JP2011216924A - 圧電振動片および圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化されても電界成分が減少しなく、生産性及び振動の安定性に優れる圧電振動片または圧電デバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】 圧電振動片（１０Ａ）は、表裏面を有する矩形状の音叉基部（１１）と、表裏面とその表裏面と交差する両側面とを有し、音叉基部のＸ軸方向の幅よりも狭い位置からＹ軸方向に伸びる一対の振動腕（１２）と、一対の振動腕の表裏面から音叉基部の表裏面まで伸びる二対の振動腕溝部（１３Ａ、１３Ｂ）と、二対の振動腕溝部に並行して配置され、音叉基部のＸ軸方向の両外側に形成される一対の段差側面部（１５Ａ、１５Ｂ）と、振動腕の一方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の一方の段差側面部に形成された第１電極と、振動腕の他方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の他方の段差側面部に形成され、第１電極とは異なる極性の第２電極と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水晶材料、ニオブ酸リチウム等の様々な圧電結晶材料などからなる音叉型の圧電振動片、およびその音叉型の圧電振動片を備える圧電デバイスに関する。

基部と基部から伸びる一対の振動腕とを有する音叉型の圧電振動片が知られている。音叉型の圧電振動片が小型になればなるほど、振動腕に発生する電界成分が小さくなり、また等価直列抵抗が大きくなる。このため小型の音叉型の圧電振動片は、振動の安定度を示すＱ値が小さくなる。すなわち、音叉型の圧電振動片が小型化されればされるほど、振動の安定性が悪くなる。

このため、小型化された音叉型の圧電振動片であっても振動の安定性が高くなるように、特許文献１の音叉型の圧電振動片が提案されている。特許文献１に開示される音叉型の圧電振動片は、振動腕の第１主面とその第１主面に対向する第２主面とに、基部まで延長され励振電極が形成された一対の振動腕溝部を形成する。また、基部には基部まで延長された一対の振動腕溝部の間に異なる極性を持つ一対の溝を一対の振動腕溝部の間に形成している。これにより、特許文献１に開示される音叉型の圧電振動片は、音叉型の圧電振動片の電界成分を大きくしている。

特開２００３−２０４２４０号公報

しかし、音叉型の圧電振動片のさらなる小型化の要望が強く、また振動の安定性にさらに優れる圧電振動片が求められている。このため、特許文献１の音叉型の圧電振動片は、一対の振動腕溝部の隙間に一対の溝を形成することが困難であり、また、一対の振動腕の間に励振電極を形成することが困難である。また、一対の振動腕の間に４つの溝が形成されているので、基部の剛性が弱くなり振動の安定性又は信頼性に影響を与えるおそれがある。

本発明は、このような問題を解決するために、小型化されても電界成分が減少しなく、生産性及び振動の安定性に優れる圧電振動片または圧電デバイスを提供することを目的とする。

第１の観点の圧電振動片は、表裏面を有する矩形状の音叉基部と、表裏面とその表裏面と交差する両側面とを有し、音叉基部のＸ軸方向の幅よりも狭い位置からＹ軸方向に伸びる一対の振動腕と、一対の振動腕の表裏面から音叉基部の表裏面まで伸びる二対の振動腕溝部と、二対の振動腕溝部に並行して配置され、音叉基部のＸ軸方向の両外側に形成される一対の段差側面部と、振動腕の一方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の一方の段差側面部に形成された第１電極と、振動腕の他方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の他方の段差側面部に形成され、第１電極とは異なる極性の第２電極と、を備える。

第２の観点の圧電振動片は、表裏面を有する矩形状の音叉基部と、表裏面とその表裏面と交差する両側面とを有し、音叉基部からＹ軸方向に伸びる一対の振動腕と、一対の振動腕の表裏面から音叉基部の表裏面まで伸びる二対の振動腕溝部と、一対の振動腕の両外側で且つ音叉基部からＹ軸方向に伸びる一対の支持腕と、二対の振動腕溝部に並行して配置され、音叉基部で振動腕と支持腕との間に形成される一対の段差側面部と、振動腕の一方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の一方の段差側面部に形成された第１電極と、振動腕の他方に設けられた振動腕溝部と音叉基部の他方の段差側面部に形成され、第１電極とは異なる極性の第２電極と、を備える。

第３の観点の圧電振動片は、音叉基部と一対の振動腕とを囲むように形成された枠体を備え、一対の支持腕が枠体に接続され、音叉基部と一対の振動腕とを支える。

第４の観点の圧電振動片において、段差側面部は音叉基部の表面から裏面へ貫通する一対の貫通穴の第１側面を含む。

第５の観点の圧電振動片において、段差側面部は音叉基部の表裏面に形成された二対の基部溝部の第２側面を含む。

第６の観点の圧電振動片において、段差側面部は音叉基部の表裏面に形成された二対の切欠き部の第３側面を含む。

第７の観点の圧電振動片において、貫通穴は音叉基部および振動腕の外形形状が形成される際に同時に形成される。

第８の観点の圧電振動片において、基部溝部は振動腕溝部が形成される際に同時に形成される。

第９の観点の圧電振動片において、切欠き部は振動腕溝部が形成される際に同時に形成される。

第１０の観点の圧電デバイスは、第１の観点または第２の観点の圧電振動片を収納するキャビティを有するパッケージを備える。

第１１の観点の圧電デバイスは、第１凹み部を有するリッド板と第２凹み部を有するベース板とを備え、第３の観点の圧電振動片の枠体をリッド板とベース板とで挟み込む。

本発明の音叉型の圧電振動片は、小型化されても電界成分が減少しなく、生産性及び振動の安定性に優れる。

第１実施形態の第１音叉型圧電振動片１０Ａ又は第２実施形態の第２音叉型圧電振動片１０Ｂの上面図である。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。 （ｂ）は、第１音叉型圧電振動片１０ＡのＢ−Ｂ断面図である。 第２音叉型圧電振動片１０ＢのＢ−Ｂ断面図である。 第３実施形態の第３音叉型圧電振動片１０Ｃの上面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 第４実施形態の第４音叉型圧電振動片１０Ｄの上面図である。 第５実施形態の第５音叉型圧電振動片１０Ｅの上面図である。 第６実施形態の第６音叉型圧電振動片１０Ｆの上面図である。 第７実施形態の第７音叉型圧電振動片１０Ｇ又は第８実施形態の第８音叉型圧電振動片１０Ｈの上面図である。 図９のＣ−Ｃ断面図である。 図９のＣ−Ｃ断面図である。 第９実施形態の第９音叉型圧電振動片１０Ｊの上面図である。 図１２のＤ−Ｄ断面図である。 第１０実施形態の第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの上面図である。 図１４のＥ−Ｅ断面図である。 第１１実施形態の第１１音叉型圧電振動片１０Ｌの上面図である。 （ａ）は、第１音叉型圧電振動片１０Ａを備えた圧電振動子１００の側面図である。 （ｂ）は、第７音叉型圧電振動片１０Ｇを備えた圧電振動子２００の側面図である。 （ａ）は、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを備えた圧電振動子３００の分解斜視図である。 （ｂ）は、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを備えた圧電振動子３００のＧ−Ｇ断面図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下の各実施形態において、振動腕が伸びる方向をＹ軸方向とし、振動腕の腕幅方向をＸ軸方向とし、そのＸ軸及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向とする。

