音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイス
【課題】振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制する。
【解決手段】水晶振動片２には、基部２１と、この基部２１の一端面から突出した脚部２２ａ，２２ｂとから構成され、脚部２２ａ，２２ｂの間に叉部６が設けられている。叉部６には、脚部２２ａ，２２ｂから連続して成形された曲部６１，６２と、曲部６１，６２から連続して成形された平坦部６３とが設けられている。平坦部６３には、一方の脚部２２ａから連続して成形された曲部６１に連続する一端点６４と、他方の脚部２２ｂから連続して成形された曲部６２に連続する他端点６５と、が構成されている。また、脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置上（一点鎖線Ｃ上）に位置する叉部６上の中間点６６から一端点６４までの距離が、中間点６６から他端点６５までの距離よりも短い。
【解決手段】水晶振動片２には、基部２１と、この基部２１の一端面から突出した脚部２２ａ，２２ｂとから構成され、脚部２２ａ，２２ｂの間に叉部６が設けられている。叉部６には、脚部２２ａ，２２ｂから連続して成形された曲部６１，６２と、曲部６１，６２から連続して成形された平坦部６３とが設けられている。平坦部６３には、一方の脚部２２ａから連続して成形された曲部６１に連続する一端点６４と、他方の脚部２２ｂから連続して成形された曲部６２に連続する他端点６５と、が構成されている。また、脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置上（一点鎖線Ｃ上）に位置する叉部６上の中間点６６から一端点６４までの距離が、中間点６６から他端点６５までの距離よりも短い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動デバイスの一つとして、基部とこの基部から突出された２つの脚部を有する振動部とからなる音叉型水晶振動片を用いた音叉型水晶振動子がある（例えば、特許文献１参照。）。この音叉型水晶振動子は、正確なクロック周波数を得るためのものとして電子機器や携帯端末などに利用されている。
【０００３】
上記したような音叉型水晶振動子は、その筐体がベースと蓋とから構成され、この筐体内部には、ベース上に導電性接合部材により接合して保持された音叉型水晶振動片が気密封止される。なお、導電性接合部材として、例えば、導電性接着剤が用いられる。この導電性接着剤を用いて音叉型水晶振動片の基部とベースとが接合されることにより、音叉型水晶振動片に設けられた励振電極とベースに設けられた電極パッドとが導通状態とされる。
【特許文献１】特開２００４−２６０７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の音叉型圧電振動子に用いられる音叉型圧電振動片を湿式でエッチング成形する場合、基板材料の結晶方向へのエッチングスピードが異なるので、各脚部の形状にバラツキが生じる。そのため、この脚部の形状バラツキが起因して振動バラツキが生じ、その結果、直列共振抵抗値が増加する。
【０００５】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制する音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動片は、基部と、この基部の一端面から突出した複数本の脚部とから構成され、前記基部の一端面の隣接する前記複数本の脚部の間に叉部が設けられた音叉型圧電振動片において、前記叉部には、隣接する前記脚部から連続して成形された曲部と、前記曲部から連続して成形された平坦部とが設けられ、前記平坦部には、前記隣接する脚部のうち一方の脚部から連続して成形された曲部に連続する一端点と、前記隣接する脚部のうち他方の脚部から連続して成形された曲部に連続する他端点と、が構成され、前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記叉部には前記曲部と前記平坦部とが設けられ、前記平坦部には前記一端点と前記他端点とが構成され、前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いので、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制することが可能となる。具体的に、本発明では、前記叉部に前記平坦部が設けているので、上記した特許文献１に示すように叉部がＵ形状の場合と比較して前記平坦部の成形により、当該音叉型圧電振動片のエッチング成形において生じる前記各脚部の形状バラツキを抑えることが可能となる。なお、ここでいう前記各脚部の形状バラツキは、前記各脚部の重量バラツキを意味し、この重量バラツキに関連する前記各脚部の外形バラツキも関係する。
【０００８】
また、前記各脚部の形状バラツキを抑制するために前記各脚部を対称のものに成形することが想定されるが、この場合前記脚部自体が大きくなり当該音叉型圧電振動片の小型化を図る際に不具合の原因となる。そして、この不具合を解決するために脚部を縮小させるようにエッチングを行えばよいが、この場合エッチングを長時間行う必要がある。しかしながら、本発明によれば、このような不具合を解消することが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記叉部には前記曲部と前記平坦部とが設けられるので、当該音叉型圧電振動片の電極形成時に、前記叉部の不必要な部分にまで電極が形成される（金属が付着）のを抑制することが可能となる。具体的に、湿式でエッチング成形する場合、そのエッチング方向の関係から前記平坦部には電極が形成されずに、電極ショートを防止することが可能となる。
【００１０】
前記構成において、前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であってもよい。
【００１１】
この場合、前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であるので、前記平坦部を設けていない叉部と比較して直列共振抵抗値を低く抑えることが可能となる。特に、ａに対するｂの比率は１．０４であることが最適である。なお、０．６６５〜１．２９０以外の比率では、前記平坦部の成形を行うことが難しい、もしくはできない。
【００１２】
前記構成において、前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されてもよい。
【００１３】
この場合、前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されるので、幅広に成形された前記脚部の先端領域を有効に利用することが可能となり、当該音叉型圧電振動片の小型化に有用であり、低周波化にも有用である。また、この場合、前記脚部の突出先端部が幅広に成形されるので、これにともなって前記叉部を成形する領域を大きくすることが可能となり、前記曲部と前記平坦部を成形する領域を十分に確保することが可能となる。その結果、前記平坦部を大きく成形した場合振動バラツキを抑制するのに好ましく、また、前記曲部を大きく成形した場合電極ショートを抑制するのに好ましい。また、１枚の素板から複数の当該音叉型圧電振動片を成形する場合、１枚の素板において廃棄する領域を減らして１枚の素板全てを有効に用いることができるので、当該音叉型圧電振動片の量産にも適している。
