圧電デバイス、および電子機器
【課題】振動腕部の振動が基部側に振動漏れすることを防ぎ、振動腕部の振動を安定させた圧電振動片を得る。
【解決手段】振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅Ｗより広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させることができる。
【解決手段】振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅Ｗより広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片を用いた圧電デバイス、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電振動片の振動腕部は、基部から延びて形成されている。そして、振動腕部と基部との結合部に、応力集中を起こすことを防ぎ、振動腕部の振動を安定させるために、テーパー部（縮幅部）を形成している（たとえば、特許文献１および２参照）。また、振動腕部の腕幅が、振動腕部から基部にかけて徐々に腕幅が拡幅して形成された圧電振動片が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５８９６号公報（５頁〜７頁、図１〜５）
【特許文献２】特開２００６−３１１０９０号公報（６頁〜７頁、図３）
【特許文献３】特開２００９−２７７１１号公報（５頁〜６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、テーパー部（縮幅部）が振動腕部と基部との間に形成された場合、および振動腕部が基部にかけて徐々に腕幅が拡幅して形成された場合においては、振動腕部の振動が基部側に振動漏れを起こしてしまい、振動腕部の振動を安定させた圧電振動片を得ることが困難である。したがって、この圧電振動片を用いた圧電デバイスにおいても振動を安定させた圧電デバイスを得ることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記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る。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、振動片と、前記振動片と電気的に接続された駆動回路と、を有し、前記振動片は、圧電材料により形成された基部と、前記基部から腕付根部を介して延設された複数の振動腕部と、を備え、前記振動腕部の長手方向に沿って長溝部が設けられており、前記腕付根部は、前記振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有することを特徴とする。
【０００７】
これによれば、振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有した腕付根部とを備えて、腕付根部が振動腕部の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部に剛性を持たせるので、振動腕部の振動が基部側に漏れることを防ぎ、振動腕部の振動、および圧電振動片の振動周波数を安定させた圧電デバイスを提供することができる。
さらに、本適用例に記載の圧電デバイスは、上記振動片と電気的に接続された駆動回路を備えているため、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記腕付根部と前記振動腕部との間に、第１拡幅部を備えることが好ましい。
【０００９】
これによれば、腕付根部の腕幅と振動腕部の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部の腕幅と振動腕部の腕幅との違いを、第１拡幅部の腕幅を振動腕部の腕幅から腕付根部の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部と腕付根部との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、複数の振動腕部の間でバランスを維持することができ、圧電振動片の振動特性を安定させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記基部と前記腕付根部との間に、第２拡幅部を備えることが好ましい。
【００１１】
これによれば、基部と腕付根部との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部と腕付根部との間において、第２拡幅部の腕幅を腕付根部の腕幅から基部へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、基部と腕付根部との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、複数の振動腕部の間でバランスを維持することができ、圧電振動片の振動特性を安定させることができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、振動腕部の振動が基部側に漏れることを防ぎ、振動腕部の振動、および圧電振動片の振動周波数を安定させた圧電デバイスを用いているため、安定した特性を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の水晶振動片を示す概略構成図。
【図２】第１実施形態の腕付根部に関する変形例を示す概略平面図。
【図３】第２実施形態の水晶振動子を示す概略構成図。
【図４】第３実施形態の水晶発振器を示す概略断面図。
【図５】本発明に係る電子機器の一例としての携帯電話機の概略を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る電子機器の一例としての携帯電話機の回路ブロック図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一例としてのパーソナルコンピューターの概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の実施形態では、圧電振動片として圧電材料である水晶を用いた水晶振動片および、圧電デバイスとして水晶振動片を用いた水晶デバイスを一例に挙げて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１を参照して説明する。
図１（ａ）は、第１実施形態の水晶振動片を示す概略平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分拡大図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、水晶振動片１は、水晶柱の光軸であるＺ軸と、Ｚ軸に垂直な電気軸であるＸ軸と、Ｘ軸に垂直な機械軸であるＹ軸とを有し、Ｘ−Ｙ平面を、Ｘ軸とＹ軸との交点（座標原点）からみてＸ軸回りに角度０度から５度傾けた平面に沿う水晶Ｚ板から切り出されたものであり、図１に示すように、基部２の幅方向がＸ軸、振動腕部３の長手方向がＹ’軸方向、水晶振動片１の厚さ方向がＺ’軸方向である。
そして、水晶振動片１は、基部２と、２本の振動腕部３と、腕付根部４と、先端錘部５と、長溝部６と、錘拡幅部８と、接続部１１と、支持部１２とを備えている。
【００１８】
