(57)【要約】【課題】Ｑ値の低下が抑えられた小型の屈曲振動片、および、それを用いた発振器を提供する。【解決手段】音叉型水晶振動片５０は、基部５２と、この基部５２の一端側から二股に別れて互いに平行に延出する一対の振動腕５３，５４とからなる。各振動腕５３，５４には励振電極３６Ａ，３７Ａが形成され、基部５２には、励振電極３６Ａ，３７Ａにそれぞれ対応する外部接続電極６６，６７が設けられている。また、振動腕５３の基部５２との付け根近傍の基部５２上には、振動腕５３の励振電極３６Ａが形成された主面と直交する両側面にそれぞれ設けられた側面電極２６Ａ，２６Ｂに接続された熱伝導率の高い材料からなる熱伝導路５７が設けられている。これにより、図中矢印で示す振動腕５３の屈曲振動方向の基部５２との付け根となる第１の領域１１０と第２の領域１１１とが、熱伝導路５７により熱的に接続されている。【選択図】図１
2010252303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動により圧縮応力または引張応力が作用する第１の領域と、前記第１の領域に圧縮応
力が作用する場合は引張応力が作用し前記第１の領域に引張応力が作用する場合は圧縮応
力が作用する関係にある第２の領域と、を有し、第１の面内で屈曲振動する屈曲振動体と
、
前記第１の領域と前記第２の領域の近傍に、前記屈曲振動体よりも高い熱伝導率を有す
る材料からなり前記第１の領域と前記第２の領域とを熱的に接続する熱伝導路と、を備え
た屈曲振動片であって、
前記熱伝導路の数をｍ、前記熱伝導路の熱伝導率をαth、前記屈曲振動体の熱伝導率を
αv、前記屈曲振動体の前記第１の面と直交する方向の厚みをｔv、前記熱伝導路の厚みを
ｔthとしたときに、ｔth≧（ｔv／ｍ）×（αv／αth）の関係を満たすことを特徴とする
屈曲振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の屈曲振動片において、
前記屈曲振動体は基部の一端から延出して形成され、前記熱伝導路は前記屈曲振動体の
前記基部との付け根付近の基部上を経由して形成されていることを特徴とする屈曲振動片
。
【請求項３】
請求項１または２に記載の屈曲振動片において、
前記第１の領域の少なくとも一部に第１の電極が形成され、前記第２の領域の少なくと
も一部に第２の電極が形成され、前記熱伝導路は前記第１の電極および前記第２の電極に
接続されることを特徴とする屈曲振動片。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の屈曲振動片において、
前記熱伝導路の長さをｌth、前記屈曲振動体の前記第１の領域と前記第２の領域との間
隔をｌvとしたときに、ｔth≧（ｔv／ｍ）×（αv／αth）×（ｌth／ｌv）の関係を満た
すことを特徴とする屈曲振動片。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の屈曲振動片において、
前記屈曲振動体の機械的な振動周波数をｆｒ、前記屈曲振動片の熱緩和周波数をｆ20、
円周率をπ、前記屈曲振動体に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋ、前記屈曲振動体に
用いた材料の質量密度をρ、前記屈曲振動体に用いた材料の熱容量をＣp、前記屈曲振動
体の振動方向の幅をａとし、ｆ0＝πｋ／（２ρＣpａ2）としたとき、１＞ｆｒ／（ｆ0＋
（ｆ20−ｆ0）／３）の関係を満たすことを特徴とする屈曲振動片。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の屈曲振動片において、
前記屈曲振動体の機械的な振動周波数をｆｒ、円周率をπ、前記屈曲振動体に用いた材
料の振動方向の熱伝導率をｋ、前記屈曲振動体に用いた材料の質量密度をρ、前記屈曲振
動体に用いた材料の熱容量をＣp、前記屈曲振動体の振動方向の幅をａとし、ｆ0＝πｋ／
（２ρＣpａ2）としたとき、１≧ｆｒ／ｆ0であることを特徴とする屈曲振動片。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の屈曲振動片において、
前記第１の領域と前記第２の領域との温度が平衡状態になるのに要する熱緩和時間を、
前記熱伝導路を設けない場合にτ0、前記熱伝導路を設けた場合にτ1としたとき、τ1＜
τ0の関係を満たすことを特徴とする屈曲振動片。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の屈曲振動片において、
前記熱伝導路の一部または全部が、前記屈曲振動体の前記第１の領域から前記第２の領
域に貫通する貫通孔、または、前記第１の領域および前記第２の領域の近傍を貫通する貫
通孔に、前記屈曲振動体よりも熱伝導率の高い材料が埋設されてなることを特徴とする屈
曲振動片。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の屈曲振動片と、該屈曲振動片を駆動させる発振回
路とを少なくとも備えることを特徴とする発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲振動モードで振動する屈曲振動片、および、それを用いた発振器に関す
る。
【背景技術】
【０００２】
従来、屈曲振動モードで振動する屈曲振動片として、圧電材料などからなる基材の基部
から１対の振動腕を平行に延出させて、且つ、水平方向に互いに接近または離反する向き
に振動させる音叉型の屈曲振動片が広く使用されている。この音叉型屈曲振動片の振動腕
を励振させたとき、その振動エネルギーに損失が生じると、ＣＩ（Crystal Impedance）
値の増大やＱ値の低下など、振動片の性能を低下させる原因となる。そこで、そのような
振動エネルギーの損失を防止または低減するために、従来から様々な工夫がなされている
。
【０００３】
例えば、振動腕が延出する基部の両側部に切込み部または所定の深さの切込み溝を形成
した音叉型水晶振動片が知られている（例えば特許文献１、特許文献２を参照）。この音
叉型水晶振動片は、振動腕の振動が垂直方向の成分をも含む場合に、振動が基部から漏れ
るのを切込み部または切込み溝により緩和することによって、振動エネルギーの閉じ込め
効果を高めてＣｌ値を制御し、且つ、振動片間でのＣＩ値のばらつきを防止している。
【０００４】
このような機械的な振動エネルギーの損失だけでなく、屈曲運動する振動腕の圧縮応力
が作用する圧縮部と引張応力が作用する伸張部との間で発生する温度差による熱伝導によ
っても発生する。この熱伝導によって生じるＱ値の低下は熱弾性損失効果と呼ばれている
。
熱弾性損失効果によるＱ値の低下を防止または抑制するために、矩形断面を有する振動
腕（振動梁）の中心線上に溝、または孔を形成した音叉型の振動片が、例えば特許文献３
に紹介されている。
【０００５】
特許文献３によれば、一般に温度差を原因として生じる固体の内部摩擦の場合によく知
