WO2012127685A1 - 音叉型振動子 - Google Patents

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WO2012127685A1
WO2012127685A1 PCT/JP2011/057201 JP2011057201W WO2012127685A1 WO 2012127685 A1 WO2012127685 A1 WO 2012127685A1 JP 2011057201 W JP2011057201 W JP 2011057201W WO 2012127685 A1 WO2012127685 A1 WO 2012127685A1
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tuning fork
fork type
vibrating piece
package
tuning
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PCT/JP2011/057201
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English (en)
French (fr)
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元 久保田
伊東　雅之
正一 岸
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富士通株式会社
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    • H03H9/21—Crystal tuning forks
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    • H03H9/05—Holders; Supports
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    • 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
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    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings

Definitions

  • the present invention relates to a tuning fork type vibrator.
  • Tuning fork vibrators used in mobile phones, watches, etc. include 3215 size tuning fork vibrators (tuning fork vibrators with a package size of 3.2 mm ⁇ 1.5 mm; the same applies hereinafter) and 2012 size tuning fork vibrators.
  • Type oscillators are commercially available.
  • a general 3215 size tuning fork type vibrator is the tuning fork type vibrating piece shown in FIG. 1, that is, a tuning fork type vibrating piece in which two vibrating arms 82 extend in parallel from the base 81, and its length direction is packaged. It is accommodated in the package in a posture that matches the length direction.
  • the tuning-fork type resonator element shown in FIG. 2, that is, a tuning-fork type resonator element in which a fixed arm 83 is added to the outside of each vibrating arm 82 is usually used for the 2012 size tuning fork type vibrator.
  • the 2012-size tuning fork type vibrator accommodates the tuning fork type vibrating piece in the package in a posture in which the length direction of the tuning fork type vibrating piece coincides with the length direction of the package, and each fixed arm 83 of the tuning fork type vibrating piece. Is fixed to the inner bottom of the package.
  • tuning fork vibrators Many devices that use tuning fork vibrators are small. Therefore, a small tuning fork type vibrator is desired. However, if the vibrating arm is short, it is difficult to obtain a tuning fork type vibrator having high oscillation stability (CI (Crystal Impedance) value is small).
  • CI Crystal Impedance
  • each vibrating arm 82 can be made longer. In that case, the distance between the tip of each vibrating arm 82 and the inner wall surface of the package 60 must be shortened.
  • the tuning fork type vibrating piece fixed to the package by the base 81 can vibrate around the base 81. Therefore, if the tuning fork type vibrating piece is only housed in the package 60 at an angle, the tip of each vibrating arm 82 is likely to come into contact with the inner surface of the package 60 when an external force is applied, and a predetermined frequency cannot be obtained. .
  • an object of the disclosed technique is to provide a tuning fork vibrator having a longer vibration arm of a tuning fork type vibrating piece housed in a package and having excellent impact resistance.
  • a tuning fork vibrator includes a package having a rectangular columnar inner space, a base, two vibrating arms extending in parallel from the base, and two The first fixed arm and the second fixed arm that are obliquely extended from the base so as to sandwich the vibrating arm between them, and the length from the base to the tip in the extending direction of the two vibrating arms is internal And a tuning-fork type resonator element longer than each side of the bottom surface of the space.
  • a tuning fork resonator element of a tuning fork resonator according to an aspect of the disclosed technology is accommodated in the internal space of the package in a shape in which the extending direction is along the diagonal direction of the bottom surface of the internal space.
  • the tip portion of the first fixed arm and the tip portion of the second fixed arm of the mold vibrating piece are fixed to the bottom surface of the internal space.
  • a tuning fork vibrator is a package and a tuning fork vibrator piece housed in the package, and extends in parallel from the base and the base.
  • Two vibrating arms each having a U-shape extending from the base portion in a specific direction and then bent in a direction away from the mounting surface of the tuning fork-type vibrating piece on the package, and extending in a direction opposite to the specific direction;
  • a tuning fork-type vibrating piece having two fixed arms extending from the base so as to sandwich the two vibrating arms therebetween.
  • FIG. 1 is a perspective view of an existing tuning fork type vibrating piece.
  • FIG. 2 is a perspective view of an existing tuning fork type vibrating piece.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a problem that occurs when a tuning fork type vibrating piece including a base and two vibrating arms is disposed obliquely in a package.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the tuning fork vibrator according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a top view of a tuning fork type vibrating piece used in the tuning fork type vibrator according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an arrangement example of excitation electrodes.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining another arrangement example of the excitation electrodes.
  • FIG. 1 is a perspective view of an existing tuning fork type vibrating piece.
  • FIG. 2 is a perspective view of an existing tuning fork type vibrating piece.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a problem
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of functions and effects relating to the tuning fork vibrator according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a tuning fork vibrator according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of a tuning fork type vibrating piece used in the tuning fork type vibrator according to the third embodiment.
  • FIG. 11A is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11C is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11A is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to
  • FIG. 11D is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11E is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11F is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 11G is an explanatory diagram of a manufacturing procedure example of the tuning-fork type vibrating piece according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of a tuning fork type resonator element used in the tuning fork type vibrator according to the fourth embodiment.
  • tuning fork vibrators According to the first to fourth embodiments, four types of tuning fork vibrators developed by the inventors (hereinafter referred to as tuning fork vibrators according to the first to fourth embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of the tuning fork vibrator 11 according to the first embodiment. Note that FIG. 4 and each drawing used in the following description are obtained by appropriately changing the scale of each part so that each part of the tuning fork vibrator 11 and the like can be easily recognized.
  • the tuning fork vibrator 11 is a surface-mounted tuning fork vibrator in which the tuning fork vibrator piece 20 is housed in the internal space 62 of the package 60.
  • the package 60 is a case of the tuning-fork type vibrating piece 20 that includes a box-shaped member 61 and a member that functions as a lid of the box-shaped member 61 (not shown; hereinafter referred to as a lid portion) as main components. .
  • the box-shaped member 61 of the package 60 has a recess that becomes a rectangular columnar internal space 62 by being sealed with a lid.
  • a first mounting terminal 63 1 and a second mounting terminal 63 2 for connecting the drive circuit of the tuning fork vibrator 11 are provided on the lower surface of the box-shaped member 61 (the depth direction of the paper surface in FIG. 4 is downward). It has been. Further, the first mounting terminal 63 1 and the second mounting terminal 63 2 are electrically connected to the bottom surface of the recess of the box-shaped member 61 (the bottom surface of the internal space 62 of the package 60) through a through hole or the like. A connected first mounting terminal 64 1 and second mounting terminal 64 2 are provided.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 is a crystal vibrating body manufactured by processing a quartz piece in the same procedure (method) as a general tuning fork type vibrating piece.
