(57)【要約】  本圧電デバイスは、表裏主面に励振電極を備えた矩形の水晶片と、水晶片の一方の短辺側に二つの電極パッドを有するベース部材と、を備える。水晶片は、一方の短辺側の第１，第２支持部と、他方の短辺側の補助支持部とでベース部材に支持される。補助支持部における他方の短辺からの位置を、両短辺間距離をＬ、前記他方の短辺から補助支持部の最近周縁までの距離をＨとする。前記距離Ｈを、補助支持部に作用する最大引張応力および水晶片の最大中心ミーゼス応力が所定の応力範囲に入る距離とする。この距離Ｈの範囲のうち、前記両応力が最大となる距離ＨをＨ２として、補助支持部の位置を、（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に設定して、耐衝撃性を向上させている。
2013168339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視外形が矩形でかつ表裏主面に励振電極を備え、かつ、前記矩形をなす二組の対向辺のうち、第１組の対向辺の一方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の電極を有する圧電振動片と、
上面に前記一対の電極に個別に接続される二つの電極パッドを有するベース部材と、
前記一対の電極を前記二つの電極パッドにそれぞれ電気的に接合する導電接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の一方の対向辺側を支持する第１、第２支持部と、
を備えた圧電デバイスであって、
前記圧電振動片の裏面側における前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも一箇所を所定の接合領域で前記ベース部材の上面に接合する接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の他方の対向辺側を支持する補助支持部を設け、
前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺からの位置を、
前記第１組の前記両対向辺間の距離をＬ、
前記第１組の他方の対向辺から最遠となる位置にある当該補助支持部の前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁までの距離をＨ２、
前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁と最遠の周縁との間の前記距離Ｌ方向の距離をＤとし、（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に設定した、ことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で１９％以内である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２％〜２０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記矩形をなす二組の第１、第２組の対向辺のうち、第１組の対向辺は短辺であり、第２組の対向片は長辺であり、前記両短辺の中央を結ぶ中心線上に前記補助支持部が位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記補助支持部が、前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも二箇所に接合材で前記ベース部材の上面に第１、第２補助支持部として接合されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記両短辺の中央を結ぶ中心線に対して線対称の位置に前記両第１、第２補助支持部が位置している、請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動片は、前記二組の対向辺のうち、第１組の対向辺の他方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の補助電極を有し、
前記ベース部材は、上面に前記一対の補助電極に個別に接続される二つの補助電極パッドを有し、
前記第１、第２補助支持部は、前記一対の補助電極を前記二つの補助電極パッドにそれぞれ電気的に接合している、請求項５または６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ベース部材は、底部と、前記底部周囲の周部とにより、前記圧電振動片を収納する凹部を有した構造を備え、
前記底部は、その内底面に段差部を備え、
前記段差部に、前記電極パッド、前記支持部および前記補助支持部を搭載した、請求項１ないし７のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記接合材が、ペースト状の接着剤である。請求項１ないし８のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記補助支持部の平面視外形が、円形あるいは楕円形である、請求項１ないし９のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記補助支持部の厚みが、１０μｍ〜３０μｍである、請求項９または１０に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記ベース部材に前記圧電振動片を励振駆動する集積回路を接合し、前記圧電振動片と電気的に接続した前記請求項１ないし１１のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１３】
前記圧電振動片が、水晶片である、請求項１ないし１２のいずれかに記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子等の圧電振動子及び圧電発振器等の圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や自動車電話等の通信機器、コンピュータ、ＩＣカード等の情報機器等の電子機器において、周波数や時間の基準となる水晶振動子等の圧電振動子や圧電発振器が、広く使用されている。【０００３】
近年では、タイヤの空気圧を監視するシステム（ＴＰＭＳ：Tyre Pressure Monitoring Systems）のセンサモジュールに水晶振動子が搭載されている。このセンサモジュールでは、空気圧を検出するタイヤセンサ及び水晶振動子を用いた発振ユニットを有し、自動車のタイヤに設置されてタイヤセンサの検出出力を無線で運転席等に送信する。【０００４】
この場合、センサモジュールはタイヤの、例えば内周面やホイールに設置され、自動車の走行中にはタイヤとともに高速回転する。そして、水晶振動子を用いた発振ユニットは、回転による遠心加速度を受けると共に、路面からの振動を受けることになり、このため、かかる用途では、例えば２０００Ｇといった遠心加速度での規格要求があり、高い耐衝撃性が求められる。【０００５】
従来の水晶振動子には、耐衝撃性を高めるために、例えば、特許文献１に示すように、水晶片を収納するパッケージの底部に突部を形成して、水晶片を前記突部に固着して担持するようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平７−２５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例の圧電振動子では、高い遠心加速度が作用すると、耐衝撃性が劣化し、圧電振動片とパッケージの電極との接続部分が外れて発振しなくなったりするなど、圧電振動子としての機能を果たすことができなくなるといった課題がある。【０００８】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、耐衝撃性に優れた圧電デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、平面視外形が矩形の圧電振動片の一方の対向辺側の一対の電極とベース部材の二つの電極パッドとを電気的に接合して、該圧電振動片をベース部材に支持する第１，第２支持部とは別の、圧電振動片の他方の対向辺側の少なくとも一箇所をベース部材に接合して、圧電振動片をベース部材に支持する補助支持部に着目し、この補助支持部を、特定の領域内に配置することによって、高い遠心加速度が加わるような場合であっても、各支持部及び圧電振動片にかかる応力を低減して耐衝撃性を高めることができることを見出し、本発明を完成した。【００１０】
すなわち、本発明の圧電デバイスは、
平面視外形が矩形でかつ表裏主面に励振電極を備え、かつ、前記矩形をなす二組の対向辺のうち、第１組の対向辺の一方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の電極を有する圧電振動片と、
上面に前記一対の電極に個別に接続される二つの電極パッドを有するベース部材と、
前記一対の電極を前記二つの電極パッドにそれぞれ電気的に接合する導電接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の一方の対向辺側を支持する第１、第２支持部と、
を備えた圧電デバイスであって、
前記圧電振動片の裏面側における前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも一箇所を所定の接合領域で前記ベース部材の上面に接合する接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の他方の対向辺側を支持する補助支持部を設け、
前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺からの位置を、前記第１組の前記両対向辺間の距離をＬ、前記第１組の他方の対向辺から最遠となる位置にある当該補助支持部の前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁までの距離をＨ２、前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁と最遠の周縁との間の前記距離Ｌ方向の距離をＤとし、（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に設定したしたことを特徴とする。【００１１】
なお、補助支持部が複数の場合、補助支持部のいずれか一方または両方が、前記第１組の他方の対向辺から最遠となる位置とした場合も、含むものである。【００１２】
好ましい実施態様では、前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値は百分率で１９％以内である。【００１３】
別の好ましい実施態様では、前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値は百分率で２％〜２０％である。【００１４】
さらに別の好ましい実施態様では、前記矩形をなす二組の第１、第２組の対向辺のうち、第１組の対向辺は短辺であり、第２組の対向片は長辺であり、前記両長辺間の中央を結ぶ中心線上に前記補助支持部が位置している。【００１５】
さらに別の好ましい実施態様では、前記補助支持部が、前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも二箇所に接合材で前記ベース部材の上面に第１、第２補助支持部として接合されている。【００１６】
さらに別の好ましい実施態様では、前記両第１、第２補助支持部が、前記両長辺間の中央を該長辺に平行に通る中心線に対して線対称の位置に位置している。【００１７】
さらに別の好ましい実施態様では、前記圧電振動片は、前記二組の対向辺のうち、第２組の対向辺の他方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の補助電極を有し、前記ベース部材は、上面に前記一対の補助電極に個別に接続される二つの補助電極パッドを有し、前記第１、第２補助支持部は、前記一対の補助電極を前記二つの補助電極パッドにそれぞれ電気的に接合している。【００１８】
