(57)【要約】【課題】高精度に周波数調整可能な振動片を実現する。【解決手段】振動片１は、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８と、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８との一方の端部を接続する第１基部１３と、他方の端部を接続する第２基部１４と、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８の各々に設けられた錘膜４１〜４４と、を備える。駆動電極２０ａ〜２０ｃと駆動電極３０ａ〜３０ｃは、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８に発生する歪が最も大きい位置に配置されており、錘膜４１〜４４は、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８に発生する歪が小さい位置に配置されている。錘膜４１〜４４の一部を除去することによって、振動片１の振動周波数を高精度に調整できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電極を有する第１振動腕部と第２振動腕部と、
前記第１振動腕部と前記第２振動腕部との一方の端部を接続する第１基部と、他方の端部を接続する第２基部と、
前記第１振動腕部と前記第２振動腕部とに設けられた錘膜と、を備えること、
を特徴とする振動片。
【請求項２】
前記錘膜が金属膜からなり、
前記駆動電極と前記錘膜とが重ならず、互いに独立した位置に配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
前記駆動電極は、
前記第１振動腕部と前記第２振動腕部とに発生する歪が最も大きい位置に少なくとも配置されていること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動片。
【請求項４】
前記錘膜は、
前記第１振動腕部と前記第２振動腕部とに発生する歪が最も小さい位置に少なくとも配置されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項５】
前記錘膜は、
前記第１振動腕部及び前記第２振動腕部の長さ方向中央部よりも前記第１基部側と、前記長さ方向中央部よりも前記第２基部側とに配置されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項６】
前記錘膜は、
前記第１振動腕部及び前記第２振動腕部の長さ方向中央部に配置されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項７】
前記錘膜が、前記駆動電極と同じ材質で成膜されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、を備えていること、
を特徴とする振動子。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、を備えていること、
を特徴とする電子デバイス。
【請求項１０】
前記パッケージは、前記振動片の固定端部を片持ち支持するパッケージベースと、前記パッケージベースの開口部を封止する可撓性を有する蓋体と、
前記蓋体の変位を前記振動片の自由端部に伝達する伝達部と、を備えていること、
を特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動片を備えていること、
を特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の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、振動片、振動子、電子デバイス、電子機器、及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる振動子の小型化が要求されている。高精度を保ちつつ小型化を実現するために、振動子の主要素である振動片として双音叉振動片が用いられる。このような双音叉振動片では、二本の振動腕の両端部を接続する接続部と双音叉振動片を固定する基部との間の断面積を減縮することで、振動腕部の振動が双音叉振動片の固定部である基部に伝達してしまう、いわゆる振動漏れを抑制し、小型化しても精度を維持しようとしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−２９１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、振動腕部の振動が基部に伝達することを抑制して精度を高めているが、振動片の周波数を高精度に管理するためには振動片の形状を高精度に形成しなければならない。振動片の形成手段としては、エッチング加工やフォトリソ加工を用いるのが一般的であるが、これらの加工精度には限界があり、形状のばらつきによって目標とする周波数精度を得ることができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動片は、駆動電極を有する第１振動腕部と第２振動腕部と、前記第１振動腕部と前記第２振動腕部との一方の端部を接続する第１基部と、他方の端部を接続する第２基部と、前記第１振動腕部と前記第２振動腕部とに設けられた錘膜と、を備えること、を特徴とする。