  • the tuning fork vibrating piece 20 includes a base portion 21 and two vibrating arms 22 1 and 22 2 extending in parallel from the base portion 21.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 includes a first fixed arm 23 1 and a second fixed arm 23 2 that extend obliquely from the base 21 so as to sandwich the two vibrating arms 22 1 , 22 2 therebetween. I have.
  • the vibrating arm 22 1 or the vibrating arm 22 2 will be referred to as a vibrating arm 22, and the extending direction of each vibrating arm 22 will be referred to as a front-rear direction.
  • a portion of the tuning fork-type vibrating piece 20 including the base portion 21 and the two vibrating arms 22 is referred to as a main body portion, and a bottom surface of the internal space 62 of the package 60 is referred to as a mounting surface.
  • the first fixed arm 23 1 or the second fixed arm 23 2 will be referred to as the fixed arm 23, and the first mounting terminal 63 1 and the like will be similarly described.
  • the tuning fork type resonator element 20 has a length in the front-rear direction that is longer than the long side of the mounting surface. Can be accommodated in the internal space 62 only in a shape substantially parallel to the diagonal of the mounting surface.
  • each fixed arm 23 of the tuning fork type vibrating piece 20 is determined so that a plane 72 that passes through the center of gravity of the tuning fork type vibrating piece 20 and is orthogonal to the front-rear direction crosses the tip portion of each fixed arm 23. Yes.
  • the shape of each fixed arm 23 is also determined so that the distance between the distal end portions of both fixed arms 23 is the largest (so that the distal end portion of each fixed arm 23 is positioned in the vicinity of the inner wall of the package 60).
  • the second fixed arm 23 2 has a shape obtained by inverting the first fixed arm 23 1 with a plane 71 positioned at the center of the two vibrating arms 22.
  • the main body also has a shape symmetrical with respect to the plane 71. For this reason, the overall shape of the tuning fork type vibrating piece 20 is also symmetrical with respect to the plane 71.
  • two types (two systems) of excitation electrodes 25 1 and 25 2 are provided on each surface of each vibrating arm 22 of the tuning fork type vibrating piece 20.
  • a first terminal 26 1 electrically connected to the excitation electrode 25 1 is provided at a tip portion (hereinafter referred to as a first tip portion) of the lower surface of the first fixed arm 23 1 of the tuning fork type vibrating piece 20. Is provided.
  • a second terminal 26 2 electrically connected to the excitation electrode 25 2 is provided at a tip portion (hereinafter referred to as a second tip portion) of the lower surface of the second fixed arm 23 2 of the tuning fork type vibrating piece 20. Is provided.
  • each excitation electrode 25 (25 1 , 25 2 ) basically only needs to cause the two vibrating arms 22 to bend and vibrate. Therefore, the shape of each excitation electrode 25 (the arrangement method of each vibrating arm 22 on each surface) may be as schematically shown in FIG. However, as schematically shown in FIG. 7, it is preferable to form a groove on a specific surface of each excitation electrode 25 and provide the excitation electrode 25 in the formed groove. This is because if this is done, the CI (Crystal Impedance) value of the tuning fork vibrator 11 can be lowered, and the oscillation stability of the tuning fork vibrator 11 is improved.
  • CI Crystal Impedance
  • the first mounting terminal 64 1 and the second mounting terminal 64 2 described above are the first terminal 26 1 and the second terminal 26 2 (see FIG. 5) when the tuning fork type vibrating piece 20 is accommodated in the internal space 62 of the package 60. ) Is provided in the part facing each other.
  • the first tip portion and the second tip portion of the tuning fork vibrator piece 20 are electrically bonded to the first mounting terminal 64 1 and the second mounting terminal 64 2 of the package 60, respectively. It is fixed by the agent 68.
  • the first tip portion is a portion of the first fixed arm 23 1 where the first terminal 26 1 is provided (the tip portion on the lower surface of the first fixed arm 23 1 ). That is.
  • the second tip portion is that portion of the (lower surface of the tip portion of the second fixed arm 23 2) to the second terminal 26 of the second fixed arm 23 2 is provided.
  • the tuning fork vibrator 11 according to the first embodiment employs a configuration in which the length of the vibrating arm in terms of package size is longer. Therefore, the tuning fork vibrator 11 according to the first embodiment is a tuning fork vibrator having a smaller oscillation stability than the conventional tuning fork vibrator, and a conventional oscillation stability of the same size as the conventional tuning fork vibrator.
  • the tuning fork type vibrator is higher (CI value is lower than the conventional one).
  • the tuning fork-type vibrating piece 20 is fixed at the tip portions of the two fixed arms 23 extending obliquely from the base 21 so as to sandwich the two vibrating arms 22 therebetween, When an external force is applied, the tuning fork type vibrating piece 20 can be prevented from vibrating around the base portion 21. Further, if the center of gravity of the tuning fork-type vibrating piece 20 is positioned on the center of the two fixed portions of the two fixed arms 23 and the distance between the fixed portions is maximized, as schematically shown in FIG. In addition, the amount of displacement of the tip of the vibrating arm 22 when an external force is applied can be particularly reduced.
  • a tuning fork type vibrator having the same CI size as the conventional one and a low CI value (high oscillation stability) can be realized because of the long vibrating arm.
  • a tuning fork vibrator having a vibrating arm length of about 2 mm is usually used for an existing 3215 size tuning fork vibrator.
  • a tuning fork type resonator element having a vibrating arm length of about 1.5 mm is usually used for an existing 2012 size tuning fork type vibrator.
  • a 2012 size tuning fork type vibrating piece having a vibrating arm length of about 1.73 mm that is, a 2012 size tuning fork type vibrator having a low CI value by 0.23 mm.
  • the tuning fork vibrator 11 can be designed in various procedures.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 can be designed by the following first procedure.
  • a process for obtaining the size (length of each side) of a rectangular region in which it is desirable that the tuning fork type resonator element 20 is accommodated is performed. More specifically, a rectangular area smaller than the mounting surface (hereinafter referred to as an amount corresponding to an attachment error of the tuning fork type vibrating piece 20 to the bottom surface of the package 60, an amount of vibration of the vibrating arm 22 allowed when an external force is applied, etc.) , Which is referred to as a “required storage area”), and processing for obtaining the size is performed.
  • the width (usually about 200 to 300 ⁇ m) of the main body to be manufactured (the portion composed of the two vibrating arms 22 and the base 21) is determined. Then, based on the calculated size of the required storage area, the size of the longest rectangle inscribed in the required storage area and having a predetermined width and the inclination of the rectangle with respect to the required storage area are obtained.
  • the shape of each constituent element (base 21 and vibrating arm 22) constituting the main body from the obtained size is mainly the shape of the base 21 (the length of the base 21 in the front-rear direction).
