WO2010047115A1 - 屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス - Google Patents

屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス Download PDF

Info

Publication number
WO2010047115A1
WO2010047115A1 PCT/JP2009/005542 JP2009005542W WO2010047115A1 WO 2010047115 A1 WO2010047115 A1 WO 2010047115A1 JP 2009005542 W JP2009005542 W JP 2009005542W WO 2010047115 A1 WO2010047115 A1 WO 2010047115A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bending vibration
bending
groove portion
vibration
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/005542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
古畑誠
舟川剛夫
山崎隆
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
エプソントヨコム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by セイコーエプソン株式会社, エプソントヨコム株式会社 filed Critical セイコーエプソン株式会社
Priority to CN200980142077.XA priority Critical patent/CN102197592B/zh
Priority to JP2010534712A priority patent/JP5067486B2/ja
Priority to US13/125,000 priority patent/US8766515B2/en
Publication of WO2010047115A1 publication Critical patent/WO2010047115A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21—Crystal tuning forks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21—Crystal tuning forks
    • H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Abstract

　熱弾性効果に起因するＱ値の劣化を抑制する。 　第１溝部１５の第１深さｄ１及び第２溝部１６の第２深さｄ２は、第３面１３を含む面と第４面１４を含む面との間の距離よりも小さいので、第１溝部１５及び第２溝部１６は、第３面１３を含む面と第４面１４を含む面との間を貫通しない。そして、第１溝部１５の第１深さｄ１と第２溝部１６の第２深さｄ２との和は第３面１３と第４面１４との間の距離よりも大きいので、第１伸縮部１７（第１面１１）と第２伸縮部１８（第２面１２）との間での熱移動経路を直線に形成することができない。このようにして、第１伸縮部１７（第１面１１）と第２伸縮部１８（第２面１２）との間での熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、長くすることができる。

