(57)【要約】 【課題】  安定した性能と低消費電力のピエゾ電子共振器を提供すること【解決手段】        本発明のピエゾ電子共振器（１０）は、２本の平行な振動アーム（１２、１４）を具備する同調フォーク形状部分を有する。振動アーム（１２、１４）は、互いに連結部（１６）により接続される。連結部（１６）から中央アーム（１８）が、前記振動アーム（１２、１４）の間に延びる。少なくとも１個の溝（３６、３８）が、前記振動アーム（１２、１４）の前面と裏面の少なくとも一方にに形成される。ことを特徴とする。【選択図】  図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の平行な振動アーム（１２、１４）を具備する同調フォーク形状部分を有するピエゾ電子共振器（１０）において、
前記振動アーム（１２、１４）は、互いに連結部（１６）により接続され、
前記連結部（１６）から中央アーム（１８）が、前記振動アーム（１２、１４）の間に延び、
少なくとも１個の溝（３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ）が、前記振動アーム（１２、１４）の前面と裏面に形成され、
前記各溝の部分（４２、４４）が、前記連結部（１６）内に延びる
ことを特徴とするピエゾ電子共振器。
【請求項２】
前記連結部（１６）内の前記部分は、前記溝の幅より狭い幅の部分（４２２、４４２）を有し、
前記部分は、前記中央アーム（１８）の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の共振器。
【請求項３】
２本の平行な振動アーム（１２、１４）を具備する同調フォーク形状部分を有するピエゾ電子共振器（１０）において、
前記振動アーム（１２、１４）は、互いに連結部（１６）により接続され、
前記連結部（１６）から中央アーム（１８）が、前記振動アーム（１２、１４）の間に延び、
２個の溝（３６２、３６４、３８２、３８４）が、前記振動アーム（１２、１４）の前面と裏面に形成され、
前記各溝が、前記連結部（１６）内に延びる
ことを特徴とするピエゾ電子共振機。
【請求項４】
前記中央アームに対し外側に配置された外側溝は、前記中央アームに対して内側に配置された内側溝よりも、連結部（１６）内でより多く延びる
ことを特徴とする請求項３記載の共振器。
【請求項５】
前記中央アーム（１８）の幅は、前記振動アーム（１２、１４）の幅の１．５倍以上であり、
前記中央アーム（１８）は、前記振動アーム（１２、１４）を超えて延びない
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の共振器。
【請求項６】
前記中央アーム（１８）の幅は、前記振動アーム（１２、１４）の幅と同一であり、
ベース部分が、前記中央アームから連結部の反対側に延びる
ことを特徴とする請求項１−５のいずれかに記載の共振器。
【請求項７】
固定用のホール（６４、６６）が、前記ベース部分を貫通して形成される
ことを特徴とする請求項６記載の共振器。
【請求項８】
固定用のリセス（６８、７０）が、前記ベース部分に配置される
ことを特徴とする請求項６記載の共振器。
【請求項９】
固定用のブラインド・ホールが、前記ベース部分に形成される
ことを特徴とする請求項６記載の共振器。
【請求項１０】
固定用のホール（６４、６６）が、前記中央アームを貫通して形成される
ことを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の共振器。
【請求項１１】
前記固定用ホールを、前記共振器をパッケージ内に配置するために、用いる
ことを特徴とする請求項１０記載の共振器。
【請求項１２】
固定用のブラインド・ホールが、前記ベース部分に形成される
ことを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の共振器。
【請求項１３】
固定用のリセス（５８、６０）が、前記振動アームに面した前記中央アームの両側に配置される
ことを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の共振器。
【請求項１４】
２本の平行な振動アーム（１２、１４）を具備する同調フォーク形状部分を有するピエゾ電子共振器（１０）において、
前記振動アーム（１２、１４）は、互いに連結部（１６）により接続され、
前記連結部（１６）から中央アーム（１８）が、前記振動アーム（１２、１４）の間に延び、
少なくとも１個の溝（３６、３８）が、前記振動アーム（１２、１４）の前面と裏面の少なくとも一方の面に形成され、      
