(57)【要約】【課題】振動腕の振動漏れを軽減する屈曲振動片、振動デバイス、電子機器、及び移動体を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の屈曲振動片１０は、基部２０と、基部の一端２２側から延出している第１の振動腕３０、および平面視で前記第１の振動腕３０と並んでおり、前記一端２２側から延出している第２の振動腕３０と、前記第１の振動腕３０と前記第２の振動腕３０との間にあって前記基部２０の前記一端２２側から延出している支持腕４０と、を備え、前記基部２０の他端２４側には、前記第１の振動腕３０の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕４０側の側面の延長線と交差する所から前記第２の振動腕３０の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕４０側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ前記支持腕４０の延出方向に沿っている前記支持腕４０の中心線を境にした両脇にそれぞれ突起５０が設けられていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
基部の一端側から延出している第１の振動腕、および平面視で前記第１の振動腕と並んでおり、前記一端側から延出している第２の振動腕と、
前記第１の振動腕と前記第２の振動腕との間にあって前記基部の前記一端側から延出している支持腕と、
を備え、
前記基部の他端側には、前記第１の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所から前記第２の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ前記支持腕の延出方向に沿っている前記支持腕の中心線を境にした両脇にそれぞれ突起が設けられていることを特徴とする屈曲振動片。
【請求項２】
前記突起は、前記第１の振動腕と前記支持部との間の中心線から、前記第２の振動腕と前記支持部との間の中心線までの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の屈曲振動片。
【請求項３】
前記基部の他端は、前記支持腕の延出方向とは反対方向に向かうに従い幅方向の長さが漸減している縮幅部を有しており、
前記突起は、前記支持腕の前記中心線から前記他端の端までの距離をＬとし、前記支持腕の前記中心線から前記突起までの距離をＸとしたとき、
０％＜Ｘ／Ｌ≦３７％を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の屈曲振動片。
【請求項４】
前記複数の突起は、前記支持腕の中心線から前記他端の端までの距離をＬとし、前記支持腕の中心線から前記突起までの距離をＸとしたとき、
０％＜Ｘ／Ｌ≦４０％を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の屈曲振動片。
【請求項５】
前記複数の突起は、前記支持腕の前記中心線に対して線対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の屈曲振動片。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の振動腕を有する屈曲振動片およびその屈曲振動片を備えた振動デバイス、電子機器、及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末等の通信機器、パーソナルコンピューター等の情報機器、その他様々な電子機器には圧電材料を用いた屈曲振動片が広く使用されている。
一般に屈曲振動モードで振動する音叉型屈曲振動片は、ＣＩ値を抑制するために、振動腕の表裏面の長手方向に溝を形成し、その内側の主面側に励振電極を形成する構造が広く採用されている。
【０００３】
また、基部から振動腕と平行に延出する支持腕を枠状に設け、支持腕で固定支持する構造の音叉型屈曲振動片が知られている。この音叉型屈曲振動片は、長手方向の基部の寸法を短くして小型化を図り、かつ振動腕から支持腕の固定位置までの距離を長くして、振動漏れを抑制している。
【０００４】
また、電子機器等のさらなる小型化に伴い、基部から延出する一対の振動腕と、振動腕に沿って基部より延出する支持腕を備えた音叉型屈曲振動片が知られている。このような音叉型屈曲振動片を用いた屈曲振動子として特許文献１に開示の音叉型屈曲振動子がある。特許文献１に開示の音叉型屈曲振動子は、基部と、基部から延出する一対の振動腕と、振動腕の間であって振動腕に沿って基部から延出する支持腕を備え、支持腕の幅方向の全幅にわたって溝状の第一の凹部が形成されている。
【０００５】
