JP2014138413A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、上述の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、以下の適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の振動素子は、XYZ直交座標系におけるX軸およびZ軸に沿った面とY軸に沿った厚みを有し、厚み滑り振動する振動領域を含む第1領域、および前記第1領域と一体化され、前記第1領域よりも厚みが厚い第2領域を含む基板と、
前記振動領域の互いに表裏の関係にある第1主面および第2主面にそれぞれ設けられている励振電極と、
を含み、
前記第2領域は、
対象物に取り付けられる固定部が配置されている第1厚肉部と、
前記第1厚肉部と接続されている第2厚肉部と、
を含み、
前記第2厚肉部は、
平面視で、前記固定部側とは反対側の端部に、前記X軸および前記Z軸に交差している外縁部を含むことを特徴とする。
これにより、先端側(固定部と反対側)の質量が低減され、加速度(振動)等の外力による振動特性の変化を抑制し、安定した振動特性を発揮することのできる振動素子が得られる。
[適用例2]
本発明の振動素子では、前記第1領域は、
前記Z軸に沿っている一対の第1外縁と、
前記X軸に沿っている一対の第2外縁と、
を含み、
前記第1厚肉部は、前記一対の第1外縁のうちの一方に沿って設けられ、
前記第2厚肉部は、前記一対の第2外縁のうちの少なくとも一方に沿って設けられていることが好ましい。
[適用例1]
本発明の振動素子は、XYZ直交座標系におけるX軸およびZ軸に沿った面とY軸に沿った厚みを有し、厚み滑り振動する振動領域を含む第1領域、および前記第1領域と一体化され、前記第1領域よりも厚みが厚い第2領域を含む基板と、
前記振動領域の互いに表裏の関係にある第1主面および第2主面にそれぞれ設けられている励振電極と、
を含み、
前記第2領域は、
対象物に取り付けられる固定部が配置されている第1厚肉部と、
前記第1厚肉部と接続されている第2厚肉部と、
を含み、
前記第2厚肉部は、
平面視で、前記固定部側とは反対側の端部に、前記X軸および前記Z軸に交差している外縁部を含むことを特徴とする。
これにより、先端側(固定部と反対側)の質量が低減され、加速度(振動)等の外力による振動特性の変化を抑制し、安定した振動特性を発揮することのできる振動素子が得られる。
[適用例2]
本発明の振動素子では、前記第1領域は、
前記Z軸に沿っている一対の第1外縁と、
前記X軸に沿っている一対の第2外縁と、
を含み、
前記第1厚肉部は、前記一対の第1外縁のうちの一方に沿って設けられ、
前記第2厚肉部は、前記一対の第2外縁のうちの少なくとも一方に沿って設けられていることが好ましい。
[適用例3]
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、その全域が前記厚肉部本体に設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を高く確保しつつ、先端側の質量を低減させることができる。
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、その全域が前記厚肉部本体に設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を高く確保しつつ、先端側の質量を低減させることができる。
[適用例4]
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体と前記傾斜部とに跨って設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量をより低減させることができる。
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体と前記傾斜部とに跨って設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量をより低減させることができる。
[適用例5]
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体、前記傾斜部および前記第1領域に跨って設けられていることが好ましい。
これにより、先端側の質量をより低減させることができる。
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体、前記傾斜部および前記第1領域に跨って設けられていることが好ましい。
これにより、先端側の質量をより低減させることができる。
[適用例6]
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
平面視で、前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第1厚肉領域と前記第2厚肉領域とに跨って設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量をより低減させることができる。
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
平面視で、前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第1厚肉領域と前記第2厚肉領域とに跨って設けられていることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量をより低減させることができる。
[適用例7]
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部側を第3厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第2厚肉領域、前記第1厚肉領域および前記第3厚肉領域に跨って設けられていることが好ましい。
これにより、先端側の質量をより低減させることができる。
本発明の振動素子では、前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部側を第3厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第2厚肉領域、前記第1厚肉領域および前記第3厚肉領域に跨って設けられていることが好ましい。
これにより、先端側の質量をより低減させることができる。
[適用例8]
本発明の振動素子では、平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記励振電極の前記X軸方向における一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記励振電極の前記X軸方向における他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS1、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS2としたとき、
