(57)【要約】【課題】支持腕部を有する音叉素子において、スプリアス成分の低減等、電気的特性を向上しうる技術を提供する。【解決手段】音叉素子１０は、基部１１と振動腕部１２ａ，１２ｂと支持腕部１３とを備えている。基部１１は、対向する第一辺１１１及び第二辺１１２並びに対向する第三辺１１３及び第四辺１１４からなる平面視略四角形状である。振動腕部１２ａ，１２ｂは、第一辺１１１から同じ方向に延びている。支持腕部１３は、第三辺１１３の第二辺１１２側に設けられ、第二辺側１１２から振動腕部１２ａの短手方向に延び、その先端から更に振動腕部１２ａの長手方向に延びている。そして、音叉素子１０は、肩部１４ａ，１４ｂを更に備えている。肩部１４ａ，１４ｂは、第三辺１１３及び第四辺１１４がそれぞれ振動腕部１２ａ，１２ｂの根本から振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に延びてなる。【選択図】  図１
2017060130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第一辺及び第二辺並びに対向する第三辺及び第四辺からなる平面視略四角形状の基部と、
前記第一辺から同じ方向に延びた一対の振動腕部と、
前記第三辺の前記第二辺側及び前記第四辺の前記第二辺側の少なくとも一方に設けられ、前記第二辺側から前記振動腕部の短手方向に延び、その先端から更に前記振動腕部の長手方向に延びた支持腕部と、
を備えた音叉型水晶振動素子であって、
前記支持腕部に対向する前記第三辺及び前記四辺の少なくとも一方が前記振動腕部の根本から前記振動腕部の短手方向に延びてなる肩部を、
更に備えたことを特徴とする音叉型水晶振動素子。
【請求項２】
前記肩部又は前記基部と前記振動腕部との間に、平面視略三角形状のテーパ部が設けられた、
請求項１記載の音叉型水晶振動素子。
【請求項３】
前記支持腕部が設けられた前記第三辺又は前記第四辺と当該支持腕部との間において、前記第二辺側から前記第一辺側へ延びるように第一エッチング残渣が生じ、
結晶面の−Ｘ面に生じる前記第一エッチング残渣の先端が前記第一辺の位置を越えない、
請求項１又は２記載の音叉型水晶振動素子。
【請求項４】
前記一対の振動腕部の相互間に前記振動腕部の長手方向に突出した突起部と、
前記突起部の先端から前記振動腕部の長手方向に形成されたスリットとを更に備え、
前記突起部と前記振動腕部との間において、前記第一辺側から前記振動腕部の長手方向へ延びるように第二エッチング残渣が生じ、
前記第二エッチング残渣の先端から前記第一辺までの長さが、前記突起部の先端から前記第一辺までの長さよりも短い、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の音叉型水晶振動素子。
【請求項５】
前記一対の振動腕部の相互間に前記振動腕部の長手方向に突出した突起部と、
前記突起部の先端から前記振動腕部の長手方向に形成されたスリットとを更に備え、
前記突起部の先端から前記一対の振動腕部の一方に至る間及び前記突起部の先端から前記一対の振動腕部の他方に至る間のうち、エッチング残渣が大きく生じる方に、少なくとも一本の別のスリットが形成された、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の音叉型水晶振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基準信号源やクロック信号源に用いられる音叉型水晶振動素子（以下「音叉素子」と略称する。）について説明する。
【背景技術】
【０００２】
図７［Ａ］は関連技術１の音叉素子を示す概略平面図である。図７［Ｂ］は関連技術２の音叉素子を示す概略平面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【０００３】
関連技術１の音叉素子２１０は、基部２１１と振動腕部２１２ａ，２１２ｂとを備えており、図示しない素子搭載部材及び蓋部材によって封止される。基部２１１は、平面視略四角形状であり、下面側が導電性接着剤によって素子搭載部材に固定される。つまり、音叉素子２１０は片持ち梁状に素子搭載部材に固定される。そのため、音叉素子２１０に衝撃が加わると、振動腕部２１２ａ，２１２ｂの先端が素子搭載部材又は蓋部材に接触して、音叉素子２１０の動作不良を招くおそれがあった。
【０００４】