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、ベースと蓋とから内部空間を有する本体筐体が形成され、前記内部空間内の前記ベース上に、上記した本発明にかかる音叉型圧電振動片が前記基部において保持されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、上記した本発明にかかる音叉型圧電振動片を設けているので、上記した音叉型圧電振動片特有の作用効果を有して直列共振抵抗値を低く抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスによれば、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、音叉型圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００１８】
本実施例にかかる音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子という）では、図１，２に示すように、フォトリソグラフィ法で成形された音叉型水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持するベース３と、ベース３に保持した水晶振動片２を気密封止するための蓋４と、が設けられている。
【００１９】
この水晶振動子１では、ベース３と蓋４とが接合されて本体筐体１１が構成されている。これらベース３と蓋４とがろう材５１を介して接合されて本体筐体１１の内部空間１２が形成され、この本体筐体１１の内部空間１２内のベース３上に導電性バンプ５２を介して水晶振動片２が保持接合されているとともに、本体筐体１１の内部空間１２が気密封止されている。この際、図１，２に示すように、ベース３と水晶振動片２とは導電性バンプ５２を用いてＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ ＢｏｎＤｉｎｇ）法により超音波接合されるとともに電気機械的に接合されている。
【００２０】
次に、この水晶振動子１の各構成について説明する。
【００２１】
ベース３は、図１，２に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した堤部３２とから構成される箱状体に形成されている。このベース３は、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板上に、セラミック材料の直方体が積層して凹状に一体的に焼成されている。また、堤部３２は、図１に示す底部３１の表面外周に沿って成形されている。この堤部３２の上面は蓋４との接合領域３３であり、この接合領域３３には、蓋４と接合するためのメタライズ層（図示省略）が設けられている。なお、メタライズ層は、例えば、タングステンメタライズ層、あるいはモリブデンメタライズ層上にニッケル，金の順でメッキした構成とからなる。また、セラミック材料が積層して凹状に一体的に焼成されたベース３の内部空間１２における側壁には、図１，２に示すように、段部３５が形成され、この段部３５上に電極パッド３４が形成され、これら電極パッド３４上に水晶振動片２が片保持して設けられる。これら電極パッド４は、それぞれに対応した引回電極３６を介して、ベース１１の裏面に形成される端子電極（図示省略）に電気的に接続され、これら端子電極が外部部品や外部機器の外部電極に接続される。なお、これら電極パッド３４、引回電極３６、端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベース１１と一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド３４、引回電極３６、端子電極のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。
【００２２】
蓋４は、金属材料からなり、図２に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋４の下面には、ろう材５１が形成されている。この蓋４は、シーム溶接やビーム溶接、加熱溶融接合等の手法によりろう材５１を介してベース３に電気機械的に接合されて、蓋４とベース３とによる水晶振動子１の本体筐体１１が構成される。なお、蓋４は、例えば、４層の熱膨張係数の異なる金属材料から形成されている。具体的に、ベース３との接合面となる蓋４の下面から、ろう材５１である錫と金（錫と金の割合を約２対８とする）、あるいは錫と銀の層、ニッケル層、コバール層及びニッケル層が順に積層されている。なお、本実施例では、ろう材５１が、蓋４の下面外周縁に沿った環状層に成形されている。
【００２３】
次に、内部空間１２に配された水晶振動片２の各構成について説明する。
【００２４】
水晶振動片２は、図１〜３に示すように、異方性材料の水晶片である水晶素板（図示省略）から、エッチング形成された水晶Ｚ板である。この水晶振動片２の基板２１は、２本の脚部２２ａ，２２ｂ（第１脚部２２ａ，第２脚部２２ｂ）と基部２３とから構成された外形からなり、２本の脚部２２が基部２３の一端部から突出して形成されている。基部２３は脚部２２ａ，２２ｂより幅広に形成されている。また、２つの脚部２２ａ，２２ｂの両主面２４（表側主面，裏側主面）には、水晶振動片２の小型化により劣化する直列共振抵抗値（本実施例ではＣＩ値、以下同様）を改善させるために、溝部２５ａ，２５ｂが形成されている。また、図２に示すように、水晶振動片２の外形のうち側面２８は両主面２４に対して傾斜して成形されている。これは、水晶振動片２を湿式でエッチング成形する際に基板２１材料の結晶方向（Ｘ，Ｙ方向）へのエッチングスピードが異なることに起因している。
【００２５】
この水晶振動片２の表面には、異電位で構成された２つの励振電極２６ａ，２６ｂ（第１励振電極２６ａ，第２励振電極２６ｂ）と、これらの励振電極２６ａ，２６ｂを電極パッド３４に電気的に接続させるために励振電極２６ａ，２６ｂから引き出された引出電極２７ａ，２７ｂとが設けられている。なお、本実施例でいう引出電極２７ａ，２７ｂは、２つの励振電極２６ａ，２６ｂから引き出された電極パターンのことをいう。
【００２６】
また、２つの励振電極２６ａ，２６ｂの一部は、溝部２５ａ，２５ｂの内部に形成されている。このため、水晶振動片２を小型化しても脚部２２ａ，２２ｂの振動損失が抑制され、ＣＩ値を低く抑えることができる。第１の励振電極２６ａは、第１脚部２２ａの両主面２４（表側主面，裏側主面）と溝部２５ａに形成された第１主面電極と、第２脚部２２ｂの両側面に形成された第２側面電極とにより構成される。そして、これら第１主面電極と第２側面電極とが引き回されて接続され、励振電極２６ａは引出電極２７ａに引き出されている。同様に、第２の励振電極２６ｂは、第２脚部２２ｂの両主面（表側主面，裏側主面）と溝部６３ｂに形成された第２主面電極と、第１脚部２２ａの両側面に形成された第１側面電極とにより構成される。そして、これら第２主面電極と第１側面電極とが引き回されて接続され、励振電極２６ｂは引出電極２７ｂに引き出されている。