さらに別の好ましい実施態様では、前記ベース部材は、底部と、前記底部周囲の周部とにより、前記圧電振動片を収納する凹部を有した構造を備え、前記底部は、その内底面に段差部を備え、前記段差部に、前記電極パッド、前記支持部および前記補助支持部を搭載している。【００１９】
さらに別の好ましい実施態様では、前記接合材が、ペースト状の接着剤であり、前記支持部の前記導電接合材が、ペースト状の導電性接着剤である。【００２０】
さらに別の好ましい実施態様では、前記補助支持部の前記接着剤、及び、前記支持部の前記導電性接着剤の平面視外形が、円形あるいは楕円形である。【００２１】
さらに別の好ましい実施態様では、前記補助支持部の前記接着剤の厚みが、１０μｍ〜３０μｍである。【００２２】
さらに別の好ましい実施態様では、前記ベース部材に前記圧電振動片を励振駆動する集積回路を接合し、前記圧電振動片と電気的に接続している。【００２３】
さらに別の好ましい実施態様では、前記圧電振動片が、水晶片である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高い遠心加速度が加わるような場合であっても、各支持部及び圧電振動片にかかる応力を低減することができ、耐衝撃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る水晶振動子の断面図である。
【図２】図２は図１の水晶振動子の蓋体を外した状態の平面図である。
【図３】図３は補助支持部が１つの場合の応力シミュレーションの第１の評価モデルの斜視図である。
【図４】図４は評価モデルの水晶片及び各支持部を示す平面図である。
【図５】図５はタイヤへの搭載状態を説明するための図である。
【図６】図６は第１のサイズの評価モデルでのシミュレーション結果を示す図である。
【図７】図７は第２のサイズの評価モデルでのシミュレーション結果を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａ（１）〜（６）は第１のサイズの評価モデルの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂ（７）〜（１２）は第１のサイズの評価モデルの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図９】図９は補助支持部が２つの水晶振動子の応力シミュレーションの別の評価モデルの斜視図である。
【図１０】図１０は別の評価モデルの水晶片及び各支持部を示す平面図である。
【図１１】図１１は第１のサイズの別の評価モデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】図１２は第２のサイズの別の評価モデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａの（１）〜（６）は別の評価モデルでの第１サイズのときの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂの（７）〜（１３）は別の評価モデルでの第１サイズのときの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図１４Ａ】図１４Ａの（１）〜（６）は別の評価モデルでの第２サイズのときの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂの（７）〜（１３）は別の評価モデルでの第２サイズのときの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図１５】図１５は図１のベース部材の変形例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、補助支持部が２つでかつ水晶片の励振電極と導通する水晶振動子の断面図である。
【図１７】図１７は図１６の水晶振動子の蓋体を外した状態の平面図である。
【図１８】図１８は補助支持部が２つの場合でこれら補助支持部の位置を水晶片の短辺方向に設定する説明に供する水晶振動子の平面図である。
【図１９】図１９は応力シミュレーションの評価モデルの斜視図である。
【図２０】図２０は評価モデルの水晶片及び各支持部を示す平面図である。
【図２１】図２１はタイヤへの搭載状態を説明するための図である。
【図２２】図２２は第１のサイズの評価モデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図２３】図２３は第２のサイズの評価モデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは第２のサイズの評価モデルの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは第２のサイズの評価モデルの支持部の位置と水晶片のミーゼス応力の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
この実施形態では、圧電デバイスとして、圧電振動子である水晶振動子を例に挙げて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る水晶振動子の断面図であり、図２は、図１の水晶振動子において、パッケージの蓋体を外した状態の平面図である。
【００２９】
この実施形態の水晶振動子１は、圧電振動片としての水晶片２と、水晶片２を収納する凹部６を有するベース部材３と、ベース部材３の開口部を気密封止する蓋体４とを備えており、ベース部材３と蓋体４とによってパッケージが構成される。ベース部材３は、平面視矩形形状の底部３ａと、この底部３ａの周囲に枠状に形成された周部３ｂとにより、前記凹部６が形成される。
【００３０】
セラミックからなるベース部材３の枠状周部３ｂの上面と、金属製の蓋体４の外周部とはシールガラス等の接合材５を介して接合され、蓋体４とベース部材３との接合によって形成される収納空間に水晶片２が収納される。
【００３１】
ベース部材３は、平面視外形が大略矩形となっている。このベース部材３の凹部６の一方の短辺寄りの両隅部におけるベース部材３の内部底面３ａ１上に、金属からなる一対の電極パッド７，８が形成されている。ベース部材３の外部底面３ａ２には、外部機器等と半田等によって接合される外部端子（図示せず）が形成されている。電極パッド７，８と外部端子とは図示しない内部配線導体によって電気的に接続されている。
【００３２】
水晶片２は、平面視外形が矩形のＡＴカット水晶片であり、この矩形の水晶片２は、二組の対向辺２ａ，２ｂ；２ｃ，２ｄを有しており、第１の組の対向辺２ａ，２ｂは、平行な一対の短辺であり、第２の組の対向辺２ｃ，２ｄは平行な一対の長辺となっている。
【００３３】
水晶片２の表裏両主面には、水晶片２を励振させる一対の励振電極９，１０が表裏方向同じ対応位置に各々形成されており、各励振電極９，１０からは、一方の短辺２ａの両端部まで引出電極１１，１２がそれぞれ延出形成されている。水晶片２の一対の引出電極１１，１２とベース部材３の各電極パッド７，８とは、導電接合材としての導電性接着剤１３，１３でそれぞれ接合されており、この実施形態では、導電性接着剤１３，１３は、平面視外形が円形となっている。これにより水晶片２の短辺２ａ側は、電極パッド７，８に導電性接着剤１３，１３で接合されて支持される。導電性接着剤１３，１３としては、例えば、金や銀等の導電性フィラーを含有するシリコーン系、ウレタン系、あるいは、変成エポキシ系等のペースト状の接着剤を用いることができる。
【００３４】
ベース部材３の短辺２ｂ寄りの中央位置における内部底面３ａ１上には、台座１４が突設されている。台座１４に、接合材としての接着剤１６が平面視外形が円形に接合されている。これにより水晶片２の他方の短辺２ｂ側の裏面は、台座１４上で接着剤１６により所定の接合領域で接合されて支持される。接着剤１６は、導電性接着剤であってもよいし、非導電性の接着剤であってもよい。台座１４の高さは、各電極パッド７，８の上端の高さと等しくなっており、水晶片２を、該水晶片２とベース部材３の凹部６の上面との間に隙間を確保しつつ、水平に支持している。なお、台座１４を省略すると共に、各電極パッド７、８の台座部分を省略してもよい。
【００３５】
このように水晶片２は、短辺２ａ側の裏面がベース部材３の電極パッド７，８に導電性接着剤１３からなる第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２で接合支持され、短辺２ｂ側の裏面が台座１４上に、接着剤１６からなる補助支持部Ｓで接合支持される。すなわち、水晶片２は、一方の短辺２ａ側で２つの支持部Ｍ１，Ｍ２と、他方の短辺２ｂ側で１つの補助支持部Ｓとの３点で、ベース部材３に支持される。導電性接着剤１３及び接着剤１６の厚みは、例えば、１０μｍ〜３０μｍである。この厚みは、ペースト状の接着剤１３，１６を塗布後、乾燥硬化させた後の接着剤１３，１６の厚みである。
【００３６】
このように水晶片２が２つの第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２と、１つの補助支持部Ｓとの３点でベース部材３の凹部６上に支持された実施形態の水晶振動子１では、耐衝撃性を向上させるために、補助支持部Ｓの位置について説明する。
【００３７】
補助支持部Ｓは、両短辺２ａ，２ｂの中点を結ぶ仮想の中心線ＣＬ上において、水晶片２の裏面に対して所定の円形接合領域を有する。補助支持部Ｓの円形接合領域の周縁において、Ｓａは補助支持部Ｓの短辺２ｂに対して最近の周縁であり、Ｓｂは補助支持部Ｓの短辺２ｂに対して最遠の周縁である。
【００３８】
そして、実施形態では、補助支持部Ｓの短辺２ｂからの位置を、前記両短辺２ａ，２ｂ間の距離をＬ、短辺２ｂから最遠となる位置にある補助支持部Ｓ（図４（ｂ）の点線円Ｓ´´の位置にある補助支持部Ｓ）の最近の周縁Ｓａまでの距離をＨ２、補助支持部Ｓの直径を２＊ｒ（ただし、ｒは補助支持部Ｓの半径）、として、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に設定したことを特徴とする。好ましくは、この位置は、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で１９％以内である。より好ましくは、前記位置は、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で２％〜２０％以内である。
【００３９】
次に、実施形態では、水晶片２が第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２および補助支持部Ｓの３点でベース部材３に支持された水晶振動子の耐遠心加速度性を評価するために、遠心加速度２０００Ｇがかかることを想定した有限要素法を用いた応力シミュレーションを行った。
【００４０】
なお、この応力シミュレーションでは、補助支持部Ｓの平面視外形が半径ｒの円形であると想定して行うが、補助支持部Ｓが必ずしも円形で無い場合がある。例えば、補助支持部Ｓが楕円やその他の非円形である場合、補助支持部Ｓの前記距離Ｌ方向の寸法（補助支持部Ｓの最近の周縁と最遠の周縁との間の寸法）をＤとし、（Ｈ２＋Ｄ）を前記距離Ｌで除算した値、すなわち、（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２０％以内となる位置、好ましくは、１９％以内、より好ましくは、２％〜２０％以内に設定するとよく、補助支持部Ｓの平面視外形が円形、非円形を問わず、前記補助支持部Ｓの位置設定は実質、等価である。
【００４１】
この応力シミュレーションの評価モデル２１として、図３の斜視図及び図４の平面図に示すように、板状のセラミック１７上に、平面視外形が矩形の水晶片１８を、その一方の短辺１８ａの両端部を導電性の接着剤１９によってそれぞれ支持した第１，第２支持部Ｍ１．Ｍ２とし、他方の短辺１８ｂ側の中央箇所を同じく導電性の接着剤１９によって支持した補助支持部Ｓとしたものであって、この補助支持部Ｓの位置を両短辺１８ａ，１８ｂ間の各中点を結ぶ仮想の中心線ＣＬ上に沿って変化させた場合の応力シミュレーションを行った。
