JP6519192B2 - 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体に関するものである。

ＡＴカット振動素子は、励振する主振動の振動モードが厚みすべり振動であり、小型化、高周波数化に適し、且つ周波数温度特性が優れた三次曲線を呈するので、圧電発振器、電子機器等の多方面で使用されている。

特許文献１には、中央部に凸面が設けられた所謂「メサ型」のＡＴカット振動素子が開示されている。このようなメサ型のＡＴカット振動素子は、エネルギーの閉じ込め効率が優れているという利点がある。また、特許文献２には、メサ型のＡＴカット水晶振動子であって、中央部の凸部と周囲の薄肉部との境界部を傾斜面または曲面としたものが開示されている。このような構成とすることで、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を低下させ、副振動を抑圧することができるという利点がある。しかしながら、特許文献１、２に記載のＡＴカット振動素子では、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを十分に低減することができない場合があった。

特開昭５８−０４７３１６号公報 実開平０６−０５２２３０号公報

本発明の目的は、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することのできる振動素子、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］
本適用例の振動素子は、厚み滑り振動で振動する振動部と、
前記振動部の周囲に位置し、前記振動部よりも厚みが薄い薄肉部と、
前記振動部の主面に配置された電極と、を有し、
前記厚み滑り振動の振動方向における前記振動部の長さをＬ１、前記電極の長さをＬ２としたとき、
Ｌ１＞Ｌ２の関係を満足し、
前記厚み滑り振動の振動方向の一方側における前記電極および前記振動部の境界部にある第１段差と前記振動部および前記薄肉部の境界部にある第２段差との間に、屈曲振動の隣り合う第１腹および第２腹が位置し、
前記厚み滑り振動の振動方向における前記第１腹と前記第１段差との距離をｄ１、前記第２腹と前記第２段差との距離をｄ２とし、
屈曲振動の波長をλとしたとき、
Ｌ１／２＝（ｎ／２）λ＋ｄ２（ただし、ｎは整数である）なる関係を満足し、
０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することを特徴とする。
これにより、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することのできる振動素子を提供することができる。

［適用例２］
本適用例の振動素子では、（Ｌ１−Ｌ２）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２なる関係を満足することが好ましい。
これにより、より効果的に、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することができる。

［適用例３］
本適用例の振動素子は、厚み滑り振動で振動する振動部と、
前記振動部の周囲に位置し、前記振動部よりも厚みが薄い薄肉部と、
前記振動部の主面と前記薄肉部の主面とに跨って配置された電極と、を有し、
前記厚み滑り振動の振動方向における前記振動部の長さをＬ１、前記電極の長さをＬ２としたとき、
Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足し、
前記厚み滑り振動の振動方向の一方側における前記電極および前記振動部の境界部にある第１段差と前記振動部および前記薄肉部の境界部にある第２段差との間に、屈曲振動の隣り合う第１腹および第２腹が位置し、
前記厚み滑り振動の振動方向における前記第１腹と前記第１段差との距離をｄ１、前記第２腹と前記第２段差との距離をｄ２とし、
屈曲振動の波長をλとしたとき、
Ｌ１／２＝（ｎ／２）λ−ｄ１（ただし、ｎは整数である）なる関係を満足し、
０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することを特徴とする。
これにより、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することのできる振動素子を提供することができる。

［適用例４］
本適用例の振動素子では、（Ｌ２−Ｌ１）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２の関係を満足することが好ましい。
これにより、より効果的に、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することができる。

［適用例５］
本適用例の振動素子では、前記振動部は、第１領域と、前記第１領域の前記厚み滑り振動の振動方向の両側に位置し、前記第１領域よりも厚みの薄い第２領域と、を有していることが好ましい。
これにより、より効果的に、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することができる。

［適用例６］
本適用例の振動素子では、前記振動部の周囲には、前記振動部の前記厚み滑り振動の振動方向と交差する外縁に沿う凸部が配置されていることが好ましい。
これにより、より効果的に、不要振動モードである屈曲振動に起因したスプリアスを低減することができる。

［適用例７］
本適用例の振動子は、上記適用例の振動素子と、
前記振動素子が収容されているパッケージと、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８］
本適用例の発振器は、上記適用例の振動素子と、
回路と、を有す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９］
本適用例の電子機器は、上記適用例の振動素子を有す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１０］
本適用例の移動体は、上記適用例の振動素子を有す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。

本発明の第１実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図５中のＢ−Ｂ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図９中のＣ−Ｃ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図１４中のＤ−Ｄ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。 本発明の第５実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図１９中のＥ−Ｅ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 本発明の第６実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。 図２２中のＦ−Ｆ線断面図である。 段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。 本発明の振動子の一例を示す断面図である。 本発明の振動子の変形例を示す上面図および断面図である。 本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。 本発明の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。 本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。

以下、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．振動素子
まず、本発明の振動素子について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。図４は、ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。

