JP5804799B2 - 圧電振動片及び圧電デバイス - Google Patents

Description

本発明は、励振部への応力の影響が抑えられた圧電振動片又は圧電デバイスに関する。

所定の振動数で振動する励振部を有する圧電振動片が知られている。圧電振動片は例えばパッケージ内に保持部材等により固着保持されることにより圧電デバイスが形成され、プリント基板などに実装されて用いられる。このような圧電振動片では、パッケージ化の際に生じる歪み等の応力により振動特性が変化する問題があった。

このような問題に対し、例えば特許文献１では、主振動を生じる振動部の外周をくり貫いてスリットとなした圧電振動子片が開示されている。特許文献１に開示される圧電振動子片では、保持部材で保持される箇所と振動部とが機械的に分離されているためパッケージ化の際に生じる歪みなどが振動部まで伝わりにくくなっている。

特開平５−２２６９６３号公報

しかし、特許文献１においても圧電振動片の振動特性の変化を抑えることは十分ではない。また、圧電振動片にはパッケージ化の際に生じる歪みなどの他にプリント基板にかかる曲げ応力などが伝わるため、圧電振動片には圧電デバイスがプリント基板に実装されている際にも常に応力を受ける可能性にさらされている。そのため、圧電振動片では、さらに励振部へ応力がかからないようにし、振動特性の変化が抑えられることが望まれている。

本発明は、励振部にスリットを形成することにより励振部への応力の影響が抑えられた圧電振動片及び圧電デバイスを提供することを目的とする。

第１観点の圧電振動片は、第１方向に伸び長さが第１長さに形成された第１辺及び第１方向に直交する第２方向に伸びる一対の第２辺を有する矩形形状の励振部と、励振部を囲む枠部と、励振部の第１辺と枠部とを連結し、第１方向の長さが第２長さである連結部と、を備える。励振部は、両主面に励振電極が形成される矩形形状の第１領域と、励振部の両主面を貫通し第１方向に伸びるスリット及び第１辺を含み、スリットの第１領域側の端と第１辺とに挟まれて形成される矩形形状の第２領域と、を有する。スリットは、連結部の第２方向に第１辺から第３長さだけ移動した位置に形成され、第２長さは第１長さよりも小さく、スリットの第１方向の長さは第２長さ以上第１長さ以下である。

第２観点の圧電振動片は、第１観点において、第２辺が第１辺よりも長い。

第３観点の圧電振動片は、第１観点又は第２観点において、連結部が第１辺のどちらか一方の端に連結され、スリットが、連結部が連結される第１辺の端に繋がる第２辺を突き抜けて形成されている。

第４観点の圧電振動片は、第１観点又は第２観点において、連結部が第１辺の両端にそれぞれ連結されている。各連結部の第２方向に伸びる各スリットは、各連結部が連結される第１辺の端に繋がるそれぞれの第２辺をそれぞれ突き抜けて形成されており、各スリットは互いに分かれている。

第５観点の圧電振動片は、第１観点又は第２観点において、連結部が第１辺の中央に連結され、スリットが一対の第２辺に突き抜けていない。

第６観点の圧電振動片は、第１観点から第５観点において、第３長さが第２長さよりも小さい。

第７観点の圧電デバイスは、第１観点から第６観点の圧電振動片と、圧電振動片の枠部の一方の主面に接合されるリッドと、圧電振動片の枠部の他方の主面に接合されるベースと、を含む。