【０００７】
このような振動片は、第１振動腕部と第２振動腕部とを第１基部で接続した音叉と、第１振動腕部と第２振動腕部とを第２基部で接続した音叉とで二組の音叉を構成することから、双音叉型振動片とも呼ばれている。
【０００８】
本適用例によれば、第１振動腕部と第２振動腕部の各々に錘膜を形成しており、この錘膜の一部を除去すれば、振動片の振動周波数を調整することができることから、形状ばらつきに起因する周波数のばらつきを高精度に調整することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る振動片において、前記錘膜が金属膜からなり、前記駆動電極と前記錘膜とが重ならず、互いに独立した位置に配置されていること、が好ましい。
【００１０】
このようにすれば、駆動電極と錘膜との間に絶縁膜を形成しなくても錘膜と駆動電極とのショートを防止できる。また、錘膜を、例えば比重の大きい金属膜で形成すれば小さい面積で必要とされる質量を確保でき、そのことによって駆動電極の面積を広くすることができることから励振効率を高めることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る振動片において、前記駆動電極は、前記第１振動腕部と前記第２振動腕部とに発生する歪が最も大きい位置に配置されていること、が好ましい。
【００１２】
振動片が圧電材料からなる場合、駆動電極に電流が流れ電荷が移動して歪が発生し、第１振動腕及び第２振動腕が伸縮する。従って、歪が最も大きい位置に駆動電極を配置すれば励振効率を高めることが可能である。また、前述したように、錘膜は駆動電極と交差しない位置に配置することから、錘膜を付加することによって励振効率を低下させることがない。
なお、歪が最も大きい位置は、第１振動腕部及び第２振動腕部各々の第１基部及び第２基部に近い元部であることから、駆動電極は、少なくとも第１振動腕部及び第２振動腕部の元部に配置される。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る振動片において、前記錘膜は、前記第１振動腕部と前記第２振動腕部に発生する歪が最も小さい位置に少なくとも配置されていること、が好ましい。
【００１４】
このように、歪の小さい位置、つまり発生電荷量が小さい位置に錘膜を配置すれば、錘膜を付加することによる発生電荷量の低下を抑制しつつ周波数調整を効率よく行うことができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る振動片において、前記錘膜は、前記第１振動腕部及び前記第２振動腕部の長さ方向中央部よりも前記第１基部側と、前記長さ方向中央部よりも前記第２基部側とに配置されていること、が好ましい。
【００１６】
詳しくは後述する実施の形態で説明するが、第１基部及び第２基部に近い位置では、第１振動腕部及び第２振動腕部が振動する際に歪が最も小さくなる位置が存在する。従って、これらの位置に錘膜を配置すれば、錘膜を付加することによる発生電荷量への影響を最小にしつつ。周波数調整を効果的に行うことができる。
また、このような構成では、駆動電極を第１振動腕部及び第２振動腕部の元部と、さらに長さ方向中央部にも配置することが可能となり、励振効率をさらに高めることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る振動片において、前記錘膜は、前記第１振動腕部及び前記第２振動腕部の長さ方向中央部に配置されていること、が好ましい。
【００１８】
第１振動腕部及び第２振動腕部の中央部は、元部に次いで歪が小さくなる位置であり、周波数調整には効果が大きい場所である。従って、第１振動腕部及び第２振動腕部の中央部に錘膜を配置すれば、周波数調整を効果的に行うことができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る振動片において、前記錘膜が、前記駆動電極と同じ材質で成膜されていること、が好ましい。
【００２０】
駆動電極の材質は、振動片との密着性と電気的特性から、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成とすることが多い。錘膜にも同じ構成の金属膜とすれば、駆動電極と錘膜を同じ工程で成膜可能となり、製造効率を高めることができると共に、レーザートリミング装置等を用いて、高精度な周波数調整を行うことができるという効果がある。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る振動子は、上記適用例のいずれかに記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を備えていること、を特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、前述した適用例に記載の効果を有する振動子を実現できる。
