(57)【要約】【課題】振動部を支持するときの影響を小さくした輪郭滑り振動片、輪郭滑り振動デバイスおよび輪郭滑り振動片の製造方法を提供する。【解決手段】輪郭滑り振動片１０は、輪郭滑り振動をする振動部１２を有している。振動部１２は、これの縁部１４を構成する縦辺と横辺との寸法比を変えると、振動の節の位置が変わるので、この節の位置を支持位置としている。なお輪郭滑り振動片１０では、寸法比を規定することにより、振動部１２の縁部１４に節を配置することができる。すなわち支持位置が振動部１２の縁部１４にある。このときには振動部１２を支える支持部１８を前記支持位置に設けて、振動部１２と支持部１８を一体に形成することができる。【選択図】図１
2008228195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪郭滑り振動をする振動部を有し、
前記振動部の縁部を構成する縦辺と横辺との寸法比を変えて、振動の節を前記振動部の前記縁部に配設し、
前記振動の節が配設された前記縁部に支持部を設けた、
ことを特徴とする輪郭滑り振動片。
【請求項２】
前記振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板を前記Ｘ軸回りに９０°〜１５０°回転させた水晶素板を用いており、
Ｚ’軸に沿った前記振動部の辺の長さをＸ軸に沿った前記振動部の辺の長さで割った寸法比が０．４４〜０．５８または１／０．４２〜１／０．３８のときに、前記振動部の前記縁部を構成する辺のうち長辺の中央部に前記支持部を設ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭滑り振動片。
【請求項３】
前記振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板を前記Ｘ軸回りに９０°〜１５０°回転させた水晶素板を用いており、
Ｚ’軸に沿った前記振動部の辺の長さをＸ軸に沿った前記振動部の辺の長さで割った寸法比が０．６０〜０．７０または１／０．６６〜１／０．５８のときに、前記振動部の前記縁部を構成する辺のうち短辺の中央部に前記支持部を設ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭滑り振動片。
【請求項４】
前記振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板を前記Ｘ軸回りに回転させるとともに、前記回転後のＸＺ’平面に垂直なＹ’軸回りにθ回転させた水晶素板を用いており、
Ｚ’軸に沿った前記振動部の辺の長さをＸ軸に沿った前記振動部の辺の長さで割った寸法比ηが０．７以上１未満のときに、前記振動部の中央部を中心にして、前記振動の節を配設した前記振動部の前記縁部を構成する辺の中央部から数式１および数式２で求まる角度Ａを回転した位置に前記支持部を設ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭滑り振動片。
【数１】
2008228195.tif 000011
【数２】
2008228195.tif 000012
【請求項５】
前記振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板を前記Ｘ軸回りに回転させるとともに、前記回転後のＸＺ’平面に垂直なＹ’軸回りにθ回転させた水晶素板を用いており、
Ｚ’軸に沿った前記振動部の辺の長さをＸ軸に沿った前記振動部の辺の長さで割った寸法比ηが１より大きく１．７以下のときに、前記振動部の中央部を中心にして、前記振動の節を配設した前記振動部の前記縁部を構成する辺の中央部から数式３および数式４で求まる角度Ａを回転した位置に前記支持部を設ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭滑り振動片。
【数３】
2008228195.tif 000013
【数４】
2008228195.tif 000014
【請求項６】
前記支持部に振動吸収部を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の輪郭滑り振動片。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の輪郭滑り振動片をパッケージに搭載したことを特徴とする輪郭滑り振動デバイス。
【請求項８】
輪郭滑り振動をする振動部の縁部を構成する縦辺と横辺との寸法比を変えたときに振動の節の位置を求め、前記振動の節が配置される位置を前記振動部の支持位置とすることを特徴とする輪郭滑り振動片の製造方法。
【請求項９】
