(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片であって、
前記振動腕部に貫通溝が形成され、
前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、
この貫通溝にサイドバーが設けられ、
前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、
前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、
前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする音叉型水晶振動片。
【請求項２】
前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする請求項１に記載の音叉型水晶振動片。
【請求項３】
前記サイドバーを複数個、配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音叉型水晶振動片。
【請求項４】
前記基部に切り込み部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音叉型水晶振動片。
【請求項５】
前記基部には、この振動片を固定させるための固定領域が設けられていると共に、前記切り込み部は、この固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の音叉型水晶振動片。
【請求項６】
前記音叉型水晶振動片が３２ｋＨｚで発振する水晶で形成されている音叉振動片であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の音叉型水晶振動片。
【請求項７】
基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片がパッケージ内に収容されている振動子であって、
前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、
前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、
この貫通溝にサイドバーが設けられ、
前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、
前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、
前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする振動子。
【請求項８】
前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする請求項７に記載の振動子。
【請求項９】
前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の振動子。
【請求項１０】
前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の振動子。
【請求項１１】
基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器であって、
前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、
前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、
この貫通溝にサイドバーが設けられ、
前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、
前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、
前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする発振器。
【請求項１２】
前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする請求項１１に記載の発振器。
【請求項１３】
基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片であり、
この音叉型水晶振動片がパッケージ内に収容されている振動子であり、
この振動子を制御部に接続して用いている携帯電話装置であって、
前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、
前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、
この貫通溝にサイドバーが設けられ、
前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、
前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、
前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする携帯電話装置。
【請求項１４】
前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする請求項１３に記載の携帯電話装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、例えば水晶等からなる振動片、この振動片を有する振動子、この振動子を備える発振器や携帯電話装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、振動片である音叉型水晶振動片は、例えば図１７に示すように構成されている。
