second support portion 60. The terminals 114 and 124 are formed apart from each other, and the shape thereof is not particularly limited. In the illustrated example, the first terminal 114 and the second terminal 124 formed on the surface of the first support portion 50 have the same (substantially the same) area. Similarly, the first terminal 114 and the second terminal 124 formed on the back surface of the first support portion 50 have the same (substantially the same) area.

第1端子114は、第1基端部30に形成された第1配線116を介して、第1領域12の表裏面に形成された第1励振電極110、および第4領域22の内側面に形成された第1励振電極110と接続されている。第2端子124は、第1基端部30に形成された第2配線126を介して、第1領域12の内側面に形成された第2励振電極120、および第4領域22の表裏面に形成された第2励振電極120と接続されている。   The first terminal 114 is connected to the first excitation electrode 110 formed on the front and back surfaces of the first region 12 and the inner surface of the fourth region 22 via the first wiring 116 formed on the first base end portion 30. It is connected to the formed first excitation electrode 110. The second terminal 124 is connected to the second excitation electrode 120 formed on the inner surface of the first region 12 and the front and rear surfaces of the fourth region 22 via the second wiring 126 formed on the first base end portion 30. It is connected to the formed second excitation electrode 120.

双音叉型振動片100では、第1端子114と第2端子124との間に駆動信号を印加することで、各領域12,14,16,22,24,26に形成された第1励振電極110と第2励振電極120との間に電界を生じさせ、第1振動腕部10および第2振動腕部20を屈曲振動させることができる。   In the double tuning fork resonator element 100, the first excitation electrode formed in each of the regions 12, 14, 16, 22, 24, and 26 by applying a drive signal between the first terminal 114 and the second terminal 124. An electric field is generated between 110 and the second excitation electrode 120, and the first vibrating arm 10 and the second vibrating arm 20 can be flexibly vibrated.

なお、端子114,124の材質および製造方法としては、例えば、励振電極110,120の説明で列挙した材質および製造方法が適用できる。   As materials and manufacturing methods of the terminals 114 and 124, for example, the materials and manufacturing methods listed in the description of the excitation electrodes 110 and 120 can be applied.

本実施形態に係る双音叉型振動片100は、例えば、以下の特徴を有する。   The double tuning fork type vibrating piece 100 according to the present embodiment has, for example, the following characteristics.

双音叉型振動片100によれば、第1支持部50および第2支持部60は、第1振動腕部10と第2振動腕部20との間に配置されている。そのため、例えばパッケージの面積などによって大きさの制限を受けている場合において、支持部50,60の分だけ振動腕部50,60の長さを大きくすることができる。そのため、双音叉型振動片100は、高い感度を有することができる。また、振動腕10,20の延出方向(Y軸方向)の長さを小さくすることができ、双音叉型振動片100の小型化を図ることができる。さらに、双音叉型振動片100によれば、領域12,14,16,22,24,26の各々において、表裏面と両側面とに、励振電極110,120が形成されている。このような励振電極110,120の配置によって、双音叉型振動片100は、例えば、振動腕部の両端の領域にのみ励振電極が設けられている場合や、振動腕部の中央の領域にのみ励振電極が設けられている場合に比べて、高いQ値および小さいCI値を実現することができる。すなわち、振動特性が向上し、共振周波数が安定する。外力による共振周波数の変化を検出する振動型センサーに応用した場合、S/N比のNを小さくすることができることから、高精度な測定が可能となる。以上のように、双音叉型振動片100は、支持部50,60の配置、および励振電極110,120の配置によって、小型で高い感度を有することができ、高精度なセンサーを実現できる。   According to the double tuning fork type resonator element 100, the first support part 50 and the second support part 60 are disposed between the first vibrating arm part 10 and the second vibrating arm part 20. Therefore, for example, when the size is restricted by the area of the package, the length of the vibrating arm portions 50 and 60 can be increased by the amount of the support portions 50 and 60. Therefore, the double tuning fork vibrating piece 100 can have high sensitivity. Further, the length of the vibrating arms 10 and 20 in the extending direction (Y-axis direction) can be reduced, and the double tuning fork type vibrating piece 100 can be downsized. Further, according to the double tuning fork type resonator element 100, excitation electrodes 110 and 120 are formed on the front and back surfaces and both side surfaces in each of the regions 12, 14, 16, 22, 24 and 26. With such an arrangement of the excitation electrodes 110 and 120, the double tuning fork type vibrating piece 100 can be used, for example, when excitation electrodes are provided only in the regions at both ends of the vibrating arm portion, or only in the central region of the vibrating arm portion. Compared with the case where the excitation electrode is provided, a high Q value and a small CI value can be realized. That is, the vibration characteristics are improved and the resonance frequency is stabilized. When applied to a vibration-type sensor that detects a change in resonance frequency due to an external force, since the S / N ratio N can be reduced, high-accuracy measurement is possible. As described above, the double tuning fork type vibrating piece 100 can be small and have high sensitivity depending on the arrangement of the support portions 50 and 60 and the arrangement of the excitation electrodes 110 and 120, and a highly accurate sensor can be realized.