そのような関連技術１の問題を解決する、関連技術２の音叉素子３１０が知られている（特許文献１参照）。音叉素子３１０は、基部３１１、振動腕部３１２ａ，３１２ｂ及び支持腕部３１３を備えており、支持腕部３１３を備えた点で関連技術１と異なる。支持腕部３１３は、基部３１１から振動腕部３１２ａの短手方向に延び、その先端から更に振動腕部３１２ａの長手方向に延びた形状である。例えば支持腕部３１３の先端側を導電性接着剤によって素子搭載部材に固定することにより、音叉素子３１０をほぼ両持ち梁状に固定できるので、音叉素子３１０の耐衝撃性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０４９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、関連技術２の音叉素子３１０には、スプリアス成分が増えたり発振周波数がずれたり等価直列抵抗値が増えたりする等、電気的特性が関連技術１に比べて劣るという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、支持腕部を有する音叉素子において、スプリアス成分の低減等、電気的特性を向上しうる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、関連技術２の音叉素子３１０においてスプリアス成分等の電気的特性が劣るという問題を解決すべく研究を重ねた結果、次の知見を得た。
【０００９】
振動腕部３１２ａ，３１２ｂが屈曲振動をすると、その一部が支持腕部３１３側に漏れる。これにより、支持腕部３１３が振動し、その振動が振動腕部３１２ａ，３１２ｂに戻ってくる。その結果、圧電効果によってスプリアス成分が増大する等、音叉素子３１０の電気的特性に悪い影響が出る。
【００１０】
本発明は、この知見に基づきなされたものであり、
対向する第一辺及び第二辺並びに対向する第三辺及び第四辺からなる平面視略四角形状の基部と、
前記第一辺から同じ方向に延びた一対の振動腕部と、
前記第三辺の前記第二辺側及び前記第四辺の前記第二辺側の少なくとも一方に設けられ、前記第二辺側から前記振動腕部の短手方向に延び、その先端から更に前記振動腕部の長手方向に延びた支持腕部と、
を備えた音叉素子であって、
前記支持腕部に対向する前記第三辺及び前記四辺の少なくとも一方が前記振動腕部の根本から前記振動腕部の短手方向に延びてなる肩部を、
更に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、振動腕部の根本から振動腕部の短手方向に延びてなる肩部を設けたことにより、振動腕部から支持腕部へ伝わる振動及び支持腕部から振動腕部へ伝わる振動を肩部で減衰できるので、スプリアス成分の低減等、電気的特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の音叉素子を示す平面図である。
【図２】図２［Ａ］は図１におけるIIａ−IIａ線断面図であり、図２［Ｂ］は図１の音叉素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図であり、図２［Ｃ］は図１の音叉素子における第一辺乃至第四辺の変形例を示す概略平面図である。
【図３】実施形態１の効果を説明するための概略平面図であり、図３［Ａ］［Ｃ］［Ｅ］は比較例としての関連技術２を示し、図３［Ｂ］［Ｄ］［Ｆ］は実施形態１を示す。
【図４】他の実施形態を示す概略平面図であり、図４［Ａ］は実施形態２、図４［Ｂ］は実施形態３を示す。
【図５】他の実施形態を示す概略平面図であり、図５［Ａ］は実施形態４、図５［Ｂ］は実施形態５を示す。
【図６】他の実施形態を示す概略平面図であり、図６［Ａ］は実施形態６、図６［Ｂ］は実施形態７を示す。
【図７】関連技術を示す概略平面図であり、図７［Ａ］は関連技術１、図７［Ｂ］は関連技術２を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。また、図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。
【００１４】
図１は、実施形態１の音叉素子を示す平面図である。図２［Ａ］は、図１におけるIIａ−IIａ線断面図である。図２［Ｂ］は、図１の音叉素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図である。図２［Ｃ］は、図１の音叉素子における第一辺乃至第四辺の変形例を示す概略平面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００１５】
図１及び図２［Ａ］に示すように、本実施形態１の音叉素子１０は、基部１１と一対の振動腕部１２ａ，１２ｂと支持腕部１３とを備えている。基部１１は、対向する第一辺１１１及び第二辺１１２並びに対向する第三辺１１３及び第四辺１１４からなる平面視略四角形状である。一対の振動腕部１２ａ，１２ｂは、第一辺１１１から同じ方向に延びている。支持腕部１３は、第三辺１１３の第二辺１１２側及び第四辺１１４の第二辺１１２側の少なくとも一方に設けられ、第二辺１１２側から振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に延び、その先端から更に振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に延びている。本実施形態１では、第三辺１１３の第二辺１１２側にのみ支持腕部１３が設けられている。そして、音叉素子１０は、一対の肩部１４ａ，１４ｂを更に備えている。一対の肩部１４ａ，１４ｂは、第三辺１１３及び第四辺１１４がそれぞれ振動腕部１２ａ，１２ｂの根本から振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に延びてなる。