すなわち、音叉型水晶振動片１０は、基部１１と、この基部１１から突出して形成されている２本の腕部１２，１３を有している。そして、この２本の腕部１２，１３には、貫通溝１２ａ，１３ａが形成されている。
すなわち、図１７のＡ−Ａ’断面図である図１８に示すように腕部１２，１３には、貫通溝１２ａ，１３ａが形成されている。
【０００４】
このような貫通溝１２ａ，１３ａを腕部１２，１３に有する音叉型水晶振動片１０には、図１８に示すように、貫通溝１２ａ，１３ａの内側に励振電極１２ｃ，１３ｃを配置することができる。
したがって、腕部１２，１３の外側に配置される励振電極１２ｄ、１３ｄとの間で電界が効果的に発生し、電界効率良く腕部１２，１３を振動させることができるので、振動損失の小さい音叉型水晶振動片１０となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような貫通溝１２ａ，１３ａを有する音叉型水晶振動片１０に電圧を印加し、腕部１２，１３を振動させると、腕部１２，１３に貫通溝１２ａ，１３ａが形成されているため、腕部１２，１３全体の剛性が不足し、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）が上昇してしまうという問題があった。
また、腕部１２，１３の振動は、図１９に示すように行われ、貫通溝１２ａ，１３ａの両端部が振動するだけで、腕部１２，１３全体の屈曲運動は生じ難い。このような貫通溝１２ａ，１３ａの両端部に振動は、例えば１６ｋＨｚ近傍の振動となってしまい、音叉型水晶振動片１０が求められる３２．７６８ｋＨｚに比べ周波数が著しく低下してしまうという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、振動腕部に貫通溝を設けても周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない音叉型水晶振動片、これを有する振動子、この振動子を備える発振器及び携帯用電話装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項１の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片であって、前記振動腕部に貫通溝が形成され、前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、この貫通溝にサイドバーが設けられ、前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする音叉型水晶振動片により、達成される。
請求項１の構成によれば、この貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力がサイドバーにより振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下することになる。
また、サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であるので、この連結部により前記振動腕部の剛性が担保される。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力は、この連結部を介して振動腕部の他の部分に伝達されることになる。
さらに、貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結されているので、最も剛性の不足している部分にサイドバーが配置されることになる。また、振動の応力の伝達部であるサイドバーが最も応力が伝わり難い貫通溝の長辺側を連結し、応力を伝えるので、振動腕部の全体に効率良く屈曲運動を生じ易くなる。
その上、サイドバーの厚み方向の長さが、貫通溝の深さ方向の長さより短く成っているので、前記振動腕部の剛性不足を補うことができる範囲及び振動腕部の振動の応力が伝達される範囲で、前記サイドバーの厚み方向の長さを前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする音叉型水晶振動片である。
請求項２の構成によれば、前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成するので、容易にサイドバーを加工することができ、サイドバー近傍においても効率良く電界が発生する。
【００１３】
好ましくは、請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の構成において、前記サイドバーを複数個、配置したことを特徴とする音叉型水晶振動片である。
請求項３の構成によれば、前記サイドバーを複数個、配置したので、前記振動腕部の剛性不足をより補うことができる。また、振動の応力の伝達部であるサイドバーが複数個あるので、より応力を伝えやすくなり、振動腕部の全体により効率良く屈曲運動を生じ易くなる。
【００１４】
好ましくは、請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかの構成において、前記基部に切り込み部が形成されていることを特徴とする音叉型水晶振動片である。
