JP6107332B2 - 振動子、発振器、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動子、発振器、電子機器および移動体に関する。

従来から、水晶発振器として、パッケージに振動素子が収容されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の振動子は、基部と、一端部に拡幅部を有する一対の振動腕と、一対の振動腕の間に設けられ、基部から延出された支持腕を有する振動素子と、振動素子が収納されているパッケージとを有している。また、振動素子は、一対の導電性接着剤を介してパッケージに固定されている。この一対の導電性接着剤は、支持腕の厚み方向の一方の面に設けられている。このような構成により、振動子を比較的小さいものとすることができる。

しかしながら、特許文献１の振動子では、一対の振動腕が共に平面視で略面内同一方向へ屈曲振動するＸ同相モードの共振周波数が、一対の振動腕が互いに接近と離間を繰り返して略面内において屈曲振動するメインモードの共振周波数と近接し、これにより、メインモードにＸ同相モードが結合して、メインモード駆動時にＸ同相モードの振動姿態が混在した振動姿態となってしまう。音叉型の振動素子では、支持部に於いてメインモードの振動漏れが極力小さくなる構造になっているものの、Ｘ同相モードの振動姿態に対する振動漏れは抑圧されない。従って、特許文献１の振動子では、メインモード振動時の振動漏れが増大して、Ｑ値の劣化やそれに伴うＣＩ値の劣化が発生してしまっていた。

特許文献２に記載の振動素子は、特許文献１に記載の振動素子に加え、基部寄りの支持腕に、その幅が減少したくびれ部が形成されている。このような振動素子では、振動素子はくびれ部よりも先端側（基部と反対側）の部分に一対の導電性接着剤が設けられてパッケージに固定される。これにより、Ｘ同相モードの共振周波数がメインモードの共振周波数と近接するのを防止することができる。
しかしながら、特許文献２の振動子では、くびれ部を有している分、支持腕におけるくびれ部よりも先端側の部分が短くなる。その結果、振動子の小型化に伴って、一対の導電性接着剤同士の離間距離は自ずと小さくなり、その離間距離によっては接触し、短絡してしまうおそれがある。

特開２００２−１４７１７７０号公報 特開昭４９−９８２１９号公報

本発明の目的は、Ｘ同相モードの共振周波数をメインモードの共振周波数から十分に離すことができ、かつ、一対の導電性接着剤同士の短絡を防止して、小型で優れた振動特性を発揮し、かつ、高い信頼性を有する振動子、発振器、電子機器および移動体を提供することにある。

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］
本発明の振動子は、基部と、
前記基部から第１の方向に延出し、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して互いに接近および離間を繰り返すように屈曲振動する一対の振動腕と、
前記第２の方向において前記一対の振動腕の間に配置され、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腕と、を含む振動素子と、
前記振動素子が支持されているベースと、
前記振動素子の前記支持腕を前記ベースに対して固定し、導電性を有している第１の固着部および第２の固着部と、
を含み、
前記支持腕は、
第１の部分と、
前記第１の部分よりも前記基部側に設けられ、前記第２の方向に沿った長さが前記第１の部分の前記第２の方向に沿った長さよりも小さい第２の部分と、
を含み、
前記第２の固着部は、前記第１の固着部と離間して設けられ、平面視で、前記第２の部分の少なくとも一部と接触していることを特徴とする。
これにより、振動子を小型化しても、Ｘ同相モードの共振周波数とメインモードの共振周波数から十分に離すことができ、かつ、一対の導電性接着剤同士の短絡を防止することができる。

［適用例２］
本発明の振動子では、前記第１の固着部および前記第２の固着部のヤング率は、前記振動素子のヤング率より小さいのが好ましい。
これにより、振動素子の振動漏れをより効果的に抑制することができる。
［適用例３］
本発明の振動子では、前記第１の固着部および前記第２の固着部のヤング率は、５０ＭＰａ以上６０００ＭＰａ以下であるのが好ましい。
これにより、振動素子の振動漏れをより効果的に抑制することができる。

［適用例４］
本発明の振動子では、前記第２の部分の前記第２の方向に沿った長さの最小値は、前記第１の部分の前記第２の方向に沿った長さの平均値の２０％以上５０％以下であるのが好ましい。
これにより、Ｘ同相モードの共振周波数をメインモードの共振周波数からより確実に低周波側に遠ざけることができる。

［適用例５］
本発明の振動子では、前記第２の固着部は、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向に沿った前記第２の部分の一部と接触しているのが好ましい。
これにより、２次高調波モード（メインモードであるＸ逆相の屈曲振動モードを１次とした場合の２次高調波モード）の振動漏れを大きくすることによって、２次高調波モードのＣＩ値を大きくすることができ、その結果、振動子１００を搭載した発振器が誤って２次高調波モードの周波数で発信してしまう虞を小さくすることができる。

［適用例６］
本発明の振動子では、前記振動素子は、前記第１の固着部と電気的に接続されている第１の配線および前記第２の固着部と電気的に接続されている第２の配線と、
前記支持腕と前記基部との境界部に前記第１の配線および前記第２の配線とが、電気的に接続されていない非接続領域と、を含むのが好ましい。
これにより、第２の固着部と、前記第１の配線および前記第２の配線との短絡を防止することができる。

［適用例７］
本発明の振動子では、前記第２の部分は、前記第３の方向の途中に、前記第２の方向に向って突出している突出部を含むのが好ましい。
これにより、突出部により、第２の固着部が支持腕の上面に回り込むのを防止する。
［適用例８］
本発明の振動子では、前記支持腕には、前記支持腕の前記第１の固着部が接触する接触領域に開放する凹部が形成されているのが好ましい。
これにより、第１の固着部が凹部内に入り込むことができ、第１の固着部と第２の固着部とが短絡するのを防止することができる。

［適用例９］
本発明の振動子では、前記凹部は、前記接触領域を含む面と反対側の面に開放しているのが好ましい。
これにより、第１の配線または第２の配線を凹部内に形成することができ、よって、支持腕の端面に第１の配線または第２の配線を設けるのを省略することができる。
［適用例１０］
本発明の振動子では、前記支持腕には、前記支持腕の前記第１の固着部が接触する接触領域と、前記支持腕の前記第２の固着部が接触する接触領域との間に前記第２の方向に沿って溝が形成されている好ましい。
これにより、第１の固着部と第２の固着部との短絡をより確実に防止することができる。

［適用例１１］
本発明の振動子では、各前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部と反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２の方向に沿った長さが大きい広幅部とを含むのが好ましい。
これにより、振動子の小型化を図ることができる。
［適用例１２］
本発明の発振器は、本発明の振動子と、
発振回路とを含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振回路が得られる。

