JP2014068098A - 振動片、振動デバイス、電子機器及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を向上させることが可能な振動片及びこの振動片を備えた振動デバイス、電子機器及び移動体の提供。
【解決手段】水晶振動片１は、振動部１１と、平面視で振動部１１の周囲に位置する枠部１２と、振動部１１と枠部１２とを接続する接続部１３，１４と、を備え、枠部１２は、振動部１１よりも厚い肉厚部Ｃと、肉厚部Ｃよりも薄い肉薄部Ｄ，Ｅと、を有し、肉薄部Ｄ，Ｅの縁部は、枠部１２の内周の一部であり、接続部１３，１４は、肉厚部Ｃよりも薄く、接続部１３，１４と枠部１２との境界は、肉薄部Ｄ，Ｅに含まれ、平面視で肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１，Ｌ３の長さは、肉薄部Ｄ，Ｅと接続部１３，１４との境界線Ｌ２，Ｌ４の長さよりも長いことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動片、この振動片を備えている振動デバイス、電子機器及び移動体に関する。

従来、水晶発振器などに代表される振動デバイスの構成要素の１つである振動片として、振動部と接続部と支持部とを備え、振動部は接続部を介して支持部のフレームに接続され、振動部及び接続部の厚みは、フレームの厚みよりも薄い構成のラーメモード水晶振動子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この構成により、特許文献１では、高周波数で等価直列抵抗Ｒ１が小さく、Ｑ値が大きいラーメモード水晶振動子を提供できるとされている。
また、上記接続部に相当する支持脚の厚みが、振動部から支持部（フレーム）に向かうに連れてテーパー状に厚くなっている構成の水晶振動子が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１１５７４７号公報 特開２００３−１４２９７９号公報

上記特許文献１のラーメモード水晶振動子（以下、振動片という）は、高周波数化するために振動部とともに比較的薄く形成された接続部と、所定の強度を得るために比較的厚く形成された支持部のフレームとの間に相当程度の肉厚差がある。
このことから、特許文献１の振動片は、例えば、落下などで外部から衝撃が加わったときに、接続部とフレームとの境界部分に応力集中が発生する。
これにより、特許文献１の振動片は、外部から衝撃が加わったときに、接続部がフレームとの境界部分で破損しやすい虞がある。

この問題の対策の１つとしては、上記特許文献２の水晶振動子（以下、振動片という）の、支持脚（以下、接続部という）の厚みが、振動部から支持部（フレーム）に向かうに連れてテーパー状に厚くなっている構成の適用が考えられる。
しかしながら、この特許文献２の振動片の構成では、接続部の強度の向上により耐衝撃性能はアップするものの、接続部の剛性もアップすることから、特許文献１の振動片よりも接続部が振動部の振動を阻害する虞がある。
このことから、上記構成の振動片は、振動特性が劣化する虞がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる振動片は、振動部と、平面視で前記振動部の周囲に位置する梁部と、前記振動部と前記梁部とを接続する接続部と、を備え、前記梁部は、前記振動部よりも厚い肉厚部と、前記肉厚部よりも薄い肉薄部と、を有し、平面視で前記肉薄部の縁部は、前記梁部の内周の一部であり、前記接続部は、前記肉厚部よりも薄く、前記接続部と前記梁部との境界は、前記肉薄部に含まれ、平面視で前記肉薄部と前記肉厚部との境界線の長さは、前記肉薄部と前記接続部との境界線の長さよりも長いことを特徴とする。

これによれば、振動片は、梁部（支持部、フレームに相当）が振動部よりも厚い肉厚部と、肉厚部よりも薄い肉薄部と、を有し、平面視で肉薄部の縁部は、梁部の内周の一部であり、接続部は、肉厚部よりも薄く、接続部と梁部との境界は、肉薄部に含まれている。そして、振動片は、平面視で肉薄部と肉厚部との境界線の長さが、肉薄部と接続部との境界線の長さよりも長くなっている。
これにより、振動片は、肉厚部よりも薄い接続部が、同じく肉厚部よりも薄い肉薄部（梁部における肉薄部）に接続されていることから、接続部に加わる応力が肉薄部に伝達されやすくなる。そして、肉薄部に伝達された応力は、肉薄部と肉厚部との境界部分に集中することとなる。
ここで、振動片は、肉薄部と肉厚部との境界線の長さが、肉薄部と接続部との境界線の長さよりも長くなっていることから、特許文献１の従来構成（肉厚部に直接接続部が接続されている構成）よりも、接続部の応力集中を分散し、抑制することができる。
この結果、振動片は、外部から衝撃が加わったときに、接続部が破損し難くなることから、振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかる振動片において、前記肉薄部と前記肉厚部との前記境界線と、前記梁部の外周との間には、間隔がとられていることが好ましい。