【００２７】
上記した水晶振動片２の励振電極２６ａ，２６ｂは、例えば、クロムの下地電極層と、金の上部電極層とから構成された積層薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。また、上記した引出電極２７ａ，２７ｂは、例えば、クロムの下地電極層と、金の中間電極層と、クロムの上部電極層と、から構成された積層薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成され、クロムの上部電極層のみが部分的にマスクして真空蒸着法等の手法により形成される。なお、励振電極２６ａ，２６ｂがクロム，金の順に形成されているが、例えば、クロム，銀の順や，クロム，金，クロムの順や，クロム，銀，クロムの順等であってもよい。また、引出電極２７ａ，２７ｂがクロム，金，クロムの順に形成されているが、例えば、クロム，銀，クロムの順であってもよい。
【００２８】
この水晶振動片２の基部２３は、図１に示すように、基部２３が振動部（脚部２２ａ，２２ｂ）より幅広に形成されて、振動部と同じ幅に形成され振動部（脚部２２ａ，２２ｂ）を延出する基部中央領域２９ａと、振動部よりその幅方向にはみ出した基部幅広領域２９ｂとを有する。すなわち、図１に示すように、基部２３は、基部幅広領域２９ｂが基部中央領域２９ａに隣接して構成される。
【００２９】
そして、水晶振動片２の引出電極２７ａ，２７ｂと、ベース３の電極パッド３４とが、導電性バンプ５２を介して接合されて、これら引出電極２７ａ，２７ｂと電極パッド３４とが電気機械的に接続される。なお、本実施例で用いる導電性バンプ５２は、金などの金属材料からなる接続バンプである。なお、本実施例ではろう材５１に金（もしくは銀）と錫とからなる低融点材料が用いられている。
【００３０】
また、この水晶振動片２には、図１，３に示すように、基部２３の一端面の隣接する２本の脚部２２ａ，２２ｂの間に叉部６が設けられている。この叉部６には、図３に示すように、２本の隣接する脚部２２ａ，２２ｂから連続して成形された曲部６１，６２と、曲部６１，６２から連続して成形された平坦部６３とが設けられている。平坦部６３には、隣接する脚部２２ａ，２２ｂのうち一方の脚部２２ａから連続して成形された曲部６１に連続する一端点６４と、隣接する脚部２２ａ，２２ｂのうち他方の脚部２２ｂから連続して成形された曲部６２に連続する他端点６５と、が構成されている。また、隣接する脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置上（図１，３に示す一点鎖線Ｃ上）に位置する叉部６上の中間点６６から平坦部６３の一端点６４までの距離が、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までの距離よりも短い。具体的に、本実施例では、中間点６６から平坦部６３の一端点６４までを距離Ａとし、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までを距離Ｂとし、これら距離の関係は、距離Ａ：距離Ｂ＝０．１３：１．００に設定されている。言い換えると、脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ（図３の場合ａ２）とし、脚部２２ｂから中間点６６までの距離をｂとすると、ａに対するｂの比率（ｂ／ａ）は０．６６５〜１．２９０とされ、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０とされている。
【００３１】
上記した構成からなる水晶振動片２によれば、叉部６には曲部６１，６２と平坦部６３とが設けられ、平坦部６３には一端点６４と他端点６５とが構成され、隣接する脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置（一点鎖線Ｃ）上に位置する叉部６上の中間点６６から平坦部６３の一端点６４までの距離が、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までの距離よりも短いので、振動バラツキを抑制してこのことが原因となるＣＩ値の増加を抑制することができる。具体的に、本実施例では、叉部６に平坦部６３が設けているので、上記した特許文献１に示すように叉部がＵ形状（平坦部がない曲部だけの形状）の場合と比較して平坦部６３の成形により、水晶振動片２のエッチング成形において生じる各脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキを抑えることができる。なお、ここでいう各脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキは、各脚部２２ａ，２２ｂの重量バラツキを意味し、この重量バラツキに関連する各脚部２２ａ，２２ｂの外形バラツキも関係する。
【００３２】
また、脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキを抑制するために各脚部２２ａ，２２ｂを対称のものに成形することが想定されるが、この場合脚部２２ａ，２２ｂ自体が大きくなり水晶振動片２の小型化を図る際に不具合の原因となる。そして、この不具合を解決するために脚部２２ａ，２２ｂを縮小させるようにエッチングを行えばよいが、この場合エッチングを長時間行う必要がある。しかしながら、本実施例によれば、このような不具合を解消することができる。
【００３３】
また、本実施例によれば、叉部６には曲部６１，６２と平坦部６３とが設けられるので、水晶振動片２の電極（励振電極２６ａ，２６ｂと引出電極２７ａ，２７ｂ）形成時に、叉部６の不必要な部分にまで電極（励振電極２６ａ，２６ｂ）が形成される（金属が付着）のを抑制することができる。具体的に、湿式でエッチング成形する場合、そのエッチング方向の関係から平坦部６３には電極が形成されずに、電極ショートを防止することができる。
【００３４】
また、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０に設定されているので、平坦部６３を設けていない叉部（例えば、上記した特許文献１の記載内容）と比較してＣＩ値を低く抑えることができる。なお、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０としているが、これに限定されるものではない。すなわち、脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａとし、脚部２２ｂから中間点６６までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率（ｂ／ａ）が０．６６５〜１．２９０であればよい。具体的に、この比率（ｂ／ａ）のうち４つの比率（１．２９０と１．０４０と０．７９０と０．５４０）を例にして各ＣＩ値を測定し、その結果を図４，５に示す。図４に示すｂ／ａが１．２９０とは、図５を参照して脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ１としたときの比率である。同様に、ｂ／ａが１．０４０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ２としたときの比率である（上記した本実施例）。また、ｂ／ａが０．７９０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ３としたときの比率である。また、ｂ／ａが０．５４０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ４としたときの比率であり、この設定の場合、叉部６は平坦部６３を設けずに曲部６１，６２だけからなる。