【００４２】
なお、図４では、補助支持部Ｓの位置を明確にするために、実線で示しているが、補助支持部Ｓの接着剤１９は、水晶片１８とセラミック１７との間に介在している。この評価モデル２１における、セラミック１７、水晶片１８及び接着剤１９の物性値であるヤング率（ｋｇｆ／ｍｍ2）及び密度（ｋｇｆ／ｍｍ3）は、下記表１の値を用いた。
【００４３】
【表１】
2013168339.tif 000003
また、この応力シミュレーションでは、下記表２に示すように、平面視外形が矩形の２つの第１、第２水晶片１８を用いた。矩形の水晶片１８のサイズ（長辺＊短辺）、支持部Ｍ１，Ｍ２の平面視外形が円形の接着剤１９ａの半径Ｒ、および補助支持部Ｓの平面視外形が円形の接着剤１９ｂの半径ｒが、それぞれ異なる第１，第２のサイズの２種類の評価モデル２１について行った。
【００４４】
【表２】
2013168339.tif 000004
第１のサイズの評価モデル２１は、表２及び図４に示すように、矩形の水晶片１８のサイズ（長辺＊短辺）、すなわち、図４の水晶片１８の長辺の長さＬと短辺の幅Ｗが、１．８ｍｍ＊１．１ｍｍ、支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９ａの半径Ｒが、０．１６ｍｍ、補助支持部Ｓの接着剤１９ｂの半径ｒが、０．１２ｍｍである。また、第２のサイズの評価モデル２１は、水晶片１８のサイズが、２．２ｍｍ＊１．４ｍｍ、支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９ａの半径Ｒが、０．２０ｍｍ、補助支持部Ｓの接着剤１９ｂの半径ｒが、０．１５ｍｍである。いずれのサイズも支持部Ｍ１，Ｍ２及び補助支持部Ｓの接着剤１９ａ，１９ｂの厚みは、０．０２５ｍｍであり、また、水晶片１８の厚みは、０．０８５ｍｍである。
【００４５】
この応力シミュレーションでは、図４の平面図に示すように、補助支持部Ｓの位置について、水晶片１８の両短辺１８ａ，１８ｂの各中点を結んだ仮想の中心線ＣＬ上を補助支持部Ｓを移動変化させた場合の遠心加速度２０００Ｇに相当する線形静解析を実施した。図４（ａ）は、補助支持部Ｓの短辺２ｂに対しての最近の周縁Ｓａと最遠の周縁Ｓｂとを示し、短辺２ｂから最近の周縁Ｓａまでの距離をＨで示す。また、図４（ｂ）は、補助支持部Ｓを移動変化させた場合において、補助支持部Ｓが短辺２ｂから最近となる位置（点線円Ｓ´で示す位置）にあるときに最近の周縁Ｓａの短辺２ｂからの距離ＨをＨ１で示し、補助支持部Ｓが短辺２ｂから最遠となる位置（点線円Ｓ´´で示す位置）にあるときに最近の周縁Ｓａの短辺２ｂからの距離ＨをＨ２で示す。また、補助支持部Ｓの直径を２ｒで示す。
【００４６】
なお、タイヤの空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）のセンサモジュールとして水晶振動子１を搭載する場合、図５に示すように、矢符Ａ方向へ回転するタイヤ２０の回転軸方向をＹ、遠心方向をＺ、走行方向をＸとすると、水晶片１８の幅方向が回転軸方向Ｙに沿うように、また、遠心方向Ｚが、水晶片１８の上下面に直交するように搭載される。
【００４７】
図４には、応力シミュレーションにおける上記各方向を示しており、タイヤの回転軸方向Ｙは、水晶片１８の短辺１８ａ，１８ｂに沿う幅方向となり、タイヤの走行方向Ｘは、水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄに沿う長さ方向となり、タイヤの回転による遠心方向ｚは、水晶片１８の上下面に対して垂直な方向となる。
【００４８】
この応力シミュレーションでは、上述のように、補助支持部Ｓの位置を変化させた場合の支持部Ｍ１，Ｍ２及び補助支持部Ｓの接着剤１９ｂの最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力を算出した。
【００４９】
なお、中心線ＣＬ上で短辺１８ｂから該短辺１８ｂに補助支持部Ｓの周縁Ｓａまでの距離Ｈは、補助支持部Ｓの周縁Ｓａが短辺１８ｂより内側の領域に位置する場合はプラス（＋）、外側にはみだす場合はマイナス（−）とした。
【００５０】
次に応力シミュレーションの結果について説明する。
【００５１】
［第１のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
表３ないし表６、および図６は、第１のサイズについての応力シミュレーションの結果を示すものである。
【００５２】
【表３】
2013168339.tif 000005
【００５３】
【表４】
2013168339.tif 000006
【００５４】
【表５】
2013168339.tif 000007
【００５５】
【表６】
2013168339.tif 000008
表３では、距離Ｈが０．０５〜０．５５ｍｍの範囲は、補助支持部Ｓの短辺１８ｂからの好ましい距離範囲、すなわち、理想塗布位置範囲を示す。塗布位置とは、水晶片１８の補助支持部Ｓとなる接着剤１９ｂの短辺１８ｂからの塗布位置のことである。前記距離Ｈが０．０５〜０．５５ｍｍの範囲のうち、理想塗布位置範囲における接着剤１９ｂの最大引張応力が、最小の４００（ｋｇｆ／ｍｍ2）となるのは、距離Ｈが０．４ｍｍであり、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が最小の６０２（ｋｇｆ／ｍｍ2）となるのは、距離Ｈが０．３５ｍｍである。
【００５６】
前記理想塗布位置範囲は、接着剤１９ｂの最大引張応力が、距離Ｈ＝０．４ｍｍで、最小応力値を０％としたとき、この応力値０％との差である応力差が、７０％以内は距離Ｈが０．０５〜０．５５ｍｍの範囲であり、８０％以内は、距離Ｈが０．００１〜０．５５ｍｍの範囲である。この応力差以内は、それぞれ「応力差７０％以内」、「応力差８０％以内」と称する。なお、表３を目視で理解しやすいように図６にグラフ化して示す。このグラフの横軸は前記距離Ｈであり、左縦軸は接着剤引張応力であり、右縦軸は水晶ミーゼス応力である。距離Ｈが０．４ｍｍを中心にして接着剤１９の最大引張応力がいずれの距離においても大きくなり、距離Ｈが０．３５ｍｍを中心にして最大ミーゼス応力がいずれの距離においても大きくなることが判る。
【００５７】
表４は、表３に対応して距離Ｈが０．０５〜０．５５ｍｍの範囲で、接着剤１９ｂの最大引張応力が距離Ｈ＝０．４ｍｍで最小の４００（ｋｇｆ／ｍｍ2）を０％とし、他の距離Ｈでの接着剤１９ｂの最大引張応力の割合を百分率で示し、最大ミーゼス応力が距離Ｈ＝０．３５ｍｍで最小の６０２（ｋｇｆ／ｍｍ2）を０％とし、他の距離Ｈでの水晶中心の最大ミーゼス応力の割合を百分率で示している。そして、表３、表４で、太枠で囲む部分は、好ましい範囲を示す。
【００５８】
表５、表６は、応力シミュレーション結果を示し、表５には、前記応力差７０％以内、応力差８０％以内で、水晶片の長辺寸法（ブランクＬ寸）を１．８ｍｍ、中心線ＣＬ上において短辺１８ｂから補助支持部Ｓの右側周縁Ｓａまでの距離Ｈのうち、理想右縁距離をＨ１とし、この距離Ｈ１が応力差７０％以内では０．０５ｍｍ、応力差８０％以内では０．００１ｍｍ、また、距離ＨをＨ２とし、これに補助支持部Ｓの直径２＊ｒ（ｒは補助支持部Ｓの半径）を加えた値、すなわち、短辺１８ｂから最遠の補助支持部Ｓの左側周縁Ｓｂまでの距離を理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）とし、この理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）が、応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に０．７９ｍｍ（但し、２＊ｒ＝０．２４ｍｍ、Ｈ２＝０．５５ｍｍ）となり、また、両短辺１８ａ，１８ｂ間距離をＬとし、Ｈ１／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内で３％、応力差８０％以内で０％、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に４４％である。図４（ｂ）に、補助支持部Ｓの周縁ＳａがＨ１にある場合と，Ｈ２にある場合とを示し、そのときの理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）を示す。
【００５９】
表６は、水晶片に励振電極が形成された場合を考慮したものであり、表５とは異なって、理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）が、応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に０．３５ｍｍ、また、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に１９％である。
【００６０】
［第２のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
表７ないし表１０、および図７は、第２のサイズについての応力シミュレーションの結果を示すものである。
【００６１】
【表７】
2013168339.tif 000009
【００６２】
【表８】
2013168339.tif 000010
【００６３】
【表９】
2013168339.tif 000011
【００６４】
【表１０】
2013168339.tif 000012
表７〜表１０は、表３〜表６と対応し、評価モデルのサイズが異なることによる以外は、斜線、粗い斜線、枠などの意味は表３〜表６と同様である。また、サイズが第１のサイズから第２のサイズに変更したことにより、表７〜表１０は、表３〜表６とは詳細な数値では相違するが、その説明は略する。
【００６５】
第２のサイズでは、特に、表１０に示すように、第１のサイズのときの表６とは異なって、理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）が、応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に０．４５ｍｍ、Ｈ１／Ｌが応力差７０％以内、応力差８０％以内で各々２％，０％であり、また、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に２０％である。図７は表３と図６の関係と同様に、表７のデータをプロットしたものである。それ以外は表３〜表６と同様であるので、特に説明の繰り返しを要しない。
【００６６】
第１のサイズでの表６と、第２のサイズでの表１０とでは、水晶片１８サイズが大きくなると、理想左縁距離（Ｈ２＋２＊ｒ）および（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの百分率の値が増大していることが判る。つまり、補助支持部Ｓをより短辺１８ｂから遠距離の位置に配置することができることになる。
【００６７】
図８Ａの（１）から（６）までと、図８Ｂの（７）から（１２）までに第１のサイズの評価モデルにおいて、表３の距離Ｈが−０．０２〜０．７までの１８段階において、水晶片１８のミーゼス応力の１８種類の分布変化を示す。図８Ａ，図８Ｂにおいて、左側列（ａ）が各支持部の位置を、右側列（ｂ）が水晶片１８のミーゼス応力の分布を示している。なお、ミーゼス応力が大きくなるにつれて、紫から赤へとレインボーカラーで段階的に示したものを、濃淡画像に変換して示す。なお、第２のサイズの評価モデルにおいて、表１０の距離Ｈが−０．１５〜０．８５の段階で変化したときの水晶片１８のミーゼス応力の分布変化の図示を略している。
【００６８】
上記実施形態では、水晶片を２つの支持部と１つの補助支持部Ｓの３点支持であったが、補助支持部をＳ１，Ｓ２の２つとし、水晶片を４点支持してもよい。
【００６９】
