(57)【要約】【課題】耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることを前提に、さらに、製造コストを削減するとともに製造が容易である。【解決手段】音叉型水晶振動片１は、基部１１と、この基部１１から突出された２本の脚部１２、１３とからなり、これら基部１１および脚部１２、１３の外面１４には、第１及び第２の励振電極１５、１６が形成されている。また、この音叉型水晶振動片１では、基部１１の少なくとも一部および脚部１２、１３の基部側端部１２１、１３１のうち、予め設定された設定領域Ｓの厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されている。すなわち、この実施の形態では、設定領域Ｓの主面１４１に、Ｓｉｏ2 からなる絶縁物１８が蒸着される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、この基部から突出された複数の脚部とからなる圧電振動片において、
前記基部の少なくとも一部および前記脚部の前記基部側端部のうち予め設定された設定領域の厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されたことを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動片において、
前記設定領域の主面に絶縁物が蒸着されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電振動片において、
前記設定領域の側面に絶縁物が蒸着されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載の圧電振動片において、
前記絶縁物の蒸着領域は、予め複数のエリアに分別され、
前記絶縁物の厚さは、複数の前記エリア毎に設定されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電振動片において、
前記設定領域の主面がその外方に隆起され、前記設定領域には、前記基部の脚部側端部とは反対側の端部が含まれることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電振動片において、
前記設定領域の主面がその外方に隆起され、前記設定領域には、振動の節点である前記基部の脚部側端部が含まれることを特徴とする圧電振動片。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の圧電振動片において、
前記脚部の主面に溝部が形成されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の圧電振動片が搭載されることを特徴とする圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型振動片などの圧電振動片および圧電振動子に関する。特に、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図る圧電振動片および圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電振動片を、音叉型水晶振動片を例にして説明すると、水晶片が基部と、この基部から突出された２本の脚部とから構成される。そして、これら基部および脚部の外面に励振電極が形成されている。
【０００３】
ところで、従来の音叉型水晶振動片によれば、図１３に示すように、振動時に、振動の節点Ａ近傍の脚部ｄの基部側端部Ａ１付近が歪みの集中する領域となり、この部分で水晶片ａの割れが発生しやすい。つまり、図１３に示すように、水晶片ａの内縁ｂからこの脚部ｄの基部側端部Ａ１に向かう割れｃが発生しやすいため、一般に音叉型水晶振動片を搭載した音叉型振動子は耐衝撃性に劣るとされていた。
【０００４】
そこで、従来の音叉型水晶振動片に、この従来の問題点を解決して耐衝撃性を改善したものがある（例えば、特許文献１参照。）
下記する特許文献１に開示の音叉型水晶振動片９００は、図１４に示すように、基部９１０と、この基部９１０から突出して形成されている振動腕部９２１、９２２とから構成されている。
【０００５】
これら振動腕部９２１、９２２の表面部及び／又は裏面部に溝部９２３、９２４が形成されている。これら溝部９２３、９２４の一部には電極部９２３ａ、９２４ａが形成され、振動腕部９２１、９２２の側面の一部にも電極部９２３ｂ、９２４ｂが形成されている。
【０００６】
また、基部９１０には、音叉型水晶振動片９００をパッケージ（図示省略）に固定させるための固定領域９１１が設けられるとともに、切り込み部９２６が形成されている。この切り込む部９２６は、固定領域９１１と振動腕部９２１、９２２との間に設けられている。
【０００７】
