(57)【要約】【課題】圧電振動片の先端部とパッケージの内側側面との接触を回避可能な圧電振動片を提供する。【解決手段】中心軸Ｏを挟んで配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の間に配置され、外部に固定される基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の基端部１０ａ，１１ａと基部１２の基端部１２ａとを連結する一対の連結部１３，１４と、を備える。振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂと中心軸Ｏとの間の距離は、振動腕部１０，１１の基端部１０ａ，１１ａと中心軸Ｏとの間の距離よりも短い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の振動腕部と、
前記一対の振動腕部の間に設けられる基部と、
前記一対の振動腕部の基端部と前記基部の基端部とを連結する連結部と、を備え、
前記振動腕部は、前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
前記振動腕部と前記連結部との交差角度が９０度未満であることによって、前記振動腕部が前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
【請求項３】
前記基部と前記連結部との交差角度が９０度未満であることによって、前記振動腕部が前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動片。
【請求項４】
前記連結部が少なくとも１つの屈曲部を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電振動片。
【請求項５】
前記基部の先端部は面取り形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧電振動片。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧電振動片を気密封止されたパッケージ内に備え、前記基部において前記圧電振動片が前記パッケージ内に実装されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電振動子を備え、該圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項６に記載の圧電振動子を備え、該圧電振動子は計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項６に記載の圧電振動子を備え、該圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の振動腕部と基部とを有する圧電振動片を備え、一対の振動腕部の間に設けられた基部をパッケージの内部に固定することによって、パッケージの内部に圧電振動片を収容するピエゾ電子共振器が知られている（特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４５５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−３４５５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術によれば、ピエゾ電子共振器の小型化に伴い、振動時、又は外部衝撃を受けた時に、一対の振動腕部の先端部の角部及び外側側面と、パッケージの内側側面とが接触し、振動腕部の先端部に割れや欠けが生じる可能性がある。振動腕部の先端部に割れや欠けが生じると、圧電振動片の耐衝撃性、信頼性が低下することになる。
【０００５】
そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、一対の振動腕部の先端部とパッケージの内側側面との接触を回避し、小型化、及び耐衝撃性、信頼性を向上させることが可能な圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１の発明に係る圧電振動片は、一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の間に設けられる基部と、前記一対の振動腕部の基端部と前記基部の基端部とを連結する連結部と、を備え、前記振動腕部は、前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の第２の発明に係る圧電振動片は、前記振動腕部と前記連結部との交差角度が９０度未満であることによって、前記振動腕部が前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の第３の発明に係る圧電振動片では、前記基部と前記連結部との交差角度が９０度未満であることによって、前記振動腕部が前記基部側へ傾くように設けられていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の第４の発明に係る圧電振動片では、前記連結部が少なくとも１つの屈曲部を有していることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の第５の発明に係る圧電振動片では、前記基部の先端部は面取り形状を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第６の発明に係る圧電振動子では、上記記載の圧電振動片を気密封止されたパッケージ内に備え、前記基部において前記圧電振動片が前記パッケージ内に実装されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第７の発明に係る発振器は、上記圧電振動子を備え、該圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されている。
【００１３】
また、本発明の第８の発明に係る電子機器は、上記圧電振動子を備え、該圧電振動子は計時部に電気的に接続されている。
【００１４】
また、本発明の第９の発明に係る電波時計は、上記圧電振動子を備え、該圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧電振動片によれば、一対の振動腕部が基部側へ傾くように設けられているので、振動腕部の先端部において、該先端部の外側側面とパッケージの内側側面との間隔（クリアランス）を広くとることができる。よって、振動時、又は外部衝撃を受けた時などに、振動腕部の先端部とパッケージの内側側面とが接触して振動腕部の先端部に割れ、欠けが生じることを回避できる。よって、圧電振動片の小型化を達成しつつ、耐衝撃性、信頼性を向上させることが可能になる。
