(57)【要約】【課題】副次的な振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を低減させ、電気的特性を向上させることができる水晶素子および水晶デバイスを提供する。【解決手段】本実施形態に係る水晶素子１２０は、平面視して略矩形となっている水晶片１２１と、水晶片１２１の両主面に設けられている略矩形の励振電極部１２３、および、励振電極部１２３から水晶片１２１の一方の短辺側の縁部まで延設されている接続配線部１２４からなる金属パターン１２２と、を備えている水晶素子１２０であって、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さが、水晶片１２１に平行な励振電極部１２３の辺の長さより長くなっている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視して略矩形となっている水晶片と、
前記水晶片の両主面に設けられている略矩形の励振電極部、および、前記励振電極部から前記水晶片の一方の短辺側の縁部まで延設されている接続配線部からなる金属パターンと、
を備えている水晶素子であって、
前記水晶片の短辺に平行な前記励振電極部の辺の長さが、前記水晶片の長辺に平行な前記励振電極部の辺の長さより長くなっている
ことを特徴とする水晶素子。
【請求項２】
請求項１に記載の水晶素子であって、
前記水晶片が、略直方体形状の振動部と、前記振動部の縁部に沿って設けられ前記振動部より上下方向の厚みが薄い周辺部とからなり、
前記水晶片の短辺に平行な前記振動部の辺の長さが、前記水晶片の短辺に平行な前記励振電極部の辺の長さよりも長くなっている
ことを特徴とする水晶素子。
【請求項３】
請求項２に記載の水晶素子であって、
前記水晶片の長辺に平行な前記励振電極部の辺の長さをＬｅとし、
前記水晶片の短辺に平行な前記励振電極部の辺の長さをＷｅとしたとき、
０．９０＜Ｌｅ／Ｗｅ＜１．００を満たしている
ことを特徴とする水晶素子。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の水晶素子であって、
前記水晶片の長辺に平行な前記振動部の辺の長さをＷｍとしたとき、
０．０７５＞（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＞０を満たしている
ことを特徴とする水晶素子。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４に記載の水晶素子であって、
平面視して、
前記振動部の中心と前記励振電極部の中心とが重なっており、
前記水晶片の一方の短辺から前記振動部の中心までの距離が、前記水晶片の一方の短辺から前記水晶片の中心までの距離よりも長くなっている
ことを特徴とする水晶デバイス。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の水晶素子と、
前記接続配線部と導電性接着剤で接着される搭載パッドが設けられている基板部を有した基体と、
前記基体と接合される蓋体と、
を備えている水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶素子およびこの水晶素子を有する水晶デバイスに関する。水晶デバイスは、例えば、水晶振動子または水晶発振器である。
【背景技術】
【０００２】
水晶素子は、例えば、平面視して、略矩形形状の水晶片と、水晶片に設けられている金属パターンと、から構成されている。水晶片は、例えば、平面視して、一対の長辺と長辺の両端部を結ぶ一対の短辺とを有している。金属パターンは、例えば、水晶片の両主面に設けられている励振電極部と、励振電極部から水晶片の一方の短辺まで延設されている接続配線部と、からなる。このような励振電極部は、水晶素子を平面視して、水晶片の長辺に平行な励振電極部の長さが、水晶片の短辺に平行な励振電極部の長さよりも長くなっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３４１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属パターンに交番電圧を印加したとき、主振動である厚みすべり振動が生じると同時に、副次的な振動、具体的には、屈曲振動および輪郭すべり振動も生じている。水晶素子が小型化、例えば、水晶片の長辺の長さが９２０μｍ以下のような場合には、副次的な振動が主振動である厚みすべり振動と結合しやすくなり、電気的特性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明では、副次的な振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を低減させ、電気的特性を向上させることができる水晶素子および水晶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】
【０００６】
本発明における水晶素子は、平面視して略矩形となっている水晶片と、水晶片の両主面に設けられている略矩形の励振電極部、および、励振電極部から水晶片の一方の短辺側の縁部まで延設されている接続配線部からなる金属パターンと、を備えている水晶素子であって、水晶片の短辺に平行な励振電極部の辺の長さが、水晶片の長辺に平行な励振電極部の辺の長さより長くなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における水晶素子は、平面視して略矩形となっている水晶片と、水晶片の両主面に設けられている略矩形の励振電極部、および、励振電極部から水晶片の一方の短辺側の縁部まで延設されている接続配線部からなる金属パターンと、を備えている水晶素子であって、水晶片の短辺に平行な励振電極部の辺の長さが、水晶片の長辺に平行な励振電極部の辺の長さより長くなっている。このようにすることで、副次的な振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を低減させることができ、電気的特性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る水晶デバイスの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面における断面図である。
【図３】本実施形態に係る水晶素子の斜視図である。
【図４】本実施形態に係る水晶素子の上面の平面図である。
【図５】本実施形態に係る水晶素子の下面を上面側から平面透視した平面図である。
【図６】実験１において、Ｌｅ／Ｗｅの範囲ごとの結果の対比を示した対比表である。
【図７】実験２において、ｄ１の範囲ごとの結果の対比を示した対比表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図面は、模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。便宜上、層状の部分の表面（すなわち断面でない面）にハッチングを付すことがある。
【００１０】
本開示の水晶デバイスおよび水晶素子は、いずれも上方または下方とされてよいものであるが、以下では、便宜上、図１および図２の紙面上方を上方とし、上面または下面等の用語を用いることがある。また、単に平面視または平面透視という場合において、特に断りがない限りは、上記のように便宜的に定義した上下方向においてみることとする。