Description

屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス
　本発明は、屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイスに関する。
　従来から、屈曲振動片を小型化するとＱ値が小さくなり、屈曲振動を阻害することが知られている。これは、熱の移動により温度平衡させるまでの緩和時間に反比例する緩和振動と、屈曲振動片の振動周波数とが、近づいて起こる熱弾性効果によるものである。屈曲振動片が屈曲振動することにより弾性変形が生じ、収縮される面の温度は上昇し、伸張される面の温度は下降するため、屈曲振動片の内部に温度差が発生する。この温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるまでの緩和時間に反比例する緩和振動により、屈曲振動を阻害し、Ｑ値を低下させる。また別の見方によれば、熱伝導により失われたエネルギーは屈曲振動エネルギーとしての利用ができなくなるので、これが原因で屈曲振動片のＱ値低下が生じてしまう。
　このため、屈曲振動片の矩形状断面に溝または貫通孔を形成し、振動子の収縮される面から伸張される面に発生する熱の移動を阻止して、熱弾性効果に起因するＱ値変動の抑制を図っている（たとえば、特許文献１参照）。
　また非特許文献１では、音叉型水晶振動子の一構造例について熱弾性方程式によるＱ値の計算が行われている。その計算結果から、２５℃におけるＣＩ（クリスタルインピーダンス）値の約９５％が熱弾性効果によるものであると報告されている。
実開平２－３２２２９号公報（４頁～５頁、図１～図３）
第３６回ＥＭシンポジウム、５頁～８頁、「熱弾性方程式による音叉型水晶振動子のＱ値の解析」、伊藤秀明、玉木悠也
　しかしながら、上述の従来技術を用いても、屈曲振動部に貫通孔を設けると、屈曲振動部の剛性が著しく低下してしまう。また、屈曲振動部の溝を特許文献１のように設けても、熱弾性効果に起因するＱ値低下の防止効果は不十分であった。このため、熱弾性効果に起因するＱ値の低下の防止を図るには、さらに改良する余地があり、課題とされている。
　本発明は、上記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る。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
　［適用例１］本適用例にかかる屈曲振動片は、基部と、前記基部から延長して形成され、屈曲振動する屈曲振動部とを備え、前記屈曲振動部は、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面及び第２面、ならびに第３面及び第４面とを備え、前記第３面に設けられた第１溝部と、前記第４面に設けられた第２溝部とを備え、前記第１面を含む面と前記第２面を含む面とは対向し、前記第３面を含む面と前記第４面を含む面とは対向し、前記第１溝部の第１深さ及び前記第２溝部の第２深さは、前記第３面を含む面と前記第４面を含む面との間の距離よりも小さく、前記第１深さと前記第２深さとの和は該距離よりも大きく、前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記第１面を含む面と前記第２面を含む面との間に配置されることを要旨とする。
　［適用例２］本適用例にかかる屈曲振動片は、基部と、前記基部から延長する振動部とを備え、前記振動部が、互いに対向する第１及び第２の主面と、前記第１の主面に形成された第１溝部と、前記第２の主面に形成された第２溝部と、を有し、前記第１の主面の法線方向からの平面視において、前記第１溝部と前記第２溝部が、前記延長の方向と直交する方向に配列されており、前記第１溝部の第１深さ及び前記第２溝部の第２深さは、前記第１の主面と前記第２の主面との間の前記法線方向の距離よりも小さく、且つ、前記第１深さと前記第２深さの和は、前記距離よりも大きいことを特徴とする。
　［適用例３］上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記振動部は、前記第１の主面と前記第２の主面とを連結する、且つ、互いに対向する第３及び第４の主面を有しており、前記振動部の屈曲振動によって、前記第３の主面が伸張する場合は前記第４の主面は収縮し、前記第３の主面が収縮する場合は前記第４の主面は伸張する関係にあることを特徴とする。
　適用例１乃至３によれば、第１溝部の第１深さ及び第２溝部の第２深さは、第３面を含む面と第４面を含む面との間の距離よりも小さいので、第１溝部及び第２溝部は、第３面を含む面と第４面を含む面との間を貫通しない。よって、屈曲振動部に貫通孔を設けた場合に比して、屈曲振動部の剛性を改善することができる。そして、第１溝部の第１深さと第２溝部の第２深さとの和は距離よりも大きいので、第１伸縮部（第１面）と第２伸縮部（第２面）との間での熱移動経路を直線に形成することができない。このようにして、第１伸縮部（第１面）と第２伸縮部（第２面）との間での熱移動経路を、第１溝部及び第２溝部を迂回するようにさせ、長くすることができる。このため、熱移動（熱伝導）により温度平衡させるまでの緩和時間を長くするので、この緩和時間に反比例する緩和振動周波数を屈曲振動周波数から遠ざけることができる。これにより、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、屈曲振動片の小型化を実現することができる。
　［適用例４］上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記第１面を含む面と前記第２面を含む面との間の最短距離を結ぶ最短線と交差して配置されていることが好ましい。
　これによれば、第１溝部及び第２溝部は、第１面を含む面と第２面を含む面との間の最短距離を結ぶ最短線と交差して配置されているので、第１面と第２面との間での熱移動経路を、第１溝部及び第２溝部により迂回するようにさせ、第１面を含む面と第２面を含む面との間の最短距離よりも長くすることができる。このため、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、屈曲振動片の小型化を実現することができる。
　［適用例５］上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記屈曲振動部から前記基部に跨って形成されていることが好ましい。
　これによれば、第１溝部及び第２溝部は、屈曲振動部から基部に跨って形成され、基部に配置されているので、基部においても熱移動経路を長くすることができる。このため、熱移動（熱伝導）により温度平衡させるまでの緩和時間を長くするので、この緩和時間に反比例する緩和振動周波数を屈曲振動周波数から遠ざけることができる。これにより、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、屈曲振動片の小型化を実現することができる。
　［適用例６］上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記振動部の屈曲振動周波数をｆ、円周率をπ、前記振動部に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋ、前記振動部に用いた材料の質量密度をρ、前記振動部に用いた材料の熱容量をＣｐ、前記振動部の振動方向の幅をａとし、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたとき、０．０９＜ｆ／ｆｍであることが好ましい。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍであり、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍである。
　これによれば、緩和振動周波数を屈曲振動周波数から十分遠ざけることができるので、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制され、屈曲振動片の小型化を実現することができる。
　［適用例７］上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記基部から前記屈曲振動部の延長方向の長さの半分から基部側に配置されていることが好ましい。
　これによれば、屈曲振動による熱の移動の比較的多い部分である基部から屈曲振動部の延長方向の長さの半分から基部側に、第１溝部及び第２溝部が配置されているので、上述の効果を奏することができる。そして、屈曲振動による熱の移動の比較的少ない部分である基部から屈曲振動部の延長方向の長さの半分を超えた部分の機械的強度を確保することができる。
　［適用例８］本適用例にかかる屈曲振動子は、上記記載の前記屈曲振動片と、前記屈曲振動片とを収納するパッケージとを備え、前記パッケージ内に前記屈曲振動片が気密に封止されたことを要旨とする。
　これによれば、屈曲振動子は、上述と同様の効果を奏することができる。
　［適用例９］本適用例にかかる圧電デバイスは、上記記載の前記屈曲振動片と、前記屈曲振動子を駆動させるＩＣチップと、前記屈曲振動片及び前記ＩＣチップを収納するパッケージとを備え、前記パッケージ内に前記屈曲振動片及び前記ＩＣチップが気密に封止されたことを要旨とする。
　これによれば、圧電デバイスは、上述と同様の効果を奏することができる。
第１実施形態の水晶振動片を示す概略斜視図。 図１に示した水晶振動片を、Ｙ軸中心に１８０°回転した方向から見た概略斜視図。 図１及び図２のＹ（＋）方向から見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図。 種々の屈曲振動片のＱのｆ／ｆｍ依存性を表すグラフであり、屈曲振動部の断面形状の違いによる比較を示したグラフ。 第２実施形態の水晶振動片を示す概略斜視図。 図５のＹ（＋）方向に見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図。 図５のＹ（＋）方向に見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図。 第２実施形態の変形例を示す図。 第２実施形態の変形例を示す図。 第２実施形態の変形例を示す図。 第３実施形態の水晶振動片を示す概略斜視図。 図１１のＹ（＋）方向から見たＺ－Ｘ概略断面図。 第４実施形態の水晶振動片を示す概略斜視図。 図１３のＹ（＋）方向から見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図。 第４実施形態の変形例を示す図。 第５実施形態の蓋体を除いて内部構造を露出した水晶振動子の概略平面図。 図１６のＸ－Ｘ概略断面図。 第６実施形態の水晶発振器を示す概略断面図。
