JP6536783B2 - 振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体に関する。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピューター、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器等において、振動子や発振器等の電子デバイスが広く使用されている。

上記のような振動子や発振器として、パッケージに振動片を収容したものが知られている。このような振動片において、外部からの衝撃により振動腕が厚さ方向に変形したときに、振動腕と基部との境に応力が集中する場合がある。例えば特許文献１には、接合材を介してパッケージに固定されるマウント部を、振動片の重心位置よりも振動腕の先端側に設けた振動片が記載されている。これにより、例えば、支持腕を撓みやすくすることができ、振動腕と基部との境に集中する応力を緩和させることができる。

ところが、特許文献１に記載の振動片では、一対の振動腕を挟んで一対の支持腕が設けられているため、振動腕の延出方向と直交する方向の長さが大きくなってしまう問題があった。

特許文献２に記載の振動片では、一対の振動腕の間に一本の支持腕が設けられているので、振動腕の延出方向と直交する方向の長さを小さくすることができ、小型化が期待できる。

特開２００５−１０２１３８号公報 特開２００２−１４１７７０号公報

しかしながら、特許文献２に記載の振動片では、外部からの衝撃により振動腕が厚さ方向に変形したとき、振動腕と基部との境に集中する応力を、支持腕の撓みにより緩和させることが不十分である場合があった。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化を図りつつ、外部からの衝撃により振動腕が厚さ方向に変形したときに、振動腕と基部との境に集中する応力を緩和させることができる振動片を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記振動片を含む、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体を提供することにある。

本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係る振動片は、
基部と、
前記基部から延出している一対の振動腕と、
前記基部から延出し、一対の前記振動腕の間に配置されている支持腕と、
を含み、
前記支持腕と前記基部との境の幅は、前記振動腕と前記基部との境の幅よりも小さく、
前記支持腕のマウント部は、振動片の重心よりも、前記支持腕の先端側に配置されている。

このような振動片では、小型化を図りつつ、外部からの衝撃により振動腕が厚さ方向に変形したときに、振動腕と基部との境に集中する応力を緩和させることができる。

［適用例２］
本適用例に係る振動片において、
前記支持腕と前記基部との境の幅は、前記支持腕の先端の幅よりも小さくてもよい。

このような振動片では、同相の屈曲振動モードの共振周波数と、逆相の屈曲振動モードの共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することができる。

［適用例３］
本適用例に係る振動片において、
前記支持腕は、前記基部側の根元に括れ部を有し、
前記括れ部と前記基部との境の幅は、前記括れ部の、前記支持腕の延出方向に沿った長さよりも小さくてもよい。

このような振動片では、同相の屈曲振動モードの共振周波数と、逆相の屈曲振動モードの共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することができる。

［適用例４］
本適用例に係る振動片において、
前記支持腕の先端は、平面視で、前記振動腕の先端よりも前記基部側に位置していてもよい。

このような振動片では、小型化を図ることができる。

［適用例５］
本適用例に係る振動片において、
前記振動腕は、前記基部に接続された腕部と、前記腕部に接続された錘部と、を有していてもよい。

このような振動腕は、熱弾性損失を低減することができる。

［適用例６］
本適用例に係る振動片において、
前記錘部の幅は、前記腕部の幅よりも大きくてもよい。

このような振動腕は、振動腕の延出方向の長さを小さくすることができ、小型化を図ることができる。

［適用例７］
本適用例に係る振動片において、
前記振動腕には、溝部が設けられていてよい。

このような振動片では、屈曲振動によって発生する熱が拡散（熱伝導）することを抑制することができ、熱弾性損失を低減することができる。

［適用例８］
本適用例に係る振動子は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片が収容されている容器と、
を備えている。

このような振動子では、本適用例に係る振動片を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

［適用例９］
本適用例に係る発振器は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
を備えている。

このような発振器では、本適用例に係る振動片を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

［適用例１０］
本適用例に係るリアルタイムクロックは、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
前記発振回路から出力される信号に基づいて、日時データを生成する計時回路と、
を備えている。

このようなリアルタイムクロックでは、本適用例に係る振動片を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

［適用例１１］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動片を備えている。

このような電子機器では、本適用例に係る振動片を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

［適用例１２］
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る振動片を備えている。

このような移動体では、本適用例に係る振動片を備えているため、耐衝撃性を向上させることができる。

本実施形態に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す側面図。 本実施形態の第１変形例に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態の第２変形例に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発振器を模式的に示す断面図。 本実施形態に係るリアルタイムクロックの機能ブロック図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る移動体を模式的に示す平面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 振動片
まず、本実施形態に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る振動片１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る振動片１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１，２および以下に示す図３〜図６では、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。

