(57)【要約】【課題】振動体の支持、固定に伴う振動特性の劣化の低減と、耐衝撃性を向上し、小型化を可能にする輪郭振動片を実現する。【解決手段】輪郭振動片１０は、等方性材料からなる柱状の振動体２０と、振動体２０の端面２１に形成される圧電薄膜３０と、圧電薄膜３０を励振する励振電極３１，３３と、からなり振動体２０の端部が、入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードにて輪郭振動する。輪郭振動領域以外の部位は振動しない支持領域であって、この支持領域にて輪郭振動片１０の支持、固定を行う。【選択図】図１
2008004991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等方性材料からなる柱状の振動体と、
前記振動体の端面に形成される圧電薄膜と、
前記圧電薄膜に励振信号を入力する励振電極と、からなり
前記振動体の端面が、入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードに
て輪郭振動することを特徴とする輪郭振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の輪郭振動片において、
前記振動体の断面形状が四角形または円形であることを特徴とする輪郭振動片。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の輪郭振動片において、
前記励振電極が、前記圧電薄膜の対向する２面に形成されていることを特徴とする輪郭
振動片。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の輪郭振動片において、
前記振動体の断面形状が四角形であり、
前記励振電極が、前記圧電薄膜の外側表面と前記振動体の１側面に形成されていること
を特徴とする輪郭振動片。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の輪郭振動片において、
前記振動体が、輪郭振動による変位を発生する輪郭振動領域と、前記輪郭振動領域に連
続する輪郭振動しない支持領域とを有していることを特徴とする輪郭振動片。
【請求項６】
等方性材料からなる四角柱状の振動体と、
前記振動体の１側面に形成される圧電薄膜と、
前記圧電薄膜を励振する励振電極と、からなり
前記振動体の端面が、入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードに
て輪郭振動することを特徴とする輪郭振動片。
【請求項７】
請求項６に記載の輪郭振動片において、
前記圧電薄膜が、前記振動体の１側面の全体、または前記振動体の１側面の端部近傍に
形成されていることを特徴とする輪郭振動片。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の輪郭振動片において、
前記励振電極が、前記圧電薄膜の対向する２面に形成されていることを特徴とする輪郭
振動片。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の輪郭振動片において、
前記励振電極が、前記圧電薄膜の外側表面と前記圧電薄膜に対向する側面とに形成され
ていることを特徴とする輪郭振動片。
【請求項１０】
請求項１または請求項６に記載の輪郭振動片において、
前記振動体が等方性を有する導電性材料からなることを特徴とする輪郭振動片。
【請求項１１】
等方性材料からなる柱状の振動体と前記振動体の一部に形成される圧電薄膜と前記圧電
薄膜を励振する励振電極とからなり、前記振動体の端面が、入力される複数の特定周波数
の励振信号に対応した振動モードにて輪郭振動する輪郭振動片が、輪郭振動領域以外の端
部、または従たる輪郭振動領域の端部にてパッケージの基台に固定されていることを特徴
とする輪郭振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輪郭振動片及び輪郭振動子に関する。詳しくは、柱状の振動体の端部が輪郭
振動をする輪郭振動片と、この輪郭振動片を搭載する輪郭振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器、情報通信機器、計測機器等の電子機器に用いられる高周波帯域の基準信号源
としては、ＤＴカット振動子、ＧＴカット水晶振動子、ラーメモード振動子がよく知られ
ている。
【０００３】
例えば、振動部と支持部とをエッチング法によって一体に形成された輪郭すべり水晶振
動子において、支持部は振動部の対向する辺の中央部で屈曲部を介在して接続され、且つ