請求項４の構成によれば、前記基部に切り込み部が形成されているので、前記振動腕部が振動する際に、垂直方向成分を有した振動が生じても、振動腕部の振動が基部側へ漏れるのを、この切り込み部で緩和することができる。したがって、基部を小型化しながら、ＣＩ値の振動片素子間のバラツキを安定化させることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項５の発明によれば、請求項４の構成において、前記基部には、この振動片を固定させるための固定領域が設けられていると共に、前記切り込み部は、この固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられていることを特徴とする音叉型水晶振動片である。
請求項５の構成によれば、前記切り込み部は、前記固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられている。したがって、この切り込み部は、前記振動腕部の振動の妨げにならない位置に配置されていると共に、振動漏れが前記固定領域へ伝わり、エネルギーの逃げが生じるのを有効に防止している。このため、ＣＩ値の振動片素子間のバラツキが安定化する。
【００１６】
好ましくは、請求項６の発明によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかの構成において、前記音叉型水晶振動片が３２ｋＨｚで発振する水晶で形成されている音叉振動片であることを特徴とする音叉型水晶振動片である。
請求項６の構成によれば、前記音叉型水晶振動片が３２ｋＨｚで発振する水晶で形成されている音叉型振動片の前記振動腕部の貫通溝にサイドバーが配置されるので、振動腕部の振動周波数の低下させず３２ｋＨｚの周波数の発振を可能にすることができる。
【００１７】
前記目的は、請求項７の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片がパッケージ内に収容されている振動子であって、前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、この貫通溝にサイドバーが設けられ、前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする振動子により達成される。
請求項７の構成によれば、前記音叉型水晶振動片の貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力がサイドバーにより振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下する振動子となる。
また、サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であるので、この連結部により前記振動腕部の剛性が担保される。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力は、この連結部を介して振動腕部の他の部分に伝達されることになる。
さらに、貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結されているので、最も剛性の不足している部分にサイドバーが配置されることになる。また、振動の応力の伝達部であるサイドバーが最も応力が伝わり難い貫通溝の長辺側を連結し、応力を伝えるので、振動腕部の全体に効率良く屈曲運動を生じ易くなる。
その上、サイドバーの厚み方向の長さが、貫通溝の深さ方向の長さより短く成っているので、前記振動腕部の剛性不足を補うことができる範囲及び振動腕部の振動の応力が伝達される範囲で、前記サイドバーの厚み方向の長さを前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することができる。
また、好ましくは、請求項８の発明によれば、請求項７の構成において、前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする振動子である。
【００１８】
好ましくは、請求項９の発明によれば、請求項７又は請求項８の構成において、前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする振動子である。
請求項９の構成によれば、前記パッケージが箱状に形成されている振動子の振動片の貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力が剛性補強部により振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下する振動子となる。
【００１９】
好ましくは、請求項１０の発明によれば、請求項７又は請求項８の構成において、前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする振動子である。
請求項１０の構成によれば、前記パッケージが所謂シリンダータイプの振動子の振動片の貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力が剛性補強部により振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下する振動子となる。
【００２０】
前記目的は、請求項１１の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器であって、前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、この貫通溝にサイドバーが設けられ、前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする発振器により、達成される。