前記中央アームの長さは、前記振動アームのそれよりも短く、
前記振動アームは、前記中央アームを超えて延びるひれ足（７２、７４）をその端部に有し、
前記ひれ足（７２、７４）の幅は、前記振動アームのそれよりも広く、
前記中央アームに取り付けられたバランシングリード（７６）が、前記ひれ足（７２、７４）の間を延び、
前記バランシングリード（７６）の幅は、前記中央アームのそれよりも小さい
ことを特徴とするピエゾ電子共振器。
【請求項１５】
分離ホール（５２）が、前記中央アームを貫通して形成される
ことを特徴とする請求項１−１−４のいずれかに記載の共振器。
【請求項１６】
分離ホール（５０）が、前記振動アームに面した中央アームの両側に配置される
ことを特徴とする請求項１−１５のいずれかに記載の共振器。
【請求項１７】
ノッチ（７８）が、前記中央アームの反対側の連結部（１６）に配置される
ことを特徴とする請求項１−１６のいずれかに記載の共振器。
【請求項１８】
前記中央アームの反対側の連結部（１６）内にスロット（８０）が形成され、
付加的電極（８２、８４）が、前記スロット（８０）に沿って形成される
ことを特徴とする請求項１−１４のいずれかに記載の共振器。
【請求項１９】
溝が、前記付加的電極（８２、８４）の下に、形成される
ことを特徴とする請求項１８記載の共振器。
【請求項２０】
前記溝の深さは、前記振動アームの深さ方向の厚さの４０％と５０％の間である
ことを特徴とする請求項１−１９のいずれかに記載の共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピエゾ電子共振器に関し、特に、さまざまな技術分野（時計学、情報工学、通信、医療）で携帯用の電子機器に用いられる周波数生成器を作るのに使用される小型の共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような小型の共振器は、特許文献１に開示されている。同文献の実施例を図１３に示す。同図において、ケース内に搭載される共振器１０は、２個の平行な振動アーム１２、１４を具備した同調フォーク（tuning fork）の形状をしている。この振動アーム１２、１４は、連結部１６により互いに結合され、それぞれ、電極２０、２２を具備し、この電極がそれらを振動させる。これらの電極は、接続パッド２８、３０に接続され、さらにこれらのパッドは、ケースの外部に電気的に接続される。共振器１０は中央アーム１８も有する。この中央アーム１８は、連結部１６に取り付けられ、同調フォークの形状をした部分である振動アーム１２、１４の間に、それらから同一距離に配置される。この中央アーム１８は、同調フォークの形状した部分のアームよりも大きな質量を有する。接続パッド２８、３０は、この中央アーム１８に具備される。この共振器は、平行なパイプ形状のケース内に搭載される。この搭載は、中央アーム１８をケースの底部に固定されたサポート部分の少なくとも１つに固定することにより、行われる。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，６００，３１３号明細書
【０００４】
上記の種類の共振器（以下３本アーム共振器とも称する）は、従来の同調フォーク型共振器が遭遇する種々の問題が原因で、破損することがある。
【０００５】
これらの問題の１つは、従来型の同調フォーク共振器の寸法特徴と機能特徴は、金属製のケースに搭載するために最適化されており、セラミック製のケース向けではないことである。例えばそれらの長さと幅の比率は、セラミック製のケースの製造には適していない。特に、ケースがＳＭＤ（表面搭載型装置（Surface Mounting Device））の場合、すなわち無孔プリント回路基板に自動的に搭載するには、不向きである。この理由により、従来の同調フォーク型共振器と、この共振器のケースへの接続は、衝撃に対し良好な耐性を与えることは無かった。
【０００６】
さらに、従来の同調フォーク型共振器は、ケースの段部上に固定されるときに、ケースの底部の方向に、先端が傾く傾向がある。
【０００７】
さらに、セラミック材料と水晶の熱膨張係数が異なるために、共振器内で機械的応力が発生する。この応力は、同調フォークのアームに伝わり、温度が変化した時に共振器の動作を妨害し、更には、共振器の接続パッドのはんだ部分を破損し、あるいは接続パッドをケースの接続部分から離脱させ、共振器の電極とケースの外部接続パッドとの間の電気接続を切断することさえある。
【０００８】
同一の理由により、接続パッドが配置された同調フォークのベースの側に初期のひび割れがある場合には、大幅な温度変動により同調フォークが破損することさえある。
【０００９】