【００３５】
図４，５からわかるように、平坦部６３を設けていない叉部（例えば、上記した特許文献１の記載内容）と比較してＣＩ値を低く抑えることができる。特に、本実施例に示すように、ａに対するｂの比率は１．０４０であることが最適である。なお、図４，５に示すように、０．６６５〜１．２９０以外の比率では、平坦部６３の成形を行うことが難しい、もしくはできなく（すなわち、本発明が不成立となる）、実際に比率を０．５４０とした場合、ＣＩ値が５０ｋΩになり、好ましくない。
【００３６】
また、上記した本実施例にかかる水晶振動子１によれば、上記した水晶振動片２を設けているので、上記した水晶振動片２特有の作用効果を有してＣＩ値を低く抑えることができる。
【００３７】
なお、本実施例では、導電性バンプ５２を用いて水晶振動片２のベース３への接合を行っているが、これに限定されるものではなく、引出電極２７ａ，２７ｂが電極パッド３４に電気的に接合されるとともに、水晶振動片２がベースに機械的に接合されるものであれば導電性接着剤などの他の形態の接着剤を用いてもよい。例えば、導電性バンプ５２の材料として、例えば複数の銀フィラを含有したシリコーン性導電性接着剤を用いてもよい。この場合、導電性接着剤を硬化させることで、複数の銀フィラが結合して導電性物質となる。なお、複数の銀フィラを含有したシリコーンを適用しているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、本実施例では、脚部を２つとしているが、これに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。
【００３９】
また、本実施例では、基部２３が、基部中央領域２９ａと基部幅広領域２９ｂとから構成されているが、これに限定されるものではなく、基部が基部中央領域だけからなるストレートタイプの水晶振動片であってもよい。
【００４０】
また、本実施例でいう溝部２５ａ，２５ｂは、図１に示すような断面凹形状としているが、これに限定されるものではなく、貫通孔であってもよく、窪み部であってもよい。
【００４１】
また、本実施例では、脚部２２ａ，２２ｂに溝部２５ａ，２５ｂを形成しているが、これは好適な例でありこれに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように脚部２２ａ，２２ｂに溝部が形成されていない水晶振動片１にも本発明を適用することができる。
【００４２】
また、脚部２２ａ，２２ｂは、図１に示す形状に限定されるものではなく、例えば、図７に示す形状であっても本発明を適用することができる。
【００４３】
具体的に、図７に示す水晶振動片２の脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１は、脚部２２ａ，２２ｂの他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されている。この場合、幅広に成形された脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１（先端領域）を有効に利用することができ、水晶振動片２の小型化に有用であり、低周波化にも有用である。また、脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１が幅広に成形されるので、これにともなって叉部６を成形する領域Ｄを大きくすることができ、曲部６１，６２と平坦部６３を成形する領域Ｄを十分に確保することができる。その結果、平坦部６３を大きく成形した場合振動バラツキを抑制するのに好ましく、また、曲部６１，６２を大きく成形した場合電極ショートを抑制するのに好ましい。また、１枚の水晶素板から複数の当該水晶振動片２を成形する場合、１枚の水晶素板において廃棄する領域（水晶振動片２として用いない部位）を減らして１枚の水晶素板全てを有効に用いることができるので、当該水晶振動片２の量産にも適している。
【００４４】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスに適用でき、特に音叉型水晶振動片及び音叉型水晶振動子に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本実施例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる水晶振動子の図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の概略構成図である。
【図４】図４は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の一端点を可変させたときの叉部の概略構成図である。
【図５】図５は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の一端点を可変させたときの比率ｂ／ａとＣＩ値との関係を示したグラフ図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【図７】図７は、本実施の他の例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 音叉型水晶振動子（音叉型圧電振動デバイス）
１１ 本体筐体
１２ 内部空間
２ 音叉型水晶振動片（音叉型圧電振動片）
２２ａ，２２ｂ 脚部
２２１ 突出先端部
２３ 基部
３ ベース
４ 蓋
６ 叉部
６１，６２ 曲部
６３ 平坦部
６４ 一端点
６５ 他端点
６６ 中間点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動デバイスの一つとして、基部とこの基部から突出された２つの脚部を有する振動部とからなる音叉型水晶振動片を用いた音叉型水晶振動子がある（例えば、特許文献１参照。）。この音叉型水晶振動子は、正確なクロック周波数を得るためのものとして電子機器や携帯端末などに利用されている。
【０００３】
上記したような音叉型水晶振動子は、その筐体がベースと蓋とから構成され、この筐体内部には、ベース上に導電性接合部材により接合して保持された音叉型水晶振動片が気密封止される。なお、導電性接合部材として、例えば、導電性接着剤が用いられる。この導電性接着剤を用いて音叉型水晶振動片の基部とベースとが接合されることにより、音叉型水晶振動片に設けられた励振電極とベースに設けられた電極パッドとが導通状態とされる。