（第１実施形態）
＜第１音叉型圧電振動片１０Ａの全体構成＞
図１は、＋Ｚ軸方向から見た第１実施形態の第１音叉型圧電振動片１０Ａの平面図である。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１に示された第１音叉型圧電振動片１０Ａは、＋Ｚ軸方向から見た平面図と−Ｚ軸方向から見た平面図とが同様であるため、＋Ｚ軸方向から見た第１音叉型圧電振動片１０Ａの平面図を一例として説明する。また、＋Ｚ軸方向から見た第１音叉型圧電振動片１０ＡのＸＹ面を「表面」とし、−Ｚ軸方向から見た第１音叉型圧電振動片１０ＡのＸＹ面を「裏面」とする。以降に言及される別の実施形態においても同様である。

図１に示されたように、第１音叉型圧電振動片１０Ａはほぼ矩形状の基部１１と基部１１から＋Ｙ軸方向に伸びて形成されている一対の振動腕１２とを有している。一対の振動腕１２の＋Ｙ側の先端には振動腕錘部１４がそれぞれ形成されてもよい。振動腕錘部１４は第１音叉型圧電振動片１０Ａの一対の振動腕１２が振動しやすくなるための錘であり、且つ周波数調整のために設けられている。第１音叉型圧電振動片１０Ａは、例えば３２．７６８ｋＨｚで振動する水晶振動片で、極めて小型の振動片となっている。

一対の振動腕１２の表面には、基部１１まで延長された一対の第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂが形成されている。また、第１音叉型圧電振動片１０ＡはＹ軸方向に沿って伸びた軸Ａｘにより線対称となる。さらに、一対の第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂは第１音叉型圧電振動片１０Ａの表裏面に形成されているので、振動腕１２のＡ−Ａ断面はほぼ「Ｈ」型（図２（ａ）を参照）になっている。

また、基部１１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部１１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対の矩形状の第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５Ｂがそれぞれ形成されている。

振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂまたは第１基部溝部１５Ａ、１５Ｂは、底面とその底面から底面の全ての外周に側面とを有している。すなわち本明細書では、「溝部」は底面とその底面から底面の全ての外周に側面とを有していると定義する。

例えば、第１振動腕溝部１３Ａは矩形状の底面Ｍ１１（図２（ａ）、（ｂ）を参照）とその外周（図１に示される４辺）に形成された４つの側面Ｍ２１とより構成される。第２振動腕溝部１３Ｂも矩形状の底面Ｍ１２（図２（ａ）、（ｂ）を参照）とその外周に形成された４つの側面Ｍ２２とより構成されている。

また、第１基部溝部１５Ａは矩形状の底面Ｍ３１（図２（ｂ）を参照）とその外周（図１に示される４辺）に形成された１つの側面Ｍ４１及び３つの側面Ｍ５１とより形成される。第２基部溝部１５Ｂは矩形状の底面Ｍ３２（図２（ｂ）を参照）とその外周に形成された１つの側面Ｍ４２及び３つの側面Ｍ５２とより形成されている。さらに、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５Ｂが一対の振動腕１２の外側に形成されているので、一対の振動腕１２の内側に形成する場合に比べて第１音叉型圧電振動片１０Ａの強度がより強くなる。

＜第１音叉型圧電振動片１０Ａの寸法＞
次に、第１音叉型の圧電振動片１０Ａの寸法について説明する。
図１に示されたように、基部１１のＹ軸方向の長さＬ１は、約５００〜６００μｍである。一方、この基部１１から伸びて形成された振動腕１２のＹ軸方向の長さＬ２は、約１４００〜１５００μｍである。第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３ＢのＹ軸方向の長さＬ３は、約４００〜１３６０μｍである。また、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５ＢのＹ軸方向の長さＬ４は、約１５０〜４００μｍである。

上述のようなＹ軸方向の寸法によれば、第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂの長さＬ３と第１音叉型圧電振動片１０Ａの全長（Ｌ１＋Ｌ２）との比は、約０．２〜０．６８の範囲である。これは、不要振動である２次高調波振動（基本波周波数の約６．３倍の周波数）を抑圧することができるからである。このため、基本波モードで容易に振動する良好な第１音叉型圧電振動片１０Ａが実現できる。さらに詳述するならば、基本波モードで振動する第１圧電振動片１０Ａの等価直列抵抗が２次高調波振動での等価直列抵抗より小さくなる。

一方、図１に示されたように、基部１１のＸ軸方向の幅Ｗ１は、約５００〜６００μｍである。振動腕１２のＸ軸方向の幅Ｗ２は約８０〜１２０μｍである。一対の振動腕１２の間の距離Ｗ３は、１００μｍ程度である。第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３ＢのＸ軸方向の幅Ｗ４は、約３０〜１００μｍである。また、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５ＢのＸ軸方向の幅Ｗ５は、約５０〜１５０μｍである。

第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３ＢのＸ軸方向の幅Ｗ４と振動腕１２のＸ軸方向の幅Ｗ２との比は、約０．５０〜０．８５の範囲である。このような比で幅が形成されることにより、電気機械変換効率が良くなる。

また、図２に示されたように、第１音叉型圧電振動片１０ＡのＺ軸方向の厚さＨ１は、約８０〜１２０μｍである。第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂ、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５ＢのＺ軸方向の深さ（厚さ）Ｈ２は、約２０〜５０μｍである。

上述のようなＺ軸方向の寸法によれば、第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂ、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５ＢのＺ軸方向の深さＨ２と第１音叉型圧電振動片１０ＡのＺ軸方向の厚さＨ１との比は、約０．２５〜０．４の範囲である。このように形成することにより、振動腕１２での電界Ｅｘが大きくなり、電気機械変換効率の良い、等価直列抵抗の小さい圧電振動片が得られる。

＜電極の形成＞
図１に戻り、基部１１の−Ｙ側の両隅には互いに極性の異なる矩形状の基部電極１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ形成されている。また、第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂには互いに極性が異なる溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ形成される。−Ｘ側の振動腕１２のＸ軸方向の両外側に側面励振電極１２１Ａが形成され、＋Ｘ側の振動腕１２の両外側に側面励振電極１２１Ｂが形成される。側面励振電極１２１Ａ、１２１Ｂとは極性が異なる。一対の振動腕錘部１４には振動腕１２の両外側の側面励振電極１２１Ａを接続し、両外側の側面励振電極１２１Ｂを接続させる金属膜がそれぞれ形成されている。

また、基部電極１６Ａは接続電極１８Ａを介して側面励振電極１２１Ａに接続され、さらに側面励振電極１２１Ａと接続する接続電極１８Ａを介して溝部励振電極１７Ａに接続されている。基部電極１６Ｂは接続電極１８Ｂを介して側面励振電極１２１Ｂおよび溝部励振電極１７Ｂに接続されている。

このような構成によって、基部電極１６Ａは、側面励振電極１２１Ａおよび溝部励振電極１７Ａに導電している。また、基部電極１６Ｂは、側面励振電極１２１Ｂおよび溝部励振電極１７Ｂで導電している。基部電極１６Ａ、１６Ｂが点線の接続領域ＣＡに塗布された導電性接着剤１１５（図１７（ａ）を参照）を介して外部電極１１７（図１７（ａ）を参照）に接続されれば、外部電極と励振電極とがそれぞれ導電し、第１音叉型圧電振動片１０Ａの振動腕１２は励振する。

