【手続補正書】
【提出日】平成24年10月9日(2012.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器と情報通信機器及びそれらの
製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第１音叉腕と第２音叉腕とを備えて構成され、屈曲モードで振動する音叉型屈曲水晶振動子の製造方法で、前記音叉基部と前記第１音叉腕と前記第２音叉腕とを備えた音叉形状を形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に溝を、又は前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕と前記音叉基部に溝を形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された溝の面の上に電極を配置する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に電極を配置する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の第１電極端子を形成するために、前記第１音叉腕に形成された溝の面の上に配置された前記電極を、前記第２音叉腕の第１側面と第２側面の各側面に配置された前記電極に接続する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の第２電極端子を形成するために、前記第２音叉腕に形成された溝の面の上に配置された前記電極を、前記第１音叉腕の第１側面と第２側面の各側面に配置された前記電極に接続する工程と、を含み、前記音叉型屈曲水晶振動子は基本波モード振動のフイガーオブメリットＭ１と周波数安定係数Ｓ１を備え、かつ、２次高調波モード振動のフイガーオブメリットＭ２と周波数安定係数Ｓ２を備え、Ｍ１＞Ｍ２とＳ１＜Ｓ２の関係が得られるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決定されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記基本波モード振動の等価直列抵抗Ｒ１が、前記２次高調波モード振動の等価直列抵抗Ｒ２より小さくなるように、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された溝の長さ寸法と前記音叉型屈曲水晶振動子の全長の寸法が決定されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第１音叉腕の第１側面は前記第２音叉腕の第１側面に対向していて、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線の両側に第１溝と第２溝を形成し、前記第１溝と前記第２溝の各溝は第１端部を備えた第１面と第２端部を備えた第２面を備え、前記第１溝の第１面は音叉腕の第１側面に対抗して形成され、前記第２溝の第１面は音叉腕の第２側面に対抗して形成され、前記第１溝と前記第２溝の各溝の第２面の第２端部は幅方向において第１端部と反対の位置にあって、前記第１溝の第２端部から前記第２溝の第２端部まで測定された音叉腕の幅方向にある距離である部分幅Ｗ７が０．０５ｍｍより小さくなるように、前記第１溝と前記第２溝の各溝を形成する工程を含むことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記音叉基部は切り欠き部分と、第１幅Ｓ５を備えた第１基部部分と前記第１幅Ｓ５より大きい、または等しい第２幅Ｓ６を備えた第２基部部分とを備え、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各々の一端部は前記第１基部部分に接続されていて、前記切り欠き部分を前記第１基部部分と前記第２基部部分の間に形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の間隔Ｗ４が、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線を含んで形成された溝の溝幅Ｗ２より大きく、または等しくなるように、前記溝と前記各音叉腕を形成する工程と、を含み、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記基本波モード振動の容量比ｒ１が、前記２次高調波モード振動の容量比ｒ２より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決められていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項５】
請求項３において、前記第１溝と前記第２溝の各溝の幅が０．０４ｍｍより小さいことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の水晶振動子の製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記２次高調波モード振動のフイガーオブメリットＭ２が３０より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程と、ケースと蓋を準備する工程と、前記ケースまたは前記蓋の固定部に前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子が第１発振周波数を備えるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の発振周波数を水晶ウエハ内で調整する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する工程の後に、前記音叉型屈曲水晶振動子が第２発振周波数を備えるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の発振周波数を調整する工程と、を含んでいて、前記音叉型屈曲水晶振動子は３２．７６８ｋＨｚの基準周波数を備え、前記第１発振周波数は前記基準周波数に対して、周波数偏差が−９０００ＰＰＭ〜＋５０００ＰＰＭの範囲内に、かつ、前記第２発振周波数は前記基準周波数に対して、周波数偏差が−１００ＰＰＭ〜＋１００ＰＰＭの範囲内にあることを特徴とする水晶ユニットの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の水晶振動子の製造方法と、あるいは請求項６に記載の水晶ユニットの製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記第１電極端子と前記第２電極端子を、増幅器とコンデンサーと抵抗素子とに電気的に接続する工程と、を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
【請求項８】