られた歪と応力との関係式から、熱弾性損失は、屈曲振動モードの振動片において、振動
数が変化したときに、緩和振動数ｆｍ＝１／（２πτ）（ここで、τは緩和時間）でＱ値
が極小となる、と説明されている。このＱ値と周波数との関係を一般的に表すと、図１０
の曲線Ｆのようになる（例えば、非特許文献１を参照）。同図において、Ｑ値が極小Ｑ0
となる周波数が熱緩和周波数ｆ0（＝１／（２πτ））であり、すなわち、熱緩和周波数
ｆ0は上記緩和振動数ｆｍと同じものである。
【０００６】
図面を参照して具体的に説明すると、図１０において、特許文献３の音叉型水晶振動片
１は、基部２から延出する２本の平行な振動腕３，４を備え、各振動腕３，４それぞれの
中心線上に直線状の溝または孔６，７が設けられている。この音叉型水晶振動片１の図示
しない励振電極に所定の駆動電圧を印加すると、振動腕３，４は、図中想像線（二点鎖線
）および矢印で示すように、互いに接近または離反する向きに屈曲振動する。
【０００７】
この屈曲振動によって、各振動腕３，４の基部２との付け根部の領域に機械的歪が発生
する。すなわち、振動腕３の基部２との付け根部においては、屈曲振動により圧縮応力ま
たは引張応力が作用する第１の領域１０と、この第１の領域１０に圧縮応力が作用する場
合は引張応力が作用し、第１の領域１０に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する
関係にある第２の領域１１と、が存在し、第１の領域１０と第２の領域１１とにおいて、
圧縮応力が作用したときに温度が上昇し、引張応力が作用したときには温度が下降する。
同様に、振動腕４の基部２との付け根部においては、屈曲振動により圧縮応力または引
張応力が作用する第１の領域１２と、この第１の領域１２に圧縮応力が作用する場合は引
張応力が作用し、第１の領域１２に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する関係に
ある第２の領域１３と、が存在し、第１の領域１２と第２の領域１３とにおいて、圧縮応
力が作用したときに温度が上昇し、引張応力が作用したときには温度が下降する。
【０００８】
このようにして発生した温度勾配によって、基部２と各振動腕３，４との付け根部分の
内部には、第１の領域１０と第２の領域１１との間、および第１の領域１２と第２の領域
１３との間でそれぞれ熱伝導が発生する。温度勾配は、各振動腕３，４の屈曲振動に対応
して逆向きに発生し、それに対応して熱伝導も逆向きとなる。この熱伝導によって、振動
腕３，４の振動エネルギーは、その一部が振動中常に熱弾性損失として失われ、その結果
、音叉型水晶振動片１のＱ値が低下して所望の高性能を実現することが困難になる。特許
文献３の音叉型水晶振動片１では、各振動腕３，４それぞれの中心線上に設けられた溝ま
たは孔６，７によって圧縮側から引っ張り側への熱移動が阻止されることにより、熱弾性
損失によるＱ値の低下を防止または軽減することが可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６１５７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０７１８号公報
【特許文献３】実願昭６３−１１０１５１明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】C.Zener,他２名,「InternalFriction in Solids III.Experimental Demonstration of Thermoelastic InternalFriction」,PHYSICAL REVIEW,1938年1月1日,Volume53,p.10〜101
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３に記載の音叉型水晶振動片１では、熱弾性損失によるＱ値の
低下を防止または軽減し得る形状の溝または孔を形成することが小型化が進むに従って困
難になり、また、Ｑ値の低下の抑制効果が十分に得られなくなる虞があるという課題があ
った。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【００１３】
〔適用例１〕本適用例にかかる屈曲振動片は、振動により圧縮応力または引張応力が作
用する第１の領域と、前記第１の領域に圧縮応力が作用する場合は引張応力が作用し前記
第１の領域に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する関係にある第２の領域と、を
有する屈曲振動体からなり、前記第１の領域と前記第２の領域の近傍に、前記屈曲振動体
よりも高い熱伝導率を有する材料からなり前記第１の領域と前記第２の領域とを熱的に接
続する熱伝導路が設けられた屈曲振動片であって、前記熱伝導路の数をｍ、前記熱伝導路
の熱伝導率をαth、前記屈曲振動体の熱伝導率をαv、前記屈曲振動体の振動方向と直交
する方向の厚みをｔv、前記熱伝導路の前記屈曲振動体の振動方向と直交する方向の厚み
をｔthとしたときに、ｔth≧（ｔv／ｍ）×（αv／αth）の関係を満たすことを特徴とす
る。
【００１４】
この構成によれば、屈曲振動体よりも高い熱伝導率を有する熱伝導路によって、第１の
領域と第２の領域とに生じた温度差を平衡状態とするのに要する熱緩和時間が短縮される
ことにより、Ｑ値の低下が抑えられることを発明者は見出した。
また、上述した従来の対策のように屈曲振動体に孔や溝を形成せずに前記熱伝導路を設
けることもできるので、屈曲振動片の小型化への対応に有利である。
したがって、Ｑ値の低下が抑えられ振動特性の安定した小型の屈曲振動片を提供するこ
とができる。
【００１５】
[適用例２]上記適用例にかかる屈曲振動片において、振動により圧縮応力または引張
応力が作用する第１の領域と、前記第１の領域に圧縮応力が作用する場合は引張応力が作
用し前記第１の領域に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する関係にある第２の領
域と、を有し、第１の面内で屈曲振動する屈曲振動体と、前記第１の領域と前記第２の領
域の近傍に、前記屈曲振動体よりも高い熱伝導率を有する材料からなり前記第１の領域と
前記第２の領域とを熱的に接続する熱伝導路と、を備えた屈曲振動片であって、前記熱伝
導路の数をｍ、前記熱伝導路の熱伝導率をαth、前記屈曲振動体の熱伝導率をαv、前記
屈曲振動体の前記第１の面と直交する方向の厚みをｔv、前記熱伝導路の厚みをｔthとし
たときに、ｔth≧（ｔv／ｍ）×（αv／αth）の関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、屈曲振動体よりも高い熱伝導率を有する熱伝導路によって、第１の
領域と第２の領域とに生じた温度差を平衡状態とするのに要する熱緩和時間が短縮される
