CN104660207B - 振动片、振子、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents
振动片、振子、振荡器、电子设备以及移动体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104660207B CN104660207B CN201410646261.0A CN201410646261A CN104660207B CN 104660207 B CN104660207 B CN 104660207B CN 201410646261 A CN201410646261 A CN 201410646261A CN 104660207 B CN104660207 B CN 104660207B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base portion
- shaker arm
- arm
- vibrating reed
- vibrating elements
- 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.)
- Active
Links
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 title claims abstract description 54
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 46
- 239000002585 base Substances 0.000 description 149
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 52
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 30
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 30
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 18
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylene diamine Substances C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- -1 bismaleimide amine Chemical class 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010015535 Euphoric mood Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000222712 Kinetoplastida Species 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/10—Measuring force or stress, in general by measuring variations of frequency of stressed vibrating elements, e.g. of stressed strings
- G01L1/106—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
- H03H9/0509—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of adhesive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体。振动元件(2)包含振动片(3)，振动片(3)具有：基部(31)、振动臂(32)、连接部(34)以及连结基部(31)与连接部(34)的连结部(35)，在设振动片(3)的厚度为T、基部31的宽度为W1、连结部35的宽度为W2时，满足50μm≤T≤210μm、0.067≤W2/W1≤0.335的关系，在设振动臂(32)的臂部(321)的宽度为W3、锤头(322)的宽度为W4时，满足W4≥2.8W3的关系。
Description
技术领域
本发明涉及振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
以往，公知有使用了石英的振动元件。这样的振动元件由于频率温度特性优异，因此被广泛用作各种电子设备的基准频率源和振荡源等。
专利文献1所述的振动元件为音叉型，具有振动片，该振动片包含：基部；从基部的一端侧延伸的一对振动臂；位于基部的另一端侧的连接部；位于基部与连接部之间而连结它们的连结部；以及从连接部延伸的支承臂。
在这样的专利文献1中，记载有：作为连结部的宽度r与基部的宽度e的比率的e/r，优选为40％以下，更优选为23％～40％。进而，作为满足这样的范围所带来的效果，记载有能够抑制振动泄漏，维持耐冲击性。但是，即使e/r满足上述关系，根据设计条件(例如，振动片的厚度)，有时也不能充分降低振动泄漏，得不到振动特性良好的振动元件。此外，在专利文献1中，记载有：作为振动片的厚度，优选为70μm～130μm(参照引用文献1的0042段)，该厚度与e/r的关系不明。
专利文献1：日本特开2008-72705号公报
发明内容
本发明的目的在于提供能够降低振动泄漏的振动元件，以及具有该振动元件的可靠性高的振子、振荡器、电子设备以及移动体。
本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的振动元件包含振动片，该振动片具有：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动片的厚度为T、
所述基部的沿着与所述延伸的方向交叉的方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述交叉的方向的宽度为W2时，
满足50μm≤T≤210μm的关系，
并满足0.067≤W2/W1≤0.335的关系，
在设所述臂部的沿着所述交叉的方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述交叉的方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3的关系。
由此，能够提供能够降低振动泄漏的振动元件。
[应用例2]
在本应用例的振动元件中，优选满足110μm≤T≤210μm的关系。
由此，能够进一步提高振动特性。
[应用例3]
本应用例的振动元件包含振动片，该振动片具有：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动片的厚度为T、
所述基部的沿着与所述延伸的方向交叉的方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述交叉的方向的宽度为W2时，
满足50μm≤T≤100μm的关系，
并满足0.603≤W2/W1≤0.871的关系，
在设所述臂部的沿着所述交叉的方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述交叉的方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3的关系。
由此，能够提供能够降低振动泄漏的振动元件。
[应用例4]
在本应用例的振动元件中，优选满足50μm≤T≤80μm的关系。
由此，能够进一步降低振动泄漏。
[应用例5]
本发明的振动元件包含振动片，该振动片具有：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动片的厚度为T、
所述基部的沿着与所述延伸的方向交叉的方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述交叉的方向的宽度为W2时，
满足110μm≤T≤210μm的关系，
并满足0.134≤W2/W1≤0.335的关系，
在设所述臂部的沿着所述交叉的方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述交叉的方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3的关系。
由此，能够提供振动泄漏降低且耐冲击性优异的振动元件。
[应用例6]
本应用例的振动元件包含振动片，该振动片具有：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动片的厚度为T、
所述基部的沿着与所述延伸的方向交叉的方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述交叉的方向的宽度为W2时，
满足150μm≤T≤210μm的关系，并且，
满足0.067≤W2/W1≤0.871的关系，
在设作为所述臂部的所述振动片的宽度方向的尺寸的宽度为W3、
作为所述广宽度部的所述振动片的宽度方向的尺寸的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3的关系。
由此，能够提供振动泄漏降低且耐冲击性优异的振动元件。
[应用例7]
在本应用例的振动元件中，优选的是，所述连接部沿着所述交叉的方向延伸，
所述振动元件包含支承臂，该支承臂与所述连接部连接，并沿着所述振动臂的延伸方向延伸。
由此，例如，能够经由支承臂将振动元件固定于底座，能够加大该固定部与振动臂之间的分离距离(振动传输距离)。因此，能够有效地降低振动元件的振动泄漏。
[应用例8]
在本应用例的振动元件中，优选的是，在所述臂部的互为正反关系的一对主面中的至少一方中，设置有槽。
由此，能够提高振动特性。
[应用例9]
在本应用例的振动元件中，优选的是，在设所述振动臂的沿着所述延伸的方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
所述振动臂满足0.183≤H/L≤0.597的关系。
由此，能够进一步降低施加于振动元件的空气阻力，能够得到Q值特别高的振动元件。
[应用例10]
在本应用例的振动元件中，优选的是，在设所述振动臂的沿着所述延伸的方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
所述振动臂满足0.012＜H/L＜0.30的关系。
由此，能够进一步降低施加于振动元件的空气阻力，并进一步减轻CI值的上升，由此，能够得到Q值特别高的振动元件。
[应用例11]
本应用例的振子的特征在于具有：上述应用例的振动元件；以及
搭载有所述振动元件的封装。
由此，得到可靠性高的振子。
[应用例12]
在本应用例的振子中，优选的是，所述振动臂以弯曲振动模式振动，
所述封装内的气压为100Pa以下。
由此，能够减轻施加于振动元件的空气阻力引起的Q值的劣化，能够提高Q值。其结果是，成为能够发挥优异的振动特性的振子。
[应用例13]
在本应用例的振子中，所述封装内的气压优选为10Pa以下。
由此，能够进一步降低施加于振动元件的空气阻力引起的Q值的劣化，从而成为能够发挥更优异的振动特性的振子。
[应用例14]
在本应用例的振子中，所述封装内的气压优选为7×10-4Pa以上。
由此，能够降低因封装内与封装外的气压的不同而产生的封装的不期待的翘曲或弯折以及由此引起的裂纹的产生等。
[应用例15]
本应用例的振荡器的特征在于具有：上述应用例的振动元件；以及电路。
由此，得到可靠性高的振荡器。
[应用例16]
本应用例的电子设备的特征在于具有上述应用例的振动元件。
由此，得到可靠性高的电子设备。
[应用例17]
本应用例的移动体的特征在于具有上述应用例的振动元件。
由此，得到可靠性高的移动体。
附图说明
图1是本发明的优选实施方式的振子的俯视图。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是图1中的B-B线剖视图。
图4是示出利用湿法蚀刻形成的振动臂的剖视图。
图5是对弯曲振动时的热传导进行说明的振动臂的剖视图。
图6是示出Q值与f/fm的关系的曲线图。
图7是示出厚度T、宽度W1、W2的立体图。
图8是示出在仿真中使用的石英振动片的尺寸的俯视图。
图9是用于说明仿真方法的立体图。
图10是示出仿真结果的表。
图11是示出仿真结果的表。
图12是示出仿真结果的表。
图13是示出仿真结果的表。
图14是示出W2/W1与QLeak的关系的曲线图。
图15是示出W2/W1与泄漏难度指数的关系的曲线图。
图16是用于说明另外的仿真方法的立体图。
图17是示出对耐冲击性的仿真结果的表。
图18是示出对耐冲击性的仿真结果的表。
图19是示出对耐冲击性的仿真结果的表。
图20是示出对耐冲击性的仿真结果的表。
图21是示出W2/W1与logF的关系的曲线图。
图22是示出W2/W1与耐冲击性指数的关系的曲线图。
图23是示出对振动泄漏的仿真结果的表。
图24是示出对振动泄漏的仿真结果的表。
图25是示出对振动泄漏的仿真结果的表。
图26是示出对振动泄漏的仿真结果的表。
图27是示出W2/W1与QLeak的关系的曲线图。
图28是示出W2/W1与泄漏难度指数的关系的曲线图。
图29是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。
图30是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。
图31是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。
图32是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。
图33是示出W2/W1与高性能指数的关系的曲线图。
图34是示出W2/W1与归一化高性能指数的关系的曲线图。
图35是本发明的第2实施方式的振子的俯视图。
图36是图35中的C-C线剖视图。
图37是图35所示的振子具有的振动元件的俯视图。
图38的(a)是图37中的D-D线剖视图，图38的(b)是图37中的E-E线剖视图。
图39是用于说明图37所示的振动元件的基部的局部放大俯视图。
图40的(a)是示意性示出图37所示的振动元件的俯视图(考虑了宽度缩小部的图)，图40的(b)是示出图40的(a)所示的振动元件的简化模型的俯视图。
图41是对图40所示的振动元件的振动泄漏抑制的原理进行说明的俯视图，是对基部的各部(第1～第4连结部)的作用进行说明的图。
图42是示出利用湿法蚀刻形成的振动臂52、53的剖视图。
图43是示出W与QTEDa的关系的曲线图。
图44是示出η与W的关系的曲线图。
图45是示出η与W的关系的曲线图。
图46是示出η与W的关系的曲线图。
图47是示出η与W的关系的曲线图。
图48是描绘图43的各曲线图与QTEDa＝0.85交叉的各点而得到的曲线图。
图49是描绘图43的各曲线图与QTEDa＝0.90交叉的各点而得到的曲线图。
图50是示出H/L与归一化值的关系的曲线图。
图51是示出在仿真中使用的振动臂的形状以及大小的立体图。
图52是示出H/L与高性能化指数1的关系的曲线图。
图53是对有效宽度a进行说明的立体图。
图54是示出锤头占有率与低R1化指数的关系的曲线图。
图55是示出在Qv -1与气压的关系的研究中使用的振动元件的形状以及大小的俯视图。
图56是示出Qv -1与气压的关系的曲线图。
图57是示出等效串联阻抗值R1与气压的关系的曲线图。
图58是示出本发明的振荡器的优选实施方式的剖视图。
图59是示出应用了本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
图60是示出应用了本发明的电子设备的移动电话机(也包含PHS)的结构的立体图。
图61是示出应用了本发明的电子设备的数字静态照相机的结构的立体图。
图62是示出应用了本发明的移动体的汽车的立体图。
[标号说明]