音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第１音叉腕と第２音叉腕とを備えて構成され、屈曲モードで振動する音叉形状の音叉型屈曲水晶振動子で、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に溝が、又は前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕と前記音叉基部に溝が形成され、前記音叉型屈曲水晶振動子の第１電極端子を形成するために、前記第１音叉腕に形成された溝の面の上に配置された電極が、前記第２音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に配置された電極に接続され、かつ、前記音叉型屈曲水晶振動子の第２電極端子を形成するために、前記第２音叉腕に形成された溝の面の上に配置された電極が、前記第１音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に配置された電極に接続され、前記音叉型屈曲水晶振動子は基本波モード振動のフイガーオブメリットＭ１と周波数安定係数Ｓ１を備え、かつ、２次高調波モード振動のフイガーオブメリットＭ２と周波数安定係数Ｓ２を備え、Ｍ１＞Ｍ２とＳ１＜Ｓ２の関係が得られるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決定されていることを特徴とする水晶振動子。
【請求項９】
請求項８において、前記第１音叉腕の第１側面は前記第２音叉腕の第１側面に対向していて、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された前記溝は、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線の両側に形成された第１溝と第２溝を備え、前記第１溝と前記第２溝の各溝は第１端部を備えた第１面と第２端部を備えた第２面を備え、前記第１溝の第１面は音叉腕の第１側面に対抗して形成され、前記第２溝の第１面は音叉腕の第２側面に対抗して形成され、前記第１溝と前記第２溝の各溝の第２面の第２端部は幅方向において第１端部と反対の位置にあって、前記第１溝の第２端部から前記第２溝の第２端部まで測定された音叉腕の幅方向にある距離である部分幅Ｗ７が０．０５ｍｍより小さいことを特徴とする水晶振動子。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の水晶振動子とケースと蓋とを備えて水晶ユニットは構成され、前記音叉型屈曲水晶振動子は前記ケースまたは前記蓋の固定部に固定されていることを特徴とする水晶ユニット。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の水晶振動子と、あるいは請求項１０に記載の水晶ユニットを備えていることを特徴とする水晶発振器。
【請求項１２】
請求項８または請求項９に記載の水晶振動子と、あるいは請求項１０に記載の水晶ユニットと、あるいは請求項１１に記載の水晶発振器を備えた情報通信機器で、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記第１電極端子と前記第２電極端子が、増幅器とコンデンサーと抵抗素子とに電気的に接続されていることを特徴とする情報通信機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】即ち、本発明の水晶振動子の製造方法の第１の態様は、音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第１音叉腕と第２音叉腕とを備えて構成され、屈曲モードで振動する音叉型屈曲水晶振動子の製造方法で、前記音叉基部と前記第１音叉腕と前記第２音叉腕とを備えた音叉形状を形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に溝を、又は前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕と前記音叉基部に溝を形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された溝の面の上に電極を配置する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に電極を配置する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の第１電極端子を形成するために、前記第１音叉腕に形成された溝の面の上に配置された前記電極を、前記第２音叉腕の第１側面と第２側面の各側面に配置された前記電極に接続する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の第２電極端子を形成するために、前記第２音叉腕に形成された溝の面の上に配置された前記電極を、前記第１音叉腕の第１側面と第２側面の各側面に配置された前記電極に接続する工程と、を含み、前記音叉型屈曲水晶振動子は基本波モード振動のフイガーオブメリットＭ１と周波数安定係数Ｓ１を備え、かつ、２次高調波モード振動のフイガーオブメリットＭ２と周波数安定係数Ｓ２を備え、Ｍ１＞Ｍ２とＳ１＜Ｓ２の関係が得られるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決定されている水晶振動子の製造方法である。本発明の水晶振動子の製造方法の第２の態様は、第１の態様において、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記基本波モード振動の等価直列抵抗Ｒ１が、前記２次高調波モード振動の等価直列抵抗Ｒ２より小さくなるように、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された溝の長さ寸法と前記音叉型屈曲水晶振動子の全長の寸法が決定されている水晶振動子の製造方法である。本発明の水晶振動子の製造方法の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記第１音叉腕の第１側面は前記第２音叉腕の第１側面に対向していて、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線の両側に第１溝と第２溝を形成し、前記第１溝と前記第２溝の各溝は第１端部を備えた第１面と第２端部を備えた第２面を備え、前記第１溝の第１面は音叉腕の第１側面に対抗して形成され、前記第２溝の第１面は音叉腕の第２側面に対抗して形成され、前記第１溝と前記第２溝の各溝の第２面の第２端部は幅方向において第１端部と反対の位置にあって、前記第１溝の第２端部から前記第２溝の第２端部まで測定された音叉腕の幅方向にある距離である部分幅Ｗ７が０．０５ｍｍより小さくなるように、前記第１溝と前記第２溝の各溝を形成する工程を含む水晶振動子の製造方法である。本発明の水晶振動子の製造方法の第４の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記音叉基部は切り欠き部分と、第１幅Ｓ５を備えた第１基部部分と前記第１幅Ｓ５より大きい、または等しい第２幅Ｓ６を備えた第２基部部分とを備え、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各々の一端部は前記第１基部部分に接続されていて、前記切り欠き部分を前記第１基部部分と前記第２基部部分の間に形成する工程と、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の間隔Ｗ４が、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線を含んで形成された溝の溝幅Ｗ２より大きく、または等しくなるように、前記溝と前記各音叉腕を形成する工程と、を含み、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記基本波モード振動の容量比ｒ１が、前記２次高調波モード振動の容量比ｒ２より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決められている水晶振動子の製造方法である。