　以下の実施形態では、屈曲振動片として圧電体の一種である水晶からなる水晶振動片を一例に挙げて説明する。そして、この水晶振動片を用いた圧電振動子及び圧電デバイスとして、水晶振動子及び水晶発振器を例に挙げて説明する。そして、図示して説明するために、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を記載して説明し、それぞれの軸を、水晶の結晶軸である電気軸としての結晶Ｘ軸、機械軸としての結晶Ｙ軸、及び光学軸としての結晶Ｚ軸を示すものとする。また、図示したＺ軸が結晶Ｚ軸に対して１度から５度程度傾斜し、その傾斜に伴いＺ－Ｘ平面が傾斜して形成されるとしてもよい。
　（第１実施形態）
　以下、第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
　図１は、第１実施形態の水晶振動片１０を示す概略斜視図である。図２は、図１に示した水晶振動片１０を、Ｙ軸中心に１８０°回転した方向から見た概略斜視図である。図３は、図１及び図２のＹ（＋）方向に見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図である。図４は、屈曲振動片（水晶振動片）のＱのｆ／ｆｍ依存性を表すグラフであり、屈曲振動部の断面形状の違いによる比較を示したグラフである。
　図１及び図２に示すように、水晶振動片１０は、振動部である屈曲振動部１と、基部２と、励振電極３，４と、固定電極５，６とを備えている。水晶振動片１０は、第３の主面である第１面１１、第４の主面である第２面１２、第１の主面である第３面１３、及び第２の主面である第４面１４を備えている。第３の主面である第１面１１と第４の主面である第２面１２とは対向して配置されており、第１の主面である第３面１３と第２の主面である第４面１４とは対向して配置されている。第３面１３には、第１溝部１５が形成されている。第４面１４には、第２溝部１６が形成されている。そして、第１溝部１５は、第２面１２に対向して配置され、第２溝部１６は、第１面１１に対向して配置されている。また、第１の主面である第３面１３の法線方向からの平面視において、第１溝部１５と第２溝部１６は、屈曲振動部１の基部２からの延長の方向に対して直交する方向に配列されている。
　なお、本願における第１及び第２の主面には、第１及び第２溝部の内面や底面を含まないものとする。
　第１溝部１５及び第２溝部１６は、屈曲振動部１から基部２に跨って形成され、第１溝部１５及び第２溝部１６の一端は、基部２に配置されている。第１溝部１５及び第２溝部１６の他端は、基部２から屈曲振動部１の延長方向（図示Ｙ（＋）方向と逆の方向）の長さの半分から基部側に配置されている。
　ここでは、第１溝部１５及び第２溝部１６は、屈曲振動部１の屈曲振動により生ずる収縮及び伸張の程度が大きい部分である屈曲振動部１と基部２との境界、つまり屈曲振動部１から基部２に跨って形成されるとしたが、これに限るものではなく、たとえば屈曲振動部１に形成されるとし、基部２に形成されないとしてもよい。また、第１溝部１５及び第２溝部１６は、基部２から屈曲振動部１の延長方向（図示Ｙ（＋）方向と逆の方向）の長さの半分から基部側に配置されているとしたが、これに限るものではなく、屈曲振動部１の延長方向の長さ（延長方向の端）まで形成されるとしてもよい。
　屈曲振動部１及び基部２は、水晶の原石から切り出した後、ウェットエッチングなどにより、形成される。励振電極３，４と、固定電極５，６とは、クロム（Ｃｒ）またはニッケル（Ｎｉ）などの下地層と、この下地層の上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）などからなる電極層とを備えている。これら下地層及び電極層は、蒸着またはスパッタリングなどにより形成される。第１溝部１５及び第２溝部１６は、第３面１３及び第４面１４にウェットエッチングなどを施すことにより、形成される。
　第１面１１には、実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動に伴い、交互に収縮及び伸張がＹ方向に生じる第１伸縮部１７を備えている。第２面１２には、実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動に伴い、交互に収縮及び伸張がＹ方向に生じる第２伸縮部１８を備えている。
　第１伸縮部１７（第１面１１）に収縮が生じるとき、第２伸縮部１８（第２面１２）及び第１溝部１５に伸張が生じる。そして、第２溝部１６には収縮が生じている。逆に、第１伸縮部１７（第１面１１）に伸張が生じるとき、第２伸縮部１８（第２面１２）及びに第１溝部１５に収縮が生じる。そして、第２溝部１６には伸張が生じている。このようにして、それぞれ対向して配置された第１面１１及び第２面１２は、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する。そして、収縮される面の温度は上昇し、伸張される面の温度は下降するため、第１面１１と第２面１２との間、つまり屈曲振動片の内部に温度差が発生する。この温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるまでの緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoの緩和振動が発生する。ここで、緩和振動周波数ｆoと緩和時間τとは、ｆo＝１／（２πτ）で示される。なお、本願において「／」の記号は除算を表す。
　一般に、緩和振動周波数ｆｍは、下式で求まることが知られている。
　　ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）　…（１）
　ここで、πは円周率、ｋは振動部（屈曲振動部）の振動方向（屈曲振動方向）の熱伝導率、ρは振動部の質量密度、Ｃｐは振動部（屈曲振動部）の熱容量、ａは振動部（屈曲振動部）の振動方向（屈曲振動方向）の幅である。
　式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに振動部の材料そのものの定数を入力した場合、求まる緩和振動周波数ｆｍは振動部に第１溝部１５及び第２溝部１６を設けていない場合の屈曲振動部の緩和振動周波数となる。
　励振電極３は、第１伸縮部１７及び第２伸縮部１８に形成されている。そして、励振電極４は、第１溝部１５及び第２溝部１６に形成されている。
　固定電極５，６は、基部２に配置されている。固定電極５，６の間には、交流電流が流れるように配線されている。固定電極５は、励振電極３に接続され、固定電極６は、励振電極４に接続されている（図示省略）。
　図３（ａ）に示すように、第１面１１の第１伸縮部１７、及び第２面１２の第２伸縮部１８に励振電極３がそれぞれ配置され、第１溝部１５及び第２溝部１６に励振電極４がそれぞれ配置されている。
　第１溝部１５の第１深さｄ１、及び第２溝部１６の第２深さｄ２は、屈曲振動部１の第３面１３と第４面１４との間の距離ｔよりも小さい。つまり、第１溝部１５及び第２溝部１６は、第３面１３と第４面１４との間を貫通しない。たとえば図３（ａ）において、第１溝部１５の第１深さｄ１、及び第２溝部１６の第２深さｄ２は、共に０．９ｔとする。ここで、第１深さｄ１及び第２深さｄ２は距離ｔよりも小さく、第１深さｄ１と第２深さｄ２との和は距離ｔを超えていれば、共に０．９ｔであることに限らず、たとえばｄ１＝０．９ｔ、ｄ２＝０．４ｔの組合せであってもよく、ｄ１＝０．６ｔであり、ｄ２＝０．８ｔなどいずれの組合せであってもよい。第１深さｄ１及び第２深さｄ２が距離ｔよりも小さいことにより、第１溝部１５及び第２溝部１６が非貫通孔となるので、溝部を貫通孔とした場合に比して、屈曲振動部１の剛性を高めることができる。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。
　図４は、屈曲振動片（水晶振動片）のＱのｆ／ｆｍ依存性を表すグラフである。ここでｆｍは、屈曲振動部に溝部を設けていない場合（屈曲振動部の断面形状が略矩形の場合）の緩和振動周波数であり、他の実施形態においても同様の定義とする。図４のグラフの右側に記載されている図形は、屈曲振動部の断面形状を模式的に表したものである。
　図４において、三角のマーカーは図３（ａ）の断面形状の場合、黒塗りの四角のマーカーは屈曲振動部の第１及び第２の主面に溝部を設けることで屈曲振動部の断面形状を「Ｈ」にした所謂Ｈ型の場合、白抜きの菱形のマーカーは屈曲振動部の何れの主面にも溝部を設けていない所謂平板の場合のプロットである。また、太い実線は三角マーカーの値の近似直線、破線は四角マーカー間の補間直線、一点鎖線は菱形マーカー間の補間直線である。
　屈曲振動部の断面形状を図３（ａ）のようにし、ｆ／ｆｍを０．０９より大きい値とすることで、Ｈ型の場合よりも高いＱ値の屈曲振動片を実現することが、図４から明らかとなった。さらにｆ／ｆｍを０．２５より大きい値とすることで、Ｈ型と平板のいずれの場合よりも高いＱ値の屈曲振動片を実現することができる。ｆ／ｆｍを１より大きくすれば、Ｈ型と平板のいずれよりも格段に高いＱ値となる。
　上述したように、固定電極５は励振電極３に接続され、固定電極６は励振電極４に接続されている。このため、図３（ａ）に示すように、励振電極３と励振電極４との間に、交流電流が流れる。これにより、励振電極３と励振電極４とにより挟まれた屈曲振動部１に電界が発生する。励振電極３と励振電極４との間に、交流電流が流れることにより、正電荷及び負電荷が交互に帯電するため、電界の方向が変化する。この電界の発生方向に応じて、第１面１１（第１伸縮部１７）及び第２溝部１６、ならびに第２面１２（第２伸縮部１８）及び第１溝部１５に、圧電効果による伸張ならびに収縮が図示Ｙ方向に生じる。このようにして、屈曲振動部１は、屈曲振動周波数ｆで、実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動をする。