［適用例１３］
本発明の電子機器は、本発明の振動子を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例１４］
本発明の移動体は、本発明の振動子を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る振動子を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 振動漏れ低減の原理を説明する平面図である。 図１中のＢ−Ｂ線断面図である。 屈曲振動時の熱伝導について説明する振動腕の断面図である。 Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフである。 図１中のＣ−Ｃ線断面図である。 幅減少部と導電性接着剤の位置関係を示す平面図である。 図１中の振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 図１に示す振動素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 本発明の第３実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 図１２中のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第４実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 図１４中のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明の第５実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 本発明の第６実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。 本発明の振動子を備える発振器を示す断面図である。 本発明の振動子を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の振動子を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の振動子を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の振動子を備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の振動子、発振器、電子機器および移動体の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
１．振動子
まず、本発明の振動子について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動子を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、振動漏れ低減の原理を説明する平面図、図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、屈曲振動時の熱伝導について説明する振動腕の断面図、図６は、Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフ、図７は、図１中のＣ−Ｃ線断面図、図８は、幅減少部と導電性接着剤の位置関係を示す平面図、図９は、図１中の振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）、図１０は、図１に示す振動素子の製造方法を説明するための断面図である。なお、各図では、説明の都合上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、図１、図３、図８および図９の上側を「上（上方）」または「先端」、下側を「下（下方）」または「基端」と言う。また、Ｚ軸方向から見たときの平面視を単に「平面視」とも言う。

図１および図２に示す振動子１００は、振動素子２００と、振動素子２００を収容するパッケージ（ベース）４００とを有している。以下、振動素子２００およびパッケージ４００について、順次詳細に説明する。
パッケージ４００は、上面に開放する凹部４１１を有するキャビティ型のベース基板４１０と、凹部４１１の開口を覆うようにベース基板４１０に接合されたリッド（蓋体）４２０とを有し、その内部空間Ｓに振動素子２００を収納している。なお、内部空間Ｓは、気密的に封止されているのが好ましい。

図１および図２に示すように、ベース基板４１０は、絶縁性を有する材料で構成されている。このような材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。一方、リッド４２０は、ベース基板４１０の構成材料と線膨張係数が近似する部材で構成するのが好ましい。このような材料としては、例えば、ベース基板４１０の構成材料を前述したようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金を用いることができる。

凹部４１１の底面には、２つの接続電極４３１、４３２が形成されており、これら接続電極４３１、４３２は、それぞれ、図示しない貫通電極や層間配線を介して、ベース基板４１０の下面に形成された実装電極４３３、４３４と電気的に接続されている。
なお、ベース基板４１０は平板形状であっても良く、その場合リッド４２０は内部空間Ｓを構成するために凹状のキャップ形状であることが良い。

図１に示すように、振動素子２００は、振動基板２１０と、この振動基板２１０上に形成された駆動用の電極３００とを有している。また、図７に示すように、電極３００は、複数の第１駆動用電極３１０と、これら複数の第１駆動用電極３１０を接続する配線３２０、３３０、３４０、３５０と、複数の第２駆動用電極３６０と、これら複数の第２駆動用電極３６０を接続する配線３７０、３８０、３９０とを有している。

振動基板２１０は、例えば、圧電基板として、水晶、特にＺカット水晶板で構成されている。これにより、振動素子２００は、優れた振動特性を発揮することができる。なお、Ｚカット水晶板とは、水晶のＺ軸（光軸）を厚さ方向とする水晶基板である。Ｚ軸は、振動基板２１０の厚さ方向と一致しているのが好ましいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点からは、厚さ方向に対して若干傾けることになる。

すなわち、傾ける角度をθ度（−５度≦θ≦１５度）とした場合、前記水晶の電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系の前記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θ度傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向（第３の方向）へ＋Ｙ側が回転するようにθ度傾けた軸をＹ’軸としとき、Ｚ’軸に沿った方向を厚さとし、Ｘ軸とＹ’軸を含む面を主面とする振動基板２１０となる。
振動基板２１０は、基部２２０と、基部２２０から＋Ｙ軸方向（第１の方向）へ突出し、かつ、Ｘ軸方向に並んで設けられた２つの振動腕２３０、２４０と、基部２２０から＋Ｙ軸方向へ突出するとともに、２つの振動腕２３０、２４０の間に位置する支持腕２５０と、を有している。

図１および図２に示すように、振動基板２１０は、ＸＹ平面に広がりを有し、Ｚ軸方向に厚さを有する略板状をなしている。振動基板２１０の厚さ（振動腕２３０、２４０の厚さ）Ｄとしては、特に限定されないが、７０μｍ未満であるのが好ましく、特に６０μｍ以下であることが好ましい。このような数値範囲とすることにより、例えば、ウェットエッチングによって基部２２０を形成（パターニング）する場合、振動腕２３０、２４０と基部２２０の境界部や後述するハンマーヘッド２６０、２７０の境界部等に不要部（本来なら除去されるべき部分）が残存してしまうのを効果的に防止することができる。そのため、振動漏れを効果的に低減することのできる振動素子２００とすることができる。違う観点から、厚さＤは、７０μｍ以上、３００μｍ以下であるのが好ましく、１００μｍ以上、３００μｍ以下であるのがより好ましい。このような数値範囲とすることにより、電極３００を振動基板２１０の側面に広く形成することができるため、ＣＩ値を低くすることができる。

本実施形態の基部２２０は、腕２３０、２４０、２５０と反対側に、−Ｙ軸方向に向かって幅が漸減する縮幅部２２１を有している。また、縮幅部２２１は、その幅（Ｘ軸方向（第２の方向）に沿った長さ）が振動腕２３０、２４０から離れるに従い漸減する。このような縮幅部２２１を有することにより、振動素子２００の振動漏れを効果的に抑制することができる。
具体的に説明すると次のようになる。なお、説明を簡単にするために、振動素子２００の形状は、Ｙ軸に平行な所定の軸に対して対称であるとする。

まず、図３（ａ）に示すように、縮幅部２２１が設けられていない場合について説明する。振動腕２３０、２４０が互いに離間するように屈曲変形した場合、振動腕２３０が接続されている付近の基部２２０では、矢印で示したように時計回りの回転運動に近い変位が発生し、振動腕２４０が接続されている付近では、矢印で示したように反時計回りの回転運動に近い変位が発生する（ただし、厳密には回転運動ということができるような運動ではないため、便宜的に「回転運動に近い」とする）。これらの変位のＸ軸方向成分は、互いに反対方向を向いているから、基部２２０のＸ軸方向中央部において相殺され、＋Ｙ軸方向の変位が残ることになる（ただし、厳密にはＺ軸方向の変位も残るが、ここでは省略する）。すなわち、基部２２０は、Ｘ軸方向中央部が＋Ｙ軸方向に変位するような屈曲変形をする。この＋Ｙ軸方向の変位を有する部分のＹ軸方向中央部に接着剤を形成し、接着剤を介してパッケージに固定すると、＋Ｙ軸方向変位に随伴する弾性エネルギーが接着剤を介して外部に漏洩する。これが振動漏れという損失であり、Ｑ値の劣化の原因となり、結果としてＣＩ値の劣化となる。

これに対して、図３（ｂ）に示すように、縮幅部２２１が設けられている場合では、縮幅部２２１がアーチ状（曲線状）の輪郭を有しているため、上述した回転運動に近い変位は、縮幅部２２１において互いにつっかえることになる。すなわち、縮幅部２２１のＸ軸方向中央部においては、基部２２０のＸ軸方向中央部と同様にＸ軸方向の変位が相殺され、それと共に、Ｙ軸方向の変位が抑制されることになる。さらに、縮幅部２２１の輪郭がアーチ状であるから、基部２２０で発生しようとする＋Ｙ軸方向の変位をも抑制することになる。この結果、縮幅部２２１が設けられた場合の基部２２０のＸ軸方向中央部の＋Ｙ軸方向の変位は、縮幅部２２１が設けられていない場合に比べて遥かに小さくなる。即ち、振動漏れの小さい振動素子を得ることができる。