1…振子；11、11A、12、12A、13、13A、14、14A…导电性粘接材料；151、152…弹性棒；154…旋转体；155…旋转轴；156…旋转体；157…旋转轴；158…第1连结部；159…第2连结部；160…第3连结部；168…基部；169…第4连结部；2…振动元件；3…石英振动片；3A…石英振动片；31…基部；31a、31b…缺口部；32、32A、33、33A…振动臂；32a、32b…主面；32c、32d、33c、33d…侧面；321、331…臂部；322、332…锤头；322a…基端部；322b…末端部；323、323A、324、324A、333、333A、334、334A…槽；34…连接部；35…连结部；35A…连结部；36、36A、37、37A…支承臂；4…振动元件；5…石英基板；51…基部；511…第1基部；512…第2基部；513…连结部；513a…宽度缩小部；52…振动臂；520…臂部；521…主面；521a…堤部；522…主面；523…侧面；524…侧面；525…槽；525a…电极形成区域；525b…电极未形成区域；526…槽；526a…电极形成区域；526b…电极未形成区域；529…锤头；53…振动臂；530…臂部；531…主面；532…主面；533…侧面；534…侧面；535…槽；535a…电极形成区域；535b…电极未形成区域；536…槽；536a…电极形成区域；536b…电极未形成区域；539…锤头；64…第1驱动用电极；65…第2驱动用电极；84…第1驱动用电极；85…第2驱动用电极；9…封装；91…底座；911…凹部；912…阶差部；92…盖；951、961…连接端子；952、962…贯通电极；953、963…外部端子；100…振荡器；110…IC芯片；120…内部端子；1100…个人计算机；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1108…显示部；1200…移动电话机；1202…操作按钮；1204…接听口；1206…送话口；1208…显示部；1300…数字静态照相机；1302…壳体；1304…受光单元；1306…快门按钮；1308…存储器；1310…显示部；1312…视频信号输出端子；1314…输入/输出端子；1430…电视监视器；1440…个人计算机；1500…汽车；S…收纳空间；T…厚度；W1、W2…宽度；W3、W4…宽度；fm…热弛豫频率；fm0…热弛豫频率；G’…重心；AA…区域；B…缺口部；L…全长；L1…线段；SS，SS1、SS2…区域；T…板厚
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体进行详细说明。
1.振子
＜第1实施方式＞
首先，对本发明的振子的第1实施方式进行说明。
图1是本发明的第1实施方式的振子的俯视图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是图1中的B-B线剖视图。图4是示出利用湿法蚀刻形成的振动臂的剖视图。图5是对弯曲振动时的热传导进行说明的振动臂的剖视图。图6是示出Q值与f/fm的关系的曲线图。图7是示出厚度T、宽度W1、W2的立体图。图8是示出在仿真中使用的石英振动片的尺寸的俯视图。图9是用于说明仿真方法的立体图。图10～图13分别是示出仿真结果的表。图14是示出W2/W1与QLeak的关系的曲线图。图15是示出W2/W1与泄漏难度指数的关系的曲线图。图16是用于说明另外的仿真方法的立体图。图17～图20分别是示出对耐冲击性的仿真结果的表。图21是示出W2/W1与logF的关系的曲线图。图22是示出W2/W1与耐冲击性指数的关系的曲线图。图23～图26分别是示出对振动泄漏的仿真结果的表。图27是示出W2/W1与QLeak的关系的曲线图。图28是示出W2/W1与泄漏难度指数的关系的曲线图。图29是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。图30～图32分别是示出对耐冲击性的仿真结果与对振动泄漏的仿真结果的组合结果的表。图33是示出W2/W1与高性能指数的关系的曲线图。图34是示出W2/W1与归一化高性能指数的关系的曲线图。此外，以下，为了便于说明，将图2中的上侧称作“上”，将下侧称作“下”。此外，将图1中的上侧称作“末端”，将下侧称作“基端”。
如图1所示，振子1具有振动元件2、收纳振动元件2的封装9。
<封装>
如图1以及图2所示，封装9具有：箱状的底座91，其具有朝上表面开口的凹部911；以及以封闭凹部911的开口的方式与底座91接合的板状的盖92。封装9具有利用盖92封闭凹部911而形成的收纳空间S，在该收纳空间S中气密地收纳有振动元件2。作为收纳空间S内的气氛，没有特别限定，但优选为减压状态(真空状态)。由此，相对于振动元件2的驱动，空气阻力降低，因而能够发挥优异的振动特性。此外，作为收纳空间S内的真空度，没有特别限定，但优选为100Pa以下的程度，更优选为10Pa以下的程度。此外，也可以替代减压状态，而在收纳空间S内封入有氮、氦、氩等的非活性气体。
底座91的构成材料没有特别限定，可使用氧化铝等各种陶瓷。此外，盖92的构成材料没有特别限定，只要是线膨胀系数与底座91的构成材料近似的部件即可。例如，在底座91的构成材料采用上述的陶瓷的情况下，优选采用可伐合金等合金。此外，底座91与盖92的接合没有特别限定，例如，可以经由金属化层进行接合。
另外，在底座91的凹部911的底面形成有连接端子951、961。此外，在连接端子951上，设置有导电性粘接材料11、12，在连接端子961上，设置有导电性粘接材料13、14。利用这些导电性粘接材料11～14，将振动元件2安装于底座91，并且，连接端子951与后述的第1驱动用电极84电连接，连接端子961与后述的第2驱动用电极85电连接。
此外，作为导电性粘接材料11～14，只要分别具有导电性以及粘接性即可，没有特别限定，例如，可以使用在环氧类、丙烯类、硅类、聚酰亚胺类、双马来酰亚胺类、聚酯类、聚氨酯类的树脂中混合银粒子等的导电性填料而成的导电性粘接材料。这样，通过使用比较柔软的粘接材料，由此，例如能够利用导电性粘接材料11～14对因底座91与振动元件2的热膨胀系数的不同而产生的热应力进行吸收/弛豫，能够减轻振动元件2的振动特性的降低或变化。此外，只要能够将振动元件2安装于底座91即可，也可以替代各导电性粘接材料11～14而使用金凸点或焊锡等。
此外，连接端子951经由贯通底座91的底部的贯通电极952，与设置在底座91的下表面的外部端子953电连接，同样，连接端子961经由贯通底座91的底部的贯通电极962，与设置在底座91的下表面的外部端子963电连接。作为连接端子951、961、贯通电极952、962以及外部端子953、963的结构，只要分别具有导电性即可，没有特别限定，例如可以是在Cr(铬)、Ni(镍)、W(钨)、钼(Mo)等衬底层上形成有Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)等的镀层的结构。
<振动元件>
如图1～图3所示，振动元件2具有石英振动片(振动片)3和在石英振动片3上形成的第1驱动用电极84、第2驱动用电极85。此外，在图1和图2中，为了便于说明，省略了第1驱动用电极84、第2驱动用电极85的图示。
石英振动片3由Z切石英板构成。Z切石英板是大致以Z轴为厚度方向的石英基板。此外，石英振动片3可以使其厚度方向与Z轴一致，但出于减小常温附近的频率温度变化的观点，使Z轴相对于厚度方向略微倾斜。即，成为如下石英振动片3：在设倾斜角度为θ度(-5°≤θ≤15°)的情况下，以由上述石英的作为电轴的X轴、作为机械轴的Y轴、作为光学轴的Z轴构成的垂直坐标系中的上述X轴为旋转轴，在设使上述Z轴以+Z侧朝上述Y轴的-Y方向旋转的方式倾斜θ度后的轴为Z'轴，设使上述Y轴以+Y侧朝上述Z轴的+Z方向旋转的方式倾斜θ度后的轴为Y'轴时，设沿着Z'轴的方向为厚度，包含X轴和Y'轴的面为主面。此外，在各图中，示出这些X轴、Y'轴以及Z'轴。
石英振动片3以Y’轴方向为长度方向，以X轴方向为宽度方向，以Z’轴方向为厚度方向。此外，石英振动片3在其大致整个区域(形成有后述的槽323、324、333、334的区域除外)中具有大致相同的厚度。作为石英振动片3的厚度T，没有特别限定，但优选为50μm以上且210μm以下的程度。在小于上述下限值时，机械强度不足，石英振动片3有可能发生破损，在超过上述上限值时，难以利用湿法蚀刻作成细微形状，导致振动元件2的过度大型化。
这样的石英振动片3具有：基部31；一对振动臂32、33，它们从基部31的-Y’轴侧的端部朝-Y’轴方向延伸；连接部34，其被配置在基部31的+Y’轴侧，朝X轴方向延伸；连结部35，其位于基部31与连接部34之间，连结基部31与连接部34；以及一对支承臂36、37，它们从连接部34的两端部朝-Y’轴方向延伸。这些基部31、振动臂32、33、连接部34、连结部35以及支承臂36、37形成为一体。
基部31呈在XY’平面中具有广度、在Z’轴方向上具有厚度的板状。连结部35从这样的基部31的+Y’轴侧的端部朝+Y’轴方向延伸。连结部35的+Y’轴侧的端部与连接部34连接，连接部34从连结部35朝X轴方向两侧延伸。此外，支承臂36从连接部34的-X轴侧的端部朝-Y’轴方向延伸，支承臂37从+X轴侧的端部朝-Y’轴方向延伸。支承臂36、37位于振动臂32、33的外侧，在支承臂36、37之间配置有振动臂32、33。此外，支承臂36、37的末端(-Y’轴侧的端部)位于比振动臂32、33的末端(-Y’轴侧的端部)靠+Y’轴侧。
而且，支承臂36通过导电性粘接材料11、12安装于底座91，支承臂37通过导电性粘接材料13、14安装于底座91。导电性粘接材料11、12沿支承臂36的延伸方向分离地配置，导电性粘接材料13、14沿支承臂37的延伸方向分离地配置。这样，使用4个导电性粘接材料11、12、13、14，能够以更加稳定的状态将振动元件2安装于底座91。此外，优选的是，位于末端侧的导电性粘接材料11、13的至少一部分位于比振动元件2的重心G’靠末端侧，位于基端侧的导电性粘接材料12、14的至少一部分位于比重心G’靠基端侧。由此，能够以更加稳定的状态将振动元件2安装于底座91。
此处，连结部35的宽度小于基部31。换言之，连结部35相对于基部31缩小宽度。此外，连结部35可以说是通过在充分远离基部31的振动臂32、33侧的端部的位置形成切入部31a、31b而形成的，该切入部31a、31b在两侧缘使基部31的宽度方向的尺寸局部地缩小。通过设置这样的连结部35，在振动臂32、33弯曲振动时，能够抑制振动泄漏传输到支承臂36、37，能够降低CI值(等效串联阻抗)。即，通过设置连结部35，成为具有优异的振动特性的振动元件2。
振动臂32、33以沿X轴方向排列且彼此平行的方式，从基部31的-Y’轴侧的端部朝-Y’轴方向延伸。这些振动臂32、33分别呈长条形状，其基端(+Y’轴侧的端部)为固定端，末端(-Y’轴侧的端部)为自由端。此外，振动臂32、33分别具有：臂部321、331，它们从基部31延伸；以及作为锤部的锤头(宽幅部)322、332，它们设置在臂部321、331的末端，宽度大于臂部321、331。这样，通过在振动臂32、33的末端部设置锤头322、332，能够缩短振动臂32、33，能够实现振动元件2的小型化。此外，与能够使振动臂32、332缩短的部分相应地，能够使得以相同的频率使振动臂32、33振动时的振动臂32、33的振动速度比以往降低，因此，能够降低振动臂32、33振动时的空气阻力，相应地，能够提高Q值，提高振动特性。
以下，对振动臂32、33进行详细记述，振动臂32、33彼此为相同结构，因此，以下以振动臂32为代表进行说明，省略振动臂33的说明。
如图3所示，臂部321具有：一对主面32a、32b，它们在XY’平面中构成，互为正反关系；以及1对侧面32c、32d，它们在Y’Z’平面中构成，连接一对主面32a、32b。此外，臂部321具有朝主面32a开口的有底的槽323和朝主面32b开口的有底的槽324。这样，通过在振动臂32中形成槽323、324，能够实现热弹性损耗的降低，能够发挥优异的振动特性。槽323、324的长度没有特别限定，末端可以延伸到锤头322，基端可以延伸到基部31。通过设为这样的结构，使得朝向臂部321与锤头322的边界部以及臂部321与基部31的边界部的应力集中变得缓和，降低施加冲击时产生弯折或缺口的可能性。此外，槽可以在主面32a、32b中的任意一方中形成，也可以省略。
槽323、324的深度t优选满足0.292≤t/T≤0.483的关系。通过满足这样的关系，热移动路径变长，因此，能够在后述的隔热区域中更有效地实现热弹性损耗的降低。此外，深度t更优选满足0.455≤t/T≤0.483的关系。通过满足这样的关系，使热移动路径更长。因此，能够进一步实现热弹性损耗的降低，实现Q值的提高和与其相伴的CI值的降低。此外，能够增大用于向弯曲变形的区域施加电场的电极面积，从而能够降低CI值。
此外，如图4所示，在通过对石英基板进行基于湿法蚀刻的图案化来制造石英振动片3的情况下，臂部321的截面形状成为露出石英的结晶面那样的形状。具体而言，-X轴方向的蚀刻率低于+X轴方向的蚀刻率，因此，-X轴方向的侧面成为比较平缓的倾斜，+X轴方向的侧面成为接近垂直的倾斜。在该情况下的槽323、324的深度t是指如图4所示那样最深的位置处的深度。
槽323、324优选形成为：对振动臂32调整X轴方向的位置，使得振动臂32的截面重心与振动臂32的截面形状的中心一致。由此，振动臂32的不需要的振动(具体而言，具有面外方向成分的振动)降低，因此，能够降低振动泄漏。此外，在该情况下，减轻了对多余的振动进行驱动的情况，因此，能够相对地增大驱动区域、减小CI值。
作为这样的臂部321的宽度(X轴方向的长度)W3，没有特别限定，优选为16μm以上且300μm以下的程度，更优选为45μm以上且60μm以下的程度。在宽度W3小于上述下限值时，由于制造技术，有时难以在臂部321中形成槽323、324，不能使振动臂32成为隔热区域。另一方面，在宽度W3超过上述上限值时，由于石英振动片3的厚度，臂部321的刚性变得过高，有时不能顺畅地进行臂部321的弯曲振动。此外，此处所提及的宽度W3是指位于臂部321的中央部而以大致固定的宽度延伸的部分的宽度，不是指位于两端部的锥部的宽度。
此外，在设振动臂32的全长(Y’轴方向的长度)为L、锤头322的全长(Y’轴方向的长度)为H时，优选满足0.183≤H/L≤0.597的关系，更优选满足0.238≤H/L≤0.531的关系。由此，得到兼顾小型化和振动特性的提高的振动元件2。此外，锤头322是具有臂部321的宽度(X轴方向的长度)的1.5倍以上的宽度的区域。此外，振动臂32的基端是位于振动臂32的基端部的外侧的锥形部的终点。
此外，作为锤头322的宽度(X轴方向的长度)W4，没有特别限定，优选为臂部321的宽度W3的2.8倍以上。即，优选满足W4≥2.8W3的关系。由此，能够充分发挥锤头322的质量效果，能够更有效地发挥上述效果(兼顾小型化和振动特性的提高)。此外，本实施方式的锤头322具有：位于基端侧的基端部322a：以及位于基端部322a的末端侧且宽度大于基端部322a的末端部322b，其中，宽度W4是指末端部322b的宽度。
以上，对石英振动片3的形状进行了说明。
如图3所示，在这样的石英振动片3具有的振动臂32中，形成有一对第1驱动用电极8和一对第2驱动用电极85。第1驱动用电极84中的一方形成在槽323的内表面上，另一方形成在槽324的内表面上。此外，第2驱动用电极85中的一方形成在侧面32c上，另一方形成在侧面32d上。同样，在振动臂33中，也形成有一对第1驱动用电极84和一对第2驱动用电极85。第1驱动用电极84中的一方形成在侧面33c上，另一方形成在侧面33d上。此外，第2驱动用电极85中的一方形成在槽333的内表面上，另一方形成在槽334的内表面上。各第1驱动用电极84通过未图示的配线引出到支承臂36，经由导电性粘接材料11、12与连接端子951电连接。同样，各第2驱动用电极85通过未图示的配线，引出到支承臂37，经由导电性粘接材料13、14与连接端子961电连接。当在这些第1驱动用电极84、第2驱动用电极85之间施加交变电压时，振动臂32、33彼此以反复地接近/分离的方式，以规定的频率沿X轴方向(面内方向)振动。
作为第1驱动用电极84、第2驱动用电极85的结构材料，只要具有导电性即可，没有特别限定，例如，可以是在Cr(铬)、Ni(镍)、W(钨)、钼(Mo)等衬底层上形成有Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)等覆盖层的结构。
此外，作为第1驱动用电极84、第2驱动用电极85的具体结构，例如可以是在以下的Cr层上形成有以下的Au层的结构。尤其是，Cr和Au的热弹性损耗较大，因此，Cr层、Au层优选为以下。此外，在要提高绝缘耐破坏性的情况下，Cr层、Au层优选为以上。此外，由于Ni的热膨胀系数接近石英，因此，替代Cr层而以Ni层为衬底，由此，能够降低由电极引起的热应力，能够得到长期可靠性(老化特性)好的振动元件。
以上，说明了振动元件2的结构。如上所述，通过在振动元件2的各振动臂32、33中形成有槽323、324、333、334，能够实现热弹性损耗的降低，能够发挥优异的振动特性。以下，以振动臂32为例，对其具体说明。