この特許文献１にかかる音叉型水晶振動片９００によれば、切り込み部９２６が振動腕部９２１、９２２の振動の妨げにならない位置に形成されているので、振動腕部９２１、９２２の垂直成分の振動による振動漏れが固定領域９１１へ伝わり、エネルギーの逃げが生じるのを有効に防止している。
【特許文献１】特開２００２−２８０８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１に開示の音叉型水晶振動片９００は、切り込む部９２６を形成するために、基部９１０の強度が弱くなる。そのため、基部９１０、特に固定領域９１１部分の面積を拡大する必要がある。その結果、近年の電子製品の小型化にともなう音叉型水晶振動片９００の小型化を行なうことができない。
【０００９】
また、音叉型水晶振動片９００の製造工程において、切り込み部９２６を形成する製造工程が必要であり、音叉型水晶振動片９００の製造が複雑になり、さらに、製造コストが嵩む。
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることを前提に、さらに、製造コストを削減するとともに製造が容易である圧電振動片および圧電振動子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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係る圧電振動子は、基部と、この基部から突出された複数の脚部とからなる圧電振動片において、前記基部の少なくとも一部および前記脚部の前記基部側端部のうち予め設定された設定領域の厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、基部の少なくとも一部および脚部の基部側端部のうち予め設定された設定領域の厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されているので、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることが可能である。また、複雑な製造工程（加工工程）を必要としないために、製造コストを削減するとともに容易に圧電振動片の製造を行なうことが可能となる。
【００１２】
上記構成において、上記設定領域の主面または側面に絶縁物が蒸着されてもよい。また、設定領域の主面および側面に絶縁物が蒸着されてもよい。さらに具体的に、設定領域には、振動の節点である上記基部の脚部側端部が含まれることが好ましい。
【００１３】
この場合、設定領域の主面、側面または主面および側面に絶縁物が蒸着されているので、振動伝播の抑制を容易に行なうことが可能となる。
【００１４】
また、上記構成において、上記絶縁物の蒸着領域は、予め複数のエリアに分別され、上記絶縁物の厚さは、複数の前記エリア毎に設定されてもよい。
【００１５】
この場合、絶縁物の蒸着領域は、予め複数のエリアに分別され、絶縁物の厚さは、複数の前記エリア毎に設定されているので、更に細かい設定における振動伝播の抑制を行なうことが可能となる。
【００１６】
また、上記構成において、上記設定領域の主面がその外方に隆起されてもよい。具体的に、上記設定領域には、振動の節点である上記基部の脚部側端部が含まれることが好ましい。さらに、脚部側端部とは反対側の端部が含まれることも好ましい。
【００１７】
この場合、設定領域の主面がその外方に隆起されるので、振動伝播の抑制を容易に行なうことが可能となる。
【００１８】
また、上記した本発明にかかる各構成において、上記脚部の主面に溝部が形成されてもよい。
【００１９】
この場合、脚部の主面に溝部が形成されているので、複数の脚部の振動損失を低く抑えることが可能となる。
【００２０】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明に係る圧電振動子は、上記した本発明にかかる圧電振動片が搭載されたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、上記した本発明にかかる圧電振動片と同様に、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることが可能である。また、複雑な製造工程（加工工程）を必要としないために、製造コストを削減するとともに容易に圧電振動子の製造を行なうことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる圧電振動片および圧電振動子によれば、圧電振動片が、基部の少なくとも一部および前記脚部の前記基部側端部のうち予め設定された設定領域の厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されているので、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることができる。また、複雑な製造工程（加工工程）を必要としないために、製造コストを削減するとともに容易に圧電振動片の製造を行なうことができる。
ことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、圧電振動片として音叉型水晶振動片に本発明を適用した場合を示すが、これに限定されるものではない。
【００２４】
本実施の形態にかかる音叉型水晶振動片１は、図１に示すように、基部１１と、この基部１１から突出された２本の脚部１２、１３とからなり、これら基部１１および脚部１２、１３の外面１４（図２（ｂ）参照）には、第１及び第２の励振電極１５、１６が形成されている。また、この音叉型水晶振動片１の振動の節点Ａは、２本の脚部１２、１３の基部側端部１２１、１３１であって、基部１１の一端部１１１（本発明でいう基部の脚部側端部）にある。
【００２５】
基部１１は矩形に形成された板状体であり、その一端部１１１から２本の脚部１２、１３が突出されている。
【００２６】
２本の脚部１２、１３は、その主面（表面）１４１（図２（ｂ）参照）に脚部の主面に溝部１７が形成されてなる。ここでいう溝部１７は、貫通孔であってもよく、窪み部であってもよく、エッヂストップなどにより形成される。
【００２７】
第１の励振電極１５は、一方の脚部１２の両主面（表裏面）１４１、１４２（図２（ｂ）参照）と他方の脚部１３の側面１４３（内外側面）とに設けられ、それぞれが接続されている。同様に、第２の励振電極１６は、他方の脚部１３の両主面１４１、１４２と一方の脚部１２の側面１４３とに設けられ、それぞれが接続されている。なお、第１及び第２の励振電極１５、１６は、蒸着マスクを用いた金属蒸着によって形成されたクロム及び金などの金属材料からなる薄膜であり、その膜厚は、０．２μｍに設定されている。
【００２８】
また、この音叉型水晶振動片１では、基部１１の少なくとも一部および脚部１２、１３の基部側端部１２１、１３１のうち、予め設定された設定領域Ｓの厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されている。すなわち、本実施の形態では、図２に示すように、設定領域Ｓの主面１４１に、ＳｉＯ2 からなる絶縁物１８（図３参照）が蒸着される。ここで蒸着される絶縁物１８の膜厚は均一、すなわち面一とされており、この絶縁物１８は、第１及び第２の励振電極１５、１６が脚部１２、１３に形成された後に蒸着される。
【００２９】
次に、この音叉型水晶振動片１の耐落下衝撃性能を実験した。この実験について、図３および表１を用いて説明する。
【実施例１】
【００３０】
まず、この実施例１にかかる音叉型水晶振動片１の寸法は、以下の通りである。
【００３１】
基部１１の長手方向の長さは、０．５２０ｍｍであり、その幅方向の長さは、０．５８０ｍｍである。
【００３２】
２つの脚部１２、１３の長手方向の長さは、それぞれ１．８８０ｍｍであり、その幅方向の長さは、それぞれ０．１５５ｍｍである。
【００３３】
この音叉型水晶振動片１での設定領域Ｓの設定長さは、０．２６０ｍｍであり（図２（ａ）参照）、図３に示すように、この設定領域Ｓの範囲内における基部１１の一端部１１１中央に絶縁物１８が矩形状に蒸着される。ここでいう絶縁物１８の寸法は０．３５０×０．２００ｍｍであり、その膜厚は例えば０．１μｍに設定されている。
【００３４】
次に、上記した実施例１にかかる音叉型水晶振動片１の耐落下衝撃性能を調べ、その結果を図４及び表１に示す。なお、比較例として、絶縁物１８を蒸着していない他は上記した音叉型水晶振動片１と同一構成からなる音叉型水晶振動片を用いる。
【００３５】
ここでの実験は、実施例１にかかる音叉型水晶振動片１および比較例にかかる音叉型水晶振動片を、１２０ｃｍの高さから１００ｇの荷重を加えてコンクリート上に落下させた時のΔｆ／ｆ（ｐｐｍ）を測定する。また、この時、実施例１にかかる音叉型水晶振動片１および比較例にかかる音叉型水晶振動片は、６方向に落下方向の向きを変えて落下させる。
【００３６】
【表１】
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図４および表１に示すように、比較例にかかる音叉型水晶振動片の場合、Δｆ／ｆ（ｐｐｍ）の値が約−１０．０と測定される。これに比べて、本実施例１にかかる音叉型水晶振動片１の場合、Δｆ／ｆ（ｐｐｍ）の値が約−２．０と測定される。現在、落下による周波数の変動量を、少なく抑えるよう、例えば約±５．０以下に抑えるよう信頼性規格が設定される傾向にあり、本実施例１にかかる音叉型水晶振動片１によれば、この信頼性規格を満たすことができる。また、ＣＩ値の変動量に関しては、実施例１にかかる音叉型水晶振動片１によれば、良好の結果が得られる（図示省略）。
【００３７】
そして、上記した実施の形態および実施例１にかかる音叉型水晶振動片１が、例えば、パッケージ基体（図示省略）とキャップ（図示省略）とが接合することによりその内部に気密状態の空間が形成されたパッケージ（図示省略）内部に搭載されて、音叉型水晶振動子（図示省略）が構成される。
【００３８】