また、振動片をパッケージ内に収容すれば、外部からの水分や塵埃の浸入を防ぎ、安定した高精度の振動を持続させることができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係る電子デバイスは、上記適用例のいずれかに記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を備えていること、を特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、前述した適用例に記載の効果を有する電子デバイスを実現できる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記パッケージは、前記振動片の固定端部を片持ち支持するパッケージベースと、前記パッケージベースの開口部を封止する可撓性を有する蓋体と、前記蓋体の変位を前記振動片の自由端部に伝達する伝達部と、を備えていること、が好ましい。
【００２６】
上記振動片は、振動しているときに変形させられると周波数が変化する。従って、外部から物理量が加えられたときに発生する蓋体の変位を振動片に伝達することで物理量を検出可能な電子デバイスを実現できる。
物理量としては、例えば、圧力、力（荷重）、加速度等の検出に適合できる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていること、を特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、前述した適用例のいずれかに記載の効果を有する電子機器を実現できる。
【００２９】
［適用例１２］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれかに記載の振動片を備えていること、を特徴とする。
【００３０】
本適用例によれば、前述した適用例のいずれかに記載の効果を有する移動体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】振動片の外形形状及び電極の構成の１例を示す平面図。
【図２】振動片が振動している状態の１状態を示す斜視図。
【図３】実施形態１に係る振動片を示す平面図。
【図４】実施形態２に係る振動片を示す平面図。
【図５】振動子の１例を示し、（ａ）は内部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図。
【図６】圧力検出デバイスを示し、（ａ）は内部を透視した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ切断面を示す断面図。
【図７】電子機器としてのスマートフォンを概略的に示す斜視図。
【図８】電子機器の他の１具体例としてのデジタルスチルカメラを概略的に示す斜視図。
【図９】移動体の１具体例としての自動車を概略的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異ならせた模式図である。
【００３３】
まず、振動片の基本形（錘膜がない場合）の外形形状及び電極の構成について説明する。
図１は、振動片１の外形形状及び電極の構成の１例を示す平面図である。図１に示すように、振動片１は、Ｙ方向に平行に延在された第１振動腕部１７と第２振動腕部１８と、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８の一方の端部を接続する第１基部１３と、他方の端部を接続する第２基部１４と、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８とに形成される駆動電極と、から構成されている。振動片１は、Ｘ軸とＸ軸に直交するＹ軸からなる平面に展開され、互いに表裏関係にある第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを有する。なお、第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂに対して垂直な軸をＺ軸とする。本実施の形態では、振動片１の材料を水晶とし、Ｘ軸は電気軸、Ｙ軸は機械軸、Ｚ軸は光学軸である。
【００３４】
振動片１は、水晶の原石から所定の角度で切り出された水晶基板１０を用いて、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
なお、振動片１の材質は、水晶に限定されるものではなく、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）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体を皮膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。