接続部１１は、基部２から延びて形成されている。支持部１２は、接続部１１から延びて形成されている。接続部１１の図示上下方向の寸法は、基部２および支持部１２の図示上下方向の寸法に比べ小さく形成されている。これにより、基部２と支持部１２との間に、切込部１３が形成されている。
【００１９】
２本の振動腕部３は、基部２から、互いに平行に延びて腕幅Ｗに形成されている。なお、ここで述べた互いに平行とは、振動腕部３のそれぞれの延伸方向が平行となっている状態を言う。腕付根部４は、振動腕部３の腕幅Ｗより大きい腕幅Ｗ１を有して、基部２側に形成されている。２本の振動腕部３は間隔Ｐで配置されている。
先端錘部５は、振動腕部３の腕幅Ｗより大きい腕幅を有して、振動腕部３の先端に形成されている。振動腕部３、腕付根部４、および先端錘部５は、図１（ａ）にＢ−Ｂで示す一点鎖線に関して対称に形成されている。
振動腕部３と先端錘部５との間には、振動腕部３の腕幅Ｗから先端錘部５の腕幅へと徐々に腕幅を拡幅する錘拡幅部８が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、振動腕部３と腕付根部４との間には、振動腕部３の腕幅Ｗから腕付根部４の腕幅Ｗ１へと徐々に腕幅を拡幅するように振動腕部３から延設された第１拡幅部７が形成されている。
腕付根部４と基部２との間には、腕付根部４の腕幅Ｗ１から基部２へと徐々に腕幅を拡幅する第２拡幅部９が形成されている。換言すれば、振動腕部３は、腕付根部４を介して基部２に延設されている。詳述すると、振動腕部３は、第１拡幅部７から腕幅Ｗ１を有する腕付根部４に延設され、さらに腕付根部４から第２拡幅部９を介して基部２に延設されている。
【００２１】
本実施形態では、腕幅Ｗおよび腕幅Ｗ１のそれぞれの１／２の位置が、図１（ｂ）に一点鎖線３ａで示す直線上に並ぶように配置されている。言い換えると、振動腕部３および腕付根部４は、図１（ｂ）に示す一点鎖線３ａに関して対称に形成されている。
【００２２】
そして、先端錘部５は、図１（ａ）でＢ−Ｂで示す一点鎖線３ａ，３ｂに関して対称に形成されているため、先端錘部５の腕幅は、振動腕部３の間隔Ｐ未満の値である。換言すると、先端錘部５の腕幅は、一方の振動腕部３の仮想中心線である一点鎖線３ａと他方の振動腕３の仮想中心線である一点鎖線３ｂとの間の距離（図では間隔Pで示している）未満の値である。
【００２３】
長溝部６は、振動腕部３の長手方向に沿って形成されている。長溝部６は、図１（ｃ）に示すように、腕幅Ｗを有する面にそれぞれ形成されている。
【００２４】
図１（ｃ）に示すように、振動腕部３および長溝部６に、励振電極１４ａ，１４ｂが形成されている。そして、励振電極１４ａ，１４ｂの配置は、図示左側および右側の振動腕部３および長溝部６において、逆の配置となっている。つまり、図示左側の長溝部６において、励振電極１４ａが配置されているが、図示右側の長溝部６において、励振電極１４ｂが配置されている。そして、図示左側の振動腕部３において、励振電極１４ｂが配置されているが、図示右側の振動腕部３において、励振電極１４ａが配置されている。
励振電極１４ａと励振電極１４ｂとの間に電流を流すことにより電界が発生して、振動腕部３は、図１（ａ）に一点鎖線矢印および破線矢印で示すように、圧電効果により振動し、水晶振動片１は駆動する。
【００２５】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅Ｗより広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させることができる。
【００２６】
そして、腕付根部４の腕幅Ｗ１と振動腕部３の腕幅Ｗとの違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅Ｗ１と振動腕部３の腕幅Ｗとの違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅Ｗから腕付根部４の腕幅Ｗ１へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させることができる。
【００２７】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させることができる。
【００２８】
以下、第１実施形態における腕付根部４に関する変形例について、図２を参照して説明する。
（変形例１）
図２（ａ）に変形例１を示す。図２（ａ）に示すように、変形例１の腕付根部４は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。
腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端は、振動腕部３の腕幅Ｗの一端と一直線に形成されている。
【００２９】
（変形例２）
図２（ｂ）に変形例２を示す。図２（ｂ）に示すように、変形例２の腕付根部４は、基部２側に、第３拡幅部１９および腕幅Ｗ２の付根部２９を備えている。腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されている。
【００３０】
また、変形例２において腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、図２（ｃ）に示すように、腕付根部４および付根部２９の両方が、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしてもよい。
さらには、腕付根部４または付根部２９の一方が一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとし、他方が一点鎖線３ａに関して対称に形成されているとしてもよい。
【００３１】
また、変形例２は、振動腕部３と基部２との間に、第１拡幅部７、第２拡幅部９、および第３拡幅部１９の３つの拡幅部が形成されているが、４つ以上の拡幅部を形成してもよい。
【００３２】
（変形例３）
図２（ｄ）に変形例３を示す。図２（ｄ）に示すように、変形例３の腕付根部４は、変形例２と同様に、一点鎖線３ａに関して対称に形成されているが、付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端は、付根部２９の腕幅Ｗ２の一端と一直線に形成され、振動腕部３の腕幅Ｗとは一直線に形成されていない。
【００３３】
また、変形例３は、付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしたが、これに限定されるものではなく、付根部２９が一点鎖線３ａに関して対称に形成され、腕付根部４が一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしてもよい。
【００３４】
（変形例４）
図２（ｅ）に変形例４を示す。図２（ｅ）に示すように、変形例４の腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端、および付根部２９の腕幅Ｗ２の一端は、振動腕部３の腕幅Ｗの一端と一直線に形成されている。
【００３５】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図３を参照して説明する。
第２実施形態の水晶デバイスは、図１に示した第１実施形態の水晶振動片を用いた水晶振動子であり、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００３６】
図３（ａ）は、第２実施形態の水晶振動子を示す概略平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