上記したように、本発明に係る音叉型水晶振動片１および音叉型水晶振動子によれば、音叉型水晶振動片１の基部１１の少なくとも一部および脚部１２、１３の基部側端部１２１、１３１のうち予め設定された設定領域Ｓの厚みが、その他の領域の厚みよりも厚くなるよう構成されているので、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることができる。また、複雑な製造工程（加工工程）を必要としないために、製造コストを削減するとともに容易に圧電振動片の製造を行なうことができる。
【００３９】
また、設定領域Ｓの主面１４１に絶縁物１８が蒸着されているので、振動伝播の抑制を容易に行なうことができる。
【００４０】
また、２本の脚部１２、１３の主面１４１に溝部１７が形成されているので、２本の脚部１２、１３の振動損失を低く抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、設定領域Ｓの主面１４１に絶縁物１８が蒸着されているが、これに限定されるものではなく、例えば、両主面１４１、１４２に絶縁物１８が蒸着されてもよく、また、図５、６に示すように、設定領域Ｓの側面１４４に絶縁物１８が蒸着されてもよい。また、図７に示すように設定領域Ｓの主面１４１および側面１４４、もしくは主面１４１、１４２および側面１４４に絶縁物１８が蒸着されてもよい。これら他の実施の形態時の蒸着方法として、レジストを用いたリフトオフなどが用いられてもよく、このリフトオフによる蒸着方法は、特に図５、６に示す設定領域Ｓに絶縁物１８を蒸着する時に好ましい。
【００４２】
また、本実施の形態では、蒸着される絶縁物１８の膜厚は均一、すなわち面一とされているが、これに限定されるものではなく、絶縁物１８の蒸着領域（設定領域Ｓ）が、予め複数のエリア、例えば図８に示すように３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３に分別され、絶縁物１８の厚さは、３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３毎に設定されてもよい。すなわち、３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３における絶縁物の厚さを任意に設定可能とする。この場合、絶縁物１８の蒸着領域が、３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３に分別され、絶縁物１８の厚さは、３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３毎に設定されているので更に細かい設定における振動伝播の抑制を行なうことができる。なお、ここでは、蒸着領域を３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３に分別したが、これに限定されるものではなく、複数のエリアであればその数は問わない。また、複数のエリア、例えば図８に示す３つのエリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３の厚さが全て異なるよう設定してもよく、１つのエリアのみ異なるよう設定としてもよく、それぞれのエリアの厚さは任意に設定可能である。
【００４３】
また、本実施の形態では、設定領域Ｓに絶縁物１８を蒸着することにより、設定領域Ｓの厚みを、その他の領域の厚みよりも厚くしているが、これに限定されるものではなく、例えば、設定領域Ｓの主面１４１がその外方に隆起されてもよい。この場合、設定領域Ｓに絶縁物１８を蒸着することによる作用効果と同様の作用効果が得られる。ここでいう設定領域Ｓには、図９に示すように、振動の節点Ａである基部１１の一端部１１１が含まれることが好ましく、または、図１０に示すように、一端部１１１とは反対側の他端部１１２（本発明でいう基部の脚部側端部の反対側の端部）が含まれていることが好ましい。また、設定領域Ｓに、これら基部１１の一端部１１１および他端部１１２の両方が含まれてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、設定領域に絶縁物１８を蒸着しているが、これに加えて、絶縁物１８をエッチングして絶縁物１８の寸法を可変させ、更に細かい設定における振動伝播の抑制を行なってもよい。
【００４５】