請求項１１の構成によれば、前記発振器の振動片の貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力がサイドバーにより振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下する音叉型水晶振動片を有する発振器となる。
また、サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であるので、この連結部により前記振動腕部の剛性が担保される。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力は、この連結部を介して振動腕部の他の部分に伝達されることになる。
さらに、貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結されているので、最も剛性の不足している部分にサイドバーが配置されることになる。また、振動の応力の伝達部であるサイドバーが最も応力が伝わり難い貫通溝の長辺側を連結し、応力を伝えるので、振動腕部の全体に効率良く屈曲運動を生じ易くなる。
その上、サイドバーの厚み方向の長さが、貫通溝の深さ方向の長さより短く成っているので、前記振動腕部の剛性不足を補うことができる範囲及び振動腕部の振動の応力が伝達される範囲で、前記サイドバーの厚み方向の長さを前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することができる。
また、好ましくは、請求項１２の発明によれば、請求項１１の構成において、前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする発振器である。
【００２１】
前記目的は、請求項１３の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型水晶振動片であり、この音叉型水晶振動片がパッケージ内に収容されている振動子であり、この振動子を制御部に接続して用いている携帯電話装置であって、前記音叉型水晶振動片の前記振動腕部に貫通溝が形成され、前記振動腕部の外側及び前記貫通溝側には前記振動腕部を振動させるための励振電極が配置され、この貫通溝にサイドバーが設けられ、前記サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であり、前記貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結され、前記サイドバーの厚み方向の長さが、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く成っていることを特徴とする携帯電話装置により、達成される。
請求項１３の構成によれば、前記発振器の振動片の貫通溝にサイドバーが設けられているので、貫通溝により前記振動腕部の剛性が不足することがない。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力がサイドバーにより振動腕部の他の部分に伝達されるため、振動腕部全体の屈曲運動が生じやすくなり、周波数が上昇し、且つＣＩ値は低下する音叉型水晶振動片を有する携帯電話装置となる。
また、サイドバーが前記貫通溝内を渡すように形成された連結部であるので、この連結部により前記振動腕部の剛性が担保される。また、前記振動腕部の貫通溝の両端部の振動の応力は、この連結部を介して振動腕部の他の部分に伝達されることになる。
さらに、貫通溝が長辺側と短辺側を有し、前記サイドバーが前記長辺側同士を渡すように連結されているので、最も剛性の不足している部分にサイドバーが配置されることになる。また、振動の応力の伝達部であるサイドバーが最も応力が伝わり難い貫通溝の長辺側を連結し、応力を伝えるので、振動腕部の全体に効率良く屈曲運動を生じ易くなる。
その上、サイドバーの厚み方向の長さが、貫通溝の深さ方向の長さより短く成っているので、前記振動腕部の剛性不足を補うことができる範囲及び振動腕部の振動の応力が伝達される範囲で、前記サイドバーの厚み方向の長さを前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することができる。
また、好ましくは、請求項１４の発明によれば、請求項１３の構成において、前記サイドバーをハーフエッチングにより、前記貫通溝の深さ方向の長さより短く形成することを特徴とする携帯電話装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る振動片である音叉型水晶振動片１００を示す図である。
音叉型水晶振動片１００は、例えば所謂水晶Ｚ板となるように水晶の単結晶を切り出して形成されている。また、図１に示す音叉型水晶振動片１００は例えば３２．７６８ｋＨｚで信号を発信する振動片であるため、極めて小型の振動片となっている。
このような音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように、基部１１０を有している。そして、この基部１１０から図において上方向に突出するように振動腕部である音叉腕１２１，１２２が２本配置されている。
また、この音叉腕１２１，１２２には、貫通溝１２３，１２４が図１に示すように形成されている。
図２は、図１のＢ−Ｂ’断面の概略図である。図２に示すように貫通溝１２３，１２４が形成されている。