【００１１】
図１および図２は、本実施形態に係る水晶デバイスに関する図である。図１は、本実施形態に係る水晶デバイスの斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面における断面図である。図３〜図５は、本実施形態に係る水晶素子に関する図である。図３は、本実施形態に係る水晶素子の斜視図である。図４は、本実施形態に係る水晶素子の上面の平面図であり、図５は、本実施形態に係る水晶素子の下面を上面側から平面透視した平面図である。図６および図７は、実験の結果に関するものとである。図６は、実験１において、Ｌｅ／Ｗｅの範囲ごとの結果の対比を示した対比表である。
図７は、実験２において、ｄ１の範囲ごとの結果の対比を示した対比表である。
【００１２】
（水晶デバイスの概略）
水晶デバイスは、全体として、略直方体形状となっている電子部品である。水晶デバイスは、例えば、長辺または短辺の長さが０．６ｍｍ〜２．０ｍｍであり、上下方向の厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとなっている。
【００１３】
水晶デバイスは、例えば、凹部が形成されている基体１１０と、凹部に収容された水晶素子１２０と、凹部を塞ぐ蓋体１３０と、基体１１０に水晶素子を実装するためのバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）と、からなる。
【００１４】
水晶素子１２０は、発振信号に生成される振動を生じる部分である。基体１１０および蓋体１３０は、水晶素子１２０を収容する空間を有している。基体１１０の凹部は、蓋体１３０により封止され、その内部は、例えば、真空とされ、または、適当なガス（例えば、窒素）が封入されている。
【００１５】
基体１１０は、例えば、基体１１０の主体となる基板部１１０ａと、水晶素子１２０を実装するための一対の搭載パッド１１１と、水晶デバイスを不図示の回路基板等に実装するための複数の外部端子１１２と、を有している。
【００１６】
基体１１０は、主体となる基板部１１０ａと、基板部１１０ａの上面の縁部に沿って設けられている枠状の枠部１１０ｂと、から構成されており、凹部が形成されている。搭載パッド１１１は、金属等からなる導電層により構成されており、凹部の底面に位置している搭載パッド１１１と外部端子１１２とは、基板部１１０ａ内に配置された導体（図示せず）によって互いに電気的に接続されている。蓋体１３０は、例えば、金属から構成され、基体１１０の上面にシーム溶接等により接合されている。
【００１７】
水晶素子１２０は、例えば、水晶片１２１と、水晶片１２１に交番電圧を印加するための金属パターン１２２と、を有している。金属パターン１２２は、水晶片１２１の両主面の中央付近に設けられている一対の励振電極部１２３、および、励振電極部１２３から水晶片１２１の縁部まで延設されている接続配線部１２４からなる。
【００１８】
水晶素子１２０は、概略板状であり、その主面が、基体１１０の凹部の底面、具体的には、基板部１１０ａの上面に対向するように、凹部内に収容される。そして、一対の接続配線部１２４の一部、具体的には、接続部１２４ａが、一対のバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）により、一対の搭載パッド１１１に電気的に接続される。これにより、水晶素子１２０は、基体１１０の基板部１１０ａに片持ち梁のように支持される。また、一対の励振電極部１２３は、一対の接続配線部１２４、バンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）を介して搭載パッド１１１と電気的に接続され、ひいては、複数の外部端子１１２のいずれか二つと電気的に接続される。
バンプは、例えば、導電性接着剤１４０である。導電性接着剤１４０は、例えば、導電性フィラーが熱硬化性樹脂に混ぜ込まれて構成されている。
【００１９】
このようにして構成された水晶デバイスは、例えば、不図示の回路基板の実装面に基体１１０の下面を対向させて配置され、外部端子１１２が半田などにより回路基板のパッド（図示せず）に接合されることによって回路基板に実装される。回路基板には、例えば、発振回路が構成されている。発振回路は、外部端子１１２および搭載パッド１１１を介して、一対の励振電極部１２３に交番電圧を印加し発振信号を生成する。この際、発振回路は、例えば、水晶片１２１の厚みすべり振動のうち基本波振動を利用する。オーバートーン振動が利用されてもよい。
【００２０】
（水晶素子の概略構成）
図３は、本実施形態に係る水晶素子の斜視図である。図４は、本実施形態に係る水晶素子の上面の平面図であり、図５は、本実施形態に係る水晶素子の下面を上面側から平面透視した平面図である。
【００２１】
本実施形態では、水晶素子１２０を基体１１０に実装した場合、基体１１０の基板部１１０ａの上面と略平行となっている面を、主面とする。また、水晶素子１２０から基板部１１０ａへ向かう向きを下方向とし、基板部１１０ａから水晶素子１２０へ向かう向きを上方向とする。
【００２２】
また、基板部１１０ａ側を向く水晶素子１２０の主面を水晶素子１２０の下面とし、水晶素子１２０の下面と反対側を向く水晶素子１２０の主面を水晶素子１２０の上面とする。
【００２３】
また、振動部１２１ａの面のうち基板部１１０ａの上面と略平行となっている面を振動部１２１ａの主面とする。そして、振動部１２１ａの主面であって基板部１１０ａ側を向く振動部１２１ａの面を振動部１２１ａの下面とし、振動部１２１ａの下面と反対側を向く振動部１２１ａの主面を振動部１２１ａの上面とする。
【００２４】
また、周辺部１２１ｂの面のうち基板部１１０ａの上面と略平行となっている面を周辺部１２１ｂの主面とする。具体的には、周辺部１２１ｂの平板部となる部分が周辺部１２１ｂの主面に該当している。周辺部１２１ｂの主面のうち基板部１１０ａの上面側を向く面を、周辺部１２１ｂの下面とする。また、周辺部１２１ｂの下面と反対側を向く周辺部１２１ｂの主面を周辺部１２１ｂの上面とする。
【００２５】
また、本実施形態においては、水晶素子１２０の下面と水晶片１２１の下面とを同一の意味で用いており、同様に、水晶素子１２０の上面と水晶片１２１の上面とを同一の意味で用いている。
【００２６】
水晶素子１２０は、水晶片１２１と金属パターン１２２とから構成されている。
【００２７】
水晶片１２１は、いわゆるＡＴカット板である。すなわち、水晶において、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光軸）からなる直交座標系ＸＹＺ系を、Ｘ軸回りに３０°以上５０°以下（一例として、３５°１５′）回転させて、直交座標系ＸＹ´Ｚ´系を定義したとき、水晶片１２１の主面は、ＸＺ´平面と平行となっている。
【００２８】
水晶片１２１は、略直方体形状の振動部１２１ａと、振動部１２１ａの外縁に沿って設けられ振動部１２１ａより上下方向の厚みが薄い周辺部１２１ｂと、から構成されている。
【００２９】