前記寸法比を変えて前記振動の節を前記振動部の前記縁部に配置し、前記支持位置に支持部を形成することを特徴とする請求項８に記載の輪郭滑り振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輪郭滑り振動片、輪郭滑り振動デバイスおよび輪郭滑り振動片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
輪郭滑り振動片には、輪郭滑り振動をする振動部を有し、そこに支持部を設けた構成のものがある。そして特許文献１に開示された輪郭すべり水晶振動子は、振動部と一対の支持部を備えている。すなわち水晶振動子は矩形の振動部を有している。支持部は、振動部の外形を構成する辺の中央部に接続しており、且つ、振動部の両端側に対称に設けてある。また支持部は、振動部の輪郭の変位を屈曲モードに変換することによって、その振動の自由度を抑圧しない寸法になっている。
【特許文献１】特公平８−３１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
振動部は、輪郭滑り振動の変位が零になる節を有している。節とならない位置に支持部を設けると、輪郭滑り振動が支持部に伝わるので振動漏れを生じ、損失が悪くなったり、Ｑ値の劣化を招いてしまったりする。そして前述した水晶振動子は、積極的に支持部を屈曲させるようにしているので、振動の節を考慮して支持部を設けたものでない。また、この水晶振動子は、振動の対称性がある時に成り立つものであり、どのような輪郭滑り振動子についても適用できるものでなく、振動漏れが生じる場合がある。
本発明は、振動部を支持するときの影響を小さくした輪郭滑り振動片、輪郭滑り振動デバイスおよび輪郭滑り振動片の製造方法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】
【０００４】
本願発明者は、振動部の寸法比を変えると、節の位置が変わることを初めて見出した。この結果を利用した本発明に係る輪郭滑り振動片は、輪郭滑り振動をする振動部を有し、振動部の縁部を構成する縦辺と横辺との寸法比を変えて、振動の節を振動部の縁部に配設し、振動の節が配設された縁部に支持部を設けたことを特徴としている。寸法比を変えると節の位置も変わるが、この節の位置に合わせて支持部を設けているので、振動部で生じた輪郭滑り振動の振動漏れを減少できる。これにより輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。また寸法比を変えると振動部の縁部に節を配置できるので、支持部を振動部の縁部に設けることができる。これにより輪郭滑り振動片は、振動部と支持部を一体に形成することができる。
【０００５】
また前述した振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板をＸ軸回りに９０°〜１５０°回転させた水晶素板を用いており、Ｚ’軸に沿った振動部の辺の長さをＸ軸に沿った振動部の辺の長さで割った寸法比が０．４４〜０．５８または１／０．４２〜１／０．３８のときに、振動部の縁部を構成する辺のうち長辺の中央部に支持部を設けることを特徴としている。すなわち振動部の縁部を構成している縦辺および横辺のうち、いずれか長い方の辺（長辺）の中央部に支持部を設けている。この特定の寸法比に設定すると振動部の長辺の中央部に節を配置することができるので、ここに支持部を設ければ振動部で生じた輪郭滑り振動の振動漏れを減少できる。これにより輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。
【０００６】
また前述した振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板をＸ軸回りに９０°〜１５０°回転させた水晶素板を用いており、Ｚ’軸に沿った振動部の辺の長さをＸ軸に沿った振動部の辺の長さで割った寸法比が０．６０〜０．７０または１／０．６６〜１／０．５８のときに、振動部の縁部を構成する辺のうち短辺の中央部に支持部を設けることを特徴としている。すなわち振動部の縁部を構成している縦辺および横辺のうち、いずれか短い方の辺（短辺）の中央部に支持部を設けている。この特定の寸法比に設定すると振動部の短辺の中央部に節を配置することができるので、ここに支持部を設ければ振動部で生じた輪郭滑り振動の振動漏れを減少できる。これにより輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。
【０００７】
