JP2014179803A5 - - Google Patents

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、互いに直交する方向を第１の方向および第２の方向としたとき、
基部と、
前記基部から前記第１の方向に沿って延出し、前記第２の方向に沿って並んでいる１対の振動腕と、
を含み、
前記振動腕は、
腕部と、
前記腕部の前記基部とは反対側の先端側に位置し、前記腕部よりも前記第２の方向に沿った長さが長い広幅部と、
を含み、
前記振動腕の前記第１の方向に沿った長さをＬ、
前記広幅部の前記第１の方向に沿った長さをＨとしたとき、
４．６％＜Ｈ／Ｌ＜２２．３％
なる関係を満足し、
前記腕部の前記第２の方向に沿った長さをＷ１、
前記広幅部の前記第２の方向に沿った長さをＷ２としたとき、
１．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１０．０
なる関係を満足していることを特徴とする。
これにより、ＣＩ値の上昇を低減しつつ、優れ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Ｗ１および前記Ｗ２が、１．６≦Ｗ２／Ｗ１≦７．０なる関係を満足していることが好ましい。
これにより、ＣＩ値の上昇をより効果的に低減することができる。

［適用例３］
本発明の振動素子では、前記腕部の主面には前記第１の方向に沿って延びている有底の溝部が設けられていることが好ましい。
これにより、熱弾性損失を低減することができ、より優れた振動特性を発揮することができる。

［適用例４］
本発明の振動素子では、前記広幅部は、
前記腕部の前記先端側に接続されている本体部と、
前記本体部から前記基部側へ向けて、平面視で前記腕部を間に挟んで、それぞれ突出している１対の突出部と、
を含み、
前記１対の突出部は、前記腕部と離間して配置されていることが好ましい。
これにより、振動腕の全長を抑えつつ、広幅部の質量を高めることができる。言い換えると、広幅部の質量効果を損なうことなく、腕部を長く確保することができる。

［適用例５］
本発明の振動素子では、前記第１の方向および前記第２の方向の両方向に直交する方向を第３の方向としたとき、
前記広幅部は、前記突出部と前記腕部とを連結し、前記腕部および前記突出部よりも前記第３の方向に沿った長さが短い連結部を含むことが好ましい。
これにより、振動腕の全長を抑えつつ、広幅部の質量を高めることができる。言い換えると、広幅部の質量効果を損なうことなく、腕部を長く確保することができる。

［適用例６］
本発明の振動素子では、前記基部は、前記振動腕が延出している側とは反対側に、前記振動腕から離れるに従い前記第２の方向の長さが漸減している縮幅部を含むことが好ましい。
これにより、振動腕の振動が相殺（緩和・吸収）され、振動漏れを低減することができる。そのため、優れた振動特性を有する振動素子が得られる。

［適用例７］
本発明の振動素子では、前記１対の振動腕の間に位置し、前記基部から前記第１の方向に沿って延出している支持部を含むことが好ましい。
支持腕を介して振動素子をパッケージに固定することにより、振動漏れをより少なくすることができる。

［適用例８］
本発明の振動素子では、前記基部に接続され、平面視で前記第２の方向において前記１対の振動腕を間に挟み、前記第１の方向に沿って延在している１対の支持腕を含むことが好ましい。
両支持腕を介して振動素子をパッケージに固定することにより、振動漏れをより少なくすることができる。

［適用例９］
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を搭載したパッケージと、を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
［適用例１０］
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
前記振動素子と電気的に接続されている発振回路と、を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。

［適用例１１］
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１２］
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。

なお、Ｌ≦２ｍｍ、好ましくは、Ｌ≦１ｍｍとすることで、携帯型音楽機器やＩＣカードのようなものに搭載する発振器に使用する、小型な振動素子を得ることができる。また、Ｗ１≦１００μｍ、好ましくは、Ｗ１≦５０μｍとすることで、上記Ｌの範囲においても、低消費電力を実現する発振回路に使用する、低周波で共振する振動素子を得ることができる。また、断熱的領域であれば、水晶Ｚ板でＹ方向に振動腕が延び、Ｘ方向に屈曲振動する場合、Ｗ１≧１２．８μｍであることが好ましく、水晶Ｚ板でＸ方向に振動腕が延び、Ｙ方向に屈曲振動する場合、Ｗ１≧１４．４μｍであることが好ましく、水晶Ｘ板でＹ方向に振動腕が延び、Ｚ方向に屈曲振動する場合、Ｗ１≧１５．９μｍであることが好ましい。こうすることによって、確実に断熱的領域にすることができるので、溝の形成により熱弾性損失が減少してＱ値が向上し、それと共に溝が形成されている領域で駆動することにより（電界効率が高く、駆動面積が稼げる）ＣＩ値が低くなる。

Claims (12)

1. 互いに直交する方向を第１の方向および第２の方向としたとき、
   基部と、
   前記基部から前記第１の方向に沿って延出し、前記第２の方向に沿って並んでいる１対の振動腕と、
   を含み、
   前記振動腕は、
   腕部と、
   前記腕部の前記基部とは反対側の先端側に位置し、前記腕部よりも前記第２の方向に沿った長さが長い広幅部と、
   を含み、
   前記振動腕の前記第１の方向に沿った長さをＬ、
   前記広幅部の前記第１の方向に沿った長さをＨとしたとき、
   ４．６％＜Ｈ／Ｌ＜２２．３％
   なる関係を満足し、
   前記腕部の前記第２の方向に沿った長さをＷ１、
   前記広幅部の前記第２の方向に沿った長さをＷ２としたとき、
   １．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１０．０
   なる関係を満足していることを特徴とする振動素子。
2. 前記Ｗ１および前記Ｗ２が、１．６≦Ｗ２／Ｗ１≦７．０なる関係を満足している請求項１に記載の振動素子。
3. 前記腕部の主面には前記第１の方向に沿って延びている有底の溝部が設けられている請求項１または２に記載の振動素子。
4. 前記広幅部は、
   前記腕部の前記先端側に接続されている本体部と、
   前記本体部から前記基部側へ向けて、平面視で前記腕部を間に挟んで、それぞれ突出している１対の突出部と、
   を含み、
   前記１対の突出部は、前記腕部と離間して配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子。
5. 前記第１の方向および前記第２の方向の両方向に直交する方向を第３の方向としたとき、
   前記広幅部は、前記突出部と前記腕部とを連結し、前記腕部および前記突出部よりも前記第３の方向に沿った長さが短い連結部を含む請求項４に記載の振動素子。
6. 前記基部は、前記振動腕が延出している側とは反対側に、前記振動腕から離れるに従い前記第２の方向の長さが漸減している縮幅部を含む請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子。
7. 前記１対の振動腕の間に位置し、前記基部から前記第１の方向に沿って延出している支持部を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子。
8. 前記基部に接続され、平面視で前記第２の方向において前記１対の振動腕を間に挟み、前記第１の方向に沿って延在している１対の支持腕を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動素子と、
   前記振動素子を搭載したパッケージと、を含むことを特徴とする振動子。
10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動素子と、
    前記振動素子と電気的に接続されている発振回路と、を備えていることを特徴とする発振器。
11. 請求項１ないし８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。
12. 請求項１ないし８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。