(57)【要約】【課題】本発明は、製造時間が短く、且つ所望する周波数に正確に調整することができる音叉型屈曲水晶振動素子を提供することを課題とする。  【解決手段】基部と二本の振動腕部とを備え、各振動腕部の両主面には溝部が設けられており、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部と前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部とは、前記振動腕部の長さ方向に交互にずらして設けられており、各振動腕部の先端部の一方の主面には周波数調整用金属膜が設けられた音叉型屈曲水晶振動素子であって、各振動腕部の一方の主面に設けられた前記周波数調整用金属膜の基部側の端部が、各振動腕部の他方の主面に設けられた励振用電極の各振動腕部の先端側の端部よりも、基部側に延出して設けられている音叉型屈曲水晶振動素子。【選択図】図３
2011234200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部の側面より同一の方向に延びる二本の振動腕部とを備え、
前記振動腕部の両主面には溝部が設けられており、
前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部と前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部とは、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部の内部の底面と前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部の内部の底面とが前記振動腕部の内部で対向しないように、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部を基部側に、前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部を前記振動腕部の先端側に、前記振動腕部の長さ方向に交互にずらして設けられており、
前記振動腕部の両主面には前記振動腕部の長さ方向に沿った励振用電極が設けられており、
前記振動腕部の先端部の一方の主面には周波数調整用金属膜が設けられた音叉型屈曲水晶振動素子であって、
前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記励振用電極の前記振動腕部の先端側の端部は、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記励振用電極の前記振動腕部の先端側の端部よりも、前記基部側に寄って設けられており、
前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記周波数調整用金属膜の基部側の端部が、前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記励振用電極の各振動腕部の先端側の端部よりも、基部側に延出して設けられていることを特徴とする音叉型屈曲水晶振動素子。
【請求項２】
前記溝部が、前記振動腕部の幅方向に平行に並んだ少なくとも２本以上の細溝部で構成されている特徴とする請求項１に記載の音叉型屈曲水晶振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる音叉型屈曲水晶振動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ，携帯電話又は小型情報機器等の電子機器には、電子部品の一つとして水晶振動子又は水晶発振器が搭載されている。この水晶振動子又は水晶発振器は、基準信号源やクロック信号源として用いられる。又、水晶振動子や水晶発振器には、その内部に音叉型屈曲水晶振動素子が搭載されている。
【０００３】
図７は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子の一例を示す斜視図である。図８は、従来の音叉型屈曲振動素子を構成する水晶片を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。図９は、従来の音叉型屈曲振動素子を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
図７及び図９に示すように、音叉型屈曲水晶振動素子４００は、水晶片４１０（図８を参照）と、その水晶片４１０の表面に設けられた励振用電極４２１ａ，４２１ｂ，４２２ａ及び４２２ｂと、接続用電極４２３ａ及び４２３ｂと、周波数調整用金属膜４２４ａ及び４２４ｂと、導配線パターン４２５ａ，４２５ｂ，４２５ｃ，４２５ｄ，４２５ｅ及び４２５ｆとにより概略構成される。
【０００４】
図８に示すように、水晶片４１０は、平面視略四角形の平板である基部４１１と、この基部４１１の一辺から同一方向に延出した第一の振動腕部４１２ａと第二の振動腕部４１２ｂとからなる。
