TW201521358A

TW201521358A - 振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體

Info

Publication number: TW201521358A
Application number: TW103139441A
Authority: TW
Inventors: Akinori Yamada; Takashi Yamazaki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-11-16
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2015-06-01
Also published as: CN104660207B; TWI634742B; CN104660207A; US20150135931A1; US9628046B2

Abstract

振動元件2包含振動片3，該振動片3具備基部31、振動臂32、連接部34、及連結基部31與連接部34之連結部35，且於將振動片3之厚度設為T，將基部31之寬度設為W1，將連結部35之寬度設為W2時，滿足50μm≦T≦210μm、0.067≦W2/W1≦0.335之關係，於將振動臂32之臂部321之寬度設為W3，將錘頭322之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8W3之關係。

Description

振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體

本發明係關於一種振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體。

自先前以來，已知有使用水晶之振動元件。此種振動元件由於頻率溫度特性優異，而作為各種電子機器之基準頻率源或發送源等被廣泛使用。

專利文獻1中記載之振動元件呈音叉型，且具有振動片，該振動片包含：基部；一對振動臂，其等自基部之一端側延伸；連接部，其位於基部之另一端側；連結部，其位於基部與連接部之間，且將其等連結；及支持臂，其自連接部延伸。

於此種專利文獻1中，記載有連結部之寬度r與基部之寬度e之比率即e/r較佳為40%以下，更佳為23%~40%。而且，記載有作為因滿足此種範圍而產生之效果，可抑制振動洩漏且維持耐衝擊性。然而，即便設為e/r滿足上述關係，亦存在因設計條件(例如振動片之厚度)，而無法充分減少振動洩漏，無法獲得振動特性良好之振動元件之情況。再者，於專利文獻1中記載有作為振動片之厚度，較佳為70μm~130μm(參照引用文獻1之段落0042)，但該厚度與e/r之關係不明確。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-72705號公報

本發明之目的在於提供一種可減少振動洩漏之振動元件、以及具備該振動元件之可靠性較高之振動子、振盪器、電子機器及移動體。

本發明係為解決上述問題之至少一部分而完成者，可作為以下之應用例而實現。

[應用例1]

本應用例之振動元件之特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足50μm≦T≦210μm之關係，並且滿足0.067≦W2/W1≦0.335之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。

藉此，可提供能夠減少振動洩漏之振動元件。

[應用例2]

於本應用例之振動元件中，較佳為滿足110μm≦T≦210μm之關係。

藉此，可進一步提高振動特性。

[應用例3]

本應用例之振動元件之特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足50μm≦T≦100μm之關係，並且滿足0.603≦W2/W1≦0.871之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。

藉此，可提供能夠減少振動洩漏之振動元件。

[應用例4]

於本應用例之振動元件中，較佳為滿足50μm≦T≦80μm之關係。

藉此，可進一步減少振動洩漏。

[應用例5]

本發明之振動元件之特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足110μm≦T≦210μm之關係，並且滿足0.134≦W2/W1≦0.335之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。

藉此，可提供減少振動洩漏且耐衝擊性亦優異之振動元件。

[應用例6]

本應用例之振動元件之特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足150μm≦T≦210μm之關係，並且滿足0.067≦W2/W1≦0.871之關係，於將上述臂部之上述振動片之寬度方向之尺寸即寬度設為W3，將上述寬幅部之上述振動片之寬度方向之尺寸即寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。

藉此，可提供減少振動洩漏且耐衝擊性亦優異之振動元件。

[應用例7]

於本應用例之振動元件中，較佳為，上述連接部沿上述交叉方向外延，且包含支持臂，該支持臂連接於上述連接部且沿上述振動臂之外延方向外延。

藉此，例如可經由支持臂將振動元件固定於基座，可延長該固定部與振動臂之相隔距離(振動傳輸距離)。因此，可有效地減少振動元件之振動洩漏。

[應用例8]

於本應用例之振動元件中，較佳為，於上述臂部之處於相互正背之關係之一對主面之至少一者設有槽。

藉此，可提高振動特性。

[應用例9]

於本應用例之振動元件中，較佳為，上述振動臂於將上述振動臂之沿上述外延方向之長度設為L，將上述錘部之沿上述第1方向之長度設為H時，滿足0.183≦H/L≦0.597之關係。

藉此，可進一步減小對振動元件施加之空氣阻力，可獲得Q值特別高之振動元件。

[應用例10]

於本應用例之振動元件中，較佳為，上述振動臂於將上述振動臂之沿上述外延方向之長度設為L，將上述錘部之沿上述第1方向之長度設為H時，滿足0.012<H/L<0.30 之關係。

藉此，可進一步減小對振動元件施加之空氣阻力，並且可進一步減少CI值之上升，由此可獲得Q值特別高之振動元件。

[應用例11]

本應用例之振動子之特徵在於具備：上述應用例之振動元件；及封裝體，其搭載有上述振動元件。

藉此，獲得可靠性較高之振動子。

[應用例12]

於本應用例之振動子中，較佳為，上述振動臂以彎曲振動模式振動，上述封裝體內之氣壓為100Pa以下。

藉此，可減少因對振動元件施加之空氣阻力所致之Q值之劣化，可提高Q值。其結果為，成為可發揮優異之振動特性之振動子。

[應用例13]

於本應用例之振動子中，較佳為，上述封裝體內之氣壓為10Pa以下。

藉此，可進一步減少因對振動元件施加之空氣阻力所致之Q值之劣化，而成為可發揮更優異之振動特性之振動子。

[應用例14]

於本應用例之振動子中，較佳為，上述封裝體內之氣壓為7×10^-4Pa以上。

藉此，亦可減少因封裝體內與封裝體外之氣壓不同而產生之封裝體之意料外之翹曲或撓曲、及因該等引起之龜裂產生等。

[應用例15]

本應用例之振盪器之特徵在於具備上述應用例之振動元件及電路。

藉此，獲得可靠性較高之振盪器。

[應用例16]

本應用例之電子機器之特徵在於具備上述應用例之振動元件。

藉此，獲得可靠性較高之電子機器。

[應用例17]

本應用例之移動體之特徵在於具備上述應用例之振動元件。

藉此，獲得可靠性較高之移動體。

1‧‧‧振動子

2‧‧‧振動元件

3‧‧‧水晶振動片

3A‧‧‧水晶振動片

4‧‧‧振動元件

5‧‧‧水晶基板

9‧‧‧封裝體

11‧‧‧導電性接著材

11A‧‧‧導電性接著材

12‧‧‧導電性接著材

12A‧‧‧導電性接著材

13‧‧‧導電性接著材

13A‧‧‧導電性接著材

14‧‧‧導電性接著材

14A‧‧‧導電性接著材

31‧‧‧基部

31a‧‧‧切口部

31b‧‧‧切口部

32‧‧‧振動臂

32A‧‧‧振動臂

32a‧‧‧主面

32b‧‧‧主面

32c‧‧‧側面

32d‧‧‧側面

33‧‧‧振動臂

33A‧‧‧振動臂

33c‧‧‧側面

33d‧‧‧側面

34‧‧‧連接部

35‧‧‧連結部

35A‧‧‧連結部

36‧‧‧支持臂

36A‧‧‧支持臂

37‧‧‧支持臂

37A‧‧‧支持臂

51‧‧‧基部

52‧‧‧振動臂

53‧‧‧振動臂

64‧‧‧第1驅動用電極

65‧‧‧第2驅動用電極

84‧‧‧第1驅動用電極

85‧‧‧第2驅動用電極

91‧‧‧基座

92‧‧‧蓋體

100‧‧‧振盪器

110‧‧‧IC晶片

120‧‧‧內部端子

151‧‧‧彈性棒

152‧‧‧彈性棒

154‧‧‧旋轉體

155‧‧‧旋轉軸

156‧‧‧旋轉體

157‧‧‧旋轉軸

158‧‧‧第1連結部

159‧‧‧第2連結部

160‧‧‧第3連結部

168‧‧‧基部

169‧‧‧第4連結部

321‧‧‧臂部

322‧‧‧錘頭

322a‧‧‧基端部

322b‧‧‧前端部

323‧‧‧槽

323A‧‧‧槽

324‧‧‧槽

324A‧‧‧槽

331‧‧‧臂部

332‧‧‧錘頭

333‧‧‧槽

333A‧‧‧槽

334‧‧‧槽

334A‧‧‧槽

511‧‧‧第1基部

512‧‧‧第2基部

513‧‧‧連結部

513a‧‧‧縮幅部

520‧‧‧臂部

521‧‧‧主面

521a‧‧‧堤部

521b‧‧‧堤部

522‧‧‧主面

522a‧‧‧堤部

522b‧‧‧堤部

523‧‧‧側面

524‧‧‧側面

525‧‧‧槽

525a‧‧‧電極形成區域

525b‧‧‧未形成電極之區域

526‧‧‧槽

526a‧‧‧電極形成區域

526b‧‧‧未形成電極之區域

529‧‧‧錘頭

530‧‧‧臂部

531‧‧‧主面

532‧‧‧主面

533‧‧‧側面

534‧‧‧側面

535‧‧‧槽

535a‧‧‧電極形成區域

535b‧‧‧未形成電極之區域

536‧‧‧槽

536a‧‧‧電極形成區域

536b‧‧‧未形成電極之區域

539‧‧‧錘頭

911‧‧‧凹部

912‧‧‧階差部

951‧‧‧連接端子

952‧‧‧貫通電極

953‧‧‧外部端子

961‧‧‧連接端子

962‧‧‧貫通電極

963‧‧‧外部端子

1100‧‧‧個人電腦

1102‧‧‧鍵盤

1104‧‧‧本體部

1106‧‧‧顯示單元

1108‧‧‧顯示部

1200‧‧‧行動電話機

1202‧‧‧操作按鈕

1204‧‧‧接聽口

1206‧‧‧發話口

1208‧‧‧顯示部

1300‧‧‧數位靜態相機

1302‧‧‧殼體

1304‧‧‧受光單元

1306‧‧‧快門按鈕

1308‧‧‧記憶體

1310‧‧‧顯示部

1312‧‧‧視訊信號輸出端子

1314‧‧‧輸入輸出端子

1430‧‧‧電視監視器

1440‧‧‧個人電腦

1500‧‧‧汽車

a‧‧‧有效寬度

AA‧‧‧區域

B‧‧‧缺口部

fm‧‧‧熱鬆弛頻率

fm0‧‧‧熱鬆弛頻率

G'‧‧‧重心

H‧‧‧長度

L‧‧‧全長

L1‧‧‧線段

S‧‧‧收容空間

SS‧‧‧區域

SS1‧‧‧區域

SS2‧‧‧區域

t‧‧‧深度

T‧‧‧厚度

T‧‧‧板厚

W1‧‧‧寬度

W‧‧‧寬度

W3‧‧‧寬度

W4‧‧‧寬度

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Y'‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

