JP6584257B2 - 音叉型水晶振動素子 - Google Patents

Description

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。

図６［Ａ］は関連技術１の音叉素子を示す概略平面図である。図６［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。

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。

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。

特許第４０４９０１７号公報

しかしながら、関連技術２の音叉素子３１０には、発振周波数に設計値からのずれ（以下「周波数ずれ」という。）が生じたり、等価直列抵抗値が大きくなったりする等、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。

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、周波数ずれの低減等、電気的特性を向上し得る技術を提供することにある。

本発明者は、関連技術２の音叉素子３１０において周波数ずれ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。

支持腕部３１３と振動腕部３１２ａ，３１２ｂとが同一方向に延びているため、振動腕部３１２ａ，３１２ｂを屈曲振動させると、その振動が支持腕部３１３に伝わって、支持腕部３１３にも屈曲振動が生じてしまう。また、支持腕部３１３には実装用の電極パターンが形成されているので、その電極パターンから印加される電圧によっても屈曲振動が生じてしまう。このとき、振動腕部３１２ａ，３１２ｂと支持腕部３１３とで屈曲振動の周波数が近いと、互いの振動が影響し合う。その結果、周波数ずれが生じたり等価直列抵抗値が大きくなったりする等、電気的特性の悪化を招くことになる。

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、
を備えた音叉素子において、
前記振動腕部の短手方向に平行な寸法を幅としたとき、
前記支持腕部は、その幅が前記振動腕部の幅よりも部分的に細い細幅部を有し、
前記一対の振動腕部の先端には、それぞれ周波数調整用の錘部が設けられ、
前記細幅部は、前記錘部に対向する位置に形成された、
ことを特徴とする。
そして、前記長手方向は結晶軸のＹ’軸方向であり、前記短手方向は結晶軸のＸ軸方向であり、
前記細幅部は、前記支持腕部の＋Ｘ面側のみがウェットエッチングによって除去された残りからなる。
又は、一枚の水晶ウェハから同一形状の多数個が製造される音叉素子であって、
前記支持腕部は、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どちらか一方に設けられ、かつ、隣接する他の音叉型水晶振動素子の前記錘部と対向するように前記水晶ウェハに配置され、
当該錘部の凸部形状と前記細幅部の凹部形状とが一定間隔を介して一致する。

本発明によれば、支持腕部が振動腕部の幅よりも部分的に細い細幅部を有することにより、支持腕部の屈曲振動と振動腕部の屈曲振動との周波数差を大きくできるので、支持腕部の屈曲振動が振動腕部に与える影響を抑制でき、周波数ずれの低減等、電気的特性を向上できる。

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［Ａ］乃至図３［Ｃ］は実施形態１における細幅部の変形例を示す部分平面図であり、図３［Ａ］は変形例１、図３［Ｂ］は変形例２、図３［Ｃ］は変形例３であり、図３［Ｄ］は変形例４である。 図４［Ａ］は実施形態２の音叉素子を示す概略平面図、図４［Ｂ］は比較例を示す部分斜視図、図４［Ｃ］は実施形態２を示す部分斜視図、図４［Ｄ］は比較例を示す部分平面図、図４［Ｅ］は実施形態２を示す部分平面図である。 図５［Ａ］は実施形態３の音叉素子を示す概略平面図、図５［Ｂ］は比較例を示す概略平面図、図５［Ｃ］は実施形態４を示す概略平面図である。 関連技術を示す概略平面図であり、図６［Ａ］は関連技術１、図６［Ｂ］は関連技術２を示す。

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。

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。

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、振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に平行な寸法を幅としたとき、支持腕部１３は、その幅Ｗ２が振動腕部１２ａ，１２ｂの幅Ｗ１よりも部分的に細い細幅部１３１を有する。すなわちＷ２＜Ｗ１が成り立つ。

本実施形態１では、振動腕部１２ａ，１２ｂの先端に、それぞれ周波数調整用の錘部１６ａ，１６ｂが設けられている。細幅部１３１は、錘部１６ａに対向する位置に形成されている。

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。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。

次に、音叉素子１０の構成について更に詳しく説明する。

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。

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水晶振動片１９の外形形成と同時に貫通しない溝部１５ａ、１５ｂを形成できるように、エッチング抑制パターンを設けてもよい。

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。

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。

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，３２ｂ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。

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。

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側面での電気的な短絡を防ぐために好適な突起部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。また、一対の肩部１４ａ，１４ｂを設けてもよい。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。