  • the inclination with respect to the rectangular region of the rectangle is taken into account if the inclination changes even if the width of the fixed arm 23 is the same. This is because the length (in other words, the shortest length of the base 21) changes.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 can be designed.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 can be designed by the following second procedure.
  • the length of the vibrating arm 22 is slightly (slightly) shorter than the tuning fork type vibrating piece 20 designed by the above procedure.
  • the size of a required storage area (a rectangular area that is smaller than the bottom surface of the internal space 62 of the package 60 by an amount corresponding to an attachment error) is obtained. Determine the width of the body.
  • the size of the rectangle inscribed in the required storage area and having a predetermined width in which each long side is parallel to the diagonal line of the required storage area is obtained.
  • the shape of each component constituting the main body is determined from the size in consideration of the inclination of the diagonal line of the necessary storage area.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 is designed by determining the shape of each fixed arm 23 based on the inclination and the like.
  • tuning fork vibrator 11 can also be designed by the following third procedure.
  • the shape of the main body of the tuning fork type vibrating piece 20 is determined.
  • a package 60 having an internal space 62 of the minimum size (taking account of attachment error etc.) that can accommodate the main body is designed.
  • the designed package 60 is such that the main body is accommodated obliquely in the internal space 62.
  • each fixed arm 23 is determined by the same procedure as described above from the inclination of the main body with respect to the package 60 when accommodated in the package 60, and the like.
  • the tuning fork type resonator element 20 is designed.
  • the tuning fork type vibrating piece 20 From the viewpoint of matching the terminal positions (the positions of the first terminals 26 1 and the first mounting terminals 64 1 , etc.) of the package 60, after determining the shape of the tuning fork type vibrating piece 20, It is desirable to determine and manufacture the position. However, when the shape of the tuning fork type vibrating piece 20 is determined so that the flat surface 72 crosses the tip portions of the fixed arms 23 and the distance between the tip portions of the fixed arms 23 is the widest, the tuning fork type vibrating piece 20 can be accommodated. Even if the angle changes slightly, the position of the tip of each fixed arm 23 hardly changes. Therefore, the package 60 can be manufactured before the shape of the tuning fork type vibrating piece 20 is determined. Further, the tuning fork vibrator 11 can be manufactured (assembled) by combining the package 60 manufactured for the tuning fork type vibrating piece 20 having a specific shape (specification) with the tuning fork type vibrating piece 20 having another shape.
  • FIG. 9 shows a schematic configuration of a tuning fork vibrator 12 according to the second embodiment.
  • the package 60 of the tuning fork type vibrator 12 is a package obtained by transforming the package 60 of the tuning fork type vibrator 11 into a square shape (regular square column shape).
  • the tuning fork vibrator element 30 of the tuning fork vibrator 12 is obtained by modifying the tuning fork vibrator piece 20 (FIG. 4) of the tuning fork vibrator 11 so as to be suitable for placement on a square mounting surface (mounting surface). Is designed by the above-described second procedure assuming that it is square.
  • the tuning fork vibrator 12 according to the second embodiment also has a tuning fork vibrator that is smaller than the conventional tuning fork vibrator and has the same level of oscillation stability as that of the conventional tuning fork vibrator, and the oscillation stability of the same size as the conventional tuning fork vibrator. It can be said that the tuning fork type vibrator is higher than before.
  • FIG. 10 shows the configuration of a tuning fork vibrator element 40 used in the tuning fork vibrator according to the third embodiment.
  • front, rear, left, right, top, and bottom are directions shown in FIG.
  • the tuning fork type vibrating piece 40 used in the tuning fork type vibrator according to the third embodiment includes a base 41 and two vibrating arms 42 1 and 42 extending in parallel from the base 41. And 2 . Further, the tuning fork type vibrating piece 40 extends from the base portion 41 in the right direction and then extends in the front direction (bent), and then extends in the forward direction (curved) 43 1 , and extends from the base portion 41 in the left direction to the front direction.
  • the second fixed arm 43 2 also has a shape extending.
  • Each vibrating arm 42 (42 1 , 42 2 ) of the tuning fork-type vibrating piece 40 extends from the base 41 toward the front, then bends upward and then extends toward the rear (U-shaped). ) It has a shape. Further, grooves (only a part of the grooves are shown in FIG. 10) are formed on the three outer peripheral surfaces of each vibrating arm 42 (the uppermost surface and the lowermost surface in FIG. 10 and the surfaces connecting them). Has been.
  • the width (length in the left-right direction) of each vibrating arm 42 is 80 ⁇ m
  • the width and depth of the groove of each vibrating arm 42 is 40 ⁇ m. It is manufactured so that the interval is 50 to 100 ⁇ m.
  • excitation electrodes 45 1 and 45 2 Two types are provided on each surface of each vibrating arm 42.
  • the excitation electrode 45 1 and the excitation electrode 45 2 are given different patterns in order to show that the constituent materials of the excitation electrodes 45 are different. This is to make it easier to understand the arrangement (how to connect) the excitation electrodes 45.
  • the first tip portion of the lower surface of the fixed arm 43 1 of the tuning-fork vibration piece 40, excitation electrodes 45 1 and electrically connected to the first terminal 46 1 has are provided.
  • the second tip portion of the lower surface of the fixed arm 43 and second tuning-fork vibrator element 40, the second terminal 46 2 is provided which is electrically connected to the excitation electrode 45 2.
  • the tuning fork type vibrating piece 40 has the above-described configuration.
  • the tuning fork vibrating piece 40 is housed in a package in a posture in which the longitudinal direction of the tuning fork vibrating piece 40 coincides with the length direction of the package. It has become.
  • each vibrating arm 42 is bent in order to lengthen each vibrating arm 42 (the shape of each vibrating arm 42 is U). It has become a letter).
  • the CI value becomes smaller as the vibrating arm 42 is longer. Therefore, if this tuning fork type vibrating piece 40 is used, for example, the length of the vibrating arm 42 is approximately 4.0 mm (twice the conventional one), so that the CI value is small correspondingly (the oscillation stability is high). ) A 3215 size tuning fork type vibrating piece can be realized. Further, since the length of the vibrating arm 42 is approximately 3.0 mm, a 2012 size tuning fork type vibrating piece having a small CI value can be realized.
  • the tuning fork type vibrating piece 40 has a length in the front-rear direction of the conventional tuning fork type vibrating piece. It is about half.
  • the configuration adopted in the tuning fork vibrator according to this embodiment can also produce a tuning fork vibrator that is smaller than the conventional tuning fork vibrator.
  • the shape of the tuning fork type vibrating piece 40 is more complicated than that of a normal tuning fork type vibrating piece. Therefore, here, an example of a manufacturing procedure of the tuning fork type vibrating piece 40 will be briefly described with reference to FIGS. 11A to 11G.
  • a crystal piece (FIG. 11A) having the same size in each direction as the tuning fork type vibrating piece 40 to be manufactured is prepared.
