JP5589517B2 - Vibrating piece, vibrator and oscillator - Google Patents

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Description

本発明は、振動片、この振動片を備えた振動子及びこの振動片を備えた発振器に関する。   The present invention relates to a resonator element, a vibrator including the resonator element, and an oscillator including the resonator element.

特許文献１には、基部と、基部から突出して形成されている振動腕部（以下、振動腕という）と、を有する振動片であって、振動腕の表面部及び裏面部の少なくとも一方に溝部が形成されていると共に、基部に切り込み部が形成されている振動片が開示されている。
また、特許文献２には、表裏面に括れた形状が表れるように１つの直線に沿って対向方向に一対の切り込み（以下、切り込み部という）が形成され、一対の切り込み部を挟んで両側に位置する第１及び第２の部分と、一対の切り込み部の間で第１及び第２の部分を接続する接続部と、を含む基部と、第１の部分から表裏面に平行に延びる一対の振動腕と、第２の部分から一対の振動腕の両外側に延びる一対の支持腕（以下、保持部という）と、を備えた圧電振動片（以下、振動片という）が開示されている。 Patent Document 1 discloses a resonator element having a base portion and a vibrating arm portion (hereinafter referred to as a vibrating arm) formed so as to protrude from the base portion, and a groove portion on at least one of a front surface portion and a back surface portion of the vibrating arm. And a resonator element having a notch formed at the base is disclosed.
Further, in Patent Document 2, a pair of cuts (hereinafter referred to as cut parts) are formed in a facing direction along one straight line so that a shape confined to the front and back surfaces appears, and on both sides of the pair of cut parts. A base portion including a first and second portions positioned and a connection portion connecting the first and second portions between the pair of cut portions; a pair of portions extending in parallel to the front and back surfaces from the first portion; A piezoelectric vibrating piece (hereinafter referred to as a vibrating piece) including a vibrating arm and a pair of support arms (hereinafter referred to as a holding portion) extending from the second portion to both outer sides of the pair of vibrating arms is disclosed.

特開２００２−２６１５７５号公報JP 2002-261575 A 特開２００８−２１９０６６号公報JP 2008-219066 A

特許文献１のような振動片は、基部の切り込み部によって、振動腕の屈曲振動が基部側へ漏れるのを緩和することができるとされているが、振動片の小型化の進展に伴って、基部の切り込み部だけでは振動漏れに対する効果が不十分となり、所望のＱ値が得られないという問題がある。   The vibration piece as in Patent Document 1 is said to be able to alleviate the bending vibration of the vibrating arm leaking to the base side by the cut portion of the base, but with the progress of miniaturization of the vibration piece, There is a problem that the effect on vibration leakage becomes insufficient only by the cut portion of the base, and a desired Q value cannot be obtained.

これに対して、特許文献２のような振動片は、一対の振動腕の両外側に延びる一対の保持部を備え、基部ではなく保持部が外部部材に保持されることで、振動片が小型化されても振動漏れを抑制することができるとされている。
しかしながら、上記振動片は、一対の振動腕の両外側に一対の保持部を備えていることから、振動片の小型化に際して、特許文献１のような振動片よりも、振動腕の腕部の幅を必然的に細くしなければならないという制約がある。
これにより、上記振動片は、振動腕の腕部の幅を太くして熱弾性損失（屈曲振動する振動片の圧縮部と伸張部との間で発生する熱伝導により生じる振動エネルギーの損失）を低減し、Ｑ値を向上させることが極めて難しいという問題がある。 On the other hand, the vibration piece as in Patent Document 2 includes a pair of holding portions extending on both outer sides of the pair of vibration arms, and the holding piece is held by an external member instead of the base portion, so that the vibration piece is small. It is said that vibration leakage can be suppressed even if it is made.
However, since the vibration piece includes a pair of holding portions on both outer sides of the pair of vibration arms, when the vibration piece is downsized, the arm portion of the vibration arm is smaller than the vibration piece as in Patent Document 1. There is a restriction that the width must be narrowed.
As a result, the vibration piece increases the width of the arm portion of the vibration arm and reduces the thermoelastic loss (vibration energy loss caused by heat conduction generated between the compression portion and the extension portion of the vibration piece that vibrates and vibrates). There is a problem that it is extremely difficult to reduce and improve the Q value.