【特許文献１】特開２００４−２６０７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の音叉型圧電振動子に用いられる音叉型圧電振動片を湿式でエッチング成形する場合、基板材料の結晶方向へのエッチングスピードが異なるので、各脚部の形状にバラツキが生じる。そのため、この脚部の形状バラツキが起因して振動バラツキが生じ、その結果、直列共振抵抗値が増加する。
【０００５】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制する音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動片は、基部と、この基部の一端面から突出した複数本の脚部とから構成され、前記基部の一端面の隣接する前記複数本の脚部の間に叉部が設けられた音叉型圧電振動片において、前記叉部には、隣接する前記脚部から連続して成形された曲部と、前記曲部から連続して成形された平坦部とが設けられ、前記平坦部には、前記隣接する脚部のうち一方の脚部から連続して成形された曲部に連続する一端点と、前記隣接する脚部のうち他方の脚部から連続して成形された曲部に連続する他端点と、が構成され、前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記叉部には前記曲部と前記平坦部とが設けられ、前記平坦部には前記一端点と前記他端点とが構成され、前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いので、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制することが可能となる。具体的に、本発明では、前記叉部に前記平坦部が設けているので、上記した特許文献１に示すように叉部がＵ形状の場合と比較して前記平坦部の成形により、当該音叉型圧電振動片のエッチング成形において生じる前記各脚部の形状バラツキを抑えることが可能となる。なお、ここでいう前記各脚部の形状バラツキは、前記各脚部の重量バラツキを意味し、この重量バラツキに関連する前記各脚部の外形バラツキも関係する。
【０００８】
また、前記各脚部の形状バラツキを抑制するために前記各脚部を対称のものに成形することが想定されるが、この場合前記脚部自体が大きくなり当該音叉型圧電振動片の小型化を図る際に不具合の原因となる。そして、この不具合を解決するために脚部を縮小させるようにエッチングを行えばよいが、この場合エッチングを長時間行う必要がある。しかしながら、本発明によれば、このような不具合を解消することが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記叉部には前記曲部と前記平坦部とが設けられるので、当該音叉型圧電振動片の電極形成時に、前記叉部の不必要な部分にまで電極が形成される（金属が付着）のを抑制することが可能となる。具体的に、湿式でエッチング成形する場合、そのエッチング方向の関係から前記平坦部には電極が形成されずに、電極ショートを防止することが可能となる。
【００１０】
前記構成において、前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であってもよい。
【００１１】
この場合、前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であるので、前記平坦部を設けていない叉部と比較して直列共振抵抗値を低く抑えることが可能となる。特に、ａに対するｂの比率は１．０４であることが最適である。なお、０．６６５〜１．２９０以外の比率では、前記平坦部の成形を行うことが難しい、もしくはできない。
【００１２】
前記構成において、前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されてもよい。
【００１３】
この場合、前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されるので、幅広に成形された前記脚部の先端領域を有効に利用することが可能となり、当該音叉型圧電振動片の小型化に有用であり、低周波化にも有用である。また、この場合、前記脚部の突出先端部が幅広に成形されるので、これにともなって前記叉部を成形する領域を大きくすることが可能となり、前記曲部と前記平坦部を成形する領域を十分に確保することが可能となる。その結果、前記平坦部を大きく成形した場合振動バラツキを抑制するのに好ましく、また、前記曲部を大きく成形した場合電極ショートを抑制するのに好ましい。また、１枚の素板から複数の当該音叉型圧電振動片を成形する場合、１枚の素板において廃棄する領域を減らして１枚の素板全てを有効に用いることができるので、当該音叉型圧電振動片の量産にも適している。
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、ベースと蓋とから内部空間を有する本体筐体が形成され、前記内部空間内の前記ベース上に、上記した本発明にかかる音叉型圧電振動片が前記基部において保持されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、上記した本発明にかかる音叉型圧電振動片を設けているので、上記した音叉型圧電振動片特有の作用効果を有して直列共振抵抗値を低く抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスによれば、振動バラツキを抑制してこのことが原因となる直列共振抵抗値の増加を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、音叉型圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００１８】
本実施例にかかる音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子という）では、図１，２に示すように、フォトリソグラフィ法で成形された音叉型水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持するベース３と、ベース３に保持した水晶振動片２を気密封止するための蓋４と、が設けられている。
【００１９】
この水晶振動子１では、ベース３と蓋４とが接合されて本体筐体１１が構成されている。これらベース３と蓋４とがろう材５１を介して接合されて本体筐体１１の内部空間１２が形成され、この本体筐体１１の内部空間１２内のベース３上に導電性バンプ５２を介して水晶振動片２が保持接合されているとともに、本体筐体１１の内部空間１２が気密封止されている。この際、図１，２に示すように、ベース３と水晶振動片２とは導電性バンプ５２を用いてＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ ＢｏｎＤｉｎｇ）法により超音波接合されるとともに電気機械的に接合されている。
【００２０】
次に、この水晶振動子１の各構成について説明する。
【００２１】
