JP7247641B2 - 振動素子、振動デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動素子、振動デバイス、電子機器および移動体に関するものである。

特許文献１に記載されている水晶振動素子は、水晶基板と、水晶基板に配置されている電極と、を有する。また、水晶基板は、厚肉部と、厚肉部の周囲に位置する薄肉部と、を有するメサ型となっている。また、電極は、厚肉部の上面に配置されている第１励振電極と、厚肉部の下面に配置されている第２励振電極と、薄肉部の上面に配置されている第１接続電極および第２接続電極と、第１励振電極と第１接続電極とを接続する第１引出電極と、第２励振電極と第２接続電極とを接続する第２引出電極と、を有する。

特開２０１２－１９５７１１号公報

このような構成では、水晶振動素子の振動特性に影響し易い領域、具体的には、薄肉部の厚肉部に対してＸ軸方向両側に位置する領域に第１、第２引出電極が配置されているため、水晶振動素子の振動特性が劣化するおそれがあった。

本適用例に係る振動素子は、互いに表裏関係にあり電気軸であるＸ軸に沿っている第１面および第２面、および前記第１面と前記第２面とを接続する側面、を含む水晶基板と、
前記第１面および前記第２面の一方に配置されている第１励振電極と、
前記第１面および前記第２面の他方に配置されている第２励振電極と、
前記第１面に配置されている第１接続電極および第２接続電極と、
前記第１励振電極と前記第１接続電極とを接続する第１引出電極と、
前記第２励振電極と前記第２接続電極とを接続する第２引出電極と、
を備え、
前記水晶基板の平面視で、前記第１励振電極を前記Ｘ軸に沿う方向に延長した領域を延長領域としたとき、
前記側面は、前記延長領域の一方側に位置する第１部分および他方側に位置する第２部分を有し、
前記第１接続電極および前記第２接続電極は、前記第１部分に沿って配置され、
前記第１引出電極は、前記第１部分に沿って延在し、前記第１接続電極と連続している第１電極部分を有し、
前記第１電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されていることを特徴とする。

本適用例に係る振動素子では、前記第１接続電極および前記第２接続電極は、前記延長領域に対して前記第１部分側に配置されていることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記第１接続電極は、前記第１励振電極に対して前記第２接続電極より近くに位置していることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記第１引出電極は、前記第１電極部分と前記第１励振電極とを接続する第２電極部分を有し、
前記第２電極部分は、前記Ｘ軸と直交する方向に沿って延在していることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記第２電極部分は、前記第１励振電極の前記Ｘ軸方向の端部と接続されていることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記側面は、第１側面、第２側面、第３側面および第４側面を有し、前記第１側面および前記第２側面が前記Ｘ軸に沿い、前記第３側面および前記第４側面が前記Ｘ軸に交差している矩形形状をなし、
前記第１側面に前記第１部分が含まれ、
前記第２側面に前記第２部分が含まれ、
前記第２引出電極は、前記第２側面に沿って延在する第３電極部分と、前記第３側面に沿って延在する第４電極部分とを含むことが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記第３電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されていることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記第４電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されていることが好ましい。

本適用例に係る振動素子では、前記水晶基板の外形は、前記Ｘ軸方向を長手方向とする長手形状であることが好ましい。

本適用例に係る振動デバイスは、上述の振動素子と、
ベースと、
前記第１接続電極と前記ベースとを接合する第１導電性接合部材と、
前記第２接続電極と前記ベースとを接合する第２導電性接合部材と、
を含むことを特徴とする。

本適用例に係る電子機器は、上述の振動デバイスを備えることを特徴とする。

本適用例に係る移動体は、上述の振動デバイスを備えることを特徴とする。

第１実施形態に係る振動素子を示す斜視図である。 第１実施形態に係る振動素子を示す斜視図である。 水晶基板のカット角を説明するための図である。 振動子を対象物に取り付けた状態を示す断面図である。 振動素子をＹ’軸方向のプラス側から見た平面図である。 図５中のＡ－Ａ線断面図である。 振動素子をＹ’軸方向のマイナス側から見た平面図である。 図５中のＢ－Ｂ線断面図である。 第２実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。 第３実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 第６実施形態に係る移動体を示す斜視図である。

