振動デバイス、および電子機器

【課題】低周波数化および小型化を図ることができる振動片を用いた振動デバイス、およびその振動デバイスを用いた電子機器を提供すること。
【解決手段】振動デバイスとしての圧電発振器５に用いられている振動片２は、基部２７と、基部２７からＹ軸方向に延出する振動腕２８と、基部２７から振動腕２８とは反対側にＹ軸方向に延出する振動腕２９とを有し、振動腕２８および振動腕２９は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とがＹ軸方向に直交するＸ軸方向に並んで設けられている。また、振動腕２８の先端部には、振動腕２８の基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部２８１が設けられ、振動腕２９の先端部には、振動腕２９の基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部２９１が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片を用いた振動デバイス、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の振動デバイスとしては、複数の振動腕を備える音叉型の振動片を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する２つの振動腕とを有する。そして、２つの振動腕をこれらが並ぶ方向（面内方向）に互いに反対側に屈曲振動させる。
【０００３】
また、特許文献１に記載の振動片では、振動腕の先端部を幅広にすることにより、振動腕の先端部の質量を大きくしている。これにより、振動腕の長さを短くし、振動腕の長手方向における振動片の寸法を小さくすることができる。
しかしながら、特許文献１に記載の振動片では、２つの振動腕が互いに平行となるように同方向に延出しているので、前述したように各振動腕の先端部を幅広にすると、２つの振動腕同士の衝突を避けるためにこれらの離間距離を大きくしなければならない。そのため、振動腕の幅方向における振動片の寸法が大きくなり、その結果、振動片の小型化を十分に図ることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、低周波数化および小型化を図ることができる振動片有する振動デバイスおよびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の振動デバイスは、振動片と、前記振動片と電気的に接続される駆動回路部と、を備え、前記振動片は、基部と、前記基部から第１の方向に沿って延出する第１の振動腕と、前記基部から前記第１の振動腕とは反対側に前記第１の方向に沿って延出する第２の振動腕とを有し、前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とが前記第１の方向に直交する第２の方向に並んで設けられていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、第１の振動腕と第２の振動腕との第２の方向にける離間距離を抑えつつ、第１の振動腕および第２の振動腕の先端部をそれぞれ幅広にしても、第１の振動腕と第２の振動腕とが衝突するのを防止することができる。その結果、振動片の第２の方向での寸法を抑えることができる。
また、第１の振動腕および第２の振動腕が互いに第２の方向に並んで設けられているので、振動片の第１の方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
また、振動片をその中心あるいは重心付近で支持・固定することができる。そのため、振動片の実装面積が小さく、この点でも、小型化を図ることができる。
このようなことから、本適用例の振動片は、低周波数化および小型化を図ることができる。
さらに、本適用例に記載の振動デバイスは、上記振動片と、上記振動片に電気的に接続された駆動回路部を備えているため、低周波数化および小型化を図ることができる。
【０００８】
［適用例２］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の振動腕の先端部には、該第１の振動腕の前記基端部よりも幅の大きい第１の質量部が設けられ、前記第２の振動腕の先端部には、該第２の振動腕の基端部よりも幅の大きい第２の質量部が設けられていることが好ましい。
これにより、第１の振動腕および第２の振動腕の先端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。その結果、第１の振動腕および第２の振動腕の長さをそれぞれ抑え、振動片の第１の方向での寸法を抑えることができる。また、第１の振動腕および第２の振動腕の振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
【０００９】
［適用例３］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の振動腕の先端部には第１の質量部が設けられ、前記第２の振動腕の先端部には第２の質量部が設けられ、前記第１の質量部は、前記第１の振動腕の前記基端部よりも横断面積が大きく、前記第２の質量部は、前記第２の振動腕の前記基端部よりも横断面積が大きいことが好ましい。
これにより、第１の振動腕および第２の質量部の先端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。
【００１０】
［適用例４］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の質量部および前記第２の質量部は、それぞれ、前記第２の方向を長手とする長手形状をなしていることが好ましい。
これにより、第１の振動腕および第２の振動腕の長さを抑えつつ、第１の質量部および第２の質量部の質量を大きくすることができる。
【００１１】
［適用例５］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の質量部および前記第２の質量部は、互いの両端部同士が前記第１の方向に並んで設けられていることが好ましい。