また前述した振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板をＸ軸回りに回転させるとともに、回転後のＸＺ’平面に垂直なＹ’軸回りにθ回転させた水晶素板を用いており、Ｚ’軸に沿った振動部の辺の長さをＸ軸に沿った振動部の辺の長さで割った寸法比ηが０．７以上１未満のときに、振動部の中央部を中心にして、振動の節を配設した振動部の縁部を構成する辺の中央部から数式５および数式６で求まる角度Ａを回転した位置に支持部を設けることを特徴としている。
【数５】
2008228195.tif 000003
【数６】
2008228195.tif 000004
水晶素板を面内回転させると、節の位置も回転する。このため特定の寸法比に設定すると、数式５および数式６から導かれる角度Ａの位置に節があるので、ここに支持部を設ければ振動部で生じた輪郭滑り振動の振動漏れを減少できる。これにより輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。
【０００８】
また前述した振動部は、水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な水晶Ｙ板をＸ軸回りに回転させるとともに、回転後のＸＺ’平面に垂直なＹ’軸回りにθ回転させた水晶素板を用いており、Ｚ’軸に沿った振動部の辺の長さをＸ軸に沿った振動部の辺の長さで割った寸法比ηが１より大きく１．７以下のときに、振動部の中央部を中心にして、振動の節を配設した振動部の縁部を構成する辺の中央部から数式７および数式８で求まる角度Ａを回転した位置に支持部を設けることを特徴としている。
【数７】
2008228195.tif 000005
【数８】
2008228195.tif 000006
水晶素板を面内回転させると、節の位置も回転する。このため特定の寸法比に設定すると、数式７および数式８から導かれる角度Ａの位置に節があるので、ここに支持部を設ければ振動部で生じた輪郭滑り振動の振動漏れを減少できる。これにより輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。
【０００９】
また本発明に係る輪郭滑り振動片は、支持部に振動吸収部を設けたことを特徴としている。支持部に漏れた振動を振動吸収部で吸収できる。これにより輪郭滑り振動片は、特性をより向上できる。
また本発明に係る輪郭滑り振動デバイスは、前述した輪郭滑り振動片をパッケージに搭載したことを特徴としている。これにより支持部の影響を低減した輪郭滑り振動片を備えた輪郭滑り振動デバイスが得られるので、この輪郭滑り振動デバイスの特性を向上することができる。そして輪郭滑り振動デバイスは、振動漏れが小さくなりＱ値が向上するので、消費電力を低減することができる。
【００１０】
また本発明に係る輪郭滑り振動片の製造方法は、輪郭滑り振動をする振動部の縁部を構成する縦辺と横辺との寸法比を変えたときに振動の節の位置を求め、振動の節が配置される位置を振動部の支持位置とすることを特徴としている。寸法比を変えると節の位置も変わるので、寸法比を変えたときに節の位置を求めて、その節の位置を支持位置にすれば、振動漏れの少ない輪郭滑り振動片を得ることができる。よって輪郭滑り振動片は、損失を小さくすることができる。
【００１１】
また本発明に係る輪郭滑り振動片の製造方法は、寸法比を変えて振動の節を振動部の縁部に配置し、支持位置に支持部を形成することを特徴としている。寸法比を変えると振動部の縁部に節を配置できるので、支持部を振動部の縁部に形成することができる。これにより輪郭滑り振動片は、振動部と支持部を一体に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る輪郭滑り振動片は、輪郭滑り振動をする振動部を備えている。この振動部は、輪郭滑り振動をすると、振動の変位が零となる節を有している。本願発明者は、振動部の外形を形成する縦辺と横辺の寸法比を変えると、節の位置が変わることを見出した。このため本発明は、この結果を利用したものであり、振動部における節が配置される位置を振動部の支持位置としたものである。
【００１３】
以下に、本発明に係る輪郭滑り振動片、輪郭滑り振動デバイスおよび輪郭滑り振動片の製造方法について説明する。まず第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係る輪郭滑り振動片の概略平面図である。なお図１では、節を黒丸で示している。輪郭滑り振動片１０は振動部１２と、この振動部１２に接続した支持部１８とを一体形成したものである。前述したように、節は、輪郭滑り振動の変位が零になっている。そして輪郭滑り振動の変位は、節の近傍で小さくなり、節から遠ざかると大きくなる。振動部１２において節となる位置に支持部１８を設ければ、振動部１２が輪郭滑り振動しても支持部１８が屈曲振動することがない。また振動部１２において節となる位置の近傍に支持部１８を設ければ、屈曲振動の変位を小さくすることができる。このため輪郭滑り振動片１０は、振動部１２において節となる位置に支持部１８を設けている。そして振動部１２の縁部１４（外形）を構成する縦辺および横辺の寸法比ηを変えると節の位置が変わるので、支持部１８を設ける位置も節の位置に応じて変えている。