  • the member of the shape shown to FIG. 11B is obtained by etching the crystal piece from upper direction (or lower direction).
  • the left and right portions of the member are processed (polished or the like) to form the first fixed arm 43 1 and the second fixed arm 43 2 (FIG. 11C).
  • electrodes (a part of the excitation electrode 45) are formed on each surface of the member shown in FIG. 11E by sputtering or the like (FIG. 11F), and then grooves are formed on the three outer peripheral surfaces of each vibrating arm 42 by etching. Form (FIG. 11G).
  • an electrode (a part of the excitation electrode 45, the first terminal 46 1 , the second terminal 46 2 ) is formed in the formed groove or at the tip of the lower surface of each fixed arm 43, so that the tuning-fork type vibrating piece 40 ( FIG. 10) is manufactured.
  • FIG. 12 shows a configuration of a tuning fork type vibrating piece 50 used in the tuning fork type vibrator according to the fourth embodiment.
  • the excitation electrode 55 1 and the excitation electrode 55 2 are provided with different patterns in order to make the arrangement of the excitation electrodes 55 easier to understand.
  • a tuning fork type vibrating piece 50 used in the tuning fork type vibrator according to the fourth embodiment includes a base 51 and two vibrating arms 52 1 and 52 extending in parallel from the base 51. And 2 .
  • the tuning fork type vibrating piece 50 also includes a first fixed arm 53 1 and a second fixed arm 53 2 that extend obliquely from the base 51 so as to sandwich the two vibrating arms 52 (52 1 , 52 2 ). ing.
  • Grooves are formed on the three outer peripheral surfaces of each vibrating arm 52 (the uppermost surface and the lowermost surface in FIG. 11 and the surfaces connecting them).
  • two types of excitation electrodes 55 1 and 55 2 are provided on each surface of each vibrating arm 52.
  • the first distal portion of the lower surface of the fixed arm 53 1 of the tuning-fork vibration piece 50, excitation electrodes 55 1 and the first terminal 56 1 that are electrically connected is provided.
  • the lower surface of the tip portion of the second fixed arm 53 2, second terminal 56 2 is provided which is electrically connected to the excitation electrode 55 2.
  • the tuning fork vibrator piece 50 is placed in a tuning fork vibrator having the same configuration as the package 60 (FIG. 4) of the tuning fork vibrator 11 according to the first embodiment. It is housed and fixed by the same housing and fixing method as the mold vibrating piece 20.
  • the tuning fork vibrator according to the fourth embodiment has the same effects as the tuning fork vibrator 20 according to the first embodiment and the tuning fork vibrator according to the third embodiment. Combined with the function and effect.
  • the configuration of the tuning fork resonator according to the present embodiment is adopted, a tuning fork resonator of the same size as that of the conventional tuning fork type with extremely high oscillation stability, a size much smaller than that of the conventional tuning fork resonator.
  • a tuning fork vibrator having a certain degree of oscillation stability can be realized.
  • the tuning fork type vibrators according to the first, second, and fourth embodiments are different from each other in the tuning fork type in which the lengths of the first and second fixed arms and the protruding angle from the base portion (angle between the vibrating arms) are different. It can be transformed into one provided with a vibrating piece.