振動部１２１ａは、例えば、ＸＺ´平面に平行な一対の主面を有する略薄型直方体であり、その主面は、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形である。この振動部１２１ａの主面には、金属パターン１２２の一部、具体的には、励振電極部１２３が設けられている。金属パターン１２２に交番電圧を印加すると、励振電極部１２３に挟まれている振動部１２１ａの部分が、逆圧電効果および圧電効果により、振動する。このとき、水晶片１２１では、主振動である厚みすべり振動および副次的な振動が生じている。
【００３０】
周辺部１２１ｂは、図示しないが、平板部と中間部とからなる。平板部は、周辺部１２１ｂにおいて、振動部１２１ａの主面と略平行となっている面を有している部分である。そして、当該平板部の上下方向の厚みは、振動部１２１ａの上下方向の厚みと比較して薄くなっている。
【００３１】
中間部は、図示していないが、水晶片１２１を平面視したとき、振動部１２１ａと平板部との間に位置している。そして、当該中間部の上下方向の厚みは、振動部１２１ａから平板部にかけて徐々に薄くなっている。従って、本実施形態では、特に図示しないが、水晶片１２１を、Ｘ軸およびＹ´軸に平行な面で断面視したとき、振動部１２１ａと平板部との間に位置している斜面を含んでいる部分が、この周辺部１２１ｂの中間部に相当することとなる。
【００３２】
従って、水晶片１２１は、メサ型の形状となっている。このように水晶片１２１をメサ型の形状にすることで、平板状の水晶片を用いた場合と比較して、エネルギー閉じ込めを向上させることができ、主振動である厚みすべり振動が励振電極部１２３に挟まれている部分から漏れ伝搬する量を低減させることが可能となり、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ電気的特性を向上させることができる。
【００３３】
また、このようにメサ型の水晶片１２１を用いることによって、平板状の水晶片を用いた場合と比較して、副次的な振動の一つである輪郭すべり振動を抑制させることができ、副次的な振動と主振動である厚みすべり振動とが結合することによる電気的特性の低下を、抑制することができる。つまり、このような形状にすることで、電気的特性を向上させることが可能となる。
【００３４】
水晶片１２１は、平面視して、略矩形形状となっており、その主面は、例えば、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形となっている。このような水晶片１２１は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ´軸方向を上下厚み方向とする。
【００３５】
ここで、水晶片１２１の外形がエッチングによって形成される場合、エッチングに対する水晶の異方性等によって比較的大きな誤差（系統誤差のようなもの）が生じる。当該誤差は、意図的に利用されていることもある。本開示の説明においては、このような誤差の存在は、無視するものとする。例えば、実際の水晶片１２１においては、側面が主面に直交せず傾斜していたり、側面が平面にならず外側に膨らむ形状となっていたりすることがあるが、そのような傾斜および／または膨らみの図示および説明は省略する。第三者の製品が本開示の技術に係るか否かを判断する場合においても、そのような誤差は無視されてよい。なお、偶然誤差のようなものが無視されてよいことはもちろんである。
周辺部１２１ｂにおける中間部および平板部を特に区別し図示していないのもこのためである。
【００３６】
また、本実施形態では、図４および図５に示したように、水晶片１２１の平面視における形状が矩形となっている。当該矩形は、長方形（本開示では正方形を含むものとする。正方形の場合には、所定の一辺を長辺とし、所定の一辺に接続している所定の他の一辺を短辺とする。励振電極部１２３においては、正方形は含まないものとする。）であり、一対の長辺と、一対の長辺の両端を結ぶ短辺とを有している。なお、本開示については、矩形または長方形は、角部が面取りされた形状を含むものとする（励振電極部１２３についても同様）。水晶片１２１では、例えば、主面は、ＸＺ´平面に略平行な面であり、長辺はＸ軸に平行な辺であり、短辺はＺ´軸に平行な辺である。
【００３７】
水晶片１２１における振動部１２１ａの上下方向の厚みは、厚みすべり振動について所望の固有振動数（本実施形態では、振動周波数と説明する場合もある。）に基づいて設定される。例えば、厚みすべり振動の基本波振動を用いる場合において、固有振動数をＦ（ＭＨｚ）とすると、この固有振動数Ｆに対応する振動部１２１ａの上下方向の厚みｔ（μｍ）を求める基本式は、ｔ＝１６７０／Ｆである。なお、実際には、水晶片１２１における振動部１２１ａの上下方向の厚みは、励振電極部１２３の重さ等も考慮して、基本式の値から微調整された値となる。
【００３８】
また、このような水晶片１２１は、接続配線部１２４の接続部１２４ａが並んで設けられている水晶片１２１の所定の一辺を含む側面を平面視（側面視）したとき、水晶片１２１の所定の一辺を含む側面に、凹部１２５が形成されている。
【００３９】
水晶片１２１の所定の一辺を含む側面に形成されている凹部１２５は、例えば、第一凹部１２５ａ、第二凹部１２５ｂおよび第三凹部１２５ｃからなる。第一凹部１２５ａは、水晶片１２１の所定の一辺の一端側であって水晶片１２１の下面に連なるように形成されている。第二凹部１２５ｂは、所定の一辺の他端側であって水晶片１２１の下面に連なるように形成されている。第三凹部１２５ｃは、例えば、水晶片１２１の所定の一辺の中点を通過しつつ水晶片１２１の上面および水晶片１２１の下面に連なるように形成されている。
【００４０】
このように、接続配線部１２４の接続部１２４ａが並んで設けられている水晶片１２１の所定の一辺を含む側面に凹部１２５を形成することで、水晶素子１２０を水晶デバイスとして用いる場合、接続部１２４ａがバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）により接合（接着）されることとなるので、第一凹部１２５ａおよび第二凹部１２５ｂが形成されている水晶片１２１の所定の一辺の両端部が接合（接着）されることとなる。別の観点では、凹部１２５が形成されている側面の両端部をバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）により固定することができるといえる。
このため、接続部１２４ａが設けられていない水晶片１２１の所定の一辺を含む側面に凹部を形成する場合と比較して、
副次的な振動の一つである屈曲振動の発生をより抑制させることが可能となる。この結果、副次的な振動の一つである屈曲振動が、主振動である厚みすべり振動に与える影響を低減でき、電気的特性を向上させることができる。
【００４１】
水晶片１２１の各種寸法の一例は、例えば、長辺の長さが５５０μｍ〜９２０μｍ、短辺の長さが３５０μｍ〜７５０μｍ、上下方向の厚みが２０μｍ〜７０μｍとなっている。
【００４２】
このような水晶片１２１に設けられている金属パターン１２２は、水晶素子１２０の外部から交番電圧を印加するためのものである。金属パターン１２２は、一層となっていてもよいし、複数の金属層が積層されていてもよい。
【００４３】
本実施形態では、金属パターン１２２は、例えば、特に図示ないが、第一金属層、第一金属層上に積層されている第二金属層とからなる。
