JP6680372B2 - 振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体に関する。

従来から、水晶を用いた振動子が知られている。このような振動子は、周波数温度特性が優れていることより、種々の電子機器の基準周波数源や発振源などとして広く用いられている。特に、ＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶基板を用いた振動子は、周波数温度特性が３次曲線を呈するため、携帯電話等の移動体通信機器などにも広く利用されている。

例えば特許文献１には、水晶素子と、水晶素子に接合材を介して接合され水晶からなるリッドと、水晶素子に接合材を介して接合され水晶からなるベースと、を備えた水晶振動子が記載されている。

特開２０１２−１７８６２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の振動子では、水晶素子に生じるスプリアスの要因である屈曲振動（不要振動）を十分に減衰させることができず、屈曲振動が主振動である厚みすべり振動に結合してしまい、良好な電気的特性が得られない場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、屈曲振動を減衰させることができる振動子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、上記の振動子を備えている、発振器、振動デバイス、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子は、
厚みすべり振動し、表裏の面に励振電極が設けられている中間基板と、
前記中間基板の一方の面側を覆うように前記中間基板に第１接合材を介して接合されている第１基板と、
前記中間基板の他方の面側を覆うように前記中間基板に第２接合材を介して接合されている第２基板と、を含み、
平面視で、前記第１接合材の前記励振電極側の第１端および前記第２接合材の前記励振電極側の第２端の一方は、他方よりも前記励振電極側に配置されている。

このような振動子では、中間基板に生じる屈曲振動を減衰させることができる。

［適用例２］
本適用例に係る振動子において、
前記第１端および前記第２端の少なくとも一方は、前記中間基板に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されていてもよい。

このような振動子では、中間基板に生じる屈曲振動をより減衰させることができる。

［適用例３］
本適用例に係る振動子において、
前記第１基板は、前記中間基板に前記第１接合材を介して接合されている第１凸部を有し、
前記第２基板は、前記中間基板に前記第２接合材を介して接合されている第２凸部を有し、
平面視で、前記第１凸部の前記励振電極側の端および前記第２凸部の前記励振電極側の端の一方は、他方よりも前記励振電極側に配置されていてもよい。

このような振動子では、中間基板に生じる屈曲振動を減衰させることができる。

［適用例４］
本適用例に係る振動子において、
前記第１基板は、
前記中間基板に前記第１接合材の第１部分を介して接合されている第１凸部と、
前記中間基板に前記第１接合材の第２部分を介して接合されている第３凸部と、を有し、
前記第３凸部は、平面視で、前記第１凸部と前記励振電極との間に設けられ、
前記第２部分の前記励振電極側の端は、前記第１端であってもよい。

このような振動子では、中間基板に生じる屈曲振動を減衰させることができる。

［適用例５］
本適用例に係る振動デバイスは、
本適用例に係る振動子と、
電子素子と、を備えている。

このような振動デバイスでは、本適用例に係る振動子を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

［適用例６］
本適用例に係る振動デバイスにおいて、
前記電子素子は、感温素子であってもよい。

このような振動デバイスでは、本適用例に係る振動子を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

［適用例７］
本適用例に係る発振器は、
本適用例に係る振動子と、
前記振動子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子を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動子を備えている。

このような電子機器では、本適用例に係る振動子を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

［適用例９］
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る振動子を備えている。

このような移動体では、本適用例に係る振動子を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

本実施形態に係る振動子を模式的に示す分解斜視図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す平面図。 ＡＴカット水晶基板を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態の第１変形例に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態の第１変形例に係る振動子を模式的に示す平面図。 本実施形態の第２変形例に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態の第２変形例に係る振動子を模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る振動子を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動デバイスを模式的に示す断面図。 本実施形態の変形例に係る振動デバイス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． 振動子
まず、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１は、本実施形態に係る振動子１００を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る振動子１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る振動子１００を模式的に示す平面図である。

振動子１００は、図１〜図３に示すように、中間基板１０と、励振電極２０ａ，２０ｂと、第１基板３０と、第２基板４０と、第１接合材５０と、第２接合材６０と、を含む。なお、図３において、（Ａ）では第２基板４０を示し、（Ｂ）では中間基板１０を示し、（Ｃ）では第１基板３０を示している。

中間基板１０は、第１基板３０と第２基板４０との間に設けられている。中間基板１０は、ＡＴカット水晶基板からなる。ここで、図４は、ＡＴカット水晶基板１０１を模式的に示す斜視図である。

