DE212021000441U1

DE212021000441U1 - Kristalloszillationselement und Kristalloszillator

Info

Publication number: DE212021000441U1
Application number: DE212021000441.5U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2023-05-10
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: US20230246632A1; JPWO2022080426A1; CN116368733A; WO2022080426A1

Abstract

Kristalloszillationselement, aufweisend:
ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und
eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei
wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet,
die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben,
der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und
zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene liegen, sich in Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen,
eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, und
der Maximalwert der Querschnittsflächen des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kristalloszillationselement sowie einen Kristalloszillator.
Technischer Hintergrund
Kristalloszillatoren mit Dicken-Scher-Schwingungen als Hauptschwingungen werden häufig als Referenzsignalquellen für Oszillatoren und Bandpassfilter verwendet. Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 eine Konfiguration, in der Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als jener der Hauptschwingungen auftreten, durch Abflachung der Form der Schwingungsverschiebung bei gleichzeitiger Änderung des Mesadickenverhältnisses der umgekehrten Mesaform einer Erregungselektrode verringert werden.
Liste der Bezugnahmen
Patentdokument
Patentdokument 1: WO 98/38736 .
Darstellung
Technisches Problem
Bei der konventionellen Technologie wurde jedoch der Wunsch geäußert, Störschwingungen weiter zu verringern.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht dieser Umstände und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kristalloszillationselement sowie einen Kristalloszillator bereitzustellen, die Störschwingungen weiter verringern können.
Lösung der Aufgabe
Ein Kristalloszillationselement gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen durchführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine Dicke aufweisen, die größer ist als jene der flachen Plattenabschnitte, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist.
Ein Kristalloszillationselement gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse definiert sind, welche die erste Grundachse schneidet, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definierten Ebene schwingt, die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden in den Richtungen entlang der Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken.
Ein Kristalloszillationselement gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden in den Richtungen entlang der Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken.
Ein Kristalloszillator gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Kristalloszillationselement der oben genannten Konfiguration, ein Grundelement, auf dem das Kristalloszillationselement montiert ist, und ein Deckelelement, das mit dem Grundelement verbunden ist, um das Kristalloszillationselement abzudichten.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können Störschwingungen weiter verringert werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration eines Kristalloszillators gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Konfiguration des Kristalloszillators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für die Hauptebene, die durch die erste Grundachse und die zweite Grundachse des Kristallstücks definiert wird.
4(a) und 4(b) sind Diagramme zur Erläuterung eines Beispiels für die Hauptebene, die durch die erste Grundachse und die zweite Grundachse des Kristallstücks definiert ist.
5 ist eine Draufsicht auf das Kristalloszillationselement gemäß der ersten Ausführungsform.
6 ist eine Querschnittsansicht des Kristalloszillationselements gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Draufsicht auf ein Kristalloszillationselement gemäß einer zweiten Ausführungsform.
11 ist eine Querschnittsansicht des Kristalloszillationselements gemäß der zweiten Ausführungsform.
12 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Draufsicht auf ein Kristalloszillationselement gemäß einer dritten Ausführungsform.
15 ist eine Querschnittsansicht des Kristalloszillationselements gemäß der dritten Ausführungsform.
16 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
18 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
19 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
20 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
21 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
22 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
23 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillators gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
24 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
25 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
26 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
27 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
28 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
29 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
30 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
31 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
32 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
33 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
34 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
35 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
36 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
37 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
38 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
39 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
40 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
41 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
42 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
43 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
44 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionen des Kristallschwingers.
45 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionen des Kristallschwingers.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
Der Aufbau des Kristalloszillators bzw. Quarzoszillators 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
Der Einfachheit halber ist jeder Zeichnung ein orthogonales Koordinatensystem, bestehend aus X-Achse, Y'-Achse und Z'-Achse, beigefügt, um die Beziehung zwischen den Zeichnungen zu verdeutlichen und das Verständnis für die Lagebeziehung der Elemente zu erleichtern. Die X-Achse, die Y'-Achse und die Z'-Achse entsprechen einander in jeder Zeichnung. Die X-Achse, Y'-Achse und Z'-Achse entsprechen jeweils den kristallographischen Achsen eines Kristallstücks 11, das im Folgenden beschrieben wird. Die X-Achse entspricht einer elektrischen Achse (Polarachse), die Y-Achse entspricht einer mechanischen Achse und die Z-Achse entspricht einer optischen Achse. Die Y'-Achse und die Z'-Achse sind die Achsen, die man erhält, wenn man die Y-Achse und die Z-Achse um die X-Achse von der Y-Achse aus in Richtung der Z-Achse um jeweils 35 Grad 15 Minuten ± 1 Minute 30 Sekunden dreht. Die X-Achse ist ein Beispiel der ersten Achse, die Y-Achse ist ein Beispiel der zweiten Achse und die Z-Achse ist ein Beispiel der dritten Achse.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Kristalloszillator 1 ein Kristalloszillationselement 10, ein Grundelement 30, ein Deckelelement 40 und ein Verbindungselement 50. Das Kristalloszillationselement 10 ist zwischen dem Grundelement 30 und dem Deckelelement 40 angeordnet.
Das Kristalloszillationselement 10 umfasst ein flockiges Kristallstück 11, eine erste Erregungselektrode 14a, eine zweite Erregungselektrode 14b, eine erste Ausleitungselektrode 15a, eine zweite Ausleitungselektrode 15b, eine erste Anschlusselektrode 16a und eine zweite Anschlusselektrode 16b. Das Kristallstück 11 wird durch Ätzen eines Kristallsubstrats (zum Beispiel eines Kristallwafers) gebildet, das durch Schneiden und Polieren eines synthetischen Quarzkristalls erhalten wird. Wenn eine Spannung an die erste Erregungselektrode 14a und die zweite Erregungselektrode 14b angelegt wird, führt das Kristallstück 11 Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt bzw. vibriert, die durch eine Dickenrichtung und eine erste Grundachse des Kristallstücks 11 definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebene des Kristallstücks 11 schneidet.
3 und 4 sind Diagramme zur Erläuterung eines Beispiels der Hauptebene, die durch die erste Grundachse und die zweite Grundachse des Kristallstücks 11 definiert ist. 3 und 4 zeigen Beispiele von Schnittwinkeln des Kristallstücks 11, wenn die Hauptschwingungen des Kristallstücks 11 Dicken-Scher-Schwingungen sind, und wenn die Hauptschwingungen des Kristallstücks 11 Dicken-Scher-Schwingungen sind, kann die vorliegende Erfindung auf andere Schnittwinkel angewendet werden.
In dem in 3 gezeigten Beispiel, in dem eine Achse, die durch Kippen einer Z-Achse zwischen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, welche die einander schneidenden kristallographischen Achsen des Kristallstücks 11 sind, um die X-Achse in einem vorbestimmten Winkel θ erhalten wird, als Z'-Achse (dritte gekippte Achse) definiert ist, wird die X-Achse mit der ersten Grundachse und die Z'-Achse mit der zweiten Grundachse in Übereinstimmung gebracht. In diesem Fall umfasst die erste Grundachse zum Beispiel eine Achse, die durch eine leichte Kippung der X-Achse um die Z'-Achse entsteht. Auch die zweite Grundachse umfasst eine Achse, die durch Kippen der Z-Achse um die X-Achse in einem Winkel erhalten wird, der leicht von dem vorgegebenen Winkel abweicht. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel umfassen die Schnittwinkel des Kristallstücks 11 zum Beispiel AT-Schnitt, BT-Schnitt und CT-Schnitt.
