(57)【要約】【課題】圧電振動片のマウント部における基板への振動漏れを可及的に抑える。【解決手段】基部３２の幅方向に離間して配置された一対の振動腕部３０、３１と、一対の振動腕部３０、３１の各基端が接続される基部３２と、一対の振動腕部３０、３１の間において基部３２に接続され、該基部３２から一対の振動腕部３０、３１と同じ側に延びる支持腕部３３と、を備える圧電振動片３Ａにおいて、振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続した凸部５０が形成されていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部の幅方向に離間して配置された一対の振動腕部と、
一対の前記振動腕部の各基端が接続される基部と、
一対の前記振動腕部の間において前記基部に接続され、該基部から一対の前記振動腕部と同じ側に延びる支持腕部と、を備える圧電振動片において、
前記振動腕部の根元の側面及び前記基部の側面に連続した凸部が形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
前記幅方向における前記凸部の最大長さをＷａ、
前記振動腕部の幅をＷとした場合、
０．２×Ｗ≦Ｗａ≦１．４×Ｗ
の関係が成り立っ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】
前記振動腕部の先端には幅広部が形成されており、
前記幅方向において前記凸部の先端が前記幅広部よりも内側に位置し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４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片を収容するパッケージと、を備え、
前記パッケージのベース基板上に形成された電極パッドと、前記支持腕部に形成されたマウント電極とが電気的に接合されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項４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６】
請求項４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７】
請求項４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】
本発明は、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子を用いる場合が多い。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
従来より、様々な形状の圧電振動片が知られているが、そのひとつとして、幅方向に離間して配置された一対の振動腕部と、これら一対の振動腕部の各基端が接続される基部と、一対の振動腕部の間において基部に接続される支持腕部とを備える圧電振動片が知られている（特許文献１−３）。この圧電振動片の支持腕部に形成されたマウント部と、パッケージ側の電極パッドとが導電性接着剤や金属バンプ等で接合されることによって、圧電振動子が構成される。
そしてパッケージの外面に形成された外部電極から圧電振動片に対して電圧が印加されることによって、励振電極が形成された一対の振動腕部が互いに接近・離間するように、所定の周波数で振動するように構成されている。
【０００４】
ところで、圧電振動片を作動させた際、基部のマウント部からパッケージ側へ振動漏れ（振動エネルギーの漏洩）が発生することが知られている。この振動漏れが生じると、圧電振動片の共振周波数が安定しなくなってしまうことから、できるだけ振動漏れを抑制する必要がある。そこで、振動腕部とマウント部との距離を離して振動を減衰させることで、振動漏れを低減する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６３５６８号公報
【特許文献２】特開２００６−３４５５１７号公報
【特許文献３】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】
【０００６】
しかしながら、振動腕部とマウント部との距離を離す構成加え、さらに効果的に振動漏れを低減可能な構成が求められている。
そこで本発明の目的は、圧電振動片のマウント部におけるパッケージ側への振動漏れを可及的に抑えることが可能となる圧電振動片、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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、
基部の幅方向に離間して配置された一対の振動腕部と、一対の前記振動腕部の各基端が接続される基部と、一対の前記振動腕部の間において前記基部に接続され、該基部から一対の前記振動腕部と同じ側に延びる支持腕部と、を備える圧電振動片において、前記振動腕部の根元の側面及び前記基部の側面に連続した凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、振動腕部と基部との境界を含むように、振動腕部の根元の側面及び基部の側面に連続した凸部が形成されていることで、振動腕部から基部へ伝達する振動を凸部において減衰させることができる。即ち、振動腕部において生じ、基部側へ伝播する振動の振動エネルギーが、凸部において消費されることにより、振動漏れを低減することが可能になる。
【０００９】
また、本発明は、前記幅方向における前記凸部の最大長さをＷａ、前記振動腕部の幅をＷとした場合、０．２×Ｗ≦Ｗａ≦１．４×Ｗの関係が成り立っていると好適である。
【００１０】
かかる構成によれば、凸部の最大長さＷａと振動腕部の幅を上式の関係とすることにより、より好適に振動漏れを低減することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記振動腕部の先端には幅広部が形成されており、前記幅方向において前記凸部の先端が前記幅広部よりも内側に位置していると好適である。
【００１２】