ことにより、Ｑ値の低下が抑えられることを発明者は見出した。
【００１７】
〔適用例３〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記屈曲振動体は基部の一端か
ら延出して形成され、前記熱伝導路は前記屈曲振動体の前記基部との付け根付近の基部上
を経由して形成されていることを特徴とする。また、前記第１の領域の少なくとも一部に
第１の電極が形成され、前記第２の領域の少なくとも一部に第２の電極が形成され、前記
熱伝導路は前記第１の電極および前記第２の電極に接続されることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、振動腕に熱伝導路を設ける場合よりも容易に熱伝導路を形成するこ
とができることを発明者は見出した。
【００１９】
〔適用例４〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記熱伝導路の長さをｌth、前
記屈曲振動体の前記第１の領域と前記第２の領域との間隔をｌvとしたときに、ｔth≧（
ｔv／ｍ）×（αv／αth）×（ｌth／ｌv）の関係を満たすことを特徴とする。
【００２０】
上式の関係を満たすように熱伝導路の長さや厚みを規定することによって、より確実に
熱伝導損失の抑制効果が得られることを発明者は見出した。
【００２１】
〔適用例５〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記熱伝導路が設けられていな
い状態の屈曲振動片の熱緩和周波数をｆ0としたときに、１＞ｆｒ／（ｆ0＋（ｆ20−ｆ0
）／３）の関係を満たすことを特徴とする。また、前記屈曲振動体の機械的な振動周波数
をｆｒ、前記屈曲振動片の熱緩和周波数をｆ20、円周率をπ、前記屈曲振動体に用いた材
料の振動方向の熱伝導率をｋ、前記屈曲振動体に用いた材料の質量密度をρ、前記屈曲振
動体に用いた材料の熱容量をＣp、前記屈曲振動体の振動方向の幅をａとし、ｆ0＝πｋ／
（２ρＣpａ2）としたとき、１＞ｆｒ／（ｆ0＋（ｆ20−ｆ0）／３）の関係を満たすこと
を特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、従来構造の屈曲振動片よりもＱ値が高く確保され、安定した振動特
性を有する屈曲振動片を提供することができることを本願発明者は見出した。
【００２３】
〔適用例６〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記屈曲振動体の機械的な振動
周波数をｆｒ、円周率をπ、前記屈曲振動体に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋ、前
記屈曲振動体に用いた材料の質量密度をρ、前記屈曲振動体に用いた材料の熱容量をＣp
、前記屈曲振動体の振動方向の幅をａとし、ｆ0＝πｋ／（２ρＣpａ2）としたとき、１
≧ｆｒ／ｆ0であることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、高いＱ値を確保し、安定した振動特性を有する屈曲振動片を提供す
ることが可能となる。
【００２５】
〔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の領域と前記第２の領
域との温度が平衡状態になるのに要する熱緩和時間を、前記熱伝導路を設けない場合にτ
0、前記熱伝導路を設けた場合にτ1としたとき、τ1＜τ0の関係を満たし、１／（２πτ
0）で求められる前記屈曲振動体の熱緩和周波数をｆ0、前記屈曲振動体の機械的な共振周
波数をｆrとしたときに、１≧ｆr／ｆ0の関係を満たすことを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、機械的な共振周波数ｆrよりも熱緩和周波数ｆ20の方が大きくなる
ことによって、Ｑ値が極小となる１＝ｆr／ｆ0の関係が回避され、Ｑ値の向上が図られた
屈曲振動片を提供することができる。
【００２７】
〔適用例８〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記熱伝導路の一部または全部
が、前記屈曲振動体の前記第１の領域から前記第２の領域に貫通する貫通孔、または、前
記第１の領域および前記第２の領域の近傍を貫通する貫通孔に、前記屈曲振動体よりも熱
伝導率の高い材料が埋設されてなることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、第１の領域および第２の領域を熱的に接続する熱伝導路をさらに短
くすることが可能になるので、Ｑ値をより安定化させることができる。
【００２９】
〔適用例９〕上記適用例にかかる屈曲振動片において、前記屈曲振動体が、基部と、該
基部の一端部から延出する振動腕とからなり、前記熱伝導路が前記基部に迂回させて設け
られていることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、振動腕に熱伝導路を設ける場合よりも容易に熱伝導路を形成するこ
とができる。例えば、上記適用例の貫通孔とその貫通孔内に埋設させた熱伝導率の高い材
料とによる熱伝導路の場合に、広い基部は孔あけ加工がし易い。
【００３１】
〔適用例１０〕本適用例にかかる発振器は、上記適用例のいずれかに記載の屈曲振動片
と、該屈曲振動片を駆動させる発振回路とを少なくとも備えることを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、上記適用例に示すＱ値の低下が抑制された屈曲振動片を備えている
ので、安定した発振特性を有する小型の発振器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】屈曲振動片としての音叉型水晶振動片の一実施形態を模式的に説明する一方の主面側の平面図。
【図２】音叉型水晶振動片の一実施形態を模式的に説明する他方の主面側の平面図。
【図３】音叉型水晶振動片を図１の矢印の方向からみた側面図。
【図４】音叉型水晶振動片の熱伝導路に適用可能な材料およびその熱伝導率を表す説明図。
【図５】変形例１の音叉型水晶振動片を模式的に説明する平面図。
【図６】変形例１の音叉型水晶振動片を模式的に説明する図５のＡ−Ａ線断面図。
【図７】変形例２の音叉型水晶振動片を模式的に説明する平面図。
【図８】変形例２の音叉型水晶振動片を模式的に説明する図７のＢ−Ｂ線断面図。
【図９】三つの振動腕を有する屈曲振動片の概略を示し、（ａ）〜（ｃ）は電極形成の過程を示す斜視図、（ｄ）は（ａ）の基部と振動腕の連結部周辺の表面の拡大図、（ｅ）は（ａ）の基部と振動腕の連結部周辺の裏面の拡大図（上面からの透視図）、（ｆ）は（ｃ）のＡ−Ａ’断面図。
【図１０】従来の音叉型水晶振動片の典型例を示す平面図。