図１および図２に示すように、振動素子１は、水晶基板（圧電基板）２と、水晶基板２上に形成された電極３とを有している。

（水晶基板）
水晶基板２は、板状の水晶基板である。ここで、水晶基板２の材料である水晶は、三方晶系に属しており、互いに直交する結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有している。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ、電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。本実施形態の水晶基板２は、ＸＺ面をＸ軸の回りに所定の角度θ回転させた平面に沿って切り出された「回転Ｙカット水晶基板」であり、たとえばθ＝３５°１５’だけ回転させた平面に沿って切り出された場合の基板は「ＡＴカット水晶基板」という。このような水晶基板を用いることにより優れた温度特性を有する振動素子１となる。ただし、水晶基板２としては、厚みすべり振動を励振することができれば、ＡＴカットの水晶基板に限定されず、例えば、ＢＴカットの水晶基板を用いてもよい。

なお、以下では、角度θに対応してＸ軸まわりに回転したＹ軸およびＺ軸を、Ｙ’軸およびＺ’軸とする。すなわち、水晶基板２は、Ｙ’軸方向に厚みを有し、ＸＺ’面方向に広がりを有する。

水晶基板２は、平面視にて、Ｘ軸方向を長辺とし、Ｚ’軸方向を短辺とする長手形状をなしている。ただし、水晶基板２の平面視形状としては、これに限定されず、例えば、Ｘ軸方向とＺ’軸方向の長さがほぼ等しい正方形状をなしていてもよいし、Ｘ軸方向を短辺とし、Ｚ’軸方向を長辺とする長手形状をなしていてもよい。

図１および図２に示すように、水晶基板２は、厚みすべり振動する振動部２１と、振動部２１の周囲に位置すると共に振動部２１と一体化され、振動部２１よりも厚みが薄い薄肉部２２と、を有している。振動部２１は、薄肉部２２の＋Ｙ’側および−Ｙ’側の両方に突出している。ただし、振動部２１は、＋Ｙ’軸側および−Ｙ’軸側の少なくとも一方側に突出していればよい。

なお、水晶基板２は、例えば、水晶基板２の周囲を研削するベベル加工や、上面および下面を凸曲面とするコンベックス加工が施されていてもよい。また、振動部２１の四隅の角部を丸み付けしてもよい。

電極３は、一対の励振電極３１１、３２１と、一対のパッド電極３１２、３２２と、一対の引出電極３１３、３２３とを有している。励振電極３１１は、振動部２１の表面に配置されており、励振電極３２１は、振動部２１の裏面に、励振電極３１１と対向して配置されている。また、励振電極３１１、３２１のＸ軸方向の長さＥｘ（Ｌ２）は、振動部２１のＸ軸方向の長さＭｘ（Ｌ１）よりも短い。すなわち、Ｅｘ＜Ｍｘの関係を満足している。そして、励振電極３１１、３２１は、それぞれ、振動部２１のＸ軸方向の両端と重ならないように、中央部に配置されている。

パッド電極３１２、３２２は、それぞれ、水晶基板２の＋Ｘ軸側の端部にある薄肉部２２の下面にＺ’軸方向に並んで配置されている。そして、励振電極３１１とパッド電極３１２とを接続するように引出電極３１３が配置されており、励振電極３２１とパッド電極３２２とを接続するように引出電極３２３が配置されている。

このような電極３の構成としては、特に限定されないが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）等の下地層に、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属やＡｕ、Ａｌを主成分とする合金を積層した金属被膜で構成することができる。

以上、振動素子１の構成について説明した。このような振動素子１では、図２に示すように、振動部２１の励振電極３１１、３２１が設けられている部分が最も厚さの厚い厚肉部１１を形成し、その周囲にある振動部２１が厚肉部よりも厚さの薄い中肉部１２を形成し、振動部２１の周囲にある薄肉部２２が中肉部よりも厚さの薄い薄肉部１３を形成している。そのため、振動素子１では、Ｘ軸方向において、振動部２１と励振電極３１１、３２１との境界部に段差（第１段差）Ｖ１が形成されており、振動部２１と薄肉部２２との境界部に段差（第２段差）Ｖ２が形成されている。なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１をＶ１’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１をＶ１”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ２をＶ２’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ２をＶ２”とする。

図３に示すように、水晶基板２に生じるスプリアス（不要振動）である屈曲振動の隣り合う２つの腹（最大振幅の位置）が段差Ｖ１’、Ｖ２’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ１”、Ｖ２”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点（最大振幅点）Ｐ１を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１１とし、波形Ｂの頂点Ｐ１と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ２を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１２とし、段差Ｖ１’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１３とし、段差Ｖ２’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１４としたとき、仮想直線Ｃ１３、Ｃ１４の間に仮想直線Ｃ１１、Ｃ１２が位置している。同様に、波形Ｂの頂点Ｐ３を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１５とし、波形Ｂの頂点Ｐ３と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ４を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１６とし、段差Ｖ１”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１７とし、段差Ｖ２”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ１８としたとき、仮想直線Ｃ１７、Ｃ１８の間に仮想直線Ｃ１５、Ｃ１６が位置している。