振動片１００は、図１および図２に示すように、基部１０と、一対の振動腕２０ａ，２０ｂと、支持腕３０と、を含む。

基部１０は、略平板状の形状を有している。図示の例では、基部１０は、縮幅部１２を有している。縮幅部１２は、基部１０の＋Ｙ軸方向側に設けられている。縮幅部１２では、Ｙ軸に沿った長さが、振動片１００の重心Ｇを通りＹ軸に平行な仮想直線αに近づくにつれて、大きくなる。図示の例では、平面視で、縮幅部１２の（基部１０の）＋Ｙ軸方向側の端は、ドーム状の曲線によって構成されている。縮幅部１２によって、振動腕２０ａ，２０ｂの屈曲振動に起因して基部１０に生じる変形を抑えることができる。

振動腕２０ａ，２０ｂは、互いに並んで、基部１０から−Ｙ軸方向に延出している。図示の例では、支持腕３０の＋Ｘ軸方向側に第１振動腕２０ａが設けられ、支持腕３０の−Ｘ軸方向側に第２振動腕２０ｂが設けられている。振動腕２０ａ，２０ｂは、基部１０に接続された腕部２２と、腕部２２に接続された錘部２４と、を有している。

振動腕２０ａ，２０ｂの腕部２２の、Ｚ軸と直交する主面（互いに表裏の関係にある主面）２２ａ，２２ｂには、有底の溝部２３が設けられている。溝部２３は、平面視で（Ｚ軸方向からみて）、Ｙ軸に沿って延出している。図示の例では、溝部２３の先端は、腕部２２と錘部２４との境に位置し、溝部２３の基端は、基部１０に位置している。腕部２２は、図２に示すように、略Ｈ字状の断面形状を有している。溝部２３と、振動腕２０ａ，
２０ｂの側面２２ｃ，２２ｄ（内側面２２ｃ，外側面２２ｄ）と、の間の距離Ｗは、６μｍ以下であることが好ましい。さらに、溝部２３の最大の深さをｔ、振動腕２０ａ，２０ｂの厚さ（Ｚ軸に沿った長さ）をＴとしたとき、２ｔ／Ｔで表されるηが０．６以上であることが好ましい。これにより、振動片１００の等価直列抵抗、いわゆるＣＩ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）値を小さくすることができ、低消費電力化を図ることができる。なお、溝部２３のＹ軸に沿った長さは特に限定されず、溝部２３は、錘部２４にも設けられていてもよい。

振動腕２０ａ，２０ｂの錘部２４は、略平板状の形状を有している。図示の例では、錘部２４の幅（Ｘ軸に沿った長さ）Ｗ１は、腕部２２の幅Ｗ２よりも大きい。幅Ｗ２に対する幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗ２）は、２以上１０以下であり、好ましくは５以上７以下である。これにより、熱弾性損失（屈曲振動する振動片の圧縮部と伸張部との間で発生する熱伝導により生じる振動エネルギーの損失）を低減させつつ、錘部が捻じれることによる振動漏れを抑制することができる。

なお、本発明に係る錘部は、腕部よりも単位長さ当たりの質量が大きければ、その形状は特に限定されない。例えば、錘部は、腕部の幅と同じ大きさの幅を有しており、腕部よりも厚い形状であってもよい。また、錘部は、錘部に該当する振動腕の表面や、凹部を形成してそこに金などの金属を設けることによって構成されていてもよい。さらに、錘部は、腕部よりも質量密度の高い物質から構成されていてもよい。すなわち、腕部と錘部における単位長さ（Ｙ軸方向長さ）当たりの質量を夫々Ｍａ、Ｍｂとした場合、総ての腕部、あるいは総ての錘部においてＭａ＜Ｍｂの関係を満たしていればよい。

支持腕３０は、一対の振動腕２０ａ，２０ｂの間に配置されている。支持腕３０は、基部１０から−Ｙ軸方向に延出している。支持腕３０のＹ軸に沿った長さは、振動腕２０ａ，２０ｂのＹ軸に沿った長さよりも小さい。支持腕３０の先端は、平面視で、振動腕２０ａ，２０ｂの先端よりも基部１０側に位置している。図示の例では、第１振動腕２０ａの錘部２４と、第２振動腕２０ｂの錘部２４と、の間には、支持腕３０は設けられていない。

支持腕３０は、例えば、基部１０側の根元に設けられた括れ部３２と、括れ部３２に接続され平板状の形状を有する幅広部３４と、を有している。括れ部３２は、例えば、基部１０と幅広部３４との間に設けられ、幅広部３４の幅さより小さい幅を有する部分である。