かかる構成によれば、振動腕部の先端に幅広部を設けることにより、振動腕部の先端の重量が増加し、その結果、圧電振動片の周波数を低下させることができる。一般的に圧電振動片を小型すると、振動腕部の全長が短くなることによって周波数が高くなり、所望の周波数が得られなくなるが、このように振動腕部の先端の重量が増加することで、圧電振動片を小型化しても周波数を低く抑えることが可能になる。さらに、凸部の先端を幅広部よりも内側に位置するようにすることで、パッケージの幅寸法が大きくなることを防止できる。
【００１３】
また、本発明によれば、上記圧電振動片と、上記圧電振動片を収容するパッケージと、を備え、前記パッケージのベース基板上に形成された電極パッドと、前記支持腕部に形成されたマウント電極とが電気的に接合されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、効果的に振動漏れを低減することが可能な圧電振動片をパッケージ内に収容することにより、安定して所望の周波数を得ることが可能な、精度の高い圧電振動子を提供することができる。
【００１５】
また、本発明に係る発振器は、上述の圧電振動子が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。
また、本発明に係る電子機器は、上述の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、上述の圧電振動子が、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。
【００１６】
かかる発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述の圧電振動子を備えているので、性能を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧電振動片のマウント部におけるパッケージ側への振動漏れを可及的に抑えることが可能となる圧電振動片、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が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施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って、封口板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図３】図２に示す圧電振動子のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態における圧電振動片の上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】凸部の幅（μｍ）と周波数変化の割合（ΔＦ／Ｆ）の関係を示す図である。
【図７】本発明に係る発振器を示す構成図である。
【図８】本発明に係る電子機器を示す構成図である。
【図９】本発明に係る電波時計を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
〔実施形態〕
（圧電振動子の構成）
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された音叉型の圧電振動片３Ａと、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
【００２０】
この圧電振動子１は、概略直方体状に形成されており、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長さ方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに対して直交する方向を厚み方向Ｔという。
【００２１】
上記パッケージ２は、パッケージ本体５と、このパッケージ本体５に対して接合されると共に、パッケージ本体５との間に上記キャビティＣを形成する封口板６と、を備えている。
【００２２】
パッケージ本体５は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。
第１ベース基板１０は、平面視略長方形状に形成されたセラミックス製の基板とされている。第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０と同じ外形形状である平面視略長方形状に形成されたセラミックス製の基板とされており、第１ベース基板１０上に重ねられた状態で焼結等によって一体的に接合されている。
【００２３】
第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、両基板１０、１１の厚み方向Ｔの全体に亘って形成されている。これら第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１は、例えばウエハ状のセラミック基板を２枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、上記切欠部１５となる。
また、第２ベース基板１１の上面は、圧電振動片３Ａがマウントされる内壁に対応する実装面１１ａとされている。
【００２４】
なお、第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。
【００２５】
シールリング１２は、第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第２ベース基板１１の実装面１１ａに接合されている。
具体的には、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって実装面１１ａ上に接合、或いは、実装面１１ａ上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
【００２６】
なお、シールリング１２の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１２の材料としては、セラミック製とされている第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１として、熱膨張係数６．８×１０-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１２としては、熱膨張係数５．２×１０-6／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。
