(57)【要約】      （修正有）【課題】効率よくかつ精度よく周波数調整をする事ができる振動素子を提供する。【解決手段】振動素子は、基部と、基部から延出され、錘部５が設けられている振動腕３２とを含み、錘部５は、振動腕３２の先端部の一方の主面に配置されている第１錘部５１と、第１錘部５１よりも基端側に配置され、第１錘部５１よりも厚さが薄い第２錘部５２とを含む。振動腕３２は、エネルギー線が透過することができ、振動腕の反対側の主面であって第２錘部５２と重なる位置には、エネルギー線の振動腕３２内への入射を許容するレーザー入射領域ＳＬＬが配置されている。【選択図】図５
2015128268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、を含み、
前記錘部は、
平面視で、前記振動腕の前記基部とは反対側の先端部の一方の主面に配置されている第１錘部と、
前記第１錘部よりも前記基部側に配置され、前記第１錘部よりも厚さが薄い第２錘部と、
を含み、
前記振動腕は、エネルギー線が透過することができ、
前記振動腕の前記一方の主面と表裏の関係にある他方の主面であって、平面視で前記第２錘部と重なる位置に、前記エネルギー線の前記振動腕内への入射を許容する領域が配置されていることを特徴とする振動素子。
【請求項２】
前記領域は、前記他方の主面であって、平面視で前記第１錘部と重なる位置にも配置されている請求項１に記載の振動素子。
【請求項３】
前記第１錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ１、
前記第２錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ２としたとき、
【数１】
2015128268.tif 000011
なる関係を満足する請求項１または２に記載の振動素子。
【請求項４】
【数２】
2015128268.tif 000012
なる関係を満足する請求項３に記載の振動素子。
【請求項５】
前記第１錘部は、前記一方の主面側から少なくとも第１錘層と、前記第１錘層上に第２錘層が順に積層してなり、
前記第２錘部は、前記第１錘層で構成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項６】
前記第１錘層は、スパッタ法により形成され、
前記第２錘層は、蒸着法により形成されている請求項５に記載の振動素子。
【請求項７】
前記錘部は、
前記他方の主面に平面視で前記第１錘部と重なるように配置されている第３錘部を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項８】
前記第３錘部の厚さは、前記第２錘部の厚さよりも厚い請求項６に記載の振動素子。
【請求項９】
前記第１錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ１、
前記第３錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ３としたとき、
Ｌ３＜Ｌ１
なる関係を満足する請求項７または８に記載の振動素子。
【請求項１０】
前記領域では、前記他方の主面の地肌が露出している請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項１１】
前記振動腕は、
広幅部と、
前記基部と前記広幅部との間に配置され、前記広幅部よりも幅が狭い腕部と、
を含み、
前記広幅部に前記錘部が配置されている請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動素子と、
前記振動素子が収容されているパッケージと、
を備えていることを特徴とする振動子。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動素子と、
回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項１６】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。
【請求項１７】
振動素子をパッケージに収容する収容工程と、
前記振動素子の共振周波数を調整する第１調整工程と、
前記振動素子の共振周波数を調整する第２調整工程と、
を有し、
前記振動素子は、
基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、
を含み、
前記錘部は、
平面視で前記振動腕の前記基部とは反対側の先端部の一方の主面に配置されている第１錘部と、
前記第１錘部よりも前記基部側に位置し、前記第１錘部よりも厚さが薄い第２錘部と、
を含み、
前記振動腕は、エネルギー線が透過することができ、
前記振動腕の前記一方の主面と表裏の関係にある他方の主面であって、平面視で前記第２錘部と重なる位置に、前記エネルギー線の前記振動腕内への入射を許容する領域が配置され、
前記パッケージは、
前記エネルギー線が透過することのできる透過部を有し、
前記収容工程では、
前記振動素子を前記他方の主面を前記透過部側に位置させ、かつ、前記透過部と前記領域とを対向させて前記パッケージに収容し、
前記第１調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記他方の主面から前記振動腕内を透過させて前記第１錘部に照射することで前記第１錘部の少なくとも一部を除去し、
前記第２調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記領域から前記振動腕内を透過させて前記第２錘部に照射することで前記第２錘部の少なくとも一部を除去することを特徴とする振動素子の周波数調整方法。
【請求項１８】
前記領域は、
前記振動腕の先端部の他方の主面であって、平面視で前記第１錘部と重なる位置にも配置されており、
前記第１調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記領域から前記振動腕内を透過させて前記第１錘部に照射することで前記第１錘部の少なくとも一部を除去する請求項１７に記載の振動素子の周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子、振動子、発振器、電子機器、物理量センサー、移動体および振動素子の周波数調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶を用いた振動素子が知られている。このような振動素子は、周波数温度特性が優れていることから、種々の電子機器の基準周波数源や発信源などとして広く用いられている。そして、このような振動素子の周波数を調整する方法として、例えば、特許文献１のような方法が知られている。
特許文献１に記載の周波数調整方法は、振動素子をパッケージ内に収容した状態で行う方法である。より具体的には、振動素子が備える振動腕の先端部の両面には錘部（金属膜）が設けられている。また、パッケージの蓋は、レーザー光を透過することができるようになっている。そして、蓋を介してレーザー光を錘部に照射し、振動腕の両面に設けられている錘部の少なくとも一部を除去して振動腕の質量を減少させることで、振動素子の周波数の調整を行う方法である。しかしながら、このような周波数調整方法では、次のような問題がある。
【０００３】
特許文献１に記載の周波数調整方法では、振動腕の蓋側の主面に錘部（以下、便宜上「蓋側錘部」と言う。）が設けられている。そのため、レーザー照射によって蒸発した蓋側錘部が飛散して蓋の内面に付着してしまう。さらに、蓋の内面に付着した錘材料は、蓋を介し照射位置をずらして照射されたレーザーの熱によって再度蒸発し、蒸発した錘材料が飛散して再び蓋側錘部に付着する。このように、特許文献１に記載の周波数調整方法では、せっかく除去した錘の一部が再付着してしまうため、調整可能な周波数範囲が狭くなってしまい、効率も悪く、また、周波数調整の精度も悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、効率よくかつ精度よく周波数調整を行うことのできる振動素子、この振動素子を備える信頼性の高い振動子、発振器、電子機器、物理量センサーおよび移動体、並びに、振動素子の周波数調整を効率よくかつ精度よく行うことのできる振動素子の周波数調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の振動素子は、基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、を含み、
前記錘部は、
平面視で、前記振動腕の前記基部とは反対側の先端部の一方の主面に配置されている第１錘部と、
前記第１錘部よりも前記基部側に配置され、前記第１錘部よりも厚さが薄い第２錘部と、
を含み、
前記振動腕は、エネルギー線が透過することができ、
前記振動腕の前記一方の主面と表裏の関係にある他方の主面であって、平面視で前記第２錘部と重なる位置に、前記エネルギー線の前記振動腕内への入射を許容する領域が配置されていることを特徴とする。
これにより、他方の主面側からエネルギー線を照射することで、蒸発した錘部が振動腕に再付着することをより効果的に抑制することができる。そのため、さらに、効率よくかつ精度よく周波数調整を行うことのできる振動素子が得られる。
【０００７】
［適用例２］
本適用例の振動素子では、前記領域は、前記他方の主面であって、平面視で前記第１錘部と重なる位置にも配置されていることが好ましい。
これにより、他方の主面側からエネルギー線を照射することで、蒸発した錘部が振動腕に再付着することをより効果的に抑制することができる。そのため、さらに、効率よくから精度よく周波数調整を行うことのできる振動素子が得られる。
【０００８】
