(57)【要約】【課題】Ｚ軸に平行な向きで振動する振動によるクリスタルインピーダンスの値が大きくなることを防ぎ生産性を向上させた音叉型屈曲水晶振動素子を提供する。【解決手段】互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有し厚み方向がＺ軸に平行となっている平板状の基部の側面から二つ一対の振動腕部がＹ軸に平行な方向で同一方向に延設されており、それぞれの振動腕部のそれぞれの主面に溝部が形成され、両主面に形成されている溝部の底面が対向しないようにＹ軸に平行な方向に交互にずらした位置のうち、Ｘ軸に平行な振動腕部の辺の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線に対してＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置にそれぞれの振動腕部のそれぞれの主面に溝部が形成されていることを特徴とする。【選択図】      図１
2012249244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有し、両主面が前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸に平行となっている平板状の基部と、
両主面が前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸に平行となっている矩形形状となっており、前記基部の側面から前記Ｙ軸に平行な向きであって同一方向に延設されて前記基部と一体化されている二つ一対の振動腕部と、
開口部が矩形形状となっており、開口部の所定の二辺が前記Ｘ軸に平行となりつつ開口部の所定の他の二辺が前記Ｙ軸に平行となるようにそれぞれの前記振動腕部の両主面にそれぞれ形成されている溝部と、
前記振動腕部の表面に所望のパターンで形成されている複数の励振用電極と、
前記基部の表面に所望のパターンで形成されている接続用電極と、
前記励振用電極間又は前記励振用電極と前記接続用電極との間を電気的に接続している配線部と、
を備えており、
前記振動腕部の一方の主面に形成されている溝部の底面と前記振動腕部の他方の主面に形成されている溝部の底面とが対向しないように、前記溝部が前記Ｙ軸に平行な方向に交互にずらした位置にそれぞれ形成されつつ、
前記溝部が前記Ｘ軸に平行な前記振動腕部の辺の中点を通過しつつ前記Ｙ軸に平行な仮想線に対してＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置に形成されている
ことを特徴とする音叉型屈曲水晶振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型屈曲水晶振動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
音叉型屈曲水晶振動素子は、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、基部３１０及び振動腕部３２０を備えている水晶片と、振動腕部３２０に設けられている溝部３２１（３２１ａ，３２１ｂ）と、励振用電極３３０（３３１，３３２，３３３，３３４）と、周波数調整用電極３４０と、接続用電極３５０と、配線部Ｈと、を少なくとも備えている。
【０００３】
水晶片は、基部３１０と二つ一対の振動腕部３２０とから構成されている。
【０００４】
基部３１０は、例えば、図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように、平面視略四角形の平板である。
また、基部３１０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有している。
また、基部３１０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、両主面がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、厚み方向がＺ軸に平行となっている。
【０００５】
振動腕部３２０は、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、二つ一対で設けられており、基部３１０の側面から同一方向に延設され基部３１０と一体となって形成されている。
このとき、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、振動腕部３２０の基部３１０側から先端側に向かう方向がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部３２０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、両主面が四角形状となっており、両主面がＸ軸及びＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部３２０は、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、両主面に溝部３２１が形成されている。
【０００６】
溝部３２１は、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、それぞれの振動腕部３２０のそれぞれの主面に形成されている。
また、溝部３２１は、開口部から底面に向かう向き、つまり、深さ方向がＺ軸に平行となっている。
また、溝部３２１は、開口部が矩形形状となっており、所定の二辺がＸ軸に平行となっており、所定の他の二辺がＹ軸に平行となっている。
また、溝部３２１は、開口部の所定の二辺Ｈ３１（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）が開口部の所定の他の二辺Ｈ３２，Ｈ３３と比較して短くなっている。
また、溝部３２１ａは、振動腕部３２０の一方の主面を見た場合、図６（ａ）に示すように、Ｘ軸に平行な振動腕部３２０の辺Ｗ３の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線上に、溝部３２１ａの開口部の所定の二辺Ｈ３１の中点が位置している。
【０００７】
ここで、振動腕部３２０の一方の主面又は振動腕部３２０の他方の主面を見た場合に、Ｘ軸に平行な振動腕部３２０の辺Ｗ３の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を第一の仮想線Ｋ３１とする。
【０００８】
また、溝部３２１は、振動腕部３２０の一方の主面又は振動腕部３２０の他方の主面を見た場合、仮想線Ｋ３１を基準として、所定の他の二辺Ｈ３２，Ｈ３３のうち隣接する振動腕部３２０に最も近い辺Ｈ３２と所定の他の二辺Ｈ３２，Ｈ３３のうち隣接する振動腕部３２０から最も遠い辺Ｈ３３とが線対称となっている。
【０００９】
このように基部３１０と二つ一対の振動腕部３２０とからなる水晶片は、音叉形状となっており、例えば、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術により、製造されている。
【００１０】
振動腕部３２０の表面には、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、励振用電極３３０及び周波数調整用電極３４０が設けられている。
【００１１】
一方の振動腕部３２０に着目すると、振動腕部３２０の表面には、例えば、４つ一対の励振用電極３３０及び二つ一対の周波数調整用電極３４０が設けられている。
【００１２】
励振用電極３３０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、所定の二つの励振用電極３３１，３３２が振動腕部３２０の両主面に設けられ、所定の他の二つの励振用電極３３３，３３４が振動腕部３２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面に設けられている。
【００１３】
ここで、振動腕部３２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部３２０側を向く面を振動腕部３２０の内側側面とし、この内側側面に対向する同一振動腕部３２０内の面を振動腕部３２０の外側側面とする。
【００１４】
従って、所定の他の二つの励振用電極３３３，３３４は、振動腕部３２０の内側側面及び外側側面に設けられている。
【００１５】
周波数調整用電極３４０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、振動腕部３２０の両主面であって振動腕部３２０の先端側に設けられている。