【００１４】
ところで寸法比ηを適宜設定すると、振動部１２の縁部１４に節を配置することができる。このときの寸法比ηについて、具体的な一例は次のようになっている。まず振動部１２を形成する材料には、ＤＴカットされた水晶素板を用いている。図２はＤＴカット水晶素板の説明図である。水晶の結晶軸は、図２に示すように、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光軸）によって定義される。ＤＴカット水晶素板２０は、Ｙ軸に垂直なＸＺ平面で切り出される水晶Ｙ板をＸ軸回りにφ＝−５２．５°回転して得られるものである。なおＺ’軸およびＹ’軸は、Ｚ軸およびＹ軸をそれぞれφ回転したことにより新たに設定した軸である。このようなＤＴカット水晶素板２０を用いて振動部１２を形成すると、図２に示す場合、振動部１２の縁部１４を形成する縦辺はＸ軸に沿った辺となり、長さをＬと定義している。また図２に示す場合、振動部１２の横辺はＺ’軸に沿った辺となり、長さをＷと定義している。そして寸法比ηは、横辺／縦辺（Ｗ／Ｌ）となっている。
【００１５】
節の位置は、寸法比ηを変化させて、有限要素法によって求めた。図３ないし図９は有限要素法によって求めた振動部における節の位置の説明図である。なお図内に欄線が入っていないものと入っているもの、例えば図３（Ｂ）には図内に欄線が入っていないのに対し、図３（Ｃ）には図内に欄線が入っているが、この欄線の有無による違いはない。なお各図では、黒くなっている箇所が振動の変位が小さいところを示しており、最も黒い箇所が振動の節を示している。そして各図に示す「有」、「無」は、振動の節が縁部１４に有るか無いかを示している。
【００１６】
図３は寸法比ηが０．４４以上０．５８以下の範囲での節の位置を示した図である。図４は寸法比ηが０．４２以下の範囲および０．６０での節の位置を示した図である。図３（Ａ）〜（Ｈ）からわかるように、寸法比ηが０．４４≦η≦０．５８の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの長い方の辺（長辺）の中央に節がある。なお、この場合、縦辺の長さＬは、横辺の長さＷよりも長くなっているので、長辺は縦辺となっている。これに対し図４（Ａ），（Ｂ）に例示するように、寸法比ηがη≦０．４２の関係を満たすときには、振動部１２の長辺の中央に節がなかった。また図４（Ｃ）に一例を示すように、寸法比ηが０．６０≦ηの関係を満たすとき（１／０．４２≦η≦１／０．３８の範囲を除く。）には、振動部１２の長辺の中央に節がなかった。
【００１７】
図５は寸法比ηが１／０．４４以上１／０．３６以下の範囲での節の位置を示した図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）からわかるように、寸法比ηが１／０．４２≦η≦１／０．３８の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの長い方の辺（長辺）の中央に節がある。なお、この場合、横辺の長さＷは、縦辺の長さＬよりも長くなっているので、長辺は横辺となっている。これに対し図５（Ｄ）に一例を示すように、寸法比ηが１／０．３６≦ηの関係を満たすときには、振動部１２の長辺の中央に節がなかった。また図５（Ｅ）に一例を示すように、寸法比ηがη≦１／０．４４の関係を満たすとき（０．４４≦η≦０．５８の範囲を除く。）には、振動部１２の長辺の中央に節がなかった。
【００１８】
以上のことより、寸法比ηが０．４４以上０．５８以下のとき、および寸法比ηが１／０．４２以上１／０．３８以下のときに、振動部１２の縁部１４を構成する縦辺および横辺のうち長い方の辺の中央部に節があるので、振動部１２におけるこの節の位置に支持部１８を設ければよい。
【００１９】
図６は寸法比ηが０．６０以上０．７０以下の範囲での節の位置を示した図である。図７は寸法比ηが０．５８および０．７２のときの節の位置を示した図である。この図６（Ａ）〜（Ｄ）からわかるように、寸法比ηが０．６０≦η≦０．７０の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの短い方の辺（短辺）の中央に節がある。なお、この場合、縦辺の長さＬは、横辺の長さＷよりも長くなっているので、長辺は縦辺となっている。これに対し図７（Ａ）に一例を示すように、寸法比ηがη≦０．５８の関係を満たすときには、振動部１２の短辺の中央に節がなかった。また図７（Ｂ）に一例を示すように、寸法比ηが０．７２≦ηの関係を満たすとき（１／０．６６≦η≦１／０．５８の範囲を除く。）には、振動部１２の短辺の中央に節がなかった。