また、本実施の形態では、脚部１２、１３に溝部１７が形成されているが、これに限定されるものではなく、脚部１２、１３に溝部１７が形成されていなくてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、基部１１の側面部１１３が幅広に形成されているが、これに限定されるものではなく、幅方向の設計に制限がなく、例えば、図１１に示すように、基部１１の一端部１１１であって、その側面部１１３に沿って脚部１２、１３が突出されてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、ＳｉＯ2 からなる絶縁物１８を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、ＳｉＯ等からなる絶縁物を用いてもよい。また、絶縁物１８の上にクロムなどの金属材料が蒸着されてもよい。このように、金属材料を用いることで、強度を増すことができ、その結果、耐落下衝撃性能を満足するとともに、振動の伝播を抑制して電気的特性の改善を図ることができる。また、絶縁物１８を第１及び第２の励振電極１５、１６と金属材料からなる薄膜との間に介しているので、第１及び第２の励振電極１５、１６と金属材料からなる薄膜とが接続されることはない。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１及び第２の励振電極１５、１６が基部１１および２本の脚部１２、１３に形成された後に、絶縁物１８が蒸着されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１及び第２の励振電極１５、１６が基部１１および２本の脚部１２、１３に形成される前に、絶縁物１８が蒸着されてもよい。すなわち、本発明によれば、絶縁物１８の蒸着は、第１及び第２の励振電極１５、１６の有無に関係なく、任意の工程時に行なうことができ、製造工程順を任意に限定することは無い。
【００４９】
また、本実施例１では、基部１１に蒸着された絶縁物１８の形状を１つの矩形状としているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１２に示すように、絶縁物の形状を２つの矩形状としてもよく、また、その数も任意に設定してよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
音叉型水晶振動片などの圧電振動片の量産に適用でき、その結果、音叉型水晶振動子などの圧電振動子の適用もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態にかかる音叉型水晶振動片の概略平面図である。
【図２】（ａ）は、本実施の形態にかかる音叉型水晶振動片の設定領域を示した概略平面図であり、（ｂ）は、その一部概略斜視図である。
【図３】本実施例にかかる音叉型水晶振動片に蒸着された絶縁物を示した概略平面図である。
【図４】本実施例にかかる音叉型水晶振動片の耐落下衝撃性能を実験結果を示したグラフ図である。
【図５】本実施の他の形態にかかる音叉型水晶振動片の設定領域（側面）を示した一部概略斜視図である。
【図６】本実施の他の形態にかかる音叉型水晶振動片の設定領域（側面）を示した一部概略斜視図である。
【図７】本実施の他の形態にかかる音叉型水晶振動片の設定領域（主面および側面）を示した一部概略斜視図である。
【図８】本実施の他の形態にかかる音叉型水晶振動片の、３つのエリアから構成した設定領域を示した概略平面図である。
【図９】本実施の他の形態にかかる、設定領域の主面がその外方に隆起された音叉型水晶振動片の概略斜視図である。
【図１０】本実施の他の形態にかかる、図９とは異なる設定領域の主面がその外方に隆起された音叉型水晶振動片の概略斜視図である。
【図１１】本実施の他の形態にかかる、基部と脚部とから構成された音叉型水晶振動片の概略平面図である。
【図１２】本実施例とは異なる他の例にかかる音叉型水晶振動片に蒸着された絶縁物を示した概略平面図である。
【図１３】従来の音叉型水晶振動片の概略平面図である。
【図１４】他の従来の音叉型水晶振動片の概略平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  音叉型水晶振動片（圧電振動片）
１１  基部
１１１  基部の一端部（基部の脚部側端部）
１１２  基部の他端部（基部の脚部側端部の反対側の端部）
１２、１３  脚部
１２１、１３１  脚部の基部側端部
１４１、１４２  主面
１４４  設定領域の側面
１７  溝部
１８  絶縁物
Ａ  振動の節点
Ｓ  設定領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  エリア
【図１】
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【図２】
2005039671.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005039671.tif 000009
【図７】
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【図８】
2005039671.tif 000011
【図９】
2005039671.tif 000012
【図１０】
2005039671.tif 000013
【図１１】
2005039671.tif 000014
【図１２】
2005039671.tif 000015
【図１３】
2005039671.tif 000016
【図１４】
2005039671.tif 000017