0.65≦S2/S1≦0.85
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量を低減させることができる。
本発明の振動素子では、平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記励振電極の前記X軸方向における一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記励振電極の前記X軸方向における他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS1、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS2としたとき、
0.65≦S2/S1≦0.85
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を確保しつつ、先端側の質量を低減させることができる。
[適用例9]
本発明の振動素子では、平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記第1領域の前記X軸方向での一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記第1領域の前記X軸方向での他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS3、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS4としたとき、
S4/S3≦0.75
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、端側の質量を十分に低減させることができる。
本発明の振動素子では、平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記第1領域の前記X軸方向での一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記第1領域の前記X軸方向での他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS3、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS4としたとき、
S4/S3≦0.75
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、端側の質量を十分に低減させることができる。
[適用例10]
本発明の振動素子では、平面視で、前記第1領域の面積は、前記基板の面積の1/2以下であることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を十分に確保することができる。
[適用例11]
本発明の振動素子では、前記第1厚肉部に接続している前記第1外縁と前記第2厚肉部に接続している前記第2外縁とが、
前記X軸および前記Z軸に対して交差している第3外縁により連結されていることが好ましい。
これにより、第1厚肉部に接続している第1外縁と、第2厚肉部に接続している第2外縁との境界への応力集中を緩和することができる。
本発明の振動素子では、平面視で、前記第1領域の面積は、前記基板の面積の1/2以下であることが好ましい。
これにより、振動素子の剛性を十分に確保することができる。
[適用例11]
本発明の振動素子では、前記第1厚肉部に接続している前記第1外縁と前記第2厚肉部に接続している前記第2外縁とが、
前記X軸および前記Z軸に対して交差している第3外縁により連結されていることが好ましい。
これにより、第1厚肉部に接続している第1外縁と、第2厚肉部に接続している第2外縁との境界への応力集中を緩和することができる。
[適用例12]
本発明の振動素子では、前記励振電極から延出され、前記第2領域の前記第2外縁に接続されている側壁および前記第3外縁に接続されている側壁を経由して、前記第2領域の主面に引き出されている引出電極を有していることが好ましい。
これにより、引出電極の幅を広くすることができ、引出電極の直列抵抗が低減される。
本発明の振動素子では、前記励振電極から延出され、前記第2領域の前記第2外縁に接続されている側壁および前記第3外縁に接続されている側壁を経由して、前記第2領域の主面に引き出されている引出電極を有していることが好ましい。
これにより、引出電極の幅を広くすることができ、引出電極の直列抵抗が低減される。
[適用例13]
本発明の振動素子では、前記基板の前記固定部が配置されている主面とは反対側の主面側から、平面視で、前記固定部と前記励振電極との間の領域を介して、前記固定部側の背景を視認することができることが好ましい。
これにより、固定部に接触させる接着剤の配置、径等を精度よく制御することができる。
本発明の振動素子では、前記基板の前記固定部が配置されている主面とは反対側の主面側から、平面視で、前記固定部と前記励振電極との間の領域を介して、前記固定部側の背景を視認することができることが好ましい。
これにより、固定部に接触させる接着剤の配置、径等を精度よく制御することができる。
[適用例14]
本発明の振動素子では、前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としての前記X軸、機械軸としての前記Y軸、および光学軸としての前記Z軸のうち、前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するように傾けた軸をY’軸とし、前記X軸及び前記Z’軸を含む面を主面とし、前記Y’軸に沿った方向を厚さとする水晶板であることが好ましい。
これにより、温度特性に優れた振動素子が得られる。
本発明の振動素子では、前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としての前記X軸、機械軸としての前記Y軸、および光学軸としての前記Z軸のうち、前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するように傾けた軸をY’軸とし、前記X軸及び前記Z’軸を含む面を主面とし、前記Y’軸に沿った方向を厚さとする水晶板であることが好ましい。
これにより、温度特性に優れた振動素子が得られる。
[適用例15]
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、
を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
[適用例16]
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
回路と、
を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、
を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
[適用例16]