第２実施形態の水晶振動子が、第１実施形態の水晶振動片と相違する点は、水晶振動子が収納されるパッケージを備えることである。
【００３７】
図３に示すように、水晶振動子２０は、水晶振動片１と、パッケージ２１とを備えている。水晶振動片１は、パッケージ２１内に気密に収納されている。パッケージ２１は、ベース２３と、蓋体２２とを備えている。
ベース２３は、ベース基板１５と、積層基板１６，１７と、接合部１８と、導通固定部２５ａ，２５ｂと、外部接続端子２６と、収納室２７とを備えている。
【００３８】
ベース２３は、ベース基板１５に積層基板１６，１７を順に積層し、積層基板１６，１７上に金属、ロウ剤、またはガラスなどからなる接合部１８を形成している。ベース基板１５および積層基板１６，１７は、たとえば絶縁材料である酸化アルミニウム質からなるセラミックシートから形成されている。収納室２７は、積層基板１６，１７が収納室２７の形状に合わせて刳り貫かれ、ベース基板１５に積層し、その後、焼結されることにより形成される。
【００３９】
突出部２４は、ベース基板１５が収納室２７内に延びて、２個備えている。突出部２４上には、導通固定部２５ａ，２５ｂが形成されている。導通固定部２５ａ，２５ｂは、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成される。
【００４０】
外部接続端子２６は、２個備え、ベース２３の外側であるベース基板１５の下面、つまり収納室２７と対向する面に、形成されている。外部接続端子２６は、ベース基板１５の下面に、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成することにより得られる。
そして、外部接続端子２６は、たとえばベース基板１５に配線（図示省略）が施され、導通固定部２５と電気的に接続されている。
【００４１】
水晶振動片１の支持部１２に、それぞれマウント電極（図示省略）が形成され、それぞれ励振電極１４ａ，１４ｂに接続されている。導電性接着剤２８により水晶振動片１が導通固定部２５に固定され、ベース２３に形成された収納室２７内に設置されている。このようにして、励振電極１４ａ，１４ｂは、導通固定部２５ａ，２５ｂにそれぞれ電気的に接続され、外部接続端子２６にそれぞれ電気的に接続されている。
導電性接着剤２８は、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはポリイミド系樹脂などからなり、銀（Ａｇ）またはプラチナ（Ｐｔ）などの導電性粉末が配合されている。
【００４２】
ベース２３は、接合部１８によって、蓋体２２に接合されている。このようにして、ベース２３と蓋体２２とによって、収納室２７内に水晶振動片１が気密に封止されている。
蓋体２２は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはこれら金属を配合した合金、または酸化アルミニウム質などからなるセラミック、あるいはガラスで形成されている。
【００４３】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４４】
そして、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅から腕付根部４の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４５】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４６】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図４を参照して説明する。
第３実施形態の水晶デバイスは、図１に示した第１実施形態の水晶振動片を用いた水晶発振器であり、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００４７】
第３実施形態の水晶発振器が、第２実施形態の水晶振動子と相違する点は、水晶振動子と電気的に接続されて水晶振動子を駆動させる駆動回路を備えることである。
【００４８】
図４に示すように、水晶発振器３０は、水晶振動片１と、パッケージ２１と、駆動回路３１とを備えている。水晶振動片１および駆動回路３１は、パッケージ２１内に気密に収納されている。パッケージ２１は、ベース２３と、蓋体２２とを備えている。
【００４９】
ベース２３は、積層基板３４を備えている。ベース基板１５上に積層基板３４，１６，１７を順に積層して形成され、積層基板１７上には、金属、ロウ剤、またはガラスなどからなる接合部１８が形成されている。
【００５０】
駆動回路３１は、ベース基板１５上にダイアタッチされ、ボンディングワイヤー３２により内部接続端子３３に接続されている。
【００５１】
導通固定部２５は、収納室２７内の積層基板１６の突出部２４上に形成されている。
内部接続端子３３は、複数個備え、ベース２３の内側であるベース基板１５の上面、つまり収納室２７内に形成されている。内部接続端子３３は、ベース基板１５の上面に、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成することにより得られる。
そして、内部接続端子３３は、たとえばベース基板１５に配線（図示省略）が施され、導通固定部２５と外部接続端子２６と電気的に接続されている。
【００５２】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５３】
そして、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅から腕付根部４の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５４】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５５】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００５６】
たとえば、水晶振動片は、第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部を備えるとして説明したが、これに限るものではなく、第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部のいずれかを備えないとしてもよく、あるいは第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部を３つとも備えないとしてもよく、適宜選択することができる。
【００５７】
そして、水晶振動片は、接続部と支持部と切込部とを備えているとして、説明したが、これに限るものではなく、支持部を備えない構成であってもよい。この場合、接続部または基部に、マウント電極を形成し、導電性接着剤により導通固定部に固定され電気的に接続される。あるいは、支持部と接続部と切込部とを備えない構成であってもよい。この場合、基部に、マウント電極を形成し、導電性接着剤により導通固定部に固定され電気的に接続される。
【００５８】
また、図３および図４において、水晶振動片の厚み寸法（図示上下方向）を一定にして図示したが、これに限らず、振動腕部の厚み寸法に対して、水晶振動片を構成する基部および腕付根部などの厚みが異なっていてもよい。ただし、同一の名称および符号で示した水晶振動片を構成する振動腕部および腕付根部などはそれぞれ厚み寸法が異ならないことが好ましい。
【００５９】