如上所述，振动臂32通过在第1驱动用电极84、第2驱动用电极85之间施加交变电压而沿面内方向弯曲振动。如图5所示，在进行该弯曲振动时，在臂部321的侧面32c收缩时侧面32d伸展，相反，在侧面32c伸展时，侧面32d收缩。在振动臂32不产生Gough-Joule效应(相对于熵弹性，能量弹性起支配作用)的情况下，侧面32c、32d中的收缩的一面侧的温度上升，伸展的一面侧的温度降低。因此，在侧面32c与侧面32d之间、即在臂部321的内部产生温度差。由于该温度差产生的热传导，产生振动能量的损耗，由此，振动元件2的Q值降低。也可以将与这样的Q值降低相伴的能量损耗称作热弹性损耗。
在以振动元件2那样的结构的弯曲振动模式进行振动的振动元件中，在振动臂32的弯曲振动频率(机械的弯曲振动频率)f变化时，当振动臂32的弯曲振动频率f与热弛豫频率fm一致时，Q值最小。该热弛豫频率fm能够由下述式子(1)求出。其中，在式(1)中，π为圆周率，如果将e设为纳皮尔常数，则τ为温度差因热传导而成为e-1倍所需的弛豫时间。
[式1]
此外，如果设平板结构(截面形状为矩形的结构)的热弛豫频率为fm0，则fm0能够由下述式子(2)求出。此外，在式(2)中，π为圆周率，k为振动臂32的振动方向的热传导率，ρ为振动臂32的质量密度，Cp为振动臂32的热容量，a为振动臂32的振动方向的宽度。当在式(2)的热传导率k、质量密度ρ、热容量Cp中输入振动臂32的材料自身(即石英)的常数的情况下，所求出的热弛豫频率fm0为在振动臂32中未设置有槽323、324的情况下的值。
[式2]
在振动臂32中，以位于侧面32c、32d之间的方式形成有槽323、324。因此，热移动路径形成为绕过槽323、324，热移动路径长于侧面32c、32d间的直线距离(最短距离)，其中，所述热移动路径用于通过热传导使在振动臂32的弯曲振动时产生的侧面32c、32d的温度差达到温度平衡。因此，与在振动臂32中未设置有槽323、324的情况相比，弛豫时间τ变长，热弛豫频率fm变低。
图6是示出弯曲振动模式的振动元件的Q值的f/fm依存性的曲线图。在该图中，虚线表示的曲线F1示出如振动元件2那样在振动臂上形成有槽的情况，实线表示的曲线F2示出在振动臂上未形成槽的情况。如该图所示，曲线F1、F2的形状不变，但伴随上述那样的热弛豫频率fm的降低，曲线F1相对于曲线F2向频率降低方向移动。因此，如果设如振动元件2那样在振动臂上形成有槽的情况下的热弛豫频率为fm1，则通过满足下式(3)，在振动臂上形成有槽的振动元件的Q值始终高于在振动臂上未形成槽的振动元件的Q值。
[式3]
此外，如果限定为下述式子(4)的关系，则能够得到更高的Q值。
[式4]
另外，在图6中，将f/fm<1的区域也称作等温区域，在该等温区域中，随着f/fm减小，Q值增高。这是因为，随着振动臂的机械的频率降低(振动臂的振动变慢)，难以产生上述那样的振动臂内的温度差。因此，在使f/fm无限接近0(零)时的极限中，成为等温准静操作，热弹性损耗无限接近0(零)。另一方面，将f/fm>1的区域也称作绝热的区域，在该绝热的区域中，随着f/fm增大，Q值增高。这是因为，随着振动臂的机械的频率增高，各侧面的温度上升/温度效应的切换速度变快，不存在产生上述那样的热传导的时间。因此，在使f/fm无限大时的极限中，成为隔热操作，热弹性损耗无限接近0(零)。因此，满足f/fm>1的关系也可以说是f/fm处于绝热的区域。
以上，对热弹性损耗进行了说明。
在这样的振动元件2中，通过将图7所示的石英振动片3的厚度(Z’轴方向的长度)T、基部31的宽度(X轴方向的长度)W1、连结部35的宽度(X轴方向的长度)W2的关系设为以下的模式1、模式2中的任意一个，能够更可靠地降低振动元件2的振动泄漏。即，如上所述，已记述了通过设置连结部35能够降低振动泄漏的情况，但是，如果只是设置连结部35，有时不能降低振动泄漏。因此，通过设为以下的模式1、模式2中的任意一个，能够更可靠地降低振动元件2的振动泄漏。此外，连结部35的宽度W2是指其宽度变为最窄的部分处的宽度。此外，基部31的宽度W1、连结部35的宽度W2均由正反主面的轮廓部规定。
<模式1>
在模式1中，厚度T满足50μm≤T≤210μm的关系，并且，宽度W1、W2满足0.067≤W2/W1≤0.335的关系。
<模式2>
在模式2中，厚度T满足50μm≤T≤100μm的关系，并且，宽度W1、W2满足0.603≤W2/W1≤0.871的关系。
以下，基于发明人进行的仿真结果，证明了：通过满足模式1、2中的任意一个，得到振动泄漏降低而具有更优异的振动特性的振动元件2。此外，在本仿真中使用的石英振动片3A利用湿法蚀刻对Z切石英板进行了图案化，且具有图8所示的尺寸。各槽323A、324A、333A、334A分别具有石英振动片3A的厚度T的45％的深度。
此外，在本仿真中，使用利用湿法蚀刻进行图案化的石英振动片3A，因此，在振动臂32A、33A形成的槽323A、324A、333A、334A成为图4所示的那样出现石英的结晶面的形状。此外，在本仿真中使用的石英振动片3A中未形成第1驱动用电极84、第2驱动用电极85和其它配线。此外，发现者确认到，即使各部的尺寸不同，也与本仿真结果几乎没有差别(具有相同的趋势)。
如图9所示，通过如下方式进行本仿真：在各支承臂36A、37A这两个部位，使用导电性粘接材料11A、12A、13A、14A(其中，13A、14A未图示)将厚度T为50μm～210μm(T＝50μm、60μm、70μm、80μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、190μm、210μm)中的任意一个、宽度W2为20μm～260μm(20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、140μm、180μm、220μm、260μm)中的任意一个的石英振动片3A安装于底座，在该状态下，计算以驱动频率32.768kHz使振动臂32、33驱动振动时的振动泄漏。
作为导电性粘接材料11A～14A分别设想为厚度＝20μm、杨氏模量＝3.4GPa、泊松比＝0.33、质量密度＝4070kg/m3的双马来酰亚胺类的粘接材料。此外，作为底座，设想为杨氏模量＝320GPa、泊松比＝0.23、质量密度＝3800kg/m3的陶瓷底座。此外，振动泄漏是设为到达导电性粘接材料11A～14A的背面的能量泄漏到底座而计算出的。
此外，发现者确认到，即使驱动频率不同(例如，即使设为32.768kHz±1kHz的频率)，也与仿真结果几乎没有差别(具有相同的趋势)。
图10～图14示出上述仿真结果。图10～图13是示出上述仿真结果的表，图14是描绘图10～图13中示出的数值而得到的曲线图。图14的纵轴为仅考虑振动泄漏的Q值“QLeak”，横轴为W2/W1。此外示出，QLeak的值越高，振动泄漏越小。
接下来，图15示出取各QLeak的对数，对每一板厚描绘以其最大值为“1”的方式归一化后的“泄漏难度指数”而得到的曲线图。图15的纵轴为泄漏难度指数，横轴为W2/W1。泄漏难度指数越接近1.0，则表示振动泄漏越低。此处，如果泄漏难度指数为0.88以上，则得到振动泄漏充分降低的振动元件2。
根据图11～图13、图15可知，在50μm≤T≤210μm的情况下，如果处于0.067≤W2/W1≤0.335的范围，则泄漏难度指数为0.88以上。因此证明了：如果满足如上述模式1那样50μm≤T≤210μm的关系、并满足0.067≤W2/W1≤0.335的关系，则得到能够更可靠地降低振动泄漏的石英振动片3(振动元件2)。此外，在模式1中，还满足110μm≤T≤210μm的关系，由此，除了上述效果以外，还能够进一步实现CI值的降低与耐冲击性的提高。具体而言，通过设为110μm≤T≤210μm，能够充分确保石英振动片3的厚度，能够获得在侧面32c、32d、33c、33d形成的电极的面积。因此，能够使振动臂32、33高效地振动，相应地，能够使CI值降低。此外，通过充分确保石英振动片3的厚度，能够提高对Z’轴方向的耐冲击性。
此外可知，在厚度T处于50μm≤T≤100μm的情况下，如果处于0.603≤W2/W1≤0.871的范围，泄漏难度指数为0.88以上。因此证明：如果如上述模式2那样，满足50μm≤T≤100μm的关系、且满足0.603≤W2/W1≤0.871的关系，则得到能够更可靠地降低振动泄漏的石英振动片3(振动元件2)。此外，在模式2中，进一步通过满足50μm≤T≤80μm的关系，能够使泄漏难度指数为0.94以上，更显著发挥上述效果。
根据以上方式，通过满足上述模式1、2中的任意一个，得到能够更可靠地降低振动泄漏的振动元件2。
此外，在振动元件2中，通过将图7所示的石英振动片3的厚度T、基部31的宽度W1、连结部35的宽度W2的关系设为以下的模式3、模式4中的任意一个，能够成为振动泄漏降低、且耐冲击性优异的振动元件2。
<模式3>
在模式3中，厚度T满足110μm≤T≤210μm的关系，并且，宽度W1、W2满足0.134≤W2/W1≤0.335的关系。
<模式4>
在模式4中，厚度T满足150μm≤T≤210μm的关系，并且，宽度W1、W2满足0.067≤W2/W1≤0.871的关系。
以下，基于发明人进行的仿真结果，证明了：通过满足模式3、4中的任意一个，得到振动泄漏降低且耐冲击性优异的振动元件2。此外，在本仿真中，也使用了在模式1、2的仿真中使用的石英振动片3A。此外，发现者确认到，即使各部的尺寸不同，也与本仿真结果几乎没有差别(具有相同的趋势)。
此外，如图16所示，在如下状态下进行本仿真：在各支承臂36A、37A这两个部位，使用导电性粘接材料11A、12A、13A、14A(其中，13A、14A未图示)，将厚度T为50μm～210μm(T＝50μm、60μm、70μm、80μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、190μm、210μm)中的任意一个、宽度W2为20μm～260μm(20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、140μm、180μm、220μm、260μm)中的任意一个的石英振动片3A安装于底座。此外，作为导电性粘接材料11A～14A，分别设想为厚度＝20μm、杨氏模量＝3.4GPa、泊松比＝0.33、质量密度＝4070kg/m3的双马来酰亚胺类的粘接材料。此外，作为底座，设想为杨氏模量＝320GPa、泊松比＝0.23、质量密度＝3800kg/m3的陶瓷底座。
<对耐冲击性的仿真>
如图16所示，以如下方式进行该仿真：朝-Z’轴方向对石英振动片3A施加1G的加速度G，在施加该加速度G时，计算施加于图16中的点P所示的部分(连结部35的宽度最小的部分的端部)的第1主应力F。此外，点P所示的部分为在施加加速度G时在连结部35A中应力最集中的部分。此外，发明人确认到，在施加大于1G的加速度的情况下，第1主应力F的大小关系不变，具有与本仿真结果相同的趋势。
图17～图21示出本仿真结果。图17～图20是示出上述仿真结果的表，图21是描绘图17～图20所示的数值而得到的曲线图。图21的纵轴为第1主应力F的对数(logF)，横轴为W2/W1。根据图17～图21可知，在全部为厚度T的情况下，随着W2/W1接近1.0(即，随着连结部35A的宽度变宽)，施加于点P的第1主应力F具有变小的趋势。即，随着W2/W1接近1.0，石英振动片3A的耐冲击性(机械强度)具有提高的趋势。接下来，图22示出取各logF的倒数、描绘以该倒数的最大值为“1”的方式归一化后的耐冲击性指数而得到的曲线图。图22的纵轴为耐冲击性指数，横轴为W2/W1。在图15中，耐冲击性指数越接近1.0，则表示耐冲击性越高。
<对振动泄漏的仿真>
该仿真是通过计算以驱动频率32.768kHz使振动臂32、33驱动振动时的振动泄漏而进行的。此外，振动泄漏是设到达导电性粘接材料11A～14A的背面的能量泄漏到底座而计算出的。此外，发现者确认到，即使驱动频率不同(例如，即使为32.768kHz±1kHz的频率)，也与仿真结果几乎没有差别(具有相同的趋势)。
图23～图27示出本仿真结果。图23～图26是示出本仿真结果的表，图27是描绘图23～图26所示的数值而得到的曲线图。图27的纵轴为仅考虑振动泄漏的Q值“QLeak”，横轴为W2/W1。此外，QLeak的值越高，则表示振动泄漏越小。接下来，图28示出取各QLeak的对数，对每一板厚描绘以其最大值为“1”的方式归一化后的“泄漏难度指数”而得到的曲线图。图28的纵轴为泄漏难度指数，横轴为W2/W1。泄漏难度指数越接近1.0，则表示振动泄漏越低。
<仿真结果的汇总>
接下来，组合对耐冲击性的仿真的结果和对振动泄漏的仿真的结果。具体而言，对相同条件(即，相同的板厚T、相同的收窄率W2/W2)的石英振动片3A，累计耐冲击性指数和泄漏难度指数，由此求出高性能指数。即，[高性能指数]＝[耐冲击性指数]×[泄漏难度指数]。图29～图33示出该结果。图29～图32是示出上述累计结果的表，图33是描绘图29～图32所示的数值而得到的曲线图。接下来，图34示出描绘以各高性能指数的最大值为“1”的方式归一化后的归一化高性能指数而得到的曲线图。图34的纵轴为归一化高性能指数，横轴为W2/W1。在图34中，归一化高性能指数越接近1.0，则表示振动泄漏越低，耐冲击性越好。此处，如果归一化高性能指数为0.9以上，则得到振动泄漏充分降低且耐冲击性足够优异的振动元件2。
根据图29～图32、图34可知，在110μm≤T≤210μm的情况下，如果处于0.134≤W2/W1≤0.335的范围，则归一化高性能指数为0.9以上。因此证明了：如果如上述模式1那样，满足110μm≤T≤210μm的关系的且满足0.134≤W2/W1≤0.335的关系，则得到振动泄漏充分降低且耐冲击性足够优异的石英振动片3(振动元件2)。此外，即使厚度T小于110μm，虽然归一化高性能指数有时超过0.9，但在厚度T小于110μm的情况下，有时不能充分获得在振动臂32、33的侧面形成的电极(第1驱动用电极84、第2驱动用电极85)的高度(面积)，不能实现CI值的降低。因此，在模式3中，将厚度T设为110μm以上，能够得到上述效果，并有效地实现CI值的降低，由此，得到具有更优异的振动特性的振动元件2。相反，在厚度T超过210μm时，虽然归一化高性能指数有时也会超过0.9，但在厚度T超过210μm时，难以利用湿法蚀刻作成细微形状，造成石英振动片3(振动元件2)的过度大型化。因此，在模式3中，将厚度T设为210μm以下，既能够发挥上述效果，又能够防止振动元件2的过度大型化。
此外，根据图29～图32、图34可知，在150μm≤T≤210μm的情况下，如果处于0.067≤W2/W1≤0.871的范围，则归一化高性能指数为0.9以上。因此证明了：如果如上述模式4那样满足150μm≤T≤210μm的关系，并满足0.067≤W2/W1≤0.871的关系，则得到振动泄漏充分降低且耐冲击性足够优异的石英振动片3(振动元件2)。此外，在厚度T小于150μm时，虽然归一化高性能指数有时也会超过0.9，但通过将厚度T设为150μm以上，与模式3相比，能够更有效地实现CI值的降低。此外，将厚度T设为210μm以下的原因与在模式3中叙述的原因相同。
根据以上说明，通过满足上述模式3、4中的任意一个，成为振动泄漏充分降低且耐冲击性足够优异的振动元件2。
＜第2实施方式＞
图35是本发明的第2实施方式的振子的俯视图。图36是图35中的C-C线剖视图。图37是图35所示的振子具有的振动元件的俯视图。图38的(a)是图37中的D-D线剖视图，图38的(b)是图37中的E-E线剖视图。图39是用于说明图37所示的振动元件的基部的局部放大俯视图。
以下，关于第2实施方式，以与上述实施方式的不同之处为中心进行说明，省略相同事项的说明。
第2实施方式主要在振动元件的结构上不同，此外与上述第1实施方式相同。
图35和图36所示，振子1具有振动元件4和收纳振动元件4的封装9。以下，依次对振动元件2以及封装9进行详细说明。
<振动元件>
图37和图38所示，振动元件4具有石英基板5、在石英基板5上形成的第1驱动用电极64以及第2驱动用电极65。此外，在图37中，为了便于说明，局部省略了第1驱动用电极64以及第2驱动用电极65的图示。
石英基板5由石英构成，是所谓Z切石英板，该Z切石英板在石英的晶轴中的作为电轴的X轴、作为机械轴的Y轴以及作为光学轴的Z轴中，以X轴为旋转轴，将使Z轴以+Z侧朝Y轴的-Y方向旋转的方式倾斜规定角度(例如，小于15°)后的轴作为Z’轴，将使Y轴以+Y侧朝Z轴的+Z方向旋转的方式倾斜规定角度(例如，小于15°)后的轴作为Y’轴，将包含X轴以及Y’轴的面作为主面，将沿着Z’轴的方向作为厚度。在这样的结构的石英基板5中，可以将石英基板5的长边方向设定为Y’轴，将短边方向设定为X轴，进而，将厚度方向设定为Z’轴。此外，在本实施方式中，石英基板5的上表面为石英的+Z’面，下表面为石英的-Z’面。