本発明の圧電振動片によれば、励振部にスリットが形成されることにより励振部への応力の影響を抑えることができる。

圧電デバイス１００の分解斜視図である。 圧電デバイス１００の断面図である。 （ａ）は、圧電振動片１３０の平面図である。 （ｂ）は、圧電振動片１３０の断面図である。 （ａ）は、電極が形成されていない圧電振動片１３０の平面図である。 （ｂ）は、図４（ａ）の点線で囲まれた領域１６１の拡大図である。 （ａ）は、圧電振動片２３０ｂの平面図である。 （ｂ）は、圧電振動片２３０ｂの断面図である。 （ａ）は、プリント基板２００及びプリント基板２００に実装された圧電デバイス１００の概略断面図である。 （ｂ）は、圧電振動片２３０ａの概略平面図である。 （ｃ）は、圧電振動片２３０ｂの概略平面図である。 メサ部２３１にかかる最大応力値が示されたグラフである。 圧電振動片にかかる応力のシミュレーションの結果である。 （ａ）は、圧電振動片２３０ｄの概略平面図である。 （ｂ）は、圧電振動片２３０ｅの概略平面図である。 （ａ）は、圧電振動片３３０の平面図である。 （ｂ）は、電極が形成されていない圧電振動片３３０の平面図である。 （ａ）は、圧電振動片４３０の平面図である。 （ｂ）は、電極が形成されていない圧電振動片４３０の平面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は、リッド１１０と、ベース１２０と、圧電振動片１３０と、により構成されている。圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００においては圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。

圧電振動片１３０は、所定の振動数で振動する励振部１３１と、励振部１３１を囲む枠部１３２と、励振部１３１と枠部１３２とを連結する連結部１３３と、により構成されている。励振部１３１と枠部１３２との間の連結部１３３以外の領域は、圧電振動片１３０をＹ’軸方向に貫通する貫通孔１３６となっている。励振部１３１の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには励振電極１３４が形成されており、各励振電極１３４からは連結部１３３を通り枠部１３２にまで引出電極１３５が引き出されている。また、励振部１３１には、励振部１３１をＹ’軸方向に貫通し、Ｚ’軸方向に伸びたスリット１３７が形成されている。

ベース１２０は、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側に配置される。ベース１２０はＸ軸方向に長辺、Ｚ’軸方向に短辺を有する矩形形状に形成されている。ベース１２０の−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子１２４が形成されている。この実装端子１２４がハンダを介してプリント基板等に固定され電気的に接続されることにより、圧電デバイス１００がプリント基板等に実装される。また、ベース１２０の四隅の側面にはキャスタレーション１２６が形成されており、キャスタレーション１２６には側面電極１２５が形成されている。ベース１２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１２１が形成されており、凹部１２１の周りには接合面１２２が形成されている。また、接合面１２２の四隅でありキャスタレーション１２６の周りには接続電極１２３が形成されている。この接続電極１２３は、キャスタレーション１２６に形成される側面電極１２５を介して実装端子１２４に電気的に接続されている。ベース１２０は、接合面１２２において封止材１４１（図２参照）を介して圧電振動片１３０の枠部１３２の−Ｙ’軸側の面に接合される。また、接続電極１２３と圧電振動片１３０の引出電極１３５とが電気的に接続される。

リッド１１０は、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側に配置される。リッド１１０の−Ｙ’軸側の面には凹部１１１が形成されており、凹部１１１の周りには接合面１１２が形成されている。リッド１１０は、接合面１１２において封止材１４１（図２参照）を介して圧電振動片１３０の枠部１３２の＋Ｙ’軸側の面に接合される。

図２は、圧電デバイス１００の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面の断面図である。圧電デバイス１００は、圧電振動片１３０の枠部１３２の＋Ｙ’軸側の面にリッド１１０の接合面１１２が封止材１４１を介して接合され、枠部１３２の−Ｙ’軸側の面にベース１２０の接合面１２２が封止材１４１を介して接合されている。圧電振動片１３０の枠部１３２とベース１２０の接合面１２２とが接合される際には、枠部１３２の−Ｙ’軸側の面に形成されている引出電極１３５とベース１２０の接合面１２２に形成されている接続電極１２３とが電気的に接続される。これにより、励振電極１３４は、引出電極１３５、接続電極１２３、及び側面電極１２５を介して実装端子１２４に電気的に接続される。

図３（ａ）は、圧電振動片１３０の平面図である。圧電振動片１３０は、励振部１３１と、励振部１３１を囲む枠部１３２と、励振部１３１と枠部１３２とを連結する連結部１３３と、により構成されている。連結部１３３は、励振部１３１の−Ｘ軸側の辺である第１辺１３８ａの＋Ｚ’軸側に連結され、そこから−Ｘ軸方向に伸びて枠部１３２に連結されている。また、励振部１３１と枠部１３２との間の連結部１３３以外の領域は、圧電振動片１３０をＹ’軸方向に貫通する貫通孔１３６となっている。