ここで、音叉素子１０の大きさについて説明する。基部１１の第一辺１１１の長さは、２５０〜３５０μｍとなっており、基部１１の第三辺１１３の長さは、１１５〜２１０μｍとなっている。振動腕部１２ａ，１２ｂは、長さが４５０〜５５０μｍとなっており、幅Ｗ１が２０〜５５μｍとなっている。また、支持腕１３に設けられている細幅部１３１の幅Ｗ２は、１０〜４５μｍとなっている。また、錘部１６ａ，１６ｂは、長さが１９５〜５８０μｍとなっており、幅が２５〜８５μｍとなっている。

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。

次に、音叉素子１０の作用及び効果について説明する。

（１）本実施形態１によれば、支持腕部１３が振動腕部１２ａ，１２ｂの幅Ｗ１よりも部分的に細い細幅部１３１（幅Ｗ２、Ｗ２＜Ｗ１）を有することにより、支持腕部１３の屈曲振動と振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動との周波数差を大きくできるので、支持腕部１３の屈曲振動が振動腕部１２ａ，１２ｂに与える影響を抑制でき、周波数ずれの低減等、電気的特性を向上できる。

支持腕部１３及び振動腕部１２ａ，１２ｂの幅が細くなるほど、それらの屈曲振動の周波数は高くなる。そこで、支持腕部１３の一部の幅を細くすることにより、支持腕部１３で生じる屈曲振動の周波数を高い周波数帯へシフトさせる。その結果、支持腕部１３の屈曲振動と振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動との周波数差が大きくなる。

なお、支持腕部１３の幅全体を狭くして、支持腕部１３の屈曲振動の周波数を変えることも考えられる。しかし、支持腕１３の幅全体が振動腕１２ａ，１２ｂより細い場合は、支持腕部１３が折れやすくなるため、好ましくない。

これとは逆に、支持腕部１３の幅を太くして、支持腕部１３の屈曲振動の周波数を変えることも考えられる。しかし、支持腕１３の幅全体が錘部１６ａ，１６ｂの幅より太い場合も、発振回路に不具合を生じるため、好ましくない。なぜなら、支持腕部１３の幅を太くすると、支持腕部１３の周波数が振動腕部１２ａ，１２ｂの周波数よりも低くなり、そうなると、一般の発振回路は支持腕部１３の周波数帯で発振しようとするからである。これに加え、支持腕部１３の幅を太くすることは、音叉素子１０の大型化を招くという欠点もある。

（２）振動腕部１２ａ，１２ｂの周波数は、主に振動腕部１２ａ，１２ｂの長さ（長手方向の寸法）及び幅によって設計し、錘部１６ａ，１６ｂの質量によって調整する。本実施形態１では、細幅部１３１が錘部１６ａに対向する位置に形成されていることにより、支持腕部１３の周波数を計算しやすい。その理由は、細幅部１３１を除く支持腕部１３の長さ及び幅と細幅部１３１の質量とは、振動腕部１２ａ，１２ｂの長さ及び幅と錘部１６ａ，１６ｂの質量とに対応するからである。そのため、振動腕部１２ａ，１２ｂの周波数の計算過程を、支持腕部１３の周波数の計算にも利用できることになる。

次に、実施形態１における細幅部１３１の変形例について説明する。図３［Ａ］乃至図３［Ｃ］は実施形態１における細幅部の変形例を示す部分平面図であり、図３［Ａ］は変形例１、図３［Ｂ］は変形例２、図３［Ｃ］は変形例３であり、図３［Ｄ］は変形例４である。

図３でも、図１と同様に、長手方向は結晶軸のＹ’軸方向であり、短手方向は結晶軸のＸ軸方向である。図３［Ａ］に示す変形例１の細幅部１３１ａは、支持腕部１３の＋Ｘ面側のみがウェットエッチングによって除去された残りからなる。図３［Ｂ］に示す変形例２の細幅部１３１ｂは、支持腕部１３の＋Ｘ面側及び−Ｘ面側の両方がウェットエッチングによって除去された残りからなる。図３［Ｃ］に示す変形例３の細幅部１３１ｃは、支持腕部１３の−Ｘ面側のみがウェットエッチングによって除去された残りからなる。