これにより、第１の質量部および第２の質量部の幅をそれぞれ大きくしても、振動片の第２の方向での寸法を抑えることができる。
【００１２】
［適用例６］
本適用例の振動デバイスでは、前記基部は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれの方向成分を有する方向に延在する長尺状をなし、前記第１の振動腕は、前記基部の一端部から延出し、前記第２の振動腕は、前記基部の他端部から延出していることが好ましい。
これにより、基部の第２の方向での寸法を抑えつつ、第１の振動腕および第２の振動腕をそれぞれ基部から延出させることができる。
【００１３】
［適用例７］
本適用例の振動デバイスでは、前記基部は、本体部と、該本体部の前記第１の方向での一端部から前記第２の方向に沿って延出する第１の接続部と、前記本体部の前記第１の方向での他端部から前記第１の接続部とは反対側に前記第２の方向に沿って延出する第２の接続部とを有し、前記第１の振動腕は、前記第１の接続部から延出し、前記第２の振動腕は、前記第２の接続部から延出していることが好ましい。
これにより、第１の振動腕および第２の振動腕の振動特性に対する基部の形状の影響を抑えることができる。そのため、振動片の振動特性を優れたものとするとともに、振動片の設計が容易となる。
【００１４】
［適用例８］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、それぞれ、前記第２の方向に屈曲振動されることが好ましい。
これにより、振動漏れの少ない振動片を実現することができる。
［適用例９］
本適用例の振動デバイスでは、前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、互いに同方向に屈曲振動されることが好ましい。
これにより、振動漏れをより抑えることができる。
【００１５】
［適用例１０］
本適用例の振動デバイスでは、前記基部は、前記第３の方向から見たときに、回転対称形状をなしていることが好ましい。
これにより、振動片を重心付近で安定的に支持・固定することができる。
［適用例１１］
本適用例の電子機器は、上記適用例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、低周波数化および小型化を図ることができる振動デバイスを用いることから、小型な電子機器を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図２】図１に示す振動デバイスを示す上面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２に示す振動片の作用を説明する上面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図７】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８】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９】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】
【００１７】
以下、本発明の振動デバイス、およびその振動デバイスを用いた電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器を示す断面図、図２は、図１に示す圧電発振器に備えられた振動片を示す上面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２に示す振動片の作用を説明する上面図である。
【００１８】
なお、各図１〜４では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（第２の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向（第１の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第３の方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１に示す振動デバイスとしての圧電発振器５は、振動片２と、振動片２と電気的に接続され、少なくとも振動片２を駆動させる機能を有する駆動回路部としての半導体素子５０と、振動片２および半導体素子５０を収納するパッケージ３と、を有する。
【００１９】
以下、圧電発振器５を構成する各部を順次詳細に説明する。
（振動片）
まず、振動片２について説明する。
振動片２は、図１、２に示すように、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた接続電極４１、４２とを有している。また、振動片２は、図３に示すように、振動基板２１上に設けられた励振電極群２２、２３を有している。なお、図１、２、４では、励振電極群２２、２３の図示を省略している。
振動基板２１は、基部２７と、２つ（１対）の振動腕２８、２９とを有している。
振動基板（圧電体基板）２１は、圧電体材料で構成されている。
【００２０】
例えば、かかる圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては水晶が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
このような振動基板２１において、基部２７は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれの方向成分を有する方向に延在する長手形状をなしている。
【００２１】
この基部２７の上面上には、その長手方向での中央部に、接続電極４２が設けられている。一方、基部２７の下面上には、その長手方向での中央部に、接続電極４１が設けられている。そして、後述するように、基部２７の長手方向での中央部が導電性接着剤３６を介してパッケージ３のベース基板３１に固定されている。なお、基部２７は、その長手方向での両端部がベース基板３１に固定されていてもよい。