水晶等の圧電材料は、一般的に三方晶系であり、図４に示すような結晶軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を有する。Ｘ軸は電気軸であり、Ｙ軸は機械軸であり、Ｚ軸は光学軸である。水晶基板１０１は、ＸＺ平面（Ｘ軸およびＺ軸を含む平面）を、Ｘ軸周りに角度θだけ回転させた平面に沿って、圧電材料（例えば、人工水晶）から切り出された、いわゆる回転Ｙカット水晶基板の平板である。なお、Ｙ軸およびＺ軸もＸ軸周りにθ回転させて、それぞれＹ´軸およびＺ´軸とする。水晶基板１０１は、Ｘ軸とＺ´軸とを含む平面を主面とし、Ｙ´軸に沿った方向を厚さとする基板である。ここで、θ＝３５°１５′としたとき、水晶基板１０１はＡＴカット水晶基板となる。したがって、ＡＴカット水晶基板１０１は、Ｙ´軸に直交するＸＺ´面（Ｘ軸およびＺ´軸を含む面）が主面（振動部の主面）となり、厚みすべり振動を主振動として振動することができる。このＡＴカット水晶基板１０１を加工して、中間基板１０を得ることができる。

中間基板１０は、図４に示すように水晶の結晶軸である、電気軸としてのＸ軸と、機械軸としてのＹ軸と、光学軸としてのＺ軸と、からなる直交座標系のＸ軸を回転軸として、Ｚ軸をＹ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように傾けた軸をＺ´軸とし、Ｙ軸をＺ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように傾けた軸をＹ´軸とし、Ｘ軸およびＺ´軸を含む面を主面とし、Ｙ´軸に沿った方向を厚さとするＡＴカット水晶基板からなる。なお、図１〜図３および以下に示す図５〜図１０では、互いに直交する、Ｘ軸、Ｙ´軸、およびＺ´軸を図示している。

中間基板１０は、例えば、Ｙ´軸に沿った方向（Ｙ´軸方向）を厚さ方向とし、Ｙ´軸方向からの平面視で（以下、単に「平面視で」ともいう）、Ｘ軸に沿った方向（Ｘ軸方向）を長辺とし、Ｚ´軸に沿った方向（Ｚ´軸方向）を短辺とする矩形の形状を有している。中間基板１０は、振動部１２と、枠部１４と、を有している。

振動部１２は、中間基板１０の、励振電極２０ａ，２０ｂに挟まれている部分を有している。図示の例では、振動部１２は、平面視で、矩形の形状を有している。振動部１２は、厚みすべり振動を主振動として振動する。なお、「厚みすべり振動」とは、水晶基板の変位方向が水晶基板の主面に平行（図示の例では水晶基板の変位方向がＸ軸方向）で、波の伝搬方向が水晶基板の厚さ方向の振動のことである。

枠部１４は、枠状の形状を有している。枠部１４は、平面視で、振動部１２を囲んで設けられている。図示の例では、振動部１２の＋Ｘ軸方向側の端部は、枠部１４に接続されている。振動部１２の−Ｘ軸方向側の端部、＋Ｚ´軸方向側の端部、および−Ｚ´軸方向側の端部と、枠部１４と、の間には、開口部１６が設けられている。枠部１４の厚さは、例えば、振動部１２の厚さと同じである。

第１励振電極２０ａおよび第２励振電極２０ｂは、それぞれ中間基板１０の表裏の面（主面１０ａ，１０ｂ）に設けられている。図示の例では、主面１０ａは、＋Ｙ´軸方向を向く面であり、主面１０ｂは、−Ｙ´軸方向を向く面である。励振電極２０ａ，２０ｂは、振動部１２に設けられ、平面視で、互いに重なっている。図示の例では、励振電極２０ａ，２０ｂは、平面視で、矩形の形状を有している。励振電極２０ａ，２０ｂは、振動部１２に電圧を印加するための電極である。

第１引出電極２２ａは、第１励振電極２０ａと、第１基板１０に設けられている第１接続端子２４ａと、を接続している。図示の例では、第１引出電極２２ａは、第１励振電極２０ａから、振動部１２の主面１０ａ、側面（＋Ｚ´軸方向側を向く面）、および枠部１４の主面１０ｂを通って、第１接続端子２４ａまで延出している。第２引出電極２２ｂは、第２励振電極２０ｂと、第１基板１０に設けられている第２接続端子２４ｂと、を接続している。図示の例では、第２引出電極２２ｂは、第２励振電極２０ｂから、振動部１２の主面１０ｂおよび枠部１４の主面１０ｂを通って、第２接続端子２４ｂまで延出している。励振電極２０ａ，２０ｂおよび引出電極２２ａ，２２ｂとしては、例えば、中間基板１０側から、Ｃｒ（クロム）、Ａｕ（金）をこの順で積層したものを用いる。