なお、ここでは縮幅部２２１の輪郭がアーチ状をしているが、上述のような作用を呈するものであればこれに限るものではない。例えば、前記所定の軸に沿って段階的に小さくなり、輪郭が複数の直線によって段差状（階段状）に形成されている縮幅部、平面視で幅が前記所定の軸に沿って直線的（連続的）に小さくなり、輪郭が２本の直線によって山状（三角形状）に形成されている縮幅部、平面視で幅が前記所定の軸に沿って直線的（連続的）に小さくなり、輪郭が３本以上の直線によって形成されている縮幅部等であってもよい。
振動腕２３０、２４０は、Ｘ軸方向（第２の方向）に並び、かつ、互いに平行となるように基部２２０の上端からＹ軸方向（第１の方向）に延出している。振動腕２３０、２４０は、それぞれ、腕部２６１、２７１と、腕部２６１、２７１の先端に設けられたハンマーヘッド（広幅部）２６０、２７０とを有している。

また、図１および図４の示すように、振動腕２３０には、一方の主面２３１に開放する有底の溝２３５と、他方の主面２３２に開放する有底の溝２３６とが形成されている。同様に、振動腕２４０には、一方の主面２４１に開放する有底の溝２４５と、他方の主面２４２に開放する有底の溝２４６とが形成されている。これら溝２３５、２３６、２４５、２４６は、Ｙ軸方向に延在して設けられており、互いに同じ形状をなしている。そのため、振動腕２３０、２４０は、略「Ｈ」状の横断面形状をなしている。このような溝２３５、２３６、２４５、２４６を形成することによって、屈曲振動によって発生する熱が拡散（熱伝導）し難くなり、屈曲振動周波数（機械的屈曲振動周波数）ｆが熱緩和周波数ｆ０より大きな領域（ｆ＞ｆ０）である断熱的領域では、熱弾性損失を抑制することができる。

以下、このことについて、振動腕２３０を例にして具体的に説明する。
振動腕２３０は、後述の第１、第２駆動用電極３１０、３６０間に交番電圧を印加することにより面内方向に屈曲振動する。図５に示すように、この屈曲振動の際、振動腕２３０の側面２３３が収縮すると側面２３４が伸張し、反対に、側面２３３が伸張すると側面２３４が収縮する。側面２３３、２３４のうち、収縮する面側の温度は上昇し、伸張する面側の温度は下降するため、側面２３３と側面２３４との間、つまり振動腕２３０の内部に温度差が発生する。このような温度差から生じる熱伝導によって振動エネルギーの損失が発生し、これにより振動素子２００のＱ値が低下する。このようなＱ値の低下に伴うエネルギーの損失を熱弾性損失と言う。

振動素子２００のような構成の屈曲振動モードで振動する振動素子において、振動腕２３０の屈曲振動周波数（機械的屈曲振動周波数）ｆが変化したとき、振動腕２３０の屈曲振動周波数が熱緩和周波数ｆｍと一致するときにＱ値が最小となる。この熱緩和周波数ｆｍは、ｆｍ＝１／（２πτ）で求めることができる（ただし、式中πは円周率であり、ｅをネイピア数とすれば、τは温度差が熱伝導によりｅ^−１倍になるのに要する緩和時間である）。
また、振動腕２３０が平板構造（断面形状が矩形の構造）であると見做したときの熱緩和周波数をｆｍ０とすれば、ｆｍ０は下式で求めることができる。
ｆｍ０＝πｋ／（２ρＣｐａ^２）‥‥（１）

なお、πは円周率、ｋは振動腕２３０の振動方向の熱伝導率、ρは振動腕２３０の質量密度、Ｃｐは振動腕２３０の熱容量、ａは振動腕２３０の振動方向の幅（実効幅）である。式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに振動腕２３０の材料そのもの（すなわち水晶）の定数を入力した場合、求まる熱緩和周波数ｆｍ０は、振動腕２３０に溝５２、５３を設けていない場合の値となる。

図５に示すように、振動腕２３０では、側面２３３、２３４の間に位置するように溝２３５、２３６が形成されている。そのため、振動腕２３０の屈曲振動時に生じる側面２３３、２３４の温度差を熱伝導により温度平衡させるための熱移動経路が溝５５、５６を迂回するように形成され、熱移動経路が側面２３３、２３４間の直線距離（最短距離）よりも長くなる。そのため、振動腕２３０に溝２３５、２３６を設けていない場合と比較して緩和時間τが長くなり、熱緩和周波数ｆｍが低くなる。

図６は、屈曲振動モードの振動素子のＱ値のｆ／ｆｍ依存性を表すグラフである。同図において、点線で示されている曲線Ｆ１は、振動素子２００のように振動腕に溝が形成されている場合（振動腕の横断面形状がＨ型の場合）を示し、実線で示されている曲線Ｆ２は、振動腕に溝が形成されていない場合（連結腕の横断面形状が矩形の場合）を示している。
図６に示すように、曲線Ｆ１、Ｆ２の形状は変わらないが、前述のような熱緩和周波数ｆｍの低下に伴って、曲線Ｆ１が曲線Ｆ２に対して周波数低下方向へシフトする。したがって、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たせば、常に、振動腕に溝が形成されている振動素子のＱ値が振動腕に溝が形成されていない振動素子のＱ値に対して高くなる。

なお、図５において、ｆ／ｆｍ＜１の領域を等温的領域とも言い、この等温的領域ではｆ／ｆｍが小さくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が低くなる（振動腕の振動が遅くなる）につれて前述のような振動腕内の温度差が生じ難くなるためである。一方、ｆ／ｆｍ＞１の領域を断熱的領域とも言い、この断熱的領域ではｆ／ｆｍが大きくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が高くなるにつれて、各側面の温度上昇・温度効果の切り替わりが高速となり、前述のような熱伝導が生じる時間がなくなるためである。このことから、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たすとは、ｆ／ｆｍが断熱的領域にあるとも言い換えることができる。

なお、後述する第１、第２駆動用電極３１０、３６０の構成材料（金属材料）は、振動腕２３０、２４０の構成材料である水晶と比較して熱伝導率が高いため、振動腕２３０では、第１駆動用電極３１０を介する熱伝導が積極的に行われ、振動腕２４０では、第２駆動用電極３６０を介する熱伝導が積極的に行われる。このような第１、第２駆動用電極３１０、３６０を介する熱伝導が積極的に行われると、緩和時間τが短くなってしまう。そこで、振動腕２３０では、溝２３５、２３６の底面にて第１駆動用電極３１０を側面２３３側と側面２３４側とに分割し、振動腕２４０では、溝２３５、２３６の底面にて第２駆動用電極３６０を側面２４３側と側面２４４側とに分割することにより、上記のような熱伝導が起きるのを防止または抑制している。その結果、緩和時間τが短くなるのを防ぎ、より高いＱ値を有する振動素子２００が得られる。

また、溝２３５、２３６の長さは限定されるものではなく、溝２３５、２３６の先端がハンマーヘッド２６０まで延びていなくてもよいが、特に、本実施形態のように、各溝２３５、２３６の先端がハンマーヘッド２６０まで延びていると、溝の先端周辺で発生する応力集中が緩和されるから、衝撃が加わった際に発生する折れや欠けのおそれが減少する。また、各溝２３５、２３６の基端が基部２２０まで延びていることによって、これらの境界部での応力集中が緩和される。そのため、衝撃が加わった際に発生する折れや欠けのおそれが減少する。