【００１６】
振動腕部１２ａ，１２ｂは、それぞれ基部１１から同じ方向に延設され、その延設方向に沿って溝部１５ａ，１５ｂが設けられている。振動腕部１２ａ，１２ｂの先端には、それぞれ周波数調整用の錘部１６ａ，１６ｂが設けられている。基部１１、振動腕部１２ａ，１２ｂ、支持腕部１３及び錘部１６ａ，１６ｂは、水晶振動片１９からなる。音叉素子１０は、水晶振動片１９の他に、パッド電極２１ａ，２１ｂ、励振電極２２ａ，２２ｂ、周波数調整用金属膜２３ａ，２３ｂ、配線パターン２４ａ，２４ｂなども備えている。
【００１７】
次に、音叉素子１０の構成について更に詳しく説明する。
【００１８】
基部１１は、平面視略四角形（実線及び破線で囲まれた領域）の平板となっている。水晶振動片１９は、基部１１、振動腕部１２ａ，１２ｂ、支持腕部１３及び錘部１６ａ，１６ｂが一体となって音叉形状をなしており、成膜技術、フォトリソグラフィ技術、ウェットエッチング技術によって製造される。
【００１９】
溝部１５ａ，１５ｂは、振動腕部１２ａの表裏面に二本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に二本ずつ、基部１１との境界部分から振動腕部１２ａ，１２ｂの先端に向って、振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向と平行に所定の長さで設けられる。なお、溝部１５ａ，１５ｂは、本実施形態１では振動腕部１２ａの表裏面に二本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に二本ずつ設けられているが、それらの本数に制限はなく、例えば振動腕部１２ａの表裏面に一本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に一本ずつ設けてもよく、また、表裏のどちらか片面にのみ設けてもよい。溝部１５ａ，１５ｂ内には、ウェットエッチング時に貫通しないように、エッチング抑制パターンを設けてもよい。
【００２０】
振動腕部１２ａには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極２２ａが設けられ、表裏面の溝部１５ａの内側に励振電極２２ｂが設けられる。同様に、振動腕部１２ｂには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極２２ｂが設けられ、表裏面の溝部１５ｂの内側に励振電極２２ａが設けられる。したがって、振動腕部１２ａにおいては両側面に設けられた励振電極２２ａと溝部１５ａ内に設けられた励振電極２２ｂとが異極同士となり、振動腕部１２ｂにおいては両側面に設けられた励振電極２２ｂと溝部１５ｂ内に設けられた励振電極２２ａとが異極同士となる。
【００２１】
支持腕部１３にはパッド電極２１ａ，２１ｂが設けられ、支持腕部１３及び基部１１には配線パターン２４ａ，２４ｂが設けられ、錘部１６ａ，１６ｂには周波数調整用金属膜２３ａ，２３ｂが設けられる。配線パターン２４ａはパッド電極２１ａと励振電極２２ａとの間を電気的に接続し、配線パターン２４ｂはパッド電極２１ｂと励振電極２２ｂとの間を電気的に接続する。パッド電極２１ａ、励振電極２２ａ、周波数調整用金属膜２３ａ及び配線パターン２４ａは、互いに電気的に導通している。パッド電極２１ｂ、励振電極２２ｂ、周波数調整用金属膜２３ｂ及び配線パターン２４ｂも、互いに電気的に導通している。
【００２２】
図２［Ｂ］に示すように、音叉素子１０は、パッド電極２１ａ，２１ｂ（図１）及び導電性接着剤３１ａ，３１ｂを介して、素子搭載部材３２側のパッド電極３３ａ，３３ｂにほぼ両持ち梁状に固定されると同時に電気的に接続される。音叉素子１０が実装された素子搭載部材３２は、蓋部材３４によって封止される。その封止方法には、例えば電気溶接や溶融ガラスが用いられる。
【００２３】