励振部１３１は、第１辺１３８ａと、励振部１３１の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の辺である第２辺１３８ｂとを含む矩形形状に形成されている。また、励振部１３１は、第１領域１３１ａと第２領域１３１ｂとの２つの領域に分けて考えることができる。第１領域１３１ａは励振部１３１の＋Ｘ軸側の矩形形状の領域であり、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に励振電極１３４が形成される領域である。第２領域１３１ｂは、第１領域１３１ａの−Ｘ軸側に矩形形状に形成される領域である。また第２領域１３１ｂは、連結部１３３に連結される第１辺１３８ａ及びスリット１３７を含み、第１辺１３８ａと、スリット１３７の第１領域１３１ａ側の端（スリット１３７の＋Ｘ軸側の端）を含むＺ’軸に平行な直線１３９と、に挟まれて形成される領域である。第２領域１３１ｂに形成されるスリット１３７は、連結部１３３の＋Ｘ軸方向に形成されており、励振部１３１の＋Ｚ’軸側の第２辺１３８ｂを突き抜けて貫通孔１３６と繋がっている。

圧電振動片１３０では、＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３４から引き出される引出電極１３５が、第２領域１３１ｂ及び連結部１３３を通って−Ｘ軸側の枠部１３２に引き出され、さらに枠部１３２の＋Ｚ’軸側を通って＋Ｘ軸方向に伸び、貫通孔１３６に面する枠部１３２の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角部を含む側面１３５ａ（図１及び図２参照）を介して＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸側の面に引き出され、枠部１３２の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角部にまで形成されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３４から引き出される引出電極１３５は、第２領域１３１ｂ及び連結部１３３を通って−Ｘ軸側の枠部１３２まで引き出され、さらに−Ｚ’軸方向に伸びて枠部１３２の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角部にまで形成されている。

図３（ｂ）は、圧電振動片１３０の断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面の断面図である。図３（ｂ）には、第１領域１３１ａ、第２領域１３１ｂ、及び連結部１３３の関係が示されている。第１領域１３１ａと第２領域１３１ｂとはＸ軸方向に互いに隣接している。第１領域１３１ａはＸ軸方向に貫通孔１３６と第２領域１３１ｂとに挟まれており、第１領域１３１ａの＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面には励振電極１３４が形成されている。第２領域１３１ｂはＸ軸方向に第１領域１３１ａと連結部１３３とに挟まれて形成されている。また、第２領域１３１ｂの＋Ｘ軸側にはスリット１３７が形成されており、第２領域１３１ｂの−Ｘ軸側には第１辺１３８ａを有している。圧電振動片１３０では、励振部１３１、連結部１３３、及び枠部１３２がＹ’軸方向に同じ厚さで形成されており、その厚さを厚さＷＹ１とする。