このような構成の音叉型屈曲振動子によれば、振動腕部から漏れる振動を支持腕の第１の凹部で減衰させることができ、支持腕への振動の伝播を軽減して、温度特性やＣＩ値の悪化を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１５１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
屈曲振動モードで振動する屈曲振動片は、振動腕から基部を介して支持腕に振動漏れを生じてＣＩ値が上昇し振動特性が悪くなる。
そこで、支持腕又は基部の形状を大きくして、振動腕と支持腕の距離を長くすることにより振動漏れを軽減することが考えられるが、屈曲振動片の小型化の要請に反することになる。
【０００８】
本出願人は、支持腕又は基部の形状を小型化しつつ、かつ少ない質量要素で振動漏れを軽減するために、基部に突起を設けた屈曲振動片について種々研究したところ、突起の形成箇所により、基部に突起がない従来の振動片と比べて振動漏れを軽減できる知見が得られた。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、振動腕の振動漏れを軽減することができる屈曲振動片、振動デバイス、電子機器、及び移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］基部と、基部の一端側から延出している第１の振動腕、および平面視で前記第１の振動腕と並んでおり、前記一端側から延出している第２の振動腕と、前記第１の振動腕と前記第２の振動腕との間にあって前記基部の前記一端側から延出している支持腕と、を備え、前記基部の他端側には、前記第１の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所から前記第２の振動腕の延出方向に広がる側面のうち、前記支持腕側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ前記支持腕の延出方向に沿っている前記支持腕の中心線を境にした両脇にそれぞれ突起が設けられていることを特徴とする屈曲振動片。
上記構成によれば、一対の振動腕を間の支持腕で支持する屈曲振動片は、振動腕と支持腕の間の隙間の領域の基部に、振動腕の屈曲振動によって基部の一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が生じている。この領域に突起のような錘が形成されると、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、突起によりモーメントが変わりアンバランスとなって振動漏れが発生し易くなる。しかし、一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部の他端の領域に複数の突起が形成された場合には、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。
【００１２】
［適用例２］前記突起は、前記第１の振動腕と前記支持部との間の中心線から、前記第２の振動腕と前記支持部との間の中心線までの範囲内に設けられていることを特徴とする適用例１に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
【００１３】
［適用例３］前記基部の他端は、前記支持腕の延出方向とは反対方向に向かうに従い幅方向の長さが漸減している縮幅部を有しており、前記突起は、前記支持腕の前記中心線から前記他端の端までの距離をＬとし、前記支持腕の前記中心線から前記突起までの距離をＸとしたとき、０％＜Ｘ／Ｌ≦３７％を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする適用例１又は２に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、振動腕の屈曲振動に起因して基部に伝達された振動が縮幅部によって減衰（緩和・吸収）されるので、支持腕から漏洩する振動エネルギーが小さくなる。また、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
【００１４】
［適用例４］前記複数の突起は、前記支持腕の中心線から前記他端の端までの距離をＬとし、前記支持腕の中心線から前記突起までの距離をＸとしたとき、０％＜Ｘ／Ｌ≦４０％を満たす範囲内に設けられていることを特徴とする適用例１又は２に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
【００１５】
［適用例５］前記複数の突起は、前記支持腕の前記中心線に対して線対称の位置に設けられていることを特徴とする適用例１ないし４のいずれか一項に記載の屈曲振動片。
