JP2004120556A - 音叉型振動片及び音叉型振動子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脚部11,12に形成される溝部11c,12cや溝内電極13a,14aの位置を脚部11,12の幅方向の中央位置よりも外側にオフセットさせる。これにより、CI値を劣化させることことなしに、溝内電極13a,14aが引き回し電極16や側面電極14bに接触してしまうことを回避できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、音叉型振動片及びその音叉型振動片を備えた音叉型振動子に係る。特に、本発明は、振動片表面に形成される電極同士のショート(短絡)等の不良を回避するための改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、圧電振動デバイスの一種類として、小型化を図ることが容易な音叉型水晶振動子が知られている。この種の振動子は、例えば下記の特許文献1に開示されているように、エッチング加工により音叉型に成形された水晶ウェハに対してフォトリソグラフィー技術を利用して表面に所定の電極が形成されて成る音叉型水晶振動片を備えている。
【0003】
また、下記の特許文献2には、音叉型水晶振動片の各脚部それぞれの表裏面(主面)中央部に溝部を成形した構成が開示されている。このように脚部の表裏面に溝部を成形した場合、振動片を小型化しても脚部の振動損失が抑制され、CI値(クリスタルインピーダンス)を低く抑えることができて有効である。この種の音叉型水晶振動子は、特に、時計等の精密機器に搭載するのに適している。
【0004】
この種の音叉型振動片の表面に形成されている電極の形状について以下に具体的に説明する。
【0005】
図9は一般的な音叉型水晶振動子に備えられる音叉型水晶振動片aを示している。この音叉型水晶振動片aは、2本の脚部b,cを備えており、各脚部b,cに第1励振電極d1,d2及び第2励振電極e1,e2が形成されている。図9では、これら励振電極d1,d2,e1,e2の形成部分に斜線を付している。
【0006】
また、本音叉型水晶振動片aは、各脚部b,cそれぞれの表裏面となる主面b1,c1に矩形状の溝部b2,c2が成形されている。
【0007】
そして、上記第1の励振電極としては、一方の脚部bの表裏面(主面)b1に成形されている溝部b2の内部に形成された溝内電極d1と、他方の脚部cの側面c3に形成された側面電極d2とにより構成されており、これらが引き回し電極fによって接続されている。
【0008】
同様に、第2の励振電極としては、他方の脚部cの表裏面(主面)c1に成形されている溝部c2の内部に形成された溝内電極e1と、一方の脚部bの側面b3に形成された側面電極e2とにより構成されており、これらが引き回し電極gによって接続されている。
【0009】
また、各溝部b2,c2の内部に形成される溝内電極d1,e1は、溝部b2,c2及び溝内電極d1,e1に多少の加工誤差が生じたとしても、溝部b2,c2の内部全体に亘って溝内電極d1,e1が形成されるように、図9に示す平面視において、溝部b2,c2の面積よりも溝内電極d1,e1の面積の方が僅かに大きく設定されている。このため、実際には、溝内電極d1,e1は、各溝部b2,c2の底面から縦壁(図9の紙面に直交する方向の面)及び主面b1,c1に亘って形成されることになる。例えば、脚部b,cそれぞれの幅寸法(図中左右方向の寸法)が200μmである場合、この主面b1,c1への溝内電極d1,e1の回り込み寸法(図中の寸法A)は10μm程度である。
【0010】
更に、側面b3,c3に形成される側面電極e2,d2は、引き回し電極f,gとの接続を良好に確保するために、側面b3,c3から主面b1,c1に亘って僅かに回り込むように形成されている。例えば、脚部b,cそれぞれの幅寸法が200μmである場合、この主面b1,c1への側面電極e2,d2の回り込み寸法(図中の寸法B)も10μm程度である。
【0011】
【特許文献1】
特開平10−294631号公報
【特許文献2】
特開2002−76806号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した音叉型水晶振動片aにおいてCI値を効果的に低く抑えるためには、溝部b2,c2の開口面積及びその深さをできるだけ大きく確保しておくことが好ましい。
【0013】
しかしながら、この溝部b2,c2の開口面積を大きく確保し、その内部に溝内電極d1,e1を形成する場合、必然的に溝内電極d1が引き回し電極gや側面電極e2に接近することになり、これらのショートが懸念される。特に、近年開発が進んでいる超小型の水晶振動子(例えば脚部の幅寸法が120μm程度のもの)にあっては、図9に示す電極形状において、左側の脚部bに形成されている溝内電極d1と、脚部bの内側(右側の脚部cに近接する側)に位置する引き回し電極gや側面電極e2との間(図9におけるC部分)でのショートが懸念される。このため、引き回し電極gやそれに繋がる側面電極e2にあっては、側面b3から主面b1に亘る回り込み寸法Bを小さく設計せざるを得ない。