【００２０】
図８は寸法比ηが１／０．６６以上１／０．５８以下の範囲での節の位置を示した図である。図９は寸法比ηが１／０．５４、１／０．６８のときの節の位置を示した図である。図８（Ａ）〜（Ｅ）からわかるように、寸法比ηが１／０．６６≦η≦１／０．５８の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの短い方の辺（短辺）の中央に節がある。なお、この場合、横辺の長さＷは、縦辺の長さＬよりも長くなっているので、長辺は横辺となっている。これに対し図９（Ａ）に一例を示するように、寸法比ηが１／０．５４≦ηの関係を満たすときには、振動部１２の短辺の中央に節がなかった。また図９（Ｂ）に一例を示すように、寸法比ηがη≦１／０．６８の関係を満たすとき（０．６０≦η≦０．７０の範囲を除く。）には、振動部１２の短辺の中央に節がなかった。
【００２１】
以上のことより、寸法比ηが０．６０以上０．７０以下のとき、および寸法比ηが１／０．６６以上１／０．５８以下のときに、振動部１２の縁部１４を構成する縦辺および横辺のうち短い方の辺の中央部に節があるので、振動部１２におけるこの節の位置に支持部１８を設ければよい。
【００２２】
また水晶の結晶軸のうちＸ軸とＺ軸とで形成される平面に平行な前記水晶Ｙ板を、Ｘ軸回りにφ＝０°ないし１８０°回転させたときの振動の節の位置は、次のような状態であった。図１０は寸法比ηが０．４６となる水晶素板をＸ軸回りにφ＝１８０°〜１２７．５°回転させたものを用いて振動部を作製し、各振動部の節の位置を有限要素法によって求めたときの説明図である。図１１は寸法比ηが０．４６となる水晶素板をＸ軸回りにφ＝１００°〜０°回転させたものを用いて振動部を作製し、各振動部の節の位置を有限要素法によって求めたときの説明図である。なお全ての計算結果を示すと膨大な量になるので、そのうちの一部を図１０，１１に示している。そして図１０（Ａ）から同図（Ｅ）には、この図の順にφ＝１８０°、１７０°、１６０°、１５０°、１２７．５°（ＤＴカット）のときの節の位置を示している。また図１１（Ａ）から同図（Ｆ）には、この図の順にφ＝１００°、９０°、８０°、７０°、５０°、０°のときの節の位置を示している。
【００２３】
ＤＴカット水晶素板２０を用いた節の位置は、前記の図３ないし図９を用いて説明したようになっている。そして節の位置は、Ｘ軸回りに回転させた水晶素板、すなわちＸ軸回りにφ＝０°ないし１８０°回転させて得られる水晶素板を振動部１２に用いると、９０°≦φ≦１５０°の関係を満たすときは、図３ないし図９と同じ傾向を得た。すなわち角度φが９０°≦φ≦１５０°の関係を満たすとともに、寸法比ηが０．４４≦η≦０．５８または１／０．４２≦η≦１／０．３８の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの長い方の辺（長辺）の中央に振動の節が位置していた。また角度φが９０°≦φ≦１５０°の関係を満たすとともに、寸法比ηが０．６０≦η≦０．７０または１／０．６６≦η≦１／０．５８の関係を満たすときは、振動部１２の縦辺と横辺のうちの短い方の辺（短辺）の中央に節が位置していた。したがって支持部１８は、この節の位置に設ければよい。
【００２４】
そして輪郭滑り振動片１０を製造するには、例えば次のようにすればよい。まず輪郭滑り振動片１０は、振動部１２の縦辺と横辺の寸法によって発振周波数が決まる。このため輪郭滑り振動片１０を製造する場合は、所望の発振周波数を得る振動部１２の縦辺と横辺の寸法を求めるとともに、これの寸法比ηを求める。一方、振動部１２の寸法比ηを変えたときの節の位置の関係を予め求めておく。この寸法比ηと節の位置との関係を利用して、製造される振動部１２の寸法比ηからこれの節の位置を求める。このようにして求まった節の位置を、振動部１２を支持する位置とする。
【００２５】
なお節の位置が振動部１２の縁部１４に配置されるときの寸法比ηを予め求めておき、この寸法比ηおよび所望の発振周波数を得るように振動部１２の寸法を設定すれば、振動部１２の長辺または短辺に節が配置されるので、その節の位置に支持部１８を設ければよい。
そして輪郭滑り振動片１０は、フォトリソグラフィ工程およびウエットエッチング工程を用いて、振動部１２および支持部１８を一体に形成すればよい。
【００２６】