第一の振動腕部４１２ａには、一方の主面に開口部を有しその開口部の長辺が第一の振動腕部４１２ａの長さ方向に沿っている第一の溝部４１３ａと、他方の主面に開口部を有しその開口部の長辺が第一の振動腕部４１２ａの長さ方向に沿っている第二の溝部４１３ｂとが設けられている。この第一の溝部４１３ａと第二の溝部４１３ｂとは、第一の溝部４１３ａ内の底面と第二の溝部４１３ｂ内の底面とが第一の振動腕部４１２ａ内部で対向しないように、第一の振動腕部４１２ａの両主面間で第一の振動腕部４１２ａの長さ方向に交互にずらして設けられている。
【０００５】
第二の振動腕部４１２ｂには、一方の主面に開口部を有し開口部の長辺が第二の振動腕部４１２ｂの長さ方向に沿っている第三の溝部４１３ｃと、他方の主面に開口部を有し開口部の長辺が第二の振動腕部４１２ｂの長さ方向に沿っている第四の溝部４１３ｄとが設けられている。この第三の溝部４１３ｃと第四の溝部４１３ｄとは、第三の溝部４１３ｃ内の底面と第四の溝部４１３ｄ内の底面とが第二の振動腕部４１２ｂ内部で対向しないように、第二の振動腕部４１２ｂの両主面間で互い違いに第二の振動腕部４１２ｂの長さ方向にズラして設けられている。
尚、この両主面とは、基部４１１の表面積の最も広く形成されている面であって、一方の面と他方の面とが平行となった２つの面をいい、又、これら２つの面と同一の方向を向く第一の振動腕部４１２ａと第二の振動腕部４１２ｂの面も含まれる。尚、図７では、図面で現われている面が「一方の主面」であり、隠れている面が「他方の主面」である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図７及び図９に示すように、励振用電極４２１ａは、第一の溝部４１３ａ及び第二の溝部４１３ｂの内部表面を含む第一の振動腕部４１２ａの対向する両主面に、同一の形状でそれぞれ設けられている。励振用電極４２１ｂは、第一の振動腕部４１２ａの対向する両側面にそれぞれ設けられている。又、励振用電極４２２ａは、第三の溝部４１３ｃ及び第四の溝部４１３ｄの内部表面を含む第二の振動腕部４１２ｂの対向する両主面に、同一の形状でそれぞれ設けられている。更に、励振用電極４２２ｂは、第二の振動腕部４１２ｂの対向する両側面に設けられている。
【０００７】
尚、それぞれの励振用電極４２１ｂの第一の振動腕部４１２ａの先端側の端部は、励振用電極４２１ａの第一の振動腕部４１２ａの先端側の端部よりも、第一の振動腕部４１２ａの先端側に延出して設けられている。両励振用電極４２１ｂの第一の振動腕部４１２ａの先端側の端部は、配線パターン４２５ａにより電気的に接続している。この配線パターン４２５ａは、第一の振動腕部４１２ａの両主面の、励振用電極４２１ａの第一の振動腕部４１２ａの先端側の端部から所定の間隔を空けた位置に設けられている。
又、それぞれの励振用電極４２２ｂの第二の振動腕部４１２ｂの先端側の端部は、励振用電極４２２ａの第二の振動腕部４１２ｂの先端側の端部よりも、第二の振動腕部４１２ｂの先端方向に延出して設けられている。両励振用電極４２２ｂの第二の振動腕部４１２ｂの先端側の端部は、配線パターン４２５ｂにより電気的に接続している。この配線パターン４２５ｂは、第二の振動腕部４１２ｂの両主面の、励振用電極４２２ａの第二の振動腕部４１２ｂの先端側の端部から所定の間隔を空けた位置に設けられている。
【０００８】
接続用電極４２３ａは、基部４１１の幅方向において第一の振動腕部４１２ａに近い側の両主面に対向させて設けられている。この接続用電極４２３ａは励振用電極４２１ｂと電気的に接続している。又、この接続用電極４２３ａは、基部４１１の一方の主面に設けられた導配線パターン４２５ｃと、励振用電極４２１ｂを介して基部４１１の他方の主面に設けられた導配線パターン４２５ｄとにより、第二の振動腕部４１２ｂの励振用電極４２２ａとも電気的に接続している。
【０００９】
接続用電極４２３ｂは、基部４１１の幅方向において第二の振動腕部４１２ｂに近い側の両主面に対向させて設けられている。この接続用電極４２３ｂは励振用電極４２２ｂと電気的に接続している。又、この接続用電極４２３ｂは、基部４１１の他方の主面に設けられた導配線パターン４２５ｅと、励振用電極４２２ｂを介して基部４１１の一方の主面に設けられた導配線パターン４２５ｆとにより、第一の振動腕部４１２ａの励振用電極４２１ａと電気的に接続している。
【００１０】
周波数調整用金属膜４２４ａは第一の振動腕部４１２ａの先端部分の一方の主面と両側面に設けられている。この一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜４２４ａは、長さ方向の基部４１１側の端部が配線パターン４２５ａと接しており、第一の振動腕部４１２ａの先端側の端部が第一の振動腕部４１２ａの先端縁部に位置するように設けられている。