【0014】
しかし、引き回し電極g及び側面電極e2の回り込み寸法Bを小さく設定した場合、これら引き回し電極gと側面電極e2との接続状態の信頼性が劣ることになってしまい、場合によっては断線が発生してしまうこともある。つまり、これら電極g,e2は脚部bの内側のエッジ近傍で接続しているためこの接続部分にあっては電極膜の膜厚が十分に得られていない可能性があり、そのため上記回り込み寸法Bが小さくなったのでは良好な接続状態を得ることができなくなってしまう。
【0015】
一方、上述した如く溝部b2の開口面積を大きく確保しようとした場合、この溝部b2の開口縁部が引き回し電極gや側面電極e2に接近することになるが、上記フォトリソグラフィー技術を利用して溝部b2に溝内電極d1を形成する際、溝部b2のエッジ付近(溝部b2と主面b1との間の境界部付近)でレジスト液の表面張力の影響によるレジスト液盛り上がり現象が発生し、溝内電極d1の外縁形状を高精度で加工することが困難になる場合がある。つまり、溝部b2の存在の影響によって溝内電極d1の加工精度が低下してしまう。そして、溝内電極d1の外縁形状が適切に得られない状況では、この溝内電極d1の主面b1への回り込み寸法も適切に得られなくなり、上記C部分付近において溝内電極d1が引き回し電極gや側面電極e2に接触してショートが発生してしまう可能性がある。
【0016】
このように、脚部b,cに溝部b2,c2を備え、且つその内部に溝内電極d1,e1が形成された音叉型水晶振動片aにあっては、溝部b2や溝内電極d1の存在に起因する電極同士のショートや断線等の電気的な不良が生じてしまう可能性があった。このため、この種の音叉型振動片aにあっては、構造の更なる改良が求められていた。
【0017】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、脚部に溝部を備えその内部に励振電極(溝内電極)が形成された音叉型水晶振動片及び音叉型振動子に対し、振動片の表面に形成される電極同士の短絡等の電気的な不良を回避することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、脚部に形成される溝部や溝内電極の位置を脚部の幅方向の中央に位置させるのではなく、外側にオフセットさせることにより、溝内電極が引き回し電極や側面電極に接触してしまうことを回避できるようにしている。言い換えると、溝部の幅方向中心位置や溝内電極の幅方向中心位置を、脚部の幅方向中心位置よりも振動中心位置から遠ざかる側に位置させることで上記接触が回避できるようにしている。尚、このように溝部や溝内電極の位置を脚部の幅方向の外側にオフセットさせたとしても上記CI値を劣化させることはない(このことは後述するシミュレーション結果により確認されている)。
【0019】
−解決手段−
具体的には、複数の脚部を備え、各脚部の主面に溝部が形成されていると共に、この溝部の内部に溝内電極が、脚部の側面に側面電極がそれぞれ形成されて成る音叉型振動片を前提とする。この音叉型振動片に対し、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝部の幅方向中心位置までの距離を、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定している。
【0020】
例えばフォトリソグラフィー技術を利用して溝部に溝内電極を形成する際に、溝部のエッジの影響によって溝内電極の外縁形状を高精度で加工することが困難な状況が発生したとしても、上記の特定事項によれば、この溝部の位置が側面電極から遠ざかる位置に形成されているため、この溝部のエッジの存在による影響が側面電極の周辺にまで及ぶことが抑制される。つまり、上記溝部のエッジの影響によって溝内電極の主面への回り込み寸法が適切に得られない状況となっても溝内電極が側面電極や引き回し電極に接触してしまうことが抑制されてショートの発生が回避できる。
【0021】
また、上記目的を達成するための他の解決手段としては以下のものが掲げられる。つまり、前提を上述した解決手段に係る前提と同じ音叉型振動片とする。そして、この音叉型振動片に対し、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝内電極の幅方向中心位置までの距離を、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定している。
【0022】