In dem AT-geschliffenen Kristallstück 11 ist zum Beispiel eine Ebene parallel zu der durch die Z'-Achse festgelegten Ebene, die durch Kippen der Z-Achse um etwa 35 Grad um die X-Achse und die X-Achse erhalten wird, die Hauptebene. Bei dem AT-geschliffenen Kristallstück 11 kann zum Beispiel eine Ebene parallel zu der Ebene, die durch eine Z'-Achse, die durch Kippen der Z-Achse um die X-Achse in einem leicht von etwa 35 Grad abweichenden Winkel erhalten wird, und eine X'-Achse, die durch leichtes Kippen der X-Achse um die Z-Achse erhalten wird, festgelegt ist, ebenfalls die Hauptebene sein. Das Kristalloszillationselement 10 mit dem AT-geschliffenen Kristallstück 11 weist eine hohe Frequenzstabilität über einen großen Temperaturbereich auf. Bei dem BT-geschliffenen Kristallstück 11 ist die Hauptebene zum Beispiel eine Ebene parallel zu der durch die Z'-Achse festgelegten Ebene, die durch Kippen der Z-Achse um etwa -49 Grad um die X-Achse und die X-Achse entsteht. Bei dem Kristallstück 11 mit CT-Schliff ist die Hauptebene zum Beispiel eine Ebene parallel zu der durch die Z'-Achse festgelegten Ebene, die sich durch Kippen der Z-Achse um etwa 38 Grad um die X-Achse und die X-Achse ergibt.
In dem in 4 gezeigten Beispiel wird eine Achse, die durch Kippen der X-Achse unter der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, welche die einander schneidenden kristallographischen Achsen des Kristallstücks sind, um die Z-Achse in einem vorbestimmten Winkel φ erhalten wird, als die X'-Achse (erste gekippte Achse) definiert (siehe 4(a)), und eine Achse, die durch Kippen der Z-Achse um die X'-Achse in einem vorbestimmten Winkel θ erhalten wird, wird als Z'-Achse (dritte gekippte Achse) definiert (siehe 4(b)), wobei die X'-Achse mit der ersten Grundachse und die Z'-Achse mit der zweiten Grundachse übereinstimmt. In diesem Fall umfasst die erste Grundachse zum Beispiel eine Achse, die sich durch Kippen der X-Achse um die Z-Achse in einem Winkel ergibt, der geringfügig von dem vorgegebenen Winkel φ abweicht. Auch die zweite Grundachse umfasst eine Achse, die durch Kippen der Z-Achse um die X'-Achse in einem Winkel erhalten wird, der geringfügig von dem vorbestimmten Winkel abweicht. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel umfassen die Schnittwinkel des Kristallstücks 11 zum Beispiel einen SC-Schliff. In dem SC-geschnittenen Kristallstück 11 ist zum Beispiel eine Ebene parallel zu der durch die X'-Achse festgelegten Ebene, die durch Kippen der X-Achse um etwa 22 Grad um die Z-Achse erhalten wird, und die Z'-Achse, die durch Kippen der Z-Achse um etwa 34 Grad um die X'-Achse erhalten wird, die Hauptebene.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf 1 und 2 weist das AT-geschnittene Kristallstück 11 eine Plattenform mit einer langen Seitenrichtung auf, in der sich die lange Seite parallel zu der X-Achsenrichtung erstreckt, einer kurzen Seitenrichtung auf, in der sich die kurze Seite parallel zu der Z-Achsenrichtung erstreckt, und einer Dickenrichtung auf, in der sich die Dicke parallel zu der Y-Achsenrichtung erstreckt. Eine erste Hauptebene 11A und eine zweite Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 sind rechteckig.
Das Kristalloszillationselement 10 weist eine Erregungselektrodeneinheit 14 auf. Die Erregungselektrodeneinheit 14 umfasst zum Beispiel die erste Erregungselektrode 14a und die zweite Erregungselektrode 14b. Die erste Erregungselektrode 14a ist an der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 vorgesehen. Die zweite Erregungselektrode 14b ist an der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 vorgesehen. Die erste Erregungselektrode 14a und die zweite Erregungselektrode 14b sind einander zugewandt, wobei das Kristallstück 11 dazwischen angeordnet ist. Die erste Erregungselektrode 14a und die zweite Erregungselektrode 14b haben eine rechteckige Form und sind derart angeordnet, dass sie sich in der Draufsicht überlappen.
Die erste Erregungselektrode 14a und die zweite Erregungselektrode 14b haben einen Dickschichtabschnitt 14C, der sich an den Elektrodenenden in den Richtungen entlang der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 befindet und eine größere Dicke als ein flacher Plattenabschnitt 14B hat.
Das Kristalloszillationselement 10 hat eine erste Ausleitungselektrode 15a und eine zweite Ausleitungselektrode 15b. Die erste Ausleitungselektrode 15a ist an der ersten Hauptebene 11A des Kristallstücks 11 vorgesehen. Die erste Ausleitungselektrode 15a ist elektrisch mit der ersten Erregungselektrode 14a und der ersten Anschlusselektrode 16a verbunden. Die zweite Ausleitungselektrode 15b ist an der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 vorgesehen. Die zweite Ausleitungselektrode 15b verbindet die zweite Erregungselektrode 14b und die zweite Anschlusselektrode 16b elektrisch.
Die erste Verbindungselektrode 16a erstreckt sich in Richtung der +Z'-Achse von dem Endabschnitt der ersten Ausleitungselektrode 15a auf der Seite der -X-Achse und ist an der Endfläche des Kristallstücks 11 auf der Seite der +Z'-Achse derart zurückgefaltet, dass sie sich in der Richtung der -Z'-Achse entlang der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 erstreckt. Die erste Erregungselektrode 14a und das Grundelement 30 sind über die erste Ausleitungselektrode 15a und die erste Anschlusselektrode 16a elektrisch verbunden. Die zweite Anschlusselektrode 16b erstreckt sich in Richtung der -Z'-Achse von dem Endabschnitt der zweiten Ausleitungselektrode 15b auf der Seite der -X-Achse und ist an der Endfläche des Kristallstücks 11 auf der Seite der -Z-Achse derart zurückgefaltet, dass sie sich in Richtung der +Z'-Achse entlang der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 erstreckt. Die zweite Erregungselektrode 14b und das Grundelement 30 sind über die zweite Ausleitungselektrode 15b und die zweite Anschlusselektrode 16b elektrisch verbunden.
Das Grundelement 30 ist zum Beispiel ein gesintertes Material wie isolierende Keramik (Aluminiumoxid). Das Kristalloszillationselement 10 ist an einer oberen Fläche 31A des Grundkörpers 30 montiert. Eine externe Leiterplatte (nicht dargestellt) ist an einer unteren Fläche 31 B des Basisteils 30 montiert.
Das Grundelement 30 umfasst ein erstes Elektrodenpad 33a, ein zweites Elektrodenpad 33b, eine erste externe Elektrode 35a, eine zweite externe Elektrode 35b, eine dritte externe Elektrode 35c, eine vierte externe Elektrode 35d sowie ein erstes leitfähiges Halteelement 36a und ein zweites leitfähiges Halteelement 36b.
Das erste Elektrodenpad 33a und das zweite Elektrodenpad 33b sind an der oberen Fläche des Basisteils 30 vorgesehen und elektrisch mit dem Kristalloszillationselement 10 verbunden.
Die erste externe Elektrode 35a und die zweite externe Elektrode 35b sind an der unteren Fläche 31 B des Grundelements 30 vorgesehen und verbinden die externe Leiterplatte (nicht dargestellt) und den Kristalloszillator 1 elektrisch. Die dritte externe Elektrode 35c und die vierte externe Elektrode 35d sind Blindelektroden, die an der unteren Fläche 31 B des Grundkörpers 30 vorgesehen sind und denen kein elektrisches Signal oder ähnliches zugeführt wird. Die erste Elektrodenfläche 33a ist mit der ersten externen Elektrode 35a durch eine erste Durchgangselektrode 34a elektrisch verbunden, die durch das Grundelement 30 entlang der Y'-Achsenrichtung verläuft. Das zweite Elektrodenpad 33b ist mit der zweiten externen Elektrode 35b durch eine zweite Durchgangselektrode 34b, die durch das Grundelement 30 entlang der Y'-Achsenrichtung verläuft, elektrisch verbunden.
