JP2004297769A - 水晶振動片、水晶振動片の製造方法、この水晶振動片をパッケージに収容した水晶デバイス並びに、水晶デバイスを利用した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 基部の剛性バランスを調整して良好な振動特性を発揮することができる水晶振動片、水晶振動片の製造方法、この水晶振動片をパッケージに収容した水晶デバイス並びに、水晶デバイスを利用した電子機器を提供する。
【解決手段】 全体が水晶により形成され、基部と、この基部５１から平行に延びる一対の振動腕３４，３５とを備える水晶振動片３２であって、前記水晶の異方性によって前記基部５１の一方の側面５１ａに形成される異形形状６５に対応して、この異形形状６５が形成される面とは反対側の前記基部５１の他方の側面５１ｂに、前記基部５１を拡張して構成した拡張部６６が形成されていることを特徴とする、水晶振動片３２。
【選択図】 図３

Description

本発明は、全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える水晶振動片、水晶振動片の製造方法、この水晶振動片をパッケージに収容した水晶デバイス並びに、水晶デバイスを利用した電子機器に関するものである。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、パッケージ内に水晶振動片を収容した水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスが広く使用されている。

図９は、このような水晶デバイスの構成例を示す概略平面図であり、図１０は、図９のＣ−Ｃ線概略断面図であり、図１１は、図９のＤ−Ｄ線概略端面図である。
図９や図１０において、水晶デバイス１は、パッケージ２の内部に、水晶振動片３を収容している。パッケージ２はこの場合、絶縁材料を浅い箱状に形成したもので、内部に水晶振動片３を収容固定した後で、封止材２ａを介して、蓋体４により封止されるようになっている。

水晶振動片３は、水晶をエッチングすることにより図示の形状が形成されている。この場合、水晶振動片３は、基部５と、この基部５から図において右方に平行に延びる一対の振動腕６，７を備える音叉型水晶振動片で構成されている。水晶振動片３の基部５は、パッケージ２側の電極部９，９に対して導電性接着剤８，８を利用して固定されている。

振動腕６，７の表面には、励振電極（図示せず）が形成されており、この励振電極に対して外部から駆動電圧を印加することにより、図９の矢印Ｘに示すように振動腕６，７はその先端側を互いに接近、離間するように屈曲振動する。このような振動に基づく振動周波数を取り出すことにより、制御用のクロック信号等の各種信号に利用されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３３２９５２号公報

ところで、このような構造の水晶デバイス１では、図９のＣ−Ｃ線切断断面図である図１０に示されているように、基部５においては、その側面５ａに突起部１１等の異形形状が形成されることがある。この突起部１１等の異形形状は、水晶材料としての水晶ウエハ（図示せず）を加工して、エッチングにより水晶振動片３の外形を形成する過程で、水晶の異方性により、エッチングされないで残ることにより形成されてしまうと考えられる。

なおエッチングする時間を長くすると側面５ａは完全にエッチングされて異形形状は形成されない。しかしながら、異形形状が形成されないためにかかるエッチング時間は、異形形状が形成された水晶振動片３のエッチング時間に比べて数倍長くなってしまう。このため、異形形状が形成されていない水晶振動片を製造すると、極めて製造効率が悪くなる。

基部５の側面５ａに、このような突起部１１が形成されると、各振動腕６，７を支持する基部５は図１１に示すように中心ＣＬを中心として長さＬの対称形状であったものが突起部１１により非対称となり、その結果基部５の剛性バランスが崩れる。これにより水晶振動片３が駆動された際の本来の振動の方向Ｘに対して、この方向と直交する水晶振動片３の厚み方向、すなわち、Ｚ方向への振動が生じてしまう。これにより、水晶振動片３の振動特性に悪影響を与えることがあった。