【００１６】
特に先端部が拡幅するようなハンマーヘッドタイプの圧電振動片では、先端部とパッケージ内側側面との間隔が狭くなりやすかったが、本発明によれば当該間隔を広くすることが可能になる。
【００１７】
また、基部の先端部を面取り形状とすれば、基部と振動腕部との干渉を防止することが可能になる。
【００１８】
本発明の圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計によれば、作動信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】図１に示す圧電振動子の内部構成図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子を模式的に示す分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線における断面を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の第１変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図８】本発明の実施の形態の第２変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態の第３変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第４変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の第５変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の第６変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第７変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第８変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の第９変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態の第１０変形例に係る圧電振動片の平面図である。
【図１７】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１９】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計について説明する。
【００２１】
本実施形態の圧電振動子１は、例えば図１〜図４に示すように、接合材３５を介して陽極接合されたベース基板２とリッド基板３とからなる箱状のパッケージ５と、パッケージ５の内部に封止されたキャビティＣに収容された圧電振動片４と、を備える表面実装型の圧電振動子１である。
【００２２】
圧電振動片４とベース基板２に設置された外部電極３８，３９とは、ベース基板２を貫通する一対の貫通電極３２，３３によって電気的に接続されている。
【００２３】
圧電振動片４は、例えば図５，図６に示すように、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電材料から形成された音叉型の圧電板２４を備え、所定の電圧の印加によって振動する。
この圧電板２４は、中心軸Ｏを挟んで配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の間に配置され、外部に固定される基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の基端部１０ａ，１１ａと基部１２の基端部１２ａとを連結する一対の連結部１３，１４とを備えている。なお、振動腕部１０、１１の長さ方向の寸法は、振動腕部１０、１１の間隔（基端部１０ａ、１１ａにおける振動腕部１０、１１の間隔）の２倍以上に設定されている。
【００２４】
一対の振動腕部１０，１１は、先端部１０ｂ，１１ｂの幅寸法が基端部１０ａ，１１ａの幅寸法に比べて拡大されたハンマーヘッドタイプであって、振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂの重量および振動時の慣性モーメントが増大させられている。これによって、振動腕部１０，１１は振動し易くなり、振動腕部１０，１１の長さを短くすることができ、小型化が図られている。なお、ここではハンマーヘッドタイプの振動腕部１０、１１について説明しているが、本発明を適用可能な圧電振動片はハンマーヘッドタイプに限定されるものではない。つまり、先端部１０ｂ、１１ｂの幅寸法と基端部１０ａ、１１ａの幅寸法が略等しいタイプの圧電振動片であってもよいし、さらには先端部１０ｂ、１１ｂが基端部と比較して先細りするタイプの圧電振動片であってもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、各振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂと中心軸Ｏとの間の距離が、各振動腕部１０，１１の基端部１０ａ，１１ａと中心軸Ｏとの間の距離よりも短くなるように形成されている。
【００２６】
より詳細には、振動腕部１０、１１が、基部側へ傾くように伸びている点が特徴である。これにより、圧電振動片４の幅方向において、振動腕部１０、１１の先端部１０ｂ、１１ｂの外側とＰＫＧの内側（不図示）とのクリアランスを広くとることができる。
【００２７】
また、一対の振動腕部１０，１１は、一対の連結部１３，１４との接続部α，βにおいて、各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１と、各連結部１３，１４が基部１２の基端部１２ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４と、の交差角度θが９０°未満の鋭角となるように形成されている。
【００２８】
なお、交差角度θは、８７°以上９０°未満であると、周波数およびＲＩ（等価入力抵抗）およびＣＩ（等価入力容量）の変化が所定の許容範囲内となるので、電気特性の点から見ても好ましい。また、交差角度θが小さすぎると、振動腕部１０、１１の先端部１０ｂ、１１ｂが振動時に互いに干渉し合う虞があるので、物理的な特性から見ても上述の範囲であると好ましい。しかしながら、本発明者らによるシミュレーションの結果、振動腕部１０、１１の長さを、振動腕部１０、１１の間隔の２倍以上にした場合であって、かつ先端部１０ｂ、１１ｂにハンマーを設けない場合は、交差角度θを約８５°まで小さくしても先端部１０ｂ、１１ｂの干渉は回避しやすくなる点は本発明者らによって見出されている。
【００２９】