［適用例３］
本適用例の振動素子では、前記第１錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ１、
前記第２錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ２としたとき、
【数１】
2015128268.tif 000003
なる関係を満足することが好ましい。
第１錘部は、周波数の粗調用に用いることができ、第２錘部は、周波数の微調に用いることができる。第１錘部の長さＬ１と第２錘部の長さＬ２の関係を本適用例の関係とすることで、第１、第２錘部をそれぞれ十分に広く確保することができ、周波数の粗調および微調をそれぞれ簡単に行うことができる。
【０００９】
［適用例４］
本適用例の振動素子では、
【数２】
2015128268.tif 000004
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、第１、第２錘部をそれぞれ十分に広く確保することができ、周波数の粗調および微調をそれぞれ簡単に行うことができる。
【００１０】
［適用例５］
本適用例の振動素子では、前記第１錘部は、前記一方の主面側から少なくとも第１錘層と、前記第１錘層上に第２錘層が順に積層してなり、
前記第２錘部は、前記第１錘層で構成されていることが好ましい。
これにより、第１、第２錘部を簡単に形成することができる。
【００１１】
［適用例６］
本適用例の振動素子では、前記第１錘層は、スパッタ法により形成され、
前記第２錘層は、蒸着法により形成されていることが好ましい。
これにより、錘部を簡単に形成することができる。特に、第２錘層を蒸着法で形成することで、エネルギー線照射によって錘部を除去する際に発生するアウトガス（デガス）を低減することができる。そのため、振動素子をパッケージに収容した状態で周波数調整を行う場合には、パッケージ内の真空度の低下等を低減することができる。
【００１２】
［適用例７］
本適用例の振動素子では、前記錘部は、
前記他方の主面に平面視で前記第１錘部と重なるように配置されている第３錘部を含むことが好ましい。
これにより、周波数の粗調をより効果的に行うことができる。
［適用例８］
本適用例の振動素子では、前記第３錘部の厚さは、前記第２錘部の厚さよりも厚いことが好ましい。
これにより、周波数の粗調をより効果的に行うことができる。
【００１３】
［適用例９］
本適用例の振動素子では、前記第１錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ１、
前記第３錘部の前記延在方向に沿った長さをＬ３としたとき、
Ｌ３＜Ｌ１
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、第３錘部が前記領域を覆ってしまうのを防止することができる。
［適用例１０］
本適用例の振動素子では、前記領域では、前記他方の主面の地肌が露出していることが好ましい。
これにより、より効率的に、エネルギー線を振動腕内に入射させることができる。
【００１４】
［適用例１１］
本適用例の振動素子では、前記振動腕は、
広幅部と、
前記基部と前記広幅部との間に配置され、前記広幅部よりも幅が狭い腕部と、
を含み、
前記広幅部に前記錘部が配置されていることが好ましい。
これにより、振動素子の小型化を図ることができる。
【００１５】
［適用例１２］
本適用例の振動子は、上記適用例の振動素子と、
前記振動素子が収容されているパッケージと、
を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
【００１６】
［適用例１３］
本適用例の発振器は、上記適用例の振動素子と、
回路と、
を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。
【００１７】
［適用例１４］
本適用例の電子機器は、上記適用例の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例１５］
本適用例の物理量センサーは、上記適用例の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサーが得られる。
［適用例１６］
本適用例の移動体は、上記適用例の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【００１８】
［適用例１７］
本適用例の振動素子の周波数調整方法は、振動素子をパッケージに収容する収容工程と、
前記振動素子の共振周波数を調整する第１調整工程と、
前記振動素子の共振周波数を調整する第２調整工程と、
を有し、
前記振動素子は、
基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、
を含み、
前記錘部は、
平面視で前記振動腕の前記基部とは反対側の先端部の一方の主面に配置されている第１錘部と、
前記第１錘部よりも前記基部側に位置し、前記第１錘部よりも厚さが薄い第２錘部と、
を含み、
前記振動腕は、エネルギー線が透過することができ、
前記振動腕の前記一方の主面と表裏の関係にある他方の主面であって、平面視で前記第２錘部と重なる位置に、前記エネルギー線の前記振動腕内への入射を許容する領域が配置され、
前記パッケージは、
前記エネルギー線が透過することのできる透過部を有し、
前記収容工程では、
前記振動素子を前記他方の主面を前記透過部側に位置させ、かつ、前記透過部と前記領域とを対向させて前記パッケージに収容し、
前記第１調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記他方の主面から前記振動腕内を透過させて前記第１錘部に照射することで前記第１錘部の少なくとも一部を除去し、
前記第２調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記領域から前記振動腕内を透過させて前記第２錘部に照射することで前記第２錘部の少なくとも一部を除去することを特徴とする。
このような方法によれば、錘部が透過部と反対側に位置しているため、エネルギー線によって蒸発した錘部が透過部に付着し難くなる。そのため、前述の背景技術で挙げた問題が生じ難く、効率よくかつ精度よく振動素子の周波数調整を行うことができる。
【００１９】
［適用例１８］
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記領域は、
前記振動腕の先端部の他方の主面であって、平面視で前記第１錘部と重なる位置にも配置されており、
前記第１調整工程では、
前記エネルギー線を前記透過部から前記パッケージ内へ導き、さらに、前記領域から前記振動腕内を透過させて前記第１錘部に照射することで前記第１錘部の少なくとも一部を除去することが好ましい。
これにより、さらに、効率よくかつ精度よく振動素子の周波数調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる振動子の平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】ウエットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図である。
【図５】錘部を示す平面図および断面図である。
【図６】図５に示す錘部の具体的な構成を例示する断面図である。
【図７】屈曲振動時の熱伝導について説明する振動腕の断面図である。
【図８】Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフである。
【図９】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１０】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１１】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１２】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態にかかる振動子が備える振動素子の断面図である。
【図１４】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１５】周波数調整方法を説明する断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる振動子が備える振動素子の断面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態にかかる振動子が備える振動素子の平面図である。
【図１８】本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。
【図１９】本発明の物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。
【図２０】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図２１】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図２２】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．振動子（振動素子）および振動素子の周波数調整方法