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

［適用例１］本適用例にかかる振動片は、基部と、前記基部から、互いに沿って延びている一対の振動腕と、平面視で、前記基部から、前記一対の振動腕に対して反対側に延びている引き出し部と、平面視で、前記引き出し部の前記基部側とは反対の側を境にして前記引き出し部の延びている方向に対して交わる方向に沿った両方向に向かって、前記反対の側から延びている吸収部と、平面視で、前記吸収部の延びている方向における両端部から、前記引き出し部の延びている方向に沿って前記振動腕側へ延びていると共に、外部部材により保持される一対の保持部と、を備え、平面視で、前記一対の振動腕の延びている方向に対して直交する方向における、前記基部の全幅及び前記一対の保持部を含めた前記吸収部の全幅が、共に、前記一対の振動腕の全幅以下であることを特徴とする。 Application Example 1 A vibrating piece according to this application example includes a base portion, a pair of vibrating arms extending from the base portion along each other, and a plan view opposite to the pair of vibrating arms from the base portion. Toward both directions along the direction intersecting the direction in which the drawer portion extends with the side opposite to the base side of the drawer portion as a boundary, in a plan view . The absorption part extending from the opposite side, and in plan view, from both ends in the direction in which the absorption part extends, to the vibrating arm side along the direction in which the drawer part extends, A pair of holding portions held by an external member, and includes the full width of the base portion and the pair of holding portions in a direction orthogonal to the direction in which the pair of vibrating arms extend in a plan view. the overall width of the absorbing portion, both the one And characterized in that the total width vibrating arms below.

これによれば、振動片は、基部から振動腕に対して反対側に延びる引き出し部と、引き出し部の先端部から引き出し部の両側へ延びる吸収部と、吸収部の両端部から延びると共に、外部部材に保持される一対の保持部と、を備えている。
このことから、振動片は、振動腕からの振動が引き出し部、吸収部及び保持部によって吸収（緩和）され、外部部材に保持される保持部における振動漏れ（振動エネルギーの損失）を抑制することができる。 According to this, the resonator element extends from the base portion to the opposite side with respect to the vibrating arm, the absorbing portion extending from the leading end portion of the leading portion to both sides of the leading portion, the both ends of the absorbing portion, and the outside. A pair of holding portions held by the member.
From this, the vibration piece suppresses vibration leakage (loss of vibration energy) in the holding portion held by the external member by absorbing (relaxing) vibration from the vibrating arm by the drawing portion, the absorbing portion, and the holding portion. Can do.

加えて、振動片は、基部及び一対の保持部を含めた吸収部の全幅が、一対の振動腕の全幅以下であることから、特許文献２の振動片のような振動腕の腕部の幅に対する制約が解消されることになる。
この結果、振動片は、振動腕の腕部の幅を最大限まで太くすることにより熱弾性損失を低減し、Ｑ値を向上させることが可能となる。
これらのことから、振動片は、振動漏れの抑制及び振動腕の腕部の幅の拡大によって、所望のＱ値を確保しつつ、小型化を図ることができる。 In addition, since the entire width of the absorbing part including the base and the pair of holding parts is equal to or less than the entire width of the pair of vibrating arms, the vibrating piece has a width of the arm part of the vibrating arm such as the vibrating piece of Patent Document 2. The restriction on is eliminated.
As a result, the resonator element can reduce the thermoelastic loss and increase the Q value by increasing the width of the arm portion of the vibrating arm to the maximum.
For these reasons, the resonator element can be reduced in size while securing a desired Q value by suppressing vibration leakage and expanding the width of the arm portion of the vibrating arm.

［適用例２］上記適用例にかかる振動片において、前記一対の振動腕は、錘部および前記基部と前記錘部との間に配置されている腕部を備え、前記錘部は、前記直交する方向に沿った幅が、前記腕部より広いことが好ましい。 Application Example 2 In the resonator element according to the application example, the pair of vibrating arms includes a weight part and an arm part disposed between the base part and the weight part, and the weight part is orthogonal to the orthogonal part. It is preferable that the width | variety along the direction to do is wider than the said arm part .