Das erste leitfähige Halteelement 36a und das zweite leitfähige Halteelement 36b sind zum Beispiel jeweils ein ausgehärtetes Produkt eines leitfähigen Klebstoffs, der ein wärmehärtendes Harz, ein lichthärtendes Harz oder ähnliches enthält, und die Hauptkomponente des ersten leitfähigen Halteelements 36a und des zweiten leitfähigen Halteelements 36b ist ein Silikonharz. Das erste leitfähige Halteelement 36a und das zweite leitfähige Halteelement 36b enthalten leitfähige Teilchen, und zum Beispiel werden Metallteilchen, einschließlich Silber (Ag), als leitfähige Teilchen verwendet.
Das erste leitfähige Halteelement 36a und das zweite leitfähige Halteelement 36b verbinden das Kristalloszillationselement 10 und das Grundelement 30 elektrisch. Das erste leitfähige Halteelement 36a verbindet das erste Elektrodenpad 33a und die erste Anschlusselektrode 16a. Das zweite leitfähige Halteelement 36b verbindet das zweite Elektrodenpad 33b und die zweite Anschlusselektrode 16b. Das erste leitfähige Halteelement 36a und das zweite leitfähige Halteelement 36b halten das Kristalloszillationselement 10 von dem Grundelement 30 beabstandet, so dass das Kristalloszillationselement 10 angeregt werden könnte.
Das Deckelelement 40 ist mit dem Grundelement 30 verbunden und bildet zwischen sich und dem Grundelement 30 einen Innenraum 49. Das Kristalloszillationselement 10 ist in dem Innenraum 49 aufgenommen. Obwohl das Material des Deckelelements 40 nicht konkret eingeschränkt ist, ist es zum Beispiel aus einem leitfähigen Material wie Metall hergestellt. Indem das Deckelelement 40 aus einem leitfähigen Material gebildet ist, wird der Ein- und Austritt von elektromagnetischen Wellen in den Innenraum 49 verringert.
Das Verbindungselement 50 verbindet die Spitze des Seitenwandteils des Deckelelements 40 und die obere Fläche 31A des Grundelements 30, um den Innenraum 49 abzudichten. Das Verbindungselement 50 hat wünschenswerterweise hohe Gasbarriereeigenschaften und, was noch wünschenswerter ist, eine geringe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit. Das Verbindungselement 50 ist zum Beispiel ein ausgehärtetes Produkt aus einem Klebstoff, der hauptsächlich aus einem Epoxidharz gebildet ist. Der Klebstoff auf Harzbasis, der das Verbindungselement 50 bildet, kann zum Beispiel eine Vinylverbindung, eine Acrylverbindung, eine Urethanverbindung, eine Silikonverbindung oder dergleichen sein.
Nachfolgend wird die Konfiguration der Erregungselektrodeneinheit 14 des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit besonderem Schwerpunkt auf der Konfiguration des Dicksichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird der Dickschichtabschnitt 14C der ersten Erregungselektrode 14a speziell erklärt, um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern, aber der Dickschichtabschnitt der zweiten Erregungselektrode 14b hat auch die gleiche Konfiguration.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, hat die erste Erregungselektrode 14a zum Beispiel den flachen Plattenabschnitt 14B und den Dickschichtabschnitt 14C. Der flache Plattenabschnitt 14B hat zum Beispiel eine rechteckige Form und ist auf der ersten Hauptebene des Kristallstücks 11 vorgesehen. Der Dickschichtabschnitt 14C umfasst erste vorstehende Abschnitte 14Ca und zweite vorstehende Abschnitte 14Cb, die von der oberen Fläche des flachen Plattenabschnitts 14B vorstehen. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb sind zum Beispiel aus demselben Material wie der flache Plattenabschnitt 14B der ersten Erregungselektrode 14a gebildet. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb können aus einem Material gebildet sein, das sich von dem des flachen Plattenabschnitts 14B der ersten Erregungselektrode 14a unterscheidet. In diesem Fall sind die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb zum Beispiel aus einem isolierenden Material gebildet. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca befinden sich an den Enden in Richtung der X-Achse auf der ersten Hauptebene 11A des Kristallstücks 11 und erstrecken sich in der Richtung der Z'-Achse. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca befinden sich zum Beispiel an beiden Enden in der X-Achsen-Richtung auf der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 und erstrecken sich von einem Ende zum anderen Ende in Z'-Achsen-Richtung auf der ersten Hauptebene 11A des Kristallstücks 11. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb befinden sich an den Enden in Richtung der Z'-Achse auf der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 und erstrecken sich in Richtung der X-Achse. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb befinden sich zum Beispiel an beiden Enden in der Z'-Achsenrichtung auf der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11 und erstrecken sich von einem Ende zum anderen Ende in der X-Achsenrichtung auf der zweiten Hauptebene 11 B des Kristallstücks 11. Die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca ist größer als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb.
Im Folgenden werden die Funktionen des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beschrieben. 7 und 8 zeigen die Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die mit einem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt wurden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 im Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 7 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die elektromechanische Kopplungskonstante ist ein Koeffizient, der die Umwandlungsfähigkeit zwischen elektrischer Energie und mechanischer Energie darstellt, und je größer der Wert dieses Koeffizienten ist, desto höher ist die Umwandlungsfähigkeit zwischen elektrischer Energie und mechanischer Energie. 8 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillationselements 10 während der Dicken-Scher-Schwingung. 9 ist ein Diagramm, das die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, während verschiedene Parameter in Bezug auf das Kristalloszillationselement 10 verändert werden.
In dem in 7 gezeigten Beispiel ist die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb auf „3,4“ festgelegt, und der Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 bei Änderung der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca ist dargestellt. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar, und die horizontale Achse das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass die Erregungselektrodeneinheit 14 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca und den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. Währenddessen wird in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca und den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „0,0“ auf „3,4“, „4,6“ und „5,0“ schrittweise erhöht wird, beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,5“, wenn das Verhältnis „0“ ist, und der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante nimmt tendenziell zu, wenn das Verhältnis zunimmt. Der Höchstwert der elektromechanischen Kopplungskonstante ist „7,9“, wenn das Verhältnis „4,6“ beträgt.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts verringert. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca oder der zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca oder die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 7 gezeigten Beispiel erfüllt das Kristalloszillationselement 10 die Bedingung, dass die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer ist als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb. Das heißt, da das Kristallstück 11 während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 in Richtung der X-Achse verschoben wird, ist die in der Erregungselektrodeneinheit 14 erzeugte Dehnung in Richtung der X-Achse größer als die Dehnung in Richtung der Z'-Achse. Daher ist der optimale Wert der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zum Entspannen der Dehnung in der X-Achsenrichtung größer als der optimale Wert der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zum Entspannen der Dehnung in der Z'-Achsenrichtung.
In dem in 8 gezeigten Beispiel wird eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 derart eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert von „7,9“ in dem in 7 gezeigten Beispiel annimmt. 8 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der Z-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in 8 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb nicht in dem Kristalloszillationselement 10 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb unter den oben genannten Bedingungen an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in 8 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, hat das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung im Vergleich zu dem Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels, und Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
In den in 9(a) bis 9(c) gezeigten Beispielen werden Fälle erläutert, in denen die Dicke T des Kristallstücks 11, die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 als verschiedene Parameter in Bezug auf das in 9(d) gezeigte Kristalloszillationselement 10 verändert werden. Die Dicke Tf entspricht dem Ausmaß des Vorstehens des Dickschichtabschnitts 14C von dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. 9(a) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,05“ und das Verhältnis der Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,02“ beträgt. 9(b) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,10“ und das Verhältnis der Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,03“ ist. 9(c) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,20“ und das Verhältnis der Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,06“ beträgt. In jedem dieser Beispiele ist in dem Fall, in dem die Bedingung bezüglich der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit der Bedingung bezüglich der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, verglichen wird, die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb.