Z'‧‧‧方向

圖1係本發明之較佳實施形態之振動子之俯視圖。

圖2係圖1中之A-A線剖面圖。

圖3係圖1中之B-B線剖面圖。

圖4係表示藉由濕式蝕刻形成之振動臂之剖面圖。

圖5係對彎曲振動時之導熱進行說明之振動臂之剖面圖。

圖6係表示Q值與f/fm之關係之曲線圖。

圖7係表示厚度T、寬度W1、W2之立體圖。

圖8係表示模擬中使用之水晶振動片之尺寸之俯視圖。

圖9係用以說明模擬方法之立體圖。

圖10係表示模擬結果之表。

圖11係表示模擬結果之表。

圖12係表示模擬結果之表。

圖13係表示模擬結果之表。

圖14係表示W2/W1與Q_Leak之關係之曲線圖。

圖15係表示W2/W1與洩漏難度指數之關係之曲線圖。

圖16係用以說明另一模擬方法之立體圖。

圖17係表示關於耐衝擊性之模擬結果之表。

圖18係表示關於耐衝擊性之模擬結果之表。

圖19係表示關於耐衝擊性之模擬結果之表。

圖20係表示關於耐衝擊性之模擬結果之表。

圖21係表示W2/W1與logF之關係之曲線圖。

圖22係表示W2/W1與耐衝擊性指數之關係之曲線圖。

圖23係表示關於振動洩漏之模擬結果之表。

圖24係表示關於振動洩漏之模擬結果之表。

圖25係表示關於振動洩漏之模擬結果之表。

圖26係表示關於振動洩漏之模擬結果之表。

圖27係表示W2/W1與Q_Leak之關係之曲線圖。

圖28係表示W2/W1與洩漏難度指數之關係之曲線圖。

圖29係表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。

圖30係表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。

圖31係表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。

圖32係表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。

圖33係表示W2/W1與高性能指數之關係之曲線圖。

圖34係表示W2/W1與標準化高性能指數之關係之曲線圖。

圖35係本發明之第2實施形態之振動子之俯視圖。

圖36係圖35中之C-C線剖面圖。

圖37係圖35所示之振動子所具有之振動元件之俯視圖。

圖38(a)係圖37中之D-D線剖面圖，(b)係圖37中之E-E線剖面圖。

圖39係用以說明圖37所示之振動元件之基部之局部放大俯視圖。

圖40(a)係模式性地表示圖37所示之振動元件之俯視圖(考慮了縮幅部之圖)，(b)係表示(a)所示之振動元件之簡化模型之俯視圖。

圖41(a)~(d)係說明圖40所示之振動元件之振動洩漏抑制之原理之俯視圖，且係說明基部之各部(第1~4連結部)之作用之圖。

圖42係表示藉由濕式蝕刻形成之振動臂52、53之剖面圖。

圖43係表示W與Q_TEDa之關係之曲線圖。

圖44係表示η與W之關係之曲線圖。

圖45係表示η與W之關係之曲線圖。

圖46係表示η與W之關係之曲線圖。

圖47係表示η與W之關係之曲線圖。

圖48係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.85交叉之各點進行繪圖而獲得之曲線圖。

圖49係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.90交叉之各點進行繪圖而獲得之曲線圖。

圖50係表示H/L與標準化值之關係之曲線圖。

圖51係表示模擬中使用之振動臂之形狀及大小之立體圖。

圖52係表示H/L與高性能化指數1之關係之曲線圖。

圖53係說明有效寬度a之立體圖。

圖54(a)、(b)係表示錘頭佔據率與低R1化指數之關係之曲線圖。

圖55係表示研究Qv^-1與氣壓之關係中使用之振動元件之形狀及大小之俯視圖。

圖56係表示Qv^-1與氣壓之關係之曲線圖。

圖57係表示等效串聯電阻值R1與氣壓之關係之曲線圖。

圖58係表示本發明之振盪器之較佳實施形態之剖面圖。

圖59係表示應用本發明之電子機器之移動型(或筆記型)之個人電腦之構成之立體圖。

圖60係表示應用本發明之電子機器之行動電話機(亦包含PHS(Personal Handy-phone System，個人電話系統))之構成之立體圖。

圖61係表示應用本發明之電子機器之數位靜態相機之構成之立體圖。

圖62係表示應用本發明之移動體之汽車之立體圖。

以下，基於圖式所示之較佳之實施形態詳細地說明本發明之振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體。

1.振動子

<第1實施形態>

首先，對本發明之振動子之第1實施形態進行說明。

圖1係本發明之第1實施形態之振動子之俯視圖。圖2係圖1中之A-A線剖面圖。圖3係圖1中之B-B線剖面圖。圖4係表示藉由濕式蝕刻形成之振動臂之剖面圖。圖5係對彎曲振動時之導熱進行說明之振動臂之剖面圖。圖6係表示Q值與f/fm之關係之曲線圖。圖7係表示厚度T、寬度W1、W2之立體圖。圖8係表示模擬中使用之水晶振動片之尺寸之俯視圖。圖9係用以說明模擬方法之立體圖。圖10至圖13係分別表示模擬結果之表。圖14係表示W2/W1與Q_Leak之關係之曲線圖。圖15係表示W2/W1與洩漏難度指數之關係之曲線圖。圖16係用以說明另一模擬方法之立體圖。圖17至圖20係分別表示關於耐衝擊性之模擬結果之表。圖21係表示W2/W1與logF之關係之曲線圖。圖22係表示W2/W1與耐衝擊性指數之關係之曲線圖。圖23至圖26係分別表示關於振動洩漏之模擬結果之表。圖27係表示W2/W1與Q_Leak之關係之曲線圖。圖28係表示W2/W1與洩漏難度指數之關係之曲線圖。圖29係表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。圖30至圖32係分別表示關於耐衝擊性之模擬結果與關於振動洩漏之模擬結果之組合之結果之表。圖33係表示W2/W1與高性能指數之關係之曲線圖。圖34係表示W2/W1與標準化高性能指數之關係之曲線圖。再者，以下，為方便說明而將圖2中之上側設為「上」，將下側設為「下」。又，將圖1中之上側設為「前端」，將下側設為「基端」。

如圖1所示，振動子1具有振動元件2及收納振動元件2之封裝體9。

《封裝體》

如圖1及圖2所示，封裝體9具有：箱狀之基座91，其具有於上表面開口之凹部911；及板狀之蓋體92，其蓋住凹部911之開口且接合於基座91。封裝體9具有藉由凹部911由蓋體92蓋住而形成之收容空間S，於該收容空間S氣密性地收容有振動元件2。作為收容空間S內之環境，並無特別限定，但較佳為成為減壓狀態(真空狀態)。藉此，驅動振動元件2時之空氣阻力減小，因此可發揮優異之振動特性。再者，作為收容空間S內之真空度，並無特別限定，但較佳為100Pa以下之程度，更佳為10Pa以下之程度。又，亦可代替減壓狀態而於收容空間S內封入氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體。

作為基座91之構成材料，並無特別限定，可使用氧化鋁等各種陶瓷。又，作為蓋體92之構成材料，並無特別限定，只要為線膨脹係數與基座91之構成材料近似之構件即可。例如，於將基座91之構成材料設為如上所述之陶瓷之情形時，較佳為科伐合金等合金。再者，基座91與蓋體92之接合並無特別限定，例如可經由金屬化層而接合。

又，於基座91之凹部911之底面形成有連接端子951、961。又，於連接端子951上設有導電性接著材11、12，於連接端子961上設有導電性接著材13、14。藉由該等導電性接著材11~14將振動元件2安裝於基座91，並且連接端子951與下述第1驅動用電極84電性連接，連接端子961與下述第2驅動用電極85電性連接。

再者，作為導電性接著材11~14，只要分別具有導電性及接著性，則無特別限定，例如可使用於環氧系、丙烯酸系、矽系、聚醯亞胺系、雙馬來醯亞胺系、聚酯系、聚胺基甲酸酯系樹脂中混合有銀粒子等導電性填料之導電性接著材。如此，藉由使用相對柔軟之接著材，例如可利用導電性接著材11~14吸收、緩和因基座91與振動元件2之熱膨脹係數不同而產生之熱應力，可減少振動元件2之振動特性之降低或變化。再者，若可將振動元件2安裝於基座91，則亦可使用金凸塊或焊料等代替各導電性接著材11~14。

又，連接端子951經由貫通基座91之底部之貫通電極952而與設於基座91之下表面之外部端子953電性連接，同樣地，連接端子961經由貫通基座91之底部之貫通電極962而與設於基座91之下表面之外部端子963電性連接。作為連接端子951、961、貫通電極952、962及外部端子953、963之構成，若分別具有導電性，則無特別限定，例如可設為於Cr(鉻)、Ni(鎳)、W(鎢)、鉬(Mo)等之基底層形成有Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)等之鍍敷層之構成。

《振動元件》

如圖1至圖3所示，振動元件2具有水晶振動片(振動片)3、及形成於水晶振動片3上之第1、第2驅動用電極84、85。再者，於圖1及圖2中，為方便說明，省略第1、第2驅動用電極84、85之圖示。

水晶振動片3包含Z切割水晶板。所謂Z切割水晶板係指以Z軸為大致厚度方向之水晶基板。再者，水晶振動片3雖亦可為其厚度方向與Z軸一致，但就使常溫附近之頻率溫度變化變小之觀點而言，Z軸相對於厚度方向略微地傾斜。即，於將傾斜之角度設為θ度(-5°≦θ≦15°)之情形時，以包含作為上述水晶之電軸之X軸、作為機械軸之Y 軸、及作為光學軸之Z軸之正交座標系之上述X軸作為旋轉軸，以將上述Z軸以+Z側向上述Y軸之-Y方向旋轉之方式傾斜θ度而成之軸作為Z'軸，以將上述Y軸以+Y側向上述Z軸之+Z方向旋轉之方式傾斜θ度而成之軸作為Y'軸時，成為將沿Z'軸之方向設為厚度、將包含X軸及Y'軸之面設為主面之水晶振動片3。再者，於各圖中圖示有該等X軸、Y'軸及Z'軸。

水晶振動片3將Y'軸方向設於長度方向，將X軸方向設於寬度方向，將Z'軸方向設於厚度方向。又，水晶振動片3係遍及其大致全域(除形成有下述槽323、324、333、334之區域以外)地具有大致相同之厚度。作為水晶振動片3之厚度T，並無特別限定，較佳為50μm以上且210μm以下之程度。若未達上述下限值，則有機械強度不足、水晶振動片3破損之虞，若超過上述上限值，則不易藉由濕式蝕刻製成微細形狀，導致振動元件2之過度大型化。

此種水晶振動片3具有：基部31；一對振動臂32、33，其等自基部31之-Y'軸側之端向-Y'軸方向延伸；連接部34，其配置於基部31之+Y'軸側，沿X軸方向延伸；連結部35，其位於基部31與連接部34之間，連結基部31與連接部34；及一對支持臂36、37，其等自連接部34之兩端部向-Y'軸方向延伸。該等基部31、振動臂32、33、連接部34、連結部35及支持臂36、37形成為一體。

基部31呈於XY'平面具有擴展且於Z'軸方向上具有厚度之板狀。連結部35自此種基部31之+Y'軸側之端向+Y'軸方向外延。於連結部35之+Y'軸側之端連接有連接部34，連接部34自連結部35向X軸方向兩側延伸。又，支持臂36自連接部34之-X軸側之端部向-Y'軸方向外延，支持臂37自+X軸側之端部向-Y'軸方向外延。支持臂36、37位於振動臂32、33之外側，於支持臂36、37之間配置有振動臂32、33。再者，支持臂36、37之前端(-Y'軸側之端)較振動臂32、33之前端(-Y'軸側之端)位於更靠+Y'軸側。

而且，支持臂36藉由導電性接著材11、12安裝於基座91，支持臂37藉由導電性接著材13、14安裝於基座91。導電性接著材11、12係於支持臂36之延伸方向上相隔而配置，導電性接著材13、14係於支持臂37之延伸方向上相隔而配置。如此，藉由使用4個導電性接著材11、12、13、14，可將振動元件2以更穩定之狀態安裝於基座91。又，較佳為，位於前端側之導電性接著材11、13係至少其一部分較振動元件2之重心G'位於更靠前端側，位於基端側之導電性接著材12、14係至少其一部分較重心G'位於更靠基端側。藉此，可將振動元件2以進一步穩定之狀態安裝於基座91。

此處，連結部35之寬度小於基部31。換言之，連結部35相對於基部31縮幅。又，亦可以說，連結部35係藉由以下而形成：於充分遠離基部31之振動臂32、33側之端部之位置上，在兩側緣形成局部地縮小基部31之寬度方向之尺寸而形成之切口部31a、31b。藉由設置此種連結部35，可抑制振動臂32、33彎曲振動時振動洩漏傳輸至支持臂36、37，降低CI值(等效串聯電阻)。即，藉由設置連結部35，成為具有優異之振動特性之振動元件2。

振動臂32、33係以沿X軸方向排列且相互平行之方式自基部31之-Y'軸側之端向-Y'軸方向外延。該等振動臂32、33分別呈長條形狀，其基端(+Y'軸側之端)成為固定端，前端(-Y'軸側之端)成為自由端。又，振動臂32、33分別具有：臂部321、331，其等自基部31延伸；及作為錘部之錘頭(寬幅部)322、332，其等設於臂部321、331之前端，且寬度大於臂部321、331。如此，藉由於振動臂32、33之前端部設置錘頭322、332，可縮短振動臂32、33，可謀求振動元件2之小型化。又，與可使振動臂32、332變短相應地，可使以相同之頻率使振動臂32、33振動時之振動臂32、33之振動速度較先前變低，因此可減少振動臂32、33振動時之空氣阻力，相應地，Q值提高，可提高振動特性。

以下，對振動臂32、33進行詳細敍述，但由於振動臂32、33係相互相同之構成，故而以下對振動臂32代表性地說明，對振動臂33省略其說明。

如圖3所示，臂部321具有：一對主面32a、32b，其等由XY'平面構成且相互處於正背關係；及一對側面32c、32d，其等由Y'Z'平面構成且連接一對主面32a、32b。又，於臂部321具有於主面32a開口之有底之槽323及於主面32b開口之有底之槽324。如此，藉由於振動臂32形成槽323、324，可謀求熱彈性損耗之降低，可發揮優異之振動特性。槽323、324之長度並無特別限定，可前端延伸至錘頭322，亦可基端延伸至基部31。藉由設為此種構成，對臂部321與錘頭322之邊界部及臂部321與基部31之邊界部之應力集中得以緩和，減少施加衝擊時產生之彎折或缺口之虞。再者，槽可僅形成於主面32a、32b中之任一者，亦可省略。