　この屈曲振動に伴い、第１面１１及び第２面１２、ならびに第１溝部１５及び第２溝部１６に接する基部２にも、それぞれ第１伸縮部１７ならびに第２伸縮部１８と同様に、伸張ならびに収縮が図示Ｙ方向に生じる。
　また、固定電極５及び固定電極６は、水晶振動片１０を収納するパッケージ（図示省略）などに固定するためにも用いられる。
　（変形例）
　図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、図３（ａ）に示した第１溝部１５及び第２溝部１６に関する第１実施形態の変形例を示す図である。ここで、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示した励振電極３，４の配置及び配線は、図３（ａ）に示した励振電極３，４の配置及び配線と同様である。
　図３（ｂ）に示す水晶振動片１０が、図３（ａ）に示した水晶振動片１０と相違する点は、第３面１３に第１溝部１５が２個形成されている点であり、２個の第１溝部１５にそれぞれ励振電極４を備えている点である。
　図３（ｃ）に示す水晶振動片１０が、図３（ｂ）に示した水晶振動片１０と相違する点は、第３面１３に深さｄ４の第１溝部１５Ａ、及び深さｄ６の第１溝部１５Ｂが形成され、第４面１４に深さｄ３の第２溝部１６Ａ、及び深さｄ５の第２溝部１６Ｂが形成されている点である。ここで、深さｄ３と深さｄ４との和は、第１深さｄ１と同様に屈曲振動部１の第３面１３と第４面１４との間の距離ｔに対して小さい。同様に、深さｄ５と深さｄ６との和は、第２深さｄ２と同様に距離ｔに対して小さい。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　したがって、第１実施形態及びその変形例によれば、第１溝部１５の第１深さｄ１及び第２溝部１６の第２深さｄ２は、第３面１３と第４面１４との間の距離よりも小さいので、第１溝部１５及び第２溝部１６は、第３面１３と第４面１４との間を貫通しない。そして、第１溝部１５の第１深さｄ１と第２溝部１６の第２深さｄ２との和は第３面１３と第４面１４との間の距離ｔよりも大きいので、第１伸縮部１７（第１面１１）と第２伸縮部１８（第２面１２）との間での熱移動経路を直線に形成することができない。このようにして、第１伸縮部１７（第１面１１）と第２伸縮部１８（第２面１２）との間での熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、長くすることができる。このため、熱移動（熱伝導）により温度平衡させるまでの緩和時間τを長くするので、この緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざけることができる。これにより、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、水晶振動片１０の小型化を実現することができる。
　これによれば、第１溝部１５及び第２溝部１６は、第１面１１と第２面１２との間の最短距離を結ぶ最短線と交差して配置されているので、第１面１１と第２面１２との間での熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６により迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の最短距離よりも長くすることができる。このため、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、水晶振動片１０の小型化を実現することができる。
　これによれば、第１溝部１５及び第２溝部１６は、屈曲振動部１から基部２に跨って形成され、基部２に配置されているので、基部２においても熱移動経路を長くすることができる。熱移動（熱伝導）により温度平衡させるまでの緩和時間τを長くするので、この緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざけることができる。これにより、このため、熱弾性効果に起因するＱ値の変動を抑制し、水晶振動片１０の小型化を実現することができる。
　これによれば、屈曲振動による熱移動の比較的多い部分である基部２から屈曲振動部１の延長方向の長さの半分から基部側に、第１溝部１５及び第２溝部１６が配置されているので、上述の効果を奏することができる。そして、屈曲振動による熱移動の比較的少ない部分である基部２から屈曲振動部１の延長方向の長さの半分を超えた部分の機械的強度を確保することができる。
　これによれば、緩和振動周波数を屈曲振動周波数から十分遠ざけることができるので、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制され、屈曲振動片の小型化を実現することができる。特に、第１溝部１５または第２溝部１６を形成しない屈曲振動片、または第１溝部１５の第１深さｄ１と第２溝部１６の第２深さｄ２との和が、第３面１３と第４面１４との間、または第３面１３と第４面１４との間の距離ｔよりも小さい場合、いわゆる断面形状がＨ型の屈曲振動片に比べて、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制された屈曲振動片の小型化を実現することができる。
　（第２実施形態）
　以下、第２実施形態について、図５から図７を参照して説明する。
　図５は、第２実施形態の水晶振動片２０を示す概略斜視図である。図６及び図７は、図５のＹ（＋）方向に見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図である。
　図５に示す水晶振動片２０は、図１及び図２に示した第１実施形態の水晶振動片１０を２個備えている。このため、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。以下、振動部である屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２は、図３（ａ）で示した形状及び配置を例に挙げて説明する。
　図５に示すように、水晶振動片２０は、振動部である屈曲振動部１と基部２とを備えた水晶振動片１０を２個備える。２個の基部２は、連結部２９により結合されている。
　図６（ａ）に示すように、屈曲振動部１及び基部２は、図３（ａ）と同様に形成されている。そして、２個の屈曲振動部１及び基部２は、同じ配置となっている。２個の屈曲振動部１のうち、図６（ａ）で、左側に図示された一方の屈曲振動部１の励振電極３，４の配置は、図３（ａ）と同様である。これに対して、図６（ａ）で、右側に図示された他方の屈曲振動部１の励振電極３，４の配置は、図３（ａ）と相違して、逆の配置となっている。つまり、右側に図示された他方の屈曲振動部１では、励振電極４は、第１伸縮部１７及び第２伸縮部１８に形成されている。そして、励振電極３は、第１溝部１５及び第２溝部１６に形成されている。
　そして、励振電極３と励振電極４との間に、交流電流が流れる。これにより、水晶振動片２０の屈曲振動部１は、図５に示すように、実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動をする。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　（変形例１）
　図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す第１溝部１５及び第２溝部１６に関する第２実施形態の変形例である。図６（ｂ）が図６（ａ）と相違する点は、図６（ｂ）で、右側に図示された他方の屈曲振動部１の第１溝部１５及び第２溝部１６の配置である。つまり、第１の主面である第３面１３に形成されている第１溝部１５は、第１面１１に対向して配置され、第２の主面である第４面１４に形成されている第２溝部１６は、第２面１２に対向して配置されている。
　左側に図示された一方の屈曲振動部１、基部２、及びそれぞれ２対の励振電極３，４は、図６（ａ）と同様に配置され、配線されている。そして、図６（ａ）と同様に、励振電極３と励振電極４との間に、交流電流が流れる。これにより、屈曲振動部１は、図５において実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動をする。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　（変形例２）
　図７は、図６（ａ）に示す励振電極３，４の配置に関する第２実施形態の変形例を示す図である。
　図７が図６（ａ）と相違する点は、２個の屈曲振動部１及び基部２に対してそれぞれ１対の励振電極３，４を配置している点である。
　図７（ａ）に示すように、励振電極３は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第２面１２、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第１面１１に、配置されている。そして、励振電極４は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第１溝部１５、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第２溝部１６に配置されている。
　図７（ｂ）に示すように、励振電極３は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第１溝部１５、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第２溝部１６に配置されている。そして、励振電極４は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第２溝部１６、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第１溝部１５に配置されている。
　図７（ｃ）に示すように、励振電極３は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第２溝部１６、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第１溝部１５に配置されている。そして、励振電極４は、左側に図示された一方の屈曲振動部１の第１面１１、及び右側に図示された他方の屈曲振動部１の第２面１２に配置されている。