双音叉型振動片100によれば、第1引出電極112は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第1励振電極110から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第1励振電極110に接続している。第2引出電極122についても、第1引出電極112の説明と同様の内容が適用できる。すなわち、振動腕部10,20の隣り合う領域間の表裏面には、第1引出電極112または第2引出電極122のいずれか一方のみが形成されている。そのため、双音叉型振動片の小型化に伴い、振動腕部10,20の幅(Y軸方向の長さ)が小さくなった場合でも、隣り合う領域間の表裏面において、第1引出電極112と第2引出電極122とがショートする心配がない。また、極端に引出電極112,122の幅を小さくする必要がなく、引出電極112,122の電気抵抗の増加や断線を抑制することができる。   According to the double tuning fork resonator element 100, the first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, and is bifurcated. The first excitation electrode 110 formed on both side surfaces of the other region is connected. The same contents as those described for the first extraction electrode 112 can be applied to the second extraction electrode 122. That is, only one of the first extraction electrode 112 and the second extraction electrode 122 is formed on the front and back surfaces between adjacent regions of the vibrating arm portions 10 and 20. Therefore, even when the width (the length in the Y-axis direction) of the vibrating arm portions 10 and 20 is reduced with the miniaturization of the double tuning fork resonator element, the first extraction electrode 112 is formed on the front and back surfaces between adjacent regions. There is no concern that the second extraction electrode 122 will short-circuit. Further, it is not necessary to extremely reduce the width of the extraction electrodes 112 and 122, and an increase in electrical resistance and disconnection of the extraction electrodes 112 and 122 can be suppressed.

双音叉型振動片100によれば、励振電極110,120は、溝15の内壁に形成されていることができる。これにより、電圧印加時に発生する電界を効率よく振動に変換できるため、双音叉型振動片100は、CI値の増加を抑制することができる。   According to the double tuning fork resonator element 100, the excitation electrodes 110 and 120 can be formed on the inner wall of the groove 15. Thereby, since the electric field generated at the time of voltage application can be efficiently converted into vibration, the double tuning fork vibrating piece 100 can suppress an increase in CI value.

2. 双音叉型振動片の第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る双音叉型振動片200について、図面を参照しながら説明する。図3(A)は、双音叉型振動片200を一方の主面(表面)側から見た平面図であって、双音叉型振動片200の一方の主面(表面)側の構成を説明するための図である。図3(B)は、双音叉型振動片200を一方の主面(表面)側から見た透視図であって、双音叉型振動片200の他方の主面(裏面)側の構成を説明するための図である。以下、本実施形態の第1変形例に係る双音叉型振動片200において、本実施形態に係る双音叉型振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
2. First Modification of Double Tuning Fork Type Vibrating Piece Next, a double tuning fork type vibrating piece 200 according to a first modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3A is a plan view of the double tuning fork vibrating piece 200 as viewed from one main surface (front surface) side, and illustrates the configuration of one main surface (front surface) side of the double tuning fork vibrating piece 200. It is a figure for doing. FIG. 3B is a perspective view of the double tuning fork vibrating piece 200 viewed from one main surface (front surface) side, and the configuration of the other main surface (back surface) side of the double tuning fork vibrating piece 200 is described. It is a figure for doing. Hereinafter, in the double tuning fork vibrating piece 200 according to the first modification of the present embodiment, members having the same functions as the constituent members of the double tuning fork vibrating piece 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, Detailed description thereof is omitted.

双音叉型振動片100の例では、第1引出電極112は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第1励振電極110から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第1励振電極110に接続していた。第2引出電極122についても、第1引出電極112の説明と同様の内容が適用できた。   In the example of the double tuning fork type resonator element 100, the first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, and is bifurcated. The first excitation electrode 110 formed on both side surfaces of the other region was connected. The same contents as those described for the first extraction electrode 112 can be applied to the second extraction electrode 122.

双音叉型振動片200では、図3に示すように、第1引出電極112は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第1励振電極110から延出し、他方の領域の片方の側面に形成された第1励振電極110に接続している。また、第2引出電極122は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第2励振電極120から延出し、他方の領域の片方の側面に形成された第2励振電極120に接続している。   In the double tuning fork type resonator element 200, as shown in FIG. 3, the first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, and the other Is connected to the first excitation electrode 110 formed on one side surface of the region. The second extraction electrode 122 extends from the second excitation electrode 120 formed on the front surface or the back surface of one of the adjacent regions, and the second excitation electrode is formed on one side surface of the other region. It is connected to the electrode 120.

より具体的には、図3(A)に示すように、第1領域12と第2領域14との間に位置する第1振動腕部10の表面には、第1引出電極112および第2引出電極122が形成されている。第1引出電極112は、第1領域12の表面に形成された第1励振電極110から第2領域14に向けて延出し、第1振動腕部10の外側面に至る。そして、第2領域14の外側面に形成された第1励振電極110に接続している。第2引出電極122は、第2領域14の表面に形成された第2励振電極120から第1領域12に向けて延出し、第1振動腕部10の内側面に至る。そして、第1領域12の内側面に形成された第2励振電極120に接続している。   More specifically, as shown in FIG. 3A, the first extraction electrode 112 and the second electrode are formed on the surface of the first vibrating arm portion 10 located between the first region 12 and the second region 14. An extraction electrode 122 is formed. The first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the surface of the first region 12 toward the second region 14 and reaches the outer surface of the first vibrating arm portion 10. And it is connected to the first excitation electrode 110 formed on the outer surface of the second region 14. The second extraction electrode 122 extends from the second excitation electrode 120 formed on the surface of the second region 14 toward the first region 12 and reaches the inner surface of the first vibrating arm unit 10. Then, it is connected to the second excitation electrode 120 formed on the inner surface of the first region 12.