すなわち、屈曲振動の波長をλとし、仮想直線Ｃ１１と仮想直線Ｃ１３との離間距離（仮想直線Ｃ１５と仮想直線Ｃ１７との離間距離）をｄ１とし、仮想直線Ｃ１２と仮想直線Ｃ１４との離間距離（仮想直線Ｃ１６と仮想直線Ｃ１８との離間距離）をｄ２としたとき、（Ｍｘ−Ｅｘ）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２なる関係を満足している。この結果、スプリアスを段差Ｖ１’、Ｖ２’（Ｖ１”、Ｖ２”）の間で効果的に閉じ込めることができる。そのため、スプリアスを低減することができ、これにより、振動素子１のＣＩ値が低下し、振動特性が向上する。

特に、本実施形態では、仮想直線Ｃ１３、Ｃ１４の間に仮想直線Ｃ１１、Ｃ１２が対称的に位置しており、仮想直線Ｃ１７、Ｃ１８の間に仮想直線Ｃ１５、Ｃ１６が対称的に位置している。すなわち、ｄ１＝ｄ２の関係を満足している。これにより、より効果的に、スプリアスを閉じ込めることができ、よって、スプリアスを低減することができる。また、ｄ１、ｄ２は、０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することが好ましく、さらには、Ｍｘ／２＝（ｎ／２）λ＋ｄ２（ただし、ｎは整数である）の関係を満足することが好ましい。これにより、スプリアスをさらに効果的に低減することができる。なお、屈曲振動の波長λは、振動素子１の共振周波数ｆから、例えば、λ／２＝（１．３３２／ｆ）−０．００２４、などの数式によって求めることができる。

以上、第１実施形態について説明した。なお、例えば、水晶基板をウェットエッチングでパターニングすることで水晶基板２を形成した場合には、図４に示すように、水晶基板の結晶面が現れ、振動部２１の側壁が傾斜面となる。この場合の段差Ｖ２は、振動部２１の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および薄肉部２２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。また、振動部２１のＸ軸方向の長さＭｘは、当該部分同士の離間距離とする。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動素子の第２実施形態について説明する。

図５は、本発明の第２実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図６は、図５中のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。図８は、ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。

以下、第２実施形態の振動素子について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第２実施形態にかかる振動素子は、電極の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図５および図６に示すように、本実施形態の振動素子１では、励振電極３１１、３２１のＸ軸方向の長さＥｘが振動部２１のＸ軸方向の長さＭｘよりも長い。すなわち、すなわち、Ｅｘ＞Ｍｘの関係を満足している。そして、励振電極３１１、３２１は、それぞれ、Ｘ軸方向の両端部が振動部２１から薄肉部２２上にはみ出して配置されている。

このような振動素子１では、振動部２１が最も厚さの厚い厚肉部１１を形成し、薄肉部２２の励振電極３１１、３２１が配置されている部分が厚肉部よりも厚さの薄い中肉部１２を形成し、その周囲にある薄肉部２２が中肉部よりも厚さの薄い薄肉部１３を形成している。そのため、Ｘ軸方向において、振動部２１と薄肉部２２との境界部に段差（第１段差）Ｖ３が形成されており、励振電極３１１、３２１と薄肉部２２との境界部に段差（第２段差）Ｖ４が形成されている。なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ３をＶ３’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ３をＶ３”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ４をＶ４’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ４をＶ４”とする。

図７に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ３’、Ｖ４’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ３”、Ｖ４”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点Ｐ１を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２１とし、波形Ｂの頂点Ｐ１と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ２を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２２とし、段差Ｖ３’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２３とし、段差Ｖ４’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２４としたとき、仮想直線Ｃ２３、Ｃ２４の間に仮想直線Ｃ２１、Ｃ２２が位置し、同様に、波形Ｂの頂点Ｐ３を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２５とし、波形Ｂの頂点Ｐ３と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ４を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２６とし、段差Ｖ３”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２７とし、段差Ｖ４”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ２８としたとき、仮想直線Ｃ２７、Ｃ２８の間に仮想直線Ｃ２５、Ｃ２６が位置している。

すなわち、屈曲振動の波長をλとし、仮想直線Ｃ２１と仮想直線Ｃ２３との離間距離（仮想直線Ｃ２５と仮想直線Ｃ２７との離間距離）をｄ１とし、仮想直線Ｃ２２と仮想直線Ｃ２４との離間距離（仮想直線Ｃ２６と仮想直線Ｃ２８との離間距離）をｄ２としたとき、（Ｅｘ−Ｍｘ）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２なる関係を満足している。この結果、不要振動を段差Ｖ３、Ｖ４の間で効果的に閉じ込めることができる。そのため、スプリアスを低減することができ、振動素子１のＣＩ値が低下し、振動特性が向上する。

特に、本実施形態では、仮想直線Ｃ２３、Ｃ２４の間に仮想直線Ｃ２１、Ｃ２２が対称的に位置しており、仮想直線Ｃ２７、Ｃ２８の間に仮想直線Ｃ２５、Ｃ２６が対称的に位置している。すなわち、ｄ１＝ｄ２の関係を満足している。これにより、より効果的に、前述したスプリアスを低減することができる。また、ｄ１、ｄ２は、０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することが好ましく、さらには、Ｍｘ／２＝（ｎ／２）λ−ｄ１（ただし、ｎは整数である）の関係を満足することが好ましい。これにより、スプリアスをさらに効果的に低減することができる。