　励振電極３及び励振電極４は、図６（ａ）と同様に、配線されている。そして、励振電極３と励振電極４との間に、交流電流が流れる。これにより、屈曲振動部１は、図５において実線矢印及び２点鎖線矢印で示す屈曲振動をする。
　ここで、図７において、２個の屈曲振動部１及び基部２の配置を、図６（ａ）と同様に示したが、図６（ｂ）に示した２個の屈曲振動部１及び基部２と同様に配置されていてもよい。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１溝部１５及び第２溝部１６を迂回するようにさせ、第１面１１と第２面１２との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　（変形例３）
　図８は、図６及び図７に示す励振電極３，４の配置、ならびに屈曲振動部１及び基部２の形状に関する第２実施形態の変形例を示す図である。
　図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、励振電極３は、屈曲振動部１の第３面１３、及び第４面１４に、配置されている。そして、励振電極４は、屈曲振動部１の第１面１１、及び第２面１２に配置されている。そして、第１面１１を含む面と、第２面１２を含む面とは、対向している。第３面１３を含む面と、第４面１４を含む面とは、対向している。
　ここで示す第１面１１を含む面は、第１面１１及び第１面１１が延長した面を示し、第３面１３が延長した面と交差するまでの面を示す。逆に、第３面１３を含む面は、第３面１３及び第３面１３が延長した面を示し、第１面１１が延長した面と交差するまでの面を示す。また、第２面１２を含む面は、第２面１２及び第２面１２が延長した面を示し、第４面１４が延長した面と交差するまでの面を示す。逆に、第４面１４を含む面は、第４面１４及び第４面１４が延長した面を示し、第２面１２が延長した面と交差するまでの面を示す。
　図８（ａ）に示すように、左側に図示された一方の屈曲振動部１及び基部２は、第４面１４に、第２溝部１６としての面２１Ａ，２２Ａが形成されている。第３面１３に、第１溝部１５としての面２３Ａ，２４Ａが形成されている。そして、右側に図示された他方の屈曲振動部１及び基部２は、第３面１３に、第１溝部１５としての面２３Ｂ，２４Ｂが形成されている。第４面１４に、第２溝部１６としての面２１Ｂ，２２Ｂが形成されている。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、面２２Ａと面２４Ａとの間、及び面２２Ｂと面２４Ｂとの間を迂回するようにさせ、第１面１１を含む面と第２面１２を含む面との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　図８（ｂ）に示すように、左側に図示された一方の屈曲振動部１及び基部２は、第４面１４に、第２溝部１６としての面２５Ａが形成されている。第３面１３に第１溝部１５としての面２６Ａが形成されている。そして、右側に図示された他方の屈曲振動部１及び基部２は、第３面１３に、第１溝部１５としての面２６Ｂが形成されている。第４面１４に、第２溝部１６としての面２５Ｂが形成されている。
　このようにして、屈曲振動により互い違いに伸張する及び収縮する第１面１１及び第２面１２において、第１面１１と第２面１２との間の温度差を熱伝導（熱移動）により温度平衡させるための熱移動経路を、第１面１１と第２面１２との最短距離（第１面１１と第２面１２とを結ぶ最短距離）を、第１面１１を含む面と、第２面１２を含む面との間の直線距離よりも長くする。これにより、熱移動（熱伝導）による温度平衡させるまでの緩和時間τを長くし、緩和時間τに反比例する緩和振動周波数ｆoを屈曲振動周波数ｆから遠ざける。そして、屈曲振動周波数ｆを緩和振動周波数ｆｍで除した値ｆ／ｆｍが０．０９を超えることが好ましく、熱弾性効果によるＱ値の低下が抑制される。より好ましくは０．２５＜ｆ／ｆｍ、さらに好ましくは１＜ｆ／ｆｍであり、これにより更なるＱ値の改善が図られる。
　このようにして、変形例３においても、第１面１１と第２面１２との間の熱移動経路を、第１面１１を含む面と第２面１２を含む面との最短距離よりも長くすることができる。この最短距離は、第１面１１が延長した面と、第２面１２が延長した面との間の最短距離である。
　変形例３においては、図６及び図７に示したように、第３面１３に第１溝部１５、及び第４面１４に第２溝部１６がそれぞれ形成されていると、なお好ましい。
　（変形例４）
　図９は、図６に示す水晶振動片２０の第１溝部１５及び第２溝部１６の形状に関する第２実施形態の変形例を示す図である。
　図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す第１溝部１５及び第２溝部１６は、図６（ａ）及び図６（ｂ）で矩形状に示したのに対し、三角形状に形成されている。ここで、図９（ａ）と図９（ｂ）とが相違する点は、図６（ａ）と図６（ｂ）とが相違する点と同様であり、右側に図示された他方の屈曲振動部１の第１溝部１５及び第２溝部１６の配置である。
　（変形例５）
　図１０は、図５に示す基部２及び連結部２９の形状、ならびに固定電極５，６の配置に関する第２実施形態の変形例を示す図である。
　図１０（ａ）に示す水晶振動片２０Ａは、図５に示す連結部２９から延長して形成された固定部２９Ａを、２個の水晶振動片１０の間に配置されている。
　図１０（ｂ）に示す水晶振動片２０Ｂは、図５に示す連結部２９から延長して形成された固定部２９Ｂを２個備えている、２個の固定部２９Ｂの間に、２個の水晶振動片１０が配置されて、繋がれている。
　第２実施形態及び変形例１から変形例２では、図３（ａ）で示した屈曲振動部１及び基部２を用いて水晶振動片２０を説明したが、これに限るものではなく、図３（ｂ）または図３（ｃ）で示した屈曲振動部１及び基部２を用いた水晶振動片２０であってもよい。
　したがって、第２実施形態及びその変形例１から変形例５によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。そして、変形例３においては、第１面１１と第２面１２との間の熱移動経路を、第１面１１を含む面と第２面１２を含む面との間の直線距離よりも長くする。これにより、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
　（第３実施形態）
　以下、第３実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。
　図１１は、第３実施形態の水晶振動片３０を示す概略斜視図である。図１２は、図１１のＹ（＋）方向から見たＺ－Ｘ概略断面図である。以下、振動部である屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２は、図３（ａ）で示した形状を例に挙げて説明する。
　図１１に示す水晶振動片３０は、図５に示した第２実施形態と同様の構成及び配線であるが、実線矢印及び２点差線矢印で示すように、振動部である屈曲振動部１の振動方向が相違する。このため、同一の符号を付与し、構成及び配線の説明を省略し、振動方向が相違する点について説明をする。
　図１２（ａ）は、図７（ａ）に示した２個の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、それぞれ時計回りに９０°回転した配置である。または、図７（ｃ）に示した２個の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、それぞれ反時計回りに９０°回転した配置である。
　図１２（ｂ）は、図７（ｂ）に示した２個の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２をそれぞれ反時計回りに９０°回転した配置である。また、図７（ｂ）に示した２個の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２をそれぞれ時計回りに９０°回転した配置である。
　図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の左側に図示された一方の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２と、図１２（ｂ）の右側に図示された他方の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２とを備えた配置である。
　図１２（ｄ）は、図７（ｃ）に示した２個の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２のうち、左側に図示された一方の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、反時計回りに９０°回転した配置であり、右側に図示された他方の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、時計回りに９０°回転した配置である。
　したがって、第３実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
　第３実施形態では、図３（ａ）で示した屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を用いて水晶振動片３０を説明したが、これに限るものではなく、図３（ｂ）または図３（ｃ）で示した屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を用いた水晶振動片３０であってもよい。または、図８及び図９で示した屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を用いた水晶振動片３０であってもよい。
　（第４実施形態）
　以下、第４実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。
　図１３は、第４実施形態の水晶振動片４０を示す概略斜視図である。図１４は、図１３のＹ（＋）方向から見たＺ－Ｘ概略断面図であり、概略配線図である。