このような基部２７は、Ｚ軸方向から見たときに（すなわち平面視したとき）、振動基板２１の中心点Ｐを中心として回転対称形状をなしている。これにより、振動基板２１全体を回転対称な形状とすることができる。そのため、前述したように、振動片２を重心付近で安定的に支持・固定することができる。
【００２２】
また、本実施形態では、基部２７の幅は、後述する各振動腕２８、２９の幅とほぼ等しくなっている。そのため、２つの振動腕２８、２９に伴って、基部２７の一部（具体的には、本実施形態では基部２７の両端部）を振動させることができる。これにより、振動腕２８、２９を長尺化したのと同様の効果（低周波数化等）を発揮させることができる。なお、基部２７の幅は、各振動腕２８、２９の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕２８、２９の幅よりも広くてもよい。基部２７の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも狭い場合、基部２７の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う基部２７の両端部の振動を大きくすることができる。一方、基部２７の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも広い場合、基部２７の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う基部２７の両端部の振動を抑えることができる。
【００２３】
また、基部２７のＹ軸方向での長さは、各振動腕２８、２９の先端部（質量部２８１、２９１）に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、本実施形態では、振動腕２８または振動腕２９のＹ軸方向での全体の長さから質量部２８１または質量部２９１のＹ軸方向での長さを差し引いた長さとほぼ等しくあるいは若干短く設定される。
また、基部２７のＸ軸方向での長さは、各振動腕２８、２９が屈曲振動しても基部２７に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、Ｘ軸方向における振動片２の寸法を抑える観点から、できるだけ短くするのが好ましい。また、基部２７の長手方向と振動腕２８、２９の長手方向（Ｙ軸方向）とのなす角度は、４５°以下であるのが好ましい。
このような基部２７の一端部（図２にて左側の端部）には、振動腕（第１の振動腕）２８が接続され、一方、基部２７の他端部（図２にて右側の端部）には、振動腕（第２の振動腕）２９が接続されている。
【００２４】
２つの振動腕２８、２９は、基部２７から互いに反対側にＹ軸方向に延出して設けられている。より詳細には、振動腕２８は基部２７から＋Ｙ軸方向に延出して設けられている。また振動腕２９は、基部２７から＋Ｙ軸方向と反対の方向である−Ｙ軸方向に延出して設けられている。
また、振動腕２８および振動腕２９は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部（先端部と基端部との間の部分）とがＸ軸方向に並んで設けられている。すなわち、振動腕２８の基端部と振動腕２９の途中部とがＸ軸方向に並ぶとともに、振動腕２９の基端部と振動腕２８の途中部とがＸ軸方向に並んでいる。
【００２５】
このように基部２７および振動腕２８、２９を配置することにより、振動腕２８および振動腕２９の先端部をそれぞれ幅広にしても、振動腕２８と振動腕２９とのＸ軸方向にける離間距離を抑えつつ、振動腕２８と振動腕２９とが衝突するのを防止することができる。その結果、振動片２のＸ方向での寸法を抑えることができる。また、振動片２の振動の低周波数化を図ることもできる。
【００２６】
また、振動腕２８および振動腕２９が互いにＸ軸方向に並んで設けられているので、振動片２のＹ軸方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
この振動腕２８、２９は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。
また、振動腕２８、２９は、互いに同じ幅となるように形成されている。これにより、振動腕２８、２９を互いに反対方向に（逆相で）振動させたとき、振動漏れを少なくすることができる。
【００２７】
また、振動腕２８の先端部には、振動腕２８の基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部（第１の質量部）２８１が設けられている。同様に、振動腕２９の先端部には、振動腕２９の基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部（第２の質量部）２９１が設けられている。また、質量部２８１は、振動腕２８の基端部よりも横断面積が大きく、質量部２９１は、振動腕２９の基端部よりも横断面が大きい。これにより、振動腕２８、２９の先端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。その結果、振動腕２８、２９の長さをそれぞれ抑え、振動片２のＹ軸方向での寸法を抑えることができる。また、振動腕２８、２９の振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
また、質量部２８１、２９１は、それぞれ、Ｘ軸方向を長手とする長手形状をなしている。これにより、振動腕２８、２９の長さをそれぞれ抑えつつ、質量部２８１、２９１の質量をそれぞれ大きくすることができる。
【００２８】
また、図３に示すように、振動腕２８の上面（主面）には、Ｙ軸方向に延在する溝２８２が形成され、振動腕２８の下面（主面）には、Ｙ軸方向に延在する溝２８３が形成されている。これにより、振動腕２８の横断面は、Ｈ字状をなしている。ここで、振動腕２８の上面および下面は、Ｚ軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。また、振動腕２８の１対の側面は、Ｘ軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。