、振動部の両端に設けられている輪郭すべり水晶振動子というものが知られている（例え
ば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、振動部と接続部と支持部とを備えて構成され、振動部の上下面には極性が異なる
少なくとも一対の電極が設けられており、振動部と屈曲部を有する接続部と支持部とが粒
子法またはエッチング法により一体に形成されている輪郭水晶振動子というものも知られ
ている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、表面及び裏面に励振電極が形成され、振動の節点を端部に有する四角形状の振動
体本体部と、節点から外側方向に延びる接続部と、この接続部を介して振動本体部を支持
する端子電極部（支持部）とで一体に形成されており、前記接続部が節点から端子電極部
に向けて長く伸びているラーメモードの水晶振動子も知られている（例えば、特許文献３
参照）。
【０００６】
さらに、振動部と接続部と支持部とを備えて構成され、振動部の上面と下面に電極が配
置される輪郭圧電結晶振動子において、振動部を囲むようにフレームを形成し、支持部の
マウント部とフレームは接着されると同時に振動部とフレームとの間に段差を有する隙間
を設けている輪郭圧電結晶振動子というものも知られている（例えば、特許文献４参照）
。
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２４１２１０号公報（第３頁、図１，２）
【特許文献２】特開２００５−９４７２７号公報（第５頁、図１）
【特許文献３】特開２００４−２４２２５６号公報（第４頁、図１，２）
【特許文献４】特開２００３−１０１３６２号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１や特許文献２では、振動部の輪郭部において振動変位が零となる節
点部分に支持部を接続している。しかしながら、接続部の構造的な強度確保に必要な面積
（断面積）を有する必要があることから節点以外の範囲にも接続領域を有することになり
、振動を阻害（振動特性の劣化）してしまうという課題を有している。
【０００９】
このような課題を解決する方法として、特許文献２では接続部を延在してばね形状にす
ることを提案している。また、特許文献３では接続部をリング状に長く延在して、振動の
阻害要因を低減することを提案している。このような特許文献２、特許文献３によれば、
振動部の面積に対して接続部や支持部が大きくなることから小型化には不利な構造である
。
【００１０】
さらに、特許文献４によれば、振動部を囲むようにフレームを形成し、支持部のマウン
ト部とフレームは接着されると同時に振動部とフレームとの間に段差を有する隙間を設け
、振動部をフレームから浮かせているため厚くなるという課題がある。また、振動部を囲
むフレームの分だけ面積が大きくなる。
【００１１】
本発明の目的は、上述した課題を解決することを要旨とし、振動体の支持、固定に伴う
振動特性の劣化の低減と、耐衝撃性を向上し、小型化を可能にする輪郭振動片と輪郭振動
子を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の輪郭振動片は、等方性材料からなる柱状の振動体と、前記振動体の端面に形成
される圧電薄膜と、前記圧電薄膜に励振信号を入力する励振電極と、からなり前記振動体
の端面が、入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードにて輪郭振動す
ることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、振動体の端面（端面周辺の含む）のみが輪郭振動をするため、振動
体を支持することによる振動への影響がなく、振動特性の劣化を低減することができる。
また、詳しくは後述する実施の形態にて説明するが、この輪郭振動は、入力する励振信号
の周波数に対応した固有の振動モードと共振周波数を呈するため、同一の振動片において
複数の共振周波数を得ることができる。
【００１４】
また、前記振動体の断面形状が四角形または円形であることが好ましい。
なお、四角形とは例えば正方形または長方形を含み、円形とは楕円形も含む。
【００１５】
従って、振動体を四角柱、または円柱にすることにより形状を単純化することができる
。さらに、振動体の端部のみに輪郭振動が発生するので、小型化を実現することができる
。
【００１６】
また、前記励振電極が、前記圧電薄膜の対向する２面に形成されていることが好ましい
。
【００１７】
このようにすれば、輪郭振動を励起する圧電薄膜の振動効率を高めることができ、この