【００２７】
封口板６は、シールリング１２上に重ねられた導電性基板であり、シールリング１２に対する接合によってパッケージ本体５に対して気密に接合されている。そして、この封口板６とシールリング１２と第２ベース基板１１の実装面１１ａとで画成された空間が、気密に封止された上記キャビティＣとして機能する。
なお、封口板６の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板６とシールリング１２との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板６の下面と、シールリング１２の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
【００２８】
ところで、第２ベース基板１１の実装面１１ａには、圧電振動片３Ａとの接続電極である一対の電極パッド２０Ａ、２０Ｂが長さ方向Ｌに間隔をあけて形成されていると共に、第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ、２１Ｂが長さ方向Ｌに間隔をあけて形成されている。
これら電極パッド２０Ａ、２０Ｂ及び外部電極２１Ａ、２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜であり、互いにそれぞれ導通している。
【００２９】
この点について詳細に説明する。
第１ベース基板１０には一方の外部電極２１Ａに導通し、該第１ベース基板１０を厚み方向Ｔに貫通する一方の第１貫通電極２２Ａが形成されていると共に、第２ベース基板１１には一方の電極パッド２０Ａに導通し、該第２ベース基板１１を厚み方向Ｔに貫通する一方の第２貫通電極２３Ａが形成されている。そして、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１との間には、一方の第１貫通電極２２Ａと一方の第２貫通電極２３Ａとを接続する一方の接続電極２４Ａが形成されている。これにより、一方の電極パッド２０Ａと一方の外部電極２１Ａとは、互いに導通している。
【００３０】
また、第１ベース基板１０には他方の外部電極２１Ｂに導通し、該第１ベース基板１０を厚み方向Ｔに貫通する他方の第１貫通電極２２Ｂが形成されていると共に、第２ベース基板１１には他方の電極パッド２０Ｂに導通し、該第２ベース基板１１を厚み方向Ｔに貫通する他方の第２貫通電極２３Ｂが形成されている。そして、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１との間には、他方の第１貫通電極２２Ｂと他方の第２貫通電極２３Ｂとを接続する他方の接続電極２４Ｂが形成されている。これにより、他方の電極パッド２０Ｂと他方の外部電極２１Ｂとは、互いに導通している。
なお、他方の接続電極２４Ｂは、後述する凹部４０を回避するように、例えばシールリング１２の下方を該シールリング１２に沿って延在するようにパターニングされている。
【００３１】
第２ベース基板１１の実装面１１ａには、後述する圧電振動片３Ａの一対の振動腕部３０、３１の先端３０ａ、３１ａに対向する部分に、落下等による衝撃の影響によってこれら振動腕部３０、３１が厚み方向Ｔに変位（撓み変形）した際に、振動腕部３０、３１の先端３０ａ、３１ａとの接触を回避する凹部４０が形成されている。この凹部４０は、第２ベース基板１１を貫通する貫通孔とされていると共に、シールリング１２の内側において四隅が丸み帯びた平面視正方形状に形成されている。
【００３２】
（圧電振動片）
上記圧電振動片３Ａは、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、長さ方向Ｌに互いに沿って延びる一対の振動腕部３０，３１と、一対の振動腕部３０，３１の各基端３０ｂ、３１ｂが接続され、幅方向Ｗに延びる基部３２と、一対の振動腕部３０，３１の間において基部３２に接続され、基部３２から振動腕部３０，３１に沿って延びる支持腕部３３と、を備えている。なお、圧電振動片３Ａの形状はこれに限定されるものではなく、例えば振動腕部３０，３１が長さ方向Ｌに対して最大で５度程度傾斜して延びているような形状であってもよい。即ち、基部の幅方向Ｗに離間して設けられる振動腕部３０，３１があり、その間に支持腕部３３が設けられるような形状であれば、圧電振動片３Ａの形状は特に限定されるものではない。
【００３３】
一対の振動腕部３０，３１は、幅寸法が基端３０ｂ，３１ｂ側と比べて拡大された幅広部３０ａ，３１ａが先端部に設けられているハンマーヘッドタイプであって、振動腕部３０，３１の幅広部３０ａ，３１ａ側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３０，３１の長さを短くし、小型化を図っても圧電振動片３Ａの共振周波数を低くすることができる。
なお、一対の振動腕部３０，３１は、ハンマーヘッドタイプに限定されるものではない。
【００３４】
一対の振動腕部３０，３１は、その両主面３０ｃ，３１ｃ上に、振動腕部３０，３１の長手方向（延在方向）に沿ってそれぞれ形成された溝部３７を備えている。
溝部３７は、例えば、振動腕部３０，３１の基端３０ｂ、３１ｂ側からほぼ中央付近に至る間に形成されている。溝部３７を形成することにより振動腕部３０、３１における電界効率が向上するので、圧電振動片３Ａの消費電力を低くすることが可能になる。なお、圧電振動片３Ａの形状はこれに限定されるものではなく、溝部３７を形成しないタイプであってもよい。
【００３５】
一対の振動腕部３０，３１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３０，３１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。
【００３６】
また、図５に示すように、一対の振動腕部３０，３１は、一対の振動腕部３０，３１を振動させる第１の励振電極３５及び第２の励振電極３６からなる励振電極を表面に備えている。
【００３７】