【００３５】
振動片１は、第１基部１３から＋Ｙ方向に延出された第１支持部１１と、第２基部１４から−Ｙ方向に延出された第２支持部１２と、を有している。第１基部１３と第１支持部１１とは、幅が第１基部１３及び第１支持部１１よりも減縮された接続部１５で接続され、第２基部１４と第２支持部１２とは、幅が第２基部１４及び第２支持部１２よりも減縮された接続部１６で接続されている。
【００３６】
次に、振動片１の電極構成について説明する。図１に示すように、第１振動腕部１７の第１主面１０ａには、第１基部１３に近い元部に駆動電極２０ａ、第２基部１４に近い元部に駆動電極２０ｂ、長さ方向（Ｙ方向）の中央部には駆動電極３０ｃが配置されている。
一方、第２振動腕部１８の第１主面１０ａには、第１基部１３に近い元部に駆動電極３０ａ、第２基部１４に近い元部に駆動電極３０ｂ、長さ方向（Ｙ方向）の中央部には駆動電極２０ｃが配置されている。
【００３７】
駆動電極２０ａ、駆動電極２０ｂ、駆動電極２０ｃは、第１主面１０ａまたは第１振動腕部１７の外側側面１７ａ及び内側側面１７ｂ、第２振動腕部１８の外側側面１８ａ及び内側側面１８ｂに形成されるリード電極（図示は省略）を介して接続されると共に、第１支持部１１の第１主面１０ａに設けられた接続電極３１に接続されている。
また、駆動電極３０ａ、駆動電極３０ｂ、駆動電極３０ｃは、第１主面１０ａまたは第１振動腕部１７の外側側面１７ａ及び内側側面１７ｂ、第２振動腕部１８の外側側面１８ａ及び内側側面１８ｂに形成されるリード電極（図示は省略）を介して接続されると共に、第１支持部１１の第１主面１０ａに設けられた接続電極２１に接続されている。
従って、駆動信号が入力された際、駆動電極２０ａ、駆動電極２０ｂ、駆動電極２０ｃ、及び接続電極３１は同電位となり、駆動電極３０ａ、駆動電極３０ｂ、駆動電極３０ｃ、及び接続電極２１は同電位となる。
【００３８】
駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、及び接続電極２１，３１は共に、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された金属膜である。
【００３９】
なお、振動片１の外形形状は軸Ｐに対して対称形であって、駆動電極２０ａと駆動電極３０ａ、駆動電極２０ｂと駆動電極３０ｂ、駆動電極２０ｃと駆動電極３０ｃは共に、軸Ｐに対して略対称位置に配置されている。
【００４０】
接続電極２１，３１は、図示しない駆動回路に接続されており、接続電極２１，３１から励振信号が入力されると、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８は、±Ｘ方向に屈曲振動する。なお、駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、及び駆動電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、検出電極を兼ねている。
【００４１】
続いて、振動片１の振動形態について説明する。
図２は、振動片１が振動している状態の１状態を示す斜視図であって、ＦＴＭ（有限要素法）を用いて、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８の相対歪を表している。図２において、色が濃い位置ほど歪が小さい領域を表しており、第１支持部１１及び第２支持部１２では歪はほぼ「０」である。Ｓ１領域は、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の範囲では、歪が小さい領域を表している。Ｓ２領域はＳ１領域に次いで歪が小さい領域を表している。また、Ｓ３領域は、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の範囲では、歪が最も大きい領域を表している。
【００４２】
発生する歪が大きい領域では発生電荷量が大きくなるので駆動電極を配置する位置に適しており、歪が小さい領域では発生電荷量が小さいので駆動電極を配置する位置としては適していない。つまり、歪が小さい領域では、後述する錘膜を配置しても発生電荷量に影響しにくいので、錘膜を配置する位置に適しているといえる。
以上のことから、駆動電極及び錘膜の配置構成について具体な実施形態を例示し説明する。
（実施形態１）
【００４３】