又、周波数調整用金属膜４２４ｂは第二の振動腕部４１２ｂの先端部分の両主面に設けられている。この周波数調整用金属膜４２４ｂは、長さ方向の基部４１１側の端部が配線パターン４２５ｂと接しており、第二の振動腕部４１２ｂの先端側の端部が第二の振動腕部４１２ｂの先端縁部に位置するように設けられている。尚、この音叉型屈曲水晶振動素子４００の周波数調整は、それぞれの振動腕部の一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜４２４ａ及び４２４ｂの一部をレーザ等で取り除くことにより周波数の粗調整を行った後、残った周波数調整用金属膜４２４ａ及び４２４ｂにイオンビームを照射し、周波数調整用金属膜４２４ａ及び４２４ｂを構成する金属を減量させて、音叉型屈曲水晶振動素子の周波数を所望の値に微調整する。（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
尚、このような音叉型屈曲水晶振動素子４００は、例えば、一方の主面に開口部を有する凹部を有する素子搭載部材の、凹部内底面に形成された素子接続用電極パッド上に搭載され、さらに凹部の開口部は蓋体により気密封止されて水晶振動子となる。
又、このような音叉型屈曲水晶振動素子４００は、例えば、一方の主面に開口部を有する凹部を有する素子搭載部材の、凹部内底面に形成された素子接続用電極パッド上に搭載され、さらに凹部の開口部は蓋体により気密封止されつつ、少なくとも発振回路を備えた集積回路素子を、搭載した音叉型屈曲水晶振動素子４００と電気的に接続した構造とすると水晶発振器となる（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２５２８００号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６８６８号公報
【特許文献３】特開２００８−３０１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
小型化が進んだ音叉型屈曲水晶振動素子では、周波数調整用金属膜の面積も小さくなる。更に、周波数調整用金属膜は、周波数調整における粗調整が施されることにより、更にその面積が小さくなる。このように面積が小さくなった周波数調整用金属膜において、所望する周波数にまで調整できるための金属量を得るためには、周波数調整用金属膜の厚みを厚くして周波数調整用金属膜を構成する金属の量を確保する必要がある。
しかしながら、周波数調整用金属膜の厚みを厚くするためには成膜時間が長時間となり、素子としての製造時間が長くなる恐れがある。又、周波数調整用金属膜は、素子上にマスクを設けて振動腕部の所定の箇所のみに形成されるが、成膜時間が長時間となるとマスキングされている部分の素子表面にまで金属膜の回り込みが発生しやすくなり、この回り込みにより形成された不要な金属膜により、励振用電極間にショートが生じる恐れがある。
【００１４】
更に、周波数調整用金属膜の面積が小さくなると、所望の周波数値に微調整するためのイオンビームの照射により減量できる金属の量が少なくなる。このため、所望の周波数値に調整するため照射時間が長くなり、製造時間が長時間になってしまう。又、周波数調整用金属膜に照射されるイオンビームの照射時間が多くなることにより、音叉型屈曲水晶振動素子本体の温度が上昇してしまう。この温度上昇の影響で、周波数調整中に音叉型屈曲水晶振動素子の振動周波数が変化してしまい、所望の周波数値に調整できなくなる恐れがある。
【００１５】
そこで、本発明は、製造時間が短く、且つ所望する周波数に正確に調整することができる音叉型屈曲水晶振動素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために本発明は、基部と、前記基部の側面より同一の方向に延びる二本の振動腕部とを備え、前記振動腕部の両主面には溝部が設けられており、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部と前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部とは、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部の内部の底面と前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部の内部の底面とが前記振動腕部の内部で対向しないように、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記溝部を基部側に、前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記溝部を前記振動腕部の先端側に、前記振動腕部の長さ方向に交互にずらして設けられており、前記振動腕部の両主面には励振用電極が設けられており、前記振動腕部の先端部の一方の主面には周波数調整用金属膜が設けられた音叉型屈曲水晶振動素子であって、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記励振用電極の前記振動腕部の先端側の端部は、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記励振用電極の前記振動腕部の先端側の端部よりも、前記基部側に寄って設けられており、前記振動腕部の一方の主面に設けられた前記周波数調整用金属膜の基部側の端部が、前記振動腕部の他方の主面に設けられた前記励振用電極の各振動腕部の先端側の端部よりも、基部側に延出して設けられていることを特徴とする音叉型屈曲水晶振動素子である。