【００４４】
第一金属層は、水晶と密着性のよい金属が用いられ、例えば、ニッケル、クロム、ニクロムまたはチタンのいずれか一つが用いられる。第一金属層に水晶と密着性のよい金属を用いることで、水晶と密着しにくい金属を第二金属層に用いることができる。
【００４５】
第二金属層は、金属材料の中で電気抵抗率が低く、安定した材料が用いられ、例えば、金、金を主成分とする合金、銀、または、銀を主成分とする合金のいずれか一つが用いられる。電気抵抗率が低い金属を第二金属層に用いることで、金属パターン１２２自身の抵抗率を小さくすることができ、この結果、水晶素子１２０の等価直列抵抗値が大きくなることを低減させることが可能となる。また、安定した金属材料を用いることで、
水晶素子１２０の存在する周囲の空気と金属パターン１２２が反応し金属パターン１２２の重さが変化し水晶素子１２０の周波数が変化し電気的特性が変化することを低減させることができる。
【００４６】
金属パターン１２２は、励振電極部１２３および接続配線部１２４から構成されている。接続配線部１２４は、接続部１２４ａと配線部１２４ｂとからなる。
【００４７】
励振電極部１２３は、水晶片１２１に交番電圧を印加するためのものである。励振電極部１２３は、一対となっており、水晶片１２１の両主面の中央付近、具体的には、振動部１２１ａの中央部に互いが対向するように設けられている。励振電極部１２３は、平面視して、略矩形となっている。
【００４８】
接続配線部１２４は、接続部１２４ａと配線部１２４ｂとからなり、水晶素子１２０の外部から励振電極部１２３に交番電圧を印加するためのものである。
【００４９】
接続部１２４ａは、水晶素子１２０を水晶デバイスとして用いる場合、基体１１０に実装するためのものであり、基体１１０の基板部１１０ａの上面に設けられている搭載パッド１１１とバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）によって電気的に接着される。接続部１２４ａは、一対となっており、基板部１１０ａの搭載パッド１１１と対向する位置であって、水晶片１２１の一方の短辺の縁部に沿って二つ並んで設けられている。
【００５０】
また、接続部１２４ａは、例えば、平面視して、振動部１２１ａに対して＋Ｘ軸方向側に位置している水晶片１２１の一方の短辺の縁部に沿って設けられている。従って、水晶片１２１の一方の短辺は、振動部１２１ａに対して＋Ｘ軸方向側に位置している水晶片１２１の短辺となる。このようにすることで、振動部１２１ａに対して−Ｘ軸方向側に接続部１２４ａを設けた場合と比較して、水晶素子１２０の周波数温度特性を向上させることができる。
【００５１】
配線部１２４ｂは、接続部１２４ａと励振電極部１２３とを電気的に接続するためのものであり、一端が励振電極部１２３に接続されており、他端が接続部１２４ａに接続されている。また、配線部１２４ｂは、別の観点では、励振電極部１２３から接続部１２４ａまで延設されているといえる。また、配線部１２４ｂは、例えば、水晶片１２１の長辺と平行となるように延設されている。
【００５２】
このように接続配線部１２４ｂを設けることで、励振電極部１２３から接続部１２４ａまでの配線部１２４ｂの長さを短くすることができ、配線部１２４ｂ自身の抵抗を小さくすることが可能となる。ひいては、水晶素子１２０の等価直列抵抗値が大きくなることを低減させることができる。
【００５３】
このような水晶素子１２０は、前述したように、金属パターン１２２に交番電圧を印加すると、主振動である厚みすべり振動と、副次的な振動が生じる。この副次的な振動には、主振動である厚みすべり振動のメインの振動変位が同方向となっている輪郭すべり振動および屈曲振動の少なくとも二つが存在している。
【００５４】
主振動である厚みすべり振動は、すべり振動変位がＸ軸と平行な向きとなっており、励振電極部１２３の中央部での歪が最大となっている。これは、金属パターン１２２に交番電圧を印加したときの、励振電極部１２３における電荷分布がＸ軸に平行な向きでｓｉｎ分布、Ｚ´軸に平行な向きで一定分布となっているためである。従って、励振電極部１２３における電荷分布は、蒲鉾状の分布となっているといえる。主振動である厚みすべり振動は、
励振電極部１２３に電荷をより多く蓄積させることができる程、厚みすべり振動がしやすくなる。このように励振電極部１２３に電荷をより多く蓄積させる方法として、印加する交番電圧を大きくする、または、励振電極部１２３の面積を大きくするといった方法がある。主振動である厚みすべり振動をしやすくすることで、等価直列抵抗値が大きくなることを低減できるだけなく、電気的特性を向上させることが可能となる。
【００５５】
副次的な振動の一つに、輪郭すべり振動がある。輪郭すべり振動は、すべり振動の振動変位は、主振動である厚みすべり振動のメインの振動変位と同じ方向となっている。つまり、輪郭すべり振動のメインの振動変位は、Ｘ軸と平行な方向となっている。
【００５６】
また、前述した輪郭すべり振動とは異なる副次的な振動の一つである、屈曲振動がある。屈曲振動の振動変位は、主振動である厚みすべり振動のメインの振動変位と同じ方向となっている。つまり、屈曲のメインの振動変位は、Ｘ軸と平行な方向となっている。
【００５７】
このような水晶素子１２０は、平面視して、励振電極部１２３が矩形となっている。このとき、当該励振電極部１２３の長辺は、Ｚ´軸に平行、つまり、水晶片１２１の短辺に平行となっており、当該励振電極部１２３の短辺は、Ｘ軸に平行、つまり、水晶片１２１の長辺に平行となっている。
【００５８】
ここで、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さをＷｅとし、水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さをＬｅとする。
【００５９】
従って、本実施形態に係る水晶素子１２０は、Ｗｅ＞Ｌｅとなっている。
【００６０】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、０．９０＜Ｌｅ／Ｗｅ＜１．０となっている。
【００６１】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、前述したように、水晶片１２１が振動部１２１ａおよび周辺部１２１ｂから構成されている。振動部１２１ａは、水晶素子１２０を平面視して、水晶片１２１の長辺に平行な二辺と水晶片１２１の短辺に平行な二辺とからなる略矩形となっている。
【００６２】
このような水晶片１２１を用いることにより、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動の一つである輪郭すべり振動とが結合する量を低減させることができる。この結果、厚みすべり振動と輪郭すべり振動とが結合することにより、等価直列抵抗値が大きくなる、振動の周波数温度特性がなめらかな三次曲線からずれる、または、等価直列抵抗値の温度統制に著しい変動が生じるといった電気的特性の低下を抑制することが可能となる。
【００６３】
ここで、水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さをＷｍとし、水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さＬｍとする。