【００２４】
ところで、上記音叉型水晶振動片１００の基部１１０は、図１に示すように、その全体が略板状に形成されている。
そして、この基部１１０には、図１に示すように基部１１０の両側に切り込み部１２５が２箇所設けられている。
この切り込み部１２５、１２５の位置は、図１に示すように音叉腕１２１，１２２の貫通溝１２３，１２４の下端部より下方に配置されるので、この切り込み部１２５の存在が、音叉腕部１２１、１２２の振動を阻害等することがない。
また、図１で斜線で示す部分は、音叉型水晶振動片１００をパッケージにおいて固定する際に実際に固定される固定領域１１１である。
図１に示すように、切り込み部１２５の下端部は、固定領域１１１より図１の上方に配置されるので、切り込み部１２５が固定領域１１１に影響を及ぼすことがなく、音叉型水晶振動片１００のパッケージに対する固定状態に悪影響を与えることがないように構成されている。
【００２５】
このように、基部１１０に設けられた切り込み部１２５は、音叉型水晶振動片１００の音叉腕１２１，１２２の振動に悪影響を与えることがない位置に設けられている。そして、更に、切り込み部１２５は、音叉型水晶振動片１００のパッケージに対する固定状態に悪影響を与えることがない位置にも設けられている。
このような位置に設けられている切り込み部１２５は、音叉腕１２１，１２２の溝部１２３，１２４の位置より下方の基部１１０側に設けられている。このため、音叉腕１２１，１２２の振動により、溝部１２３，１２４からの振動漏れは、切り込み部１２５により、基部１１０の固定領域１１１に伝わり難くなる。
したがって、振動漏れが固定領域１１１に伝わり、エネルギー逃げが生じ難くなり、従来のＣＩ値の振動片素子間のばらつきは、標準偏差で１０ＫΩ以上発生していたが、これによって、標準偏差は１ＫΩに激減した。
【００２６】
ところで、図１に示す音叉型水晶振動片１００の音叉腕１２１，１２２には、図１に示すように貫通溝１２３，１２４が形成されている。したがって、図２に示すように音叉腕１２１、１２２を振動させるための励振電極１２１ａ，１２２ａを配置することができる。
すなわち、音叉腕１２１，１２２の外側のみならず貫通溝１２３，１２４側にも励振電極１２１ａ，１２２ａを配置できるので、これら励振電極１２１ａ、１２２ａに挟まれた音叉腕１２１，１２２部分には、電界が効率良く分布し、効果的に振動が生じることになる。
したがって、このように貫通溝１２３、１２４を有する音叉型水晶振動片１００は、振動損失が少ない高精度の振動片となる。
【００２７】
以上のように、貫通溝１２３，１２４を有する音叉型水晶振動片１００は、振動損失が少なく高精度な振動片であるが、音叉腕１２１，１２２に貫通溝１２３，１２４を形成しているため、この貫通溝１２３、１２４が形成されている両側の音叉腕１２１，１２２の部分は、どうしても剛性が不足することになる。
この剛性不足は、上述のように、ＣＩ値を上昇させることになる。また、図１９に示すように、振動片の周波数が１６ｋＨｚ程度まで低下してしまうと、図１に示す音叉型水晶振動片１００の本来の周波数である３２．７６８ｋＨｚが生じ難くなり、振動片の不良の原因となった。
そこで、本実施の形態では、音叉腕１２１，１２２に形成された貫通溝１２３，１２４に図１に示すように剛性補強部であるサイドバー１２６、１２６が貫通溝１２３，１２４の長辺側を渡すように配置されている。このサイドバー１２６、１２６は、貫通溝１２３，１２４の短辺側と略平行に配置される。
【００２８】
また、このサイドバー１２６，１２６は、図１に示すように貫通溝１２３，１２４の長辺側の略中央部に貫通溝１２３，１２４を二分するように配置されている。
したがって、このサイドバー１２６が貫通溝１２３、１２４に配置されることで、上述の剛性が不足する貫通溝１２３，１２４の両側の音叉腕１２１，１２２の剛性が補われ、ＣＩ値が低下することになる。
また、サイドバー１２６が設けられていることにより、音叉腕１２１、１２２の振動の応力がサイドバー１２６を伝達する。すると、図３に示すように、音叉腕１２１，１２２全体の屈曲運動が生じ易くなる。また、この屈曲運動が生じ易くなることで、周波数も低下せず、例えば音叉型水晶振動片１００の場合は、３２．７６８ｋＨｚを発振し、ＣＩ値も低下することになる。
【００２９】
以下、貫通溝１２３，１２４にサイドバーを設けた場合と、サイドバーを設けていない場合とについて、具体的に周波数とＣＩ値との関係を説明する。
図４は、音叉腕１２１，１２２に形成される溝の深さと周波数との関係を示す図である。図４において、破線で示したのはサイドバーが形成されない状態で、溝の深さを深くしたときの周波数の推移を示している。そして、溝深さ４５μｍは溝が貫通したことを示している。
図示するように、サイドバーが形成されていないときの周波数は溝深さが深くなるにつれて低下傾向になるが、特に溝が貫通した４５μｍでは急速に周波数が低下するのがわかる。
【００３０】
また、この溝が貫通した状態で、サイドバーを配置したのが図においてＣで示した点である。
図示するようにサイドバーを配置することで、周波数が２２ｋＨｚ以下から２６ｋＨｚ以上にまで、上昇していることがわかる。このサイドバーは、音叉腕１２１，１２２の厚み９０μｍに対して５μｍの厚みで配置したものである。
したがって、このサイドバーの厚みを図１に示すように音叉腕１２１，１２２と同様にすれば、さらに周波数は上昇し、図１に示す音叉型水晶振動片１００の発振周波数である３２．７６８ｋＨｚにより近づくことになる。
【００３１】