図４（ａ）は、電極が形成されていない圧電振動片１３０の平面図である。励振部１３１の第１辺１３８ａの長さは第１長さＬ１であり、第２辺１３８ｂは長さＬＸ２に形成されている。圧電振動片１３０では、第１辺１３８ａが励振部１３１の短辺であり第２辺１３８ｂが励振部１３１の長辺であるため、第１長さＬ１は長さＬＸ２よりも短い。また、圧電振動片１３０の枠部１３２の全体のＸ軸方向の長さを長さＷＸ１、Ｚ’軸方向の全体の長さを長さＷＺ１、Ｚ’軸方向に伸びる枠部１３２のＸ軸方向の長さを長さＷＸ２、Ｘ軸方向に伸びる枠部１３２のＺ’軸方向の長さを長さＷＺ２とする。圧電振動片１３０では、例えばこれらの各長さは、第１長さＬ１が１．０ｍｍ、長さＬＸ２が１．４ｍｍ、長さＷＸ１が２．０ｍｍ、長さＷＸ２が０．２ｍｍ、長さＷＺ１が１．６ｍｍ、長さＷＺ２が０．２ｍｍに形成される。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の点線で囲まれた領域１６１の拡大図である。圧電振動片１３０の連結部１３３のＺ’軸方向の長さは第２長さＬ２であり、スリット１３７と第１辺１３８ａとの間のＸ軸方向の長さは第３長さＬ３に形成されている。また、スリット１３７のＸ軸方向の長さを長さＳＸ１、Ｚ’軸方向の長さを長さＳＺ１、貫通孔１３６のＸ軸方向及びＺ’軸方向の幅を幅ＭＸ１及び幅ＭＺ１とする。圧電振動片１３０では、例えば、第２長さＬ２が０．５ｍｍ、第３長さＬ３が０．１８ｍｍ、長さＳＸ１が０．０７ｍｍ、長さＳＺ１が０．５ｍｍ、長さＭＺ１及び長さＭＸ１がともに０．１ｍｍに形成される。圧電振動片１３０では、励振電極１３４の面積をなるべく広く取りたいため、第１領域１３１ａの面積が広く取られ、第２領域１３１ｂの面積が狭く形成されている。すなわち、第３長さＬ３が短く形成されている。また、連結部１３３には後述の図８においてみられるように強い応力がかかるため、圧電振動片の耐衝撃性を向上させるためには連結部１３３の第２長さＬ２が長く形成されることが望ましい。そのため、圧電振動片１３０では、第２長さＬ２が第３長さＬ３よりも長く形成されている。

＜シミュレーション＞
圧電デバイスが実装されたプリント基板に曲げ応力がかかった場合には、圧電デバイス及び圧電振動片にも応力がかかる。これらの応力がかかる圧電振動片の部分及びその大きさはシミュレーションにより計算することが可能であり、このシミュレーションの値は実際に測定される応力の値に近くなることが確認されている。以下、圧電デバイスが実装されたプリント基板に曲げ応力がかかった場合に、圧電振動片にかかる応力に関してのシミュレーションの結果について説明する。また、以下の説明において圧電振動片１３０と同様の部分に関しては圧電振動片１３０と同様の記号を用い、その説明を省略する。

図５（ａ）は、圧電振動片２３０ｂの平面図である。シミュレーションは、圧電振動片２３０ｂ、及びその変形例が圧電振動片１３０の代わりに圧電デバイス１００に用いられたとして行われた。圧電振動片２３０ｂは圧電振動片１３０の第１領域１３１ａの励振電極１３４が形成される領域が、第２領域１３１ｂよりもＹ’軸方向に厚いメサ部２３１として形成されているメサ型の圧電振動片である。その他の部分構成に関しては、圧電振動片１３０と同じである。

図５（ｂ）は、圧電振動片２３０ｂの断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ断面の断面図である。圧電振動片２３０は第１領域１３１ａにメサ部２３１が形成されている。メサ部のＹ’軸方向への厚さは厚さＲＹ１に形成されており、厚さＲＹ１は、枠部１３２、連結部１３３、第２領域１３１ｂ、及び第１領域１３１ａのメサ部２３１の周囲の厚さＷＹ１よりも厚い。

図６（ａ）は、プリント基板２００及びプリント基板２００に実装された圧電デバイス１００の概略断面図である。プリント基板２００の＋Ｙ’軸側の面には、圧電デバイス１００が実装されている。シミュレーションでは、プリント基板２００の−Ｙ’軸側の面に＋Ｙ’軸方向の力１７０がかけられ、プリント基板２００に曲げ応力が発生した状態を想定している。またシミュレーションでは、曲げ応力はＸ軸方向にプリント基板２００が曲げられる場合（図６（ａ）において右方向が＋Ｘ軸方向となる場合）と、Ｚ’軸方向に曲げられる場合（図６（ａ）において右方向が＋Ｚ’軸方向となる場合）と、が想定される。