ことから輪郭振動の振動効率を高めることができる。
【００１８】
また、前記振動体の断面形状が四角形であり、前記励振電極が、前記圧電薄膜の外側表
面と前記振動体の１側面に形成されていることが好ましい。
【００１９】
励振電極をこのように形成すれば、後述する輪郭振動子として輪郭振動片をパッケージ
ングする際、振動体の１側面に形成する励振電極をその側面上に延在して、外部接続電極
と接続する引出し電極とすることができる。
【００２０】
また、前記振動体が、輪郭振動による変位を発生する輪郭振動領域と、前記輪郭振動領
域に連続する輪郭振動しない支持領域とを有していることが好ましい。
【００２１】
前述したように輪郭振動は、柱状の振動体の端面で励起される。従って、振動体の他の
部位には輪郭振動しない領域が存在することから、この領域を支持領域とすることで、安
定した振動特性を保持しながら、振動体（振動片）の確実な支持、固定を行うことができ
る。
【００２２】
また、本発明の輪郭振動片は、等方性材料からなる四角柱状の振動体と、前記振動体の
１側面に形成される圧電薄膜と、前記圧電薄膜を励振する励振電極と、からなり前記振動
体の端面が、入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードにて輪郭振動
することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、前述した振動体の端面に圧電薄膜を形成する輪郭振動片と同様に、
特定周波数域において端面のみに輪郭振動を励起するので、前述した各発明における効果
を奏することができる。
【００２４】
また、前記圧電薄膜が、前記振動体の１側面の全体、または前記振動体の１側面の端部
近傍に形成されていること、または前記励振電極が、前記圧電薄膜の対向する２面に形成
されていること、または前記励振電極が、前記圧電薄膜の外側表面と前記圧電薄膜に対向
する側面とに形成されていることが望ましい。
【００２５】
本発明の輪郭振動片は、高周波帯域に適しているため断面積は小さくなる。従って、端
面よりも面積が大きい側面に圧電薄膜を形成する構造にすれば、圧電薄膜あるいは励振電
極の形成が容易になるという効果もある。
【００２６】
また、前記振動体が等方性を有する導電性材料からなることが好ましい。
このようにすれば、一方の励振電極を圧電薄膜の表面に、他方の励振電極を導電性を有
する振動体自身とすることができる。仮に導電性材料を金属とすれば、構造的強度を高め
ることができることから、落下等の衝撃に対する耐力を高めることができる。
【００２７】
また、本発明の輪郭振動子は、等方性材料からなる柱状の振動体と前記振動体の一部に
形成される圧電薄膜と前記圧電薄膜を励振する励振電極とからなり、前記振動体の端面が
入力される複数の特定周波数の励振信号に対応した振動モードにて輪郭振動する輪郭振動
片が、輪郭振動領域以外の端部、または従たる輪郭振動領域の端部にてパッケージの基台
に固定されていることを特徴とする。
ここで、従たる輪郭振動領域とは、例えば、輪郭振動領域が２箇所存在するとき、一方
の輪郭振動領域を固定しても、他の輪郭振動領域には影響を与えない輪郭振動領域を表す
。
【００２８】
この発明によれば、輪郭振動が発生していない端部、または振動特性に影響がない従た
る輪郭振動の端部を支持、固定しているので、振動特性に影響を与えずに輪郭振動片をパ
ッケージ内に固定し、小型で振動特性のよい輪郭振動子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は実施形態１に係る輪郭振動片及び輪郭振動のシミュレーション結果、図８
は実施形態２、図９は実施形態３、図１０〜図１２は実施形態４に係る輪郭振動片、図１
３，１４は輪郭振動子を示している。
（実施形態１）
【００３０】
図１は、本発明の実施形態１に係る輪郭振動片１０を模式的に示す斜視図である。図１
にて示す輪郭振動片１０は、解析シミュレーションに用いた試料を示している。図１にお
いて、本実施形態の輪郭振動片１０は振動体２０と、振動体２０の一方の端面２１に形成
される圧電薄膜３０と、圧電薄膜３０の表裏両面それぞれに形成される励振電極３１，３
３とから構成されている。
【００３１】
振動体２０は、等方性材料からなり、図１では断面形状が正方形の四角柱をあらわして
いる。ここで等方性材料とは、振動特性について等方性を有する材料を指している。等方
性材料の代表例としてはＳｉＯ2，Ｓｉ、ガラス、ＡｌやＣｕ等の金属があるが、本実施
形態では非導電性材料を用いた場合を例示している。振動体２０は一例として、断面形状