支持腕３０と基部１０との境の幅（括れ部３２と基部１０との境の幅）Ｐは、第１振動腕２０ａと基部１０との境の幅Ｑよりも小さく、かつ第２振動腕２０ｂと基部１０との境の幅Ｑよりも小さい。幅Ｐは、支持腕３０の先端の幅（幅広部３４の幅）Ｒよりも小さい。幅Ｐは、括れ部３２のＹ軸に沿った長さＳよりも小さい。

支持腕３０の幅広部３４は、マウント部３６を有している。マウント部３６は、平面視で、支持腕３０の、導電性接合部材４０ａ，４０ｂと振動片１００との接触部分と重なる部分である。具体的には、マウント部３６は、支持腕３０の、図示せぬ電極パッド（導電性接合部材４０ａ，４０ｂと接触する電極パッド）が設けられている部分である。導電性接合部材４０ａ，４０ｂによって、振動片１００は、パッケージに搭載される。図示の例では、導電性接合部材４０ａ，４０ｂは、Ｙ軸に沿って並んで設けられている。すなわち、２つのマウント部３６は、Ｙ軸に沿って並んで設けられている。

なお、導電性接合部材４０ａ，４０ｂは、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系、アクリル系、ビスマレイミド系な
どの導電性接着剤や、金、アルミニウム、半田バンプなどの金属バンプや、金属層や樹脂製のコア上に金属配線を形成した樹脂バンプである。導電性接合部材４０ａ，４０ｂが樹脂バンプである場合、導電性接合部材４０ａ，４０ｂは、例えば、スクリーン印刷技術によって形成される。スクリーン印刷技術は、位置精度に優れているので、振動腕２０ａ，２０ｂと導電性接合部材４０ａ，４０ｂとが接触して、振動が減衰したり短絡したりすることを抑制することができる。なお、図示の例では、平面視で、導電性接合部材４０ａ，４０ｂは、支持腕３０からはみ出しているが、はみ出していなくてもよい。

支持腕３０のマウント部３６には図示せぬ電極パッドが設けられており、導電性接合部材４０ａ，４０ｂは、該電極パッドに接続されている。導電性接合部材４０ａ，４０ｂと振動腕２０ａ，２０ｂとの間の距離は、例えば、５μｍ以上２００μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下である。当該距離が５μｍより小さいと、振動腕に導電性接合部材が付着してしまい、短絡や振動減衰の可能性がある。当該距離が２００μｍより大きいと、小型化を図ることが困難になる場合がある。

支持腕３０のマウント部３６は、振動片１００の重心Ｇよりも支持腕３０の先端側に（−Ｙ軸方向側に）配置されている。具体的には、マウント部３６は、平面視で、重心Ｇを通りＸ軸に平行な仮想直線（図示せず）よりも、支持腕３０の先端側に設けられている。図示の例では、支持腕３０のマウント部３６は、重心Ｇよりも支持腕３０の先端側にのみ設けられており、重心Ｇよりも支持腕３０の基部１０側には、マウント部３６は設けられていない。重心Ｇは、平面視で、支持腕３０の幅広部３４と重なる位置に設けられている。重心Ｇと第１振動腕２０ａとの間の距離と、重心Ｇと第２振動腕２０ｂとの間の距離とは、例えば、略等しい。

振動片１００の基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０（以下、「振動腕２０ａ，２０ｂ等ともいう」）は、一体的に設けられている。具体的には、振動腕２０ａ，２０ｂ等は、水晶の原石（ランバード）から所定の角度で切り出された（例えば、水晶のＺ軸（光軸）を厚さ方向とするＺ板を、Ｘ軸（電気軸）に関して０度から１５度の範囲で回転させたものなど）１枚の水晶ウェハーに、フォトリソグラフィーやエッチングなどの技術を用いて形成される。

なお、振動腕２０ａ，２０ｂ等は、水晶ウェハーに限定されず、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７）、ランガサイト（Ｌａ_３Ｇａ_５ＳｉＯ_１４）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電体基板、あるいは圧電セラミックス基板から形成されてもよい。また、シリコン半導体材料などを用いて、振動腕２０ａ，２０ｂ等を形成してもよい。

次に、振動片１００の動作について説明する。

振動腕２０ａ，２０ｂのそれぞれには、図示しない一対の駆動電極が形成され、支持腕３０には、該駆動電極と電気的に接続された一対の電極パッドが形成されている。駆動電極および電極パッドとしては、例えば、クロムやニッケルを下地層とし、該下地層の上に金や銀などの金属層を積層したものを用いる。