【図１１】屈曲振動モードの屈曲振動片における緩和周波数とＱ値の極小値との関係を表す線図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の屈曲振動片を音叉型水晶振動片に具体化した一実施形態について図面を
参照しながら説明する。
【００３５】
図１〜図３は、本実施形態の音叉型水晶振動片を模式的に説明したものであり、図１は
一方の主面側の平面図、図２は他方の主面側の平面図、図３は、図１の矢印５３ａの方向
からみた側面図である。なお、図１、図２において、励振電極などの電極部分に斜め線の
ハッチングを施しているが、これは、各部の構成をわかりやすくする便宜上施しているも
のであり、金属断面を示すものではない。
【００３６】
図１において、本実施形態の音叉型水晶振動片５０は、屈曲振動体材料を加工すること
により形成された基部５２と、この基部５２の一端側（図において上端側）から二股に別
れて互いに平行に延出する一対の振動腕５３，５４とからなる所謂音叉型の外形を有して
形成されている。屈曲振動体材料としては、従来の音叉型水晶振動片と同様に、水晶の単
結晶から切り出されたものを使用する。例えば、所謂Ｚカットの水晶薄板から、水晶結晶
軸のＹ軸を振動腕５３，５４の長手方向に、Ｘ軸をその幅方向に、Ｚ軸を振動片の表裏主
面の垂直方向にそれぞれ配向して形成される。音叉型水晶振動片５０の音叉型の外形は、
例えば水晶ウエハーなどの水晶基板材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、
ドライエッチングしたりすることにより精密に形成することができる。
【００３７】
各振動腕５３，５４の一方の主面には、ＣＩ値を抑制するために、それぞれ長手方向に
沿って一本の直線状の有底の溝４６Ａ，４７Ａが形成されている。各溝４６Ａ，４７Ａの
底面を含む表面には励振電極３６Ａ，３７Ａが形成されている。また、基部５２の振動腕
５３，５４が延出された一端側と異なる他端側近傍には、外部との接続に供する外部接続
電極６６，６７が設けられている。これらの外部接続電極６６，６７は、それぞれ励振電
極３６Ａ，３７Ａと対応している。本実施形態では、励振電極３７Ａが熱伝導路５７（後
で詳述する）を含む引き回し配線５７Ａにより外部接続電極６７と接続され、励振電極３
６Ａは、引き回し配線３６Ｃにより引き出されてから、さらに後述する他方の主面上に形
成された引き回し配線（５６Ａ）を介して接続された引き回し配線５６Ｃを介して他方の
外部接続電極６６に接続されている。
【００３８】
また、振動腕５３の励振電極３６Ａの基部５２とは反対側の一端部からは、励振電極３
６Ａが形成された面とは反対側の主面（他方の主面）に設けられた後述する励振電極３６
Ｂ（図２、図３を参照）と励振電極３６Ａとを接続するための引き回し配線３６Ｃが引き
出されている。
また、振動腕５４の励振電極３７Ａの基部５２とは反対側の一端部からは、励振電極３
７Ａが形成された面とは反対側の主面（前記他方の主面）に設けられた後述する励振電極
３７Ｂ（図２を参照）と励振電極３７Ａとを接続するための引き回し配線３７Ｃが引き出
されている。
【００３９】
同様に、図２に示すように、各振動腕５３，５４の他方の主面にも、それぞれ長手方向
に沿って直線状の有底の溝４６Ｂ，４７Ｂが形成され、各溝４６Ｂ，４７Ｂの底面を含む
表面には励振電極３６Ｂ，３７Ｂが設けられている。
振動腕５３の励振電極３６Ｂは、振動腕５３の基部５２とは反対側の一端部から引き出
された引き回し配線３６Ｃにより、振動腕５３の側面側を経由して励振電極３６Ｂが形成
された面とは反対側の主面（前記一方の主面）に設けられた励振電極３６Ａ（図１、図３
を参照）に接続されている。また、励振電極３６Ｂの基部５２側の一端部から引き出され
た後述する熱伝導路５６を含む引き回し配線５６Ａ、および基部５２の側面に設けられた
引き回し配線５６Ｃを経由して、音叉型水晶振動片５０の励振電極３６Ｂが形成された面
とは反対側の主面（前記一方の主面）側の基部５２上に形成された外部接続電極６６に接
続されている（図１を参照）。
また、振動腕５４の励振電極３７Ｂは、振動腕５４の励振電極３７Ｂの基部５２とは反
対方向の一端部から引き回し配線３７Ｃにより、振動腕５４の側面側を経由して（図示せ
ず）励振電極３７Ｂが形成された面の反対側の主面に設けられた励振電極３７Ａ（図１を
参照）に接続されている。
【００４０】
上記した電極や配線は、水晶をエッチングして音叉型水晶振動片５０の外形を形成した
後で、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に、蒸着
またはスパッタリングにより例えば金（Ａｕ）による電極層を成膜し、その後フォトリソ
グラフィーを用いてパターニングすることにより形成することができる。ただし、後述す
るように、熱伝導路５６，５７を形成する金属材料に合わせて、その他の電極や配線の金
属材料を選定して形成する場合もある。
【００４１】
ここで、本実施形態の音叉型水晶振動片５０において、本発明の構成において特に要部
となる熱伝導路５６，５７について詳細に説明する。
図１および図３において、熱伝導路５７は、振動腕５３の基部５２との付け根近傍の基
部５２上に、振動腕５３の励振電極３６Ａが形成された主面と直交する両側面にそれぞれ
設けられた側面電極２６Ａ，２６Ｂに接続されて形成されている。この側面電極２６Ａ，
２６Ｂは、図中矢印で示す振動腕５３の屈曲振動方向の基部５２との付け根となる第１の
領域１１０および第２の領域１１１をそれぞれ含む領域に形成されている。これにより、
熱伝導路５７は、第１の領域１１０と第２の領域１１１とを熱的に接続するとともに、本
実施形態では、振動腕５４の励振電極３７Ａと外部接続電極６７とを引き回し配線５７Ａ
とともに接続する端子間（電極間）配線の中継配線部分となっている。
【００４２】
同様に、図２に示すように、本実施形態の音叉型水晶振動片５０において、熱伝導路５
６は、振動腕５４の基部５２との付け根近傍の基部５２上に、振動腕５４の励振電極３７
Ｂが形成された主面と直交する両側面にそれぞれ設けられた側面電極２７Ａ，２７Ｂに接
続されて形成されている。側面電極２７Ａおよび側面電極２７Ｂは、図中矢印で示す振動
腕５４の屈曲振動方向の基部５２との付け根となる第１の領域１１２および第２の領域１
１３をそれぞれ含む領域に形成されている。熱伝導路５６は、第１の領域１１２と第２の
領域１１３とを熱的に接続するとともに、振動腕５３の励振電極３６Ｂから引き出された
引き回し配線５６Ａと、図１に示す外部接続電極６６と外部接続電極６６から引き出され
た引き回し配線５６Ｃとを接続する中継配線部分となっている。
なお、上記の側面電極２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂは、通常、音叉型水晶振動片５
０の両主面の対応する各種電極どうしを接続する中継電極の一部として用いられることが
多いが、本実施形態では図示および説明を省略している。
【００４３】
熱伝導路５６，５７には高い熱伝導率を有する材料が用いられ、この熱伝導率の他に、