  • “the plane passing through the center of gravity of the tuning fork-type vibrating piece and perpendicular to the extending direction of the vibrating arm is the tip of the first fixed arm and the second It is desirable to cross the tip of the fixed arm.
  • the first fixed arm 21 1 and the second fixed arm 21 2 of the tuning fork type vibrating piece 20 are extended to the upper right corner and the upper left corner in FIG. 4, respectively. Can be illustrated.
  • the tuning fork type vibrator according to the first, second and fourth embodiments is provided with a tuning fork type vibrating piece in which the first and second terminals are not provided at the tip of the fixed arm (fixing of the tuning fork type vibrating piece) Is made at the tip of the fixed arm, but electrical connection can be made to other places).
  • the constituent material of the tuning-fork type vibrating piece may not be quartz.

Abstract

パッケージサイズ換算での振動腕の長さがより長い音叉型振動子を提供する。音叉型振動子１１は、矩形柱状の内部空間６２を有するパッケージ６０と、基部２１、２本の振動腕２２及び基部２１から斜めに延出した第１、第２固定腕２３を有する音叉型振動片２０とを備える。音叉型振動子１１の音叉型振動片２０は、パッケージ６０内に斜めに収容されて各固定腕２３の先端部分でパッケージ６０と固定されている。

Description

音叉型振動子
　本発明は、音叉型振動子に関する。
　携帯電話、時計等に使用されている音叉型振動子としては、３２１５サイズの音叉型振動子（パッケージサイズが、3.2mm×1.5mmである音叉型振動子；以下同様）と、２０１２サイズの音叉型振動子とが、市販されている。
　一般的な３２１５サイズの音叉型振動子は、図１に示した音叉型振動片、すなわち、基部８１から平行に２本の振動腕８２が延びた音叉型振動片を、その長さ方向をパッケージの長さ方向と一致させた姿勢でパッケージ内に収容したものとなっている。
　また、２０１２サイズの音叉型振動子には、通常、図２に示した音叉型振動片、すなわち、各振動腕８２の外側に固定腕８３が追加されている音叉型振動片が用いられている。そして、２０１２サイズの音叉型振動子は、当該音叉型振動片を、その長さ方向をパッケージの長さ方向と一致させた姿勢でパッケージ内に収容し、当該音叉型振動片の各固定腕８３をパッケージの内底面に固定したものとなっている。
特開平１１－２３２８５号公報 特開２００４－２９７１９８号公報 特開２００６－３０８４９８号公報 特開２００８－０２２４１３号公報
　音叉型振動子が使用される機器には、小型なものが多い。そのため、小型の音叉型振動子が望まれているのであるが、振動腕が短いと、発振安定度が高い（ＣＩ(Crystal Impedance)値が小さい）音叉型振動子を得ることが困難である。
　図３に示されるように、音叉型振動片をパッケージ６０内に斜めに収容するようにしておけば、各振動腕８２の長さをより長く出来る。その場合、各振動腕８２の先端とパッケージ６０の内壁面間の距離が短くならざるを得ない。基部８１でパッケージに固定した音叉型振動片は、基部８１を中心に振動し得る。そのため、音叉型振動片をパッケージ６０内に斜めに収容しただけでは、外力が加わった際に、各振動腕８２の先端がパッケージ６０内面と接触しやすくなり、所定の周波数を得られなくなってしまう。
　そこで、開示の技術の課題は、パッケージに収容される音叉型振動片の振動腕の長さがより長く、且つ、耐衝撃性に優れた音叉型振動子を提供することにある。
　上記課題を解決するために、開示の技術の一態様の音叉型振動子は、矩形柱状の内部空間を有するパッケージと、基部、基部から平行に延出した２本の振動腕、及び、２本の振動腕をそれらの間に挟むように基部から斜めに延出した第１固定腕及び第２固定腕を有し、基部から２本の振動腕の延出方向の先端までの長さが内部空間の底面の各辺よりも長い音叉型振動片とを、備える。また、開示の技術の一態様の音叉型振動子の音叉型振動片は、パッケージの内部空間内に、延出方向を内部空間の底面の対角線方向に沿わせた形で収容されており、音叉型振動片の第１固定腕の先端部分と第２固定腕の先端部分とが内部空間の底面に対して固定されている。
　また、上記課題を解決するために、開示の技術の他の態様の音叉型振動子は、パッケージと、パッケージ内に収容された音叉型振動片であって、基部、基部から平行に延出した、それぞれ、基部から特定方向に延出した後、音叉型振動片のパッケージへの搭載面から離れる方向に曲がってから特定方向とは逆方向に延びるＵ字形状を有する２本の振動腕、及び、２本の振動腕をそれらの間に挟むように基部から延出した２本の固定腕を有する音叉型振動片とを、備える。
　上記構成を採用しておけば、パッケージに収容される音叉型振動片の振動腕の長さがより長く発振安定度が高い、且つ、耐衝撃性に優れた音叉型振動子を提供することが出来る。
図１は、既存の音叉型振動片の斜視図である。 図２は、既存の音叉型振動片の斜視図である。 図３は、基部と２本の振動腕とからなる音叉型振動片をパッケージ内に斜めに配置した際に生ずる問題の説明図である。 図４は、第１実施形態に係る音叉型振動子の概略構成図である。 図５は、第１実施形態に係る音叉型振動子に用いられている音叉型振動片の上面図である。 図６は、励振電極の配置例を説明するための断面図である。 図７は、励振電極の他の配置例を説明するための断面図である。 図８は、第１実施形態に係る音叉型振動子に関する作用効果の説明図である。 図９は、第２実施形態に係る音叉型振動子の概略構成図である。 図１０は、第３実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片の斜視図である。 図１１Ａは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｂは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｃは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｄは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｅは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｆは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１１Ｇは、第３実施形態に係る音叉型振動片の製造手順例の説明図である。 図１２は、第４実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片の斜視図である。
　以下、発明者らが開発した４タイプの音叉型振動子（以下、第１～第４実施形態に係る音叉型振動子と表記する）について、図面を参照して詳細に説明する。