振動片１００には、外部から電極パッドを介して駆動電極に印加される駆動信号（交番電圧）により電界が生じる。そして、水晶の逆圧電効果によって、振動腕２０ａ，２０ｂの根元部を支点として図１に示す矢印Ａ方向（振動腕２０ａ，２０ｂが互いに離れる方向）と矢印Ｂ方向（振動腕２０ａ，２０ｂが互いに近づく方向）とに交互に撓むように変位
する屈曲振動が発生する（Ｘ軸方向において逆相の屈曲振動モードで振動腕２０ａ，２０ｂが振動する）。

なお、本発明に係る振動片の振動（駆動）方式は、圧電駆動に限定されない。例えば、本発明に係る振動片は、圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片であってもよい。

振動片１００は、例えば、以下の特徴を有する。

振動片１００では、支持腕３０のマウント部３６は、振動片１００の重心Ｇよりも、支持腕３０の先端側に配置されている。そのため、振動片１００では、マウント部が重心Ｇよりも支持腕の基部側に配置されている場合に比べて、外部からの衝撃により振動腕２０ａ，２０ｂがＺ軸方向に変形したときに、図３に示すように支持腕３０を撓みやすくすることができ、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境に集中する応力を分散させて緩和させることができる。したがって、振動片１００は、耐衝撃性を向上させることができる。ここで、Ｘ軸方向に逆相モードで振動する振動腕に、Ｚ軸方向の振動成分が重畳されてしまうと、良好な電気的特性を得ることができなくなってしまう場合があるが、振動片１００では、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境に集中する応力（例えば振動腕２０ａ，２０ｂをＺ軸方向に変位させる力）を緩和することができるため、良好な電気特性を有することができる。なお、図３は、振動片１００を模式的に示す側面図である。

特に、導電性接合部材４０ａ，４０ｂとして、金などの金属を主成分とする金属バンプを用いた場合は、導電性接合部材４０ａ，４０ｂが硬いため、振動腕と基部との境に応力が集中しやすくなるが、このような場合でも、振動片１００では、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境に集中する応力を緩和させることができる。

さらに、振動片１００では、支持腕３０と基部１０との境の幅Ｐは、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境の幅Ｑよりも小さい。そのため、振動片１００では、幅Ｐが幅Ｑよりも大きい場合に比べて、振動腕２０ａ，２０ｂの撓みに対する支持腕３０の撓みの度合いを大きくすることができる。

さらに、振動片１００の支持腕３０は、一対の振動腕２０ａ，２０ｂの間に配置されている。そのため、振動片１００では、一対の振動腕を挟むように一対の支持腕が設けられている場合に比べて、Ｘ軸に沿った長さを小さくすることができる。

以上のように、振動片１００では、小型化を図りつつ、外部からの衝撃により振動腕２０ａ，２０ｂがＺ軸方向に変形したときに、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境に集中する応力を緩和させることができる。

振動片１００では、支持腕３０と基部１０との境の幅Ｐは、支持腕３０の先端の幅Ｒよりも小さい。そのため、振動片１００では、Ｘ軸方向における同相の屈曲振動モード（一対の振動腕が同時に＋Ｘ軸方向に変位し、次に−Ｘ軸方向に変位することを順次繰り返す屈曲振動モード）の共振周波数と、Ｘ軸方向における逆相の屈曲振動モード（一対の振動腕の一方が＋Ｘ軸方向に変位し、他方が−Ｘ軸方向に変位し、次に一方が−Ｘ軸方向に変位し、他方が＋Ｘ軸方向に変位することを順次繰り返す屈曲振動モード）の共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制して、逆相の屈曲振動モードの振動姿態に同相の屈曲振動モードの振動姿態が混在することを低減することができ、振動漏れを低減することができる。

振動片１００では、括れ部３２と基部１０との境の幅Ｐは、括れ部３２の、支持腕３０
のＹ軸に沿った長Ｓさよりも小さい。そのため、振動片１００では、Ｘ軸方向における同相の屈曲振動モードの共振周波数と、Ｘ軸方向における逆相の屈曲振動モードの共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することができ、振動漏れを低減することができる。

振動片１００では、支持腕３０の先端は、平面視で、振動腕２０ａ，２０ｂの先端よりも基部側に位置している。そのため、振動片１００では、支持腕３０を設けたことによって振動片１００のＹ軸に沿った長さが大きくなることを抑制することができ、小型化を図ることができる。