【００６４】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、平面視して、Ｗｍ＜Ｌｍとなっている。
【００６５】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、平面視して、Ｗｍ＞ＷｅかつＬｍ＞Ｌｅとなっている。従って、平面視して、励振電極部１２３の外縁が、振動部１２１ａの外縁より内側に位置している。
【００６６】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺と、当該長辺に隣接している振動部１２１ａの辺であって水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺との距離をｄ１とすると、０．０７５＞２×ｄ１／Ｗｍ＞０を満たしている。従って、ｄ１とＷｍは、次の関係を満たしている。
０．０３７５Ｗｍ＞ｄ１＞０
【００６７】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、振動部１２１ａの中心と励振電極部１２３の中心とが重なっている。また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１の一方の短辺から振動部１２１ａの中心までの距離が、水晶片１２１の一方の短辺から水晶片１２１の中心までの距離よりも長くなっている。
【００６８】
ここで、振動部１２１ａの中心とは、水晶素子１２０を平面視して、振動部１２１ａの対角線の交点である。励振電極部１２３の中心とは、水晶素子１２０を平面視して、励振電極部１２３の対角線の交点である。水晶片１２１の中心とは、水晶素子１２０を平面視して、水晶片１２１の対角線の交点である。
【００６９】
また、水晶片１２１の一方の短辺とは、水晶素子１２０を平面視して、接続部１２４ａが並んで設けられている水晶片１２１の短辺とする。
【００７０】
このように、水晶片１２１の一方の短辺から励振電極部１２３の中心までの距離を、水晶片１２１の一方の短辺から水晶片１２１の中心までの距離と比較して長くすることができる。別の観点では、接続部１２４ａと励振電極部１２３の中心との距離を、接続部１２４ａと水晶片１２１の中心との距離と比較して長くすることができる。従って、接続部１２４ａをバンプ（本実施形態では導電性接着剤１４０）によって搭載パッド１１１と電気的に接続したことによる主振動である厚みすべり振動が阻害されることを低減させることが可能となる。
【００７１】
（実験１）
水晶素子１２０の周波数が２７．１２ＭＨｚのとき、種々の寸法を作製し、等価直列抵抗値検査、周波数温度特性検査、および、励振レベル依存性検査を行い、それぞれの検査における良品割合を調べる実験を行った。実験１の結果、Ｌｅ＜Ｗｅとなっていることが望ましいことが分かった。さらに、０．９０＜Ｌｅ／Ｗｅ＜１．００を満たしていることが、より望ましいことが分かった。
【００７２】
本実験では、第一サンプル〜第三サンプルを各５０個ずつ作製した。
【００７３】
第一サンプルは、本実施例の一つであり、Ｗｅ＞Ｌｅとなっており、０．９０≧Ｌｅ／Ｗｅとなっている。
【００７４】
第二サンプルは、本実施例の別の一つであり、Ｗｅ＞Ｌｅとなっており、１．００＞Ｌｅ／Ｗｅ＞０．９０となっている。
【００７５】
第三サンプルは、比較例の一つであり、Ｌｅ＞Ｗｅとなっており、Ｌｅ／Ｗｅ≧１．００となっている。
【００７６】
従って、第一サンプル〜第三サンプルにおいては、Ｌｅ／Ｗｅが異なっている。それぞれのサンプルにおけるＬｅ／Ｗｅの範囲は、次のようになっている。第一サンプル：０．９０≧Ｌｅ／Ｗｅ
第二サンプル：１．００＞Ｌｅ／Ｗｅ＞０．９０
第三サンプル：Ｌｅ／Ｗｅ≧１．００
【００７７】
ここで、第一サンプル〜第三サンプルにおいては、水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さ、つまり、Ｌｅと、それに準じて変化する水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さＬｍのみを変えている。
【００７８】
従って、第一サンプル〜第三サンプルにおいては、一定となるようにしているパラメータがある。なお、これらの一定とする各パラメータの値は、等価直列抵抗値を考慮した経験的に好適な値とした。一定となるようにしているパラメータは、水晶片１２１の長辺の長さ、水晶片１２１の短辺の長さ、水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さＷｍ、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さＷｅ、水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺から、
当該振動部１２１ａの辺に隣接している励振電極部１２３の辺までの距離ｄ１、および、水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺から、当該振動部１２１ａの辺に隣接している励振電極部１２３の辺までの距離である。
【００７９】
なお、実験１における第一サンプル〜第三サンプルのそれぞれの寸法は、以下の通りとなっている。なお、繰り返しとなるがそれぞれの所定の値については、等価直列抵抗値を考慮した経験的に好適な値であり、第一サンプル〜第三サンプルにおいて、以下の値は、全て同じとなるようにしている。水晶片１２１の長辺の長さは、６５０μｍ〜９２０μｍの所定の値となっている。
水晶片１２１の短辺の長さは、５５０μｍ〜６９０μｍの所定の値となっている。
Ｗｍは、３５０μｍ〜５８０μｍの所定の値となっている。
Ｗｅは、２５０μｍ〜５５０μｍの所定の値となっている。
ｄ１は、５μｍ〜１５０μｍの所定の値となっている。
水晶片１２１の短辺ｎ平行な振動部１２１ａの辺から、当該振動部１２１ａの辺に隣接している励振電極部１２３の辺までの距離は、２０μｍ〜１５０μｍの所定の値となっている。
【００８０】
なお、本実験では、各公差は、次のようになっている。水晶素子１２０の周波数公差は、±０．５％となっている。また、それぞれの寸法の公差は、±５μｍとなっている。
【００８１】
図６は、水晶素子１２０の周波数が２７．１２ＭＨｚのとき、種々の寸法を作製し、等価直列抵抗値検査、周波数温度特性検査、および、励振レベル依存性検査を行い、それぞれの検査における良品割合を調べ、判定を行った対比表である。
【００８２】
ここで、それぞれの検査について説明する。
【００８３】
等価直列抵抗値検査は、室温（２５℃近辺）において、等価直列抵抗値を測定する検査である。等価直列抵抗値検査では、等価直列抵抗値が７５Ω以下となっているものを良品とし、７５Ωより大きいものを不良とし、良品となったものの数をサンプル数で割ったものから、良品割合を算出している。
【００８４】
本実験では、判定を行う際に、等価直列抵抗値が７５Ωを基準としている。水晶素子１２０が実装されている水晶デバイスを用いて発振回路を形成する場合、要求される水晶素子１２０の等価直列抵抗値は、共振周波数や水晶デバイスの大きさによって異なるが、共振周波数が２７．１２ＭＨｚにおいて、等価直列抵抗値が７５Ω以下であれば、移動通信機器（一例として、通信端末）に搭載される電子回路で、実用性のある発振回路を形成することができる。従って、本実験では、等価直列抵抗値が７５Ω以下であることを指標とする。