　《第１実施形態》
　図４に、第１実施形態に係る音叉型振動子１１の概略構成を示す。なお、この図４及び以下で説明に用いる各図は、音叉型振動子１１等の各部を認識しやすい大きさとするために、各部の縮尺を適宜変更したものとなっている。
　図４に示してあるように、第１実施形態に係る音叉型振動子１１は、パッケージ６０の内部空間６２内に音叉型振動片２０を収容した表面実装型の音叉型振動子である。
　パッケージ６０は、箱状部材６１と、当該箱状部材６１の蓋として機能する部材（図示略；以下、蓋部と表記する）とを主要構成要素とした、音叉型振動片２０のケースである。
　パッケージ６０の箱状部材６１は、蓋部で封止されることにより矩形柱状の内部空間６２となる凹部を有している。箱状部材６１の下面（図４の紙面の奥行き方向が下）には、音叉型振動子１１の駆動回路を接続するための第１実装用端子６３1及び第２実装用端子６３2が設けられている。また、箱状部材６１の凹部の底面（パッケージ６０の内部空間６２の底面）には、第１実装用端子６３1、第２実装用端子６３2と、それぞれ、スルーホール等にて電気的に接続された第１搭載端子６４1、第２搭載端子６４2が設けられている。
　音叉型振動片２０は、一般的な音叉型振動片と同様の手順（方法）で水晶片を加工することにより製造された水晶振動体である。
　図４に示してあるように、この音叉型振動片２０は、基部２１と、基部２１から平行に延出した２本の振動腕２２1、２２2とを備えている。また、音叉型振動片２０は、当該２本の振動腕２２1、２２2をそれらの間に挟むように基部２１から斜めに延出した第１固定腕２３1及び第２固定腕２３2も備えている。
　以下、説明の便宜上、振動腕２２1又は振動腕２２2のことを、振動腕２２と表記し、各振動腕２２の延出方向のことを、前後方向と表記する。また、音叉型振動片２０の、基部２１と２本の振動腕２２とからなる部分を、本体部と表記し、パッケージ６０の内部空間６２の底面のことを、搭載面と表記する。さらに、第１固定腕２３1又は第２固定腕２３2のことを、固定腕２３と表記し、第１実装用端子６３1等についても、同様に表記することにする。
　図４に示してあるように、音叉型振動片２０は、前後方向の長さが、搭載面の長辺よりも長いが故に、前後方向を搭載面の対角線方向に沿わせた形（前後方向を搭載面の対角線とほぼ平行にした形）でしか、内部空間６２内に、収容できないものとなっている。
　また、音叉型振動片２０の各固定腕２３の形状は、音叉型振動片２０の重心を通り前後方向に直交する平面７２が、各固定腕２３の先端部分を横切ることなるように定められている。各固定腕２３の形状は、両固定腕２３の先端部分間の間隔が最も広くなるように（各固定腕２３の先端部分がパッケージ６０の内壁近傍に位置するように）も定められている。
　さらに、第２固定腕２３2は、２本の振動腕２２の中心に位置する平面７１で第１固定腕２３1を反転させた形状を有している。そして、本体部も平面７１に関して面対称な形状を有している。そのため、音叉型振動片２０全体の形状も、平面７１に関して面対称なものとなっている。
　図５に示したように、音叉型振動片２０の各振動腕２２の各面には、２種の（２系統の）励振電極２５1、２５2が設けられている。また、音叉型振動片２０の第１固定腕２３1の下面の先端部分（以下、第１先端部と表記する）には、励振電極２５1と電気的に接続された第１端子２６1が設けられている。そして、音叉型振動片２０の第２固定腕２３2の下面の先端部分（以下、第２先端部と表記する）には、励振電極２５2と電気的に接続された第２端子２６2が設けられている。
　なお、各励振電極２５（２５1、２５2）の形状は、基本的には、２本の振動腕２２に屈曲振動を起こさせることが出来るものでありさえすれば良い。従って、各励振電極２５の形状（各振動腕２２の各面上への配置法）は、図６に模式的に示したようなものであっても良い。ただし、図７に模式的に示したように、各励振電極２５の特定の面に溝を形成し、形成した溝内に励振電極２５を設けるようにしておいた方が良い。何故ならば、そのようにしておけば、音叉型振動子１１のＣＩ(Crystal Impedance)値を低下させることが出来るので、音叉型振動子１１の発振安定度が向上することになるからである。
　図４に戻って、音叉型振動子１１の説明を続ける。
　上記した第１搭載端子６４1、第２搭載端子６４2は、音叉型振動片２０をパッケージ６０の内部空間６２内に収容した場合に第１端子２６1、第２端子２６2（図５参照）と向かい合う部分に、それぞれ、設けられている。
　そして、音叉型振動子１１は、音叉型振動片２０の第１先端部、第２先端部を、それぞれ、パッケージ６０の第１搭載端子６４1、第２搭載端子６４2上に、導電性接着剤６８によって固定したものとなっている。なお、第１先端部とは、既に説明（定義）したように、第１固定腕２３1の第１端子２６1が設けられている部分（第１固定腕２３1の下面の先端部分）のことである。また、第２先端部とは、第２固定腕２３2の第２端子２６2が設けられている部分（第２固定腕２３2の下面の先端部分）のことである。
　以上、説明したように、第１実施形態に係る音叉型振動子１１には、パッケージサイズ換算での振動腕の長さがより長い構成が採用されている。従って、第１実施形態に係る音叉型振動子１１は、従来よりも小型な、従来と同程度の発振安定度を有する音叉型振動子や、従来と同程度のサイズの、発振安定度が従来より高い（ＣＩ値が従来より低い）音叉型振動子となっていることになる。
　更に、音叉型振動片２０の固定が、２本の振動腕２２をそれらの間に挟むように基部２１から斜めに延出した２つの固定腕２３の先端部分で行われるようにしておけば、外力が加わったときに、音叉型振動片２０が基部２１を中心に振動してしまうことを防止できる。また、両固定腕２３の２つの固定箇所の中心上に音叉型振動片２０の重心が位置し、固定箇所間の間隔が最も広くなるようにしておけば、図８に模式的に示したように、外力が加わった際の、振動腕２２先端の変位量を特に小さくすることが出来る。
　従って、上記構成を採用しておけば、振動腕の長さが従来と同程度の、従来よりも小型な音叉型振動子を、音叉型振動片を斜めに配置していることに因る不具合が生じない形で実現できることになる。
　また、上記構成を採用しておけば、従来と同サイズの、振動腕が長い分、ＣＩ値が低い（発振安定度が高い）音叉型振動子も実現できる。具体的には、既存の３２１５サイズの音叉型振動子には、通常、振動腕の長さがおよそ２ｍｍの音叉型振動片が使用されている。上記構成を採用しておけば、振動腕の長さがおよそ２．９ｍｍの３２１５サイズの音叉型振動片、すなわち、０．９ｍｍ分、ＣＩ値が低い３２１５サイズの音叉型振動子を実現できる。
　また、既存の２０１２サイズの音叉型振動子には、通常、振動腕の長さがおよそ１．５ｍｍの音叉型振動片が使用されている。上記構成を採用しておけば、振動腕の長さがおよそ１．７３ｍｍの２０１２サイズの音叉型振動片、すなわち、０．２３ｍｍ分、ＣＩ値が低い２０１２サイズの音叉型振動子を実現できることになる。
　最後に、音叉型振動子１１の設計手順例を簡単に説明しておくことにする。
　音叉型振動子１１の設計は、さまざまな手順で行うことが出来る。例えば、パッケージ６０の形状が確定している場合、以下の第１手順で音叉型振動片２０を設計することが出来る。
　まず、その内部に音叉型振動片２０が納まることが望ましい矩形領域のサイズ（各辺の長さ）を求める処理を行う。より具体的には、音叉型振動片２０のパッケージ６０底面への取り付け誤差、外力が加わったときに許容する振動腕２２の振動量等に応じた分だけ、搭載面よりも小さな矩形領域（以下、要収容領域と表記する）を特定してそのサイズを求める処理を行う。
　次いで、製造する本体部（２本の振動腕２２と基部２１とからなる部分）の幅（通常、２００～３００μｍ程度）を定める。そして、算出済みの要収容領域のサイズに基づき、当該要収容領域に内接する、定めた幅を有する最も長い長方形のサイズと当該長方形の要収容領域に対する傾きとを求める。