また、水晶振動子を収納するパッケージは、上述の実施形態に限定されることなく、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはこれら金属を配合した合金からなるいわゆるシリンダータイプであってもよい。導電性接着剤は、はんだであってもよい。
【００６０】
そして、圧電デバイスとして水晶振動子および水晶発振器を一例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、圧電振動ジャイロなどのセンサーであってもよい。そして、圧電材料の一例として水晶を用いて説明したが、これに限るものではなく、タンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。
【００６１】
また、圧電振動片の材料としては、水晶だけに限らず、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電体であってもよい。
【００６２】
《電子機器》
上記で説明した各実施形態の圧電デバイスとしての水晶振動子２０および水晶発振器３０は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
図５、および図６は、本発明の電子機器の一例としての携帯電話機を示す。図５は、携帯電話機の外観の概略を示す斜視図であり、図６は、携帯電話機の回路を説明する回路ブロック図である。
【００６３】
この携帯電話機３００は、上述の水晶振動片１を用いた水晶発振器３０を例として説明する。また、水晶振動片１および水晶発振器３０の構成、作用については、その説明を省略する。なお、水晶発振器３０に代えて水晶振動子２０を用いてもよいが、この場合は、水晶振動子２０と電気的に接続されて、少なくとも水晶振動子２０を駆動する機能を有する駆動回路が備えられる。
【００６４】
図５に示すように携帯電話機３００は、表示部であるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３０１、数字等の入力部であるキー３０２、マイクロフォン３０３、スピーカー３１１、図示しない回路などが設けられている。
図６に示すように、携帯電話機３００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォン３０３に入力すると、信号はパルス幅変調・符号化ブロック３０４と変調器／復調器ブロック３０５を経てトランスミッター３０６、アンテナスイッチ３０７を開始アンテナ３０８から送信されることになる。
【００６５】
一方、他人の電話機から送信された信号は、アンテナ３０８で受信され、アンテナスイッチ３０７、受信フィルター３０９を経て、レシーバー３１０から変調器／復調器ブロック３０５に入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化ブロック３０４を経てスピーカー３１１に声として出力されるようになっている。
このうち、アンテナスイッチ３０７や変調器／復調器ブロック３０５等を制御するためのコントローラー３１２が設けられている。
このコントローラー３１２は、上述の他に表示部であるＬＣＤ３０１や数字等の入力部であるキー３０２、更にはＲＡＭ３１３やＲＯＭ３１４等も制御するため、高精度であることが求められる。また、携帯電話機３００の小型化の要請もある。
このような要請に合致するものとして上述の水晶振動片１が用いられている。
なお、携帯電話機３００は、他の構成ブロックとして、温度補償型水晶発振器レシーバー用シンセサイザー３１６、トランスミッター用シンセサイザー３１７などを有しているが説明を省略する。
【００６６】
この携帯電話機３００に用いられている上記水晶振動片１は、前述のように振動腕部３の振動が基部側に漏れることを防ぐことができるため振動周波数を安定させることができる。また、上記適用例に記載の圧電デバイスとしての水晶発振器３０は、上記振動片と電気的に接続された駆動回路３１を備えているため、小型且つ安定した振動特性を得ることができる。
従って、水晶振動片１、水晶振動子２０、または水晶発振器３０を用いている電子機器（携帯電話機３００）は、特性の安定性を向上、維持させることが可能となる。
【００６７】
本発明の水晶振動片１を備えた圧電発振器５が搭載される電子機器としては、図７に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）４００も挙げられる。パーソナルコンピューター４００は、表示部４０１、入力キー部４０２などを備えており、その電気的制御の基準クロックとして上述の水晶振動片１が用いられている。
また、本発明の水晶振動片１を備える電子機器としては、前述に加え、例えばディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等が挙げられる。
【００６８】
以上、本発明の電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
例えば、前述した実施形態では、水晶振動片が振動部として２の振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、３つ以上であってもよい。
【００６９】
また、上記実施形態で説明した水晶振動片は、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…水晶振動片、２…基部、３…振動腕部、４…腕付根部、５…先端錘部、６…長溝部、７…第１拡幅部、８…錘拡幅部、９…第２拡幅部、１１…接続部、１２…支持部、１３…切込部、１４ａ，１４ｂ…励振電極、１５…ベース基板、１６，１７，３４…積層基板、１８…接合部、１９…第３拡幅部、２０…水晶振動子、２１…パッケージ、２２…蓋体、２３…ベース、２４…突出部、２５…導通固定部、２５ａ，２５ｂ…導通固定部、２６…外部接続端子、２７…収納室、２８…導電性接着剤、２９…付根部、３０…水晶発振器、３１…駆動回路、３２…ボンディングワイヤー、３３…内部接続端子、３００…携帯電話機、４００…パーソナルコンピューター、Ｐ…振動腕部の間隔、Ｗ…振動腕部の腕幅、Ｗ１…腕付根部の腕幅、Ｗ２…付根部の腕幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片を用いた圧電デバイス、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電振動片の振動腕部は、基部から延びて形成されている。そして、振動腕部と基部との結合部に、応力集中を起こすことを防ぎ、振動腕部の振動を安定させるために、テーパー部（縮幅部）を形成している（たとえば、特許文献１および２参照）。また、振動腕部の腕幅が、振動腕部から基部にかけて徐々に腕幅が拡幅して形成された圧電振動片が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５８９６号公報（５頁〜７頁、図１〜５）
【特許文献２】特開２００６−３１１０９０号公報（６頁〜７頁、図３）