また、図3(B)に示すように、第1領域12と第2領域14との間に位置する第1振動腕部10の裏面には、第1引出電極112および第2引出電極122が形成されている。第1引出電極112は、第1領域12の裏面に形成された第1励振電極110から第2領域14に向けて延出し、第1振動腕部10の内側面に至る。そして、第2領域14の内側面に形成された第1励振電極110に接続している。第2引出電極122は、第2領域14の裏面に形成された第2励振電極120から第1領域12に向けて延出し、第1振動腕部10の外側面に至る。そして、第1領域12の外側面に形成された第2励振電極120に接続している。   Further, as shown in FIG. 3B, the first extraction electrode 112 and the second extraction electrode 122 are formed on the back surface of the first vibrating arm portion 10 located between the first region 12 and the second region 14. Is formed. The first extraction electrode 112 extends from the first excitation electrode 110 formed on the back surface of the first region 12 toward the second region 14 and reaches the inner surface of the first vibrating arm unit 10. And it is connected to the first excitation electrode 110 formed on the inner side surface of the second region 14. The second extraction electrode 122 extends from the second excitation electrode 120 formed on the back surface of the second region 14 toward the first region 12 and reaches the outer surface of the first vibrating arm unit 10. And it is connected to the second excitation electrode 120 formed on the outer surface of the first region 12.

上記の第1領域12−第2領域14間の引出電極の説明内容は、その他の領域間の引出電極について、適用することができる。   The above description of the extraction electrode between the first region 12 and the second region 14 can be applied to the extraction electrode between other regions.

双音叉型振動片200によれば、双音叉型振動片100の例で示した引出電極112,122の配置および形状に係らず、第1例振電極110同士を接続し、また第2励振電極120同士を接続することができる。すなわち、引出電極112,122の配置および形状における設計の自由度を高めることができる。   According to the double tuning fork type vibrating piece 200, regardless of the arrangement and shape of the extraction electrodes 112 and 122 shown in the example of the double tuning fork type vibrating piece 100, the first example vibrating electrodes 110 are connected to each other, and the second excitation electrode is used. 120 can be connected. That is, the degree of freedom of design in the arrangement and shape of the extraction electrodes 112 and 122 can be increased.

3. 双音叉型振動片の第2変形例
次に、本実施形態の第2変形例に係る双音叉型振動片300について、図面を参照しながら説明する。図4(A)は、双音叉型振動片300を一方の主面(表面)側から見た平面図であって、双音叉型振動片300の一方の主面(表面)側の構成を説明するための図である。図4(B)は、双音叉型振動片300を一方の主面(表面)側から見た透視図であって、双音叉型振動片300の他方の主面(裏面)側の構成を説明するための図である。以下、本実施形態の第2変形例に係る双音叉型振動片300において、本実施形態に係る双音叉型振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
3. Second Modified Example of Twin Tuning Fork Type Vibrating Piece Next, a double tuning fork type vibrating piece 300 according to a second modified example of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4A is a plan view of the double tuning fork vibrating piece 300 as viewed from one main surface (surface) side, and illustrates the configuration of one main surface (front surface) side of the double tuning fork vibrating piece 300. It is a figure for doing. FIG. 4B is a perspective view of the double tuning fork vibrating piece 300 viewed from one main surface (front surface) side, and the configuration of the other main surface (back surface) side of the double tuning fork vibrating piece 300 is described. It is a figure for doing. Hereinafter, in the double tuning fork type vibrating piece 300 according to the second modification of the present embodiment, members having the same functions as those of the components of the double tuning fork type vibrating piece 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof is omitted.

双音叉型振動片300では、図4に示すように、第1支持部50の第1端子114と第2端子124との間に、開口350が形成されている。図示はしないが、例えば、第2支持部60に第1端子114と第2端子124とが形成されている場合は、第2支持部60の第1端子114と第2端子124と間に、開口350が形成されていてもよい。開口350は、平面視において、第1支持部50の外周と離間して形成されている。開口350の平面形状は、環状であるともいえ、図示の例では矩形である。開口350は、表面から裏面まで貫通している貫通孔でもよいし、貫通せずに底面を有する溝形状でもよい。なお、開口350を貫通孔として形成する場合は、双音叉型振動片300の外形形状をエッチング等によって形成する際に、同時に開口350を形成することができる。すなわち、製造工程を増やすことなく、開口350を形成することができる。   In the double tuning fork resonator element 300, as shown in FIG. 4, an opening 350 is formed between the first terminal 114 and the second terminal 124 of the first support portion 50. Although not shown, for example, when the first terminal 114 and the second terminal 124 are formed on the second support part 60, between the first terminal 114 and the second terminal 124 of the second support part 60, An opening 350 may be formed. The opening 350 is formed to be separated from the outer periphery of the first support portion 50 in plan view. The planar shape of the opening 350 can be said to be annular, but is rectangular in the illustrated example. The opening 350 may be a through-hole penetrating from the front surface to the back surface, or may have a groove shape having a bottom surface without penetrating. When the opening 350 is formed as a through hole, the opening 350 can be formed at the same time when the outer shape of the double tuning fork type vibrating piece 300 is formed by etching or the like. That is, the opening 350 can be formed without increasing the number of manufacturing steps.