第１の励振電極３５および第２の励振電極３６からなる励振電極は、一対の振動腕部３０，３１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３０，３１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、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、第１の励振電極３５は、主に、振動腕部３０の溝部３７上と、振動腕部３１の両側面３１ｄ上とに、それぞれ振動腕部３０，３１の延在方向である長さ方向Ｌに沿って連続して設けられている。また、第２の励振電極３６は、主に、振動腕部３０の両側面３０ｄ上と、振動腕部３１の溝部３７上とに、それぞれ振動腕部３０，３１の延在方向である長さ方向Ｌに沿って連続して設けられている。
【００３８】
支持腕部３３の外表面上には、圧電振動片３Ａを実装する際のマウント部として、一対のマウント電極３８Ａ，３８Ｂが設けられている。一方のマウント電極３８Ａは、上記の第１の励振電極３５に連続してパターニングされることによって形成され、他方のマウント電極３８Ｂは、上記の第２の励振電極３６に連続してパターニングされることによって形成されている。
これらマウント電極３８Ａ，３８Ｂは、圧電振動片３Ａを実装する際に電極パッド２０Ａ、２０Ｂと電気的に接続されることで、外部電極２１Ａ，２１Ｂから第１の励振電極３５および第２の励振電極３６に給電できるようになっている。
【００３９】
このように構成された圧電振動片３Ａは、図示しない金属バンプや導電性接着剤等を介して、一対のマウント電極３８Ａ，３８Ｂが一対の電極パッド２０Ａ、２０Ｂに接触するようにマウントされる。これにより、圧電振動片３Ａは、支持腕部３３により第２ベース基板１１の実装面１１ａ上から浮いた状態で支持され、基部３２を介して、一対の振動腕部３０、３１の基端３０ｂ，３１ｂ側が片持ち支持される。また、圧電振動片３Ａは、一対のマウント電極３８Ａ，３８Ｂが一対の電極パッド２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ電気的に接続された状態とされる。
そして、外部電極２１Ａ、２１Ｂに所定の電圧が印加されると、一対の励振電極３５，３６に電流が流れ、これら励振電極３５，３６同士の相互作用により一対の振動腕部３０、３１が互いに接近、離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。
この一対の振動腕部３０，３１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。
【００４０】
ここで、本実施形態の圧電振動片３Ａには、振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続した凸部５０が形成されていることを特徴とする。凸部５０の形状は、図５で示すように略長方形状であってもよいし、略正方形、多角形などであってもよい。この凸部５０は、圧電振動片３Ａと一体に形成されるものであって、振動腕部３０、３１と基部３２の境界を含むように形成されているよい。凸部５０が形成されていることにより、振動腕部３０、３１で生じた振動が基部３２に伝達する（漏れる）過程で、この凸部５０で振動を吸収、消費することができる。即ち、基部３２からさらに支持腕部３３へ伝達し、パッケージ側へ漏れる振動漏れを低減することができる。
【００４１】
なお、圧電振動片３Ａの長手方向（図５のＬ方向）における凸部５０の形成領域は、振動腕部３０、３１と基部３２の境界を含むように、即ち、振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続する領域であることが望ましい。例えば、凸部５０の長手方向の長さを６５μｍとした場合、この凸部５０を振動腕部３０、３１の根元の側面のみに形成すると、振動腕部３０、３１の根元の剛性が極端に上がってしまうことにより圧電振動片３Ａの周波数が大幅に上がってしまう。発明者らのシミュレーションによれば、凸部５０を形成しない場合の圧電振動片３Ａの周波数（非マウント時）が３２．４８９ｋＨｚであったのに対し、上述の凸部５０（長手方向の長さが６５μｍ）を振動腕部３０、３１の根元の側面のみに形成すると、周波数（非マウント時）が３３．８８５ｋＨｚに上昇することが確認されている。この場合は、凸部５０を設けることによる振動漏れ低減の効果を望めたとしても、所望の周波数を出力することが困難になるので実用的ではない。
【００４２】
また、上述の凸部５０を基部３２の側面にのみ設けた場合は、顕著な振動漏れ低減の効果を望めないことが確認されている。発明者らのシミュレーションによれば、上述の凸部５０を基部３２の側面にのみ形成した場合、非マウント時とマウント時とで−０．１１１ｋＨｚの周波数差（ΔＦ）が生じることが確認され、これを非マウント時の周波数で除した値（ΔＦ／Ｆ）は−３．３６１（ｐｐｍ）となる。顕著な振動漏れ低減の効果があるといえるには、ΔＦ／Ｆの絶対値が３．０（ｐｐｍ）以下であることが望ましいといえるので、つまり基部３２にのみ凸部５０を形成しても、所望のレベルの効果は得られないといえる。
【００４３】
これに対して振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続する領域に上述の凸部５０を形成した場合は、振動腕部３０、３１のみに凸部５０を設けた場合と比較すると周波数上昇の度合いも低く、さらに顕著な振動漏れ低減の効果が得られることがわかった。発明者らのシミュレーションによれば、マウント時の非マウント時の周波数差（ΔＦ）が０．０１５ｋＨｚと低く、これを非マウント時の周波数で除するとΔＦ／Ｆが０．４５７（ｐｐｍ）となることがわかった。つまりこの構成によれば、マウント時、非マウント時とで周波数がほとんど変化せず、振動漏れがほとんど生じないといえる。
【００４４】
なお、振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続する領域に上述の凸部５０を形成した場合の凸部５０の長手方向の寸法は、振動腕部３０、３１の腕幅Ｗに対して８０％以上２００％以下程度の長さであればよい、その際は、凸部５０の幅方向に延びる中心線が、振動腕部３０、３１と基部３２の境界よりも下側にくるようにするとよい。凸部５０の大部分が振動腕部３０、３１の側面にあると、上述したように圧電振動片３Ａの周波数が増大してしまうからである。