が一辺５００μｍ（つまり、幅Ｗ＝厚さＴ＝５００μｍ）、長さＬ０を５０００μｍとし
ている。この振動体２０の一方の端面２１に圧電薄膜３０が形成されている。
【００３２】
圧電薄膜３０は、平面形状が振動体２０の断面形状と略一致した薄膜であり、材料とし
ては特に限定されないが、ＰＺＴ（登録商標）、ＡｌＮ、ＺｎＯ等を採用することができ
る。この圧電薄膜３０の対向する２面には、それぞれ励振電極３１，３３が形成されてい
る。圧電薄膜３０は励振電極３３を介して振動体２０と密着されている。励振電極３１，
３３はそれぞれ引出し電極３２，３４に接続している。
【００３３】
引出し電極３２，３４は、圧電薄膜３０を所定の周波数で振動させる励振信号を入力す
るために設けられた電極である。引出し電極３２は、励振電極３１から圧電薄膜３０の側
面と振動体２０の側面２３とにわたって他方の端面２４まで延在されている。
【００３４】
また、引出し電極３４は励振電極３３から振動体２０の側面２２にわたって他方の端面
２４に至るまで延在されている。なお、引出し電極３２，３４は、振動体２０の対向する
側面２２，２３に形成されるが、輪郭振動に影響を与えない範囲の幅に設定されいる。
（輪郭振動片のシミュレーション結果）
【００３５】
続いて、本実施形態による輪郭振動片１０のシミュレーション結果について説明する。
ここでは、図１に示す形状の輪郭振動片１０の振動モードについて有限要素法により解析
した結果であり、振動体２０の断面形状が、図２〜図５は正方形の場合、図６は円形の場
合、図７は長方形の場合を示している。本実施形態において、振動体２０の端面２１に振
動のエネルギが集中し、入力される特定周波数の励振信号に対応した共振周波数の異なる
振動モードの輪郭振動を励起することが判明した。
【００３６】
まず、複数の任意の周波数にて圧電薄膜３０を振動させて、断面形状が幅Ｗ＝厚さＴ＝
５００μｍ、長さＬ０＝５０００μｍの振動体２０の端面２１における共振振動モードを
見いだした。なお、振動体２０は、図２〜図７に示すように幅方向をＸ軸（電気軸）、厚
さ方向をＹ軸（機械軸）、長さ方向をＺ軸（光学軸）としている。
【００３７】
まず、共振周波数が４．０６ＭＨｚのときの振動モードについて説明する。共振周波数
が４．０６ＭＨｚのときには図２に示すような振動モードとなる。図２（ａ）は斜視図、
図２（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図である。図２（ａ）、（
ｂ）において、振動前の端面形状２１ａに対して端面２１における対向する角部の一方は
外側方向に伸張し、他方は縮小する方向に輪郭振動する。なお、端面２１とその近傍にお
いて輪郭振動する領域を輪郭振動領域Ｌ１とし、概ね断面形状の一辺の長さの１．５倍程
度の範囲である。Ｌ１にて示される範囲以外には輪郭振動が見られないため、Ｌ１以外の
範囲が支持領域とすることができるが安全率を考慮すれば、Ｌ１は一辺の長さの２倍程度
にすればよい。
【００３８】
次に、共振周波数が４．９６ＭＨｚのときの振動モードについて説明する。共振周波数
が４．９６ＭＨｚのとき図３に示すような振動モードを見いだした。図３（ａ）は斜視図
、図３（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図である。この共振周波
数のときには、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振動前の端面形状２１ａに対して端面
２１における対向する一方の辺が側面外側方向に伸張し、他方は縮小する方向に輪郭振動
する。輪郭振動領域Ｌ１は、概ね断面形状の一辺の長さの１．５倍程度の範囲である。
【００３９】
次に、共振周波数が５．５１ＭＨｚのときの振動モードについて説明する。共振周波数
が５．５１ＭＨｚのとき図４に示すような振動モードを見いだした。図４（ａ）は斜視図
、図４（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図である。この共振周波
数のときには、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、振動前の端面形状２１ａに対して端面
２１おける対向する角部が端面の内側方向に縮小するように輪郭振動する。この際、各角
部を結ぶ稜線も角部に追従して内側方向に向かって振動している。輪郭振動領域Ｌ１は、
概ね断面形状の一辺の長さの１．５倍程度の範囲である。
【００４０】
次に、共振周波数が９．０９ＭＨｚのときの振動モードについて説明する。共振周波数
が９．０９ＭＨｚのとき図５に示すような振動モードを見いだした。図５（ａ）は斜視図