槽323、324之深度t較佳為滿足0.292≦t/T≦0.483之關係。藉由滿足此種關係，熱移動路徑變長，因此可於下述隔熱區域中更有效地謀求熱彈性損耗之降低。又，深度t進而較佳為滿足0.455≦t/T≦0.483之關係。藉由滿足此種關係，熱移動路徑進一步變長。因此，可一步謀求熱彈性損耗之降低，可謀求Q值之提高及伴隨其之CI值之降低。進而，可進而增大用以對要彎曲變形之區域施加電場之電極面積，因此可降低CI值。

再者，於將水晶基板利用濕式蝕刻進行圖案化而製造水晶振動片3之情形時，如圖4所示，臂部321之剖面形狀成為如水晶之結晶面露出之形狀。具體而言，由於-X軸方向之蝕刻速率低於+X軸方向之蝕刻速率，故而-X軸方向之側面成為相對較平緩之傾斜，+X軸方向之側面成為接近於垂直之傾斜。如圖4所示，此情形時之槽323、324之深度t係指最深之位置之深度。

槽323、324較佳為以振動臂32之剖面重心與振動臂32之剖面形狀之中心一致之方式相對於振動臂32調整X軸方向之位置而形成。如此一來，振動臂32之無用之振動(具體而言為具有面外方向成分之振動)減少，因此可減少振動洩漏。又，於此情形時，減少亦驅動多餘之振動之情況，因此驅動區域相對增大而可減小CI值。

作為此種臂部321之寬度(X軸方向之長度)W3，並無特別限定，較佳為16μm以上且300μm以下之程度，更佳為45μm以上且60μm以下之程度。若寬度W3未達上述下限值，則存在難以藉由製造技術於臂部321形成槽323、324，無法使振動臂32成為隔熱區域之情況。另一方面，若寬度W3超過上述上限值，則存在因水晶振動片3之厚度而導致臂部321之剛性變得過高，無法順利地進行臂部321之彎曲振動之情況。再者，此處所謂之寬度W3係指位於臂部321之中央部且以大致固定之寬度延伸之部分之寬度，並非位於兩端部之錐形部之寬度。

又，於將振動臂32之全長(Y'軸方向之長度)設為L，將錘頭322之全長(Y'軸方向之長度)設為H時，較佳為滿足0.183≦H/L≦0.597之關係，更佳為滿足0.238≦H/L≦0.531之關係。藉此，獲得兼顧小型化與振動特性之提高之振動元件2。再者，錘頭322設為具有相對於臂部321之寬度(X軸方向之長度)為1.5倍以上之寬度之區域。又，振動臂32之基端設為位於振動臂32之基端部之外側之錐形部之終點。

又，作為錘頭322之寬度(X軸方向之長度)W4，並無特別限定，較佳為臂部321之寬度W3之2.8倍以上。即，較佳為滿足W4≧2.8W3之關係。藉此，可充分發揮錘頭322之質量效應，可更有效地發揮上述效果(兼顧小型化與振動特性之提高)。再者，本實施形態之錘頭322具有位於基端側之基端部322a及位於基端部322a之前端側且寬度大於基端部322a之前端部322b，寬度W4係指前端部322b之寬度。

以上對水晶振動片3之形狀進行了說明。

如圖3所示，於此種水晶振動片3所具有之振動臂32形成有一對第1驅動用電極84及一對第2驅動用電極85。第1驅動用電極84之一者形成於槽323之內表面，另一者形成於槽324之內表面。又，第2驅動用電極85之一者形成於側面32c，另一者形成於側面32d。同樣地，於振動臂33亦形成有一對第1驅動用電極84及一對第2驅動用電極85。第1驅動用電極84之一者形成於側面33c，另一者形成於側面33d。又，第2驅動用電極85之一者形成於槽333之內表面，另一者形成於槽334之內表面。各第1驅動用電極84係藉由未圖示之配線被引出至支持臂36，經由導電性接著材11、12而與連接端子951電性連接。同樣地，各第2驅動用電極85係藉由未圖示之配線被引出至支持臂37，經由導電性接著材13、14而與連接端子961電性連接。若對該等第1、第2驅動用電極84、85間施加交替電壓，則振動臂32、33以重複相互接近、分離之方式沿X軸方向(面內方向)以特定之頻率振動。

作為第1、第2驅動用電極84、85之構成材料，只要具有導電性，則無特別限定，例如可設為於Cr(鉻)、Ni(鎳)、W(鎢)、鉬(Mo)等之基底層形成有Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)等之被覆層之構成。

又，作為第1、第2驅動用電極84、85之具體構成，例如可設為於700Å以下之Cr層上形成有700Å以下之Au層之構成。尤其，由於Cr或Au之熱彈性損耗較大，故而Cr層、Au層較佳為設為200Å以下。又，於提高絕緣破壞耐性之情形時，Cr層、Au層較佳為設為1000Å以上。進而，由於Ni接近於水晶之熱膨脹係數，故而藉由代替Cr層而使Ni層為基底，可減少因電極產生之熱應力，獲得長期可靠性(老化特性)良好之振動元件。

以上說明了振動元件2之構成。如上所述，藉由於振動元件2之各振動臂32、33形成槽323、324、333、334，可謀求熱彈性損耗之降低，可發揮優異之振動特性。以下，關於該情況，以振動臂32為例具體地說明。

如上所述，振動臂32係藉由對第1、第2驅動用電極84、85間施加交替電壓而於面內方向彎曲振動。如圖5所示，該彎曲振動時，若臂部321之側面32c收縮，則側面32d擴展，反之，若側面32c擴展，則側面32d收縮。於振動臂32未產生Gough-Joule(高夫-焦耳)效應之(能量彈性相對於熵彈性(entropy elasticity)為支配之)情形時，側面32c、32d中收縮之面側之溫度上升，擴展之面側之溫度下降。因此，於側面32c與側面32d之間、即於臂部321之內部產生溫度差。因由該溫度差產生之導熱而產生振動能量之損耗，因此振動元件2之Q值降低。亦將此種伴隨著Q值降低之能量之損耗稱為熱彈性損耗。

於以如振動元件2之構成之彎曲振動模式振動之振動元件中，振動臂32之彎曲振動頻率(機械彎曲振動頻率)f變化時，振動臂32之彎曲振動頻率f與熱鬆弛頻率fm一致時，Q值成為最小。該熱鬆弛頻率fm可藉由下述式(1)求出。其中，式(1)中，π為圓周率，若將e設為納皮爾常數(Napier's constant)，則τ係溫度差藉由導熱成為e^-1倍所需之緩和時間。

又，若將平板構造(剖面形狀為矩形之構造)之熱鬆弛頻率設為fm0，則fm0可藉由下述式(2)求出。再者，式(2)中，π為圓周率，k為振動臂32之振動方向之導熱率，ρ為振動臂32之質量密度，Cp為振動臂32之熱容量，a為振動臂32之振動方向之寬度。於對式(2)之導熱率k、質量密度ρ、熱容量Cp輸入振動臂32之材料本身(即水晶)之常數之情形時，求出之熱鬆弛頻率fm0成為於振動臂32未設置槽323、324之情形時之值。

於振動臂32中，以位於側面32c、32d之間之方式形成有槽323、324。因此，用以藉由導熱使振動臂32之彎曲振動時產生之側面32c、32d之溫度差達到溫度平衡之熱移動路徑係以繞過槽323、324之方式形成，且熱移動路徑長於側面32c、32d間之直線距離(最短距離)。因此，與於振動臂32未設置槽323、324之情形相比，緩和時間τ變長，熱鬆弛頻率fm變低。

圖6係表示彎曲振動模式之振動元件之Q值之f/fm依存性之曲線圖。該圖中，由虛線所示之曲線F1表示如振動元件2般於振動臂形成有槽之情形，由實線所示之曲線F2表示於振動臂未形成槽之情形。如該圖所示，曲線F1、F2之形狀無差異，但伴隨著如上所述之熱鬆弛頻率fm之降低，曲線F1相對於曲線F2向頻率降低方向偏移。因此，若將如振動元件2般於振動臂形成有槽之情形時之熱鬆弛頻率設為fm1，則藉由滿足下述式(3)，在振動臂形成有槽之振動元件之Q值始終高於在振動臂未形成槽之振動元件之Q值。

進而，若限定於下述式(4)之關係，則可獲得更高之Q值。

再者，於圖6中，亦將f/fm<1之區域稱為等溫區域，於該等溫區域中，隨著f/fm變小，Q值變高。其原因在於，隨著振動臂之機械頻率變低(振動臂之振動變慢)，不易產生如上所述之振動臂內之溫度差。因此，於使f/fm成無限接近於0(零)時之極限，成為等溫準靜操作，熱彈性損耗無限接近於0(零)。另一方面，亦將f/fm>1之區域稱為隔熱區域，於該隔熱區域，隨著f/fm變大，Q值變高。其原因在於，隨著振動臂之機械頻率變高，各側面之溫度上升、溫度效果之切換變得高速，而無產生如上所述之導熱之時間。因此，於使f/fm無限變大時之極限，成為隔熱操作，熱彈性損耗無限接近於0(零)。據此，所謂滿足f/fm>1之關係，亦可換言之為f/fm處於隔熱區域。

以上對熱彈性損耗進行了說明。

藉由於此種振動元件2中使圖7所示之水晶振動片3之厚度(Z'軸方向之長度)T、基部31之寬度(X軸方向之長度)W1、連結部35之寬度(X軸方向之長度)W2之關係成為以下之圖案1、圖案2中之任一者，可更確實地減少振動元件2之振動洩漏。即，如上所述，敍述有可藉由設置連結部35而減少振動洩漏，但存在僅設置連結部35時無法減少振動洩漏之情況。因此，藉由成為以下之圖案1、圖案2中之任一者，可更確實地減少振動元件2之振動洩漏。再者，連結部35之寬度W2係指其寬度最窄之部分之寬度。又，基部31之寬度W1、連結部35之寬度W2 設為均由正背主面之輪廓部規定者。

《圖案1》

於圖案1中，厚度T滿足50μm≦T≦210μm之關係，並且寬度W1、W2滿足0.067≦W2/W1≦0.335之關係。

《圖案2》

於圖案2中，厚度T滿足50μm≦T≦100μm之關係，並且寬度W1、W2滿足0.603≦W2/W1≦0.871之關係。

以下，基於發明者所進行之模擬結果，證明藉由滿足圖案1、2中之任一者，可獲得減少振動洩漏且具有更優異之振動特性之振動元件2。再者，本模擬中使用之水晶振動片3A係藉由濕式蝕刻將Z切割水晶板圖案化而成，且具有圖8所示之尺寸。各槽323A、324A、333A、334A分別具有水晶振動片3A之厚度T之45%之深度。

再者，於本模擬中使用藉由濕式蝕刻而圖案化之水晶振動片3A，因此形成於振動臂32A、33A之槽323A、324A、333A、334A成為如圖4所示之出現水晶之結晶面之形狀。又，於本模擬中使用之水晶振動片3A未形成第1、第2驅動用電極84、85、其他配線。又，由發明者等人確認，即便各部之尺寸不同，亦與本模擬結果幾乎無差別(具有相同之傾向)。

如圖9所示，本模擬係藉由如下方式進行，即，於使用導電性接著材11A、12A、13A、14A(惟，未圖示13A、14A)於各支持臂36A、37A之2個部位將厚度T為50μm~210μm(T=50μm、60μm、70μm、80μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、190μm、210μm)中之任一者、且寬度W2為20μm~260μm(20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、140μm、180μm、220μm、260μm)中之任一者的水晶振動片3A安裝於基座之狀態下，計算以作為驅動頻率之32.768kHz使振動臂32、33驅動振動時之振動洩漏。

作為導電性接著材11A~14A，分別假定厚度=20μm、楊氏模數=3.4GPa、泊松比=0.33、質量密度=4070kg/m³之雙馬來醯亞胺系之接著材。又，作為基座，假定楊氏模數=320GPa、泊松比=0.23、質量密度=3800kg/m³之陶瓷基座。又，振動洩漏係計算到達導電性接著材11A~14A之背面之能量向基座洩漏之量。

再者，由發明者確認，即便驅動頻率不同(例如即便為32.768kHz±1kHz之頻率)，模擬結果亦幾乎無差別(具有相同之傾向)。

將上述模擬結果示於圖10至圖14。圖10~圖13係表示上述模擬結果之表，圖14係對圖10~圖13所示之數值進行繪圖之曲線圖。圖14之縱軸係僅考慮到振動洩漏之Q值「Q_Leak」，橫軸係W2/W1。再者，Q_Leak之值越高，表示振動洩漏越小。