この特定事項によれば、溝部の形成位置に拘わりなく、溝内電極の位置が側面電極から遠ざかる位置に形成されることになるため、この溝内電極が側面電極や引き回し電極に接触してしまうことが抑制されてショートの発生が回避できる。このため、引き回し電極やそれに繋がる側面電極の脚部側面から主面への回り込み寸法を小さく設計しておく必要はなく、引き回し電極と側面電極との接続状態の信頼性を良好に確保することができてこの両者間での断線の発生を防止することができる。
【0023】
更に、上記各解決手段を併用することも可能である。つまり、上記音叉型振動片に対し、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝部の幅方向中心位置までの距離及び上記中心線から溝内電極の幅方向中心位置までの距離を、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも共に長く設定するものである。この特定事項によれば、上述した各解決手段による作用を共に得ることができ、溝内電極が側面電極や引き回し電極に接触してしまうことが確実に抑制されてショートの発生が回避でき、且つ引き回し電極と側面電極との接続状態の信頼性を良好に得ることができてこの両者間での断線の発生を防止することができる。
【0024】
また、後述するシミュレーション結果に示すように、溝部や溝内電極の位置を上記の如き設定した場合であっても、CI値を劣化させてしまうことは殆どない。つまり、音叉型振動片の振動特性に悪影響を与えることなしに上記ショート及び断線を回避することが可能である。
【0025】
また、各脚部に形成される溝部及び溝内電極の具体的な形状としては以下のものが掲げられる。つまり、各主面に形成されている溝部の形状が、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線に対して互いに対称形状に形成されている。同様に、各溝部の内部に形成されている溝内電極の形状も、上記中心線に対して互いに対称形状に形成されている。
【0026】
これらの特定事項によれば、各脚部の振動特性を均等に維持することができるため、音叉型水晶振動片の振動モードに悪影響を与えることなしに上述したショート及び断線を回避することが可能になる。
【0027】
また、上述した各解決手段のうち何れか一つに記載の音叉型振動片を備え、この音叉型水晶振動片がパッケージ内に取り付けられて構成された音叉型水晶振動子も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、本解決手段によれば、電極同士のショートや断線が生じていないことで信頼性が高く、且つ溝部を形成したことの効果である良好なCI値が得られている音叉型水晶振動子を提供できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態は、2本の脚部を備えた音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合について説明する。
【0029】
−音叉型水晶振動子の構成説明−
図1は本形態に係る音叉型水晶振動子に備えられる音叉型水晶振動片1を示す図である。また、図2は図1におけるII−II線に沿った断面図である。
【0030】
この音叉型水晶振動片1は、2本の脚部11,12を備えており、各脚部11,12に第1励振電極13a,13b及び第2励振電極14a,14bが形成されている。図1では、これら励振電極13a,13b,14a,14bの形成部分に斜線を付している。
【0031】
また、本音叉型水晶振動片1は、各脚部11,12それぞれの表裏面となる主面11a,12aに矩形状の溝部11c,12cが成形されている。これら各溝部11c,12cの形状(幅寸法、長さ寸法、深さ寸法)は互いに同一形状となっている。
【0032】
このように各脚部11,12の表裏面に溝部11c,12cを成形した場合、音叉型水晶振動片1を小型化しても脚部11,12の振動損失が抑制され、CI値(クリスタルインピーダンス)を低く抑えることができて有効である。
【0033】
そして、上記第1の励振電極としては、一方の脚部11の表裏面(主面)11aに成形されている溝部11cの内部に形成された溝内電極13aと、他方の脚部12の側面12bに形成された側面電極13bとにより構成されており、これらが引き回し電極15によって接続されている。
【0034】
同様に、第2の励振電極としては、他方の脚部12の表裏面(主面)12aに成形されている溝部12cの内部に形成された溝内電極14aと、一方の脚部11の側面11bに形成された側面電極14bとにより構成されており、これらが引き回し電極16によって接続されている。
【0035】
これら励振電極13a,13b,14a,14bは、クロム(Cr)及び金(Au)の金属蒸着によって形成された薄膜であって、その膜厚は例えば2000Åに設定されている。
【0036】
