JP4141432B2 - 音叉型水晶振動子 - Google Patents

Description

本発明は一対の音叉腕の各両主面に溝を有する音叉型水晶振動子（以下、音叉型振動子とする）を技術分野とし、特に耐衝撃性を向上してクリスタルインピーダンス（以下、ＣＩとする）を小さく維持した小型の音叉型振動子に関する。

（発明の背景）音叉型振動子は一般に腕時計の歩度を刻む信号源として周知され、近年では携帯型の電子機器に同期信号源として採用されている。このようなものでは、電子機器の小型化に対応してさらに小さな音叉型振動子が求められている。

（従来技術の一例）第７図（ａｂ）は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の概観図、同図（ｂ）は電界方向を示す一対の音叉腕の同図（ａ）のＭ−Ｍ断面図である。

音叉型振動子は結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸を幅、Ｙ軸を長さ、Ｚ軸を厚み方向とした音叉状水晶片１を備えてなる。音叉状水晶片１は音叉基部２と一対の音叉腕３（ａｂ）からなり、ここでは音叉状水晶片１の左方向を−Ｘ軸、右方向を＋Ｘ軸とする。なお、Ｙ軸及びＺ軸には基本的に方向性はない。一対の音叉腕３の各両主面にはそれぞれ溝４を有する。音叉基部２は一対の音叉腕３（ａｂ）の外側面から曲線状に傾斜しながら突出し、さらに段差を有して幅広とした２段の基部突出部２ａを有する。基部突出部２ａの曲線状の傾斜はＵ字状の音叉溝に対応して形成され、各音叉腕３（ａｂ）の対称性を維持する。

そして、一対の音叉腕３（ａｂ）の各両主面に設けた溝４及び両側面には、各音叉腕３（ａｂ）の屈曲振動に基づいた音叉振動を励起する励振電極５が形成される「第７図（ｂ）」。各励振電極５は各音叉腕３（ａｂ）の両主面及び両側面をそれぞれ同電位とし、主面と側面間では逆電位とする。そして、一対の音叉腕３（ａｂ）間では両主面及び両側面を互いに逆電位として結線される。

そして、第８図に示したように励振電極５から図示しない引出電極が延出した音叉基部２の底部における一主面が、規定領域（面積）Ｐに塗布される導電性接着剤６等によって容器本体７の台座８に固着され、電気的・機械的に接続して保持される。容器本体７の外表面には図示しない表面実装用の実装端子を有し、カバー９が被せられて音叉状水晶片１を密閉封入する。なお、第８図（ａ）は音叉状水晶片の正面図、同図（ｂ）は音叉型振動子の断面図である。

通常では、音叉状水晶片１は写真印刷技術を用いたエッチングによって、多数が一体的に形成される。例えばＺカットとした水晶ウェハ１０に写真印刷技術による多数の音叉マスク１１を形成する（第９図）。そして、水晶ウェハ１０をフッ酸等のエッチング液中に投入し、エッチングによって外形加工された多数の音叉状水晶片１を得る。この場合、音叉状水晶片１の外形加工後に、各音叉腕３（ａｂ）の両主面に同様のエッチングによって溝４が形成され、その後、個々の音叉状水晶片１に分割される。

このようなものでは、各音叉腕３（ａｂ）の両主面に溝４を設けて励振電極５を形成するので、各音叉腕３（ａｂ）の両主面と両側面との間に生ずる電界「前第７図（ｂ）に示す矢印」が、Ｘ軸方向に平行で直線状になる。したがって、溝４を形成しない場合に比較し、Ｘ軸方向での電界強度が増して各音叉腕３（ａｂ）の両側面間で互いに逆方向に伸縮するＹ軸方向での屈曲振動が強励振される。