この４点支持の応力シミュレーションの評価モデル２３として、図９の斜視図、図１０の平面図に示すように、板状のセラミック１７上に、平面視外形が矩形の水晶片１８を、その一方の短辺１８ａの両端部を導電性の接着剤１９によってそれぞれ支持した第１，第２支持部Ｍ１．Ｍ２とし、中心線ＣＬに対して他方の短辺１８ｂ側の両側で導電性の接着剤１９によって支持した第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２としたものであって、これら第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を中心線ＣＬに沿って両短辺１８ａ，１８ｂ間方向に沿って変化させた場合の応力シミュレーションを行った。
【００７０】
第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤は、水晶片１８とセラミック１７との間に介在している。この評価モデルにおける、セラミック１７、水晶片１８及び接着剤１９の物性値であるヤング率（Ｋｇｆ／ｍｍ2）及び密度（Ｋｇｆ／ｍｍ3）は、下記表１１の値を用いた。
【００７１】
【表１１】
2013168339.tif 000013
また、この応力シミュレーションでは、下記表１２に示すように、平面視外形が矩形の２つの第１、第２水晶片１８を用いた。矩形の水晶片１８のサイズ（長辺＊短辺）、支持部Ｍ１，Ｍ２の平面視外形が円形の接着剤１９の半径Ｒ、および第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の平面視外形が円形の接着剤１９の半径ｒが、それぞれ異なる第１，第２のサイズの２種類の評価モデル２１について行った。
【００７２】
【表１２】
2013168339.tif 000014
この評価モデルは、表１２及び図９に示すように、矩形の水晶片１８の第１サイズの評価モデル２１は、すなわち、水晶片１８の長さＬと幅Ｗが、１．８ｍｍ＊１．１ｍｍ、支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９の半径Ｒが、０．１６ｍｍ、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の半径ｒが、０．１２ｍｍである。
【００７３】
また、第２のサイズの評価モデル２１は、水晶片１８のサイズが、２．２ｍｍ＊１．４ｍｍ、支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９の半径Ｒが、０．２０ｍｍ、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の半径ｒが、０．１５ｍｍである。いずれのサイズも支持部Ｍ１，Ｍ２及び第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の厚みは、０．０２５ｍｍであり、また、水晶片１８の厚みは、第１、第２のサイズは、共に、０．０８５ｍｍである。
【００７４】
この応力シミュレーションでは、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置について、水晶片１８の両短辺１８ａ，１８ｂの各中点を結んだ中心線ＣＬ上を第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を移動変化させた場合の遠心加速度２０００Ｇに相当する線形静解析を実施した。
【００７５】
次に応力シミュレーションの結果について説明する。
【００７６】
［第１のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
表１３ないし表１６、および図１１は、図９の斜視図、図１０の平面図に示す評価モデルにおいて、そのサイズが第１のサイズであるときの応力シミュレーションの結果を示すものである。
【００７７】
【表１３】
2013168339.tif 000015
【００７８】
【表１４】
2013168339.tif 000016
【００７９】
【表１５】
2013168339.tif 000017
【００８０】
【表１６】
2013168339.tif 000018
これらの表では水晶片に加わるミーゼス応力は測定していないが、接着剤１９に加わる引張応力とは相関があり、最終的には、接着剤１９に加わる引張応力により耐衝撃性能を判定評価することができる。
【００８１】
表１３では、距離Ｈが０．０５〜０．５６ｍｍでは第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が理想位置にあることを示し、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の理想位置範囲を斜線を施して示す。理想位置範囲における接着剤１９の最大引張応力が最小の４５３（ｋｇｆ／ｍｍ２）となるのは、距離Ｈが０．４ｍｍである。表１３を図１１にグラフ化して示す。図１１の横軸、左および右の縦軸はそれぞ、図６に対応する。前記斜線は、接着剤１９の最大引張応力が距離Ｈ＝０．４ｍｍで最小応力値を１００％とし、これとの差異が応力差７０％以内であり、粗い斜線は、応力差８０％以内を示す。これらは表３と対応するので、詳細な説明は略する。
【００８２】
表１４は、表１３に対応するものであり、表３と表４との対応と同様であるので詳細な説明は略する。表１３、表１４で枠で囲む部分は好ましい範囲を示す。
【００８３】
表１５、表１６は、表５、表６と対応し、詳細な説明は略するが、表１６に示すように、Ｈ２＋２＊ｒが、応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に０．３５ｍｍ、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に１９％である。
【００８４】
［第２のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
表１７ないし表２０、および図１２は、第２のサイズについての応力シミュレーションの結果を示すものである。
【００８５】
【表１７】
2013168339.tif 000019
【００８６】
【表１８】
2013168339.tif 000020
【００８７】
【表１９】
2013168339.tif 000021
【００８８】
【表２０】
2013168339.tif 000022
表１７〜表２０は、表１３〜表１６にそれぞれ対応するので詳細は略するが、表２０に示すように、第１のサイズとは異なって、Ｈ２＋２＊ｒが、応力差７０％以内、応力差８０％以内で共に０．４５ｍｍ、Ｈ１／Ｌが応力差７０％以内、応力差８０％以内で各々２％，０％であり、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で応力差７０％以内、応力差８０％以内共に２０％である。図１２は表１７のデータをプロットしたものである。
【００８９】
図１３Ａの（１）から（６）、図１３Ｂの（７）から（１３）までは、第１のサイズの評価モデルにおいて、表１３の距離Ｈが−０．１２〜０．００１〜０．５６までの１３段階において、水晶片１８のミーゼス応力の分布変化を示す。図１３Ａ，１３Ｂは、図８と同様に、左側列（ａ）が各支持部の位置を、右側２列（ｂ）（ｃ）が水晶片１８の正面と裏面それぞれのミーゼス応力の分布を示している。図１３水晶片１８のミーゼス応力の大小を、図８と同様に、応力が大きくなるにつれて、紫から赤へとレインボーカラーで段階的に示したものを、濃淡画像に変換したものである。
【００９０】
図１４Ａの（１）から（６）、図１４Ｂの（７）から（１３）までは、第２のサイズの評価モデルにおいて、表１７の距離Ｈが−０．１５〜０．８までの１３段階において、水晶片１８のミーゼス応力の分布変化を示す。図１４Ａ，１４Ｂは、左側列（ａ）が各支持部の位置を、右側２列（ｂ）（ｃ）が水晶片１８の正面と裏面それぞれのミーゼス応力の分布を示している。
【００９１】
以上のように、この実施形態の水晶振動子では、少なくとも補助支持部Ｓを特定の領域内に配置するので、例えば、２０００Ｇという高い遠心加速度がかかっても、各支持部の接着剤の引張応力及び水晶片のミーゼス応力を低減することが可能となり、耐衝撃性を向上させることができる。
【００９２】
したがって、耐衝撃性が要求される用途に好適であり、特に、車載用途、例えば、高い遠心加速度がかかる上述のＴＰＭＳ（タイヤ空気圧監視システム）、あるいは、無線を使って鍵穴にキーを挿入しなくても施錠、開錠が可能なキーレスエントリーシステムのように落下衝撃がかかる用途などに特に好適である。
【００９３】
また、本発明の圧電デバイスである圧電発振器、例えば、水晶発振器は、前記ベース部材に水晶片を励振駆動する集積回路を接合し、水晶片と電気的に接続すればよい。
【００９４】
図示は省略するが、この水晶発振器では、例えば、水晶片の下方に集積回路を収納する空間を有するベース部材を使用し、該ベース部材の前記空間に、集積回路（ＩＣ）を収納すると共に、水晶片を上述のように支持し、蓋体を被せて気密封止すればよい。
【００９５】
なお、上述の実施形態では、ベース部材３の底部３ａの内部底面３ａ１は、台座１４以外は、平坦であり、その平坦な内部底面３ａ１上に、電極パッド７，８が形成されていたが、図１５に示すように、内部底面３ａ１の外周寄りの全周にわたって、該内部底面３ａ１より高い段差である段差部３ｃを形成し、この段差部３ｃ上に、電極パッド７，８および第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２、補助支持部Ｓを形成してもよい。
【００９６】
段差部３ｃは、電極パッド７，８が形成される一対の段差部３ｃ１，３ｃ２と、補助支持部Ｓが形成される段差部３ｃ３と、これら段差部３ｃ１〜３ｃ３を連結する段差部３ｃ４〜３ｃ６とから構成される。段差部３ｃ１〜３ｃ３は、幅広であり、段差部３ｃ４〜３ｃ６は、細幅になっている。幅広の段差部３ｃ１と３ｃ２は、細幅の段差部３ｃ６で連結されることで、相互間に内部底面３ａ１が露出する凹部３ｄが形成されている。
【００９７】
これにより、段差部３ｃ１，３ｃ２に電極パッド７，８が形成され、さらに電極パッド７，８上に第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２として導電性接着剤１３が塗布される際に、硬化前の導電性接着剤１３が流出しても、前記凹部３ｄにより堰き止められる。
【００９８】
次に、図１６〜図１７を参照して、本発明のさらに他の実施形態に係る水晶振動子を説明する。 図１６は、水晶振動子の断面図であり、図１７は、図１６の水晶振動子において、パッケージの蓋体を外した状態の平面図である。なお、図１、図２と対応する部分には、同一の符号を付している。この水晶振動子３１は、図９、図１０の水晶振動子２３と同様、２つの第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を備える。また、ベース部材３は、図１５のベース部材と同様、内部底面３ａ１上に段差部３ｃ１〜３ｃ６を有する。但し、図１５の段差部３ｃ３とは、異なり、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２に対応して、段差部３ｃ３１，３Ｃ３２で構成されている。
【００９９】
この実施形態の水晶振動子３１では、図９、図１０の水晶振動子２３と同様に、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２に水晶片２の短辺２ｂ側を支持する機能に持たせることに加えて、水晶片２の励振電極９，１０を電気的に導通させる機能を持たせていることを特徴とする。
【０１００】
すなわち、水晶振動子３１は、水晶片２の励振電極９，１０を短辺２ａ側に引き出す引出電極１１，１２に加えて、短辺２ｂ側に引き出す補助引出電極１１ａ，１２ａを有する。ベース部材３の段差部３ｃ１，３ｃ２上の引出電極１１，１２に対応する電極パッド７，８に加えて、段差部３ｃ３１，３ｃ３２上に補助引出電極１１ａ，１２ａに対応する補助電極パッド７ａ，８ａが設けられている。
【０１０１】