双音叉型振動片300によれば、上述のとおり、第1支持部50には、開口350が形成されていることができる。開口350内は、例えば第1支持部50を構成する水晶より誘電率の小さい空気(または真空)などが設けられている。そのため、第1端子114と第2端子124との間の結合容量を小さくすることができる。これにより、第1端子114と第2端子124との間の距離を小さくすることができ、その分、第1支持部50の面積を小さくすることができる。その結果、第1振動腕部10と第2振動腕部20との間の距離を小さくすることができ、双音叉型振動片300の小型化を図ることができる。また、一般的に双音叉型振動片は、2つの振動腕部の距離が小さいほど振動エネルギーの結合が大きくなることが知られている。そのため、双音叉型振動片300によれば、高いQ値および小さいCI値を実現することができる。   According to the double tuning fork type resonator element 300, the opening 350 can be formed in the first support portion 50 as described above. In the opening 350, for example, air (or vacuum) having a dielectric constant smaller than that of the crystal constituting the first support portion 50 is provided. Therefore, the coupling capacitance between the first terminal 114 and the second terminal 124 can be reduced. Thereby, the distance between the 1st terminal 114 and the 2nd terminal 124 can be made small, and the area of the 1st support part 50 can be made small by that much. As a result, the distance between the first vibrating arm portion 10 and the second vibrating arm portion 20 can be reduced, and the size of the double tuning fork type vibrating piece 300 can be reduced. In general, it is known that in a double tuning fork type vibrating piece, the coupling of vibration energy increases as the distance between two vibrating arms decreases. Therefore, according to the double tuning fork type resonator element 300, a high Q value and a small CI value can be realized.

また、双音叉型振動片300によれば、例えば後述する図6に示すように、第1支持部50を基部502に接合するために接着剤を用いる場合において、余分な接着剤を開口350内に逃がすことができる。これにより、接着剤が第1支持部50の外周から流出すること抑制でき、信頼性を高めることができる。   Further, according to the double tuning fork type resonator element 300, for example, as shown in FIG. 6 to be described later, when an adhesive is used to join the first support portion 50 to the base portion 502, excess adhesive is put into the opening 350. Can escape. Thereby, it can suppress that an adhesive agent flows out from the outer periphery of the 1st support part 50, and can improve reliability.

また、双音叉型振動片300によれば、開口350は、平面視において、第1支持部50の外周と離間している。例えば第1支持部の外周と接続し、第1支持部を分断するように開口が設けられていると、実質的に、双音叉型振動片を支持する箇所が増えることになる。上述のとおり、支持箇所が多いと支持状態のバラつきが大きくなり、双音叉型振動片の感度が低下する場合がある。双音叉型振動片300では、必要以上に支持箇所を増やすことなく、開口350を設けることができる。   Further, according to the double tuning fork type resonator element 300, the opening 350 is separated from the outer periphery of the first support part 50 in plan view. For example, if the opening is provided so as to be connected to the outer periphery of the first support part and to divide the first support part, the number of places for supporting the double tuning fork type vibration piece is substantially increased. As described above, when there are many support portions, the variation in the support state increases, and the sensitivity of the double tuning fork type resonator element may decrease. In the double tuning fork type vibrating piece 300, the opening 350 can be provided without increasing the number of supporting portions more than necessary.

4. 双音叉型振動片の第3変形例
次に、本実施形態の第3変形例に係る双音叉型振動片400について、図面を参照しながら説明する。図5(A)は、双音叉型振動片400を一方の主面(表面)側から見た平面図であって、双音叉型振動片400の一方の主面(表面)側の構成を説明するための図である。図5(B)は、双音叉型振動片400を一方の主面(表面)側から見た透視図であって、双音叉型振動片400の他方の主面(裏面)側の構成を説明するための図である。以下、本実施形態の第3変形例に係る双音叉型振動片400において、本実施形態に係る双音叉型振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
4). Third Modification of Double Tuning Fork Type Vibrating Piece Next, a double tuning fork type vibrating piece 400 according to a third modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5A is a plan view of the double tuning fork vibrating piece 400 viewed from one main surface (surface) side, and illustrates the configuration of one main surface (front surface) side of the double tuning fork vibrating piece 400. It is a figure for doing. FIG. 5B is a perspective view of the double tuning fork vibrating piece 400 as viewed from one main surface (front surface) side, and illustrates the configuration of the other main surface (back surface) side of the double tuning fork vibrating piece 400. It is a figure for doing. Hereinafter, in the double tuning fork type vibrating piece 400 according to the third modification of the present embodiment, the members having the same functions as the constituent members of the double tuning fork type vibrating piece 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, Detailed description thereof is omitted.

双音叉型振動片100の例では、第1支持部50の表面には、第1端子114および第2端子124が形成されていた。同様に、第1支持部50の裏面には、第1端子114および第2端子124が形成されていた。   In the example of the double tuning fork resonator element 100, the first terminal 114 and the second terminal 124 are formed on the surface of the first support portion 50. Similarly, the first terminal 114 and the second terminal 124 are formed on the back surface of the first support portion 50.