　次いで、得られた傾き（定めた幅を有する最も長い長方形の要収容領域に対する傾き）も考慮して、得られたサイズから、本体部を成す各構成要素（基部２１、振動腕２２）の形状を決定する。なお、この際、決定される形状は、主として、基部２１の形状（基部２１の前後方向の長さ）である。また、基部２１等の形状決定時に上記長方形の矩形領域に対する傾きを考慮するのは、固定腕２３の幅が同じであっても当該傾きが変われば、固定腕２３・本体部間の境界部分の長さ（換言すれば、基部２１の最短長）が変わるためである。
　そして、基部２１等の形状の決定後に、上記長方形の要収容領域に対する傾き等に基づき、上記条件を満たすように各固定腕２３の形状（長さ及び振動腕２２に対する傾き）を定めれば、音叉型振動片２０を設計できることになる。
　また、パッケージ６０の形状が確定している場合、以下の第２手順で音叉型振動片２０を設計することも出来る。なお、以下の第２手順で設計される音叉型振動片２０は、上記手順で設計される音叉型振動片２０よりも振動腕２２の長さが若干（僅かに）短いものとなる。
　まず、第１手順による音叉型振動片２０の設計時と同様に、要収容領域（パッケージ６０の内部空間６２の底面よりも、取り付け誤差等に応じた分だけ小さな矩形領域）のサイズを求めると共に、本体部の幅を定める。
　次いで、要収容領域のサイズに基づき、当該要収容領域に内接する、各長辺が当該要収容領域の対角線と平行な、定めた幅を有する長方形のサイズを求める。その後、要収容領域の対角線の傾きも考慮して、当該サイズから、本体部を成す各構成要素の形状を決定する。そして、当該傾き等に基づき、各固定腕２３の形状を定めることによって、音叉型振動片２０を設計する。
　さらに、以下の第３手順によっても、音叉型振動子１１を設計できる。
　まず、音叉型振動片２０の本体部の形状を決定する。次いで、その本体部を収容できる最小サイズ（取り付け誤差等を考慮に入れたもの）の内部空間６２を有するパッケージ６０を設計する。なお、この際、設計されるパッケージ６０は、本体部が内部空間６２内に斜めに収容されるものである。
　そして、パッケージ６０が設計できた場合には、パッケージ６０内に収容した場合の本体部のパッケージ６０に対する傾き等から、上記したものと同様の手順で各固定腕２３の形状を決定することにより、音叉型振動片２０を設計する。
　なお、パッケージ６０は、端子位置（第１端子２６1と第１搭載端子６４1の位置等）を一致させるという観点からは、音叉型振動片２０の形状を決定した後に、各搭載端子６４の位置を決定して製造することが望ましいものである。ただし、音叉型振動片２０の形状を、平面７２が各固定腕２３の先端部分を横切り、両固定腕２３の先端部分間の間隔が最も広くなるように定める場合、音叉型振動片２０の収容角度が多少変わっても各固定腕２３の先端部分の位置は殆ど変わらない。そのため、音叉型振動片２０の形状を確定させる前に、パッケージ６０を製造しておくことも出来る。また、特定形状（仕様）の音叉型振動片２０用に製造したパッケージ６０を、他形状の音叉型振動片２０と組み合わせて音叉型振動子１１を製造する（組み立てる）ことも出来る。
　《第２実施形態》
　図９に、第２実施形態に係る音叉型振動子１２の概略構成を示す。
　この音叉型振動子１２のパッケージ６０は、音叉型振動子１１のパッケージ６０を正方形状（正四角柱状）のものに変形したパッケージである。
　また、音叉型振動子１２の音叉型振動片３０は、音叉型振動子１１の音叉型振動片２０（図４）を、正方形状の搭載面への配置に適するように変形したもの（搭載面を正方形状であるとして、上記した第２手順により設計したもの）である。
　従って、この第２実施形態に係る音叉型振動子１２も、従来よりも小型な、従来と同程度の発振安定度を有する音叉型振動子や、従来と同程度のサイズの、発振安定度が従来より高い音叉型振動子となっていると言うことが出来る。
　《第３実施形態》
　図１０に、第３実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片４０の構成を示す。なお、以下の説明において、前、後、左、右、上、下とは、この図１０に示してある方向のことである。
　図１０に示してあるように、第３実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片４０は、基部４１と、基部４１から平行に延出した２本の振動腕４２1、４２2とを有している。また、音叉型振動片４０は、基部４１から右方向に延出した後に前方向に延出した（曲がった）形状の第１固定腕４３1、基部４１から左方向に延出した後に前方向に延出した形状の第２固定腕４３2も有している。
　音叉型振動片４０が有する各振動腕４２（４２1、４２2）は、基部４１から前方に向かって延出した後、上方に曲がってから後方に向かって延出したＵ字（コの字）形状を有している。また、各振動腕４２の外周側の３面（図１０における最上面と最下面とそれらを繋ぐ面）には、溝（図１０には、一部の溝のみを図示してある）が形成されている。なお、この音叉型振動片４０は、例えば、各振動腕４２の幅（左右方向の長さ）が８０μｍ、各振動腕４２の溝の幅及び深さが４０μｍ、２本の振動腕４２間の間隔が５０～１００μｍとなるように製造されるものである。
　各振動腕４２の各面には、２種の励振電極４５1、４５2が設けられている。なお、図１０及び以下で説明に用いる図１１Ｅ等において、励振電極４５1と励振電極４５2とに異なる模様を付してあるのは、各励振電極４５の構成材料が異なることを示すためではなく、各励振電極４５の配置（繋がり方）をわかりやすくするためである。
　音叉型振動片４０の第１固定腕４３1の下面の先端部分には、励振電極４５1と電気的に接続された第１端子４６1が設けられている。また、音叉型振動片４０の第２固定腕４３2の下面の先端部分には、励振電極４５2と電気的に接続された第２端子４６2が設けられている。
　音叉型振動片４０は、以上、説明した構成を有するものとなっている。そして、第３実施形態に係る音叉型振動子は、この音叉型振動片４０を、パッケージ内に、音叉型振動片４０の前後方向をパッケージの長さ方向と一致させた姿勢で収容したものとなっている。
　要するに、第４実施形態に係る音叉型振動子に採用されている音叉型振動片４０は、各振動腕４２を長くするために、各振動腕４２を折り曲げた（各振動腕４２の形状をＵ字状にした）ものとなっている。
　そして、振動腕４２が長い方が、ＣＩ値が小さくなる。従って、この音叉型振動片４０を用いておけば、例えば、振動腕４２の長さがおよそ４．０ｍｍ（従来の倍）であるが故に、その分、ＣＩ値が小さい（発振安定度が高い）３２１５サイズの音叉型振動片を実現できることになる。また、振動腕４２の長さがおよそ３．０ｍｍであるが故に、その分、ＣＩ値が小さい２０１２サイズの音叉型振動片を実現できることにもなる。
　また、音叉型振動片４０は、振動腕４２の長さを従来の音叉型振動片（図１、図２）と同じ長さにした場合、前後方向の長さが従来の音叉型振動片のおよそ半分となるものとなっている。
　従って、この実施形態に係る音叉型振動子に採用されている構成は、従来よりも小型の音叉型振動子を製造できるものとなっていることにもなる。
　上記したように、音叉型振動片４０の形状は、通常の音叉型振動片よりも複雑なものとなっている。そのため、ここで、図１１Ａ～図１１Ｇを用いて、音叉型振動片４０の製造手順例を簡単に説明しておくことにする。
　音叉型振動片４０の製造時には、まず、製造する音叉型振動片４０と各方向のサイズがほぼ同サイズの水晶片（図１１Ａ）を用意する。そして、その水晶片を上方（又は下方）からエッチングすることにより、図１１Ｂに示した形状の部材を得る。次いで、当該部材の左右の部分を加工（研磨等）することにより、第１固定腕４３1及び第２固定腕４３2を形成する（図１１Ｃ）。
　その後、固定腕４３を形成した部材の中央部分を上方からエッチングすることにより、図１１Ｄに示した形状の部材を得る。そして、当該部材を側面方向（左右方向）からエッチングすることにより、溝が形成されていない振動腕４２1、４２2を形成する（図１１Ｅ）。
　次いで、図１１Ｅに示した部材の各面に、スパッタリング等により電極（励振電極４５の一部）を形成（図１１Ｆ）してから、エッチングにより各振動腕４２の外周側の３面に溝を形成する（図１１Ｇ）。