ベース３は、図１，２に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した堤部３２とから構成される箱状体に形成されている。このベース３は、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板上に、セラミック材料の直方体が積層して凹状に一体的に焼成されている。また、堤部３２は、図１に示す底部３１の表面外周に沿って成形されている。この堤部３２の上面は蓋４との接合領域３３であり、この接合領域３３には、蓋４と接合するためのメタライズ層（図示省略）が設けられている。なお、メタライズ層は、例えば、タングステンメタライズ層、あるいはモリブデンメタライズ層上にニッケル，金の順でメッキした構成とからなる。また、セラミック材料が積層して凹状に一体的に焼成されたベース３の内部空間１２における側壁には、図１，２に示すように、段部３５が形成され、この段部３５上に電極パッド３４が形成され、これら電極パッド３４上に水晶振動片２が片保持して設けられる。これら電極パッド４は、それぞれに対応した引回電極３６を介して、ベース１１の裏面に形成される端子電極（図示省略）に電気的に接続され、これら端子電極が外部部品や外部機器の外部電極に接続される。なお、これら電極パッド３４、引回電極３６、端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベース１１と一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド３４、引回電極３６、端子電極のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。
【００２２】
蓋４は、金属材料からなり、図２に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋４の下面には、ろう材５１が形成されている。この蓋４は、シーム溶接やビーム溶接、加熱溶融接合等の手法によりろう材５１を介してベース３に電気機械的に接合されて、蓋４とベース３とによる水晶振動子１の本体筐体１１が構成される。なお、蓋４は、例えば、４層の熱膨張係数の異なる金属材料から形成されている。具体的に、ベース３との接合面となる蓋４の下面から、ろう材５１である錫と金（錫と金の割合を約２対８とする）、あるいは錫と銀の層、ニッケル層、コバール層及びニッケル層が順に積層されている。なお、本実施例では、ろう材５１が、蓋４の下面外周縁に沿った環状層に成形されている。
【００２３】
次に、内部空間１２に配された水晶振動片２の各構成について説明する。
【００２４】
水晶振動片２は、図１〜３に示すように、異方性材料の水晶片である水晶素板（図示省略）から、エッチング形成された水晶Ｚ板である。この水晶振動片２の基板２１は、２本の脚部２２ａ，２２ｂ（第１脚部２２ａ，第２脚部２２ｂ）と基部２３とから構成された外形からなり、２本の脚部２２が基部２３の一端部から突出して形成されている。基部２３は脚部２２ａ，２２ｂより幅広に形成されている。また、２つの脚部２２ａ，２２ｂの両主面２４（表側主面，裏側主面）には、水晶振動片２の小型化により劣化する直列共振抵抗値（本実施例ではＣＩ値、以下同様）を改善させるために、溝部２５ａ，２５ｂが形成されている。また、図２に示すように、水晶振動片２の外形のうち側面２８は両主面２４に対して傾斜して成形されている。これは、水晶振動片２を湿式でエッチング成形する際に基板２１材料の結晶方向（Ｘ，Ｙ方向）へのエッチングスピードが異なることに起因している。
【００２５】
この水晶振動片２の表面には、異電位で構成された２つの励振電極２６ａ，２６ｂ（第１励振電極２６ａ，第２励振電極２６ｂ）と、これらの励振電極２６ａ，２６ｂを電極パッド３４に電気的に接続させるために励振電極２６ａ，２６ｂから引き出された引出電極２７ａ，２７ｂとが設けられている。なお、本実施例でいう引出電極２７ａ，２７ｂは、２つの励振電極２６ａ，２６ｂから引き出された電極パターンのことをいう。
【００２６】
また、２つの励振電極２６ａ，２６ｂの一部は、溝部２５ａ，２５ｂの内部に形成されている。このため、水晶振動片２を小型化しても脚部２２ａ，２２ｂの振動損失が抑制され、ＣＩ値を低く抑えることができる。第１の励振電極２６ａは、第１脚部２２ａの両主面２４（表側主面，裏側主面）と溝部２５ａに形成された第１主面電極と、第２脚部２２ｂの両側面に形成された第２側面電極とにより構成される。そして、これら第１主面電極と第２側面電極とが引き回されて接続され、励振電極２６ａは引出電極２７ａに引き出されている。同様に、第２の励振電極２６ｂは、第２脚部２２ｂの両主面（表側主面，裏側主面）と溝部６３ｂに形成された第２主面電極と、第１脚部２２ａの両側面に形成された第１側面電極とにより構成される。そして、これら第２主面電極と第１側面電極とが引き回されて接続され、励振電極２６ｂは引出電極２７ｂに引き出されている。
【００２７】
上記した水晶振動片２の励振電極２６ａ，２６ｂは、例えば、クロムの下地電極層と、金の上部電極層とから構成された積層薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。また、上記した引出電極２７ａ，２７ｂは、例えば、クロムの下地電極層と、金の中間電極層と、クロムの上部電極層と、から構成された積層薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成され、クロムの上部電極層のみが部分的にマスクして真空蒸着法等の手法により形成される。なお、励振電極２６ａ，２６ｂがクロム，金の順に形成されているが、例えば、クロム，銀の順や，クロム，金，クロムの順や，クロム，銀，クロムの順等であってもよい。また、引出電極２７ａ，２７ｂがクロム，金，クロムの順に形成されているが、例えば、クロム，銀，クロムの順であってもよい。
【００２８】
この水晶振動片２の基部２３は、図１に示すように、基部２３が振動部（脚部２２ａ，２２ｂ）より幅広に形成されて、振動部と同じ幅に形成され振動部（脚部２２ａ，２２ｂ）を延出する基部中央領域２９ａと、振動部よりその幅方向にはみ出した基部幅広領域２９ｂとを有する。すなわち、図１に示すように、基部２３は、基部幅広領域２９ｂが基部中央領域２９ａに隣接して構成される。
【００２９】
そして、水晶振動片２の引出電極２７ａ，２７ｂと、ベース３の電極パッド３４とが、導電性バンプ５２を介して接合されて、これら引出電極２７ａ，２７ｂと電極パッド３４とが電気機械的に接続される。なお、本実施例で用いる導電性バンプ５２は、金などの金属材料からなる接続バンプである。なお、本実施例ではろう材５１に金（もしくは銀）と錫とからなる低融点材料が用いられている。
【００３０】