図６（ｂ）は、圧電振動片２３０ａの概略平面図である。圧電振動片２３０ａの第２領域１３１ｂには、圧電振動片２３０ａの＋Ｚ’軸側の第２辺１３８ｂを突き抜けて貫通孔１３６に繋がっているスリット１３７ａが形成されている。スリット１３７ａはＺ’軸方向の長さが長さＳＺ２に形成されており、長さＳＺ２は連結部１３３のＺ’軸方向の第２長さＬ２の半分の長さである。その他の構成部分は圧電振動片２３０ｂと同様である。

図６（ｃ）は、圧電振動片２３０ｂの概略平面図である。圧電振動片２３０ｂの第２領域１３１ｂにはスリット１３７が形成されている。スリット１３７は図４（ｂ）で述べられたようにＺ’軸方向の長さが長さＳＺ１であり、連結部１３３のＺ’軸方向の第２長さＬ２と同じ長さである。そのため、スリット１３７の−Ｚ’軸側の端と連結部１３３の−Ｚ’軸側の端とはＸ軸方向に伸びる同一直線上に存在している。

図６（ｄ）は、圧電振動片２３０ｃの概略平面図である。圧電振動片２３０ｃには、第２領域１３１ｂにスリット１３７ｃが形成されている。その他の構成部分は圧電振動片２３０ｂと同様である。スリット１３７ｃはＺ’軸方向の長さが長さＳＺ３に形成されており、長さＳＺ３は連結部１３３のＺ’軸方向の第２長さＬ２の１．５倍の長さである。

図７は、メサ部２３１にかかる最大応力値が示されたグラフである。図７のグラフでは、圧電振動片２３０ａ、圧電振動片２３０ｂ、及び圧電振動片２３０ｃに関して、それぞれＸ軸方向にプリント基板２００が曲げられた場合及びＺ’軸方向にプリント基板２００が曲げられた場合のメサ部２３１内にかかる最大応力値が示されている。最大応力値は、引っ張る方向の応力がプラスの値であらわされ、圧縮する方向の応力がマイナスの値としてあらわされている。グラフの縦軸はメサ部２３１内にかかる最大応力値（ＭＰａ）が示されており、横軸には圧電振動片２３０ａ、圧電振動片２３０ｂ、及び圧電振動片２３０ｃの各圧電振動片のＺ’軸方向及びＸ軸方向にプリント基板２００が曲げられた場合について、それぞれ区切られて示されている。

圧電振動片２３０ａには、プリント基板がＺ’軸方向に曲げられた場合、−１．００ＭＰａ弱の最大応力がメサ部２３１内にかかることが示されている。また、Ｘ軸方向に曲げられた場合は０．２ＭＰａ弱の最大応力がメサ部２３１内にかかることが示されている。また、圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは、Ｚ’軸方向及びＸ軸方向に曲げられたそれぞれの場合においてほぼ０ＭＰａの最大応力がメサ部２３１内にかかることが示されている。すなわち、圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは、メサ部２３１内にほとんど応力がかからないことが分かる。

図８は、圧電振動片にかかる応力のシミュレーションの結果である。図８には、プリント基板がＺ’軸方向及びＸ軸方向に曲げられた場合の圧電振動片２３０ａ、圧電振動片２３０ｂ、及び圧電振動片２３０ｃのシミュレーション結果が示されている。また図８に示されるシミュレーション結果では、各圧電振動片の励振部１３１及び連結部１３３のみが示されており、メサ部２３１の色が均一になっている領域で応力がほぼ０ＭＰａとなっている。

プリント基板のＺ’軸方向の曲げにおいては、各圧電振動片の主にスリットの−Ｘ軸側及び連結部１３３で応力がかかっていることが確認できる。圧電振動片２３０ａでは、連結部１３３及びスリット１３７ａ近辺にかかっている応力が第１領域１３１ａの方向に伸びていることが確認できる。それに対して、圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは第１領域１３１ａへの応力の影響が見られない。また圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは、スリットの−Ｘ軸側に発生している応力のＺ’軸方向への長さは連結部１３３のＺ’軸方向の長さに近い。一方、圧電振動片２３０ｃでは、スリット１３７ｃの−Ｚ’軸側の端では応力の発生が見られない。