【特許文献３】特開２００９−２７７１１号公報（５頁〜６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、テーパー部（縮幅部）が振動腕部と基部との間に形成された場合、および振動腕部が基部にかけて徐々に腕幅が拡幅して形成された場合においては、振動腕部の振動が基部側に振動漏れを起こしてしまい、振動腕部の振動を安定させた圧電振動片を得ることが困難である。したがって、この圧電振動片を用いた圧電デバイスにおいても振動を安定させた圧電デバイスを得ることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記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る。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、振動片と、前記振動片と電気的に接続された駆動回路と、を有し、前記振動片は、圧電材料により形成された基部と、前記基部から腕付根部を介して延設された複数の振動腕部と、を備え、前記振動腕部の長手方向に沿って長溝部が設けられており、前記腕付根部は、前記振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有することを特徴とする。
【０００７】
これによれば、振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有した腕付根部とを備えて、腕付根部が振動腕部の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部に剛性を持たせるので、振動腕部の振動が基部側に漏れることを防ぎ、振動腕部の振動、および圧電振動片の振動周波数を安定させた圧電デバイスを提供することができる。
さらに、本適用例に記載の圧電デバイスは、上記振動片と電気的に接続された駆動回路を備えているため、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記腕付根部と前記振動腕部との間に、第１拡幅部を備えることが好ましい。
【０００９】
これによれば、腕付根部の腕幅と振動腕部の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部の腕幅と振動腕部の腕幅との違いを、第１拡幅部の腕幅を振動腕部の腕幅から腕付根部の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部と腕付根部との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、複数の振動腕部の間でバランスを維持することができ、圧電振動片の振動特性を安定させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記基部と前記腕付根部との間に、第２拡幅部を備えることが好ましい。
【００１１】
これによれば、基部と腕付根部との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部と腕付根部との間において、第２拡幅部の腕幅を腕付根部の腕幅から基部へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、基部と腕付根部との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、複数の振動腕部の間でバランスを維持することができ、圧電振動片の振動特性を安定させることができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、振動腕部の振動が基部側に漏れることを防ぎ、振動腕部の振動、および圧電振動片の振動周波数を安定させた圧電デバイスを用いているため、安定した特性を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の水晶振動片を示す概略構成図。
【図２】第１実施形態の腕付根部に関する変形例を示す概略平面図。
【図３】第２実施形態の水晶振動子を示す概略構成図。
【図４】第３実施形態の水晶発振器を示す概略断面図。
【図５】本発明に係る電子機器の一例としての携帯電話機の概略を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る電子機器の一例としての携帯電話機の回路ブロック図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一例としてのパーソナルコンピューターの概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の実施形態では、圧電振動片として圧電材料である水晶を用いた水晶振動片および、圧電デバイスとして水晶振動片を用いた水晶デバイスを一例に挙げて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１を参照して説明する。
図１（ａ）は、第１実施形態の水晶振動片を示す概略平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分拡大図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、水晶振動片１は、水晶柱の光軸であるＺ軸と、Ｚ軸に垂直な電気軸であるＸ軸と、Ｘ軸に垂直な機械軸であるＹ軸とを有し、Ｘ−Ｙ平面を、Ｘ軸とＹ軸との交点（座標原点）からみてＸ軸回りに角度０度から５度傾けた平面に沿う水晶Ｚ板から切り出されたものであり、図１に示すように、基部２の幅方向がＸ軸、振動腕部３の長手方向がＹ’軸方向、水晶振動片１の厚さ方向がＺ’軸方向である。
そして、水晶振動片１は、基部２と、２本の振動腕部３と、腕付根部４と、先端錘部５と、長溝部６と、錘拡幅部８と、接続部１１と、支持部１２とを備えている。
【００１８】
接続部１１は、基部２から延びて形成されている。支持部１２は、接続部１１から延びて形成されている。接続部１１の図示上下方向の寸法は、基部２および支持部１２の図示上下方向の寸法に比べ小さく形成されている。これにより、基部２と支持部１２との間に、切込部１３が形成されている。
【００１９】
２本の振動腕部３は、基部２から、互いに平行に延びて腕幅Ｗに形成されている。なお、ここで述べた互いに平行とは、振動腕部３のそれぞれの延伸方向が平行となっている状態を言う。腕付根部４は、振動腕部３の腕幅Ｗより大きい腕幅Ｗ１を有して、基部２側に形成されている。２本の振動腕部３は間隔Ｐで配置されている。
先端錘部５は、振動腕部３の腕幅Ｗより大きい腕幅を有して、振動腕部３の先端に形成されている。振動腕部３、腕付根部４、および先端錘部５は、図１（ａ）にＢ−Ｂで示す一点鎖線に関して対称に形成されている。
振動腕部３と先端錘部５との間には、振動腕部３の腕幅Ｗから先端錘部５の腕幅へと徐々に腕幅を拡幅する錘拡幅部８が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、振動腕部３と腕付根部４との間には、振動腕部３の腕幅Ｗから腕付根部４の腕幅Ｗ１へと徐々に腕幅を拡幅するように振動腕部３から延設された第１拡幅部７が形成されている。
腕付根部４と基部２との間には、腕付根部４の腕幅Ｗ１から基部２へと徐々に腕幅を拡幅する第２拡幅部９が形成されている。換言すれば、振動腕部３は、腕付根部４を介して基部２に延設されている。詳述すると、振動腕部３は、第１拡幅部７から腕幅Ｗ１を有する腕付根部４に延設され、さらに腕付根部４から第２拡幅部９を介して基部２に延設されている。
【００２１】
本実施形態では、腕幅Ｗおよび腕幅Ｗ１のそれぞれの１／２の位置が、図１（ｂ）に一点鎖線３ａで示す直線上に並ぶように配置されている。言い換えると、振動腕部３および腕付根部４は、図１（ｂ）に示す一点鎖線３ａに関して対称に形成されている。
【００２２】