水晶の結晶は三方晶系である。水晶の頂点を通る結晶軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な平面内の稜線を結ぶ三つの結晶軸をＸ軸、Ｘ軸及びＺ軸に直交する座標軸をＹ軸とする。ここで、これらのＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる座標系をＸ軸を中心として±５度の範囲で回転させたときの回転後のＹ軸及びＺ軸を、それぞれＹ’軸及びＺ’軸とする。この場合、本実施形態１では、二本の振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向がＹ’軸の方向であり、二本の振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向がＸ軸の方向である。また、法線が＋Ｘ軸方向を向く結晶面が＋Ｘ面であり、法線が−Ｘ軸方向を向く結晶面が−Ｘ面である。
【００２４】
ここで、第一辺乃至第四辺１１１〜１１４の変形例について説明する。第一辺乃至第四辺１１１〜１１４は、それぞれ直線的なものに限らず、凹部や凸部を設けたものしてもよい。例えば、図２［Ｃ］に示すように、第一辺１１１にはリフトオフ法で電極を形成する際に好適な突起部１７１及びスリット１７２を設けてもよいし、第三辺１１３及び第四辺１１４には振動腕部１２ａ，１２ｂからの振動漏れを抑制する切れ込み部１８ａ，１８ｂを設けてもよい。
【００２５】
次に、音叉素子１０の動作を説明する。音叉素子１０を屈曲振動させる場合、パッド電極２１ａ，２１ｂに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的に捉えると、振動腕部１２ａの表裏の溝部１５ａに設けられた励振電極２２ｂはプラス電位となり、振動腕部１２ａの両側面に設けられた励振電極２２ａはマイナス電位となり、プラスからマイナスに電界が生じる。このとき、振動腕部１２ｂの表裏の溝部１５ｂに設けられた励振電極２２ａはマイナス電位となり、振動腕部１２ｂの両側面に設けられた励振電極２２ｂはプラス電位となり、振動腕部１２ａに生じた極性とは反対の極性となり、プラスからマイナスに電界が生じる。この交番電圧で生じた電界によって、振動腕部１２ａ，１２ｂに伸縮現象が生じ、所定の共振周波数の屈曲振動モードが得られる。
【００２６】
次に、音叉素子１０の作用及び効果について説明する。なお、以下で述べる図３では、電極や錘部の図示を省略している。
【００２７】
（１）本実施形態１によれば、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本から振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に延びてなる肩部１４ａ，１４ｂを設けたことにより、振動腕部１２ａから支持腕部１３へ伝わる振動及び支持腕部１３から振動腕部１２ａへ伝わる振動を肩部１４ａで減衰できるので、スプリアス成分の低減等、電気的特性を向上できる。
【００２８】
その理由は、次のとおりである。図３［Ａ］に示す関連技術２では、振動腕部３１２ａの振動Ｖ３１２ａが振動Ｖ２１として直に支持腕部３１３に伝わり、かつ、支持腕部３１３の振動Ｖ３１３が振動Ｖ２２として直に振動腕部３１２ａへ伝わる。これに対して、図３［Ｂ］に示す本実施形態１では、振動腕部１２ａの振動Ｖ１２ａが振動Ｖ１１として、及び、支持腕部１３の振動Ｖ１３が振動Ｖ１２として、それぞれ肩部１４ａで減衰する。
【００２９】
また、肩部１４ａを設けたことにより、第三辺１１３から振動腕部１２ａに連なる部分の剛性が高まるので、支持腕部１３に設けられたパッド電極２１ａ，２１ｂ（図１）を介して素子搭載部材３２（図２［Ｂ］）に実装する際に生じた応力が、振動腕部１２ａへ伝わりにくいので、この点からも電気的特性を向上できる。なお、肩部１４ａを振動腕部１２ａの短手方向に更に延ばして支持腕部１３と一体化させることは、振動腕部１２ａから支持腕部１３への振動漏れを増大させるので、好ましくない。肩部１４ｂは、必ずしも必要ではないので、省略してもよい。
【００３０】
（２）図３［Ｃ］に示す関連技術２において、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの対向面の反対側の外側面３１２ｃは、基部３１１の側面と同じ面になっている。つまり、基部３１１は、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの根本での振動を、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの片側（外側面３１２ｃ）で抑制しにくい構造になっている。そのため、関連技術２では、仮想線で示すように、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの根本における振動を十分に抑えられないので、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの振動漏れが大きく、その漏れた振動によって支持腕部３１３も振動しやすかった。
【００３１】
