(57)【要約】【目的】振動特性を良好に維持して小型化を促進する音叉型振動子を提供する。【構成】結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸を幅、Ｙ軸を長さ、Ｚ軸を厚み方向とした一対の音叉腕が基部から延出し、前記音叉腕の断面を前記厚み方向に凹所３を有するＨ状としてなる音叉型水晶振動子において、前記一対の音叉腕をいずれも厚みの異なる水晶片を積層してＨ状に形成し、前記一対の音叉腕の下部に水晶片からなる固定板を介在させ、前記各水晶片は直接接合によって接合した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸を幅、Ｙ軸を長さ、Ｚ軸を厚み方向とした一対の音叉腕が基部から延出し、前記音叉腕の断面を前記厚み方向に凹所３を有するＨ状としてなる音叉型水晶振動子において、前記一対の音叉腕をいずれも厚みの異なる水晶片を積層してＨ状に形成し、前記一対の音叉腕の下部に水晶片からなる固定板を介在させ、前記各水晶片は直接接合によって接合したことを特徴とする音叉型水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音叉型水晶振動子（以下、音叉型振動子とする）を産業上の技術分野とし、特に振動特性に優れて小型化に適した音叉型振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）音叉型振動子は時間の基準源として腕時計等に広く使用されている。近年では、携帯電話等にも採用され、ますますの小型化が要求される。このようなものの一つに特許文献１、２がある。
【０００３】
（従来技術の一例）第３図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の図、同図（ｂ）は上面図である。
音叉型振動子は一対の音叉腕１（ａｂ）が音叉基部２から延出してなり、結晶軸（ＸＹＺ）のＺ軸に主面が直交したＺカット板からなる。そして、Ｘ軸を幅、Ｙ軸を長さ、Ｚ軸を厚み方向とする。ここでは、音叉腕１（ａｂ）は厚み方向に凹所３を有し、励振電極４が両側面及び凹所３に形成される。これらは、印刷技術を用いたエッチングによって図示しない水晶ウェハから一体的に形成される。
【０００４】
このようなものでは、励振電極４による電界がＸ軸方向に沿って直線的になるので、電界による長さ方向での伸縮強度を高める。そして、電界効率に優れてクリスタルインピーダンス（ＣＩ）特性を良好にする。したがって、音叉型振動子の小型化を促進する。なお、通常の音叉腕の４面に励振電極４を設けた音叉型振動子では、小型化になるほど電界効率が悪くなり、ＣＩ特性が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の音叉型振動子ではエッチングによって形成される。このため、水晶の異方性によってエッチング速度が軸方向によって異なり、音叉腕の外形が第４図に示したように、凹所３内にだれを生じて曲線部を含む形状になる問題があった。これらは、例えば凹所３の矩形がくずれて電界方向に乱れを生じたり、音叉型振動子の対称性を損ねたりして、振動特性を悪化させる。
【０００６】
（発明の目的）本発明は振動特性を良好に維持して小型化を促進する音叉型振動子を提供することを目的とする。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７６８２７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０４１４１号公報
【特許文献３】日本国特許第３３３５１２２号
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（着目点及び適用）本発明は、特許文献１及び２で示されるように電界がＸ軸方向に直線的になればＣＩが小さくなる点に着目し、特許文献３で示される直接接合技術を用いて機械加工とした。
【０００９】
（解決手段）本発明は、一対の音叉腕をいずれも厚みの異なる水晶片を積層してＨ状に形成し、前記一対の音叉腕の下部に水晶片からなる固定板を介在させ、前記各水晶片は直接接合によって接合した構成とする。
【００１０】
したがって、予め整形された水晶片を利用できるので、例えば音叉腕部のＨ状とする凹所を確実に矩形状として電界を直線的にする。また、対称性をも確保できるので振動特性を良好に維持して、小型化を促進する。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１１】
【実施例】
第１図は本発明の第１実施例を説明する音叉型振動子の図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
音叉型振動子は前述したように一対の音叉腕１（ａｂ）が音叉基部２から延出してなる。そして、各音叉腕１（ａｂ）はいずれも厚みの異なる第１、第２及び第３の水晶片５（ａｂｃ）を積層してなる。
【００１２】
すなわち、各音叉腕１（ａｂ）は厚みの大きい両側の第１と第２の水晶片５（ａｂ）と厚みの小さい中央の第３の水晶片５ｃからなる。そして、厚み方向に凹所３を有して断面をＨ状とする。一対の音叉腕の下部には、固定板としての第４の水晶片５ｄを介在させてなる。直接接合はシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）とする。
【００１３】
具体的には、第２図に示したように第１〜第７の水晶ウェハ６（ａ〜ｇ）を直接接合して一体的に形成される。第１〜第７の水晶ウェハ６（ａ〜ｇ）は主面がＺ軸に直交したＺカット板からなる。第１、第３及び第５、第７の水晶ウェハ６（ａｃ）、６（ｅｇ）は、各音叉腕１（ａｂ）の厚みの大きい第１と第２の両側の水晶片５（ａｂ）に対応して平板からなる。第２及び第６水晶ウェハ６（ｂｆ）は、各音叉腕１（ａｂ）の厚みの小さい水晶片５ｃに対応して、開口部７ａを有する平板からなる。第４水晶ウェハ６ｄは固定板として開口部７ｂを有する平板からなる。
【００１４】
第２、第４及び第６水晶ウェハ６（ｂｄｆ）の各開口部７（ａｂ）は例えばエッチングによって形成される。そして、これらを鏡面研磨して主面を親水化（ＯＨ基）し、高温加熱してシロキサン結合とする。最後に、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で示すように、縦横に切断して接合型の音叉型振動子（第１図）を得る。なお、図では水晶ウェハに一個の音叉型振動子を示したが、水晶ウェハには多数が縦横に形成される。
【００１５】
このような構成であれば、７枚の水晶ウェハ６（ａ〜ｇ）を直接接合によって貼り合わせて凹所３を有する音叉型振動子を形成するので、凹部底面や外表面にだれを生じない。したがって、凹所を矩形状とするので、電界の乱れを防止してＸ軸方向に直線的ににしてさらに電界効率を高められる。
【００１６】
なお、開口部７（ａｂ）はエッチングによって形成されるが、この方向はＺ軸方向なので貫通させる場合には異方性による影響を殆ど無視できる。また、Ｚカット板としたが、周波数温度特性等の観点から例えば±１０度程度のズレがあったとしても、Ｚカット板の範疇とする。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、一対の音叉腕をいずれも厚みの異なる水晶片を積層してＨ状に形成し、前記一対の音叉腕の下部に水晶片からなる固定板を介在させ、前記各水晶片は直接接合によって接合したので、振動特性を良好に維持して小型化を促進する音叉型振動子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する音叉型振動子の図である。
【図２】本発明の一実施例の製造法を示す分解図である。
【図３】従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の図、同図（ｂ）は上面図である。
【図４】従来例の問題点を説明する一方の音叉腕の上面図である。
【符号の説明】
１  音叉腕、２  音叉基部、３  凹所、４  励振電極、５  水晶片、６  水晶ウェハ、７  開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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