これによれば、振動片は、振動腕の先端部に振動腕の腕部より幅が広い錘部が設けられていることから、錘部の慣性質量の増加によるＱ値の向上効果により、Ｑ値を維持しながら振動腕を短くすることができる。
この結果、振動片は、Ｑ値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。 According to this, since the vibrating piece is provided with a weight portion having a width wider than the arm portion of the vibrating arm at the distal end portion of the vibrating arm, the Q value is improved by the increase in the inertial mass of the weight portion, and the Q The vibrating arm can be shortened while maintaining the value.
As a result, the resonator element can be further reduced in size while maintaining the Q value.

［適用例３］上記適用例にかかる振動片において、前記一対の振動腕と、前記基部とを含んで音叉を構成していることが好ましい。 Application Example 3 In the resonator element of the application example, the pair of vibrating arms, it is preferable to constitute the tuning fork and a said base portion.

これによれば、振動片は、一対の振動腕と、基部とを含んで音叉を構成することから、所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた音叉型振動片を提供できる。   According to this, since the vibration piece constitutes a tuning fork including a pair of vibration arms and a base, it is possible to provide a tuning fork type vibration piece that is downsized while ensuring a desired Q value.

［適用例４］本適用例にかかる振動子は、上記適用例１ないし適用例３のいずれか一例に記載の振動片と、前記振動片が収容されているパッケージと、を備えていることを特徴とする。 Application Example 4 resonator according to this application example includes a resonator element according to any one of the application examples 1 to Application Example 3, a package in which the resonator element is housed, in that it comprises Features.

これによれば、振動子は、所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた振動片を備えていることから、振動特性の維持向上と小型化とを両立させることができる。   According to this, since the vibrator includes the resonator element that is reduced in size while ensuring a desired Q value, it is possible to achieve both maintenance and improvement of vibration characteristics and downsizing.

［適用例５］本適用例にかかる発振器は、上記適用例１ないし適用例３のいずれか一例に記載の振動片と、回路と、を備えていることを特徴とする。 Application Example 5 An oscillator according to this application example includes the resonator element according to any one of Application Examples 1 to 3 and a circuit .

これによれば、発振器は、所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた振動片を備えていることから、振動特性の維持向上と小型化とを両立させることができる。   According to this, since the oscillator includes the resonator element that is reduced in size while ensuring a desired Q value, it is possible to achieve both maintenance and improvement of vibration characteristics and reduction in size.

第１の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。2A and 2B are schematic diagrams illustrating a schematic configuration of a resonator element according to the first embodiment, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 変形例１の振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a resonator element according to Modification 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of (a). 変形例２の振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a resonator element according to Modification Example 2; (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of (a). 第２の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a resonator element according to a second embodiment, in which (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of (a). 第３の実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vibrator | oscillator of 3rd Embodiment, (a) is a top view, (b) is sectional drawing of (a). 第４の実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the oscillator of 4th Embodiment, (a) is a top view, (b) is sectional drawing of (a).

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the resonator element according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is sectional drawing.

図１に示すように、振動片としての水晶振動片１は、一例として、水晶の原石などから、水晶の結晶軸としての互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して所定の角度で切り出されたＺ板を基材とし、外形形状がフォトリソグラフィ技術を用いたウエットエッチングによって形成されている。   As shown in FIG. 1, a quartz crystal resonator element 1 as a resonator element is, for example, from a quartz crystal or the like at a predetermined angle with respect to the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other as crystal axes of quartz The cut Z plate is used as a base material, and the outer shape is formed by wet etching using a photolithography technique.