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる振動子の平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、ウエットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図である。図５は、錘部を示す平面図および断面図である。図６は、図５に示す錘部の具体的な構成を例示する断面図である。図７は、屈曲振動時の熱伝導について説明する振動腕の断面図である。図８は、Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフである。図９ないし図１２は、それぞれ、周波数調整方法を説明する断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」とし、下側を「下」とする。また、図１中の上側を「先端」とし、下側を「基端」とする。
【００２２】
≪振動子（振動素子）≫
図１に示すように、振動子１は、振動素子２と、振動素子２を収納するパッケージ９とを有している。
−パッケージ−
図１および図２に示すように、パッケージ９は、上面に開放する凹部９１１を有する箱状のベース９１と、凹部９１１の開口を塞いでベース９１に接合されている板状のリッド９２とを有している。パッケージ９は、凹部９１１がリッド９２で塞がれることで形成された収容空間Ｓを有し、この収容空間Ｓに振動素子２を気密的に収容している。収容空間Ｓ内の雰囲気としては、特に限定されないが、減圧状態（真空状態）となっていることが好ましい。これにより、振動素子２の駆動に対する空気抵抗が低減されるため、優れた振動特性を発揮することができる。なお、収容空間Ｓ内の真空度としては、特に限定されないが、１００Ｐａ以下程度であることが好ましく、１０Ｐａ以下程度であることがより好ましい。また、収容空間Ｓ内には、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。ベース９１とリッド９２は、例えば、低融点ガラス、各種接着剤、メタライズ層等を介して接合することができる。
【００２３】
ベース９１に形成されている凹部９１１の底面には、さらに凹部９１２が形成されており、この凹部９１２は、振動素子２の後述するハンマーヘッド３２２、３３２（振動腕３２、３３の先端部）と対向する位置に設けられている。この凹部９１２は、例えば、振動子１にその厚さ方向（Ｚ軸方向）の加速度（衝撃）が加わったときに、撓んだ振動腕３２、３３がベース９１に接触しないようにするための逃げ部を構成している。ベース９１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。
【００２４】
また、リッド９２は、レーザー光ＬＬ（エネルギー線）を透過可能となっており、よって、リッド９２がレーザー光ＬＬを透過する透過部を構成している。このようなリッド９２の構成材料としては、レーザー光ＬＬを透過することができれば、特に限定されないが、例えば、硼珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料や、水晶等の透明な単結晶材料を用いることができる。これにより、実質的に無色透明で高いレーザー透過率を有するリッド９２を得ることができる。
また、本実施形態では、リッド９２がレーザー光ＬＬ（エネルギー線）を透過する透過部を有しているが、ベース９１に硼珪酸ガラス、石英ガラス、無アルアリガラス等の各種ガラス材料や、水晶等の透明な単結晶を用いた場合には、ベース９１がレーザー光ＬＬ（エネルギー線）を透過する透過部を有することもできる。
【００２５】
また、ベース９１の凹部９１１の底面には、接続端子９５１、９６１が形成されている。また、接続端子９５１上には導電性接着材１１が設けられ、接続端子９６１上には導電性接着材１２が設けられている。これら導電性接着材１１、１２によって振動素子２がベース９１に固定されているとともに、接続端子９５１が後述する第１駆動用電極８４と電気的に接続され、接続端子９６１が後述する第２駆動用電極８５と電気的に接続されている。
【００２６】
なお、導電性接着材１１、１２としては、それぞれ、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコン系、ポリイミド系、ビスマレイミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系の樹脂に銀粒子等の導電性フィラーを混合した導電性接着材を用いることができる。このように、比較的柔らかい接着材を用いることで、例えば、ベース９１と振動素子２の熱膨張係数の違いから発生する熱応力を導電性接着材１１、１２で吸収・緩和することができ、振動素子２の振動特性の低下や変化を低減することができる。なお、振動素子２をベース９１に固定することができれば、各導電性接着材１１、１２に替えて、金バンプや、半田等を用いてもよい。
【００２７】
また、接続端子９５１は、ベース９１の底部を貫通する貫通電極９５２を介してベース９１の下面に設けられた外部端子９５３に電気的に接続され、同様に、接続端子９６１は、ベース９１の底部を貫通する貫通電極９６２を介してベース９１の下面に設けられた外部端子９６３に電気的に接続されている。接続端子９５１、９６１、貫通電極９５２、９６３および外部端子９５３、９６３の構成としては、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｗ（タングステン）、モリブテン（Ｍｏ）などの下地層に、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などのめっき層を形成した構成することができる。
【００２８】
−振動素子−
図１ないし図３に示すように、振動素子２は、水晶振動片（振動片）３と、水晶振動片３上に設けられた第１、第２駆動用電極８４、８５と、水晶振動片３上に設けられた錘部５と、を有している。なお、図１および図２では、説明の便宜上、第１、第２駆動用電極８４、８５および錘部５の図示を省略している。
【００２９】
水晶振動片３は、Ｚカット水晶板で構成されている。Ｚカット水晶板とは、Ｚ軸をほぼ厚さ方向とする水晶基板である。なお、水晶振動片３は、その厚さ方向とＺ軸とが一致していてもよいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点から、厚さ方向に対してＺ軸が若干傾していてもよい。傾ける角度をθ度（−５°≦θ≦１５°）とした場合、前記水晶の電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系の前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するようにθ度傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するようにθ度傾けた軸をＹ’軸としたとき、Ｚ’軸に沿った方向を厚さとし、Ｘ軸とＹ’軸を含む面を主面とする水晶振動片３となる。なお、各図では、上述のθ＝０°である場合として、これらＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。
【００３０】
水晶振動片３は、Ｙ軸方向を長さ方向に持ち、Ｘ軸方向を幅方向に持ち、Ｚ軸方向を厚さ方向に持っている。また、水晶振動片３は、そのほぼ全域（後述する溝３２３、３２４、３３３、３３４が形成されている領域を除く）にわたって、ほぼ同じ厚さを有している。水晶振動片３の厚さＴとしては、特に限定されないが、６０μｍ以上、３００μｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、後述するように、振動腕３２、３３の側面に配置される第１、第２駆動用電極８４、８５の面積を十分に広くすることができるので、ＣＩ値を十分に低減することができる。また、後述する熱の伝達経路（図６参照）を十分に長く確保することができるので、後述する断熱的領域において熱弾性損失を十分に低減することができる。なお、上記下限値未満であると、振動子１にその厚さ方向（Ｚ軸方向）の加速度（衝撃）が加わったときに水晶振動片３が大きく撓むため、撓んだ振動腕３２、３３がベース９１やリッド９２に接触し易い上に、接触する際の速度が速いために衝撃が大きく、振動腕３２、３３が破損するおそれがあり、上記上限値を超えると、ウエットエッチングによって微細形状が作成し難くなり、振動素子２の過度な大型化に繋がってしまう。
【００３１】
このような水晶振動片３は、基部３１と、基部３１の＋Ｙ軸側の端（一端）から＋Ｙ軸方向に延びている一対の振動腕３２、３３と、基部３１の−Ｙ軸側に配置されている接続部３４と、基部３１と接続部３４との間に位置し、基部３１と接続部３４とを連結している連結部３５と、を有している。これら基部３１、振動腕３２、３３、接続部３４および連結部３５は、水晶基板から一体に形成されている。
【００３２】
基部３１は、ＸＹ平面に広がりを有し、Ｚ軸方向に厚さを有する板状をなしている。このような基部３１の−Ｙ軸側（他端側）の端からは、連結部３５が−Ｙ軸方向に延出している。連結部３５の−Ｙ軸側の端には、接続部３４が接続されており、接続部３４は、連結部３５からＸ軸方向両側に延びている。
そして、このような振動素子２は、接続部３４が導電性接着材１１、１２によりベース９１に取り付けられている。このように、２つの導電性接着材１１、１２を用いることで、振動素子２を安定した状態でベース９１に取り付けることができる。
【００３３】
ここで、連結部３５は、基部３１よりも幅が小さい。言い換えれば、連結部３５は、基部３１に対して縮幅している。また、連結部３５は、基部３１の振動腕３２、３３側（＋Ｙ軸側）の端部から十分離れた位置において、両側縁に、基部３１の幅方向の寸法を部分的に縮幅して形成した切り込み部３１ａ、３１ｂを形成することによって形成されているとも言える。このような連結部３５を設けることで、振動腕３２、３３が屈曲振動する際に振動漏れが接続部３４に伝搬することを抑制し、振動素子２のＣＩ値を低く抑えることができる。すなわち、連結部３５を設けることによって、優れた振動特性を有する振動素子２となる。