図５は、音叉腕１２１，１２２に形成される溝の深さとＣＩ値との関係を示す図である。図５において、破線で示したのはサイドバーが形成されない状態で、溝の深さを深くしたときのＣＩ値の推移を示している。そして、溝深さ４５μｍは溝が貫通したことを示している。
図示するように、サイドバーが形成されていないときのＣＩ値は溝深さが深くなるにつれて低下傾向になるが、特に溝が貫通した４５μｍでは急速にＣＩ値が上昇するのがわかる。
【００３２】
また、この溝が貫通した状態で、サイドバーを配置したのが図においてｄで示した点である。
図示するようにサイドバーを配置することで、ＣＩ値が１４０．０ｋΩ以上から通常の許容範囲である１００ｋΩ以下まで低下しているのがわかる。
このサイドバーも図４と同様に、音叉腕１２１，１２２の厚み９０μｍに対して５μｍの厚みで配置したものである。
したがって、このサイドバーの厚みを図１に示すように音叉腕１２１，１２２と同様にすれば、さらにＣＩ値は低下し、より高精度な音叉型水晶振動片１００となる。
【００３３】
本実施の形態の音叉型水晶振動片１００は、以上のように構成されるが、以下その製造工程について説明する。
図６は、図１に示す音叉型水晶振動片１００の製造工程の特徴的部分を示すフローチャートである。
すなわち、先ずＳＴ１に示すように音叉型水晶振動片の外形と貫通溝のレジストパターニングを行う。その後、ＳＴ２に示すように音叉型水晶振動片の外形と貫通溝となる部分のＡｕ・Ｃｒエッチングを行う。この状態を示したのが図７（ａ）である。
【００３４】
また、その後、図６のＳＴ３に示すように音叉型水晶振動片の外形と貫通溝の水晶部分のエッチングを行う。この状態を示したのが図７（ｂ）である。
その後、ＳＴ４に示すようにＡｕ・Ｃｒを剥離する。この状態を示すのが図８であり、図１に示す音叉型水晶振動片１００が形成される。そして、その後ＳＴ５に示すように電極形成することで電極を備えた音叉型水晶振動片１００が製造されることになる。
以上のように通常のフォトリソグラフィー工程と同様の工程により容易にサイドバー１２６を音叉腕１２１，１２２の貫通溝１２３，１２４に形成することができる。
【００３５】
（第１の実施の形態の変形例）
図９は、第１の実施の形態の変形例にかかる音叉型水晶振動片２００を示す図である。本変形例に係る音叉型水晶振動片２００は、図１の音叉型水晶振動片１００と、サイドバー２２６の構成のみが異なるため、図１の音叉型水晶振動片１００と共通する構成は、同一符号としてその説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図９の音叉型水晶振動片２００のサイドバー２２６は、その厚みが音叉腕１２１，１２２より薄く形成されている。すなわち、サイドバー２２６の貫通溝１２３，１２４の上端部及び下端部まで達しない中央部にのみ形成されている。
図９に示すサイドバー２２６以外にも、図１０（ａ）（ｂ）に示すようにサイドバー３２６、４２６を構成してもよい。図１０は、サイドバー３２６、４２６及びその近傍を示す概略斜視図である。
【００３６】
本変形例の場合は、以下のようなハーフエッチング工程を経て製造される。図１１は、図９及び図１０に示す音叉型水晶振動片２００の製造工程の特徴的部分を示すフローチャートである。
図１１のうち、ＳＴ６乃至ＳＴ８は、上述の図６のＳＴ１乃至ＳＴ３と同様である。また、図１１のＳＴ１２とＳＴ１３は、図６のＳＴ４及びＳＴ５と同様である。
すなわち、図１１のフローチャートは、ＳＴ９乃至ＳＴ１１が、図６のＳＴ３とＳＴ４との間に挿入されている。したがって、これらＳＴ９乃至ＳＴ１１について以下、説明する。
【００３７】
これら、ＳＴ９乃至ＳＴ１１が上述のサイドバー２２６等のハーフエッチング工程である。すなわち、サイドバー等にレジストパターニングを行い（ＳＴ９）、その後、サイドバー等のＡｕ・Ｃｒエッチングを行う（ＳＴ１０）。この状態を示したのが図１２（ａ）である。
その後、サイドバー等の水晶エッチングを行う（ＳＴ１１）、この水晶エッチングは、図９に示すサイドバー２２６の深さに合わせて行われる。
したがって、図１０（ａ）又は図１０（ｂ）のサイドバー３２６，４２６の形状を形成する場合は、それらの形状に合わせるように、ハーフエッチングされる。
その後、図６と同様にＡｕ・Ｃｒ剥離（図１１、ＳＴ１２）され、図９に示す音叉型水晶振動片２００等が製造される。そして、電極形成（図１１、ＳＴ１３）工程を経て、電極を備えた音叉型水晶振動片２００等が製造されることになる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る振動子であるセラミックパッケージ音叉型振動子３００を示す図である。
このセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、上述の第１の実施の形態の音叉型水晶振動片１００を用いている。したがって、音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いて、その説明を省略する。
図１３は、セラミックパッケージ音叉型振動子３００の構成を示す概略断面図である。図１３に示すようにセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、その内側に空間を有する箱状のパッケージ３１０を有している。
このパッケージ３１０には、その底部にベース部３１１を備えている。このベース部３１１は、例えばアルミナ等のセラミックス等で形成されている。
【００３９】