以下、本発明の一態様の振動素子、振動デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１および図２は、第１実施形態に係る振動素子を示す斜視図である。図３は、水晶基板のカット角を説明するための図である。図４は、振動子を対象物に取り付けた状態を示す断面図である。図５は、振動素子をＹ’軸方向のプラス側から見た平面図である。図６は、図５中のＡ－Ａ線断面図である。図７は、振動素子をＹ’軸方向のマイナス側から見た平面図である。図８は、図５中のＢ－Ｂ線断面図である。

図１および図２に示す振動素子１は、水晶基板２と、水晶基板２の表面に配置された電極３と、を有する。水晶基板２は、厚みすべり振動モードを有し、本実施形態ではＡＴカット水晶基板から形成されている。ＡＴカット水晶基板は、三次の周波数温度特性を有しており、優れた温度特性を有する振動素子１となる。

ＡＴカットの水晶基板２について簡単に説明すると、水晶基板２は、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、光学軸と呼ばれる。図３に示すように、水晶基板２は、Ｘ－Ｚ面をＸ軸回りに所定の角度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、θ＝３５°１５’回転させた平面に沿って切り出した基板を「ＡＴカット水晶基板」という。

以下では、説明の便宜上、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。つまり、水晶基板２は、Ｙ’軸方向に厚みを有し、Ｘ－Ｚ’面方向に広がりを有する。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、Ｘ軸を含む面方向に広がりを有するものであれば、ＡＴカットの水晶基板に限定されない。なお、以下では、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、その反対側を「マイナス側」とも言う。

図１および図２に示すように、水晶基板２は、互いに表裏関係にある下面２１および上面２２と、下面２１および上面２２を接続する側面２３と、を有する。また、水晶基板２の外形は、Ｙ’軸方向からの平面視で矩形であり、特に、Ｘ軸方向を長辺とし、Ｚ’軸方向を短辺とする長方形である。そのため、側面２３は、Ｚ’軸方向に対向し、Ｘ軸方向に延在する第１側面２３１および第２側面２３２と、Ｚ’軸方向に延在し、第１、第２側面２３１、２３２のＸ軸方向マイナス側の端同士を接続する第３側面２３３と、Ｚ’軸方向に延在し、第１、第２側面２３１、２３２のＸ軸方向プラス側の端同士を接続する第４側面２３４と、を有する。

ただし、水晶基板２の形状は、特に限定されず、例えば、Ｘ軸方向を短辺とし、Ｚ’軸方向を長辺とする長方形であってもよいし、正方形であってもよいし、矩形以外の形状であってもよい。

電極３は、水晶基板２の下面２１に配置されている第１励振電極３１と、上面２２に配置され、水晶基板２を介して第１励振電極３１と対向している第２励振電極３２と、を有する。また、電極３は、水晶基板２の下面２１に配置された第１接続電極３３および第２接続電極３４と、第１接続電極３３と第１励振電極３１とを電気的に接続する第１引出電極３５と、第２接続電極３４と第２励振電極３２とを電気的に接続する第２引出電極３６と、を有する。

このような振動素子１では、第１、第２接続電極３３、３４を介して第１、第２励振電極３１、３２間に駆動電圧を印加すると、第１励振電極３１と第２励振電極３２とに挟まれた振動領域２０が厚み滑り振動モードで振動する。

また、振動素子１は、図４に示すように、下面２１を対象物１０側に向けて、第１導電性接合部材Ｂ１および第２導電性接合部材Ｂ２を介して対象物１０に取り付けられる。つまり、第１、第２接続電極３３、３４が対象物１０への振動素子１の取り付け部として機能する。また、対象物１０には第１配線１１および第２配線１２が配置され、第１導電性接合部材Ｂ１によって第１接続電極３３と第１配線１１とが電気的に接続され、第２導電性接合部材Ｂ２によって第２接続電極３４と第２配線１２とが電気的に接続されている。

なお、振動素子１の構成は、上述の構成に限定されない。例えば、振動素子１は、振動領域２０がその周囲から突出したメサ型となっていてもよいし、逆に、振動領域２０がその周囲から凹没した逆メサ型となっていてもよい。また、メサ型の場合には、振動領域２０が下面２１側および上面２２側の両側に突出する構成であってもよいし、どちらか片側に突出する構成であってもよい。また、同様に、逆メサ型の場合には、振動領域２０が下面２１側および上面２２側の両側から凹没する構成であってもよいし、どちらか片側から凹没する構成であってもよい。また、水晶基板２の周囲を研削して角部を面取りする「ベベル加工」や、下面２１および上面２２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。