図５に示すように、溝２３５、２３６の深さとしては、特に限定されないが、溝２３５の深さをＤ１とし、溝２３６の深さをＤ２（本実施形態では、Ｄ１＝Ｄ２）としたとき、６０％≦（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｄ＜１００％なる関係を満足するのが好ましい。このような関係を満足することによって熱移動経路が長くなるから、断熱的領域においてより効果的に、熱弾性損失の低減を図ることができる。

なお、溝２３５、２３６は振動腕２３０の断面重心が振動腕２３０の断面形状の中心と一致するように、振動腕２３０の位置に対して溝２３５、２３６の位置をＸ軸方向に調整して形成されているのが好ましい。こうすることによって、振動腕２３０の不要な振動（具体的には、面外方向成分を有する斜め振動）を低減するので、振動漏れを低減することができる。またこの場合、余計な振動をも駆動してしまうことを低減することになるので、相対的に駆動領域が増大してＣＩ値を小さくすることができる。

また、主面２３１の溝２３５のＸ軸方向両側に位置する土手部（振動腕２３０の長手方向に直交する幅方向に沿って溝２３５を挟んで並んでいる主面）２３１ａおよび主面２３２の溝５３のＸ軸方向両側に位置する土手部２３２ａの幅（Ｘ軸方向の長さ）をＷ３としたとき、０μｍ＜Ｗ３≦２０μｍなる関係を満足するのが好ましい。これにより、振動素子２００のＣＩ値が十分に低くなる。上記数値範囲の中でも、５μｍ＜Ｗ３≦９μｍなる関係を満足するのが好ましい。これにより、上記効果とともに、熱弾性損失を低減することができる。また、０μｍ＜Ｗ３≦５μｍなる関係を満足するのも好ましい。これにより、振動素子２００のＣＩ値をより低くすることができる。

図１に示すように、ハンマーヘッド２６０は、ＸＹ平面視にて、Ｘ軸方向を長手とする略矩形である。振動腕２３０の全長（Ｙ軸方向の長さ）をＬとし、ハンマーヘッド２６０の長さ（Ｙ軸方向の長さ）をＨ１としたとき、振動腕２３０は、０．０１２＜Ｈ１／Ｌ＜０．３なる関係を満足している。この関係を満足していれば、特に限定されないが、さらに、０．０４６＜Ｈ１／Ｌ＜０．２２３なる関係を満足しているのが好ましい。このような関係を満足することによって、振動素子２００のＣＩ値が低く抑えられるため、振動損失が少なく、優れた振動特性を有する振動素子２００となる。ここで、本実施形態では、振動腕２３０の基端を、側面２３４が基部２２０と接続されている箇所と、側面２３３が基部２２０と接続されている箇所を結んだ線分の、振動腕２３０の幅（Ｘ軸方向の長さ）中心に位置する箇所に設定している。

また、振動腕２３０は、腕部２６１の幅（Ｘ軸方向の長さ）をＷ１とし、ハンマーヘッド５９の幅（Ｘ軸方向の長さ）をＷ２としたとき、１．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１０．０なる関係を満足しているのが好ましく、さらに、１．６≦Ｗ２／Ｗ１≦７．０なる関係を満足しているのがより好ましい。このような関係を満足することにより、ハンマーヘッド２６０の幅を広く確保すると共に、振動腕２３０が捩れることを防ぐことができる。そのため、ハンマーヘッド２６０の長さＨ１が上述のように比較的短くても（Ｌの３０％未満であっても）、ハンマーヘッド５９による質量効果を十分に発揮することができる。したがって、１．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１０．０なる関係を満足することによって、振動腕２３０の全長Ｌが抑えされ、振動素子２００の小型化を図ることができる。
このように、振動腕２３０では、０．０１２＜Ｈ１／Ｌ＜０．３なる関係と、１．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１０．０なる関係とを満足することによって、これら２つの関係の相乗効果によって、小型化でＣＩ値が十分に抑えられている振動素子２００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、Ｚカット水晶板で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、Ｚカット水晶板で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。

また、ハンマーヘッド２６０、２７０は、振動素子２００を所望の屈曲振動周波数で振動させた際に、互いに接触しない程度に、可能な限り近接して設けられている。ハンマーヘッド２６０およびハンマーヘッド２７０の離間距離Ｈ２（図１参照）は、０．０３３Ｄ（μｍ）≦Ｈ２≦０．４８９Ｄ（μｍ）の関係を満たすように設けられているのが好ましい。以下、上記関係式の算出方法について説明する。

ここで、ウェットエッチングにより、板厚Ｄ（μｍ）のＺカット水晶板を貫通するのに要する時間をｔ１（分）このＺカット水晶板を実際に加工する時間をｔ２（分）、所定の係数をｋとして、時間ｔ２の間にＺカット水晶板が±Ｘ軸方向にエッチングされる量（サイドエッチング量）の和をΔＸ（μｍ）とすると、ΔＸは、ΔＸ＝ｔ２／ｔ１×Ｄ×ｋで表すことができる。この式において、ｔ１＝ｔ２とした場合には、ΔＸ＝Ｄ×ｋ…（式１）となる。

そこで、実際に厚さＤ＝１００（μｍ）のＺカット水晶板が貫通するまで表裏の主面からウェットエッチングし、貫通した時点でウェットエッチングを終了する。その際のΔＸを測定したところ、ΔＸは１．６３（μｍ）であった。この実測値を（式１）に代入することにより、ｋ＝０．０１６３と計算される。これは一方の主面からウェットエッチングした場合に換算すると、ｋ＝０．０３２６と計算される。

また、振動素子２００を作成する場合には、振動腕２３０、２４０の断面形状が高い対称性をもつことによって振動漏れを抑圧するために、２≦ｔ２／ｔ１≦３０…（式２）とするのが好ましい。この（式２）および（式１）に基づいて、表裏の主面からウェットエッチングした場合には、０．０３３Ｄ（μｍ）≦Ｈ２≦０．４８９Ｄ（μｍ）、一方の主面からウェットエッチングした場合には０．０６５Ｄ（μｍ）≦Ｈ２≦０．９７８Ｄ（μｍ）が得られる。なお、振動素子２００をより小型化する観点から、表裏主面からウェットエッチングすることによってΔＸを小さくすることが好ましいため、上記関係式０．０３３Ｄ（μｍ）≦Ｈ２≦０．４８９Ｄ（μｍ）が導き出される。
なお、以上説明した離間距離Ｈ２の好ましい条件を示す関係式は、支持腕２５０とハンマーヘッド２６０、２７０との離間距離Ｈ３（図１参照）にもそのまま適応することができる。

支持腕２５０は、帯状（板状）をなし、基部２２０から＋Ｙ軸方向に延出しており、かつ、振動腕２３０、２４０の間に位置している。支持腕２５０は、導電性接着剤４５１、４５２を介してパッケージ４００に固定される部分である。この支持腕２５０が設けられていることにより、基部２２０に固定用部位、すなわち、導電性接着剤４５１、４５２と接着する部分を省略することができ、よって、振動素子２００の小型化を図ることができる。