また、各溝部11c,12cの内部に形成される溝内電極13a,14aは、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aに多少の加工誤差が生じたとしても、溝部11c,12cの内部全体に亘って溝内電極13a,14aが形成されるように、図1に示す平面視において、溝部11c,12cの面積よりも溝内電極13a,14aの面積の方が僅かに大きく設定されている。このため、実際には、図2にも示すように、溝内電極13a,14aは、各溝部11c,12cの底面から縦壁及び主面11a,12aに亘って形成されることになる。例えば、脚部11,12それぞれの幅寸法が120μmである場合、この主面11a,12aへの溝内電極13a,14aの回り込み寸法(図2中の寸法A)は5μm程度である。
【0037】
更に、側面11b,12bに形成される側面電極14b,13bは、引き回し電極15,16との接続を良好に確保するために、側面11b,12bから主面11a,12aに亘って僅かに回り込むように形成されている。例えば、脚部11,12の幅寸法が120μmである場合、この主面11a,12aへの側面電極14b,13bの回り込み寸法(図2中の寸法B)も5μm程度である。
【0038】
このような構成の音叉型水晶振動片aが図示しないパッケージ内に取り付けられることにより音叉型水晶振動子が構成される。
【0039】
−溝部及び溝内電極の形成位置の説明−
以下、本形態の特徴部分である上記溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの形成位置について説明する。
【0040】
図1に示すように、各脚部11,12の主面11a,12aに形成されている溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの形成位置としては、本音叉型水晶振動片1の振動中心点(図1における点O)を通り且つ脚部11,12の延長方向(図1の上下方向)に沿って延びる中心線Lから溝部11c,12cの幅方向中心位置(この溝部11c,12cの中心線を直線L1で示す)までの距離T1が、上記中心線Lから脚部11,12の幅方向中心位置(この脚部11,12の中心線を直線L2で示す)までの距離Tよりも長く設定されている(T1>T)。同様に、上記中心線Lから溝内電極13a,14aの幅方向中心位置(本形態では、溝内電極13a,14aの中心線は上記直線L1と一致している)までの距離T1が、上記中心線Lから脚部11,12の幅方向中心位置(上記直線L2)までの距離Tよりも長く設定されている(T1>T)。
【0041】
言い換えると、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの形成位置としては、この溝部11c,12cの幅方向の中心位置及び溝内電極13a,14aの幅方向の中心位置が、脚部11,12の幅方向の中心位置よりも、振動中心位置から遠ざかる側に位置されている。更に、言い換えると、従来では、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aは各脚部11,12の主面11a,12aの幅方向の中央に形成されていたが、本形態では、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aは各脚部11,12の主面11a,12aの幅方向の中央位置よりも外側位置(図1における左右方向の外側)に形成されている。
【0042】
この構成により、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの内側端縁(音叉型振動片1の中心線L側の端縁)と脚部11,12の内側端縁(同じく音叉型振動片1の中心線L側の端縁)との距離を大きく確保することが可能となり、主面11a,12aへの側面電極13b,14bの回り込み寸法や引き回し電極16の主面11a,12aへの回り込み寸法の自由度を拡大することができる。図1に示すものでは、主面11a,12a上における溝内電極13a,14aとその内側(音叉型振動片1の中心線L側)に形成されている側面電極13b,14bとの間隔を大きく確保するように設計している。
【0043】
これに対し、図3に示すものは、これら側面電極13b,14b及び引き回し電極16の主面11a,12aへの回り込み寸法を大きく確保し、これによって側面電極14bと引き回し電極16との接続状態の信頼性を大きく確保して断線の発生を確実に回避できるようにしている。
【0044】
このように、本形態では、先ず、溝部11c,12cの位置を脚部11,12の幅方向の外側にオフセットさせたことにより、溝内電極13aをフォトリソグラフィー技術を利用して溝部11c内に形成する際に溝部11cのエッジの影響によって溝内電極13aの外縁形状を高精度で加工することが困難な状況が発生したとしても、この溝部11cの位置が側面電極14bから遠ざかる位置に形成されていることで、溝部11cのエッジの存在による影響が側面電極14bの周辺にまで及ぶことが抑制される。つまり、上記溝部11cのエッジの影響によって溝内電極13aの主面11aへの回り込み寸法が適切に得られない状況となっても溝内電極13aが側面電極14bや引き回し電極16に接触してしまうことが抑制されてショートの発生が回避でき、信頼性の高い音叉型水晶振動片1を提供できる。