【００１７】
又、本発明は、溝部が振動腕部の幅方向に平行に並んだ少なくとも２本以上の細溝部で構成されていても良い。
【発明の効果】
【００１８】
このような音叉型屈曲水晶振動素子によれば、従来に比べて面積の大きい周波数調整用金属膜を設けられる。従って、所望する周波数調整量を得るために必要な周波数調整用金属膜の金属量を、従来のように周波数調整膜を厚くすることで確保する必要ない。
よって、周波数調整用金属膜の成膜時間を従来に比べ短くすることができ、素子全体としての製造時間を短縮することができる。又、周波数調整用金属膜の成膜時間が短時間ですむため、金属膜形成時の回り込みの発生を防止でき、この回り込みにより形成された不要な金属膜による励振用電極間のショートが生じる恐れがなくなる。
【００１９】
更に、周波数調整用金属膜の面積を従来に比べて大きくできるので、イオンビームの照射で減量できる金属の量が大きくなる。よって、イオンビームの照射時間が短くてすみ、周波数調整に係る時間を短縮することができる。
又、周波数調整用金属膜に照射されるイオンビームの照射時間が少なくなることにより、音叉型屈曲水晶振動素子本体の温度上昇を抑制できる。従って、周波数調整中に音叉型屈曲水晶振動素子の振動周波数が変化することがなく、所望する周波数値に調整できる。
【００２０】
よって、本発明は、製造時間が短く、且つ所望する周波数に正確に調整することができる音叉型屈曲水晶振動素子を提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子を構成する水晶片の一例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の一例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の変形例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の変形例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子を構成する水晶片の一例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上から見た図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【図７】従来の音叉型屈曲水晶振動素子の一例を示す斜視図である。
【図８】従来の音叉型屈曲水晶振動素子を構成する水晶片の一例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上からみた図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【図９】従来の音叉型屈曲水晶振動素子の一例を示す平面図であり、（ａ）は一方の主面上からみた図であり、（ｂ）は他方の主面上から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。尚、各構成要素について状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。特に図３、図５における音叉型屈曲振動素子の側面に設けられた電極の厚みは、著しく誇張して図示している。
【００２３】
（第一の実施形態）
図１及び図３に示すように、音叉型屈曲水晶振動素子１００は、水晶片１１０（図２を参照）と、その水晶片１１０の表面に設けられた励振用電極１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ及び１２２ｄと、接続用電極１２３ａ及び１２３ｂと、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂと、導配線パターン１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ及び１２５ｆとにより概略構成される。
【００２４】
図２に示すように、水晶片１１０は、基部１１１と、第一の振動腕部１１２ａと、第二の振動腕部１１２ｂとからなる。基部１１１は、結晶の軸方向として電気軸がＸ軸、機械軸がＹ軸、及び光軸がＺ軸となる直交座標系としたとき、Ｘ軸周りに−５°〜＋５°の範囲内で回転させたＺ′軸の方向が厚み方向となる平面視略四角形の平板である。第一の振動腕部１１２ａ及び第二の振動腕部１１２ｂは、基部１１１の一辺からＹ′軸の方向に平行に延出して設けられている。
【００２５】
尚、基部１１１の表面積の最も広く形成されている面であって一方の面と他方の面とが平行となった２つの面を、基部１１１の両主面という。又、これら２つの面と同一の方向を向く第一の振動腕部１１２ａと第二の振動腕部１１２ｂの面も両主面という。図１において、図面で現われている面を「一方の主面」とし、隠れている面を「他方の主面」とする。又、図２において、（ａ）に図示した面を「一方の主面」とし、（ｂ）に図示した面を「他方の主面」とする。