Das Kristalloszillationselement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Kristallstück 11 mit der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B, die Ebenen parallel zu der durch die X-Achse und die Z'-Achse vorgegebenen Ebene sind, wobei die Achsen, die durch Kippen der Y-Achse und der Z-Achse unter der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, welche die kristallographischen Achsen sind, in einem vorbestimmten Winkel um die X-Achse erhalten werden, als die Y'-Achse und die Z'-Achse herangezogen werden, und die Erregungselektrodeneinheit 14, die an der ersten Hauptebene 11 A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, das Kristallstück 11 Dicken-Scher-Schwingungen durchführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit 14 die Dickschichtabschnitte 14C aufweist, die an Elektrodenenden in den Richtungen entlang der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte 14B aufweisen, der Dickschichtabschnitt 14C erste vorstehende Abschnitte 14Ca aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der X-Achse auf der ersten Hauptebene 11 A und der zweiten Hauptebene 11B angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der Z'-Achse erstrecken, und zweite vorstehende Abschnitte 14Cb, die an den Enden in der Achsenrichtung der Z'-Achse auf der ersten Hauptebene 11 A und der zweiten Hauptebene 11B angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der X-Achse erstrecken, und die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer ist als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb. In dem Kristalloszillationselement 10 ist in dem Fall, in dem die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb ist, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca gleich oder kleiner als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb ist, während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 sich die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca oder die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 entspannt ist, und der Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung gleichmäßig wird. Daher erhöht sich der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante, die dem Wirkungsgrad des piezoelektrischen Effekts in dem Kristalloszillationselement 10 entspricht, so dass Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als jener der Hauptschwingung auftreten, verringert werden können.
<Zweite Ausführungsform>
Bei der zweiten Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Wirkungen, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Wie in den 10 und 11 gezeigt, weist die erste Erregungselektrode 14a zum Beispiel den flachen Plattenabschnitt 14B und den Dickschichtabschnitt 14C auf. Der flache Plattenabschnitt 14B hat zum Beispiel eine rechteckige Form und ist auf der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 vorgesehen. Der Dickschichtabschnitt 14C ragt aus der oberen Fläche des flachen Plattenabschnitts 14B heraus und umfasst zum Beispiel erste vorstehende Abschnitte 14Ca. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca befinden sich an den Enden in Richtung der X-Achse auf der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 und erstrecken sich in Richtung der Z'-Achse. Die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca befinden sich zum Beispiel an beiden Enden in X-Achsenrichtung auf der ersten Hauptebene 11A des Kristallstücks 11 und erstrecken sich von einem Ende zum anderen Ende in Z'-Achsenrichtung auf der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11.
Im Folgenden werden die Funktionen des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben. 12 und 13 zeigen die Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die unter Verwendung eines Simulationsmodells des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt werden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 im Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 12 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 13 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillatorelements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillators 1 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillationselements 10 während der Dicken-Scher-Schwingung.
In dem in 12 gezeigten Beispiel ist der Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 bei Änderung der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca dargestellt. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar und die horizontale Achse das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass das Kristallstück 11 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist. Währenddessen beträgt in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem das Kristallstück 11 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „3,8“ auf „4,2“, „5,0“ und „7,0“ erhöht wird, der Maximalwert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,3“, wenn das Verhältnis „4,2“ beträgt.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts verringert. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 13 gezeigten Beispiel wird eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 derart eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert von „7,3“ in dem in 12 gezeigten Beispiel annimmt. 13 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der X-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in 13 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca nicht an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca an dem Kristallstück 11 unter den oben genannten Bedingungen vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in 13 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, hat das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung im Vergleich zum Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels, und Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
Das Kristalloszillationselement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Kristallstück 11 mit der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B, die Ebenen parallel zu der durch die X-Achse und die Z'-Achse spezifizierten Ebene sind, wobei die durch Kippen der Y-Achse und der Z-Achse erhaltenen Achsen zwischen der X-Achse, der Y-Achse, und Z-Achse, welche die kristallographischen Achsen sind, in einem vorbestimmten Winkel um die X-Achse als die Y'-Achse und die Z'-Achse herangezogen werden, und die Erregungselektrodeneinheit 14, die an der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, das Kristallstück 11 Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit 14 die Dickschichtabschnitte 14C aufweist, die an Elektrodenenden in den Richtungen entlang der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 angeordnet sind und eine Dicke aufweisen, die größer ist als jene der flachen Plattenabschnitte 14B, und der Dickschichtabschnitt 14C erste vorstehende Abschnitte 14Ca aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der X-Achse auf der ersten Hauptebene 11 A und der zweiten Hauptebene 11B angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der Z'-Achse erstrecken. In dem Kristalloszillationselement 10 wird in dem Fall, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca vorgesehen sind, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca nicht vorgesehen sind, während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 entspannt, und der Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung wird gleichmäßig. Daher erhöht sich der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante, die dem Wirkungsgrad des piezoelektrischen Effekts im Kristalloszillationselement 10 entspricht, so dass Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der der Hauptschwingung auftreten, verringert werden können.
<Dritte Ausführungsform>
Bei der dritten Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Wirkungen, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Wie in den 14 und 15 gezeigt, weist die erste Erregungselektrode 14a zum Beispiel den flachen Plattenabschnitt 14B und den Dickschichtabschnitt 14C auf. Der flache Plattenabschnitt 14B hat zum Beispiel eine rechteckige Form und ist an der ersten Hauptebene 11 A des Kristallstücks 11 vorgesehen. Der Dickschichtabschnitt 14C steht von der oberen Fläche des flachen Plattenabschnitts 14B vor und umfasst zum Beispiel zweite vorstehende Abschnitte 14Cb. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb befinden sich an den Enden in Richtung der Z'-Achse an der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 und erstrecken sich in Richtung der X-Achse. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb befinden sich zum Beispiel an beiden Enden in der Z'-Achsenrichtung auf der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 und erstrecken sich von einem Ende zum anderen Ende in der X-Achsenrichtung auf der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11.
Als nächstes werden die Funktionen des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 16 und 17 beschrieben. 16 und 17 zeigen die Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die mit einem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt werden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 im Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 16 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 17 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillationselements 10 während der Dicken-Scher-Schwingung.
In dem in 16 gezeigten Beispiel wird der Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gezeigt, wenn die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb verändert wird. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar, und die horizontale Achse das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass das Kristallstück 11 nicht mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. Währenddessen ist in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem das Kristallstück 11 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „2,8“ auf „3,4“, „4,0“ und „7,0“ erhöht wird, der Maximalwert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,4“, wenn das Verhältnis „3,4“ ist.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, verringert sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 17 gezeigten Beispiel wird eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 so eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert von „7,4“ in dem in 16 gezeigten Beispiel annimmt. 15 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung für jede Position in Richtung der Z-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in 17 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb nicht an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb an dem Kristallstück 11 unter den oben genannten Bedingungen vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in 17 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, weist das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels im Vergleich zum Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung auf, und Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
Das Kristalloszillationselement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Kristallstück 11 mit der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B, die Ebenen parallel zu der durch die X-Achse und die Z'-Achse spezifizierten Ebene sind, wobei die durch Kippen der Y-Achse und der Z-Achse erhaltenen Achsen zwischen der X-Achse, der Y-Achse, und Z-Achse, welche die kristallographischen Achsen sind, in einem vorbestimmten Winkel um die X-Achse als die Y'-Achse und die Z'-Achse herangezogen werden, und die Erregungselektrodeneinheit 14, die an der ersten Hauptebene 11A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, das Kristallstück 11 Dicken-Scher-Schwingungen durchführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit 14 die Dickschichtabschnitte 14C aufweist, die an Elektrodenenden in den Richtungen entlang der ersten Hauptebene 11 A und der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 angeordnet sind und eine Dicke aufweisen, die größer ist als jene der Flachplattenabschnitte 14B, der Dickschichtabschnitt 14C zweite vorstehende Abschnitte 14Cb aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der Z'-Achse auf der zweiten Hauptebene 11B des Kristallstücks 11 angeordnet sind und sich in Richtung der X-Achse erstrecken. In dem Kristalloszillationselement 10 wird in dem Fall, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb vorgesehen sind, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb nicht vorgesehen sind, während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 ist entspannt, und der Betrag der Verschiebung bzw. Verlagerung wird gleichmäßig. Daher erhöht sich der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante, die dem Wirkungsgrad des piezoelektrischen Effekts in dem Kristalloszillationselement 10 entspricht, so dass Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als jener der Hauptschwingung auftreten, verringert werden können.