そして、一対の音叉腕３（ａｂ）における互いに反対方向のＹ軸方向の屈曲振動によって、一対の音叉腕３（ａｂ）が音叉溝部を中心領域として水平方向に開閉する音叉振動を生じる。したがって、音叉状水晶片１を小さくしても、各音叉腕３（ａｂ）でのＸ軸に平行な直線的な電界によって、基本的にＣＩ値が良好な音叉型振動子を得ることができる。

また、音叉基部２には基部突出部２ａを設けて一対の音叉腕３（ａｂ）の外側面間よりも幅を大きくしたので、導電性接着剤６の塗布面積Ｐを充分にして保持できる。したがって、例えば落下衝撃による破損や音叉水晶片１の剥離を防止して、機械的な耐衝撃性を良好にする。例えば、音叉基部２の幅を一対の音叉腕３（ａｂ）の外側面間と同一幅とした場合は、音叉基部２の面積が小さくなって導電性接着剤６の量も少なくなり、機械的な耐衝撃性を悪化させる。そして、導電性接着剤６の塗布面積Ｐを大きくしようとすると、各音叉腕３（ａｂ）の根元部にまで導電性接着剤６を塗布しなければならず、この場合には音叉振動を阻害してＣＩ値を大きくする。
国際公開番号 ＷＯ00/44092

（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の音叉型振動子では、音叉状水晶片１を小さくして小型化しても、一対の音叉腕３（ａｂ）に溝４を設けることによってＣＩ規格である例えば90ＫΩ以下や、導電性接着剤の塗布面積を確保することによって落下衝撃時における音叉状水晶片の破損や剥離等の機械的強度（機械的な耐衝撃性）を維持できるにしても、さらに小さなＣＩ値を得ることや、特に落下衝撃に対する周波数変化特性（電気的な耐衝撃性）を向上できない問題があった。

なお、導電性接着剤６の塗布面積が大きいと固着強度が高くなって破損等の機械的な耐衝撃性は向上するが、音叉振動に与える保持系の影響が大きくなって落下衝撃に対する周波数変化等の電気的な耐衝撃性は悪化する。これとは逆に、導電性接着剤６の塗布面積が小さいと固着強度が弱まって機械的な耐衝撃性は悪化するが、振動に与える保持系の影響が小さくなって電気的な耐衝撃性を向上する。

（問題点の究明）すなわち、エッチングによって水晶ウェハを加工する場合には、水晶の軸方向によってエッチング速度が異なる所謂エッチング異方性を有する。ちなみに、結晶軸ＸＹＺのエッチング速度はＺ≫＋Ｘ＞−Ｘ＞Ｙとなる。したがって、上述のように多数の音叉状水晶片１を水晶ウェハ１０に形成すると、第１０図（ａ）の一部正面図及び同図（ｂ）の上面図に示したように、エッチングの異方性によって、音叉状水晶片１における側面のうちの＋Ｘ面には山状の突起部１２が形成される。また、音叉溝部のＵ字状及び基部突出部２ａの曲線状部には、−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向に沿って上昇する山状の第１及び第２傾斜部１３（ａｂ）が形成される。

ここで、音叉溝部に生じる第１傾斜部１３ａは、各音叉腕３（ａｂ）の内側面の＋Ｘ面、−Ｘ面及び溝底面のＹ面が同時にエッチングされるが＋Ｘ面と−Ｘ面方向でエッチング速度の差が生じるため、音叉状水晶片１の幅方向を二等分する中心線Ａ−Ａの左側を基点として＋Ｘ軸方向に上昇する。したがって、音叉状水晶片１の幅方向を二等分する中心線Ａ−Ａに対して幾何学的に非対称になり、右半分の質量が左半分よりも大きくなる。

これにより、特に、音叉溝部を含めた一対の音叉腕３（ａｂ）における質量に非対称性（不均一性）を生じて、音叉溝内における音叉振動の中心が中心線Ａ−Ａよりも右側即ち＋Ｘ軸方向に変移する。その結果、音叉状水晶片１を二等分する中心線Ａ−Ａ上の幾何学的中心から音叉振動の中心が偏心してバランスが崩れることから、音叉基部２からの振動漏れを生じてＣＩ値を増加させる。