以上、第２実施形態について説明した。なお、例えば、水晶基板をウェットエッチングでパターニングすることで水晶基板２を形成した場合には、図８に示すように、水晶基板の結晶面が現れ、振動部２１の側壁が傾斜面となる。この場合の段差Ｖ３（Ｖ３’、Ｖ３”）は、振動部２１の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および薄肉部２２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。また、振動部２１のＸ軸方向の長さＭｘは、当該部分同士の離間距離とする。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、本実施形態では、励振電極３１１、３２１が、それぞれ、Ｚ’軸方向においても振動部２１をはみ出して配置されているが、Ｚ’軸方向については、振動部２１からはみ出して配置されていなくてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動素子の第３実施形態について説明する。

図９は、本発明の第３実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図１０は、図９中のＣ−Ｃ線断面図である。図１１および図１２は、それぞれ、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。図１３は、ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。

以下、第３実施形態の振動素子について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第３実施形態にかかる振動素子は、振動部が２段になっている（所謂「多段メサ型」となっている）こと以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図９および図１０に示すように、本実施形態の振動素子１の振動部２１は、中央部に位置する厚肉な第１領域２１１と、第１領域２１１の周囲（Ｘ軸方向両側）に位置し、第１領域２１１よりも厚みの薄い第２領域２１２と、を有している。このように、振動部２１を所謂「多段メサ型」とすることで、振動部２１により効率的にエネルギーを閉じ込めることができる。そのため、より優れた振動特性を発揮することができる。

また、励振電極３１１は、第１領域２１１の表面に配置されており、励振電極３２１は、第１領域２１１の裏面に、励振電極３１１と対向して配置されている。また、励振電極３１１、３２１のＸ軸方向の長さＥｘ（Ｌ２）は、第１領域２１１のＸ軸方向の長さＭｘ（Ｌ１）よりも短い。すなわち、Ｅｘ＜Ｍｘの関係を満足している。そして、励振電極３１１、３２１は、それぞれ、第１領域２１１のＸ軸方向の両端と重ならないように、中央部に配置されている。

このような振動素子１では、第１領域２１１の励振電極３１１、３２１が配置されている部分が最も厚さの厚い厚肉部１１を形成し、その周囲の第１領域２１１が厚肉部よりも厚さの薄い第１中肉部１２１を形成し、第２領域２１２が第１中肉部１２１よりも厚さの薄い第２中肉部１２２を形成し、薄肉部２２が第２中肉部１２２よりも厚さの薄い薄肉部１３を形成している。そのため、Ｘ軸方向において、励振電極３１１、３２１と第１領域２１１の境界部に段差（第１段差）Ｖ５が形成されており、第１領域２１１と第２領域２１２との境界部に段差（第２段差）Ｖ６が形成されており、第２領域２１２と薄肉部２２との境界部に段差（第３段差）Ｖ７が形成されている。

なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ５をＶ５’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ５をＶ５”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ６をＶ６’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ６をＶ６”とし、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ７をＶ７’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ７をＶ７”とする。

図１１に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ５’、Ｖ６’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ５”、Ｖ６”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点Ｐ１を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３１とし、波形Ｂの頂点Ｐ１と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ２を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３２とし、段差Ｖ５’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３３とし、段差Ｖ６’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３４としたとき、仮想直線Ｃ３３、Ｃ３４の間に仮想直線Ｃ３１、Ｃ３２が位置し、同様に、波形Ｂの頂点Ｐ３を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３５とし、波形Ｂの頂点Ｐ３と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ４を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３６とし、段差Ｖ５”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３７とし、段差Ｖ６”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ３８としたとき、仮想直線Ｃ３７、Ｃ３８の間に仮想直線Ｃ３５、Ｃ３６が位置している。

すなわち、屈曲振動の波長をλとし、仮想直線Ｃ３１と仮想直線Ｃ３３との離間距離（仮想直線Ｃ３５と仮想直線Ｃ３７との離間距離）をｄ１とし、仮想直線Ｃ３２と仮想直線Ｃ３４との離間距離（仮想直線Ｃ３６と仮想直線Ｃ３８との離間距離）をｄ２としたとき、（Ｍｘ−Ｅｘ）／２＝λ／２−ｄ１−ｄ２なる関係を満足している。この結果、不要振動を段差Ｖ５、Ｖ６の間で効果的に閉じ込めることができる。そのため、スプリアスを低減することができ、振動素子１のＣＩ値が低下し、振動特性が向上する。

特に、本実施形態では、仮想直線Ｃ３３、Ｃ３４の間に仮想直線Ｃ３１、Ｃ３２が対称的に位置しており、仮想直線Ｃ３７、Ｃ３８の間に仮想直線Ｃ３５、Ｃ３６が対称的に位置している。すなわち、ｄ１＝ｄ２の関係を満足している。これにより、より効果的に、前述したスプリアスを低減することができる。また、ｄ１、ｄ２は、０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することが好ましく、さらには、Ｍｘ／２＝（ｎ／２＋１／４）λ−ｄ１−ｄ２（ただし、ｎは整数である）の関係を満足することが好ましい。これにより、スプリアスをさらに効果的に低減することができる。