其次，將對「洩漏難度指數」進行繪圖之曲線示於圖15，該「洩漏難度指數」係取各Q_Leak之對數，針對每個板厚，以該對數之最大值為「1」進行標準化所得。圖15之縱軸係洩漏難度指數，橫軸係W2/W1。洩漏難度指數越接近於1.0，表示越可減少振動洩漏。此處，若洩漏難度指數為0.88以上，則可獲得充分減少振動洩漏之振動元件2。

由圖11~圖13、圖15可知，於50μm≦T≦210μm之情形時，若為0.067≦W2/W1≦0.335之範圍，則洩漏難度指數為0.88以上。因此，證明若如上述圖案1般滿足50μm≦T≦210μm之關係並且滿足0.067≦W2/W1≦0.335之關係，則獲得可更確實地減少振動洩漏之水晶振動片3(振動元件2)。再者，藉由於圖案1中進而滿足110μm≦T≦210μm之關係，除上述效果以外，可進而謀求CI值之降低與耐衝擊性之提高。具體而言，藉由設為110μm≦T≦210μm，可充分確保水晶振動片3之厚度，可獲得形成於側面32c、32d、33c、33d之電極之面積。因此，可使振動臂32、33有效率地振動，相應地可降低CI值。又，藉由充分確保水晶振動片3之厚度，可提高對於Z'軸方向之耐衝擊性。

又，可知於厚度T為50μm≦T≦100μm之情形時，若為0.603≦W2/W1≦0.871之範圍，則洩漏難度指數為0.88以上。因此，證明若如上述圖案2般滿足50μm≦T≦100μm之關係並且滿足0.603≦W2/W1≦0.871之關係，則獲得可更確實地減少振動洩漏之水晶振動片3(振動元件2)。再者，藉由於圖案2中進而滿足50μm≦T≦80μm之關係，可使洩漏難度指數為0.94以上，更顯著地發揮上述效果。

由以上可知，藉由滿足上述圖案1、2中之任一者，獲得可更確實地減少振動洩漏之振動元件2。

又，藉由於振動元件2中使圖7所示之水晶振動片3之厚度T、基部31之寬度W1、連結部35之寬度W2之關係成為以下之圖案3、圖案4中之任一者，可成為減少振動洩漏且耐衝擊性亦優異之振動元件2。

《圖案3》

於圖案3中，厚度T滿足110μm≦T≦210μm之關係並且寬度W1、W2滿足0.134≦W2/W1≦0.335之關係。

《圖案4》

於圖案4中，厚度T滿足150μm≦T≦210μm之關係，並且寬度W1、W2滿足0.067≦W2/W1≦0.871之關係。

以下，基於發明者所進行之模擬結果，證明藉由滿足圖案3、4之任一者，可獲得減少振動洩漏且耐衝擊性亦優異之振動元件2。再者，於本模擬中亦使用圖案1、2之模擬中使用之水晶振動片3A。又，由發明者確認，即便各部之尺寸不同，亦與本模擬結果幾乎無差別(具有相同之傾向)。

又，如圖16所示，本模擬係於使用導電性接著材11A、12A、13A、14A(其中，未圖示13A、14A)在各支持臂36A、37A之2個部位將厚度T為50μm~210μm(T=50μm、60μm、70μm、80μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、190μm、210μm)之任一者、且寬度W2為20μm~260μm(20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、140μm、180μm、220μm、260μm)之任一者的水晶振動片3A安裝於基座之狀態下進行。再者，作為導電性接著材11A~14A，分別假定厚度=20μm、楊氏模數=3.4GPa、泊松比=0.33、質量密度=4070kg/m³之雙馬來醯亞胺系之接著材。又，作為基座，假定楊氏模數=320GPa、泊松比=0.23、質量密度=3800kg/m³之陶瓷基座。

《關於耐衝擊性之模擬》

如圖16所示，該模擬係藉由沿-Z'軸方向對水晶振動片3A施加1G之加速度G，計算施加該加速度G時對由圖16中之點P所示之部分(連結部35之寬度最窄之部分之端部)施加之第1主應力F而進行。再者，由點P所示之部分係施加加速度G時於連結部35A中應力最集中之部分。又，由發明者確認，即便於施加大於1G之加速度之情形時，第1主應力F之大小關係亦不變，具有與本模擬結果相同之傾向。

將本模擬結果示於圖17至圖21。圖17~圖20係表示上述模擬結果之表，圖21係對圖17~圖20所示之數值進行繪圖之曲線圖。圖21之縱軸係第1主應力F之對數(logF)，橫軸係W2/W1。由圖17~圖21可知，於所有厚度T之情形時，有隨著W2/W1接近於1.0(即，隨著連結部35A之寬度變大)，對點P施加之第1主應力F變小之傾向。即，有隨著W2/W1接近於1.0，水晶振動片3A之耐衝擊性(機械強度)提高之傾向。其次，將對耐衝擊性指數進行繪圖之曲線示於圖22，該耐衝擊性指數係取各logF之倒數，以該倒數之最大值為「1」進行標準化所得。圖22之縱軸係耐衝擊性指數，橫軸係W2/W1。於圖15中，耐衝擊性指數越接近於1.0，表示耐衝擊性越高。

《關於振動洩漏之模擬》

該模擬係藉由計算以作為驅動頻率之32.768kHz使振動臂32、33驅動振動時之振動洩漏而進行。再者，振動洩漏係計算到達導電性接著材11A~14A之背面之能量向基座洩漏之量。再者，由發明者確認，即便驅動頻率不同(即便為例如32.768kHz±1kHz之頻率)，模擬結果亦無差別(具有相同之傾向)。

將本模擬結果示於圖23至圖27。圖23~圖26係表示本模擬結果之表，圖27係對圖23~圖26所示之數值進行繪圖之曲線圖。圖27之縱軸係僅考慮到振動洩漏之Q值「Q_Leak」，橫軸係W2/W1。再者，Q_Leak之值越高，表示振動洩漏越小。其次，將對「洩漏難度指數」進行繪圖之曲線示於圖28，該「洩漏難度指數」係取各Q_Leak之對數，針對每個板厚，以該對數之最大值為「1」進行標準化所得。圖28之縱軸係洩漏難度指數，橫軸係W2/W1。洩漏難度指數越接近於1.0，表示越可減少振動洩漏。

《模擬結果之匯總》

其次，組合關於耐衝擊性之模擬之結果與關於振動洩漏之模擬之結果。具體而言，關於相同條件(即相同之板厚T、相同之收縮率W2/W2)之水晶振動片3A，將耐衝擊性指數與洩漏難度指數相乘，藉此求出高性能指數。即，[高性能指數]=[耐衝擊性指數]×[洩漏難度指數]。將該結果示於圖29至圖33。圖29~圖32係表示上述相乘結果之表，圖33係對圖29~圖32所示之數值進行繪圖之曲線圖。其次，將對以各高性能指數之最大值為「1」進行標準化之標準化高性能指數進行繪圖之曲線示於圖34。圖34之縱軸係標準化高性能指數，橫軸係W2/W1。於圖34中，標準化高性能指數越接近於1.0，表示振動洩漏越低，耐衝擊性亦越優異。此處，若標準化高性能指數為0.9以上，則可獲得充分減少振動洩漏且耐衝擊性亦充分優異之振動元件2。

由圖29~圖32、圖34可知，於110μm≦T≦210μm之情形時，若為0.134≦W2/W1≦0.335之範圍，則標準化高性能指數為0.9以上。因此，證明若如上述圖案1般滿足110μm≦T≦210μm之關係並且滿足0.134≦W2/W1≦0.335之關係，則可獲得充分減少振動洩漏且耐衝擊性亦充分優異之水晶振動片3(振動元件2)。再者，雖然存在即便厚度T未達110μm，標準化高性能指數亦超過0.9之情況，但於厚度T未達110μm之情形時，存在無法充分獲得形成於振動臂32、33之側面之電極(第1、第2驅動用電極84、85)之高度(面積)，無法謀求CI值之降低之情況。因此，於圖案3中，將厚度T設為110μm以上，與上述效果一併有效地謀求CI值之降低，藉此獲得具有更優異之振動特性之振動元件2。反之，雖然存在即便厚度T超過210μm，標準化高性能指數亦超過0.9之情況，但於厚度T超過210μm時，不易藉由濕式蝕刻製成微細形狀，導致水晶振動片3(振動元件2)之過度大型化。因此，於圖案3中，將厚度T設為210μm以下，發揮上述效果，並且防止振動元件2過度大型化。

又，由圖29~圖32、圖34可知，於150μm≦T≦210μm之情形時，若為0.067≦W2/W1≦0.871之範圍，則標準化高性能指數為0.9以上。因此，證明若如上述圖案4般滿足150μm≦T≦210μm之關係並且滿足0.067≦W2/W1≦0.871之關係，則可獲得充分減少振動洩漏且耐衝擊性亦充分優異之水晶振動片3(振動元件2)。再者，雖然存在即便厚度T未達150μm，標準化高性能指數亦超過0.9之情況，但藉由將厚度T設為150μm以上，可較圖案3更有效地謀求CI值之降低。再者，將厚度T設為210μm以下之理由係與圖案3中敍述之理由相同。

根據以上可知，藉由滿足上述圖案3、4之任一者，成為充分減少振動洩漏且耐衝擊性亦充分優異之振動元件2。

<第2實施形態>

圖35係本發明之第2實施形態之振動子之俯視圖。圖36係圖35中之C-C線剖面圖。圖37係圖35所示之振動子所具有之振動元件之俯視圖。圖38(a)係圖37中之D-D線剖面圖，(b)係圖37中之E-E線剖面圖。圖39係用以說明圖37所示之振動元件之基部之局部放大俯視圖。

以下，對第2實施形態，以與上述實施形態之不同點為中心進行說明，對相同之事項省略其說明。

第2實施形態主要除振動元件之構成不同以外，與上述第1實施形態相同。

如圖35及圖36所示，振動子1具有振動元件4及收納振動元件4之封裝體9。以下依序對振動元件2及封裝體9進行詳細說明。

《振動元件》

如圖37及圖38所示，振動元件4具有水晶基板5以及形成於水晶基板5上之第1驅動用電極64及第2驅動用電極65。再者，於圖37中，為方便說明，省略第1驅動用電極64及第2驅動用電極65之一部分圖示。

水晶基板5包含水晶，係所謂Z切割水晶板：以水晶之結晶軸即作為電軸之X軸、作為機械軸之Y軸、及作為光學軸之Z軸中之X軸為旋轉軸，以將Z軸以+Z側向Y軸之-Y方向旋轉之方式傾斜特定之角度(例如未達15°)而成之軸作為Z'軸，以將Y軸以+Y側向Z軸之+Z方向旋轉之方式傾斜特定之角度(例如、15°未達)而成之軸作為Y'軸，以包含X軸及Y'軸之面作為主面，以沿Z'軸之方向作為厚度。於此種構成之水晶基板5中，可將水晶基板5之長邊方向規定為Y'軸、將短邊方向規定為X軸、進而將厚度方向規定為Z'軸。又，於本實施形態中，水晶基板5之上表面係水晶之+Z'面，下表面係水晶之-Z'面。

再者，Y'軸及Z'軸亦可分別與Y軸及Z軸一致(即，上述特定角度亦可為0°)。又，本發明中使用之水晶基板並不限定於Z切割水晶板，可廣泛應用AT切割、BT切割、ST切割、CT切割、DT切割、GT切割及SC切割等之水晶板。

如圖35及圖37所示，水晶基板5具有基部51及一對(2個)振動臂52、53，呈所謂「音叉型」。再者，該等基部51及振動臂52、53形成為一體。具備此種構成之水晶基板5之振動元件4係以一對振動臂52、53重複相互接近、分離之方式於面內方向(XY'平面方向)以特定之共振頻率彎曲振動。作為共振頻率，例如為31.768kHz以上且33.768kHz以下。

基部51呈於與X軸及Y'軸平行之平面即XY'平面擴展且以Z'軸方向為厚度方向之板狀。又，基部51於自Z軸方向觀察之俯視(以下簡稱為「俯視」)下，呈基部51之Y'軸方向之中途之部分收縮之形狀。即，如圖35及圖37所示，基部51包含振動臂52、53外延之第1基部511、相對於第1基部511設於振動臂52、53之相反側之第2基部512、及連結第1基部511與第2基部512之連結部513。再者，於圖39中，將第1基部511與連結部513之邊界部及第2基部512與連結部513之邊界部分別以虛線表示。

此處，連結部513之X軸方向之外緣成為以沿X軸方向之寬度較第1基部511逐漸變小之方式呈收縮狀之缺口部B。換言之，連結部513於第1基部511側之端部具有沿X軸方向之寬度隨著朝向第2基部512側而連續變小之縮幅部513a。藉此，可有效地減少伴隨一對振動臂52、53之相互於同一面內接近或分離之彎曲振動的第1基部511之變形。其結果為，即便使第1基部511之沿Y軸方向之長度變短，亦可減少伴隨一對振動臂52、53之於大致面內交替地重複相互接近與分離之彎曲振動的第1基部511之變形，減少自基部51向外部之振動洩漏。