【００８５】
周波数温度特性検査は、−１５℃〜１０５℃の範囲内において、２５℃のときの周波数に対してどのくらい周波数が変化しているか周波数温度特性を測定し、なめらかな３次曲線となっているものを良品、３次曲線からずれているものを不良とし、良品となったものの数をサンプル数で割ったものから良品割合を算出している。
【００８６】
本実験では、判定を行う際に、周波数温度特性が、なめらかな３次曲線となっているかどうかを判断基準としている。水晶素子１２０が実装されている水晶デバイスを発振器（例えば、温度補償型発振器）の場合には、出力周波数を一定にするためにこの周波数温度特性から補償を行っている。このため、周波数温度特性がなめらか３次曲線になっていない場合には、補償を行うことが困難となる。従って、本実験では、周波数温度特性が、なめらかな３次曲線となっていることを指標とする。
【００８７】
励振レベル依存性検査は、励振レベルを増加させたときの周波数の増減を調査し、励振でベルを高くしたときに周波数が増加したものを良品、周波数が低下したものを不良とし、良品となったものの数をサンプル数で割ったものから良品割合を算出している。
【００８８】
本実験では、判定を行う際に、励振レベルを増加させたときの周波数の増減を判断基準としている。一般的に、厚みすべり振動を主振動とする水晶素子を用いた水晶振動子は、水晶の応力と歪との関係が直線的でなく非直線成分も含んでいることに起因して、励振電流によって周波数が変化し、励振レベルを大きくしたときに周波数も増加する。従って、励振レベルを増加させたときに周波数が減少する場合には、主振動である厚みすべり振動が、別の要因、具体的には、
副次的な振動の影響を大きく受けているといえる。このため、本実験では、励振レベルを増加させたときに周波数の増減を指標とする。
【００８９】
本実験では、それぞれ作製した水晶素子における上記寸法を測定し、Ｌｅ／Ｗｅを算出し、サンプル１〜サンプル３に分類した後、それぞれの検査を行った。
【００９０】
図６では、良品割合が８０％以上１００％未満のものを「○」、良品割合が５０％以上８０％未満のものを「△」、良品割合が５０％以下のものを「×」とした。
【００９１】
サンプル１は、等価直列抵抗値検査においては、５０％以上８０％未満の範囲に属しており、判定が「△」となった。また、周波数温度特性検査および励振レベル依存性検査においては、いずれも８０％以上１００％未満となっており、判定が「○」となった。
【００９２】
サンプル２は、等価直列抵抗値検査、周波数温度特性検査、および、励振レベル依存性検査において、いずれも８０％以上１００％未満となっており、判定が「○」となった。
【００９３】
サンプル３は、等価直列抵抗値検査において、８０％以上１００％未満となっており、判定が「○」となった。また、周波数温度特性検査および励振レベル依存性検査においては、いずれも５０％以上８０％未満となっており、判定が「△」となった。
【００９４】
以上のことから、周波数温度特性および励振レベル依存性について効果が得られるため、Ｌｅ＞Ｗｅとなっていることが望ましいといえる。また、さらに、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させるために、１．００＞Ｌｅ／Ｗｅ＞０．９０であることがより望ましいといえる。
【００９５】
（実験２）
水晶素子１２０の周波数が２７．１２ＭＨｚのとき、種々の寸法を作製し、等価直列抵抗値検査を行い、検査における良品割合を調べる実験を行った。実験２の結果、０．０７５＞（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＞０、つまり、０．０３５Ｗｍ＞ｄ１＞０を満たしていることが望ましいことが分かった。
【００９６】
本実験では、第四サンプル〜第五サンプルを各５０個ずつ作製した。
【００９７】
第四サンプルは、比較例の一つであり、０≧ｄ１となっている。従って、第四サンプルは、Ｗe＞Ｗｍとなっている状態となっている。
【００９８】
第五サンプルは、本実施例であり、０．０３５Ｗｍ＞ｄ１＞０となっている。
【００９９】
第六サンプルは、比較例の別の一つであり、ｄ１＞０．０３５Ｗｍとなっている。
【０１００】
従って、第四サンプル〜第六サンプルにおいては、ｄ１が異なっている。それぞれのサンプルにおけるｄ１の範囲は、次のようになっている。
第四サンプル：０≧ｄ１
第五サンプル：０．０３５Ｗｍ＞ｄ１＞０
第六サンプル：ｄ１≧０．０３５Ｗｍ
【０１０１】
ここで、第四サンプル〜第六サンプルにおいては、水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺から、この振動部１２１ａの辺に隣接する励振電極部１２３の辺であって水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺までの距離、つまり、ｄ１の長さと、それに準じて変化する水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さのみを変えている。
【０１０２】
従って、第四サンプル〜第六サンプルにおいては、一定となるようにしているパラメータがある。なお、これらの一定とする各々のパラメータの値は、等価直列抵抗値を考慮した経験的に好適な値とした。一定となるようにしているパラメータは、水晶片１２１の長辺の長さ、水晶片１２１の短辺の長さ、水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さＬｍ、
水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さＬｅ、
水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さＷｅ、および、
水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺から、当該振動部１２１ａの辺に隣接している励振電極部１２３の辺までの距離である。
【０１０３】
なお、実験２における第四サンプル〜第六サンプルのそれぞれの寸法は、以下の通りとなっている。なお、繰り返しとなるがそれぞれの所定の値については、等価直列抵抗値を考慮した経験的に好適な値であり、第四サンプル〜第六サンプルにおいて、以下の値は、全て同じとなるようにしている。
水晶片１２１の長辺の長さは、６５０μｍ〜９２０μｍの所定の値となっている。
水晶片１２１の短辺の長さは、５５０μｍ〜６９０μｍの所定の値となっている。
Ｌｍは、 ５３５μｍ〜６００μｍの所定の値となっている。
Ｌｅは、４５０μｍ〜５７０μｍの所定の値となっている。
Ｗｅは、２５０μｍ〜５５０μｍの所定の値となっている。
水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺から、当該振動部１２１ａの辺に隣接している励振電極部１２３の辺までの距離は、５μｍ〜１５０μｍの所定の値となっている。
【０１０４】
なお、本実験では、各公差は、次のようになっている。水晶素子１２０の周波数公差は、±０．５％となっている。また、それぞれの寸法の公差は、±５μｍとなっている。