【００３４】
特に、本実施形態では、基部３１の−Ｙ軸側の端部には、縮幅部３１１が設けられている。この縮幅部３１１は、その幅（Ｘ軸方向の長さ）が、振動腕３２、３３の間の中心線Ｌｙ（Ｙ軸）に沿って、−Ｙ軸側に向けて（基部３１の＋Ｙ軸側の端から離れるに従って）連続的に減少している。また、縮幅部３１１は、中心線Ｌｙに対して対称的に設けられている。このような縮幅部３１１を設けることで、振動腕３２、３３の屈曲振動に伴う基部３１のＹ軸方向の変位（振動）を抑制することができる。その結果、振動漏れの小さい振動素子２を得ることができる。
【００３５】
さらに、縮幅部３１１を設けることで、縮幅部３１１を設けない場合と比較して、振動腕３２、３３に挟まれた基部３１の＋Ｙ軸側の端と、切り込み部３１ａ（あるいは切り込み部３１ｂ）と連結部３５とに近接した、縮幅部３１１の−Ｙ軸側の端の離間距離を長くすることができる。そのため、振動素子３が屈曲振動を行う際にこれらの間で発生する熱移動の移動経路が長くなり、それに伴って、熱弾性損失を低減することができる。例えば、２本の振動腕３２、３３が互いに離間するように平面内（ＸＹ平面内）で屈曲変形した場合、それに伴って振動腕３２、３３に挟まれた基部３１の＋Ｙ軸側の端は伸張されるために温度が低下し、切り込み部３１ａ（あるいは切り込み部３１ｂ）と連結部３５とに近接した、縮幅部３１１の−Ｙ軸側の端は圧縮されるために温度が上昇するが、これら温度上昇した領域から温度低下した領域に向かって熱が移動する。また、振動腕３２、３３が互いに接近するように平面内で屈曲変形した場合には、上述の温度上昇する領域と温度低下する領域とは入れ替わり、熱は逆方向に移動する。屈曲振動によって所定の周期で交互に熱が移動することによって熱弾性損失が発生し、後述する断熱的領域においては、その熱の移動経路が長い程、損失が小さいことから、上述の効果は説明される。
【００３６】
なお、本実施形態では、縮幅部３１１の輪郭がアーチ状をしているが、上述のような作用を呈するものであればこれに限るものではない。例えば、縮幅部３１１の輪郭が複数の直線によって、段差状に形成されている、すなわち、その幅（Ｘ軸方向の長さ）が中心線Ｌｙに沿って、−Ｙ軸側に向けて段階的に減少していてもよいし、縮幅部３１１の輪郭が、複数の直線によって階段状のステップから構成されていてもよい。
【００３７】
振動腕３２、３３は、Ｘ軸方向に並び、かつ、互いに平行となるように基部３１の＋Ｙ軸側の端から＋Ｙ軸方向に延出している。これら振動腕３２、３３は、それぞれ、長手形状をなし、その基端（−Ｙ軸側の端）が固定端となり、先端（＋Ｙ軸側の端）が自由端となる。
また、振動腕３２、３３は、それぞれ、基部３１から延びている腕部３２１、３３１と、腕部３２１、３３１の先端側に位置し、腕部３２１、３３１よりも幅が広い錘部としてのハンマーヘッド（広幅部）３２２、３３２と、を有している。このように、振動腕３２、３３の先端部にハンマーヘッド３２２、３３２を設けることで、振動腕３２、３３を短くすることができ、振動素子２の小型化を図ることができる。また、振動腕３２、３３を短くすることができる分、同じ周波数で振動腕３２、３３を振動させたときの振動腕３２、３３の振動速度を従来よりも低くすることができるため、振動腕３２、３３が振動する際の空気抵抗を低減することができ、その分、Ｑ値が高まり、振動特性を向上させることができる。また、所定の長さ（Ｙ軸方向長さ）、所定の振動周波数を固定して考えた場合には、ハンマーヘッド３２２、３３２を設けることによって低下する振動周波数を元に戻すように、腕部３２１、３３１の幅（Ｘ軸方向長さ）を広くすることができるから、屈曲振動によって発生する熱の移動経路を長くすることができるので、後述する断熱的領域においては熱弾性損失を低減することができ、その分、Ｑ値が高まり、振動特性を向上させることができる。
【００３８】
ここで、ハンマーヘッド３２２、３３３の離間距離Ｗ７としては、特に限定されないが、例えば、水晶振動片３の厚さＴ（μｍ）に対して、０．０３３Ｔ（μｍ）≦Ｗ７≦０．３３Ｔ（μｍ）の関係を満足することが好ましい。これにより、フォトリソグラフィ技術およびウエットエッチング技術を用いて、水晶振動片３を形成する際に、ハンマーヘッド３２２、３３２同士の離間距離Ｗ７と、振動腕３２、３３（ハンマーヘッド３２２、３３２）の厚さＴとの関係が最適化され、その結果、超小型が実現された水晶振動片３が形成されることとなる。
【００３９】
以下、振動腕３２、３３について詳述するが、振動腕３２、３３は、互いに同様の構成であるため、以下では、振動腕３２について代表して説明し、振動腕３３については、その説明を省略する。
図３に示すように、腕部３２１は、ＸＹ平面で構成され、互いに表裏の関係にある一対の主面３２ａ、３２ｂと、ＹＺ平面で構成され、一対の主面３２ａ、３２ｂを接続する１対の側面３２ｃ、３２ｄと、を有している。また、腕部３２１には、主面３２ａに開口する有底の溝３２３と、主面３２ｂに開口する有底の溝３２４とを有している。このように、振動腕３２に溝３２３、３２４を形成することによって、熱弾性損失の低減を図ることができ、優れた振動特性を発揮することができる。溝３２３、３２４の長さは、特に限定されず、先端がハンマーヘッド３２２まで延びていてもよいし、基端が基部３１まで延びていてもよい。このような構成とすることで、腕部３２１とハンマーヘッド３２２の境界部および腕部３２１と基部３１の境界部への応力集中が緩和され、衝撃が加わった際に発生する折れや欠けの虞が減少する。なお、溝は、主面３２ａ、３２ｂのいずれか一方にだけ設けられていてもよいし、省略してもよい。
【００４０】
溝３２３、３２４の深さｔは、０．２９２≦ｔ／Ｔ≦０．４８３なる関係を満足するのが好ましい。このような関係を満足することで、熱移動経路が長くなるから、後述する断熱的領域において、より効果的に、熱弾性損失の低減を図ることができる。また、深さｔは、０．４５５≦ｔ／Ｔ≦０．４８３なる関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することで、さらに熱移動経路が長くなることで熱弾性損失の低減を図ることができるので、Ｑ値の向上とそれに伴うＣＩ値の低減、さらには、屈曲変形する領域に電界をかけるための電極面積をより広くすることができることによるＣＩ値の低減が実現される。
【００４１】
なお、水晶基板をウエットエッチングによるパターニングで水晶振動片３を製造する場合は、腕部３２１の断面形状は、図４に示すように、水晶の結晶面が露出したような形状となる。具体的には、−Ｘ軸方向のエッチングレートが＋Ｘ軸方向のエッチングレートよりも低いため、−Ｘ軸方向の側面が比較的なだらかな傾斜となり、＋Ｘ軸方向の側面が垂直に近い傾斜となる。この場合の溝３２３、３２４の深さｔは、図４に示すように、最も深い位置における深さを言う。ここで、図４に示すように、溝３２３、３２４は、ＸＹ平面で構成される底面３２３ａ、３２４ａを有していることが好ましい。これにより、熱移動経路をより長くすることができ、断熱的領域において、効果的に熱弾性損失の低減を図ることができる。
【００４２】
溝３２３、３２４は、振動腕３２の断面重心が振動腕３２の断面形状の中心と一致するように、振動腕３２に対してＸ軸方向の位置を調整して形成されているのが好ましい。こうすることで、振動腕３２の不要な振動（具体的には、面外方向成分を有する振動）を低減するので、振動漏れを低減することができる。また、この場合、余計な振動をも駆動してしまうことを低減することになるので、相対的に駆動領域が増大してＣＩ値を小さくすることができる。
【００４３】
このような腕部３２１の幅（Ｘ軸方向の長さ）Ｗ４としては、特に限定されないが、１３μｍ以上３００μｍ以下程度であるのが好ましく、３０μｍ以上、１５０μｍ以下程度であるのがより好ましい。幅Ｗ４が上記下限値未満であると、製造技術によっては腕部３２１に溝３２３、３２４を形成することが困難となること、また、振動周波数が３２．７６８ｋＨｚ±１ｋＨｚの範囲においては、振動腕３２を断熱的領域とすることができなくなる場合があり、溝３２３や溝３２４の形成によって寧ろ熱弾性損失が増大してしまう虞がある。一方、幅Ｗ４が上記上限値を超えると、水晶振動片３の厚さＴによっては、腕部３２１の剛性が高くなり過ぎてしまい、低消費電力化による励振パワーの減少に伴って、腕部３２１の屈曲振動をスムーズに行うことができない場合がある。また、振動腕３２が重くなることによって、導電性接着剤１１、１２による固定強度が不足して、衝撃が加わった際に振動素子２がベース９１から脱落してしまう虞がある。なお、ここで言う幅Ｗ４は、腕部３２１の中央部に位置し、ほぼ一定の幅で延在している部分での幅を言い、両端部に位置しているテーパー部の幅ではない。
【００４４】
また、振動腕３２の全長（Ｙ軸方向の長さ）をＬとし、ハンマーヘッド３２２の全長（Ｙ軸方向の長さ）をＨとしたとき、０．１８３≦Ｈ／Ｌ≦０．５９７なる関係を満足することが好ましく、０．２３８≦Ｈ／Ｌ≦０．５３１なる関係を満足することがより好ましい。これにより、小型化と振動特性の向上を両立させた振動素子２が得られる。さらには、ハンマーヘッド３２２の面積を十分に確保することができるため、ハンマーヘッド３２２上に十分な質量の錘部５を配置することができる。
【００４５】