ここで、図５に示すように、Ｙ’軸方向からの平面視で、第１励振電極３１をＸ軸方向に延長した領域を第１領域Ｑ１としたとき、第１、第２接続電極３３、３４は、共に、第１領域Ｑ１の外側に位置している。本実施形態では、第１、第２接続電極３３、３４は、共に、第１領域Ｑ１のＺ’軸方向プラス側に位置している。

振動領域２０ではＸ軸方向に沿った厚み滑り振動が生じるため、振動領域２０の周囲近傍の領域Ｔ、その中でも特に振動方向（Ｘ軸方向）の両側近傍にある領域Ｔｘ１、Ｔｘ２に第１、第２接続電極３３、３４を配置すると、例えば、振動素子１のＣＩ（クリスタルインピーダンス）値が増加し、振動特性に影響を与えるおそれがある。また、対象物１０への取り付け位置が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２にあると、対象物１０と水晶基板２との熱膨張係数の差に起因して生じる熱応力が振動領域２０に伝わり易くなり、振動特性、特に周波数／温度特性が悪化するおそれがある。そこで、振動素子１では、第１、第２接続電極３３、３４を第１領域Ｑ１の外側に配置することにより、第１、第２接続電極３３、３４が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２内に配置されないようにしている。これにより、上述したような振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、第１励振電極３１をＺ’軸方向に延長した領域を第２領域Ｑ２としたとき、第１、第２接続電極３３、３４は、共に、第２領域Ｑ２の外側に位置している。本実施形態では、第１、第２接続電極３３、３４は、共に、第２領域のＸ軸方向マイナス側に位置している。これにより、第１、第２接続電極３３、３４をより確実に領域Ｔの外側に配置することができ、上述したような振動特性の低下がより効果的に抑制され、より優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、第１、第２接続電極３３、３４は、第１側面２３１と第３側面２３３とが接続される角部２４１付近に偏って配置されている。そのため、振動素子１の対象物１０への取り付け位置を振動領域２０からなるべく遠ざけることができる。その結果、前述した熱応力が振動領域２０により伝わり難くなり、より優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、第１、第２接続電極３３、３４は、第１側面２３１に沿って配置されている。つまり、第１、第２接続電極３３、３４は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。第１、第２接続電極３３、３４をこのように配置することにより、第１、第２接続電極３３、３４を第１領域Ｑ１の外側に配置しつつ、第１側面２３１と第１領域Ｑ１との離間距離Ｄ１を小さくすることができる。そのため、振動素子１の小型化を図ることができる。特に、本実施形態では、第１接続電極３３が第２接続電極３４に対してＸ軸方向プラス側、つまり、振動領域２０に近い側に位置している。これにより、後述するように、第１、第２引出電極３５、３６の引き回しが容易となる。

また、図５に示すように、第１引出電極３５は、第１励振電極３１と第１接続電極３３とを電気的に接続している。このような第１引出電極３５は、Ｘ軸方向に延在する第１電極部分３５１と、Ｚ’軸方向に延在する第２電極部分３５２と、を有する。

第１電極部分３５１は、第１領域Ｑ１の外側に位置している。本実施形態では、第１電極部分３５１は、第１領域Ｑ１のＺ’軸方向プラス側に位置している。このように、第１電極部分３５１を第１領域Ｑ１の外側に配置することにより、第１電極部分３５１が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２内に配置されないようにしている。これにより、上述したような振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

ここで、側面２３は、第１領域Ｑ１の外側であって、第１領域Ｑ１のＺ’軸方向プラス側に位置する第１部分２３Ａを有する。この第１部分２３Ａは、第１側面２３１に含まれている。そして、第１電極部分３５１は、第１部分２３Ａすなわち第１側面２３１に沿って配置され、そのＸ軸方向マイナス側の端部において第１接続電極３３と連続して接続されている。つまり、第１電極部分３５１と第１接続電極３３との間には他の部分が介在していない。ここで、第１接続電極３３は、第２接続電極３４よりもＸ軸方向プラス側に位置しているため、第１電極部分３５１と第１接続電極３３との接続が第２接続電極３４によって邪魔されず、第１電極部分３５１と第１接続電極３３とを連続して接続することが容易となる。つまり、第１引出電極３５の引き回しが容易となる。