また、水晶片２の引出電極１１，１２と電極パッド７，８とが、第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２を構成する導電性接着剤１３，１３で接合されていると共に、補助引出電極１１ａ，１２と補助電極パッド７ａ，８ａとが、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を構成する導電性接着剤１３ａ，１３ａで接合されている。
【０１０２】
以上の構成により、この水晶振動子３１では、励振電極９，１０は、水晶片２の短辺２ａ側に引出電極１１，１２に引き出され、電極パッド７，８により外部に電気的に導通されていると共に、短辺２ｂ側にも、補助引出電極１１ａ，１２ａにより引き出され、補助電極パッド７ａ、８ａにより外部に電気的に導通されることに加えて、導電性接着剤１３，１３は、第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２として、導電性接着剤１３ａ，１３ａは、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２として機能することができる。
【０１０３】
そのため、この水晶振動子３１は、第１、第２支持部Ｍ１，Ｍ２と第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２との４点で支持されることに加えて、その４点で電気的に導通するので、高い遠心加速度が作用して、水晶振動子３１が水晶片２の短辺２ａ側あるいは短辺２ｂ側の一方で、前記電気的導通が無くなっても、他方の電気的導通が維持されて、水晶振動子としての機能を果たすことができ、耐衝撃性が向上する。
【０１０４】
なお、この水晶振動子３１の場合も、水晶片２の短辺２ｂから第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の周縁Ｓａ１，Ｓａ２までの距離をＨ、短辺２ａ，２ｂ間の距離をＬ、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の直径を２ｒとして、距離Ｈの範囲が、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２に作用する最大引張応力および水晶片２の最大中心ミーゼス応力が所定の応力範囲に入る距離範囲のうち、前記両応力が最大となる距離ＨをＨ２として、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を、（Ｈ２＋２＊ｒ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に設定する。
【０１０５】
次に、第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、耐衝撃性向上のため、上記実施形態とは異なって、水晶片２の長辺２ｃ，２ｄ間の対向距離を１００％、各長辺２ｃ，２ｄそれぞれから中心線ＣＬまでの距離を５０％として、中心線ＣＬに対して同じ側に位置する対向辺からの距離が４３％以下となる領域内にそれぞれ配置してもよく、より好ましくは、５％以上３９％以下となる領域内にそれぞれ配置してもよい。
【０１０６】
図１８以降を参照して、かかる第１、第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の配置について説明する。この水晶振動子４１では、耐衝撃性を向上させるために、各支持部Ｍ１，Ｍ２；Ｓ１，Ｓ２、特に第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を、次のように規定している。
【０１０７】
すなわち、この実施形態では、図１８に示すように、矩形の水晶片２の各長辺２ｃ，２ｄから中心線ＣＬまでの距離Ｄを５０％として、すなわち、水晶片２の短辺２ａ，２ｂの長さである幅寸法を１００％としたときに、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片２の両長辺２ｃ，２ｄの内、中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺からの距離、具体的には、第１補助支持部Ｓ１は、一方の長辺２ｃから距離Ｈ、第２補助支持部Ｓ２は、他方の長辺２ｄからの距離Ｈが、いずれも４３％以下となる領域内にそれぞれ配置される。
【０１０８】
ここで、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が、前記領域内に配置されるとは、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接合材が、前記領域内に位置することをいう。例えば、接合材としてのペースト状の接着剤を塗布後、乾燥硬化させた後の接着剤の平面視の外形（投影した形状）が、前記領域内に位置することをいう。
【０１０９】
第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺２ｃ，２ｄからの各距離Ｈが５％以上３９％以下となる領域内にそれぞれ配置されるのがより好ましい。
【０１１０】
次に、上記のように水晶片２が主支持部Ｍ１，Ｍ２及び補助支持部Ｓ１，Ｓ２よってベース部材３に支持された水晶振動子の耐遠心加速度性を評価するために、遠心加速度２０００Ｇがかかることを想定した有限要素法を用いた応力シミュレーションを行った。
【０１１１】
この応力シミュレーションの評価モデル５１として、図１９の斜視図及び図２０の平面図に示すように、板状のセラミック１７上に、平面視外形が矩形の水晶片１８を、その一方の短辺１８ａの両端部を導電性の接着剤１９によってそれぞれ支持した第１，第２主支持部Ｍ１．Ｍ２とし、他方の短辺１８ｂ側の二箇所を同じく導電性の接着剤１９によってそれぞれ支持した第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２としたものであって、この第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を短辺１８ｂに沿って変化させた場合の応力シミュレーションを行った。
【０１１２】
なお、図２０では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を明確にするために、実線で示しているが、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９は、水晶片１８とセラミック１７との間に介在している。
【０１１３】
この評価モデル５１における、セラミック１７、水晶片１８及び接着剤１９の物性値であるヤング率（Ｋｇｆ／ｍｍ2）及び密度（Ｋｇｆ／ｍｍ3）は、下記表２１の値を用いた。
【０１１４】
【表２１】
2013168339.tif 000023
また、この応力シミュレーションでは、下記表２２に示すように、平面視外形が矩形の水晶片１８のサイズ（長辺＊短辺）、主支持部Ｍ１，Ｍ２の平面視外形が円形の接着剤１９の半径Ｒ、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の平面視外形が円形の接着剤１９の半径ｒが、それぞれ異なる第１，第２のサイズの２種類の評価モデル２１について行った。
【０１１５】
【表２２】
2013168339.tif 000024
第１のサイズの評価モデル５１は、表２２及び図２０に示すように、矩形の水晶片１８のサイズ（長辺＊短辺）、すなわち、図２０の水晶片１８の長さＬと幅Ｗが、１．８ｍｍ＊１．１ｍｍ、主支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９の半径Ｒが、０．１６ｍｍ、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の半径ｒが、０．１２ｍｍである。また、第２のサイズの評価モデル２１は、水晶片１８のサイズが、２．２ｍｍ＊１．４ｍｍ、主支持部Ｍ１，Ｍ２の接着剤１９の半径Ｒが、０．２０ｍｍ、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の半径ｒが、０．１５ｍｍである。いずれのサイズも主支持部Ｍ１，Ｍ２及び補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の厚みは、０．０２５ｍｍであり、また、水晶片１８の厚みは、０．０８５ｍｍである。
【０１１６】
この応力シミュレーションでは、図２０の平面図に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置について、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、両短辺１８ａ，１８ｂの各中点を結んだ中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のそれぞれ近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａ、すなわち、円形の接着剤１９の近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離ｈ１（以下「近接側周縁距離」ともいう）を変化させた場合の遠心加速度２０００Ｇに相当する線形静解析を実施した。
【０１１７】
第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、前記中心線ＣＬを対称の軸として線対称としており、したがって、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の前記近接側周縁距離ｈ１は等しくなる。また、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、短辺１８ｂ側であって、矩形の水晶片１８の端縁に配置する。
【０１１８】
また、近接側周縁距離ｈ１に対して、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、前記中心線ＣＬに対して各補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄから、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のそれぞれ離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ、すなわち、円形の接着剤１９の離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂまでの距離ｈ２（以下「離間側周縁距離」ともいう）は、図２０に示すように、近接側周縁距離ｈ１に、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の直径（２・ｒ）、すなわち、第１のサイズでは、０．２４（＝０．１２×２）ｍｍを、第２のサイズでは、０．３０（＝０．１５×２）ｍｍを加算した値となる。
【０１１９】
なお、タイヤの空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）のセンサモジュールとして水晶振動子１を搭載する場合、図２１に示すように、矢符Ａ方向へ回転するタイヤ２０の回転軸方向をＹ、遠心方向をＺ、走行方向をＸとすると、水晶片１８の幅方向が回転軸方向Ｙに沿うように、また、遠心方向Ｚが、水晶片１８の上下面に直交するように搭載される。
【０１２０】
図２０には、応力シミュレーションにおける上記各方向を示しており、タイヤの回転軸方向Ｙは、水晶片１８の短辺１８ａ，１８ｂに沿う幅方向となり、タイヤの走行方向Ｘは、水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄに沿う長さ方向となり、タイヤの回転による遠心方向ｚは、水晶片１８の上下面に対して垂直な方向となる。
【０１２１】