図３は、実施形態１に係る振動片１を示す平面図である。なお、振動片１の外形形状は前述した基本形（図１、参照）と同じであるため説明を省略する。基本形（図１、参照）と共通部分には同じ符号を付して説明する。なお、図２も参照する。駆動電極２０ａ，３０ａは、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の第１基部１３に近い位置（元部）に配置され、駆動電極２０ｂ，３０ｂは、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の第２基部１４に近い位置（元部）に配置されている。つまり、駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂは、発生する歪が最も大きなＳ３領域に配置されている。一方、駆動電極２０ｃ，３０ｃは、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の中間程度の歪が発生する中央部（Ｓ２領域）に配置されている。
【００４４】
なお、駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃと接続電極３１の接続構成、駆動電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃと接続電極２１の接続構成は図１と同様に構成しているので説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の振動片１には、さらに錘膜が備えられている。図３に示すように、第１振動腕部１７には、駆動電極２０ａと駆動電極３０ｃの間に錘膜４１が配置され、駆動電極３０ｃと駆動電極２０ｂの間に錘膜４２が配置されている。一方、第２振動腕部１８には、駆動電極３０ａと駆動電極２０ｃの間に錘膜４３が配置され、駆動電極２０ｃと駆動電極３０ｂの間に錘膜４４が配置されている。つまり、錘膜４１，４２，４３，４４は、図２に示す第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８に発生する歪が最も小さい領域（Ｓ１領域）に配置されている。
錘膜４１と錘膜４３、錘膜４２と錘膜４４とは、軸Ｐに対して対称位置に配設されている。
【００４６】
なお、錘膜４１〜４４は、金属膜で形成されており、本実施形態では、前述した各駆動電極と同様に、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成としている。ただし、錘膜４１〜４４の材質は、Ａｕ−Ｃｒに限定されるものではない。
【００４７】
また、錘膜４１〜４４各々と駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃとは重なっておらず、互いに独立している。つまり、錘膜４１〜４４は、電気的には浮いた状態である。
【００４８】
以上説明した実施形態１の振動片１は、第１振動腕部１７に錘膜４１，４２、第２振動腕部１８に錘膜４３，４４を形成しており、これら錘膜４１，４２，４３，４４の一部を除去すれば、振動片１の振動周波数を調整することができることから、形状ばらつきに起因する周波数のばらつきを高精度に調整することができる。
【００４９】
振動片が水晶のような圧電材料からなる場合、発生電荷量が大きい場所に駆動電極を配置すれば励振効率を高めることができる。つまり、発生する歪が最も大きい位置で発生電化量が大きくなる。そこで本実施形態では、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の第１基部１３及び第２基部１４に近い元部（Ｓ３領域：歪が最も大きい領域）に駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂを配置し、さらに、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の中央部（Ｓ２領域）にも駆動電極２０ｃ，３０ｃを配置しているので、励振効率を高めることができる。
【００５０】
また、錘膜４１，４２，４３，４４を、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８に発生する歪の最も小さい位置（Ｓ１領域：電荷が発生しにくい領域）に配置していることから、錘膜４１，４２，４３，４４を付加することによる発生電荷量の低下を抑制しつつ周波数調整を行うことができる。
【００５１】
また、錘膜４１，４２，４３，４４を比重が大きいＡｕ‐Ｃｒ等の金属膜で形成すれば小さい面積で必要とされる質量を確保でき、このことから、駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃの面積を広くすることができ、励振効率を高めることができる。
また、錘膜４１，４２，４３，４４と、駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃとが、重ならないよう互いに独立して配置している。つまり、錘膜４１，４２，４３，４４は、電気的には浮いた状態である。このようにすれば、絶縁膜を用いなくても錘膜４１，４２，４３，４４と駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃとのショートを防止できる。
【００５２】