　図１３に示す水晶振動片４０は、図１１に示した第３実施形態の水晶振動片３０と同様に、実線矢印及び２点差線矢印で示す方向に振動する。
　水晶振動片４０が、第３実施形態の水晶振動片３０と相違する点は、振動部である屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を３個備える点である。このため、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。以下、屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２は、図３（ａ）で示した形状及び配置を例に挙げて説明する。
　図１３に示すように、水晶振動片４０は、図１に示した屈曲振動部１及び基部２を、それぞれ３個備える。そして、隣合う基部２は、それぞれ連結部３９により結合されている。
　図１４（ａ）は、図１２（ａ）に示した配置の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２と、その図示右側に、図１２（ａ）の左側に図示された一方の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２とを備えた配置である。
　図１４（ｂ）は、図１２（ｄ）に示した配置の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、３個備えた配置である。
　図１４（ｃ）は、図１２（ｂ）に示した配置の屈曲振動部１、励振電極３，４、及び基部２を、３個備えた配置である。
　図１５は、図１４に示す屈曲振動部１及び基部２の配置に関する第４実施形態の変形例を示す図である。
　（変形例）
　図１５（ａ）に示す水晶振動片４０は、図１４（ａ）に示した配置の３個の屈曲振動部１及び基部２のうち、中央の屈曲振動部１及び基部２を１８０°回転させた配置である。
　図１５（ｂ）に示す水晶振動片４０は、図１４（ａ）に示した配置の３個の屈曲振動部１及び基部２のうち、中央及び右側の屈曲振動部１及び基部２をそれぞれ１８０°回転させた配置である。
　図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す水晶振動片４０は、励振電極３，４を図示省略したが、図１４（ａ）から図１４（ｃ）に示した励振電極３，４が配置されている。
　第４実施形態では、図３（ａ）で示した屈曲振動部１及び基部２を用いて水晶振動片４０を説明したが、これに限るものではなく、図３（ｂ）または図３（ｃ）で示した屈曲振動部１及び基部２を用いた水晶振動片４０であってもよい。
　したがって、第４実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
　（第５実施形態）
　以下、第５実施形態の圧電振動子として水晶振動子を一例に挙げて説明する。
　第５実施形態の圧電振動子は、第１から第４実施形態の圧電振動片を用いた水晶振動子である。このため、第５実施形態の圧電振動子に用いる圧電振動片は、第１から第４実施形態の圧電振動片と同様の構成であるため、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。以下では、第２実施形態の水晶振動片２０を用いて説明する。
　図１６は、蓋体を除いて内部構造を露出した水晶振動子の概略平面図である。図１７は、図１６のＸ－Ｘ概略断面図であり、蓋体を配置して示すものである。
　図１６及び図１７に示すように、水晶振動子８０は、パッケージ３１内に水晶振動片２０を収納している。具体的には、水晶振動子８０は、図１７に示すように、第１基板３４と、この第１基板３４に積層された第２基板３５と第３基板３６とを含むパッケージ３１内に水晶振動片２０を収納している。
　パッケージ３１は、絶縁基体である第１基板３４と第２基板３５と第３基板３６とを構成している。第２基板３５がパッケージ３１内に延長した延長部３５ａを備えている。延長部３５ａに電極部３２が２個形成されている。電極部３２に、導電ペーストなどを用いて水晶振動片２０の固定電極５及び固定電極６を、固定して、導通させる。ここで、導電性接着剤４３としては、所定の合成樹脂でなるバインダ成分に、銀粒子などの導電粒子を添加したものを使用することができる。
　第１基板３４と第２基板３５と第３基板３６とは絶縁材料で形成され、セラミックが適している。特に、好ましい材料としては水晶振動片２０や蓋体３７の熱膨張係数と一致もしくは、きわめて近い熱膨張係数を備えたものが選択され、本実施形態では、例えば、セラミックのグリーンシートが利用されている。グリーンシートは、例えば、所定の溶液中にセラミックパウダを分散させ、バインダを添加して生成される混練物をシート状の長いテープ形状に成形し、これを所定の長さにカットして得られるものである。
　第１基板３４と第２基板３５と第３基板３６とは、図示する形状に成形したグリーンシートを積層し、焼結して形成することができる。この場合、第１基板３４は、パッケージ３１の底部を構成する基板で、これに重ねられる第２基板３５と第３基板３６とは、上述したグリーンシートを板状として、内部の材料を除去して、枠状として、図１７の内部空間Ｓを形成したもので、この内部空間Ｓを利用して、水晶振動片２０を収納するようにしている。このパッケージ３１には、セラミックやガラスあるいはコバールなどの金属で形成された蓋体３７がコバールリングなどの接合材もしくは封止材４７などを介して接合されている。これにより、パッケージ３１は気密に封止されている。
　第１基板３４上には、例えば、銀・パラジウムなどの導電ペーストもしくはタングステンメタライズなどの導電ペーストなどを用いて、必要とされる導電パターンを形成後に、第１基板３４と第２基板３５と第３基板３６との焼結をした後で、ニッケル及び金もしくは銀などを順次メッキして、上述した電極部３２が形成されている。
　図１７に示すように、電極部３２は、パッケージ３１の底面に露出した少なくとも２個の実装端子４１と図示しない導電パターンにより接続されている。この電極部３２と実装端子４１とを接続するための導電パターンは、パッケージ３１の形成時に利用されるキャスタレーション（図示せず）の表面に形成して、パッケージ３１の外面を引き回してもよいし、あるいは第１基板３４と第２基板３５とを貫通する導電スルーホールなどにより接続してもよい。
　２個の実装端子４１の間に交流電圧を印加することにより、固定電極５と固定電極６との間に、交流電流が流れる（図５参照）。これにより、水晶振動片２０は、上述の実施形態で実線矢印及び２点鎖線矢印で示した屈曲振動をする。
　したがって、第５実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏する水晶振動子を得ることができる。
　（第６実施形態）
　以下、第６実施形態の圧電デバイスとして水晶発振器を一例に挙げて説明する。
　第６実施形態の水晶発振器は、第１から第４実施形態の圧電振動片を用いた水晶発振器である。このため、第６実施形態の水晶発振器に用いる圧電振動片は、第１から第４実施形態の圧電振動片と同様の構成であるため、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。以下では、第２実施形態の水晶振動片２０を用いて説明する。また、第５実施形態と第６実施形態の相違する点は、第６実施形態の水晶発振器は、第５実施形態で示した水晶振動子に、水晶振動子を駆動させる駆動回路を含むＩＣチップを備えた点である。
　図１８に示すように、パッケージ３１を形成する第１基板３４上面には、金（Ａｕ）などから成る内部接続端子８９が形成されている。ＩＣチップ８７は、パッケージ３１を形成する第１基板３４上面に接着剤などを用いて固定されている。そして、ＩＣチップ８７の上面には、Ａｕなどから成るＩＣ接続パッド８２が形成されている。ＩＣ接続パッド８２は、金属ワイヤー８８により内部接続端子８９に接続されている。また、内部接続端子８９は内部配線を経由して、パッケージ３１外部の第１基板３４下面に形成された実装端子４１に接続されている。なお、ＩＣチップ８７と内部接続端子８９との接続方法は、金属ワイヤー８８による方法だけでなく、フリップチップ実装による接続方法を用いてもよい。
　したがって、第６実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏する水晶発振器を得ることができる。
　また、第６実施形態で、圧電デバイスとして、水晶発振器を一例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、ＩＣチップ８７に検出回路を備えたジャイロセンサなどであっても良い。
　なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
　たとえば、上述の説明において、固定電極５は励振電極３に接続され、固定電極６は励振電極４に接続されているとしたが、これに限るものではなく、固定電極５は励振電極４に接続され、固定電極６は励振電極３に接続されているとしてもよい。
　そして、Ｚ－Ｘ概略断面図（図３、図６から図９、図１２、図１４、ならびに図１５）において、第１溝部１５及び第２溝部１６は、等間隔もしくは対称に図示したが、これに限るものではなく、間隔が異なっていても良く、非対称であっても良い。
　屈曲振動片の材料としては、水晶だけに限らず、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体、または、シリコンなどの半導体であってもよい。
　また、図面において、第１面１１、第２面１２、第１の主面である第３面１３、及び第２の主面である第４面１４を、平面として図示したが、これに限定されるものではなく、たとえば曲面、２つ以上の平面または曲面により形成された面であってもよく、それらの平面または曲面を繋げる稜線を有している面であってもよい。
　１…屈曲振動部、２…基部、３，４…励振電極、５，６…固定電極、１０…水晶振動片、１１…第１面、１２…第２面、１３…第３面、１４…第４面、１５…第１溝部、１６…第２溝部、２０Ａ，２０Ｂ…水晶振動片、２９…連結部、２９Ａ，２９Ｂ…固定部、３０…水晶振動片、４０…水晶振動片、ｔ…第３面と第４面との間の距離、ｄ１…第１溝部の第１深さ、ｄ２…第２溝部の第２深さ、ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６…深さ。

