(57)【要約】【課題】  低いＣＩ値を実現するために振動変位分布の歪みを軽減する。【解決手段】  平板状の水晶片と、この水晶片の両主面に設けられる励振電極と、この水晶片の一方の端部に設けられ、励振電極と接続する引き回しパターンとを備え、水晶片の主面において四角形の四隅を所定の半径Ｒ１で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状の凸部が設けられ、励振電極が凸部全体を覆いつつ、四角形の四隅を所定の半径Ｒ２で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状に形成され、凸部に形成される半径Ｒ１と励振電極に形成される半径Ｒ２とが同じ大きさの半径で形成されることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の水晶片と、
この水晶片の両主面に設けられる励振電極と、
この水晶片の一方の端部に設けられ、前記励振電極と接続する引き回しパターンとを備え、
前記水晶片の主面において四角形の四隅を所定の半径Ｒ１で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状の凸部が設けられ、
前記励振電極が前記凸部全体を覆いつつ、四角形の四隅を所定の半径Ｒ２で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状に形成され、
前記凸部に形成される前記半径Ｒ１と前記励振電極に形成される前記半径Ｒ２とが同じ大きさの半径で形成されることを特徴とする水晶振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイスに用いられる水晶振動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水晶デバイスには水晶片に金属膜からなる励振電極を設けて構成された水晶振動素子が用いられている。
この水晶片は、例えば、ＡＴカットの水晶ウェハを従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いることで形成することができる。
このような水晶振動素子は、四角形に形成され主面に凸部が形成された水晶片と、この水晶片の両主面中央に設けられる四角形状の励振電極と、この励振電極と接続され水晶片の一方の端部に設けられる引き回しパターンとから構成されている。
ここで、水晶片の主面には四角形状の凸部が設けられており、この凸部の平面中心が水晶片の平面中心より水晶片の端部側に寄せて設けられていた。
また、励振電極は、水晶片に設けられた凸部を覆うように設けられており、平面中心を凸部の平面中心と一致させた位置に設けられていた。
この励振電極は、凸部からはみ出る部分の大きさが、長辺方向及び短辺方向で同じ大きさになっていた（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】特許第４５０６１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水晶振動素子は、励振電極で振動エネルギーを最大にして、水晶片の縁付近で振動エネルギーを閉じ込めるのが理想状態となる。
しかしながら、従来の水晶振動素子は、四角形状に形成される凸部の角部分と、四角形状に形成される励振電極の角部分が尖っているため、水晶片の内面側から外周側まで環状に伝わる振動変位分布が歪んでしまい、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス値）が高くなるという現象を起こしていた。
【０００５】
そこで、本発明は、低いＣＩ値を実現するために振動変位分布の歪みを軽減する水晶振動素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、水晶振動素子であって、平板状の水晶片と、この水晶片の両主面に設けられる励振電極と、この水晶片の一方の端部に設けられ、前記励振電極と接続する引き回しパターンとを備え、前記水晶片の主面において四角形の四隅を所定の半径Ｒ１で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状の凸部が設けられ、前記励振電極が前記凸部全体を覆いつつ、四角形の四隅を所定の半径Ｒ２で丸めつつ長辺と短辺とを有する形状に形成され、前記凸部に形成される前記半径Ｒ１と前記励振電極に形成される前記半径Ｒ２とが同じ大きさの半径で形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような水晶振動素子では、水晶はＸ軸方向が最も振動が伝わりやすくＺ´軸方向の振動がＸ軸より伝わりにくいという性質があり、四角形の四隅を所定の半径Ｒ１で丸めた形状に形成される凸部と四角形の四隅を所定の半径Ｒ２で丸めた形状に形成される励振電極とが、それぞれ、四角形の四隅を丸めた半径が同じ大きさになっているので、凸部側の半径Ｒ１と励振電極側の半径Ｒ２とで同じような振動の伝わり方となり、振動変位分布のズレを軽減して歪みの発生を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る水晶振動素子の一例を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。また、水晶片の主面という場合、水晶片に現れる平面のうち最も広い面とこの広い面と並行する面を主面とする。