、図５（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図である。この共振周波
数のときには、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、振動前の端面形状２１ａに対して端面
２１における対向する角部が端面の内側方向に縮小するように、そして各角部を結ぶ稜線
は外側方向に伸張するように輪郭振動する。輪郭振動領域Ｌ１は、概ね断面形状の一辺の
長さの１．０倍程度の範囲である。
【００４１】
上述したように、振動体２０の形状が同じ場合でも、振動体２０の端面２１において、
複数の特定共振周波数における固有の振動モードを有している。そして、輪郭振動領域は
、端面２１から端面２１の幅Ｗ（厚さＴに等しい）の概ね１．０〜１．５倍の範囲である
。
【００４２】
続いて、振動体２０の断面形状が円形の場合のシミュレーション結果について説明する
。図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図
である。断面形状は直径が５００μｍ、長さＬ０が５０００μｍの振動体２０の端面２１
に複数の任意の周波数にて圧電薄膜３０を振動させて、振動体２０の端部における共振を
確認した。
【００４３】
共振周波数が５．２１ＭＨｚのときに図６に示すような振動モードを見いだした。この
共振周波数のときには、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、振動前の端面形状２１ａに対
して端面２１が、略楕円形状となるように側面外側方向に伸張し輪郭振動する。輪郭振動
領域Ｌ１は、概ね端面２１の直径の１．５倍程度の範囲である。
なお、断面形状が楕円形の場合にも同様な輪郭振動が見いだせることが推測できる。
【００４４】
次に、振動体２０の断面形状が長方形の場合のシミュレーション結果について説明する
。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は端面方向（図中、矢印Ａ方向）から視認した正面図
である。断面形状は幅Ｗが５００μｍ、厚さＴが６００μｍの長方形、長さＬ０が５００
０μｍとし、この振動体２０の端面２１を複数の任意の周波数にて圧電薄膜３０を振動さ
せて、振動体２０の端部における輪郭振動を確認した。
【００４５】
共振周波数４．２６ＭＨｚのときには、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、振動前の端
面形状２１ａに対して端面２１の長辺側が伸張し、短辺側が縮小するように輪郭振動する
。輪郭振動領域Ｌ１は、概ね長辺の長さ（厚さＴ）の１．５倍程度の範囲である。
【００４６】
上述したように、断面形状が正方形、円形、長方形それぞれに特定の共振周波数域に対
応して振動体２０の端面２１に固有の振動モードを確認でき、断面形状が正方形の場合に
は一辺の大きさ、円形の場合には直径、長方形の場合には幅と厚さ（縦横比）等を適宜設
定することにより特定の共振周波数の輪郭振動が得られることが推測できる。
【００４７】
従って、前述した実施形態１によれば、輪郭振動片１０は、等方性材料からなる柱状の
振動体２０の端面２１に圧電薄膜３０を形成し、この圧電薄膜３０を励振することにより
振動体２０の端面２１が、複数の特定の共振周波数にて輪郭振動が励起され、それぞれ固
有の振動モードを有する。そして、この輪郭振動領域以外には輪郭振動せず支持領域とす
ることができる。従って、安定した振動特性を保持しながら、輪郭振動片１０の確実な支
持、固定を行うことができる。
【００４８】
また、この輪郭振動は、振動体２０の断面形状に依存した振動モードと共振周波数域を
有するため、同一の輪郭振動片において複数の共振周波数を得ることができる。
【００４９】
また、振動体２０の断面形状が正方形、長方形、円形の柱状にすることにより、輪郭振
動片１０の形状を単純化することができる。さらに、振動体２０の端面２１近傍のみに輪
郭振動が発生するので、小型化を実現することができる。
【００５０】
また、励振電極３１，３３が、圧電薄膜３０の対向する２面に形成されていることから
、輪郭振動を励起する圧電薄膜３０の振動効率を高めることができ、このことから輪郭振
動の振動効率を高めることができる。
（実施形態２）
【００５１】
続いて、本発明の実施形態２に係る輪郭振動片について図面を参照して説明する。実施
形態２は、前述した実施形態１に対して、励振電極の構成が異なることに特徴を有してい
る。従って、同じ符号を附し相違個所のみ説明する。
図８は、実施形態２に係る輪郭振動片の一部を模式的に表し、（ａ）は斜視図、（ｂ