プリント基板のＸ軸方向の曲げにおいては、各圧電振動片の主にスリットの−Ｘ軸側及び連結部１３３に応力がかかっていることが確認できる。圧電振動片２３０ａでは、スリット１３７ａの−Ｘ軸側及び−Ｚ’軸側で応力の発生が観測されている。また圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは、圧電振動片のＸ軸方向への曲げの結果と同じようにスリットの−Ｘ軸側で応力が発生しており、応力のＺ’軸方向への長さは連結部１３３のＺ’軸方向の長さに近い。連結部１３３では各圧電振動片とも似たような応力の分布が見られる。

図７及び図８からは、圧電振動片２３０ａでは、スリット１３７ａ及び連結部１３３付近の応力が第１領域１３１ａまで伸びることが分かる。一方、圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃでは、スリット及び連結部１３３付近の応力が第１領域１３１ａに伸びていないことがわかる。スリット付近で観測される応力は、圧電振動片２３０ｂ及び圧電振動片２３０ｃにおいて似たような形状を有しており、連結部１３３のＺ’軸方向の長さに対応していることから、連結部１３３のＺ’軸方向の長さに関連していると考えられる。すなわち、スリットが連結部１３３の＋Ｘ軸側に形成され、スリットのＺ’軸方向の長さが連結部１３３のＺ’軸方向の第２長さよりも長いとき、スリットの−Ｘ軸側及び連結部１３３に発生する応力が第１領域１３１ａに伸びず、第１領域１３１ａに応力がかかりにくくなることが分かる。

（第２実施形態）
圧電振動片の連結部のＺ’軸方向の長さは、さまざまな長さに形成することができる。以下、図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して連結部のＺ’軸方向の長さがかえられた圧電振動片について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成部分に関しては同じ記号を用いて表し、その説明を省略する。

＜圧電振動片２３０ｄ及び圧電振動片２３０ｅの構成＞
図９（ａ）は、圧電振動片２３０ｄの概略平面図である。図９（ａ）では、圧電振動片２３０ｄに形成される電極が省かれて示されている。圧電振動片２３０ｄは、励振部１３１、枠部１３２、及び連結部２３３ｄにより形成されている。圧電振動片２３０ｄでは、連結部２３３ｄのＺ’軸方向の第２長さＬ２が第１辺１３８ａの長さの半分より長く形成され、第２領域１３１ｂに形成されるスリット１３７ｄのＺ’軸方向の長さＳＺ４が連結部２３３ｄのＺ’軸方向の長さＬ２と同じ長さに形成される。圧電振動片２３０ｄのその他の構成は、図５（ａ）に示された圧電振動片２３０ｂと同様である。図８で示されたように、圧電振動片にかかる応力は、主に連結部及びスリットの−Ｘ軸側にかかっている。そのため圧電振動片２３０ｄでは、連結部２３３ｄのＺ’軸方向の長さを長くすることで応力がかかりやすい連結部の耐衝撃性を向上させている。

図９（ｂ）は、圧電振動片２３０ｅの概略平面図である。図９（ｂ）では、圧電振動片２３０ｅに形成される電極が省かれて示されている。圧電振動片２３０ｅは、励振部１３１、枠部１３２、及び連結部２３３ｅにより形成されている。圧電振動片２３０ｅでは、連結部２３３ｅのＺ’軸方向の第２長さＬ２が第１辺１３８ａの長さの半分より短く形成され、第２領域１３１ｂに形成されるスリット１３７ｅのＺ’軸方向の長さＳＺ５が連結部２３３ｅのＺ’軸方向の長さＬ２と同じ長さに形成される。圧電振動片２３０ｅのその他の構成は、図５（ａ）に示された圧電振動片２３０ｂと同様である。圧電振動片２３０ｅでは、連結部２３３ｅのＺ’軸方向の第２長さＬ２が短いため、図８に示されるようなプリント基板を曲げたときにかかる応力が枠部１３２から励振部１３１へ伝わりにくくなっている。