図１２は、水晶振動片３の屈曲振動における各点の変位を解析し、ベクトルで表したものである。
従来の水晶振動片３の場合、例えば振動周波数が３２ｋＨｚであり、例えば、ある任意の電界エネルギー（圧電作用）を印加した時の振動腕先端部の最大変位量は、例えば図のＸ方向が４．０５×１０^-6ｍｍ、Ｙ方向が２．６２×１０^-7ｍｍ、Ｚ方向が６．１４×１０^-10ｍｍである。これは突起１１がなく基部５がＣＬを中心とした対称形状であるとして同様に解析を行った場合に比べ各振動腕６，７の先端部の変位量が大きくなり、特にＺ方向の変位量が大きくなっている。

すなわち、基部５における振動腕６側（左側５Ｌ）よりも振動腕７側（右側５Ｒ）の方が剛性が高いことから、図示されているように、振動腕７の根元若しくは付け根付近のベクトル渦が崩れている。このベクトル渦は振動腕６，７の振動によって生じるものである。従って、左右でベクトル渦の形態がバランスしなくなっているということは振動腕６，７の振動バランスも崩れており、その結果として振動腕の振動には好ましくない先端部のＺ方向の変位が大きくなっているということが理解される。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消して、基部の剛性バランスを調整して良好な振動特性を発揮することができる水晶振動片、水晶振動片の製造方法、この水晶振動片をパッケージに収容した水晶デバイス並びに、水晶デバイスを利用した電子機器を提供することである。

上記目的は、本願発明によれば、全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える水晶振動片であって、前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されていることを特徴とする、水晶振動片により、達成される。

上記構成によれば、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える音叉型の水晶振動片には、基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の基部の他方の側面に、基部を拡張して構成した拡張部が形成されている。従って、基部の他方の側面に形成された拡張部の存在によって基部の剛性バランスが取られることにより、水晶振動片の振動特性が改善される。

上記構成において、前記拡張部は、前記異形形状の体積にほぼ等しい構成であるのが好ましい。
上記構成によれば、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える音叉型の水晶振動片には、基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の基部の他方の側面に、異形形状とほぼ同体積分の拡張部が形成されている。従って、基部の他方の側面に形成された異形形状とほぼ同体積分の拡張部の存在によって基部の剛性バランスが取られることにより、水晶振動片の振動特性が改善される。

上記目的は、本願発明によれば、パッケージ内に水晶振動片を収容した水晶デバイスであって、前記水晶振動片は、全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備え、前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されていることを特徴とする、水晶デバイスにより、達成される。

上記構成によれば、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備え、水晶振動片に使用される音叉型の水晶振動片には、基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の基部の他方の側面に、基部を拡張して構成した拡張部が形成されている。従って、水晶デバイスは、基部の他方の側面に形成された拡張部の存在によって基部の剛性バランスが取れることにより、水晶振動片の振動特性が改善される。

上記目的は、本願発明によれば、水晶材料でなる基板をエッチングして水晶振動片の外形を形成する際に、前記水晶振動片の外形形成後に基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して拡張したマスクパターンを用いて、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部を形成するように、前記水晶振動片の外形をエッチングすることを特徴とする、水晶振動片の製造方法により、達成される。

上記構成によれば、水晶振動片の外形をエッチングする際のエッチング条件を考慮すれば、基部の一方の側面に形成される異形形状の量を予め把握することができるので、この異形形状に対応して、異形形状が形成される面とは反対側の基部の他方の側面に拡張部を形成している。つまり、水晶振動片の外形をエッチングする際に残す部分を選択することで、基部の他方の側面に拡張部を形成することができる。このようにして製造された水晶振動片は、基部の他方の側面に形成された拡張部の存在によって、基部の剛性バランスが取れることにより、従来より振動特性が改善される。

上記目的は、本願発明によれば、パッケージ内に水晶振動片を収容した水晶デバイスを利用した電子機器であって、前記水晶振動片は、全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備え、前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されている水晶デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器により、達成される。
上記構成において、前記電子機器は、携帯型電話装置であるのが好ましい。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、それぞれ本発明の水晶デバイスの好ましい実施の形態を示しており、図１はその概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線概略断面図である。
図１及び図２において、水晶デバイス３０は、水晶振動子を構成した例を示しており、この水晶デバイス３０は、パッケージ３６内に水晶振動片３２を収容している。パッケージ３６は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。