入手が比較的容易で低コストであることや、熱伝導路５６，５７を屈曲振動体上に形成す
る際の製造容易性などを勘案して選定し、例えば、図４に示す材料を用いることが好まし
い。なお、基部５２と振動腕５３，５４の少なくとも一つと熱伝導路５６，５７との膜密
着性を高めるために、熱伝導路５６，５７の下地層としてニッケル（Ｎｉ）またはクロム
（Ｃｒ）などからなる下地膜を設けても良い。
また、本実施形態では、熱伝導路５６，５７は電極間配線の中継配線部分を兼ねる構成
としているので、導電体である必要があり、図中のダイヤモンドは対象外となる。ただし
、熱伝導路を引き回し配線とは別に形成する場合には、熱伝導路の材料に導電性は必要と
しないので、図中のダイヤモンドなどの高い熱伝導率を有する非導電性の材料を適宜に用
いることができる。
【００４４】
図１において、音叉型水晶振動片５０に、外部に接続された励振手段としての発振回路
（図示せず）から励振電極３６Ａ，３６Ｂおよび励振電極３７Ａ，３７Ｂに駆動電圧を印
加すると、振動腕５３，５４は水平方向に、図中矢印で示すように互いに接近または離反
する向きに屈曲振動する。本実施形態では、基部５２と振動腕５３，５４は所定の第１の
面上に形成され、第１の面内に屈曲振動するとも言える。
【００４５】
この屈曲振動によって、基部５２と各振動腕５３，５４との連結部において、各振動腕
５３，５４の振動方向の付け根部分の領域には、圧縮応力と引張応力とが発生する。すな
わち、振動腕５３の図中の第１の領域１１０および第２の領域１１１に圧縮応力と引張応
力とが発生し、これと同様に、振動腕５４の基部５２との連結部分の領域にも圧縮応力と
引張応力とが発生する（詳細は後述する）。図中の振動腕５３側で詳述すると、振動腕５
３の自由端側が振動腕５４に接近する向きに屈曲振動すると、振動腕５３の第１の領域１
１０には引張応力が作用して温度が下降し、第２の領域１１１には圧縮応力が作用して温
度が上昇する。逆に、振動腕５３の自由端側が振動腕５４から離反する向きに屈曲すると
、第１の領域１１０には圧縮応力が作用して温度が上昇し、第２の領域１１１には引張応
力が作用して温度が下降する。
【００４６】
同様に、図２において、振動腕５４の自由端側が振動腕５３に接近する向きに屈曲振動
すると、振動腕５４の第１の領域１１２には引張応力が作用して温度が下降し、第２の領
域１１３には圧縮応力が作用して温度が上昇する。逆に、振動腕５４の自由端側が振動腕
５３から離反する向きに屈曲すると、第１の領域１１２には圧縮応力が作用して温度が上
昇し、第２の領域１１３には引張応力が作用して温度が下降する。
このように、振動腕５３，５４それぞれの基部５２との連結部の内部には、圧縮応力が
作用する部分と引張応力が作用する部分との間で温度勾配が生じ、その傾斜は、各振動腕
５３，５４の振動の向きによって逆向きになる。
【００４７】
この温度勾配によって、熱が、圧縮側の部分から引張（伸張）側の部分へ、すなわち、
高温側の部分からから低温側の部分へと伝達される。
本実施形態の音叉型水晶振動片５０では、この圧縮側の部分から伸張側の部分への熱伝
導路が、振動腕５３においては熱伝導路５７（図１、図３を参照）、振動腕５４において
は熱伝導路５６（図２を参照）により確保されている。これら熱伝導路５６，５７は、少
なくとも屈曲振動体としての水晶よりも熱伝導率が高い材料により構成されているので、
熱伝導路５６，５７が無い従来構造の場合よりも圧縮側から伸張側への熱伝導時間が速く
なる。すなわち、振動腕５３，５４が屈曲振動したときの第１の領域１１０，１１２と第
２の領域１１１，１１３との間で温度が平衡状態になるまでの緩和時間τ1が、熱伝導路
５６，５７が無い従来構造の緩和時間τ0よりも短くなる。すなわち、本実施形態の音叉
型水晶振動片５０の熱緩和周波数ｆ20＝１／（２πτ1）において、τ1＜τ0であるから
、従来構造の音叉型水晶振動片の熱緩和周波数ｆ0＝１／２πτ0よりも本実施形態の熱緩
和周波数ｆ20の方が熱緩和周波数が高くなる。
【００４８】
一般に、熱緩和周波数ｆ0は、下式（１）で求まることが知られている。
ｆ0＝πｋ／（２ρＣpａ2）  …（１）
ここで、πは円周率、ｋは振動腕（屈曲振動体）の屈曲振動方向の熱伝導率、ρは振動
腕（屈曲振動体）の質量密度、Ｃｐは振動腕（屈曲振動体）の熱容量、ａは振動腕（屈曲
振動体）の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
振動腕の材料そのものの定数を入力した場合、求まる熱緩和周波数ｆ０は第１の領域１１
０，１１２および第２の領域１１１，１１３を熱的に接続する熱伝導路を設けていない場
合の屈曲振動体の緩和振動周波数となる。
【００４９】
これを、図１１の振動腕の機械的な振動周波数（共振周波数）とＱ値との関係でみると
、曲線Ｆ自体の形状は変わらないから、熱緩和周波数の上昇に伴って、曲線Ｆが曲線Ｆ２
の位置まで周波数の上昇方向にシフトしたことになる。したがって、振動腕の機械的な振
動周波数（共振周波数）をｆrとした場合にｆrが熱緩和周波数ｆ0以下となる範囲、即ち
１≧ｆr／ｆ0を満たす範囲では、曲線Ｆ２におけるＱ値は常に従来構造の音叉型水晶振動
片の曲線Ｆよりも高くなる。加えて、曲線Ｆ２における、曲線Ｆと曲線Ｆ２の交点の周波
数より低い周波数帯、即ち１＞ｆｒ／（ｆ0＋（ｆ20−ｆ0）／３）を満たす範囲において
も、従来構造の音叉型水晶振動片の曲線ＦにおけるＱ値より高くなる。このように、本実
施形態の音叉型水晶振動片５０は、各振動腕５３，５４それぞれの第１の領域１１０，１
１２と第２の領域１１１，１１３とを熱的に接続する熱伝導路５６，５７を設けることに
よって、Ｑ値を改善して高性能化を実現することができる。
【００５０】
このとき、熱伝導路５６，５７は、各振動腕５３，５４の屈曲振動に伴う温度の上昇ま
たは下降が生じる第１の領域１１０，１１２と第２の領域１１１，１１３との熱緩和が短
時間で行われるように、基部５２の第１の領域１１０，１１２および第２の領域１１１，
１１３の近傍に形成されている。
【００５１】
なお、上記本実施形態の音叉型水晶振動片５０の構成において、第１の領域および第２
の領域を有する各振動腕５３，５４ごとの熱伝導路の数をｍ、熱伝導路５６，５７に用い
る材料の熱伝導率をαth、屈曲振動体（本実施形態では水晶）の熱伝導率をαv、各振動
腕５３，５４の屈曲振動方向と直交する方向の厚みをｔv、各振動腕５３，５４の屈曲振
動方向と直交する方向の熱伝導路５６，５７の厚みをｔthとしたときに、ｔth≧（ｔv／
ｍ）×（αv／αth）の関係を満たせば、熱伝導路によるＱ値の低下の抑制効果を奏する
ことを発明者は見出した。即ち、この条件を満たすことにより、熱伝導路５６，５７より
も屈曲振動体（本実施形態では水晶）の方が熱が伝わりやすい、という好ましくない状態
を回避できる。好ましくは、ｔth＞（ｔv／ｍ）×（αv／αth）であり、これにより、屈