また、支持腕２５０は、幅（Ｘ軸方向の長さ）がほぼ一定となっている先端部（第１の部分）２５１と、先端部２５１よりも基端側に設けられ、先端部２５１の平均幅よりもその平均幅が狭い幅減少部（第２の部分）２５２とを有している。この幅減少部２５２が設けられていることにより、振動素子２００では、Ｘ同相モードの共振周波数をメインモードの共振周波数から低周波側に遠ざけることができる。これにより、メインモードの振動にＸ同相モードの振動が混在するのを防止することができる。よって、優れた振動特性を有する振動子１００を得ることができる。なお、図１では幅減少部２５２は±Ｘ方向から平面視で円弧状にくりぬかれた形状となっているが、これに限られるものではなく、先端部２５１の平均幅よりも幅が狭く幅が一定の領域が、幅減少部２５２に設けられていると、Ｘ同相モードの共振周波数をメインモードの共振周波数から低周波側にさらに遠ざけることができる。また、先端部２５１の平均幅よりも幅が狭く幅が一定となっている部分の＋Ｙ方向の端部には＋Ｙ方向へ向かって幅が漸次拡がっている部分、−Ｙ方向の端部には−Ｙ方向へ向かって幅が漸次拡がっている部分を含んで構成された幅減少部２５２とすることによって、衝撃時に幅減少部２５２と先端部２５１との境界や幅減少部２５２と基部２２０との境界に応力が集中することを防ぎ、破損の虞を低減することができる。

先端部２５１は、短冊状をなし、導電性接着剤４５１が接触する接触領域に開放する凹部２５４と、両側面に設けられた一対の切欠き２５６が形成されている。
図１、図２および図９に示すように、凹部２５４は、先端部２５１の下面の平面視で四角形をなしている。凹部２５４の内側面には、後述の接続部３５１が設けられている。
一対の切欠き２５６は、先端部２５１の長手方向の途中に設けられ、先端部２５１の平面視で、両側面が略Ｖ字状に切り欠かれた部分である。

幅減少部２５２の幅（最小幅）Ｗ５は、先端部２５１の幅（平均幅）Ｗ４の２０〜５０％が好ましく、２５〜４５％がより好ましい（図３（ｂ）参照）。これにより、Ｘ同相モードの共振周波数をメインモードの共振周波数からより確実に遠ざけることができると共に、衝撃によって幅減少部２５２が破損してしまう虞を低減することができる。したがって、より優れた振動特性を安定して発揮する振動子１００を得ることができる。
また、幅減少部２５２の両側面を含め、振動基板２１０の側面には、Ｚ軸方向の途中に、Ｘ軸方向に向って突出した一対の突出部２５３が形成されている。この突出部２５３は、例えば、振動素子２００をウェットエッチングにより形成する際に生じるヒレで構成することができる。
以上、振動基板２１０について説明した。次に、この振動基板２１０上に形成された電極３００について説明する。

第１駆動用電極３１０は、振動腕２３０の各溝２３５、２３６の内側面と、振動腕２４０の各側面２４３、２４４とに形成されている。溝２３５の第１駆動用電極３１０は、基部２２０の上面と側面とに跨って形成された配線３２０を介して側面２４３の第１駆動用電極３１０に接続され、溝２３６の第１駆動用電極３１０は、基部２２０の下面と側面とに跨って形成された配線３３０を介して側面２４４の第１駆動用電極３１０に接続されている。また、側面２４４の第１駆動用電極３１０は、ハンマーヘッド２７０に形成された配線３４０を介して側面２４３の第１駆動用電極３１０に接続されている。配線３５０の先端部は、後述する導電性接着剤４５１を介して接続電極４３１との電気的接続を図る接続部（第１導電パッド）３５１を構成している。接続部３５１は、支持腕２５０の凹部２５４に内側面および、その周辺部に形成されている。

配線３５０は、側面２４３から基部２２０の上面に延在し、そこから支持腕２５０の上面を介して支持腕２５０の先端まで伸びている。また、配線３５０は、支持腕２５０の先端面を介して支持腕２５０の下面に延在している。この配線３５０は、支持腕２５０の先端面を覆うように設けられており、かつ、先端部（幅減少部よりも＋Ｙ軸側の支持腕２５０の部分）の±Ｘ軸側側面を覆っているが、これに限られるものではなく、基部２２０の上面に延在する配線３５０と接続部３５１とが電気的に接続されていれば、支持腕２５０の先端面、前記先端部の＋Ｘ軸側側面、前記先端部の−Ｘ軸側側面、のうち少なくとも一つの面の一部の領域に形成されていればよい。

一方、第２駆動用電極３６０は、振動腕２３０の各側面２３３、２３４と、振動腕２４０の各溝２４５、２４６の内面とに形成されている。溝２４５の第２駆動用電極３６０は、基部２２０の上面に形成された配線３７０を介して側面２３４の第２駆動用電極３６０に接続され、溝２４６の第２駆動用電極３６０は、基部２２０の下面に形成された配線３８０を介して側面２３３の第２駆動用電極３６０に接続されている。また、側面２３３に形成された第２駆動用電極３６０は、ハンマーヘッド２６０に形成された配線３９０を介して側面２３４に形成された第２駆動用電極３６０に接続されている。

また、配線３８０は、基部２２０の下面にて２つに分岐しており、分岐した一方の部分３８０’が前述したように側面２３３の第２駆動用電極３６０に接続され、他方の部分３８０”が支持腕２５０の幅減少部２５２に向う。また、部分３８０”の先端部は、幅減少部２５２に位置し、他の部分と比較して幅が広くなっており、導電性接着剤４５２を介して接続電極４３２との電気的接続を図る接続部（導電パッド）３８１を構成している。

電極３００の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料を用いることができる。

以上、振動素子２００について説明した。このような振動素子２００は、接続部３６１、２８１（第１、第２駆動用電極３１０、３６０）間に交番電圧を印加すると、振動腕２３０、２４０が互いに接近、離間を繰り返すように面内方向（ＸＹ平面方向）に所定の周波数で屈曲振動する振動モードで振動する。この振動モードをメインモードと呼ぶこととする。このメインモードにＺ逆相モードや、Ｘ同相モードなどのスプリアスモードの振動が結合して、メインモードの振動姿態にスプリアスモードの振動姿態が混在してしまう場合がある。スプリアスモードがメインモードに混在することにより振動子１００の振動特性が低減する。これは通常、メインモードの振動漏れは極力小さくなる構造になっているものの、スプリアスモードの振動姿態に対する振動漏れは抑圧されない構造であるために、メインモードで振動している際に振動漏れが増大して、Ｑ値の劣化やそれに伴うＣＩ値の劣化が発生してしまう為である。
これを防止するために、メインモードの共振周波数はスプリアスモードの共振周波数から１０％以上離れているのが好ましく、１４．７％以上離れているのがより好ましい。また、メインモードのＣＩ値は、スプリアスモードのＣＩ値よりも十分低いのが好ましい。

さて、図１、図２および図７に示すように、振動子１００は、互いに離間して設けられ、振動素子２００をパッケージ４００に対して固定する導電性接着剤４５１、４５２を有している。導電性接着剤４５１、４５２は、それぞれ、導電性を有し、Ｙ軸方向に沿って配置されている。これにより、振動素子２００を安定的にパッケージ４００に対して固定することができるとともに、振動素子２００の振動漏れを抑制することができる。
導電性接着剤４５１は、接続電極４３１と接続部３５１とに接触しており、これらを電気的に接続している。また、導電性接着剤４５１は、支持腕２５０の下面の先端部と重なっている。