最後に、共振器が真空状態で収納されるときには、真空は完全ではなく、共振器が振動した時に、同調フォークのアームが空気をかき回し、これにより、アームが互いに近づく時には共振器の動作パラメータが変化してしまう。この現象は、金属ケースの場合より大きい。
【００１０】
かくして、３本アーム共振器は、従来の同調フォーク型共振器が提起したさざまな問題に満足すべき解決方法を与える。これらの３本アーム共振器は様々な利点があるが、同調フォークの小型化要求と、振動を保持するのに必要なエネルギー消費は、携帯電話、腕時計のアプリケーションにとっては、常に重要な問題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、エネルギー消費を減らす為に、励起電界をより均一にし、かつ局部的に強くし、その為、アームの振動損失が、振動体のサイズが小型になっても、低くなるようにする、更に、ＣＩ値（クリスタル・インピーダンス、すなわち等価直列抵抗）を、低レベルに抑制する、３本アームの共振器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このために、本発明の第１の態様によれば、２本の平行な振動アームを具備する同調フォーク形状部分を有するピエゾ電子共振器において、振動アームは、互いに連結部により接続される。連結部から中央アームが、前記振動アームの間に延び、少なくとも１個の溝が、前記振動アームの前面と裏面の少なくとも一方に形成され、各溝の部分が、連結部内に延びる。振動アーム上に形成された溝を使用することにより、装置が小型化した場合でも正確な性能を提供できる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、振動アームの振動結合効果を増加するために、溝がリンク部分に延びる。このリンク部分に延びた溝は、そこで機械的応力が最大となり、この高い応力領域において、電界を取り出せる。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、励起電界の均一性を最適にするために、２個の溝が、各振動アームの各前面と裏面に具備される。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、高い応力領域において、十分な機械的強度を保証するために、前記中央アームに対して内側に配置された内側溝は、中央アームに対し外側に配置された外側溝よりも、連結部（１６）内で短い。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、この３本アームの共振器の寸法、特にその長さを上記の利点を維持しながらさらに減らす為に、中央アームの幅は、前記振動アームの幅の１．５倍以上であり、中央アームの自由端は、前記振動アームを超えて延びない。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、共振器をパッケージ内に正確且つ確実に配置するために、固定用のホールまたはリセスが中央アームに配置される。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、３本アーム共振器の寸法、特にその幅を減らす為に、中央アームの幅は、前記振動アームの幅と同一であり、ベース部分が、前記中央アームの連結部の反対側に配置される。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、共振器をパッケージ内に正確且つ確実に配置するために、固定用のホールまたはリセスがベース部分に配置される。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、この３本アームの共振器の寸法、特にその長さを減らす為に、中央アームの長さは、振動アームのそれより短く、振動アームは、中央アームを超えて延びるひれ足をその端部に有し、ひれ足の幅は、前記振動アームのそれよりも広い。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、振動時に共振器をさらに安定化するために、中央アームに取り付けられたバランシングリードが、ひれ足の間に延びる。バランシングリード幅は、前記中央アームのそれよりも小さい。
【００２２】
本発明の他の態様によれば、アームの振動に起因する共振器の固定部分にかかる機械的応力を回避するために、分離ホールまたは分離リセスまたはその両方が、中央アームを貫通して形成される。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、共振器の長さを減らすためと、中央アームを振動アームから切り離すために、リセスが前記中央アームの反対側の連結部の側に配置される。