　そして、形成した溝内や各固定腕４３の下面の先端部分に電極（励振電極４５の一部、第１端子４６1、第２端子４６2）を形成することにより、音叉型振動片４０（図１０）を製造する。
　《第４実施形態》
　図１２に、第４実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片５０の構成を示す。なお、この図１２も、図１０等と同様に、各励振電極５５の配置をわかりやすくするために、励振電極５５1と励振電極５５2とに異なる模様を付したものとなっている。
　図１２に示してあるように、第４実施形態に係る音叉型振動子に用いた音叉型振動片５０は、基部５１と、基部５１から平行に延出した２本の振動腕５２1、５２2とを有している。また、音叉型振動片５０は、２本の振動腕５２（５２1、５２2）を挟むように基部５１から斜めに延出した第１固定腕５３1及び第２固定腕５３2も有している。
　各振動腕５２の外周側の３面（図１１における最上面と最下面とそれらを繋ぐ面）には、溝（図１１には、一部の溝のみを図示してある）が形成されており、各振動腕５２の各面には、２種の励振電極５５1、５５2が設けられている。
　音叉型振動片５０の第１固定腕５３1の下面の先端部分には、励振電極５５1と電気的に接続された第１端子５６1が設けられている。第２固定腕５３2の下面の先端部分には、励振電極５５2と電気的に接続された第２端子５６2が設けられている。
　そして、本実施形態に係る音叉型振動子は、この音叉型振動片５０を、第１実施形態に係る音叉型振動子１１のパッケージ６０（図４）と同様の構成を有するパッケージ内に、音叉型振動片２０と同様の収容・固定法で収容・固定したものとなっている。
　以上の説明から明らかなように、この第４実施形態に係る音叉型振動子は、第１実施形態に係る音叉型振動子２０が有する作用効果と、第３実施形態に係る音叉型振動子が有する作用効果とを合わせ持つものとなっている。
　従って、本実施形態に係る音叉型振動子の構成を採用しておけば、従来と同程度のサイズの、発振安定度が極めて高い音叉型振動子、従来よりもかなり小さなサイズの、従来の同程度の発振安定度を有する音叉型振動子等を実現できることになる。
　《変形形態》
　上記した各実施形態に係る音叉型振動子に対しては、各種の変形を行うことが出来る。例えば、第１、第２、第４実施形態に係る音叉型振動子を、第１、第２固定腕の長さや基部からの突出角度（振動腕との間の角度）が異なっている音叉型振動片を備えたものに変形することが出来る。ただし、外力が加わった際の振動量を低減できるようにするために、『音叉型振動片の重心を通り振動腕の延出方向と直交する平面が、第１固定腕の先端部分及び第２固定腕の先端部分を横切る』ようにしておくことが望ましい。なお、そのような条件を満たす音叉型振動子としては、音叉型振動片２０の第１固定腕２１1、第２固定腕２１2を、それぞれ、図４における右上隅、左上隅まで延ばしたものを例示できる。
　第１、第２、第４実施形態に係る音叉型振動子を、固定腕の先端部分に第１、第２端子が設けられていない音叉型振動片を備えたもの（音叉型振動片の固定は固定腕の先端部分で行われるが、電気的な接続は他の箇所で行われるもの）に変形することも出来る。また、音叉型振動片の構成材料が水晶ではなくても良いことなどは、当然のことである。
　１１、１２　音叉型振動子
　２０、３０、４０、５０　音叉型振動片
　２１、４１、５１　基部
　２２1、２２2、４２1、４２2、５２1、５２2　振動腕
　２３1、４３1、５３1　第１固定腕
　２３2、４３2、５３2　第２固定腕
　２５1、２５2、４５1、４５2、５５1、５５2　励振電極
　２６1、４６1、５６1　第１端子
　２６2、４６2、５６2　第２端子
　６０　パッケージ
　６１　箱状部材
　６２　内部空間
　６３1　第１実装用端子
　６３2　第２実装用端子
　６４1　第１搭載端子
　６４2　第２搭載端子
　６８　　導電性接着剤
　７１、７２　平面

Claims (7)

  1. 　矩形柱状の内部空間を有するパッケージと、
    　基部、前記基部から平行に延出した２本の振動腕、及び、前記２本の振動腕をそれらの間に挟むように前記基部から斜めに延出した第１固定腕及び第２固定腕を有し、前記基部から前記２本の振動腕の延出方向の先端までの長さが前記内部空間の底面の各辺よりも長い音叉型振動片と、
    　を備え、
    　前記音叉型振動片が、前記パッケージの前記内部空間内に、前記延出方向を前記内部空間の前記底面の対角線方向に沿わせた形で収容され、
    　前記音叉型振動片の前記第１固定腕の先端部分と前記第２固定腕の先端部分とが前記内部空間の前記底面に対して固定されている
    　ことを特徴とする音叉型振動子。
  2. 　前記音叉型振動片は、
    　前記２本の振動腕に設けられた第１励振電極及び第２励振電極と、
    　前記第１固定腕の先端部分の下面に設けられた、前記第１励振電極と電気的に接続された第１端子と、
    　前記第２固定腕の先端部分の下面に設けられた、前記第２励振電極と電気的に接続された第２端子と、
    　を有し、
    　前記パッケージは、
    　前記パッケージの外面に設けられた第１実装用端子及び第２実装用端子と、
    　前記底面の、前記音叉型振動片を前記内部空間内に収容した場合に前記第１端子と向かい合う部分に設けられた、前記第１実装用端子と電気的に接続された第１搭載端子と、
    　前記底面の、前記音叉型振動片を前記内部空間内に収容した場合に前記第２端子と向かい合う部分に設けられた、前記第２実装用端子と電気的に接続された第２搭載端子と、
    　を有し、
    　前記第１固定腕の先端部分の下面、前記第２固定腕の先端部分の下面が、導電性接着剤により、それぞれ、前記パッケージの前記第１搭載端子、前記第２搭載端子に固定されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の音叉型振動子。
  3. 　前記音叉型振動片が、
    　前記音叉型振動片の重心を通り前記延出方向と直交する平面が、前記第１固定腕の前記先端部分及び前記第２固定腕の前記先端部分を横切る形状を有する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音叉型振動子。
  4. 　前記音叉型振動片が、
    　前記２本の振動腕間の中心に位置する平面に関して面対称な形状を有する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の音叉型振動子。
  5. 　前記音叉型振動片の各振動腕の１つの面に溝が形成されており、
    　前記音叉型振動片の各振動腕の溝の内面に励振用の電極が設けられている
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の音叉型振動子。
  6. 　パッケージと、
    　前記パッケージ内に収容された音叉型振動片であって、基部、前記基部から平行に延出した２本の振動腕、及び、前記２本の振動腕をそれらの間に挟むように前記基部から延出した２本の固定腕を有する音叉型振動片と、
    　を備え、
    　前記音叉型振動片の各振動腕が、前記基部から特定方向に延出した後、前記音叉型振動片の前記パッケージへの搭載面から離れる方向に曲がってから前記特定方向とは逆方向に延びるＵ字形状を有する
    　ことを特徴とする音叉型振動子。
  7. 　前記音叉型振動片は、各固定腕が前記基部から斜めに延出した形状であって、前記２本の振動腕の延出方向の長さが前記パッケージの内部空間の底面の各辺よりも長い形状を有し、
    　前記音叉型振動片が、前記パッケージの前記内部空間内に、前記延出方向を前記内部空間の前記底面の対角線方向に沿わせた形で収容され、
    　前記音叉型振動片の各固定腕の先端部分が前記内部空間の前記底面に対して固定されている
    　ことを特徴とする請求項６に記載の音叉型振動子。
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