複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓ２を形成するようにされている。この内部空間Ｓ２が水晶振動片を収容するための収容空間である。すなわち、図２に示されているように、この実施形態では、パッケージ３６は、例えば、下から第１の積層基板６１、第２の積層基板６４、第３の積層基板６８を重ねて形成されている。

第２の積層基板６４は、パッケージ３６の内部空間Ｓ２内の図において左端部付近において、内部空間Ｓ２に露出して内側底部を構成している。この第２の積層基板６４には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部３１，３１が設けられている。この電極部３１，３１は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。

この各電極部３１，３１の上に導電性接着剤４３，４３が塗布され、この導電性接着剤４３，４３の上に水晶振動片３２の基部５１が載置されて、導電性接着剤４３，４３が硬化されるようになっている。尚、導電性接着剤４３，４３としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。

水晶振動片３２は、後述する製造工程により水晶をエッチングして形成されており、本実施形態の場合、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図示する形状とされている。すなわち、水晶振動片３２は、パッケージ３６側と後述するようにして固定される基部５１と、この基部５１を基端として、図１において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型水晶振動片が利用されている。

水晶振動片３２の各振動腕３４，３５には、それぞれ長さ方向に延びる溝５６，５７が形成されている。引き出し電極５２，５３は、上述したようにパッケージ側の電極部３１，３１と導電性接着剤４３，４３により接続される部分である。そして、各引き出し電極５２，５３は、図示されているように、各振動腕３４，３５の溝５６，５７内に設けた励振電極５５，５４と接続されている。

また、パッケージ３６の底面のほぼ中央付近には、パッケージ３６を構成する２枚の積層基板に連続する貫通孔３７ａ，３７ｂを形成することにより、外部に開口した貫通孔３７が設けられている。パッケージ３６の開放された上端には、蓋体３９が接合されることにより、封止されている。

次に本実施形態において特徴的な水晶振動片３２について説明する。
図３は、図１に示す水晶振動片３２の基部５１の斜視図である。
水晶振動片３２においては、その製造工程中で、各基部５１の一方の側面５１ａに異形形状６５が形成される場合がある。図３では、この異形形状６５が、断面形状において先端がやや細くなった突起もしくは突条として示されている。このような異形形状６５は、水晶のエッチングの過程で水晶の異方性により形成される。

これに対して、本実施形態における図１に示す水晶振動片３２では、異形形状６５が形成されている基部５１の一方の側面５１ａとは反対側の他方の側面５１ｂに、基部５１を拡張して構成した拡張部６６を形成している。つまり、図１１に示す従来の水晶振動片では、基部５の側面５ａに異形形状１１が形成されていても、もう一方の側面５ｂには特に何も形成されていないが、本実施形態における水晶振動片３２では、図３や図４等に示すように一方の側面５１ａに異形形状６５が形成されているのに対し、他方の側面５１ｂには拡張部６６が形成されている。このような構成とすると、各振動腕３４，３５は、基部５１の他方の側面５１ｂに形成された拡張部６６の存在によって、基部５１の剛性バランスが取られることにより水晶振動片３２の振動特性が改善されるようになる。

具体的には、この水晶振動片３２では、図３のＢ−Ｂ切断端面である図４に示すように基部５１の中心ＣＬから、異形形状６５を除いた一方の側面５１ａまでの長さがＬであるのに対し、他方の側面５１ｂまでの長さがＬ＋△Ｌとなっている。このような拡張分△Ｌが追加されているのは、基部５１の他方の側面５１ｂ側に拡張部６６が形成されているためである。この拡張部６６は、詳細は後述するが、例えば水晶振動片３２の外形エッチングの際に同時に形成される部分である。つまり、本実施形態では、エッチング条件に基づいて、水晶振動片３２の外形エッチングの際のマスクパターンを拡張分△Ｌだけ拡張しているのである。このマスクパターンを拡張する量、すなわち異形形状６５の量は、エッチング条件から予め求めることができるのである。