）は（ａ）の下面方向から視認した平面図である。なお、図８では、振動体２０の断面形
状が四角形の場合を例示している。
【００５２】
図８（ａ）、（ｂ）において、輪郭振動片１０は、振動体２０の端面２１に圧電薄膜３
０と励振電極３１，３３とを形成して構成されている。励振電極３１は圧電薄膜３０の外
側表面に形成され、圧電薄膜３０の側面と振動体２０の１側面である側面２３をわたって
形成される引出し電極３２と接続されている。
【００５３】
一方、励振電極３３は、振動体２０の側面２３と対向する側面２２に、振動体２０の端
面２１から所定の幅を有して形成され、側面２２の他方の端部までわたって形成される引
出し電極３４に接続されている。
【００５４】
振動体２０は、ＳｉＯ2，Ｓｉ、ガラス等の等方性材料から形成されており、これらは
誘電体でもある。従って、圧電薄膜３０の表面に対して垂直に励振電極３３が形成されて
いる本実施形態においても、前述した実施形態１による輪郭振動片１０（図１、参照）と
同様な輪郭振動が得られる（シミュレーション結果は省略する）。
【００５５】
従って、上述した実施形態２によれば、実施形態１による励振電極構成に比べ、励振電
極３１が圧電薄膜３０の外側表面に、励振電極３３が振動体２０の側面２２に形成されて
いることから、後述する輪郭振動子（図１３，１４、参照）としてパッケージングする際
、励振電極３３を同じ側面２２に延在して外部接続電極と接続する引出し電極３４とする
ことができ、励振電極３３及び引出し電極３４を単純化できるとともに、形成工程が容易
にあるという効果がある。
（実施形態３）
【００５６】
続いて、本発明の実施形態３に係る輪郭振動片について図面を参照して説明する。実施
形態３は、振動体に等方性を有する導電性材料を用いていることに特徴を有している。実
施形態１，２と同じ機能要素には同じ符号を附して説明する。
図９は、実施形態３に係る輪郭振動片の一部を模式的に表し、（ａ）は斜視図、（ｂ
）は正面図である。なお、図９では、振動体２０の断面形状が四角形の場合を例示してい
る。
【００５７】
図９（ａ）、（ｂ）において、輪郭振動片１０は、振動体２０の端面２１に圧電薄膜３
０が形成され、この圧電薄膜３０の表面には励振電極３１が形成されている。振動体２０
はＡｌ、Ｃｕ等の金属からなる。振動体２０が導電性材料であるため、振動体２０が励振
電極３１と対向する一方の励振電極を兼ねている。
【００５８】
励振電極３１は、振動体２０の側面２３にわたって引出し電極３２に延在される。この
際、振動体２０と引出し電極３２との間には絶縁層４０が形成され、励振電極３１及び引
出し電極３２と、振動体２０とは電気的に分離される。
【００５９】
従って、本実施形態による輪郭振動片１０は、端面２１において前述した実施形態１（
図１、参照）と同様な輪郭振動が励起され、同様な効果を得ることができる。
【００６０】
また、実施形態１による励振電極３３及び引出し電極３４に相当する電極を振動体２０
で兼ねているので電極構成を簡単にすることができる。
【００６１】
さらに、振動体２０が金属で形成されているので構造的強度を高めることができること
から、落下等の衝撃に対する耐力を高めることができる。
（実施形態４）
【００６２】
続いて、本発明の実施形態４に係る輪郭振動片について図面を参照して説明する。実施
形態４は、前述した実施形態１〜実施形態３では振動体の端面に圧電薄膜を形成している
ことに対して、振動体の１側面に圧電薄膜を形成しているところに特徴を有する。
図１０は、実施形態４に係る輪郭振動片１０を模式的に示す斜視図である。なお、図１
０では、振動体２０の断面形状が四角形の場合を例示している。図１０において、輪郭振
動片１０は、振動体２０の側面２２に圧電薄膜３０が形成されて構成されている。
【００６３】
圧電薄膜３０は、振動体２０の側面２２のほぼ表面全体に形成され、圧電薄膜３０の表
裏両面にそれぞれ励振電極３１，３３とが形成されている。
【００６４】
このように形成された輪郭振動片１０では、実施形態１（図２〜図５、図７参照）と同
様な輪郭振動が特定の共振周波数域で励起される。この際、輪郭振動は、端面２１と端面
２４の両方に励起される。そして、両端面部における輪郭振動領域は、端面の一辺（長方
形の場合は長辺）の概ね１．５倍の範囲である。従って、輪郭振動片１０の長さＬ０を両
端の輪郭振動領域が交差しない長さにすれば、それぞれの輪郭振動が影響されない。
【００６５】
ここで、この輪郭振動片１０は、パッケージングする際には一方の端面部において固定
される（図１３、参照）。仮に端面２４側を固定する場合、端面２１側の輪郭振動を主た
る輪郭振動、端面２４側を従たる輪郭振動とすることで、端面２４側を固定しても端面２