なお、例えば、各振動腕部１０，１１の幅方向寸法Ｌａ（例えば、６０μｍなど）に対して、基部１２の先端部１２ｂと各振動腕部１０，１１との間の距離Ｌｂは、各振動腕部１０，１１の幅方向寸法Ｌａに応じた値（例えば、４０〜５０μｍなど）に設定されている。
【００３０】
一対の振動腕部１０，１１は、一対の振動腕部１０，１１を振動させる第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６からなる励振電極を圧電材料からなる圧電体（圧電板２４）の表面上に備えている。
基部１２は、第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６と引き回し電極３６，３７とを電気的に接続する一対のマウント電極（図示略）を圧電材料からなる圧電体（圧電板２４）の表面上に備えている。
【００３１】
圧電板２４は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、振動腕部１０，１１の長手方向（延在方向）に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。溝部１８は、例えば、振動腕部１０，１１の基端側からほぼ中央付近に至る間に形成されている。なお、ここでは振動腕部１０、１１に溝部１８を設けた形態について説明するが、本発明は、振動腕部１０，１１に溝部１８を設けない圧電振動片に対しても適用可能である。
【００３２】
第１の励振電極１５および第２の励振電極１６からなる励振電極は、一対の振動腕部１０，１１の外表面上に互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近または離間する方向に所定の周波数で振動させる。
より詳細には、例えば、第１の励振電極１５は、主に、第１の振動腕部１０の溝部１８上と、第２の振動腕部１１の両側面上とに設けられている。
また、第２の励振電極１６は、主に、第１の振動腕部１０の両側面上と、第２の振動腕部１１の溝部１８上とに設けられている。
【００３３】
第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極（図示略）を介してマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。
これにより、圧電振動片４は、マウント電極（図示略）を介して電圧印加される。
【００３４】
一対の振動腕部１０，１１は、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整するための周波数調整用に外表面上に被膜された重り金属膜（図示略）を備えている。
重り金属膜（図示略）は、例えば、周波数を粗く調整するための粗調膜（図示略）と、微小調整するための微調膜（図示略）とを備えている。
この周波数調整は、粗調膜及び微調膜の重量調整によって行なわれ、一対の振動腕部１０，１１の周波数は所定の目標周波数の範囲内に収まるように調整される。
【００３５】
圧電振動片４は、例えば図３，図４に示すように、金などのバンプＢによって、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）上に設けられた引き回し電極３６，３７上にバンプ接合されている。
より詳細には、圧電振動片４の第１の励振電極１５は、第１のマウント電極（図示略）及びバンプＢを介して第２の引き回し電極３７上にバンプ接合され、第２の励振電極１６は、第２のマウント電極（図示略）及びバンプＢを介して第１の引き回し電極３６上にバンプ接合されている。
【００３６】
これにより、圧電振動片４はベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極（図示略）と引き回し電極３６，３７とはそれぞれ電気的に接続されている。
【００３７】
リッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板によって板状に形成されている。そして、ベース基板２に接合される接合面側には、圧電振動片４を収容可能な矩形状の凹部３ａを備えている。
この凹部３ａは、両基板２，３が重ね合わされたときに、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）と、によって、圧電振動片４を収容するキャビティＣを形成する。
【００３８】
リッド基板３は、ベース基板２に対向する表面全体に設けられた接合材３５を備えている。接合材３５は、例えばベース基板２との接合面および凹部３ａの内面全体に亘って設けられている。リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して接合材３５を介して陽極接合され、キャビティＣを気密封止している。
【００３９】
ベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板によって、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。ベース基板２は、厚さ方向に貫通するとともにキャビティＣ内にて開口する一対のスルーホール３０，３１を備えている。
【００４０】
より詳細には、例えば、本実施形態のスルーホール３０，３１のうち、第１のスルーホール３０は、実装された圧電振動片４の基部１２の基端部１２ａに臨む位置に形成されている。また、第２のスルーホール３１は、振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂ間に臨む位置に形成されている。また、これらのスルーホール３０，３１は、ベース基板２の第１の表面から第２の表面（リッド基板３に対向する表面）に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１は断面テーパ状に形成されているとしたが、これに限定されず、例えばベース基板２を同一径にて厚さ方向に貫通するスルーホールでもあってもよく、要するにベース基板２を貫通していればよい。
【００４２】
一対のスルーホール３０，３１は、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３を備えている。貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成され、スルーホール３０，３１を塞いでキャビティＣ内の気密を維持するとともに、外部電極３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる。
【００４３】
より詳細には、例えば、第１の貫通電極３２は、外部電極３８と基部１２との間で引き回し電極３６に臨んで配置され、第２の貫通電極３３は、外部電極３９と振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂ間との間で引き回し電極３７に臨んで配置されている。