これによれば、振動片は、肉薄部と肉厚部との境界線と、梁部の外周との間に間隔がとられていることから、上記間隔がない場合（肉薄部が梁部の外周及び内周の両方に達している場合）と比較して、肉薄部による梁部の強度低下を抑制することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる振動片において、前記肉薄部の板厚が、前記肉厚部と前記肉薄部との境界から前記梁部の内周に向かうに連れてテーパー状に薄くなっている領域を有していることが好ましい。

これによれば、振動片は、肉薄部の板厚が、肉厚部との境界から梁部の内周に向かうに連れてテーパー状に薄くなっている領域を有していることから、例えば、肉厚部における肉薄部に面した側壁が直立している場合と比較して、肉薄部と肉厚部との境界部分の応力集中を緩和することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる振動片において、前記接続部と前記肉薄部との厚み差が、前記接続部と前記肉厚部との厚み差よりも小さいことが好ましい。

これによれば、振動片は、接続部と肉薄部との厚み差が、接続部と肉厚部との厚み差よりも小さいことから、接続部に加わる応力が肉薄部に更に伝達されやすくなる。
この結果、振動片は、外部から衝撃が加わったときに、接続部が更に破損し難くなることから、振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を更に向上させることができる。

［適用例５］上記適用例にかかる振動片において、前記接続部と前記振動部との厚み差が、前記接続部と前記肉厚部との厚み差よりも小さいことが好ましい。

これによれば、振動片は、接続部と振動部との厚み差が、接続部と肉厚部との厚み差よりも小さいことから、例えば、振動部よりも相当程度厚い接続部による振動部の振動の阻害を抑制できる。

［適用例６］本適用例にかかる振動デバイスは、上記適用例のいずれかに記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする。

これによれば、本構成の振動デバイスは、上記適用例のいずれかに記載の振動片と、振動片を収容するパッケージと、を備えていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された振動デバイスを提供することができる。

［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていることを特徴とする。

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された電子機器を提供することができる。

［適用例８］本適用例にかかる移動体は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていることを特徴とする。

これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された移動体を提供することができる。

第１実施形態の水晶振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 （ａ）は図１（ａ）のＢ１部の模式拡大図、（ｂ）は図１（ａ）のＢ２部の模式拡大図。 ラーメモード振動について説明する模式図であり、（ａ）は一方の電界方向時の振動部の変位状態を示す模式平面図、（ｂ）は他方の電界方向時の振動部の変位状態を示す模式平面図。 変形例の水晶振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 第２実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から俯瞰した模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 図５（ａ）のＦ−Ｆ線での模式断面図。 第３実施形態の水晶発振器の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から俯瞰した模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 第４実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。 第５実施形態の自動車を示す模式斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
最初に、振動片の一例としての水晶振動片について説明する。
ここでは、輪郭振動する水晶振動片を例に挙げて説明する。
図１は、第１実施形態の水晶振動片の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、模式平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。図２（ａ）は、図１（ａ）のＢ１部の模式拡大図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のＢ２部の模式拡大図である。なお、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図２では、一部の構成要素を省略してある。

図１に示すように、水晶振動片１は、例えば、水晶の原石などから所定の角度（例えば、ＬＱ１ＴカットやＬＱ２Ｔカット）で切り出され、平面形状が略矩形の略平板状に形成されている。
水晶振動片１は、輪郭振動する略矩形状の振動部１１と、平面視で振動部１１の周囲に位置し、振動部１１を隙間（空間）を有して囲む四角い枠状の、梁部としての枠部１２と、振動部１１の第１方向（長手方向、紙面左右方向）の両端部１１ａ，１１ｄと枠部１２とをそれぞれ第１方向に沿って接続する一対の接続部１３，１４と、を備えている。
水晶振動片１は、振動部１１と、枠部１２と、一対の接続部１３，１４とが一体で形成されている。また、水晶振動片１の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチング、サンドブラストなどの技術を用いて精度よく形成されている。