<Vierte Ausführungsform>
Bei der vierten Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Wirkungen, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Die Funktionen des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die 18 bis 20 beschrieben. Die 18 bis 20 zeigen die Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die unter Verwendung eines Simulationsmodells des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt werden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 im Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 18 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die elektromechanische Kopplungskonstante ist ein Koeffizient, der die Umwandlungsfähigkeit zwischen elektrischer Energie und mechanischer Energie darstellt, und je größer der Wert dieses Koeffizienten ist, desto höher ist die Umwandlungsfähigkeit zwischen elektrischer Energie und mechanischer Energie. 19 und 20 sind Diagramme, die eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillationselements 10 während der Dicken-Scher-Schwingung.
Das in 18 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10, wenn die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca und die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb auf „4.5“ festgelegt sind, das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 auf „0,013“ festgelegt ist und das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar und die horizontale Achse das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungs 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass die Erregungselektrodeneinheit 14 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca und den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. Hingegen beträgt in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca und den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „0.0“ auf „0,010“, „0,018“, „0,025“ und „0,035“ erhöht wird, der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,5“, wenn das Verhältnis „0“ ist, und der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante nimmt mit zunehmendem Verhältnis tendenziell zu. Der Höchstwert der elektromechanischen Kopplungskonstante ist „8,0“, wenn das Verhältnis „0,018“ beträgt.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, verringert sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca oder der zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca oder die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 18 gezeigten Beispiel erfüllt das Kristalloszillationselement 10 die Bedingung, dass das Ausmaß des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca größer ist als das Ausmaß des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb unter der Annahme, dass die Breite Wx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca gleich der Breite Wz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb ist. Das heißt, da das Kristallstück 11 während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 in Richtung der X-Achse verschoben wird, ist die in der Erregungselektrodeneinheit 14 erzeugte Dehnung in Richtung der X-Achse größer als die Dehnung in Richtung der Z'-Achse. Daher ist der optimale Wert des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zum Entspannen der Dehnung in der X-Achsenrichtung größer als der optimale Wert des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zum Entspannen der Dehnung in der Z'-Achsenrichtung.
In dem in den 19 und 20 gezeigten Beispiel wird eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 so eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante in dem in 18 gezeigten Beispiel den Maximalwert von „8,0“ annimmt. 19 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der X-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. 20 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der Z-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in den 19 und 20 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb nicht in dem Kristalloszillationselement 10 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca und die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb unter den oben genannten Bedingungen an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in den 19 und 20 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, hat das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung im Vergleich zu dem Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels, und Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
<Fünfte Ausführungsform>
Bei der fünften Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Effekte, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Die Funktionen des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden mit Bezug auf die 21 und 22 beschrieben. 21 und 22 zeigen Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die unter Verwendung eines Simulationsmodells des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt werden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 in dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen aus, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 21 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 22 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillators 1 während der Dicken-Scher-Schwingung.
In dem in 21 gezeigten Beispiel wird der Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gezeigt, wenn das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar, und die horizontale Achse stellt das Verhältnis des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungs 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 dar. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass das Kristallstück 11 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist. Währenddessen beträgt in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem das Kristallstück 11 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „0,010“ auf „0,018“, „0,025“ und „0,035“ erhöht wird, der Maximalwert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,5“, wenn das Verhältnis „0,018“ beträgt.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, verringert sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 22 gezeigten Beispiel ist eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11 so eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert von „7,5“ in dem in 21 gezeigten Beispiel annimmt. 22 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der X-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in 22 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca nicht an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die ersten vorstehenden Abschnitte 14Ca an dem Kristallstück 11 unter den oben genannten Bedingungen vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in 22 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, hat das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung im Vergleich zu dem Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels, und Störschwingungen, d.h. Schwingungen, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
<Sechste Ausführungsform>
Bei der sechsten Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Wirkungen, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Die Funktionen des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die 23 und 24 beschrieben. 23 und 24 zeigen die Schwingungscharakteristiken des Kristalloszillationselements 10, die unter Verwendung eines Simulationsmodells des Kristalloszillators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhergesagt wurden. In dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1 ist Aluminium als Material der Erregungselektrodeneinheit 14 festgelegt. Ferner führt das Kristallstück 11 in dem Simulationsmodell des Kristalloszillators 1, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit 14 angelegt wird, Dicken-Scher-Schwingungen durch, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet. 23 ist ein Diagramm, das eine elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 24 ist ein Diagramm, das eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 zeigt die Schwingungsform des Kristalloszillationselements 10 während der Dicken-Scher-Schwingung.
In dem in 23 gezeigten Beispiel wird der Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gezeigt, wenn das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar, und die horizontale Achse stellt das Verhältnis des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungs 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 dar. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,5“ in einem Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, dass das Kristallstück 11 nicht mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. Währenddessen ist in dem Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem das Kristallstück 11 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, in dem Fall, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 schrittweise von „0,01“ auf „0,013“, „0,020“ und „0,025“ erhöht wird, der Maximalwert der elektromechanischen Kopplungskonstante „7,5“, wenn das Verhältnis „0,013“ ist.
Das heißt, wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, verringert sich die Geschwindigkeit des Schalls, der sich durch die Erregungselektrodeneinheit 14 ausbreitet, teilweise aufgrund eines Massenbelastungseffekts. Daher ist während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Schwingungswellenlänge der zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 relativ kürzer als die Schwingungswellenlänge des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. Die Dehnung, die in den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt, wird relativ größer als die Dehnung, die in dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 auftritt. Infolgedessen wird während der Dicken-Scher-Schwingung des Kristallstücks 11 die Dehnung auf die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 konzentriert, und die Dehnung auf den flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 wird entspannt, und der Betrag der Verschiebung wird gleichmäßig, so dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 zunimmt.
In dem in 24 gezeigten Beispiel ist eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 in Bezug auf den Fall gezeigt, in dem das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 so eingestellt ist, dass der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert von „7,5“ in dem in 23 gezeigten Beispiel annimmt. 24 ist ein Diagramm, das den Betrag der Verschiebung für jede Position in Richtung der Z-Achse im Kristalloszillationselement 10 zeigt. In dem in 24 gezeigten Beispiel sind ein Vergleichsbeispiel, das dem Fall entspricht, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb nicht an dem Kristallstück 11 vorgesehen sind, und ein Beispiel, das dem Fall entspricht, in dem die zweiten vorstehenden Abschnitte 14Cb an dem Kristallstück 11 unter den oben genannten Bedingungen vorgesehen sind, in Überlagerung miteinander gezeigt. Wie auch aus dem in 24 gezeigten Beispiel ersichtlich ist, hat das Kristalloszillationselement 10 des Beispiels eine flache Schwingungsform während der Dicken-Scher-Schwingung im Vergleich zu dem Kristalloszillationselement 10 des Vergleichsbeispiels, und Störschwingungen, die Schwingungen sind, die bei einer anderen Frequenz als der Hauptfrequenz auftreten, werden vorteilhaft verringert.
In den in den 25(a) bis 25(c) gezeigten Beispielen werden Fälle erläutert, in denen die Dicke T des Kristallstücks 11, die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 als verschiedene Parameter in Bezug auf das Kristalloszillationselement 10 verändert werden. Die Dicke Tf entspricht dem Ausmaß des Vorstehens des Dickschichtabschnitts 14C aus dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. 25(a) ist ein Diagramm, das sich auf den Fall bezieht, in dem das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,05“ und das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,013“ beträgt. 25(b) ist ein Diagramm, das sich auf den Fall bezieht, in dem das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,10“ und das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,016“ ist. 25(c) ist ein Diagramm, das sich auf den Fall bezieht, in dem das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,20“ und das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,021“ ist. In jedem dieser Beispiele ist in dem Fall, in dem die Bedingung bezüglich des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit der Bedingung bezüglich des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, verglichen wird, das Ausmaß des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca größer als das Ausmaß des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb.