ここで、基部電極１６Ａと＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａとを接続する接続電極１８ＡはＸ軸方向において第１基部溝部１５Ａの領域まで伸びた幅で形成される。基部電極１６Ｂと−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂとを接続する接続電極１８ＢはＸ軸方向において第２基部溝部１５Ｂの領域まで伸びた幅で形成されている。このため、第１基部溝部１５Ａの側面Ｍ４１には基部溝部電極１９Ａが形成され、第２基部溝部１５Ｂの側面Ｍ４２には基部溝部電極１９Ｂが形成される。ここで、接続電極１８Ａ、１８ＢはＸ軸方向で第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５Ｂの側面Ｍ４１、Ｍ４２の領域まで伸びて形成されているが、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５Ｂの底面Ｍ３１、Ｍ３２の領域まで伸びて形成されてもよい。すなわち、第１基部溝部１５Ａ及び第２基部溝部１５Ｂの底面Ｍ３１、Ｍ３２に接続電極１８Ａ、１８Ｂが形成されてもよい。

第１音叉型圧電振動片１０Ａにおいて、基部電極１６Ａ、溝部励振電極１７Ａ、側面励振電極１２１Ａ、接続電極１８Ａ及び基部溝部電極１９Ａは同じ極性であり、基部電極１６Ｂ、溝部励振電極１７Ｂ、側面励振電極１２１Ｂ、接続電極１８Ｂ及び基部溝部電極１９Ｂは同じ極性である。

また各電極パターンは、５０オングストローム〜７００オングストロームのクロム（Ｃｒ）層の上に２００オングストローム〜３０００オングストロームの金（Ａｕ）層が形成された構成になっている。クロム（Ｃｒ）層の代わりに、タングステン（Ｗ）層、ニッケル（Ｎｉ）層又はチタン（Ｔｉ）層を使用してもよく、また金（Ａｕ）層の代わりに、銀（Ａｇ）層を使用してもよい。

＜電界＞
以下、第１音叉型圧電振動片１０Ａの電界Ｅｘの成分について、図２を参照しながら説明する。
まず図２（ａ）に示されたように、振動腕１２はＸＺ平面でほぼ「Ｈ」型となっている。そして、上述の説明のように溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂと側面励振電極１２１Ａ、１２１Ｂとに交番電圧（正負が交番する直流電圧）を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと側面励振電極１２１Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと側面励振電極１２１Ｂとは同じ極性となる。このため、溝部励振電極１７Ａと側面励振電極１２１Ｂとの間、及び溝部励振電極１７Ｂと側面励振電極１２１Ａとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは振動腕１２内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第１音叉型圧電振動片１０Ａを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい、Ｑ値の高い音叉型圧電振動片が得られる。

次に図２（ｂ）に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び基部溝部電極１９Ａ、１９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと基部溝部電極１９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと基部溝部電極１９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと基部溝部電極１９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと基部溝部電極１９Ａとの間、及び溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部１１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第１音叉型圧電振動片１０Ａを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第２実施形態）
第２実施形態の第２音叉型圧電振動片１０Ｂについて、図１及び図３を参照しながら説明する。図１に示されるように、Ｚ軸方向から見ると第２音叉型圧電振動片１０Ｂは第１音叉型圧電振動片１０Ａと同じ形状であるが、第２音叉型圧電振動片１０Ｂの部材についてはカッコ内に付している。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付けてある。

＜第２音叉型圧電振動片１０Ｂの全体構成＞
図１に示されたように、基部２１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部２１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対の矩形状の第１貫通穴２５Ａ及び第２貫通穴２５Ｂがそれぞれ形成されている。

また、本明細書では、「貫通穴」は、底面がなく音叉型圧電振動片の表面から裏面へ貫通し側面のみから形成されていると定義する。例えば、第１貫通穴２５ＡはＸＹ平面で矩形に接続された１つの側面Ｍ６１及び３つの側面Ｍ７１のみにより構成され、第２貫通穴２５ＢはＸＹ平面で矩形に接続された１つの側面Ｍ６２及び３つの側面Ｍ７２のみにより構成されている。

＜第２音叉型圧電振動片１０Ｂの寸法＞
図１に示されたように、第１貫通穴２５Ａ及び第２貫通穴２５ＢのＹ軸方向の長さＬ４は、約１５０〜４００μｍであり、第１貫通穴２５Ａ及び第２貫通穴２５ＢのＸ軸方向の幅Ｗ５は、約５０〜１５０μｍである。また、図３に示されたように、第１貫通穴２５Ａ及び第２貫通穴２５Ｂは第２音叉型圧電振動片１０Ｂの表面から裏面へ貫通して形成されたので、そのＺ軸方向の深さ（厚さ）は第２音叉型圧電振動片１０Ｂの厚さと同じで約８０〜１２０μｍである。

＜電極の形成＞
基部電極１６Ａと＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａとを接続する接続電極１８ＡはＸ軸方向において第１貫通穴２５Ａの領域まで伸びて形成される。基部電極１６Ｂと−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂとを接続する接続電極１８ＢはＸ軸方向において第２貫通穴２５Ｂの領域まで伸びて形成されている。このため、第１貫通穴２５Ａの側面Ｍ６１には貫通穴電極２９Ａが形成され、第２貫通穴２５Ｂの側面Ｍ６２には貫通穴電極２９Ｂが形成される。

第２音叉型圧電振動片１０Ｂにおいて、基部電極１６Ａ、溝部励振電極１７Ａ、側面励振電極１２１Ａ、接続電極１８Ａ及び貫通穴電極２９Ａは同じ極性である。基部電極１６Ｂ、溝部励振電極１７Ｂ、側面励振電極１２１Ｂ、接続電極１８Ｂ及び貫通穴電極２９Ｂは同じ極性である。

＜電界成分＞
図３に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び貫通穴電極２９Ａ、２９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと貫通穴電極２９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと貫通穴電極２９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと貫通穴電極２９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと貫通穴電極２９Ａとの間、溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間、及び貫通穴電極２９Ａと貫通穴電極２９Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部２１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第２音叉型圧電振動片１０Ｂを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第３実施形態）
第３実施形態の第３音叉型圧電振動片１０Ｃについて、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、第３実施形態の第３音叉型圧電振動片１０Ｃの上面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

＜第３音叉型圧電振動片１０Ｃの全体構成＞
図４に示されたように、基部３１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部３１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対の矩形状の第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５Ｂがそれぞれ形成されている。

また、本明細書では、「切欠き」は、底面とその底面の一部の外周のみに側面が形成されていると定義する。例えば、図４及び図５に示されたように、切欠き３５Ａは底面Ｍ１０１、ＹＺ平面の１つの側面Ｍ８１及びＸＺ平面の１つの側面Ｍ９１のみにより構成される。第２切欠き３５Ｂは底面Ｍ１０２。ＹＺ平面の１つの側面Ｍ８２及びＸＺ平面の１つの側面Ｍ９２のみにより構成されている。

また、これまで説明した「溝部」、「貫通穴」および「切欠き」はすべて音叉型圧電振動片の表裏面との段差を有し、その段差の側面を有している。そこで、本明細書では総称して「段差側面部」と定義する。

＜第３音叉型圧電振動片１０Ｃの寸法＞
図４に示されたように、第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５ＢのＹ軸方向の長さＬ５は、約１５０〜４５０μｍであり、第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５ＢのＸ軸方向の幅Ｗ７は、約１００〜２００μｍである。また、図５に示されたように、第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５ＢのＺ軸方向の深さＨ２は、約２０〜５０μｍである。