【００２９】
同様に、振動腕２９の上面（主面）には、Ｙ軸方向に延在する溝２９２が形成され、振動腕２９の下面（主面）には、Ｙ軸方向に延在する溝２９３が形成されている。これにより、振動腕２９の横断面は、Ｈ字状をなしている。ここで、振動腕２９の上面および下面は、Ｚ軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。また、振動腕２９の１対の側面は、Ｘ軸方向を法線とする面であって、互いに対向している。
【００３０】
なお、各振動腕２８、２９の横断面形状は、前述したＨ字状に限定されず、例えば、矩形をなしていてもよい。
図３に示すように、このような振動腕２８上には、励振電極群２２が設けられ、また、振動腕２９上には、励振電極群２３が設けられている。
励振電極群２２は、通電により振動腕２８を屈曲振動（励振）させる機能を有する。また、励振電極群２３は、通電により振動腕２９を屈曲振動（励振）させる機能を有する。
【００３１】
このような励振電極群２２は、前述した振動腕２８の上面（より具体的には溝２８２の壁面）上に設けられた励振電極２２１と、振動腕２８の下面（より具体的には溝２８３の壁面）上に設けられた励振電極２２２と、振動腕２８の一方の側面上に設けられた励振電極２２３と、振動腕２８の他方の側面上に設けられた励振電極２２４とで構成されている。
励振電極２２１、２２２、２２３、２２４は、それぞれ、前述した溝２８２、２８３に沿って延在している。
【００３２】
同様に、励振電極群２３は、前述した振動腕２９の上面（より具体的には溝２９２の壁面）上に設けられた励振電極２３１と、振動腕２９の下面（より具体的には溝２９３の壁面）上に設けられた励振電極２３２と、振動腕２９の一方の側面上に設けられた励振電極２３３と、振動腕２９の他方の側面上に設けられた励振電極２３４とで構成されている。
励振電極２３１、２３２、２３３、２３４は、それぞれ、前述した溝２９２、２９３に沿って延在している。
このような励振電極２２１、２２２、２３３、２３４は、図示しない配線を介して後述する接続電極４１に電気的に接続されている。また、励振電極２２３、２２４、２３１、２３２は、図示しない配線を介して後述する接続電極４２に電気的に接続されている。
【００３３】
このような構成の振動片２においては、接続電極４１と接続電極４２との間に電圧が印加されると、励振電極２２１、２２２、２３３、２３４と、励振電極２２３、２２４、２３１、２３２が逆極性となるようにして、振動腕２８、２９にそれぞれＸ軸方向成分を含む方向の電圧が印加される。そして、圧電材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数（共鳴周波数）で各振動腕２８、２９を屈曲振動させることができる。
このとき、振動腕２８、２９は、互いに反対側にＸ軸方向に屈曲振動される。これにより、振動漏れの少ない振動片２を実現することができる。
【００３４】
また、図４に示すように、振動腕２８および振動腕２９は、互いに同方向に屈曲振動される。すなわち、振動腕２８、２９は、図４（ａ）に示すように、振動腕２８の先端部が振動腕２９から離間する方向に屈曲するとともに、振動腕２９の先端部が振動腕２８に接近する方向に屈曲する第１の状態と、図４（ｂ）に示すように、振動腕２８の先端部が振動腕２９に接近する方向に屈曲するとともに、振動腕２９の先端部が振動腕２８から離間する方向に屈曲する第２の状態とを交互に繰り返すように、屈曲振動する。これにより、各振動腕２８、２９の屈曲振動に伴って基部２７に生じる振動（漏れ振動）を互いに相殺させることができる。そのため、振動漏れをより抑えることができる。特に、各振動腕２８、２９の屈曲振動に伴って基部２７全体が所定の軸を中心として周期的に往復回動する振動（回転振動）を抑えることができる。
【００３５】
また、各振動腕２８、２９が屈曲振動すると、接続電極４１、４２間には、圧電材料の圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動片２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
このような励振電極群２２、２３、接続電極４１、４２および配線（図示せず）は、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金、クロム、クロム合金、金等の導電性に優れた金属材料により形成することができる。
また、これらの電極等の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ等の化学蒸着法、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられる。
【００３６】
（パッケージ）
次に、振動片２および半導体素子５０を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、凹部５５が形成された板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されており、ベース基板３１と枠部材３２、および、枠部材３２と蓋部材３３は、それぞれ、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間Ｓに、振動片２と半導体素子５０とを収納している。なお、パッケージ３内には、振動片２および半導体素子５０の他、振動片２を駆動に係る電子部品等を収納することもできる。
【００３７】
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材３２および蓋部材３３の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３３の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、振動片２に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、振動片２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３３を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して振動片２の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、振動片２の周波数調整を行うことができる。