一方、導電性接着剤４５２は、導電性接着剤４５１よりも基端側に設けられ、接続電極４３２と接続部３８１とに接触しており、これらを電気的に接続している。この導電性接着剤４５２は、幅減少部２５２に接触している。具体的には、導電性接着剤４５２は、支持腕２５０の先端部と基部２２０との間、あるいは間を含んで設けられており、かつ、基部２２０の下面には、非接触である。これにより、振動素子２００の振動漏れをより確実に抑制することができると共に、小型化することができる。これは、導電性接着剤が水晶に比べて十分に柔かいことで、幅減少部２５２による効果（Ｘ同相モードの狂信周波数をメインモードの共振周波数から離す効果）が損なわれないことによる。

このように導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とを配置することにより、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とをできる限り離すことができ、よって、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とが短絡するのを防止することができる。
なお、図８に示すように、導電性接着剤４５２は、支持腕２５０と基部２２０との境界部よりも＋Ｙ軸側に設けられていてもよい。これにより、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２との離間距離を十分に確保しつつ、導電性接着剤４５２を基部２２０から十分に離間させることができる。よって、導電性接着剤４５２と導電性接着剤４５１との短絡を防止することのみならず、基部２２０の下面に配置された配線との短絡をも防止することができる。

また、導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２のヤング率は、振動素子２００のヤング率よりも小さいことが好ましい。導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２のヤング率は、５０〜６０００ＭＰａが好ましく、１００〜５０００ＭＰａがより好ましい。これにより、振動素子２００の振動漏れをより効果的に抑制することができる。但し、導電性接着剤４５１、４５２あるいは振動素子２００が等方性を有する材料ではない場合には、次の等方性近似を行うものとする。即ち、ヤング率Ｅは座標変換後の弾性スティフネス定数Ｃ₁₁、Ｃ₁₂、Ｃ₄₄を用いて下記式（１）〜（３）に示すように導出することとする。

また、前述したように、支持腕２５０には、導電性接着剤４５１が接触する接触領域に凹部２５４が設けられている。これにより、導電性接着剤４５１の一部が凹部２５４内に入り込むことができる。よって、導電性接着剤４５１の塗布量が比較的多い場合であっても、導電性接着剤４５１が凹部２５４内に貯留される。その結果、導電性接着剤４５１の余剰分が周辺部に広がるのを低減することができる。したがって、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とが短絡するのを効果的に抑制することができる。

図７に示すように、導電性接着剤４５２は、幅減少部２５２の下面から両側面に這い上がり、それらの一部にも接触している。これにより、２次高調波モード（メインモードたるＸ逆相屈曲振動モードを１次とした場合の２次高調波モード）の振動漏れを大きくすることができる。すなわち、２次高調波モードの振動を導電性接着剤４５２を介して外部に逃がすことができる。よって、２次高調波モードのＱ値を劣化させることに伴い２次高調波のＣＩ値を増大させることができ、その結果、振動子１００を搭載した発振器が誤って２次高調波モードの周波数で発信してしまう虞を小さくすることができる。

また、幅減少部２５２の両側面には突出部２５３が設けられている。これにより、導電性接着剤４５２を塗布する際、例えば、導電性接着剤４５２の粘度が比較的低い場合であっても、導電性接着剤４５２が、幅減少部２５２の上面に回り込むのを防止することができる。よって、配線３５０およびその周辺の配線と接触するのを防止することができる。このように、突出部２５３は、導電性接着剤４５２が幅減少部２５２の上面に回り込むのを防止する塞き止め部として機能する（図７参照）。
突出部２５３は、前述したように、例えば、ウェットエッチングにより振動素子２００を形成する際に、エッチングされずに必然的に残存するヒレである。この残存したヒレを積極的に用いることで、振動素子２００の製造時間を短縮することができるとともに、振動素子２００の製造コストの削減に寄与する。

さらに、基部２２０の先端面（支持腕２５０と基部２２０との境界部）には、非接続領域が設けられている。これにより、導電性接着剤４５１が、基部２２０の先端面に接触した場合であっても、基部２２０の上面および下面に設けられた配線と接触するのを防止することができる。
また、一対の切欠き２５６が設けられていることにより、先端部２５１の両側面は、一対の切欠き２５６を介して先端側の領域５００ａと基端側の領域５００ｂとに分割される（図９参照）。

先端側の領域５００ａには、配線３５０が形成されている。また、基端側の領域５００ｂには、金属膜５００が形成されており、電極３００とは、電気的に接続されていない。すなわち、基端側の領域５００ｂに形成された金属膜５００は、電気的に浮いた状態となっている。
このような構成によれば、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とが、先端部２５１の両側面を介した短絡を防止することができるとともに、振動素子２００の製造が容易となる。以下、後者の理由を振動素子２００の製造方法とともに図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０は、図１中のＣ−Ｃ断面図であり、この部分を例に挙げて代表的に説明する。

まず、図１０（ａ）に示すように、振動基板２１０を用意する。振動基板２１０は、Ｚカット水晶基板をウェットエッチングによってパターニングすることにより製造することができる。なお、前述したように、振動基板２１０の側面には、ヒレが形成されているため、先端部２５１の両側面（切欠き２５６に臨む面）は、それぞれＸＹ平面に対して傾斜しており、上面２５７ａ、２５８ａおよび下面２５７ｂ、２５８ｂに分けることができる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、例えば、蒸着やスパッタリング等によって、振動基板２１０の全面に金属膜３００’を成膜した後、この金属膜３００’上にフォトレジスト膜（ポジ型のフォトレジスト膜）を成膜し、フォトレジスト膜を露光・現像によってパターニングすることにより、電極３００の形状に対応したレジストパターンを形成する。
ここで、露光の際には、振動基板２１０の上面、下面および側面にそれぞれ露光光を照射する必要がある。このうち、上面、下面の露光に関しては、上面側、下面側から露光光を照射することにより簡単に行うことができる。これに対して、側面に露光する場合、露光光を上面側または下面側から斜めに照射する斜め露光を行う必要があるが、側面は、場所によって向きが異なるため、向きが異なる側面ごとに斜め露光を複数回繰り返し行わなければならない。そのため、レジストパターンの形成に手間がかかる。

この点において、本実施形態の振動素子２００では、支持腕２５０の基端側に領域５００ｂに形成された金属膜３００’を除去せずに金属膜５００として残しておくため、支持腕２５０の側面への斜め露光を省略することができ、斜め露光の回数を減らすことができる。したがって、レジストパターンの形成工程の削減を図ることができ、電極３００の形成が容易となる。

なお、本実施形態では、基部２２０の先端面（振動腕２３０、２４０と支持腕２５０との間の部分）に斜め露光を行うことで、当該部分を電気的に浮いた部分とすることができる。これにより、導電性接着剤４５２と基部２２０の上面に配置された配線との短絡を防止することができる。また、この斜め露光は、１回行えばよいので、振動素子２００の製造工程は比較的容易になる。さらに、基部２２０の先端面にヒレを意図的に形成し、その傾斜した面に露光光を照射すれば、斜め露光は省略することができる。