（第３実施形態）
圧電振動片の連結部は、励振部の第１辺１３８ａの中央に連結されていてもよい。以下に、連結部が励振部の第１辺１３８ａの中央に連結されている圧電振動片３３０について図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して説明する。

＜圧電振動片３３０の構成＞
図１０（ａ）は、圧電振動片３３０の平面図である。圧電振動片３３０は、励振部１３１、連結部３３３、及び枠部１３２により形成されている。励振部１３１は、第１領域１３１ａ及び第２領域１３１ｂが形成されている。第１領域１３１ａには励振電極１３４が形成されており、第２領域１３１ｂにはスリット３３７が形成されている。また、連結部３３３が励振部３３１の第１辺１３８ａの中央に連結されている。スリット３３７は、連結部３３３の＋Ｘ軸方向に形成されており、貫通孔１３６には繋がっていない。圧電振動片３３０では、＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３４から引き出されている引出電極３３５は、スリット３３７の＋Ｚ’軸側及び連結部３３３を介して枠部１３２に引き出され、さらに＋Ｚ’軸方向及び＋Ｘ軸方向に伸びて、枠部１３２の貫通孔１３６に面した＋Ｘ軸側及び＋Ｚ’軸側の角部を含む側面１３５ａを介して＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面まで引き出され、枠部１３２の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角部にまで引き出されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３４から引き出される引出電極３３５は、スリット３３７の−Ｚ’軸側及び連結部３３３を介して枠部１３２に引き出され、−Ｚ’軸方向に伸びて枠部１３２の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角部にまで引き出されている。圧電振動片３３０のその他の構成は、圧電振動片１３０と同様である。

図１０（ｂ）は、電極が形成されていない圧電振動片３３０の平面図である。連結部３３３のＺ’軸方向の長さは第２長さＬ２に形成されており、スリット３３７のＺ’軸方向の長さは長さＳＺ６に形成されている。長さＳＺ６は連結部３３３のＺ’軸方向の長さである第２長さＬ２と同じ長さである。そのため、連結部３３３及びスリット３３７の−Ｘ軸側で発生する応力が第１領域１３１ａに伝わりにくい。

（第４実施形態）
圧電振動片の連結部は２つ形成され、励振部と２箇所で連結していてもよい。以下に、連結部が２つ形成され、励振部と２箇所で結合されている圧電振動片４３０について図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して説明する。

＜圧電振動片４３０の構成＞
図１１（ａ）は、圧電振動片４３０の平面図である。圧電振動片４３０は、励振部１３１と、連結部４３３と、枠部１３２とを有している。励振部４３１は、第１領域１３１ａと第２領域１３１ｂとを有している。第１領域１３１ａの＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面には励振電極１３４が形成されている。第２領域１３１ｂは、励振部１３１の−Ｘ軸側の辺である第１辺１３８ａを有し、スリット４３７が形成されている。連結部４３３は第１辺１３８ａの＋Ｚ’軸側の端、及び−Ｚ’軸側の端の２箇所で連結しており、スリット４３７は各連結部４３３の＋Ｘ軸方向にそれぞれ形成されている。＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３４から引き出されている引出電極４３５は、第２領域１３１ｂ及び＋Ｚ’軸側の連結部４３３を通って枠部１３２に引き出され、さらに枠部１３２の＋Ｚ’軸方向及び＋Ｘ軸方向に進む。そして枠部１３２の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の貫通孔１３６に面する角部を含む側面１３５ａで＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面にまで引き出され、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角部にまで引き出されている。−Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３４から引き出されている引出電極４３５は、第２領域１３１ｂ及び−Ｚ’軸側の連結部４３３を通って枠部１３２に引き出され、枠部１３２の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角部にまで形成されている。

図１１（ｂ）は、電極が形成されていない圧電振動片４３０の平面図である。各連結部４３３のＺ’軸方向の長さはそれぞれ第２長さＬ２に形成されており、各スリット４３７のＺ’軸方向の長さは第２長さＬ２と同じ長さである長さＳＺ７に形成されている。圧電振動片４３０では、励振部１３１と枠部１３２とが２つの連結部４３３により連結されることにより励振部１３１と枠部１３２との連結の強度が向上し、圧電振動片４３０の耐衝撃性が向上する。