また、ハンマーヘッド３２２の幅（Ｘ軸方向の長さ）Ｗ５としては、特に限定されないが、腕部３２１の幅Ｗ４の１．５倍以上、１０倍以下程度であることが好ましい。すなわち、１．５Ｗ４≦Ｗ５≦１０Ｗ４なる関係を満足することが好ましい。これにより、ハンマーヘッド３２２の幅を十分に広く確保することができる。そのため、ハンマーヘッド３２２の長さＨが比較的短くても、ハンマーヘッド３２２による質量効果を十分に発揮することができる。したがって、振動腕３２の全長Ｌが抑えされ、振動素子３２の小型化を図ることができる。さらには、ハンマーヘッド３２２の面積を十分に確保することができるため、ハンマーヘッド３２２上に十分な質量の錘部５を配置することができる。また、屈曲振動は純粋な面内振動ではないため、Ｗ５が広すぎることによって、振動腕３２が屈曲振動する際にハンマーヘッド３２２が大きく捩れて振動漏れが増大する虞があるが、これを抑圧することができる。
【００４６】
≪第１、第２駆動用電極≫
図３に示すように、このような水晶振動片３が有する振動腕３２には、一対の第１駆動用電極８４と一対の第２駆動用電極８５とが形成されている。第１駆動用電極８４の一方は、溝３２３の内面に形成されており、他方は、溝３２４の内面に形成されている。また、第２駆動用電極８５の一方は、側面３２ｃに形成されており、他方は、側面３２ｄに形成されている。同様に、振動腕３３にも、一対の第１駆動用電極８４と一対の第２駆動用電極８５とが形成されている。第１駆動用電極８４の一方は、側面３３ｃに形成されており、他方は、側面３３ｄに形成されている。また、第２駆動用電極８５の一方は、溝３３３の内面に形成されており、他方は、溝３３４の内面に形成されている。
【００４７】
各第１駆動用電極８４は、図示しない配線により接続部３４の下面に設けられている接続電極８６まで引き出され、接続電極８６にて、導電性接着材１１を介して接続端子９５１と電気的に接続されている。同様に、各第２駆動用電極８５は、図示しない配線により接続部３４の下面に設けられている接続電極８７まで引き出され、接続電極８７にて、導電性接着材１２を介して接続端子９６１と電気的に接続されている。そして、これら第１、第２駆動用電極８４、８５間に交番電圧を印加すると、振動腕３２、３３が互いに接近、離間を繰り返すようにＸ軸方向を主たる変位とする屈曲振動モードであるＸ逆相モードで振動する。
【００４８】
第１、第２駆動用電極８４、８５の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｗ（タングステン）、モリブテン（Ｍｏ）などの下地層に、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの被覆層を形成した構成することができる。
また、第１、第２駆動用電極８４、８５の具体的な構成としては、例えば、７００Å以下のＣｒ層上に７００Å以下のＡｕ層を形成した構成とすることができる。特に、ＣｒやＡｕは、熱弾性損失が大きいので、Ｃｒ層、Ａｕ層は、好ましくは２００Å以下とされる。また、絶縁破壊耐性を高くする場合には、Ｃｒ層、Ａｕ層は、好ましくは１０００Å以上とされる。さらに、Ｎｉは、水晶の熱膨張係数に近いので、Ｃｒ層に替えてＮｉ層を下地にすることで、電極に起因する熱応力を減少させ、長期信頼性（エージング特性）の良い振動素子を得ることができる。
【００４９】
−錘部−
振動腕３２、３３のハンマーヘッド３２２、３３２には、それぞれ、錘部５が設けられている。錘部５は、振動素子２の共振周波数の調整を行うのに用いられる。このような錘部５の構成は、振動腕３２、３３で同様であるため、以下では、振動腕３２に設けられている錘部５について代表して説明し、振動腕３３に設けられている錘部５については、その説明を省略する。
【００５０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、錘部５は、ハンマーヘッド３２２に設けられている。このように、錘部５をハンマーヘッド３２２に設けることで、共振周波数の調整効率（錘部５の除去量に対する周波数変化の割合）を高めることができる。また、錘部５をハンマーヘッド３２２に設けることで、第１、第２駆動用電極８４、８５の形成領域を広く確保することができるので、振動素子２の駆動効率（例えばＣＩ値）の低下を防止することができる。
【００５１】
このような錘部５は、主面３２ｂ、すなわち、リッド９２と反対側に位置する主面に設けられている。また、錘部５は、第１錘部５１と、第１錘部５１よりも基端側（基部３１側）に設けられている第２錘部５２と、を有している。また、第２錘部５２は、第１錘部５１よりも厚さが薄くなっている。後述するように、第１錘部５１は、振動素子２の共振周波数の粗調を行うための錘部であり、第２錘部は、振動素子２の共振周波数を微調するための錘部である。このように、錘部５が粗調用の第１錘部５１と微調用の第２錘部５２とを有することで、振動素子２の共振周波数を効率的にかつ精度よく調整することができる。
【００５２】
また、錘部５は、ハンマーヘッド３２２の下面側から第１錘層５Ａと第２錘層５Ｂとの積層体で構成されている。第１錘層５Ａは、ハンマーヘッド３２２の下面のほぼ全面に配置されており、第２錘層５Ｂは、第１錘層５Ａよりも短く、ハンマーヘッド３２２の基端部を除くように、先端側に片寄って配置されている。すなわち、錘部５は、その長さ方向の先端側に位置し、第１錘層５Ａと第２錘層５Ｂとが重なっている第１部分と、基端側に位置し、第１錘層５Ａが単層で存在している第２部分と、を有している。そして、第１部分が第１錘部５１を構成し、第２部分が第２錘部５２を構成している。このような構成とすることで、第１、第２錘部５１、５２の構成が簡単となる。
【００５３】
また、第１錘層５Ａの厚さをｔ１とし、第２錘層５Ｂの厚さをｔ２としたとき、２×ｔ１≦ｔ２≦７０×ｔ１なる関係を満足することが好ましく、５×ｔ１≦ｔ２≦５０×ｔ１なる関係を満足することが好ましい。これにより、第１錘部５１を十分に厚く形成し、一方、第２錘部５２を十分に薄く形成することができる。そのため、第１錘部５１が共振周波数の粗調により適した厚さとなり、第２錘部５２が共振周波数の微調により適した厚さとなる。よって、振動素子２の共振周波数をより効果的にかつ精度よく行うことができる。なお、第１錘層５Ａの厚さｔ１としては、特に限定されないが、１０Å以上、３０００Å以下であるのが好ましく、１０Å以上、１０００Å以下であるのがより好ましい。これにより、第１錘層５Ａを十分に薄くすることができ、第２錘部５２が共振周波数の微調に用いるのに適した厚さとなる。また、第１、第２錘層５Ａ、５Ｂの厚さｔ１、ｔ２の合計（＝ｔ１＋ｔ２）としては、特に限定されないが、錘部５の過度な厚み増を防止する観点から、例えば、５μｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
また、第１錘部５１の振動腕３２の延在方向（Ｙ軸方向）に沿った長さをＬ１、第２錘部５２の振動腕３２の延在方向（Ｙ軸方向）に沿った長さをＬ２としたとき、下記式（１）を満足することが好ましく、下記式（２）を満足することがより好ましい。これにより、第１錘部５１と第２錘部５２とをバランスよく配置することができる。第１錘部５１は、振動素子２の共振周波数の粗調に用い、第２錘部５２は、振動素子２の共振周波数の微調に用いるので、第１、第２錘部５１、５２をバランスよく配置することで、粗調および微調をともに十分に行うことができ、振動素子２の周波数調整を効率的かつ精度よく行うことができる。
【００５５】
【数３】
2015128268.tif 000005
【００５６】
【数４】
2015128268.tif 000006
【００５７】
第１、第２錘層５Ａ、５Ｂの形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法等を用いることができる。本実施形態では、第１錘層５Ａをスパッタ法で形成し、第２錘層５Ｂを蒸着法で形成している。蒸着法で膜を形成する際は高真空状態で成膜するため、蒸着法で形成した膜の方が、スパッタ法で形成した膜よりも、レーザー光ＬＬの照射によって除去する際に発生するアウトガス（デガス）の量が少ない。そのため、後述するように、パッケージ９に収容した状態で振動素子２の共振周波数を調整する場合には、アウトガスによるパッケージの収容空間Ｓの真空度の低下を低減することができる。なお、第２錘層５Ｂと同様に、第１錘層５Ａも蒸着法で形成すれば上記効果がより向上するが、水晶振動片３の表面に蒸着法で第１錘層５Ａを形成する場合、スパッタ法に比べてプロセス処理に時間がかかる上に、一般的に膜厚精度が低いため、形成の容易性を鑑みて、本実施形態では第１錘層５Ａをスパッタ法で形成している。前述したように、第１錘層５Ａは、第２錘層５Ｂと比較して十分に薄く形成されているため、アウトガスの発生量が抑えられている。
【００５８】
第１、第２錘層５Ａ、５Ｂの具体的な構成としては、図６（ａ）に示すように、例えば、Ｃｒ（クロム）で構成され、スパッタ法で形成された第１錘層５Ａと、これを下地層として、Ａｕ（金）で構成され、蒸着法で形成された第２錘層５Ｂと、が積層した構成とすることができる。また、図６（ｂ）に示すように、第１錘層５Ａは、２層で構成されていてもよい。具体的には、第１錘層５Ａは、Ｃｒで構成され、スパッタ法で形成された下地層５Ａ１と、Ａｕで構成され、蒸着法で形成された被覆層５Ａ２とが積層した構成となっていてもよい。図６（ａ）の構成では、第１錘層５Ａが単層で構成されているため、図６（ｂ）の構成と比較して第１錘層５Ａを薄くすることができるメリットがあるが、第１錘層５Ａの表面に酸化膜が形成されてしまうというデメリットがある。これに対して、図６（ｂ）の構成によれば、図６（ａ）の構成よりも第１錘層５Ａが厚くなってしまうデメリットがあるものの、第１錘層５Ａの表面に酸化層が形成されてしまうことを防止することができる。なお、図６（ａ）、（ｂ）のいずれの場合にも、第１錘層５Ａは、前述した第１、第２駆動用電極８４、８５と同じ工程で形成することができる。そのため、振動素子２の製造の煩雑化を防止することができる。
【００５９】