これに対して、図３［Ｄ］に示す本実施形態１では、肩部１４ａ，１４ｂを設けたことにより、第三辺１１３から振動腕部１２ａに連なる部分及び第四辺１１４から振動腕部１２ｂに連なる部分の剛性が高まるので、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本での振動を基部１１によって振動腕部１２ａ，１２ｂの両側から抑えることができる。そのため、仮想線で示すように、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本における振動を十分に抑えられ、振動腕部１２ａ，１２ｂで確実に振動させることができるので、振動腕部１２ａ，１２ｂの振動漏れを低減できる。したがって、本実施形態１によれば、振動腕部１２ａから支持腕部１３への振動漏れを低減できることにより、支持腕部１３の振動も低減できるので、音叉素子１０の電気的特性を向上できる。
【００３２】
（３）フッ酸などを用いた水晶のウェットエッチングでは、水晶に特有の異方性エッチングによって、エッチング残渣が水晶に付着する。図３［Ｅ］に示す関連技術２では、肩部の無い構造であるため、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの根本のそれぞれ片側にエッチング残渣Ｌ１，Ｌ２が生ずる。そして、これらのエッチング残渣Ｌ１，Ｌ２は、エッチングレートの差に起因して異なる大きさになる。つまり、−Ｘ面に生じるエッチング残渣Ｌ１は、＋Ｘ面に生じるエッチング残渣Ｌ２よりも大きくなる。これにより、関連技術２では、振動腕部３１２ａ，３１２ｂの屈曲振動のバランスが崩れるので、異常な振動が発生して支持腕部３１３へ伝わりやすい。
【００３３】
これに対し、図３［Ｆ］に示す本実施形態１では、肩部１４ａ，１４ｂの有る構造であるため、振動腕部１２ａの根本の両側にそれぞれエッチング残渣Ｌ１，Ｌ２’が生じ、振動腕部１２ｂの根本の両側にそれぞれエッチング残渣Ｌ１’，Ｌ２が生ずる。ここで、エッチング残渣Ｌ１，Ｌ１’は、ともに−Ｘ面側に生じるので大きさがほぼ等しい。エッチング残渣Ｌ２，Ｌ２’は、ともに＋Ｘ面に生じるので大きさがほぼ等しい。そのため、振動腕部１２ａの根本におけるエッチング残渣の量（Ｌ１＋Ｌ２’）と、振動腕部１２ｂの根本におけるエッチング残渣の量（Ｌ１’＋Ｌ２）との対称性を、関連技術２に比べて高めることができる。よって、本実施形態１では、振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動のバランスが良好になるので、異常な振動を抑制できる。したがって、本実施形態１によれば、振動腕部１２ａから支持腕部１３への異常な振動の伝達を抑制できることにより、支持腕部１３の振動も抑制できるので、音叉素子１０の電気的特性を向上できる。
【００３４】
次に、実施形態２について説明する。図４［Ａ］は、実施形態２の音叉素子を示す概略平面図である。なお、以下で述べる図４及び図５では、電極や錘部の図示を省略している。
【００３５】
本実施形態２では、肩部１４ａ，１４ｂ又は基部１１と振動腕部１２ａ，１２ｂとの間に、平面視略三角形状のテーパ部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが設けられている。換言すると、テーパ部４１ａは振動腕部１２ａの根本の＋Ｘ面側、テーパ部４１ｂは振動腕部１２ｂの根本の−Ｘ面側、テーパ部４２ａは振動腕部１２ａの根本の−Ｘ面側、テーパ部４２ｂは振動腕部１２ｂの根本の＋Ｘ面側にそれぞれ設けられている。
【００３６】
本実施形態２によれば、テーパ部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを設けたことにより、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本での剛性を更に高められるので、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本での振動を基部１１及びテーパ部４１ａ，…によって振動腕部１２ａ，１２ｂの両側からより強く抑えることができ、振動腕部１２ａ，１２ｂの振動漏れを更に低減できる。したがって、支持腕部１３の振動も抑制できるので、音叉素子の電気的特性を更に向上できる。本実施形態２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。
【００３７】
次に、実施形態３について説明する。図４［Ｂ］は、実施形態３の音叉素子を示す概略平面図である。
【００３８】