【実施例】
【００２４】
図１ａ、１ｂ、１ｃに示した第１実施例において、本発明の共振器１０は、同調フォーク形状の部分を有する。この部分は２本の振動アーム１２、１４を有し、それらは連結部１６により結合されている。この連結部１６に中央アーム１８が取り付けられる。中央アーム１８は、振動アーム１２と１４の間に、それらに平行に配置される。この組立体全体は、水晶製の単一部品で形成される。
【００２５】
図１ａ、１ｂに示すように、振動アーム１２、１４は、２つの電極群２０、２２をそれぞれ具備し、それらはそれぞれ導電パス２４、２６により互いに接続される。この導電パス２４、２６は、同調フォーク形状部分の連結部１６上に具備される。同図に示すように、これらの電極群と導電パスは、振動アーム１２、１４をたわみモードで振動させるが、同一モードあるいは別のモード（ねじりモード、剪断モード等）で、アームを振動するよう別の構造を採ってもよい。中央アーム１８に話をもどすと、図１ａに示すように、中央アーム１８は、裏面に２個の導電パッド２８、３０を具備する。この導電パッド２８、３０は、共振器の長さ方向に、重力Ｇの中心の両側で、好ましくはそこから等距離の位置に配置される。これらの導電パッド２８、３０は、それぞれ、導電パス３２、３４により導電パス２６、２４に接続される。この導電パス２６、２４が、電極群２０、２２の電極を互いに接続する。共振器をパッケージ（図示せず）の内側に配置するために、これらの導電パッド２８、３０を用いてもよい。
【００２６】
図１ａ、１ｂに示すように、中央アーム１８の幅は、同調フォーク形状の振動アーム１２または１４の幅の１．５倍より、少なくとも若干広い。同様に、中央アーム１８の長さは、振動アーム１２、１４の長さに必ずしも等しくはない（図１ａ、１ｂ）。例えば、短くてもよい。しかし、重要なことは、一方で、中央アーム１８は、振動アーム１２、１４から等距離にある。この距離は、従来の同調フォーク共振器のアームを分離する長さに等しい。他方で、中央アーム１８は、振動する振動アーム１２、１４の質量よりも遙かに大きな質量を有する。
【００２７】
より均一で且つ局部的により強い励起電界を生成することにより、振動部品のサイズが小さくなった場合でもアームの振動損失が低くするこおｔにより、エネルギー消費を減らす為に、少なくとも１個の溝３６、３８が、それぞれ振動アーム１２、１４の前面と裏面の少なくとも一方に形成される。
【００２８】
図１ｃに示すように、振動アーム１２、１４は、Ｈ型をしている。１個の溝３６ａ、３６ｂと溝３８ａ、３８ｂは、それぞれ振動アーム１２、１４の前面と裏面に具備される。これらの溝の深さは、対応する振動アームの深さ方向（軸Ｄに沿って）の厚さの３０％と５０％の間であるのが好ましく、４０％と５０％の間がより好ましい。この比率は、溝を有する次の実施例にも全て適用可能である。振動アームに形成されたこのような溝により、装置が小型化した場合でも、正確な性能を提供できる。しかし、他の構成例として、１個の溝のみを各振動アームの前面または裏面のいずれかに形成してもよい。
【００２９】
好ましくは、振動アームの振動結合効果（vibrating coupling effect）をさらに増加させるために、溝３６、３８は連結部１６内に延びる。連結部１６内に延びる溝３６、３８の部分４２、４４は、点線４０により仮想的に規定される。この部分の機械的応力は最大となり、これにより、この高い応力領域で、電界を取り出すことができる。
【００３０】
図２ａ、２ｂ、２ｃにそれぞれ示す第２実施例の３つの変形例において、この共振器が第１実施例と異なる点は、連結部１６内の部分４２、４４は、振動アーム１２、１４の長さ方向軸（Ｘ１、Ｘ２）に対し、対称形状を有していないことである。
【００３１】
高い応力領域において、第１実施例で示した溝で得られた機械的強度よりも、共振器のより良い機械的強度を保証するために、溝３６、３８は、連結部１６内狭い幅の部分４２２、４４２を具備する。溝３６、３８の狭幅部分４２２、４４２の中空部分が、中央アーム１８に対し外側に配置される。かくして、高い機械的応力領域の材料の量は、ハッチング領域４６、４８により示され、振動アーム１２、１４に隣接するリンク部分領域内に主に配置されるが、より重要となり、それ故に、これらの領域を機械的拘束に対しより強くする。
【００３２】