特に、一対の音叉腕３（ａｂ）の長さが大きいと、幾何学的中心化からの音叉振動の中心のずれは、音叉振動のバランスに大きな悪影響を及ぼす。これらの場合、音叉状水晶片１が小さくなって、一対の音叉腕３（ａｂ）の間隔が狭くなるほど音叉溝部のエッチングが制限され、第１傾斜部１３ａは残存する質量が多くなる。したがって、非対称性によるＣＩへの影響は大きくなる。

また、落下衝撃時には、音叉状水晶片１の非対称性に基づいた応力を生じて導電性接着剤６による固着状態を変化させる。このため、音叉状水晶片１の保持系が影響を受けて振動周波数を変化させる。したがって、落下衝撃に対する周波数変化特性を悪化させて、電気的な耐衝撃性を向上できない問題があった。勿論、落下衝撃に対して破損等の機械的な耐衝撃性も悪化する。

これらの場合、音叉型水晶振動子のＣＩ値は例えば溝４の深さを大きくしたりすることによって規格のＣＩ値を満足できるが、特に、落下衝撃に対する周波数変化特性（電気的な耐衝撃性）の悪化は防止できなかった。このことから、例えば音叉状水晶片の平面外形2.3×0.5ｍｍ以下とした小型な音叉型水晶振動子の実用化のためには電気的な耐衝撃性をいかに改善するかが重要な課題であった。

なお、基部突出部２ａによって、第１傾斜部１３ａによる非対称性を小さくする効果もあるが、これのみでは不十分な問題があった。

（発明の目的）本発明はＣＩ値を小さくして、特に耐衝撃性を向上した音叉型振動子を提供することを目的とする。

（着目点）本発明は上記問題点の究明に基づき、音叉状水晶片の幅方向を二等分する中心線に対して左右における質量の非対称性を改善すれば、ＣＩ値を小さくして特に耐衝撃性を向上できる点に着目した。

（解決手段）本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、各両主面に溝を有する一対の音叉腕と前記一対の音叉腕が延出する音叉基部とからなり、エッチングによって外形加工される音叉状水晶片とを備え、前記エッチングの異方性によって前記音叉状水晶片の側面のうちの＋Ｘ面に生じた突起部及び音叉溝部に生じた−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向へ上昇する第１傾斜部を有する音叉型水晶振動子において、前記音叉状水晶片の幅方向を二等分する中心線に対し、前記音叉溝部の主面側先端は前記中心線から＋Ｘ軸方向に変移して、前記一対の音叉腕による音叉振動がバランスする位置である構成とする。

本発明（請求項１）では、音叉溝部の主面側先端を＋Ｘ軸方向に変移して一対の音叉腕がバランスする位置即ち音叉溝部における音叉振動の中心に対して質量が均一化（対称化）する位置とするので、一対の音叉腕による振動漏れを抑制し、ＣＩ値を小さくできる。そして、落下衝撃時には質量の非対称性に基づいた応力の発生を抑止して導電性接着剤等による音叉状水晶片の固着状態を安定にする。したがって、落下衝撃に対する耐衝撃性、特に周波数変化特性（電気的な耐衝撃性）を格段に向上できる。

特許請求の範囲の請求項２に示したように、前記音叉振動がバランスする位置は、請求項１の音叉型水晶振動子においてクリスタルインピーダンスが最小の領域である。これにより、請求項１で規定する音叉振動がバランスする位置が、ＣＩ値によって相関的に明確になる。また、ＣＩ値が最小領域であることから質量が均一化したことによって、落下衝撃に対する周波数変化特性を格段に向上する。

同請求項３では、前記クリスタルインピーダンスの最小領域は、クリスタルインピーダンスの最小値から５％上昇した領域とする。これにより、以下の実施例（実験例）で示すように、従来のＣＩ値と最小値との中間値以下となる。