また、図６に示すように、第１電極部分３５１は、第１側面２３１と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。このような構成によれば、第１電極部分３５１の幅Ｗ３５１を十分に大きくすることができる。そのため、第１引出電極３５の配線抵抗が低くなる。さらに、第１電極部分３５１の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第１側面２３１と第１領域Ｑ１との離間距離Ｄ１を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、第１電極部分３５１を第１側面２３１と下面２１と上面２２とに亘って配置することにより、例えば、第１電極部分３５１が下面２１および上面２２にはみ出すことなく第１側面２３１にだけ配置されている場合と比べて、電極３を形成するための電極膜のパターニングが容易となり、製造時における第１電極部分３５１の断線を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１電極部分３５１の延在方向の全域で、第１電極部分３５１が第１側面２３１と下面２１と上面２２とに亘って配置されているが、これに限定されず、延在方向の少なくとも一部において、第１電極部分３５１が第１側面２３１と下面２１と上面２２とに亘って配置されていればよい。

また、図５に示すように、第２電極部分３５２は、下面２１に配置され、第１電極部分３５１のＸ軸方向プラス側の端部と第１励振電極３１とを接続している。このような第２電極部分３５２は、領域Ｔｘ１、Ｔｘ２を避けて配置されている。具体的には、第２電極部分３５２は、その全域が第２領域Ｑ２内に位置し、領域Ｔの中でも振動領域２０に対してＺ’軸方向プラス側に位置する領域Ｔｚ１を通過して配置されている。このような配置によれば、第２電極部分３５２が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２内に配置されない。そのため、上述したような振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、第２電極部分３５２は、Ｚ’軸方向に沿って配置されており、直線形状となっている。これにより、第１電極部分３５１と第１励振電極３１とを最短で接続することができ、第１引出電極３５の配線抵抗を小さくすることができる。また、第２電極部分３５２は、第１励振電極３１のＸ軸方向マイナス側の端部、すなわち、第１、第２接続電極３３、３４に近い側の端部に接続されている。これにより、第１接続電極３３と第２電極部分３５２とを最短で接続することができ、第１引出電極３５の配線抵抗を小さくすることができる。ただし、第２電極部分３５２の構成としては、特に限定されない。例えば、第２電極部分３５２は、Ｘ軸およびＺ’軸の両軸方向に傾斜した斜め方向に沿って配置されていてもよいし、第１励振電極３１のＸ軸方向プラス側の端部や中央部と接続していてもよい。

図７に示すように、第２引出電極３６は、第２励振電極３２と第２接続電極３４とを電気的に接続している。このような第２引出電極３６は、Ｘ軸方向に延在する第３電極部分３６１と、Ｚ’軸方向に延在する第４電極部分３６２および第５電極部分３６３と、を有する。

第３電極部分３６１は、第１領域Ｑ１の外側に位置している。このように、第３電極部分３６１を第１領域Ｑ１の外側に配置することにより、第３電極部分３６１が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２内に配置されない。これにより、上述したような振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。特に、本実施形態では、第３電極部分３６１は、第１領域Ｑ１のＺ’軸方向マイナス側に位置している。すなわち、第３電極部分３６１は、第１領域Ｑ１を挟んで、第１電極部分３５１と反対側に位置している。これにより、第３電極部分３６１の配置の自由度が高まる。

ここで、側面２３は、第１領域Ｑ１の外側であって、第１領域Ｑ１のＺ’軸方向マイナス側に位置する第２部分２３Ｂを有する。この第２部分２３Ｂは、第２側面２３２に含まれている。そして、第３電極部分３６１は、第２部分２３Ｂすなわち第２側面２３２に沿って配置されている。また、図６に示すように、第３電極部分３６１は、第２側面２３２と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。このような構成によれば、第３電極部分３６１の幅Ｗ３６１を十分に大きく確保することができる。そのため、第２引出電極３６の配線抵抗が低くなる。さらに、第３電極部分３６１の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第２側面２３２と第１領域Ｑ１との離間距離Ｄ１を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、第３電極部分３６１を側面２３と下面２１と上面２２とに亘って配置することにより、例えば、第３電極部分３６１が下面２１および上面２２にはみ出すことなく第２側面２３２にだけ配置されている場合と比べて、電極３を形成するための電極膜のパターニングが容易となり、製造時における第３電極部分３６１の断線を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、第３電極部分３６１の延在方向の全域で、第３電極部分３６１が第２側面２３２と下面２１と上面２２とに亘って配置されているが、これに限定されず、延在方向の少なくとも一部において、第３電極部分３６１が第２側面２３２と下面２１と上面２２とに亘って配置されていればよい。