振動片１００では、腕部２２に接続された錘部２４を有している。そのため、逆相の屈曲振動モードの共振周波数を高くすることなく、腕部２２の幅（Ｘ軸方向の長さ）を広くすることができるので、屈曲振動時の屈曲変形に起因して発生する、腕部２２における幅方向の熱伝導の経路を長くすることができるから、振動片１００では、断熱的領域において熱弾性損失を低減することができる。

振動片１００では、振動腕２０ａ，２０ｂには、溝部２３が設けられている。そのため、振動片１００では、屈曲振動によって発生する熱の経路が狭められるため、熱が拡散（熱伝導）することを抑制することができる。これにより、振動片１００では、断熱的領域において熱弾性損失を低減することができる。

２． 振動片の変形例
２．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態の第１変形例に係る振動片２００を模式的に示す平面図である。

以下、本実施形態の第１変形例に係る振動片２００において、本実施形態に係る振動片１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態の第２，３変形例に係る振動片についても同様である。

上述した振動片１００では、図１に示すように、第１振動腕２０ａの錘部２４と、第２振動腕２０ｂの錘部２４と、の間には、支持腕３０は設けられていなかった。これに対し、振動片２００では、図４に示すように、第１振動腕２０ａの錘部２４と、第２振動腕２０ｂの錘部２４と、の間にまで支持腕３０が延出している。振動片２００では、図４に示すように、括れ部３２は設けられていなくてもよい。

振動片２００では、第１振動腕２０ａの錘部２４と、第２振動腕２０ｂの錘部２４と、の間にまで支持腕３０が延出しているため、Ｘ軸方向における同相の屈曲振動モードの共振周波数と、Ｘ軸方向における逆相の屈曲振動モードの共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することができ、振動漏れを低減することができる。そのため、振動片１００では、括れ部３２を設けなければ同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することが困難な場合でも、振動片２００では、括れ部３２を設けなくても、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制することができる。

さらに、振動片２００では、支持腕３０のＹ軸に沿った長さを大きくすることができるので、その分、支持腕３０を撓みやすくすることができ、外部からの衝撃により振動腕２０ａ，２０ｂがＺ軸方向に変形したときに、振動腕２０ａ，２０ｂと基部１０との境に集中する応力を緩和させることができる。

２．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の第２変形例に係る振動片３００を模式的に示す平面図である。

上述した振動片１００では、図１に示すように、基部１０は縮幅部１２を有していた。これに対し、振動片３００では、図５に示すように、基部１０は縮幅部１２を有していない。図示の例は、平面視で、基部１０の＋Ｙ軸方向側の端は、Ｘ軸に平行な直線によって構成されている。

２．３． 第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第３変形例に係る振動片４００を模式的に示す断面図であって、振動片１００を模式的に示す図２と同じ断面を示している。

上述した振動片１００では、図２に示すように、振動腕２０ａ，２０ｂの主面２２ａ，２２ｂには、各々１つの溝部２３が設けられていた。これに対し、振動片３００では、図６に示すように、主面２２ａ，２２ｂには、各々２つの溝部２３が設けられている。主面２２ａ，２２ｂの各々に設けられた２つの溝部２３は、Ｘ軸に沿って並んで設けられている。なお、図示はしないが、主面２２ａ，２２ｂの各々には、３つ以上の溝部２３が設けられていてもよい。

３． 振動子
次に、本実施形態に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る振動子８００を模式的に示す平面図である。図８は、本実施形態に係る振動子８００を模式的に示す図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図８では、リッド８１４を省略して図示している。

振動子８００は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている振動子８００について説明する。振動子８００は、図７および図８に示すように、振動片１００と、パッケージ（容器）８１０と、を備えている。

パッケージ８１０は、上面に開放する凹部８１１を有する箱状のベース８１２と、凹部８１１の開口を塞ぐようにベース８１２に接合されている板状のリッド８１４と、を有している。このようなパッケージ８１０は、凹部８１１がリッド８１４にて塞がれることにより形成された収納空間を有しており、該収納空間に、振動片１００が気密的に収納、設置されている。すなわち、パッケージ８１０には、振動片１００が収容されている。

なお、振動片１００が収容される収納空間（凹部８１１）内は、例えば、減圧（真空）状態となっていてもよいし、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。これにより、振動片１００の振動特性が向上する。

ベース８１２の材質は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体などのセラミックス系の絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン（高抵抗シリコン）などである。リッド８１４の材質は、ベース８１２と同じ材料、または、コバール、４２アロイなどの金属である。