双音叉型振動片400では、図5(A)に示すように、第1支持部50の表面には、第1端子114のみが形成され、第2端子124は形成されていない。図5(A)の例では、第1支持部50の側面に、第2端子124が形成されている。また、図5(B)に示すように、第1支持部50の裏面には、第2端子124のみが形成され、第1端子114は形成されていない。図5(B)の例では、第1支持部50の側面に、第1端子114が形成されている。なお、図示はしないが、第1支持部50の表面に第2端子124のみが形成され、第1支持部50の裏面に第1端子114のみが形成されていてもよい。   In the double tuning fork type resonator element 400, as shown in FIG. 5A, only the first terminal 114 is formed on the surface of the first support portion 50, and the second terminal 124 is not formed. In the example of FIG. 5A, the second terminal 124 is formed on the side surface of the first support portion 50. Further, as shown in FIG. 5B, only the second terminal 124 is formed on the back surface of the first support portion 50, and the first terminal 114 is not formed. In the example of FIG. 5B, the first terminal 114 is formed on the side surface of the first support portion 50. Although not shown, only the second terminal 124 may be formed on the front surface of the first support portion 50, and only the first terminal 114 may be formed on the back surface of the first support portion 50.

双音叉型振動片400によれば、上述のとおり、第1支持部50の表裏面のうちの一方の面に1つの端子を形成することができる。すなわち、例えば双音叉型振動片100のように、第1支持部50の1つの面に2つの端子が形成されていない。したがって、その分、第1支持部50の面積を小さくすることができる。その結果、第1振動腕部10と第2振動腕部20との間の距離を小さくすることができ、双音叉型振動片400の小型化を図ることができる。また、双音叉型振動片400によれば、高いQ値および小さいCI値を実現することができる。   According to the double tuning fork type resonator element 400, as described above, one terminal can be formed on one of the front and back surfaces of the first support portion 50. That is, two terminals are not formed on one surface of the first support portion 50, for example, like the double tuning fork type vibrating piece 100. Therefore, the area of the first support portion 50 can be reduced accordingly. As a result, the distance between the first vibrating arm unit 10 and the second vibrating arm unit 20 can be reduced, and the size of the double tuning fork type vibrating piece 400 can be reduced. Further, according to the double tuning fork type resonator element 400, a high Q value and a small CI value can be realized.

5. 振動型センサー素子
次に、本実施形態に係る振動型センサー素子500について、図面を参照しながら説明する。図6は、振動型センサー素子500を模式的に示す斜視図である。振動型センサー素子500は、本発明に係る双音叉型振動片を含む。本実施形態では、本発明に係る双音叉型振動片として、双音叉型振動片100を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る振動型センサー素子500において、本実施形態に係る双音叉型振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、便宜上、図6において、励振電極110,120、引出電極112,122、端子114,124および配線116,126の図示を省略している。
5). Next, the vibration type sensor element 500 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a perspective view schematically showing the vibration type sensor element 500. The vibration type sensor element 500 includes a double tuning fork type vibration piece according to the present invention. In the present embodiment, an example in which a double tuning fork type vibrating piece 100 is used as a double tuning fork type vibrating piece according to the present invention will be described. Hereinafter, in the vibration type sensor element 500 according to the present embodiment, members having the same functions as those of the components of the double tuning fork type vibrating piece 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do. For convenience, the excitation electrodes 110 and 120, the extraction electrodes 112 and 122, the terminals 114 and 124, and the wirings 116 and 126 are not shown in FIG.

振動型センサー素子500は、図6に示すように、基部502と、基部502に連続する弾性部504と、弾性部504に連続し弾性部504によって支持された他の基部としての質量部506と、基部502および前記質量部506に固定された双音叉型振動片500と、を含む。基部502、弾性部504および質量部506の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料、真鍮、アルミニウム、燐青銅などの金属材料などが挙げられる。   As shown in FIG. 6, the vibration sensor element 500 includes a base portion 502, an elastic portion 504 continuous with the base portion 502, and a mass portion 506 as another base portion that is continuous with the elastic portion 504 and supported by the elastic portion 504. And a double tuning fork type vibrating piece 500 fixed to the base portion 502 and the mass portion 506. Examples of the material of the base portion 502, the elastic portion 504, and the mass portion 506 include piezoelectric materials such as crystal, lithium tantalate, and lithium niobate, and metal materials such as brass, aluminum, and phosphor bronze.

基部502は、振動型センサー素子500を、例えば、自動車、航空機、ロケットなどの装置に搭載するときに、該装置に機械的に固定される部位である。基部502の形状は限定されない。基部502の機能としては、弾性部504を介して質量部506を支持すること、および、振動型センサー素子500に加速度等の物理量が入力されたときに生じる弾性部504の変位に対する基準となること、などが挙げられる。   The base 502 is a portion that is mechanically fixed to the vibration sensor element 500 when the vibration sensor element 500 is mounted on a device such as an automobile, an aircraft, or a rocket. The shape of the base 502 is not limited. The functions of the base portion 502 are to support the mass portion 506 via the elastic portion 504 and to be a reference for the displacement of the elastic portion 504 that occurs when a physical quantity such as acceleration is input to the vibration type sensor element 500. , Etc.

弾性部504は、基部502および質量部506を連結し、基部502が質量部506を支持するようにさせる部位である。図示はしないが、弾性部504は、複数設けられてもよい。弾性部504の形状としては、例えば、板バネ状、弦巻バネ(コイル)状、屈曲形状などが挙げられる。図示の例では、弾性部504は、基部502および質量部506に比べて厚みの小さい部分(断面視における厚みのくびれている部分)が相当する。弾性部504は、弾性を有する。すなわち、弾性部504は、質量部506が受力部となり力を受けて基部502に対して変位したときに、質量部506を変位する前の位置に戻そうとする復元力を有する。   The elastic portion 504 is a portion that connects the base portion 502 and the mass portion 506 so that the base portion 502 supports the mass portion 506. Although not shown, a plurality of elastic portions 504 may be provided. Examples of the shape of the elastic portion 504 include a leaf spring shape, a string spring (coil) shape, and a bent shape. In the illustrated example, the elastic portion 504 corresponds to a portion having a smaller thickness than the base portion 502 and the mass portion 506 (a portion having a narrowed thickness in a sectional view). The elastic part 504 has elasticity. In other words, the elastic portion 504 has a restoring force that attempts to return the mass portion 506 to a position before being displaced when the mass portion 506 is a force receiving portion and receives a force and is displaced with respect to the base portion 502.