枠部１２は、振動部１１よりも厚い肉厚部Ｃと、肉厚部Ｃよりも薄い肉薄部Ｄ，Ｅと、を有している。枠部１２の殆どの部分（肉薄部Ｄ，Ｅを除いた部分）は、肉厚部Ｃで構成されている。
肉薄部Ｄは、枠部１２の第１方向に対して平面視で直交する第２方向（紙面上下方向）に沿って延びる一方の短辺部１２ａの内周から、短辺部１２ａの外周に向けて肉厚部Ｃを略半円状に削り取るように形成されている。これにより、肉薄部Ｄは、短辺部１２ａの内周に達していることとなる（換言すれば、肉薄部Ｄの縁部は、枠部１２の内周の一部である）。
肉薄部Ｅは、枠部１２の第２方向に沿って延びる他方の短辺部１２ｂの内周から、短辺部１２ｂの外周に向けて肉厚部Ｃを略半円状に削り取るように形成されている。これにより、肉薄部Ｅは、短辺部１２ｂの内周に達していることとなる（換言すれば、肉薄部Ｄの縁部は、枠部１２の内周の一部である）。

接続部１３は、枠部１２の肉厚部Ｃよりも薄く形成され、振動部１１の一方の端部１１ａにおける輪郭振動（ここではラーメモード振動とする）時の２つの節部１１ｂ，１１ｃのそれぞれから、第１方向に沿って延びる第１接続部１３ａ，１３ｂと、第２方向に沿って延び、第１接続部１３ａ，１３ｂ同士を連結する連結部１３ｃと、第１方向に沿って延び、連結部１３ｃと枠部１２の短辺部１２ａとを接続する第２接続部１３ｄと、を有している。

接続部１４は、枠部１２の肉厚部Ｃよりも薄く形成され、振動部１１の一方の端部１１ａとは反対側の他方の端部１１ｄにおける輪郭振動時の２つの節部１１ｅ，１１ｆのそれぞれから、第１方向に沿って延びる第１接続部１４ａ，１４ｂと、第２方向に沿って延び、第１接続部１４ａ，１４ｂ同士を連結する連結部１４ｃと、第１方向に沿って延び、連結部１４ｃと枠部１２の第２方向に沿って延びる他方の短辺部１２ｂとを接続する第２接続部１４ｄと、を有している。

接続部１３，１４の第２接続部１３ｄ，１４ｄと枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂとの接続領域（接続範囲）は、肉薄部Ｄ，Ｅにおける枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの内周に達している（接している）範囲内に設けられている。
換言すれば、接続部１３，１４の第２接続部１３ｄ，１４ｄと枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂとの境界は、肉薄部Ｄ，Ｅに含まれる。
そして、図２（ａ）に示すように、水晶振動片１は、平面視で肉薄部Ｄと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１の長さが、肉薄部Ｄと第２接続部１３ｄとの境界線Ｌ２の長さよりも長くなるように構成されている。
同様に、図２（ｂ）に示すように、水晶振動片１は、平面視で肉薄部Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ３の長さが、肉薄部Ｅと第２接続部１４ｄとの境界線Ｌ４の長さよりも長くなるように構成されている。
ここで、境界線Ｌ２，Ｌ４は、平面視で第２接続部１３ｄ，１４ｄの肉薄部Ｄ，Ｅ側の付け根の一端と他端とを結んだ直線（仮想線）である。

図１に戻って、振動部１１の一方の主面１１ｇには、略矩形（略正方形）で略同形状の複数の励振電極１５，１６が、第１方向（紙面左右方向）及び第２方向（紙面上下方向）ともに交互に配列されている。ここでは、励振電極１５，１６が交互に並んだ列が、第１方向に４列、第２方向に３列設けられている。
励振電極１５，１６は、配線パターンにより励振電極１５同士、励振電極１６同士が互いに接続されている。

各励振電極１５は、紙面左端の列の励振電極１５から、接続部１３側に延びる配線パターンにより接続部１３、短辺部１２ａを経由して、枠部１２の長辺部１２ｃに設けられた端子電極１７と接続されている。
また、各励振電極１６は、紙面右端の列の励振電極１６から、接続部１４側に延びる配線パターンにより、接続部１４、短辺部１２ｂを経由して、枠部１２の長辺部１２ｄに設けられた端子電極１８と接続されている。
なお、端子電極１７，１８は、枠部１２の側面を回り込んで反対側の面（振動部１１の他方の主面１１ｈ側の面）にも設けられている。また、端子電極１７，１８は、枠部１２の長辺部１２ｃ，１２ｄの中央部を含む範囲に設けられている。