ベース８１２とリッド８１４の接合は、ベース８１２上にシールリング８１３を設け、
シールリング８１３上にリッド８１４を載置して、例えば抵抗溶接機を用いて、ベース８１２にシールリング８１３を溶接することによって行われる。なお、ベース８１２とリッド８１４の接合は、特に限定されず、接着剤を用いて行われてもよいし、シーム溶接によって行われてもよい。

ベース８１２の凹部８１１の内底面（内側の底面）８１５には、振動片１００の図示しない駆動電極と電気的に接続された電極パッド５０ａ，５０ｂに対向する位置に、内部端子８１６ａ，８１６ｂが設けられている。電極パッド５０ａは、導電性接合部材４０ａを介して内部端子８１６ａに接合され、電極パッド５０ｂは、導電性接合部材４０ｂを介して内部端子８１６ｂに接合されている。

ベース８１２の内底面８１５と反対側の外底面（外側の底面）８１７には、電極端子８１８ａ，８１８ｂが設けられている。電極端子８１８ａ，８１８ｂは、図示しない内部配線により内部端子８１６ａ，８１６ｂと電気的に接続されている。具体的には、電極端子８１８ａは内部端子８１６ａと電気的に接続され、電極端子８１８ｂは内部端子８１６ｂと電気的に接続されている。内部端子８１６ａ，８１６ｂおよび電極端子８１８ａ，８１８ｂは、例えば、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層に、ニッケル、金などの被膜がめっきなどにより積層された金属被膜である。

なお、図示はしないが、パッケージ８１０は、平板状のベース８１２と、凹部を有するリッド８１４と、を有していてもよい。また、パッケージ８１０は、ベース８１２およびリッド８１４の両方に凹部が設けられていてもよい。

振動子８００では、例えば、電子機器のＩＣチップ内に集積化された発振回路から、電極端子８１８ａ，８１８ｂを介して印加される駆動信号によって、振動片１００が屈曲振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）し、電極端子８１８ａ，８１８ｂから共振信号（発振信号）を出力する。

振動子８００では、振動片１００を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

４． 発振器
次に、本実施形態に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施形態に係る発振器９００を模式的に示す断面図である。

以下、本実施形態に係る発振器９００において、本実施形態に係る振動子８００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

発振器９００は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている発振器９００について説明する。発振器９００は、図９に示すように、振動片１００と、パッケージ８１０と、ＩＣチップ９１０と、を備えている。

ベース８１２の内底面８１５には、凹状に形成された収容部９１２が設けられている。ＩＣチップ９１０は、収容部９１２に収容されている。ＩＣチップ９１０は、発振回路を内蔵している。ＩＣチップ９１０は、収容部９１２の底面に、図示しない接着剤などによって固定されている。

ＩＣチップ９１０は、金やアルミニウムなどのワイヤー９１４によって、収容部９１２
の底面に設けられた内部接続端子９１６ａ，９１６ｂと接続されている。内部接続端子９１６ａ，９１６ｂは、例えば、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層に、ニッケル、金などの被膜がめっきなどにより積層された金属被膜である。内部接続端子９１６ａ，９１６ｂは、図示しない内部配線を介して、電極端子８１８ａ，８１８ｂや内部端子８１６ａ，８１６ｂに接続されている。すなわち、ＩＣチップ（発振回路）９１０は、振動片１００と電気的に接続されている。

なお、図示はしないが、ＩＣチップ９１０と内部接続端子９１６ａ，９１６ｂとの接続には、ワイヤー９１４を用いたワイヤーボンディングによる接続方向以外に、ＩＣチップ９１０を反転させてフリップチップ実装による接続方法などを用いてもよい。また、ＩＣチップ９１０は、ベース８１２の外底面８１７に設けられた凹部内に実装され、モールド材により封止されていてもよい。

発振器９００では、ＩＣチップ９１０から内部接続端子９１６ａ，９１６ｂ、内部端子８１６ａ，８１６ｂなどを介して印加される駆動信号によって、振動片１００が屈曲振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）する。そして、発振器９００は、この発振に伴って生じる発振信号をＩＣチップ９１０、電極端子８１８ａ，８１８ｂなどを介して外部に出力する。

発振器９００では、振動片１００を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

５． リアルタイムクロック
次に、本実施形態に係るリアルタイムクロックについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係るリアルタイムクロック１０００の機能ブロック図である。

リアルタイムクロック１０００は、本発明に係る発振器を備えている。以下では、本発明に係る発振器として、発振器９００を備えているリアルタイムクロック１０００について説明する。リアルタイムクロック１０００は、図１０に示すように、発振器９００と、計時回路１０１０と、イベント検出回路１０２０と、メモリー１０３０と、制御回路１０４０と、を備えている。