【００３８】
また、ベース基板３１の上面には、一対の電極３５ａ、３５ｂが内部空間Ｓに露出するように形成されている。この電極３５ａの上には、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤３６が塗布されて（盛られて）おり、さらに、この導電性接着剤３６上に、前述した振動片２が載置されている。これにより、振動片２（基部２７）が電極３５ａ（ベース基板３１）に確実に固定される。
【００３９】
なお、この固定は、導電性接着剤３６が振動片２の接続電極４１に接触するように、振動片２を導電性接着剤３６上に載置して行う。これにより、導電性接着剤３６を介して、振動片２がベース基板３１に固定されるとともに、接続電極４１と電極３５ａが導電性接着剤３６を介して電気的に接続される。
この導電性接着剤３６は、Ｚ軸方向から見たときに、振動片２の重心付近に位置している。これにより、振動片２をＹ軸方向における一部分にてパッケージ３に対して固定する場合であっても、振動片２をパッケージ３に対して安定的に固定することができる。
【００４０】
また、電極３５ｂは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３７を介して、前述した接続電極４２に電気的に接続されている。
【００４１】
また、ベース基板３１には、周囲を壁面が形成され凹部底面５３を有する凹部５５が設けられている。凹部底面５３には、複数のリード電極５１が形成されている。半導体素子５０は、金属バンプ５２を介して複数のリード電極５１と接続されている。なお、半導体素子５０とリード電極５１とを例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）を介して電気的に接続してもよい。
また、リード電極５１とマウント電極３５ａ、３５ｂとは、図示しない回路配線で電気的に接続されている。
また、ベース基板３１の下面には、４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
【００４２】
これら４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して図示しない回路配線に電気的に接続されたホット端子である。なお、外部端子３４ａ〜３４ｄのうちのいずれかが、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化したりするためのダミー端子として用いられる場合もある。
このような電極３５ａ、３５ｂ、リード電極５１、および外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
【００４３】
なお、電極３５ａと接続電極４１とを例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）を介して電気的に接続してもよい。この場合、導電性接着剤３６に代えて、導電性を有しない接着剤を介して、振動片２をベース基板３１に対して固定することができる。また、パッケージ３内部に電子部品を収納した場合、ベース基板３１の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情報（例えば、振動デバイスの温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子が形成されていてもよい。
【００４４】
以上説明したような第１実施形態によれば、２つの振動腕２８、２９が基部２７から互い反対側に延出し、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とがＸ軸方向に並んでいるので、振動腕２８および振動腕２９の先端部をそれぞれ幅広にしても、振動腕２８と振動腕２９とのＸ軸方向にける離間距離を抑えつつ、振動腕２８と振動腕２９とが衝突するのを防止することができる。その結果、振動片２のＸ方向での寸法を抑えることができる。
【００４５】
また、振動腕２８および振動腕２９が互いにＸ軸方向に並んで設けられているので、振動片２のＹ軸方向での寸法が大型化するのも防止することができる。
また、振動片２をその中心あるいは重心付近で支持・固定することができる。そのため、振動片２の実装面積が小さく、この点でも、小型化を図ることができる。
また、このような振動片２をパッケージ３内に収納した振動デバイスとしての圧電発振器５についても、低周波数化および小型化を図ることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器を示す上面図である。
以下、第２実施形態の圧電発振器について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の振動デバイスは、振動片の基部の構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図５では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４７】
本実施形態の振動デバイスとしての圧電発振器１Ａは、図５に示すように、パッケージ３内に収納された振動片２Ａを有する。
振動片２Ａは、振動基板２１Ａを有し、この振動基板２１Ａ上には、図示しないが、励振電極群および接続電極が設けられている。
振動基板２１Ａは、基部２７Ａと、２つ（１対）の振動腕２８、２９とを有している。
基部２７Ａは、本体部２７１と、１対の接続部２７２、２７３とで構成されている。
【００４８】
本体部２７１は、Ｙ軸方向に延在する長手形状をなしている。この本体部２７１の長手方向での中央部には、その下面上に、１対の接続電極（図示せず）が設けられている。そして、本体部２７１の長手方向での中央部が１対の導電性接着剤３６ａ、３６ｂを介してパッケージ３のベース基板３１に固定されている。なお、本体部２７１は、その長手方向での両端部がベース基板３１に固定されていてもよい。