上記構成によれば、支持腕を中心線として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、基部の他端に支持腕を中心としてバランス良く配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
【００１６】
［適用例６］適用例１ないし５のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする振動デバイス。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてＣＩ値を小さくし、振動特性に優れた振動デバイスが提供される。
【００１７】
［適用例７］適用例１ないし５のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてＱ値の低下を低減した屈曲振動片を用いているため、所望の性能を安定して発揮できる電子機器が提供される。
【００１８】
［適用例８］適用例１ないし５のいずれか一例に記載の屈曲振動片を備えていることを特徴とする移動体。
上記構成によれば、振動漏れを少なくしてＱ値の低下を低減した屈曲振動片を用いているため、所望の性能を安定して発揮できる移動体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の屈曲振動片の平面図である。
【図２】本発明の屈曲振動片の部分拡大図である。
【図３】変形例の屈曲振動片の平面図である。
【図４】本発明の屈曲振動片の振動漏れ指数と基部他端の突起の形成箇所の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の屈曲振動片（振動片ともいう）、振動デバイス、電子機器、及び移動体の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の屈曲振動片の平面図である。図２は本発明の屈曲振動片の部分拡大図である。図１に示すように本発明の屈曲振動片１０は、基部２０と、基部２０の一端２２から延出する一対の振動腕３０と、一対の振動腕３０の間であって、振動腕３０に沿って基部２０の一端２２から延出する支持腕４０を備えている。
図１に示す基部２０は、一端２２に対して裏側となる所の側面が他端２４であり、他端２４側には突出した突起５０が存在している。そして、他端２４が振動腕３０の延出方向に対して交差する方向として直交する方向に伸びている構成である。本実施形態の場合、一端２２は、例えば、振動腕３０と支持腕４０との間に存在している直線的な領域であり、一端２２と他端２４が基部本体を間に挟んで平行に形成されている。このような基部２０は、振動腕３０および支持腕４０の延出方向に平行となる長さ方向の長さが同じ長さに形成されている。
【００２２】
２本一対（第１の振動腕、第２の振動腕）の振動腕３０は、腕部３２が基端から先端に向けて互いに平行に延出し、基部２０の一端２２と接続されている基端を各々有する。振動腕３０の表裏主面には、それぞれ長手方向に延出している溝として、平面視で例えば略矩形形状をなしている溝部３４が形成されている。
【００２３】
振動腕３０は腕部３２の先端に錘部として、平面で振動腕３０の延出方向に直交した方向に沿っている幅よりも幅が大きい拡幅部であるハンマーヘッド部３６が形成されている。ハンマーヘッド部３６は、腕部３２の幅よりも広い幅を有し、平面視で略矩形状に形成されているが、この形状に限定されるものではなく、ハンマーヘッド部３６の先端に向かって漸次に、あるいは段階的に幅が広くなる形状であってもよい。このようなハンマーヘッド部３６を有する振動腕３０は、振動片の小型化目的のためにそれまでのタイプよりも基部２０から延出する長さを短くしても、それまでのタイプよりも振動腕３０の先端側の質量を大きく設定することにより、必要以上の高い周波数で屈曲振動することを抑制できる。例えば、振動腕３０の長さに係らず同一振動を維持すること等が可能である。即ち、振動腕３０にハンマーヘッド部３６を設けると、ハンマーヘッド部３６の質量を変えることにより振動腕３０の単位時間当たりの屈曲変形する回数を調整して、容易に所望の屈曲振動周波数を得ることができる。なお、屈曲振動する振動腕３０の基端側半分の長さにおいては、振動腕３０の幅は屈曲変形に対する剛性の効果が優勢であるのに対して、振動腕３０の先端側半分の長さにおいては、振動腕３０の幅は質量負荷効果が優勢であるから、ハンマーヘッド部３６は、振動腕３０の先端側半分の領域に形成されるが、ハンマーヘッド部３６のように、最も質量負荷効果の高い先端領域を含んで形成されるのが望ましい。また、振動腕３０の全長に対して振動腕３０の先端に形成されたハンマーヘッド部３６の長さを３０％以上５０％以下とする。さらにハンマーヘッドによる屈曲振動周波数の低下分を補うように腕部３２の幅を広くする。これにより熱弾性損失が低減してＱ値が飛躍的に高くなり、更に、ハンマーヘッド部３６の長さを１．２％以上で３０％より小さくすることで、腕部３２に形成された励振電極（後述）の面積を広くすることができるので、ＣＩ値が飛躍的に低くなる。