発振器９００は、振動片１００と、振動片１００と電気的に接続されている発振回路（ＩＣチップ）９１０と、を有しており、振動片１００は、発振回路９１０を介して電気信号が入力されることにより所定の周波数で振動する。そして、発振回路９１０は、振動片１００から出力された信号を増幅して出力する。

計時回路１０１０には、発振器９００が接続されており、発振器９００から出力された信号を分周して１[Ｈｚ]の周波数を得ると、この１[Ｈｚ]の信号を利用して年、月、日、時、分、および秒の計時を各計時レジスタ（不図示）で行っている。すなわち、計時回路１０１０は、発振器９００の発振回路９１０から出力される信号に基づいて、日時データを生成する。このような計時回路１０１０を持つことにより、時刻データを得ることができ、イベントが生じた際（イベント検出周期毎）の日時等をメモリー１０３０に記録することが可能となる。なお計時回路１０１０は設定により、上記年、月、日、時、分、および秒の他に、曜日についてのデータも記憶させるようにすることができる。

イベント検出回路１０２０は、リアルタイムクロック１０００の外部端子であるイベント入力端子１０２２に接続されている。イベント検出回路１０２０は、イベント入力端子１０２２に対してイベントが発生した旨の電気信号が入力されると、イベント発生フラグを立てるように構成されている。このように、イベントの発生をフラグにより示すことで
、当該フラグに基づいてイベントの有無を判断することができる。具体的には、イベント発生フラグに１を立てる（０から１に変更する）のである。

メモリー１０３０は、上述した時刻データやイベント発生に関するデータを記録する記憶手段である。

制御回路１０４０には、上述した計時回路１０１０、イベント検出回路１０２０、メモリー１０３０、および外部端子としての割り込み出力端子１０４２が接続されている。制御回路１０４０は、イベント検出回路１０２０から入力されたフラグ情報に基づいて、フラグが立てられている事を検出した時刻データを計時回路１０１０から読み出すことが可能に構成されている。

なお、割り込み出力端子１０４２は、任意のイベント入力の発生時に、時刻データやイベント発生に関するデータの記録と同時に、ＣＰＵに対して信号を割り込み出力させる役割を担う。

リアルタイムクロック１０００では、振動片１００を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

６． 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備える電子機器について、説明する。

図１１は、本実施形態に係る電子機器として、スマートフォン１３００を模式的に示す平面図である。スマートフォン１３００は、図１１に示すように、振動片１００を有する発振器９００を備えている。

スマートフォン１３００は、発振器９００を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用いる。スマートフォン１３００は、さらに、表示部（液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等）１３１０、操作部１３２０、および音出力部１３３０（マイクロフォン等）を有することができる。スマートフォン１３００は、表示部１３１０に対する接触検出機構を設けることで表示部１３１０を操作部として兼用してもよい。

なお、スマートフォン１３００に代表される電子機器は、振動片１００を駆動する発振回路と、振動片１００の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。

これによれば、スマートフォン１３００に代表される電子機器は、振動片１００を駆動する発振回路と共に、振動片１００の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。

図１２は、本実施形態に係る電子機器として、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１４００を模式的に示す斜視図である。パーソナルコンピューター１４００は、図１２に示すように、キーボード１４０２を備えた本体部１４０４と、表示部１４０５を備えた表示ユニット１４０６と、により構成され、表示ユニット１４０６は、本体部１４０４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１４００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片１００が内蔵されている。

図１３は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１５００を模式的に示す斜視図である。携帯電話機１５００は、複数の操作ボタン１５０２、受話口１５０４および送話口１５０６を備え、操作ボタン１５０２と受話口１５０４との間には、表示部１５０８が配置されている。このような携帯電話機１５００には、フィルター、共振器等として機能する振動片１００が内蔵されている。

図１４は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１６００を模式的に示す斜視図である。なお、図１４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、デジタルスチルカメラ１６００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。

デジタルスチルカメラ１６００におけるケース（ボディー）１６０２の背面には、表示部１６０３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１６０３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１６０２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１６０４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、シャッターボタン１６０６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１６０８に転送・格納される。また、デジタルスチルカメラ１６００においては、ケース１６０２の側面に、ビデオ信号出力端子１６１２と、データ通信用の入出力端子１６１４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１６１２にはテレビモニター１６３０が、データ通信用の入出力端子１６１４にはパーソナルコンピューター１６４０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１６０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１６３０や、パーソナルコンピューター１６４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチルカメラ１６００には、フィルター、共振器等として機能する振動片１００が内蔵されている。