また、図７に示すように、第４電極部分３６２は、第３電極部分３６１と第２接続電極３４とを電気的に接続している。また、第４電極部分３６２は、第３側面２３３に沿って配置され、そのＺ軸方向プラス側の端部において第２接続電極３４と連続して接続されている。つまり、第４電極部分３６２と第２接続電極３４との間には他の部分が介在していない。ここで、前述したように、第２接続電極３４は、第１接続電極３３よりもＸ軸方向マイナス側、すなわち、第３側面２３３側に位置しているため、第４電極部分３６２と第２接続電極３４との接続が第１接続電極３３に邪魔されず、第４電極部分３６２と第２接続電極３４とを連続して接続することが容易となる。つまり、第２引出電極３６の引き回しが容易となる。

このような第４電極部分３６２は、第１領域Ｑ１を挟んで配置されている第２接続電極３４と第３電極部分３６１とを接続するために第１領域Ｑ１を通過せざるを得ないが、第４電極部分３６２を第３側面２３３に沿って配置することにより、第４電極部分３６２を振動領域２０からなるべく遠ざけることができる。そのため、上述したような振動特性の低下が抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、図８に示すように、第４電極部分３６２は、側面２３と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。このような構成によれば、第４電極部分３６２の幅Ｗ３６２を十分に大きく確保することができる。そのため、第２引出電極３６の配線抵抗が低くなる。さらに、第４電極部分３６２の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第３側面２３３と振動領域２０との離間距離Ｄ２を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、第４電極部分３６２を第３側面２３３と下面２１と上面２２とに亘って配置することにより、例えば、第４電極部分３６２が下面２１および上面２２にはみ出すことなく第３側面２３３にだけ配置されている場合と比べて、電極３を形成するための電極膜のパターニングが容易となり、製造時における第４電極部分３６２の断線を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、第４電極部分３６２の延在方向の全域で、第４電極部分３６２が第３側面２３３と下面２１と上面２２とに亘って配置されているが、これに限定されず、延在方向の少なくとも一部において、第４電極部分３６２が第３側面２３３と下面２１と上面２２とに亘って配置されていればよい。

また、図７に示すように、第５電極部分３６３は、上面２２に配置され、第３電極部分３６１のＸ軸方向プラス側の端部と第２励振電極３２とを接続している。そして、第５電極部分３６３は、領域Ｔｘ１、Ｔｘ２を避けて配置されている。具体的には、第５電極部分３６３は、その全域が第２領域Ｑ２内に位置し、領域Ｔの中でも振動領域２０に対してＺ’軸方向マイナス側に位置する領域Ｔｚ２を通過して配置されている。このような配置によれば、第５電極部分３６３が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２内に配置されない。そのため、上述したような振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、第５電極部分３６３は、Ｚ’軸方向に沿って配置されており、直線形状となっている。これにより、第３電極部分３６１と第２励振電極３２とを最短で接続することができ、第２引出電極３６の配線抵抗を小さくすることができる。また、第５電極部分３６３は、第２励振電極３２のＸ軸方向マイナス側の端部、すなわち、第１、第２接続電極３３、３４に近い側の端部に接続されている。これにより、第４電極部分３６２と第５電極部分３６３とを最短で接続することができ、第２引出電極３６の配線抵抗を小さくすることができる。ただし、第５電極部分３６３の構成としては、特に限定されない。例えば、第５電極部分３６３は、Ｘ軸およびＺ’軸の両軸方向に傾斜した斜め方向に沿って配置されていてもよいし、第２励振電極３２のＸ軸方向プラス側の端部や中央部と接続していてもよい。

以上、振動素子１について説明した。このような振動素子１は、前述したように、互いに表裏関係にあり電気軸であるＸ軸に沿っている第１面としての下面２１および第２面としての上面２２、および下面２１と上面２２とを接続する側面２３、を含む水晶基板２と、下面２１および上面２２の一方、本実施形態では下面２１に配置されている第１励振電極３１と、下面２１および上面２２の他方、本実施形態では上面２２に配置されている第２励振電極３２と、下面２１に配置されている第１接続電極３３および第２接続電極３４と、第１励振電極３１と第１接続電極３３とを接続する第１引出電極３５と、第２励振電極３２と第２接続電極３４とを接続する第２引出電極３６と、を備える。また、水晶基板２の平面視で、第１励振電極３１をＸ軸に沿う方向に延長した領域を延長領域としての第１領域Ｑ１としたとき、側面２３は、第１領域Ｑ１の一方側に位置する第１部分２３Ａおよび他方側に位置する第２部分２３Ｂを有し、第１接続電極３３および第２接続電極３４は、第１部分２３Ａに沿って配置されている。また、第１引出電極３５は、第１部分２３Ａに沿って延在し、第１接続電極３３と連続している第１電極部分３５１を有し、第１電極部分３５１は、側面２３と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。