ここで、Ｚ板とは、切り出し面（主面１０）がＺ軸に対して略直交したものをいい、このＺ軸に直交した主面１０が、Ｘ軸のプラス側から見てＹ軸からＺ軸の方向へ反時計回りまたは時計回りに０度〜数度の範囲で回転した状態で切り出されたものも含まれる。
水晶振動片１は、Ｘ軸が電気軸、Ｙ軸が機械軸、Ｚ軸が光軸となるように、水晶の単結晶から切り出される。
なお、水晶振動片１は、水晶からの切り出し角度の誤差を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々につき多少の範囲（例えば、０度〜５度程度の範囲）で許容できる。 Here, the Z plate means that the cut surface (main surface 10) is substantially orthogonal to the Z axis, and the main surface 10 orthogonal to the Z axis is from the Y axis when viewed from the plus side of the X axis. Those cut out in a state of rotating in the range of 0 degrees to several degrees counterclockwise or clockwise in the Z-axis direction are also included.
The crystal resonator element 1 is cut out from a single crystal of crystal so that the X axis is an electric axis, the Y axis is a mechanical axis, and the Z axis is an optical axis.
Note that the quartz crystal resonator element 1 can tolerate an error in the cut-out angle from the quartz crystal in a certain range (for example, a range of about 0 degree to 5 degrees) for each of the X axis, the Y axis, and the Z axis.

水晶振動片１は、基部１１と、基部１１から、互いに沿ってＹ軸方向のＹプラス側へ延びる一対の振動腕１２と、基部１１から、一対の振動腕１２に対して反対側（Ｙマイナス側）に延びる腕状の引き出し部１３と、引き出し部１３の先端部から、引き出し部１３の延びる方向（Ｙ軸方向）に対して略直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って引き出し部１３の両側（Ｘプラス側及びＸマイナス側）へ延びる腕状の吸収部１４と、吸収部１４の両端部から、引き出し部１３の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿ってＹマイナス側へ延びると共に、外部部材に保持される一対の腕状の保持部１５と、を備えている。   The quartz crystal resonator element 1 includes a base 11, a pair of vibrating arms 12 extending from the base 11 to the Y plus side in the Y-axis direction, and an opposite side (Y minus) from the base 11 to the pair of vibrating arms 12. The arm-shaped drawer portion 13 extending to the side) and the leading portion of the drawer portion 13 along the direction (X-axis direction) substantially orthogonal to the direction in which the drawer portion 13 extends (Y-axis direction). Arm-shaped absorber 14 extending to both sides (X plus side and X minus side), extending from both ends of the absorber 14 to the Y minus side along the direction in which the drawer 13 extends (Y-axis direction), and external And a pair of arm-shaped holding portions 15 held by the member.

一対の振動腕１２は、基部１１からＹプラス側に延びる腕部（振動腕の本体部分）１６と、腕部１６の先端部に形成され、腕部１６より幅が広く、腕部１６からＹプラス側に延びる錘部１７と、一対の振動腕１２の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿って形成され、一対の振動腕１２の並ぶ方向（Ｘ軸方向）に沿って切断した振動腕１２の断面形状が、略Ｈ字状となる溝部１８と、を有している。   The pair of vibrating arms 12 are formed at an arm portion (main body portion of the vibrating arm) 16 extending from the base portion 11 to the Y plus side and a tip portion of the arm portion 16, and are wider than the arm portion 16. The weight portion 17 extending toward the plus side and the vibrating arm 12 formed along the direction in which the pair of vibrating arms 12 extend (Y-axis direction) and cut along the direction in which the pair of vibrating arms 12 are arranged (X-axis direction). The cross-sectional shape has a groove portion 18 that is substantially H-shaped.

そして、水晶振動片１は、一対の振動腕１２の延びる方向（Ｙ軸方向）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）における、基部１１及び一対の保持部１５を含めた吸収部１４の全幅Ｗ１が、一対の振動腕１２の全幅Ｗ２以下となるように形成されている。   The quartz crystal resonator element 1 has the full width of the absorbing portion 14 including the base portion 11 and the pair of holding portions 15 in a direction (X-axis direction) orthogonal to a direction (Y-axis direction) in which the pair of vibrating arms 12 extends. W1 is formed to be equal to or less than the full width W2 of the pair of vibrating arms 12.