此外，Y’轴以及Z’轴分别可以与Y轴以及Z轴一致(即所述规定角度可以为0°)。此外，在本发明中使用的石英基板不限于Z切石英板，可以广泛地应用AT切、BT切、ST切、CT切、DT切、GT切以及SC切等的石英板。
如图35和图37所示，石英基板5是所谓“音叉型”，具有基部51和1对(两个)振动臂52、53。此外，这些基部51以及振动臂52、53形成为一体。在具有这样的结构的石英基板5的振动元件4中，一对振动臂52、53彼此以反复地接近/分离的方式沿面内方向(XY’平面方向)以规定的共振频率进行弯曲振动。作为共振频率，例如为31.768kHz以上且33.768kHz以下。
基部51呈在与X轴以及Y’轴平行的平面即XY’平面中扩展且以Z’轴方向为厚度方向的板状。此外，在从Z轴方向进行观察的俯视时(以下，简称“俯视时”)，基部51为基部51的Y’轴方向的中途的部分收窄的形状。即，如图35和图37所示，基部51包含：延伸有振动臂52、53的第1基部511；相对于第1基部511而设置在与振动臂52、53相反侧的第2基部512；以及连结第1基部511与第2基部512的连结部513。此外，在图39中，分别由虚线示出第1基部511与连结部513的边界部以及第2基部512与连结部513的边界部。
此处，连结部513的X轴方向的外缘以沿着X轴方向的宽度逐渐小于第1基部511的方式成为收窄状的缺口部B。换言之，连结部513在第1基部511侧的端部具有宽度缩小部513a，该宽度缩小部513a的沿着X轴方向的宽度随着朝向第2基部512侧而连续地变小。由此，能够有效地降低与1对振动臂52、53在同一面内彼此接近或分离的弯曲振动相伴的第1基部511的变形。其结果是，即使缩短第1基部511的沿着Y轴方向的长度，也能够降低与1对振动臂52、53在大致面内交替反复地彼此接近和分离的弯曲振动相伴的第1基部511的变形，能够降低从基部51到外部的振动泄漏。
此外，如图39所示，连结部513的X轴方向的外缘中的由椭圆围着的区域AA的外缘、即缺口部B的所述第1基部511的所述一端侧且靠所述连结部513的中央的外缘由不包含角部的连续的线构成。因此，曲线与直线的连接部不具有曲率不连续的角部，因此，消除了应力容易集中的部分，能够充分提高耐冲击性。
以下，根据图40和图41，对宽度缩小部513a的作用进行详细记述。
图40的(a)是示意性示出图37所示的振动元件的俯视图(考虑了宽度缩小部的图)，图40的(b)是示出图40的(a)所示的振动元件的简化模型的俯视图。图41是对图40所示的振动元件的振动泄漏抑制的原理进行说明的俯视图，是对基部的各部(第1～第4连结部)的作用进行说明的图。
连结部513的X轴方向的外缘中的第1基部511侧的宽度缩小部513a的外缘具有降低因振动臂的弯曲振动而在第1基部511和连结部513的第1基部511侧的区域中产生的变形的效果。
图40的(a)示出在与振动臂52、53的末端方向相反侧形成有宽度缩小部513a的情况。如图40的(b)所示，可以视作：旋转体154与弹性棒151连接而成的结构和旋转体156与弹性棒152连接而成的结构通过简化的基部168进行连接，其中，旋转体154是以旋转轴155为旋转中心且具有规定的半径R的近似刚体，旋转体156是以旋转轴157为旋转中心且具有半径R的近似刚体。
此外，如图41的(a)～(d)所示，作为简化的基部168的代表性的连结部，考虑有：第1连结部158，其设置在比旋转轴155、157靠弹性棒151、152侧；第2连结部159，其设置在旋转轴155、157之间；第3连结部160，其设置在比旋转轴155、157靠与弹性棒所处方向相反侧；以及第4连结部169，其设置在比第3连结部160靠与弹性棒的末端方向相反侧。
在两条振动臂52、53彼此分离地弯曲变形的情况下，视作弹性棒151、152彼此分离地弯曲变形，但在该情况下，从振动臂52、53的根部周边朝与振动臂的末端方向相反侧的方向的规定的部位，形成有位移矢量的涡旋。该涡旋的中心大多形成在包含基部51的振动臂52、53的根部附近，但有时也形成在不属于振动臂52、53和基部51的区域的假想的空间上。
此处，为了便于说明，设该涡旋的中心属于基部51的区域，且距弹性棒151、152的距离相等，并且，设该涡旋的中心为图40的(b)中的旋转轴155、157。此外，以该旋转轴155、157为旋转中心且具有半径R的作为近似刚体的旋转体154、156的外周的切线方向上的位移在弹性棒151、152的末端方向侧最大，在与弹性棒151、152的末端方向相反侧的方向上最小。
在图41的(a)中，简化的基部168的代表性的第1连结部158因作为近似刚体的旋转体154、156的旋转运动而较强地伸展并朝弹性棒151、152的末端侧的方向略微移动。
在图41的(b)中，简化的基部168的代表性的第2连结部159同样也因作为近似刚体的旋转体154、156的旋转运动而伸展并朝弹性棒151、152的末端侧的方向移动。
在图41的(c)中，简化的基部168的代表性的第3连结部160因作为近似刚体的旋转体154、156的旋转运动而被压缩并朝弹性棒151、152的末端侧的方向移动，但此时，第3连结部160的长度方向的中央周边具有朝弹性棒151、152的末端侧的方向或与弹性棒151、152的末端方向相反侧的方向中的任意一方变形的潜在力。
在图41的(d)中，在简化的基部168的代表性的第4连结部169的情况下，因作为近似刚体的旋转体154、156的旋转运动而被压缩，但由于成为拱形状而难以变形，此外，即使在发生变形的情况下，也变形为第4连结部169的长度方向的中央周边朝与弹性棒151、152的末端方向相反侧的方向发生位移。
因此，由于弹性棒151、152的分离运动，在简化的基部168的代表性的第1连结部158、第2连结部159、第3连结部160、第4连结部169中，产生朝连接旋转轴155和157的方向压缩或伸展的变形，发挥抵消振动位移的作用。进而，第4连结部169难以变形而妨碍第1连结部158、第2连结部159、第3连结部160朝弹性棒151、152的末端侧的方向发生位移，并且，该位移能够通过第4连结部169的长度方向的中央附近变形为朝与弹性棒151、152的末端方向相反侧的方向发生位移来抵消。
作为结果，在简化的基部168处形成固定部件的情况下，即，在基部168处形成固定部件的情况下，减少了经由固定部件泄漏到外部的能量，因此，能够减轻振动泄漏，减轻Q值的降低。
如图37所示，振动臂52、53以沿X轴方向排列且彼此平行的方式从基部51的末端朝+Y’轴方向延伸。此外，振动臂52、53分别呈长条形状，其基端为固定端，末端为自由端。
此外，振动臂52、53具有臂部520、530和设置在臂部520、530的末端的作为锤部的锤头529、539。锤头529、539的宽度(X轴方向的长度)大于臂部520、530，从臂部520、530朝X轴方向的两侧突出。这样的振动臂52、53为彼此相同的结构(形状、大小)。
通过设置锤头529、539，能够抑制振动臂52、53的全长，提高振动臂52、53的末端侧的质量。由于能够抑制振动臂52、53的全长、即缩短振动臂52、53的长度L，因此，能够减小通过弯曲振动在振动臂52、53的面内发生位移的振动臂52、53的末端部的位移量，能够减慢振动速度。即，通过设置锤头529、539，由此，在以规定的频率(例如，32.768kHz)振动的情况下，与不设置锤头529、539的情况相比，能够减慢振动速度。这样，由于能够进一步减慢振动速度，能够减小施加于振动元件4的空气阻力，从而能够进一步降低Q值的劣化。
此外，通过设置锤头529、539，能够实现振动元件4的小型化，由此实现了振子1的小型化。此外，在使振动臂52、53的全长固定的情况下，如果通过扩大臂部520、530的宽度(沿着X轴方向的长度)而使得因在振动臂52、53的末端部设置锤头529、539而降低的弯曲振动的共振频率维持与设置锤头529、539之前相同的共振频率，则在弯曲振动时用于使由臂部520、530产生的热沿着臂部520、530的X轴方向流动的路径变长，因此，如上所述，能够在隔热区域中降低热弹性损耗，由此，能够使Q值提高，并使CI值随之减小。
此外，可以在锤头529、539的正反主面中的至少一方中形成有频率调整用的锤材料。
如图38所示，振动臂52具有：一对主面521、522，它们在XY’平面中构成，互为正反关系；以及一对侧面523、524，它们在Y’Z’平面中构成，并与一对主面521、522连接。此外，振动臂52具有：朝主面521开口的有底的槽525(槽部)；以及朝主面522开口的有底的槽526(槽部)。槽525、526分别朝Y’轴方向延伸。这样的振动臂52在形成有槽525、526的部分中呈大致H型的横截面形状。
与振动臂52同样地，振动臂53具有：一对主面531、532，它们在XY’平面中构成，互为正反关系；以及一对侧面533、534，它们在Y’Z’平面中构成，且与一对主面531、532连接。此外，振动臂53具有：朝主面531开口的有底的槽535(槽部)；以及朝主面532开口的有底的槽536(槽部)。槽535、536分别朝Y’轴方向延伸。这样的振动臂53在形成有槽535、536的部分中呈大致H型的横截面形状。
这样，通过在振动臂52、53中形成槽525、526、535、536，能够与上述第1实施方式同样地实现热弹性损耗的降低。
此外，如图38所示，槽525、526优选形成为在横截面中关于将振动臂52的厚度方向的长度二等分的线段对称(上下对称)。同样槽535、536优选形成为在横截面中关于将振动臂53的厚度二等分的线段对称(上下对称)。由此，能够降低振动臂52、53的不需要的振动，能够使振动臂52、53高效地沿石英基板5的面内方向(XY’平面方向)振动。
此外，如上所述，在本实施方式中，在一对主面521、522这双方中设置有槽525、526，但槽可以设置在一对主面521、522中的任意一方的主面中，也可以省略。这对振动臂53的槽535、536也相同。
如图38所示，在这样的振动臂52上，形成有一对第1驱动用电极64和一对第2驱动用电极65。具体而言，一方的第1驱动用电极64形成在槽525的内表面上，另一方的第1驱动用电极64形成在槽526的内表面上。此外，一方的第2驱动用电极65形成在侧面523上，另一方的第2驱动用电极65形成在侧面524上。
同样，在振动臂53上，也形成有一对第1驱动用电极64和一对第2驱动用电极65。具体而言，一方的第1驱动用电极64形成在侧面533上，另一方的第1驱动用电极64形成在侧面534上。此外，一方的第2驱动用电极65形成在槽535的内表面上，另一方的第2驱动用电极65形成在槽536的内表面上。
当在这样的第1驱动用电极64和第2驱动用电极65之间施加交变电压时，振动臂52、53彼此以反复地接近/分离的方式，以规定的频率沿面内方向(XY’平面方向)振动。
作为第1驱动用电极64以及第2驱动用电极65的结构材料，各自没有特别限定，例如，可以由金(Au)、金合金、铂(Pt)、铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铬(Cr)、铬合金、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)、铁(Fe)、钛(Ti)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)等的金属材料、氧化铟锡(ITO)等的导电材料形成。
此外，如图38所示，槽525具有：电极形成区域525a，其是设置有第1驱动用电极64(激励电极)的部分；电极未形成区域525b，其相对于电极形成区域525a位于与基部51相反侧，是未设置有第1驱动用电极64的部分。同样，槽526具有电极形成区域526a以及电极未形成区域526b，槽535具有电极形成区域535a以及电极未形成区域535b，槽536具有电极形成区域536a以及电极未形成区域536b。通过形成这样的电极未形成区域525b、526b、535b、536b，能够产生降低了高次模式的振动(高次谐波)的产生且减小了等效串联电容C1的主模式的振动(基本波)。由此，能够使高次模式的等效串联电阻值大于主模式的等效串联电阻值，因此，在搭载有振动元件4的振荡电路中，能够降低以高次模式的共振频率进行振荡的可能性，并且，减轻相对于负载电容变化的振荡频率变化的增大。
以上，对振动元件4进行了说明。作为石英基板5的厚度T(基部51以及振动臂52、53的厚度)，没有特别限定，但优选小于70μm。通过设为这样的数值范围，使得例如在利用湿法蚀刻来形成(图案化)石英基板5的情况下，能够有效地防止在振动臂52与基部51的边界部或后述的臂部520与锤头529的边界部等残存有不需要的部分(本来应该去除的部分)。因此，能够成为可有效地降低振动泄漏的振动元件4。根据不同的观点，厚度T优选为70μm以上且300μm以下的程度，更优选为100μm以上且150μm以下的程度。通过设为这样的数值范围，能够在石英基板5的侧面较大地形成第1驱动用电极64、第2驱动用电极65，因此，能够实现小型化，且能够降低CI值。
此外，振动元件4构成为，满足在设为fm＝πk/(2ρCpa2)时f/fm＞1的范围，且在振动臂52、53中形成规定的形状的槽525、526、535、536，由此得到比现有的振动元件高的Q值。以下，对在振动臂52、53中形成的槽525、526、535、536的结构进行具体说明。此外，振动臂52、53彼此为相同的结构，以下，以在振动臂52中形成的槽525、526为代表来进行说明，省略在振动臂53中形成的槽535、536的说明。
如图38所示，在振动元件4中，位于主面521的槽525的X轴方向两侧的堤部(沿着与振动臂52的长边方向垂直的宽度方向，隔着槽525排列的主面)521a、521b的宽度(X轴方向的长度)彼此大致相等，在设该堤部521a、521b的宽度为W、振动臂52的厚度(Z’轴方向的长度)为T、槽525、526的最大深度t的合计为ta(＝2t)、ta/T为η时，满足下述式子(5)所示的关系。
4.236×10×η2-8.473×10×η+4.414×10≤W≤-3.367×10×η2+7.112×10×η-2.352×10[μm]····(5)
其中，0.75≤η＜1.00
此外，位于主面522的槽526的X轴方向两侧的堤部(部位)522a、522b的宽度也满足相同的关系。
在振动臂52的至少一部分中存在满足式(5)的区域SS，由此，能够得到发挥比以往更优异的振动特性的振动元件4。此外，关于满足式(5)的区域SS，只要在振动臂52的长边方向的一部分存在即可，但优选的是，包含振动臂52的基端部而存在该区域SS。基端部是在振动臂52中也大幅弯曲变形的部分，是容易对振动臂52的整体的振动特性带来影响的部位。因此，通过至少包含基端部而存在区域SS，能够得到更可靠且更有效地发挥比以往更优异的振动特性的振动元件4。此外，换言之，通过至少在振动臂52的弯曲变形量最大的部位存在区域SS，能够得到更可靠且更有效地发挥比现有元件更优异的振动特性的振动元件4。更具体而言，区域SS优选从臂部520的基端部朝末端部，包含臂部520的长度的30％的长度的区域而存在。
如图35所示，在本实施方式的振动元件4中，臂部520在除其延伸方向的两端部以外的大致整个区域(区域SS1)中构成为大致同一宽度以及厚度，此外，槽525、526在整个区域(区域SS2)中形成为大致同一宽度以及深度。在振动元件4中，这样的区域SS1、SS2重合的区域构成区域SS，因此，能够使区域SS沿振动臂52的长边方向而较长地存在。因此，上述效果变得更加显著。
此外，所述式子(5)是设仅考虑了热弹性损耗的Q值为QTED，该QTED高于规定值的条件。
以下，继续进行说明，但对QTED进行归一化，进行其说明。QTED的归一化是设η无限接近1时设想的QTED为1而进行的。即，在设η无限接近1时设想的QTED为QTED(η＝1)、归一化之前的QTED为QTEDb、归一化后的QTED为QTEDa时，该QTEDa由QTEDb/QTED(η＝1)表示。
首先，所述式(5)是成为QTEDa≥0.65的条件。进而，成为QTEDa≥0.70、QTEDa≥0.75、QTEDa≥0.80、QTEDa≥0.85的条件分别为以下这样。
(QTEDa≥0.70)
成为QTEDa≥0.70的条件是满足下述式子(6)所示的关系。
5.459×10×η2-1.110×102×η+5.859×10≤W≤-4.500×10×η2+9.490×10×η-3.698×10[μm]····(6)
其中，0.80≤η＜1.00
(QTEDa≥0.75)
成为QTEDa≥0.75的条件是满足下述式子(7)所示的关系。
6.675×10×η2-1.380×102×η+7.392×10≤W≤-5.805×10×η2+1.228×102×η-5.267×10[μm]····(7)