このような構成によれば、第１接続電極３３、第２接続電極３４および第１引出電極３５を振動領域２０の周囲近傍の領域Ｔ、その中でも特に振動方向（Ｘ軸方向）の両側近傍にある領域Ｔｘ１、Ｔｘ２の外側に配置することができる。そのため、振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。また、第１電極部分３５１の幅Ｗ３５１を十分に大きく確保しつつ、第１電極部分３５１の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第１引出電極３５の配線抵抗が低くなる。さらに、第１側面２３１と第１領域Ｑ１との離間距離Ｄ１を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、前述したように、第１接続電極３３および第２接続電極３４は、第１領域Ｑ１に対して第１部分２３Ａ側に配置されている。これにより、第１、第２接続電極３３、３４をより確実に領域Ｔｘ１、Ｔｘ２の外側に配置することができる。ただし、これに限定されず、第１、第２接続電極３３、３４の少なくとも一方は、第１領域Ｑ１内に位置していてもよい。

また、前述したように、第１接続電極３３は、第１励振電極３１に対して第２接続電極３４より近くに位置している。これにより、第１、第２引出電極３５、３６の引き回しが容易となる。ただし、第１、第２接続電極３３、３４の配置は、特に限定されず、上述とは反対に、第１接続電極３３は、第１励振電極３１に対して第２接続電極３４より遠くに位置していてもよい。

また、前述したように、第１引出電極３５は、第１電極部分３５１と第１励振電極３１とを接続する第２電極部分３５２を有し、第２電極部分３５２は、Ｘ軸と直交する方向に沿って延在している。これにより、第２電極部分３５２を領域Ｔｘ１、Ｔｘ２の外側に配置することができ、第１引出電極３５の全域が領域Ｔｘ１、Ｔｘ２の外側に位置することとなる。そのため、振動特性の低下がより効果的に抑制され、より優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、前述したように、第２電極部分３５２は、第１励振電極３１のＸ軸方向の端部と接続されている。これにより、第１引出電極３５の配線長を短くすることができ、第１引出電極３５の抵抗を下げることができる。

また、前述したように、側面２３は、第１側面２３１、第２側面２３２、第３側面２３３および第４側面２３４を有し、第１側面２３１および第２側面２３２が前記Ｘ軸に沿い、第３側面２３３および第４側面２３４が前記Ｘ軸に交差している矩形形状をなし、第１側面２３１に第１部分２３Ａが含まれ、第２側面２３２に第２部分２３Ｂが含まれている。そして、第２引出電極３６は、第２側面２３２に沿って延在する第３電極部分３６１と、第３側面２３３に沿って延在する第４電極部分３６２とを含んでいる。このような構成によれば、第３、第４電極部分３６１、３６２を領域Ｔｘ１、Ｔｘ２の外側に配置することができる。そのため、振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

また、前述したように、第３電極部分３６１は、側面２３と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。このような構成によれば、第３電極部分３６１の幅Ｗ３６１を十分に大きく確保しつつ、第３電極部分３６１の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第２引出電極３６の配線抵抗が低くなる。さらに、第２側面２３２と第１領域Ｑ１との離間距離Ｄ１を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、前述したように、第４電極部分３６２は、側面２３と下面２１と上面２２とに亘って配置されている。このような構成によれば、第４電極部分３６２の幅Ｗ３６２を十分に大きく確保しつつ、第４電極部分３６２の下面２１および上面２２へのはみ出しを抑えることができる。そのため、第２引出電極３６の配線抵抗が低くなる。さらに、第３側面２３３と振動領域２０との離間距離Ｄ２を小さくすることができ、振動素子１の小型化を図ることができる。