【００２６】
図２に示すように、第一の振動腕部１１２ａには、一方の主面に開口部を有し且つその開口部の長辺が第一の振動腕部１１２ａの長さ方向に沿っている第一の溝部１１３ａと、他方の主面に開口部を有し且つその開口部の長辺が第一の振動腕部１１２ａの長さ方向に沿っている第二の溝部１１３ｂとが設けられている。この第一の溝部１１３ａと第二の溝部１１３ｂとは、第一の溝部１１３ａの内部の底面と第二の溝部１１３ｂの内部の底面とが第一の振動腕部１１２ａの内部で対向しないように、第一の溝部１１３ａを基部１１１側に、第二の溝部１１３ｂを第一の振動腕部１１２ａの先端側に、第一の振動腕部１１２ａの長さ方向に交互にずらして設けられている。
【００２７】
又、第二の振動腕部１１２ｂには、一方の主面に開口部を有し且つ開口部の長辺が第二の振動腕部１１２ｂの長さ方向に沿っている第三の溝部１１３ｃと、他方の主面に開口部を有し且つ開口部の長辺が第二の振動腕部１１２ｂの長さ方向に沿っている第四の溝部１１３ｄとが設けられている。この第三の溝部１１３ｃと第四の溝部１１３ｄとは、第三の溝部１１３ｃ内の底面と第四の溝部１１３ｄ内の底面とが第二の振動腕部１１２ｂ内部で対向しないように、第三の溝部１１３ｃを基部１１１側に、第四の溝部１１３ｄを第二の振動腕部１１２ｂの先端側に、第二の振動腕部１１２ｂの長さ方向に交互にずらして設けられている。
【００２８】
図１及び図３に示すように、励振用電極１２１ａは、水晶片１１０を構成する第一の振動腕部１１２ａの一方の主面に設けられている。励振用電極１２１ｂは、第一の振動腕部１１２ａの他方の主面に設けられている。励振用電極１２１ｃは、第一の振動腕部１１２ａの第二の振動腕部１１２ｂ側を向いた側面に設けられている。励振用電極１２１ｄは、第一の振動腕部１１２ａの励振用電極１２１ｃが設けられた側面の反対側の側面に設けられている。励振用電極１２１ｂの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は、第二の溝部１１３ｂの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部と重なる位置に設けられている。励振用電極１２１ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は、励振用電極１２１ｂの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部よりも、基部１１１側に寄って設けられている。つまり、励振用電極１２１ａの長さは、励振用電極１２１ｂの長さに比べて短くなっている。
【００２９】
又、励振用電極１２１ｃ及び１２１ｄの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は、励振用電極１２１ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側よりも第一の振動腕部１１２ａの先端側で、且つ励振用電極１２１ｂの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部よりも基部１１１側となるような位置に設けられている。又、励振用電極１２１ｃと１２１ｄの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は、配線パターン１２５ａにより電気的に接続している。この配線パターン１２５ａは、第一の振動腕部１１２ａの一方の主面における、励振用電極１２１ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部から所定の間隔を空けた位置に設けられている。
【００３０】
又、図１及び図３に示すように、励振用電極１２２ａは、水晶片１１０を構成する第二の振動腕部１１２ｂの一方の主面に設けられている。励振用電極１２２ｂは、第二の振動腕部１１２ｂの他方の主面に設けられている。励振用電極１２２ｃは、第二の振動腕部１１２ｂの第一の振動腕部１１２ａ側を向いた側面に設けられている。励振用電極１２２ｄは、第二の振動腕部１１２ｂの励振用電極１２２ｃが設けられた側面の反対側の側面に設けられている。励振用電極１２２ｂの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は、第四の溝部１１３ｄの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部と重なる位置に設けられている。励振用電極１２２ａの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は、励振用電極１２２ｂの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部よりも、基部１１１側に寄って設けられている。つまり、励振用電極１２２ａの長さは、励振用電極１２２ｂの長さに比べて短くなっている。
【００３１】