ベース部３１１上には、封止部３１２が設けられており、この封止部３１２は、ベース部３１１と同様の材料から形成されている。また、この封止部３１２の上端部には、蓋体３１３が載置され、これらベース部３１１、封止部３１２及び蓋体３１３で、中空の箱体を形成することになる。
このように形成されているパッケージ３１０のベース部３１１上にはパッケージ側電極３１４が設けられている。このパッケージ側電極３１４の上には導電性接着剤等を介して電極を形成された音叉型水晶振動片１００の基部１１０の固定領域１１１が固定されている。
この音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片となっている。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図１４は、本発明の第３の実施の形態に係る携帯電話装置であるデジタル携帯電話４００を示す概略図である。
このデジタル携帯電話４００は、上述の第２の実施の形態のセラミックパッケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００とを使用している。
したがって、セラミックパッケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いる等して、その説明を省略する。
【００４１】
図１４はデジタル携帯電話４００の回路ブロックを示しているが、図１４に示すように、デジタル携帯電話４００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォンに入力すると、信号はパルス幅変調・符号化のブロックと変調器／復調器のブロックを経てトランスミッター、アンテナスイッチを開始アンテナから送信されることになる。
一方、他人の電話から送信された信号は、アンテナで受信され、アンテナスイッチ、受信フィルターを経て、レシーバーから変調器／復調器ブロックに入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化のブロックを経てスピーカーに声として出力されるようになっている。
【００４２】
このうち、アンテナスイッチや変調器／復調器ブロック等を制御するためのコントローラが設けられている。
このコントローラは、上述の他に表示部であるＬＣＤや数字等の入力部であるキー、更にはＲＡＭやＲＯＭ等も制御するため、高精度であることが求められる。
このような要請に合致するものとして上述のセラミックパッケージ音叉振動子３００が用いられている。
【００４３】
このセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、図１に示す音叉型水晶振動片１００を有するため、周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片となっている。
したがって、このセラミックパッケージ音叉型振動子３００を搭載したデジタル携帯電話４００も周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片を有する高性能なデジタル携帯電話となる。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図１５は、本発明の第４の実施の形態に係る発振器であるデジタル音叉水晶発振器５００を示す図である。
このデジタル音叉水晶発振器５００は、上述の第２の実施の形態のセラミックパケージ音叉型振動子３００と多くの部分で構成が共通している。したがって、セラミックパケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いて、その説明を省略する。
【００４５】
図１５に示すデジタル音叉水晶発振器５００は、図１３に示すセラミックパッケージ音叉振動子３００の音叉型水晶振動片１００の下方で、ベース部３１１の上に、図１５に示すように集積回路５１０を配置したものである。
すなわち、デジタル音叉水晶発振器５００では、その内部に配置された音叉型水晶振動片１００が振動すると、その振動は、集積回路５１０に入力され、その後、所定の周波数信号を取り出すことで、発振器として機能することになる。
すなわち、デジタル音叉水晶発振器５００に収容されている音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片を有する高精度な発振器となる。
【００４６】
（第５の実施の形態）
図１６は、本発明に第５の実施の形態に係る振動子であるシリンダータイプ音叉振動子６００を示す図である。
このシリンダータイプ音叉振動子６００は、上述の第１の実施の形態の音叉型水晶振動片１００を使用している。したがって、音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いる等して、その説明を省略する。
図１６は、シリンダータイプ音叉振動子６００の構成を示す概略図である。
図１６に示すようにシリンダータイプ音叉振動子６００は、その内部に音叉型水晶振動片１００を収容するための金属製のキャップ６３０を有している。このキャップ６３０は、ステム６２０に対して圧入され、その内部が真空状態に保持されるようになっている。
【００４７】
また、キャップ６３０に収容された音叉型水晶振動片１００を保持するためのリード６１０が２本配置されている。
このようなシリンダータイプ音叉振動子６００に外部より電流等を印加すると音叉型水晶振動片１００の音叉腕１２１，１２２が振動し、振動子として機能することになる。
このとき、音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片なので、この振動片を搭載したシリンダータイプ音叉振動子６００も小型で高性能な振動子となる。