【００２４】
腕部３２および溝部３４の表面には、図示しない励振電極が形成されており、後述する電極パッド４４を介して励振電極に所定の駆動電圧を印加することにより、所定の周波数で振動腕３０が互いに接近または離間する向きに屈曲して振動するようになっている。
【００２５】
支持腕４０は、２本一対の振動腕３０の間であって、振動腕３０の延出方向に沿って基部２０から一端２２を境にして腕部４２が延出している。支持腕４０の延出方向の長さは、振動腕３０の延出方向の長さよりも短く、支持腕４０の先端が、腕部３２とハンマーヘッド部３６の接続箇所よりも基部２０側に配置されるように設定している。すなわち、支持腕４０は、２つのハンマーヘッド部３６の間に存在しないことが望ましいが、少なくとも２つのハンマーヘッド部３６の間が最も狭くなっている所に達していなければ良い。支持腕４０の底面には一対の電極パッド４４が形成されている。屈曲振動片１０は、導電性接着剤を用いてパッケージ等の実装面に接着し、２本一対の振動腕３０を中央の支持腕４０で固定支持することができる。また、支持腕４０と振動腕３０との最小距離は、電極パッド４４とハンマーヘッド部３６との最小距離よりも長いことが望ましい。こうすることによって、電極パッド４４に形成する導電性接着剤が大きく形成されてしまっても、ハンマーヘッド部３６よりも振動腕３０に付着する可能性が低くなり、即ち、水晶よりも損失の大きい導電性接着剤が、振動特性へ大きな影響をもつ振動腕３０の屈曲変形部に付着する可能性が低くなるので、致命的な特性劣化に至ることがない。
【００２６】
振動腕３０および支持腕４０と基部２０の一端２２との連結位置にはそれぞれテーパー部３８，４６が形成されている。振動腕３０の腕部３２および支持腕４０の腕部４２は、それぞれ基端から先端に向けて互いに平行となるように略直線状に延出しているが、支持腕４０の基端側には、支持腕４０の幅が狭くなる領域が設けられていてもよい。こうすることで、２本の振動腕３０が共に同一方向に屈曲振動するモード（以下、同相モード）の振動周波数を、２本の振動腕３０が互いに近接と離間を交互に繰り返すモード（以下、メインモード）の振動周波数から離すことができ、同相モードとメインモードの結合強度を小さくすることになって、メインモードの振動漏れが増大するのを防ぐことができる。特に、同相モードの振動周波数をｆ１、メインモードの振動周波数をｆ０とした場合、｜ｆ１−ｆ０｜／ｆ０≧１０％、より好ましくは｜ｆ１−ｆ０｜／ｆ０≧２０％とすることにより、両者の結合を大きく抑圧することができる。そして振動腕３０の腕部３２および支持腕４０の腕部４２は、基部２０の一端２２との連結位置において、先端から基端に向けて側辺が直角または鋭角に折れ曲がるのではなく、その幅が漸次拡大するように、丸み付けしたテーパー部３８，４６を設けてもよい。テーパー部３８，４６は振動腕３０および支持腕４０のそれぞれの両側面と基部２０の一端２２との間に形成されている。このテーパー部３８，４６を設けることによって、屈曲振動発生時の歪の集中を避けることができるため、即ち歪の発生に随伴する温度変化（温度上昇あるいは温度低下）の集中を避け、熱の流れが大きくなってしまうのを抑えることができるために、熱弾性損失の増大を抑圧することができると共に、連結位置の強度が大きくなり、耐衝撃性を向上させることができる。なお、本実施形態の振動腕３０の幅とは、振動腕３０の腕部３２の幅と、腕部３２の両側面に形成されたテーパー部３８の幅を含む領域としている。また本実施形態の支持腕４０の幅とは、支持腕４０の腕部４２の幅と、腕部４２の両側面に形成されたテーパー部４６の幅を含む領域としている。
【００２７】
基部２０の他端２４には、振動腕３０および支持腕４０が延出する方向と反対方向に突出する突起が複数形成されている。本実施形態の突起５０ａ，５０ｂは、支持腕４０を中心線として線対称となる基部２０の他端２４に形成されている。突起５０ａ，５０ｂは、基部２０の他端側に、第１の振動腕３０の延出方向に広がる側面のうち、支持腕４０側の側面の延長線と交差する所から第２の振動腕３０の延出方向に広がる側面のうち、支持腕４０側の側面の延長線と交差する所までの範囲内であり、かつ支持腕４０の延出方向に沿っている支持腕４０の中心線を境にした両脇にそれぞれ設けられている。
突起５０ａ，５０ｂは、基部２０の他端２４からの突出長さが、一例として、３０μｍ程とし、共振周波数を一対の振動腕３０の共振周波数よりも高くして、振動腕３０と共振しないようにしている。また突起５０ａ，５０ｂの幅は、振動腕３０および支持腕４０の幅よりも小さく設定している。
そして図２に示すように支持腕４０の延出方向の中心線から基部２０の端部までの長さをＬ、支持腕４０の中心線から突起５０の中心線までの長さをＸ、支持腕４０の両脇のそれぞれにおける支持腕４０と振動腕３０の間を二分する中心線ｃ間の距離ａ、として定義している。
