JP2019087774A - 音叉型水晶振動素子及び圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】振動腕部の先端に錘部を有する音叉素子において、二次の屈曲振動を抑制する等、電気的特性を向上する技術を提供する。【解決手段】音叉素子１０は、基部１１と、基部１１から同じ長手方向（Ｙ’軸方向）に延びた一対の振動腕部１２ａ、１２ｂと、振動腕部１２ａ、１２ｂの先端に設けられた錘部１６ａ、１６ｂと、振動腕部１２ａ，１２ｂに基部１１側から錘部１６ａ、１６ｂ側まで直線状に設けられた溝部１５ａ、１５ｂと、を備えている。そして、溝部１５ａ、１５ｂは、基部１１側の励振電極２２ａ、２２ｂが設けられた有電極溝１５１ａ、１５１ｂと、錘部１６ａ、１６ｂ側の励振電極２２ａ、２２ｂが設けられていない無電極溝１５２ａ、１５２ｂとからなる。【選択図】図１

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。）、及び、これを実装した圧電デバイスに関する。

従来の音叉素子として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この音叉素子は、基部と、基部から同じ長手方向に延びた一対の振動腕部と、振動腕部の先端に設けられた錘部と、振動腕部に基部側から錘部側まで直線状に設けられた溝部と、を備えている。そして、溝部内の全面に励振電極が設けられている。この音叉素子によれば、振動腕部の先端に錘部を設けたことにより、振動腕部を短くしたまま屈曲振動の周波数を低くできるので、音叉素子を小型化できる。また、溝部の内外の励振電極によって、振動腕部に効率よく電圧を印加できる。

特開２０１７−９８７６５号公報

しかしながら、従来の音叉素子では、振動腕部の自由端（先端）に錘部を有するので、励振電極に交番電圧を印加すると、主振動である基本波の屈曲振動だけでなく、副次的な振動である二次の屈曲振動が生じやすい。そのため、二次の屈曲振動によって周波数が不安定になる等、電気的特性が悪化することがあった。

そこで、本発明の目的は、振動腕部の先端に錘部を有する音叉素子において、二次の屈曲振動を抑制する等、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、振動腕部の先端に錘部を有する従来の音叉素子において二次の屈曲振動を抑制すべく研究及び実験を重ねた結果、次の知見を得た。

シミュレーション実験において、振動腕部に基部側から錘部側まで直線状に設けられた溝部を、基部側の励振電極が設けられた有電極溝と、錘部側の励振電極が設けられていない無電極溝とに分けることにより、二次の屈曲振動が抑制される結果が得られた。

本発明に係る音叉素子は、この知見に基づきなされたものであり、
基部と、
前記基部から同じ長手方向に延びた一対の振動腕部と、
前記振動腕部の先端に設けられた錘部と、
前記振動腕部に前記基部側から前記錘部側まで直線状に設けられた溝部と、
を備えた音叉型水晶振動素子であって、
前記溝部は、前記基部側の励振電極が設けられた有電極溝と、前記錘部側の前記励振電極が設けられていない無電極溝とからなる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、振動腕部に基部側から錘部側まで直線状に設けられた溝部を、基部側の励振電極が設けられた有電極溝と、錘部側の励振電極が設けられていない無電極溝とに分けたことにより、二次の屈曲振動が抑制されるので、音叉素子の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におけるIIｂ−IIｂ線断面図であり、図２［Ｃ］は図１の音叉素子を実装した圧電デバイスを示す概略断面図である。 図３［Ａ］は図１の音叉素子の一部を拡大して示す概略平面図であり、図３［Ｂ］は図３［Ａ］におけるIIIｂ−IIIｂ線断面図である。 実施形態２の音叉素子を示す概略平面図である。 実施形態２の音叉素子の効果を示す概略平面図であり、図５［Ａ］は比較例（実施形態１）、図５［Ｂ］は実施形態２である。 実施形態３の音叉素子を示す平面図である。

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におけるIIｂ−IIｂ線断面図である。図２［Ｃ］は、図１の音叉素子を実装した圧電デバイスを示す概略断面図である。図３［Ａ］は、図１の音叉素子の一部を拡大して示す概略平面図である。図３［Ｂ］は、図３［Ａ］におけるIIIｂ−IIIｂ線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。