又，如圖39所示，連結部513之X軸方向之外緣中由橢圓包圍之區域AA之外緣、即缺口部B之上述第1基部511之上述一端側且靠近上述連結部513之中央之外緣係由包含角部之連續之線構成。因此，曲線與直線之連接部不具有曲率不連續之角部，因此無應力易集中之部分，可充分提高耐衝擊性。

以下，基於圖40及圖41對縮幅部513a之作用進行詳細敍述。

圖40(a)係模式性地表示圖37所示之振動元件之俯視圖(考慮到縮幅部之圖)，(b)係表示(a)所示之振動元件之簡化模型之俯視圖。圖41係說明圖40所示之振動元件之振動洩漏抑制之原理之俯視圖，且係說明基部之各部(第1~4連結部)之作用之圖。

連結部513之X軸方向之外緣中第1基部511側之縮幅部513a之外緣具有減少因振動臂之彎曲振動而於第1基部511與連結部513之第1基部511側之區域產生之變形之效果。

將於振動臂52、53之前端方向之相反側形成縮幅部513a之情形示於圖40(a)。如圖40(b)所示，於以旋轉軸155為旋轉中心且具有特定之半徑R之近似剛體之旋轉體154連接有彈性棒151者與於以旋轉軸157為旋轉中心且具有半徑R之近似剛體之旋轉體156連接有彈性棒152者可視為藉由簡化之基部168而連接者。

又，如圖41(a)~(d)所示，作為簡化之基部168之代表性連結部，考慮較旋轉軸155、157設於更靠彈性棒151、152側之第1連結部158、設於旋轉軸155、157之間之第2連結部159、較旋轉軸155、157設於更靠彈性棒所在之方向之相反側之第3連結部160、及較第3連結部160設於彈性棒之前端方向之相反側之第4連結部169。

於2根振動臂52、53以相互分離之方式彎曲變形之情形時，視為彈性棒151、152以相互分離之方式彎曲變形，但於此情形時，自振動臂52、53之根部周邊向與振動臂之前端方向為相反側之方向之特定場所形成位移向量之渦。該渦之中心多數情況下在包含基部51之振動臂52、53之根部附近，但亦存在形成於不屬於振動臂52、53或基部51之區域之假想之空間上之情況。

此處，為方便說明，該渦之中心設為屬於基部51之區域，且與彈性棒151、152之距離相等，並且將該渦之中心設為圖40(b)中之旋轉軸155、157。再者，將該旋轉軸155、157設為旋轉中心，具有半徑R之近似剛體之旋轉體154、156之外周之接線方向上之位移於彈性棒151、152之前端方向之側最大，於與彈性棒151、152之前端方向為相反側之方向最小。

於圖41(a)中，簡化之基部168之代表性之第1連結部158藉由近似剛體之旋轉體154、156之旋轉運動而較強地伸長且向彈性棒151、152之前端側之方向小幅地移動。

於圖41(b)中，簡化之基部168之代表性之第2連結部159亦同樣地藉由近似剛體之旋轉體154、156之旋轉運動而伸長且向彈性棒151、152之前端側之方向移動。

於圖41(c)中，簡化之基部168之代表性之第3連結部160藉由近似剛體之旋轉體154、156之旋轉運動而被壓縮且向彈性棒151、152之前端側之方向移動，但此時，第3連結部160之長度方向之中央周邊具有於彈性棒151、152之前端側之方向、或與彈性棒151、152之前端方向為相反側之方向中之何種方向上變形之潛在力。

於圖41(d)中，於簡化之基部168之代表性之第4連結部169之情形時，雖然藉由近似剛體之旋轉體154、156之旋轉運動而被壓縮，但由於呈弓形形狀而不易變形，進而於變形之情形時，第4連結部169之長度方向之中央周邊以向與彈性棒151、152之前端方向為相反側之方向位移之方式變形。

因此，藉由彈性棒151、152之分離運動，於簡化之基部168之代表性之第1、第2、第3、第4連結部158、159、160、169中，向連結旋轉軸155與157之方向產生壓縮或擴展之變形並且發揮抵消振動位移之作用。而且，阻礙第4連結部169之變形難度，且使第4連結部169之長度方向之中央附近以向與彈性棒151、152之前端方向為相反側之方向位移之方式變形，藉此可抵消第1、第2、第3連結部158、159、160向彈性棒151、152之前端側之方向之位移。

結果，於在簡化之基部168形成有固定構件之情形時，即於基部168形成有固定構件之情形時，經由固定構件洩漏至外部之能量減少，因此可減少振動洩漏且降低Q值之減少。

如圖37所示，振動臂52、53係以沿X軸方向排列且相互平行之方式自基部51之前端向+Y'軸方向外延。又，振動臂52、53分別呈長條形狀，其基端成為固定端，前端成為自由端。

又，振動臂52、53具有臂部520、530、及設於臂部520、530之前端之作為錘部之錘頭529、539。錘頭529、539之寬度(X軸方向之長度)大於臂部520、530，且自臂部520、530向X軸方向之兩側突出。此種振動臂52、53呈相互相同之構成(形狀、大小)。

藉由設置錘頭529、539，可抑制振動臂52、53之全長，並且提高振動臂52、53之前端側之質量。由於可抑制振動臂52、53之全長、即使振動臂52、53之長度L變短，故而可減小因振動臂52、53之於面內彎曲振動而位移之振動臂52、53之前端部之位移量，可使振動速度變慢。即，藉由設置錘頭529、539，於以特定之頻率(例如32.768kHz)振動之情形時，與未設置錘頭529、539者相比，可使振動速度變慢。由於能以此方式使振動速度變得更慢，故而可減小對振動元件4施加之空氣阻力，由此可進一步降低Q值之劣化。

又，藉由設置錘頭529、539，可謀求振動元件4之小型化，由此謀求振動子1之小型化。進而，於將振動臂52、53之全長設為固定之情形時，若藉由擴大臂部520、530之寬度(沿X軸方向之長度)，而將藉由於振動臂52、53之前端部設置錘頭529、539而降低之彎曲振動之共振頻率維持為與設置錘頭529、539之前相同之共振頻率，則用以供彎曲振動時由臂部520、530產生之熱沿臂部520、530之X軸方向流動之路徑變長，因此如上所述般，可藉由於隔熱區域降低熱彈性損耗而使Q值提高，與此同時使CI值變小。

再者，亦可於錘頭529、539之正背主面中之至少一者形成頻率調整用之錘材料。

如圖38所示，振動臂52具有：一對主面521、522，其等由XY'平面構成且相互處於正背關係；及一對側面523、524，其等由Y'Z'平面構成且連接一對主面521、522。又，振動臂52具有於主面521開口之有底之槽525(槽部)及於主面522開口之有底之槽526(槽部)。槽525、526分別沿Y'軸方向延伸。此種振動臂52於形成有槽525、526之部分呈大致H型之橫截面形狀。

與振動臂52同樣地，振動臂53具有：一對主面531、532，其等由XY'平面構成且相互處於正背關係；及一對側面533、534，其等由Y'Z'平面構成且連接一對主面531、532。又，振動臂53具有於主面531開口之有底之槽535(槽部)及於主面532開口之有底之槽536(槽部)。槽535、536分別沿Y'軸方向延伸。此種振動臂53於形成有槽535、536之部分呈大致H型之橫截面形狀。

如此，藉由於振動臂52、53形成槽525、526、535、536，可與上述第1實施形態同樣地謀求熱彈性損耗之降低。

又，如圖38所示，槽525、526較佳為於橫截面中相對於將振動臂52之厚度方向之長度二等分之線段而對稱(上下對稱)地形成。同樣地，槽535、536較佳為於橫截面中相對於將振動臂53之厚度二等分之線段而對稱(上下對稱)地形成。藉此，可減少振動臂52、53之無用之振動，可使振動臂52、53有效率地於水晶基板5之面內方向(XY'平面方向)振動。

再者，如上所述，於本實施形態中，於一對主面521、522之兩者設有槽525、526，但槽可設於一對主面521、522中之任一者之主面，亦可省略。關於振動臂53之槽535、536亦同樣。

如圖38所示，於此種振動臂52形成有一對第1驅動用電極64及一對第2驅動用電極65。具體而言，一第1驅動用電極64形成於槽525之內表面，另一第1驅動用電極64形成於槽526之內表面。又，一第2驅動用電極65形成於側面523，另一第2驅動用電極65形成於側面524。

同樣地，於振動臂53亦形成有一對第1驅動用電極64及一對第2驅動用電極65。具體而言，一第1驅動用電極64形成於側面533，另一第1驅動用電極64形成於側面534。又，一第2驅動用電極65形成於槽535之內表面，另一第2驅動用電極65形成於槽536之內表面。

若對此種第1驅動用電極64與第2驅動用電極65之間施加交替電壓，則振動臂52、53以重複相互接近、分離之方式於面內方向(XY'平面方向)以特定之頻率振動。

作為第1驅動用電極64及第2驅動用電極65之構成材料，均無特別限定，例如可藉由金(Au)、金合金、鉑(Pt)、鋁(Al)、鋁合金、銀(Ag)、銀合金、鉻(Cr)、鉻合金、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鋯(Zr)等金屬材料、氧化銦錫(ITO)等導電材料而形成。

又，如圖38所示，槽525具有：電極形成區域525a，其作為設有第1驅動用電極64(勵振電極)之部分；及未形成電極之區域525b，其相對於電極形成區域525a位於基部51之相反側，且作為不設置第1驅動用電極64之部分。同樣地，槽526具有電極形成區域526a及未形成電極之區域526b，槽535具有電極形成區域535a及未形成電極之區域535b，槽536具有電極形成區域536a及未形成電極之區域536b。藉由形成此種未形成電極之區域525b、526b、535b、536b，可減少高次模式之振動(高次諧波)之產生，並且使減小等效串聯電容C1之主模式之振動(基本波)產生。藉此，可使高次模式之等效串聯電阻值大於主模式之等效串聯電阻值，因此於搭載有振動元件4之振盪電路中，可減少以高次模式之共振頻率振盪之虞，並且減少振盪頻率之變化相對於負載電容之變化增大之情況。

以上對振動元件4進行了說明。作為水晶基板5之厚度T(基部51及振動臂52、53之厚度)，並無特別限定，較佳為未達70μm。藉由設為此種數值範圍，例如藉由濕式蝕刻形成(圖案化)水晶基板5之情形時，可有效地防止於振動臂52與基部51之邊界部或下述臂部520與錘頭529之邊界部等殘留無用部(原本應去除之部分)。因此，可製成能夠有效地減少振動洩漏之振動元件4。就不同之觀點而言，厚度T較佳為70μm以上且300μm以下之程度，更佳為100μm以上且150μm以下之程度。藉由設為此種數值範圍，可於水晶基板5之側面大範圍地形成第1、第2驅動用電極64、65，因此可實現小型化並且降低CI值。

又，於振動元件4中，當設為fm=πk/(2ρCpa²)時滿足f/fm>1之範圍，而且構成為藉由於振動臂52、53形成特定之形狀之槽525、526、535、536，而獲得高於先前之振動元件之Q值。以下，對形成於振動臂52、53之槽525、526、535、536之構成進行具體說明。再者，振動臂52、53係相互相同之構成，因此以下對形成於振動臂52之槽525、526代表性地說明，對形成於振動臂53之槽535、536省略其等之說明。

如圖38所示，於振動元件4中，主面521之位於槽525之X軸方向兩側之堤部(沿與振動臂52之長邊方向正交之寬度方向隔著槽525排列之主面)521a、521b之寬度(X軸方向之長度)相互大致相等，於將該堤部521a、521b之寬度設為W，將振動臂52之厚度(Z'軸方向之長度)設為T，將槽525、526之最大深度t之合計設為ta(=2t)，將ta/T設為η 時，滿足由下述式(5)所示之關係。

4.236×10×η²-8.473×10×η+4.414×10≦W≦-3.367×10×η²+7.112×10×η-2.352×10[μm]‧‧‧‧(5)