図２ｂ、２ｃに示すように、分離手段５０、５２は、連結部１６近傍の中央アーム１８に形成され、共振器１０をパッケージ（図示せず）に固定するのに用いられる中央アーム１８を、振動アーム１２、１４から機械的に切り離す。これらの分離手段５０、５２は、中央アーム１８の固定要素（好ましくは導電パッド２８、３０）と連結部１６の間に配置される。この連結部１６に振動アーム１２、１４が取り付けられる。図２ｂに示す変形例においては、分離手段は、中央アーム１８の両側に具備された分離手段５０の形態で実現される。これらの分離手段５０は、矩形、半円形状、Ｖ字形状でもよい。図２ｃに示す変形例においては、分離手段は、中央アーム１８を貫通して切られたホール５２で実現される。このホール５２は、矩形、円形、多角形のようなさまざまな形状を採りうる。ノッチと同様に、ホールは、導電パッドでもある固定要素２８、３０と連結部１６の間に、中空にして形成される。これらの２種類の分離手段を混在させてもよい。
【００３３】
図３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ示す第３実施例の変形例においては、この共振器が第２実施例の３種類の変形例と異なる点は、２つの溝３６２、３６４と３８２，３８４が、各振動アーム１２、１４の前面と裏面のそれぞれに配置されている点である。この第３実施例によれば、溝３６２、３６４、溝３８２、３８４は、連結部１６内に延びて、電界の均一性を最大にする。
【００３４】
第２実施例に記載したように、２種類の変形例は分離手段を、固定要素である導電パッド２８、３０と連結部１６の間に配置される。この連結部１６に振動アーム１２、１４が取り付けられる。これらの分離手段は、それぞれ、図３ｂではノッチ５０であり、図３ｃではホール５２である。図３ｂ、３ｃの両方の変形例を組み合わせてもよい。
【００３５】
図４に示す第４実施例において、この共振器が図３ａの共振器と異なる点は、高応力領域で共振器の機械的強度をより良好に確保するために、内溝３６４、３８２は、中央アーム１８に対し内側に配置され連結部１６内に延びるが、中央アーム１８に対し外側に配置された外溝３６２、３８４よりも短い。かくして、高い機械的応力領域にある材料の量は、ハッチング領域４６、４８で示されるが、主に、振動アーム１２、１４に隣接する連結部１６の部分内に配置され、より重要である。かくして、機械的拘束に対し、これらの領域をより強固にしている。
【００３６】
図５ａ、５ｂにそれぞれ示す第５実施例の２種類の変形例において、この共振器が図４に示すそれと異なる点は、固定配置手段が中央アーム１８に配置されている点である。この第５実施例よれば、２つの目的が達成される。すなわち、共振器１０をパッケージの内側に正確に配置することと頑丈に固定することである。このために、図５ａの第１変形例によれば、固定・配置するホール５４、５６は、中央アーム１８に貫通して切られ、これらのホールを用いて、共振器１０の電極群２０と２２をパッケージ内の導電性要素に結合する。これらのホール５４、５６は、中央アーム１８を貫通して切られて形成されているために、共振器１０をパッケージ（図示せず）に、パッケージの底部に記載されたマークを見ながら正確に配置できる。さらに、共振器をパッケージ（図示せず）の内側に組み立てる間、ホール５４、５６は、導電性接着剤で充填づる。これにより、一方で、電極群２０、２２をパッケージ（図示せず）の内側の導電性要素に電気的に結合し、他方で、共振器１０をパッケージ内に強固に固定できる。図５ａの第１変形例に対する他の構成として、中央アームの裏面にブラインド・ホール（未貫通孔）を具備すること、すなわち、支持用の導電パッド２８、３０を具備することも可能である。共振器を配置することは、これらのブラインド・ホールを、ケース内の対応するバンプにガイドすることにより行われる。
【００３７】
図５ｂに示す第２変形例によれば、固定・配置用のリセス５８、６０が共振器の振動アーム１２、１４に面した中央アーム１８の両側に切り欠いて形成される。図５ａのホールと同様に、これらのリセス５８、６０は、中央アーム１８の貫通して形成され、かくして、パッケージの底部に形成されたマークを見ながら、共振器をパッケージ内に正確に配置できる。このリセス内に導電性接着剤を追加充填することにより、強固に固定できる。ホール５４、５６とリセス５８、６０は、さまざまな形状、例えば矩形、円形、多角形を採用できる。
【００３８】