質量部506は、弾性部504に連続し、弾性部504によって支持された部位である。質量部506の形状は特に限定されない。質量部506が支持される形態としては、例えば、片持ち梁状、両持ち梁状、弾性部504によって懸下される形態などが挙げられる。質量部506は、振動型センサー素子500に加速度等が印加されたときに、慣性抵抗(質量)となる。そのため、バネ・錐振動系に慣性力が生じると、質量部506の作用によって弾性部504に歪みを生じさせることができる。また、振動型センサー素子500に加速度等が印加されたとき、質量部506の慣性によって、質量部506の基部502に対する相対的な位置が変化する。したがって、振動型センサー素子500は、質量部506の基部502に対する相対的な位置の変化を検知することにより、印加された加速度等を測定することができる。図示の例では、質量部506は、弾性部504に連続し、片持ち梁状の形状で保持されている。図示の例では、振動型センサー素子500にY軸方向の加速度が印加されることによって、弾性部504に歪みが生じ、質量部506の基部502に対する位置が変化する。   The mass part 506 is a part that is continuous with the elastic part 504 and supported by the elastic part 504. The shape of the mass part 506 is not particularly limited. Examples of the form in which the mass part 506 is supported include a cantilever form, a doubly-supported form, and a form suspended by the elastic part 504. The mass unit 506 becomes an inertial resistance (mass) when acceleration or the like is applied to the vibration sensor element 500. Therefore, when an inertial force is generated in the spring / cone vibration system, the elastic portion 504 can be distorted by the action of the mass portion 506. Further, when an acceleration or the like is applied to the vibration type sensor element 500, the relative position of the mass unit 506 with respect to the base 502 changes due to the inertia of the mass unit 506. Therefore, the vibration type sensor element 500 can measure applied acceleration or the like by detecting a change in the position of the mass portion 506 relative to the base portion 502. In the illustrated example, the mass portion 506 is continuous with the elastic portion 504 and is held in a cantilever shape. In the illustrated example, when the acceleration in the Y-axis direction is applied to the vibration sensor element 500, the elastic portion 504 is distorted, and the position of the mass portion 506 relative to the base 502 changes.

双音叉型振動片100は、基部502および質量部506に固定されている。図示の例では、第1支持部50が基部502に固定され、第2支持部60が質量部506に固定されている。図示はしないが、第2支持部60が基部502に固定され、第1支持部50が質量部506に固定されていてもよい。支持部50,60は、例えば導電性接着剤によって、基部502および質量部506に固定されることができる。これにより、例えば、第1支持部50の裏面に形成された端子114,124と、基部502に形成された配線(図示せず)と、を電気的に接続することができる。なお、第1支持部50の表面に形成された端子114,124を、例えばワイヤー(図示せず)によって、外部と電気的に接続させることも可能である。   The double tuning fork type vibrating piece 100 is fixed to the base portion 502 and the mass portion 506. In the illustrated example, the first support portion 50 is fixed to the base portion 502, and the second support portion 60 is fixed to the mass portion 506. Although not shown, the second support portion 60 may be fixed to the base portion 502, and the first support portion 50 may be fixed to the mass portion 506. The support portions 50 and 60 can be fixed to the base portion 502 and the mass portion 506 by, for example, a conductive adhesive. Thereby, for example, the terminals 114 and 124 formed on the back surface of the first support portion 50 and the wiring (not shown) formed on the base portion 502 can be electrically connected. In addition, it is also possible to electrically connect the terminals 114 and 124 formed on the surface of the first support part 50 to the outside by, for example, wires (not shown).

振動型センサー素子500によれば、上述のとおり、基部502および質量部506に、小型で感度の高い双音叉型振動片100が固定されている。したがって、小型で高い感度を有する振動型センサー素子500を提供することができる。   According to the vibration type sensor element 500, as described above, the small and highly sensitive double tuning fork type vibration piece 100 is fixed to the base portion 502 and the mass portion 506. Therefore, the vibration type sensor element 500 having a small size and high sensitivity can be provided.

6. 振動型センサー
次に、本実施形態に係る振動型センサー600について、図面を参照しながら説明する。図7は、振動型センサー600を模式的に示す断面図である。振動型センサー600は、本発明に係る振動型センサー素子を含む。本実施形態では、本発明に係る振動型センサー素子として、振動型センサー素子500を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る振動型センサー600において、本実施形態に係る振動型センサー素子500の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
6). Next, the vibration type sensor 600 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the vibration type sensor 600. The vibration type sensor 600 includes the vibration type sensor element according to the present invention. In the present embodiment, an example in which a vibration sensor element 500 is used as a vibration sensor element according to the present invention will be described. Hereinafter, in the vibration sensor 600 according to the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the vibration sensor element 500 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

振動型センサー600は、図7に示すように、パッケージ602と、パッケージ602内に収容されたICチップ602および振動型センサー素子500と、を含む。   As shown in FIG. 7, the vibration type sensor 600 includes a package 602, an IC chip 602 accommodated in the package 602, and a vibration type sensor element 500.