【0045】
また、溝内電極13a,14aの位置を脚部11,12の幅方向の外側にオフセットさせたことにより、溝内電極13a,14aの位置が側面電極13b,14bから遠ざかる位置に形成されることになるため、この溝内電極13a,14aが側面電極13b,14bや引き回し電極16に接触してしまうことが抑制されて、これによってもショートの発生が回避できる。このため、引き回し電極16やそれに繋がる側面電極14bの脚部側面11bから主面11aへの回り込み寸法を小さく設計しておく必要はなく、引き回し電極16と側面電極14bとの接続状態の信頼性を良好に確保することができてこの両者間での断線の発生を防止することができる。
【0046】
更に、上記図3に示す構成を採用した場合、側面電極13b,14b及び引き回し電極16の主面11a,12aへの回り込み寸法を大きく確保したことで、この部分の電極をミーリングによって部分的に除去したり、この部分に更に電極材料を蒸着させることにより振動特性の微調整(周波数調整等)を行うことも可能である。従来の音叉型振動子にあっては、各脚部11,12の先端部付近に形成されている電極、つまり比較的面積が広く形成されている電極に対してのみしかミーリングや蒸着を行うことができなかったが、図3の構成によれば、このミーリングや蒸着を可能とするエリアの拡大を図ることができる。
【0047】
また、後述するシミュレーション結果に示すように、溝部11c,12cや溝内電極13a,14aの位置を上記の如き設定した場合であっても、CI値を劣化させてしまうことは殆どない。つまり、音叉型振動片1の振動特性に悪影響を与えることなしに上記ショート及び断線を回避することが可能である。以下、このシミュレーションについて説明する。
【0048】
このシミュレーションは、音叉型水晶振動片1の各脚部11,12に形成されている溝部11c,12cや溝内電極13a,14aの形成位置を変化させた場合のそれぞれについてCI値を演算したものである。また、本シミュレーションでは、図1に示すように、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aが矩形状に形成されたものについて実施した。
【0049】
図4は、溝内電極13a,14aの位置を脚部11,12の幅方向の中央に位置させ、溝部11c,12cの位置を脚部11,12の幅方向に変位させた場合のそれぞれのCI値を示している。図4(a)は溝部11c,12cの幅寸法が53μmのもの、図4(b)は溝部11c,12cの幅寸法が38μmのものについてのシミュレーション結果である。また、各図の横軸のオフセット値は、「0」は溝部11c,12cの位置を脚部11,12の幅方向の中央に位置させたものであり、「+」側が脚部11,12を外側にオフセットさせたもの、「−」側が脚部11,12を内側にオフセットさせたものである。それぞれオフセット寸法としては4μm、8μmを採用している。
【0050】
また、図5は、溝部11c,12cの位置を脚部11,12の幅方向の中央に位置させ、溝内電極13a,14aの位置を脚部11,12の幅方向に変位させた場合のそれぞれのCI値を示している。図5(a)は溝部11c,12cの幅寸法が53μmのもの、図5(b)は溝部11c,12cの幅寸法が38μmのものについてのシミュレーション結果である。また、各図の横軸のオフセット値は上記図4の場合と同様である。
【0051】
更に、図6は、溝内電極13a,14aの位置及び溝部11c,12cの位置を共に幅方向に変位させた場合のそれぞれのCI値を示している。図6(a)は溝部11c,12cの幅寸法が53μmのもの、図6(b)は溝部11c,12cの幅寸法が38μmのものについてのシミュレーション結果である。また、各図の横軸のオフセット値は上記図4の場合と同様である。
【0052】
以上のシミュレーション結果について考察すると、溝部11c,12cや溝内電極13a,14aの位置を外側にオフセットさせた場合の方が内側にオフセットさせた場合に比べて、そのオフセット値の絶対値が大きくなることに伴うCI値の劣化割合は僅かであることが判る。特に、図4(b)、図5(a)、図6(a)については顕著であり、特に、図4(b)、図5(a)、図5(b)については、外側へのオフセット値が大きくなることに伴うCI値の劣化は殆ど生じていない。従って、溝部11c,12cや溝内電極13a,14aの位置を脚部の幅方向の外側にオフセットさせたことによる振動特性への悪影響は殆ど生じないことが判る。つまり、本シミュレーションによって、本実施形態の構成によれば、振動特性に悪影響を与えることなしに、電極同士の短絡等の電気的な不良を回避することが可能であることが確認できたことになる。
【0053】
−変形例−