振動部１１の他方の主面１１ｈには、励振電極１５が、平面視で一方の主面１１ｇの励振電極１６と重なる位置に設けられ、励振電極１６が、平面視で一方の主面１１ｇの励振電極１５と重なる位置に設けられている。
振動部１１の他方の主面１１ｈの励振電極１５，１６は、一方の主面１１ｇの励振電極１５，１６と同様に、端子電極１７，１８と接続されている。
なお、励振電極１５，１６、端子電極１７，１８及び配線パターンは、例えば、クロムを下地層とし、その上に金が積層された金属被膜となっている。

水晶振動片１は、端子電極１７，１８を経由して、励振電極１５，１６に印加される駆動信号（交番電圧）によって、平面視で重なり合う各励振電極１５，１６間に交互に方向が異なる電界が発生し、振動部１１が所定の周波数でラーメモード振動を発振（共振）する。

ここで、ラーメモード振動について図３を用いて概略を説明する。図３は、ラーメモード振動について説明する模式図であり、図３（ａ）は、一方の電界方向時の振動部の変位状態を示す模式平面図であり、図３（ｂ）は、他方の電界方向時の振動部の変位状態を示す模式平面図である。
なお、図３は、説明の便宜上、振動部の１つの励振電極とその周辺部分を矩形に切り出した模式図ある。

図３（ａ）に破線で示すように、一方の電界方向時には、振動部１１の励振電極１５の第１方向（紙面左右方向）に沿った２辺１５ａ，１５ｂ側が外側に略円弧状に膨らむと共に、第２方向（紙面上下方向）に沿った２辺１５ｃ，１５ｄ側が内側に略円弧状にへこむ。
そして、図３（ｂ）に破線で示すように、他方の電界方向時には、一方の電界方向時と逆の変位となる。つまり、振動部１１の励振電極１５の第１方向に沿った２辺１５ａ，１５ｂ側が内側に略円弧状にへこむと共に、第２方向に沿った２辺１５ｃ，１５ｄ側が外側に略円弧状に膨らむ。

水晶振動片１の振動部１１は、駆動信号により図３（ａ）の変位と図３（ｂ）の変位とを、各励振電極１５，１６及びその周辺部分を含む領域で交互に繰り返すことによりラーメモード振動を発振することとなる。
なお、図３で分かるように、励振電極１５，１６の四隅部周辺は、ラーメモード振動時に殆ど変位していない。この部分は、ラーメモード振動時（輪郭振動時）の節（ふし）部とよばれている。
本実施形態では、振動部１１の第２方向における中央の列の四隅部が、節部１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｆとなっている。

なお、図２に示すように、水晶振動片１は、肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１，Ｌ３と、枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの外周との間には、間隔がとられていることが好ましい（換言すれば、肉厚部Ｃを肉薄部Ｄ，Ｅで分断しないことが好ましい）。

また、図１（ｂ）に示すように、水晶振動片１は、接続部１３，１４の厚みＴ１と肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２とが近似または等しいことが好ましい（換言すれば、接続部１３，１４と肉薄部Ｄ，Ｅとの厚み差が、接続部１３，１４と肉厚部Ｃとの厚み差よりも小さいことが好ましい）。
また、図１（ｂ）に示すように、水晶振動片１は、接続部１３，１４の厚みＴ１と振動部１１の厚みＴ３とが近似または等しいことが好ましい（換言すれば、接続部１３，１４と振動部１１との厚み差が、接続部１３，１４と肉厚部Ｃとの厚み差よりも小さいことが好ましい）。
また、水晶振動片１は、肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２と振動部１１の厚みＴ３とが異なる場合、接続部１３，１４の厚みＴ１が、肉薄部Ｄ，Ｅ側では肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２と近似または等しくなり、振動部１１側では振動部１１の厚みＴ３と近似または等しくなるように、接続部１３，１４のＡ−Ａ線での断面形状をテーパー状に形成してもよい。