また、上記図３の拡張部６６は、その異形形状６５の体積にほぼ等しく構成するのが望ましい。このような構成とすると、各振動腕３４，３５は、基部５１の他方の側面５１ｂに形成された拡張部６６の存在によって、基部５１の剛性バランスが取られることにより、振動特性が改善される。

図５及び図６は、それぞれ各振動腕３４，３５が屈曲振動した際における各点の変位を解析し、ベクトルで表した図である。尚、図中の矢印は変位ベクトルを示している。尚、図５及び図６においては、図示の都合上、水晶振動片３２の詳細な形状は表れていないが、図１乃至図４で説明した形状及び構造と同様であることはいうまでもない。

そして、具体的には、図５は、各基部５１−１の一方の側面に異形形状が形成されていない理想形状の場合の屈曲振動における各点の変位を解析し、ベクトルで表した一例を図示しており、図６は、基部５１の一方の側面５１ａに異形形状６５が形成されている場合の屈曲振動における各点の変位を解析し、ベクトルで表した一例を図示している。また、図５は、基部５１−１の他方の側面５１ｂに拡張部６６が形成されておらず、図６は、基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６が形成されている場合を図示している。

図５に示すように各基部５１−１の一方の側面５１ａ近傍に異形形状６５が形成されていない場合には、ベクトル渦が、付け根５１Ｃ近傍における右側５１Ｒと左側５１Ｌにおいて左右ほぼ対称となっている。具体的には、図５の理想状態の水晶振動片３２−１では、例えば振動周波数が３２ｋＨｚであり、各振動腕３４−１，３５−１の先端部の最大変位量は、例えば図のＸ方向が２．０４×１０^-6ｍｍ、Ｙ方向が１．３８×１０^-7ｍｍ、Ｚ方向が２．９６×１０^-10ｍｍである。

一方、図６に示すように基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６を形成した場合においては、図１２に示す従来の変位ベクトルのベクトル渦と比べると、図６の付け根５１Ｃ近傍における左側５１Ｌと右側５１Ｒにおいてベクトル渦がほぼ左右対称となることがわかる。また、基部５１の他方の面５１ｂに拡張部６６を形成した場合においては、図１２に示す従来の変位ベクトルのベクトル渦に見られたような基部５の付け根５Ｃ近傍における右側５Ｒのようなベクトル渦の乱れが非常に少なくなっている。

具体的には、図６に示す水晶振動片３２では、例えば振動周波数が３２ｋＨｚであり、各振動腕３４，３５の先端部の最大変位量は、例えば図のＸ方向が２．１４×１０^-6ｍｍ、Ｙ方向が１．４５×１０^-7ｍｍ、Ｚ方向が２．００×１０^-10ｍｍとなっている。

本実施形態における水晶振動片３２を表す図６と、理想状態を表す図５及び、従来の水晶振動片を表す図１２をそれぞれ比較すると、図６に示す本実施形態は、図１２に示す従来よりも、図５に示す理想状態に極めて近いことが理解される。
すなわち、図６の水晶振動片３２では、図１２の従来例と比較すると、Ｚ方向の最大変位量が１／３程度と極めて小さくなっており、図５の理想状態と極めて近い。

これにより、図６に示されているように、左右の振動腕３４，３５のベクトル渦は、付け根５１Ｃ近傍において左側５１Ｌと右側５１Ｒにおいてほぼ左右対称となって、基部５１の剛性バランスが大幅に改善されている。また、このようにベクトル渦の中心が理想形状の物に近づくだけでなく、各方向の変位量も理想形状に近づけることができる。
従って、この実施形態における水晶振動片３２は、各振動腕３４，３５が屈曲振動した際のバランスが取られ、良好な振動特性を発揮することができるようになる。