本実施形態３では、支持腕部１３が設けられた第三辺１１３又は第四辺１１４と支持腕部１３との間において、第二辺１１２側から第一辺１１１側へ延びるように第一エッチング残渣Ｌ３が生じ、結晶面の−Ｘ面に生じる（支持腕部１３に接する）第一エッチング残渣Ｌ３の先端が第一辺１１１の位置を越えない。本実施形態３では、第三辺１１３にのみ支持腕部１３が設けられるので、第一エッチング残渣Ｌ３の先端は第三辺１１３と支持腕部１３との間にのみ存在する。換言すると、第二辺１１２から第一エッチング残渣Ｌ３の先端までの長さＨ１は、第二辺１１２から第一辺１１１までの長さＨ２よりも短い（すなわちＨ１＜Ｈ２が成り立つ。）。
【００３９】
エッチング残渣Ｌ３は、振動腕部１２ａから基部１１を経て支持腕部１３へ至る振動漏れを伝達する働きをするので、できるだけ小さいことが望まれる。Ｈ１＞Ｈ２となることは、エッチング残渣Ｌ３が大きいことになり、振動腕部１２ａから支持腕部１３への振動漏れを増大させるので、好ましくない。本実施形態３によれば、Ｈ１＜Ｈ２が成り立つことにより、エッチング残渣Ｌ３が十分に小さいので、振動腕部１２ａから支持腕部１３への振動漏れを低減でき、その結果、支持腕部１３の振動も抑制できるので、音叉素子の電気的特性を更に向上できる。本実施形態３のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１、２のそれらと同様である。
【００４０】
次に、実施形態４について説明する。図５［Ａ］は、実施形態４の音叉素子を示す概略平面図である。
【００４１】
本実施形態４では、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間に振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した突起部１７４と、突起部１７４の先端から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に形成されたスリット１７５と、を更に備えている。そして、突起部１７４と振動腕部１２ａ，１２ｂとの間において、第一辺１１１側から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向へ延びるように第二エッチング残渣Ｌ４が生じ、第二エッチング残渣Ｌ４の先端から第一辺１１１までの長さｈ１が、突起部１７４の先端から第一辺１１１までの長さｈ２よりも短い。長さｈ２は後述する「突出量」に相当する。
【００４２】
詳しく言えば、本実施形態４では、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間における第一辺１１１を底辺とし、頂点１７３が振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した平面視略三角形状の突起部１７４と、頂点１７３から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に形成されたスリット１７５と、を更に備えている。そして、スリット１７５と振動腕部１２ａ，１２ｂとの間において、第一辺１１１側から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向へ延びるように第二エッチング残渣Ｌ４が生じ、頂点１７３から結晶軸の＋Ｘ軸方向にある振動腕部１２ａに、第二エッチング残渣Ｌ４の先端が接しており、その第二エッチング残渣Ｌ４の先端から第一辺１１１までの長さｈ１が、突起部１７４の先端から第一辺１１１までの長さｈ２よりも短い（すなわちｈ１＜ｈ２が成り立つ。）。突起部１７４は、三角形状に限らず、四角形状等どのような形状でもよい。
【００４３】
ｈ１＞ｈ２となることは、突起部１７４の突出量が不十分であることを意味する。そのため、ｈ１＞ｈ２の場合に、電極膜を分離できるようにスリット１７５を長くすると、基部１１が割れやすくなる。特に、支持腕部１３が有る場合は、それだけ全体が重くなるので、より割れやすくなる。そこで、本実施形態４によれば、ｈ１＜ｈ２とすることにより、突起部１７４の突出量を十分に確保できるので、スリット１７５を十分に長くでき、支持腕部１３が有る場合でも基部１１の破損を抑制できる。本実施形態４のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１〜３のそれらと同様である。
【００４４】
次に、実施形態５について説明する。図５［Ｂ］は、実施形態の音叉素子を示す概略平面図である。
【００４５】
本実施形態５では、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間に振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した突起部１７４と、突起部１７４の先端から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に形成されたスリット１７５と、を更に備えている。そして、突起部１７４の先端から振動腕部１２ａに至る間及び突起部１７４の先端から振動腕部１２ｂに至る間のうち、エッチング残渣が大きく生じる方に、少なくとももう一本のスリット１７６が形成されている。