上述したように、第１実施形態の水晶振動片１は、枠部１２が振動部１１よりも厚い肉厚部Ｃと、肉厚部Ｃよりも薄い肉薄部Ｄ，Ｅと、を有し、肉薄部Ｄ，Ｅが枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの内周に達している（換言すれば、平面視で肉薄部Ｄ，Ｅの縁部は、枠部１２の内周の一部である）。そして、水晶振動片１は、接続部１３，１４が肉厚部Ｃよりも薄く形成され、接続部１３，１４の第２接続部１３ｄ，１４ｄと枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂとの接続領域（接続範囲）が肉薄部Ｄ，Ｅにおける枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの内周に達している範囲内に設けられている（換言すれば、接続部１３，１４の第２接続部１３ｄ，１４ｄと枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂとの境界は、肉薄部Ｄ，Ｅに含まれている）。
さらに、水晶振動片１は、平面視で肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１，Ｌ３の長さが、肉薄部Ｄ，Ｅと第２接続部１３ｄ，１４ｄとの境界線Ｌ２，Ｌ４の長さよりも長くなっている。

これにより、水晶振動片１は、肉厚部Ｃよりも薄い接続部１３，１４が、同じく肉厚部Ｃよりも薄い肉薄部Ｄ，Ｅに接続されていることから、接続部１３，１４に加わる応力が肉薄部Ｄ，Ｅに伝達されやすくなる。そして、肉薄部Ｄ，Ｅに伝達された応力は、肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界部分に集中することとなる。
ここで、水晶振動片１は、平面視で肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１，Ｌ３の長さが、肉薄部Ｄ，Ｅと接続部１３，１４の第２接続部１３ｄ，１４ｄとの境界線Ｌ２，Ｌ４の長さよりも長くなっていることから、特許文献１の従来構成（肉厚部Ｃに直接接続部１３，１４が接続されている構成）よりも、接続部１３，１４の応力集中を分散し、抑制することができる。
この結果、水晶振動片１は、外部から衝撃が加わったときに、接続部１３，１４（第２接続部１３ｄ，１４ｄ）が破損し難くなることから、振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を向上させることができる。

また、水晶振動片１は、肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界線Ｌ１，Ｌ３と、枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの外周との間に間隔がとられている場合には、上記間隔がない場合（肉薄部Ｄ，Ｅが枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂの外周及び内周の両方に達している場合）と比較して、肉薄部Ｄ，Ｅによる枠部１２の強度低下を抑制することができる。

また、水晶振動片１は、接続部１３，１４の厚みＴ１と肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２とが近似または等しい場合（換言すれば、接続部１３，１４と肉薄部Ｄ，Ｅとの厚み差が、接続部１３，１４と肉厚部Ｃとの厚み差よりも小さい場合）には、接続部１３，１４に加わる応力が肉薄部Ｄ，Ｅに更に伝達されやすくなる。
この結果、水晶振動片１は、外部から衝撃が加わったときに、接続部１３，１４（第２接続部１３ｄ，１４ｄ）が更に破損し難くなることから、振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を更に向上させることができる。

また、水晶振動片１は、接続部１３，１４の厚みＴ１と振動部１１の厚みＴ３とが近似または等しい場合（換言すれば、接続部１３，１４と振動部１１との厚み差が、接続部１３，１４と肉厚部Ｃとの厚み差よりも小さい場合）には、例えば、接続部１３，１４の厚みＴ１が振動部１１の厚みＴ３よりも相当程度厚い場合と比較して、接続部１３，１４による振動部１１の振動の阻害を抑制できる。

また、水晶振動片１は、肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２と振動部１１の厚みＴ３とが異なる場合、接続部１３，１４の厚みＴ１が、肉薄部Ｄ，Ｅ側では肉薄部Ｄ，Ｅの厚みＴ２と近似または等しくなり、振動部１１側では振動部１１の厚みＴ３と近似または等しくなるように、接続部１３，１４のＡ−Ａ線での断面形状をテーパー状に形成してもよい。
これによれば、水晶振動片１は、肉薄部Ｄ，Ｅと接続部１３，１４との厚み方向の段差及び振動部１１と接続部１３，１４との厚み方向の段差が殆どないことから、各接続部分における上記段差に起因した応力集中を回避できる。
なお、水晶振動片１は、枠部１２の強度を確保するために、肉薄部Ｄ，Ｅが枠部１２の短辺部１２ａ，１２ｂ内に納まる（換言すれば、長辺部１２ｃ，１２ｄにまで達しない）ことが好ましい。

（変形例）
ここで、第１実施形態の水晶振動片の変形例について説明する。
図４は、変形例の水晶振動片の概略構成を示す模式図である。図４（ａ）は、模式平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。
なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