更に、励振用電極１２２ｃ及び１２２ｄの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は、励振用電極１２２ａの第二の振動腕部１１２ｂの先端側よりも第二の振動腕部１１２ｂの先端側で、且つ励振用電極１２２ｂの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部よりも基部１１１側となるような位置に設けられている。又、励振用電極１２２ｃと１２２ｄの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は、配線パターン１２５ｂにより電気的に接続している。この配線パターン１２５ｂは、第二の振動腕部１１２ｂの一方の主面における、励振用電極１２２ａの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部から所定の間隔を空けた位置に設けられている。
【００３２】
接続用電極１２３ａは、基部１１１の幅方向において第一の振動腕部１１２ａに近い側の両主面に対向させて設けられている。この接続用電極１２３ａは励振用電極１２１ｄと電気的に接続している。又、この接続用電極１２３ａは、基部１１１の一方の主面に設けられた導配線パターン１２５ｃと、励振用電極１２１ｃを介して基部１１１の他方の主面に設けられた導配線パターン１２５ｄとにより、第二の振動腕部１１２ｂの励振用電極１２２ａ及び１２２ｂとも電気的に接続している。
【００３３】
接続用電極１２３ｂは、基部１１１の幅方向において第二の振動腕部１１２ｂに近い側の両主面に対向させて設けられている。この接続用電極１２３ｂは励振用電極１２２ｄと電気的に接続している。又、この接続用電極１２３ｂは、基部１１１の他方の主面に設けられた導配線パターン１２５ｅと、励振用電極１２２ｃを介して基部１１１の一方の主面に設けられた導配線パターン１２５ｆとにより、第一の振動腕部１１２ａの励振用電極１２１ａ及び１２１ｂと電気的に接続している。
【００３４】
周波数調整用金属膜１２４ａは、第一の振動腕部１１２ａの先端部の一方の主面と両側面に設けられている。この一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜１２４ａの基部１１１側の端部は配線パターン１２５ａと接しており、第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は第一の振動腕部１１２ａの先端縁部に設けられている。つまり、周波数調整用金属膜１２４ａの基部１１１側の端部は、第一の振動腕部１１２ａの他方の主面に設けられた励振用電極１２１ｂの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部よりも、基部１１１側に延出して設けられているので、周波数調整用金属膜１２４ａの面積が従来技術における第一の振動腕部の一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜の面積に比べ大きくなっている。
【００３５】
又、周波数調整用金属膜１２４ｂは、第二の振動腕部１１２ｂの先端部の一方の主面及び両側面に設けられている。この一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜１２４ｂの基部１１１側の端部は配線パターン１２５ｂと接しており、第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は第二の振動腕部１１２ｂの先端縁部に設けられている。つまり、周波数調整用金属膜１２４ｂの基部１１１側の端部は、第二の振動腕部１１２ｂの他方の主面に設けられた励振用電極１２２ｂの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部よりも、基部１１１側に延出して設けられているので、周波数調整用金属膜１２４ｂの面積が、従来技術における第二の振動腕部の一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜の面積に比べ大きくなっている。
【００３６】
尚、この音叉型屈曲水晶振動素子１００の周波数調整は、第一の振動腕部１１２ａ及び第二の振動腕部１１２ｂの一方の主面に設けられた周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂの一部をレーザ等で取り除くことにより周波数の粗調整を行う。その後、残った周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂにイオンビームを照射し、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂを構成する金属を減量させて、音叉型屈曲水晶振動素子の周波数を所望の値に微調整する。又、本実施形態において、各励振用電極、接続用電極、周波数調整用金属膜、導配線パターンは、例えば、下地金属としてのＣｒ層と、その下地金属の上に重ねて設けられたＡｕ層とから構成されている。
【００３７】