【００４６】
詳しく言えば、本実施形態５では、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間における第一辺１１１を底辺とし、頂点１７３が振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した平面視略三角形状の突起部１７４と、頂点１７３から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に形成されたスリット１７５と、を更に備えている。頂点１７３から＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣は、頂点１７３から−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣よりも大きくなる。そのため、突起部１７４において、頂点１７３から振動腕部１２ａに至る間に、別のスリット１７６が形成されている。
【００４７】
頂点１７３から振動腕部１２ａに至るまでの間にもう一本のスリット１７６を形成することにより、突起部１７４から見て＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣の大きさを、−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣の大きさに近づけることができる。換言すると、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本にある第二エッチング残渣Ｌ４（図５［Ａ］）の各々の剛性を同じにすることができる。よって、本実施形態５では、振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動のバランスが良好になるので、異常な振動を抑制でき、これにより支持腕部１３の振動も抑制できるので、音叉素子の電気的特性を更に向上できる。これに加え、二本のスリット１７５，１７６を設けたことにより、電極膜の分離不良をより低減できる。本実施形態５のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１〜４のそれらと同様である。
【００４８】
次に、実施形態６について説明する。図６［Ａ］は、実施形態６の音叉素子を示す概略平面図である。
【００４９】
図５［Ｂ］に示す実施形態５では突起部１７４の左半分側にもう一本のスリット１７６を設けているのに対し、図６［Ａ］に示す本実施形態６では突起部１７７の右半分側にもう一本のスリット１７８を設けている。すなわち、本実施形態６では、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間に振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した突起部１７７と、突起部１７７の先端１７７ｅから振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に形成されたスリット１７５と、を更に備えている。そして、突起部１７７の先端１７７ｅから振動腕部１２ａに至る間及び突起部１７７の先端１７７ｅから振動腕部１２ｂに至る間のうち、エッチング残渣が大きく生じる方に、少なくとももう一本のスリット１７８が形成されている。
【００５０】
詳しく言えば、本実施形態６における突起部１７７は、一対の振動腕部１２ａ，１２ｂの相互間における第一辺１１１を底辺とし、頂点１７３が振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した平面視略三角形状の三角状突起１７７ｃと、三角状突起１７７ｃの頂点１７３付近から振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に突出した平面視略四角形状の四角状突起１７７ｄと、を有する。四角状突起１７７ｄには、図において左側面に＋Ｘ面、右側面に−Ｘ面がそれぞれ現れる。−Ｘ面に生じるエッチング残渣は、＋Ｘ面に生じるエッチング残渣よりも大きくなる。つまり、先端１７７ｅから−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣は、先端１７７ｅから＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣よりも大きくなる。そのため、先端１７７ｅから振動腕部１２ｂに至る間に、別のスリット１７８が形成されている。
【００５１】