また、この水晶振動片２には、図１，３に示すように、基部２３の一端面の隣接する２本の脚部２２ａ，２２ｂの間に叉部６が設けられている。この叉部６には、図３に示すように、２本の隣接する脚部２２ａ，２２ｂから連続して成形された曲部６１，６２と、曲部６１，６２から連続して成形された平坦部６３とが設けられている。平坦部６３には、隣接する脚部２２ａ，２２ｂのうち一方の脚部２２ａから連続して成形された曲部６１に連続する一端点６４と、隣接する脚部２２ａ，２２ｂのうち他方の脚部２２ｂから連続して成形された曲部６２に連続する他端点６５と、が構成されている。また、隣接する脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置上（図１，３に示す一点鎖線Ｃ上）に位置する叉部６上の中間点６６から平坦部６３の一端点６４までの距離が、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までの距離よりも短い。具体的に、本実施例では、中間点６６から平坦部６３の一端点６４までを距離Ａとし、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までを距離Ｂとし、これら距離の関係は、距離Ａ：距離Ｂ＝０．１３：１．００に設定されている。言い換えると、脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ（図３の場合ａ２）とし、脚部２２ｂから中間点６６までの距離をｂとすると、ａに対するｂの比率（ｂ／ａ）は０．６６５〜１．２９０とされ、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０とされている。
【００３１】
上記した構成からなる水晶振動片２によれば、叉部６には曲部６１，６２と平坦部６３とが設けられ、平坦部６３には一端点６４と他端点６５とが構成され、隣接する脚部２２ａ，２２ｂ間の中間位置（一点鎖線Ｃ）上に位置する叉部６上の中間点６６から平坦部６３の一端点６４までの距離が、中間点６６から平坦部６３の他端点６５までの距離よりも短いので、振動バラツキを抑制してこのことが原因となるＣＩ値の増加を抑制することができる。具体的に、本実施例では、叉部６に平坦部６３が設けているので、上記した特許文献１に示すように叉部がＵ形状（平坦部がない曲部だけの形状）の場合と比較して平坦部６３の成形により、水晶振動片２のエッチング成形において生じる各脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキを抑えることができる。なお、ここでいう各脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキは、各脚部２２ａ，２２ｂの重量バラツキを意味し、この重量バラツキに関連する各脚部２２ａ，２２ｂの外形バラツキも関係する。
【００３２】
また、脚部２２ａ，２２ｂの形状バラツキを抑制するために各脚部２２ａ，２２ｂを対称のものに成形することが想定されるが、この場合脚部２２ａ，２２ｂ自体が大きくなり水晶振動片２の小型化を図る際に不具合の原因となる。そして、この不具合を解決するために脚部２２ａ，２２ｂを縮小させるようにエッチングを行えばよいが、この場合エッチングを長時間行う必要がある。しかしながら、本実施例によれば、このような不具合を解消することができる。
【００３３】
また、本実施例によれば、叉部６には曲部６１，６２と平坦部６３とが設けられるので、水晶振動片２の電極（励振電極２６ａ，２６ｂと引出電極２７ａ，２７ｂ）形成時に、叉部６の不必要な部分にまで電極（励振電極２６ａ，２６ｂ）が形成される（金属が付着）のを抑制することができる。具体的に、湿式でエッチング成形する場合、そのエッチング方向の関係から平坦部６３には電極が形成されずに、電極ショートを防止することができる。
【００３４】
また、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０に設定されているので、平坦部６３を設けていない叉部（例えば、上記した特許文献１の記載内容）と比較してＣＩ値を低く抑えることができる。なお、本実施例では、ａ２に対するｂの比率（ｂ／ａ２）は１．０４０としているが、これに限定されるものではない。すなわち、脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａとし、脚部２２ｂから中間点６６までの距離をｂとして、ａに対するｂの比率（ｂ／ａ）が０．６６５〜１．２９０であればよい。具体的に、この比率（ｂ／ａ）のうち４つの比率（１．２９０と１．０４０と０．７９０と０．５４０）を例にして各ＣＩ値を測定し、その結果を図４，５に示す。図４に示すｂ／ａが１．２９０とは、図５を参照して脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ１としたときの比率である。同様に、ｂ／ａが１．０４０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ２としたときの比率である（上記した本実施例）。また、ｂ／ａが０．７９０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ３としたときの比率である。また、ｂ／ａが０．５４０とは脚部２２ｂから平坦部６３の一端点６４までの距離をａ４としたときの比率であり、この設定の場合、叉部６は平坦部６３を設けずに曲部６１，６２だけからなる。
【００３５】
図４，５からわかるように、平坦部６３を設けていない叉部（例えば、上記した特許文献１の記載内容）と比較してＣＩ値を低く抑えることができる。特に、本実施例に示すように、ａに対するｂの比率は１．０４０であることが最適である。なお、図４，５に示すように、０．６６５〜１．２９０以外の比率では、平坦部６３の成形を行うことが難しい、もしくはできなく（すなわち、本発明が不成立となる）、実際に比率を０．５４０とした場合、ＣＩ値が５０ｋΩになり、好ましくない。
【００３６】
また、上記した本実施例にかかる水晶振動子１によれば、上記した水晶振動片２を設けているので、上記した水晶振動片２特有の作用効果を有してＣＩ値を低く抑えることができる。
【００３７】
なお、本実施例では、導電性バンプ５２を用いて水晶振動片２のベース３への接合を行っているが、これに限定されるものではなく、引出電極２７ａ，２７ｂが電極パッド３４に電気的に接合されるとともに、水晶振動片２がベースに機械的に接合されるものであれば導電性接着剤などの他の形態の接着剤を用いてもよい。例えば、導電性バンプ５２の材料として、例えば複数の銀フィラを含有したシリコーン性導電性接着剤を用いてもよい。この場合、導電性接着剤を硬化させることで、複数の銀フィラが結合して導電性物質となる。なお、複数の銀フィラを含有したシリコーンを適用しているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、本実施例では、脚部を２つとしているが、これに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。
【００３９】
また、本実施例では、基部２３が、基部中央領域２９ａと基部幅広領域２９ｂとから構成されているが、これに限定されるものではなく、基部が基部中央領域だけからなるストレートタイプの水晶振動片であってもよい。
【００４０】
また、本実施例でいう溝部２５ａ，２５ｂは、図１に示すような断面凹形状としているが、これに限定されるものではなく、貫通孔であってもよく、窪み部であってもよい。
【００４１】
また、本実施例では、脚部２２ａ，２２ｂに溝部２５ａ，２５ｂを形成しているが、これは好適な例でありこれに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように脚部２２ａ，２２ｂに溝部が形成されていない水晶振動片１にも本発明を適用することができる。
【００４２】
また、脚部２２ａ，２２ｂは、図１に示す形状に限定されるものではなく、例えば、図７に示す形状であっても本発明を適用することができる。