パッケージ602としては、セラミックスのパッケージベース(容器)にリッド(蓋)が設けられたもの等が挙げられる。パッケージ602によって、振動型センサー素子500を減圧空間内に封止することができる。これにより、双音叉型振動片100のQ値を高め、熱雑音や部材の劣化を抑えることができる。   Examples of the package 602 include a ceramic package base (container) provided with a lid (lid). The vibration type sensor element 500 can be sealed in the reduced pressure space by the package 602. Thereby, the Q value of the double tuning fork type resonator element 100 can be increased, and thermal noise and member deterioration can be suppressed.

ICチップ604は、例えばろう材(図示せず)によって、パッケージ602の内側底面に接合されている。ICチップ604は、双音叉型振動片100の駆動腕部10,20を振動させるための駆動回路と、双音叉型振動片100に生じた物理量を検出するための検出回路と、を有する。ICチップ604は、例えばワイヤー(図示せず)により、センサー素子500(双音叉型振動片100)と電気的に接続されている。   The IC chip 604 is bonded to the inner bottom surface of the package 602 by, for example, a brazing material (not shown). The IC chip 604 includes a drive circuit for vibrating the drive arm portions 10 and 20 of the double tuning fork vibrating piece 100 and a detection circuit for detecting a physical quantity generated in the double tuning fork vibrating piece 100. The IC chip 604 is electrically connected to the sensor element 500 (double tuning fork type vibrating piece 100) by, for example, a wire (not shown).

振動型センサー素子500は、例えばろう材によって、基部502がパッケージ602の内側底面に接合されている。質量部506は、パッケージ602の内側底面と離間している。すなわち、振動型センサー素子500は、片持ち梁状の状態でパッケージ602内に収容されている。   The vibration type sensor element 500 has a base portion 502 bonded to the inner bottom surface of the package 602 by, for example, a brazing material. The mass portion 506 is separated from the inner bottom surface of the package 602. That is, the vibration type sensor element 500 is accommodated in the package 602 in a cantilever state.

振動型センサー600によれば、上述のとおり、パッケージ602内に、小型で感度の高い振動型センサー素子500が収容されている。したがって、小型で高い感度を有する振動型センサー600を提供することができる。   According to the vibration type sensor 600, the small size and high sensitivity vibration type sensor element 500 is housed in the package 602 as described above. Therefore, it is possible to provide a vibration type sensor 600 that is small and has high sensitivity.

なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without substantially departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.

10 第1振動腕部、15 溝、20 第2振動腕部、30 第1基端部、
32 突起部、40 第2基端部、42 突起部、50 第1支持部、
60 第2支持部、100 双音叉型振動片、110 第1励振電極、
112 第1引出電極、114 第1端子、116 第1配線、120 第2励振電極、
122 第2引出電極、124 第2端子、126 第2配線、
200 双音叉型振動片、300 双音叉型振動片、350 開口、
400 双音叉型振動片、500 振動型センサー素子、502 基部、
504 弾性部、506 質量部、600 振動型センサー、602 パッケージ、
604 ICチップ
10 first vibrating arm part, 15 groove, 20 second vibrating arm part, 30 first base end part,
32 protrusions, 40 second base end, 42 protrusions, 50 first support,
60 second support part, 100 double tuning fork type resonator element, 110 first excitation electrode,
112 first extraction electrode, 114 first terminal, 116 first wiring, 120 second excitation electrode,
122 second extraction electrode, 124 second terminal, 126 second wiring,
200 double tuning fork type vibrating piece, 300 double tuning fork type vibrating piece, 350 opening,
400 double tuning fork type resonator element, 500 vibration type sensor element, 502 base,
504 elastic part, 506 mass part, 600 vibration type sensor, 602 package,
604 IC chip

Claims (8)