其中，0.85≤η＜1.00
(QTEDa≥0.80)
成为QTEDa≥0.80的条件是满足下述式子(8)所示的关系。
7.752×10×η2-1.634×102×η+8.903×10≤W≤-6.993×10×η2+1.496×102×η-6.844×10[μm]····(8)
其中，0.90≤η＜1.00
(QTEDa≥0.85)
成为QTEDa≥0.85的条件是满足下述式子(9)所示的关系。
-1.847×10×η+2.217×10≤W≤1.189×10×η-8.433[μm]····(9)
其中，0.95≤η＜1.00
(QTEDa≥0.90)
成为QTEDa≥0.90的条件是满足下述式子(10)所示的关系。
-3.300×10×η+3.730×10≤W≤3.302×10×η-2.333×10[μm]····(10)
其中，0.95≤η＜1.00
以下，基于通过发明人进行的仿真而分析得到的结果，来检验这些条件。
图42是示出利用湿法蚀刻形成的振动臂52、53的剖视图。图43是示出W与QTEDa的关系的曲线图。图44～图47分别是示出η与W的关系的曲线图。
此外，以下，使用利用了振动元件2的仿真作为代表，发现者确认到，在弯曲振动频率f为32.768kHz±1kHz的范围内，与下述所示的仿真的解析结果几乎没有差别，其中，所述振动元件2是对Z切石英板进行了图案化而成的，且弯曲振动频率(机械的弯曲振动频率)f＝32.768kHz。
此外，在本仿真中，使用通过湿法蚀刻对石英基板5进行图案化而得到的振动元件4。因此，如图42所示，槽525、526成为显现出石英的结晶面的形状。此外，在图42中，示出与图37中的D-D线截面对应的截面。-X轴方向的蚀刻率低于+X轴方向的蚀刻率，因此，-X轴方向的侧面成为比较平缓的倾斜，+X轴方向的侧面成为接近垂直的倾斜。
此外，在本仿真中使用的振动元件4的石英基板5的尺寸设为：长度为1160μm，宽度为520μm，厚度、即振动臂52、53的各自的厚度T为120μm。此外，发现者确认到，即使变更长度、宽度、厚度，与下述所示的仿真结果也几乎没有差别。此外，在本仿真中，使用了未形成有第1驱动用电极64、第2驱动用电极65的振动元件4。
图43是示出分别将η设为0.40、0.60、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、0.99时的堤部521a、521b、522a、522b的宽度W与QTEDa的关系的曲线图。此外，设在振动元件4中应该实现的QTEDa的下限值Qmin为0.65，并由线段L1表示。通过将QTEDa设为该值以上，能够发挥优异的振动特性。
根据图43可解读出，在η为0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、0.99时，存在QTEDa为0.65以上的区域。根据该情况可解读出，如上所述，要设为QTEDa≥0.65，需要满足“0.75≤η＜1.00”的关系。
此外，图44是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.65交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.65(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(11)表示。
W[μm]＝4.236×10×η2-8.473×10×η+4.414×10[μm]····(11)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(12)表示。
W[μm]＝-3.367×10×η2+7.112×10×η-2.352×10[μm]····(12)
因此，根据图44可解读出，通过满足所述式(5)所示的关系，得到具有0.65以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(5)，得到了0.65以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
同样，根据图43可解读出，在η为0.80、0.85、0.90、0.95、0.99时，存在QTEDa为0.70以上的区域。根据该情况可解读出，如上所述，要设为QTEDa≥0.70，需要满足“0.80≤η＜1.00”的关系。
此外，图45是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.70交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.70(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(13)表示。
W[μm]＝5.459×10×η2-1.110×102×η+5.859×10[μm]····(13)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(14)表示。
W[μm]＝-4.500×10×η2+9.490×10×η-3.698×10[μm]····(14)
因此，根据图45可解读出，通过满足所述式(6)所示的关系，得到具有0.70以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(6)，得到了0.70以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
同样，根据图43可解读出，在η为0.85、0.90、0.95、0.99时，存在QTEDa为0.75以上的区域。根据该情况可解读出，如上所述，要设为QTEDa≥0.75，需要满足“0.85≤η＜1.00”的关系。
此外，图46是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.75交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.75(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(15)表示。
W[μm]＝6.675×10×η2-1.380×102×η+7.392×10[μm]····(15)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(16)表示。
W[μm]＝-5.805×10×η2+1.228×102×η-5.267×10[μm]····(16)
因此，根据图46可解读出，通过满足所述式(7)所示的关系，得到具有0.75以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(7)，得到了0.75以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
同样，根据图43可解读出，在η为0.90、0.95、0.99时，存在QTEDa为0.80以上的区域。根据该情况可解读出，如上所述，要设为QTEDa≥0.80，需要满足“0.90≤η＜1.00”的关系。
此外，图47是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.80交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.80(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(17)表示。
W[μm]＝7.752×10×η2-1.634×102×η+8.903×10[μm]····(17)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(18)表示。
W[μm]＝-6.993×10×η2+1.496×102×η-6.844×10[μm]····(18)
因此，根据图47可解读出，通过满足所述式(8)所示的关系，得到具有0.80以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(8)，得到了0.80以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
同样，根据图43可解读出，在η为0.95、0.99时，存在QTEDa为0.85以上的区域。根据该情况可解读出，如上所述，要设为QTEDa≥0.85，需要满足“0.95≤η＜1.00”的关系。
此外，图48是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.85交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.85(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(19)表示。
W[μm]＝-1.847×10×η+2.217×10[μm]····(19)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(20)表示。
W[μm]＝1.189×10×η-8.433[μm]····(20)
因此，根据图48可解读出，通过满足所述式(9)所示的关系，得到具有0.85以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(9)，得到了0.85以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
此外，图49是描绘图43中的各曲线图与QTEDa＝0.90交叉的各点而得到的曲线图，是示出QTEDa＝0.90(Qmin)的情况下的η与W的关系的曲线图。
在该情况下，示出W的下限值的曲线图由下述式子(21)表示。
W＝-3.300×10×η+3.730×10[μm]····(21)
此外，示出W的上限值的曲线图由下述式子(22)表示。
W＝3.302×10×η-2.333×10[μm]····(22)
因此，根据图49可解读出，通过满足所述式(10)所示的关系，得到具有0.90以上的QTEDa的振动元件4。以上说明证明：通过满足式(10)，得到了0.90以上的高QTEDa，成为振动特性优异的振动元件4。
接下来，对振动臂52、53的全长与锤头529、539的长度的关系进行说明。振动臂52、53彼此为相同的结构，因此以下以振动臂52为代表进行说明，省略振动臂53的说明。
此外，在振动元件4中，在设振动臂52的全长(Y’轴方向的长度)为L、锤头529的全长(Y’轴方向的长度)为H时，振动臂52优选满足0.183≤H/L≤0.597的关系。通过满足这样的关系，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，能够实现Q值的进一步提高。
此处，在本实施方式中，将振动臂52的基端设定在连接侧面524和基部51连接的部位与侧面523和基部51连接的部位的线段的、位于振动臂52的宽度(X轴方向的长度)中心的部位。此外，在本实施方式中，锤头529设为具有臂部520的宽度(X轴方向的长度)的1.5倍以上的宽度的区域。
以下，根据仿真结果，证明了：通过满足0.183≤H/L≤0.597的关系，能够发挥上述效果。
图50是示出H/L与归一化值的关系的曲线图。图51是示出在仿真中使用的振动臂52的形状以及大小的立体图。图52是示出H/L与高性能化指数1的关系的曲线图。
在图50中，示出将锤头529的长度H与振动臂52的共振频率的关系指数化而成的曲线G1以及将锤头529的长度H与振动臂52的Q值的关系指数化而成的曲线G2。此外，曲线G2所示的Q值仅考虑了热弹性损耗。此外，以下，也将曲线G1的纵轴称作“低频率化指数”，将曲线G2的纵轴称作“高Q值化指数”。
此外，用于求出曲线G1、G2的仿真是使用1条振动臂52进行的。在本仿真中使用的振动臂52由石英Z板(旋转角0°)构成。此外，在图51中，作为彼此垂直的3个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴，图51所示的X轴，Y轴以及Z轴分别与石英的X轴(电轴)、Y轴(机械轴)以及Z轴(光学轴)对应。
如图51所示，振动臂52的尺寸设为：全长L为1210μm，厚度T为100μm，臂部520的宽度W3为98μm，锤头529的宽度W4为172μm，槽525、526的深度t均为45μm，堤部521a、521b、522a、522b的宽度W分别为6.5μm。
在这样的振动臂52中，改变锤头529的长度H而进行了仿真。此外，发明人确认到，即使变更振动臂52的尺寸(L、W、W3、W4、T)，也具有与下述所示的仿真结果相同的趋势。
在图50中，曲线G1意味着，在归一化值(低频率化指数)＝1的点(H/L＝0.51)，振动臂52的共振频率最低，曲线G2意味着，在归一化值(高Q值化指数)＝1的点(H/L＝0.17)，振动臂52的Q值最高。振动臂52的共振频率越低，越能够使振动元件4小型化，因此，通过设为H/L＝0.51(以下，也称作“条件1”)，能够使得振动元件4最小型化。此外，Q值越高，则热弹性损耗越小，越能够发挥优异的振动特性，因此，通过设为H/L＝0.17(以下，也称作“条件2”)，能够成为具有最优异的振动特性的振动元件4。
但是，根据图50可知，在H/L＝0.51时，高Q值化指数不足够高，在H/L＝0.17时，低频率化指数不足够高。因此，如果只满足条件1，则不能得到优异的振动特性，相反，如果只满足条件2，则不能充分实现振动元件4的小型化。
因此，设定“高性能化指数1作为用于兼顾振动元件4小型化和振动特性提高的指数，并在图52中示出高性能化指数1与H/L的关系。此外，[高性能化指数1]由[低频率化指数]×[高Q值化指数]×[校正值]表示。此外，高性能化指数1是设其中的最大的数值为1时的指数。此外，所述[校正值]是用于将以1条振动臂52进行的仿真应用于具有两条振动臂52、53的振动元件4的校正值。因此，通过使用校正值，能够使高性能化指数1更接近振动元件4的特性。
此处，只要高性能化指数1为0.8以上，则可得到充分兼顾了小型化和振动特性提高的振动元件4。因此，在振动元件4中，优选将锤头529的长度H设定为满足0.183≤H/L≤0.597的关系。此外，在该范围中，更优选满足0.238≤H/L≤0.531的关系，使得高性能化指数1为0.9以上。由此，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，能够实现Q值的进一步提高。因此，能够得到进一步兼顾了小型化和振动特性提高的振动元件4。
此外，基于与上述观点不同的观点，振动臂52优选满足0.012＜H/L＜0.30的关系，更优选满足0.046＜H/L＜0.223的关系。通过满足这样的关系，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，并且，能够将振动元件4的CI值抑制得较低，进一步减小振动损耗。由此，能够减轻Q值的劣化，成为具有优异的振动特性的振动元件2。
此外，在设臂部520的宽度(X轴方向的长度)为W3、锤头529的宽度(X轴方向的长度)为W4时，振动臂52优选满足1.5≤W4/W3≤10.0的关系，更优选满足1.6≤W4/W3≤7.0的关系。通过满足这样的关系，能够确保锤头529的宽度较大。因此，即使锤头529的长度H如上述那样较短(即使小于L的30％)，也能够充分发挥锤头529带来的质量效果。因此，通过满足上述关系，能够抑制振动臂52的全长L，因此能够进一步降低施加于振动元件4的空气阻力引起的Q值的劣化，并且，能够进一步实现振动元件4的小型化，此外，能够减轻锤头529的宽度过大带来的弯曲振动时的振动臂52的扭转增大导致的振动泄漏的增大。
这样，在振动臂52中，通过满足0.012＜H/L＜0.30的关系和1.5≤W4/W3≤10.0的关系，由于这两个关系的相辅相成的效果，得到了小型化、进一步减小施加于振动元件4的空气阻力且进一步抑制了CI值的振动元件4。
此外，通过设为L≤2μm、优选设为L≤1μm，能够得到在搭载于便携型音乐设备或IC卡等的振荡器中使用的小型的振动元件。此外，通过设为W3≤100μm、优选设为W3≤50μm，由此，即使在上述L的范围中，也能够得到在实现低功耗的振荡电路中使用且以低频率共振的振动元件。此外，如果是隔热区域，则在石英Z板中振动臂朝Y’方向延伸且沿X方向弯曲振动的情况下，优选为W3≥12.8μm，在石英Z板中振动臂朝X方向延伸且沿Y’方向弯曲振动的情况下，优选为W3≥14.4μm，在石英X板中振动臂朝Y’方向延伸且沿Z’方向弯曲振动的情况下，优选为W3≥15.9μm。由此，能够可靠地成为隔热区域，因此，由于槽的形成，热弹性损耗减少，Q值提高，且在形成有槽的区域中进行驱动(电场效率提高，获得驱动面积)，由此，CI值变低。