以上、錘部５について詳細に説明した。ここで、水晶振動片３は、実質的に無色透明であるため、振動腕３２（ハンマーヘッド３２２）は、レーザー光ＬＬを透過することができる。また、図５（ｂ）に示すように、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａ（リッド９２側の主面）には第１、第２駆動用電極８４、８５や錘部５が形成されてない。したがって、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａでは、その地肌が露出している。このようなハンマーヘッド３２２の主面３２ａは、レーザー光ＬＬのハンマーヘッド３２２内への入射を許容するレーザー入射領域（領域）ＳＬＬとなっている。
【００６０】
レーザー入射領域（領域）ＳＬＬは、平面視（Ｚ軸方向からみた平面視）で、第１錘部５１と重なる位置に設けられている第１レーザー入射領域ＳＬＬ１と、第２錘部５２と重なる位置に設けられている第２レーザー入射領域ＳＬＬ２と、を有している。これにより、レーザー光ＬＬを、第１レーザー入射領域ＳＬＬ１からハンマーヘッド３２２内を透過させて第１錘部５１に照射することができ、同様に、第２レーザー入射領域ＳＬＬ２からハンマーヘッド３２２内を透過させて第２錘部５２に照射することができる。このように、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａ側からレーザー光ＬＬを照射して第１、第２錘部５１、５２を除去することで、除去された錘材料の振動素子２への再付着を低減することができる。このことは、後述する周波数調整方法にて詳細に説明する。
【００６１】
特に、前述したように、レーザー入射領域ＳＬＬでは、ハンマーヘッド３２２の地肌（水晶振動片３の表面）が露出しているため、ハンマーヘッド３２２内へのレーザー光ＬＬの入射効率を高めることができる。なお、仮に、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａに何らかの層が形成されていると、レーザー光ＬＬによって当該層が蒸発し、これが原因となってパッケージ９内の真空度が低下するおそれがある。
【００６２】
以上、振動素子２の構成を説明した。上述したように、振動素子２の各振動腕３２、３３に溝３２３、３２４、３３３、３３４を形成することによって、熱弾性損失の低減を図ることができ、優れた振動特性を発揮することができる。以下、このことについて、振動腕３２を例にして具体的に説明する。
振動腕３２は、前述したように、第１、第２駆動用電極８４、８５間に交番電圧を印加することにより面内方向に屈曲振動する。図７に示すように、この屈曲振動の際、腕部３２１の側面３２ｃが収縮すると側面３２ｄが伸張し、反対に、側面３２ｃが伸張すると側面３２ｄが収縮する。振動腕３２がＧｏｕｇｈ−Ｊｏｕｌｅ効果を発生しない（エネルギー弾性がエントロピー弾性に対して支配的な）場合、側面３２ｃ、３２ｄのうち、収縮する面側の温度は上昇し、伸張する面側の温度は下降する。そのため、側面３２ｃと側面３２ｄとの間、つまり腕部３２１の内部に温度差が発生する。この温度差から生じる熱伝導によって振動エネルギーの損失が発生し、これにより振動素子２のＱ値が低下する。このようなＱ値の低下に伴うエネルギーの損失を熱弾性損失とも言う。
【００６３】
振動素子２のような構成の屈曲振動モードで振動する振動素子において、振動腕３２の屈曲振動周波数（機械的屈曲振動周波数）ｆが変化したとき、振動腕３２の屈曲振動周波数が熱緩和周波数ｆｍと一致するときにＱ値が最小となる。この熱緩和周波数ｆｍは、下記式（３）で求めることができる。ただし、ただし、式（３）中、πは円周率であり、ｅをネイピア数とすれば、τは温度差が熱伝導によりｅ−１倍になるのに要する緩和時間である）。
【００６４】
【数５】
2015128268.tif 000007
【００６５】
また、平板構造（断面形状が矩形の構造）の熱緩和周波数をｆｍ０とすれば、ｆｍ０は下記式（４）で求めることができる。なお、式（４）中、πは円周率、ｋは振動腕３２の振動方向の熱伝導率、ρは振動腕３２の質量密度、Ｃｐは振動腕３２の熱容量、ａは振動腕３２の振動方向の幅である。式（４）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに振動腕３２の材料そのもの（すなわち水晶）の定数を入力した場合、求まる熱緩和周波数ｆｍ０は、振動腕３２に溝３２３、３２４を設けていない場合の値となる。
【００６６】
【数６】
2015128268.tif 000008
【００６７】
振動腕３２では、側面３２ｃ、３２ｄの間に位置するように溝３２３、３２４が形成されている。そのため、振動腕３２の屈曲振動時に生じる側面３２ｃ、３２ｄの温度差を熱伝導により温度平衡させるための熱移動経路が溝３２３、３２４を迂回するように形成され、熱移動経路が側面３２ｃ、３２ｄ間の直線距離（最短距離）よりも長くなる。そのため、振動腕３２に溝３２３、３２４を設けていない場合と比較して緩和時間τが長くなり、熱緩和周波数ｆｍが低くなる。
【００６８】
図８は、屈曲振動モードの振動素子のＱ値のｆ／ｆｍ依存性を表すグラフである。同図において、点線で示されている曲線Ｆ１は、振動素子２のように振動腕に溝が形成されている場合を示し、実線で示されている曲線Ｆ２は、振動腕に溝が形成されていない場合を示している。同図に示すように、曲線Ｆ１、Ｆ２の形状は変わらないが、前述のような熱緩和周波数ｆｍの低下に伴って、曲線Ｆ１が曲線Ｆ２に対して周波数低下方向へシフトする。したがって、振動素子２のように振動腕に溝が形成されている場合の熱緩和周波数をｆｍ１とすれば、下記式（５）を満たすことにより、常に、振動腕に溝が形成されている振動素子のＱ値が振動腕に溝が形成されていない振動素子のＱ値に対して高くなる。
【００６９】
【数７】
2015128268.tif 000009
【００７０】
更に、下記式（６）の関係に限定すれば、より高いＱ値を得ることができる。
【００７１】
【数８】
2015128268.tif 000010
【００７２】
なお、図８において、ｆ／ｆｍ＜１の領域を等温的領域とも言い、この等温的領域ではｆ／ｆｍが小さくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が低くなる（振動腕の振動が遅くなる）につれて前述のような振動腕内の温度差が生じ難くなるためである。したがって、ｆ／ｆｍを０に限りなく近づけた際の極限では、等温準静操作となって、熱弾性損失は限りなく０に接近する。一方、ｆ／ｆｍ＞１の領域を断熱的領域とも言い、この断熱的領域ではｆ／ｆｍが大きくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が高くなるにつれて、各側面の温度上昇・温度低下の切り替わりが高速となり、前述のような熱伝導が生じる時間がなくなるためである。したがって、ｆ／ｆｍを限りなく大きくした際の極限では、断熱操作となって、熱弾性損失は限りなく０に接近する。このことから、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たすとは、ｆ／ｆｍが断熱的領域にあるとも言い換えることができる。
【００７３】
≪振動素子の周波数調整方法≫
次に、図９〜図１２に基づいて、上述した振動素子２の共振周波数を調整する方法について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、振動腕３２に設けられた錘部５を除去する場合を代表して説明するが、振動腕３３に設けられた錘部５も同様にして除去するものである。
【００７４】
この共振周波数調整方法は、パッケージ９に収容する前に振動素子２の共振周波数を粗調する粗調工程と、粗調済みの振動素子２をパッケージ９に収容する収容工程と、第１錘部５１を利用してパッケージ９内の振動素子２の共振周波数を調整（粗調）する第１調整工程と、第２錘部５２を利用してパッケージ９内の振動素子２の共振周波数を調整（微調）する第２調整工程と、を有している。
【００７５】
−粗調工程−
まず、振動素子２を駆動させた状態で、図９に示すように、第１錘部５１の先端側にレーザー光ＬＬを照射し、第１錘部５１の一部を除去する。これにより、振動素子２の共振周波数を目的値に対して大まかに合わせ込む。すなわち粗調する。第１錘部５１の先端側は、レーザー光ＬＬの照射時間（錘部の除去量）に対する周波数変化の割合が大きいため、より効率的に共振周波数の粗調を行うことができる。なお、図９（ａ）では、ハンマーヘッド３２２の主面３２ｂ側（第１錘部５１の表面側）からレーザー光ＬＬを照射しているが、反対に、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａ側（第１錘部５１の裏面側）からレーザー光ＬＬを照射してもよい。すなわち、レーザー光ＬＬを、第１レーザー入射領域ＳＬＬ１からハンマーヘッド３２２内を透過させて第１錘部５１へ照射してもよい。また、本工程は、振動素子２がウエハ上に保持されている状態で行うことができる。すなわち、ウエハから振動素子２を折り取る前に行うことができる。また、本工程は、大気に曝された状態で行ってもよいし、減圧された状態で行ってもよい。特に前者の場合には、空気抵抗による共振周波数のずれが発生してしまうが、より簡単に共振周波数を調整することができる。
【００７６】
−収容工程−
次に、図１０に示すように、粗調済みの振動素子２をパッケージ９に収容し（すなわち、導電性接着材１１、１２を介してベース９１に固定し）、パッケージ９内を真空状態とする。振動素子２を収容した状態では、振動素子２の第１、第２錘部５１、５２が配置されている側の主面３２ｂがベース９１側に位置し、レーザー入射領域ＳＬＬが設けられている側の主面３２ａがリッド９２側に位置している。さらに、リッド９２とレーザー入射領域ＳＬＬとが対向している。このような配置とすることで、後述するように、リッド９２およびハンマーヘッド３２２を介して、レーザー光ＬＬを第１、第２錘部５１、５２に照射することができる。