【００２８】
図３は変形例の屈曲振動片の平面図である。図示のように、変形例の屈曲振動片１０Ａは基部２０Ａの平面形状が図１に示す屈曲振動片１０と異なる。その他の構成は、図１、図２に示す屈曲振動片１０と同様の構成であり同一符号を付して詳細な説明を省略する。変形例の屈曲振動片１０Ａは、基部２０Ａの他端２４Ａに、振動腕３０の並ぶ方向の長さが突出方向に沿っている幅が漸減している縮幅部２６を有している。このような構成の変形例の屈曲振動片１０Ａによれば、振動腕の屈曲振動に起因する基部における振動が縮幅部２６によって相殺（緩和・吸収）されるので、基部に接続された支持腕の振動が小さくなる。よって、パッケージにマウントする固着部を支持腕に設けた際、縮幅部２６の無い基部を有する屈曲振動片に比べて、極端に振動漏れを少なくすることができる。
【００２９】
また、本実施形態の屈曲振動片１０，１０Ａは、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、リチウムトラボート、ニオブ酸カリウム、リン酸カリウム、ランガサイト等の圧電材料により、公知のフォトエッチング技術を用いて所望の外形形状に形成することができる。一例として、結晶軸としてＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光軸）を有する水晶で形成する場合には、Ｘ軸を中心にＹ軸を０°以上１５°以下の角度を成す座標軸Ｙ´軸とすればＹ´軸とＸ軸に直交する方向の厚さ方向、Ｙ´軸方向を振動腕の長手方向に配向するのが通例である（以下これを水晶Ｚ板と呼ぶ）。
【００３０】
このような構成の屈曲振動片１０，１０Ａは、一例として水晶を用いた場合、以下のような工程で製造される。屈曲振動片１０，１０Ａは、水晶Ｚ板の表面を研磨して平坦な平板形状としたウエハー状の基材をベースにして製造される。この水晶ウエハーの表面にＣｒ膜あるいはＮｉ膜を形成し、更にその表面にＡｕ膜を積層した保護用の膜を、蒸着法またはスパッタ法などによって形成する。そして保護膜の表面にレジスト膜を塗布してから、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜と屈曲振動片１０，１０Ａの外形形状よりもやや広い形状にパターニングする。次いで、パターニングしたレジスト膜をマスクとして保護膜をエッチングして除去する。レジスト膜剥離後、再度レジスト膜を塗布し、複数の突起５０ａ，５０ｂを含む外形形状と溝形状をパターニングする。この状態で、水晶ウエハーの露出した部分をフッ酸でエッチングして、屈曲振動片１０，１０Ａの外形を形成する。
【００３１】
次に溝部３４に形成されている保護膜をエッチングする。こうしてエッチングし露出した水晶面は、振動腕３０に形成する溝部３４の平面形状に対応している。そして、水晶ウエハーの露出した部分をフッ酸で所定時間だけハーフエッチングし、振動腕３０に溝部３４を形成する。溝部３４のエッチング後、レジスト膜および保護膜を剥離する。
【００３２】
電極は次のようにして形成される。水晶ウエハーの表面全体に、一例としてＣｒ膜（あるいはＮｉ膜）を下地として形成したＡｕ膜とからなる電極膜を形成し、電極膜に励振電極のパターンに対応したレジスト膜を形成する。そして、電極膜をエッチングして励振電極を形成する。電極のエッチング後、レジスト膜を剥離する。
【００３３】
次に振動腕３０の先端に錘付けをする。これは、蒸着法やスパッタ法などにより、ハンマーヘッド部３６の一部あるいは全面へＡｕ等の金属皮膜を周波数調整用の錘付け膜として形成する。
【００３４】
周波数の粗調整は、錘付け膜の一部にレーザー光等を照射して、部分的に蒸散させ、ハンマーヘッド部３６の質量を調整する。これにより、水晶ウエハーに形成された複数の屈曲振動片１０の屈曲振動周波数を、所望の周波数（例えば３２．７６８ｋＨｚ）に粗調整することができる。
最後に屈曲振動片１０，１０Ａの個片化を行う。即ち、水晶ウエハーにおける細い連結部を折り取り、連結状態であった屈曲振動片を個片にする。
【００３５】
図４は本発明の屈曲振動片の振動漏れ指数と基部他端の突起の形成箇所の関係を示すグラフである。ここで、計算に用いる屈曲振動片１０の形状は、一例として、全長を８６０μｍ、支持腕４０の延出方向の中心線から基部２０の端部までの長さＬを２４８μｍ、支持腕４０の中心線から支持腕４０の側辺までの長さを５０μｍ、支持腕４０の中心線から支持腕４０側の振動腕３０の側辺（振動片の内側の側辺）までの長さを１５５μｍ、支持腕４０の中心線から基部２０端部側の振動腕３０の側辺（振動腕３０の外側の側辺）までの長さを２０７μｍ、支持腕４０の中心線から基部２０他端の突起５０ａ，５０ｂの形成箇所（突起５０ａ，５０ｂの突出方向の中心線）までの長さをＸ、突起５０ａ，５０ｂは平面視で正方形の形とし、その突出方向の長さを３０μｍとしている。溝部３４の深さを４５μｍ、ハンマーヘッド部の幅を１９８μｍ、長さを２３７μｍ、として屈曲振動周波数を３２．７６８ｋＨｚ近傍としている。そして、この屈曲振動片１０を膜厚２０μｍのシリコン系の導電性接着剤でセラミックパッケージにマウントした状態を想定して次のように計算した。