この音叉型屈曲水晶振動素子１００を振動させる場合、接続用電極１２３ａ及び１２３ｂに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的にとらえると、例えば、第一の振動腕部１１２ｂの励振用電極１２１ｃ及び１２１ｄは＋（プラス）電位となり、励振用電極１２１ａ及び１２１ｂは−（マイナス）電位となり、＋から−に電界が生じる。一方、このときの第二の振動腕部１１２ｂの各励振用電極は、第一の振動腕部１１２ａの励振用電極に生じた極性とは反対の極性となる。これらの印加された電界により、第一の振動腕部１１２ａ及び第二の振動腕部１１２ｂに伸縮現象が生じ、第一の振動腕部１１２ａ及び第二の振動腕部１１２ｂに設定した共振周波数の屈曲振動を得る。
【００３８】
音叉型屈曲水晶振動素子１００は、水晶片１１０の表面に、前記した励振用電極、接続用電極、導配線パターン及び周波数調整用金属膜をフォトリソグラフィ技術及び成膜技術により形成することができる。又、音叉型屈曲水晶振動素子１００は、例えば、一方の主面に開口部を有する凹部を設けた素子搭載部材の、その凹部内底面に形成された素子接続用電極パッド上に搭載され、更に凹部の開口部が蓋体により気密封止されて水晶振動子となる。
【００３９】
このような音叉型屈曲水晶振動素子１００によれば、従来に比べて面積の大きい周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂを設けられる。従って、所望する周波数調整量を得るために必要な周波数調整用金属膜の金属量を、従来のように周波数調整膜を厚くすることで確保する必要ない。よって、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂの成膜時間を従来に比べ短くすることができ、素子全体としての製造時間を短縮することができる。又、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂの成膜時間が短時間ですむため、金属膜形成時の回り込みの発生を防止でき、この回り込みにより形成された不要な金属膜による励振用電極間のショートが生じる恐れがなくなる。
【００４０】
更に、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂの面積を従来に比べ大きくできるので、イオンビームの照射で減量できる金属の量が大きくなる。よって、イオンビームの照射時間が短くてすみ、周波数調整に係る時間を短縮することができる。
又、周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂに照射されるイオンビームの照射時間が少なくなることにより、音叉型屈曲水晶振動素子１００本体の温度上昇を抑制できる。従って、周波数調整中に音叉型屈曲水晶振動素子１００の振動周波数が変化することがなく、所望する周波数値に調整できる。
【００４１】
（変形例）
図４及び図５は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の変形例を示す。本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の第一の変形例は、以下のような構成となっている。
励振用電極１２１ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部は、第一の溝部１１３ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部に対応した位置に設けられている。配線パターン１２５ａは、この励振用電極１２１ａの第一の振動腕部１１２ａの先端側の端部から所定の間隔を空けて設けられており、励振用電極１２１ｃと励振用電極１２１ｄとを電気的に接続している。第一の振動腕部１１２ａの周波数調整用金属膜１２４ａは、基部１１１側の端部がこの配線パターン１２５ａと接するように、基部１１１の方向に更に延出して設けられている。
【００４２】
励振用電極１２２ａの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部は、第三の溝部１１３ｃの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部に対応した位置に設けられている。配線パターン１２５ｂは、この励振用電極１２２ａの第二の振動腕部１１２ｂの先端側の端部から所定の間隔を空けて設けられており、励振用電極１２２ｃと励振用電極１２２ｄとを電気的に接続している。周波数調整用金属膜１２４ｂは、その長さ方向の基部１１１側の一方の端部が配線パターン１２５ｂと接するように、基部１１１の方向に更に延出して設けられている。
【００４３】
この変形例では、第一の振動腕部１１２ａ及び第二の振動腕部１１２ｂの一方の主面に更に大きな周波数調整用金属膜１２４ａ及び１２４ｂが設けられている。従って、このような音叉型屈曲水晶振動素子の変形例を構成しても、本発明の第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４４】
（第二の実施形態）