１側の主たる輪郭振動には影響がなく所望の振動特性が得られる。
（実施形態４の変形例１）
【００６６】
次に、実施形態４の変形例１について図面を参照して説明する。変形例１は励振電極の
構成に特徴を有している。
図１１は、変形例１に係る輪郭振動片１０を模式的に示す斜視図である。図１１におい
て、圧電薄膜３０は振動体２０の側面２２の表面に形成され、その外側表面に励振電極３
１が形成されている。また、側面２２に対向する側面２３の表面に励振電極３３が形成さ
れている。
【００６７】
振動体２０は非導電性材料からなるので、励振電極３１と励振電極３３に挟まれる振動
体２０は誘電体と考えられる。従って、変形例１の構造においても上述した実施形態４と
同様に、端面２１側及び端面２４側において輪郭振動が励起される。
（実施形態４の変形例２）
【００６８】
続いて、実施形態４の変形例２について図面を参照して説明する。変形例２は、変形例
１に対して圧電薄膜を振動体の側面において一方の端面側のみに形成していることに特徴
を有している。
図１２は、変形例２に係る輪郭振動片１０を模式的に示す斜視図である。図１２におい
て、圧電薄膜３０は振動体２０の側面２２の表面に端面２１側にのみに形成されている。
そして、圧電薄膜３０の外側表面に励振電極３１が形成されている。また、側面２３の表
面には圧電薄膜３０に対向する位置に励振電極３３が形成されている。
【００６９】
また、励振電極３１は、側面２２に形成される引出し電極３２と接続され、他方の励振
電極３３も図示しない引出し電極に接続されている。
【００７０】
このように構成される変形例２の輪郭振動片１０は、端面２１側において特定の共振周
波数域で輪郭振動が励起される。この際、端面２４側は輪郭振動が励起されない支持領域
となるため、輪郭振動片１０の固定端とすることができる。
【００７１】
なお、励振電極３３は、圧電薄膜３０と振動体２０との間に形成してもよく、この場合
、励振電極３３と接続する引出し電極も側面２２に、引出し電極３２と離間して形成され
る。
【００７２】
本発明の輪郭振動片は、高周波帯域に適しているため断面積は小さいものとなる。従っ
て、上述した実施形態４及び変形例１，２によれば、端面２１，２４よりも面積が大きい
側面２２に圧電薄膜３０を形成することで、圧電薄膜３０あるいは励振電極３１，３３の
形成が容易にできるという効果がある。
（輪郭振動子）
【００７３】
続いて、前述した実施形態１〜４による輪郭振動片をパッケージングした輪郭振動子に
ついて図面を参照して説明する。
図１３は、輪郭振動子の構造を模式的に示す断面図である。図１３において、輪郭振動
子１は、基台５０と蓋体６０とからなるパッケージ内に輪郭振動片１０が収容されて構成
されている。なお、輪郭振動片１０としては、前述した実施形態１〜４にて説明したもの
総てについて応用可能であるが、図１３では、実施形態１で示した輪郭振動片１０（図１
、参照）を例示して説明する。
【００７４】
輪郭振動片１０は、端面２４側がパッケージの基台５０の表面に固定されている。基台
５０の表面には電気的に独立した接続電極５１，５３が形成される。接続電極５１は基台
５０の側面に形成される外部接続電極５２と接続され、接続電極５３は基台５０の他の側
面に形成される外部接続電極５４と接続されている。
【００７５】
そして、振動体２０に設けられる引出し電極３２，３４がそれぞれ接続電極５１，５３
に導電性接着剤７０にて接続されるとともに、輪郭振動片１０が基台５０に支持固定され
る。この際、導電性接着剤７０の塗布領域は、輪郭振動領域（符号Ｌ１にて表す）の範囲
を避けた範囲とされる。従って、輪郭振動片１０を基台５０に固定しても端面２１におけ
る輪郭振動には影響を与えない。
【００７６】
輪郭振動片１０を基台５０に固定した後、蓋体６０の開口部端面を基台５０に固定する
。このようにして輪郭振動片１０がパッケージングされる。なお、パッケージ内は真空に
することが望ましい。
（輪郭振動子の変形例）
【００７７】
次に、上述した輪郭振動子の変形例について図面を参照して説明する。この変形例によ
る輪郭振動子は、図１３にて示した構造が輪郭振動片の端面を基台に固定する構造である
ことに対して、輪郭振動片の側面端部にて基台に固定するところに特徴を有している。従
って、特徴がある部分について説明を加える。共通部分には同じ符号を附している。
図１４は、変形例に係る輪郭振動子を模式的に示す断面図である。図１４において、輪
郭振動片１０は、側面２３の端面２４側の端部にて基台５０に固定されている。
【００７８】
輪郭振動片１０は、前述した実施形態１（図１、参照）と構成を同じにしているが、引
出し電極３４を端面２４の近傍にて振動体２０の側面２３まで延在している。従って、振