【０１０５】
図７は、水晶素子１２０の周波数が２７．１２ＭＨｚのとき、種々の寸法を作製し、等価直列抵抗値検査を行い、良品割合を調べ、判定を行った対比表である。
【０１０６】
等価直列抵抗値検査は、室温（２５℃近辺）において、等価直列抵抗値を測定する検査である。等価直列抵抗値検査では、等価直列抵抗値が７５Ω以下となっているものを良品とし、７５Ωより大きいものを不良とし、良品となったものの数をサンプル数で割ったものから、良品割合を算出している。
【０１０７】
本実験では、判定を行う際に、等価直列抵抗値が７５Ωを基準としている。水晶素子１２０が実装されている水晶デバイスを用いて発振回路を形成する場合、要求される水晶素子１２０の等価直列抵抗値は、共振周波数や水晶デバイスの大きさによって異なるが、共振周波数が２７．１２ＭＨｚにおいては、等価直列抵抗値が７５Ω以下であれば、移動通信機器（一例として、通信端末）に搭載される電子回路で、実用性のある発振回路を形成することができる。従って、本実験では、等価直列抵抗値が７５Ω以下であることを指標とする。
【０１０８】
本実験では、それぞれ作製した水晶素子における上記寸法、特に、ｄ１を測定し、サンプル４〜サンプル６に分類した後、それぞれの検査を行った。
【０１０９】
図７では、良品割合が８０％以上１００％未満のものを「○」、良品割合が５０％以上８０％未満のものを「△」、良品割合が５０％以下のものを「×」とした。
【０１１０】
サンプル４は、等価直列抵抗値検査において、良品割合が５０％以下の範囲に属しており、判定が「×」となった。
【０１１１】
サンプル５は、等価直列抵抗値検査において、良品割合が８０％以上１００％未満の範囲に属しており、判定が「○」となった。
【０１１２】
サンプル６は、等価直列抵抗値検査において、良品割合が５０％以上８０％未満の範囲に属しており、判定が「△」となった。
【０１１３】
以上のことから、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させるために、０．０３５Ｗｍ＞ｄ１＞０、つまり、０．０７５＞（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＞０を満たしていることが望ましいといえる。
【０１１４】
以上の通り、本実施形態に係る水晶素子１２０は、平面視して略矩形となっている水晶片１２１と、水晶片１２１の両主面に設けられている略矩形の励振電極部１２３、および、励振電極部１２３から水晶片１２１の一方の短辺側の縁部まで延設されている接続配線部１２４からなる金属パターン１２２と、を備えている水晶素子１２０であって、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さが、水晶片１２１に平行な励振電極部１２３の辺の長さより長くなっている。
【０１１５】
前述したように、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さをＷｅとし、水晶片１２１に平行な励振電極部１２３の辺の長さＬｅとすると、本実施形態に係る水晶素子１２０は、次の関係が成り立つ。
Ｗｅ＞Ｌｅ
【０１１６】
前述しように、金属パターン１２２に交番電圧を印加したとき、水晶片１２１では、主振動である厚みすべり振動と、副次的な振動が生じている。副次的な振動には、輪郭すべり振動と屈曲振動の少なくとも二つの振動があるが、これらの振動は、振動変位が主振動である厚みすべり振動のメインの振動変位と同じ方向となっている。つまり、本実施形態に係る水晶素子１２０では、励振電極部１２３になるべく多くの電荷を蓄積させ主振動である厚みすべり振動を生じやすくしつつ、副次的な振動である輪郭振動および屈曲振動が生じにくくしている。
【０１１７】
従って、本実施形態に係る水晶素子１２０のようにＷｅ＞Ｌｅにすることで、励振電極部１２３の面積を確保しつつ、副次的な振動、具体的には、輪郭すべり振動および屈曲振動が生じる量を低減させることができる。この結果、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動とが結合することを抑制することができ、水晶素子１２０の電気的特性を向上させることが可能となる。
【０１１８】
特に、水晶素子１２０の小型化、具体的には、水晶片１２１の長辺の長さが９２０μｍ以下のような場合には、副次的な振動の次数が低くなるため、主振動である厚みすべり振動をしている部分において副次的な振動である屈曲振動の影響が大きくなり、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動とが結合しやすくなる傾向がある。本実施形態に係る水晶素子１２０のような構造をとることにより、副次的な振動を抑制することができ、結果、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動とが結合することを低減させることが可能となり、
電気的特性を向上させることができる。つまり、本実施形態における水晶素子１２０は、水晶素子１２０が小型化した場合に、特に、有効であるといえる。
【０１１９】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１が、略直方体形状の振動部１２１ａと、振動部１２１ａの縁部に沿って設けられ振動部１２１ａの上下方向の厚みが薄い周辺部１２１ｂとからなり、水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さが、水晶片１２１の短辺に平行な励振電極部１２３の辺の長さよりも長くなっている。
【０１２０】
前述したように、水晶片１２１の短辺に平行な振動部１２１ａの辺の長さをＷｍとすると、本実施形態に係る水晶素子１２０は、次の関係が成り立つ。
Ｗｍ＞Ｗｅ
【０１２１】
別の観点では、水晶素子１２０を平面視したとき、振動部１２１ａの外縁より内側に、励振電極部１２３の外縁が存在しているといえる。このようにすることで、金属パターン１２２に交番電圧を印加したときに、励振電極部１２３に挟まれている部分から漏れ伝搬した主振動である厚みすべり振動が、振動部１２１ａと周辺部１２１ｂとの境界部、具体的には、中間部において、反射し、この反射した振動が励振電極部１２３に挟まれている部分の振動に与える影響を低減させることが可能となる。この結果、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ、電気的特性を向上させることができる。
【０１２２】
また、振動部１２１ａと周辺部１２１ｂとからなるメサ型の水晶片１２１を用いることにより、副次的な振動を抑制させることができ、副次的な振動と主振動である厚みすべり振動とが結合し、電気的特性が低下することを抑制することが可能となる。
【０１２３】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、０．９０＜Ｌｅ／Ｗｅ＜１．００を満たしている。
【０１２４】
このようにすることで、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ、電気的な特性を向上させることが可能となる。例えば、０．９０＞Ｌｅ／Ｗｅの場合、小型化した水晶素子においては、励振電極部１２３の面積の大きさが小さくなってしまう。このため、励振電極部１２３に蓄積される電荷の量が少なくなるため、主振動である厚みすべり振動が生じにくくなるため、等価直列抵抗値が大きくなってしまう虞がある。例えば、Ｌｅ／Ｗｅ＞１．００の場合には、副次的な振動である輪郭すべり振動および屈曲振動も生じやすくなってしまうため、