換言すると、変形例１の細幅部１３１ａでは、図１に示す細幅部１３１と同様に、錘部に対向する面の反対側の面が切り欠かれて、それが切り欠き部Ｃ１になっている。変形例２の細幅部１３１ｂは、錘部に対向する面とその反対側の面との両方が切り欠かれて、それぞれが切り欠き部Ｃ２，Ｃ１になっている。変形例３の細幅部１３１ｃは、錘部に対向する面が切り欠かれて、それが切り欠き部Ｃ２になっている。

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。切り欠き部Ｃ１，Ｃ２には、それぞれエッチング残渣Ｌ１，Ｌ２が生じる。−Ｘ面に生じるエッチング残渣Ｌ２は、エッチングレートの差に起因して、＋Ｘ面に生じるエッチング残渣Ｌ１よりも大きくなる。したがって、エッチング残渣の量は、変形例１（Ｌ１）＜変形例３（Ｌ２）＜変形例２（Ｌ１＋Ｌ２）となる。エッチング残渣の量が少ないほど、設計どおりの形状が得られるので、好ましいと言える。

変形例４は、一枚の水晶ウェハから同一形状の多数個が製造される音叉素子に用いられる。図１を使って説明すると、変形例４における支持腕部１３は、第三辺１１３の第二辺１１２側にのみ設けられ、かつ、隣接する他の音叉素子１０の錘部１６ｂと対向するように水晶ウェハ（図示せず）に配置される。なお、支持腕部は、第四辺１１４の第二辺１１２側にのみ設けてもよい。

そして、図３［Ｄ］に示すように、錘部１６ｂの凸部形状と細幅部１３１ｄの凹部形状とが、一定間隔ｄを介して一致する。変形例４によれば、隣接する音叉素子の錘部１６ｂの凸部形状に、細幅部１３１ａの凹部形状を合わせることにより、水晶ウェハ上において隣接する音叉素子同士を接近させることができるので、水晶ウェハ一枚当たりの音叉素子数を増やすことができる。

次に、図４に基づき、実施形態２について説明する。図４では、溝部、電極等の図示を省略している。

図４［Ａ］に示すように、本実施形態２の音叉素子４０における細幅部１３２は、振動腕部１２ａ，１２ｂの短手方向に延び、更に振動腕部１２ａ，１２ｂの長手方向に延びる角に形成されている。図４［Ｂ］乃至図４［Ｅ］に示すように、素子搭載部材３２上に導電性接着剤３１を円状に塗布し、その上に音叉素子４０を載置することにより、音叉素子４０を素子搭載部材３２に実装する。このとき、本実施形態２によれば、以下に説明する効果を奏する。なお、比較例は、細幅部１３２が無い点を除き、音叉素子４０と同じ構成である。

図４［Ｂ］に示す比較例では、支持腕部１３の二つの面にだけ、導電性接着剤３１が這い上がる。これに対し、図４［Ｃ］に示す本実施形態２では、細幅部１３２が設けられている部分の支持腕部１３の二つの面と、細幅部１３２が設けられていない部分の支持腕部１３の二つの面との、合計四つの面に、導電性接着剤３１が這い上がる。よって、本実施形態２によれば、導電性接着剤３１が多面的に広がるので、導電性接着剤３１による接着強度を向上できる。更には、図４［Ｄ］に示す比較例と比べて、図４［Ｅ］に示す本実施形態２の方が、角部が１箇所よりも３箇所と多いので、角部に這い上がった導電性接着剤３１のメニスカスによって、更に導電性接着剤３１の這い上がり面積が大きくなり、素子搭載部材３２と音叉素子１０との境界部分に存在する導電性接着剤３１の量を増加させ、音叉素子１０の裏面から表面に向かう向きに平行な厚み部分が滑らかに変化するように形作ることができる。そのため、接着強度を向上させて外部からの衝撃による耐衝撃性をも向上させることが可能となる。

図４［Ｄ］に示す比較例では、素子搭載部材３２と支持腕部１３とに挟まれる導電性接着剤３１の量が多いので、その導電性接着剤３１が基部１１側まで押し広げられることにより、振動腕部１２ａ，１２ｂの振動漏れを増加させるおそれがあった。振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動は、導電性接着剤３１を介して素子搭載部材３２側へ漏れるからである。これに対し、図４［Ｅ］に示す本実施形態２では、細幅部１３２が設けられているため、素子搭載部材３２と支持腕部１３とに挟まれる導電性接着剤３１の量を少なくできる。これにより、導電性接着剤３１が基部１１側まで押し広げられることがないので、振動腕部１２ａ，１２ｂの振動漏れを抑制できる。また、基部１１に設けられている配線パターン２４ａ，２４ｂ間が導電性接着剤３１により短絡することを低減できる。