図１、図２［Ａ］及び図２［Ｂ］に示すように、本実施形態１の音叉素子１０は、基部１１と、基部１１から同じ長手方向（Ｙ’軸方向）に延びた一対の振動腕部１２ａ，１２ｂと、振動腕部１２ａ，１２ｂの先端に設けられた錘部１６ａ，１６ｂと、振動腕部１２ａ，１２ｂに基部１１側から錘部１６ａ，１６ｂ側まで直線状に設けられた溝部１５ａ，１５ｂと、を備えている。そして、溝部１５ａ，１５ｂは、基部１１側の励振電極２２ａ，２２ｂが設けられた有電極溝１５１ａ，１５１ｂと、錘部１６ａ，１６ｂ側の励振電極２２ａ，２２ｂが設けられていない無電極溝１５２ａ，１５２ｂとからなる。

溝部１５ａ，１５ｂは、振動腕部１２ａ，１２ｂに基部１１側から錘部１６ａ，１６ｂ側まで互いに平行に設けられた二本からなる、としてもよい。

図３［Ａ］に示すように、溝部１５ａ，１５ｂの長手方向（Ｙ’軸方向）の長さをＬ０、有電極溝１５１ａ，１５１ｂの長手方向（Ｙ’軸方向）の長さをＬ１、無電極溝１５２ａ，１５２ｂの長手方向（Ｙ’軸方向）の長さをＬ２としたとき、
Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２ かつ ０．２≦Ｌ２／Ｌ０≦０．４
が成り立つ、としてもよい。図３［Ａ］では溝部１５ａのみを示すが、溝部１５ｂも溝部１５ａと同様である。

次に、音叉素子１０の構成について更に詳しく説明する。

音叉素子１０は、前述の構成要素以外にも、振動腕部１２ａ，１２ｂの間の基部１１から長手方向（Ｙ’軸方向）に突き出た突起部１３と、突起部１３の先端１３０から長手方向（Ｙ’軸方向）に形成されたスリット１４と、を備えている。そして、突起部１３は、基部１１側を底辺１３１ａとし先端１３０側を頂点１３１ｂとする三角状突起１３１と、三角状突起１３１の頂点１３１ｂ側から先端１３０までに設けられた四角状突起１３２と、を備える。

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。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、突起部１３、スリット１４及び錘部１６ａ，１６ｂは、水晶のウェットエッチングによって形成された水晶振動片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。

三角状突起１３１は平面視略二等辺三角形状であり、底辺１３１ａを挟む二つの辺１３１ｃ，１３１ｄは直線状になっている。四角状突起１３２は平面視略長方形状である。スリット１４は、励振電極２２ａと励振電極２２ｂとが短絡しないように、電極膜をリフトオフ法で形成する際に、その電極膜を切り離す役割を果たす。

次に、音叉素子１０の各構成要素について更に詳しく説明する。

基部１１は、平面視略四角形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、突起部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。後述するように、基部１１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の長手方向に延びる、支持腕部を設けてもよい。

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。

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。

溝部１５ａにおいて、有電極溝１５１ａには励振電極２２ｂが設けられ、無電極溝１５２ａには励振電極２２ｂが設けられない。同様に、溝部１５ｂにおいて、有電極溝１５１ｂには励振電極２２ａが設けられ、無電極溝１５２ｂには励振電極２２ａが設けられない。励振電極２２ａ，２２ｂの有無は、電極膜を例えばリフトオフ法で形成する際に、フォトレジスト膜の有無（すなわちフォトマスクでのパターンの有無）によって決まる。つまり、フォトレジスト膜の無い部分には励振電極２２ａ，２２ｂが形成され、フォトレジスト膜の有る部分には励振電極２２ａ，２２ｂが形成されない。なぜなら、フォトレジスト膜の有る部分では、その上の電極膜もフォトレジスト膜とともに除去されるからである。

基部１１にはパッド電極２１ａ，２１ｂ及び配線パターン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［Ｃ］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３１を介して、素子搭載部材３２側のパッド電極３３に片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、圧電デバイス３０となる。その封止方法には、例えば金錫封止や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軸を中心として例えば±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。

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。振動腕部１２ａ，１２ｂの伸縮には、有電極溝１５１ａ，１５１ｂが駆動源となる。無電極溝１５２ａ，１５２ｂを含む溝部１５ａ，１５ｂは、剛性を低くして振動しやすくする働きをする。