そして、先端錘部５は、図１（ａ）でＢ−Ｂで示す一点鎖線３ａ，３ｂに関して対称に形成されているため、先端錘部５の腕幅は、振動腕部３の間隔Ｐ未満の値である。換言すると、先端錘部５の腕幅は、一方の振動腕部３の仮想中心線である一点鎖線３ａと他方の振動腕３の仮想中心線である一点鎖線３ｂとの間の距離（図では間隔Pで示している）未満の値である。
【００２３】
長溝部６は、振動腕部３の長手方向に沿って形成されている。長溝部６は、図１（ｃ）に示すように、腕幅Ｗを有する面にそれぞれ形成されている。
【００２４】
図１（ｃ）に示すように、振動腕部３および長溝部６に、励振電極１４ａ，１４ｂが形成されている。そして、励振電極１４ａ，１４ｂの配置は、図示左側および右側の振動腕部３および長溝部６において、逆の配置となっている。つまり、図示左側の長溝部６において、励振電極１４ａが配置されているが、図示右側の長溝部６において、励振電極１４ｂが配置されている。そして、図示左側の振動腕部３において、励振電極１４ｂが配置されているが、図示右側の振動腕部３において、励振電極１４ａが配置されている。
励振電極１４ａと励振電極１４ｂとの間に電流を流すことにより電界が発生して、振動腕部３は、図１（ａ）に一点鎖線矢印および破線矢印で示すように、圧電効果により振動し、水晶振動片１は駆動する。
【００２５】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅Ｗより広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させることができる。
【００２６】
そして、腕付根部４の腕幅Ｗ１と振動腕部３の腕幅Ｗとの違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅Ｗ１と振動腕部３の腕幅Ｗとの違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅Ｗから腕付根部４の腕幅Ｗ１へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させることができる。
【００２７】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させることができる。
【００２８】
以下、第１実施形態における腕付根部４に関する変形例について、図２を参照して説明する。
（変形例１）
図２（ａ）に変形例１を示す。図２（ａ）に示すように、変形例１の腕付根部４は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。
腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端は、振動腕部３の腕幅Ｗの一端と一直線に形成されている。
【００２９】
（変形例２）
図２（ｂ）に変形例２を示す。図２（ｂ）に示すように、変形例２の腕付根部４は、基部２側に、第３拡幅部１９および腕幅Ｗ２の付根部２９を備えている。腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されている。
【００３０】
また、変形例２において腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、図２（ｃ）に示すように、腕付根部４および付根部２９の両方が、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしてもよい。
さらには、腕付根部４または付根部２９の一方が一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとし、他方が一点鎖線３ａに関して対称に形成されているとしてもよい。
【００３１】
また、変形例２は、振動腕部３と基部２との間に、第１拡幅部７、第２拡幅部９、および第３拡幅部１９の３つの拡幅部が形成されているが、４つ以上の拡幅部を形成してもよい。
【００３２】
（変形例３）
図２（ｄ）に変形例３を示す。図２（ｄ）に示すように、変形例３の腕付根部４は、変形例２と同様に、一点鎖線３ａに関して対称に形成されているが、付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端は、付根部２９の腕幅Ｗ２の一端と一直線に形成され、振動腕部３の腕幅Ｗとは一直線に形成されていない。
【００３３】
また、変形例３は、付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしたが、これに限定されるものではなく、付根部２９が一点鎖線３ａに関して対称に形成され、腕付根部４が一点鎖線３ａに関して対称に形成されていないとしてもよい。
【００３４】
（変形例４）
図２（ｅ）に変形例４を示す。図２（ｅ）に示すように、変形例４の腕付根部４および付根部２９は、一点鎖線３ａに関して対称に形成されていない。腕付根部４の腕幅Ｗ１の一端、および付根部２９の腕幅Ｗ２の一端は、振動腕部３の腕幅Ｗの一端と一直線に形成されている。
【００３５】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図３を参照して説明する。
第２実施形態の水晶デバイスは、図１に示した第１実施形態の水晶振動片を用いた水晶振動子であり、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００３６】
図３（ａ）は、第２実施形態の水晶振動子を示す概略平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
第２実施形態の水晶振動子が、第１実施形態の水晶振動片と相違する点は、水晶振動子が収納されるパッケージを備えることである。
【００３７】
図３に示すように、水晶振動子２０は、水晶振動片１と、パッケージ２１とを備えている。水晶振動片１は、パッケージ２１内に気密に収納されている。パッケージ２１は、ベース２３と、蓋体２２とを備えている。
ベース２３は、ベース基板１５と、積層基板１６，１７と、接合部１８と、導通固定部２５ａ，２５ｂと、外部接続端子２６と、収納室２７とを備えている。
【００３８】
ベース２３は、ベース基板１５に積層基板１６，１７を順に積層し、積層基板１６，１７上に金属、ロウ剤、またはガラスなどからなる接合部１８を形成している。ベース基板１５および積層基板１６，１７は、たとえば絶縁材料である酸化アルミニウム質からなるセラミックシートから形成されている。収納室２７は、積層基板１６，１７が収納室２７の形状に合わせて刳り貫かれ、ベース基板１５に積層し、その後、焼結されることにより形成される。
【００３９】
突出部２４は、ベース基板１５が収納室２７内に延びて、２個備えている。突出部２４上には、導通固定部２５ａ，２５ｂが形成されている。導通固定部２５ａ，２５ｂは、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成される。
【００４０】
外部接続端子２６は、２個備え、ベース２３の外側であるベース基板１５の下面、つまり収納室２７と対向する面に、形成されている。外部接続端子２６は、ベース基板１５の下面に、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成することにより得られる。
そして、外部接続端子２６は、たとえばベース基板１５に配線（図示省略）が施され、導通固定部２５と電気的に接続されている。
【００４１】