第１基板３０は、中間基板１０に第１接合材５０を介して接合されている。第１基板３０は、中間基板１０の一方の面側（例えば主面１０ｂ側）を覆うように設けられている。図示の例では、第１基板３０は、平面視で、矩形の形状を有している。第１基板３０のＸ軸方向の長さは、例えば、中間基板１０のＸ軸方向の長さと同じである。第１基板３０のＺ´軸方向の長さは、例えば、中間基板１０のＺ´軸方向の長さと同じである。第１基板３０の材質は、例えば、水晶、シリコンである。第１基板３０は、中間基板１０を支持するベースとして機能する。

第１基板３０の主面３０ａには、第１凹部３２が設けられている。図示の例では、主面３０ａは、＋Ｙ´軸方向側を向く面である。主面３０ａに第１凹部３２が設けられていることにより、第１基板３０は、平面視で第１凹部３２の周囲に設けられている第１凸部３４を有している。第１凸部３４は、中間基板１０に第１接合材５０を介して接合されている。第１凹部３２は、例えば、平面視で、矩形の形状を有している。

第１基板３０の第１凸部３４は、平面視で、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端３６と、端３６とは反対側の端３８と、を有している。端３６は、枠状である第１凸部３４の内側の端であり、端３８は、枠状である第１凸部３４の外側の端である。端３６は、第１凹部３２の内面であり、図２に示す例では、Ｙ´軸に沿って設けられているが、Ｙ´軸に対して傾いてもよい。

第１基板３０の第１凸部３４には、接続端子２４ａ，２４ｂが設けられている。図示の例では、接続端子２４ａ，２４ｂは、互いに対角線状に設けられている。第１基板３０の主面３０ｂには、外部端子２６ａ，２６ｂが設けられている。図示の例では、主面３０ｂは、−Ｙ´軸方向側を向く面である。第１接続端子２４ａは、第１基板３０を貫通する内部配線（図示せず）を介して、第１外部端子２６ａと接続されている。第２接続端子２４ｂは、第１基板３０を貫通する内部配線を介して、第２外部端子２６ｂと接続されている。外部端子２６ａ，２６ｂは、それぞれ励振電極２０ａ，２０ｂと電気的に接続されており、外部端子２６ａ，２６ｂを用いて、外部から振動部１２に電圧を印加することができる。接続端子２４ａ，２４ｂおよび外部端子２６ａ，２６ｂとしては、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）などのメタライズ層（下地層）に、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの各被膜を積層した金属被膜を用いる。

第２基板４０は、中間基板１０に第２接合材６０を介して接合されている。第２基板４０は、中間基板１０の他方の面側（例えば主面１０ａ側）を覆うように設けられている。図示の例では、第２基板４０は、平面視で、矩形の形状を有している。第２基板４０のＸ軸方向の長さは、例えば、中間基板１０のＸ軸方向の長さと同じである。第２基板４０のＺ´軸方向の長さは、例えば、中間基板１０のＺ´軸方向の長さと同じである。第２基板４０の材質は、例えば、水晶、シリコンである。第２基板４０は、中間基板１０の枠部１４と第１基板３０とで形成された凹部を封止するリッドとして機能する。振動子１００は、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）構造を有しているといえる。

第２基板４０の主面４０ｂには、第２凹部４２が設けられている。図示の例では、主面４０ｂは、−Ｙ´軸方向側を向く面である。主面４０ｂに第２凹部４２が設けられていることにより、第２基板４０は、平面視で第２凹部４２の周囲に設けられている第２凸部４４を有している。第２凸部４４は、中間基板１０に第２接合材６０を介して接合されている。第２凹部４２は、例えば、平面視で、矩形の形状を有している。中間基板１０の振動部１２は、凹部３２，４２に収容されている。凹部３２，４２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、振動子１００の振動特性が向上する。

第２基板４０の第２凸部４４は、平面視で、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端４６と、端４６とは反対側の端４８と、を有している。端４６は、枠状である第２凸部４４の内側の端であり、端４８は、枠状である第２凸部４４の外側の端である。端４６は、第２凹部４２の内面であり、図２に示す例では、Ｙ´軸に沿って設けられているが、Ｙ´軸に対して傾いてもよい。図示の例では、平面視で、第１凸部３４の端３６と第２凸部４４の端４６とは、重なっており、第１凸部３４の端３８と第２凸部４４の端４８とは、重なっている。