＜電極の形成＞
基部電極１６Ａと＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａとを接続する接続電極１８ＡはＸ軸方向において第１基部溝部１５Ａの領域まで伸びて形成される。基部電極１６Ｂと−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂとを接続する接続電極１８ＢはＸ軸方向において第２基部溝部１５Ｂの領域まで伸びて形成されている。このため、第１切欠き３５Ａの側面Ｍ８１には切欠き電極３９Ａが形成され、第２切欠き３５Ｂの側面Ｍ８２には切欠き電極３９Ｂが形成される。ここで、接続電極１８Ａ、１８ＢはＸ軸方向で第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５Ｂの側面Ｍ８１、Ｍ８２の領域まで伸びて形成されているが、第１切欠き３５Ａ及び第２切欠き３５Ｂの底面Ｍ１０１、Ｍ１０２の領域まで伸びて形成されてもよい。

第３音叉型圧電振動片１０Ｃにおいて、基部電極１６Ａ、溝部励振電極１７Ａ、側面励振電極１２１Ａ、接続電極１８Ａ及び切欠き電極２９Ａは同じ極性である。基部電極１６Ｂ、溝部励振電極１７Ｂ、側面励振電極１２１Ｂ、接続電極１８Ｂ及び切欠き電極３９Ｂは同じ極性である。

＜電界成分＞
図５に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び切欠き電極３９Ａ、３９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極３９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極３９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極３９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極３９Ａとの間、及び溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部３１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第３音叉型圧電振動片１０Ｃを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい圧電振動片が得られる。

（第４実施形態）
第４実施形態の第４音叉型圧電振動片１０Ｄについて、図６を参照しながら説明する。図６は、第４実施形態の第４音叉型圧電振動片１０Ｄの上面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

図６に示されたように、一対の振動腕２２に設けられた第１振動腕溝部１３Ａが励振溝ユニット１３Ａａ、１３Ａｂに分け、第２振動腕溝部１３Ｂが励振溝ユニット１３Ｂａ、１３Ｂｂに分けて形成される。これは、等価直列抵抗が大きくなることを抑制しながら、剛性を向上させて屈曲振動する際の応力の影響を小さくするためである。

また、励振溝ユニット１３Ａａ及び励振溝ユニット１３ＢａのＹ軸方向の長さは約２００〜６８０μｍである。励振溝ユニット１３Ａｂ及び励振溝ユニット１３ＢｂのＹ軸方向の長さは約２００〜６８０μｍである。ここで、励振溝ユニット１３Ａａ及び励振溝ユニット１３ＢａのＹ軸方向の長さは、励振溝ユニット１３Ａｂ及び励振溝ユニット１３ＢｂのＹ軸方向の長さと同じでもよいし、異なってもよい。

（第５実施形態）
第５実施形態の第５音叉型圧電振動片１０Ｅについて、図７を参照しながら説明する。図７は、第５実施形態の第５音叉型圧電振動片１０Ｅの上面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

図７に示されたように、一対の振動腕３２に設けられた第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂが基部４１までのびて形成されたので、一対の振動腕３２の剛性が弱くなる。このため、一対の振動腕３２に基部４１向かって太くなる根元部３２１を形成する。これにより、一対の振動腕３２がより安定に振動することができ、第５音叉型圧電振動片１０Ｅの信頼性を向上できる。

一対の振動腕３２に関する寸法は以下のとおりである。
振動腕３２の振動腕錘部１４側のＸ軸方向の幅Ｗ２は約８０〜１２０μｍである。振動腕錘部１４側の振動腕３２同士の距離Ｗ３は１００μｍ程度である。また、振動腕３２の基部４１側の根元部３２１のＸ軸方向の幅Ｗ８は約１００〜１５０μｍである。基部４１側の振動腕３２の根元部３２１同士の距離Ｗ９は６０μｍ程度である。

（第６実施形態）
第６実施形態の第６音叉型圧電振動片１０Ｆについて、図８を参照しながら説明する。図８は、第６実施形態の第６音叉型圧電振動片１０Ｆの上面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

図８に示されたように、第６音叉型圧電振動片１０Ｆは一対の振動腕４２に設けられた第１振動腕溝部１３Ａが励振溝ユニット１３Ａａ、１３Ａｂに分け、第２振動腕溝部１３Ｂが励振溝ユニット１３Ｂａ、１３Ｂｂに分けて形成される。これは、等価直列抵抗を抑制しながら、剛性を向上させて屈曲振動する際の応力の影響を小さくするためである。

また、一対の振動腕４２に設けられた第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂが基部５１まで伸びて形成されたので、一対の振動腕４２の剛性が弱くなる。このため、一対の振動腕４２に基部５１向かって太くなる根元部４２１を形成する。これにより、一対の振動腕４２がより安定に振動することができ、第６音叉型圧電振動片１０Ｆの信頼性を向上できる。

（第７実施形態）
第７実施形態の第７音叉型圧電振動片１０Ｇについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、第７実施形態の第７音叉型圧電振動片１０Ｇの上面図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。第１実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

＜第７音叉型圧電振動片１０Ｇの全体構成＞
図９に示されたように、第７音叉型圧電振動片１０ＧはＹ軸方向に沿って伸びた軸Ａｘにより線対称となる。第７音叉型圧電振動片１０Ｇはほぼ矩形状の基部６１と基部６１から＋Ｙ軸方向に伸びて形成されている一対の振動腕１２を有している。一対の振動腕１２の＋Ｙ側の先端には振動腕錘部１４がそれぞれ形成されてもよい。振動腕錘部１４は第７音叉型圧電振動片１０Ｇの一対の振動腕１２が振動しやすくなるための錘であり、且つ周波数調整のために設けられている。第７音叉型圧電振動片１０Ｇは、例えば３２．７６８ｋＨｚで振動する振動片で、極めて小型の振動片となっている。

一対の振動腕１２の表面には、基部６１まで延長された一対の第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂが形成されている。また、一対の第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂは第７音叉型圧電振動片１０Ｇの表裏面に形成されている。また、第７音叉型圧電振動片１０ＧはＹ軸方向に沿って伸びた軸Ａｘにより線対称となる。

また、第７音叉型圧電振動片１０ＧはＸ軸方向で一対の振動腕１２の両外側に基部６１から＋Ｙ軸方向に伸びて形成されている一対の支持腕２４を有している。一対の支持腕２４は、振動腕１２の振動が第７音叉型圧電振動片１０Ｇの外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。また一対の支持腕２４は、パッケージＰＫ（図１７（ｂ）を参照）の外部の温度変化、または衝撃の影響を受けづらくさせる効果を有する。

また、支持腕２４はその＋Ｙ側の先端に、支持腕２４の幅より幅広い幅広腕部２４２が形成されている。幅広腕部２４２が形成されることで、導電性接着剤２１５（図１７（ｂ））が塗布される接続領域ＣＡ（点線）の面積が大きくなる。これにより、接続領域ＣＡがより大きくなって第７音叉型圧電振動片１０Ｇがより確実にパッケージＰＫ（図１７（ｂ）を参照）中に載置できる。

また、基部６１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部６１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対のほぼ矩形状の第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂがそれぞれ形成されている。第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂは、振動腕１２の振動が第７音叉型圧電振動片１０Ｇの外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。