以上説明したように、輪郭滑り振動片１０は、節の位置で振動部１２を支持できるため、支持部１８の影響を小さくできる。そして振動部１２で生じている輪郭滑り振動が支持部１８に伝わり難くなるので、損失を小さくすることができ、Ｑ値を高くすることができる。
【００２７】
また振動部１２の寸法比ηを変えることにより、節の位置を振動部１２の縁部１４に配置することができる。この節の位置に支持部１８を設ければ、振動部１２と支持部１８を一体形成できる。そして振動部１２に水晶素板を用いた場合、振動の節は、特定の寸法比ηのときに、振動部１２の縁部１４を構成する辺のうちの長辺または短辺の中央に位置している。このため振動部１２に特定の寸法比ηを用いたときには、支持部１８を長辺または短辺の中央に設けるだけで、支持部１８を節の位置に設けることができる。
【００２８】
なお振動部１２の材料は、水晶に限定されることはなく、水晶以外の他の圧電材料等であってもよい。すなわち他の圧電材料を用いて振動部１２を形成した場合でも、寸法比によって節の位置を変えることができる。そして寸法比を規定すれば、振動部１２の縁部１４に節を配置することができ、この支持位置に支持部１８を設ければ、振動部１２と支持部１８を一体に形成して支持部１８の影響を小さくした輪郭滑り振動片１０を得ることができる。
【００２９】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の輪郭滑り振動片は、第１の実施形態で説明した輪郭滑り振動片の支持部に振動吸収部を設けた構成である。図１２は第２の実施形態に係る輪郭滑り振動片の説明図である。図１２（Ａ）に平面図を示している輪郭滑り振動片３０は、支持部３２として接続アーム３６、補助アーム３８、連結部４０およびマウント部４２を有している。このマウント部４２は、輪郭滑り振動片３０をパッケージ等に固着するときに用いる。そして振動吸収部３４は、接続アーム３６、補助アーム３８および連結部４０を備えている。接続アーム３６は、振動部１２の節の位置に設けてあり、振動部１２の外部に向けて突き出た形態となっている。また連結部４０は、接続アーム３６が設けてある振動部１２の縁部１４、すなわち図１２（Ａ）に示す場合では長辺に沿って配設してあり、連結部４０の中央部に接続アーム３６の先端が設けてある。この連結部４０の両端には、補助アーム３８が設けてある。補助アーム３８は、接続アーム３６に沿うとともに、連結部４０から振動部１２へ向かうように配設してある。そして補助アーム３８の振動部１２側にある先端部は、接続アーム３６とは反対の方向へ振動部１２の長辺に沿うように折れ曲がり、その先端にマウント部４２が設けてある。
【００３０】
このような輪郭滑り振動片３０では、振動部１２の輪郭滑り振動が僅かに接続アーム３６に伝わって、接続アーム３６が屈曲振動しても、連結部４０を介して接続している各補助アーム３８が接続アーム３６の変位方向とは逆の方向へ変位する屈曲振動をする。このように振動吸収部３４はバネのようになるので、振動部１２から輪郭滑り振動が伝わってきても吸収することができる。よって振動吸収部３４を備えた輪郭滑り振動片３０は振動漏れを吸収でき、特性をより向上でき、またＱ値もより高くすることができる。
【００３１】
また振動吸収部５２は、図１２（Ｂ）に輪郭滑り振動片５０の概略平面図を示しているように、支持部５４に幅広部５６を設け、この幅広部５６の中央に貫通孔５８を設けた構成であってもよい。幅広部５６は、支持部５４が振動部１２に接続している部分に比べて、平面方向に幅を広くしたものである。そして貫通孔５８は、厚さ方向に貫通している。このような振動吸収部５２の構成であっても、振動漏れを吸収できる。
【００３２】
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る輪郭滑り振動片は、振動部１２を形成する素板として面内に回転させたものを用いている。素板を面内回転させると、節の位置も回転する。このため振動部１２の寸法比ηを変えるとともに、素板を面内回転させたときにおいても、節の位置を支持するようにすればよい。
【００３３】
振動部１２は、例えば、図２に示すＤＴカット水晶素板２０を用いる場合、このＤＴカット水晶素板２０が面内回転している。そして節の位置は、振動部１２の縦辺と横辺の寸法を適宜変化させたときの寸法比η、および面内回転角θを適宜変えたものを用いて、有限要素法によって求めた。図１３は寸法比０．７、０．８および１．０の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。また図１４は寸法比１．０、１．３および１．７の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。さらに図１５は寸法比０．６および２．５の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。なお全ての計算結果を示すと膨大な量になるので、そのうちの一部を図１３ないし１５に示している。そして図１３ないし図１５では、素板をθ＝０°、１０°、２０°、３０°および４５°回転させたときの節の位置を示している。また各図では、黒くなっている箇所が振動の変位が小さいところを示しており、最も黒い箇所が振動の節を示している。また各図に示す「有」、「無」は、振動の節が縁部１４に有るか無いかを示している。