【００４４】
筒体６は、ペースト状のガラスフリットの焼成によって形成されている。
より詳細には、例えば、筒体６は、平坦な両端およびベース基板２とほぼ同じ厚みを有する円筒状に形成されている。そして、筒体６は、筒体６を厚さ方向に貫通する中心孔に挿入された芯材部７を固定している。
【００４５】
また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形は円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
【００４６】
芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に平坦な両端およびベース基板２の厚みとほぼ同じ厚さを有している。
芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。そして、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７によって電気導通性が確保されている。
【００４７】
ベース基板２は、リッド基板３が接合される接合面側の表面上に、導電性材料（例えば、アルミニウム）によってパターニングされた一対の引き回し電極３６，３７を備えている。一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、第１の貫通電極３２と圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）とを電気的に接続するとともに、第２の貫通電極３３と圧電振動片４の第１のマウント電極（図示略）とを電気的に接続する。
【００４８】
より詳細には、例えば、第１の引き回し電極３６は、中心軸Ｏの軸方向に沿って、基部１２の基端部１２ａに配置された第１の貫通電極３２から基部１２の先端部１２ｂに配置された支持部３６ａに向かって延びるように設けられている。
第１の引き回し電極３６は、支持部３６ａのバンプＢによるバンプ接合によって基部１２の先端部１２ｂを、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持するとともに、圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。
【００４９】
第２の引き回し電極３７は、中心軸Ｏの軸方向に沿って、一対の振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂ間の位置に配置された第２の貫通電極３３から基部１２の先端部１２ｂに配置された支持部３７ａに向かって延びるように設けられている。
第２の引き回し電極３７は、支持部３７ａのバンプＢによるバンプ接合によって基部１２の先端部１２ｂを、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持するとともに、圧電振動片４の第１のマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。
【００５０】
これらにより、圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）は、第１の引き回し電極３６を介して第１の貫通電極３２に導通される。第１のマウント電極（図示略）は、第２の引き回し電極３７を介して第２の貫通電極３３に導通される。
【００５１】
ベース基板２は、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９を第１の表面上に備えている。
第１の外部電極３８は、第１の貫通電極３２及び第１の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第２の励振電極１６に電気的に接続されている。
また、第２の外部電極３９は、第２の貫通電極３３及び第２の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第１の励振電極１５に電気的に接続されている。
【００５２】
この圧電振動子１は、ベース基板２に形成された外部電極３８，３９に対して所定の駆動電圧が印加されることによって作動し、圧電振動片４の第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６からなる励振電極に電流を流すことによって、一対の振動腕部１０，１１を接近および離間させる方向に所定の周波数で振動させる。
この一対の振動腕部１０，１１の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。
【００５３】
上述したように、本実施の形態による圧電振動片４によれば、一対の振動腕部１０、１１が基部１２側へ傾くようにして連結部１３、１４から延出しているので、特に振動腕部１０、１１の先端部１０ｂ、１１ｂにおいて、先端部１０ｂ、１１ｂの外側側面とパッケージ５の内側側面との間隔を広くすることができる。これにより、振動時、又は外部衝撃を受けた時に、振動腕部１０、１１の先端部がパッケージ５の内側側面と接触して先端部１０ｂ、１１ｂの割れ、欠け等が生じる可能性を低減でき、圧電振動片４の信頼性を大幅に向上させることができる。特に本実施形態のように、ハンマーヘッドタイプの圧電振動片４では、先端部１０ｂ、１１ｂとパッケージ５の内側側面との接触が起きやすいが、本実施形態によれば、この問題を回避することが可能になる。よって、圧電振動子１の小型化を達成しつつ、耐衝撃性、信頼性の向上を図ることが可能になる。また、振動腕部１０、１１を傾かせる際の角度、具体的には振動腕部１０、１１と連結部１３、１４の交差角度が８７°以上９０°未満（ハンマータイプではない場合は８５°以上９０°未満）であれば電気特性も物理特性もさらに良好になる点を見出した点も大きな特徴である。
【００５４】
（第１変形例、圧電振動片）
上述した実施形態では、一対の連結部１３，１４の形状を略直線状としたが、連結部１３、１４の形状はこれに限られるものではなく、図７に示すように、少なくとも１つの屈曲部１３ａ，１４ａを備えていてもよい。つまり、図７に示すように略Ｌ字形状をしていてもよい。
【００５５】
このような形状であっても、連結部１３、１４から延出する振動腕部１０、１１が基部１２側へ傾くように形成されることにより、上述と同様の効果を得ることができる。さらには、連結部１３，１４が屈曲形状を有することにより、振動腕部１０、１１から基部１２のマウント電極までの距離を長くすることができるので、振動腕部１０、１１の振動が減衰しやすくなり、振動腕部１０、１１の振動がパッケージ５側へ伝播する「振動漏れ」を低減することが可能になる。
【００５６】