本発明の水晶振動子の製造方法の第５の態様は、第３の態様において、前記第１溝と前記第２溝の各溝の幅が０．０４ｍｍより小さい水晶振動子の製造方法である。本発明の水晶ユニットの製造方法の第１の態様は、第１の態様〜第５の態様のいずれか１つの態様に記載の水晶振動子の製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記２次高調波モード振動のフィガーオブメリットＭ２が３０より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程と、ケースと蓋を準備する工程と、前記ケースまたは前記蓋の固定部に前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子が第１発振周波数を備えるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の発振周波数を水晶ウエハ内で調整する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する工程の後に、前記音叉型屈曲水晶振動子が第２発振周波数を備えるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の発振周波数を調整する工程と、を含んでいて、前記音叉型屈曲水晶振動子は３２．７６８ｋＨｚの基準周波数を備え、前記第１発振周波数は前記基準周波数に対して、周波数偏差が−９０００ＰＰＭ〜＋５０００ＰＰＭの範囲内に、かつ、前記第２発振周波数は前記基準周波数に対して、周波数偏差が−１００ＰＰＭ〜＋１００ＰＰＭの範囲内にある水晶ユニットの製造方法である。本発明の水晶発振器の製造方法の第１の態様は、第１の態様〜第５の態様のいずれか１つの態様に記載の水晶振動子の製造方法と、あるいは第１の態様に記載の水晶ユニットの製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記第１電極端子と前記第２電極端子を、増幅器とコンデンサーと抵抗素子とに電気的に接続する工程と、を備えている水晶発振器の製造方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】本発明の水晶振動子の第１の態様は、音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第１音叉腕と第２音叉腕とを備えて構成され、屈曲モードで振動する音叉形状の音叉型屈曲水晶振動子で、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に溝が、又は前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕と前記音叉基部に溝が形成され、前記音叉型屈曲水晶振動子の第１電極端子を形成するために、前記第１音叉腕に形成された溝の面の上に配置された電極が、前記第２音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に配置された電極に接続され、かつ、前記音叉型屈曲水晶振動子の第２電極端子を形成するために、前記第２音叉腕に形成された溝の面の上に配置された電極が、前記第１音叉腕の第１側面とその第１側面に対抗する第２側面の各側面に配置された電極に接続され、前記音叉型屈曲水晶振動子は基本波モード振動のフィガーオブメリットＭ１と周波数安定係数Ｓ１を備え、かつ、２次高調波モード振動のフイガーオブメリットＭ２と周波数安定係数Ｓ２を備え、Ｍ１＞Ｍ２とＳ１＜Ｓ２の関係が得られるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決定されている水晶振動子である。本発明の水晶振動子の第２の態様は、第１の態様において、前記第１音叉腕の第１側面は前記第２音叉腕の第１側面に対向していて、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕に形成された前記溝は、前記第１音叉腕と前記第２音叉腕の各音叉腕の上面と下面の少なくとも一面の中立線の両側に形成された第１溝と第２溝を備え、前記第１溝と前記第２溝の各溝は第１端部を備えた第１面と第２端部を備えた第２面を備え、前記第１溝の第１面は音叉腕の第１側面に対抗して形成され、前記第２溝の第１面は音叉腕の第２側面に対抗して形成され、前記第１溝と前記第２溝の各溝の第２面の第２端部は幅方向において第１端部と反対の位置にあって、前記第１溝の第２端部から前記第２溝の第２端部まで測定された音叉腕の幅方向にある距離である部分幅Ｗ７が０．０５ｍｍより小さい水晶振動子である。本発明の水晶ユニットの第１の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の水晶振動子とケースと蓋とを備えて水晶ユニットは構成され、前記音叉型屈曲水晶振動子は前記ケースまたは前記蓋の固定部に固定されている水晶ユニットである。本発明の水晶発振器の第１の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の水晶振動子と、あるいは第１の態様に記載の水晶ユニットを備えている水晶発振器である。本発明の情報通信機器の第１の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の水晶振動子と、あるいは第１の態様に記載の水晶ユニットと、あるいは第１の態様に記載の水晶発振器を備えた情報通信機器で、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記第１電極端子と前記第２電極端子が、増幅器とコンデンサーと抵抗素子とに電気的に接続されている情報通信機器である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】また、音叉形状の屈曲水晶振動子の容量比ｒ１、ｒ２はそれぞれｒ１＝Ｃ０／Ｃ１、ｒ２＝Ｃ０／Ｃ２で与えられる。但し、Ｃ０は等価回路の並列容量で、Ｃ１とＣ２は等価回路の基本波モード振動と２次高調波モード振動の等価容量である。更に、音叉形状の屈曲水晶振動子の基本波モード振動と２次高調波モード振動の品質係数はＱ１値とＱ２値で与えられる。そして、前記実施例の音叉形状の屈曲水晶振動子は、基本波モードで振動する共振周波数の並列容量による依存性が２次高調波モードで振動する共振周波数の並列容量による依存性より小さく成るように構成される。即ち、ｒ１／２Ｑ１２＜ｒ２／２Ｑ２２を満たすように構成されている。このような構成により、基本波モードで振動する共振周波数の並列容量による影響が無視できるほど極めて小さくなるので、高い周波数安定性を有する基本波モードで振動する屈曲水晶振動が得られる。又、本発明では、ｒ１／２Ｑ１２とｒ２／２Ｑ２２をそれぞれＳ１とＳ２と置き、Ｓ１とＳ２をそれぞれ基本波モード振動と２次高調波モード振動の周波数安定係数と呼ぶ。即ち、Ｓ１＝ｒ１／２Ｑ１２とＳ２＝ｒ２／２Ｑ２２で与えられる。