＜第７音叉型圧電振動片１０Ｇの寸法＞
図９に示されたように、第７音叉型圧電振動片１０Ｇにおいて全体の幅Ｗ１０は約４００〜７００μｍである。一対の支持腕２４の長さＬ８は約３００〜８００μｍであり、その幅Ｗ２は約８０〜１２０μｍである。また、−Ｘ側の支持腕２４と振動腕１２との距離Ｗ３、＋Ｘ側の支持腕２４と振動腕１２との距離Ｗ３、および一対の振動腕１２の間の距離Ｗ３は約１００μｍである。

第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂの幅Ｗ１１は、約３０〜２５０μｍである。第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂは、必ずしも支持腕２４と振動腕１２との間の領域に設置する必要がない。支持腕２４と振動腕１２との間に第１基部溝部４５Ａまたは第２基部溝部４５Ｂが配置される場合には幅Ｗ１１は約３０〜１００μｍであり、一対の支持腕２４が−Ｙ軸方向に沿って伸びた領域まで幅広く形成されてもよい。

また、図１０に示されたように、第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５ＢのＺ軸方向の深さＨ２は、約２０〜５０μｍである。

＜電極の形成＞
図９に示されるように、第１振動腕溝部１３Ａ及び第２振動腕溝部１３Ｂには互いに極性が異なる溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ形成される。−Ｘ側の振動腕１２の両外側に一対の側面励振電極１２１Ａが形成され、＋Ｘ側の振動腕１２の両外側に一対の側面励振電極１２１Ｂが形成される。

＋Ｘ側の支持腕２４にはＹ軸方向に沿って伸びた引出電極２４１Ａが形成され、−Ｘ側の支持腕２４にはＹ軸方向に沿って伸びた引出電極２４１Ｂが形成されている。引出電極２４１Ａ、２４１Ｂは＋Ｙ軸方向において幅広腕部２４２まで伸び、−Ｙ軸方向において基部６１まで伸びている。

また、引出電極２４１Ａは接続電極３８Ａを介して側面励振電極１２１Ａに接続され、側面励振電極１２１Ａは接続電極３８Ａを介して溝部励振電極１７Ａに接続されている。また、引出電極２４１Ｂは接続電極３８Ｂを介して側面励振電極１２１Ｂ及び溝部励振電極１７Ｂに接続されている。

このような構成によって、引出電極２４１Ａは、側面励振電極１２１Ａ及び溝部励振電極１７Ａに導電されている。また、引出電極２４１Ｂは、側面励振電極１２１Ｂ及び溝部励振電極１７Ｂに導電されている。引出電極２４１Ａ、２４１Ｂが点線の接続領域ＣＡに塗布された導電性接着剤２１５（図１７（ｂ）を参照）を介して外部電極２１７（図１７（ｂ）を参照）に接続されれば外部電極と励振電極とがそれぞれ導電し、第７音叉型圧電振動片１０Ｇの振動腕１２は振動する。

ここで、＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａと引出電極２４１Ａとを接続する接続電極３８ＡはＸ軸方向において第１基部溝部４５Ａの領域まで伸びた幅で形成される。−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂと引出電極２４１Ｂ及び溝部励振電極１７Ｂとを接続する接続電極３８ＢはＸ軸方向において第２基部溝部４５Ｂの領域まで伸びた幅で形成されている。このため、第１基部溝部４５Ａの側面Ｍ４１には基部溝部電極１９Ａが形成され、第２基部溝部４５Ｂの側面Ｍ４２には基部溝部電極１９Ｂが形成される。ここで、接続電極３８Ａ、３８ＢはＸ軸方向で第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂの側面Ｍ４１、Ｍ４２の領域まで伸びて形成されているが、第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂの底面Ｍ３１、Ｍ３２（図１０を参照）の領域まで伸びて形成されてもよい。すなわち、第１基部溝部４５Ａ及び第２基部溝部４５Ｂの底面Ｍ３１、Ｍ３２（図１０を参照）に電極が形成されてもよい。

第７音叉型圧電振動片１０Ｇにおいて、引出電極２４１Ａ、溝部励振電極１７Ａ、側面励振電極１２１Ａ、接続電極３８Ａ及び基部溝部電極１９Ａは同じ極性であり、引出電極２４１Ｂ、溝部励振電極１７Ｂ、側面励振電極１２１Ｂ、接続電極３８Ｂ及び基部溝部電極１９Ｂは同じ極性である。

＜電界成分＞
図１０に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び基部溝部電極１９Ａ、１９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと基部溝部電極１９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと基部溝部電極１９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと基部溝部電極１９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと基部溝部電極１９Ａとの間、及び溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部６１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第７音叉型圧電振動片１０Ｇを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第８実施形態）
第８実施形態の第８音叉型圧電振動片１０Ｈについて、図９及び図１１を参照しながら説明する。図９に示されるように、Ｚ軸方向から見ると第８音叉型圧電振動片１０Ｈは第７音叉型圧電振動片１０Ｇと同じ形状であるが、第８音叉型圧電振動片１０Ｈの部材についてはカッコ内に付している。図１１は、図９のＣ−Ｃ断面図である。第７実施形態と同じ部材に対して同じ符号を付してある。

＜第８音叉型圧電振動片１０Ｈの全体構成＞
図９に示されたように、基部７１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部７１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対のほぼ矩形状の第１貫通穴５５Ａ及び第２貫通穴５５Ｂがそれぞれ形成されている。

＜第８音叉型圧電振動片１０Ｈの寸法＞
図９に示されたように、第１貫通穴５５Ａ及び第２貫通穴５５ＢのＹ軸方向の長さＬ４は、約１５０〜４５０μｍである。また、第１貫通穴５５Ａ及び第２貫通穴５５Ｂの幅Ｗ１１は約１００〜２５０μｍである。

また、図１１に示されたように、第１貫通穴５５Ａ及び第２貫通穴５５Ｂは第８音叉型圧電振動片１０Ｈの表面から裏面へ貫通して形成されたので、そのＺ軸方向の深さ（厚さ）Ｈ１は第８音叉型圧電振動片１０Ｈの厚さＨ１と同じで約８０〜１２０μｍである。

＜電極の形成＞
図９に戻り、接続電極３８ＡはＸ軸方向において第１貫通穴２５Ａの領域まで伸びて形成される。接続電極３８ＢはＸ軸方向において第２貫通穴２５Ｂの領域まで伸びた幅で形成されている。このため、第１貫通穴２５Ａの側面Ｍ６１には貫通穴電極２９Ａが形成され、第２貫通穴２５Ｂの側面Ｍ６２には貫通穴電極２９Ｂが形成される。

＜電界成分＞
図１１に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び貫通穴電極２９Ａ、２９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと貫通穴電極２９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと貫通穴電極２９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと貫通穴電極２９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと貫通穴電極２９Ａとの間、溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間、及び貫通穴電極２９Ａと貫通穴電極２９Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部７１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第８音叉型圧電振動片１０Ｈを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第９実施形態）
第９実施形態の第９音叉型圧電振動片１０Ｊについて、図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２は、第９実施形態の第９音叉型圧電振動片１０Ｊの上面図である。図１３は、図１２のＤ−Ｄ断面図である。第７実施形態と同じ構成要件に対して同じ符号を付してある。

＜第９音叉型圧電振動片１０Ｊの全体構成＞
図１２に示されたように、基部８１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部８１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対のほぼ矩形状の第１切欠き６５Ａ及び第２切欠き６５Ｂがそれぞれ形成されている。