【００４９】
ここで、ベース基板３１の上面には、一対の電極３５ａ、３５ｂが内部空間Ｓに露出するように形成されている。この電極３５ａ、３５ｂの上には、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤３６ａ、３６ｂが塗布されて（盛られて）おり、さらに、この導電性接着剤３６ａ、３６ｂ上に、前述した振動片２が載置されている。
なお、この固定は、導電性接着剤３６ａ、３６ｂが振動片２Ａの１対の接続電極に接触するように、振動片２を導電性接着剤３６ａ、３６ｂ上に載置して行う。
【００５０】
また、本実施形態では、本体部２７１の幅は、各振動腕２８、２９の幅とほぼ等しくなっている。そのため、２つの振動腕２８、２９に伴って、本体部２７１の一部（具体的には、本実施形態では本体部２７１の両端部）を振動させることができる。これにより、振動腕２８、２９を長尺化したのと同様の効果（低周波数化等）を発揮させることができる。なお、本体部２７１の幅は、各振動腕２８、２９の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕２８、２９の幅よりも広くてもよい。本体部２７１の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも狭い場合、本体部２７１の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う本体部２７１の両端部の振動を大きくすることができる。一方、本体部２７１の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも広い場合、本体部２７１の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う本体部２７１の両端部の振動を抑えることができる。
【００５１】
また、本体部２７１のＹ軸方向での長さは、各振動腕２８、２９の先端部（質量部２８１、２９１）に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、本実施形態では、振動腕２８または振動腕２９のＹ軸方向での全体の長さから質量部２８１または質量部２９１のＹ軸方向での長さを差し引いた長さとほぼ等しくあるいは若干短く設定される。
【００５２】
このような本体部２７１の一端部（図５にて上側の端部）には、接続部（第１の接続部）２７２が接続され、一方、本体部２７１の一端部（図５にて下側の端部）には、接続部（第２の接続部）２７２が接続されている。
接続部２７２は、本体部２７１の前記一端部からＸ軸方向（図５にて左側）に延出している。一方、接続部２７３は、本体部２７１の前記他端部からＸ軸方向（図５にて右側）に延出している。
【００５３】
また、本実施形態では、各接続部２７２、２７３の幅は、各振動腕２８、２９の幅とほぼ等しくなっている。そのため、２つの振動腕２８、２９に伴って、各接続部２７２、２７３を振動させることができる。これにより、振動腕２８、２９を長尺化したのと同様の効果（低周波数化等）を発揮させることができる。なお、各接続部２７２、２７３の幅は、各振動腕２８、２９の幅よりも狭くてもよいし、各振動腕２８、２９の幅よりも広くてもよい。各接続部２７２、２７３の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも狭い場合、各接続部２７２、２７３の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う各接続部２７２、２７３の振動を大きくすることができる。一方、各接続部２７２、２７３の幅が各振動腕２８、２９の幅よりも広い場合、各接続部２７２、２７３の幅が各振動腕２８、２９の幅と等しい場合に比し、２つの振動腕２８、２９に伴う各接続部２７２、２７３の振動を抑えることができる。
【００５４】
また、各接続部２７２、２７３のＸ軸方向での長さは、各振動腕２８、２９が屈曲振動しても本体部２７１に接触しない程度に設定されていれば、特に限定されないが、Ｘ軸方向における振動片２Ａの寸法を抑える観点から、できるだけ短くするのが好ましい。
このような基部２７Ａの接続部２７２には、振動腕２８が接続され、一方、接続部２７３には、振動腕２９が接続されている。
ここで、振動腕２８は、接続部２７２から上側にＹ軸方向に延出し、一方、振動腕２９は、接続部２７３から下側にＹ軸方向に延出している。これにより、１対の振動腕２８、２９が前述した本体部２７１を介して対向している。また、１対の振動腕２８、２９および本体部２７１は、互いに平行となるように配置されている。
【００５５】
このような振動片２Ａによれば、本体部２７１のＹ軸方向での一端部からＸ軸方向に延出する接続部２７２から振動腕２８が延出するとともに、本体部２７１のＹ軸方向での他端部から接続部２７２とは反対側にＸ軸方向に延出する接続部２７３から振動腕２９が延出しているので、振動腕２８、２９の振動特性に対する基部２７Ａの形状の影響を抑えることができる。そのため、振動片２Ａの振動特性を優れたものとするとともに、振動片２Ａの設計が容易となる。言い換えると、基部２７Ａは、Ｙ軸方向に延在する部分とＸ軸方向に延在する部分とで構成されているので、その形状が振動腕２８、２９の振動特性に対して与える影響が少なく、また、その影響があったとしても、容易に推測することができる。
以上説明したような第２実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第３実施形態について説明する。
図６は、本発明の第３実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器を示す上面図である。