同請求項４では、請求項１の前記第１傾斜部は、左右対称のＵ字状とした音叉マスクのＵ字状先端を前記＋Ｘ軸方向に移動して非対称とした音叉マスクによって形成される。これにより、音叉溝部の先端部を、中心線に対して＋Ｘ軸方向に変移した位置にできる。

同請求項５では、請求項１の前記音叉マスクの左右対称とする中心線と前記Ｕ字状の＋Ｘ面側の垂直線との間隔をａとして前記中心線からの前記Ｕ字状先端の移動距離をｂとしたとき、前記間隔ａに対する前記移動距離ｂの移動比ｂ／ａを0.15〜0.55に設定する。これにより、ＣＩ値の最小領域を最小値から５％上昇した領域にできる。

同請求項６では、請求項１の前記音叉基部は前記一対の音叉腕の外側面から突出して前記一対の音叉腕における外側面間の距離よりも幅広とする基部突出部を有し、前記基部突出部の上面には−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向に上昇する第２傾斜部を有する。これにより、音叉基部を大きくして導電性接着剤６の塗布面積を大きくし、機械的な耐衝撃性を向上する。また。第２傾斜部によって、第１傾斜部の非対称性を改善する。

第１図は本発明の一実施例を説明する音叉型振動子の図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

音叉型振動子は前述したように両主面に溝４を有する一対の音叉腕３（ａｂ）及びこれより幅広とする２段の基部突出部２ａを有する音叉基部２とからなり、エッチングによって形成される音叉状水晶片１を備えてなる。そして、エッチングの異方性によって、音叉溝部及び−Ｘ面側の基部突出部２ａの傾斜には−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向に向かって上昇する第１傾斜部１３ａ及び第２傾斜部１３ｂを有する。

ここでは、音叉溝部の第１傾斜部１３ａを制御し、音叉状水晶片１の幅方向を二等分する中心線Ａ−Ａに対して音叉状水晶片１を質量的に対称化する。特に、音叉溝部を含む一対の音叉腕３（ａｂ）の左右における質量を均一化し、質量に関して左右対称とする。

これらは、前述の水晶ウェハ１０に多数の音叉状水晶片１を一体的に形成する際、エッチング時のＵ字状とした音叉マスク１１を非対称として形成される。すなわち、第２図に示したように、音叉マスク１１のＵ字状先端Ｐを＋Ｘ軸方向に移動して形成する。なお、第２図（ａ）は従来の対称とした、同図（ｂ）は本発明による非対称とした音叉マスクの一部図である。

このようにすれば、音叉マスク１１の＋Ｘ軸側が開放されてエッチング時のエッチング量が多くなる。逆に、−Ｘ軸側は音叉マスク１１に遮蔽されてエッチングが抑制され、そのエッチング量が少なくなる。要するに、−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向に上昇する第１傾斜部１３ａの＋Ｘ軸側ではエッチング量が多く、−Ｘ軸側では少なくなって、第１傾斜部１３ａの大きさ（面積、体積）は全体的に小さくなる。

この場合、エッチングされた音叉状水晶片１の音叉溝部は、両主面側では音叉マスク１１に倣った非対称のＵ字状になり、音叉溝部の先端Ｐ′は音叉マスクのＵ字状先端Ｐと同様に中心線Ａ−Ａよりも右側である＋Ｘ軸方向に変移する。但し、第１傾斜部１３ａの起点Ｑは音叉マスク１１が従来の対称であっても、また本発明の非対称であっても、中心線Ａ−Ａに対して左側の−Ｘ軸方向に位置する。

これらのことから、本実施例では、音叉状水晶片１の中心線Ａ−Ａに対して第１傾斜部１３ａの左右の質量も均一化する。したがって、音叉状水晶片１の特に一対（左右）の音叉腕３（ａｂ）の質量が均一化し、音叉水晶片１を二等分する中心線Ａ−Ａ上に音叉振動の中心を一致又は接近できる。