【００１０】
（第一の実施形態）
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の第一の実施形態に係る水晶振動素子１０は、四角形状の水晶片１とこの水晶片１の両主面に設けられる励振電極２と、この励振電極２と接続し水晶片１の一方の端部へ引き回されている引き回しパターン３とから構成されている。
【００１１】
水晶片１は、例えばＡＴカットの水晶ウェハ（図示せず）から四角形状でかつ平板状に形成されており、長辺側の側面にｍ面１ｂが設けられている。
なお、この水晶片１は、長辺がＸ軸と平行であり、短辺がＺ´軸と平行であり、厚みがＹ´軸方向と平行に形成されている。
また、この水晶片１の主面には、凸部１ａが設けられている。この凸部１ａの平面中心Ｃ２は、平面視における水晶片１の投影面の中心Ｃ１と一致させた状態で位置させている。なお、この凸部１ａは、後述する励振電極２に覆われた状態となる。
【００１２】
また、凸部１ａは、四角形の四隅を所定の半径Ｒ１で丸めた形状に形成されており、凸部１ａの長辺を水晶片１０の長辺と平行となり、短辺を水晶片１０の短辺と平行となるように設けられる。
この水晶片１は、従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて形成することができる。これにより設けられた水晶片１は、長辺側の側面にｍ面１ｂが形成された状態となる。つまり、ｍ面１ｂは、水晶をエッチングしたときに側面側に生じる結晶面である。
なお、水晶片１は、引き回しパターン３が設けられる端部をＸ軸の＋Ｘ方向とし、反対側の端部を−Ｘ方向としている。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、励振電極２は、四角形の四隅を所定の半径Ｒ２で丸めた形状となっており、直線となる辺が水晶片１のｍ面１ｂにかからないように、平面中心Ｃ３を平面視における水晶片１の投影面の中心Ｃ１に合わせて設けられている。つまり、水晶片１を平面視で見たときの主面とｍ面１ｂとを含んだ平面の中心Ｃ１と励振電極２の平面中心Ｃ３とが一致した状態となっている。
なお、励振電極２は、長辺を凸部１ａの長辺と平行となり、短辺を凸部１ａの短辺と平行となるように設けられる。
【００１４】
水晶片１を平面視で見たときの主面とｍ面１ｂとを含んだ平面の中心とは、図１に示すように、水晶片１の長辺の中心を通る中心線ＣＬ１と、水晶片１の平面視における短辺の中心を通る中心線ＣＬ２とが交差する点でもある。
【００１５】
また、励振電極２は、水晶片１の両主面に設けられ、それぞれ対向するように設けられている。
ここで、凸部１ａに形成される半径Ｒ１は、励振電極２に形成される半径Ｒ２と同じ大きさの半径で形成される。
【００１６】
引き回しパターン３は、水晶片１の一方の端部に設けられ、励振電極２と接続している。この引き回しパターン３は、水晶片１の主面の縁に沿って設けられている。
【００１７】
例えば、引き回しパターン３は、２つ一対の接続パッド３ａと引き回し配線３ｂとから構成されている。接続パッド３ａは、水晶片１の両主面の角部に並んで設けられており、１つの接続パッド３ａが一方の主面に設けられた励振電極２と引き回し配線３ｂを介して接続し、他の接続パッド３ａが他方の主面に設けられた励振電極２と引き回し配線３ｂを介して接続している。
また、引き回し配線３ｂは、水晶片１の主面の縁に沿って直線で形成されており、励振電極２から接続パッド３ａまで設けられている。
【００１８】
水晶振動素子は、励振電極で振動エネルギーを最大にして、水晶片１の縁付近で振動エネルギーを閉じ込めるのが理想状態となる。
このように、本発明の実施形態に係る水晶振動素子１０によると、水晶はＸ軸方向が最も振動が伝わりやすくＺ´軸方向が振動がＸ軸より伝わりにくいという性質があり、励振電極２に形成される半径Ｒ２が凸部１ａに形成される半径Ｒ１と同じ大きさで形成されているので、凸部側の半径Ｒ１と励振電極側の半径Ｒ２とで同じような振動の伝わり方となり、振動変位分布のズレを軽減して歪みの発生を軽減させることができる。したがって、振動エネルギーが水晶片１の端部側で閉じ込められやすくなり低いＣＩ値となる水晶振動素子を実現することができる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、水晶片にｍ面が設けられていれば、ＡＴカットに限定されず、種々のカットアングルの水晶片を用いることができる。
また、励振電極は、水晶片に形成されるｍ面にかかるように設けても良い。
【符号の説明】
【００２０】
１０    水晶振動素子
１      水晶片
１ａ    凸部
１ｂ    ｍ面
２      励振電極
３      引き回しパターン
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  中心
【図１】
2014030114.tif 000003