なお、本実施形態の変形例として、図１２に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ６’、Ｖ７’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ６”、Ｖ７”の間に位置していてもよい。すなわち、段差Ｖ５、Ｖ６の間に２つの腹が位置しているか、または、段差Ｖ６、Ｖ７の間に２つの腹が位置していれば、上述したように、効果的にスプリアスを低減することができる。

以上、第３実施形態について説明した。なお、例えば、水晶基板をウェットエッチングでパターニングすることで水晶基板２を形成した場合には、図１３に示すように、水晶基板の結晶面が現れ、第１、第２領域２１１、２１２の各側壁が傾斜面となる。この場合の段差Ｖ６は、第１領域２１１の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および第２領域２１２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。また、段差Ｖ７は、第２領域２１２の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および薄肉部２２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の振動素子の第４実施形態について説明する。

図１４は、本発明の第４実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図１５は、図１４中のＤ−Ｄ線断面図である。図１６および図１７は、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。図１８は、ウェットエッチングで形成した水晶基板を示す断面図である。

以下、第４実施形態の振動素子について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第４実施形態にかかる振動素子は、振動部が２段になっている（所謂「多段メサ型」となっている）こと以外は、前述した第２実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１４および図１５に示すように、本実施形態の振動素子１の振動部２１は、中央部に位置する厚肉な第１領域２１１と、第１領域２１１の周囲に位置し、第１領域２１１よりも厚みの薄い第２領域２１２と、を有している。

また、励振電極３１１、３２１のＸ軸方向の長さＥｘが振動部２１のＸ軸方向の長さＭｘよりも長い。すなわち、Ｅｘ＞Ｍｘの関係を満足している。そして、励振電極３１１、３２１は、それぞれ、Ｘ軸方向の両端部が振動部２１から薄肉部２２上にはみ出して配置されている。

このような振動素子１では、第１領域２１１が最も厚さの厚い厚肉部１１を形成し、第２領域２１２が厚肉部よりも厚さの薄い第１中肉部１２１を形成し、薄肉部２２の励振電極３１１、３２１が配置されている部分が第１中肉部１２１よりも厚さの薄い第２中肉部１２２を形成し、その周囲に位置する薄肉部２２が第２中肉部１２２よりも厚さの薄い薄肉部１３を形成している。そのため、Ｘ軸方向において、第１領域２１１と第２領域２１２との境界部に段差（第１段差）Ｖ８が形成されており、第２領域２１２と薄肉部２２との境界部に段差（第２段差）Ｖ９が形成されており、励振電極３１１、３２１と薄肉部２２との境界部に段差（第３段差）Ｖ１０が形成されている。

なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ８をＶ８’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ８をＶ８”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ９をＶ９’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ９をＶ９”とし、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１０をＶ１０’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１０をＶ１０”とする。

図１６に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ９’、Ｖ１０’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ９”、Ｖ１０”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点Ｐ１を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４１とし、波形Ｂの頂点Ｐ１と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ２を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４２とし、段差Ｖ９’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４３とし、段差Ｖ１０’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４４としたとき、仮想直線Ｃ４３、Ｃ４４の間に仮想直線Ｃ４１、Ｃ４２が位置している。同様に、波形Ｂの頂点Ｐ３を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４５とし、波形Ｂの頂点Ｐ３と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ４を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４６とし、段差Ｖ９”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４７とし、段差Ｖ１０”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ４８としたとき、仮想直線Ｃ４７、Ｃ４８の間に仮想直線Ｃ４５、Ｃ４６が位置している。

すなわち、屈曲振動の波長をλとし、仮想直線Ｃ４１と仮想直線Ｃ４３との離間距離（仮想直線Ｃ４５と仮想直線Ｃ４７との離間距離）をｄ１とし、仮想直線Ｃ４２と仮想直線Ｃ４４との離間距離（仮想直線Ｃ４６と仮想直線Ｃ４８との離間距離）をｄ２としたとき、（Ｍｘ−Ｅｘ）／２＝λ／２−ｄ１−ｄ２なる関係を満足している。この結果、不要振動を段差Ｖ９、Ｖ１０の間で効果的に閉じ込めることができる。そのため、スプリアスを低減することができ、振動素子１のＣＩ値が低下し、振動特性が向上する。

特に、本実施形態では、仮想直線Ｃ４３、Ｃ４４の間に仮想直線Ｃ４１、Ｃ４２が対称的に位置しており、仮想直線Ｃ４７、Ｃ４８の間に仮想直線Ｃ４５、Ｃ４６が対称的に位置している。すなわち、ｄ１＝ｄ２の関係を満足している。これにより、より効果的に、前述したスプリアスを低減することができる。また、ｄ１、ｄ２は、０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することが好ましく、さらには、Ｍｘ／２＝（ｎ／２＋１／４）λ−ｄ１−ｄ２（ただし、ｎは整数である）の関係を満足することが好ましい。これにより、スプリアスをさらに効果的に低減することができる。

なお、本実施形態の変形例として、図１７に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ８’、Ｖ９’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ８”、Ｖ９”の間に位置していてもよい。すなわち、段差Ｖ９、Ｖ１０の間に屈曲振動の２つの腹が位置しているか、または、段差Ｖ８、Ｖ９の間に屈曲振動の２つの腹が位置していれば、上述したように、効果的にスプリアスを低減することができる。