この応力シミュレーションでは、上述のように、各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を変化させた場合の主支持部Ｍ１，Ｍ２及び補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力を算出した。水晶片１８の中心部は、矩形の水晶片１８の中心から半径０．３ｍｍの領域とした。
【０１２２】
なお、矩形の水晶片１８の長辺１８ａ，１８ｂから各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離ｈ１は、矩形の水晶片１８の内側の領域に補助支持部Ｓ１，Ｓ２が位置する場合はプラス（＋）、矩形の水晶片１８の外側に補助支持部Ｓ１，Ｓ２の一部が位置する場合、すなわち、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の一部が矩形の水晶片１８からはみだす場合はマイナス（−）とした。
【０１２３】
次に応力シミュレーションの結果について説明する。
【０１２４】
［第１のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
表２３は、第１のサイズについての応力シミュレーションの結果を示すものである。
【０１２５】
【表２３】
2013168339.tif 000025
この表２３では、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、前記中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のそれぞれ近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離、すなわち、上述の近接側周縁距離ｈ１における接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力を示しており、前記近接側周縁距離ｈ１の斜線が施された部分は、好ましい範囲であることを示している。
【０１２６】
また、図２２は、表２３のデータを、近接側周縁距離ｈ１に対して、接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力をそれぞれプロットしたものである。この図２２において、白抜きの点は、最小値を示している。
【０１２７】
この表２３及び図２２に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が、矩形の水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから外側にそれぞれ０．１２ｍｍはみだした位置（ｈ１＝−０．１２）から、各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を徐々に近づけて、矩形の水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離ｈ１をそれぞれ０．３ｍｍ（ｈ１＝０．３）まで変化させる。
【０１２８】
このように第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を互いに近づける方向に変化させると、接着剤１９の最大引張応力及び水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力は、徐々に小さくなり、前記近接側周縁距離ｈ１が、０．１４ｍｍ（ｈ１＝０．１４）付近でいずれも最小となり、その後、接着剤１９の最大引張応力及び水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力は、徐々に大きくなる。
【０１２９】
接着剤１９の最大引張応力が、１１２４（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５２３（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置は、前記近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．００１ｍｍ〜０．２６ｍｍの範囲、すなわち、表３の粗い斜線が施された範囲である。
【０１３０】
近接側周縁距離ｈ１は、水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離であり、したがって、水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂまでの距離、すなわち、上述の離間側周縁距離ｈ２は、近接側周縁距離ｈ１に、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の直径（２・ｒ）、すなわち、０．２４（＝０．１２×２）ｍｍを加算した値となる。すなわち、ｈ２＝０．２４１ｍｍ〜０．５０ｍｍとなる。
【０１３１】
したがって、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が存在し得る領域は、前記近接側周縁距離ｈ１の最小値である０．００１ｍｍから前記離間側周縁距離ｈ２の最大値である０．５０ｍｍまでの領域である。
【０１３２】
近接側周縁距離ｈ１及び離間側周縁距離ｈ２は、図２０に示すように、いずれも水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、両短辺１８ａ，１８ｂの各中点を結んだ中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈである。
【０１３３】
したがって、この距離Ｈを用いて第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が存在し得る領域を表すと、Ｈ＝０．００１ｍｍ〜０．５０ｍｍとなる。
【０１３４】
つまり、接着剤１９の最大引張応力が、１１２４（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５２３（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、図２０に示す補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、Ｈ＝０．００１ｍｍ〜０．５０ｍｍとなる領域内に配置される。
【０１３５】
この領域は、矩形の水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから前記中心線ＣＬまでの距離Ｄを５０％として、すなわち、水晶片１８の短辺２ａ，２ｂの長さである水晶片１８の幅Ｗ（１．１ｍｍ）を１００％としたときに、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、略０％｛＝（０．００１／１．１）×１００｝〜４６％｛＝（０．５０／１．１）×１００｝となる領域である。
【０１３６】
つまり、接着剤１９の最大引張応力が、１１２４（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５２３（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，ｓ２は、長辺１８ｃ，１８ｄからの前記距離Ｈが、０％〜４６％となる領域内にそれぞれ配置される。
【０１３７】
この領域内では、表２４に示すように、接着剤１９の最大引張応力と最小引張応力の差の前記最小引張応力に対する割合［｛（最大引張応力−最小引張応力）／最小引張応力｝×１００］、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力と最小ミーゼス応力の差の前記最小ミーゼス応力に対する割合［｛（最大ミーゼス応力−最小ミーゼス応力）／最小ミーゼス応力｝×１００］が、いずれも３％以内となる。
【０１３８】
【表２４】
2013168339.tif 000026
この表２４では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、最小値Ｈｍｉｎ＝０．００１から最大値Ｈｍａｘ＝０．５０までの領域内にあって、この領域内は、水晶片１８の短辺１８ａ，１８ｂの長さである水晶片１８の幅Ｗ（１．１ｍｍ）を１００％としたときに、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、０％〜４６％となる領域であることを示している。
【０１３９】
次に、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のより好ましい位置、具体的には、接着剤１９の最大引張応力が、１１０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５１６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、上記近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．０６ｍｍ〜０．２２ｍｍの範囲、すなわち、表３の細かい斜線が施された範囲である。
【０１４０】
近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．０６ｍｍ〜０．２２ｍｍであるので、水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂまでの距離、すなわち、上述の離間側周縁距離ｈ２は、近接側周縁距離ｈ１に、０．２４ｍｍを加算した値となる。すなわち、ｈ２＝０．３０ｍｍ〜０．４６ｍｍとなる。
【０１４１】
したがって、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が存在し得る領域は、前記近接側周縁距離ｈ１の最小値である０．０６ｍｍから前記離間側周縁距離ｈ２の最大値である０．４６ｍｍまでの領域である。
【０１４２】
この領域を、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈで表すと、Ｈ＝０．０６ｍｍ〜０．４６ｍｍとなる。
【０１４３】
つまり、接着剤１９の最大引張応力が、１１０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５１６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから前記中心線ＣＬまでの距離Ｄを５０％として、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、５％｛＝（０．０６／１．１）×１００｝〜４２％｛＝（０．４６／１．１）×１００｝となる領域内である。
【０１４４】
すなわち、接着剤１９の最大引張応力が、１１０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、５１６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、長辺１８ｃ，１８ｄからの前記距離Ｈが、５％〜４２％となる領域内にそれぞれ配置される。
【０１４５】
この領域内では、表２４に示すように、接着剤１９の最大引張応力と最小引張応力の差の前記最小引張応力に対する割合、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力と最小ミーゼス応力の差の前記最小ミーゼス応力に対する割合が、いずれも１．５％以内となる。
【０１４６】
この表２４では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、最小値Ｈｍｉｎ＝０．０６から最大値Ｈｍａｘ＝０．４６までの領域内にあって、この領域内は、水晶片１８の幅Ｗ（１．１ｍｍ）を１００％としたときに、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、５％〜４２％となる領域であることを示している。
【０１４７】
［第２のサイズの評価モデルについてのシミュレーション結果］