また、金属膜３００’を先端側の領域５００ａおよび基端側の領域５００ｂに分割する必要がある。これを実現するためには、各切欠き２５６にも露光光を照射する必要があるが、各切欠き２５６に臨む面である上面２５７ａ、２５８ａは、傾斜しているため、当該部分への露光光の照射は、上面への露光光の照射とともに行うことができる。同様に、下面２５７ｂ、２５８ｂは、傾斜しているため、当該部分への露光光の照射は、下面への露光光の照射とともに行うことができる。すなわち、露光の工程（回数）を増やすことなく、切欠き２５６への露光光の照射を行うことができるため、レジストパターンの形成工程の削減を図ることができ、電極３００の形成が容易となる。
次に、上述のようにして形成したレジストパターンを介してウェットエッチングすることにより、金属膜３００’のレジストパターンから露出している部分を除去した後、レジストパターンを除去する。以上によって、図１０（ｃ）に示すように、振動素子２００が得られる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動子の第２実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第２実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。
以下、この図を参照して本発明の振動子の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第２実施形態では、支持腕の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１１に示す振動素子２００Ａでは、一対の切欠き２５６が省略されている。しかしながら、前述した露光工程において、支持腕２５０の側面の一部、具体的には、支持腕２５０の両側面の長手方向の途中に、斜め露光を行うことにより、当該部分に対応する金属膜３００’を除去して、金属膜５００と配線３５０とを確実に電気的に遮断した状態とすることができる。
さらに、切欠き２５６を形成する工程を省略することができ、よって、比較的容易に振動素子２００Ａを得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動子の第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第３実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）、図１３は、図１２中のＤ−Ｄ線断面図である。
以下、この図を参照して本発明の振動子の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第３実施形態では、支持腕の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１２および図１３に示す振動素子２００Ｂには、先端部２５１の長手方向の途中に設けられた溝２５５が形成されている。この溝２５５は、導電性接着剤４５１が接触する接触領域と、導電性接着剤４５２が接触する接触領域との間に位置し、接触領域同士を分割している。また、溝２５５は、Ｘ軸方向に延在しており、その両端は先端部２５１の両側面にそれぞれ開放している。これにより、前記接触領域同士をより確実に分割することができる。

なお、溝２５５の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、本実施形態では切欠き２５６のＹ軸方向の長さと等しいが、切欠き２５６のＹ軸方向の長さより大きくてもよく、小さくてもよい。また、溝２５５は、例えば、ウェットエッチングにより形成される。
このような溝２５５が設けられていることにより、導電性接着剤４５１の余剰分が導電性接着剤４５２に向って広がった場合であっても、導電性接着剤４５１の余剰分は、溝２５５内に入り込むことができる。よって、導電性接着剤４５１と導電性接着剤４５２とが短絡するのをより確実に防止することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の振動子の第４実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第４実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）、図１５は、図１４中のＥ−Ｅ線断面図である。
以下、この図を参照して本発明の振動子の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第４実施形態では、支持腕の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１４に示す振動素子２００Ｃの支持腕２５０の凹部２５４は、厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通しており、貫通孔２５９を構成している。この貫通孔２５９は、導電性接着剤４５１が接触している接触領域を含む下面と反対側の面である上面にも開放している。
貫通孔２５９のＸ軸方向の長さおよびＹ軸方向の長さは、特に限定されないが、溝２３５、２３６、２４５、２４６よりも、貫通孔２５９のＸ軸方向の長さが長く、更に貫通孔２５９のＹ軸方向の長さは貫通孔２５９のＸ軸方向の長さよりも長いのが好ましい。貫通孔２５９のＹ軸方向の長さが貫通孔２５９のＸ軸方向長さよりも長いことにより、貫通孔２５９をウェットエッチングにより形成する際に、貫通孔２５９のＹ軸方向内周面に形成されるヒレによって貫通を阻害されるのを防止することができる。さらに、溝２３５、２３６、２４５、２４６よりも、貫通孔２５９のＸ軸方向の長さが長い事によって、上側および下側から同時に外形形状を形成する際、確実に貫通させる事ができる。

図１５に示すように、配線３５０は、貫通孔２５９の内側面に延在している。配線３５０は、貫通孔２５９の上側および下側の開口部の縁部にも設けられている。この貫通孔２５９の内側面と、上側および下側の開口部の縁部とに設けられた配線３５０により、接続部３５１’が構成されている。
このような貫通孔２５９が設けられていることにより、導電性接着剤４５１は貫通孔２５９に入り込むことができ、振動素子２００Ｃと導電性接着剤４５１との接触面積を大きくすることができる。これにより、振動素子２００Ｃとベース基板４１０との接合強度が向上する。また、導電性接着剤４５１と接続部３５１’との接触面積を大きく確保することができ、よって、導電性接着剤４５１と接続部３５１’とは、より確実に電気的に接続される。

さらに、支持腕２５０の先端面に配線３５０を設けるのを省略することができるため、支持腕２５０の先端面に斜め露光を行う工程を省略することができる。これにより、支持腕２５０の先端面に形成されている金属膜３００’は、電気的に浮いている金属膜５００となる。
一般的には、支持腕２５０の先端面に斜め露光を行う工程は、振動腕２３０、２４０の長さやハンマーヘッド２６０、２７０の形状、これらの離間距離等にもよるが、振動腕２３０、２４０が支持腕２５０よりも＋Ｙ軸方向に延出している分、困難になる傾向がある。しかしながら、本実施形態の振動素子２００Ｃによれば、そのような工程を省略することができるため、振動素子２００Ｃの製造工程を簡略化することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の振動子の第５実施形態について説明する。
図１６は、本発明の第５実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。
以下、この図を参照して本発明の振動子の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第５本実施形態では、支持腕の構成が異なること以外は前記第４実施形態と同様である。

図１６に示す振動素子２００Ｄは、前述した貫通孔２５９および溝２５５の双方を有している。これにより、導電性接着剤４５１を塗布する工程において、導電性接着剤４５１の塗布量が比較的多い場合であっても、導電性接着剤４５１の余剰分は、貫通孔２５９内に入り込むとともに、溝２５５内に入り込むことができる。このように、振動素子２００Ｄでは、振動素子２００Ｄとベース基板４１０との高い接合強度で接合し得る効果と、導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２の短絡を確実に防止する効果とを両立することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の振動子の第６実施形態について説明する。
図１７は、本発明の第６実施形態に係る振動素子を示す平面図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図（透視図）である。
以下、この図を参照して本発明の振動子の第６実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第６実施形態では、支持腕の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１７に示す振動素子２００Ｅはでは、切欠き２５６が省略されている。これにより、比較的容易に振動素子２００Ｅを得ることができる。
また、支持腕２５０の側面には、電気的に浮いている金属膜５００が位置している。このため、例え、支持腕２５０の側面に導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２が這い上がったとしても、導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２と、第１駆動用電極３１０および第２駆動用電極３６０との短絡を防止することができる。その結果、導電性接着剤４５１および導電性接着剤４５２の量を厳密に調整することが不要となる。したがって、振動素子２００の製造工程を簡略化することができる。

２．発振器
次に、本発明の振動子を適用した発振器（本発明の発振器）について説明する。
図１８に示す発振器９００は、振動素子２００と、振動素子２００を収納するパッケージ４００Ａと、振動素子２００を駆動するためのＩＣチップ（チップ部品）６００とを有している。