次に、音叉素子１０の作用及び効果について説明する。

本実施形態１によれば、振動腕部１２ａ，１２ｂに基部１１側から錘部１６ａ，１６ｂ側まで直線状に設けられた溝部１５ａ，１５ｂを、基部１１側の励振電極２２ａ，２２ｂが設けられた有電極溝１５１ａ，１５１ｂと、錘部１６ａ，１６ｂ側の励振電極２２ａ，２２ｂが設けられていない無電極溝１５２ａ，１５２ｂとに分けたことにより、二次の屈曲振動が抑制されるので、音叉素子１０の電気的特性を向上できる。

このとき、図３［Ａ］に示すように、溝部１５ａ，１５ｂのＹ’軸方向の長さをＬ０、有電極溝１５１ａ，１５１ｂのＹ’軸方向の長さをＬ１、無電極溝１５２ａ，１５２ｂのＹ’軸方向の長さをＬ２としたとき、Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２、かつ、０．２≦Ｌ２／Ｌ０≦０．４、とすることが望ましい。その理由は、Ｌ２／Ｌ０が０．２未満では二次の屈曲振動を抑制する効果が少なく、Ｌ２／Ｌ０が０．４を越えると基本波の屈曲振動が低下するからである。

また、溝部１５ａ，１５ｂをそれぞれ二本とした場合は、溝部１５ａ，１５ｂをそれぞれ一本とした場合に比べて、Ｚ’軸方向に屈曲しにくくなるので、二次の屈曲振動をより抑制できる。その理由は、図３［Ｂ］に示すように、隔壁１５３が形成されることにより、Ｚ’軸方向の剛性が高くなるからである。

図４は、実施形態２の音叉素子を示す概略平面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、本実施形態２の構成要素において、実施形態１の構成要素と実質的に同じものは、その実施形態１の構成要素と同じ符号を付すことにより、重複説明を省略する。

本実施形態２の音叉素子６０は、突起部１３の先端１３０から振動腕部１２ａまでの間及び突起部１３の先端１３０から振動腕部１２ｂまでの間のうち、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６４が形成されている。

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。四角状突起１３２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１３０から−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣は、先端１３０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、本実施形態２では、先端１３０から振動腕部１２ｂまでの間に、別のスリット６４が形成されている。

先端１３０から振動腕部１２ｂまでの間にもう一本のスリット６４を形成することにより、突起部１３の先端１３０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２では、実施形態１の効果に加えて、振動腕部１２ａ，１２ｂの屈曲振動のバランスが良好になるので、二次の屈曲振動をより抑制できる。これに加え、二本のスリット１４，６４を設けたことにより、二本のうちのどちらか一本で電極膜を分離できればよいので、電極膜の分離不良を低減できる。

次に、音叉素子６０の効果について、図面に基づき更に詳しく説明する。図５は実施形態２の音叉素子の効果を示す概略平面図であり、図５［Ａ］は比較例（実施形態１）、図５［Ｂ］は実施形態２である。なお、図５ではエッチング残渣の一例を図示しているが、他の図面ではエッチング残渣の図示を省略している。

図５［Ａ］に示す音叉素子１０では、先端１３０から振動腕部１２ｂまでの間に別のスリットが形成されていない。そのため、先端１３０から−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣Ｅｒ１は、先端１３０から＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣Ｅｌ１よりも大きくなる。すなわち、（エッチング残渣Ｅｒ１の面積）＞（エッチング残渣Ｅｌ１の面積）が成り立つ。

これに対し、図５［Ｂ］に示す音叉素子６０では、先端１３０から振動腕部１２ｂまでの間に別のスリット６４が形成されている。そのため、先端１３０から−Ｘ軸方向にあるエッチング残渣Ｅｒ２の大きさは、先端１３０から＋Ｘ軸方向にあるエッチング残渣Ｅｌ２の大きさに近くなる。すなわち、（エッチング残渣Ｅｒ２の面積）≒（エッチング残渣Ｅｌ２の面積）が成り立つ。

ここで、スリット１４，６４の寸法の一例を述べる。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。このとき、スリット１４は幅が１０〜１８μｍかつ長さが１００〜１１０μｍ、スリット６４は幅が４〜１５μｍかつ長さが１０〜５５μｍである。

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。

図６は、実施形態３の音叉素子を示す平面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、本実施形態３の構成要素において、実施形態１の構成要素と実質的に同じものは、その実施形態１の構成要素と同じ符号を付すことにより、重複説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態３の音叉素子７０は、支持腕部７１を備える点で実施形態１と異なる。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７１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３では、第三辺１１３の第二辺１１２側にのみ支持腕部７１が設けられている。