【００４５】
また、本実施形態では凸部５０の表面に電極膜等を形成していないが、凸部５０の表面を通過するように電極を形成してもよい。また、凸部５０の厚みは振動腕部３０、３１と略同一の厚みとしているが、これに限られるものではない。
【００４６】
次に凸部５０の幅寸法について説明する。上述のように、振動腕部３０、３１の根元の側面及び基部３２の側面に連続する領域に凸部５０を設ければ、振動漏れ低減の効果は得られるが、凸部５０の幅方向（図５のＷ方向）の寸法を次のように設定することでさらに顕著な効果が得られることがわかった。即ち、幅方向における凸部５０の最大長さをＷａ、
振動腕部３０、３１の腕幅をＷとした場合、０．２×Ｗ≦Ｗａ≦１．４×Ｗの関係が成り立っていればより効果的に振動漏れを低減することができる。
【００４７】
図６に凸部５０の幅寸法（μｍ）と周波数変化の割合（ΔＦ／Ｆ）（但し単位はｐｐｍ）のシミュレーション結果を示す。ここでΔＦ／Ｆとは、圧電振動片をマウントした時と非マウント時のそれぞれの周波数差（ΔＦ）を、非マウント時の周波数（Ｆ）で除した値である。また、このシミュレーションにおける振動腕部３０、３１の腕幅Ｗ（μｍ）は５０μｍである。
シミュレーション結果によれば、周波数変化の割合（ΔＦ／Ｆ）の絶対値（ｐｐｍ）を約３．０以下に抑えるには、凸部５０の幅寸法を１０μｍ以上７０μｍ以下とする必要があることがわかった。これを振動腕部３０、３１の腕幅Ｗ（μ）で除すると、０．２×Ｗ≦Ｗａ≦１．４×Ｗとなる。また、この関係は、振動腕部３０、３１の腕幅Ｗを５０μｍ以外の値としてもほぼ変わらないことが確認されている。従って、凸部５０の幅寸法Ｗａは、（μｍ）は、０．２×Ｗ≦Ｗａ≦１．４×Ｗの関係を満たすように設定するとよい。
なお、本実施形態では振動腕部３０、３１の腕幅Ｗを約５０μｍとしているが、腕幅Ｗの寸法はこれに限られるものではなく、これ以外の寸法であってもよい。
【００４８】
また、凸部５０の幅寸法は小型化の観点から決定してもよい。つまり、振動腕部３０、３１の先端の幅広部３０ａ、３１ａよりも凸部５０の先端が内側に位置しているとよい。幅広部３０ａ、３１ａよりも外側に凸部５０の先端があると、その部分とパッケージの内壁とが接触する可能性がある。また、パッケージとのクリアランスが狭いために圧電振動片３Ａをパッケージに実装する際に位置決めが難しくなる。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、例示した寸法に限らず、適宜他の寸法で形成することもできる。また、基部３２のマウント領域は、圧電振動片３Ａの重心位置を含むように形成しても良い。
【００５０】
（その他の実施形態：発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図７に示すように、上記第１から第３実施形態のいずれかに示したような圧電振動子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。ここでは、第１実施形態に示した圧電振動片を圧電振動子１に備えるものとする。
この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上述した集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１および圧電振動子１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。
【００５１】
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内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片が有する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によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が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）モジュール等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等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００５２】
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、同様に振動漏れを有効に抑えることのできる発振器１００とすることができる。
【００５３】
（その他の実施形態：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、図８を参照して説明する。なお電子機器として、上記第１〜第３実施形態で示したいずれかの圧電振動子１を有する携帯情報機器（電子機器）１１０を例にして説明する。ここでは、第１実施形態に示した圧電振動片を携帯情報機器１１０に備えるものとする。
ここで、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等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およ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。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化および軽量化されている。
【００５４】
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８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なっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等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とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００５５】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信および受信、現在時刻の計測や表示等、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等とを備えている。