第１接合材５０は、中間基板１０と第１基板３０とを接合している。第１接合材５０は、例えば、第１基板３０の外縁に沿って枠状に設けられている。第２接合材６０は、中間基板１０と第２基板４０とを接合している。第２接合材６０は、例えば、中間基板１０の外縁に沿って枠状に設けられている。第１接合材５０が設けられている第１基板３０と、第２接合材６０が設けられている中間基板１０と、第２基板４０と、を重ね合わせることにより、中間基板１０と第１基板３０とを接合し、かつ中間基板１０と第２基板４０とを接合することができる。接合材５０，６０の材質は、例えば、ポリイミド樹脂、ガラスペースト（バナジウムを主原料とする低融点ガラス）である。

第１接合材５０は、平面視で、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端５２と、端５２とは反対側の端５４と、を有している。端５２は、枠状である第１接合材５０の内側の端であり、端５４は、枠状である第１接合材５０の外側の端である。第２接合材６０は、平面視で、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端６２と、端６２とは反対側の端６４と、を有している。端６２は、枠状である第２接合材６０の内側の端であり、端６４は、枠状である第２接合材６０の外側の端である。図示の例では、端３６，５２は連続しており、端３８，５４は連続しており、端４６，６２は連続しておらず、端４８，６４は、連続している。

第１接合材５０の幅（端５２，５４間の距離）Ｗ１は、図２に示すように、第２接合材６０の幅（端６２，６４間の距離）Ｗ２よりも大きい。なお、図示はしないが、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも小さくてもよい。

第１接合材５０の端（第１端）５２および第２接合材６０の端（第２端）６２の一方は、平面視で、他方よりも励振電極２０ａ，２０ｂ側に配置されている。図示の例では、端５２は、端６２よりも励振電極２０ａ，２０ｂ側に配置されている。第１接合材５０の端５４と第２接合材６０の端６４とは、平面視で、例えば重なっている。

ここで、図５は、振動子１００を模式的に示す断面図に、中間基板１０に生じる屈曲振動の振幅（波形Ｗ）を重ねて示した模式図である。第１接合材５０の端５２および第２接合材６０の端６２の少なくとも一方は、図５に示すように、中間基板１０に生じる屈曲振動の最大振幅（山Ｍまたは谷Ｖ）の位置に配置されている。図５に示す例では、端５２は、屈曲振動の谷Ｖに配置され、端６２は、屈曲振動の山Ｍに配置されている。具体的には、端５２，６２は、中間基板１０に生じる屈曲振動の波形Ｗの最大振幅（山Ｍまたは谷Ｖ）を通りＹ´軸と平行は仮想直線αと一致するように配置されている。このように、端５２，６２は、屈曲振動の波形Ｗの節Ｆの位置を避けて設けられている。図５に示す例では、Ｘ軸方向における端５２，６２間の距離は、屈曲振動の半波長（０．５波長）分の大きさである。

なお、「中間基板１０に生じる屈曲振動」とは、中間基板１０に生じるスプリアス（不要振動）である屈曲振動のことである。また、「屈曲振動の波形Ｗの節Ｆ」とは、屈曲振動の波形Ｗにおいて振動しない点であり、Ｘ軸方向における山Ｍと谷Ｖとの中間に位置する点である。

さらに、図５に示す例では、第１接合材５０の端５４および第２接合材６０の端６４についても、中間基板１０に生じる屈曲振動の最大振幅（図示の例では山Ｍ）の位置に配置されている。さらに、第１励振電極２０ａの端（＋Ｘ軸方向側の端）２１ａおよび第２励振電極２０ｂの端（＋Ｘ軸方向側の端）２１ｂについても、屈曲振動の最大振幅（図示の例では山Ｍ）の位置に配置されている。

なお、図５に示す例では、第１接合材５０の端５２および第２接合材６０の端６２は、Ｙ´軸に沿って設けられていたが、図６に示す例では、端５２，６２は、Ｙ´軸に対して傾斜している。この場合、「端５２，６２は、中間基板１０に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている」とは、平面視で、端５２，６２と中間基板１０の接点が屈曲振動の最大振幅の位置に配置されていることをいう。