変形例の水晶振動片２は、枠部１２の肉厚部Ｃと肉薄部Ｄ，Ｅとの境界部分の構成が第１実施形態と異なる。
図４に示すように、水晶振動片２は、肉薄部Ｄ，Ｅの板厚が、肉厚部Ｃと肉薄部Ｄ，Ｅとの境界から、枠部１２の内周に向かうに連れてテーパー状に薄くなっている領域を有している。
なお、このテーパー状に薄くなっている領域は、ドライエッチングやサンドブラストなどの加工方法により形成可能である。

これによれば、水晶振動片２は、肉薄部Ｄ，Ｅの板厚が、肉厚部Ｃと肉薄部Ｄ，Ｅとの境界から、枠部１２の内周に向かうに連れてテーパー状に薄くなっている領域を有していることから、第１実施形態のような肉薄部Ｄ，Ｅに面した肉厚部Ｃの側壁が直立している場合よりも、肉薄部Ｄ，Ｅと肉厚部Ｃとの境界部分の応力集中を緩和することができる。
この結果、水晶振動片２は、外部から衝撃が加わったときに、接続部１３，１４（第２接続部１３ｄ，１４ｄ）が第１実施形態よりも更に破損し難くなることから、振動特性を維持しつつ、耐衝撃性能を更に向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、上記第１実施形態及び変形例の水晶振動片を備えた振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図５は、第２実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は、リッド（蓋体）側から俯瞰した模式平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。図６は、図５（ａ）のＦ−Ｆ線での模式断面図である。
なお、図５（ａ）の模式平面図では、説明の便宜上、リッドを省略してある。

図５、図６に示すように、水晶振動子５は、第１実施形態の水晶振動片１と、水晶振動片１を収容するパッケージ２０と、を備え、略直方体形状に構成されている。
パッケージ２０は、平面形状が略矩形で凹部を有したパッケージベース２１と、パッケージベース２１の凹部を覆う平面形状が略矩形で平板状のリッド（蓋体）２２と、を有し、略直方体形状に形成されている。
パッケージベース２１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体などのセラミックス系の絶縁性材料や、水晶、ガラス、シリコンなどが用いられている。
リッド２２には、パッケージベース２１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。

パッケージベース２１には、内底面（凹部の内側の底面）２３における水晶振動片１の枠部１２の長辺部１２ｃ，１２ｄの中央部に対応する位置に、略矩形状の内部端子２４ａ，２４ｂが設けられている。
詳述すると、内部端子２４ａは、水晶振動片１の枠部１２の長辺部１２ｃの中央部に対向する位置（平面視で重なる位置）に設けられ、内部端子２４ｂは、水晶振動片１の枠部１２の長辺部１２ｄの中央部に対向する位置に設けられている。

パッケージベース２１の外底面（内底面２３の反対側の面、外側の底面）２５には、電子機器などの外部部材に取り付けられる際に用いられる一対の外部端子２６，２７が形成されている。外部端子２６，２７は、図示しない内部配線によって内部端子２４ａ，２４ｂと接続されている。
具体的には、外部端子２６は、内部端子２４ａと接続され、外部端子２７は、内部端子２４ｂと接続されている。
内部端子２４ａ，２４ｂ及び外部端子２６，２７は、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜がメッキなどにより積層された金属被膜となっている。

水晶振動片１は、他方の主面１１ｈ側を取り付け面側として、枠部１２の長辺部１２ｃ，１２ｄの中央部が、パッケージベース２１の内部端子２４ａ，２４ｂに、例えば、導電性接着剤や半田などの導電性接合部材３０を介して固定されている。
水晶振動子５は、水晶振動片１が導電性接合部材３０を介してパッケージベース２１に固定された状態で、パッケージベース２１の凹部がリッド２２により覆われ、パッケージベース２１とリッド２２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材２８によって接合される（リッド２２がパッケージベース２１に取り付けられる）。

水晶振動子５は、パッケージ２０の内部が減圧された状態（真空度の高い状態）、または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態で気密に封止されている。
なお、パッケージ２０は、パッケージベース２１及びリッド２２の両方に凹部を有していてもよい。