以下、第３実施形態の圧電発振器について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の圧電発振器は、基部の構成および各振動腕の先端部の形状が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。また、第３実施形態の振動デバイスは、各振動腕の先端部の形状が異なる以外は、第２実施形態とほぼ同様である。なお、図６では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５７】
本実施形態の振動デバイスとしての圧電発振器１Ｂは、図６に示すように、パッケージ３内に収納された振動片２Ｂを有する。
振動片２Ｂは、振動基板２１Ｂを有し、この振動基板２１Ｂ上には、図示しないが、励振電極群および接続電極が設けられている。
振動基板２１Ｂは、基部２７Ａと、２つ（１対）の振動腕２８Ｂ、２９Ｂとを有している。
基部２７Ａは、前述した第２実施形態の基部２７Ａと同様、本体部２７１と、１対の接続部２７２、２７３とで構成されている。
このような基部２７Ａの接続部２７２には、振動腕２８Ｂが接続され、一方、接続部２７３には、振動腕２９Ｂが接続されている。
【００５８】
また、振動腕２８Ｂの先端部には、振動腕２８Ｂの基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部（第１の質量部）２８１Ｂが設けられている。同様に、振動腕２９Ｂの先端部には、振動腕２９Ｂの基端部よりもＸ軸方向での幅の大きい質量部（第２の質量部）２９１Ｂが設けられている。また、質量部２８１Ｂは、振動腕２８Ｂの基端部よりも横断面積が大きく、質量部２９１Ｂは、振動腕２９Ｂの基端部よりも横断面が大きい。これにより、振動腕２８Ｂ、２９Ｂの先端部の質量をそれぞれ大きくすることができる。その結果、振動腕２８Ｂ、２９Ｂの長さをそれぞれ抑え、振動片２ＢのＹ軸方向での寸法を抑えることができる。また、振動腕２８Ｂ、２９Ｂの振動周波数をそれぞれ低めることもできる。
また、質量部２８１Ｂ、２９１Ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向を長手とする長手形状をなしている。これにより、振動腕２８Ｂ、２９Ｂの長さをそれぞれ抑えつつ、質量部２８１Ｂ、２９１Ｂの質量をそれぞれ大きくすることができる。
【００５９】
特に、本実施形態では、１対の質量部２８１Ｂ、２９１Ｂは、互いの両端部同士がＹ軸方向に並んで設けられている。言い換えると、図６に示すように、質量部２８１Ｂは、振動腕２８Ｂの右側側面（振動腕２９側の側面）から突出するように形成され、一方、質量部２９１Ｂは、振動腕２９Ｂの左側側面（振動腕２８側の側面）から突出するように形成されている。そして、質量部２８１Ｂは、振動腕２８Ｂの左側側面（振動腕２９とは反対側の側面）からは突出しないように形成され、また、質量部２９１Ｂは、振動腕２９Ｂの右側側面（振動腕２８とは反対側の側面）から突出しないように形成されている。これにより、質量部２８１Ｂ、２９１Ｂの幅をそれぞれ大きくしても、振動片２ＢのＸ軸方向での寸法を抑えることができる。
【００６０】
なお、質量部２８１Ｂは、振動腕２８Ｂの左側側面（振動腕２９とは反対側の側面）からは突出するように形成されていてもよく、また、質量部２９１Ｂは、振動腕２９Ｂの右側側面（振動腕２８とは反対側の側面）から突出するように形成されていてもよい。この場合、振動片２ＢのＸ軸方向での寸法を抑える観点から、質量部２８１Ｂは、振動腕２８Ｂの左側側面からの突出量が右側側面からの突出量よりも小さくなるように形成されているのが好ましく、また、質量部２９１Ｂは、振動腕２９Ｂの右側側面からの突出量が左側側面からの突出量よりも小さくなるように形成されているのが好ましい。
以上説明したような第３実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では、振動デバイスの一例として同一パッケージ内に振動片と駆動回路部とが収納された圧電発振器を用いて説明したが、振動片と駆動回路部とが異なるパッケージに収納されていてもよい。
以上説明したような各実施形態の振動デバイスは、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。
《電子機器》
上記で説明した各実施形態の振動デバイスは、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。なお、本電子機器には、上記実施形態で説明した圧電発振器に代えて圧電振動子を用いることができるが、圧電振動子を用いる場合、振動片と電気的に接続された図示しない駆動回路部が設けられる。
【００６２】
図７、および８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７は、携帯電話機の外観の概略を示す斜視図であり、図８は、携帯電話機の回路を説明する回路ブロック図である。
この携帯電話機３００は、上述の振動片２，２Ａ，２Ｂ（以下、振動片２を代表例として説明する）または、振動片２を用いた圧電発振器５，１Ａ，１Ｂ（以下、圧電発振器５を代表例として説明する）を使用することができる。本例では、振動片２を用いた例で説明する。また、振動片２の構成、作用については、同一符号を用いるなどして、その説明を省略する。
図７に示すように携帯電話機３００は、表示部であるＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）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８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。
【００６３】
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振動片２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３１５、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。
【００６４】
この携帯電話機３００に用いられている上記振動片２は、前述のように低周波数帯であっても小型化を図ることができる。
さらに、このような小型化の可能な振動片２をパッケージ３内に収納した圧電発振器５についても、低周波数化および小型化を図ることができる。