振動子１００の製造方法では、例えば、ＡＴカット水晶基板をフォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングして、基板１０，３０，４０を形成する。エッチングは、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。次に、中間基板１０に励振電極２０ａ，２０ｂおよび引出電極２２ａ，２２ｂを形成し、第１基板３０に接続端子２４ａ，２４ｂおよび外部端子２６ａ，２６ｂを形成する。電極２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂおよび端子２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂは、例えば、導電層（図示せず）をスパッタ法や真空蒸着法により成膜し、該導電層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングすることにより形成される。次に、例えば、第１基板３０に第１接合材５０を設け、第２基板４０に第２接合材６０を設け、基板１０，３０，４０を重ね合わせることにより、第１接合材５０を介して基板１０，３０を接合させ、第２接合材６０を介して基板１０，４０を接合させる。以上により、振動子１００を製造することができる。

振動子１００は、例えば、以下の特徴を有する。

振動子１００では、平面視で、第１接合材５０の励振電極２０ａ，２０ｂ側の端５２は、第２接合材６０の励振電極２０ａ，２０ｂ側の端６２よりも、励振電極２０ａ，２０ｂ側に配置されている。そのため、端５２，６２の少なくとも一方を、中間基板１０に生じる屈曲振動の波形Ｗの節Ｆの位置を避けて、配置することができる。これにより、振動子１００では、中間基板１０に生じる屈曲振動を減衰させることができる。その結果、振動子１００では、屈曲振動が主振動である厚みすべり振動に結合することを抑制することができ、良好な電気的特性を有することができる。さらに、良好な温度特性を有することができる。

例えば平面視で第１接合材の励振電極側の第１端と第２接合材の励振電極側の第２端とが重なっている形態では、製造時に第１基板および第２基板に対して中間基板の位置がずれた場合、第１端および第２端ともに屈曲振動の波形Ｗの節Ｆの位置に設けられる可能性があり、屈曲振動を減衰させることができない場合がある。振動子１００では、平面視で端５２，６２は重なっていないので、振動子１００の製造時に、基板３０，４０に対して中間基板１０の位置がずれたとしても、端５２，６２のうちのいずれか一方は、節Ｆの位置を避けて配置される可能性が高い。

具体的には、振動子１００では、端５２，６２ともに屈曲振動の波形Ｗの節Ｆの位置を避けて配置されている。そのため、中間基板１０に生じる屈曲振動を段階的に減衰させることができ、振動部１２の断面形状を擬似的にコンベックス形状（図５に示す１点鎖線で表した形状）に見立てることができる。これにより、振動部１２に厚みすべり振動を（振動変位エネルギーを）閉じ込める効果を高めることができる。なお、便宜上、図５，６および以下に示す図７，８，１０に示す屈曲振動の波形Ｗは、段階的に減衰させない状態を示している。

振動子１００では、第１接合材５０の端５２および第２接合材６０の端６２の少なくとも一方は、中間基板１０に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている。そのため、振動子１００では、屈曲振動をより減衰させることができる。具体的には、振動子１００では、端５２，６２の一方は屈曲振動の山Ｍの位置に配置され、他方は屈曲振動の谷ＶＭの位置に配置されている。そのため、屈曲振動をよりいっそう減衰させることができる。

振動子１００では、ベースとして機能する第１基板３０と中間基板１０とを接合している第１接合材５０の幅Ｗ１は、リッドとして機能する第２基板４０と中間基板１０とを接合している第２接合材６０の幅Ｗ２よりも大きい。そのため、振動子１００では、第１基板３０で中間基板１０を堅牢に支持しつつ、第２接合材６０に起因して中間基板１０に生じる応力が振動部１２の振動に与える悪影響を低減することができる。

なお、上記では、振動部１２の厚さが均一な例について説明したが、振動部１２は、第１部分と、第１部分と厚さの異なる第２部分と、を有していてもよい。すなわち、本発明に係る振動子は、メサ構造を有していてもよい。これにより、振動部１２に生じる振動変位エネルギーを、効率よく振動部１２に閉じ込めることができる。

また、上記では、中間基板１０がＡＴカット水晶基板である例について説明したが、本発明に係る振動子では、中間基板はＡＴカット水晶基板に限定されず、例えば、ＳＣカット水晶基板やＢＴカット水晶基板等の厚みすべり振動で振動する圧電基板であってもよい。

２． 振動子の変形例
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、本実施形態の第１変形例に係る振動子２００を模式的に示す断面図である。図８は、本実施形態の第１変形例に係る振動子２００を模式的に示す平面図であって、（Ａ）では第２基板４０を示し、（Ｂ）では中間基板１０を示し、（Ｃ）では第１基板３０を示している。