図６ａ、６ｂにそれぞれ示す第６実施例の２つの変形例において、この共振器が図２ａ、図４に示す第２実施例と第４実施例と異なる点は、中央アーム１８の幅が狭くなっており、１本の振動アームの幅と同じ点である。このような幅の狭い中央アーム１８は、共振器構造の全体の幅を減らし、より小型のパッケージ（図示せず）に収納できるが、共振器１０を固定する部分として、より長いものを使用することはできない。それ故に、ベース部分６２は、連結部１６の反対側の中央アームの端部（先端）に具備され、振動アーム１２、１４を超えて延びる。このベース部分６２は、共振器１０をパッケージの内側に固定する為と、共振器の電極群２０、２２をパッケージ（図示せず）の導電性要素に電気的に結合するための両方の為の両方に使用される。図６ａは、各振動アーム１２、１４内のそれぞれの前面（３６ａ、３８ａ）と裏面（３６ｂ、３８ｂ）にえぐって形成された１個の溝３６、３８を具備する第１変形例を示す。各溝３６、３８は、連結部１６内を延びて前記連結部１６内で非対称の形状をしており、その結果、高い機械的応力領域の共振器構造の機械的強度を向上させる。図６ｂは、各振動アーム１２、１４のそれぞれの前面（３６２ａ、３６４ａ、３８２ａ、３８４ａ）と裏面（３６２ｂ、３６４ｂ、３８２ｂ、３８４ｂ）のそれぞれにえぐって形成された２個の溝３６２、３６４と溝３８２、３８４とを有する第２変形例を示す。中央アーム１８に対し外側の溝３６２、３８４は、内側の溝３６４、３８２よりも長く、高い機械的応力領域の機械的強度を向上させる。
【００３９】
図７ａ、７ｂに示す第７実施例において、この共振器が第６実施例のそれと異なる点は、固定・配置用のホールまたはリセスが、ベース部分に配置され、共振器をそのパッケージ内に正確に配置し確実に固定することができる点である。図７ａは、ホール６４、６６がベース部分６２を貫通して形成された第１変形例を示す。かくして、組み立て時に、ホール６４、６６を通してパッケージ（図示せず）の底面に記載されたマークを見ながら共振器１０をパッケージ内に正確に配置できる。さらに、ホール６４、６６に接着剤を充填することにより、共振器をそのパッケージ内に確実に固定できる。図７ｂは、第２変形例を示し、この変形例においては、リセス６８、７０は、中央アーム１８に対しベース部分６２の対向する側に切られる。リセス６８、７０は、ホール６４、６６と同様な利点を有する。ベース部分６２をパッケージ固定するために導電性接着剤を用いることにより、電極群２０、２２をパッケージ内の導電性要素に接続できる。
【００４０】
図８ａ、８ｂに示す第８実施例において、この共振器が第１実施例と異なる点は、一方で中央アーム１８の長さが振動アーム１２、１４のそれよりも短い点であり、他方で各振動アーム１２、１４がそれぞれ端部にひれ足７２、７４を有し、中央アーム１８を超えて延びている点である。好ましくは、これらのひれ足７２、７４は、振動アーム１２、１４の縦方向軸（Ｘ１、Ｘ２）に対し、左右対称の矩形形状を有し、ひれ足７２、７４の幅は、振動アームのそれの約２倍である。しかし、ひれ足７２、７４の長さは、共振器の特性を変化させることなく、振動アームの全長から減り、それ故に、共振器の長さは、それに応じて短くなる。図８ｂに示す第２変形例によれば、バランシングリード７６が連結部１６に対向する中央アームに取り付けられる。このバランシングリード７６が、中央アーム１８に取り付けられ、振動アーム１２、１４のひれ足７２、７４の間を延び、中央アーム１８の幅よりも狭い幅を有する。これにより、振動アーム１２、１４の両方が、互いに衝突するリスクなく、振動できる。さらに、バランシングリード７６は、共振器構造の縦軸方向に沿ってひれ足７２、７４を超えて延びることがない。その結果、共振器の全長をできるだけ短くしている。このようなバランシングリード７６を具備することにより、共振器構造のより良い安定性が得られるが、これは、振動した時により安定となり、導電パッド２８、３０にかかる機械的応力をより小さくできる。
【００４１】
図９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに示す第９実施例において、この共振器が第８実施例と異なる点は、２個の溝３６２、３６４、３８２、３８４が、それそれ、振動アーム１２、１４の前面と裏面の両面に具備される点である。図９ａは、第１変形例を示し、この変形例においては、中央アームの長さは、振動アームのそれよりも短く、中央アーム１８を超えて延びるひれ足７２、７４は、振動アーム１２、１４の端部に配置されて、共振器１０の全長を、その特性を変えずに、短くしている。図９ｂは、第２変形例を示し、この第２変形例においては、共振器１０はバランシングリード７６を有する。このバランシングリード７６は、中央アーム１８から振動アーム１２、１４の間を延びる。このバランシングリード７６により、振動中の共振器の安定性が得られる。図９ｃは、第３変形例を示し、この変形例においては、分離手段であるノッチ５０が、固定要素でもある導電パッド２８、３０と連結部１６の間の中央アーム１８に形成される。これにより、中央アーム（これにより共振器１０をパッケージに固定する）を、振動アーム１２、１４から機械的に切り離す。図９ｄは、この第３変形例に対する別の構成としての第４変形例を示す。この第４変形例においては、ノッチを具備した中央アーム１８の代わりに、分離手段であるホール５２が、固定要素である導電パッド２８、３０と連結部１６の間の中央アーム１８を貫通して孔開けで形成される。