【００７７】
−第１調整工程−
次に、振動素子２を駆動させた状態で、図１１に示すように、レーザー光ＬＬをリッド９２側から第１錘部５１に向けて照射し、第１錘部５１の少なくとも一部を除去する。具体的には、レーザー光ＬＬを、リッド９２を介してパッケージ９内に導き、さらに、第１レーザー入射領域ＳＬＬ１からハンマーヘッド３２２内を透過させて第１錘部５１にその裏側から照射することで、第１錘部５１の一部を除去する。この時、レーザー光ＬＬを照射する領域は、前述した粗調工程でレーザー光ＬＬを照射した領域よりも基端側に位置していることが好ましい。これにより、粗調工程よりも、レーザー光ＬＬの照射時間（錘部の除去量）に対する周波数変化の割合が小さくなる。このような第１調整工程によって、振動素子２の共振周波数を目的値に対してさらに合わせ込む。なお、本工程は、前記粗調工程よりも微小ではあるが、共振周波数を比較的粗く調整する粗調工程であるとも言える。
【００７８】
本工程にて、第１錘部５１から除去された錘材料Ｂは、パッケージ９内を飛散し、その大半が、第１錘部５１と対向配置されている凹部９１１の底面や凹部９１２の内面に付着する。そのため、飛散した錘材料Ｂが、振動素子２を回り込んでリッド９２の内面に付着することが抑制される。その結果、前述した背景技術でも説明したように、リッド９２の内面に付着した錘材料Ｂがレーザー光ＬＬによって飛散して再び振動腕３２に付着してしまうことを効果的に抑制することができる。したがって、本工程によれば、周波数調整を効率的にかつ精度よく行うことができる。特に、凹部９１１の底面や凹部９１２の内面は、振動素子２を介してリッド９２と反対側に位置しているため、レーザー光ＬＬが照射され難い。したがって、一旦、凹部９１１の底面や凹部９１２の内面に付着した錘材料Ｂは、再び飛散することが少なく、前述したような振動腕３２への再付着が低減される。特に、レーザー光ＬＬの指向する方向と重力加速度の方向が同一であれば、さらに再付着するおそれが低減される。
【００７９】
−第２調整工程−
次に、振動素子２を駆動させた状態で、図１２に示すように、レーザー光ＬＬをリッド９２側から第２錘部５２に向けて照射し、第２錘部５２の少なくとも一部を除去する。具体的には、レーザー光ＬＬを、リッド９２を介してパッケージ９内に導き、さらに、第２レーザー入射領域ＳＬＬ２からハンマーヘッド３２２内を透過させて第２錘部５２にその裏側から照射することで、第２錘部５２の一部を除去する。第２錘部５２は、第１錘部５１よりも薄く、かつ、第１錘部５１よりも基端側に位置しているため、レーザー光ＬＬの照射時間（錘部の除去量）に対する周波数変化の割合が小さい。このことから、本工程は、共振周波数を微小に調整する微調工程であるとも言える。このような第２調整工程によって、振動素子２の共振周波数を目的値に対してさらに合わせ込み、好ましくは一致させる。
【００８０】
本工程にて、第２錘部５２から除去された錘材料Ｂ’は、パッケージ９内を飛散し、その大半が、錘材料Ｂと同様にして凹部９１１の底面や凹部９１２の内面に付着する。そのため、飛散した錘材料Ｂ’が、振動素子２を回り込んでリッド９２の内面に付着することが抑制される。その結果、前述の錘材料Ｂと同様の理由により、錘材料Ｂ’がレーザー光ＬＬによって蒸発して再び振動腕３２に付着してしまうことを効果的に抑制することができる。したがって、本工程によれば、周波数調整を効率的にかつ精度よく行うことができる。特に、レーザー光ＬＬの指向する方向と重力加速度の方向が同一であれば、さらに再付着するおそれが低減される。
【００８１】
以上のような周波数調整方法によれば、一旦除去した錘材料Ｂ、Ｂ’の振動腕３２への再付着を防止することができるので、調整可能な周波数範囲が広く、効率的にかつ精度よく振動素子２の共振周波数を調整することができる。また、パッケージ９に搭載した状態で周波数調整を行うことができるので、より正確に共振周波数を調整することができる。また、パッケージ９内での錘部の除去量が比較的少なく済むので、パッケージ９内でのアウトガスの発生を低減することができる。前述したように、この効果は、第２錘層５Ｂを蒸着法で形成することでより顕著となる。
なお、本実施形態では、エネルギー線としてレーザー光ＬＬを用いているが、エネルギー線としては、錘部５を除去することができれば特に限定されず、例えば、電子ビーム等を用いてもよい。
【００８２】
＜第２実施形態＞
図１３は、本発明の第２実施形態にかかる振動子が備える振動素子の断面図である。図１４および図１５は、それぞれ、周波数調整方法を説明する断面図である。
以下、第２実施形態の振動子について、前述した実施形態の振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子は、振動素子が有する錘部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動子と同様である。
【００８３】
≪振動子（振動素子）≫
図１３に示すように、本実施形態の振動素子２では、錘部５が、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａに配置された第３錘部５３を有している。この第３錘部５３は、前述した粗調工程での周波数調整に利用されるものである。
第３錘部５３は、平面視（Ｚ軸方向から見た平面視）で第１錘部５１の一部と重なるように配置されている。より具体的には、第３錘部５３の振動腕３２の延在方向（Ｙ軸方向）に沿った長さをＬ３としたとき、Ｌ３＜Ｌ１なる関係を満足しており、平面視で、第１錘部５１の先端部と重なるように配置されている。そのため、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａであって第１錘部５１の基端部と重なる位置に、第１レーザー入射領域ＳＬＬ１が配置されている。また、第３錘部５３の厚さｔ３は、第２錘部５２の厚さ（第１錘層５Ａの厚さｔ１）よりも厚く、本実施形態では、第１錘部５１とほぼ等しい厚さとなっている。これにより、後述するように、粗調工程での周波数調整をより効率的に行うことができる。
このような第３錘部５３の構成としては、特に限定されず、例えば、第１錘部５１と同様の構成とすることができる。すなわち、第３錘部５３は、第１錘層５Ａと第２錘層５Ｂとの積層体で構成することができる。
【００８４】
≪周波数調整工程≫
次に、図１４、図１５に基づいて、上述した振動素子２の共振周波数を調整する方法について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、振動腕３２に設けられた錘部５を除去する場合を代表して説明するが、振動腕３３に設けられた錘部５も同様にして除去するものである。
【００８５】
この共振周波数調整方法は、パッケージ９に収容する前に振動素子２の共振周波数を粗調する粗調工程と、粗調済みの振動素子２をパッケージ９に収容する収容工程と、第１錘部５１を利用してパッケージ９内の振動素子２の共振周波数を調整（粗調）する第１調整工程と、第２錘部５２を利用してパッケージ９内の振動素子２の共振周波数を調整（微調）する第２調整工程と、を有している。
【００８６】
−粗調工程−
まず、振動素子２を駆動させた状態で、図１４に示すように、第１錘部５１と第３錘部５３とが重なっている領域にレーザー光ＬＬを照射し、第１、第３錘部５１、５３の一部を除去する。これにより、振動素子２の共振周波数を目的値に対して大まかに合わせ込む。この領域は、振動腕３２の先端部に位置し、さらに、第１、第３錘部５１、５３が重なっている領域であるため、レーザー光ＬＬの照射時間（錘部の除去量）に対する周波数変化の割合が大きい。そのため、より効率的に共振周波数の粗調を行うことができる。特に、前述したように、第３錘部５３の厚さが第２錘部５２の厚さよりも厚いため、上記効果がより顕著となる。
−収容工程−
前述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８７】
−第１調整工程−
次に、振動素子２を駆動させた状態で、図１５に示すように、レーザー光ＬＬをリッド９２側から第１錘部５１に向けて照射し、第１錘部５１の少なくとも一部を除去する。具体的には、レーザー光ＬＬを、リッド９２を介してパッケージ９内に導き、さらに、第１レーザー入射領域ＳＬＬ１からハンマーヘッド３２２内を透過させて第１錘部５１にその裏側から照射することで、第１錘部５１の一部を除去する。これにより、振動素子２の共振周波数を目的値に対してさらに合わせ込む。
−第２調整工程−
前述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８８】
＜第３実施形態＞
図１６は、本発明の第３実施形態にかかる振動子が備える振動素子の断面図である。
以下、第３実施形態の振動子について、前述した実施形態の振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子は、振動素子が有する錘部（第３錘部）の構成が異なること以外は、前述した第２実施形態の振動子と同様である。
【００８９】
≪振動子（振動素子）≫
図１６に示すように、本実施形態の振動素子２では、第３錘部５３が、平面視（Ｚ軸方向から見た平面視）で第１錘部５１の全域と重なるように配置されている。より具体的には、第３錘部５３の長さＬ３が、Ｌ３＝Ｌ１なる関係を満足しており、平面視で、第１錘部５１と重なるように配置されている。そのため、ハンマーヘッド３２２の主面３２ａであって第１錘部５１と重なる位置にはレーザー入射領域ＳＬＬが配置されていない。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９０】
＜第４実施形態＞