以下、本実施形態の第１変形例に係る振動子２００において、本実施形態に係る振動子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、以下に示す第２，３変形例についても同様である。

上述した振動子１００では、図２および図３に示すように、第１凸部３４の端３６と第２凸部４４の端４６とは、平面視で重なっていた。これに対し、振動子２００では、図７および図８に示すように、第１凸部３４の端３６および第２凸部４４の端４６の一方は、平面視で励振電極２０ａ，２０ｂ側に配置されている。図７に示す例では、Ｘ軸方向における端５２，６２間の距離は、屈曲振動の１．５波長分の大きさである。

振動子２００では、振動子１００と同様に、中間基板１０に生じる屈曲振動を減衰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変形例に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施形態の第２変形例に係る振動子３００を模式的に示す断面図である。図１０は、本実施形態の第２変形例に係る振動子３００を模式的に示す平面図であって、（Ａ）では第２基板４０を示し、（Ｂ）では中間基板１０を示し、（Ｃ）では第１基板３０を示している。

上述した振動子１００では、図２および図３に示すように、第１基板３０は、第１凸部３４を有していた。これに対し、振動子３００では、図９および図１０に示すように、第１基板３０は、第１凸部３４を有し、さらに第３凸部３３０を有している。第３凸部３３０は、平面視で、第１凸部３４と励振電極２０ａ，２０ｂとの間に設けられている。図９に示す例では、第３凸部３３０は、第１凸部３４よりも−Ｘ軸方向側に設けられている。第１凸部３４の厚さと、第３凸部３３０の厚さとは、例えば、同じである。

振動子３００では、図９に示すように、第１接合材５０は、第１凸部３４上に設けられている第１部分５０２と、第３凸部３３０上に設けられている第２部分５０４と、を有している。第１凸部３４は、中間基板１０に第１部分５０２を介して接合されている。第３凸部３３０は、中間基板１０に第２部分５０４を介して接合されている。

第１接合材５０の第１部分５０２は、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端５５と、端５５とは反対側の端５４と、を有している。第２部分５０４は、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端５２と、端５２とは反対側の端５３と、を有している。第２部分５０４の端５２は、第１接合材５０の励振電極２０ａ，２０ｂ側の端（第１端）である。図９に示す例では、第１部分５０２の端５４は、中間基板１０に生じる屈曲振動の山Ｍの位置に配置され、第１部分５０２の端５５は、屈曲振動の山Ｍの位置に配置され、第２部分５０４の端５３は、屈曲振動の山Ｍの位置に配置され、第２部分５０４の端５２は、屈曲振動の谷Ｖの位置に配置されている。

なお、図示の例では、平面視で、第１接合材５０の第１部分５０２の端５５と、第２接合材６０の端６２とは、重なっているが、重なっていなくてもよい。

振動子３００では、振動子１００と同様に、中間基板１０に生じる屈曲振動を減衰させることができる。

２．３． 第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態の第３変形例に係る振動子４００を模式的に示す断面図である。

上述した振動子１００では、図２に示すように、第１基板３０は、第１凸部３４を有していた。これに対し、振動子４００では、図１１に示すように、第１基板３０は、第１凸部３４を有し、さらに第４凸部４３０を有している。第４凸部４３０は、平面視で、第１凸部３４と励振電極２０ａ，２０ｂとの間に設けられている。図１１に示す例では、第４凸部４３０は、第１凸部３４よりも−Ｘ軸方向側に設けられている。第１凸部３４の厚さと、第４凸部４３０の厚さとは、例えば、同じである。第４凸部４３０は、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端４３２と、端４３２とは反対側の端４３４と、を有している。

振動子４００では、中間基板１０は、主面１０ｂから突出する第５凸部４１０を有している。第５凸部４１０は、第４凸部４３０と接触している。第５凸部４１０は、励振電極２０ａ，２０ｂ側の端４１２と、端４１２とは反対側の端４１４と、を有している。図示の例では、端４１２，４３２は連続し、端４１４，４３４は連続している。端４１２，４３２は、屈曲振動の谷Ｖの位置に配置され、端４１４，４３４は、屈曲振動の山Ｍの位置に配置されている。

なお、図示の例では、平面視で、第１接合材５０の端５２と、第２接合材６０の端６２とは、重なっているが、重なっていなくてもよい。

振動子４００では、振動子１００と同様に、中間基板１０に生じる屈曲振動を減衰させることができる。

３． 振動デバイス
次に、本実施形態に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、本実施形態に係る振動デバイス８００を模式的に示す断面図である。