【００４２】
ここには示されていないが、他の多くの変形例も実現可能である。固定・配置用のホールあるいは固定・配置用のリセスを、第５実施例で示したように中央アームを貫通して具備することもできる。
【００４３】
図１０ａに示す第１０実施例の第１変形例において、この共振器が第４実施例のそれと異なる点は、１個のノッチ７８が、連結部１６内で、中央アーム１８が突出する側の反対側に具備される点である。このリセスであるノッチ７８は、中央アーム１８を振動アーム１２、１４から、共振器構造を弱体化することなく、機械的に分離できる利点がある。
【００４４】
図１０ｂに示す第１０実施例の第２変形例において、この共振器が図１ａの第１実施例と異なる点は、スロット８０が中央アーム１８が突出する側の反対側にある連結部１６内に具備され、共振器の縦軸Ｘに沿って延びている点である。このスロット８０は、振動アーム１２、１４を連結部１６の対応する半分まで仮想的に延ばす効果を有する。切り欠かれた結要素の高い応力領域の全てにおいて、電界を取り出すことにより、振動アームの振動結合効果を最適にするために、付加的電極８２、８４をスロット８０に沿って配置している。好ましくは、溝は、付加的電極８２、８４の下に切り欠いて形成され、より均一且つ局部的に強い励起電界を生成する。かくして、所定の周波数に対し、付加的電極８２、８４を使用することにより、好ましくは溝付の付加的電極を使用することにより、共振器の全長を減らすことができる。
【００４５】
図１０ｃに示す第３変形例においては、この共振器が上記の第２変形例と異なる点は、ひれ足７２、７４が図８ａに記載するよう配置され、これにより、共振器の全長をさらに短くしている点である。
【００４６】
図１１は、本発明のピエゾ電子共振器を収納する、カバーのない状態のパッケージの上面図である。パッケージのサイズは、共振器構造の外径に合わせて調整され、これは、実施例によって変わる。平行パイプ形状のケース１００は、平坦な底面１０２、４個の側面１０４から形成されるメイン部分と、エッジ（図示せず）を具備するカバーとを有する。このエッジを介してカバーは、メイン部分の側面１０４の上に、共振器をケース１００内に搭載した後、配置され、フレーム（図示せず）への加熱と圧縮手段により、またはんだ付け手段により、真空引きした後、取り付けられる。中央リム１０６がケース１００の底面１０２上に配置され、この中央リム１０６が縦軸Ｘに沿って延び、共振器の固定部分をサポートする。このリムの幅は、共振器の振動アームがケース１００内で自由に振動できるよう選択される。中央リム１０６上に、２個の導電性要素、例えば、薄い導電層、スタッドあるいはバンプ１０８、１１０が配置されて、共振器の対応する導電性パッドに接触する。中央リム１０６は、側面１０４から反対側へ延びてはならない。
【００４７】
図１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、第４実施例と第５実施例の共振器１０が、ケース１００内に搭載されて状態を表す。図１２ａは、第４実施例の共振器を具備したケースの上面図を表す。この場合、中央アーム１８は導電パッド２８、３０を具備し、この導電パッド２８、３０は、中央リム１０６上に配置された対応する導電性要素に接続される。共振器を搭載することは、導電性接着剤で中央アームの導電パッド２８、３０を、中央リム１０６の薄い層、スタッドあるいはバンプに、はんだ付けするあるいは接着することにより行われる。
【００４８】
いずれの場合においても、共振器をケースの底特に重力の中心の領域に取り付けることにより、その組み立てを容易にし、且つ組み立て時に、傾く（tipping）リスクを最小にする。同じ理由により、ケースに収納された共振器の衝撃強度が大幅に高くなる。
【００４９】
図１２ｂ、１２ｃは、第５実施例の両方の変形例に対応する共振器を内蔵したケースの上面図である。これらの２つの変形例においては、共振器をケース１００内に搭載する際に、共振器の正確な配置を保証するために、導電性要素であるバンプ１０８、１１０は、中央アーム１８に切られたホール５４、５６あるいはリセス５８、６０を通して見ることができる。
【００５０】
上記の実施例の共振器の衝撃強度をさらに改善するために、振動アームが連結部分に結合される場所の切りかき領域は、共振器の結晶面が見えることが最小となるよう選択される。水晶共振器の場合には、この切りかき領域は、６０°または１２０°の角度を形成する。