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
回路と、
を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。
[適用例17]
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
[適用例18]
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
[適用例18]
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
Claims (18)
- XYZ直交座標系におけるX軸およびZ軸に沿った面とY軸に沿った厚みを有し、厚み滑り振動する振動領域を含む第1領域、および前記第1領域と一体化され、前記第1領域よりも厚みが厚い第2領域を含む基板と、
前記振動領域の互いに表裏の関係にある第1主面および第2主面にそれぞれ設けられている励振電極と、
を含み、
前記第2領域は、
対象物に取り付けられる固定部が配置されている第1厚肉部と、
前記第1厚肉部と接続されている第2厚肉部と、
を含み、
前記第2厚肉部は、
平面視で、前記固定部側とは反対側の端部に、前記X軸および前記Z軸に交差している外縁部を含むことを特徴とする振動素子。 - 請求項1において、
前記第1領域は、
前記Z軸に沿っている一対の第1外縁と、
前記X軸に沿っている一対の第2外縁と、
を含み、
前記第1厚肉部は、前記一対の第1外縁のうちの一方に沿って設けられ、
前記第2厚肉部は、前記一対の第2外縁のうちの少なくとも一方に沿って設けられていることを特徴とする振動素子。 - 請求項1または2において、
前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、その全域が前記厚肉部本体に設けられている振動素子。 - 請求項1または2において、
前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体と前記傾斜部とに跨って設けられている振動素子。 - 請求項1または2において、
前記第2厚肉部は、
厚肉部本体と、
前記第2外縁と前記厚肉部本体との間に配置され、前記第2外縁側から前記厚肉部本体側に向かって厚さが漸増している傾斜部と、
を含み、
前記外縁部は、前記厚肉部本体、前記傾斜部および前記第1領域に跨って設けられている振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
平面視で、前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第1厚肉領域と前記第2厚肉領域とに跨って設けられている振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第2厚肉部において、
前記励振電極の前記X軸方向における範囲と並ぶ領域を第1厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部と反対側の領域を第2厚肉領域、
前記第1厚肉領域よりも前記固定部側を第3厚肉領域としたとき、
前記外縁部は、前記第2厚肉領域、前記第1厚肉領域および前記第3厚肉領域に跨って設けられている振動素子。 - 請求項3ないし5のいずれか1項において、
平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記励振電極の前記X軸方向における一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記励振電極の前記X軸方向における他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS1、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS2としたとき、
0.65≦S2/S1≦0.85
なる関係を満足する振動素子。 - 請求項3ないし5のいずれか1項において、
平面視で、
前記第2厚肉部の前記厚肉部本体の前記第2外縁側の端縁と、
前記厚肉部本体の前記第2外縁と反対側の端縁と、
前記第1領域の前記X軸方向での一端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
前記第1領域の前記X軸方向での他端と交わり前記Z軸に沿った直線と、
により囲まれる領域の面積をS3、
前記領域内に位置する前記第2厚肉部の面積をS4としたとき、
S4/S3≦0.75
なる関係を満足する振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
平面視で、前記第1領域の面積は、前記基板の面積の1/2以下である振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第1厚肉部に接続している前記第1外縁と前記第2厚肉部に接続している前記第2外縁とが、
前記X軸および前記Z軸に対して交差している第3外縁により連結されている振動素子。 - 請求項11において、
前記励振電極から延出され、前記第2領域の前記第2外縁に接続されている側壁および前記第3外縁に接続されている側壁を経由して、前記第2領域の主面に引き出されている引出電極を有している振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記基板の前記固定部が配置されている主面とは反対側の主面側から、平面視で、前記固定部と前記励振電極との間の領域を介して、前記固定部側の背景を視認することができる振動素子。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記基板は、水晶の結晶軸である、電気軸としての前記X軸、機械軸としての前記Y軸、および光学軸としての前記Z軸のうち、前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するように傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するように傾けた軸をY’軸とし、前記X軸及び前記Z’軸を含む面を主面とし、前記Y’軸に沿った方向を厚さとする水晶板である振動素子。 - 請求項1ないし14のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、
を有することを特徴とする振動子。 - 請求項1ないし14のいずれか1項に記載の振動素子と、
回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。 - 請求項1ないし14のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし14のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。
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