振動デバイス８００は、本発明に係る振動子を備えている。以下では、本発明に係る振動子として、振動子１００を備えている振動デバイス８００について説明する。振動デバイス８００は、図１２に示すように、振動子１００と、感温素子（電子素子）８１０と、を備えている。

感温素子８１０は、第１基板３０の主面３０ｂに形成された第３凹部８１２に設けられている。図示の例では、第３凹部８１２には、第３接続端子８１４が設けられ、感温素子８１０は、金属バンプ（図示せず）等を介して第３接続端子８１４に接合されている。第３接続端子８１４は、例えば、第１基板３０に設けられている内部配線（図示せず）を介して、外部端子２６ａ，２６ｂに接続されている。第３接続端子８１４の材質は、例えば、外部端子２６ａ，２６ｂの材質と同じである。

感温素子８１０は、例えば、温度変化に応じて物理量、例えば電気抵抗が変わるサーミスターである。そして、サーミスターの電気抵抗を外部回路で検出し、サーミスターの検出温度が測定できる。

なお、振動部１２を収容する凹部３２，４２には、他の電子部品が収納されていてもよい。このような電子部品としては、振動子１００の駆動を制御するＩＣチップ等が挙げられる。

振動デバイス８００では、振動子１００を備えているので、良好な電気特性を有することができる。

４． 振動デバイスの変形例
次に、本実施形態の変形例に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１３は、本実施形態の変形例に係る振動デバイス９００を模式的に示す断面図である。

以下、本実施形態の変形例に係る振動デバイス９００において、本実施形態に係る振動デバイス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。

振動デバイス８００では、図１２に示すように、感温素子８１０を収容する第３凹部８１２は、第１基板３０の主面３０ｂに設けられていた。これに対し、振動デバイス９００では、図１３に示すように、第３凹部８１２は、第１基板３０の主面３０ａに設けられている。第３凹部８１２は、第１凹部３２と連通している。

振動デバイス９００では、振動子１００を備えているので、良好な電気特性を有することができる。

５． 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１４は、本実施形態に係る発振器１１００を模式的に示す断面図である。

発振器１１００は、本発明に係る振動子を備えている。以下では、本発明に係る振動子として、振動子１００を備える発振器１１００について説明する。発振器１１００は、図１４に示すように、振動子１００と、ＩＣチップ（チップ部品）１１１０と、を含む。

発振器１１００では、第１凹部３２は、第１基板３０の主面３０ａに設けられた第１部分３２ａと、第１部分３２ａの底面の中央部に設けられた第２部分３２ｂと、第２部分３２ｂの底面中央部に設けられた第３部分３２ｃと、を有している。

第１凹部３２の第３部分３２ｃの底面には、ＩＣチップ１１１０が設けられている。ＩＣチップ１１１０は、振動子１００の駆動を制御するための駆動回路（発振回路）を有している。ＩＣチップ１１１０によって振動子１００を駆動すると、所定の周波数の振動を取り出すことができる。

第１凹部３２の第２部分３２ｂの底面には、ワイヤー１１１２を介してＩＣチップ１１１０と電気的に接続された複数の第４接続端子１１２０が設けられている。例えば、複数の第４接続端子１１２０のうちの一の第４接続端子１１２０は、図示せぬ配線を介して、第１外部端子２６ａと電気的に接続されている。複数の第４接続端子１１２０のうちの他の第４接続端子１１２０は、図示せぬ配線を介して、第２外部端子２６ｂと電気的に接続されている。したがって、ＩＣチップ１１１０は、振動子１００と電気的に接続されている。

発振器１１００では、振動子１００を備えているので、良好な電気特性を有することができる。

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、本発明に係る振動子を備えている。以下では、本発明に係る振動子として、振動子１００を備えている電子機器について、説明する。

図１５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１５に示すように、振動子１００を有する発振器１１００を備えている。

スマートフォン１３００は、発振器１１００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、振動子１００を駆動する発振回路と、振動子１００の温度変化に伴う周波数変動を補償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、振動子１００を駆動する発振回路と共に、振動子１００の温度変化に伴う周波数変動を補償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１６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１６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子１００が内蔵されている。

図１７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子１００が内蔵されている。

図１８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１８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子１００が内蔵されている。

電子機器１３００，１４００，１５００，１６００は、振動子１００を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

なお、本発明の振動子を備える電子機器は、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１９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斜視図である。

本実施形態に係る移動体は、本発明に係る振動子を備えている。以下では、本発明に係る振動子として、振動子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１９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、振動子１００を備えているので、良好な電気的特性を有することができる。