先端１７７ｅから振動腕部１２ｂに至るまでの間にもう一本のスリット１７８を形成することにより、突起部１７７の先端１７７ｅから見て−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣の大きさを、＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣の大きさに近づけることができる。換言すると、振動腕部１２ａ，１２ｂの根本にあるエッチング残渣の各々の剛性を同じにすることができる。よって、本実施形態６では、振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動のバランスが良好になるので、異常な振動を抑制でき、これにより支持腕部１３の振動も抑制できるので、音叉素子の電気的特性を更に向上できる。これに加え、二本のスリット１７５，１７８を設けたことにより、電極膜の分離不良をより低減できる。本実施形態６のその他の構成、作用及び効果は、実施形態５のそれらと同様である。
【００５２】
次に、実施形態７について説明する。図６［Ｂ］は、実施形態７の音叉素子を示す概略平面図である。
【００５３】
本実施形態７は、図１に示す実施形態１の具体的な寸法例である。振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に平行な寸法を「長さ」、振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に平行な寸法を「幅」とする。基部１１は、長さＬ１１が１２０μｍ（支持腕部１３との連結部分を除く。）、幅Ｗ１１が２８５μｍである。振動腕部１２ａ，１２ｂは、長さＬ１２が４６１μｍ、幅Ｗ１２が３５μｍである。支持腕部１３は、幅Ｗ１３が６０〜８０μｍである。錘部１６ａ，１６ｂは、長さＬ１６が２３８．６μｍ、幅Ｗ１６が１６５μｍ、支持腕部１３と基部１１とを連結する部分は、長さＬ１０が４５μｍ、幅Ｗ１０（基部１１を含む。）が５００μｍである。また、公差は±３０μｍ〜±５０μｍである。本実施形態７のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。
【００５４】
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、基部と振動腕部と支持腕部とを備える音叉素子であれば、どのようなものにでも利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
＜実施形態１＞
１０  音叉素子
１１  基部
１１１  第一辺
１１２  第二辺
１１３  第三辺
１１４  第四辺
１２ａ，１２ｂ  振動腕部
１３  支持腕部
１４ａ，１４ｂ  肩部
１５ａ，１５ｂ  溝部
１６ａ，１６ｂ  錘部
１７１  突起部
１７２  スリット
１８ａ，１８ｂ  切れ込み部
１９  水晶振動片
２１ａ，２１ｂ  パッド電極
２２ａ，２２ｂ  励振電極
２３ａ，２３ｂ  周波数調整用金属膜
２４ａ，２４ｂ  配線パターン
３１ａ，３１ｂ  導電性接着剤
３２  素子搭載部材
３３ａ，３３ｂ  パッド電極
３４  蓋部材
Ｌ１，Ｌ１’，Ｌ２，Ｌ２’  エッチング残渣
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１２ａ，Ｖ１３  振動
＜実施形態２＞
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ  テーパ部
＜実施形態３＞
Ｌ３  第一エッチング残渣
＜実施形態４＞
１７３  頂点
１７４  突起部
１７５  スリット
Ｌ４  第二エッチング残渣
＜実施形態５＞
１７６  スリット
＜実施形態６＞
１７７  突起部
１７７ｃ  三角状突起
１７７ｄ  四角状突起
１７７ｅ  先端
１７８  スリット
＜実施形態７＞
Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１６  長さ
Ｗ１０，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１６  幅
＜関連技術１＞
２１０  音叉素子
２１１  基部
２１２ａ，２１２ｂ  振動腕部
＜関連技術２＞
３１０  音叉素子
３１１  基部
３１２ａ，３１２ｂ  振動腕部
３１２ｃ  外側面
３１３  支持腕部
Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ３１２ａ，Ｖ３１３  振動
【図１】
2017060130.tif 000003
【図２】
2017060130.tif 000004
【図３】
2017060130.tif 000005
【図４】
2017060130.tif 000006
【図５】
2017060130.tif 000007
【図６】
2017060130.tif 000008
【図７】
2017060130.tif 000009