なお、ここでは連結部１３、１４の形状を略Ｌ形状としたが、連結部１３、１４の形状はこれに限られるものではない。
【００５７】
また、図示するように、一対の振動腕部１０，１１は、一対の連結部１３，１４との接続部α，βにおいて、各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１と、各連結部１３，１４が屈曲部１３ａ，１４ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４と、の交差角度θが９０°よりも所定角度だけ小さい鋭角となるように形成されている。
【００５８】
また、連結部１３、１４の幅寸法は振動腕部１０、１１の幅寸法と略同一か、１．２倍程度の寸法であればよい。
【００５９】
（第２変形例、圧電振動片）
上述した実施形態の第２変形例に係る圧電振動片４について説明する。
図８に示すように、この第２変形例に係る圧電振動片４においても、各振動腕部１０，１１が基部１２側へ傾くように形成されている。
【００６０】
より詳細には、基部１２は基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２が、圧電振動片４の中心軸Ｏの軸方向と略平行になるように形成されている。また、一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、各連結部１３，１４が基部１２の基端部１２ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４と、基部１２の基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２と、の交差角度θが９０°未満となる鋭角に形成されている。つまり、第２変形例では、基部１２と連結部１３、１４との交差角度が９０度未満であることによって、振動腕部１０、１１が基部１２側へ傾くように設けられている。なお、この交差角度も、上述のように８７°以上９０°未満（ハンマータイプではない場合は８５°以上９０°未満）であれば電気特性も物理特性もさらに良好である。また、この変形例では、連結部１３、１４と振動腕部１０、１１との交差角度は略９０°に設定されているので、連結部１３、１４と振動腕部１０、１１との交差角度が鋭角に設定されている場合と比較すると、より良好な振動特性を得ることができる（振動腕部の根元は、それを保持する連結部から直交して延出するパターンが振動特性の面では最も適している）。
【００６１】
一対の振動腕部１０，１１は、一対の連結部１３，１４との接続部α，βにおいて、各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１と、各連結部１３，１４が基部１２の基端部１２ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４とが直交するように形成されている。
【００６２】
（第３変形例、圧電振動片）
上述した第２変形例において、一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａから中心軸Ｏの軸方向に交差角度θで交差する方向に向かい延びるとしたが、これに限定されず、例えば図９に示す第３変形例のように、一対の連結部１３，１４が上述したような屈曲部１３ａ，１４ａを備えていてもよい。
【００６３】
この形状であっても、振動腕部１０，１１が基部１２側に傾くように設けられていれば、上述と同様に効果を得ることが可能である。
【００６４】
より詳細には、基部１２は基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２が、中心軸Ｏの軸方向と平行になるように形成されている。また、一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の基端部１２ａから中心軸Ｏの軸方向に向かい延びている。そして、屈曲部１３ａ，１４ａにおいて、基部１２の基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２に対して、９０°未満の交差角度θ（屈曲角度θ）で交差する方向Ｄ１３，Ｄ１４に屈曲するように形成されている。
【００６５】
一対の振動腕部１０，１１は、一対の連結部１３，１４との接続部α，βにおいて、各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１と、各連結部１３，１４が屈曲部１３ａ，１４ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４とが直交するように形成されている。
【００６６】
この第３変形例によれば、中心軸Ｏの軸方向において、一対の連結部１３，１４が軸方向に向かい延びる部分の相当分だけ基部１２を小さくすることによって、圧電振動片４全体の大きさを変更せずに、一対の連結部１３，１４の長さを長くすることができる。
これによって、所望の周波数に対して、圧電振動片４を小型化することができる。
【００６７】
（第４変形例、圧電振動片）
上述した実施形態の第４変形例に係る圧電振動片４について説明する。
図１０に示すように、この第４変形例に係る圧電振動片４においても、振動腕部１０，１１が基部１２側へ傾くように形成されている。
【００６８】
より詳細には、基部１２は基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２が、圧電振動片４の中心軸Ｏの軸方向と略平行となるように形成されている。
また、一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の基端部１２ａから中心軸Ｏの軸方向に直交する方向に対して９０°未満の鋭角となる交差角度θで交差する方向Ｄ１３ａ，Ｄ１４ａに向かい延びている。そして、屈曲部１３ａ，１４ａにおいて方向Ｄ１３ａ，Ｄ１４ａに直交する方向Ｄ１３，Ｄ１４に屈曲するように形成されている。
【００６９】
一対の振動腕部１０，１１は、一対の連結部１３，１４との接続部α，βにおいて、各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１と、各連結部１３，１４が屈曲部１３ａ，１４ａから延びる方向Ｄ１３，Ｄ１４とが直交するように形成されている。
【００７０】
（第５−９変形例、圧電振動片）
なお、上述した実施の形態および第１−４変形例において、基部１２は基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向を中心軸Ｏの軸方向に平行とした長方形板状に形成されているとしたが、これに限定されず、図１１から図１５に示す第５−９変形例のように、中心軸Ｏの軸方向に対して所定角度で交差する一対の振動腕部１０，１１に平行な側部形状を有するように形成されてもよい。