表裏関係にある表面と裏面と、前記表面と裏面とに連結した側面とを有する双音叉型振動片であって、
並列して延在された第1振動腕部および第2振動腕部と、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の一方側の端部に接続された第1基端部と、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の他方側の端部に接続された第2基端部と、
前記第1基端部に接続され、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間に配置された第1支持部と、
前記第2基端部に接続され、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間に配置された第2支持部と、
を含み、
前記第1振動腕部は、前記第1基端部から前記第2基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第1領域、第2領域および第3領域を有し、
前記第2振動腕部は、前記第1基端部から前記第2基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第4領域、第5領域および第6領域を有し、
前記第1領域の表裏面、前記第2領域の両側面、前記第3領域の表裏面、前記第4領域の両側面、前記第5領域の表裏面、および前記第6領域の両側面には、互いに電気的に接続された第1励振電極が形成され、
前記第1領域の両側面、前記第2領域の表裏面、前記第3領域の両側面、前記第4領域の表裏面、前記第5領域の両側面、および前記第6領域の表裏面には、互いに電気的に接続された第2励振電極が形成されている、双音叉型振動片。
A double tuning fork type resonator element having a front surface and a back surface in a front / back relationship, and a side surface connected to the front surface and the back surface,
A first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion extending in parallel;
A first base end connected to one end of the first vibrating arm and the second vibrating arm;
A second base end connected to the other end of the first vibrating arm and the second vibrating arm;
A first support portion connected to the first base end portion and disposed between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion;
A second support portion connected to the second base end portion and disposed between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion;
Including
The first vibrating arm portion includes a first region, a second region, and a third region, which are sequentially arranged along a direction from the first base end portion to the second base end portion,
The second vibrating arm portion includes a fourth region, a fifth region, and a sixth region, which are sequentially arranged along a direction from the first base end portion to the second base end portion.
Front and back surfaces of the first region, both side surfaces of the second region, front and back surfaces of the third region, both side surfaces of the fourth region, front and back surfaces of the fifth region, and both side surfaces of the sixth region A first excitation electrode electrically connected to each other is formed;
On both side surfaces of the first region, front and back surfaces of the second region, both side surfaces of the third region, front and back surfaces of the fourth region, both side surfaces of the fifth region, and front and back surfaces of the sixth region A double tuning fork type resonator element in which second excitation electrodes electrically connected to each other are formed.
請求項1において、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の隣り合う前記領域の間には、第1引出電極および第2引出電極が形成され、
前記第1引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第1励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第1励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第1励振電極と接続し、
前記第2引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第2励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第2励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第2励振電極と接続している、双音叉型振動片。
In claim 1,
A first extraction electrode and a second extraction electrode are formed between the adjacent areas of the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion,
The first extraction electrode is
One of the adjacent regions is extended from the first excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions, branched at least bifurcated, and one of the branched electrodes is one of the other regions. Connected to the first excitation electrode formed on the side surface, the other branched electrode is connected to the first excitation electrode formed on the other side surface of the other region,
The second extraction electrode is
One of the adjacent regions is extended from the second excitation electrode formed on the front or back surface of one of the regions, branched at least bifurcated, and one branched electrode is one of the other regions. A double tuning fork type resonator element that is connected to the second excitation electrode formed on a side surface, and the other branched electrode is connected to the second excitation electrode formed on the other side surface of the other region.
請求項1において、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部の隣り合う前記領域の間には、第1引出電極および第2引出電極が形成され、
前記第1引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第1励振電極から延出して、他方の前記領域の片方の側面に形成された前記第1励振電極に接続し、
前記第2引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第2励振電極から延出して、他方の前記領域の片方の側面に形成された前記第2励振電極に接続している、双音叉型振動片。
In claim 1,
A first extraction electrode and a second extraction electrode are formed between the adjacent areas of the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion,
The first extraction electrode is
The adjacent one of the regions extends from the first excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions, and is connected to the first excitation electrode formed on one side surface of the other region. ,
The second extraction electrode is
Out of the adjacent regions, the second excitation electrode formed on the front surface or the back surface of one of the regions is connected to the second excitation electrode formed on one side surface of the other region. The double tuning fork type vibration piece.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記第1支持部の表裏面には、前記第1励振電極と電気的に接続された第1端子、および前記第2励振電極と電気的に接続された第2端子が形成され、
前記第1支持部の前記第1端子と前記第2端子との間には、環状の開口が形成されている、双音叉型振動片。
In any of claims 1 to 3,
On the front and back surfaces of the first support portion, a first terminal electrically connected to the first excitation electrode and a second terminal electrically connected to the second excitation electrode are formed,
A double tuning fork type vibrating piece in which an annular opening is formed between the first terminal and the second terminal of the first support portion.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記第1支持部には、前記第1励振電極と電気的に接続された第1端子、および前記第2励振電極と電気的に接続された第2端子が形成され、
前記第1支持部の表面および前記表面に対する裏面のうち一方の面に、前記第1端子および前記第2端子のうち一方が形成され、
前記第1支持部の前記表面および前記裏面のうち他方の面に、前記第1端子および前記第2端子のうち他方が形成されている、双音叉型振動片。
In any of claims 1 to 3,
The first support part is formed with a first terminal electrically connected to the first excitation electrode and a second terminal electrically connected to the second excitation electrode,
One of the first terminal and the second terminal is formed on one of the front surface of the first support part and the back surface of the front surface.
The double tuning fork type resonator element, wherein the other of the first terminal and the second terminal is formed on the other of the front surface and the back surface of the first support portion.
請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記第1振動腕部および前記第2振動腕部は、前記領域の表裏面に形成された溝を有し、
前記領域の表裏面に形成された前記第1励振電極および前記第2励振電極は、前記溝の内壁に設けられている、双音叉型振動片。
In any of claims 1 to 5,
The first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion have grooves formed on the front and back surfaces of the region,
The first tuning electrode and the second excitation electrode formed on the front and back surfaces of the region are a double tuning fork type resonator element provided on the inner wall of the groove.
基部と、
前記基部に連続する弾性部と、
前記弾性部に連続し前記弾性部によって支持された他の基部と、
前記基部および前記他の基部に固定された請求項1ないし6のいずれかに記載の双音叉型振動片と、
を含む、振動型センサー素子。
The base,
An elastic part continuous to the base part;
Another base that is continuous with the elastic portion and supported by the elastic portion;
The double tuning fork type resonator element according to any one of claims 1 to 6, which is fixed to the base portion and the other base portion,
Including a vibration type sensor element.
請求項7に記載の振動型センサー素子と、
前記振動型センサー素子が収容されたパッケージと、
を含む、振動型センサー。
The vibration type sensor element according to claim 7,
A package containing the vibration-type sensor element;
Including vibration sensor.
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JP2023030331A (en) * 2021-08-23 2023-03-08 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity detection element, physical quantity sensor, and physical quantity sensor device

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