図１３は、基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６が形成された水晶振動片３２のクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値と、基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６が形成されていない、従来技術に係る水晶振動片３のＣＩ値とを比較する図である。この図の縦軸は規格化ＣＩ値であり、各水晶振動片のＣＩ値を、拡張部６６が形成された水晶振動片３２のＣＩ値の平均値で規格化したものである。すなわち、拡張部６６を形成した水晶振動片３２のＣＩ値の平均値が１となる。また図の横軸において、左側に記号を塗りつぶして示すものが、基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６が形成された水晶振動片３２（拡張部有）のＣＩ値であり、右側に白抜きの記号で示すものが従来技術に係る水晶振動片３（拡張部無）のＣＩ値である。そして図１３は、拡張部６６が形成された水晶振動片３２のＣＩ値の平均値に対して、各水晶振動片のＣＩ値がどれくらい差を有するか調べた特性分布図である。

図１３より、拡張部６６が形成された水晶振動片３２のＣＩ値は０．８７〜１．１５の範囲で分布しているのに対して、従来技術に係る水晶振動片３のＣＩ値は０．９〜１．２５の範囲で分布していることがわかる。このことより、基部５１に拡張部６６が形成された水晶振動片３２は、従来技術に係る水晶振動片３に比べてＣＩ値を約５％小さくできたことがわかる。したがって、基部５１の他方の側面５１ｂに形成された拡張部６６の存在によって、基部５１の剛性バランスが取られ、水晶振動片３２の振動特性を改善することができた。

水晶振動片３２や水晶デバイス３０はそれぞれ以上のような構成であり、次に図１〜図４を参照しつつ水晶振動片３２の製造方法の一例について簡単に説明する。
図７は、本実施形態の水晶振動片３２の製造方法の一例を説明するための工程図であり、図４に対応した部分の切断断面図にて、製造過程を工程順に示したものである。尚、以下の工程では、基板７１の上下両面に同一の加工が行われるので、主として上面についてだけ説明する。

図７（ａ）に示すように水晶振動片３２を複数もしくは多数分離することができる大きさの水晶材料でなる基板７１を用意し、基板７１の表面（表裏面）に、スパッタリングもしくは蒸着等の手法により、耐蝕膜７２を形成し、さらに次いで全面にレジスト７３を塗布する。この耐蝕膜７２は、例えば、下地層としてのクロム層と、その上に被覆される金被覆層で構成される。

そして、図７（ｂ）に示すように、水晶振動片３２の外形等に対応する形状に適合させたマスク（図示せず）を配置する。
このマスクにおいて特に重要なことは、図１に示す水晶振動片３２の外形形成後に基部５１の一方の側面５１ａに形成される異形形状６５に対応して拡張されていることである。具体的には、このマスクは、エッチング後に図４に示す基部５１の中心ＣＬからの本来の幅Ｌを、基部５１の一方の側面５１ａに形成される異形形状６５に対応させて、他方の側面５１ｂ側に拡張分△Ｌだけ拡張させるように構成するものである。つまり、マスクは、図７（ｂ）に示す△Ｌで示す距離だけ中心ＣＬから外側になるように基板７１の外形を増加させるものである。

ここで、拡張分△Ｌは、外形エッチングの際のエッチング条件から予め求めることができる。つまり、外形エッチングした際に基部５１の一方の側面５１ａに形成される異形形状６５の量は、エッチング条件に応じて予め決まるため、マスクの拡張量である拡張分△Ｌを予め設定することができるのである。

そして、このようなマスクを当てた状態で露光し、現像を行ってマスク形状以外のレジストを除去した後、露出した耐蝕膜をエッチングすると、図７（ｂ）に示すように、異形形状６５に対応した基部５１のパターニングを行うことができる。次いで、図７（ｃ）に示されているように、耐蝕膜７２の外形に沿って、露出している基板７１をフッ酸等によりエッチングする。これにより、図１等に示す水晶振動片３２においては、基部５１の他方の側面５１ｂに、基部５１を拡張して構成した拡張部６６が形成される。
続いて、例えばハーフエッチングし、図１に示す振動腕の溝５６，５７が形成される。最後に水晶振動片３２には、電極が形成される。