In den in den 26(a) bis 26(c) gezeigten Beispielen werden Fälle erläutert, in denen die Dicke T des Kristallstücks 11, die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 als verschiedene Parameter in Bezug auf das Kristalloszillationselement 10 verändert werden. 26(a) ist ein Diagramm für den Fall, dass die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 „0,05 µm“ beträgt. 26(b) ist ein Diagramm für den Fall, dass die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 „0,10 µm“ beträgt. 26(c) ist ein Diagramm für den Fall, dass die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 „0,20 µm“ beträgt. In jedem dieser Beispiele ist in dem Fall, in dem die Bedingung bezüglich der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit der Bedingung bezüglich der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, verglichen wird, wenn die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 eine gemeinsame Bedingung ist, die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb. Wenn die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zunimmt, nehmen die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca und die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximieren, ab.
In dem in 27 gezeigten Beispiel werden Fälle erläutert, in denen die Dicke T des Kristallstücks 11, die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 als verschiedene Parameter in Bezug auf das Kristalloszillationselement 10 verändert werden. In dem in 27 gezeigten Diagramm stellt die vertikale Achse das Verhältnis des Gesamtwerts der Querschnittsflächen des flachen Plattenabschnitts 14B und des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zur Querschnittsfläche des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 dar, und die horizontale Achse stellt das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 dar. In diesem Diagramm nimmt sowohl im ersten vorstehenden Abschnitt 14Ca als auch im zweiten vorstehenden Abschnitt 14Cb der Gesamtwert der Querschnittsflächen des flachen Plattenabschnitts 14B und des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zur Querschnittsfläche des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 ab, wenn das Verhältnis der Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
Das in 28 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10, wenn die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb festgelegt ist und das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In dem in der gleichen Figur gezeigten Beispiel stellt die vertikale Achse die elektromechanische Kopplungskonstante dar, und die horizontale Achse das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungs 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel beträgt der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante „6,8“ an dem Punkt, an dem (Tf/T = 0), was dem Fall entspricht, in dem die Erregungselektrodeneinheit 14 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. Wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, nimmt die elektromechanische Kopplungskonstante einen Maximalwert von „7,5“ an dem Punkt an, an dem (Tf/T = 0,013). In diesem Beispiel entspricht der Punkt, an dem (Tf/T = 0,013), dem optimalen Wert des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungs 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. Wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca versehen ist, entspricht der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante an dem Punkt, an dem (Tf/T = 0,018) „6,8“, was dem Fall entspricht, dass die Erregungselektrodeneinheit 14 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. In diesem Beispiel entspricht der Punkt, an dem (Tf/T = 0,018) dem Maximalwert des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca zu der Dicke T des Kristallstücks 11. Wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, erreicht der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante den Maximalwert „7,3“ an dem Punkt, an dem (Tf/T = 0,020). In diesem Beispiel entspricht der Punkt, an dem (Tf/T = 0,020), dem optimalen Wert des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11. Wenn die Erregungselektrodeneinheit 14 mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, entspricht der Wert der elektromechanischen Kopplungskonstante an dem Punkt, an dem (Tf/T = 0,028) „6,8“, was dem Fall entspricht, dass die Erregungselektrodeneinheit 14 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca oder den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist. In diesem Beispiel entspricht der Punkt, an dem (Tf/T = 0,028) dem Maximalwert des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb zu der Dicke T des Kristallstücks 11, bei dem die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Die vorbestimmte Bedingung ist zum Beispiel, dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Kristalloszillationselements 10 gleich oder größer ist als in dem Fall, in dem der Kristalloszillator 1 nicht mit den ersten vorstehenden Abschnitten 14Ca und den zweiten vorstehenden Abschnitten 14Cb versehen ist, und erfüllt ist, wenn die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante erzielt wird.
Das in 29 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Maximalwerts von Tfx/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante bei Änderung des Verhältnisses der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 nicht erzielt werden kann. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 „3,5 (µm)“, „4,5 (µm)“ und „6,0 (µm)“ beträgt. In diesem Diagramm nimmt der Maximalwert von Tfx/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, in jedem der Fälle zu, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt. Ferner wird der maximale Wert von Tfx/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 30 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Maximalwerts von Tfz/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante bei Änderung des Verhältnisses der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 nicht erzielt werden kann. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 „3,5 (µm)“, „4,5 (µm)“ und „6,0 (µm)“ beträgt. In diesem Diagramm nimmt der Maximalwert von Tfz/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, in jedem der Fälle zu, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt. Ferner wird der maximale Wert von Tfz/T, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 31 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten A der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder des Verhältnisses der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient A der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
Das in 32 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten B der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder des Verhältnisses der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient B der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
Das in 33 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des optimalen Wertes von Tfx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 „3,5 (µm)“, „4,5 (µm)“ und „6,0 (µm)“ beträgt. In diesem Diagramm nimmt der optimale Wert von Tfx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, in jedem der Fälle zu, wenn das Verhältnis zwischen der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt. Ferner wird der optimale Wert von Tfx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 34 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des optimalen Wertes von Tfz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 „3,5 (µm)“, „4,5 (µm)“ und „6,0 (µm)“ beträgt. In diesem Diagramm nimmt der optimale Wert von Tfz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, in jedem der Fälle zu, wenn das Verhältnis zwischen der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt. Ferner wird der optimale Wert von Tfz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 35 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten A der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder des Verhältnisses der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient A der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
Das in 36 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten B der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder des Verhältnisses der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient B der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca oder das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
<Siebte Ausführungsform>
Bei der siebten Ausführungsform wird auf die Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform verzichtet, und es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben. Insbesondere werden ähnliche Aktionen und Wirkungen, die sich aus ähnlichen Konfigurationen ergeben, nicht für jede Ausführungsform nacheinander erwähnt.
Das in 37 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang in einer Änderung der elektromechanischen Kopplungskonstante, wenn die Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca entlang der Vorsprungsrichtung des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca geschnitten wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen das Verhältnis der Dicke Tf des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,015“, „0,020“, „0,025“ und „0,030“ beträgt. In diesem Diagramm ist in jedem der Fälle der maximale Wert der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, ein im Wesentlichen konstanter Wert.
Das Beispiel in 38 veranschaulicht den Übergang in einer Änderung des Maximalwerts der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, wenn das Verhältnis der Querschnittsfläche Sfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca (Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, die in der Richtung entlang der durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks 11 definierten Ebene geschnitten ist) oder das Verhältnis der Querschnittsfläche Sfx des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb (Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in der Richtung entlang der durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks 11 definierten Ebene geschnitten ist) der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 nicht erhalten werden kann. In diesem Beispiel nimmt in jedem der Fälle der Maximalwert der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zu. Ferner wird der maximale Wert der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Wirkung der Erhöhung der elektromechanischen Kopplungskonstante nicht erzielt werden kann, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 39 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang bei einer Änderung des optimalen Wertes von Wx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,015“, „0,020“ und „0,030“ beträgt. In diesem Diagramm steigt in jedem der Fälle der optimale Wert von Wx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. Ferner wird der optimale Wert von Wx/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 40 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang bei einer Änderung des optimalen Werts von Wz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,015“, „0,020“ und „0,030“ beträgt. In diesem Diagramm steigt in jedem der Fälle der optimale Wert von Wz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit dem Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. Ferner wird der optimale Wert von Wz/T, der die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, durch die lineare Funktion „A × (Te/T) + B“ ausgedrückt, wenn das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 als Variable herangezogen wird.
Das in 41 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten A der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca oder des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient A der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca oder das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
Das in 42 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Koeffizienten B der oben erwähnten linearen Funktion bei Änderung des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca oder des Verhältnisses des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11. In diesem Beispiel wird der Koeffizient B der linearen Funktion in jedem der Fälle kleiner, wenn das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfx des ersten Vorsprungsabschnitts 14Ca oder das Verhältnis des Ausmaßes des Vorsprungs Tfz des zweiten Vorsprungsabschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 zunimmt.