また、前述したように、水晶基板２の外形は、Ｘ軸方向を長手方向とする長手形状である。特に、本実施形態の水晶基板２の外形は、Ｘ軸方向に沿った長辺と、前記Ｘ軸と交差するＺ軸’方向に沿った短辺と、を含む長方形である。このように、Ｘ軸方向を長手方向とする形状とすることにより、振動領域２０と第１、第２接続電極３３、３４とをＸ軸方向により離間させて配置することができる。そのため、振動特性の低下が効果的に抑制され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。

＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。

図９に示すように、本実施形態に係る振動デバイス１００は、振動素子１と、回路素子７と、振動素子１および回路素子７を収納するパッケージ４と、を有する。また、パッケージ４は、振動素子１を収納する凹部５３を有する箱状のベース５と、凹部５３の開口を塞いでベース５と接合された板状のリッド６と、を有する。凹部５３の開口がリッド６で塞がれることにより、振動素子１を収納する収納空間Ｓが形成される。収納空間Ｓは、気密であり、減圧状態となっている。

ベース５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、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６の構成材料としては、特に限定されないが、ベース５の構成材料と線膨張係数が近似する部材であるとよい。例えば、ベース５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。

また、ベース５は、凹部５３に配置されている第１配線５５および第２配線５６を有する。振動素子１は、下面２１を凹部５３の底面側に向けた姿勢で収納空間Ｓに収納されている。そして、振動素子１は、第１導電性接合部材Ｂ１および第２導電性接合部材Ｂ２によって凹部５３の底面に固定されている。また、第１導電性接合部材Ｂ１は、第１配線５５と振動素子１の第１接続電極３３とを電気的に接続し、第２導電性接合部材Ｂ２は、第２配線５６と振動素子１の第２接続電極３４とを電気的に接続している。

第１、第２導電性接合部材Ｂ１、Ｂ２としては、導電性と接合性とを兼ね備えていれば、特に限定されず、例えば、金バンプ、銀バンプ、銅バンプ、はんだバンプ等の各種金属バンプ、ポリイミド系、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系の各種接着剤に銀フィラー等の導電性フィラーを分散させた導電性接着剤等を用いることができる。

回路素子７は、凹部５３の底面に配置され、第１配線５５および第２配線５６とボンディングワイヤーＢＷを介して電気的に接続されている。そして、このような回路素子７は、振動素子１と電気的に接続される発振回路７１を有する。

以上のように、振動デバイス１００は、振動素子１と、ベース５と、第１接続電極３３とベース５とを接合する第１導電性接合部材Ｂ１と、第２接続電極３４とベース５とを接合する第２導電性接合部材Ｂ２と、を含んでいる。このような構成によれば、前述した振動素子１の効果を享受でき、優れた信頼性を有する振動デバイス１００となる。

＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。

図１０に示す電子機器としてのラップトップ型の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、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１００が内蔵されている。また、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２や表示部１１０８などの制御に関する演算処理を行う演算処理回路１１１０を備えている。演算処理回路１１１０は、例えば、振動デバイス１００の発振回路７１から出力される発振信号に基づいて動作する。

このように、電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００は、振動デバイス１００を備える。そのため、前述した振動素子１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
図１１は、第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。

図１１に示す電子機器としての携帯電話機１２００は、アンテナ、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、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１００が内蔵されている。また、携帯電話機１２００は、操作ボタン１２０２などの制御に関する演算処理を行う演算処理回路１２１０を備えている。演算処理回路１２１０は、例えば、振動デバイス１００が備える発振回路７１から出力される発振信号に基づいて動作する。

このように、電子機器としての携帯電話機１２００は、振動デバイス１００を備える。そのため、前述した振動素子１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
図１２は、第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。

図１２に示す電子機器としてのデジタルスチールカメラ１３００は、ボディ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、ボディ１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、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を押すと、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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１００が内蔵されている。また、デジタルスチールカメラ１３００は、表示部１３１０や受光ユニット１３０４などの制御に関する演算処理を行う演算処理回路１３１２を備えている。演算処理回路１３１２は、例えば、振動デバイス１００の発振回路７１から出力される発振信号に基づいて動作する。

このように、電子機器としてのデジタルスチールカメラ１３００は、振動デバイス１００を備える。そのため、前述した振動素子１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

なお、本発明の電子機器は、前述したパーソナルコンピューター、携帯電話機およびデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。

＜第６実施形態＞
図１３は、第６実施形態に係る移動体を示す斜視図である。

図１３に示す移動体としての自動車１５００は、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１００と、振動デバイス１００の発振回路７１から出力される発振信号に基づいて動作する演算処理回路１５０２が内蔵されている。そのような振動デバイス１００と演算処理回路１５０２は、例えば、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。