其中，0.75≦η<1.00

再者，關於主面522之位於槽526之X軸方向兩側之堤部(部位)522a、522b之寬度，亦滿足相同之關係。

藉由於振動臂52之至少一部分存在滿足式(5)之區域S，可獲得發揮較先前優異之振動特性之振動元件4。再者，滿足式(5)之區域SS只要存在於振動臂52之長邊方向之一部分即可，但較佳為包含振動臂52之基端部而存在。基端部係於振動臂52中亦大幅彎曲變形之部分，係容易對振動臂52之整體之振動特性造成影響之部位。因此，藉由使區域SS至少包含基端部而存在，可獲得更確實且有效地發揮較先前優異之振動特性之振動元件4。又，換言之，藉由使區域SS至少存在於振動臂52之彎曲變形量成為最大之部位，可獲得更確實且有效地發揮較先前品優異之振動特性之振動元件4。更具體而言，可以說，區域SS較佳為包含自臂部520之基端部朝向前端部相對於臂部520之長度為30%之長度之區域而存在。

如圖35所示，於本實施形態之振動元件4中，臂部520以於除其外延方向之兩端部以外之大致全域(區域SS1)成為大致相同之寬度及厚度之方式構成，而且槽525、526以於全域(區域SS2)成為大致相同之寬度及深度之方式形成。於振動元件4中，此種區域SS1、SS2重疊之區域構成區域SS，因此可使區域SS於振動臂52之長邊方向上較長地存在。因此，上述效果更顯著。

再者，上述式(5)係將僅考慮到熱彈性損耗之Q值設為Q_TED，且該Q_TED高於特定值之條件。

以下，繼續進行說明，但將Q_TED標準化而進行該說明。Q_TED之標準化係將η無限接近於1時預想之Q_TED設為1而進行。即，將η無限接近於1時預想之Q_TED設為Q_TED(η=1)，將標準化之前之Q_TED設為Q_TEDb，將標準化後之Q_TED設為Q_TEDa時，該Q_TEDa係由Q_TEDb/Q_TED(η=1)表示。

首先，上述式(5)係成為Q_TEDa≧0.65之條件。而且，成為Q_TEDa≧0.70、Q_TEDa≧0.75、Q_TEDa≧0.80、Q_TEDa≧0.85之條件分別如下所述。

(Q_TEDa≧0.70)

成為Q_TEDa≧0.70之條件係滿足由下述式(6)所示之關係。

5.459×10×η²-1.110×10²×η+5.859×10≦W≦-4.500×10×η²+9.490×10×η-3.698×10[μm]‧‧‧‧(6)

其中，0.80≦η<1.00

(Q_TEDa≧0.75)

成為Q_TEDa≧0.75之條件係滿足由下述式(7)所示之關係。

6.675×10×η²-1.380×10²×η+7.392×10≦W≦-5.805×10×η²+1.228×10²×η-5.267×10[μm]‧‧‧‧(7)

其中，0.85≦η<1.00

(Q_TEDa≧0.80)

成為Q_TEDa≧0.80之條件係滿足由下述式(8)所示之關係。

7.752×10×η²-1.634×10²×η+8.903×10≦W≦-6.993×10×η²+1.496×10²×η-6.844×10[μm]‧‧‧‧(8)

其中，0.90≦η<1.00

(Q_TEDa≧0.85)

成為Q_TEDa≧0.85之條件係滿足由下述式(9)所示之關係。

-1.847×10×η+2.217×10≦W≦1.189×10×η-8.433[μm]‧‧‧‧(9)

其中，0.95≦η<1.00

(Q_TEDa≧0.90)

成為Q_TEDa≧0.90之條件係滿足由下述式(10)所示之關係。

-3.300×10×η+3.730×10≦W≦3.302×10×η-2.333×10[μm]‧‧‧‧(10)

其中，0.95≦η<1.00

以下，基於藉由發明者所進行之模擬而解析之結果，驗證該等條件。

圖42係表示藉由濕式蝕刻形成之振動臂52、53之剖面圖。圖43係表示W與Q_TEDa之關係之曲線圖。圖44~圖47係分別表示η與W之關係之曲線圖。

再者，以下，以使用將Z切割水晶板圖案化而成且彎曲振動頻率(機械彎曲振動頻率)f=32.768kHz之振動元件2的模擬為代表而使用，由發明者確認，於彎曲振動頻率f為32.768kHz±1kHz之範圍內，與由下述所示之模擬所得之解析結果幾乎無差別。

又，於本模擬中，使用藉由濕式蝕刻將水晶基板5圖案化之振動元件4。因此，如圖42所示，槽525、526成為出現水晶之結晶面之形狀。再者，於圖42中表示相當於圖37中之D-D線剖面之剖面。由於-X軸方向之蝕刻速率低於+X軸方向之蝕刻速率，故而-X軸方向之側面成為相對平緩之傾斜，+X軸方向之側面成為接近於垂直之傾斜。

又，關於本模擬中使用之振動元件4之水晶基板5之尺寸，長度為1160μm，寬度為520μm，厚度即振動臂52、53之各者之厚度T為120μm。再者，由發明者等人確認，即便變更長度、寬度、厚度，亦與下述所示之模擬結果幾乎無差別。又，本模擬中使用未形成第1、第2驅動用電極64、65之振動元件4。

圖43係表示將η分別設為0.40、0.60、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、0.99時之堤部521a、521b、522a、522b之寬度W與Q_TEDa 之關係之曲線圖。又，將於振動元件4應達成之Q_TEDa之下限值Q_min設為0.65，由線段L1表示。藉由將Q_TEDa設為該值以上，可發揮優異之振動特性。

由圖43可知，於η為0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、0.99時，存在Q_TEDa為0.65以上之區域。據此可知，如上所述，成為Q_TEDa≧0.65必須滿足「0.75≦η<1.00」之關係。

又，圖44係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.65交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.65(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(11)表示。

W[μm]=4.236×10×η²-8.473×10×η+4.414×10[μm]‧‧‧‧(11)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(12)所示。

W[μm]=-3.367×10×η²+7.112×10×η-2.352×10[μm]‧‧‧‧(12)

因此，由圖44可知，藉由滿足由上述式(5)所示之關係，可獲得具有0.65以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(5)，可獲得0.65以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

同樣地，由圖43可知，於η為0.80、0.85、0.90、0.95、0.99時，存在Q_TEDa為0.70以上之區域。據此可知，如上所述，成為Q_TEDa≧0.70必須滿足「0.80≦η<1.00」之關係。

又，圖45係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.70交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.70(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(13)表示。

W[μm]=5.459×10×η²-1.110×10²×η+5.859×10[μm]‧‧‧‧(13)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(14)表示。

W[μm]=-4.500×10×η²+9.490×10×η-3.698×10[μm]‧‧‧‧(14)

因此，由圖45可知，藉由滿足由上述式(6)所示之關係，可獲得具有0.70以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(6)，可獲得0.70以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

同樣地，由圖43可知，於η為0.85、0.90、0.95、0.99時，存在Q_TEDa為0.75以上之區域。據此可知，如上所述，成為Q_TEDa≧0.75必須滿足「0.85≦η<1.00」之關係。

又，圖46係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.75交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.75(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(15)表示。

W[μm]=6.675×10×η²-1.380×10²×η+7.392×10[μm]‧‧‧‧(15)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(16)表示。

W[μm]=-5.805×10×η²+1.228×10²×η-5.267×10[μm]‧‧‧‧(16)

因此，由圖46可知，藉由滿足由上述式(7)所示之關係，可獲得具有0.75以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(7)，可獲得0.75以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

同樣地，由圖43可知，於η為0.90、0.95、0.99時，存在Q_TEDa為0.80以上之區域。據此可知，如上所述，成為Q_TEDa≧0.80必須滿足「0.90≦η<1.00」之關係。

又，圖47係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.80交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.80(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(17)表示。

W[μm]=7.752×10×η²-1.634×10²×η+8.903×10[μm]‧‧‧‧(17)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(18)表示。

W[μm]=-6.993×10×η²+1.496×10²×η-6.844×10[μm]‧‧‧‧(18)

因此，由圖47可知，藉由滿足由上述式(8)所示之關係，可獲得具有0.80以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(8)，可獲得0.80以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

同樣地，由圖43可知，於η為0.95、0.99時，存在Q_TEDa為0.85以上之區域。據此可知，如上所述，成為Q_TEDa≧0.85必須滿足「0.95≦η<1.00」之關係。

又，圖48係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.85交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.85(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(19)表示。

W[μm]=-1.847×10×η+2.217×10[μm]‧‧‧‧(19)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(20)表示。

W[μm]=1.189×10×η-8.433[μm]‧‧‧‧(20)

因此，由圖48可知，藉由滿足由上述式(9)所示之關係，可獲得具有0.85以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(9)，可獲得0.85以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

再者，圖49係對圖43中各曲線與Q_TEDa=0.90交叉之各點進行繪圖所獲得之曲線圖，且係表示Q_TEDa=0.90(Q_min)之情形時η與W之關係之曲線圖。

於此情形時，表示W之下限值之曲線係由下述式(21)表示。

W=-3.300×10×η+3.730×10[μm]‧‧‧‧(21)

又，表示W之上限值之曲線係由下述式(22)表示。

W=3.302×10×η-2.333×10[μm]‧‧‧‧(22)

因此，由圖49可知，藉由滿足由上述式(10)所示之關係，可獲得具有0.90以上之Q_TEDa之振動元件4。由以上證明，藉由滿足式(10)，可獲得0.90以上之較高之Q_TEDa，而成為振動特性優異之振動元件4。

其次，對振動臂52、53之全長與錘頭529、539之長度之關係進行說明。振動臂52、53係相互相同之構成，因此以下對振動臂52代表性地說明，對振動臂53省略其說明。

又，於振動元件4中，於將振動臂52之全長(Y'軸方向之長度)設為L，將錘頭529之全長(Y'軸方向之長度)設為H時，振動臂52較佳為滿足0.183≦H/L≦0.597之關係。藉由滿足此種關係，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，可謀求Q值之進一步之提高。

此處，於本實施形態中，將振動臂52之基端設定於連結側面524與基部51連接之部位和側面523與基部51連接之部位的線段之位於振動臂52之寬度(X軸方向之長度)中心之部位。又，於本實施形態中，錘頭529設為具有相對於臂部520之寬度(X軸方向之長度)為1.5倍以上之寬度之區域。

以下，基於模擬結果，證明藉由滿足0.183≦H/L≦0.597之關係，可發揮上述效果。

圖50係表示H/L與標準化值之關係之曲線圖。圖51係表示模擬中使用之振動臂52之形狀及大小之立體圖。圖52係表示H/L與高性能化指數1之關係之曲線圖。

於圖50中表示將錘頭529之長度H與振動臂52之共振頻率之關係指數化之曲線G1、及將錘頭529之長度H與振動臂52之Q值之關係指數化之曲線G2。又，由曲線G2所示之Q值係僅考慮到熱彈性損耗者。又，以下，亦將曲線G1之縱軸稱為「低頻化指數」，亦將曲線G2之縱軸稱為「高Q值化指數」。

又，用以求出曲線G1、G2之模擬係使用1根振動臂52進行。本模擬中使用之振動臂52包含水晶Z板(旋轉角0°)。再者，於圖51中圖示X軸、Y軸及Z軸作為相互正交之3個軸，圖51所示之X軸、Y軸及Z軸分別與水晶之X軸(電軸)、Y軸(機械軸)及Z軸(光學軸)對應。

如圖51所示，關於振動臂52之尺寸，全長L為1210μm，厚度T為100μm，臂部520之寬度W3為98μm，錘頭529之寬度W4為172μm，槽525、526之深度t均為45μm，堤部521a、521b、522a、522b之寬度W分別為6.5μm。

於此種振動臂52中，使錘頭529之長度H變化而進行模擬。再者，由發明者等人確認，即便變更振動臂52之尺寸(L、W、W3、W4、T)，亦成為與下述所示之模擬結果相同之傾向。

於圖50中，曲線G1係指於標準化值(低頻化指數)=1之點(H/L=0.51)，振動臂52之共振頻率最低，曲線G2係指於標準化值(高Q值化指數)=1之點(H/L=0.17)，振動臂52之Q值最高。振動臂52之共振頻率越低，可使振動元件4越小型化，因此藉由設為H/L=0.51(以下亦稱為「條件1」)，可使振動元件4最小型化。又，使Q值越高，則熱彈性損耗越小，可發揮越優異之振動特性，因此藉由設為H/L=0.17(以下亦稱為「條件2」)，可製成具有最優異之振動特性之振動元件4。

然而，由圖50亦可知，於H/L=0.51時，高Q值化指數未充分變高，於H/L=0.17時，低頻化指數未充分變高。因此，僅滿足條件1，無法獲得優異之振動特性，反之，僅滿足條件2，無法充分謀求振動元件4之小型化。

因此，作為用以兼顧振動元件4之小型化與振動特性之提高之指數，設定「高性能化指數1」，將高性能化指數1與H/L之關係示於圖52。再者，[高性能化指數1]係由[低頻化指數]×[高Q值化指數]×[修正值]表示。又，高性能化指數1係將其中最大之數值設為1時之指數。又，上述[修正值]係用以使利用1根振動臂52進行之模擬適配於具有2根振動臂52、53之振動元件4之修正值。因此，藉由使用修正值，可使高性能化指數1更接近於振動元件4之物性。