第９実施形態において、第１切欠き６５Ａは底面Ｍ１３１（図１３を参照）と１つの側面Ｍ１１１及び２つの側面Ｍ１２１とより構成され、−Ｙ側に側面が形成されていない。また、第２切欠き６５Ｂは底面Ｍ１３２（図１３を参照）と１つの側面Ｍ１１２及び２つの側面Ｍ１２２とより構成され、−Ｙ側に側面が形成されていない。第１切欠き６５Ａ及び第２切欠き６５Ｂは、振動腕１２の振動が第９音叉型圧電振動片１０Ｊの外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。

＜第９音叉型圧電振動片１０Ｊの寸法＞
図１２に示されたように、第１切欠き６５Ａ及び第２切欠き６５ＢのＹ軸方向の長さＬ９は、約１００〜５００μｍである。また、図１３に示されたように、第１切欠き６５Ａ及び第２切欠き６５ＢのＺ軸方向の深さＨ２は、約２０〜５０μｍである。

＜電極の形成＞
図１２に戻り、＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａと引出電極２４１Ａとを接続する接続電極４８ＡはＸ軸方向において第１切欠き６５Ａの領域まで伸びて形成され、その一部は第１切欠き６５Ａを渡して形成されている（図１３を参照）。−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂと引出電極２４１Ｂとを接続する接続電極４８ＢはＸ軸方向において第２切欠き６５Ｂの領域まで伸びて形成され、その一部は第２切欠き６５Ｂを渡して形成されている（図１３を参照）。このため、第１切欠き６５Ａの面Ｍ１１１には切欠き電極４９Ａが形成され、第２切欠き６５Ｂの面Ｍ１１２には切欠き電極４９Ｂが形成される。

＜電界成分＞
図１３に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び切欠き電極４９Ａ、４９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極４９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極４９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極４９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極４９Ａとの間、及び溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部８１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第９音叉型圧電振動片１０Ｊを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第１０実施形態）
第１０実施形態の第１０音叉型圧電振動片１０Ｋについて、図１４及び図１５を参照しながら説明する。図１４は、第１０実施形態の第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの上面図である。図１５は、図１４のＥ−Ｅ断面図である。第７実施形態と同じ構成要件に対して同じ符号を付してある。

＜第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの全体構成＞
図１４に示されたように、基部９１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部９１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対のほぼ矩形状の第１切欠き７５Ａ及び第２切欠き７５Ｂがそれぞれ形成されている。

第１０実施形態において、第１切欠き７５Ａは底面Ｍ１６１（図１５を参照）と１つの側面Ｍ１４１及び１つの側面Ｍ１５１とより構成され、−Ｙ側及び＋Ｘ側に側面が形成されていない。また、第２切欠き７５Ｂは底面Ｍ１６２（図１５を参照）と１つの側面Ｍ１４２及び１つの側面Ｍ１５２とより構成され、−Ｙ側及び−Ｘ側に側面が形成されていない。第１切欠き７５Ａ及び第２切欠き７５Ｂは、振動腕１２の振動が第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。

＜第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの寸法＞
図１４に示されたように、第１切欠き７５Ａ及び第２切欠き７５ＢのＹ軸方向の長さＬ１０は、約２００〜５００μｍである。また、第１切欠き７５Ａが第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの＋Ｘ側の端部まで形成され、第２切欠き７５Ｂが第１０音叉型圧電振動片１０Ｋの−Ｘ側の端部まで形成されている。したがって、第１切欠き７５Ａ及び第２切欠き７５ＢのＸ軸方向の幅Ｗ１２は、より広くなり約１００〜３００μｍとなる。また、図１５に示されたように、第１切欠き７５Ａ及び第２切欠き７５ＢのＺ軸方向の厚さＨ２は、約２０〜５０μｍである。

＜電極の形成＞
図１４に戻り、＋Ｘ側の側面励振電極１２１Ａと引出電極２４１Ａとを接続する接続電極５８ＡはＸ軸方向において第１切欠き７５Ａの領域まで伸びて形成され、その一部は第１切欠き７５Ａの底面Ｍ１６１に形成されている（図１５を参照）。−Ｘ側の側面励振電極１２１Ｂと引出電極２４１Ｂとを接続する接続電極５８ＢはＸ軸方向において第２切欠き７５Ｂの領域まで伸びて形成され、その一部は第２切欠き７５Ｂの底面Ｍ１６２に形成されている（図１５を参照）。このため、第１切欠き７５Ａの面Ｍ１４１には切欠き電極５９Ａが形成され、第２切欠き７５Ｂの面Ｍ１４２には切欠き電極５９Ｂが形成される。

＜電界成分＞
図１５に示されたように、溝部励振電極１７Ａ、１７Ｂ及び切欠き電極５９Ａ、５９Ｂに交番電圧を印加した時に、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極５９Ａとは同じ極性となり、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極５９Ｂとは同じ極性となる。したがって、溝部励振電極１７Ａと切欠き電極５９Ｂとの間、溝部励振電極１７Ｂと切欠き電極５９Ａとの間、及び溝部励振電極１７Ａと溝部励振電極１７Ｂとの間で、電界Ｅｘが矢印方向に沿って発生する。この電界Ｅｘは基部９１内で電極に垂直に、すなわち直線的に働くので、電界Ｅｘが大きくなる。その結果、第１０音叉型圧電振動片１０Ｋを小型化した場合でも等価直列抵抗の小さい音叉型圧電振動片が得られる。

（第１１実施形態）
第１１実施形態の第１１音叉型圧電振動片１０Ｌについて、図１６を参照しながら説明する。図１６は、第１１実施形態の第１１音叉型圧電振動片１０Ｌの上面図である。第７実施形態と同じ構成要件に対して同じ符号を付してある。

＜第１１音叉型圧電振動片１０Ｌの全体構成＞
図１６に示されたように、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌはほぼ第７実施形態と同じ構成である。第１１音叉型圧電振動片１０ＬはＸ軸方向で一対の振動腕１２の両外側に基部１０１から＋Ｙ軸方向に伸びて形成されている一対の支持腕３４を有している。また、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌはその外側に矩形状の外枠部２０をさらに有している。この外枠部２０は一対の支持腕３４を介して基部１０１と連結されている。

さらに、基部１０１における一対の振動腕溝部１３Ａ、１３ＢのＸ軸方向の両外側には、基部１０１に延長された一対の振動腕溝部１３Ａ、１３Ｂに対応するように、一対の矩形状の第１基部溝部８５Ａ及び第２基部溝部８５Ｂがそれぞれ形成されている。ここで、第１基部溝部８５Ａは１つの側面Ｍ４１及び３つの側面Ｍ５１と、図示しない底面とより構成され、第２基部溝部８５Ｂは１つの側面Ｍ４２及び３つの側面Ｍ５２と、図示しない底面とより構成されている。

＜電極の形成＞
第１１音叉型圧電振動片１０Ｌにおいて、＋Ｘ側の支持腕３４の表面及び裏面には引出電極３４１Ａが形成されている。引出電極３４１Ａは、一端部が外枠部２０の一隅（＋Ｘ側、＋Ｙ側）まで伸びて形成され、他端部が接続電極６８Ａに接続されている。−Ｘ側の支持腕３４の表面及び裏面には引出電極３４１Ｂが形成されている。引出電極３４１Ｂは、一端部が外枠部２０の他隅（−Ｘ側、−Ｙ側）まで伸びて形成され、他端部が接続電極６８Ｂに接続されている。