【００３４】
図１３ないし図１５に示す結果から、ＤＴカット水晶素板２０を面内回転させると、節の位置も回転することがわかる。しかし面内回転角θと節の回転角Ａは等しくなかった。このため面内回転角θと節の回転角Ａとの間に相関が認められる範囲において、面内回転角θと節の回転角Ａとの関係を求めた。すなわち前記相関が認められる寸法比ηの範囲（０．７≦η＜１）では、数式９および数式１０の関係があった。
【数９】
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【数１０】
2008228195.tif 000008
【００３５】
また前記相関が認められる寸法比ηの範囲（１＜η≦１．７）では、数式１１および数式１２の関係があった。
【数１１】
2008228195.tif 000009
【数１２】
2008228195.tif 000010
【００３６】
図１６は面内回転角θと節の回転角Ａの説明図である。なお図１６の各図に示す黒丸は節を示している。図１６（Ａ）に示すように、振動部１２の寸法比ηが０．７、ＤＴカット水晶素板２０の面内回転角θが０°のときは、数式９および数式１０から、節の回転角Ａが０°となる。振動の節を配設した振動部１２の縁部１４を構成する辺の中央部から数式９および数式１０で求まる角度Ａ＝０°の位置を支持位置として、ここに支持部１８を設ければよい。
【００３７】
そして図１６（Ａ）に示す振動部１２を面内に角度θ＝２０°回転させると、図１６（Ｂ）に示すようになる。このときは、数式９および数式１０から、水晶素板を面内回転させた方向と逆方向に、節の回転角Ａが３０°となる。すなわち振動部１２の縁部１４にある節の位置と、振動部１２の中央にある節の位置と、振動部１２の縁部１４に節が配置された辺の中央部とのなす角Ａが３０°となる。したがって振動の節を配設した振動部１２の縁部１４を構成する辺の中央部から数式９および数式１０で求まる角度Ａ＝３０°の位置を支持位置として、ここに支持部１８を設ければよい。
【００３８】
また図１６（Ｃ）に示すように、振動部１２の寸法比ηが１．７、ＤＴカット水晶素板２０の面内回転角θが０°のときは、数式１１および数式１２から、節の回転角Ａが０°となる。振動の節を配設した振動部１２の縁部１４を構成する辺の中央部から数式１１および数式１２で求まる角度Ａ＝０°の位置を支持位置として、ここに支持部１８を設ければよい。
【００３９】
そして図１６（Ｃ）に示す振動部１２を面内に角度θ＝２０°回転させると、図１６（Ｄ）に示すようになる。このときは、数式１１および数式１２から、水晶素板を面内回転させた方向と逆方向に、節の回転角Ａが２７°となる。すなわち振動部１２の縁部１４にある節の位置と、振動部１２の中央にある節の位置と、振動部１２の縁部１４に節が配置された辺の中央部とのなす角Ａが２７°となる。したがって振動の節を配設した振動部１２の縁部１４を構成する辺の中央部から数式１１および数式１２で求まる角度Ａ＝２７°の位置を支持位置として、ここに支持部１８を設ければよい。
【００４０】
なお図１３，１４に示すように、振動部１２の縁部１４に節が存在しない場合がある。例えば、寸法比ηが０．７のときのθ＝３０°，４５°等である。このような場合でも、振動部１２の外側に節が存在しているように考えることができ、この節に隣接する振動の変位が小さい箇所が振動部１２の縁部１４に存在している。そして、この振動の変位が小さい箇所は、数式９，１０または数式１１，１２で求められる角度Ａの位置に存在している。このように振動の変位が小さい箇所に支持部１８を設けても振動漏れを減少でき、輪郭滑り振動片１０の損失を小さくすることができる。
【００４１】
したがって数式９，１０または数式１１，１２で求められる角度Ａに支持部１８を設ければ、節の位置または振動の変位が小さい箇所に支持部１８が設けられることになるので、振動部１２から支持部１８へ伝わる振動漏れを減少でき、輪郭滑り振動片１０の損失を小さくすることができる。
【００４２】