【００１６】
接続用電極３４０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、二つ一対で基部３１０に設けられている。
一方の接続用電極３５０は、基部３１０の一方の主面から他方の主面にわたって設けられつつ、振動腕部３２０の主面を見た場合に振動腕部３２０に接している基部３１０の辺に対向する基部３１０の辺の一方の角端部に位置するように設けられている。
他方の接続用電極３５０は、基部３１０の一方の主面から他方の主面にわたって設けられつつ、振動腕部３２０の主面を見た場合に振動腕部３２０に接している基部３１０の辺に対向する基部３１０の辺の一方の角端部に位置するように設けられている。
【００１７】
配線部Ｈは、所定の励振電極３３０間、又は、所定の励振電極３３０と周波数調整用電極３４０間、又は、所定の励振電極３３０と接続用電極３５０間を電気的に接続させるように水晶片の表面に設けられている。
【００１８】
このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、接続用電極３２０が振動腕部３２０の一方の主面に形成されている励振用電極３３１及び振動腕部３２０の他方の主面に形成されている励振用電極３３２に配線部Ｈによって電気的に接続されている。
このとき、図６（ｂ）に示すように、振動腕部３２０の内側側面に形成されている励振用電極３３３と振動腕部３２０の外側側面に形成されている励振用電極３３４とが配線部Ｈ及び周波数調整用電極３４０によって電気的に接続されている。
また、このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、一方の接続用電極３５０が一方の振動腕部３２０の両主面に形成されている励振用電極３３１，３３２及び他方の振動腕部３２０の内側側面及び外側側面に形成されている励振用電極３３３，３３４と電気的に接続されており、
他方の接続用電極３５０が一方の振動腕部３２０の内側側面及び外側側面に形成されている励振用電極３３３，３３４及び他方の振動腕部３２０の両主面に形成されている励振用電極３３１，３３２と電気的に接続されている。
【００１９】
このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、励振用電極３３０と周波数調整用電極３４０と接続用電極３５０とが、例えば、クロム層の上に金層が設けられた金属からなる積層構造となっており、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により形成されている。
【００２０】
また、このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、二つ一対の接続用電極３５０に交番電圧を印加させることで、二つ一対の振動腕部３２０を振動させる構造となっている。
【００２１】
また、このような音叉型屈曲水晶振動素子３００で振動腕部３２０が振動しているときの電気的状態を瞬間的にとらえると、一方の振動腕部３２０では、一方の振動腕部３２０の所定の二つの励振用電極３３１，３３２がプラス電位となり、一方の振動腕部３２０の所定の他の二つの励振用電極３３３，３３４がマイナス電位となり、所定の二つの励振用電極３３１，３３２から所定の他の二つ３３３，３３４に向かう向きに電界が生じている。
このとき、他方の振動腕部３２０では、他方の振動腕部３２０の所定の他の二つの励振用電極３３３，３３４がプラス電位となり、他方の振動腕部３２０の所定の二つの励振用電極３３１，３３２がマイナス電位となり、所定の他の二つの励振用電極３３３，３３４から所定の二つ３３１，３３２に向かう向きに電界が生じている。
このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、交番電圧が接続用電極３５０に接続されそれぞれの振動腕部３３０に電界が生じることによって、それぞれの振動腕部３３０に伸縮現象が生じる。
その結果、このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、所定の振動腕部３２０に設定した共振周波数で屈曲振動する。
なお、このような音叉型屈曲水晶振動素子３００は、それぞれの振動腕部３２０に設けられている周波数調整用電極３４０を構成する金属の量を増減させることで共振周波数を調整することができる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【００２２】
このような音叉型屈曲水晶振動素子３００に用いられる水晶片は、例えば、図７（ａ）と図７（ｂ）と図７（ｃ）に示すように、それぞれの振動腕部３２０の両主面に一つずつ同じ大きさの溝部３２１（３２１ａ，３２１ｂ）が設けられている。
このとき、図７（ａ）と図７（ｂ）と図７（ｃ）に示すように、振動腕部３２０の一方の主面に形成されている溝部３２１ａの底面が振動腕部３２０の他方の主面に形成されている溝部３２１ｂの底面と同一振動腕部３２０内で対向しないように、振動腕部３２０の一方の主面に形成されている溝部３２１ａ及び振動腕部３２０の他方の主面に形成されている溝部３２１ｂがＹ軸に平行な方向に交互にずらした位置にそれぞれ形成されている。
なお、このような水晶片を用いている音叉型屈曲水晶振動素子３００は、一方の主面に形成されている溝部３２１ａの底面の全面に励振用電極３３１の一部が形成されており、他方の主面に形成されている溝部３２１ｂの底面の全面に励振用電極３３１の一部が形成されている。
【００２３】
また、このような水晶片は、振動腕部３２０の一方の主面を見た場合、図７（ａ）に示すように、溝部３２１ａの開口部の辺のうちＸ軸に平行な辺Ｈ３１の中点がＸ軸に平行な振動腕部３２０の辺Ｗ３の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線、つまり、第一の仮想線Ｋ３１上に位置している。
このとき、図７（ａ）に示すように、溝部３２１ａの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部３２０に最も近い辺Ｈ３２と、溝部３２１ａの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部３２０から最も遠い辺Ｈ３３とが第一の仮想線Ｋ３１を基準に線対称となっている。
【００２４】
また、このような水晶片は、振動腕部３２０の他方の主面を見た場合、図６（ｂ）に示すように、溝部３２１ｂの開口部の辺のうちＸ軸に平行な辺Ｈ３１の中点がＸ軸に平行な振動腕部３２０の辺Ｗ３の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線、つまり、第一の仮想線Ｋ３１上に位置している。
このとき、図７（ｂ）に示すように、溝部３２１ｂの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部３２０に最も近い辺Ｈ３２と溝部３２１ｂの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部３２０から最も離れた辺Ｈ３３とが第一の仮想線Ｋ３１上を基準に線対称となっている。
【００２５】
また、このような水晶片は、図７（ｃ）に示すように、溝部３２１の開口部の大きさが溝部３２１の底面の大きさと比較すると大きくなっている。
ここで、溝部３２１内側を向く面のうち溝部３２１の開口部及び底面に接している面を溝部３２１の側面とする。
【００２６】
また、このような水晶片は、図７（ｃ）に示すように、溝部３２１の側面が溝部３２１の底面から溝部３２１の開口部に向かうに従って溝部３２１の底面から溝部３２１の側面までのＺ軸に平行な向きの長さが長くなるように設けられている。
【００２７】
また、このような水晶片は、例えば、図７（ｃ）に示すように、振動腕部３２０の断面を見た場合、振動腕部３２０の一方の主面に形成されている溝部３２１ａの側面のうち先端側に近い側面が、振動腕部３２０の他方の主面に形成されている溝部３２１ｂの側面のうち基部３１０側に最も近い側面に対向した位置に位置している。
【００２８】
ここで、このように振動腕部３２０に形成されている溝部３２１ａの側面のうち先端側に最も近い側面と、溝部３２１ａが形成されている主面に対向する振動腕部３２０の主面に形成されている溝部３２１ｂのうち基部３１０側に最も近い側面とで挟まれている振動腕部３２０の一部をオーバーラップ部分とする。
【００２９】
従って、このような水晶片のオーバーラップ部分は、両主面に形成されている溝部３２１の開口部の大きさが同じとなっており、第一の仮想線Ｋ３１を基準として隣接する振動腕部３２０に最も近い溝部３２１の開口部の辺と隣接する振動腕部３２０から最も遠い溝部３２１の開口部の辺とが線対称となっているので、振動腕部３２０に形成されている溝部３２１ａの側面のうち先端側に最も近い側面の全面と、
溝部３２１ａが形成されている主面に対向する振動腕部３２０の主面に形成されている溝部３２１ｂのうち基部３１０側に最も近い側面の全面でと挟まれた振動腕部３２０の一部である。
【００３０】
両主面に一つずつ同じ大きさの溝部３２１が設けられている水晶片を用いている音叉型屈曲水晶振動素子３００について説明したが、別の一例として、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、両主面に二つずつ同じ大きさの溝部４２１が設けられている水晶片を用いる場合がある。
【００３１】
このような水晶片は、振動腕部４２０の一方の主面に形成されている溝部４２１ａの底面が振動腕部４２０の他方の主面に形成されている溝部４２１ｂの底面と同一振動腕部４２０内で対向しないように、振動腕部４２０の一方の主面に形成されている溝部４２１ａ及び振動腕部４２０の他方の主面に形成されている溝部４２１ｂがＹ軸に平行な方向に交互にずらした位置にそれぞれ形成されている。
なお、このような水晶片を用いている水晶振動素子は、一方の主面に形成されている溝部４２１ａの底面の全面に励振用電極の一部が形成されており、他方の主面に形成されている溝部４２１ｂの底面の全面に励振用電極の一部が形成されている。
【００３２】
また、このような水晶片は、振動腕部４２０の一方の主面を見た場合、図８（ａ）に示すように、一方の主面に形成されている二つの溝部４２１ａがＸ軸に平行な振動腕部４２０の辺Ｗ４の中点を通過しつつＹ軸に平行となっている仮想線、つまり、第一の仮想線Ｋ４１を基準として、線対称となっている。
また、このような水晶片は、振動腕部３２０の一方の主面を見た場合、図８（ａ）に示すように、第一の仮想線Ｋ４１を基準として、隣接する振動腕部４２０に最も近い溝部４２１ａの開口部のうち隣接する振動腕部４２０に最も近い開口部の辺Ｈ４３が、隣接する振動腕部４２０から最も遠い溝部４２１ａの開口部のうち隣接する振動腕部４２０から最も遠い開口部の辺Ｈ４３と線対称となっている。
【００３３】
また、このような水晶片は、振動腕部４２０の他方の主面を見た場合、図８（ｂ）に示すように、他方の主面に形成されている二つの溝部４２１ｂが第一の仮想線Ｋ４１を基準として、線対称となっている。
また、このような水晶片は、振動腕部４２０の他方の主面を見た場合、図８（ｂ）に示すように、第一の仮想線Ｋ４１を基準として、隣接する振動腕部４２０に最も近い溝部４２１ｂの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部４２０に最も近い辺Ｈ４２が隣接する振動腕部４２０から最も遠い溝部４２１ｂの開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部４２０から最も遠い辺Ｈ４３と線対称となっている。
【００３４】
また、このような水晶片は、溝部４２１の開口部の大きさが溝部４２１の底面の大きさと比較すると大きくなっている。
このとき、溝部４２１の底面から溝部４２１の開口部に向かうに従って、溝部４２１の底面から溝部４２１の側面までのＺ軸に平行な向きの長さが長くなっている。
【００３５】
従って、このような従来の音叉型屈曲水晶振動素子は、振動腕部４２０の一方の主面又は振動腕部４２０の他方の主面を見た場合、溝部４２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部４２０に最も近い辺Ｈ４２と溝部４２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部４２０から最も遠い辺Ｈ４３とが第一の仮想線Ｋ４１を基準にして線対称となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００７−３２９８７９号公報
【特許文献２】特許第４５７８４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
しかしながら、従来の音叉型屈曲水晶振動素子は、それぞれの振動腕部のそれぞれの主面に溝部が設けられ、振動腕部の一方の主面又は振動腕部の他方の主面を見た場合に、Ｘ軸に平行な振動腕部の辺の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を基準として、隣接する振動腕部に最も近い溝部の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部に最も近い辺と、隣接する振動腕部から最も遠い溝部の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部から最も遠い辺とが線対称となっているので、二つ一対の接続用電極に交番電圧を印加し振動させた場合に、振動腕部の内側側面側及び振動腕部の外側側面側で互いに相乗しあうＺ軸に平行な向きの振動が生じてしまう。
このため、従来の音叉型屈曲水晶振動素子は、二つ一対の接続用電極に交番電圧を印加し振動させた場合に、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動に振動腕部の内側側面側及び振動腕部の外側側面側のＺ軸に平行な振動がスプリアスとして混在してしまい、クリスタルインピーダンスの値が大きくなる。
従って、従来の音叉型屈曲水晶振動素子は、クリスタルインピーダンスの値が大きくなり、クリスタルインピーダンスの値が大きいことによる不良が発生し、生産性が低下する。
【００３８】
そこで、本発明では、Ｚ軸に平行な向きで振動する振動がスプリアスとして屈曲振動に混在することを抑え、生産性を向上させた音叉型屈曲水晶振動素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
前記課題を解決するため、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有し、両主面が前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸に平行となっている平板状の基部と、両主面が前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸に平行となっている矩形形状となっており、前記基部の側面から前記Ｙ軸に平行な向きであって同一方向に延設されて前記基部と一体化されている二つ一対の振動腕部と、開口部が矩形形状となっており、開口部の所定の二辺が前記Ｘ軸に平行となりつつ開口部の所定の他の二辺が前記Ｙ軸に平行となるようにそれぞれの前記振動腕部の両主面にそれぞれ形成されている溝部と、前記振動腕部の表面に所望のパターンで形成されている複数の励振用電極と、前記基部の表面に所望のパターンで形成されている接続用電極と、
前記励振用電極間又は前記励振用電極と前記接続用電極との間を電気的に接続している配線部と、を備えており、前記振動腕部の一方の主面に形成されている溝部の底面と前記振動腕部の他方の主面に形成されている溝部の底面とが対向しないように、前記溝部が前記Ｙ軸に平行な方向に交互にずらした位置にそれぞれ形成されつつ、前記溝部が前記Ｘ軸に平行な前記振動腕部の辺の中点を通過しつつ前記Ｙ軸に平行な仮想線に対してＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
このような音叉型屈曲水晶振動素子によれば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有した平板状の基部の側面から二つ一対の振動腕部が延設され、それぞれの振動腕部のそれぞれの主面に溝部が設けられ、一方の主面に形成されている溝部の底面と他方の主面に形成されている溝部の底面とが対向しないようにＹ軸に平行な方向に交互にずらした位置に設けられつつ、
一方の主面に形成されている溝部と他方の主面に形成されている溝部とがＸ軸に平行な振動腕部の辺の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線に対してＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置に設けられているので、隣接する振動腕部に最も近い溝部の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部に最も近い辺と隣接する振動腕部から最も遠い溝部の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部から最も遠い辺とがＸ軸に平行な振動腕部の辺の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線に対して線対称とならないようにそれぞれの振動腕部のそれぞれの主面に設けることができる。
このため、このような音叉型屈曲水晶振動素子によれば、二つ一対の接続用電極に交番電圧を印加し振動させた場合、振動腕部の内側側面側及び振動腕部の外側側面側で互いに相殺しあうＺ軸に平行な向きの振動を生じさせることができ、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動に振動腕部の内側側面側及び振動腕部の外側側面側のＺ軸に平行な向きに振動する振動がスプリアスとして混在することを従来の音叉型屈曲水晶振動素子と比較して抑えることができる。
従って、このような音叉型屈曲水晶振動素子によれば、従来の音叉型屈曲水晶振動素子と比較してＺ軸に平行な向きに振動する振動がスプリアスとして混在することを抑えることができるので、クリスタルインピーダンスの値を従来の音叉型屈曲水晶振動素子と比較して抑えることができ、クリスタルインピーダンスの値が大きいことによる不良を低減させ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の一方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子の他方の主面の状態の一例を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子で用いる水晶片の一方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子で用いる水晶片の他方の主面の状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係る音叉型水晶振動素子で用いる水晶片の一方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の他方の主面の状態の一例を示す平面図である。
【図５】（ａ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＥ−Ｅ断面図であり、（ｃ）は、図４（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図６】（ａ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子の一方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子の他方の主面の状態の一例を示す平面図である。
【図７】（ａ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の一方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の他方の主面の状態の一例を示す平面図であり、（ｃ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の断面の状態の一例を示す断面図である。
【図８】（ａ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の一方の主面の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、従来の音叉型屈曲水晶振動素子で用いられる水晶片の他方の主面の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において各構成要素の状態を分かりやすくするために誇張して図示している。
【００４３】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、図１に示すように、基部１１０及び振動腕部１２０からなる水晶片と、振動腕部１２０に設けられている溝部１２１（１２１ａ，１２１ｂ）と、励振用電極１３０（１３１，１３２，１３３，１３４）と、周波数調整用電極１４０と、接続用電極１５０と、配線部Ｈと、を少なくとも備えている。
【００４４】
水晶片は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、基部１１０と二つ一対の振動腕部１２０とから構成されており、振動腕部１２０の量主面に溝部１２１（１２１ａ，１２１ｂ）が設けられている。
また、水晶片は、例えば、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術により、設けられている。
【００４５】
基部１１０は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、平面視略四角形状の平板である。
また、基部１１０は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有しており、両主面がＸ軸およびＹ軸に平行となっており、厚み方向がＺ軸に平行となっている。
【００４６】
振動腕部１２０は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、二つ一対で設けられており、基部１１０の側面から同一方向に延設され基部１１０と一体で形成されている。このとき、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、振動腕部１２０は、基部１１０側から先端側に向かう方向がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部１２０は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、両主面が四角形状で形成され、両主面がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、厚み方向がＺ軸に平行となっている。このとき、振動腕部１２０の両主面は、基部１１０の両主面と同一平面上に位置している。
また、振動腕部１２０は、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、一方の主面又は他方の主面を見た場合、基部１１０に接する辺及びこの辺に対向する辺がＸ軸に平行となっており、隣接する振動腕部１２０側を向く辺及びこの辺に対向する辺がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部１２０は、例えば、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、両主面に一つずつ溝部１２１が形成されている。
【００４７】
溝部１２１は、例えば、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に一つずつ設けられている。
また、溝部１２１は、底面及び開口部がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、開口部から底面に向かう向き、つまり、深さ方向がＺ軸に平行となっている。
【００４８】
また、溝部１２１は、例えば、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、開口部が矩形形状となっており、開口部の所定の二辺Ｈ１１がＸ軸に平行となっており、所定の他の二辺Ｈ１２，Ｈ１３がＹ軸に平行となっている。
このとき、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、溝部１２１の開口部の所定の二辺Ｈ１１の長さが溝部１２１の開口部の所定の他の二辺Ｈ１２，Ｈ１３の長さと比較して短くなっている。
また、溝部３２１は、隣接する振動腕部１２０に最も近くＹ軸に平行な溝部１２１の開口部の辺Ｈ１２と、隣接する振動腕部１２０から最も遠くＹ軸に平行な溝部１２１の開口部の辺Ｈ１３とがＸ軸に平行な溝部１２１の開口部の辺Ｈ１１との中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を基準に線対称となっている。
【００４９】
ここで、Ｘ軸に平行な溝部１２１の開口部の辺Ｈ１１の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を第二の仮想線Ｋ１２とし、Ｘ軸に平行な振動腕部１２０の辺Ｗ１の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を第一の仮想線Ｋ１１とする。
【００５０】
また、溝部１２１は、振動腕部１２０の一方の主面又は他方の主面を見た場合、図１（ａ）と図１（ｂ）と図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、第一の仮想線Ｋ１１と第二の仮想線Ｋ１２が重なる位置に位置していない。
【００５１】
振動腕部１２０の一方の主面を見た場合、溝部１２１ａは、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、第二の仮想線Ｋ１２が第一の仮想線Ｋ１１よりＸ軸の正の方向側に位置している。
また、溝部１２１ａは、開口部の所定の二辺Ｈ１１がＸ軸に平行となっている。
また、溝部１２１ａは、溝部１２１ａの開口部の所定の他の二辺のうち隣接する振動腕部１２０に最も近い辺Ｈ１２及び溝部１２１ａの開口部の所定の他の二辺のうち隣接する振動腕部１２０から最も遠い辺Ｈ１３がＹ軸に平行となっている。
また、溝部１２１ａは、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、振動腕部１２０の基部１１０側に設けられている。
【００５２】
振動腕部１２０の他方の主面を見た場合、溝部３２１ｂは、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、第二の仮想線Ｋ１２が第一の仮想線Ｋ１１よりＸ軸の負の方向側に位置している。
また、溝部３２１ｂは、溝部３２１ｂの開口部の所定の他の二辺のうち隣接する振動腕部１２０に最も近い辺Ｈ１２及び溝部３２１ｂの開口部の所定の他の二辺のうち隣接する振動腕部１２０から最も遠い辺Ｈ１３がＹ軸に平行となっている。
また、溝部１２１ｂは、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、振動腕部１２０の先端側に設けられている。
【００５３】
従って、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に設けられる溝部１２１は、同一振動腕部１２０内で一方の主面に設けられている溝部１２１ａの底面と他方の主面に設けられている溝部１２１ｂの底面とが対向しないようにＹ軸に平行な方向で交互にずらした位置に、一方の主面に設けられる溝部１２１ａと他方の主面に設けられる溝部１２１ｂとが位置するように設けられている。
【００５４】
また、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に設けられる溝部１２１は、同一振動腕部１２０内で第一の仮想線Ｋ１１を基準としてＸ軸方向に交互にずらした位置に、一方の主面に設けられる溝部１２１ａと他方の主面に設けられる溝部１２１ｂとが位置するように設けられている。
【００５５】
従って、基部１１０と溝部１２１が設けられている振動腕部１２０とからなる水晶片は、基部１１０の側面から二つ一対の振動腕部１２０が同一方向に延設されて音叉形状となっている。
また、水晶片は、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に設けられている溝部１２１が同一振動腕部１２０内で一方の主面に設けられている溝部１２１ａの底面と他方の主面に設けられている溝部１２１ｂの底面とが対向しないようにＹ軸に平行な方向で交互にずらした位置に設けられている。
また、水晶片は、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に設けられている溝部１２１が同一振動腕部１２０内で第一の仮想線Ｋ１１を基準としてＸ軸方向にはなれるように交互にずらした位置に設けられている。
【００５６】
このため、水晶片は、断面に着目すると、図３（ａ）と図３（ｂ）と図３（ｃ）に示すように、振動腕部１２０の一方の主面に設けられている溝部１２１ａの側面の一部が振動腕部１２０の他方の主面に設けられている溝部１２１ｂの側面の一部と対向している。
【００５７】
ここで、図３（ｂ）に示すような、振動腕部１２０の一方の主面に設けられている溝部１２１ａの側面のうち振動腕部１２０の先端側の面と、振動腕部１２０の他方の主面に設けられている溝部１２１ｂの側面のうち基部１１０側の面とが挟んでいる振動腕部１２０の一部をオーバーラップ部分とする。
【００５８】
このような水晶片は、振動腕部１２０の一方の主面又は振動腕部１２０の他方の主面を見た場合、溝部１２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部１２０に最も近い辺Ｈ１２と、溝部１２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部１２０から最も遠い辺Ｈ１３とがＸ軸に平行な振動腕部１２０の辺Ｗ１の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を基準として線対称となっていないので、図３（ａ）と図３（ｂ）と図３（ｃ）に示すように、振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面での断面が異なる構造となっている。
従って、このような水晶片は、後述する接続用電極１５０に交番電圧を印加した場合、振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部１２０側を向く面側でＺ軸に平行な向きに振動する振動が生じつつ、振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部１２０側を向く面に対向する面側で振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部１２０側を向く面側で生じるＺ軸に平行な向きに振動する振動を相殺する向きのＺ軸に平行な向きの振動が生じる。
つまり、このような水晶片は、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００を振動させた場合、振動腕部１２０にＸ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動と２種類のＺ軸に平行な向きに振動する振動とが生じるが、２種類のＺ軸に平行な向きに振動する振動が互いに相殺しあうためにＺ軸に平行な振動を従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較して減少させることができる構成となっている
【００５９】
また、このような水晶片は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、励振用電極１３０と周波数調整用電極１４０と接続用電極１５０と配線部Ｈとが水晶片の表面に設けられている。
このとき、励振用電極１３０と周波数調整用電極１４０と接続用電極１５０と配線部Ｈは、例えば、クロム層の上に金層が設けられた金属からなる積層構造となっており、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により設けられている。
【００６０】
励振用電極１３０は，例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、振動腕部１２０の表面に４つ一対で設けられている。
また、励振用電極１３０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、所定の二つの励振用電極１３１，１３２が振動腕部１２０の両主面、つまり、Ｘ軸及びＹ軸に平行な面に設けられ、所定の他の二つの励振用電極１３３，１３４が振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面に設けられている。
【００６１】
ここで、振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部１２０側を向く面を振動腕部１２０の内側側面とし、この内側側面に対向する同一の振動腕部１２０の面を外側側面とする。
【００６２】
また、励振用電極１３０は、一方の振動腕部１２０に着目すると、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、振動腕部１２０の一方の主面に励振用電極１３１が設けられ、振動腕部１２０の他方の主面に励振用電極１３２が設けられ、振動腕部１２０の内側側面に励振用電極１３３が設けられ、振動腕部１２０の外側側面に励振用電極１３４が設けられている。
このとき、所定の二つの励振電極１３１，１３２は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、その一部が溝部１２１の底面の全面に設けられている。
【００６３】
また、励振用電極１３０は、他方の振動腕部１２０に着目すると、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、振動腕部１２０の一方の主面に励振用電極１３１が設けられ、振動腕部１２０の他方の主面に励振用電極１３２が設けられ、振動腕部１２０の内側側面に励振用電極１３３が設けられ、振動腕部１２０の外側側面に励振用電極１３４が設けられている。
このとき、所定の二つの励振電極１３１，１３２は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、その一部が溝部１２１の底面の全面に設けられている。
【００６４】
周波数調整用電極１４０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、一方の振動腕部１２０の振動腕部１２０の先端側の両主面に設けられている。
ここで、振動腕部１２０の先端側とは、振動腕部１２０の一方の主面又は振動腕部１２０の他方の主面を見た場合、基部１２０と振動腕部１２０とが接している辺に対向する振動腕部１２０の辺の沿った縁部をいう。
【００６５】
また、周波数調整用電極１４０は、構成する金属の量を増減させることで本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００の共振周波数を調整することができる構成となっている。
【００６６】
接続用電極１５０は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、二つ一対で基部１１０に設けられている。
一方の接続用電極１５０は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１１０の一方の主面から他方の主面にわたって設けられつつ、基部１１０の一方の主面を見た場合に振動腕部１２０に接している辺に対向する辺の一方の角端部に位置するように設けられている。
他方の接続用電極１５０は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１１０の一方の主面から他方の主面にわたって設けられつつ、基部１１０の一方の主面を見た場合に振動腕部１２０に接している辺に対向する辺の他方の角端部に位置するように
設けられている。
【００６７】
配線部Ｈは、励振用電極１３０間、又は、励振用電極１３０と接続用電極１５０との間、又は、励振用電極１３０と周波数調整用電極１４０との間を電気的に接続するように、水晶片の表面に設けられている。
【００６８】
配線部Ｈは、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、一方の接続用電極１５０を一方の振動腕部１２０の一方の主面に設けられている励振用電極１３１及び一方の振動腕部１２０の他方の主面に設けられている励振用電極１３２に電気的に接続させつつ、一方の接続用電極１５０を他方の振動腕部１２０の内側側面に設けられている励振用電極１３３に電気的に接続させる位置に設けられている。
このとき、図１（ｂ）に示すように、他方の振動腕部１２０の内側側面に設けられている励振用電極１３３と他方の振動腕部１２０の外側側面に設けられている励振用電極１３４とが他方の振動腕部１２０に設けられている周波数調整用電極１４０を介して電気的に接続されている。
【００６９】
また、配線部Ｈは、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、他方の接続用電極１５０を他方の振動腕部１２０の一方の主面に設けられている励振用電極１３１及び他方の振動腕部１２０の他方の主面に設けられている励振用電極１３２に電気的に接続させつつ、他方の接続用電極１５０を一方の振動腕部１２０の内側側面に設けられている励振用電極１３３に電気的に接続させる位置に設けられている。
このとき、図１（ｂ）に示すように、一方の振動腕部１２０の内側側面に設けられている励振用電極１３３と他方の振動腕部１２０の外側側面に設けられている励振用電極１３４とが、一方の振動腕部１２０に設けられている周波数調整用電極１４０を介して電気的に接続されている。
【００７０】
従って、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１１０と二つ一対の振動腕部１２０とが一体となって設けられ音叉形状となっている水晶片の表面に、振動用電極１３０と周波数調整用電極１４０と接続用電極１５０と配線部Ｈとが設けられている。
このとき、両主面に形成された溝部１２１が両主面に形成されている溝部１２１の底面が対向しないようにＹ軸に平行な方向に交互に設けられつつ、Ｘ軸に平行な振動腕部１２０の辺Ｗの中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線（第一の仮想線Ｋ１１）に対しＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置に設けられている。
【００７１】
このような本発明の第一の実施形態に係る音叉屈曲水晶振動素子１００は、二つ一対の接続用電極１５０に交番電圧を印加させることで、二つ一対の振動腕部１２０を振動させることができる構成となっている。
【００７２】
本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、二つ一対の振動腕部１２０が振動しているときの一方の振動腕部１２０の電気的状態を瞬間的にとらえると、一方の振動腕部１２０の両主面に設けられている所定の二つの励振用電極１３１，１３２がプラス電位となり、一方の振動腕部１２０の内側側面及び外側側面に設けられている所定の他の二つの励振用電極１３３，１３４がマイナス電位となり、
プラス電位の発生している所定の二つの励振用電極１３１，１３２からマイナス電位の発生している所定の他の二つの励振用電極１３３，１３４に向かう向きに電界が生じている。
また、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、二つ一対の振動腕部１２０が振動しているときの他方の振動腕部１２０の電気的状態を瞬間的にとらえると、他方の振動腕部１２０の両主面に設けられている所定の二つの励振用電極１３１，１３２がマイナス電位となり、他方の振動腕部１２０の内側側面及び外側側面に設けられている所定の他の二つの励振用電極１３３，１３４がプラス電位となり、
プラス電位が発生している所定の他の二つの励振用電極１３３，１３４からマイナス電位が発生している所定の二つの励振用電極１３１，１３２に向かう向きに電界が生じている。
【００７３】
従って、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、二つ一対の接続用電極１５０に交番電圧を印加しそれぞれの振動腕部１２０に電界を生じさせることで、それぞれの振動腕部１２０が振動する。
このとき、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、振動腕部１２０の一方の主面に設けられている溝部１２１ａと振動腕部１２０の他方の主面に設けられている溝部１２１ｂとがそれぞれの溝部１２１の底面が対向しないようにＹ軸に平行な方向な向きで交互に設けられつつ、振動腕部１２０の一方の主面に設けられている溝部１２１ａと振動腕部１２０の他方の主面に設けられている溝部１２１ｂとが
第一の仮想線Ｋ１１を基準としてＸ軸に平行な向きで交互に設けられているので、それぞれの振動腕部１２０の内側側面側及び振動腕部１２０の外側側面側で互いに相殺しあう向きに振動しているＺ軸に平行な向きに振動する振動が生じる。
このため、本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００は、二つ一対の接続用電極１５０に交番電圧を印加すると、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動と互いに相殺しあうＺ軸に平行な向きに振動する振動とが生じるので、従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較してＺ軸に平行な向きに振動する振動を抑えることができる。
【００７４】
このような本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００によれば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有した平板状の基部１１０の側面から二つ一対の振動腕部１２０が延設され、それぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に溝部１２１が設けられ、一方の主面に形成されている溝部１２１の底面と他方の主面に形成されている溝部１２１の底面とが対向しないようにＹ軸に平行な方向に交互にずらした位置に設けられつつ、