以上、第４実施形態について説明した。なお、例えば、水晶基板をウェットエッチングでパターニングすることで水晶基板２を形成した場合には、図１８に示すように、水晶基板の結晶面が現れ、第１、第２領域２１１、２１２の各側壁が傾斜面となる。この場合の段差Ｖ８（Ｖ８’、Ｖ８”）は、第１領域２１１の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および第２領域２１２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。また、段差Ｖ９（Ｖ９’、Ｖ９”）は、第２領域２１２の主面および傾斜面の境界と、傾斜面および薄肉部２２の主面の境界と、の間の中央に位置する部分とする。

このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の振動素子の第５実施形態について説明する。

図１９は、本発明の第５実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図２０は、図１９中のＥ−Ｅ線断面図である。図２１は、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。

以下、第５実施形態の振動素子について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第５実施形態にかかる振動素子は、薄肉部に凸部が配置されていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。

図１９および図２０に示すように、本実施形態の振動素子１の薄肉部２２には、凸部２２１が設けられている。凸部２２１は、平面視で、振動部２１から−Ｘ軸側に離間し、Ｚ’軸方向（振動部２１の厚み滑り振動の振動方向（Ｘ軸方向）と交差する外縁に沿う方向）に延在している第１凸部２２１ａと、振動部２１から＋Ｘ軸側に離間し、Ｚ’軸方向に延在している第２凸部２２１ｂと、を有している。なお、本実施形態では、第１、第２凸部２２１ａ、２２１ｂは、それぞれ、薄肉部２２と一体形成されているが、例えば、薄肉部２２の表面に、ＳｉＯ_２等の別材料を堆積させることで第１、第２凸部２２１ａ、２２１ｂを配置してもよい。また、第１、第２凸部２２１ａ、２２１ｂは、例えば、振動部２１の周囲を囲むように配置された枠状部によって一体形成されていてもよい。

このような振動素子１では、Ｘ軸方向において、第１凸部２２１ａと薄肉部２２との境界部に段差Ｖ１１、Ｖ１２が形成されている。なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１１をＶ１１’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１１をＶ１１”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１２をＶ１２’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１２をＶ１２”とする。

図２１に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ１１’、Ｖ１２’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ１１”、Ｖ１２”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点Ｐ５を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５１とし、波形Ｂの頂点Ｐ５と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ６を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５２とし、段差Ｖ１１’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５３とし、段差Ｖ１２’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５４としたとき、仮想直線Ｃ５３、Ｃ５４の間に仮想直線Ｃ５１、Ｃ５２が位置し、同様に、波形Ｂの頂点Ｐ７を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５５とし、波形Ｂの頂点Ｐ７と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ８を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５６とし、段差Ｖ１１”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５７とし、段差Ｖ１２”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ５８としたとき、仮想直線Ｃ５７、Ｃ５８の間に仮想直線Ｃ５５、Ｃ５６が位置している。この結果、振動素子１は、屈曲振動成分をより効果的に抑制することができ、スプリアスをより効果的に低減することができる。

このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の振動素子の第６実施形態について説明する。

図２２は、本発明の第６実施形態にかかる振動素子の上面図および下面図である。図２３は、図２２中のＦ−Ｆ線断面図である。図２４は、段差と屈曲振動の波形の位置関係を示す図である。

以下、第６実施形態の振動素子について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第６実施形態にかかる振動素子は、薄肉部に凸部が配置されていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。

図２２および図２３に示すように、本実施形態の振動素子１の薄肉部２２には、凸部２２２が設けられている。凸部２２２は、平面視で、振動部２１の外周に接し、振動部２１を囲む枠状をなしている。ただし、凸部２２２は、引出電極３１３、３２３と重なる部分には形成されていない。このような凸部２２２は、例えば、電極３と同じ材料で構成されており、電極３と同時に形成されている。ただし、凸部２２２の構成材料としては、これに限定されず、例えば、ＳｉＯ_２等を用いてもよい。

このような振動素子１では、振動部２１の励振電極３１１、３２１が配置されている部分が最も厚さの厚い厚肉部１１を形成し、その周囲の振動部２１が厚肉部よりも厚さの薄い第１中肉部１２１を形成し、凸部２２２が第１中肉部１２１よりも厚さの薄い第２中肉部１２２を形成し、薄肉部２２が第２中肉部１２２よりも厚さの薄い薄肉部１３を形成している。そのため、Ｘ軸方向において、励振電極３１１、３２１と振動部２１の境界部に段差（第１段差）Ｖ１３が形成されており、振動部２１と凸部２２２との境界部に段差（第２段差）Ｖ１４が形成されており、凸部２２２と薄肉部２２との境界部に段差（第３段差）Ｖ１５が形成されている。

なお、以下では、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１３をＶ１３’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１３をＶ１３”とする。同様に、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１４をＶ１４’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１４をＶ１４”とし、−Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１５をＶ１５’とし、＋Ｘ軸側に位置する段差Ｖ１５をＶ１５”とする。