曲振動体（本実施形態では水晶）よりも熱伝導路５６，５７の方が熱が伝わりやすくなる
状態を確実に実現することができ、熱緩和時間を短くすることによるＱ値の向上が確実に
達成される。
例えば、上記実施形態の音叉型水晶振動片５０において、所謂Ｚカット水晶を用いた場
合には屈曲振動体の熱伝導率αv＝６．２Ｗｍ-1Ｋ-1、熱伝導路５６，５７に金を用いた
場合には熱伝導率αth＝３１５Ｗｍ-1Ｋ-1、各振動腕５３，５４ごとの熱伝導路の数ｍは
一方の主面側のみなのでｍ＝１となり、振動腕５３，５４の屈曲振動方向と直交する方向
の厚みｔv＝１００μｍとした場合には、熱伝導路５６，５７の厚みを２μｍ以上確保す
れば、熱伝導路５６，５７が無い場合に比してＱ値の低下を抑制することができる。
なお、本実施形態では、各振動腕５３，５４ごとに、いずれか一方の主面側にｍ＝１の
熱伝導路５６，５７を設ける構成とした。これに限らず、熱伝導路を各振動腕の両主面に
設けてｍ＝２としたり、また、各振動腕の両主面および後述する貫通孔を用いた熱伝導路
を並設してｍ＝３としたりすることも可能であり、熱伝導路の数ｍが多いほど熱が熱伝導
路を通りやすくなって屈曲振動体を経由する割合が減るので、熱緩和時間τを効率よく短
縮できることは言うまでもない。例えば、屈曲振動体の熱伝導率αv＝６．２Ｗｍ-1Ｋ-1
、熱伝導路の熱伝導率αth＝３１５Ｗｍ-1Ｋ-1、各振動腕の振動方向と直交する方向の厚
みｔv＝１００μｍとし、各振動腕の両主面に各１本ずつ熱伝導路を設けた場合、熱伝導
路の数ｍはｍ＝２となり、振動腕の振動方向と直交する方向の厚みｔv＝１００μｍとし
た場合には、熱伝導路の厚みを１μｍ以上確保すればよい。
【００５２】
また、熱伝導路の長さをｌth、第１の領域と第２の領域との間の熱伝導経路長をｌvと
したときに、ｔth≧（ｔv／ｍ）×（αv／αth）×（ｌth／ｌv）の関係を満たすことに
より、さらに確実に、熱伝導路によるＱ値の低下の抑制効果を奏することを発明者は見出
した。即ち、熱伝導路の長さｌthが長い場合は、それに応じて熱伝導路５６，５７の厚み
ｔthを厚くして、熱緩和時間を短くする必要があることを発明者は見出した。
例えば、図１において、本実施形態の振動腕５３における第１の領域１１０から第２の
領域１１１までの熱伝導路５７の経路長ｌthは、図中の寸法線および符号で示すように、
ｌth＝ｌ（ａ）＋ｌ（ｂ）＋ｌ（ｃ）となる。一方、従来、配線経路の形成領域として用
いられる振動腕の側面部分に熱伝導路を形成した場合、熱伝導路の経路長さｌth0を図中
の寸法線および符号で示すと、ｌth0＝ｌv＋２×ｌ（ｄ）（ここで、ｌvは振動腕５３の
振動方向と平行な方向の幅、ｌ（ｄ）は振動腕５３の基部５２との付け根から自由端側の
先端までの長さ）となる。
ここで、具体的に、ｌ（ａ）＝５０μｍ、ｌ（ｂ）＝５０μｍ、１（ｃ）＝５０μｍと
して、また、振動腕５３の寸法をｌv＝５０μｍ（＝ｌ（ｂ））、ｌ（ｄ）＝１５００μ
ｍとすると、振動腕５３の側面を利用して熱伝導路を設けた場合の経路長が３０５０μｍ
となるのに対して、本実施形態の熱伝導路５７の経路長は１５０μｍとなり、従来の熱伝
導経路長に比して、本実施形態の熱伝導路５６，５７が非常に短くできることがわかる。
【００５３】
また、本実施形態では、励振電極３６Ａ，３６Ｂ，３７Ａ，３７Ｂと、対応する外部接
続電極６６，６７とを接続する引き回し配線の一部を熱伝導路５６，５７として用いる構
成とした。これにより、スペース効率よくＱ値の安定化対策を講じることができるので、
音叉型水晶振動片５０の小型化に有利である。
【００５４】
上記実施形態で説明した屈曲振動片としての音叉型水晶振動片は、以下の変形例として
実施することも可能である。
【００５５】
（変形例１）
上記実施形態では、屈曲振動体の基部５２の主面上に熱伝導路５６，５７を設けた。こ
れに限らず、熱伝導路を屈曲振動体内に設けた貫通孔に埋設する構成としてもよい。
図５、図６は、屈曲振動体の内部に熱伝導路を設けた音叉型水晶振動片の変形例を模式
的に説明するものであり、図５は一主面側の平面図、図６は、図５のＡ−Ａ線断面図であ
る。なお、図５は、図１と同じ主面側の平面図である。また、本変形例の図５、図６にお
いて、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図５において、本変形例の音叉型水晶振動片１５０は、屈曲振動体材料からなる基部５
２の一端側から二股に別れて互いに平行に延出する一対の振動腕５３，５４とからなる。
各振動腕５３，５４の両主面には有底の溝４６Ａ，４７Ａが形成され、各溝４６Ａ，４７
Ａの底面を含む表面には励振電極３６Ａ，３７Ａが形成されている。また、基部５２の振
動腕５３，５４が延出された一端側と異なる他端側近傍には外部接続電極６６，６７が設
けられている。これらの外部接続電極６６，６７は、それぞれ励振電極３６Ａ，３７Ａと
対応しており、励振電極３７Ａが引き回し配線１５７により外部接続電極６７と接続され
、励振電極３６Ａは、引き回し配線３６Ｃにより引き出されてから、さらに上記実施形態
と同様に、他方の主面上に形成された引き回し配線を経て外部接続電極６６に接続されて
いる。
また、各振動腕５３，５４の反対側の主面（他方の主面）にも、上記実施形態と同様に
励振電極３６Ａ，３７Ａの対向電極である励振電極がそれぞれ設けられ、これら各振動腕
５３，５４の両主面に形成された励振電極どうしが引き回し配線３６Ｃ，３７Ｃによりそ
れぞれ接続されている。
【００５７】
振動腕５３の励振電極３６Ａが形成された主面と直交する両側面には側面電極２６Ａ，
２６Ｂがそれぞれ設けられている。また、振動腕５３の基部５２との付け根部分近傍には
、振動腕５３の屈曲振動方向と同じ方向に貫通する貫通孔に、例えば、図４に示す熱伝導
率の高い材料を埋設することにより形成された熱伝導路１１６が設けられている。図６に
示すように、振動腕５３の両側面電極２６Ａ，２６Ｂが熱伝導路１１６により熱的に接続
される。
【００５８】
同様に、他方の振動腕５４の励振電極３７Ａが形成された主面と直交する両側面には側
面電極２７Ａ，２７Ｂがそれぞれ設けられている。また、振動腕５４の基部５２との付け
根部分近傍には、振動腕５４の屈曲振動方向と同じ方向に貫通する貫通孔に熱伝導率の高
い材料を埋設することにより形成された熱伝導路１１７が設けられ、両側面電極２７Ａ，
２７Ｂが熱的に接続されている。
【００５９】
この構成によれば、振動腕５３および振動腕５４の屈曲振動に伴う温度の上昇または下
降が生じる領域（第１の領域または第２の領域）間の熱の緩和時間（τ１）が短くなるの
で、音叉型水晶振動片１５０のＱ値を安定化させる効果を奏する。
【００６０】
なお、上記変形例１の音叉型水晶振動片１５０において、振動腕５３の両側面電極２６
Ａ，２６Ｂ、および振動腕５４の両側面電極２７Ａ，２７Ｂをそれぞれ電気的に接続する
必要がある場合は、熱伝導路１１６，１１７の貫通孔に埋設する材料として、例えば図４
に示す熱伝導率の高い材料のうち、導電性を有する金属材料を用いればよい。