電子機器１３００，１４００，１５００，１６００は、振動片１００を備えているため、小型化を図ることができ、耐衝撃性を向上させることができる。

なお、本発明の振動片を備えている電子機器は、上記の例に限定されず、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、ページャー、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。

７． 移動体
次に、本実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態に係る移動体１７００として、自動車を模式的に示す平面図である。

本実施形態に係る移動体は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている移動体について、説明する。

本実施形態に係る移動体１７００は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー１７２０、コントローラー１７３０、コントローラー１７４０、バッテリー１７５０、およびバックアップ用バッテリー１７６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体１７００は、図１５に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

このような移動体１７００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。

移動体１７００は、振動片１００を備えているため、耐衝撃性を向上させることができる。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…基部、１２…縮幅部、２０ａ…第１振動腕、２０ｂ…第２振動腕、２２…腕部、２２ａ，２２ｂ…主面、２２ｃ，２２ｄ…側面、２３…溝部、２４…錘部、３０…支持腕、３２…括れ部、３４…幅広部、３６…マウント部、４０ａ，４０ｂ…導電性接合部材、５０ａ，５０ｂ…電極パッド、１００，２００，３００，４００…振動片、８００…振動子、８１０…パッケージ、８１１…凹部、８１２…ベース、８１３…シールリング、８１４…リッド、８１５…内底面、８１６ａ，８１６ｂ…内部端子、８１７…外底面、８１８ａ，８１８ｂ…電極端子、９００…発振器、９１０…ＩＣチップ、９１２…収容部、９１４…ワイヤー、９１６ａ，９１６ｂ…内部接続端子、１０００…リアルタイムクロック、１０１０…計時回路、１０２０…イベント検出回路、１０２２…イベント入力端子、１０３０…メモリー、１０４０…制御回路、１０４２…割り込み出力端子、１３００…スマートフォン、１３１０…表示部、１３２０…操作部、１３３０…音出力部、１４００…パーソナルコンピューター、１４０２…キーボード、１４０４…本体部、１４０５…表示部、１４０６…表示ユニット、１５００…携帯電話機、１５０２…操作ボタン、１５０４…受話口、１５０６…送話口、１５０８…表示部、１６００…デジタルスチルカメラ、１６０２…ケース、１６０３…表示部、１６０４…受光ユニット、１６０６…シャッターボタン、１６０８…メモリー、１６１２…ビデオ信号出力端子、１６１４…入出力端子、１６３０…テレビモニター、１６４０…パーソナルコンピューター、１７００…移動体、１７２０…コントローラー、１７３０…コントローラー、１７４０…コントローラー、１７５０…バッテリー、１７６０…バックアップ用バッテリー

Claims (12)

1. 基部と、
   前記基部から延出している一対の振動腕と、
   前記基部から延出し、一対の前記振動腕の間に配置されている支持腕と、
   を含み、
   前記支持腕と前記基部との境の幅は、前記振動腕と前記基部との境の幅よりも小さく、
   前記支持腕のマウント部は、振動片の重心よりも、前記支持腕の先端側に配置され、
   前記マウント部は、２つ設けられ、
   ２つの前記マウント部は、前記支持腕の延出方向に並んで設けられ、
   ２つの前記マウント部のうちの一方は、前記支持腕の先端に設けられ、
   ２つの前記マウント部のうちの一方と、２つの前記マウント部のうちの他方と、の間の距離は、２つの前記マウント部のうちの他方と、前記重心と、の間の距離よりも小さい、振動片。
2. 請求項１において、
   前記支持腕と前記基部との境の幅は、前記支持腕の先端の幅よりも小さい、振動片。
3. 請求項１または２において、
   前記支持腕は、前記基部側の根元に括れ部を有し、
   前記括れ部と前記基部との境の幅は、前記括れ部の、前記支持腕の延出方向に沿った長さよりも小さい、振動片。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
   前記支持腕の先端は、平面視で、前記振動腕の先端よりも前記基部側に位置している、振動片。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記振動腕は、前記基部に接続された腕部と、前記腕部に接続された錘部と、を有する、振動片。
6. 請求項５において、
   前記錘部の幅は、前記腕部の幅よりも大きい、振動片。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
   前記振動腕には、溝部が設けられている、振動片。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片と、
   前記振動片が収容されているパッケージと、
   を備えている、振動子。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片と、
   前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
   を備えている、発振器。
10. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片と、
    前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
    前記発振回路から出力される信号に基づいて、日時データを生成する計時回路と、
    を備えている、リアルタイムクロック。
11. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片を備えている、電子機器。
12. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片を備えている、移動体。

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