Claims (7)

  1. 　基部と、前記基部から延長する振動部とを備え、
    　前記振動部が、互いに対向する第１及び第２の主面と、
    　前記第１の主面に形成された第１溝部と、
    　前記第２の主面に形成された第２溝部と、を有し、
    　前記第１の主面の法線方向からの平面視において、前記第１溝部と前記第２溝部が、前記延長の方向と直交する方向に配列されており、
    　前記第１溝部の第１深さ及び前記第２溝部の第２深さは、前記第１の主面と前記第２の主面との間の前記法線方向の距離よりも小さく、
    　且つ、前記第１深さと前記第２深さの和は、前記距離よりも大きいことを特徴とする屈曲振動片。
  2. 　請求項１に記載の屈曲振動片であって、
    　前記振動部は、前記第１の主面と前記第２の主面とを連結する、且つ、互いに対向する第３及び第４の主面を有しており、
    　前記振動部の屈曲振動によって、前記第３の主面が伸張する場合は前記第４の主面は収縮し、前記第３の主面が収縮する場合は前記第４の主面は伸張する関係にあることを特徴とする屈曲振動片。
  3. 　請求項１に記載の屈曲振動片であって、
    　前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記振動部から前記基部に跨って形成されていることを特徴とする屈曲振動片。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の屈曲振動片であって、
    　前記振動部の屈曲振動周波数をｆ、円周率をπ、前記振動部に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋ、前記振動部に用いた材料の質量密度をρ、前記振動部に用いた材料の熱容量をＣｐ、前記振動部の振動方向の幅をａとし、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたとき、０．０９＜ｆ／ｆｍであること特徴とする屈曲振動片。
  5. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の屈曲振動片であって、
    　前記第１溝部及び前記第２溝部は、前記基部から前記屈曲振動部の延長方向の長さの半分から基部側に配置されていることを特徴とする屈曲振動片。
  6. 　請求項１に記載の屈曲振動片を用いた屈曲振動子であって、
    　前記屈曲振動片と、
    　前記屈曲振動片とを収納するパッケージとを備え、
    　前記パッケージ内に前記屈曲振動片が気密に封止されたことを特徴とする屈曲振動子。
  7. 　請求項１に記載の屈曲振動片を用いた圧電デバイスであって、
    　前記屈曲振動片と、
    　前記屈曲振動子を駆動させるＩＣチップと、
    　前記屈曲振動片及び前記ＩＣチップを収納するパッケージとを備え、
    　前記パッケージ内に前記屈曲振動片及び前記ＩＣチップが気密に封止されたことを特徴とする圧電デバイス。
PCT/JP2009/005542 2008-10-24 2009-10-22 屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス WO2010047115A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200980142077.XA CN102197592B (zh) 2008-10-24 2009-10-22 弯曲振动片、弯曲振子以及压电器件
JP2010534712A JP5067486B2 (ja) 2008-10-24 2009-10-22 屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス
US13/125,000 US8766515B2 (en) 2008-10-24 2009-10-22 Flexural vibrating reed, flexural vibrator, and piezoelectric device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008273975 2008-10-24
JP2008-273975 2008-10-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010047115A1 true WO2010047115A1 (ja) 2010-04-29