また、各振動腕５３，５４の両側面電極２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂどうしを電気
的に接続する必要がない場合は、熱伝導路１１６，１１７の貫通孔に埋設する材料が導電
性を有していなくてもよく、また、側面電極２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂを設けない
構成としてもよい。
【００６１】
（変形例２）
上記変形例１の音叉型水晶振動片１５０では、振動腕５３，５４の屈曲振動方向と同じ
方向、すなわち、二つの振動腕５３，５４の並設された方向と同じ方向に貫通する貫通孔
内に熱伝導率の比較的高い材料を埋設して熱伝導路１１６，１１７を形成した。これに限
らず、上記実施形態および変形例１の音叉型水晶振動片５０，１５０の振動腕５３，５４
の屈曲振動方向と直交する方向に屈曲振動する振動片であった場合は、上記変形例１の熱
伝導路１１６，１１７の貫通孔とは直交する方向に形成した貫通孔により熱伝導路を設け
る構成としてもよい。図７、図８は、変形例２の音叉型水晶振動片を模式的に説明するも
のであり、図７は一主面側の平面図、図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６２】
図７において、本変形例の音叉型水晶振動片２５０は、屈曲振動体材料からなる基部１
５２の一端側から二股に別れて互いに平行に延出する一対の振動腕１５３，１５４とから
なる。各振動腕１５３，１５４の両主面には有底の溝１４６Ａ，１４７Ａが形成され、各
溝１４６Ａ，１４７Ａの底面を含む表面には励振電極１３６Ａ，１３７Ａが形成されてい
る。また、基部１５２の振動腕１５３，１５４が延出された一端側と異なる他端側近傍に
は外部接続電極１６６，１６７が設けられている。これらの外部接続電極１６６，１６７
は、それぞれ励振電極１３６Ａ，１３７Ａと対応しており、励振電極１３６Ａが基部１５
２上に設けられた中継電極１２６Ａを介して外部接続電極１６６と接続され、励振電極１
３７Ａが基部１５２上に設けられた中継電極１２７Ａを介して外部接続電極１６７に接続
されている。
【００６３】
また、図８に示すように、振動腕１５３の反対側の主面（他方の主面）にも、有底の溝
１４６Ｂが形成され、その溝１４６Ｂの底面を含む表面には励振電極１３６Ｂが形成され
、また、基部１５２の中継電極１２６Ａと対応する位置に中継電極１２６Ｂが形成されて
いる。同様に、図示はしないが、他方の振動腕１５４の反対側の主面にも、有底の溝、お
よびその溝の底面を含む表面に励振電極が形成され、基部１５２の上記中継電極１２７Ａ
と対応する位置に中継電極が形成されている。
【００６４】
図８において、音叉型水晶振動片２５０の励振電極１３６Ａ，１３６Ｂに駆動電圧を印
加すると、振動腕１５３は図中矢印で示す方向に屈曲振動する。この屈曲振動方向は、上
記実施形態および変形例１の音叉型水晶振動片５０，１５０の振動腕５３，５４の屈曲振
動方向と直交する方向になっている。
同様に、図示はしないが、振動腕１５４も、励振電極１３７Ａおよびその対向電極とな
る励振電極に駆動電圧を印加すると振動腕１５３と同じ方向に屈曲振動する。
【００６５】
すなわち、本変形例の音叉型水晶振動片２５０において、上記した中継電極１２６Ａ，
１２６Ｂ、および中継電極１２７Ａは、各振動腕１５３，１５４の屈曲振動に伴う熱の上
昇または下降が生じる領域（第１の領域および第２の領域）の近傍に設けられている。そ
して、振動腕１５３の基部１５２との付け根部分近傍には、振動腕１５３の屈曲振動方向
と同じ方向に貫通する貫通孔に、例えば、図４に示す熱伝導率の高い材料を埋設すること
により形成された熱伝導路２１６が設けられている。図８に示すように、振動腕１５３の
両主面の中継電極１２６Ａ，１２６Ｂは、熱伝導路２１６により熱的に接続される。
【００６６】
同様に、他方の振動腕１５４の基部１５２との付け根部分近傍には、振動腕１５４の屈
曲方向と同じ方向に貫通する貫通孔に熱伝導率の高い材料を埋設することにより形成され
た熱伝導路２１７が設けられ、中継電極１２７Ａと、それに対向する中継電極とが熱的に
接続されている。
【００６７】
この構成によれば、振動腕１５３および振動腕１５４の屈曲振動に伴う温度の上昇また
は下降が生じる領域（第１の領域または第２の領域）間の熱の緩和時間（τ１）が短くな
るので、音叉型水晶振動片２５０のＱ値を安定化させる効果を奏する。
また、本変形例では、各振動腕１５３，１５４に比して大きな面積を有する基部１５２
に熱伝導路２１６，２１７を設ける構成とした。これにより、熱伝導路２１６，２１７の
貫通孔の孔あけ加工が容易になる。
【００６８】
なお、本変形例では、貫通孔の孔あけ加工を容易とするために熱伝導路２１６，２１７
を基部１５２に設ける構成としたが、各振動腕１５３，１５４の基部１５２との付け根近
傍に熱伝導路を設ける構成としてもよい。この場合、各振動腕１５３，１５４の屈曲振動
に伴う温度の上昇または下降する領域（第１の領域および第２の領域）を熱的に接続する
熱伝導路をさらに短くしてＱ値をより安定化させることが可能である。
【００６９】
〔発振器〕
上記実施形態および変形例で説明した屈曲振動片としての音叉型水晶振動片５０，１５
０，２５０は、圧電デバイスや、圧電デバイス以外の様々な電子部品に適用することがで
きる。特に、上記パッケージ内に上記の音叉型水晶振動片５０，１５０，２５０のうちい
ずれかの屈曲振動片とともに、その屈曲振動片を発振させる発振回路素子が少なくとも組
み込まれて構成された発振器は、Ｑ値が改善されて高性能化が実現されるとともに小型化
を図ることができる。
【００７０】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発
明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の
変更を加えることが可能である。
【００７１】
例えば、上記実施形態の音叉型水晶振動片５０では、各振動腕５３，５４ごとに、いず
れか一方の主面側に熱伝導路５６，５７を設ける構成としたが、これに限らない。例えば
、各振動腕ごとの両主面に熱伝導路を設けることにより、各振動腕５３，５４の第１の領
域１１０，１１２から第２の領域１１１，１１３への熱伝導がより効率に行われ、Ｑ値の
低下をより抑制する効果を向上させることができる。この場合、上記実施形態のように引
き回し配線５６Ａ，５７Ａの一部を熱伝導路５６，５７として用いる構成ではなく、引き
回し配線とは電気的に独立した熱伝導路を各振動腕の両主面に設けて、第１の領域と第２
の領域とをそれぞれ二つの熱伝導路により接続すればよい。
【００７２】
また、上記変形例１および変形例２の音叉型水晶振動片１５０，２５０において、貫通
孔およびその貫通孔に熱伝導率の高い材料を埋設してなる熱伝導路１１６，１１７または