水晶振動子５は、外部端子２６，２７、内部端子２４ａ，２４ｂ、端子電極１７，１８などを経由して、水晶振動片１の励振電極１５，１６に印加される駆動信号（交番電圧）によって、平面視で重なり合う各励振電極１５，１６間に電界が発生し、振動部１１が所定の周波数でラーメモード振動を発振（共振）する。そして、水晶振動子５は、水晶振動片１の発振周波数（共振周波数）を出力信号として出力する。

上述したように、第２実施形態の水晶振動子５は、水晶振動片１と、水晶振動片１を収容するパッケージ２０と、を備えていることから、上記第１実施形態に記載の効果が反映され、耐衝撃性能に優れた水晶振動子を提供することができる。
なお、水晶振動子５は、水晶振動片１に代えて、上記変形例の水晶振動片２を備えていてもよい。これによれば、水晶振動子５は、上記と同様の効果及び変形例特有の効果が反映され、耐衝撃性能に優れた水晶振動子を提供することができる。

（第３実施形態）
次に、上記第２実施形態の水晶振動子の構成に、水晶振動片を発振させる発振回路（駆動回路）を備えた振動デバイスの一例としての水晶発振器について説明する。
図７は、第３実施形態の水晶発振器の概略構成を示す模式図である。図７（ａ）は、リッド側から俯瞰した模式平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。なお、図７（ａ）の模式平面図では、説明の便宜上、リッド及び一部の構成要素を省略してある。また、上記第２実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図７に示すように、水晶発振器６は、水晶振動片１と、水晶振動片１を収容するパッケージ２０と、水晶振動片１を発振させる発振回路としてのＩＣチップ４０と、を備えている。
水晶発振器６のパッケージベース２１の内底面２３には、ＩＣチップ４０を収容する凹部２３ａが設けられている。
凹部２３ａの底面には、複数の内部接続端子２３ｂが設けられている。

発振回路を内蔵するＩＣチップ４０は、パッケージベース２１の内底面２３の凹部２３ａの底面に、図示しない接着剤などを用いて固定されている。
ＩＣチップ４０は、図示しない接続パッドが、金、アルミニウムなどの金属ワイヤー４１により内部接続端子２３ｂと接続されている。

内部接続端子２３ｂは、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜がメッキなどにより積層された金属被膜であり、図示しない内部配線を経由して、パッケージ２０の外部端子２６，２７、内部端子２４ａ，２４ｂなどと接続されている。
なお、ＩＣチップ４０の接続パッドと内部接続端子２３ｂとの接続には、金属ワイヤー４１を用いたワイヤーボンディングによる接続方法以外に、ＩＣチップ４０を反転させてのフリップチップ実装による接続方法などを用いてもよい。

水晶発振器６は、ＩＣチップ４０から内部接続端子２３ｂ、内部端子２４ａ，２４ｂ、端子電極１７，１８などを経由して水晶振動片１の励振電極１５，１６に印加される駆動信号（交番電圧）によって、振動部１１が所定の周波数でラーメモード振動を発振（共振）する。
そして、水晶発振器６は、この発振に伴って生じる発振信号をＩＣチップ４０、内部接続端子２３ｂ、外部端子２６，２７などを経由して外部に出力する。

上述したように、第３実施形態の水晶発振器６は、水晶振動片１と、水晶振動片１を収容するパッケージ２０と、水晶振動片１を発振させるＩＣチップ４０と、を備えていることから、上記第１実施形態に記載の効果が反映され、耐衝撃性能に優れた水晶発振器を提供することができる。
なお、水晶発振器６は、水晶振動片１に代えて、上記変形例の水晶振動片２を備えていてもよい。これによれば、水晶発振器６は、上記と同様の効果及び変形例特有の効果が反映され、耐衝撃性能に優れた水晶発振器を提供することができる。

（第４実施形態）
次に、上述した水晶振動片を備えている電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図８は、第４実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話７００は、上記第１実施形態及び変形例の水晶振動片（１または２）を備えている携帯電話である。
図８に示す携帯電話７００は、上述した水晶振動片（１または２）を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。
これによれば、携帯電話７００は、水晶振動片（１または２）を備えていることから、上記第１実施形態及び変形例で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮することができる。
なお、携帯電話７００の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプでもよい。

上述した水晶振動片（水晶振動子、水晶発振器）は、上記携帯電話７００に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記第１実施形態及び変形例で説明した効果が反映された電子機器を提供することができる。