Family

ID=42119168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/005542 WO2010047115A1 (ja) 2008-10-24 2009-10-22 屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8766515B2 (ja)
JP (1) JP5067486B2 (ja)
KR (1) KR20110088503A (ja)
CN (1) CN102197592B (ja)
TW (1) TW201032470A (ja)
WO (1) WO2010047115A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8373333B2 (en) 2010-03-16 2013-02-12 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, electronic device, and electronic apparatus
US9222776B2 (en) 2012-03-13 2015-12-29 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
US9534895B2 (en) 2014-09-24 2017-01-03 Seiko Epson Corporation Vibrating element, angular velocity sensor, electronic apparatus, and moving object
US9995582B2 (en) 2013-08-09 2018-06-12 Seiko Epson Corporation Vibrating element, vibrating device, electronic apparatus, and moving object

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2237338A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-06 Leica Geosystems AG Piezo-Antrieb
JP5724672B2 (ja) * 2011-06-24 2015-05-27 セイコーエプソン株式会社 屈曲振動片、その製造方法、及び電子機器
KR101983148B1 (ko) * 2013-08-29 2019-08-28 삼성전기주식회사 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법
KR20160076711A (ko) * 2014-12-23 2016-07-01 삼성전기주식회사 튜닝 포크형 진동자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112760A (ja) * 1992-09-25 1994-04-22 Seiko Electronic Components Ltd 捩り水晶振動子
JP2005005963A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Toyo Commun Equip Co Ltd 圧電デバイスとその製造方法
JP2007243995A (ja) * 2001-10-31 2007-09-20 Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk 水晶振動子の製造方法
JP2007329879A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Kyocera Kinseki Hertz Corp 音叉型屈曲水晶振動片とその製造方法
JP2008178022A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Epson Toyocom Corp 音叉型圧電振動片

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0232229U (ja) 1988-08-23 1990-02-28
WO2000044092A1 (fr) 1999-01-20 2000-07-27 Seiko Epson Corporation Vibreur et dispositif electronique comportant un vibreur
JP3477618B2 (ja) 2000-10-31 2003-12-10 有限会社ピエデック技術研究所 屈曲水晶振動子
JP3646258B2 (ja) * 2001-10-31 2005-05-11 有限会社ピエデック技術研究所 水晶ユニットとその製造方法
JP4281348B2 (ja) 2002-12-17 2009-06-17 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP4298322B2 (ja) 2003-02-24 2009-07-15 日本電波工業株式会社 音叉型水晶振動子
JP2005151423A (ja) 2003-11-19 2005-06-09 Seiko Epson Corp 圧電振動片と圧電デバイスおよびこれらの製造方法、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP4715652B2 (ja) 2006-06-30 2011-07-06 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片
JP4578499B2 (ja) * 2007-03-30 2010-11-10 京セラキンセキ株式会社 音叉型屈曲水晶振動素子、及びそれを搭載した水晶振動子並びに水晶発振器
JP4539708B2 (ja) * 2007-11-02 2010-09-08 エプソントヨコム株式会社 圧電振動片、圧電振動子および加速度センサ
JP5454134B2 (ja) * 2008-12-27 2014-03-26 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、センサー及び電子部品
JP5272880B2 (ja) * 2009-04-30 2013-08-28 セイコーエプソン株式会社 屈曲振動片
JP2011082945A (ja) * 2009-09-08 2011-04-21 Seiko Epson Corp 屈曲振動片、屈曲振動子、および電子デバイス
JP5565154B2 (ja) * 2009-09-11 2014-08-06 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、および電子機器
JP5482541B2 (ja) * 2009-10-01 2014-05-07 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、及び電子機器
JP5617392B2 (ja) * 2010-07-09 2014-11-05 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子及び発振器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112760A (ja) * 1992-09-25 1994-04-22 Seiko Electronic Components Ltd 捩り水晶振動子
JP2007243995A (ja) * 2001-10-31 2007-09-20 Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk 水晶振動子の製造方法
JP2005005963A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Toyo Commun Equip Co Ltd 圧電デバイスとその製造方法
JP2007329879A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Kyocera Kinseki Hertz Corp 音叉型屈曲水晶振動片とその製造方法
JP2008178022A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Epson Toyocom Corp 音叉型圧電振動片

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8373333B2 (en) 2010-03-16 2013-02-12 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, electronic device, and electronic apparatus
US9222776B2 (en) 2012-03-13 2015-12-29 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
US9995582B2 (en) 2013-08-09 2018-06-12 Seiko Epson Corporation Vibrating element, vibrating device, electronic apparatus, and moving object
US9534895B2 (en) 2014-09-24 2017-01-03 Seiko Epson Corporation Vibrating element, angular velocity sensor, electronic apparatus, and moving object

Also Published As

Publication number Publication date
US20110198969A1 (en) 2011-08-18
JP5067486B2 (ja) 2012-11-07
US8766515B2 (en) 2014-07-01
CN102197592B (zh) 2014-06-04
JPWO2010047115A1 (ja) 2012-03-22
KR20110088503A (ko) 2011-08-03
TW201032470A (en) 2010-09-01
CN102197592A (zh) 2011-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5067486B2 (ja) 屈曲振動片、屈曲振動子、及び圧電デバイス
JP5482541B2 (ja) 振動片、振動子、発振器、及び電子機器
CN101847978B (zh) 弯曲振动片及利用该弯曲振动片的振荡器
CN102332889B (zh) 振动片、振子以及振荡器
CN107925398B (zh) 谐振子和谐振装置
KR101074975B1 (ko) 굴곡 진동편, 굴곡 진동자, 및 전자 디바이스
JPWO2014185282A1 (ja) 振動装置
JP2010233204A (ja) 振動片および発振器
JP2010103805A (ja) 屈曲振動片、屈曲振動子、および圧電デバイス
KR100397724B1 (ko) 두께 확장 진동 모드 압전 공진자, 사다리형 필터 및 압전공진부품
JP6860867B2 (ja) 振動素子
JP2011188066A (ja) 振動片、振動子および発振器
JP5754525B2 (ja) 振動片、振動子、発振器、及び電子機器
JP2015027005A (ja) 音叉型振動片
JP2011254352A (ja) 振動片、振動子および発振器
JP2001185987A (ja) 音叉型圧電振動子
JP2001057515A (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP2015027093A (ja) 振動片、振動子及び発振器
JP2008199440A (ja) 圧電振動子
JP2001057516A (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980142077.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09821815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117008399

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010534712

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13125000

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09821815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1