熱伝導路２１６，２１７について説明した。これらの熱伝導路１１６，１１７または熱伝
導路２１６，２１７の貫通孔の貫通方向は、各振動腕５３，５４または振動腕１５３，１
５４の振動方向に対して上記方向と直交する方向とする構成も可能である。例えば、熱伝
導路を、各振動腕５３，５４または振動腕１５３，１５４の両主面の対応する電極どうし
を接続する層内配線も兼ねるものとして用いることもできる。
【００７３】
また、上記実施形態および変形例では、屈曲振動片としての音叉型水晶振動片５０，１
５０，２５０について説明した。これに限らず、本発明の屈曲振動片は、短冊状の所謂ビ
ーム型の屈曲振動片でもよく、また、三つ以上の振動腕を有する屈曲振動片であっても、
上記した実施形態および変形例と同様な効果を得ることができる。
【００７４】
三つ以上の振動腕を有する屈曲振動片の具体例を以下で説明する。図９は、三つの振動
腕を有する屈曲振動片の概略を示し、（ａ）〜（ｃ）は電極形成の過程を示した図であり
、（ｄ）は（ａ）の基部と振動腕の連結部周辺の表面の拡大図であり、（ｅ）は（ａ）の
基部と振動腕の連結部周辺の裏面の拡大図（上面からの透視図）であり、（ｆ）は（ｃ）
のＡ−Ａ’断面図を示したものである。
【００７５】
図９に示すように、圧電体素子１０は、水晶基板からなる基部１６とその一端から延出
する３本の振動腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃを備え、振動腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃは主面
１２上に配置された下部電極２０と、下部電極２０上に配置された圧電膜２２と、圧電膜
２２上に配置された上部電極２６と、を含み、振動腕１８ａ，１８ｃと振動腕１８ｂとを
互い違いに上下に屈曲振動させる。換言すれば、基部１６と振動腕１８ａ，１８ｂ，１８
ｂが形成された面と直交する方向に屈曲振動するとも言える。なお、本例の振動腕の振動
方向の幅ａは、振動腕の厚み方向となる。本例では、図９（ａ）に示すように、まず振動
腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃの表面に下部電極２０を形成し、図９（ｂ）に示すように下部
電極２０および基部１６の一部を覆うように圧電膜２２を形成すると共に下部電極２０と
上部電極２６とを導通接続するための開口部２４を形成し、図９（ｃ）に示すように圧電
膜２２上に上部電極２６を形成する。図９（ｆ）は（ｃ）のＡ−Ａ’断面図を示したもの
であるが、水晶基板の上に下部電極と圧電膜と上部電極とが積層されて電極が形成される
。このとき、振動腕１８ａ，１８ｃの下部電極２０と振動腕１８ｂの上部電極２６とが接
続され、振動腕１８ａ，１８ｃの上部電極２６と振動腕１８ｂの下部電極２０とが接続さ
れる。本実施例においては、下部電極２０を水晶基板よりも高い熱伝導率を有した電極材
料から形成する。
【００７６】
この屈曲振動によって、基部１６と振動腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃとの連結部において
、振動腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃの振動方向の付け根部分の表裏面には、圧縮応力と引張
応力とが発生する。図中の振動腕で詳述すると、振動腕１８ａ，１８ｃが＋Ｚ軸方向に屈
曲振動すると、振動腕１８ａ，１８ｃの表面の第１の領域には圧縮応力が作用して温度が
上昇し、裏面の第２の領域には引張応力が作用して温度が下降する。一方、振動腕１８ｂ
は−Ｚ軸方向に屈曲振動し、振動腕１８ｂの表面の第１の領域には引張応力が作用して温
度が下降し、裏面の第２の領域には圧縮応力が作用して温度が上昇する。このように、振
動腕１８ａ，１８ｂ，１８ｃそれぞれの基部１６との連結部の内部には、圧縮応力が作用
する部分と引張応力が作用する部分との間で温度勾配が生じ、その傾斜は、振動腕１８ａ
，１８ｂ，１８ｃの振動の向きによって逆向きになる。この温度勾配によって、熱が圧縮
側の部分から引張側の部分へ、すなわち、高温側から低温側へと伝達される。
【００７７】
本例の音叉型水晶振動片では、図９（ｄ）に示すように各振動腕１８ａ，１８ｂ，１８
ｃと基部１６との連結部周辺において各々の下部電極２０の両側から熱伝導路３０を延出
し、図９（ｅ）に示すように裏面において熱伝導路３０を第２領域と重複するように形成
することで、熱伝導路３０が無い構造の場合よりも圧縮側から伸張側への熱伝導時間が速
くなる。なお、本例では下部電極を熱伝導路として用いているが、圧電膜または上部電極
を熱伝導路として用いても良い。
【００７８】
また、上記実施形態および変形例では、屈曲振動片の一例として、水晶からなる音叉型
水晶振動片５０，１５０，２５０について説明したが、水晶以外の圧電基板からなる屈曲
振動片であってもよい。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（Ｌｉ
ＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四
ほう酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウム
、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの薄膜圧電材料を積層させて構成された圧電基板を用
いることができる。また圧電材料以外に、シリコン半導体などを屈曲振動片の材料として
用いることができる。
また、屈曲振動片の基材は材料からなる圧電基板に限らない。圧電基板を用いた圧電駆
動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁気を用いた磁気駆動型の屈曲振動
片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，５０，１５０，２５０…屈曲振動片としての音叉型水晶振動片、２，５２，１５２
…基部、３，４，５３，５４，１５３，１５４…振動腕、６，７…孔、１０，１２，１１
０，１１２…第１の領域、１１，１３，１１１，１１３…第２の領域、２６Ａ，２６Ｂ，
２７Ａ，２７Ｂ…側面電極、３６Ａ，３６Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ，１３６Ａ，１３６Ｂ，１
３７Ａ…励振電極、３６Ｃ，３７Ｃ，５６Ａ，５６Ｃ，５７Ａ，１５７…引き回し配線、
４６Ａ，４６Ｂ，４７Ａ，４７Ｂ，１４６Ａ，１４６Ｂ，１４７Ａ…溝、５６，５７，１
１６，１１７，２１６，２１７…熱伝導路、６６，６７，１６６，１６７…外部接続電極
、１２６Ａ，１２６Ｂ，１２７Ａ…中継電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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