以下，根据仿真结果，来证明：通过满足0.012＜H/L＜0.30的关系和1.5≤W4/W3≤10.0的关系，能够发挥上述效果。
图53是对有效宽度a进行说明的立体图。图54是示出锤头占有率与低R1化指数的关系的曲线图。此外，下述的表1是示出改变锤头529的长度H时的CI值的变化的表。
此外，本仿真是使用图51所示那样的1条振动臂52而进行的。此外，发现者确认到，即使变更振动臂52的尺寸(L、W、W3、W4、T)，也具有与下述所示的仿真结果相同的趋势。
在本仿真中，以如下方式计算各样本的CI值。首先，利用有限元法，求出仅考虑了热弹性损耗的Q值。接下来，由于Q值具有频率关联性，因此，将求出的Q值换算为32.768kHz时的Q值(F转换后Q值)。接下来，根据F转换后Q值，来计算R1(CI值)。此外，在Q值足够高的情况下(例如，1万以上)，等效串联阻抗值R1与晶体阻抗CI大致相等，因此，在本发明中视为相同。接下来，由于CI值也具有频率关联性，因此，将求出的R1换算为32.768kHz时的R1，取其倒数，设为“低R1指数”。低R1指数是设在全部仿真中的最大的倒数为1时的指数。因此，低R1指数越接近1，意味着CI值越小。在图54的(a)中，横轴表示锤头占有率(H/L)，纵轴表示描绘低R1化指数而得到的曲线图，图54的(b)示出将该图(a)的一部分放大的曲线图。
此外，将Q值换算为F转换后Q值的方法如下所示。
使用下述式子(23)、(24)，进行如下计算。
f0＝πk/(2ρCpa2)…(23)
Q＝{ρCp/(Cα2H)}×[{1+(f/f0)2}/(f/f0)]…(24)
其中，式(23)、(24)中的π为圆周率，k为振动臂52的宽度方向的热电导率，ρ为质量密度，Cp为热容量，C为振动臂52的长度方向的伸缩的弹性刚性常数，α为振动臂52的长度方向的热膨胀率，H为绝对温度，f为固有频率。此外，a为将振动臂52视作图53所示的平板形状的宽度(实效宽度)。此外，在图53中，在振动臂52中未形成有槽525、526，但能够使用此时的a的值来进行向F转换后Q值的换算。
首先，设在仿真中使用的振动臂52的固有频率为F1，设所求出的Q值为Q1，使用式(23)、(24)，求出使得成为f＝F1、Q＝Q1的那样的a值。接下来，使用求出的a，并设为f＝32.768kHz，根据式(24)计算Q的值。这样得到的Q值为F转换后Q值。
[表1]
表1
发明人寻求低R1化指数为0.87以上的振动元件4。根据表1和图54的曲线图可知，如果满足0.012＜H/L＜0.30的关系(SIM002～SIM011)，则低R1化指数为目标的0.87以上。可知，尤其是，如果满足0.046＜H/L＜0.223的关系的(SIM003～SIM008)，则低R1化指数超过0.95，CI值进一步降低。根据以上的仿真结果，证明了：通过满足0.012＜H/L＜0.30的关系，得到进一步抑制了CI值的振动元件4。
以上那样的结构的振动元件4经由导电性粘接材料11固定于封装9。以下，对封装9进行说明。
<封装>
如图35以及图36所示，封装9具有：箱状的底座91，其具有朝上表面开口的凹部911；以及以塞住凹部911的开口的方式与底座91接合的板状的盖92。这样的封装9具有由盖92封闭凹部911而形成的收纳空间S，振动元件4被气密地收纳在该收纳空间S中。即，由底座91和盖92划出的收纳空间S作为收纳振动元件4的收纳部而发挥作用。此外，在收纳空间S内，可以封入氮、氦、氩等的非活性气体。
此外，在凹部911中，设置有阶差部912，振动元件4在基部51的第2基部512处，例如经由在环氧类、丙烯类树脂中混合导电性填料而成的导电性粘接材料11固定于阶差部912。
底座91的构成材料没有特别限定，可使用氧化铝等各种陶瓷。此外，盖92的构成材料没有特别限定，只要是线膨胀系数与底座91的构成材料近似的部件即可。例如，在底座91的构成材料采用上述的陶瓷的情况下，优选采用可伐合金等合金。此外，底座91与盖92的接合没有特别限定，例如，可以经由粘接材料进行接合，也可以利用缝焊等进行接合。
此外，在底座91的阶差部912上，形成有连接端子951、961。虽然没有图示，但振动元件4的第1驱动用电极64引出到基部51的第2基部512，在该部分，使导电性粘接材料11与连接端子951电连接。同样，虽然没有图示，但振动元件4的第2驱动用电极65引出到基部51的第2基部512，在该部分，经由导电性粘接材料11与连接端子961电连接。
此外，连接端子951经由贯通底座91的贯通电极(未图示)，与形成在底座91的底面的外部端子(未图示)电连接，连接端子961经由贯通底座91的贯通电极(未图示)，与形成在底座91的底面的外部端子(未图示)电连接。
作为连接端子951、961、贯通电极以及外部端子的结构，只要分别具有导电性即可，没有特别限定，例如可以由在Cr(铬)、W(钨)等金属化层(衬底层)上层叠有Ni(镍)、Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)等各覆盖膜而成的金属覆盖膜构成。
此处，如上所述，振子1中振动元件4具有的振动臂52、53以彼此反复地接近/分离的方式，以规定的频率沿面内方向(XY’平面方向)振动。但是，由于收纳有振动元件4的封装9内的空气阻力(空气具有的粘性)的大小，振子1(振动元件2)的Q值劣化，且CI值增加。
因此，在本发明中，将收纳空间S的减压程度(真空度)、即封装9内的气压(压力)设为100Pa以下。由此，能够减小施加于振动元件4的空气阻力。因此，能够减轻封装9内的空气阻力带来的振子1(振动元件4)的Q值的劣化，并能够随之抑制CI值的增加。由此，实现能够Q值的提高，能够使振子1的振动特性变得稳定。
此外，封装9内的气压只要为100Pa以下即可，没有特别限定，此外，优选为10Pa以下。由此，能够进一步减小施加于振动元件2的空气阻力，能够实现Q值的进一步提高。
此外，封装9内的气压更优选为7×10-4以上。由此，能够降低因封装9内与封装9外的气压的不同而产生的封装9的不期待的翘曲或弯折以及由此导致的裂纹的产生等。因此，能够得到可靠性更高的振子1。此外，即使封装9内的气压低于上述数值，也不能期待使施加于振动元件2的空气阻力带来的Q值的劣化降低的效果有更大的提高，而且有可能使振子1的生产性降低。
由此，封装9内的气压只要为100Pa以下即可，没有特别限定，更优选为7×10-4Pa以上且10Pa以下的范围，进一步优选为7×10-4Pa以上且1Pa以下的范围，最优选为7×10-4Pa以上且10-1Pa以下。通过满足这样的关系，能够降低封装9的不期待的翘曲或弯折等的产生，并能够进一步降低施加于振动元件2的空气阻力带来的Q值的劣化。因此，通过满足上述关系，成为振动特性特别优异、可靠性特别高的振子1。
以下，根据对Q值(Qv -1)相对于封装9内的气压进行研究的结果，来证明：通过使封装9内的气压为100Pa以下，能够发挥上述效果。
图55是示出在Qv -1与气压的关系的研究中使用的振动元件4的形状以及大小的俯视图。图56是示出Qv -1与气压的关系的曲线图。图57是示出等效串联阻抗值R1与气压的关系的曲线图。
图56所示的曲线图的横轴表示压力[Pa]，纵轴表示Qv -1(仅考虑了空气阻力的Q值的倒数)。图57所示的曲线图的横轴表示压力[Pa]，纵轴表示CI值(R1)[kΩ]。
在本研究中，使用了图55所示的振动元件4，使用了在封装9内收纳有该振动元件4的振子1。
本研究中使用的振动元件4的各尺寸如下。石英基板5的长边方向的长度(石英基板5的Y’方向的长度)为2200μm，石英基板5的短边方向的长度(基部51的X方向的长度)为503μm。此外，第1基部511的Y’方向的长度为286μm，第2基部512的Y’方向的长度为145μm，连结部513的长度为237μm。此外，臂部520、530的长度(Y’方向的长度)分别为896μm，锤头529、539的长度(Y’方向的长度)分别为671μm。此外，锤头529与臂部520的边界部以及锤头539与臂部530的边界部的长度(Y’方向的长度)分别为52μm。此外，臂部520、530的宽度(X方向的长度)W3分别为130μm～141μm，锤头529、539的宽度(X方向的长度)W4分别为215μm。此外，堤部的宽度W分别为15μm～30μm。此外，石英基板5的厚度T为120μm，槽525、526、535、536的深度分别为50μm。此外，电极形成区域525a、526a、535a、536a的长度(Y’方向的长度)为610μm。
此外，发现者确认到，即使变更振动元件4的尺寸(L、W、W3、W4、T)，也具有与下述所示的结果等同的趋势。此外，发现者确认到，即使在不具有电极未形成区域525b、526b、535b、536b而在槽525、526、535、536的内表面整体设置有激励电极的情况下，也具有与下述所示的结果等同的趋势。
在本研究中，以如下方式计算相对于封装9内的气压的Qv -1。首先，变更封装9内(收纳空间S)的气压，实际测量各气压下的Q(实测的Q值)。此外，在真空度足够高(气压足够低)的情况下，认为基本没有空气阻力，因而视作不存在该状态下的空气阻力的损耗，将此时的Q值设为Q0。即，将真空度提高、Q值饱和时的Q值设为Q0(饱和的Q值)。因此，根据Q(实测的Q值)和Q0(饱和的Q值)，Qv(仅考虑了各气压下的空气阻力的Q值)可由下述式子(25)表示。
Q-1＝Qv -1+Q0 -1···(25)
式(25)中的Q-1，Q(实测的Q值)的倒数，Q0 -1为Q0(饱和的Q值)的倒数，Qv -1为(仅考虑了各气压下的空气阻力的Q值)的倒数。
此外，封装9内(收纳空间S)的气压可以以如下方式实际测量。首先，将振子1放入真空室(未图示)内，测定振子1的CI值。接下来，将振子1的封装9开封，将振子1放入真空室内，一边计测CI值，一边提高真空室内的真空度，读取成为与在将封装9开封之前测定出的振子1的CI值相同的值时的真空度。根据将该封装9开封后的振子1的CI值与将封装9开封之前的振子1的CI值，能够计算出封装9内的气压。此外，在表2中记载的本研究中，在将振子1的封装9开封的状态下，将振子1放入真空室内，在将真空室内的真空度设为表2记载的规定气压的状态下，计测Q值。
表2示出各气压[Pa]下的Q(实测的Q值)、Qv(仅考虑了空气阻力的Q值)以及Qv -1(仅考虑了空气阻力的Q值的倒数)。此外，图56示出基于表2描绘各气压[Pa]下的Qv -1而得到的图。
[表2]
表2
| 气压[Pa] | Q | Qv | Qv<sup>-1</sup> |
| 100000 | 3,174 | 3,492 | 2.9E-04 |
| 29000 | 5,253 | 6,184 | 1.6E-04 |
| 10000 | 6,448 | 7,909 | 1.3E-04 |
| 2900 | 7,167 | 9,018 | 1.1E-04 |
| 810 | 8,906 | 11,956 | 8.4E-05 |
| 240 | 11,670 | 17,530 | 5.7E-05 |
| 100 | 18,507 | 39,380 | 2.5E-05 |
| 50 | 23,354 | 70,532 | 1.4E-05 |
| 8.3 | 27,362 | 126,479 | 7.9E-06 |
| 3.7 | 33,214 | 681,788 | 1.5E-06 |
| 0.75 | 34,758 | 7,704,898 | 1.3E-07 |
| 0.0036 | 34,916 | ||
| 0.00095 | 34,915 |
根据图56所示的曲线图可知，气压越低(真空度越高)，则Qv -1越小，在气压为100[Pa]以下时，可知Qv -1变得特别小。Qv -1是Qv(仅考虑了各气压下的空气阻力的Q值)的倒数，可以说，图56中的Qv -1越低，则越能够减轻Q值的劣化。因此，根据图56的曲线图可知，证明了：在封装9内的气压为100[Pa]以下时，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，能够实现Q值的进一步提高。
此外，根据以上记载的方法，本次计测了CI值(R1)[kΩ]相对于封装9内的气压，图57示出描绘该计测结果而得到的图。
根据图57所示的曲线图，气压越低(真空度越高)，则R1越小，在气压为100[Pa]以下时，R1变得特别小。可知，尤其是在气压为10[Pa]以下时，R1进一步减小。CI值(R1)可以说与施加于振动元件4的空气阻力是对应的，图57中的CI值(R1)越低，越能够减轻Q值的劣化。因此，根据图57的曲线图可知，证明了：在封装9内的气压为100[Pa]以下时，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，能够实现Q值的进一步提高。尤其是，证明了：在气压为10[Pa]以下时，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，进而，在气压为1[Pa]以下时，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力，最优选的是，在气压为10-1[Pa]以下时，能够进一步减小施加于振动元件4的空气阻力。
此外，根据图57的R1的值，作为封装内的气压的下限值，只要设为7×10-4Pa就足够了，即使进一步降低气压，也观测到R1的值已饱和。因此判明，在封装的密封工序中，即使使气压低于7×10-4Pa而提高真空度，这也成为时间上的损失和作业上的成本上升的因素。因此可知，作为真空度的程度，气压的下限值只要设为7×10-4Pa就足够了。
2.振荡器
接下来，对具有本发明的振动元件的振荡器进行说明。
图58是示出本发明的振荡器的优选实施方式的剖视图。
图58所示的振荡器100具有振子1和用于驱动振动元件2的IC芯片110。以下，关于振荡器100，以与上述振子的不同之处为中心说明，省略相同事项的说明。
如图58所示，在振荡器100中，在底座91的凹部911中固定有IC芯片110。IC芯片110经由引线与在凹部911的底面形成的多个内部端子120电连接。多个内部端子120包含与连接端子951、961连接的端子和与外部端子953、963连接的端子。IC芯片110具有用于控制振动元件2的驱动的振荡电路(电路)。在利用IC芯片110来驱动振动元件2时，能够取出规定频率的信号。
此外，可以使用振动元件4替代振动元件2。
此外，在图58的结构中，对将IC芯片110配置在收纳空间内的结构进行了说明，但IC芯片110的配置没有特别限定，例如也可以配置在封装9的外侧(底座的底面)。
根据这样的振荡器110，能够发挥优异的可靠性。
3.电子设备
接下来，对具有本发明的振动元件的电子设备进行说明。
图59是示出应用了本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。在该图中，个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1108的显示单元1106构成，显示单元1106通过铰链构造部可转动地支承在主体部1104上。在这样的个人计算机1100中，内置有滤波器、共振器、作为基准时钟等而发挥作用的振子1(振动元件2、4)。
图60是示出应用了本发明的电子设备的移动电话机(也包含PHS)的结构的立体图。在该图中，移动电话机1200具有多个操作按钮1202、接听口1204以及通话口1206，在操作按钮1202与接听口1204之间配置有显示部1208。在这样的移动电话机1200，内置有滤波器、共振器、作为基准时钟等而发挥作用的振子1(振动元件2、4)。
图61是示出应用了本发明的电子设备的数字静态照相机的结构的立体图。在该图中，还简单地示出与外部设备之间的连接。这里，通常的照相机通过被摄体的光像使银盐胶片感光，与此相对，数字静态照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换，生成摄像信号(图像信号)。
在数字静态照相机1300中的壳体(机身)1302的背面设置有显示部1310、构成为根据CCD的摄像信号进行显示，显示部作为取景器而发挥作用，将被摄体显示为电子图像。并且，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设有包含光学镜头(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。