図１７は、本発明の第４実施形態にかかる振動子が備える振動素子の平面図である。
以下、第４実施形態の振動子について、前述した実施形態の振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子は、振動素子が有するハンマーヘッドの形状が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動子と同様である。
【００９１】
≪振動子（振動素子）≫
図１７に示すように、本実施形態の振動素子２では、ハンマーヘッド３２２が、先端側に位置する先端部３２２１と、先端部３２２１の基端側に位置し、先端部３２２１よりも幅の狭い基端部３２２２と、を有している。そして、先端部３２２１の主面３２ｂ上に第１錘部５１が配置されており、基端部３２２２の主面３２ｂ上に第２錘部５２が配置されている。錘部５をリッド９２側から見たときには、第１錘層５Ａの裏面が視認されるだけで、第１錘部５１と第２錘部５２の境界を視認することができない。しかしながら、本実施形態のように、ハンマーヘッド３２２を二段形状とすることで、第１錘部５１と第２錘部５２の位置（これらの境界部）を視覚的に確認し易くなり、レーザー光ＬＬの照射をより正確に行うことができる。
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９２】
２．発振器
次に、本発明の振動素子を備えた発振器について説明する。
図１８は、本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。なお、図１８では、説明の便宜上、振動素子２の第１、第２駆動用電極および錘部の図示を省略している。
図１８に示す発振器１００は、振動子１と、振動素子２を駆動するためのＩＣチップ１１０とを有している。以下、発振器１００について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９３】
図１８に示すように、発振器１００では、ベース９１の凹部９１１にＩＣチップ１１０が固定されている。ＩＣチップ１１０は、凹部９１１の底面に形成された複数の内部端子１２０と電気的に接続されている。複数の内部端子１２０には、接続端子９５１、９６１と接続されているものと、外部端子９５３、９６３と接続されているものがある。ＩＣチップ１１０は、振動素子２の駆動を制御するための発振回路（回路）を有している。ＩＣチップ１１０によって振動素子２を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。
【００９４】
３．物理量センサー
次に、本発明の振動素子を備えた物理量センサーについて説明する。
図１９は、本発明の物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。なお、図１９では、説明の便宜上、振動素子２の第１、第２駆動用電極および錘部の図示を省略している。
【００９５】
図１９に示す物理量センサー２００は、Ｙ軸まわりの角速度を検出することのできる角速度センサー（ジャイロセンサー）であり、振動子１と、振動素子２を駆動するためのＩＣチップ１１０とを有している。以下、物理量センサー２００について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図１９に示すように、物理量センサー２００では、ベース９１の凹部９１１にＩＣチップ２１０が固定されている。ＩＣチップ２１０は、凹部９１１の底面に形成された複数の内部端子２２０と電気的に接続されている。複数の内部端子２２０には、接続端子９５１、９６１と接続されているものと、外部端子９５３、９６３と接続されているものがある。ＩＣチップ２１０は、振動素子２の駆動を制御するための発振回路（回路）と、角速度を検出するための検出回路とを有している。
【００９６】
このような物理量センサーでは、振動腕３２、３３をＸ逆相モードである駆動振動モードで励振振動させているときに、Ｙ軸まわりの角速度が加わると、振動腕３２、３３にＺ軸逆相モードである検出振動モードが発生する。この検出振動モードによって電極電圧（第１、第２駆動用電極８４、８５間の電圧）が変化し、この変化に基づいて角速度を検出することができる。
なお、物理量センサーとしては、角速度センサーに限定されず、加速度センサーや圧力センサーにも用いることができる。
【００９７】
４．電子機器
次に、本発明の振動素子を備えた電子機器について説明する。
図２０は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１（振動素子２）が内蔵されている。
【００９８】
図２１は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１（振動素子２）が内蔵されている。
【００９９】
図２２は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１００】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１０１】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１（振動素子２）が内蔵されている。
【０１０２】
なお、本発明の振動子を備える電子機器は、図２０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２１の携帯電話機、図２２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。
【０１０３】
５．移動体
次に、本発明の振動素子を備えた移動体について説明する。
図２３は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。自動車１５００には、振動子１（振動素子２）が搭載されている。振動子１は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１０４】
以上、本発明の振動子、発振器、電子機器、物理量センサーおよび移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、各振動腕の各主面には１つの溝が設けられているが、溝の数としては、特に限定されず、２本以上であってもよい。例えば、各主面に、Ｘ軸方向に並ぶ２つの溝が設けられていてもよい。
また、前述した実施形態では、振動片の構成材料として水晶を用いているが、振動片の構成材料としては、これに限定されず、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。
【０１０６】
また、圧電体材料以外の材料を用いて振動片を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動片を形成することもできる。また、振動片の振動（駆動）方式は圧電駆動に限らない。圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１……振動子  １１、１２……導電性接着材  ２……振動素子  ３……水晶振動片  ３１……基部  ３１ａ、３１ｂ……切り込み部  ３１１……縮幅部  ３２……振動腕  ３２ａ、３２ｂ……主面  ３２ｃ、３２ｄ……側面  ３２１、３３１……腕部  ３２２、３３２……ハンマーヘッド  ３２３、３２４……溝  ３２３ａ、３２４ａ……底面  ３３……振動腕  ３３ｃ、３３ｄ……側面  ３３３、３３４……溝  ３４……接続部  ３５……連結部  ５……錘部  ５Ａ……第１錘層  ５Ａ１……下地層  ５Ａ２……被覆層  ５Ｂ……第２錘層  ５１……第１錘部  ５２……第２錘部  ５３……第３錘部  ８４……第１駆動用電極  ８５……第２駆動用電極  ８６、８７……接続電極  ９……パッケージ  ９１……ベース  ９２……リッド  ９１１……凹部  ９１２……凹部  ９５１、９６１……接続端子  ９５２、９６２……貫通電極  ９５３、９６３……外部端子  １００……発振器  １１０……ＩＣチップ  １２０……内部端子  ２００……物理量センサー  ２１０……ＩＣチップ  ２２０……内部端子  １１００……パーソナルコンピューター  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １１０８……表示部  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １２０８……表示部  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッターボタン  １３０８……メモリー  １３１０……表示部  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……入出力端子  １４３０……テレビモニター  １４４０……パーソナルコンピューター  １５００……自動車  Ｂ、Ｂ’……錘材料  Ｌ……全長  Ｌ１、Ｌ２……長さ  ＬＬ……レーザー光  Ｌｙ……中心線  Ｓ……収容空間  ＳＬＬ……レーザー入射領域  ＳＬＬ１……第１レーザー入射領域  ＳＬＬ２……第２レーザー入射領域  Ｔ、ｔ、ｔ１、ｔ２……厚さ  Ｗ４、Ｗ５……幅、Ｌ３、Ｗ７……離間距離  
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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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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