これらによれば、基部１２の先端部１２ｂの幅方向寸法は基端部１２ａの幅方向寸法よりも小さいことから、振動腕部１０，１１の先端部１０ｂ，１１ｂが基端部１０ａ，１１ａよりも中心軸Ｏに近づいている場合であっても、振動腕部１０，１１と基部１２の先端部１２ｂとが接触することを防止することができる。
【００７１】
（第５，６，７変形例、圧電振動片）
上述した実施の形態および第１変形例および第２変形例に対して、第５から第７変形例に係る圧電振動片４では、図１１から図１３に示すように、中心軸Ｏの軸方向に直交する幅方向において、基部１２の先端部１２ｂの幅方向寸法は、基部１２の基端部１２ａの幅方向寸法よりも小さくなるように形成されている。
より詳細には、基部１２は先端部１２ｂが上底かつ基端部１２ａが下底とされた台形板状に形成され、台形形状の脚をなす一対の対辺に対応する側部１２ｃ，１２ｄは、一対の振動腕部１０，１１の各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１に平行に形成されている。
【００７２】
（第８変形例、圧電振動片）
なお、上述した第６変形例においては、図１２に示すように、基部１２の側部１２ｃ，１２ｄのみを一対の振動腕部１０，１１に平行としたが、これに限定されず、図１４に示す第８変形例のように、一対の連結部１３，１４にも一対の振動腕部１０，１１に平行となる部位を設けてもよい。
【００７３】
上述した第３変形例に対して、第８変形例に係る圧電振動片４では、図１４に示すように、基部１２は先端部１２ｂが上底かつ基端部１２ａが下底とされた台形板状に形成され、台形形状の脚をなす一対の対辺に対応する側部１２ｃ，１２ｄは、一対の振動腕部１０，１１の各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１に平行に形成されている。
【００７４】
一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の基端部１２ａから中心軸Ｏの軸方向に向かい延びる。そして、屈曲部１３ａ，１４ａにおいて、基部１２の基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向Ｄ１２に対して、９０°よりも所定角度だけ小さい交差角度θで交差する方向Ｄ１３，Ｄ１４に屈曲するように形成されている。
【００７５】
一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の側部１２ｃ，１２ｄに連続するようにして、一対の振動腕部１０，１１の各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１に平行な側部１３ｂ，１４ｂを備えている。
【００７６】
（第９変形例、圧電振動片）
上述した第４変形例に対して、第９変形例に係る圧電振動片４では、図１５に示すように、一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の基端部１２ａから中心軸Ｏの軸方向に直交する方向に対して９０°よりも所定角度だけ小さい交差角度θで交差する方向Ｄ１３ａ，Ｄ１４ａに向かい延びる。
【００７７】
これに対して、基部１２は先端部１２ｂが上底かつ基端部１２ａが下底とされた台形板状に形成され、台形形状の脚をなす一対の対辺に対応する側部１２ｃ，１２ｄは、一対の振動腕部１０，１１の各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１に平行に形成されている。
一対の連結部１３，１４は、基部１２の基端部１２ａとの接続部γ，δにおいて、基部１２の側部１２ｃ，１２ｄに連続するようにして、一対の振動腕部１０，１１の各先端部１０ｂ，１１ｂから基端部１０ａ，１１ａに向かう方向Ｄ１０，Ｄ１１に平行な側部１３ｂ，１４ｂを備えている。
【００７８】
（第１０変形例、圧電振動片）
なお、上述した実施の形態および第１−４変形例において、基部１２は基端部１２ａから先端部１２ｂに向かい延びる方向を中心軸Ｏの軸方向に平行とした長方形板状に形成されているとしたが、これに限定されず、図１６に示す第１０変形例のように、先端部１２ｂが面取り形状を有するように形成されてもよい。
【００７９】
上述した第１変形例に対して、第１０変形例に係る圧電振動片４では、図１６に示すように、基部１２は、先端部１２ｂの幅方向端部に面取り形状１２ｅ，１２ｆを備えている。第１０変形例によれば、基部１２の面積が小さくなることを抑制しつつ、振動腕部１０，１１と基部１２の先端部１２ｂとが接触することを防止することができる。
【００８０】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１７に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。
この発振器１００は、発振器用の上述した集積回路１０１と、コンデンサなどの電子部品１０２と、集積回路１０１の近傍に配置された圧電振動子１の圧電振動片４とを、基板１０３上に備えている。
これら電子部品１０２と、集積回路１０１と、圧電振動子１とは、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。
なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００８１】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、この圧電振動子１内の圧電振動片４は振動する。
この振動は、圧電振動片４の圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１による各種処理の実行後に周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１は発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュールなどを要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器などの他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなどを提供したりする機能を付加することができる。
【００８２】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器１００を提供できる。
さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００８３】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について説明する。
なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。
本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻などを表示させることができるものである。
また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかも、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００８４】
（携帯情報機器）
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。
この携帯情報機器１１０は、図１８に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。
電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池から構成されている。
そして、各種制御を行う制御部１１２と、時刻などのカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とは、電源部１１１に並列に接続されている。
そして、電源部１１１から各機能部に電力が供給される。
【００８５】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示など、システム全体の動作制御を行う。
また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、このＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭなどと、を備えている。
【００８６】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路などを内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。
圧電振動子１に電圧が印加されると圧電振動片４は振動し、この振動は水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。
そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報などが表示される。
【００８７】
通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データなどの各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。
音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。
増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。
音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォンなどからなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００８８】
また、着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。
【００８９】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２などの各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。
電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。さらに、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００９０】
すなわち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしてもよい。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００９１】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な携帯情報機器１１０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００９２】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１９に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００９３】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上述した搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００９４】
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。
ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻などの情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００９５】
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
【００９６】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な電波時計１３０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９７】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００９８】
例えば、上述した実施形態では、表面実装型の圧電振動子１に本発明の圧電振動片４を採用しているが、これに限らず、例えば、公知のセラミックパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダパッケージタイプの圧電振動子を、さらにモールド樹脂部で固めて表面実装型振動子としても構わない。
【符号の説明】
【００９９】
１…圧電振動子  ４…圧電振動片  ５…パッケージ  １０，１１…振動腕部  １２…基部
１３、１４…連結部  １００…発振器  １０１…発振器の集積回路  １１０…携帯情報機器（電子機器）  １１３…電子機器の計時部  １３０…電波時計  １３１…電波時計のフィルタ部  Ｃ…キャビティ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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