従って、振動片２、あるいは圧電発振器５を用いている電子機器（携帯電話機３００）は、その実装領域を縮小することが可能となり、小型化を図ることが可能となる。
【００６５】
本発明の振動片２を備える電子機器としては、図９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振動片２を用いた圧電発振器５が用いられている。
また、本発明の圧電発振器５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。
【００６６】
以上、本発明の振動片および振動デバイスを、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、振動片が２つの振動腕を有する場合を例に説明したが、これに限定されず、振動腕の数は、３以上であってもよい。
【００６７】
また、前述した実施形態では、各振動腕が圧電体材料で構成され、各振動腕上に設けた励振電極に通電することにより各振動腕を励振させる構成を例に説明したが、これに限定されず、例えば、各振動腕上に、電極層、圧電体層、電極層をこの順で積層してなる圧電素子を設け、その圧電素子の伸縮により振動腕を振動させる構成であってもよい。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、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される。
【符号の説明】
【００６８】
１Ａ‥振動デバイスとしての圧電発振器１Ｂ‥振動デバイスとしての圧電発振器２‥振動片２Ａ‥振動片２Ｂ‥振動片３‥パッケージ５‥ 振動デバイスとしての圧電発振器２１‥振動基板２１Ａ‥振動基板２１Ｂ‥振動基板２２‥励振電極群２３‥励振電極群２７‥基部２７Ａ‥基部２８‥振動腕２８Ｂ‥振動腕２９‥振動腕２９Ｂ‥振動腕３１‥ベース基板３２‥枠部材３３‥蓋部材３４ａ‥外部端子３４ｃ‥外部端子３５ａ‥電極３５ｂ‥電極３６‥導電性接着剤３６ａ‥導電性接着剤３６ｂ‥導電性接着剤４１‥接続電極４２‥接続電極５０‥駆動回路部としての半導体素子５１‥接続電極５２‥金属バンプ５３‥凹部底面５５‥凹部２２１‥励振電極２２２‥励振電極２２３‥励振電極２２４‥励振電極２３１‥励振電極２３２‥励振電極２３３‥励振電極２３４‥励振電極２７１‥本体部２７２‥接続部２７３‥接続部２８１‥質量部２８１Ｂ‥質量部２８２‥溝２８３‥溝２９１‥質量部２９１Ｂ‥質量部２９２‥溝２９３‥溝３００‥電子機器としての携帯電話機４００‥電子機器としてのパーソナルコンピューターＳ‥内部空間。

【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る駆動回路部と、を備え、
前記振動片は、
基部と、
前記基部から第１の方向に沿って延出する第１の振動腕と、
前記基部から前記第１の振動腕とは反対側に前記第１の方向に沿って延出する第２の振動腕とを有し、
前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、一方の振動腕の基端部と他方の振動腕の途中部とが前記第１の方向に直交する第２の方向に並んで設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
前記第１の振動腕の先端部には、該第１の振動腕の前記基端部よりも幅の大きい第１の質量部が設けられ、前記第２の振動腕の先端部には、該第２の振動腕の基端部よりも幅の大きい第２の質量部が設けられている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記第１の振動腕の先端部には第１の質量部が設けられ、前記第２の振動腕の先端部には第２の質量部が設けられ、
前記第１の質量部は、前記第１の振動腕の前記基端部よりも横断面積が大きく、前記第２の質量部は、前記第２の振動腕の前記基端部よりも横断面積が大きい請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第１の質量部および前記第２の質量部は、それぞれ、前記第２の方向を長手とする長手形状をなしている請求項２または３に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第１の質量部および前記第２の質量部は、互いの両端部同士が前記第１の方向に並んで設けられている請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記基部は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれの方向成分を有する方向に延在する長尺状をなし、
前記第１の振動腕は、前記基部の一端部から延出し、
前記第２の振動腕は、前記基部の他端部から延出している請求項１ないし５のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記基部は、本体部と、該本体部の前記第１の方向での一端部から前記第２の方向に沿って延出する第１の接続部と、前記本体部の前記第１の方向での他端部から前記第１の接続部とは反対側に前記第２の方向に沿って延出する第２の接続部とを有し、
前記第１の振動腕は、前記第１の接続部から延出し、
前記第２の振動腕は、前記第２の接続部から延出している請求項１ないし５のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、それぞれ、前記第２の方向に屈曲振動される請求項１ないし７のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記第１の振動腕および前記第２の振動腕は、互いに同方向に屈曲振動される請求項８に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
前記基部は、前記第３の方向から見たときに、回転対称形状をなしている請求項１ないし９のいずれかに記載の振動デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。

【図１】