水晶振動片１の支持部１２に、それぞれマウント電極（図示省略）が形成され、それぞれ励振電極１４ａ，１４ｂに接続されている。導電性接着剤２８により水晶振動片１が導通固定部２５に固定され、ベース２３に形成された収納室２７内に設置されている。このようにして、励振電極１４ａ，１４ｂは、導通固定部２５ａ，２５ｂにそれぞれ電気的に接続され、外部接続端子２６にそれぞれ電気的に接続されている。
導電性接着剤２８は、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはポリイミド系樹脂などからなり、銀（Ａｇ）またはプラチナ（Ｐｔ）などの導電性粉末が配合されている。
【００４２】
ベース２３は、接合部１８によって、蓋体２２に接合されている。このようにして、ベース２３と蓋体２２とによって、収納室２７内に水晶振動片１が気密に封止されている。
蓋体２２は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはこれら金属を配合した合金、または酸化アルミニウム質などからなるセラミック、あるいはガラスで形成されている。
【００４３】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４４】
そして、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅から腕付根部４の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４５】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶振動子２０を得ることができる。
【００４６】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図４を参照して説明する。
第３実施形態の水晶デバイスは、図１に示した第１実施形態の水晶振動片を用いた水晶発振器であり、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００４７】
第３実施形態の水晶発振器が、第２実施形態の水晶振動子と相違する点は、水晶振動子と電気的に接続されて水晶振動子を駆動させる駆動回路を備えることである。
【００４８】
図４に示すように、水晶発振器３０は、水晶振動片１と、パッケージ２１と、駆動回路３１とを備えている。水晶振動片１および駆動回路３１は、パッケージ２１内に気密に収納されている。パッケージ２１は、ベース２３と、蓋体２２とを備えている。
【００４９】
ベース２３は、積層基板３４を備えている。ベース基板１５上に積層基板３４，１６，１７を順に積層して形成され、積層基板１７上には、金属、ロウ剤、またはガラスなどからなる接合部１８が形成されている。
【００５０】
駆動回路３１は、ベース基板１５上にダイアタッチされ、ボンディングワイヤー３２により内部接続端子３３に接続されている。
【００５１】
導通固定部２５は、収納室２７内の積層基板１６の突出部２４上に形成されている。
内部接続端子３３は、複数個備え、ベース２３の内側であるベース基板１５の上面、つまり収納室２７内に形成されている。内部接続端子３３は、ベース基板１５の上面に、たとえばタングステンメタライズ、ニッケルメッキ、および金メッキの順に形成することにより得られる。
そして、内部接続端子３３は、たとえばベース基板１５に配線（図示省略）が施され、導通固定部２５と外部接続端子２６と電気的に接続されている。
【００５２】
本実施形態によれば、振動腕部３の腕幅Ｗより大きく、２本の振動腕部３の間隔Ｐより小さい腕幅Ｗ１を有した腕付根部４とを備えて、腕付根部４が振動腕部３の腕幅より広い部分を一定長さ有することで、振動腕部３に剛性を持たせるので、振動腕部３の振動が基部２側に漏れることを防ぎ、振動腕部３の振動、および水晶振動片１の振動周波数を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５３】
そして、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いにより、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、腕付根部４の腕幅と振動腕部３の腕幅との違いを、第１拡幅部７の腕幅を振動腕部３の腕幅から腕付根部４の腕幅へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、振動腕部３と腕付根部４との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５４】
また、基部２と腕付根部４との間において、圧電材料のエッチング異方性による非対称性が発生するが、基部２と腕付根部４との間において、第２拡幅部９の腕幅を腕付根部４の腕幅から基部２へと徐々に拡幅させることにより、圧電材料の異方性によるエッチングの非対称性を抑制する。これにより、腕付根部４と第２拡幅部９との間において、振動方向（振幅方向）に対して対称性を持たせることができる。このようにして、２本の振動腕部３の間でバランスを維持することができ、水晶振動片１の振動特性を安定させた水晶発振器３０を得ることができる。
【００５５】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００５６】
たとえば、水晶振動片は、第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部を備えるとして説明したが、これに限るものではなく、第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部のいずれかを備えないとしてもよく、あるいは第１拡幅部、第２拡幅部、および第３拡幅部を３つとも備えないとしてもよく、適宜選択することができる。
【００５７】
そして、水晶振動片は、接続部と支持部と切込部とを備えているとして、説明したが、これに限るものではなく、支持部を備えない構成であってもよい。この場合、接続部または基部に、マウント電極を形成し、導電性接着剤により導通固定部に固定され電気的に接続される。あるいは、支持部と接続部と切込部とを備えない構成であってもよい。この場合、基部に、マウント電極を形成し、導電性接着剤により導通固定部に固定され電気的に接続される。
【００５８】
また、図３および図４において、水晶振動片の厚み寸法（図示上下方向）を一定にして図示したが、これに限らず、振動腕部の厚み寸法に対して、水晶振動片を構成する基部および腕付根部などの厚みが異なっていてもよい。ただし、同一の名称および符号で示した水晶振動片を構成する振動腕部および腕付根部などはそれぞれ厚み寸法が異ならないことが好ましい。
【００５９】
また、水晶振動子を収納するパッケージは、上述の実施形態に限定されることなく、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはこれら金属を配合した合金からなるいわゆるシリンダータイプであってもよい。導電性接着剤は、はんだであってもよい。
【００６０】
そして、圧電デバイスとして水晶振動子および水晶発振器を一例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、圧電振動ジャイロなどのセンサーであってもよい。そして、圧電材料の一例として水晶を用いて説明したが、これに限るものではなく、タンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。
【００６１】
また、圧電振動片の材料としては、水晶だけに限らず、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電体であってもよい。