図１（ａ）に示すように、水晶振動片１は、基部１１と、一対の振動腕１２とを含んで音叉を構成することで、音叉型振動片としての音叉型水晶振動片となっており、一対の保持部１５の２点鎖線で示した所定の位置で、パッケージなどの外部部材に、導電性接着剤などを用いて固定されるようになっている。
そして、水晶振動片１は、一対の振動腕１２に形成された図示しない励振電極に、外部から駆動信号が印加されることにより、一対の振動腕１２が、所定の周波数（例えば、３２ｋＨｚ）で矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向に交互に屈曲振動（共振）する。 As shown in FIG. 1A, the crystal vibrating piece 1 includes a base portion 11 and a pair of vibrating arms 12 to form a tuning fork, thereby forming a tuning fork type crystal vibrating piece as a tuning fork type vibrating piece. In addition, at a predetermined position indicated by a two-dot chain line of the pair of holding portions 15, it is fixed to an external member such as a package using a conductive adhesive or the like.
Then, the quartz crystal resonator element 1 is configured such that the pair of vibrating arms 12 has a predetermined frequency (for example, 32 kHz) by applying a drive signal from outside to excitation electrodes (not shown) formed on the pair of vibrating arms 12. Bending vibration (resonance) alternately in the direction of arrow B and arrow C.

この際、水晶振動片１は、基部１１、引き出し部１３、吸収部１４、保持部１５にも振動が伝播される。
このとき、基部１１におけるＹ軸方向以外の振動は、基部１１の内部で互いに相殺され吸収されるが、Ｙ軸方向の振動は、吸収されずに引き出し部１３に伝播される。 At this time, in the crystal vibrating piece 1, vibration is also propagated to the base portion 11, the drawer portion 13, the absorption portion 14, and the holding portion 15.
At this time, vibrations in the base portion 11 other than in the Y-axis direction cancel each other and are absorbed inside the base portion 11, but the vibrations in the Y-axis direction are propagated to the lead-out portion 13 without being absorbed.

詳述すれば、基部１１における振動を、Ｘ軸方向の振動成分とＹ軸方向の振動成分とに分けて解析してみると、Ｘ軸方向の振動成分は、Ｘプラス方向の振動成分とＸマイナス方向の振動成分とが、振動腕１２の屈曲振動時の、一対の振動腕１２の先端部の間隔が広がる矢印Ｂ方向のときと、狭まる矢印Ｃ方向のときとで、互いに圧縮状態または引張り状態となり相殺し合うことから、基部１１の内部で殆どが吸収される。
一方、Ｙ軸方向の振動成分は、Ｙプラス方向の振動成分とＹマイナス方向の振動成分とが、振動腕１２の屈曲振動時の、一対の振動腕１２の先端部の間隔が広がる矢印Ｂ方向のときと、狭まる矢印Ｃ方向のときとで、交互に発生することから、互いに相殺し合うことがなく、基部１１の内部で殆どが吸収されずに引き出し部１３に伝播される。 More specifically, when the vibration in the base 11 is analyzed by dividing it into a vibration component in the X-axis direction and a vibration component in the Y-axis direction, the vibration component in the X-axis direction is the vibration component in the X plus direction and X. When the vibration component in the negative direction is in the direction of arrow B where the distance between the tips of the pair of vibrating arms 12 is widened and when the vibration component is in the direction of narrowing arrow C when the vibrating arms 12 are flexurally vibrated, Since they are in a state and cancel each other, most of them are absorbed inside the base 11.
On the other hand, the vibration component in the Y-axis direction is the arrow B direction in which the vibration component in the Y-plus direction and the vibration component in the Y-minus direction increase the distance between the tip portions of the pair of vibration arms 12 when the vibration arms 12 are bent. And in the direction of the narrowing arrow C, they occur alternately, so that they do not cancel each other and are hardly absorbed inside the base portion 11 and propagated to the lead-out portion 13.

引き出し部１３に伝播されたＹ軸方向の振動は、吸収部１４に伝播され、吸収部１４が矢印Ｄ方向及び矢印Ｅ方向に交互に屈曲振動することにより、殆どが吸収される。
これらにより、保持部１５に伝播される振動は、僅かなものとなる。さらに、保持部１５に伝播された振動は、吸収部１４との接続部分から外部部材への固定部分までの間で、僅かながら吸収され得る。 The vibration in the Y-axis direction propagated to the lead-out part 13 is propagated to the absorption part 14 and is mostly absorbed by the absorption part 14 bending and vibrating alternately in the arrow D direction and the arrow E direction.
As a result, the vibration propagated to the holding portion 15 becomes slight. Furthermore, the vibration propagated to the holding portion 15 can be slightly absorbed between the connecting portion with the absorbing portion 14 and the fixing portion to the external member.