支持腕部７１は、振動腕部１２ａと振動腕部１２ｂとの間の第一辺１１１に設けてもよい。図６におけるIIａ−IIａ線断面及びIIｂ−IIｂ線断面は、それぞれ図２［Ａ］及び図２［Ｂ］に示すとおりである。

音叉素子７０は、一対の肩部７２ａ，７２ｂを更に備えている。一対の肩部７２ａ，７２ｂ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の短手方向に延びたものである。

次に、音叉素子７０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、錘部１６ａ，１６ｂ及び支持腕部７１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。

支持腕部７１にはパッド電極２１ａ，２１ｂが設けられ、支持腕部７１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。

基部１１の第一辺乃至第四辺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、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及びスリットを設けてもよいし、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を設けてもよい。

音叉素子７０は、パッド電極２１ａ，２１ｂ及び導電性接着剤を介して、素子搭載部材側のパッド電極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。

本実施形態３の音叉素子７０は、実施形態１の音叉素子と同様の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を奏する。

（１）支持腕部７１を有する音叉素子７０の場合、支持腕部７１への振動洩れによって支持腕部７１も振動し、これによる二次の屈曲振動も増加する。本実施形態３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７２ａ，７２ｂを設けたことにより、振動腕部１２ａから支持腕部７１へ伝わる振動及び支持腕部７１から振動腕部１２ａへ伝わる振動を肩部７２ａで減衰できるので、二次の屈曲振動の低減等、電気的特性を向上できる。

また、肩部７２ａ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７１に設けられたパッド電極２１ａ，２１ｂを介して素子搭載部材に実装する際に生じた応力が、振動腕部１２ａへ伝わりにくく、この点からも電気的特性を向上できる。肩部７２ｂは、必ずしも必要ではないので、省略してもよい。

（２）本実施形態３では、肩部７２ａ，７２ｂ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、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３によれば、振動腕部１２ａから支持腕部７１への振動漏れを低減できることにより、支持腕部７１の振動も低減できるので、二次の屈曲振動の低減等、音叉素子７０の電気的特性を向上できる。

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、振動腕部及び錘部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
１２ａ，１２ｂ 振動腕部
１３ 突起部
１３０ 先端
１３１ 三角状突起
１３１ａ 底辺
１３１ｂ 頂点
１３１ｃ，１３１ｄ 辺
１３２ 四角状突起
１４ スリット
１５ａ，１５ｂ 溝部
１５１ａ，１５１ｂ 有電極溝
１５２ａ，１５２ｂ 無電極溝
１５３ 隔壁
１６ａ，１６ｂ 錘部
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
３０ 圧電デバイス
３１ 導電性接着剤
３２ 素子搭載部材
３３ パッド電極
３４ 蓋部材
＜実施形態２＞
６０ 音叉素子
６４ スリット
Ｅｌ１，Ｅｒ１，Ｅｌ２，Ｅｒ２ エッチング残渣
＜実施形態３＞
７０ 音叉素子
１１１ 第一辺
１１２ 第二辺
１１３ 第三辺
１１４ 第四辺
７１ 支持腕部
７２ａ，７２ｂ 肩部

Claims (5)

1. 基部と、
   前記基部から同じ長手方向に延びた一対の振動腕部と、
   前記振動腕部の先端に設けられた錘部と、
   前記振動腕部に前記基部側から前記錘部側まで直線状に設けられた溝部と、
   を備えた音叉型水晶振動素子であって、
   前記溝部は、前記基部側の励振電極が設けられた有電極溝と、前記錘部側の前記励振電極が設けられていない無電極溝とからなる、
   ことを特徴とする音叉型水晶振動素子。
2. 前記溝部は、前記振動腕部に前記基部側から前記錘部側まで互いに平行に設けられた二本からなる、
   請求項１記載の音叉型水晶振動素子。
3. 前記溝部の前記長手方向の長さをＬ０、前記有電極溝の前記長手方向の長さをＬ１、前記無電極溝の前記長手方向の長さをＬ２としたとき、
   Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２ かつ ０．２≦Ｌ２／Ｌ０≦０．４
   が成り立つ、
   請求項１又は２記載の音叉型水晶振動素子。
4. 前記基部から前記長手方向に延びた支持腕部を更に備えた、
   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。
5. 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を実装した圧電デバイス。

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