第３図は移動比ｂ／ａに対するＣＩ特性図である。但し、ａは音叉マスク１１の左右対称とする中心線Ａ−ＡとＵ字状の＋Ｘ面側の垂直線との間隔である。ｂは中心線Ａ−ＡからのＵ字状先端Ｐを平行移動した移動距離ｂである。但し、ＣＩ特性図は移動比ｂ／ａを0、0.22、0.44、0.61、0.80の５点とした実測値に基づいた近似曲線である。

但し、この場合における音叉状水晶片の全長は2.25mm、音叉基部幅は0.5m、一対の音叉腕３（ａｂ）の長さは1.65mm、幅及び厚みは0.1mmで、音叉溝の幅は0.1mmである。また、各音叉腕の両主面に設けた溝の長さは0.83mm、溝幅は0.65mm、溝深さは0.035mm（35μm）であり、公称の振動周波数は32.768KHzである。音叉マスクにおけるＵ字状とした曲率部の深さは0.045ｍｍで、Ｕ字状先端の幅は0.03ｍｍである。ここでの音叉マスクは全体としてＵ字状であり、曲率部は複数の線が連続して形成される。

このＣＩ特性図から明らかなように、移動比ｂ／ａが0（音叉マスクが対称）で従来例のとき約52ＫΩとなる。これに対し、本発明の発想に基づく移動比ｂ／ａが0.22のとき約49ＫΩ、0.44のとき47ＫΩ、0.61のとき50ＫΩ、0.80のとき57ＫΩとなる。

そして、これらの実測値に基づく近似曲線からは、移動比ｂ／ａが0から増加するに従いＣＩ値は小さくなり、約0.4のときＣＩの最小値47ＫΩを得る。そして、移動比ｂ／ａがさらに増加するに従いＣＩは大きくなり、約0.70で0のときと同じ値（52ＫΩ）になって、これ以上の移動比ｂ／ａではさらに大きくなる。

この実験結果を考察すると、次になる。すなわち、移動比ｂ／ａが０である左右対称の音叉マスクを用いたエッチング後は、音叉溝部の第１傾斜部１３ａによって＋Ｘ側となる他方の音叉腕３（ｂ）（図の右側）の質量が多くなる。したがって、エッチング後は左右における質量の対称性が崩れ、音叉振動のバランスを欠いて初期時のＣＩは大きくなる（悪化する、52ＫΩ）。

そして、音叉マスクの非対称性によって移動比ｂ／ａが大きくなると、中心線Ａ−Ａに対して音叉溝部の主面側先端Ｐ′は＋Ｘ軸方向に変移し、第１傾斜部１３ａの大きさが小さくなる。これに伴い、左右の質量が均一化されてＣＩは向上し、左右の質量が一致したときに最小（47ＫΩ）になる。さらに、移動比ｂ／ａが大きくなると、第１傾斜部１３ａの質量はさらに小さくなって、一方の音叉腕３ａ（図の左側）の内側面に残存する質量の方が大きくなる。したがって、再度、質量の対称性が崩れて初期値（移動比ｂ／ａが0）と同等の値を得た後、さらにＣＩ値が高くなって初期値よりも悪くなる。

これらのことから、本実施例では音叉マスク１１を非対称として、音叉溝部の第１傾斜部１３ａが、音叉状水晶片１特に音叉腕３（ａｂ）の中心線Ａ−Ａに対して左右対称（均一化）とする質量に制御する。具体的には、ＣＩの最小値（47ＫΩ）と従来の初期値（52ＫΩ）との差が半分以下となるＣＩ値（約50ＫΩ）に設定する。この場合、移動比ｂ／ａは概ね0.15〜0.55に設定すればよい。これにより、ＣＩ値の最小値を100％の効果とすると、約50％以上の効果を達成できる。