このように、本発明の実施形態によれば、水晶振動片３２の外形をエッチングする工程を利用し、例えばこのエッチング条件から予め導き出すことができる異形形状６５の量に対応して、異形形状６５が形成される基部５１の一方の面５１ａとは反対側の他方の側面５１ｂに、基部５１を拡張して構成した拡張部６６を形成している。

つまり、本実施形態によれば、水晶振動片３２の外形をエッチングする際に残す部分を選択することで、基部５１の他方の側面５１ｂに拡張部６６を形成することができる。このようにして製造された水晶振動片３２は、基部５１の他方の側面５１ｂに形成された拡張部６６の存在によって、基部５１の剛性バランスが取れることにより、従来より振動特性が改善される。

図８は、本発明の上述した実施形態に係る水晶デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１を備えている。

ＣＰＵ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなるメモリ３０３の制御を行うようになっている。このため、ＣＰＵ３０１には、水晶デバイス３０が取り付けられて、その出力周波数をＣＰＵ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このＣＰＵ３０１に取付けられる水晶デバイス３０は、水晶デバイス３０単体でなくても、水晶デバイス３０と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。

ＣＰＵ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、ＣＰＵ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る水晶デバイス３０を利用することにより、小型に構成しても、優れた振動特性を発揮するため、正確なクロック信号を生成することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージ内に水晶振動片を収容するものであれば、水晶振動子、水晶発振器等の名称にかかわらず、全ての水晶デバイスに適用することができる。

また、上述の実施形態では、パッケージに絶縁材料を使用した箱状のものを利用しているが、このような形態に限らず、いかなるパッケージやケースを伴うものについても本発明を適用することができる。

本発明の水晶デバイスの好ましい実施形態を示す概略平面図。 図１のＡ−Ａ線概略断面図。 図１の圧電振動片の基部の斜視図。 図３のＢ−Ｂ線切断断面図。 異形形状のない各振動腕が屈曲振動した際における基部の各点の変位を解析しベクトルで表した図。 実施形態の水晶振動片の各振動腕が屈曲振動した際における基部の各点の変位を解析しベクトルで表した図。 水晶振動片の製造工程の手順の一例を簡単に示した概略断面図。 デジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。 従来の水晶デバイスの構成例を示す概略平面図。 図９のＣ−Ｃ線概略断面図。 図９のＤ−Ｄ線概略端面図。 従来の水晶振動片の各振動腕が屈曲振動した際における基部の各点の変位を解析し、ベクトルで表した図。 水晶振動片のクリスタルインピーダンス値を比較する図。

符号の説明

３０………水晶デバイス、３２………水晶振動片、３４，３５………振動腕、５１ａ………一方の側面、５１ｂ………他方の側面、５６，５７………溝、６５………異形形状、６６………拡張部、３００………デジタル式携帯電話装置（携帯型電話装置）

Claims (6)

1. 全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える水晶振動片であって、
   前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されている
   ことを特徴とする、水晶振動片。
2. 前記拡張部は、前記異形形状の体積にほぼ等しい構成であることを特徴とする請求項１に記載の水晶振動片。
3. パッケージ内に水晶振動片を収容した水晶デバイスであって、
   前記水晶振動片は、
   全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備え、
   前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されている
   ことを特徴とする、水晶デバイス。
4. 水晶材料でなる基板をエッチングして水晶振動片の外形を形成する際に、
   前記水晶振動片の外形形成後に基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して拡張したマスクパターンを用いて、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部を形成するように、前記水晶振動片の外形をエッチングする
   ことを特徴とする、水晶振動片の製造方法。
5. パッケージ内に水晶振動片を収容した水晶デバイスを利用した電子機器であって、
   前記水晶振動片は、
   全体が水晶により形成され、基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備え、
   前記水晶の異方性によって前記基部の一方の側面に形成される異形形状に対応して、この異形形状が形成される面とは反対側の前記基部の他方の側面に、前記基部を拡張して構成した拡張部が形成されている水晶デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
   ことを特徴とする、電子機器。
6. 前記電子機器は、携帯型電話装置であることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
   
   

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