なお、素子搭載部材３２と支持腕部１３とに挟まれる導電性接着剤３１の量が減ることによる接着強度への影響は、図４［Ｃ］に示す効果によって補うことができる。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。

次に、図５［Ａ］及び図５［Ｂ］に基づき、実施形態３について説明する。図５では、溝部、電極等の図示を省略している。

図５［Ａ］に示すように、本実施形態３の音叉素子５０における細幅部１３３は、基部１１に対向する位置に形成されている。詳しく言えば、支持腕部１３の基部１１に対向する面が切り欠かれ、そこが細幅部１３３になっている。なお、図５［Ｂ］に示す比較例の音叉素子５０’は、細幅部１３３が無い点を除き、音叉素子５０と同じ構成である。

図５［Ａ］には、本実施形態３における基部１１から支持腕部１３までの距離Ｗ３、及び、そこに生ずるエッチング残渣Ｌ３が示されている。図５［Ｂ］には、比較例における基部１１から支持腕部１３までの距離Ｗ４、及び、そこに生ずるエッチング残渣Ｌ４が示されている。このとき、本実施形態３では細幅部１３３が設けられているため、距離Ｗ３は距離Ｗ４よりも長くなる。そして、基部１１から支持腕部１３までの距離が長いほどエッチング残渣が小さくなるため、エッチング残渣Ｌ３はエッチング残渣Ｌ４よりも小さい。エッチング残渣Ｌ３，Ｌ４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。

したがって、本実施形態３によれば、基部１１から支持腕部１３までの距離Ｗ３を長くできることにより、その間に生じるエッチング残渣Ｌ３を小さくできるので、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。

次に、図５［Ｃ］に基づき、実施形態４について説明する。

本実施形態４の音叉素子６０は、実施形態１乃至３で述べた細幅部１３１，１３２，１３３の全てを備えている。したがって、本実施形態５によれば、実施形態１乃至３で述べた全ての効果を相乗的に奏する。なお、細幅部１３１，１３２，１３３のうちいずれか二つを備えたものとしてもよい。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乃至３のそれらと同様である。

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。

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。

＜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
１３１，１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ 細幅部
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，３２ｂ パッド電極
３４ 蓋部材
Ｃ１，Ｃ２ 切り欠き部
Ｌ１，Ｌ２ エッチング残渣
Ｗ１，Ｗ２ 幅
ｄ 一定間隔
＜実施形態２＞
４０ 音叉素子
１３２ 細幅部
３１ 導電性接着剤
＜実施形態３＞
５０，５０’ 音叉素子
１３３ 細幅部
Ｗ３，Ｗ４ 距離
Ｌ３，Ｌ４ エッチング残渣
＜実施形態４＞
６０ 音叉素子
＜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
３１３ 支持腕部

Claims (2)

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において、
   前記振動腕部の短手方向に平行な寸法を幅としたとき、
   前記支持腕部は、その幅が前記振動腕部の幅よりも部分的に細い細幅部を有し、
   前記一対の振動腕部の先端には、それぞれ周波数調整用の錘部が設けられ、
   前記細幅部は、前記錘部に対向する位置に形成され、
   前記長手方向は結晶軸のＹ’軸方向であり、前記短手方向は結晶軸のＸ軸方向であり、
   前記細幅部は、前記支持腕部の＋Ｘ面側のみがウェットエッチングによって除去された残りからなる、
   ことを特徴とする音叉型水晶振動素子。
2. 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において、
   前記振動腕部の短手方向に平行な寸法を幅としたとき、
   前記支持腕部は、その幅が前記振動腕部の幅よりも部分的に細い細幅部を有し、
   前記一対の振動腕部の先端には、それぞれ周波数調整用の錘部が設けられ、
   前記細幅部は、前記錘部に対向する位置に形成され、
   かつ、一枚の水晶ウェハから同一形状の多数個が製造される音叉型水晶振動素子であって、
   前記支持腕部は、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どちらか一方に設けられ、かつ、隣接する他の音叉型水晶振動素子の前記錘部と対向するように前記水晶ウェハに配置され、
   当該錘部の凸部形状と前記細幅部の凹部形状とが一定間隔を介して一致する、
   ことを特徴とする音叉型水晶振動素子。

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