【００４８】
また、上述の各実施の形態や変形例では、サイドバー１２６等が各貫通溝１２３、１２４に１つずつ配置した場合について説明したが、これに限らず、それぞれの貫通溝１２３，１２４に複数個のサイドバー１２６を配置しても構わない。
そして、上述の各実施の形態では、３２．７６８ｋＨｚの音叉型水晶振動片を例に説明したが、１５ｋＨｚ乃至１５５ｋＨｚの音叉型水晶振動片に適用できることは明らかである。
なお、上述の実施の形態に係る音叉型水晶振動片１００は、上述の例のみならず、他の電子機器、携帯情報端末、さらに、テレビジョン、ビデオ機器、所謂ラジカセ、パーソナルコンピュータ等の時計内蔵機器及び時計にも用いられることは明らかである。
さらに、本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。そして、上記実施の形態の構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、振動腕部に貫通溝を設けても周波数が低下せず、ＣＩ値が上昇しない振動片、これを有する振動子、この振動子を備える発振器及び携帯用電話装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型水晶振動片の概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１の音叉型水晶振動片の振動状態を示す概略説明図である。
【図４】溝深さと周波数等との関係を示す図である。
【図５】溝深さとＣＩ値等との関係を示す図である。
【図６】図１の音叉型水晶振動片の製造工程を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）図１の音叉型水晶振動片の製造工程の一工程を示す概略斜視図である。（ｂ）図１の音叉型水晶振動片の製造工程の他の工程を示す概略斜視図である。
【図８】図１の音叉型水晶振動片の製造工程の他の工程を示す概略斜視図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例にかかる音叉型水晶振動片を示す概略斜視図である。
【図１０】（ａ）図１の音叉型水晶振動片の他の変形例を示す概略部分斜視図である。（ｂ）図１の音叉型水晶振動片の他の変形例を示す概略部分斜視図である。
【図１１】図９の音叉型水晶振動片の製造工程を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）図９の音叉型水晶振動片の製造工程の一工程を示す概略斜視図である。（ｂ）図９の音叉型水晶振動片の製造工程の他の一工程を示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るセラミックパッケージ音叉型振動子の構成を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るデジタル携帯電話の回路ブロックを示す概略図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係るデジタル音叉水晶発振器の構成を示す概略断面図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係るシリンダータイプ音叉振動子の構成を示す概略断面図である。
【図１７】従来の音叉型水晶振動片を示す概略図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ’線概略断面図である。
【図１９】図１７の腕部の振動の説明図である。
【符号の説明】
１００、２００・・・音叉型水晶振動片
１１０・・・基部
１１１・・・固定領域
１２１、１２２・・・音叉腕
１２３，１２４・・・貫通溝
１２５・・・切り込み部
１２６、２２６、３２６，４２６・・・サイドバー
３００・・・セラミックパッケージ音叉振動子
３１０・・・パッケージ
３１１・・・ベース部
３１２・・・封止部
３１３・・・蓋体
３１４・・・パッケージ側電極
４００・・・デジタル携帯電話
５００・・・デジタル音叉水晶発振器
５１０・・・集積回路
６００・・・シリンダータイプ音叉振動子
６１０・・・リード
６２０・・・ステム
６３０・・・キャップ
【図１】
0003900846.tif 000002
【図２】
0003900846.tif 000003
【図３】
0003900846.tif 000004
【図４】
0003900846.tif 000005
【図５】
0003900846.tif 000006
【図６】
0003900846.tif 000007
【図７】
0003900846.tif 000008
【図８】
0003900846.tif 000009
【図９】
0003900846.tif 000010
【図１０】
0003900846.tif 000011
【図１１】
0003900846.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003900846.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003900846.tif 000016
【図１６】
0003900846.tif 000017
【図１７】
0003900846.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003900846.tif 000020