図２４に示すように、水晶基板２に生じるスプリアスである屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ１４’、Ｖ１５’の間に位置し、同様に、屈曲振動の隣り合う２つの腹が段差Ｖ１４”、Ｖ１５”の間に位置している。具体的に説明すると、想定される屈曲振動の波形Ｂの頂点Ｐ１を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６１とし、波形Ｂの頂点Ｐ１と−Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ２を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６２とし、段差Ｖ１４’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６３とし、段差Ｖ１５’を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６４としたとき、仮想直線Ｃ６３、Ｃ６４の間に仮想直線Ｃ６１、Ｃ６２が位置し、同様に、波形Ｂの頂点Ｐ３を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６５とし、波形Ｂの頂点Ｐ３と＋Ｘ軸側で隣り合う頂点Ｐ４を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６６とし、段差Ｖ１４”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６７とし、段差Ｖ１５”を通りＹ’軸に平行な仮想直線をＣ６８としたとき、仮想直線Ｃ６７、Ｃ６８の間に仮想直線Ｃ６５、Ｃ６６が位置している。

この結果、不要振動を段差Ｖ１４、Ｖ１５の間で効果的に閉じ込めることができる。そのため、スプリアスを低減することができ、振動素子１のＣＩ値が低下し、振動特性が向上する。

このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

２．振動子
次に、前述した振動素子１を適用した振動子について説明する。
図２５は、本発明の振動子の一例を示す断面図である。

図２５に示す振動子１０は、前述した振動素子１と、振動素子１を収容するパッケージ４とを有している。

パッケージ４は、上面に開放する凹部４１１を有する箱状のベース４１と、凹部４１１の開口を塞いでベース４１に接合された板状のリッド４２とを有している。そして、凹部４１１がリッド４２によって塞がれることにより形成された収容空間Ｓに振動素子１が収納されている。収容空間Ｓは、例えば、減圧（真空）状態となっていてもよい。また、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。

ベース４１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド４２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース４１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース４１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース４１とリッド４２の接合は、特に限定されず、例えば、接着材を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。

ベース４１の凹部４１１の底面には、接続電極４５１、４６１が形成されている。また、ベース４１の下面には、外部実装端子４５２、４６２が形成されている。接続電極４５１は、ベース４１に形成された貫通電極を介して外部実装端子４５２と電気的に接続されており、接続電極４６１は、ベース４１に形成された貫通電極を介して外部実装端子４６２と電気的に接続されている。

収容空間Ｓ内に収容されている振動素子１は、下面をベース４１側に向けて、＋Ｘ軸側の端部において２つの導電性接着材５１、５２によってベース４１に固定されている。導電性接着材５１は、接続電極４５１とパッド電極３１２とに接触して設けられている。これにより、導電性接着材５１を介して接続電極４５１とパッド電極３１２とが電気的に接続される。一方、導電性接着材５２は、接続電極４６１とパッド電極３２２とに接触して設けられている。これにより、導電性接着材５２を介して接続電極４６１とパッド電極３２２とが電気的に接続される。導電性接着材５１、５２としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着材に導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。

（変形例）
次に、振動子の変形例について説明する。
図２６は、本発明の振動子の変形例を示す上面図および断面図である。

この変形例は、所謂「ＭＡＴ」型の振動子である。図２６に示すように、本変形例の振動子１０は、振動素子１（水晶基板２）と、振動素子１の周囲に位置する枠部６１と、枠部６１と水晶基板２とを連結する連結部６２と、が一体形成された振動素子含有層６０を、箱状のベース４１と箱状のリッド４２とで挟み込んだ構成となっている。より具体的には、ベース４１は、上面に開口する凹部４１１を有しており、その上面が枠部６１の下面と接合されている。一方、リッド４２は、下面に開口する凹部４２１を有しており、その下面が枠部６１の上面と接合されている。これにより、ベース４１、リッド４２および枠部６１で囲まれた収容空間Ｓが形成され、この収容空間Ｓ内に振動素子１が収容された状態となる。

なお、本変形例では、パッド電極３１２、３２２が枠部６１に設けられており、パッド電極３１２、３２２がベース４１に形成された貫通電極を介して外部実装端子４５２、４６２と電気的に接続されている。

３．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２７は、本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。

図２７に示す発振器１００は、振動子１０と、振動素子１を駆動するためのＩＣチップ１１０とを有している。以下、発振器１００について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図２７に示すように、発振器１００では、ベース４１の凹部４１１にＩＣチップ１１０が固定されている。ＩＣチップ１１０は、凹部４１１の底面に形成された複数の内部端子１２０と電気的に接続されている。複数の内部端子１２０には、接続電極４５１、４６１と接続されているものと、外部実装端子４５２、４６２と接続されているものがある。ＩＣチップ１１０は、振動素子１の駆動を制御するための発振回路を有しており、ＩＣチップ１１０によって振動素子１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。

４．電子機器
次に、本発明の振動子を適用した電子機器（本発明の電子機器）について説明する。

図２８は、本発明の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１１０８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、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１０（振動素子１）が内蔵されている。

図２９は、本発明の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１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する振動子１０（振動素子１）が内蔵されている。

図３０は、本発明の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。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１３１０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１３１０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１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン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、デー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、フィルター、共振器等として機能する振動子１０（振動素子１）が内蔵されている。