駆動電極２０ａ、２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃの材質は、振動片１の材質である水晶との密着性と電気的特性から、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成としている。そこで、錘膜４１，４２，４３，４４にも同じ構成の金属膜を用いれば、駆動電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃと錘膜４１，４２，４３，４４とを同じ工程で成膜可能となり、製造効率を高めることができると共に、レーザートリミング装置を用いて、高精度な周波数調整を行うことができる。
（実施形態２）
【００５３】
続いて、実施形態２について説明する。実施形態２は、錘膜を振動腕部１７，１８の中央部に配置したことを特徴とする。従って、実施形態１（図３、参照）との相違箇所を中心に、実施形態１と共通部分には同じ符号を付して説明する。
図４は、実施形態２に係る振動片１を示す平面図である。図４に示すように、第１振動腕部１７の第１主面１０ａには、第１基部１３に近い元部に駆動電極２０ａ、第２基部１４に近い元部に駆動電極２０ｂが配置されている。
一方、第２振動腕部１８の第１主面１０ａには、第１基部１３に近い元部に駆動電極３０ａ、第２基部１４に近い元部に駆動電極３０ｂが配置されている。つまり、駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂは、図２に示すＳ３領域（歪が大きい領域）に配置されている。
【００５４】
なお、駆動電極２０ａ、駆動電極２０ｂは、図示しないリード電極を介して接続されると共に、第１支持部１１の第１主面１０ａに設けられた接続電極３１に接続されている。
また、駆動電極３０ａ、駆動電極３０ｂは、図示しないリード電極を介して接続されると共に、第１支持部１１の第１主面１０ａに設けられた接続電極２１に接続されている。
従って、駆動信号が入力された際、駆動電極２０ａ，２０ｂと接続電極３１とは同電位となり、駆動電極３０ａ，３０ｂと接続電極２１とは同電位となる。
【００５５】
駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ、及び接続電極２１，３１は共に、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成としている。
【００５６】
なお、振動片１の外形形状は軸Ｐに対して対称形であって、駆動電極２０ａと駆動電極３０ａ、駆動電極２０ｂと駆動電極３０ｂは共に、軸Ｐに対して略対称位置に配置されている。
【００５７】
接続電極２１，３１は、図示しない駆動回路に接続されており、励振信号が入力されると、第１振動腕部１７と第２振動腕部１８は、図２に示すように±Ｘ方向に屈曲振動する。なお、駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂは、検出電極を兼ねている。
【００５８】
第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の長さ方向（Ｙ方向）の中央部には、各々錘膜５１，５２が配置されている。錘膜５１，５２は、図２に示すように、発生する歪が元部に近い位置に次いで小さい領域（Ｓ２領域）に配置されている。
なお、錘膜５１と錘膜５２とは、軸Ｐに対して対称位置に配設されている。
【００５９】
なお、錘膜５１，５２は、金属膜で形成されており、各駆動電極と同様に、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成としている。ただし、錘膜５１，５２の材質は、Ａｕ−Ｃｒに限定されるものではない。
また、錘膜５１，５２と駆動電極２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂとは、重なっておらず、互いに独立している。つまり、錘膜５１，５２は、電気的には浮いた状態である。
【００６０】
本実施形態では、錘膜５１，５２を、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の長さ方向の中央部（Ｓ２領域）に配置している。第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の中央部は、元部に次いで歪が小さくなる位置であり、双音叉振動片にとって周波数調整には効果が大きい場所である。従って、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８の中央部に錘膜５１，５２を配置すれば、錘膜５１，５２を付加することによる発生電荷量に対する影響を抑制しつつ、周波数調整を効果的に行うことができる。
（実施形態３）
【００６１】
続いて、前述した実施形態１または実施形態２に記載の振動片１を用いた振動子２について説明する。
図５は、振動子２の１例を示し、（ａ）は内部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）において、振動子２は、前述した振動片１と、振動片１を内部に収容するパッケージ６０とから構成されている。