次に、第２のサイズについて、応力シミュレーションの結果を説明する。
【０１４８】
表２５は、第２のサイズについての応力シミュレーションの結果を示すものである。
【０１４９】
【表２５】
2013168339.tif 000027
この表２５では、上記表２３と同様に、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄから、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のそれぞれ近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離、すなわち、上述の近接側周縁距離ｈ１における接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力を示しており、前記近接側周縁距離ｈ１の斜線が施された部分は、好ましい範囲であることを示している。
【０１５０】
また、図２３は、表５のデータを、近接側周縁距離ｈ１に対して、接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力をそれぞれプロットしたものである。この図２３において、白抜きの点は、最小値を示している。
【０１５１】
この表２５及び図２３に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が、矩形の水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから外側にそれぞれ０．１５ｍｍはみだした位置（ｈ１＝−０．１５）から、各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を徐々に近づけて、矩形の水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから各補助支持部Ｓ１，Ｓ２の近接する側の周縁Ｓ１ａ，Ｓ２ａまでの距離ｈ１をそれぞれ０．３５ｍｍ（ｈ１＝０．３５）まで変化させる。
【０１５２】
このように第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を互いに近づける方向に変化させると、接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力は、徐々に小さくなり、前記近接側周縁距離ｈ１が、約０．１５ｍｍで水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が最小となり、また、約０．２ｍｍで接着剤１９の最大引張応力が最小となり、その後、接着剤１９の最大引張応力、及び、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力は、徐々に大きくなる。
【０１５３】
接着剤１９の最大引張応力が、１４８７（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、７０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置は、前記近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．００１ｍｍ〜０．３０ｍｍの範囲、すなわち、表２５の粗い斜線が施された範囲である。
【０１５４】
近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．００１ｍｍ〜０．３０ｍｍであるので、水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂまでの距離、すなわち、上述の離間側周縁距離ｈ２は、近接側周縁距離ｈ１に、補助支持部Ｓ１，Ｓ２の接着剤１９の直径（２・ｒ）、すなわち、０．３０（＝０．１５×２）ｍｍを加算した値、ｈ２＝０．３０１ｍｍ〜０．６０ｍｍとなる。
【０１５５】
したがって、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が存在し得る領域は、前記近接側周縁距離ｈ１の最小値である０．００１ｍｍから前記離間側周縁距離ｈ２の最大値である０．６０ｍｍまでの領域内である。
【０１５６】
この領域を、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈで表すと、Ｈ＝０．００１ｍｍ〜０．６０ｍｍとなる。
【０１５７】
つまり、接着剤１９の最大引張応力が、１４８７（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、７０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから前記中心線ＣＬまでの距離Ｄを５０％として、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、略０％｛＝（０．００１／１．４）×１００｝〜４３％｛＝（０．６０／１．４）×１００｝となる領域内である。
【０１５８】
すなわち、接着剤１９の最大引張応力が、１４８７（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、７０８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、長辺１８ｃ，１８ｄからの前記距離Ｈが、０％〜４３％となる領域内にそれぞれ配置される。
【０１５９】
この領域内では、表２６に示すように、接着剤１９の最大引張応力と最小引張応力の差の前記最小引張応力に対する割合、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力と最小ミーゼス応力の差の前記最小ミーゼス応力に対する割合が、いずれも３％以内となる。
【０１６０】
【表２６】
2013168339.tif 000028
この表２６では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、最小値Ｈｍｉｎ＝０．００１から最大値Ｈｍａｘ＝０．６０までの領域内にあって、この領域は、水晶片１８の幅Ｗ（１．４ｍｍ）を１００％としたときに、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、０％〜４３％となる領域内であることを示している。
【０１６１】
次に、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２のより好ましい位置、具体的には、接着剤１９の最大引張応力が、１４６６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、６９８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、上記近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲、すなわち、表５の細かい斜線が施された範囲である。
【０１６２】
近接側周縁距離ｈ１が、ｈ１＝０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍであるので、水晶片１８の各長辺１８ｃ，１８ｄから第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の離間する側の周縁Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂまでの距離、すなわち、上述の離間側周縁距離ｈ２は、近接側周縁距離ｈ１に、０．３０ｍｍを加算した値となる。すなわち、ｈ２＝０．３５ｍｍ〜０．５５ｍｍとなる。
【０１６３】
したがって、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が存在し得る領域は、前記近接側周縁距離ｈ１の最小値である０．０５ｍｍから前記離間側周縁距離ｈ２の最大値である０．５５ｍｍまでの領域である。
【０１６４】
この領域を、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して補助支持部Ｓ１，Ｓ２と同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈで表すと、Ｈ＝０．０５ｍｍ〜０．５５ｍｍとなる。
【０１６５】
つまり、接着剤１９の最大引張応力が、１４６６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、６９８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄから前記中心線ＣＬまでの距離Ｄを５０％として、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、４％｛＝（０．０５／１．４）×１００｝〜３９％｛＝（０．５５／１．４）×１００｝となる領域である。
【０１６６】
すなわち、接着剤１９の最大引張応力が、１４６６（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下であって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が、６９８（ｋｇｆ／ｍｍ2）以下となる、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、長辺１８ｃ，１８ｄからの前記距離Ｈが、４％〜３９％となる領域内にそれぞれ配置される。
【０１６７】
この領域内では、表２６に示すように、接着剤１９の最大引張応力と最小引張応力の差の前記最小引張応力に対する割合、及び、水晶片１８の中心部における最大ミーゼス応力と最小ミーゼス応力の差の前記最小ミーゼス応力に対する割合が、いずれも１．５％以内となる。
【０１６８】
この表２６では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２は、水晶片１８の両長辺１８ｃ，１８ｄの内、上記中心線ＣＬに対して同じ側に位置する長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、最小値Ｈｍｉｎ＝０．０５から最大値Ｈｍａｘ＝０．５５までの領域内にあって、この領域は、水晶片１８の幅Ｗ（１．４ｍｍ）を１００％としたときに、長辺１８ｃ，１８ｄからの距離Ｈが、４％〜３９％となる領域であることを示している。
【０１６９】
以上の応力シミュレーションの結果に基づいて、接着剤１９の最大引張応力及び水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力を抑制することができる好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置は、前記距離Ｈが０％〜４３％の領域、より好ましい第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置は、前記距離Ｈが、５％〜３９％の領域である。
【０１７０】
次にこの第２のサイズの評価モデルにおいて、上述のように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を徐々に近づけたときの各支持部Ｍ１，Ｍ２，Ｓ１，Ｓ２の位置、及び、水晶片１８のミーゼス応力の分布を、図２４Ａ及び図２４Ｂに示す。各図において、左側が各支持部の位置を、右側が水晶片１８のミーゼス応力の分布を示している。
【０１７１】
この図２４Ａ及び図２４Ｂは、水晶片１８のミーゼス応力の大小を、応力が大きくなるにつれて、紫（０．０ｋｇｆ／ｍｍ2）から赤（１５４０ｋｇｆ／ｍｍ2）へとレインボーカラーで段階的に示したものを、濃淡画像に変換したものである。
【０１７２】