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…中間基板、１０ａ，１０ｂ…主面、１２…振動部、１４…枠部、１６…開口部、２０ａ…第１励振電極、２０ｂ…第２励振電極、２１ａ，２１ｂ…端、２２ａ…第１引出電極、２２ｂ…第２引出電極、２４ａ…第１接続端子、２４ｂ…第２接続端子、２６ａ…第１外部端子、２６ｂ…第２外部端子、３０…第１基板、３０ａ，３０ｂ…主面、３２…第１凹部、３２ａ…第１部分、３２ｂ…第２部分、３２ｃ…第３部分、３４…第１凸部、３６，３８…端、４０…第２基板、４０ｂ…主面、４２…第２凹部、４４…第２凸部、４６，４８…端、５０…第１接合材、５２，５３，５４，５５…端、６０…第２接合材、６２，６４…端、１００…振動子、１０１…ＡＴカット水晶基板、２００，３００…振動子、３３０…第３凸部、４００…振動子、４１０…第５凸部、４１２，４１４…端、４３０…第４凸部、４３２，４３４…端、５０２…第１部分、５０４…第２部分、８００…振動デバイス、８１０…感温素子、８１２…第３凹部、８１４…第３接続端子、１１００…発振器、１１１０…ＩＣチップ、１１１２…ワイヤー、１１２０…第４接続端子、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 (11)

1. 第１面、前記第１面の裏側である第２面、前記第１面および前記第２面に励振電極が設けられており厚み滑り振動を主振動とする振動部、および、平面視で前記振動部を囲んでいる枠部を備えている中間基板と、
   前記中間基板の前記第１面側に配置されており、前記中間基板側に位置する第３面、および、前記第３面側に設けられ前記第３面よりも前記中間基板側に突出しており平面視で前記枠部と重なっている第１凸部を備えている第１基板と、
   前記中間基板の前記第２面側に配置されており、前記中間基板側に位置する第４面、および、前記第４面側に設けられ前記第４面よりも前記中間基板側に突出しており平面視で前記枠部と重なっている第２凸部を備えている第２基板と、
   平面視で前記励振電極を囲んでおり、前記第１凸部と前記枠部とを接合している第１接合材と、
   平面視で前記励振電極を囲んでおり、前記第２凸部と前記枠部とを接合している第２接合材と、
   を含み、
   前記第１基板は、平面視で前記第１凸部と前記励振電極との間に、前記第３面側に設けられ前記第３面よりも前記中間基板側に突出している第３凸部を備え、
   前記第３凸部は、前記中間基板に第３接合材を介して接合されており、
   前記厚み滑り振動の振動方向に沿った断面において、
   前記第１接合材および前記第２接合材の前記中間基板の外縁側の端部は、前記中間基板の外縁に沿っており、
   前記第１接合材の前記励振電極側の第１端は、前記第１凸部の前記励振電極側の端よりも前記中間基板の外縁側にあり、
   前記第２接合材の前記励振電極側の第２端は、前記第２凸部の前記励振電極側の端よりも前記中間基板の外縁側にあり、
   前記第１端および前記第２端の少なくとも一方と、前記第３接合材の前記第１凸部側の端および前記第３接合材の前記励振電極側の端の少なくとも一方は、前記中間基板に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている、振動子。
2. 請求項１において、
   前記中間基板は、平面視で前記第１凸部と前記励振電極との間に、前記第１面側に設けられ前記第１面よりも前記第１基板側に突出している第４凸部を備えている振動子。
3. 請求項１において、
   前記中間基板は、前記第１面側に設けられ前記第１面よりも前記第１基板側に突出しており、平面視で前記第３凸部と重なっている第５凸部を備えている振動子。
4. 請求項２において、
   前記第４凸部の前記第１凸部側の端および前記第４凸部の前記励振電極側の端の少なくとも一方は、前記中間基板に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている、振動子。
5. 請求項３において、
   前記第５凸部の前記第１凸部側の端および前記第５凸部の前記励振電極側の端の少なくとも一方は、前記中間基板に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている、振動子。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
   前記励振電極の端部は、前記中間基板に生じる屈曲振動の最大振幅の位置に配置されている、振動子。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子と、
   電子素子と、
   を備えている、振動デバイス。
8. 請求項７において、
   前記電子素子は、感温素子である、振動デバイス。
9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子と、
   前記振動子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６のいずれか１項に記載の振動子を備えている、電子機器。
11. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子を備えている、移動体。