此處，若高性能化指數1為0.8以上，則可獲得充分兼顧小型化與振動特性之提高之振動元件4。因此，較佳為，於振動元件4中，以滿足0.183≦H/L≦0.597之關係之方式設定錘頭529之長度H。又，更佳為，於該範圍中，亦以高性能化指數1成為0.9以上之方式滿足0.238≦H/L≦0.531之關係。藉此，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，可謀求Q值之進一步之提高。因此，可獲得進而兼顧小型化與振動特性之提高之振動元件4。

又，就與上述觀點不同之觀點而言，振動臂52較佳為滿足0.012<H/L<0.30之關係，更佳為滿足0.046<H/L<0.223之關係。藉由滿足此種關係，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，並且可將振動元件4之CI值抑制為較低，振動損耗變得更少。藉此，可降低Q值之劣化，而成為具有優異之振動特性之振動元件2。

又，振動臂52於將臂部520之寬度(X軸方向之長度)設為W3，將錘頭529之寬度(X軸方向之長度)設為W4時，較佳為滿足1.5≦W4/W3≦10.0之關係，更佳為滿足1.6≦W4/W3≦7.0之關係。藉由滿足此種關係，可確保錘頭529之寬度較寬。因此，即便錘頭529之長度H如上所述般相對較短(即便未達L之30%)，亦可充分發揮由錘頭529產生之質量效應。因此，藉由滿足上述關係，可抑制振動臂52之全長L，因此可進一步減少因對振動元件4施加之空氣阻力所致之Q值之劣化，並且可進而謀求振動元件4之小型化，又，可減少因由錘頭529之寬度過寬引起之彎曲振動時振動臂52之扭轉增大所導致之振動洩漏之增大之情況。

如此，藉由使振動臂52滿足0.012<H/L<0.30之關係與1.5≦W4/W3≦10.0之關係，利用該等兩種關係之相乘效應，可獲得小型且使對振動元件4施加之空氣阻力更小且CI值進一步得到抑制之振動元件4。

再者，藉由設為L≦2μm、較佳為L≦1μm，可獲得搭載於如可攜式音樂機器或IC(integrated circuit，積體電路)卡者之振盪器中使用之小型振動元件。又，藉由設為W3≦100μm、較佳為W3≦50μm，即便於上述L之範圍內，亦可獲得實現低耗電之振盪電路中使用之以低頻共振之振動元件。又，若為隔熱區域，則於在水晶Z板中振動臂於Y'方向延伸，沿X方向彎曲振動之情形時，較佳為W3≧12.8μm，於在水晶Z板中振動臂於X方向延伸，沿Y'方向彎曲振動之情形時，較佳為W3≧14.4μm，於在水晶X板中振動臂於Y'方向延伸，沿Z'方向彎曲振動之情形時，較佳為W3≧15.9μm。藉此，可確實地成為隔熱區域，因此藉由形成槽而使熱彈性損耗減少而Q值提高，與此同時，藉由於形成有槽之區域進行驅動(電場效率較高，可獲得驅動面積)而CI值變低。

以下，基於模擬結果，證明藉由滿足0.012<H/L<0.30之關係與1.5≦W4/W3≦10.0之關係，可發揮上述效果。

圖53係說明有效寬度a之立體圖。圖54係表示錘頭佔據率與低R1化指數之關係之曲線圖。又，下述表1係表示使錘頭529之長度H變化時之CI值之變化之表。

又，本模擬係使用如圖51所示之1根振動臂52而進行。再者，由發明者等人確認，即便變更振動臂52之尺寸(L、W、W3、W4、T)，亦成為與下述所示之模擬結果相同之傾向。

於本模擬中，以如下方式算出各樣品之CI值。首先，藉由有限元素法(finite element method)，求出僅考慮到熱彈性損耗之Q值。其次，由於Q值具有頻率依存性，故而將所求出之Q值換算成32.768kHz時之Q值(F轉換後Q值)。其次，基於F轉換後Q值算出R1(CI值)。再者，於Q值充分高之情形(例如1萬以上)時，由於等效串聯電阻值R1與水晶阻抗CI大致相等，故而於本發明中視為相同。其次，由於CI值亦具有頻率依存性，故而將所求出之R1換算成32.768kHz時之R1，取其倒數設為「低R1指數」。低R1指數係將所有模擬中為最大之倒數設為1時之指數。因此，意味著低R1指數越接近於1，CI值越小。圖54(a)中表示以橫軸為錘頭佔據率(H/L)、以縱軸為低R1化指數進行繪圖之曲線圖，圖54(b)中表示將該圖(a)之一部分放大之曲線圖。

再者，將Q值換算成F轉換後Q值之方法如下。

使用下述式(23)、(24)進行如下計算。

f₀=πk/(2ρCpa²)...(23)

Q={ρCp/(Cα²H)}×[{1+(f/f₀)²}/(f/f₀)]...(24)

其中，式(23)、(24)中之π為圓周率，k為振動臂52之寬度方向之熱電導率，ρ為質量密度，Cp為熱容量，C為振動臂52之長度方向之伸縮之彈性勁度常數(elastic stiffness constant)，α為振動臂52之長度方向之熱膨脹率，H為絕對溫度，f為固有頻率。又，a係將振動臂52視為如圖53所示之平板形狀時之寬度(有效寬度)。再者，於圖53中，在振動臂52未形成槽525、526，但使用此時之a之值亦可進行向F轉換後Q值之換算。

首先，將模擬中使用之振動臂52之固有頻率設為F1，將所求出之Q值設為Q1，使用式(23)、(24)求出如成為f=F1、Q=Q1之a之值。其次，使用所求出之a，又，設為f=32.768kHz，根據式(24)算出Q之值。以此方式獲得之Q值成為F轉換後Q值。

發明者等人求出低R1化指數成為0.87以上之振動元件4。由表1及圖54之曲線可知，若為滿足0.012<H/L<0.30之關係者(SIM002~SIM011)，則低R1化指數成為目標之0.87以上。尤其可知，若為滿足0.046<H/L<0.223之關係者(SIM003~SIM008)，則低R1化指數超過0.95，CI值變得更低。由以上之模擬結果證明，藉由滿足0.012<H/L<0.30之關係，可獲得CI值得到進一步抑制之振動元件4。

如以上之構成之振動元件4係經由導電性接著材11而固定於封裝體9。以下對封裝體9進行說明。

《封裝體》

如圖35及圖36所示，封裝體9具有：箱狀之基座91，其具有於上表面敞開之凹部911；及板狀之蓋體92，其以蓋住凹部911之開口之方式接合於基座91。此種封裝體9具有藉由凹部911由蓋體92蓋住而形成之收容空間S，於該收容空間S氣密性地收納有振動元件4。即，由基座91與蓋體92劃分形成之收容空間S作為收容振動元件4之收容部而發揮功能。再者，收容空間S內亦可封入氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體。

又，於凹部911設有階差部912，振動元件4於基部51之第2基部512，經由例如於環氧系、丙烯酸系樹脂中混合有導電性填料之導電性接著材11而固定於階差部912。

作為基座91之構成材料，並無特別限定，可使用氧化鋁等各種陶瓷。又，作為蓋體92之構成材料，並無特別限定，只要為線膨脹係數與基座91之構成材料近似之構件即可。例如，於將基座91之構成材料設為如上所述之陶瓷之情形時，較佳為設為科伐合金等合金。再者，基座91與蓋體92之接合並無特別限定，例如可經由接著材而接合，亦可藉由縫熔接等而接合。

又，於基座91之階差部912形成有連接端子951、961。雖未圖示，但振動元件4之第1驅動用電極64被引出至基部51之第2基部512，且於該部分將導電性接著材11與連接端子951電性連接。同樣地，雖未圖示，但振動元件4之第2驅動用電極65被引出至基部51之第2基部512，且於該部分經由導電性接著材11而與連接端子961電性連接。

又，連接端子951係經由貫通基座91之貫通電極(未圖示)而與形成於基座91之底面之外部端子(未圖示)電性連接，連接端子961係經由貫通基座91之貫通電極(未圖示)而與形成於基座91之底面之外部端子(未圖示)電性連接。

作為連接端子951、961、貫通電極及外部端子之構成，只要分別具有導電性，則無特別限定，例如可包含在Cr(鉻)、W(鎢)等之金屬化層(基底層)積層Ni(鎳)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)等之各覆膜而成之金屬覆膜。

此處，如上所述，振動子1係以振動元件4所具備之振動臂52、53重複相互接近、分離之方式於面內方向(XY'平面方向)以特定之頻率振動。然而，因收容有振動元件4之封裝體9內之空氣阻力(空氣具有之黏性)有一定大小，振動子1(振動元件2)之Q值會劣化，並且CI值增加。

因此，於本發明中，將收容空間S之減壓之程度(真空度)、即封裝體9內之氣壓(壓力)設為100Pa以下。藉此，可減小對振動元件4施加之空氣阻力。因此，可降低因封裝體9內之空氣阻力所致之振動子1(振動元件4)之Q值之劣化，隨之可抑制CI值之增加。藉此，可謀求Q值之提高，可使振動子1之振動特性穩定。

又，封裝體9內之氣壓只要為100Pa以下，則無特別限定，進而較佳為10Pa以下。藉此，可進一步減小對振動元件2施加之空氣阻力，可謀求Q值之進一步之提高。

又，封裝體9內之氣壓進而較佳為7×10^-4以上。藉此，可減少因封裝體9內與封裝體9外之氣壓不同而產生之封裝體9之意料外之翹曲或撓曲、及由此引起之龜裂之產生等。因此，可獲得可靠性更高之振動子1。又，即便封裝體9內之氣壓低於上述數值，亦有無法期待降低因對振動元件2施加之空氣阻力所致之Q值之劣化之效果以上之提高，而且振動子1之生產性降低之虞。

據此，封裝體9內之氣壓只要為100Pa以下，則無特別限定，更佳為處於7×10^-4Pa以上且10Pa以下之範圍，進而較佳為處於7×10^-4Pa以上且1Pa以下之範圍，最佳為7×10^-4Pa以上且10^-1Pa以下。藉由滿足此種關係，可減少封裝體9之意料外之翹曲或撓曲等之產生，並且可進而降低因對振動元件2施加之空氣阻力所致之Q值之劣化。因此，藉由滿足上述關係，而成為振動特性特別優異且可靠性特別高之振動子1。

以下，基於對相對於封裝體9內之氣壓之Q值(Qv^-1)進行研究之結果，證明藉由封裝體9內之氣壓為100Pa以下，可發揮上述效果。

圖55係表示研究Qv^-1與氣壓之關係中使用之振動元件4之形狀及大小之俯視圖。圖56係表示Qv^-1與氣壓之關係之曲線圖。圖57係表示等效串聯電阻值R1與氣壓之關係之曲線圖。

圖56所示之曲線圖之橫軸表示壓力[Pa]，縱軸表示Qv^-1(僅考慮到空氣阻力之Q值之倒數)。圖57所示之曲線圖之橫軸表示壓力[Pa]，縱軸表示CI值(R1)[kΩ]。

本研究係使用利用如圖55所示之振動元件4，並將該振動元件4收容於封裝體9內之振動子1。

本研究中使用之振動元件4之各尺寸如下。水晶基板5之長邊方向之長度(水晶基板5之Y'方向之長度)為2200μm，水晶基板5之短邊方向之長度(基部51之X方向之長度)為503μm。又，第1基部511之Y'方向之長度為286μm，第2基部512之Y'方向之長度為145μm，連結部513之長度為237μm。又，臂部520、530之長度(Y'方向之長度)分別為896μm，錘頭529、539之長度(Y'方向之長度)分別為671μm。又，錘頭529與臂部520之邊界部、及錘頭539與臂部530之邊界部之長度(Y'方向之長度)分別為52μm。又，臂部520、530之寬度(X方向之長度)W3分別為130~141μm，錘頭529、539之寬度(X方向之長度)W4分別為215μm。又，堤部之寬度W分別為15~30μm。又，水晶基板5之厚度T為120μm，槽525、526、535、536之深度分別為50μm。又，電極形成區域525a、526a、535a、536a之長度(Y'方向之長度)為610 μm。

再者，由發明者等人確認，即便變更振動元件4之尺寸(L、W、W3、W4、T)，亦成為與下述所示之結果同等之傾向。又，由發明者等人確認，即便不具有未形成電極之區域525b、526b、535b、536b，而於槽525、526、535、536之內表面整體設有勵振電極之情形時，亦成為與下述所示之結果同等之傾向。