In den in 43(a) bis 43(c) gezeigten Beispielen werden Fälle erläutert, in denen die Dicke T des Kristallstücks 11, die Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 und die Dicke Tf des Dickschichtabschnitts 14C der Erregungselektrodeneinheit 14 als verschiedene Parameter in Bezug auf das Kristalloszillationselement 10 verändert werden. Die Dicke Tf entspricht dem Ausmaß des Vorstehens des Dickschichtabschnitts 14C von dem flachen Plattenabschnitt 14B der Erregungselektrodeneinheit 14. 43(a) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,05“ beträgt. 43(b) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,10“ beträgt. 43(c) ist ein Diagramm für den Fall, dass das Verhältnis der Dicke Te des flachen Plattenabschnitts 14B der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,20“ beträgt. In jedem dieser Beispiele ist in dem Fall, in dem die Bedingung bezüglich des Verhältnisses der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, mit der Bedingung bezüglich des Verhältnisses der Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb, welche die elektromechanische Kopplungskonstante maximiert, verglichen wird, die Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca größer als die Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb.
Das in 44 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung eines Q-Wertes, der ein Parameter ist, der den Schwingungszustand des Kristalloszillators 1 anzeigt, wenn das Verhältnis der Querschnittsfläche Sfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb zur Querschnittsfläche Sfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen das Verhältnis der Querschnittsfläche Sfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „0,06“, „0,08“, „0,10“ und „0,12“ beträgt. Wenn der Wert von Sfz/Sfx in diesem Diagramm „1,0“ überschreitet, fällt der Q-Wert in allen Fällen stark ab. Das heißt, wenn die Querschnittsfläche Sfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 größer wird als die Querschnittsfläche Sfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, fällt der Q-Wert stark ab. Daher kann die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 verbessert werden, indem die Querschnittsfläche Sfx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 größer als die Querschnittsfläche Sfz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb ausgelegt wird.
Das in 45 gezeigte Beispiel veranschaulicht den Übergang einer Änderung des Q-Wertes, der ein Parameter ist, der den Schwingungszustand des Kristalloszillators 1 anzeigt, wenn das Verhältnis der Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 verändert wird. In diesem Beispiel wird ein Diagramm für die Fälle gezeigt, in denen das Verhältnis der Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 zu der Dicke T des Kristallstücks 11 „1,0“, „2,0“, „3,0“ und „4,3“ beträgt. Wenn die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb der Erregungselektrodeneinheit 14 größer ist als die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca, fällt der Q-Wert in diesem Diagramm in jedem der Fälle stark ab. Daher kann die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements 10 verbessert werden, indem die Breite Wx des ersten vorstehenden Abschnitts 14Ca der Erregungselektrodeneinheit 14 größer als die Breite Wz des zweiten vorstehenden Abschnitts 14Cb ausgelegt wird.
Manche oder alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden ergänzt und ihre Wirkungen werden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ergänzungen beschränkt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kristalloszillationselement bereitgestellt, das ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit umfasst, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen durchführt, indem es in einer Ebene vibriert, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei das Material der ersten vorstehenden Abschnitte und der zweiten vorstehenden Abschnitte Aluminium ist und der Maximalwert der Querschnittsflächen des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, zunimmt, wenn das Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei der Maximalwert der Querschnittsflächen des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements die vorgegebene Bedingung erfüllt, durch eine lineare Funktion mit dem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks als Variable dargestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei die Breite des ersten vorstehenden Abschnitts in einer Richtung, welche die Vorsprungsrichtung des ersten vorstehenden Abschnitts schneidet, größer ist als die Breite des zweiten vorstehenden Abschnitts in einer Richtung, welche die Vorsprungsrichtung des zweiten vorstehenden Abschnitts schneidet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei das Material der ersten vorstehenden Abschnitte und der zweiten vorstehenden Abschnitte Aluminium ist und der Maximalwert der Breite des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, zunimmt, wenn das Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei der Maximalwert der Breite des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Schwingungscharakteristik die vorgegebene Bedingung erfüllt, durch eine lineare Funktion mit dem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks als Variable dargestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei das Ausmaß des Vorsprungs des ersten vorstehenden Abschnitts größer ist als das Ausmaß des Vorsprungs des zweiten vorstehenden Abschnitts.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kristalloszillationselement bereitgestellt, welches aufweist: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kristalloszillationselement bereitgestellt, welches aufweist: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei, wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und die eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind und sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei eine Achse, die durch Kippen der dritten Achse unter einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse, die kristallographische Achsen des Kristallstücks sind und einander schneiden, in einem vorbestimmten Winkel um die erste Achse erhalten wird, als dritte gekippte Achse herangezogen wird, wobei die erste Achse dazu gebracht wird, der ersten Grundachse zu entsprechen, und die dritte gekippte Achse dazu gebracht wird, der zweiten Grundachse zu entsprechen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei eine Achse, die durch Kippen der ersten Achse erhalten wird, unter einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse, die kristallographische Achsen des Kristallstücks sind und sich gegenseitig schneiden, als eine erste gekippte Achse herangezogen wird, und eine Achse, die durch Kippen der dritten Achse in einem vorbestimmten Winkel um die erste Achse erhalten wird, als eine dritte gekippte Achse herangezogen wird, eine Achse, die durch Kippen der ersten Achse in einem vorbestimmten Winkel um die dritte Achse erhalten wird, als eine erste gekippte Achse herangezogen wird, und eine Achse, die durch Kippen der dritten Achse in einem vorbestimmten Winkel um die erste Achse erhalten wird, als eine dritte gekippte Achse herangezogen wird, wobei die erste Achse dazu gebracht wird, der ersten Grundachse zu entsprechen, und die dritte gekippte Achse dazu gebracht wird, der zweiten Grundachse zu entsprechen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei die vorstehenden Abschnitte aus dem gleichen Material wie die flachen Plattenabschnitte in der Erregungselektrodeneinheit hergestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei die vorstehenden Abschnitte aus einem anderen Material als die flachen Plattenabschnitte in der Erregungselektrodeneinheit gebildet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kristalloszillationselement bereitgestellt, wobei die vorstehenden Abschnitte aus einem isolierenden Material hergestellt sind.
Wie oben beschrieben können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Störschwingungen weiter verringert werden.
Es wird angemerkt, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern sollen und nicht dazu dienen, die vorliegende Erfindung einzuschränken oder zu interpretieren. Die vorliegende Erfindung kann verändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, und die vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls Äquivalente. Mit anderen Worten umfasst der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ebenfalls jede Ausführungsform, die von einem Fachmann gegebenenfalls einer konstruktiven Änderung unterzogen wird, sofern spezifische Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten sind. So sind zum Beispiel die in jeder Ausführungsform vorgesehenen Elemente sowie deren Anordnung, Material, Beschaffenheit, Form, Größe und dergleichen nicht auf die dargestellten Elemente beschränkt und können gegebenenfalls verändert werden. Darüber hinaus können die in den Ausführungsformen vorgesehenen Elemente kombiniert werden, sofern dies technisch möglich ist, und diese Kombinationen fallen ebenfalls in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, sofern bestimmte Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

1: Kristalloszillator
10: Kristalloszillationselement
11: Kristallstück
14a, 14b: Erregungselektroden
15a, 15b: Ausleitelektroden
16a, 16b: Anschlusselektroden
30: Grundelement
33a, 33b: Elektrodenpads
34a, 34b: Durchgangselektroden
35a bis 35d: Außenelektroden
36a, 36b: Leitfähiges Halteelement
40: Deckelelement
50: Verbindungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 9838736 [0003]

Claims

Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene liegen, sich in Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, und der Maximalwert der Querschnittsflächen des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt.
Kristalloszillationselement nach Anspruch 1, wobei das Material der ersten vorstehenden Abschnitte und der zweiten vorstehenden Abschnitte Aluminium ist
Kristalloszillationselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Maximalwert der Querschnittsflächen des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements die vorbestimmte Bedingung erfüllt, durch eine lineare Funktion mit dem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks als Variable dargestellt wird.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breite des ersten vorstehenden Abschnitts in einer Richtung, welche die Vorsprungsrichtung des ersten vorstehenden Abschnitts schneidet, größer ist als die Breite des zweiten vorstehenden Abschnitts in einer Richtung, welche die Vorsprungsrichtung des zweiten vorstehenden Abschnitts schneidet.