また、接続電極６８ＡはＸ軸方向において第１基部溝部８５Ａの領域まで伸びて側面Ｍ４１に基部溝部電極６９Ａを形成する。接続電極６８ＢはＸ軸方向において第２基部溝部８５Ｂの領域まで伸びて側面Ｍ４２に基部溝部電極６９Ｂを形成する。

第１１音叉型圧電振動片１０Ｌにおいて、引出電極３４１Ａは接続電極６８Ａを介して側面励振電極１２１Ａと溝部励振電極１７Ａとに接続され、引出電極３４１Ｂは接続電極６８Ｂを介して側面励振電極１２１Ｂと溝部励振電極１７Ｂとに接続されている。

このような構成によって、引出電極３４１Ａ、３４１Ｂが貫通電極３１４Ａ、貫通電極３１４Ｂ（図１８を参照）を介して外部電極３１５（図１８を参照）に接続されれば外部電極３１５と励振電極とがそれぞれ導電し第１１音叉型圧電振動片１０Ｌの振動腕１２は振動する。

＜電界成分＞
第１１音叉型圧電振動片１０Ｌの電界成分は、図１０で説明された第７音叉型圧電振動片１０Ｇの電界成分と同じである。また、第１１実施形態の外枠部２０を有している第１１音叉型圧電振動片１０Ｌにおいて、基部１０１に第１基部溝部８５Ａ及び第２基部溝部８５Ｂが形成されているが、その代わりに第８実施形態で説明された貫通穴でもよいし、第９及び第１０実施形態で説明された切欠きでもよい。

（第１圧電デバイス）
第１圧電デバイスとして第１実施形態で説明された第１音叉型圧電振動片１０Ａを用いた圧電振動子１００について、図１７（ａ）を参照しながら説明する。図１７（ａ）は、第１音叉型圧電振動片１０Ａを備えた圧電振動子１００の側面図である。

図１７（ａ）に示されたように、圧電振動子１００はベース１１１と、壁１１２と、蓋体１１３とにより構成されたキャビティＣＴを有するパッケージＰＫを備えている。パッケージＰＫは第１音叉型圧電振動片１０ＡをキャビティＣＴ内に収納している。ベース１１１及び壁１１２は、例えば圧電体、セラミック又はガラスなどで形成されている。また、蓋体１１３は、圧電体、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などの平板状の金属、又はガラスなどにより構成される。キャビティＣＴ内は窒素ガスや真空などでシーム溶接などの手法により気密的に封止する。

また、ベース１１１の−Ｙ側にはベース１１１及び壁１１２に接触するように台座１１４が設けられている。台座１１４もベース１１１及び壁１１２と同じに圧電体、セラミック又はガラスなどで形成される。また、第１音叉型圧電振動片１０Ａは基部１１を台座１１４に載置し導電性接着剤１１５を介して台座１１４に固定される。

基部１１に形成された基部電極１６Ａ（図１を参照）は、導電性接着剤１１５及び連結電極１１６を介して外部電極１１７に接続されている。連結電極１１８はベース１１１と壁１１２との間を通過してベース１１１の底面に設けられた外部電極１１９に接続される。このような構成にすれば、外部電極１１７、１１９に交番電圧を印加した場合第１音叉型圧電振動片１０Ａの振動腕１２が励振される。

また、第１応用例において第１音叉型圧電振動片１０Ａを用いた圧電振動子１００について説明したが、第１音叉型圧電振動片１０Ａの代わりに第２〜第６実施形態で説明された音叉型圧電振動片を用いてもよい。

（第２圧電デバイス）
第２圧電デバイスとして第７実施形態で説明された第７音叉型圧電振動片１０Ｇを用いた圧電振動子２００について、図１７（ｂ）を参照しながら説明する。図１７（ｂ）は、第７音叉型圧電振動片１０Ｇを備えた圧電振動子２００の側面図である。

図１７（ｂ）に示されたように、圧電振動子２００はベース２１１と、壁２１２と、蓋体２１３とにより構成されたキャビティＣＴを有するパッケージＰＫを備えている。パッケージＰＫは第７音叉型圧電振動片１０ＧをキャビティＣＴ内に収納している。ベース２１１のＹ軸方向のほぼ中央部には台座２１４が設けられている。台座２１４もベース２１１及び壁２１２と同じに圧電体、セラミック又はガラスなどで形成される。また、第７音叉型圧電振動片１０Ｇは支持腕２４の幅広腕部２４２を台座２１４に載置し導電性接着剤２１５を介して台座２１４に固定される。支持腕２４に形成された引出電極２４１Ａ（図９を参照）は、導電性接着剤２１５及び連結電極２１６を介して外部電極２１７に接続されている。

また、第２応用例において第７音叉型圧電振動片１０Ｇを用いた圧電振動子２００について説明したが、第７音叉型圧電振動片１０Ｇの代わりに第８〜第１０及び第１２実施形態で説明された音叉型圧電振動片を用いてもよい。

（第３圧電デバイス）
第３圧電デバイスとして第１１実施形態で説明された第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを用いた圧電振動子３００について、図１８を参照しながら説明する。図１８（ａ）は、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを備えた圧電振動子３００の分解斜視図であり、図１８（ｂ）は、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを備えた圧電振動子３００のＧ−Ｇ断面図である。

図１８（ａ）に示されたように、圧電振動子３００は、最上部のリッド部３０１、最下部のベース部３０２及び中央部の第１１音叉型圧電振動片１０Ｌから構成される。リッド部３０１、ベース部３０２及び第１１音叉型圧電振動片１０Ｌは圧電材から形成される。リッド部３０１はエッチングにより形成されたリッド側凹部３１１を第１１音叉型圧電振動片１０Ｌ側の片面に有している。ベース部３０２は、エッチングにより形成されたベース側凹部３１２を第１１音叉型圧電振動片１０Ｌ側の片面に有している。したがって、リッド側凹部３１１及びベース側凹部３１２によりキャビティＣＴが形成される。

また、ベース部３０２の＋Ｚ側のＹ軸方向の両側にはベース部接続電極３１３Ａ、３１３Ｂが設けられている。ベース部接続電極３１３Ａの下には貫通電極３１４Ａが設けられ、ベース部接続電極３１３Ｂの下には貫通電極３１４Ｂが設けられている。さらに、図１８（ｂ）に示されたように貫通電極３１４Ａは外部電極３１５Ａに接続され、貫通電極３１４Ｂは外部電極３１５Ｂに接続されている。

圧電振動子３００は、図１８（ｂ）に示されたように第１１音叉型圧電振動片１０Ｌを中心として、その裏面にベース部３０２が接合され、その表面にリッド部３０１が接合されている。つまり、リッド部３０１は第１１音叉型圧電振動片１０Ｌに、ベース部３０２は第１１音叉型圧電振動片１０Ｌにシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）技術により封止した構成になっている。

このような構成によれば、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌにおいて引出電極３４１Ａがベース部接続電極３１３Ａ及び貫通電極３１４Ａを介して外部電極３１５Ａに導電され、引出電極３４１Ｂがベース部接続電極３１３Ｂ及び貫通電極３１４Ｂを介して外部電極３１５Ｂに導電される。

また、第３圧電デバイスにおいてリッド部３０１、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌ及びベース部３０２はシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）技術により接合されているが、その他にも例えば陽極接合技術などによって接合されてもよい。