パッケージ４００Ａは、ベース基板４１０Ａと、ベース基板４１０Ａに接合されたリッド４２０Ａとを有している。
ベース基板４１０Ａは、上面に開放する第１凹部４１１Ａと、下面に開放する第２凹部４１２Ａとを有している。
第１凹部４１１Ａの開口は、リッド４２０Ａによって塞がれており、その内側に、振動素子２００が収納されている。また、第１凹部４１１Ａ内には、２つの接続電極４３１、４３２が形成されている。第１凹部４１１Ａ内の振動素子２００は、支持腕２５０において、一対の導電性接着剤４５１、４５２を介してベース基板４１０Ａに支持、固定されている。また、一方の導電性接着剤４５１は、接続電極４３１と接続部３５１とを電気的に接続するように設けられており、他方の導電性接着剤４５２は、接続電極４３２と接続部３８１とを電気的に接続するように設けられている。

一方、第２凹部４１２Ａ内にはＩＣチップ６００が収容されており、このＩＣチップ６００は、接着剤を介してベース基板４１０Ａに固定されている。また、第２凹部４１２Ａ内には、少なくとも２つのＩＣ接続電極４３５、４３６が形成されている。ＩＣ接続電極４３５は、ボンディングワイヤーによってＩＣチップ６００と電気的に接続されているとともに、図示しない貫通電極や層間配線を介して接続電極４３１と電気的に接続されている。同様に、ＩＣ接続電極４３６、ボンディングワイヤーによってＩＣチップ６００と電気的に接続されているとともに、図示しない貫通通電極や層間配線を介して接続電極４３２と電気的に接続されている。また、第２凹部４１２Ａ内には樹脂材料７００が充填されており、この樹脂材料７００によって、ＩＣチップ６００が封止されている。
ＩＣチップ６００は、振動素子２００の駆動を制御するための駆動回路（発振回路）を有しており、このＩＣチップ６００によって振動素子２００を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。

３．電子機器
次いで、本発明の振動子を適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図１９〜図２１に基づき、詳細に説明する。
図１９は、本発明の振動素子を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、発振器９００（振動子１００）が内蔵されている。

図２０は、本発明の振動子を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、発振器９００（振動子１００）が内蔵されている。

図２１は、本発明の振動子を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、発振器９００（振動子１００）が内蔵されている。

４．移動体
次いで、本発明の振動子を適用した移動体（本発明の移動体）について、図２２に基づき、詳細に説明する。
図２２は、本発明の振動子を備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。この図において、移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、発振器９００（振動子１００）が内蔵されている。

なお、本発明の振動子を備える電子機器は、図１９のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２０の携帯電話機、図２１のディジタルスチルカメラ、図２２の移動体の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。

以上、本発明の振動子、発振器、電子機器および移動体を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、振動子、発振器、電子機器および移動体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の振動子、発振器、電子機器および移動体は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

１００…振動子 ２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ…振動素子 ２１０…振動基板 ２２０…基部 ２２１…縮幅部 ２３０、２４０…振動腕 ２３１、２３２、２４１、２４１…主面 ２３１ａ、２３１ｂ…土手部 ２３３、２３４、２４３、２４４…側面 ２３５、２３６、２４５、２４６…溝 ２５０…支持腕 ２５１…先端部 ２５２…幅減少部 ２５３…突出部 ２５４…凹部 ２５５…溝 ２５６…切欠き ２５７ａ、２５８ａ…上面 ２５７ｂ、２５８ｂ…下面 ２５９…貫通孔 ２６０、２７０…ハンマーヘッド ２６１、２７１…腕部 ３００…電極 ３００’…金属膜 ３１０…第１駆動用電極 ３２０、３３０、３４０、３５０…配線 ３５１、３５１’…接続部 ３６０…第２駆動用電極 ３７０、３８０、３９０…配線 ３８０’、３８０”…部分 ３８１…接続部 ４１０…ベース基板 ５００…金属膜 ４００、４００Ａ…パッケージ ４１０…ベース基板 ４１１…凹部 ４１１Ａ…第１凹部 ４１２Ａ…第２凹部 ４２０、４２０Ａ…リッド ４３１、４３２…接続電極 ４３３、４３４…実装電極 ４５１、４５２…導電性接着剤 ５００…金属膜 ５００ａ、５００ｂ…領域 ６００…ＩＣチップ ７００…樹脂材料 ９００…発振器 １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……メモリー １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……入出力端子 １４３０……テレビモニター １４４０……パーソナルコンピューター １５００……移動体 １５０１……車体 １５０２……車輪 ２０００……表示部 Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３…距離 Ｌ…長さ Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５…幅 Ｓ…空間 Ｄ…厚さ Ｄ１、Ｄ２…深さ

Claims (14)

1. 基部と、
   前記基部から第１の方向に延出し、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して互いに接近および離間を繰り返すように屈曲振動する一対の振動腕と、
   前記第２の方向において前記一対の振動腕の間に配置され、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腕と、を含む振動素子と、
   前記振動素子が支持されているベースと、
   前記振動素子の前記支持腕を前記ベースに対して固定し、導電性を有している第１の固着部および第２の固着部と、
   を含み、
   前記支持腕は、
   第１の部分と、
   前記第１の部分よりも前記基部側に設けられ、前記第２の方向に沿った長さが前記第１の部分の前記第２の方向に沿った長さよりも小さい第２の部分と、
   を含み、
   前記第２の固着部は、前記第１の固着部と離間して設けられ、平面視で、前記第２の部分の少なくとも一部と接触していることを特徴とする振動子。
2. 前記第１の固着部および前記第２の固着部のヤング率は、前記振動素子のヤング率より小さい請求項１に記載の振動子。
3. 前記第１の固着部および前記第２の固着部のヤング率は、５０ＭＰａ以上６０００ＭＰａ以下である請求項１または２に記載の振動子。
4. 前記第２の部分の前記第２の方向に沿った長さの最小値は、前記第１の部分の前記第２の方向に沿った長さの平均値の２０％以上５０％以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動子。
5. 前記第２の固着部は、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向に沿った前記第２の部分の一部と接触している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動子。
6. 前記振動素子は、
   前記第１の固着部と電気的に接続されている第１の配線および前記第２の固着部と電気的に接続されている第２の配線と、
   前記支持腕と前記基部との境界部に前記第１の配線および前記第２の配線とが、電気的に接続されていない非接続領域と、
   を含む請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動子。
7. 前記第２の部分は、前記第３の方向の途中に、前記第２の方向に突出している突出部を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子。
8. 前記支持腕には、前記支持腕の前記第１の固着部が接触している接触領域に凹部が設けられている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動子。
9. 前記凹部は、前記接触領域を含む面と反対側の面に貫通している請求項８に記載の振動子。
10. 前記支持腕には、
    前記支持腕の前記第１の固着部が接触している接触領域と、
    前記支持腕の前記第２の固着部が接触する接触領域と、
    の間に前記第２の方向に沿って溝が設けられている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動子。
11. 各前記振動腕は、腕部と、前記腕部の前記基部と反対側に位置し、前記腕部よりも前記第２の方向に沿った長さが大きい広幅部とを含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動子と、
    発振回路と、
    を含むことを特徴とする発振器。
13. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動子を含むことを特徴とする電子機器。
14. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動子を含むことを特徴とする移動体。

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