パッケージ６０は、パッケージベース６１と、パッケージベース６１の周縁部に重ねて配設されるパッケージ枠部６２と、パッケージベース６１及びパッケージ枠部６２で形成される空間の開口部を封止する蓋体６５と、から構成されている。
【００６２】
パッケージベース６１とパッケージ枠部６２は、複数層のセラミックグリーンシートを積層焼成して形成されている。
パッケージベース６１の内側周囲には、段部６１ａが形成されており、この段部６１ａの上面に、振動片１の第１支持部１１と第２支持部１２とが架橋されるように接着剤８０等の接合部材によって固定されている。従って、第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８は、自由振動が可能である。
【００６３】
図５（ａ）に示すように、振動片１の第１支持部１１には、接続電極２１，３１が設けられている（図３，４、参照）。一方、パッケージベース６１の段部６１ａの上面には、外部引出し電極７１，７２が設けられている。接続電極２１と外部引出し電極７１とは金属ワイヤー８１で接続され、接続電極３１と外部引出し電極７２とは金属ワイヤー８１で接続されている。
【００６４】
外部引出し電極７１は、パッケージベース６１の外部側面に設けられる側面電極を介してパッケージベース６１の外側底面６１ｂの外部接続電極７３に延在されている。外部引出し電極７２は、パッケージベース６１の外部側面に設けられる側面電極を介してパッケージベース６１の外側底面６１ｂの外部接続電極７４に延在されている。
なお、パッケージベース６１の外側底面６１ｂには、外部接続電極７３，７４とは離間した位置に外部接続端子７５が設けられている。
【００６５】
パッケージベース６１に振動片１が固定された状態で、開口部が蓋体６５によって気密に封止される。なお、パッケージ６０の内部空間６０ａは、減圧されて真空に近い状態にすることが好ましい。
【００６６】
以上説明した振動子２は、実施形態１または実施形態２に記載の振動片１をパッケージ６０内に収容して構成されている。従って、周波数が高精度に調整可能な振動片１を用いることによって、実施形態１または実施形態２に記載の効果を有する振動子２を実現できる。
また、振動片をパッケージ内に収容すれば、外部からの水分や塵埃の浸入を防ぎ、高精度の振動を持続させることができる。
（実施形態４）
【００６７】
続いて、前述した実施形態１または実施形態２に記載の振動片１を用いた電子デバイスについて説明する。なお、振動片１を用いた電子デバイスとしては、圧力、力（荷重）、加速度等の物理量を検出する検出器に適合可能であるが、ここでは圧力検出デバイスを例示して説明する。
図６は、圧力検出デバイス１００を示し、（ａ）は内部を透視した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ切断面を示す断面図である。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）において、電子デバイスとしての圧力検出デバイス１００は、実施形態１または実施形態２に記載の振動片１と、振動片１を内部に収容するパッケージ６０とから構成されている。
パッケージ６０は、パッケージベース６１と、パッケージベース６１の周縁部に重ねて配設されるパッケージ枠部６２と、パッケージベース６１及びパッケージ枠部６２で形成される空間の開口部を封止する可撓性を有する蓋体１１０と、から構成されている。
【００６８】
パッケージベース６１とパッケージ枠部６２とは、複数層のセラミックグリーンシートを積層焼成して形成される。
パッケージベース６１の内側には、段部６１ａが形成されており、この段部６１ａの上面に、振動片１の第１支持部１１が接着剤８０等の接合部材によって固定されている。従って、第１支持部１１は固定端であって、第２支持部１２は自由端である。つまり、振動片１は、第１支持部１１で片持ち支持されていることになる。
【００６９】
振動片１の第１支持部１１には、接続電極２１，３１が設けられている（図３，４、参照）。一方、パッケージベース６１の段部６１ａの上面には、外部引出し電極７１，７２が設けられている。接続電極２１と外部引出し電極７１とは金属ワイヤー８１で接続され、接続電極３１と外部引出し電極７２とは金属ワイヤー８１で接続されている。
【００７０】
外部引出し電極７１は、パッケージベース６１の外部側面に設けられる側面電極を介してパッケージベース６１の外側底面６１ｂの外部接続電極７３に延在されている。外部引出し電極７２は、パッケージベース６１の外部側面に設けられる側面電極を介してパッケージベース６１の外側底面６１ｂの外部接続電極７４に延在されている。
なお、パッケージベース６１の外側底面６１ｂには、外部接続電極７３，７４とは離間した位置に外部接続端子７５が設けられている。
【００７１】
第２支持部１２は、蓋体１１０から振動片１側に突設された伝達部１１１に当接されている。なお、第２支持部１２と伝達部１１１とを接着剤８０等で固定してもよい。