以上、本発明の最適な実施例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例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

例えば、上記の実施形態では第１辺が第２辺よりも短く形成されていたが、第１辺は第２辺よりも長く形成されていてもよい。

また、上記の実施形態では圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカットなどであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。

１００ … 圧電デバイス
１１０ … リッド
１１１、１２１ … 凹部
１１２、１２２ … 接合面
１２０ … ベース
１２３ … 接続電極
１２４ … 実装端子
１２５ … 側面電極
１２６ … キャスタレーション
１３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ、２３０ｅ、３３０、４３０ … 圧電振動片
１３１ … 励振部
１３２ … 枠部
１３３、２３３ｄ、２３３ｅ、３３３ … 連結部
１３４ … 励振電極
１３５、３３５、４３５ … 引出電極
１３６ … 貫通孔
１３７、１３７ａ、１３７ｃ、１３７ｄ、１３７ｅ、３３７、４３７ … スリット
１３８ａ … 第１辺
１３８ｂ … 第２辺
１４１ … 封止材
２００ … プリント基板
２３１ … メサ部

Claims (5)

1. 第１方向に伸び、長さが第１長さに形成された第１辺及び前記第１方向に直交する第２方向に伸びる一対の第２辺を有する矩形形状の励振部と、
   前記励振部を囲む枠部と、
   前記励振部の前記第１辺と前記枠部とを連結し、前記第１方向の長さが第２長さである連結部と、を備え、
   前記励振部は、両主面に励振電極が形成される矩形形状の第１領域と、前記励振部の両主面を貫通し前記第１方向に伸びるスリット及び前記第１辺を含み、前記スリットの前記第１領域側の端と前記第１辺とに挟まれて形成される矩形形状の第２領域と、を有し、
   前記スリットは、前記連結部の前記第２方向に前記第１辺から第３長さだけ移動した位置に形成され、
   前記第２長さは前記第１長さよりも小さく、前記スリットの前記第１方向の長さは前記第２長さ以上前記第１長さ以下であり、
   前記連結部は前記第１辺のどちらか一方の端に連結され、
   前記スリットは、前記連結部が連結される前記第１辺の端に繋がる前記第２辺を突き抜けて形成されている圧電振動片。
2. 第１方向に伸び、長さが第１長さに形成された第１辺及び前記第１方向に直交する第２方向に伸びる一対の第２辺を有する矩形形状の励振部と、
   前記励振部を囲む枠部と、
   前記励振部の前記第１辺と前記枠部とを連結し、前記第１方向の長さが第２長さである連結部と、を備え、
   前記励振部は、両主面に励振電極が形成される矩形形状の第１領域と、前記励振部の両主面を貫通し前記第１方向に伸びるスリット及び前記第１辺を含み、前記スリットの前記第１領域側の端と前記第１辺とに挟まれて形成される矩形形状の第２領域と、を有し、
   前記スリットは、前記連結部の前記第２方向に前記第１辺から第３長さだけ移動した位置に形成され、
   前記第２長さは前記第１長さよりも小さく、前記スリットの前記第１方向の長さは前記第２長さ以上前記第１長さ以下であり、
   前記連結部は前記第１辺の両端にそれぞれ連結され、
   前記スリットは、各前記連結部の前記第２方向にそれぞれ形成されて、前記各連結部が連結される前記第１辺の端に繋がるそれぞれの前記第２辺をそれぞれ突き抜けて形成され、
   各前記スリットは互いに分かれている圧電振動片。
3. 前記第２辺は前記第１辺よりも長い請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片。
4. 前記第３長さは、前記第２長さよりも小さい請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電振動片。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧電振動片と、
   前記圧電振動片の前記枠部の一方の主面に接合されるリッドと、
   前記圧電振動片の前記枠部の他方の主面に接合されるベースと、
   を含む圧電デバイス。