当摄影者确认显示部中显示的被摄体像并按下快门按钮1306时，该时点的CCD的摄像信号被转送/存储在存储器1308中。并且，在该数字静态照相机1300中，在壳体1302的侧面设有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，根据需要，使视频信号输出端子1312连接电视监视器1430、使数据通信用的输入输出端子1314连接个人计算机1440。进而，成为通过规定的操作将存储器1308中存储的摄像信号输出到电视监视器1430或个人计算机1440的结构。在这样的数字静态照相机1300，内置有滤波器、共振器、作为基准时钟等而发挥作用的振子1(振动元件2、4)。
另外，除了图59的个人计算机(移动型个人计算机)、图60的移动电话机、图61的数字静态照相机以外，具有本发明的振动元件的电子设备例如还能够应用于喷射式排出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、车载导航装置、寻呼机、电子记事本(也包含通信功能)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
4.移动体
接下来，对具有本发明的振动元件的移动体进行说明。
图62是示出应用了本发明的移动体的汽车的立体图。在汽车1500中，搭载有振子1(振动元件2)。振子1可以广泛应用于无钥匙门禁、防盗器、汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS：Tire Pressure MonitoringSystem)、发动机控制器、混合动力汽车及电动汽车的电池监视器、以及车体姿势控制系统等的电子控制单元(ECU：electronic control unit)。
以上，根据图示的实施方式对本发明的振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体进行了说明，但是，本发明不限于此，各个部分的结构可置换为具有相同功能的任意结构。并且，可以在本发明中附加其它任意的结构物。并且，可以适当组合各实施方式。
Claims (29)
1.一种振动片，其特征在于，该振动片包含：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧沿第1方向延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其在俯视时被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动臂的厚度为T、
所述基部的沿着与所述第1方向交叉的第2方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述第2方向的宽度为W2时，
满足50μm≤T≤210μm，
并满足0.067≤W2/W1≤0.335，
在设所述臂部的沿着所述第2方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述第2方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3。
2.根据权利要求1所述的振动片，其特征在于，
满足110μm≤T≤210μm。
3.根据权利要求1或2所述的振动片，其特征在于，
所述连接部沿着所述第2方向延伸，
所述振动片包含支承臂，该支承臂与所述连接部连接，并沿着所述第1方向延伸。
4.根据权利要求1或2所述的振动片，其特征在于，
在所述振动臂的互为正反关系的第1主面和第2主面中的至少一个主面侧，设置有槽。
5.根据权利要求1或2所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.183≤H/L≤0.597。
6.根据权利要求1或2所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.012＜H/L＜0.30。
7.一种振动片，其特征在于，该振动片包含：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧沿第1方向延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其在俯视时被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动臂的厚度为T、
所述基部的沿着与所述第1方向交叉的第2方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述第2方向的宽度为W2时，
满足50μm≤T≤100μm，
并满足0.603≤W2/W1≤0.871，
在设所述臂部的沿着所述第2方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述第2方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3。
8.根据权利要求7所述的振动片，其特征在于，
满足50μm≤T≤80μm。
9.根据权利要求7或8所述的振动片，其特征在于，
所述连接部沿着所述第2方向延伸，
所述振动片包含支承臂，该支承臂与所述连接部连接，并沿着所述第1方向延伸。
10.根据权利要求7或8所述的振动片，其特征在于，
在所述振动臂的互为正反关系的第1主面和第2主面中的至少一个主面侧，设置有槽。
11.根据权利要求7或8所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.183≤H/L≤0.597。
12.根据权利要求7或8所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.012＜H/L＜0.30。
13.一种振动片，其特征在于，该振动片包含：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧沿第1方向延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其在俯视时被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动臂的厚度为T、
所述基部的沿着与所述第1方向交叉的第2方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述第2方向的宽度为W2时，
满足110μm≤T≤210μm，
并满足0.134≤W2/W1≤0.335，
在设所述臂部的沿着所述第2方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述第2方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3。
14.根据权利要求13所述的振动片，其特征在于，
所述连接部沿着所述第2方向延伸，
所述振动片包含支承臂，该支承臂与所述连接部连接，并沿着所述第1方向延伸。
15.根据权利要求13所述的振动片，其特征在于，
在所述振动臂的互为正反关系的第1主面和第2主面中的至少一个主面侧，设置有槽。
16.根据权利要求13所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.183≤H/L≤0.597。
17.根据权利要求13所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.012＜H/L＜0.30。
18.一种振动片，其特征在于，该振动片包含：
基部；
振动臂，其在俯视时从所述基部的一端侧沿第1方向延伸；
连接部，其在俯视时被配置在所述基部的另一端侧；以及
连结部，其在俯视时被配置在所述基部与所述连接部之间，连结所述基部与所述连接部，
所述振动臂包含：
锤部；以及
臂部，其被配置在所述基部与所述锤部之间，
在设所述振动臂的厚度为T、
所述基部的沿着与所述第1方向交叉的第2方向的宽度为W1、
所述连结部的沿着所述第2方向的宽度为W2时，
满足150μm≤T≤210μm，
并满足0.067≤W2/W1≤0.871，
在设所述臂部的沿着所述第2方向的宽度为W3、
所述锤部的沿着所述第2方向的宽度为W4时，
满足W4≥2.8×W3。
19.根据权利要求18所述的振动片，其特征在于，
所述连接部沿着所述第2方向延伸，
所述振动片包含支承臂，该支承臂与所述连接部连接，并沿着所述第1方向延伸。
20.根据权利要求18所述的振动片，其特征在于，
在所述振动臂的互为正反关系的第1主面和第2主面中的至少一个主面侧，设置有槽。
21.根据权利要求18所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.183≤H/L≤0.597。
22.根据权利要求18所述的振动片，其特征在于，
在设所述振动臂的沿着所述第1方向的长度为L、
所述锤部的沿着所述第1方向的长度为H时，
满足0.012＜H/L＜0.30。
23.一种振子，其特征在于，
该振子具有：
权利要求1～22中的任意一项所述的振动片；以及
搭载有所述振动片的封装。
24.根据权利要求23所述的振子，其特征在于，
所述振动臂以弯曲振动模式振动，
所述封装内的气压为100Pa以下。
25.根据权利要求24所述的振子，其特征在于，
所述封装内的气压为10Pa以下。
26.根据权利要求24所述的振子，其特征在于，
所述封装内的气压为7×10-4Pa以上。
27.一种振荡器，其特征在于，
该振荡器具有：
权利要求1～22中的任意一项所述的振动片；以及
电路。
28.一种电子设备，其特征在于，
该电子设备具有权利要求1～22中的任意一项所述的振动片。
29.一种移动体，其特征在于，
该移动体具有权利要求1～22中的任意一项所述的振动片。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013237476A JP6375612B2 (ja) | 2013-11-16 | 2013-11-16 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP2013-237477 | 2013-11-16 | ||
| JP2013237477A JP2015097365A (ja) | 2013-11-16 | 2013-11-16 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP2013-237476 | 2013-11-16 | ||
| JP2013-237480 | 2013-11-16 | ||
| JP2013237480A JP2015097368A (ja) | 2013-11-16 | 2013-11-16 | 振動子、発振器、電子機器および移動体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104660207A CN104660207A (zh) | 2015-05-27 |
| CN104660207B true CN104660207B (zh) | 2019-02-19 |
Family
ID=53171964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410646261.0A Active CN104660207B (zh) | 2013-11-16 | 2014-11-14 | 振动片、振子、振荡器、电子设备以及移动体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9628046B2 (zh) |
| CN (1) | CN104660207B (zh) |
| TW (1) | TWI634742B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI634742B (zh) * | 2013-11-16 | 2018-09-01 | 精工愛普生股份有限公司 | 振動片、振動子、振盪器、電子機器及移動體 |
| CN105022890B (zh) * | 2015-08-07 | 2018-04-20 | 苏州上声电子有限公司 | 通过扬声器振动部件的共振频率反推其杨氏模量的方法 |
| JP6525292B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2019-06-05 | 株式会社村田製作所 | 共振子及び共振装置 |
| JP5982054B1 (ja) | 2015-12-16 | 2016-08-31 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 圧電振動子 |
| JP2017200015A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| CN106597093B (zh) * | 2016-11-28 | 2018-11-13 | 深圳供电局有限公司 | 一种识别输电线路各档距间传递振动谱信息的方法和系统 |
| JP6318418B1 (ja) * | 2017-07-24 | 2018-05-09 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 圧電振動子、圧電ユニット、圧電発振器と電子機器 |
| JP2019102826A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 京セラ株式会社 | 音叉型水晶振動素子及び圧電デバイス |
| JP2021132315A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動デバイス、電子機器、移動体および振動素子の製造方法 |
| WO2022181547A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 株式会社大真空 | 恒温槽型圧電発振器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102025342A (zh) * | 2009-09-18 | 2011-04-20 | 精工爱普生株式会社 | 振动片、振子、振荡器、以及电子仪器 |
| CN102487267A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 精工爱普生株式会社 | 压电振动元件及其制造方法、压电振子及压电振荡器 |
| JP2013229733A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動片の製造方法、振動子、発振器および電子機器 |
Family Cites Families (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3392959B2 (ja) * | 1994-11-01 | 2003-03-31 | 富士通株式会社 | 音叉形振動ジャイロ及びこれを用いたセンサシステム |
| US5861705A (en) * | 1994-11-01 | 1999-01-19 | Fujitsu Limited | Tuning-fork vibratory gyro and sensor system using the same |
| JPH1151802A (ja) | 1997-07-31 | 1999-02-26 | River Eletec Kk | 圧電素子用パッケージの気密検査方法 |
| JP2000349181A (ja) | 1999-06-01 | 2000-12-15 | River Eletec Kk | 表面実装形電子部品パッケージ |
| JP2002353766A (ja) | 2001-03-19 | 2002-12-06 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス |
| US7528682B2 (en) * | 2002-03-06 | 2009-05-05 | Piedek Technical Laboratory | Electronic apparatus having display portion and oscillator and manufacturing method of the same |
| JP2006129185A (ja) | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Kyocera Kinseki Corp | 封止装置 |