Kristalloszillationselement nach Anspruch 4, wobei das Material der ersten vorstehenden Abschnitte und der zweiten vorstehenden Abschnitte Aluminium ist, und der Maximalwert der Breite des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt.
Kristalloszillationselement nach Anspruch 5, wobei der Maximalwert der Breite des ersten vorstehenden Abschnitts und des zweiten vorstehenden Abschnitts, bei dem die Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements die vorbestimmte Bedingung erfüllt, durch eine lineare Funktion mit dem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks als Variable dargestellt wird.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Ausmaß des Vorsprungs des ersten vorstehenden Abschnitts größer ist als das Ausmaß des Vorsprungs des zweiten vorstehenden Abschnitts.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, die die erste Achse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, die die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene liegen, sich in Achsrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und, die folgenden Bedingungen erfüllt sind: $0 < Sfx \leq 0,84 \times (Te \times T) + 0,07;$
und $0 < Sfx \leq 0,29 \times (Te \times T) + 0,07,$
wobei Sfx der Maximalwert der Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts ist, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristallschwingungselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, Sfz der Maximalwert der Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts ist, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristallschwingungselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, T die Dicke des Kristallstücks ist, und Te die Dicke des flachen Plattenabschnitts ist.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, und der Dicksichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und der Maximalwert der Querschnittsfläche des vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zu der Dicke des Kristallstücks zunimmt
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert wird, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Anregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte umfassen, die sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und die folgende Bedingung erfüllt ist: $0 < Sfx \leq 0,84 \times (Te \times T) + 0,07,$
wobei Sfx der Maximalwert der Querschnittsfläche des vorstehenden Abschnitts ist, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, T die Dicke des Kristallstücks ist und Te die Dicke des flachen Plattenabschnitts ist.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert werden, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Anregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte haben, und der Dickschichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und der Maximalwert der Querschnittsfläche des vorstehenden Abschnitts, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, mit zunehmendem Verhältnis der Dicke des flachen Plattenabschnitts zur Dicke des Kristallstücks zunimmt.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse definiert sind, welche die erste Grundachse schneidet, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, und der Dicksichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und die folgende Bedingung erfüllt ist: $0 < Sfx \leq 0,29 \times (Te \times T) + 0,07,$
wobei Sfz der Maximalwert der Querschnittsfläche des vorstehenden Abschnitts ist, bei dem eine Schwingungscharakteristik des Kristalloszillationselements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, T die Dicke des Kristallstücks ist und Te die Dicke des flachen Plattenabschnitts ist.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Anregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und die folgende Bedingung erfüllt ist: $2,0 \leq Wx / T \leq 5,4,$
wobei T die Dicke des Kristallstücks und Wx die Breite des vorstehenden Abschnitts ist.
Kristalloszillationselement nach Anspruch 13, wobei die folgende Bedingung ferner erfüllt ist: $3,8 \leq Wx / T \leq 5,0.$
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Erregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Anregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte haben, und der Dickschichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte an den Enden in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, und die folgende Bedingung erfüllt ist: $1,5 \leq Wz / T \leq 4,1,$
wobei T die Dicke des Kristallstücks und Wz die Breite des vorstehenden Abschnitts ist.
Kristalloszillationselement nach Anspruch 15, wobei die folgende Bedingung ferner erfüllt ist: $2,8 \leq Wz / T \leq 4,0,$
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die sich an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene befinden, sich in Achsrichtung der ersten Grundachse erstrecken und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, die vorstehenden Abschnitte aus einem isolierenden Material hergestellt sind, und eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt aufweist: erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die an den Enden in Achsrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene liegen und sich in Achsrichtung der zweiten Grundachse erstrecken, und die vorstehenden Abschnitte aus einem isolierenden Material hergestellt sind.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Anregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks angeordnet sind und eine größere Dicke als die der flachen Plattenabschnitte aufweisen, und der Dickschichtabschnitt aufweist: vorstehende Abschnitte, die von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, wobei die vorstehenden Abschnitte nur vorstehende Abschnitte aufweisen, die sich in der Achsenrichtung der ersten Grundachse erstrecken, die vorstehenden Abschnitte sich an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene befinden, die vorstehenden Abschnitte zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte sind, die an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene liegen und sich in Achsrichtung der ersten Grundachse erstrecken, und die vorstehenden Abschnitte aus einem isolierenden Material gebildet sind.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, sich linear in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstrecken, eine konstante Breite von einem Ende zum anderen Ende in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse aufweisen und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte, die sich an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene befinden, sich linear in Achsrichtung der ersten Grundachse erstrecken, eine konstante Breite von einem Ende zum anderen Ende in Achsrichtung der ersten Grundachse haben und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist.
Kristalloszillationselement, aufweisend: ein Kristallstück mit Hauptebenen, die durch eine erste Grundachse und eine zweite Grundachse, welche die erste Grundachse schneidet, definiert sind, und eine Anregungselektrodeneinheit, die an den Hauptebenen des Kristallstücks vorgesehen ist, wobei wenn eine Spannung an die Erregungselektrodeneinheit angelegt wird, das Kristallstück Dicken-Scher-Schwingungen ausführt, indem es in einer Ebene schwingt, die durch eine Dickenrichtung und die erste Grundachse definiert ist, wobei die Dickenrichtung eine Richtung ist, welche die Hauptebenen schneidet, die Erregungselektrodeneinheit flache Plattenabschnitte und Dickschichtabschnitte aufweist, die sich an den Elektrodenenden auf den Hauptebenen des Kristallstücks befinden und eine größere Dicke als jene der flachen Plattenabschnitte haben, der Dickschichtabschnitt erste vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in der Achsenrichtung der ersten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, eine Außenkante aufweisen, die sich linear in der Achsenrichtung der zweiten Grundachse erstreckt, und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und zweite vorstehende Abschnitte als vorstehende Abschnitte aufweist, die an den Enden in Achsrichtung der zweiten Grundachse auf der Hauptebene angeordnet sind, eine Außenkante aufweisen, die sich linear in Achsrichtung der ersten Grundachse erstreckt, und von dem flachen Plattenabschnitt vorstehen, und eine Querschnittsfläche des ersten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die erste Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist, größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten vorstehenden Abschnitts, der in einer Richtung entlang einer durch die zweite Grundachse und die Dickenrichtung des Kristallstücks definierten Ebene geschnitten ist.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei wenn eine Achse, die durch Kippen der dritten Achse unter einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse, die kristallographische Achsen des Kristallstücks sind und einander schneiden, in einem vorbestimmten Winkel um die erste Achse erhalten wird, als eine dritte gekippte Achse herangezogen wird, die erste Achse dazu gebracht wird, der ersten Grundachse zu entsprechen, und die dritte gekippte Achse dazu gebracht wird, der zweiten Grundachse zu entsprechen.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei wenn eine Achse, die durch Kippen der ersten Achse unter einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse, die kristallographische Achsen des Kristallstücks sind und einander schneiden, in einem vorbestimmten Winkel um die dritte Achse erhalten wird, als eine erste gekippte Achse herangezogen wird, und eine Achse, die durch Kippen der dritten Achse in einem vorbestimmten Winkel um die erste gekippte Achse erhalten wird, als eine dritte gekippte Achse herangezogen wird, die erste gekippte Achse dazu gebracht wird, der ersten Grundachse zu entsprechen, und die dritte gekippte Achse dazu gebracht wird, der zweiten Grundachse zu entsprechen.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die vorstehenden Abschnitte aus demselben Material wie die flachen Plattenabschnitte in der Erregungselektrodeneinheit hergestellt sind.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die vorstehenden Abschnitte aus einem Material gebildet sind, das von jenem der flachen Plattenabschnitte in der Erregungselektrodeneinheit verschieden ist.
Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, wobei die vorstehenden Abschnitte aus einem isolierenden Material hergestellt sind.
Kristalloszillator, aufweisend: das Kristalloszillationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 26; ein Grundelement, auf dem das Kristalloszillationselement montiert ist; und ein Deckelelement, das mit dem Grundelement verbunden ist, um das Kristalloszillationselement abzudichten.