第１実施形態から第１１実施形態で示した音叉型の圧電振動片には、水晶材料、ニオブ酸リチウム等の様々な圧電結晶材料を使用することができる。

また、第１圧電デバイスから第３圧電デバイスにおける蓋体、ベース、壁、リッド部、ベース部の基材には、ガラス、水晶材料等の様々な材料を使用することができる。しかし、以下の理由により、蓋体、ベース、壁、リッド部、ベース部の基材には、特に水晶材料を使用することが好ましい。

工業材料の硬さを表わす指標の一つにヌープ硬度がある。ヌープ硬度は数値が高ければ硬く、低ければ柔らかい。蓋体、ベース、壁に使用される代表的なガラスであるホウケイ酸ガラスは、ヌープ硬度が５９０ｋｇ／ｍｍ^２である。また、水晶のヌープ硬度は７１０〜７９０ｋｇ／ｍｍ^２である。そのため圧電デバイスでは、蓋体、ベース、壁、リッド部、ベース部にガラスの代わりに水晶を使用する方が圧電振動子の硬度を高くすることができる。また、圧電デバイスを所定の硬度にする場合には、蓋体、ベース、壁、リッド部、ベース部に使われるガラスの厚みを厚くする必要があるが、水晶であれば厚みが薄くてもよい。つまり、同じ硬度の圧電振動子であれば蓋体、ベース、壁、リッド部、ベース部に水晶を使用すると、小型化・低背化が可能となる。

また、圧電デバイスの作製時、または圧電デバイスのプリント基板への取り付け時には圧電デバイスに熱が加えられる。特にこの時に、第３圧電デバイスにおいて、第１１音叉型圧電振動片１０Ｌに水晶材料を使用し、リッド部３０１及びベース部３０２に水晶材料とは異なる種類の材料を使用する場合、第３圧電デバイス内には熱膨張係数の差による応力が加わる。熱膨張係数の差が大きいとこの応力も大きくなり、特に第１１音叉型圧電振動片１０Ｌでは強度の弱い枠部ＷＢの角等が破損することがある。そのため、リッド部３０１及びベース部３０２と第１１音叉型圧電振動片１０Ｌとの熱膨張係数の差を小さくすることが望まれる。リッド部３０１及びベース部３０２に水晶を使用することは、リッド部３０１及びベース部３０２にガラスを使用した場合に比べて第１１音叉型圧電振動片１０Ｌとの熱膨張係数の差を小さくし、圧電振動子内の応力を小さくすることができるため好ましい。さらに、上記の通り、ガラスを使用した場合に比べて圧電振動子の小型化・低背化が可能となるため好ましい。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。また本発明は、圧電振動子以外にも、発振回路を組み込んだＩＣなどをベース部上に配置させた圧電発振器にも適用できる。

１０Ａ〜１０Ｌ … 音叉型圧電振動片
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１ … 基部
１２ … 振動腕
１３Ａ、１３Ｂ … 振動腕溝部
１４ … 錘部
１５Ａ、１５Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ、８５Ａ、８５Ｂ … 基部溝部
２５Ａ、２５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ … 貫通穴
３５Ａ、３５Ｂ、６５Ａ、６５Ｂ、７５Ａ、７５Ｂ … 切欠き
１６Ａ、１６Ｂ … 基部電極
１７Ａ、１７Ｂ … 溝部励振電極
１８Ａ、１８Ｂ、２８Ａ、２８Ｂ、３８Ａ、３８Ｂ、４８Ａ、４８Ｂ、５８Ａ、５８Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ … 接続電極
１９Ａ、１９Ｂ、６９Ａ、６９Ｂ … 基部溝部電極
２９Ａ、２９Ｂ … 貫通穴電極
３９Ａ、３９Ｂ、４９Ａ、４９Ｂ、５９Ａ、５９Ｂ … 切欠き電極
２０ … 外枠部
２４、３４ … 支持腕
１００、２００、３００ … 圧電振動子
１２１Ａ、１２１Ｂ … 側面励振電極
２４１Ａ、２４１Ｂ、３４１Ａ、３４１Ｂ … 引出電極
２４２ … 幅広腕部
Ｅｘ … 電界
Ｈ１、Ｈ２ … Ｚ軸方向の厚さ（深さ）
Ｌ１〜Ｌ１０ … Ｙ軸方向の長さ
Ｗ１〜Ｗ１１ … Ｘ軸方向の幅
ＰＫ … パッケージ

Claims (11)

1. 表裏面を有する矩形状の音叉基部と、
   前記表裏面とその表裏面と交差する両側面とを有し、前記音叉基部のＸ軸方向の幅よりも狭い位置からＹ軸方向に伸びる一対の振動腕と、
   前記一対の振動腕の前記表裏面から前記音叉基部の前記表裏面まで伸びる二対の振動腕溝部と、
   前記二対の振動腕溝部に並行して配置され、前記音叉基部のＸ軸方向の両外側に形成される一対の段差側面部と、
   前記振動腕の一方に設けられた振動腕溝部と前記音叉基部の一方の段差側面部に形成された第１電極と、
   前記振動腕の他方に設けられた振動腕溝部と前記音叉基部の他方の段差側面部に形成され、前記第１電極とは異なる極性の第２電極と、
   を備えた圧電振動片。
2. 表裏面を有する矩形状の音叉基部と、
   前記表裏面とその表裏面と交差する両側面とを有し、前記音叉基部からＹ軸方向に伸びる一対の振動腕と、
   前記一対の振動腕の前記表裏面から前記音叉基部の前記表裏面まで伸びる二対の振動腕溝部と、
   前記一対の振動腕の両外側で且つ前記音叉基部からＹ軸方向に伸びる一対の支持腕と、
   前記二対の振動腕溝部に並行して配置され、前記音叉基部で前記振動腕と前記支持腕との間に形成される一対の段差側面部と、
   前記振動腕の一方に設けられた振動腕溝部と前記音叉基部の一方の段差側面部に形成された第１電極と、
   前記振動腕の他方に設けられた振動腕溝部と前記音叉基部の他方の段差側面部に形成され、前記第１電極とは異なる極性の第２電極と、
   を備えた圧電振動片。
3. 前記音叉基部と前記一対の振動腕とを囲むように形成された枠体を備え、
   前記一対の支持腕が前記枠体に接続され、前記音叉基部と前記一対の振動腕とを支える請求項２に記載の圧電振動片。
4. 前記段差側面部は、前記音叉基部の表面から裏面へ貫通する一対の貫通穴の第１側面を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動片。
5. 前記段差側面部は、前記音叉基部の表裏面に形成された二対の基部溝部の第２側面を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動片。
6. 前記段差側面部は、前記音叉基部の表裏面に形成された二対の切欠き部の第３側面を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動片。
7. 前記貫通穴は、前記音叉基部および前記振動腕の外形形状が形成される際に同時に形成される請求項４に記載の圧電振動片。
8. 前記基部溝部は、前記振動腕溝部が形成される際に同時に形成される請求項５に記載の圧電振動片。
9. 前記切欠き部は、前記振動腕溝部が形成される際に同時に形成される請求項６に記載の圧電振動片。
10. 請求項１または請求項２の圧電振動片を収納するキャビティを有するパッケージを備える表面実装型の圧電デバイス。
11. 第１凹み部を有するリッド板と第２凹み部を有するベース板とを備え、
    請求項３の圧電振動片の枠体を前記リッド板と前記ベース板とで挟み込んだ圧電デバイス。