| JP2006197278A (ja) | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Seiko Instruments Inc | 表面実装型圧電振動子、発振器、及び電子機器 |
| JP2007081570A (ja) | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス |
| US7557491B2 (en) | 2006-02-09 | 2009-07-07 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Electronic component package |
| JP2008057995A (ja) | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Citizen Holdings Co Ltd | 振動子封止体の製造方法、振動子封止体、および物理量センサ |
| JP2007258918A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Epson Toyocom Corp | 圧電デバイス |
| US20080211350A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-09-04 | Epson Toyocom Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric device |
| JP2008048273A (ja) | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Epson Toyocom Corp | 圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法 |
| JP5115092B2 (ja) * | 2006-08-18 | 2013-01-09 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動片、圧電デバイス、及び発振器 |
| US7579748B2 (en) * | 2006-08-18 | 2009-08-25 | Epson Toyocom Corporation | Piezoelectric device and method for manufacturing thereof |
| JP5500220B2 (ja) | 2006-08-18 | 2014-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、及びセンサー |
| CN101946403B (zh) | 2008-02-16 | 2014-12-10 | 精工电子水晶科技股份有限公司 | 压电振动器、压电振动器的制造方法、振荡器、电子设备及电波钟 |
| JP5175128B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2013-04-03 | 日本電波工業株式会社 | 音叉型圧電振動片および圧電デバイス |
| CN102197585A (zh) | 2008-08-27 | 2011-09-21 | 精工电子有限公司 | 压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 |
| CN102197587B (zh) * | 2008-08-27 | 2014-11-19 | 精工电子水晶科技股份有限公司 | 压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 |
| JP4714770B2 (ja) | 2008-10-06 | 2011-06-29 | 日本電波工業株式会社 | 音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動片の製造方法 |
| JP5565154B2 (ja) | 2009-09-11 | 2014-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、および電子機器 |
| JP5565158B2 (ja) | 2009-09-18 | 2014-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、および電子機器 |
| JP5760413B2 (ja) | 2010-12-08 | 2015-08-12 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器 |
| US20110227658A1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, piezoelectric device, and electronic device |
| JP5499852B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2014-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子 |
| JP5659585B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2015-01-28 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器及び電子機器 |
| JP5824202B2 (ja) | 2010-09-29 | 2015-11-25 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイスおよび電子機器 |
| JP2013110492A (ja) | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Seiko Epson Corp | 電子デバイス用パッケージ、電子デバイス、電子機器及び電子デバイスの製造方法 |
| JP2014086933A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体 |
| JP6107333B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| KR20140118840A (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 진동 소자, 진동자, 발진기, 전자 기기 및 이동체 |
| JP6107332B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6277606B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2018-02-14 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP2015002548A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6182998B2 (ja) * | 2013-06-24 | 2017-08-23 | セイコーエプソン株式会社 | 水晶振動片、振動子、電子デバイス、電子機器および移動体 |
| JP2015008353A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-15 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動デバイス、電子機器、移動体、および振動素子の製造方法 |
| JP6155897B2 (ja) * | 2013-06-24 | 2017-07-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器及び移動体 |
| JP2015023422A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6209886B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2017-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP2015080011A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器及び移動体 |
| JP2015097366A (ja) * | 2013-11-16 | 2015-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| TWI634742B (zh) * | 2013-11-16 | 2018-09-01 | 精工愛普生股份有限公司 | 振動片、振動子、振盪器、電子機器及移動體 |
| JP2015097362A (ja) * | 2013-11-16 | 2015-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6375611B2 (ja) * | 2013-11-16 | 2018-08-22 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6281254B2 (ja) * | 2013-11-16 | 2018-02-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
| JP6287208B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2018-03-07 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器、物理量センサーおよび移動体 |
| JP6375622B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2018-08-22 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器、センサーおよび移動体 |
| JP2015128267A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器、センサーおよび移動体 |
| JP2015128268A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器、物理量センサー、移動体および振動素子の周波数調整方法 |
-
2014
- 2014-11-13 TW TW103139441A patent/TWI634742B/zh active
- 2014-11-14 US US14/541,759 patent/US9628046B2/en active Active
- 2014-11-14 CN CN201410646261.0A patent/CN104660207B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102025342A (zh) * | 2009-09-18 | 2011-04-20 | 精工爱普生株式会社 | 振动片、振子、振荡器、以及电子仪器 |
| CN102487267A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 精工爱普生株式会社 | 压电振动元件及其制造方法、压电振子及压电振荡器 |
| JP2013229733A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動片の製造方法、振動子、発振器および電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI634742B (zh) | 2018-09-01 |
| CN104660207A (zh) | 2015-05-27 |
| TW201521358A (zh) | 2015-06-01 |
| US20150135931A1 (en) | 2015-05-21 |
| US9628046B2 (en) | 2017-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104660207B (zh) | 振动片、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104079263B (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备、传感器以及移动体 | |
| JP6051885B2 (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| CN104660206B (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104052426B (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104079260B (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104079257A (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104300934B (zh) | 振动片、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| JP6155897B2 (ja) | 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器及び移動体 | |
| CN104753489B (zh) | 振动片、振子、振荡器、电子设备、传感器以及移动体 | |
| TW201526542A (zh) | 振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體 | |
| CN104753491B (zh) | 振子、振荡器、电子设备、物理量传感器和移动体 | |
| CN104660169B (zh) | 振动片、振子、振荡器、电子设备及移动体 | |
| CN110323326A (zh) | 振动元件、振动元件的制造方法、物理量传感器、惯性测量装置、电子设备以及移动体 | |
| JP2015005787A (ja) | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| CN104242858A (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| CN104079254B (zh) | 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 | |
| TW201417495A (zh) | 振動片、振動元件、振盪器、電子機器及移動體 | |
| JP2015097368A (ja) | 振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| JP6816805B2 (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| JP6465152B2 (ja) | 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器及び移動体 | |
| JP6521148B2 (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| JP2016058893A (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| JP2021048646A (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
| JP2015002549A (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |