(57)【要約】【課題】圧電振動素子である水晶振動素子からの外部への振動漏れを有効に抑制し、一定周波数の出力を可能とした小型化が可能な圧電振動子（水晶振動子）を提供すること。【解決手段】基部１１と振動部１２とを有し且つ前記振動部１２が基部１１を含む一定の空間平面内で自由振動する水晶振動素子１０と、この水晶振動素子１０をその自由振動を許容しつつ前記基部１１で保持する絶縁材から成る保持部材１４とを備え、この保持部材１４はその一端部１４Ａで前記基部１１を保持すると共に他端部が予め設けられた容器体１５に固着保持される構造とする。そして、前記保持部材１４は、水晶振動素子１０の基部１１の中央領域を一点支持の形態をもって固着保持する構造としたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と振動部とを有し且つ前記振動部が前記基部を含む一定の空間平面内で自由振動する圧電振動素子と、この圧電振動素子をその自由振動を許容しつつ前記基部で保持する保持部材とを備え、この保持部材はその一端部で前記基部を保持すると共に他端部が予め設けられた容器体に固着保持されてなる圧電振動子であって、
前記保持部材は、前記圧電振動素子の前記基部の中央領域を一点支持の形態をもって固着保持する構造としたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動子において、
前記保持部材を前記圧電振動素子に沿って配設された幅の狭い細長状の部材で構成し、当該保持部材の前記一端部に設けた一点支持部で前記圧電振動素子を固着保持すると共に、前記他端部が前記容器体に固着保持されていることを特徴とした圧電振動子。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動素子を支持する前記一点支持部を、前記保持部材の前記一端部に設けられ当接面が平坦に形成された平坦突出部と、この平坦突出部と前記圧電振動素子における前記基部の中央領域とを導電可能に接合する無機接合層とにより構成し、
更に、この一点支持部を構成する前記無機接合層は、前記圧電振動素子側の二つの励振電極及び前記保持部材側の二つのリード電極に対応して、相互に絶縁され且つ外部の電圧回路に連通する二つの電気的接合領域を備えていることを特徴とした圧電振動子。
【請求項４】
請求項２に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動素子を支持する前記一点支持部を、前記保持部材の前記一端部に設けられ当接面が平坦に形成された平坦突出部と、この平坦突出部と前記圧電振動素子における前記基部の中央領域とを導電可能に接合する無機接合層とにより構成し、
更に、この一点支持部の外側面には、前記圧電振動素子側の二つの励振電極及び前記保持部材側の二つのリード電極に対応して、相互に絶縁され且つ外部の電圧回路に連通する二つに分離された薄膜状の導通用側面電極が設けられていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の圧電振動子において、
前記圧電振動素子を、前記基部から外部に向けて延設された二本の振動腕を有する音叉型水晶振動素子により構成したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の圧電振動子において、
前記圧電振動素子を、前記基部とこの基部から外部に向けて延設され所定厚さの厚みすべり振動部を備えた厚みすべり水晶振動素子で構成したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の圧電振動子において、
前記保持部材を、細長の板状部材から成る支持本体部と、この支持本体部の一部を成し前記圧電振動素子の前記基部中央領域に当接して前記一点支持形態の一部を構成する一端部と、前記支持本体部の他端部に設けられ前記容器体側に保持される支持板部とにより構成し、
前記支持本体部の横幅（Ｗ3 ）を、前記一点支持部の横幅（Ｗ2 ）および支持板部の横幅（Ｗ4 ）よりも小さく設定したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の圧電振動子において、
前記保持部材を、細長の板状部材から成る支持本体部と、この支持本体部の一部を成し前記圧電振動素子の前記基部中央領域に当接して前記一点支持形態の一部を構成する一端部と、前記支持本体部の他端部に設けられ前記容器体側に保持される支持板部とにより構成し、
前記支持板部を前記容器体の一部を成す枠体部に一体化した構造としたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の圧電振動子において、
前記保持部材を、前記圧電振動素子の前記基部に沿って設けられた所定幅の素子固定支持部と、この素子固定支持部の両端部から前記圧電振動素子の長さ方向に沿って延設されると共にその延設端部が前記他端部を構成する断面矩形状の二本の支持本体部とにより構成し、
前記二本の支持本体部を含む保持部材全体の長さＬ2 を、前記圧電振動素子全体の長さＬ1 よりも小さく設定した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、圧電振動子（特に水晶振動子）の小型化を実現するための振動片支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の小型携帯電子機器は、スマートフォンやブック端末にみられるように高機能化が進展し、同時に、可搬性および操作性の立場から、搭載される部品を含めて機器全体のより一層の小型化，薄型化，及び軽量化が求められている。これらの電子機器には、動作の安定を確保するため、水晶振動子として音叉型屈曲水晶振動子や厚み滑り水晶振動子が使用されており、同時に、その小型化，薄型化が求められている。
【０００３】
一方、上記水晶振動素子のサイズを小型化すると、外部に対する当該水晶振動素子からの振動漏れが増加傾向にあり、振動系が有する直列等価抵抗値（ＣＩ：クリスタルインピーダンス）が増加して水晶振動子全体の電気的特性が劣化するという不都合がある。
【０００４】
これら従来技術の不都合を改善する関連技術として、従来より下記の特許文献１，２が知られている。
【０００５】
特許文献１には、音叉型屈曲水晶振動子の小型化に関する技術内容と、振動漏れに対する具体的な解決策が開示されている。この特許文献１では、音叉型屈曲水晶振動素子は基部とこの基部から同一方向に延設された二本の脚部とを有し、基部全体がサポート部材に固着支持されている。そして、このサポート部材で水晶振動素子からの振動エネルギーを減衰させて、外部に対する振動漏れを抑制する構造となっている。
【０００６】
又、特許文献２には、特許文献１の場合と同様の音叉型屈曲水晶振動子の小型化に関する技術内容が開示されている。そして、振動漏れに対しては、基部を左方又は右方に（又はその両方に）延設すると共にその両先端部を更に振動腕に沿って同一方向に曲折して延設し、その曲折延設部をパッケージに側に固着保持するという振動素子保持片が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−６５５４３号公報
【特許文献２】特許第４０２６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記各特許文献１，２に開示されている各振動素子保持片は、水晶振動素子の基部又はその一体化された延設部の最外郭領域の２箇所で、当該基部全体を一体的に保持する構成となっていることから、当該各基部に伝わってくる振動漏れは、その全部の振動エネルギーがそのまま振動素子保持片に伝達される。このため、漏れてきた振動エネルギーは、その減衰がサポート部材又は曲折延設部の長さに依存することとなり、一方、水晶振動子の小型化に際してはサポート部材の長さにも制限がある。従って、上記各特許文献１，２にあっては当該振動漏れの外部に対する大幅な抑制は、本質的に成し得ないという不都合が常に存在していた。
【０００９】
〔発明の目的〕
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、特に、振動素子側からパッケージ（容器体）側に漏洩する振動漏れを有効に抑制し、これによって一定の周波数の安定出力することを可能とした小型化が可能な圧電振動子を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動子は、基部と振動部とを有し且つ前記振動部が前記基部を含む一定の空間平面内で自由振動する圧電振動素子と、この圧電振動素子をその自由振動を許容しつつ前記基部で保持する保持部材（サポート部材）とを備え、この保持部材はその一端部で前記基部を保持すると共に他端部が予め設けられた容器体に固着保持される構造の圧電振動子であって、前記保持部材は、前記圧電振動素子を前記基部の中央領域にて一点支持の形態をもって固着保持する構造としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記のように構成したので、これによると、仮に圧電振動素子の振動部の振動バランスが崩れて当該振動部から基部に振動漏れが発生しても、保持部材（サポート部材）は基部中央の一点支持の状態で基部を保持していることから、当該基部の振動エネルギーはその一部が保持部材に伝達されるのみとなり、このため、当該保持部材を介して外部（容器体外）へ伝達される振動漏れにかかる振動エネルギーの伝達は、当該保持部材部分で大幅に抑制されることとなり、これにより、一定の周波数を長期間安定して出力することができ且つ小型化を可能とするという従来技術にない優れた圧電振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる圧電振動子としての水晶振動子の第１実施形態を示す図で、図１（Ａ）は容器体に収納した状態の水晶振動子を示す平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡーＡ，  線に沿った断面図である。
【図２】図１に開示した第１実施形態の一部を示す図で、図２（Ａ）は水晶振動子の水晶振動素子と保持部材とを離した状態を示す斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の水晶振動素子と保持部材とを組み立てた状態を示す正面図である。
【図３】図１に開示した実施形態の一部を示す図で、図３（Ａ）は水晶振動素子の一方と他方の二系統の電極の設置形態を示す説明図、図３（Ｂ）は図２（Ａ）に開示した保持部材の上面における二系統の電極の設置形態を示す説明図である。
【図４】図１に開示した実施形態の一部を示す図で、図４（Ａ）は図３（Ａ）の水晶振動素子を反転して図３（Ｂ）上に設置した場合の矢印Ｃ方向から見た水晶振動素子の電極の設置形態を示す詳細説明図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の矢印Ｄ方向から見た電極の設置形態を示す説明図、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の他の例を示す説明図である。
【図５】図３に開示した実施形態の各部に交番電圧を印加した場合の状態を示す図で、図５（Ａ）は印加する交番電圧の例を示す電圧波形図、図５（Ｂ）乃至図５（Ｃ）はそれぞれ印加された正電位（＋），負電位（−）の状態（瞬間の一例）を示す説明図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ，  線に沿った断面形状および当該断面形状内の各電極に設定される正電位（＋），負電位（−）の状態（瞬間の一例）を示す説明図である。
【図６】本発明にかかる圧電振動子（水晶振動子）の第２実施形態を示す図で、図６（Ａ）は容器体に収納した状態の水晶振動素子を示す平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＣーＣ，  線に沿った断面図である。
【図７】図６に開示した第２実施形態の一部を示す図で、図７（Ａ）は水晶振動子の水晶振動素子と保持部材とを離した状態を示す斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の水晶振動素子と保持部材とを組み立てた状態を示す拡大正面図である。
【図８】本発明にかかる圧電振動子（水晶振動子）の第３実施形態を示す図で、図８（Ａ）は容器体に収納した状態の水晶振動素子を示す平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＤーＤ，  線に沿った断面図である。
【図９】図８に開示した第３実施形態の一部を示す図で、図９（Ａ）は水晶振動子の水晶振動素子と保持部材とを離した状態を示す斜視図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の水晶振動素子と保持部材とを組み立てた状態を示す拡大正面図である。
【図１０】本発明にかかる圧電振動子（水晶振動子）の第４実施形態を示す図で、図１０（Ａ）は容器体に収納した状態の水晶振動素子を示す平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＥーＥ，  線に沿った断面図である。
【図１１】図１０に開示した第４実施形態の水晶振動子を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明にかかる圧電振動子（水晶振動子）の第５実施形態を示す図で、図１２（Ａ）は容器体に収納した状態の水晶振動素子を示す平面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＦーＦ，  線に沿った断面図である。
【図１３】図１２に開示した第５実施形態の水晶振動子を示す概略斜視図である。
【図１４】図１２に開示した水晶振動子の変形例を示す図で、図１４（Ａ）は平面図、図１４（Ｂ）は１４（Ａ）のＧ−Ｇ，  線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１実施形態〕
以下、本発明にかかる圧電振動子を水晶振動子とした場合の第１実施形態を、図１乃至図５に基づいて説明する。
（基本的構成）
この第１実施形態における水晶振動子１は、図１乃至図２に示すように、基部１１と振動部１２とを有すると共に当該振動部１２が基部１１を含む一定の空間平面内で一定の周波数（低周波）で自由振動する水晶振動素子１０と、この水晶振動素子１０をその自由振動を許容しつつ前述した基部１１で保持する絶縁材から成る保持部材（サポート部材）１４と、これら保持部材１４と水晶振動素子１０とを一体的に保持する容器体１５とを備えている。
ここで、保持部材１４は、その一端部１４Ａが前述した基部１１の中央領域で水晶振動素子１０を保持すると共に、その他端部１４Ｂが容器体１５側に固着保持されるように構成されている。
【００１４】
この内、容器体１５は、本第１実施形態では、図１に示すように、セラミック材からなる容器本体１５Ａと、同じくセラミック材からなる気密封止用蓋１５Ｂとにより構成されている。上記水晶振動素子１０は、この容器体１５内に真空状態で格納される。符号１５ａはこの両者を接合（気密封止）する接合層を示す。
【００１５】
ここで、気密封止用蓋１５Ｂの素材としては、セラミック材に代えてメタルやガラスを使用したものであってもよい。
又、上記容器体１５内の真空状態を維持するための接合層１５ａは、本第１実施形態では、例えばタングステン等のメタライズ層上にニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ）の順でメッキして成る構成のものが使用されているが、錫と金，錫と銀とから成る構成のもの等であってもよい。
【００１６】
又、前述した保持部材（サポート部材）１４は、具体的には後述するが、水晶振動素子１０の基部１１の中央領域を一点支持の形態をもって固着保持すると共に、これにより水晶振動素子１０の全体を保持するように構成されている。符号１４Ｐは一点支持部を示す。
【００１７】
これにより、上述した水晶振動素子１０の基部１１に伝わってくる振動漏れの振動エネルギーは、その一部が一点支持部１４Ｐを介して保持部材１４に伝達されるのみとなり、このため、当該保持部材１４を介して外部（容器体１５外）へ伝達される振動漏れにかかる振動エネルギーは、当該保持部材１４内の減衰量も勘案すると、大幅に抑制され、これにより、一定の周波数を長期間安定して出力することができ且つ振動子全体の小型化を可能とすることが出来る。
【００１８】
以下、これを具体的に詳述する。
（圧電振動素子の素材と形状）
圧電振動素子として、本第１実施形態では上述したように水晶振動素子１０を使用している。
この水晶振動素子１０は、一体的に形成された基部１１と振動部１２とを備えている。この内、振動部１２は、本第１実施形態にあっては、一定幅の板状に形成され前記基部１１の両端部から当該基部１１と同一の厚さで外部に向けてほぼ並行に延設された二本の振動腕１２Ａ，１２Ｂにより構成されている。具体的には、この水晶振動素子１０は、その全体がコ字状の音叉型屈曲水晶振動素子によって構成されている。
【００１９】
水晶振動素子１０の振動部１２を構成する振動腕１２Ａ，１２Ｂには、その長手方向に沿って上面には有底長穴１２Ａａ，１２Ｂａが、又下面にも有底長穴１２Ａｂ，１２Ｂｂが、それぞれ設けられている（図２，図５（Ｂ）（Ｄ）参照）。
【００２０】
そして、この各振動腕１２Ａ，１２Ｂには、その対向面側を含む両側面に、音叉屈曲振動を形成するための点々模様に図示した一方の励振電極１０ｅと、斜線模様に図示した他方の励振電極１０ｆとが、図３（Ａ）に示すように、それぞれ設けられている。
【００２１】
更に、一方の振動腕１２Ａの各励振電極１０ｅ，１０ｅに対向して、当該一方の振動腕１２Ａの前記有底長穴１２Ａａ，１２Ａｂには励振電極１２Ａｆ，１２Ａｆが設けられており、又、他方の振動腕１２Ａの各励振電極１０ｆ，１０ｆに対向して、当該他方の振動腕１２Ｂの前記有底長穴１２Ｂａ，１２Ｂｂにも励振電極１２Ｂｅ，１２Ｂｅが設けられている。図３（Ａ），図５（Ｄ）にこれを示す。
【００２２】
又、基部１１の面上には、上記一方と他方の各励振電極１０ｅ，１０ｆに対応して、当該各励振電極１０ｅ，１０ｆを外部の入出力回路に接続する一方と他方の入出力用面電極１１ｅ，１１ｆが、所定間隔を隔てて左右対称位置に設置されている。
【００２３】
ここで、符号９ｅ，９ｆは、前述した水晶振動素子１０の面上に付され且つ上記各励振電極１０ｅ，１０ｆおよび入出力用面電極１１ｅ，１１ｆの相互間をそれぞれ接続する薄膜状の接続電極を示す。
これらの各励振電極１０ｅ，１０ｆ，入出力用面電極１１ｅ，１１ｆ，および接続電極９ｅ，９ｆの各々は、本第１実施形態では、素子側からクロム，金（Ｃｒ−Ａｕ）の順に、又はニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）の順に、フォトリソグラフィ法により積層された状態で薄膜状に形成されている。
【００２４】
これにより、水晶振動素子１０の振動部１２の二つの振動腕１２Ａ，１２Ｂは、後述するように対向する各面電極相互間に印加される一定周波数の交番電圧に付勢されて屈曲振動を実行し、その一定周波数を、後述する保持部材１４を介して外部へ出力するようになっている。
【００２５】
ここで、この二つの振動腕１２Ａ，１２Ｂの振動動作は、対向する各面電極部分の伸縮に伴う屈曲振動（図３（Ａ）の矢印Ｐ１  ，Ｐ２  の方向又はその逆の方向の伸縮の返し）から成る音叉型振動であり、その振動エネルギーは延長部材内への伝搬は可能である。一方、基部１１の上面又は下面側に当接する他の部材への振動の伝搬は、当該振動変位の向き及び移動方向が面に平行であることから、当接面上では移動伝搬するが、部材内部への伝搬は非常に少ないことが想定される。
【００２６】
（保持部材の形状と連結構造）
保持部材（サポート部材）１４は、図１，図２に示すように水晶振動素子１０の下面側に当該水晶振動素子１０に沿って且つ所定間隔を隔てて配設された幅の狭い細長状の支持本体部１４Ｃと、この支持本体部１４Ｃの先端部に設けられ前記水晶振動素子１０の基部１１の中央部を固着保持する一端部１４Ａと、前記支持本体部１４Ｃの後端部（即ち、保持部材１４の他端部）に設けられ前記水晶振動素子１０を保持した状態の前記支持本体部１４Ｃを固着保持する支持板部（他端部）１４Ｂとにより構成されている。
【００２７】
この保持部材（サポート部材）１４は、本第１実施形態では脆性材料である水晶により構成されているが、同系統の脆性材料であるガラスやセラミック，或いは絶縁材料と金属の複合化材料を用いてもよい。又、弾性率等を勘案して落下衝撃に強い素材を選択して使用してもよい。
【００２８】
この保持部材１４の上面（後述する平坦突出部１４Ａａ側の一方の面全体）には、図３（Ｂ）に示すように、その全面にわたって、前述した水晶振動素子１０側の前記各励振電極１０ｅ，１０ｆを外部の電圧源に接続するための一方と他方の二系統のリード電極１４ａ，１４ｂが、中央部に設定された所定幅の絶縁分離帯１４ｚを介して設けられている。これにより、一点支持部１４Ｐで水晶振動素子１０を保持した場合には、水晶振動素子１０側の一方と他方の各励振電極１０ｅ，１０ｆを外部の電圧源へ導通させ又は水晶振動素子１０から出力される一定周波数を外部出力することが可能となっている。
【００２９】
これを更に詳述すると、水晶振動素子１０をその基部１１の中央領域で保持する上記一点支持部１４Ｐは、前記基部１１との当接面が平坦に形成された平坦突出部１４Ａａと、（具体的には後述するが）この平坦突出部１４Ａａと水晶振動素子１０における基部１１の中央領域とを電気的な導通状態を維持した状態で一体的に接合されて成る無機接合層１４Ａｂとにより構成されている（図１，図４（Ａ））。
【００３０】
この無機接合層１４Ａｂは、図３，図４（Ａ）に示すように、保持部材１４の平坦突出部１４Ａａに設けられた保持面電極１４Ａｅ，１４Ａｆと、この保持面電極１４Ａｅ，１４Ａｆが当接する前記基部１１の中央領域部分に位置する前記入出力用面電極１１ｅ，１１ｆとが、重合され無機接合されて得られる導通接合層を示す。この無機接合には、例えば、陽極接合、表面活性化結合．金−金接合などがある。本第１実施形態では、各電極表面に積層された素材同士の接合である金−金接合が採用されている。
【００３１】
これにより、この無機接合層１４Ａｂでは、前述した各励振電極１０ｅ，１０ｆに対応した二系統の通電領域（電気的接合領域）が設定され、水晶振動素子１０側と保持部材（サポート部材）１４側とが導電可能に接合され、上記一点支持部１４Ｐで電気的に又機械的に連結された状態が設定されている。
【００３２】
換言すると、この二系統の通電領域（電気的接合領域）は、保持部材１４側の保持面電極１４Ａｅ，１４Ａｆと水晶振動子１０における前記基部１１の中央部領域に位置する入出力用面電極１１ｅ，１１ｆとが金−金接合（無機接合）されて構成されている。
又、前述した保持部材（サポート部材）１４は、他端部の支持板部１４Ｂが、前述した水晶振動素子１０を収納する容器体１５の底面部１５Ａに導電性接着材によって固着されている。
【００３３】
ここで、図４（Ａ）は、図３（Ａ）の水晶振動素子１０を励振電極を合わせて（具体的には反転して）図３（Ｂ）上に設置した場合に図３（Ｂ）の矢印Ｃ方向から見た水晶振動素子１０の電極の設置形態を示す詳細説明図である。また、図４（Ａ）の矢印Ｄ方向から見た励振電極の設置形態を図４（Ｂ）に示す。
【００３４】
更に、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）と同一状態で図４（Ａ）の矢印Ｄ方向から見た電極の他の設置形態を示す説明図である。
【００３５】
ここで、図４（Ｃ）に示すように、図４（Ｂ）の他の例として前述した保持部材１４の上面に設けられた二系統のリード電極１４ａ，１４ｂを当該保持部材１４の下面側に設け、前記二系統のリード電極１４ａ，１４ｂと前記水晶振動素子１０側の各励振電極１０ｅ，１０ｆとを連通するための二つに分離された導通用側面電極（導電性薄膜層）１４ｓ１  ，１４ｓ２  を、前記保持部材１４と水晶振動素子１０の外面側に設けてもよい。この場合の導通用側面電極１４Ｓ１  ，１４Ｓ２  も、前述した励振電極１０ｅ，１０ｆと同様の素材をもってフォトリソグラフィ法により形成されている。
【００３６】
即ち、上記一点支持部１４Ｐの外側面に、図４（Ｃ）に示すように、前記水晶振動素子１０側の二つの励振電極励振電極１０ｅ，１０ｆ及び前記保持部材１４側の二つのリード電極１４ａ，１４ｂに対応して、相互に絶縁され且つ外部の電圧回路に連通する二つに分離された薄膜状の導通用側面電極１４Ｓ１  ，１４Ｓ２  を設けた構成とし、これを前述した図４（Ｂ）の二系統の通電領域に代えて利用し電気的接合するように構成するようにしてもよい。
【００３７】
保持部材１４の前記二系統のリード電極１４ａ，１４ｂは、具体的には、前述した平坦突出部（一端部）１４Ａａに設けられた保持面電極１４Ａｆ，１４Ａｅと、支持板部１４Ｂに設けられ外部回路に接続される外部用面電極１４Ｂｆ，１４Ｂｅと、この対応する各両者を接続する接続電極９ｆ，９ｅとにより構成されている（図３（Ｂ）参照）。
【００３８】
ここで、上記一方と他方のリード電極１４ａ，１４ｂを構成する各電極は、前述した水晶振動素子１０側の各励振電極１０ｅ，１０ｆ等および接続配線９ｅ，９ｆの場合と同様に、保持部材１４の素材側からクロム，金（Ｃｒ−Ａｕ）の順に、又はニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）の順に、それぞれフォトリソグラフィ法により積層された状態で薄膜状に形成されている。
【００３９】
これにより、保持部材１４の前述した平坦突出部１４Ａａに設けられた保持面電極１４Ａｆ，１４Ａｅと、前述した水晶振動素子１０の基部１１に設けられた入出力用面電極１１ｅ，１１ｆとが、基部１１の中央領域にて前述したように無機接合され、これによって、図１（Ａ）（Ｂ）に示す組立状態が形成される。
尚、この場合の無機接合は、図３（Ａ）の水晶振動素子１０を図３（Ｂ）の二点鎖線で示すように配置した後に位置合わせされ実行される。
【００４０】
即ち、前述した水晶振動素子１０を支持する保持部材１４の一点支持部１４Ｐは、保持部材１４の一端部１４Ａに設けられ当接面が平坦に形成された平坦突出部１４Ａａと、この平坦突出部１４Ａａと前記水晶振動素子１０における基部１１の中央領域とを前述したように機械的および電気的に無機接合する無機接合層１４Ａｂとにより構成されている。
【００４１】
又、符号１４Ｋｅ，１４Ｋｆは、保持部材１４の前述した支持板部１４Ｂ上に位置するリード電極１４ａ，１４ｂの外部用面電極１４Ｂｆ，１４Ｂｅ部分を、それぞれ支持板部１４Ｂと共に個別に貫通して設けられた貫通穴を示す。
この貫通穴１４Ｋｅ，１４Ｋｆ部分には導電性接着材が充填され、この導電性接着材と同質の導電性接着材１５Ｓ１  ，１５Ｓ２  により、前述したように支持板部１４Ｂが容器体１５の底面部１５Ａに設けられた外部配線電極（図示せず）に固着されている。
【００４２】
このため、当該容器本体１５Ａの底面部にて、保持部材１４および水晶振動素子１０の全体が堅牢に保持され、同時に、水晶振動素子１０の一方と他方の各励振電極１０ｅ，１０ｆ等は、必要とする外部回路に対し、保持部材１４および容器体１５を介して円滑に導通されるようになっている。
【００４３】
（保持部材による振動漏れの抑制構造）
ここで、図２に示すように、前述した水晶振動素子１０の全体の横幅（基部１１の図２におけるＸ軸方向の長さに相当）をＷ１  、保持部材（サポート部材）１４における支持本体１４Ｃの横幅をＷ３  、先端部の一点支持部１４Ｐの横幅をＷ２  、支持板部１４Ｂの横幅をＷ４  とすると、本第１実施形態では、その寸法の大小関係が、「Ｗ３  ＜Ｗ２  ＜Ｗ４  ＜Ｗ１  」に設定されている。特に、基部１１のＸ軸方向の長さ（横幅）Ｗ１  に対して、これを直接支持する一点支持部１４Ｐの横幅をＷ２  は、本第１実施形態では  Ｗ２  ≒Ｗ１  ／３に設定されている。
【００４４】
ここで、保持部材（サポート部材）１４における中央部（支持本体部１４Ｃ部分）の横幅Ｗ３  を、前述したように先端部の一点支持部１４Ｐの横幅をＷ２  および支持板部１４Ｂの横幅をＷ４  よりも小さく設定したので、振動漏れのエネルギーの伝搬を抑制するばかりでなく、外的応力に対しても柔軟に対応することができるので、外力に起因した周波数変動を少なくすることが可能となり、経年変化を抑制することができる。
【００４５】
又、図２に示すように、水晶振動素子１０の基部１１の図２における縦幅（Ｙ軸方向の長さ）をＹ１  、保持部材１４の一端部１４Ａ（一点支持部１４Ｐに同じ）の縦幅をＹ３  、支持板部１４Ｂの縦幅をＹ４  とすると、本第１実施形態ではその寸法の大小関係が、「Ｙ３  ＜Ｙ１  ＜Ｙ４  」に設定されている。特に、基部１１のＹ軸方向の長さ（縦幅）Ｙ１  に対して、これを直接支持する一点支持部１４Ｐの縦幅Ｙ３  は、本第１実施形態では「Ｙ３  ≒４Ｙ１  ／５」に設定されている。
【００４６】
ここで、本第１実施形態では、一点支持部１４Ｐの縦幅Ｙ３  を、Ｙ３  ≒４Ｙ１  ／５として基部１１の図２における縦幅（Ｙ軸方向の長さ）Ｙ１  を小さい値に設定したので、これにより、一点支持による保持部材１４への振動漏れを防止することができる。
【００４７】
上記保持部材１４の支持本体部１４Ｃの横幅Ｗ３  を一番小さくすると、弾性作用が顕著に現れるため、所謂クッション効果により振動漏れの振動エネルギーの伝搬をより小さくすることができる。
【００４８】
また、Ｗ３  ＜Ｗ２  ＜Ｗ４  とすることで、保持部材１４の支持本体部１４Ｃのクッション効果を減ずることなく、当該保持部材１４によって水晶振動素子１０を堅牢に保持することができる。
【００４９】
（本第１実施形態の動作）
次に、上記第１実施形態の動作について説明する。
【００５０】
外部の交番電圧源から一定周波数の交番電圧が、水晶振動子（音叉型屈曲水晶振動子）１に印加されると、容器体に設けられた電極（図示せず）および保持部材（サポート部材）１４のリード電極１４ａ，１４ｂを介して水晶振動素子１０に伝達され、水晶振動素子１０の振動部１２である二本の振動腕１２Ａ，１２Ｂに設けられた各励振電極１０ｅ，１０ｆとこれに対向する各励振電極１２Ａｆ，１２Ａｅとの相互間に、印加される。
【００５１】
図５（Ａ）に、この場合の一定周波数の交番電圧を示し、図５（Ｂ）（Ｄ）には、この交番電圧が対向する各面電極相互間に印加された場合の瞬時における正電圧（＋）および負電圧（−）の印加状態を示す。
【００５２】
これにより、二本の振動腕１２Ａ，１２Ｂは、印加された交番電圧に付勢されて稼働し水晶の動作形態により、相互に屈曲振動を繰り返す。同時に、この屈曲振動の繰り返しが、一定周波数として外部に対して常時連続して出力され、保持部材１４のリード電極１４ａ，１４ｂを介して外部へ送出される。
【００５３】
この間、上記した水晶振動素子１０から、振動漏れが発生した場合には、まず、保持部材（サポート部材）１４の一端部が水晶振動素子１０の基部１１の中央領域を一点支持の形態をもって固着保持しているので、保持部材１４側に伝達される振動漏れにかかる振動エネルギーは、前述したように有効に抑制される。
【００５４】
同時に、保持部材１４側では、水晶振動素子１０から前記一点支持部１４Ｐを介して伝達して来る振動エネルギーは、保持部材１４内で一点支持部１４Ｐから支持本体部１４Ｃに伝達される際に伝搬部材の断面積が大きい一点支持部１４Ｐから断面積の小さい支持本体部１４Ｃに伝搬されるので、ここでも前述した保持部材１４の弾性効果によるクッション効果により振動エネルギーが有効に吸収されその伝搬量が有効に抑制される。
このため、振動漏れにかかる振動エネルギーは、保持部材（サポート部材）１４部分で保持部材の素材固有の減衰に依存することなく、一点支持の形態および前述したクッション効果に伴う振動伝搬抑制作用によって有効に低減させることが可能となっている。
【００５５】
（本第１実施形態の効果）
本第１実施形態は、上述したように構成され機能するので、これによると、水晶振動素子１０の振動部１２の振動バランスが崩れて当該振動部１２から基部１１に振動漏れが発生しても、保持部材（サポート部材）１４は基部中央の一点支持の状態で基部１１を保持していることから、当該基部１１の振動エネルギーはその一部が保持部材１４に伝達されるのみとなる。
更に、水晶振動素子１０に沿って配設された幅の狭い細長状の保持部材１４を一点支持部１４Ｐで水晶振動素子１０を固着保持すると共に、その他端部を容器体１５に固着保持させるようにしたので、保持部材１４の弾性作用によるクッション効果が得られ、保持部材１４を水晶振動素子１０に沿って配設することで、装置の省スペース化を図ることができる。
又、一点支持部１４Ｐを介して保持部材１４に伝搬した振動エネルギーは、保持部材１４の中央部（支持本体部１４Ｃ）が細く（弾性作用によるクッション効果が）形成されているので、当該保持部材１４を介して外部（容器体側）へ伝達される振動漏れにかかる振動エネルギーの伝達は、当該保持部材１４内の減衰（吸収）を勘案すると、大幅に抑制され、これにより、振動漏れに起因して生じる振動系全体のインピーダンスの変動を有効に抑制し一定の周波数を安定した状態で出力することができ且つ小型化を可能とするという利点がある。
【００５６】
具体的には、保持部材１４における中央部（支持本体部１４Ｃ）の横幅Ｗ３  を先端部の一点支持部１４Ｐの横幅をＷ２  および支持板部１４Ｂの横幅をＷ４  よりも小さく設定したので、弾性効果がより顕著に現れて振動漏れのエネルギーの伝搬を抑制（吸収）するばかりでなく、外的応力に対しても柔軟に対応することができるので、外力に起因した周波数変動を少なくすることが可能となり、経年変化を抑制することができる。
【００５７】
また、水晶振動素子１０の基端部１１の中央領域と保持部材１４の平坦突出部１４Ａａとを無機接合したことで、水晶振動素子１０のクリスタルインピーダンス値の径年変化が少なくなり、落下衝撃に強くなる。
【００５８】
更に、前述したように、本第１実施形態では、一点支持部１４Ｐの縦幅Ｙ３  を、Ｙ３  ≒４Ｙ１  ／５として基部１１の図２における縦幅（Ｙ軸方向の長さ）Ｙ１  を小さい値に設定したので、これにより、水晶振動素子（音叉型屈曲水晶振動素子）１０の長さ方向（Ｙ軸方向）の寸法を更に短縮することが可能となる。即ち、水晶振動子（音叉型屈曲水晶振動子）１のより一層の小型化が可能となるという利点がある。
〔第２実施形態〕
【００５９】
次に、本発明の第２実施形態を、図６乃至図７に基づいて説明する。
ここで、前述した第１実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。
【００６０】
この第２実施形態において、水晶振動子２は、図６に示すように、前述した第１実施形態の場合と同様に構成された音叉型屈曲水晶振動素子から成る水晶振動素子１０と、この水晶振動素子１０の基部１１の中央領域をその一端部（素子固定指示部）２４Ａで一点支持の形態をもって支持する保持部材（サポート部材）２４と、これら保持部材２４と水晶振動素子１０とを一体的に収納し保持する容器体２５とを備えている。
【００６１】
ここで、この保持部材２４は、図６乃至図７でも明らかのように、その全体がＵ字状の厚板状部材により構成され、横方向からの外力に対して耐久性が強化された構造となっている。
以下、これを更に詳述する。
【００６２】
図６乃至図７において、保持部材２４は、その一端部（Ｕ字状部材の連結部）である前述した水晶振動素子１０の基部１１に沿ってその下面側に配置された所定幅の素子固定支持部２４Ａと、この素子固定支持部２４Ａの両端部から前記水晶振動素子１０の振動腕１２Ａ，１２Ｂに沿って延設された二本の支持本体部（支持脚部）２４Ｂ，２４Ｃとを備えている。そして、上記素子固定支持部２４Ａの中央領域に、前述した水晶振動素子１０をその基部１１の中央部で一点支持する一点支持部２４Ｐが設けられている。
【００６３】
又、この保持部材２４では、支持本体部２４Ｂ，２４Ｃの延設端部が当該保持部材２４の他端部２４Ｂ１  ，２４Ｃ１  を構成し、この他端部２４Ｂ１  ，２４Ｃ１  が、前述した第１実施形態の場合と同様に容器体２５の底面部２５Ａに設けられた外部電極（図示せず）にそれぞれ導電性接着材２５Ｓ１  ，２５Ｓ２  を介して個別に固着装備されている。
【００６４】
このように構成された上記水晶振動素子１０および保持部材２４には、水晶振動素子１０に外部入力される一定の交番電圧を伝達し又それによって生じる屈曲振動の一定周波数を外部へ出力するためのリード電極およびその接続電極が、前述した第１実施形態の場合と同様に、それぞれに設けられている。
【００６５】
そして、この二本の支持本体部２４Ｂ，２４Ｃを含む保持部材全体の長さＬ2 は、水晶振動子１０全体の長さＬ1 よりも短く設定されている。これによって、水晶振動子２の小型化と共にその耐振性が更に強化されている。
【００６６】
上記保持部材２４の一端部（Ｕ字状部材の連結部）である素子固定支持部２４Ａは、その中央部に、前述した第１実施形態の場合と同様に形成され水晶振動素子１０の基部１１の中央領域をその下面側から一点支持の形態をもって固着保持するための平坦突出部２４ａを備えている。符号２４Ａｂは、保持部材２４の平坦突出部２４ａを前記水晶振動素子１０の基部１１の中央領域を無機接合して成る無機接合層を示す。
【００６７】
ここで、本第２実施形態では、上述した平坦突出部２４ａと無機接合層２４Ａｂとにより前述した第１実施形態における一点支持部１４Ｐと同等の一点支持部２４Ｐが構成され、これにより、この一点支持部２４Ｐで前述した水晶振動素子１０が基部１１の中央領域で一点支持されるようになっている。
【００６８】
次に、本第２実施形態における水晶振動子２の振動漏れに対する対策を説明する。
まず、前述した第１実施形態の場合と同様に、各部材の横幅Ｗおよび縦幅Ｙの各寸法を図７に示すように設定する。
「Ｗ３  ＜Ｗ２  ＜Ｗ１  ＜Ｗ０  」「Ｙ３  ＜Ｙ１  」
【００６９】
このため、水晶振動素子１０の基部１１から一点支持部２４Ｐを介して保持部材２４に伝達してくる振動漏れの振動エネルギーは、受ける面積の小さい前述した一点支持部２４Ｐで、大幅に抑制される。
【００７０】
また、上記保持部材２４に伝搬してくる漏れ振動は、Ｕ字状の上記保持部材２４内では左右二つに分かれた支持本体部２４Ｂ，２４Ｃ内を伝搬することとなり、更に当該保持部材２４の素子固定支持部２４Ａの幅（長さ）Ｗ０  が一点支持部２４Ｐの横幅Ｗ２  や支持本体部２４Ｂ，２４Ｃの各横幅Ｗ３  よりも大きく設定されている事実があり、一方、音叉の振動伝搬は横方向には伝搬しにくく、表面の振動伝搬が主な伝搬となる性質上、伝搬してくる振動エネルギーは大幅に減衰され、外部への漏洩は大幅に抑制される。
その他の構成及びその作用効果は、前述した第１実施形態と同一となっている。
【００７１】
このように、本第２実施形態では、保持部材２４が、その全体が幅広のＵ字状に形成され、一点支持の形態で水晶振動素子１０の基部１１中央領域を保持して当該水晶振動素子１０の自由振動を許容すると共に、この一点支持の形態を二本の支持本体部（支持脚部）２４Ｂ，２４Ｃで支えるという構造としたので、前述した第１実施形態における作用効果に加えて、更に左右からの外力に対する耐性が一段と強化されるという利点を備えた水晶振動子２を得ることができる。
〔第３実施形態〕
【００７２】
次に、本発明の第３実施形態を図８乃至図９に基づいて説明する。
ここで、前述した第２実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。
【００７３】
この第３実施形態において、水晶振動子３は、保持部材３４として、図８に示すように、その最大幅Ｗ０  を水晶振動素子１０の幅Ｗ１  とほぼ同程度に設定した保持部材３４を装備している。その他の構成は、前述した第２実施形態と同一となっている。
【００７４】
このようにしても、保持部材３４の支持本体部（脚部）２４Ｂ，２４Ｃを前述した第２実施形態と同様の二本で構成しているので、前述した第２実施形態とほぼ同等の作用効果を備えた水晶振動子３を得ることができ、又、保持部材３４の最大幅Ｗ０  を水晶振動素子１０の幅Ｗ１  とほぼ同程度に設定した、更に小型化された音叉型屈曲水晶振動子３を得ることができる。
〔第４実施形態〕
【００７５】
次に、本発明の第４実施形態を図１０乃至図１１に基づいて説明する。
ここで、前述した第１実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。
【００７６】
この第４実施形態における水晶振動子４は、前述した第１実施形態における水晶振動素子１０とほぼ同様の構成から成る水晶振動素子４０と、この水晶振動素子４０の全体をその基部４１の中央部領域で一点支持の形態をもって保持する保持部材（サポート部材）４４と、これら保持部材４４と水晶振動素子４０とを一体的に収納し保持する容器体４５とを備えている。
ここで、水晶振動素子４０の基部４１は本第４実施形態では振動腕１２Ａ，１２Ｂの左右の位置よりも更に左右方向に突設された状態に形成されたものが使用されている。
【００７７】
又、保持部材４４は、一端部４４Ａで、前述した第１実施形態に場合と同様に、水晶振動素子４０の基部４１の中央部領域で水晶振動素子４０の全体を一点支持すると共に、その他端部（支持板部）４４Ｂが容器体４５側の一部を成す枠体部である保持枠体４５ｗに組み込まれた状態で一体的化されている。
【００７８】
即ち、保持部材４４の前記一端部４４Ａは、前述した第３実施形態の場合と同様に水晶振動素子１０の基部１１の中央部領域に無機接合層４４Ａｂを介して固着すると共に、これにより水晶振動素子１０の全体を一点支持の形態をもって保持する一点支持部４４Ｐが構成されている。
【００７９】
ここで、この一点支持部４４Ｐの横幅寸法Ｗ２  は、前述した支持本体部４４Ｃの横幅寸法Ｗ３  よりも大きく設定されている。  
その他の構成は、前述した第１実施形態と同一となっている。
【００８０】
この第４実施形態のかかる水晶振動子４は上述したように構成され機能するので、これによると、前述した第１実施形態の場合と同一の作用効果を有すると共に、保持部材４４が他端部を介して容器体４５と一体化しているので、振動漏れの伝搬を抑制しつつ部品点数を少なくし且つ全体的に装置全体の耐久性を著しく向上させることができるという利点を備えた水晶振動子４を得ることができる。
〔第５実施形態〕
【００８１】
次に、本発明の第５実施形態を図１２乃至図１３に基づいて説明する。
ここで、前述した第４実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。
【００８２】
この第５実施形態における水晶振動子５の主体である板状水晶振動素子５０は、一体的に形成された基部５０Ａと、この基部５０Ａから外部に向けて延設され所定厚さの板状の厚みすべり振動片部５０Ｂとを備えている。
【００８３】
即ち、この第５実施形態において、水晶振動子５は、前述した第１乃至４実施形態における低周波の水晶振動素子１０に代えて、四角形に形成された高周波の板状水晶振動素子５０を装備した点に特徴を備えている。この板状水晶振動素子５０は厚みすべり振動片（メサ，逆メサ，プラノコンベックス等）が使用されている。
更に、この板状水晶振動素子５０は、上下の各面が周囲に対して段差が設定されたものが使用され、その上面および下面に励振電極（図示せず）が設けられている。
【００８４】
そして、この第５実施形態における水晶振動子５は、上述した水晶振動素子５０と、この水晶振動素子５０全体を基部５１の中央部領域で一点支持の形態をもってその一端部４４Ａで固着保持する保持部材（サポート部材）４４と、この保持部材４４の他端部側を容器体４５側で一体的に保持する枠状の支持枠部４５ｗとを備えている。ここで、この第５実施形態における保持部材４４は、前述した第４実施形態における保持部材４４がそのまま使用されている。
その他の構成は、前述した第４実施形態と同一となっている。
【００８５】
このように、本第５実施形態における水晶振動子５は上述したように構成され機能するので、これによると、水晶振動素子５０全体の厚みすべり振動を安定した状態でその自由振動を許容すると共に、保持部材（サポート部材）４４については、前述した第４実施形態と同様にその他端部を介して容器体４５に一体化されている。
これにより、本第５実施形態によると、厚みすべり振動モードで振動させると共にその周波数を外部出力することができる水晶振動子５を得ることができる。
【００８６】
（変形例）
上記第５実施形態における水晶振動子の変形例を図１４に示す。
この図１４において、水晶振動子６は、前述した第５実施形態における水晶振動子５と同様に、水晶振動素子６０と、この水晶振動素子６０全体を基部６０Ａの中央部領域で一点支持の形態をもってその一端部４４Ａで固着保持する保持部材（サポート部材）４４と、この保持部材４４の他端部側を容器体４５側で一体的に保持する枠状の支持枠部４５ｗとを備えている。
【００８７】
上記水晶振動素子６０は、前述した第５実施形態における水晶振動子５と同様に、上記した基部６０Ａと、振動部６０Ｂとを備えている。そして、振動部６０Ｂは、その上面および下面が円弧状に形成されたものが使用されている。
その他の構成およびその作用効果は前述した第５実施形態（図１２乃至図１３）と同一となっている。
【００８８】
このようにしても、前述した第５実施形態における水晶振動子５と同様に厚みすべり振動モードで振動させると共にその周波数を外部出力することができる水晶振動子６を得ることができる。
【００８９】
以上のように、上記各実施形態は上述したように構成され機能するので、これによると、仮水晶電振動素子の振動部の振動バランスが崩れて当該振動部から基部に振動漏れが発生しても、保持部材（サポート部材）は基部中央の一点支持の状態で基部を保持していることから、当該基部の振動エネルギーはその一部が保持部材に伝達されるのみとなり、このため、当該保持部材を介して外部（容器体外）へ伝達される振動漏れにかかる振動エネルギーの伝達は、当該保持部材部分で大幅に抑制されることとなり、これにより、一定の周波数を長期間安定して出力することができ且つ小型化を可能とするという従来技術にない優れた水晶振動子を提供することができる。
【００９０】
ここで、上記各実施形態１乃至５では、圧電振動素子として水晶振動素子を用いた場合について例示したが、本発明は特に圧電振動素子を水晶振動素子に限定するものではなく、同等に機能するものであれば他の素材からなる圧電振動素子を用いたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
小型化を必要とする低周波の音叉型水晶振動子や高周波の厚みすべり振動子等の総ての水晶振動子として広範囲にわたって利用される可能性を備えている。
【符号の説明】
【００９２】
１，２，３，４，５，６  水晶振動子  
１０ｅ，１０ｆ  水晶振動素子側の励振電極
１１，４１，５０Ａ，６０Ａ  基部
１１ｅ，１１ｆ  入出力用面電極（電気的接合領域）
１２  振動部
１２Ａ，１２Ｂ  振動腕
１４，２４，３４，４４  保持部材（サポート部材）
１４Ａ，４４Ａ  保持部材の一端部
１４Ａａ，２４ａ，４４ａ  平坦突出部
１４Ａｂ，２４Ａｂ，４４Ａｂ  無機接合層
１４Ａｅ，１４Ａｆ  保持面電極（電気的接合領域）
１４ａ，１４ｂ  保持部材のリード電極
１４Ｂ  保持部材の他端部（支持板部）
１４Ｃ，２４Ｂ，２４Ｃ  保持部材の支持本体部
１４Ｐ，２４Ｐ，４４Ｐ  一点支持部
１４Ｓ1 ，１４Ｓ1   導通用側面電極
１５，２５，４５  容器体
１５ｗ  枠体部
２４Ａ  素子固定支持部（Ｕ字状保持部材の一端部）
【図１】
2013207497.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013207497.tif 000013
【図１２】
2013207497.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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