於本研究中，以如下方式算出相對於封裝體9內之氣壓之Qv^-1。首先，變更封裝體9內(收容空間S)之氣壓，實測各氣壓下之Q(實測之Q值)。又，於真空度充分高之(氣壓充分低之)情形時，空氣阻力可視為幾乎不存在者，因此不會產生因該狀態下之空氣阻力所致之損耗，將此時之Q值設為Q₀。即，於提高真空度時，將Q值飽和時之Q值設為Q₀(飽和之Q值)。因此，根據Q(實測之Q值)與Q₀(飽和之Q值)，Qv(僅考慮了各氣壓下之空氣阻力之Q值)可由下述式(25)表示。

Q^-1=Qv^-1+Q₀ ^-1‧‧‧(25)

式(25)中之Q^-1係Q(實測之Q值)之倒數，Q₀ ^-1係Q₀(飽和之Q值)之倒數，Qv^-1係(僅考慮到各氣壓下之空氣阻力之Q值)之倒數。

再者，封裝體9內(收容空間S)之氣壓能以如下方式進行實測。首先，於真空腔室(未圖示)內放入振動子1，測定振動子1之CI值。其次，將振動子1之封裝體9開封而於真空腔室內放入振動子1，計測CI值，並且於提昇真空腔室內之真空度時，讀取成為與在將封裝體9開封之前測定之振動子1之CI值相同之值時之真空度。根據將該封裝體9開封後之振動子1之CI值與將封裝體9開封前之振動子1之CI值，可算出封裝體9內之氣壓。再者，於表2中記載之本研究中，於將振動子1之封裝體9開封之狀態下在真空腔室內放入振動子1，於將真空腔室內之真空度設為表2中所記載之特定之氣壓之狀態下計測Q值。

表2中表示各氣壓[Pa]下之Q(實測之Q值)、Qv(僅考慮到空氣阻力之Q值)、及Qv^-1(僅考慮到空氣阻力之Q值之倒數)。又，將基於表2對各氣壓[Pa]下之Qv^-1進行繪圖者示於圖56。

由圖56所示之曲線圖可知，氣壓越低(真空度越高)，Qv^-1越小，當氣壓為100[Pa]以下時，Qv^-1尤其小。Qv^-1係Qv(僅考慮到各氣壓下之空氣阻力之Q值)之倒數，可以說，圖56中之Qv^-1越低，越可降低Q值之劣化。因此，由圖56之曲線圖可知，證明當封裝體9內之氣壓為100[Pa]以下時，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，可謀求Q值之進一步之提高。

又，將對此次藉由上述所記載之方法計測相對於封裝體9內之氣壓之CI值(R1)[kΩ]之結果進行繪圖者示於圖57。

由圖57所示之曲線圖可知，氣壓越低(真空度越高)，R1越小，當氣壓為100[Pa]以下時，R1尤其小。尤其，可知當氣壓為10[Pa]以下時，R1進而變小。CI值(R1)係與對振動元件4施加之空氣阻力對應，可以說，圖57中之CI值(R1)越低，越可降低Q值之劣化。因此，由圖57之曲線圖亦可知，證明當封裝體9內之氣壓為100[Pa]以下時，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，可謀求Q值之進一步之提高。尤其，證明當氣壓為10[Pa]以下時，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，進而當氣壓為1[Pa]以下時，可進一步減小對振動元件4施加之空氣阻力，最佳為當氣壓為10^-1[Pa]以下時，對振動元件4施加之空氣阻力可進而變小。

又，根據圖57之R1之值，作為封裝體內之氣壓之下限值，只要為7×10^-4Pa便足夠，即便超出其地使氣壓降低，亦觀測到R1之值飽和。因此，可判斷，於封裝體之密封步驟中，雖然使氣壓低於7×10^-4Pa而提昇真空度，但成為時間上之損失與作業上之成本升高之主要原因。因此，可知作為真空度之程度，氣壓之下限值為7×10^-4Pa便足夠。

2.振盪器

接下來，對具備本發明之振動元件之振盪器進行說明。

圖58係表示本發明之振盪器之較佳實施形態之剖面圖。

圖58所示之振盪器100具有振動子1及用以驅動振動元件2之IC晶片110。以下，對振盪器100以與上述振動子之不同點為中心進行說明，對相同之事項省略其說明。

如圖58所示，於振盪器100中，於基座91之凹部911固定有IC晶片110。IC晶片110係經由金屬線而與形成於凹部911之底面之複數個內部端子120電性連接。複數個內部端子120中有與連接端子951、961連接者及與外部端子953、963連接者。IC晶片110具有用以控制振動元件2之驅動之振盪電路(電路)。若藉由IC晶片110驅動振動元件2，則可擷取特定頻率之信號。

再者，亦可使用振動元件4代替振動元件2。

又，於圖58之構成中，對IC晶片110配置於收容空間內之構成進行了說明，但IC晶片110之配置並無特別限定，例如亦可配置於封裝體9之外側(基座之底面)。

根據此種振盪器110，可發揮優異之可靠性。

3.電子機器

接下來，對具備本發明之振動元件之電子機器進行說明。

圖59係表示應用本發明之電子機器之移動型(或筆記型)之個人電腦之構成之立體圖。於該圖中，個人電腦1100包括具備鍵盤1102之本體部1104及具備顯示部1108之顯示單元1106，顯示單元1106係經由鉸鏈構造部相對於本體部1104可旋動地受到支持。於此種個人電腦1100內置有作為濾波器、共振器、基準時脈等發揮功能之振動子1(振動元件2、4)。

圖60係表示應用本發明之電子機器之行動電話機(亦包含PHS)之構成之立體圖。於該圖中，行動電話機1200包括複數個操作按鈕1202、接聽口1204及發話口1206，於操作按鈕1202與接聽口1204之間配置有顯示部1208。於此種行動電話機1200內置有作為濾波器、共振器、基準時脈等發揮功能之振動子1(振動元件2、4)。

圖61係表示應用本發明之電子機器之數位靜態相機之構成之立體圖。再者，於該圖中亦簡單地表示與外部機器之連接。此處，通常之相機係藉由被攝體之光像對銀鹽照相底片進行感光，相對於此，數位靜態相機1300係藉由CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)等攝像元件將被攝體之光像進行光電轉換而產生攝像信號(圖像信號)。

於數位靜態相機1300之殼體(機體)1302之背面設有顯示部1310，成為基於由CCD所得之攝像信號進行顯示之構成，顯示部作為將被攝體以電子圖像之形式顯示之取景器發揮功能。又，於殼體1302之正面側(圖中背面側)設有包含光學透鏡(攝像光學系統)或CCD等之受光單元1304。

當攝影者確認顯示於顯示部中之被攝體像，按下快門按鈕1306 時，該時間點之CCD之攝像信號被傳送、儲存至記憶體1308中。又，於該數位靜態相機1300中，於殼體1302之側面設有視訊信號輸出端子1312及資料通信用之輸入輸出端子1314。而且，如圖示般，分別視需要於視訊信號輸出端子1312連接電視監視器1430，於資料通信用之輸入輸出端子1314連接個人電腦1440。進而，成為如下構成：藉由特定之操作，儲存於記憶體1308之攝像信號被輸出至電視監視器1430或個人電腦1440。於此種數位靜態相機1300內置有作為濾波器、共振器、基準時脈等發揮功能之振動子1(振動元件2、4)。

再者，具備本發明之振動元件之電子機器除可應用於圖59之個人電腦(移動型個人電腦)、圖60之行動電話機、圖61之數位靜態相機以外，亦可應用於例如噴墨式噴出裝置(例如噴墨印表機)、膝上型個人電腦、電視、攝錄影機、錄影機、汽車導航裝置、呼叫器、電子記事本(亦包含附帶通信功能)、電子辭典、計算器、電子遊戲機器、文字處理器、工作站、視訊電話、防盜用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、POS(point-of-sale，銷售點)終端、醫療機器(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖計測裝置、超音波診斷裝置、電子內視鏡)、魚群探測機、各種測定機器、計量儀器類(例如車輛、航空器、船舶之計量儀器類)、飛行模擬器等。

4.移動體

接下來，對具備本發明之振動元件之移動體進行說明。

圖62係表示應用本發明之移動體之汽車之立體圖。於汽車1500搭載有振動子1(振動元件2)。振動子1可廣泛應用於例如無鑰匙進入系統(keyless entry)、防盜器(immobilizer)、汽車導航系統、汽車空調、防鎖死煞車系統(ABS(Antilock Brake System))、氣囊、胎壓監視系統(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、引擎控制器、混合動力車或電動汽車之電池監視器、車體姿勢控制系統等電子控制單元 (ECU：electronic control unit)。

以上，基於圖示之實施形態對本發明之振動元件、振動子、振盪器、電子機器及移動體進行了說明，但本發明並不限定於此，各部之構成可替換為具有相同功能之任意構成者。又，亦可於本發明中附加其他任意之構成物。又，亦可適當組合各實施形態。

1‧‧‧振動子

2‧‧‧振動元件

3‧‧‧水晶振動片

9‧‧‧封裝體

11‧‧‧導電性接著材

12‧‧‧導電性接著材

13‧‧‧導電性接著材

14‧‧‧導電性接著材

31‧‧‧基部

31a‧‧‧切口部

31b‧‧‧切口部

32‧‧‧振動臂

33‧‧‧振動臂

34‧‧‧連接部

35‧‧‧連結部

36‧‧‧支持臂

37‧‧‧支持臂

91‧‧‧基座

92‧‧‧蓋體

321‧‧‧臂部

322‧‧‧錘頭

322a‧‧‧基端部

322b‧‧‧前端部

323‧‧‧槽

324‧‧‧槽

331‧‧‧臂部

332‧‧‧錘頭

333‧‧‧槽

334‧‧‧槽

911‧‧‧凹部

951‧‧‧連接端子

961‧‧‧連接端子

B‧‧‧缺口部

G'‧‧‧重心

H‧‧‧長度

L‧‧‧全長

S‧‧‧收容空間

W3‧‧‧寬度

W4‧‧‧寬度

X‧‧‧方向

Y'‧‧‧方向

Z'‧‧‧方向

Claims

一種振動元件，其特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足50μm≦T≦210μm之關係，並且滿足0.067≦W2/W1≦0.335之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。
如請求項1之振動元件，其中滿足110μm≦T≦210μm之關係。
一種振動元件，其特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足50μm≦T≦100μm之關係，並且滿足0.603≦W2/W1≦0.871之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。
如請求項3之振動元件，其中滿足50μm≦T≦80μm之關係。
一種振動元件，其特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足110μm≦T≦210μm之關係，並且滿足0.134≦W2/W1≦0.335之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。
一種振動元件，其特徵在於包含振動片，該振動片具備：基部；振動臂，其於俯視下自上述基部之一端側外延；連接部，其於俯視下配置於上述基部之另一端側；及連結部，其配置於上述基部與上述連接部之間，連結上述基部與上述連接部；且上述振動臂包含：錘部；及臂部，其配置於上述基部與上述錘部之間；於將上述振動片之厚度設為T，將上述基部之沿與上述外延方向交叉之方向之寬度設為W1，將上述連結部之沿上述交叉方向之寬度設為W2時，滿足150μm≦T≦210μm之關係，並且滿足 0.067≦W2/W1≦0.871之關係，於將上述臂部之沿上述交叉方向之寬度設為W3，將上述錘部之沿上述交叉方向之寬度設為W4時，滿足W4≧2.8×W3之關係。
如請求項1至6中任一項之振動元件，其中上述連接部沿上述交叉方向外延，且包含支持臂，該支持臂連接於上述連接部且沿上述振動臂之外延方向外延。
如請求項1至6中任一項之振動元件，其中於上述臂部之處於相互正背之關係之一對主面之至少一主面側設有槽。
如請求項1至8中任一項之振動元件，其中上述振動臂於將上述振動臂之沿上述外延方向之長度設為L，將上述錘部之沿上述外延方向之長度設為H時，滿足0.183≦H/L≦0.597之關係。
如請求項1至6中任一項之振動元件，其中上述振動臂於將上述振動臂之沿上述外延方向之長度設為L，將上述錘部之沿上述外延方向之長度設為H時，滿足0.012<H/L<0.30之關係。
一種振動子，其特徵在於具備：請求項1至6中任一項之振動元件；及封裝體，其搭載上述振動元件。
如請求項11之振動子，其中上述振動臂以彎曲振動模式振動，上述封裝體內之氣壓為100Pa以下。
如請求項12之振動子，其中上述封裝體內之氣壓為10Pa以下。
如請求項12或13之振動子，其中上述封裝體內之氣壓為7×10^-4Pa以上。
一種振盪器，其特徵在於具備請求項1至6中任一項之振動元件、及電路。
一種電子機器，其特徵在於具備請求項1至6中任一項之振動元件。
一種移動體，其特徵在於具備請求項1至6中任一項之振動元件。