一方の主面に形成されている溝部１２１と他方の主面に形成されている溝部１２１とがＸ軸に平行な振動腕部１２１の辺Ｗ１の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線に対してＸ軸に平行な方向に交互にずらした位置に設けられているので、隣接する振動腕部１２０に最も近い溝部１２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部１２０に最も近い辺が、隣接する振動腕部１２０から最も遠い溝部１２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部１２０から最も遠い辺とＸ軸に平行な振動腕部１２０の辺Ｗ１の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線に対して線対称とならないようにそれぞれの振動腕部１２０のそれぞれの主面に設けることができる。
このため、このような本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００によれば、二つ一対の接続用電極１５０に交番電圧を印加し振動させた場合、振動腕部１２０の内側側面側及び振動腕部の外側側面側で互いに相殺しあうＺ軸に平行な向きの振動を生じさせることができ、
Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動に振動腕部１２０の内側側面側及び振動腕部の外側側面側のＺ軸に平行な向きに振動する振動がスプリアスとして混在することを従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較して抑えることができる。
従って、このような本発明の第一の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子１００によれば、従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較してＺ軸に平行な向きに振動する振動がスプリアスとして混在することを抑えることができるので、クリスタルインピーダンスの値を従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較して抑えることができ、クリスタルインピーダンスの値が大きいことによる不良を低減させ、生産性を向上させることができる。
【００７５】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、それぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に二つの溝部２２１（２２１ａ，２２１ｂ）が設けられている水晶片を用いている点で第一の実施形態と異なる。
【００７６】
このような水晶片は、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、基部２１０と二つ一対の振動腕部２２０とからなり、それぞれの振動腕部２２０のそれぞれの両主面に二つの溝部２２１が設けられている。
また、このような水晶片は、例えば、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術により設けられている。
【００７７】
基部２１０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、平面視略四角形状の平板である。
また、基部２１０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有しており、両主面がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、厚み方向がＺ軸に平行となっている。
【００７８】
振動腕部２２０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、二つ一対で設けられており、基部２１０の側面から同一方向に延設され基部２１０と一体で形成されている。このとき、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、振動腕部２２０の基部２１０側から先端側に向かう方向がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部２１０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、両主面が四角形状に形成され、両主面がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、厚み方向がＺ軸に平行となっている。このとき、振動腕部２２０の両主面は、基部２１０の両主面と同一平面上に位置している。
また、振動腕部２２０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、一方の主面又は他方の主面を見た場合、基部２１０に接する辺及びこの辺に対向する辺がＸ軸に平行となっており、隣接する振動腕部２２０側を向く辺及びこの辺に対向する辺がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部２２０は、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、両主面に二つずつ溝部２２１が設けられている。
【００７９】
溝部２２１は、例えば、図４（ａ）と図４（ｂ）と図５（ａ）と図５（ｂ）と図５（ｃ）に示すように、それぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に二つずつ設けられている。
また、溝部２２１は、底面及び開口部がＸ軸及びＹ軸に平行となっており、開口部から底面に向かう向き、つまり、深さ方向がＺ軸に平行となっている。
【００８０】
また、溝部２２１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、開口部が矩形形状となっており、開口部の所定の二辺Ｈ１１がＸ軸に平行となっており、所定の他の二辺Ｈ１２，Ｈ１３がＹ軸に平行となっている。
このとき、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、溝部２２１の開口部の所定の二辺長さが開口部の所定の他の二辺の長さと比較して短くなっている。
また、溝部２２１は、隣接する振動腕部２２０に最も近い溝部２２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部２２０に最も近い辺Ｈ２２と隣接する振動腕部２２０から最も遠い溝部２２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部２２０から最も遠い辺Ｈ２３とがＹ軸に平行な仮想線（第二の仮想線Ｋ２２）を基準として線対称となるように設けられている。
【００８１】
また、溝部２２１は、振動腕部２２０の一方の主面又は他方の主面を見た場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第一の仮想線Ｋ２１と第二の仮想線Ｋ３１とが重なる位置に位置していない。
【００８２】
振動腕部２２０の一方の主面を見た場合、溝部２２１ａは、図４（ａ）示すように、第二の仮想線Ｋ２２が第一の仮想線Ｋ２１よりＸ軸の正の方向側に位置している。
また、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている溝部２２１ａは、例えば、図４（ａ）に示すように、二つ一対で設けられており、第二の仮想線Ｋ２２を基準としてそれぞれの溝部３２１ａが線対称となる位置に設けられている。
また、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている溝部２２１ａは、図４（ａ）に示すように、開口部の所定の二辺がＸ軸に平行となっている。
また、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている溝部２２１ａは、溝部２２１ａの開口部の所定の他の二辺がＹ軸に平行となっている。
また、一方の主面に設けられている溝部２２１ａは、例えば、図４（ａ）に示すように、振動腕部２２０の基部２１０側に設けられている。
【００８３】
振動腕部２２０の他方の主面を見た場合、溝部２２１ｂは、図４（ｂ）に示すように、第二の仮想線Ｋ２２が第一の仮想線Ｋ２１よりＸ軸の負の方向側に位置している。
また、振動腕部２２０の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂは、例えば、図４（ｂ）に示すように、二つ一対で設けられており、第二の仮想線Ｋ２２を基準として、それぞれの溝部２２１が線対称となる位置に設けられている。