動体２０の側面２３の表面には、図１４に示すように、引出し電極３２と引出し電極３４
とが形成される。引出し電極３２，３４それぞれは、基台５０に設けられる接続電極５１
，５３に導電性接着剤７０によって接続されるとともに、輪郭振動片１０が基台５０に固
定される。
【００７９】
また、輪郭振動片１０と基台５０との固定部（導電性接着剤７０の塗布領域）は、輪郭
振動領域Ｌ１の範囲外とされる。従って、基台５０に固定しても輪郭振動には影響を与え
ない。
【００８０】
従って、上述した輪郭振動子１は、輪郭振動が発生していない端部を固定しているので
、振動特性に影響を与えずに輪郭振動片１０をパッケージ内に固定することができ、耐衝
撃性が向上し、小型で振動特性のよい輪郭振動子１を提供することができる。
【００８１】
また、前述した実施形態４（図１０，１１、参照）による振動体の両端に輪郭振動が励
起される輪郭振動片においても、振動特性に影響がない従たる輪郭振動範囲の端部を固定
することで、耐衝撃性が向上し、小型で振動特性のよい輪郭振動子１を提供することがで
きる。
【００８２】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき
る範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８３】
従って、前述した実施の形態によれば、振動体の固定に伴う振動特性の劣化の低減と、
耐衝撃性を向上し、小型化を可能にする輪郭振動片と輪郭振動子を実現することができる
。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態１に係る輪郭振動片を模式的に示す斜視図。
【図２】共振周波数が４．０６ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図３】共振周波数が４．９６ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図４】共振周波数が５．５１ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図５】共振周波数が９．０９ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図６】断面形状が円形の場合の共振周波数が５．２１ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図７】断面形状が長方形の場合の共振周波数が４．２６ＭＨｚのときの振動モードを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図８】本発明の実施形態２に係る輪郭振動片の一部を模式的に表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の下面方向から視認した平面図。
【図９】本発明の実施形態３に係る輪郭振動片の一部を模式的に表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図１０】本発明の実施形態４に係る輪郭振動片を模式的に示す斜視図。
【図１１】実施形態４の変形例１に係る輪郭振動片を模式的に示す斜視図。
【図１２】実施形態４の変形例２に係る輪郭振動片を模式的に示す斜視図。
【図１３】本発明の輪郭振動子の構造を模式的に示す断面図。
【図１４】本発明の変形例に係る輪郭振動子を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１…輪郭振動子、１０…輪郭振動片、２０…振動体、２１…振動体の端面、３０…圧電
薄膜、３１，３３…励振電極。
【図１】
2008004991.tif 000003
【図２】
2008004991.tif 000004
【図３】
2008004991.tif 000005
【図４】
2008004991.tif 000006
【図５】
2008004991.tif 000007
【図６】
2008004991.tif 000008
【図７】
2008004991.tif 000009
【図８】
2008004991.tif 000010
【図９】
2008004991.tif 000011
【図１０】
2008004991.tif 000012
【図１１】
2008004991.tif 000013
【図１２】
2008004991.tif 000014
【図１３】
2008004991.tif 000015
【図１４】
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