図６は、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子を構成する水晶片を示す平面図である。本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、第一の実施形態に比べて、第一の溝部、第二の溝部、第三の溝部、及び第四の溝部の形状が異なっている。
図６に示すように、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子を構成する水晶片２１０は、基部１１１と、この基部１１１から延出する第一の振動腕部１１２ａと第二の振動腕部１１２ｂとを備えている。
【００４５】
第一の振動腕部１１２ａの一方の主面には、第一の振動腕部１１２ａの幅方向に並んだ２本一対の細溝部２１４ａで構成された第一の溝部２１３ａが設けられている。又、第一の振動腕部１１２ａの他方の主面には、第一の振動腕部１１２ａの幅方向に並んだ２本一対の細溝部２１４ｂで構成された第二の溝部２１３ｂが設けられている。この第一の溝部２１３ａと第二の溝部２１３ｂとは、各細溝部２１４ａの底面と各細溝部２１４ｂ内の底面とが、第一の振動腕部１１２ａ内部で対向しないように、第一の溝部２１３ａを基部１１１側に、第二の溝部２１３ｂを第一の振動腕部１１２ａの先端側に、第一の振動腕部１１２ａの長さ方向に交互にずらして設けられている。
【００４６】
又、第二の振動腕部１１２ｂの一方の主面には、第二の振動腕部１１２ｂの幅方向に並んだ２本一対の細溝部２１４ｃで構成された第三の溝部２１３ｃが設けられている。又、第二の振動腕部１１２ｂの他方の主面には、第二の振動腕部１１２ｂの幅方向に並んだ２本一対の細溝部２１４ｄで構成された第四の溝部２１３ｄが設けられている。この第三の溝部２１３ｃと第四の溝部２１３ｄとは、各細溝部２１４ｃの底面と各細溝部２１４ｄ内の底面とが、第二の振動腕部１１２ｂ内部で対向しないように、第三の溝部２１３ｃを基部１１１側に、第四の溝部２１３ｄを第二の振動腕部１１２ｂの先端側に、第二の振動腕部１１２ｂの長さ方向に交互にずらして設けられている。
【００４７】
第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、このような構成の水晶片２１０に、第一の実施形態と同様な励振用電極、接続用電極、周波数調整用金属膜及び配線パターンを設けることによりなる。このような構成の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子においても、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４８】
尚、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、適宜、変更可能である。
例えば、本実施形態では、基部として平面視略四角形の形状とし、その基部で音叉型屈曲水晶振動素子を支持する構成を開示したが、別の形態として、この基部から延出して設けられた突起部を設け、その突起部において音叉型屈曲水晶振動子を支持する構成としても良い。又、基部の平面視形状についても、本発明の効果を奏するのであれば、本実施形態に開示したものに限定されるものではない。
又、本実施形態では各振動腕部の一方の主面及び両側面に周波数調整用金属膜を設けた構成を開示したが、各振動腕部の両主面及び両側面に周波数調整用金属膜を設けた構成でも構わない。
又、本実施形態では、励振用電極、接続用電極及び配線パターンと周波数調整用金属膜とを同じ金属で設けた構成を示したが、周波数調整用金属膜を励振用電極、接続用電極及び配線パターンとは異なる金属で設けても良い。その場合は、周波数調整用金属膜の基部側の端部と、各振動腕部の両側面に設けられた励振用電極及びそれを電気的に接続している配線パターンとの間に、所定の間隔を空けておくことが望ましい。
又、前記した本実施形態では、水晶片を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム又は、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
【符号の説明】
【００４９】
１００・・・音叉型屈曲水晶振動素子
１１０，２１０・・・水晶片      
１１１・・・基部
１１２ａ・・・第一の振動腕部
１１２ｂ・・・第二の振動腕部
１１３ａ，２１３ａ・・・第一の溝部
１１３ｂ，２１３ｂ・・・第二の溝部
１１３ｃ，２１３ｃ・・・第三の溝部
１１３ｄ，２１３ｄ・・・第四の溝部
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ・・・励振用電極
１２４ａ，１２４ｂ・・・周波数調整用金属膜
２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄ・・・細溝部
【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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