なお、本発明の振動素子を備える電子機器は、図２８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２９の携帯電話機、図３０のディジタルスチルカメラの他にも、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）、フライトシミュレーター等に適用することができる。

５．移動体
次に、本発明の振動子を適用した移動体（本発明の移動体）について説明する。

図３１は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には、振動子１０（振動素子１）が搭載されている。振動子１０は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

以上、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

また、前述した実施形態では、圧電基板として水晶基板を用いているが、これに替えて、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の各種圧電基板を用いてもよい。

１……振動素子
１０……振動子
１１……厚肉部
１２……中肉部
１２１……第１中肉部
１２２……第２中肉部
１３……薄肉部
１００……発振器
１１０……ＩＣチップ
１２０……内部端子
２……水晶基板
２１……振動部
２１１……第１領域
２１２……第２領域
２２……薄肉部
２２１……凸部
２２１ａ……第１凸部
２２１ｂ……第２凸部
２２２……凸部
３……電極
３１１、３２１……励振電極
３１２、３２２……パッド電極
３１３、３２３……引出電極
４……パッケージ
４１……ベース
４１１……凹部
４２……リッド
４２１……凹部
４５１、４６１……接続電極
４５２、４６２……外部実装端子
５１、５２……導電性接着材
６０……振動素子含有層
６１……枠部
６２……連結部
１１００……パーソナルコンピューター
１１０２……キーボード
１１０４……本体部
１１０６……表示ユニット
１１０８……表示部
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１２０８……表示部
１３００……ディジタルスチルカメラ
１３０２……ケース
１３０４……受光ユニット
１３０６……シャッターボタン
１３０８……メモリー
１３１０……表示部
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……自動車
Ｂ……波形
Ｃ１１〜Ｃ１８、Ｃ２１〜Ｃ２８、Ｃ３１〜Ｃ３８、Ｃ４１〜Ｃ４８、Ｃ５１〜Ｃ５８、Ｃ６１〜Ｃ６８……仮想直線
Ｐ１〜Ｐ８……頂点
Ｓ……収容空間
Ｖ１（Ｖ１’、Ｖ１”）〜Ｖ１５（Ｖ１５’、Ｖ１５”）……段差

Claims (10)

1. 厚み滑り振動で振動する振動部と、
   前記振動部の周囲に位置し、前記振動部よりも厚みが薄い薄肉部と、
   前記振動部の主面に配置された電極と、を有し、
   前記厚み滑り振動の振動方向における前記振動部の長さをＬ１、前記電極の長さをＬ２としたとき、
   Ｌ１＞Ｌ２の関係を満足し、
   前記厚み滑り振動の振動方向の一方側における前記電極および前記振動部の境界部にある第１段差と前記振動部および前記薄肉部の境界部にある第２段差との間に、屈曲振動の隣り合う第１腹および第２腹が位置し、
   前記厚み滑り振動の振動方向における前記第１腹と前記第１段差との距離をｄ１、前記第２腹と前記第２段差との距離をｄ２とし、
   屈曲振動の波長をλとしたとき、
   Ｌ１／２＝（ｎ／２）λ＋ｄ２（ただし、ｎは整数である）なる関係を満足し、
   ０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することを特徴とする振動素子。
2. （Ｌ１−Ｌ２）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２なる関係を満足する請求項１に記載の振動素子。
3. 厚み滑り振動で振動する振動部と、
   前記振動部の周囲に位置し、前記振動部よりも厚みが薄い薄肉部と、
   前記振動部の主面と前記薄肉部の主面とに跨って配置された電極と、を有し、
   前記厚み滑り振動の振動方向における前記振動部の長さをＬ１、前記電極の長さをＬ２としたとき、
   Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足し、
   前記厚み滑り振動の振動方向の一方側における前記電極および前記振動部の境界部にある第１段差と前記振動部および前記薄肉部の境界部にある第２段差との間に、屈曲振動の隣り合う第１腹および第２腹が位置し、
   前記厚み滑り振動の振動方向における前記第１腹と前記第１段差との距離をｄ１、前記第２腹と前記第２段差との距離をｄ２とし、
   屈曲振動の波長をλとしたとき、
   Ｌ１／２＝（ｎ／２）λ−ｄ１（ただし、ｎは整数である）なる関係を満足し、
   ０＜ｄ１≦λ／８および０＜ｄ２≦λ／８の関係をそれぞれ満足することを特徴とする振動素子。
4. （Ｌ２−Ｌ１）／２＝λ／２＋ｄ１＋ｄ２の関係を満足する請求項３に記載の振動素子。
5. 前記振動部は、第１領域と、前記第１領域の前記厚み滑り振動の振動方向の両側に位置し、前記第１領域よりも厚みの薄い第２領域と、を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子。
6. 前記振動部の周囲には、前記振動部の前記厚み滑り振動の振動方向と交差する外縁に沿う凸部が配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子と、
   前記振動素子が収容されているパッケージと、を有することを特徴とする振動子。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子と、
   回路と、を有することを特徴とする発振器。
9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子を有することを特徴とする電子機器。
10. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子を有することを特徴とする移動体。

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