【００４３】
具体的に、図７に示す水晶振動片２の脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１は、脚部２２ａ，２２ｂの他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されている。この場合、幅広に成形された脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１（先端領域）を有効に利用することができ、水晶振動片２の小型化に有用であり、低周波化にも有用である。また、脚部２２ａ，２２ｂの突出先端部２２１が幅広に成形されるので、これにともなって叉部６を成形する領域Ｄを大きくすることができ、曲部６１，６２と平坦部６３を成形する領域Ｄを十分に確保することができる。その結果、平坦部６３を大きく成形した場合振動バラツキを抑制するのに好ましく、また、曲部６１，６２を大きく成形した場合電極ショートを抑制するのに好ましい。また、１枚の水晶素板から複数の当該水晶振動片２を成形する場合、１枚の水晶素板において廃棄する領域（水晶振動片２として用いない部位）を減らして１枚の水晶素板全てを有効に用いることができるので、当該水晶振動片２の量産にも適している。
【００４４】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動デバイスに適用でき、特に音叉型水晶振動片及び音叉型水晶振動子に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本実施例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる水晶振動子の図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の概略構成図である。
【図４】図４は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の一端点を可変させたときの叉部の概略構成図である。
【図５】図５は、本実施例にかかる水晶振動片の叉部の一端点を可変させたときの比率ｂ／ａとＣＩ値との関係を示したグラフ図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【図７】図７は、本実施の他の例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 音叉型水晶振動子（音叉型圧電振動デバイス）
１１ 本体筐体
１２ 内部空間
２ 音叉型水晶振動片（音叉型圧電振動片）
２２ａ，２２ｂ 脚部
２２１ 突出先端部
２３ 基部
３ ベース
４ 蓋
６ 叉部
６１，６２ 曲部
６３ 平坦部
６４ 一端点
６５ 他端点
６６ 中間点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、この基部の一端面から突出した複数本の脚部とから構成され、前記基部の一端面の隣接する前記複数本の脚部の間に叉部が設けられた音叉型圧電振動片において、
前記叉部には、隣接する前記脚部から連続して成形された曲部と、前記曲部から連続して成形された平坦部とが設けられ、
前記平坦部には、前記隣接する脚部のうち一方の脚部から連続して成形された曲部に連続する一端点と、前記隣接する脚部のうち他方の脚部から連続して成形された曲部に連続する他端点と、が構成され、
前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いことを特徴とする音叉型圧電振動片。
【請求項２】
前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、
ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であることを特徴とする請求項１に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項３】
前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されたことを特徴とする請求項１または２に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項４】
圧電振動デバイスにおいて、
ベースと蓋とから内部空間を有する本体筐体が形成され、前記内部空間内の前記ベース上に、請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動片が前記基部において保持されたことを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。
【請求項１】
基部と、この基部の一端面から突出した複数本の脚部とから構成され、前記基部の一端面の隣接する前記複数本の脚部の間に叉部が設けられた音叉型圧電振動片において、
前記叉部には、隣接する前記脚部から連続して成形された曲部と、前記曲部から連続して成形された平坦部とが設けられ、
前記平坦部には、前記隣接する脚部のうち一方の脚部から連続して成形された曲部に連続する一端点と、前記隣接する脚部のうち他方の脚部から連続して成形された曲部に連続する他端点と、が構成され、
前記隣接する脚部間の中間位置上に位置する前記叉部上の中間点から前記平坦部の一端点までの距離が、前記中間点から前記平坦部の他端点までの距離よりも短いことを特徴とする音叉型圧電振動片。
【請求項２】
前記平坦部の他端点近傍の前記脚部の側面から前記平坦部の一端点までの距離をａとし、当該脚部の側面から前記中間点までの距離をｂとして、
ａに対するｂの比率は０．６６５〜１．２９０であることを特徴とする請求項１に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項３】
前記脚部の突出先端部は、当該脚部の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されたことを特徴とする請求項１または２に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項４】
圧電振動デバイスにおいて、
ベースと蓋とから内部空間を有する本体筐体が形成され、前記内部空間内の前記ベース上に、請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の音叉型圧電振動片が前記基部において保持されたことを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。
【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２００８−６０６６７（Ｐ２００８−６０６６７Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３１９７６（Ｐ２００６−２３１９７６）
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
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