蓋体１１０はＳＵＳ等の薄板材からなり、厚さ方向に可撓性を有している。従って本実施形態の蓋体１１０は、いわゆるダイアフラムといえる。
【００７２】
振動片１の第１振動腕部１７及び第２振動腕部１８は、接続電極２１，３１を経由して駆動電極２０ａ、２０ｂと駆動電極３０ａ、３０ｂとに印加される駆動信号によって、所定の周波数で発振（共振）する。
外部から圧力が加わると、蓋体１１０が−Ｚ方向に変位し、蓋体１１０の変位は伝達部１１１を介して振動片１に伝達され、振動片１の自由端を−Ｚ方向に変位させる。振動片１が変位すると共振周波数が変化する。この共振周波数の変化を圧力に換算すれば、圧力として検出することできる。パッケージ６０の内部空間６０ａを真空に近い状態にすれば絶対圧力の検出が可能であり、内部空間６０ａを大気圧にすれば相対圧力を検出することができる。
【００７３】
本実施形態の圧力検出デバイス１００は、振動片１の周波数を高精度に調整してあることから、高精度な圧力検出が可能である。
【００７４】
なお、電子デバイスとしては、圧力検出デバイス１００に限らず力検出（荷重検出）デバイスや、加速度検出デバイスにも適合可能である。圧力検出デバイスは、伝達部に力（荷重）が加わるようにすればよく、加速度検出デバイスは蓋体１１０の伝達部１１１を除去して、第２支持部１２を自由端部とすれば、Ｚ方向の加速度を検出することが可能である。
（実施形態５）
【００７５】
続いて、前述した実施形態１または実施形態２に記載の振動片１を用いた電子機器について説明する。なお、ここでは、振動片１を用いた電子デバイスとしての圧力検出デバイスを搭載した電子機器を例示して説明する。
図７は、電子機器としてのスマートフォン２０１を概略的に示す斜視図である。スマートフォン２０１には、圧力検出デバイス１００が組み込まれている。スマートフォン２０１に用いる圧力検出デバイス１００は、気圧測定または気圧をベースとした高度測定を行うものであって、圧力検出デバイス１００の検出信号は、例えばマイクロコンピューターチップ（ＭＰＵ）２０２に供給される。ＭＰＵ２０２は、検出信号を演算処理して気圧に変換して表示させ、または、高度に変換して測定値を表示することができる。
【００７６】
図８は、電子機器の他の具体例としてのデジタルスチルカメラ（以下「カメラ」という）２０３を概略的に示す斜視図である。カメラ２０３には、圧力検出デバイス１００が組み込まれている。カメラ２０３に用いる圧力検出デバイス１００は、気圧測定または気圧をベースとした高度測定を行うものであって、圧力検出デバイス１００の検出信号は、例えばマイクロコンピューターチップ（ＭＰＵ）２０４に供給される。ＭＰＵ２０４は、検出信号を演算処理して気圧に変換して表示させ、または、高度に変換して測定値を表示することができる。
【００７７】
なお、カメラ２０３が、水中での撮影が可能な水中カメラの場合には、圧力検出デバイス１００の測定レンジを水圧測定対応にすれば、水圧測定と、水圧をベースにした水深測定が可能なカメラを実現できる。
【００７８】
以上例示したスマートフォン２０１やカメラ２０３のような携帯電子機器に上記圧力検出デバイス１００を搭載すれば、移動した場所の正確な気圧、高度、水圧、及び水深を測定することができ、アウトドアでの使用シーンに便利である。
（実施形態６）
【００７９】
続いて、前述した圧力検出デバイス１００を用いた移動体について説明する。
図９は、移動体の一具体例としての自動車２０６を概略的に示す斜視図である。自動車２０６には、圧力検出デバイス１００が組み込まれている。圧力検出デバイス１００は、移動体の移動位置における気圧を検出することができる。例えば、気圧の変化によって酸素濃度が低下した場合に、燃料と空気の混合比を自動的に変更するシステム等に応用できる。
【００８０】
また、前述した圧力検出デバイス１００は、外形が直方体の場合を例示したが、パッケージを筒形状にすることに加えて、気密性をさらに高めることと、測定レンジを適宜選択することによって、多方面で使用することが可能である。
例えば、各種フィルターの目詰まり監視センサー、カーエアコンにおけるコンプレッサーの内圧力をモニターしてエンジンコントロールにフィードバックすること、トランスミッション機構内の油圧コントロール、ブレーキの油圧ユニットの圧力をモニター等に表示することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１…振動片、１１…第１支持部、１２…第２支持部、１３…第１基部、１４…第２基部、１７…第１振動腕部、１８…第２振動腕部、２０ａ〜２０ｃ…駆動電極、２１…接続電極、３０ａ〜３０ｃ…駆動電極、３１…接続電極、４１〜４４…錘膜。
【図１】
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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２】
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