このように、移動体としての自動車１５００は、振動デバイス１００を備える。そのため、前述した振動素子１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

なお、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。

以上、本発明の振動素子、振動デバイス、電子機器および移動体を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。

１…振動素子、１０…対象物、１００…振動デバイス、１１…第１配線、１２…第２配線、２…水晶基板、２０…振動領域、２１…下面、２２…上面、２３…側面、２３Ａ…第１部分、２３Ｂ…第２部分、２３１…第１側面、２３２…第２側面、２３３…第３側面、２３４…第４側面、２４１…角部、３…電極、３１…第１励振電極、３２…第２励振電極、３３…第１接続電極、３４…第２接続電極、３５…第１引出電極、３５１…第１電極部分、３５２…第２電極部分、３６…第２引出電極、３６１…第３電極部分、３６２…第４電極部分、３６３…第５電極部分、４…パッケージ、５…ベース、５３…凹部、５５…第１配線、５６…第２配線、６…リッド、７…回路素子、７１…発振回路、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、１１１０…演算処理回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…演算処理回路、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ボディ、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…演算処理回路、１５００…自動車、１５０２…演算処理回路、Ｂ１…第１導電性接合部材、Ｂ２…第２導電性接合部材、ＢＷ…ボンディングワイヤー、Ｄ１、Ｄ２…離間距離、Ｑ１…第１領域、Ｑ２…第２領域、Ｓ…収納空間、Ｔ、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｚ１、Ｔｚ２…領域、Ｗ３５１、Ｗ３６１、Ｗ３６２…幅、θ…角度

Claims (11)

1. 互いに表裏関係にあり電気軸であるＸ軸に沿っている第１面および第２面、および前記第１面と前記第２面とを接続する側面、を含む水晶基板と、
   前記第１面および前記第２面の一方に配置されている第１励振電極と、
   前記第１面および前記第２面の他方に配置されている第２励振電極と、
   前記第１面に配置されている第１接続電極および第２接続電極と、
   前記第１励振電極と前記第１接続電極とを接続する第１引出電極と、
   前記第２励振電極と前記第２接続電極とを接続する第２引出電極と、
   を備え、
   前記水晶基板の平面視で、前記第１励振電極を前記Ｘ軸に沿う方向に延長した領域を延長領域としたとき、
   前記側面は、前記延長領域の一方側に位置する第１部分および他方側に位置する第２部分を有し、
   前記第１接続電極および前記第２接続電極は、前記第１部分に沿って配置され、
   前記第１引出電極は、前記第１部分に沿って延在し、前記第１接続電極と連続している第１電極部分を有し、
   前記第１電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されており、
   前記側面は、第１側面、第２側面、第３側面および第４側面を有し、前記第１側面および前記第２側面が前記Ｘ軸に沿い、前記第３側面および前記第４側面が前記Ｘ軸に交差している矩形形状をなし、
   前記第１側面に前記第１部分が含まれ、
   前記第２側面に前記第２部分が含まれ、
   前記第２引出電極は、前記第２側面に沿って延在する第３電極部分と、前記第３側面に沿って延在する第４電極部分とを含むことを特徴とする振動素子。
2. 前記第３電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されている請求項１に記載の振動素子。
3. 前記第４電極部分は、前記側面と前記第１面と前記第２面とに亘って配置されている請求項１または２に記載の振動素子。
4. 前記第１接続電極および前記第２接続電極は、前記延長領域に対して前記第１部分側に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子。
5. 前記第１接続電極は、前記第１励振電極に対して前記第２接続電極より近くに位置している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子。
6. 前記第１引出電極は、前記第１電極部分と前記第１励振電極とを接続する第２電極部分を有し、
   前記第２電極部分は、前記Ｘ軸と直交する方向に沿って延在している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子。
7. 前記第２電極部分は、前記第１励振電極の前記Ｘ軸方向の端部と接続されている請求項６に記載の振動素子。
8. 前記水晶基板の外形は、前記Ｘ軸方向を長手方向とする長手形状である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動素子。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動素子と、
   ベースと、
   前記第１接続電極と前記ベースとを接合する第１導電性接合部材と、
   前記第２接続電極と前記ベースとを接合する第２導電性接合部材と、
   を含むことを特徴とする振動デバイス。
10. 請求項９に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
11. 請求項９に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする移動体。

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