第４図（ａ）は移動比ｂ／ａをパラメータとした落下衝撃に対する落下前後の周波数変化特性（電気的な耐衝撃性）を示す図である。横軸は音叉型振動子の落下回数、縦軸は周波数偏差Δｆ／ｆ（ppm）である。但し、Δｆは公称値である振動周波数ｆ（32.768KHz）と常温時における測定振動周波数との周波数差（Hｚ）である。

なお、耐（落下）衝撃特性は、音叉型振動子を基板に搭載し全体として150ｇの負荷を掛け、コンクリート板に対して1.8ｍ上方から落下方向を異ならせて落下させたときの周波数偏差であり、これを３４回繰り返したものである。また、移動比ｂ／ａは、前述のＣＩ特性のときと同様に、0、0.22、0.44、0.61、0.80である。また、曲線（ａ）はパラメータである移動比ｂ／ａが０（従来例）のとき、曲線（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同0.22、0.44、0.61、0.80のときである。

この落下衝撃に対する周波数変化特性図から明らかなように、移動比ｂ／ａが従来の0（曲線ａ）のときに対し、同0.22、0.44（曲線ｂｃ）のとき、落下前後の周波数変化特性は向上する。そして、移動比ｂ／ａが0.61、0.80のとき（曲線ｄｅ）は従来よりも悪化する。すなわち、前述のＣＩ特性と同様に、音叉状水晶片１の中心線Ａ−Ａに対する質量の対称性に起因し、対称性に欠けると落下前後の周波数変化特性は悪化し、対称性が維持されると同特性も向上する。これは、質量の対称性を維持することによって、非対称性に基づいた応力の発生を抑止して、導電性接着剤６による固着状態を安定にすることを意味する。

なお、移動比ｂ／ａに拘わらず、各音叉型振動子は全て発振を維持し、落下衝衝撃による音叉状水晶片の破損や剥離を防止して発振を停止するものはなく、いずれも機械的な耐衝撃性は満足する。これは、従来例で述べたように、音叉基部２に基部突出部２ａを設けて幅広とし、導電性接着剤６の塗布面積を大きくしたことによる。

第４図（ｂ）は落下衝撃回数が３４回目のときの、各移動比ｂ／ａによる音叉型振動子の周波数変化特性図である。なお、横軸は移動比ｂ／ａ、縦軸は周波数偏差Δｆ／ｆ（ppm）である。また、周波数変化特性図は前述の移動比ｂ／ａが0、0.22、0.44、0.61、0.80とした時の実測値に基づく次近似曲線である。

この周波数変化特性図から明らかなように、前述したＣＩ値の最小値と同様に移動比ｂ／ａを約0.4にすると、本実施例では落下前後における周波数偏差Δｆ／ｆの最小値を、従来例(移動比ｂ／ａが0)の約−7.5ppmに対して1/2以下である約−3ppmにできる。そして、移動比ｂ／ａを、ＣＩ特性と同様に概ね0.15〜0.55にすると従来例の-7.5ppmと同等以下にできる。

これらの実験結果から、本実施例では音叉マスク１１を非対称として第１傾斜部の大きさを小さく制御して、音叉状水晶片の質量を中心線Ａ−Ａに対して左右対称とすることによって、ＣＩ値を小さくて耐衝撃性を向上できることが確認された。そして、これらの実験結果では特に耐衝撃性において周波数偏差Δｆ／ｆの最小値において、従来（-7.5ppm）に対して格段に小さい1/2以下となる-3ppmを得た。

（他の事項）上記実施例では音叉マスクのＵ字状先端Ｐを初期状態から平行移動して音叉状水晶片１に音叉溝を形成したが、必ずしも平行移動とは限らず第１傾斜部１３ａによる対称性を考慮して右下がり方向への移動としてもよい。そして、ＣＩ及び耐衝撃性を向上する移動比ｂ／ａは0.15〜0.55としたが、これらの数値は音叉状水晶片の形状等に依存するので、これらの数値を目安として移動比ｂ／ａを各音叉状水晶片の形状等に対応して適宜に選択できる。