【００５１】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１ａ】本発明の第１実施例によるピエゾ電子共振器の底面図。
【図１ｂ】本発明の第１実施例によるピエゾ電子共振器の上面図。
【図１ｃ】本発明の第１実施例によるピエゾ電子共振器の断面図。
【図２ａ】本発明の第２実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図２ｂ】本発明の第２実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図２ｃ】本発明の第２実施例によるピエゾ電子共振器の第３変形例の底面図。
【図３ａ】本発明の第３実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図３ｂ】本発明の第３実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図３ｃ】本発明の第３実施例によるピエゾ電子共振器の第３変形例の底面図。
【図４】本発明の第４実施例によるピエゾ電子共振器の底面図。
【図５ａ】本発明の第５実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図５ｂ】本発明の第５実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図６ａ】本発明の第６実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図６ｂ】本発明の第６実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図７ａ】本発明の第７実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図７ｂ】本発明の第７実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図８ａ】本発明の第８実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図８ｂ】本発明の第８実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図９ａ】本発明の第９実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図９ｂ】本発明の第９実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図９ｃ】本発明の第９実施例によるピエゾ電子共振器の第３変形例の底面図。
【図９ｄ】本発明の第９実施例によるピエゾ電子共振器の第４変形例の底面図。
【図１０ａ】本発明の第１０実施例によるピエゾ電子共振器の第１変形例の底面図。
【図１０ｂ】本発明の第１０実施例によるピエゾ電子共振器の第２変形例の底面図。
【図１０ｃ】本発明の第１０実施例によるピエゾ電子共振器の第３変形例の底面図。
【図１１】本発明のピエゾ電子共振器を収納するパッケージの上面図。
【図１２ａ】本発明の第４実施例によるパッケージに搭載されたピエゾ電子共振器の上面図。
【図１２ｂ】本発明の第５実施例によるパッケージに搭載されたピエゾ電子共振器の上面図。
【図１２ｃ】本発明の第５実施例によるパッケージに搭載されたピエゾ電子共振器の上面図。
【図１３】従来技術に係るピエゾ電子共振器の上面図。
【符号の説明】
【００５３】
１０  共振器
１２，１４  振動アーム
１６  連結部
１８  中央アーム
２０，２２  電極群
２４，２６  導電パス
２８，３０  導電パッド
３２，３４  導電パス
３６，３８  溝
３６２，３６４  溝
３８２，３８４  溝
４２，４４  部分
４２２，４４２  狭幅部分
４６，４８  ハッチング領域
５０，５２  分離手段
５４，５６  ホール（孔）
５８，６０  リセス
６２  ベース部分
６４，６６  ホール
６８，７０  リセス
７２，７４  ひれ足
７６  バランシングリード
７８  ノッチ
８０  スロット
８２，８４  付加的電極
９０，９２  接続要素
９４，９６  溝
１００  ケース
１０２  底面
１０４  側面
１０６  中央リム
１０８，１１０  バンプ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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