また、振動腕部２２０の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂは、図４（ｂ）に示すように、開口部の所定の二辺がＸ軸に平行となっている。
また、振動腕部２２０の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂは、溝部２２１ａの開口部の所定の他の二辺がＹ軸に平行となっている。
また、振動腕部２２０の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂは、例えば、図４（ｂ）に示すように、振動腕部２２０の先端側に設けられている。
【００８４】
従って、それぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に設けられる二つ一対の溝部２２１は、同一振動腕部２２０内で一方の主面に設けられている溝部２２１ａの底面が他方の主面に設けられている溝部２２１ｂの底面と対向しないようにＹ軸に平行な方向で交互にずらした位置に、一方の主面に設けられる二つ一対の溝部２２１ａと他方の主面に設けられる二つ一対の溝部２２１ｂとが位置するように設けられている。
【００８５】
また、それぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に設けられる二つ一対の溝部２２１は、同一振動腕部２２０内で第一の仮想線Ｋ２１を基準としてＸ軸方向に交互にずらした位置に、一方の主面に設けられる二つ一対の溝部２２１ａと他方の主面に設けられる二つ一対の溝部２２１ｂとが位置するように設けられている。
【００８６】
従って、基部２１０と溝部２２１が設けられている振動腕部２２０とからなる水晶片は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、基部２１０の側面から二つ一対の振動腕部２２０が同一方向に延設されて音叉形状となっている。
また、水晶片は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、同一振動腕部２２０内で一方の主面に設けられている二つ一対の溝部２２１ａの底面と他方の主面に設けられている二つ一対の溝部２２１ｂの底面とが対向しないようにＹ軸に平行な方向で交互にずらした位置にそれぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に設けられている二つ一対の溝部２２１が設けられている。
また、水晶片は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、同一振動腕部２２０内で第一の仮想線Ｋ２１を基準としてＸ軸方向に交互にずらした位置にそれぞれの振動腕部２２０のそれぞれの主面に溝部２２１が設けられている。
【００８７】
このため、水晶片は、断面に着目すると、図５（ａ）と図５（ｂ）と図５（ｃ）に示すように、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている二つ一対の溝部２２１ａの側面の一部が振動腕部２２１の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂの側面の一部と対向している。
つまり、水晶片は、図５（ｂ）に示すように、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている溝部２２１ａの側面のうち振動腕部２２０の先端側の面の一部と、振動腕部２２０の他方の主面に設けられている溝部２２１ｂの側面のうち基部２１０側の面の一部とが対向しているオーバーラップ部分を有している。
【００８８】
このような水晶片は、振動腕部２２０の一方の主面又は振動腕部２２０の他方の主面を見た場合、溝部２２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部２２０に最も近い辺Ｈ２２と、溝部２２１の開口部のＹ軸に平行な辺のうち隣接する振動腕部２２０から最も遠い辺Ｈ２３とがＸ軸に平行な振動腕部２２０の辺Ｗ２の中点を通過しつつＹ軸に平行な仮想線を基準として線対称となっていないので、図５（ａ）と図５（ｂ）と図５（ｃ）に示すように、振動腕部１２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面での断面が異なる構造となっている。
従って、このような水晶片は、接続用電極に交番電圧を印加した場合、振動腕部のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部２２０側を向く面側でＺ軸に平行な向きに振動する振動が生じつつ、振動腕部２２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部２２０側を向く面に対向する面側で振動腕部２２０のＹ軸及びＺ軸に平行な面のうち隣接する振動腕部２２０側を向く面側で生じるＺ軸に平行な向きに振動する振動を相殺する向きのＺ軸に平行な向きの振動が生じる。
【００８９】
つまり、このような水晶片は、本発明の第二」の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子を振動させた場合、振動腕部２２０にＸ軸及びＹ軸に平行な平面上で振動する屈曲振動と２種類のＺ軸に平行な向きに振動する振動とが生じるが、２種類のＺ軸に平行な向きに振動する振動が互いに相殺しあうためにＺ軸に平行な振動を従来の音叉型屈曲水晶振動素子３００と比較して減少させることができる構成となっている
【００９０】
本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、このような水晶片の表面に励振用電極と周波数調整用電極と接続用電極と配線部が設けられている。
また、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、それぞれの振動腕部２２０の両主面に設けられている二つ一対の溝部２２１の底面の全面に励振用電極１３０の一部が設けられている。
【００９１】
また、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、二つ一対の接続用電極に交番電圧を印加しそれぞれの振動腕部２２０に電界を生じさせることで、それぞれの振動腕部２２０が振動する。
このとき、本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、振動腕部２２０の一方の主面に設けられている二つ一対溝部２２１ａと振動腕部２２０の他方の主面に設けられている二つ一対溝部２２１ｂとがそれぞれの溝部２２１の底面が対向しないようにＹ軸に方向な向きで交互に設けられつつ、
振動腕部２２０の一方の主面に設けられている二対一対の溝部２２１ａと振動腕部２２０の他方の主面に設けられている二つ一対の溝部２２１ｂとが第一の仮想線Ｋ２１を基準としてＸ軸に平行な向きで交互に設けられているのでので、それぞれの振動腕部２２０の内側側面側及び振動腕部２２０の外側側面側で互いに相殺しあうＺ軸に平行な向きに振動する振動が生じる。
【００９２】
従って、このような本発明の第二の実施形態に係る音叉型屈曲水晶振動素子は、それぞれの振動腕部２２０でＸ軸およびＹ軸に平行な向きで振動する屈曲振動とオーバーラップ部分の影響によるＺ軸に平行な向きの振動とオーバーラップ部分の影響によるＺ軸に平行な向きの振動を相殺する方向のＺ軸に平行な向きの振動とが生じるので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００９３】
１００，３００  音叉型屈曲水晶振動素子
１１０，２１０．３１０．４１０  基部
１２０，２２０．３２０．４２０  振動腕部
１２１，２２１．３２１．３２１  溝部
１３０，３３０  励振用電極
１４０，３４０  周波数調整用電極
１５０，３５０  接続用電極
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４  Ｘ軸に平行な向きの振動腕部の辺
Ｈ１１，Ｈ３１  Ｘ軸に平行な向きの溝部の開口部の辺
Ｈ１２，Ｈ２２，Ｈ３２，Ｈ４２  隣接する振動腕部に最も近い溝部の開口部の辺
Ｈ１３，Ｈ２３，Ｈ３３，Ｈ４３  隣接する振動腕部から最も遠い溝部の開口部の辺
Ｋ１１，Ｋ２１，Ｋ３１，Ｋ４１  第一の仮想線
Ｋ１２，Ｋ２２  第二の仮想線
【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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