図１７は第３の実施形態に係る輪郭滑り振動片の概略平面図である。前述したように数式９，１０で求まる節の回転角Ａ、または数式１１，１２で求まる節の回転角Ａの位置に支持部１８を設けるには、図１７（Ａ）に示すように、振動部１２の縁部１４に垂直に設けることができる。なお図１７（Ａ）では、節を黒丸で示している。また支持部１８は、図１７（Ｂ）に示すように、破線で示すような一直線上に並ぶように、振動部１２に設けてあってもよい。さらに支持部１８には、図１７（Ｃ）に示すように、第３の実施形態で説明したように振動吸収部５２が設けてあってもよい。なお図１７（Ｃ）は、図１２（Ｂ）に示す振動吸収部を支持部１８に設けた構成であるが、図１２（Ａ）に示す振動吸収部３４を支持部１８に設けた構成であってもよい。
【００４３】
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、輪郭滑り振動片をパッケージに収容した輪郭滑り振動デバイスについて説明する。図１８は輪郭滑り振動デバイスの説明図である。輪郭滑り振動デバイス６０は、パッケージ６２を備えている。このパッケージ６２は、パッケージベース６４および蓋体７４を有している。パッケージベース６４は、上方に向けて開口した凹陥部６６を備えており、この凹陥部６６の底面に一対のパッケージ側マウント電極６８を備えている。またパッケージベース６４の裏面には外部端子７２が設けてあり、パッケージ側マウント電極６８と１対１に導通している。パッケージ側マウント電極６８の上には導電性接着剤７０が塗布してある。そして輪郭滑り振動片１０は支持部１８にマウント部１８ａを備えている。このため輪郭滑り振動片１０は、マウント部１８ａと導電性接着剤７０が接合するように、凹陥部６６内に配設してある。パッケージベース６４の上面に蓋体７４が接合して、凹陥部６６を気密封止している。このような輪郭滑り振動デバイス６０により、輪郭滑り振動片１０を電子機器に搭載することができる。そして輪郭滑り振動デバイス６０は、振動漏れが小さくなりＱ値が向上するので、消費電力を低減することができる。なお輪郭滑り振動デバイス６０は、前述したような輪郭滑り振動子の形態ばかりでなく、輪郭滑り振動片１０とともに発振回路をパッケージ６２内に収容した輪郭滑り振動発振器の形態等にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施形態に係る輪郭滑り振動片の概略平面図である。
【図２】ＤＴカット水晶素板の説明図である。
【図３】寸法比ηが０．４４以上０．５８以下の範囲での節の位置を示した図である。
【図４】寸法比ηが０．４２以下の範囲および０．６０での節の位置を示した図である。
【図５】寸法比ηが１／０．４４以上１／０．３６以下の範囲での節の位置を示した図である。
【図６】寸法比ηが０．６０以上０．７０以下の範囲での節の位置を示した図である。
【図７】寸法比ηが０．５８および０．７２のときの節の位置を示した図である。
【図８】寸法比ηが１／０．６６以上１／０．５８以下の範囲での節の位置を示した図である。
【図９】寸法比ηが１／０．５４、１／０．６８での節の位置を示した図である。
【図１０】寸法比ηが０．４６となる水晶素板をＸ軸回りにφ＝１８０°〜１２７．５°回転させたものを用いて振動部を作製し、各振動部の節の位置を有限要素法によって求めたときの説明図である。
【図１１】寸法比ηが０．４６となる水晶素板をＸ軸回りにφ＝１００°〜０°回転させたものを用いて振動部を作製し、各振動部の節の位置を有限要素法によって求めたときの説明図である。
【図１２】第２の実施形態に係る輪郭滑り振動片の説明図である。
【図１３】寸法比０．７、０．８および１．０の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。
【図１４】寸法比１．０、１．３および１．７の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。
【図１５】寸法比０．６および２．５の素板を面内回転させたときの振動の節の位置を示す説明図である。
【図１６】面内回転角θと節の回転角Ａの説明図である。
【図１７】第３の実施形態に係る輪郭滑り振動片の概略平面図である。
【図１８】輪郭滑り振動デバイスの説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，３０，５０…輪郭滑り振動片、１２…振動部、１４…縁部、１８，３２，５４…支持部、２０…ＤＴカット水晶素板、３４，５２…振動吸収部、６０…輪郭滑り振動デバイス、６２…パッケージ。
【図１】
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【図２】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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