音叉マスク１１の初期状態は主面側先端を有して対称なＵ字状としたが、第５図（ａｂ）に示したように初期状態が矩形状やＶ字状であっても結果的に＋Ｘ面側に右下がりの傾斜とすることによって同様な効果を得られる。この場合、傾斜部の先端Ｐが中心線Ａ−Ａからの移動距離ｂになる「第５図（ｃ）」。また、音叉基部２の基部突出部は二段としたが、第６図に示したように一段であったとしても同様な効果を得る。さらに、導電性接着剤等による保持強度が確保できれば、音叉基部２は一対の音叉腕３（ａｂ）の外側面間の距離と同一幅とすることもできる。

本発明の一実施例を説明する音叉状水晶片の一部正面図である。 本発明の一実施例を説明するマスクの一部正面図である。 本発明の一実施例の作用を説明するＣＩ特性図である。 本発明の一実施例の作用を説明する図で、同図（ａｂ）ともに耐衝撃特性図である。 本発明の他の例を説明する図で、同図（ａｂｃ）ともに音叉マスクの一部図である。 本発明の他の適用例を説明する音叉状水晶片の正面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の概観図、同図（ｂ）は電界方向を示す一対の音叉腕の同図（ａ）のＭ−Ｍ断面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉状水晶片の正面図、同図（ｂ）は音叉型振動子の断面図である。 従来例を説明する音叉マスクを設けた水晶ウェハの図である。 従来例の問題点を説明する図で、同図（ａ）は音叉状水晶片の上面図、同図（ｂ）は同正面図である。

符号の説明

１ 音叉状水晶片、２ 音叉基部、３ 音叉腕、４ 溝、５ 励振電極、６ 導電性接着剤、７ 容器本体、８ 台座、９ カバー、１０ 水晶ウェハ、１１ 音叉マスク、１２ 突起部、１３ 傾斜部。

Claims (4)

1. 各主面に溝を有する一対の音叉腕と前記一対の音叉腕が延出する音叉基部とからなり、エッチングによって外形加工される音叉状水晶片とを備え、前記エッチングの異方性によって前記音叉状水晶片の側面のうちの＋Ｘ面に生じた突起部及び音叉溝部に生じた−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向へ上昇する第１傾斜部を有する音叉型水晶振動子において、前記音叉状水晶片の幅方向を二等分する中心線に対し、前記音叉溝部の一方主面側先端及び他方主面側先端のいずれもが前記中心線から＋Ｘ軸方向に変移し、前記一対の音叉腕による音叉振動がバランスする位置にあり、かつ、前記第１傾斜部が、左右対称のＵ字状とした音叉マスクのＵ字状先端を前記＋Ｘ軸方向に移動して非対称とした、音叉マスクによって形成され、さらに、前記音叉マスクの左右対称とする中心線と前記Ｕ字状の＋Ｘ面側の垂直線との間隔をａとして前記中心線からの前記Ｕ字状先端の移動距離をｂとしたとき、前記間隔ａに対する前記移動距離ｂの移動比ｂ／ａを０．１５〜０．５５に設定したことを特徴とする音叉型水晶振動子。
2. 前記音叉振動がバランスする位置が、クリスタルインピーダンスの最小領域である請求項１に記載の音叉型水晶振動子。
3. 前記クリスタルインピーダンスの最小領域が、クリスタルインピーダンスの最小値から５％上昇した領域である請求項２に記載の音叉型水晶振動子。
4. 前記音叉基部が、前記一対の音叉腕の外側面から突出して前記一対の音叉腕における外側面間の距離よりも幅広とする基部突出部を有し、前記基部突出部の上面に−Ｘ軸から＋Ｘ軸方向に上昇する第２傾斜部を有する請求項１に記載の音叉型水晶振動子。
   

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