屈曲振動片１０の屈曲振動に起因する弾性エネルギーは、支持腕４０を介して導電性接着剤に到達し、導電性接着剤の裏面（屈曲振動片１０とは反対側）に仮想的に設けられ、セラミックパッケージの材料定数を有する半無限媒体に伝達したまま屈曲振動片１０には戻らない、ことを条件にして計算をしている。半無限媒体に伝達したこのエネルギーは、再び屈曲振動片１０において屈曲振動に寄与することがないので、振動漏れによる損失になる。そしてこの振動漏れによる損失のみを考慮したＱ値をＱＬｅａｋとして定義した（振動漏れが大きくなると、ＱＬｅａｋは小さくなる）。また、後述するメカニズムからも容易に想像できるように、本発明は上記で示した寸法の絶対値、屈曲振動周波数、材料に依存するものではない。
【００３６】
同グラフの縦軸は振動漏れ指数（Ｑ０／ＱＬｅａｋ）としている。ここで、Ｑ０は基部２０の他端２４に突起５０ａ，５０ｂを形成していない場合の振動漏れのみを考慮したＱ値であり、ＱＬｅａｋは基部２０の他端２４に突起５０ａ，５０ｂを２つ形成した場合の振動漏れのみを考慮したＱ値を示している。同グラフの横軸は基部２０の他端２４の突起５０ａ，５０ｂの形成箇所（Ｘ／Ｌ）とし、Ｘ／Ｌ＝０のとき支持腕４０の中心線と突起５０ａ，５０ｂの中心線が重なる位置となり、Ｘ／Ｌ＝１のとき基部２０の端部と突起５０ａ，５０ｂの中心線が重なる位置となる。また、同グラフの振動漏れ指数１．０を通り縦軸と平行の直線Ａは、屈曲振動片の基部の他端に突起がない場合を示している。そして◇プロットは、基部２０の一端２２と他端２４が基部本体を間に挟んで平行に形成されている図１に示す屈曲振動片１０である。□プロットは、基部２０Ａの他端２４Ａに、振動腕３０の並ぶ方向の長さが突出方向に沿っている幅が漸減している縮幅部２６を有している図３に示す屈曲振動片１０Ａである。
【００３７】
振動漏れ指数が１．０よりも小さいと、基部の他端に突起を形成していない屈曲振動片よりも振動漏れが小さいことになる。図１に示す屈曲振動片１０の場合、振動漏れ指数が１．０よりも小さいＸ／Ｌの範囲は、０＜Ｘ／Ｌ≦０．３７である。このＸ／Ｌの範囲を百分率で表すと０％＜Ｘ／Ｌ≦３７％となる。この範囲は、複数の突起５０ａ，５０ｂが基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部他端の領域である。具体的には、基部一端の一対の振動腕３０のそれぞれと支持腕４０との間に形成された２つの間隔の中心線（図２中のｃ）を結んだ領域と、基部２０を間に挟んで少なくとも重なる前記基部２０の他端２４の領域（図２中の矢印ａ）に形成された場合である。
【００３８】
振動腕３０は、励振電極に所定の駆動電圧を印加することにより、所定の周波数で振動腕３０が互いに接近または離間する向きに屈曲して振動するように構成されている。一対の振動腕３０が互いに離間するように屈曲変形した場合、支持腕４０が電極パッド４４、導電性接着剤を介してパッケージに固定されるため、基部２０は振動腕３０の延びる方向に屈曲変形することになるが、特に支持腕４０の基端と支持腕３０の基端との間に位置する基部２０の部分と、それに連なって、振動腕の延びる方向とは反対方向に位置する基部２０の部分は大きく屈曲することになる。このため、この領域に突起５０が形成されると、支持腕４０を中心として左右の振動腕３０がバランス良く屈曲振動している状態において、突起により変形のバランスとモーメントのバランスが崩れてアンバランスとなり、振動漏れが発生し易くなる。
【００３９】
一方、基部２０の他端２４の突起５０ａ，５０ｂが、基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に複数形成された場合には、支持腕４０を中心として左右の振動腕３０がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。
【００４０】
次に、図３に示す屈曲振動片１０Ａの場合、振動漏れ指数が１．０よりも小さいＸ／Ｌの範囲は、０＜Ｘ／Ｌ≦０．４０である。このＸ／Ｌの範囲を百分率で表すと０％＜Ｘ／Ｌ≦４０％となる。この範囲は、複数の突起５０ａ，５０ｂが基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる基部他端の領域である。具体的には、基部一端の一対の振動腕のそれぞれと支持腕との間に形成された２つの間隔の中心線（図２中のｃ）を結んだ領域と、基部を間に挟んで少なくとも重なる前記基部の他端の領域（図２中の矢印ａ）に形成された場合である。
【００４１】