図7は、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの形状の変形例を示している。この図に示すように、本例のものでは、脚部11,12の基端部分については、引き回し電極16や側面電極14b,13bの主面11a,12aへの回り込み寸法を更に大きく確保できるようにしている。そのために、この脚部11,12の基端部分については、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの形成位置を外側に大きくオフセットさせている。
【0054】
言い換えると、脚部11,12の基端部分とそれ以外の部分とでは、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aの幅寸法及び外側へのオフセット寸法を互いに異ならせた構成となっている。更に言い換えると、振動中心点Oを通り且つ脚部11,12の延長方向に沿って延びる中心線Lから溝部11b,12bの幅方向中心位置までの距離及び上記中心線Lから溝内電極13a,14aの幅方向中心位置までの距離が、上記中心線Lから脚部11,12の幅方向中心位置までの距離よりも共に長く設定されているだけでなく、脚部11,12の基端部分とそれ以外の部分とでは、その距離が異なっている。つまり、脚部11,12の基端部分の方が、中心線Lから溝部11b,12bの幅方向中心位置までの距離及び中心線Lから溝内電極13a,14aの幅方向中心位置までの距離が、脚部11,12の基端部分以外の部分の各距離よりも大きく(オフセット量が大きく)設定されているものである。
【0055】
この構成によれば、引き回し電極16と側面電極14bとの接続状態の信頼性をよりいっそう良好に確保することができてこの両者間での断線の発生を確実に防止することができる。
【0056】
また、本変形例の構成について図7に示す寸法Dを変化させた場合のCI値の変化状態についてのシミュレーションを行った。その結果を図8に示す。この図8から判るように、寸法Dが大きくなることに伴うCI値の劣化は殆ど生じていない。従って、本変形例の構成にあっては、振動特性に悪影響を与えることなしに、引き回し電極16と側面電極14bとの接続状態の信頼性をよりいっそう良好に確保することが可能であることが判る。
【0057】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aのオフセット値を同一に設定していた。これは、溝内電極13a,14aの中心を溝部11c,12cの中心に一致させ、溝部11c,12cの内部全体に亘って溝内電極13a,14aが形成されるようにするためである。本発明はこれに限らず、溝部11c,12cのオフセット値と溝内電極13a,14aのオフセット値とを異なる値に設定したり、溝部11c,12cのみをオフセットさせたり、溝内電極13a,14aのみをオフセットさせてもよい。
【0058】
また、必ずしも2本の脚部11,12の両方において、溝部11c,12c及び溝内電極13a,14aをオフセットさせておく必要はなく、一方の脚部11,(12)の溝部11c,(12c)のみ、一方の脚部11,(12)の溝内電極13a,(14a)のみ、一方の脚部11,(12)の溝部11c,(12c)及び溝内電極13a,(14a)のみをオフセットさせた構成としてもよい。
【0059】
また、上記実施形態では、2本の脚部11,12を備えた音叉型水晶振動片1に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、3本以上の脚部を備えた音叉型水晶振動片に適用することも可能である。この場合、偶数本の脚部を備えた音叉型水晶振動片にあっては、全ての脚部または、音叉型水晶振動片1中心線(上記直線L)から略等距離にある一対の脚部で成る脚部対に対して溝部や溝内電極の形成位置をオフセットさせることになる。一方、奇数本の脚部を備えた音叉型水晶振動片にあっては、中央の脚部を除く他の脚部の全てまたはその一部に対して溝部や溝内電極の形成位置をオフセットさせることになる。
【0060】
尚、このように3本以上の脚部を備えた音叉型水晶振動片に対して本発明を適用する場合にも、溝部のオフセット値と溝内電極のオフセット値とを異なる値に設定したり、溝部のみをオフセットさせたり、溝内電極のみをオフセットさせてもよい。更には、一部の脚部の溝部のみ、一部の脚部の溝内電極のみ、一部の脚部の溝部及び溝内電極のみをオフセットさせた構成としてもよい。
【0061】
更に、上記実施形態では、圧電材料として水晶を使用した場合について説明したが、その他、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどを使用した振動片に対しても適用可能である。