副次的な振動と主振動である厚みすべり振動とが結合し、電気的特性が低下する虞がある。また、実験１による実験結果からも効果が明らかである。従って、本実施形態では、０．９０＜Ｌｅ／Ｗｅ＜１．００となっていることが望ましい。
【０１２５】
また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、０．０７５＞（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＞０を満たしている。
【０１２６】
別の観点では、水晶片１２１の長辺に平行な励振電極部１２３の辺と、当該長辺に隣接している振動部１２１ａの辺であって水晶片１２１の長辺に平行な振動部１２１ａの辺との距離をｄ１とすると、０．０７５＞２×ｄ１／Ｗｍ＞０を満たしている。従って、ｄ１とＷｍは、次の関係を満たしているといえる。
０．０３７５Ｗｍ＞ｄ１＞０
【０１２７】
このようにすることで、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ、電気的特性を向上させることが可能となる。例えば、０．０７５＜（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍの場合、別の観点では、０．０３７５Ｗｍ＜ｄ１の場合、小型化した水晶素子においては、励振電極部１２３の面積の大きさが小さくなってしまう。このため、励振電極部１２３に蓄積される電荷の量が少なくなるめ、主振動である厚みすべり振動が生じにくくなるため、等価直列抵抗値が大きくなってしまう虞がる。例えば、（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＜０の場合、別の観点では、ｄ１＜０の場合、
平面視したときに、励振電極部１２３の外縁が振動部１２１ａの外縁よりも外側に位置することとなり、金属パターン１２２に交番電圧を印加したときに、周辺部１２１ｂの中間部においても振動することとなる。このため、振動が複雑となり、等価直列抵抗値が大きくなりつつ電気的特性が低下する虞がある。また、実験２による実験結果からも効果が明らかである。従って、０．０７５＞（Ｗｍ−Ｗｅ）／Ｗｍ＞０、別の観点では、０．０３７５Ｗｍ＞ｄ１＞０を満たしていることが望ましいといえる。
【０１２８】
また、本実施形態に係る水晶素子は、平面視して、振動部１２１ａの中心と励振電極部１２３の中心とが重なっており、水晶片１２１の一方の短辺から振動部１２１ａの中心までの距離が、水晶片１２１の一方の短辺から水晶片１２１の中心までの距離よりも長くなっている。
【０１２９】
前述したように、水晶片１２１の一方の短辺の縁部には、接続配線部１２４の接続部１２４ａが二つ並んで設けられている。従って、別の観点では、接続部１２４ａから振動部１２１ａの中心までの距離が、接続部１２４ａから水晶片１２１の中心までの距離と比較して長くなっているといえる。
【０１３０】
このため、このようにすることで、バンプ（本実施形態では、導電性背着剤１４０）を用いて接続部１２４ａと搭載パッド１１１とを電気的に接続させたときに、バンプにより励振電極部１２３に挟まれている部分の振動へ与える影響を低減させることが可能となる。この結果、励振電極部１２３に挟まれている部分の振動がバンプにより電気的に接続することにより阻害され等価直列抵抗値が大きくなり電気的特性が低下することを、低減させることができる。
【０１３１】
本実施形態に係る水晶デバイスは、本実施形態に係る水晶素子１２０と、接続配線部１２４と導電性接着剤１４０で接着される搭載パッド１１１が設けられている基板部１１０ａを有している基体１１０と、基体１１０と接合される蓋体１３０と、を備えている。
【０１３２】
本実施形態に係る水晶素子１２０は、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ電気的特性を向上させることができるので、このような水晶素子１２０を実装することで、本実施形態における水晶デバイスにおいても、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ電気的特性を向上させることが可能となる。
【０１３３】
本発明は、以下の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１３４】
水晶素子を有するデバイスは、水晶振動子に限定されない。例えば、水晶素子に加えて水晶素子に電圧を印加して発信信号を生成する集積回路素子（ＩＣ）を有する発振器であってもよい。また、例えば、水晶デバイスは、水晶素子の他にサーミスタ等の電子素子を有するものであってもよい。また、例えば、水晶デバイスは、恒温槽付きのものであってもよい。水晶デバイスにおいて、水晶素子を実装する基体の構造は、適宜構成されてもよい。例えば、基体は、上面および下面に凹部を有する断面Ｈ型であってもよい。
【０１３５】
水晶素子は、振動部と周辺部とからなる水晶片を用いず、平板状の水晶片であってもよい。
【０１３６】
また、水晶素子は、水晶片の所定の一辺を含む側面に、第一凹部、第二凹部および第三凹部からなる凹部が形成されている場合について説明しているが、いくつ凹部が形成されていてもよい。また、水晶片の所定の一辺を含む側面に凹部が形成されていなくてもよい。
【０１３７】
水晶素子の接続部と基体の搭載パッドとが導電性接着剤によって電気的に接続されている場合について説明しているが、水晶素子を基体の基板部上に実装しつつ接続部と搭載パッドとを電気的に接続することができれば、例えば、金属バンプを用いてもよい。また、例えば、搭載パッドと接続部とを金属からなるワイヤ、具体的には、金ワイヤまたは銀ワイヤを用いてもよい。
【０１３８】
接続配線部の配線部が水晶片の長辺と平行となるように励振電極部から延設されている場合について説明しているが、励振電極部と接続部とを電気的に接続することができれば、配線部の形状は問わない。
【０１３９】
また、水晶素子は、水晶片の長辺に平行な励振電極部の二辺が水晶片の外縁に向かって膨らむ形状となっていてもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１１０・・・基体
１１０ａ・・・基板部
１１０ｂ・・・枠部
１１１・・・搭載パッド
１１２・・・外部端子
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶片
１２１ａ・・・振動部
１２１ｂ・・・周辺部
１２２・・・金属パターン
１２３・・・励振電極部
１２４・・・接続配線部
１２４ａ・・・接続部
１２４ｂ・・・配線部
１２５・・・凹部
１２５ａ・・・第一凹部
１２５ｂ・・・第二凹部
１２５ｃ・・・第三凹部
１３０・・・蓋体
１４０・・・導電性接着剤
【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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