（第５実施形態）
次に、上述した水晶振動片を備えている移動体として、自動車を一例に挙げて説明する。
図９は、第５実施形態の自動車を示す模式斜視図である。
自動車８００は、上記第１実施形態及び変形例の水晶振動片（１または２）を、例えば、搭載されている各種電子制御式装置（例えば、電子制御式燃料噴射装置、電子制御式ＡＢＳ装置、電子制御式一定速度走行装置など）の基準クロックを発生するタイミングデバイスとして用いている。
これによれば、自動車８００は、水晶振動片（１または２）を備えていることから、上記第１実施形態及び変形例で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮することができる。

上述した水晶振動片（水晶振動子、水晶発振器）は、上記自動車８００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体のタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記第１実施形態及び変形例で説明した効果が反映された移動体を提供することができる。

なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、ＬｉＴａＯ₃（タンタル酸リチウム）、Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇（四ホウ酸リチウム）、ＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などの圧電体でもよい。
また、振動片の振動形態は、ラーメモード振動に限定されるものではなく、枠部と振動部とが接続部で接続されている構成であれば、輪郭すべりモード振動（輪郭振動片）、厚みすべりモード振動（ＡＴカット振動片）、屈曲モード振動（音叉振動片）などであってもよい。

また、振動片の枠部は、振動部の全周を囲む形態でなくてもよく、一部が除去されていてもよい（振動部の周囲に位置する形態であればよい）。例えば、水晶振動片１，２では、枠部１２の長辺部１２ｃまたは長辺部１２ｄが除去されていてもよい。
この場合、端子電極１７，１８は、長辺部１２ｃまたは長辺部１２ｄにまとめて設けられていることになる。

１，２…振動片としての水晶振動片、５…振動デバイスとしての水晶振動子、６…振動デバイスとしての水晶発振器、１１…振動部、１１ａ，１１ｄ…端部、１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｆ…節部、１１ｇ，１１ｈ…主面、１２…枠部、１２ａ，１２ｂ…短辺部、１２ｃ，１２ｄ…長辺部、１３，１４…接続部、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…第１接続部、１３ｃ，１４ｃ…連結部、１３ｄ，１４ｄ…第２接続部、１５，１６…励振電極、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…辺、１７，１８…端子電極、２０…パッケージ、２１…パッケージベース、２２…リッド、２３…内底面、２３ａ…凹部、２３ｂ…内部接続端子、２４ａ，２４ｂ…内部端子、２５…外底面、２６，２７…外部端子、２８…接合部材、３０…導電性接合部材、４０…発振回路としてのＩＣチップ、４１…金属ワイヤー、７００…電子機器としての携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口、８００…移動体としての自動車、Ｃ…肉厚部、Ｄ，Ｅ…肉薄部、Ｌ１，Ｌ３…肉薄部と肉厚部との境界線、Ｌ２，Ｌ４…肉薄部と第２接続部との境界線、Ｔ１…接続部の厚み、Ｔ２…肉薄部の厚み、Ｔ３…振動部の厚み。

Claims (8)

1. 振動部と、
   平面視で前記振動部の周囲に位置する梁部と、
   前記振動部と前記梁部とを接続する接続部と、を備え、
   前記梁部は、前記振動部よりも厚い肉厚部と、前記肉厚部よりも薄い肉薄部と、を有し、
   平面視で前記肉薄部の縁部は、前記梁部の内周の一部であり、
   前記接続部は、前記肉厚部よりも薄く、
   前記接続部と前記梁部との境界は、前記肉薄部に含まれ、
   平面視で前記肉薄部と前記肉厚部との境界線の長さは、前記肉薄部と前記接続部との境界線の長さよりも長いことを特徴とする振動片。
2. 請求項１に記載の振動片において、
   前記肉薄部と前記肉厚部との前記境界線と、前記梁部の外周との間には、間隔がとられていることを特徴とする振動片。
3. 請求項１または請求項２に記載の振動片において、
   前記肉薄部の板厚が、前記肉厚部と前記肉薄部との境界から前記梁部の内周に向かうに連れてテーパー状に薄くなっている領域を有していることを特徴とする振動片。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動片において、
   前記接続部と前記肉薄部との厚み差が、前記接続部と前記肉厚部との厚み差よりも小さいことを特徴とする振動片。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動片において、
   前記接続部と前記振動部との厚み差が、前記接続部と前記肉厚部との厚み差よりも小さいことを特徴とする振動片。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動片と、
   前記振動片を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする振動デバイス。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
8. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動片を備えていることを特徴とする移動体。

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