図２４Ａにおいて、（ａ）は第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が結晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄの外側へ１／２はみだしている位置、すなわち、上述の近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝−０．０７５ｍｍ、（ｂ）は第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が結晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄの外側へ１／４はみだしている位置、すなわち、上述の近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝−０．０３７５ｍｍ、（ｃ）は第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２が結晶片１８の長辺１８ｃ，１８ｄの外側へ１／８はみだしている位置、すなわち、上述の近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝−０．０１８７５ｍｍ、（ｄ）は上述の近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．０ｍｍ、（ｅ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．０５ｍｍ、（ｆ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．１ｍｍ、（ｇ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．１５ｍｍであって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が最小となる距離である。
【０１７３】
また、図２４Ｂにおいて、（ｇ）は図２４Ａの（ｇ）と同じであり、ｈ１＝０．１５ｍｍであって、水晶片１８の中心部の最大ミーゼス応力が最小となる距離である。（ｈ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．２ｍｍ、（ｉ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．２５ｍｍ、（ｊ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．３ｍｍ、（ｋ）は近接側周縁距離ｈ１がｈ１＝０．３５ｍｍである。
【０１７４】
すなわち、図２４Ａにおいては、（ａ）→（ｇ）に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を互いに近づける方向に移動させ、図２４Ｂにおいては、（ｇ）→（ｋ）に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を更に近づける方向に移動させた状態を示している。
【０１７５】
先ず、図２４Ａにおいて、水晶片１８の中心部の応力に注目すると、（ａ）では、約７００ｋｇｆ／ｍｍ2程度の応力の部分が、上下に連なっている。この状態から（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）に示すように、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を互いに近づけると、水晶片１８の中心部の上下に連なる前記応力の部分は、徐々に左右がくびれ、その分、約６００ｋｇｆ／ｍｍ2程度の応力の低い部分が広がっている。
【０１７６】
そして、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を更に近づけると、（ｆ）→（ｇ）に示すように、上下に連なっていた応力の部分は、上下に分離し、（ｇ）において、水晶片１８の中心部のミーゼス応力は、最小となる。
【０１７７】
この（ｇ）の状態から第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を更に近づけると、図２４Ｂの（ｇ）→（ｈ）→（ｉ）に示すように、水晶片１８の中心部の上下に分離した応力の部分が広がり、上下の間隔が徐々に狭くなる。
【０１７８】
そして、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を更に近づけると、（ｊ）→（ｋ）に示すように、上下に分離していた応力の部分が再び連なり、水晶片１８の中心のミーゼス応力が高くなっていることが分かる。
【０１７９】
このように第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２の位置を互いに近づける方向に変化させると、水晶片１８の中心部のミーゼス応力は、徐々に小さくなり、上述の近接側周縁距離ｈ１が、０．１５ｍｍで最小となり、その後、水晶片１８の中心部のミーゼス応力は、徐々に大きくなる。
【０１８０】
以上のように、この実施形態の水晶振動子では、第１，第２補助支持部Ｓ１，Ｓ２を特定の領域内に配置するので、例えば、２０００Ｇという高い遠心加速度がかかっても、各支持部Ｍ１，Ｍ２；Ｓ１，Ｓ２の各接着剤１９の引張応力及び水晶片１８のミーゼス応力を低減することが可能となり、耐衝撃性を向上させることができる。
【０１８１】
上述の実施形態では、水晶片は、平面視が長方形であったけれども、本発明は、平面視が正方形の圧電振動片に適用することもできる。
【０１８２】
接着剤に代えて、ろう材や、金属バンプ等を用いてもよい。
【０１８３】
上述の実施形態では、第１，第２支持部では、圧電振動片としての水晶片の上面には、接着剤が介在しなかったけれども、ベース部材の電極パッドに接着剤を塗布して水晶片を搭載した後、水晶片の上面に、更に接着剤を上塗りして、接着剤を介在させてもよく、これによって、より確実な電気的機械的接合を行うようにしてもよい。
【０１８４】
上述の実施形態では、圧電振動片として水晶片を用いた水晶振動子に適用して説明したけれども、本発明は、水晶以外のタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料からなる圧電振動片を用いた圧電振動子に適用できるものである。
【０１８５】
上述の実施形態では、圧電振動片としてＡＴカット型の水晶片を用いた水晶振動子に適用して説明したけれども、他のカット型の水晶片を用いた水晶振動子に適用してもよい。
【０１８６】
上述の実施形態では、ベース部材３は凹部を有する構成としたが、ベース部材３を凹部の無い板状とし、蓋体４側に凹部を有する構造としてもよい。
【符号の説明】
【０１８７】
１          水晶振動子
２，１８    水晶片（圧電振動片）
３          ベース部材
４          蓋体
７，８      電極パッド
９，１０    励振電極
１１，１２  引出電極
１３        導電性接着剤
１６，１９  接着剤
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年8月22日(2013.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視外形が矩形でかつ表裏主面に励振電極を備え、かつ、前記矩形をなす二組の対向辺のうち、第１組の対向辺の一方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の電極を有する圧電振動片と、
上面に前記一対の電極に個別に接続される二つの電極パッドを有するベース部材と、
前記一対の電極を前記二つの電極パッドにそれぞれ電気的に接合する導電接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の一方の対向辺側を支持する第１、第２支持部と、
を備えた圧電デバイスであって、
前記圧電振動片の裏面側における前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも一箇所を所定の接合領域で前記ベース部材の上面に接合する接合材からなり、前記圧電振動片の裏面の前記第１組の対向辺の他方の対向辺側を支持する補助支持部を設け、
前記補助支持部における前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁までの距離範囲をＨとし、前記距離範囲Ｈのうち、前記第１組の他方の対向辺から最近の距離をＨ１（＞０）、前記第１組の他方の対向辺から最遠の距離をＨ２（＞Ｈ１）、前記第１組の前記両対向辺間の距離をＬ、前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺から最近の周縁と最遠の周縁との間の前記距離Ｌ方向の距離をＤとし、（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２０％以内を満たす位置に、前記補助支持部の前記第１組の他方の対向辺からの位置を設定した、ことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で１９％以内である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記（Ｈ２＋Ｄ）／Ｌの値が百分率で２％〜２０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記矩形をなす二組の第１、第２組の対向辺のうち、第１組の対向辺は短辺であり、第２組の対向片は長辺であり、前記両短辺の中央を結ぶ中心線上に前記補助支持部が位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記補助支持部が、前記第１の組の対向辺の他方の対向辺側の少なくとも二箇所に接合材で前記ベース部材の上面に第１、第２補助支持部として接合されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記両短辺の中央を結ぶ中心線に対して線対称の位置に前記両第１、第２補助支持部が位置している、請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動片は、前記二組の対向辺のうち、第１組の対向辺の他方の対向辺側に前記両励振電極を個別に引き出す一対の補助電極を有し、
前記ベース部材は、上面に前記一対の補助電極に個別に接続される二つの補助電極パッドを有し、
前記第１、第２補助支持部は、前記一対の補助電極を前記二つの補助電極パッドにそれぞれ電気的に接合している、請求項５または６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ベース部材は、底部と、前記底部周囲の周部とにより、前記圧電振動片を収納する凹部を有した構造を備え、
前記底部は、その内底面に段差部を備え、
前記段差部に、前記電極パッド、前記支持部および前記補助支持部を搭載した、請求項１ないし７のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記接合材が、ペースト状の接着剤である、請求項１ないし８のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記補助支持部の平面視外形が、円形あるいは楕円形である、請求項１ないし９のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記補助支持部の厚みが、１０μｍ〜３０μｍである、請求項９または１０に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記ベース部材に前記圧電振動片を励振駆動する集積回路を接合し、前記圧電振動片と電気的に接続した請求項１ないし１１のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１３】
前記圧電振動片が、水晶片である、請求項１ないし１２のいずれかに記載の圧電デバイス。
【国際調査報告】
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