図３に示す屈曲振動片１０Ａは、基部２０Ａの他端２４Ａに、振動腕３０の並ぶ方向に沿った幅が中心線に向かうに従い漸減している縮幅部を有している。屈曲振動片１０Ａは、支持腕４０と基部２０Ａとの連結部分の剛性が高まり、振動腕３０の屈曲振動によって、振動腕３０と支持腕４０の間の隙間の領域の基部２０Ａに、基部２０Ａの一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が生じ難い。このため、図３に示す屈曲振動片１０Ａは、図１の屈曲振動片１０と比べて、大幅に振動漏れを少なくすることができる。しかしながら、振動腕３０と支持腕４０の間の隙間の領域の基部２０Ａには、振動腕３０の屈曲振動によって基部２０の一端と他端で圧縮応力又は引っ張り応力を繰り返す屈曲変形が僅かながら生じているため、この領域に突起５０のような錘が形成されると、支持腕４０を中心として左右の振動腕３０がバランス良く屈曲振動している状態において、突起によってモーメントが変わりアンバランスとなり振動漏れが発生し易くなる。
【００４２】
一方、基部２０の他端２４の突起５０ａ，５０ｂが、基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に複数形成された場合には、支持腕４０を中心として左右の振動腕３０がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によってモーメントが変わることなく、均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。
【００４３】
このような本発明の屈曲振動片によれば、基部の他端の突起が基部一端の一対の振動腕の間と、基部を間に挟んで重なる領域に形成されているので、支持腕を中心として左右の振動腕がバランス良く屈曲振動している状態において、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によりモーメントが変わることなく均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を低減することができる。また、基部２０Ａの他端２４Ａに、振動腕３０の並ぶ方向に沿った幅が中心線に向かうに従い漸減している縮幅部を有している場合には、支持部の中心線に対して線対称に配置された複数の突起によってモーメントが変わることなく、均衡した状態を維持して、振動漏れの発生を特に低減することができる。
【００４４】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その技術的範囲内で様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、２本一対の振動腕は、先端にハンマーヘッド部を形成せず、基端から先端に向けて腕部を略直線状に延出させた形態であっても適用することができる。
【００４５】
また、本発明の屈曲振動片は、様々な構造のパッケージに搭載することができ、例えば発振回路を有する回路素子と組み合わせた発振器等、振動子以外の様々な振動デバイスに適用することができる。
【００４６】
また、本発明の屈曲振動片は、発振回路を有する回路素子と組み合わせることによって、デジタル携帯電話、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、電子時計、ビデオレコーダー、ビデオカメラ、テレビ、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等の電子機器として広範に用いることができる。
【００４７】
また、本発明の屈曲振動片は、自動車に搭載されている。屈曲振動片はキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電機自動車の電池モニター、車体制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。発振回路を有する回路素子と組み合わせることによって、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）等の移動体として広範に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０，１０Ａ………屈曲振動片、２０，２０Ａ………基部、２２，２２Ａ………一端、２４，２４Ａ………他端、２６………縮幅部、３０………振動腕、３２………腕部、３４………溝部、３６………ハンマーヘッド部、４０………支持腕、４２………腕部、４４………電極パッド、５０ａ，５０ｂ………突起。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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