【００５６】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路およびインターフェース回路等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に電圧を印加すると圧電振動片が振動し、この振動が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等が表示される。
【００５７】
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および呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データ等の各種データを、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および複号化する。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等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００５８】
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の番号キーおよびその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００５９】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等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および着信音発生部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。更に、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。
【００６０】
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良い。
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。
【００６１】
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、同様に振動漏れを有効に抑えることのできる携帯情報機器１１０とすることができる。
【００６２】
（その他の実施形態：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９を参照して説明する。なお電波時計として、上記第１〜第３実施形態で示したいずれかの圧電振動子１を有する電波時計１３０を例にして説明する。ここでは、第１実施形態に示した圧電振動片を電波時計１３０に備えるものとする。
本実施形態の電波時計１３０は、図９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。
【００６３】
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および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。
【００６４】
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、時刻等の情報を読み取る。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、同様に振動漏れを有効に抑えることのできる電波時計１３０とすることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、圧電振動子の一例として、セラミックパッケージタイプの圧電振動子１を例に挙げたが、これに限らず、例えばガラスパッケージタイプの圧電振動子や、表面実装型の圧電振動子、シリンダパッケージタイプの圧電振動子、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の圧電振動子としても構わない。また、上記では詳述していないが、本願発明に係る圧電振動子は、その製造工程において、凸部５０の幅寸法Ｗａを決定する、「凸部形成工程」を有している点を特徴とする。つまり、所定の設計値に基づいて外形寸法、溝寸法等を決定した後に、振動漏れ低減の効果が所望のレベルで得られるように凸部５０の幅寸法を決定するとよい。
【００６８】
また、第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１の２枚の基板でベース基板を構成したが、１枚の基板でベース基板を構成し、実装面１１ａに凹部４０を形成しても構わない。但し、上述したように、第１ベース基板１０及び第２ベース基板１１の２枚基板構成とすることが好ましい。この場合には、第２ベース基板１１に貫通孔を形成した後、両ベース基板を接合することで凹部４０を容易に形成できるので、凹部形成に費やす工程及び時間を低減できる。
【００６９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…圧電振動子
２…パッケージ
３Ａ〜３Ｃ…圧電振動片
５…パッケージ本体
６…封口板
１０…第１ベース基板
１１…第２ベース基板
１２…シールリング
２０Ａ，２０Ｂ…電極パッド
３０，３１…振動腕部
３０ａ，３１ａ…先端
３０ｂ，３１ｂ…基端
３２…基部
３２ａ…端部
３３…支持腕部
３３ｂ…先端
３７…溝部
３８Ａ，３８Ｂ…マウント電極（マウント部）
５０…凸部
６０…スリット
６０ａ…先端
１００…発振器
１０１…集積回路
１１０…携帯情報機器（電子機器）
１１３…計時部
１３０…電波時計
１３１…フィルタ部
Ｍ…マウント領域
【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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