【0062】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝部の幅方向中心位置までの距離を、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定している。これにより、溝部の位置が側面電極から遠ざかる位置に形成されることになり、この溝部のエッジの影響によって溝内電極の主面への回り込み寸法が適切に得られない状況となっても溝内電極が側面電極や引き回し電極に接触してしまうことが抑制されてショート等の電気的な不良を回避することができる。
【0063】
また、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝内電極の幅方向中心位置までの距離を、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定している。このため、溝内電極の位置が側面電極から遠ざかる位置に形成されることになるため、この溝内電極が側面電極や引き回し電極に接触してしまうことが抑制されてショート等の電気的な不良を回避することができる。その結果、引き回し電極やそれに繋がる側面電極の脚部側面から主面への回り込み寸法を小さく設計しておく必要はなく、引き回し電極と側面電極との接続状態の信頼性を良好に確保することができてこの両者間での断線等の電気的な不良を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る音叉型水晶振動片を示す図である。
【図2】図1におけるII−II線に沿った断面図である。
【図3】主面への電極の回り込み寸法を大きく設定した場合の図1相当図である。
【図4】溝部の位置を脚部幅方向に変位させた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図5】溝内電極の位置を脚部幅方向に変位させた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図6】溝部の位置及び溝内電極の位置を共に脚部幅方向に変位させた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図7】変形例における図1相当図である。
【図8】変形例におけるシミュレーション結果を示す図である。
【図9】従来例における図1相当図である。
【符号の説明】
1 音叉型振動片
11,12 脚部
11a,12a 主面
11b,12b 側面
11c,12c 溝部
13a,14a 溝内電極
13b,14b 側面電極
Claims (6)
- 複数の脚部を備え、各脚部の主面に溝部が形成されていると共に、この溝部の内部に溝内電極が、脚部の側面に側面電極がそれぞれ形成されて成る音叉型振動片において、
振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝部の幅方向中心位置までの距離が、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定されていることを特徴とする音叉型振動片。 - 複数の脚部を備え、各脚部の主面に溝部が形成されていると共に、この溝部の内部に溝内電極が、脚部の側面に側面電極がそれぞれ形成されて成る音叉型振動片において、
振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝内電極の幅方向中心位置までの距離が、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも長く設定されていることを特徴とする音叉型振動片。 - 複数の脚部を備え、各脚部の主面に溝部が形成されていると共に、この溝部の内部に溝内電極が、脚部の側面に側面電極がそれぞれ形成されて成る音叉型振動片において、
振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線から溝部の幅方向中心位置までの距離及び上記中心線から溝内電極の幅方向中心位置までの距離が、上記中心線から脚部の幅方向中心位置までの距離よりも共に長く設定されていることを特徴とする音叉型振動片。 - 上記請求項1〜3のうち何れか一つに記載の音叉型振動片において、
各主面に形成されている溝部の形状は、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線に対して互いに対称形状に形成されていることを特徴とする音叉型振動片。 - 上記請求項1〜4のうち何れか一つに記載の音叉型振動片において、
各溝部の内部に形成されている溝内電極の形状は、振動中心点を通り且つ脚部の延長方向に沿って延びる中心線に対して互いに対称形状に形成されていることを特徴とする音叉型振動片。 - 上記請求項1〜5のうち何れか一つに記載の音叉型振動片を備え、この音叉型水晶振動片がパッケージ内に取り付けられて構成されていることを特徴とする音叉型水晶振動子。
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