【００６２】
《電子機器》
上記で説明した各実施形態の圧電デバイスとしての水晶振動子２０および水晶発振器３０は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
図５、および図６は、本発明の電子機器の一例としての携帯電話機を示す。図５は、携帯電話機の外観の概略を示す斜視図であり、図６は、携帯電話機の回路を説明する回路ブロック図である。
【００６３】
この携帯電話機３００は、上述の水晶振動片１を用いた水晶発振器３０を例として説明する。また、水晶振動片１および水晶発振器３０の構成、作用については、その説明を省略する。なお、水晶発振器３０に代えて水晶振動子２０を用いてもよいが、この場合は、水晶振動子２０と電気的に接続されて、少なくとも水晶振動子２０を駆動する機能を有する駆動回路が備えられる。
【００６４】
図５に示すように携帯電話機３００は、表示部であるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３０１、数字等の入力部であるキー３０２、マイクロフォン３０３、スピーカー３１１、図示しない回路などが設けられている。
図６に示すように、携帯電話機３００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォン３０３に入力すると、信号はパルス幅変調・符号化ブロック３０４と変調器／復調器ブロック３０５を経てトランスミッター３０６、アンテナスイッチ３０７を開始アンテナ３０８から送信されることになる。
【００６５】
一方、他人の電話機から送信された信号は、アンテナ３０８で受信され、アンテナスイッチ３０７、受信フィルター３０９を経て、レシーバー３１０から変調器／復調器ブロック３０５に入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化ブロック３０４を経てスピーカー３１１に声として出力されるようになっている。
このうち、アンテナスイッチ３０７や変調器／復調器ブロック３０５等を制御するためのコントローラー３１２が設けられている。
このコントローラー３１２は、上述の他に表示部であるＬＣＤ３０１や数字等の入力部であるキー３０２、更にはＲＡＭ３１３やＲＯＭ３１４等も制御するため、高精度であることが求められる。また、携帯電話機３００の小型化の要請もある。
このような要請に合致するものとして上述の水晶振動片１が用いられている。
なお、携帯電話機３００は、他の構成ブロックとして、温度補償型水晶発振器レシーバー用シンセサイザー３１６、トランスミッター用シンセサイザー３１７などを有しているが説明を省略する。
【００６６】
この携帯電話機３００に用いられている上記水晶振動片１は、前述のように振動腕部３の振動が基部側に漏れることを防ぐことができるため振動周波数を安定させることができる。また、上記適用例に記載の圧電デバイスとしての水晶発振器３０は、上記振動片と電気的に接続された駆動回路３１を備えているため、小型且つ安定した振動特性を得ることができる。
従って、水晶振動片１、水晶振動子２０、または水晶発振器３０を用いている電子機器（携帯電話機３００）は、特性の安定性を向上、維持させることが可能となる。
【００６７】
本発明の水晶振動片１を備えた圧電発振器５が搭載される電子機器としては、図７に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）４００も挙げられる。パーソナルコンピューター４００は、表示部４０１、入力キー部４０２などを備えており、その電気的制御の基準クロックとして上述の水晶振動片１が用いられている。
また、本発明の水晶振動片１を備える電子機器としては、前述に加え、例えばディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等が挙げられる。
【００６８】
以上、本発明の電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
例えば、前述した実施形態では、水晶振動片が振動部として２の振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、３つ以上であってもよい。
【００６９】
また、上記実施形態で説明した水晶振動片は、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…水晶振動片、２…基部、３…振動腕部、４…腕付根部、５…先端錘部、６…長溝部、７…第１拡幅部、８…錘拡幅部、９…第２拡幅部、１１…接続部、１２…支持部、１３…切込部、１４ａ，１４ｂ…励振電極、１５…ベース基板、１６，１７，３４…積層基板、１８…接合部、１９…第３拡幅部、２０…水晶振動子、２１…パッケージ、２２…蓋体、２３…ベース、２４…突出部、２５…導通固定部、２５ａ，２５ｂ…導通固定部、２６…外部接続端子、２７…収納室、２８…導電性接着剤、２９…付根部、３０…水晶発振器、３１…駆動回路、３２…ボンディングワイヤー、３３…内部接続端子、３００…携帯電話機、４００…パーソナルコンピューター、Ｐ…振動腕部の間隔、Ｗ…振動腕部の腕幅、Ｗ１…腕付根部の腕幅、Ｗ２…付根部の腕幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動片と、前記振動片と電気的に接続された駆動回路と、を有し、
前記振動片は、
圧電材料により形成された基部と、
前記基部から腕付根部を介して延設された複数の振動腕部と、
を備え、
前記振動腕部の長手方向に沿って長溝部が設けられており、
前記腕付根部は、前記振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記腕付根部と前記振動腕部との間に、第１拡幅部を備えることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電デバイスにおいて、
前記基部と前記腕付根部との間に、第２拡幅部を備えることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
振動片と、前記振動片と電気的に接続された駆動回路と、を有し、
前記振動片は、
圧電材料により形成された基部と、
前記基部から腕付根部を介して延設された複数の振動腕部と、
を備え、
前記振動腕部の長手方向に沿って長溝部が設けられており、
前記腕付根部は、前記振動腕部の腕幅より大きく、複数の前記振動腕部における前記振動腕部の幅方向のそれぞれの仮想中心線間の距離より小さい腕幅を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記腕付根部と前記振動腕部との間に、第１拡幅部を備えることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電デバイスにおいて、
前記基部と前記腕付根部との間に、第２拡幅部を備えることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４２６６７（Ｐ２０１２−１４２６６７Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２０４３（Ｐ２０１０−２９２０４３）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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