上述したように、第１の実施形態の水晶振動片１は、一対の振動腕１２の屈曲振動に伴う基部１１で吸収できなかったＹ軸方向の振動が、引き出し部１３、吸収部１４及び保持部１５によって吸収（緩和）されることから、パッケージなどの外部部材に保持される保持部１５の固定部分における振動漏れを抑制することができる。   As described above, in the quartz crystal resonator element 1 according to the first embodiment, the vibration in the Y-axis direction that could not be absorbed by the base portion 11 due to the bending vibration of the pair of vibrating arms 12 is retained in the drawer portion 13, the absorption portion 14, and the holding portion. Since it is absorbed (relaxed) by the portion 15, vibration leakage at the fixed portion of the holding portion 15 held by an external member such as a package can be suppressed.

加えて、水晶振動片１は、基部１１及び一対の保持部１５を含めた吸収部１４の全幅Ｗ１が、一対の振動腕１２の全幅Ｗ２以下であることから、特許文献２の振動片のような、振動腕１２の腕部１６の幅に対する制約が解消されることになる。
この結果、水晶振動片１は、振動腕１２の腕部１６の幅を最大限まで太くすることにより熱弾性損失を低減し、Ｑ値を向上させることが可能となる。
これらのことから、水晶振動片１は、振動漏れの抑制及び振動腕１２の腕部１６の幅の拡大によって、所望のＱ値を確保しつつ、小型化を図ることができる。 In addition, the quartz crystal resonator element 1 is like the resonator element of Patent Document 2 because the entire width W1 of the absorbing portion 14 including the base portion 11 and the pair of holding portions 15 is equal to or less than the entire width W2 of the pair of vibrating arms 12. In addition, the restriction on the width of the arm portion 16 of the vibrating arm 12 is eliminated.
As a result, the quartz crystal resonator element 1 can reduce the thermoelastic loss and improve the Q value by increasing the width of the arm portion 16 of the vibrating arm 12 to the maximum.
For these reasons, the quartz crystal resonator element 1 can be reduced in size while securing a desired Q value by suppressing vibration leakage and expanding the width of the arm portion 16 of the vibrating arm 12.

また、水晶振動片１は、振動腕１２の先端部に振動腕１２の腕部１６より幅が広い錘部１７が設けられていることから、錘部１７の慣性質量の増加によるＱ値の向上効果により、Ｑ値を維持しながら振動腕１２を短くすることができる。
この結果、水晶振動片１は、Ｑ値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。 Further, since the quartz crystal resonator element 1 is provided with the weight portion 17 wider than the arm portion 16 of the vibrating arm 12 at the tip portion of the vibrating arm 12, the Q value is improved by increasing the inertial mass of the weight portion 17. Due to the effect, the vibrating arm 12 can be shortened while maintaining the Q value.
As a result, the quartz crystal resonator element 1 can be further reduced in size while maintaining the Q value.

また、水晶振動片１は、一対の振動腕１２と、基部１１とを含んで音叉を構成することから、所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた音叉型振動片としての音叉型水晶振動片を提供できる。   Further, since the crystal vibrating piece 1 includes a pair of vibrating arms 12 and a base portion 11 and constitutes a tuning fork, a tuning fork as a tuning fork type vibrating piece that is downsized while ensuring a desired Q value. Type crystal vibrating piece can be provided.

また、水晶振動片１は、一対の保持部１５の外部部材に保持される固定部分から、引き出し部１３までの距離が、後述する各変形例と比較して長くできる構成であることから、外部部材に保持される際に、例えば、保持部１５の固定部分を接着する導電性接着剤が、引き出し部１３まで流出して付着する虞が殆どない。
これにより、水晶振動片１は、引き出し部１３への導電性接着剤の付着に起因する振動漏れの増加を回避することができる。 In addition, the quartz crystal resonator element 1 has a configuration in which the distance from the fixed portion held by the external member of the pair of holding portions 15 to the drawer portion 13 can be increased as compared with each modification described later. When being held by the member, for example, there is almost no possibility that the conductive adhesive that adheres the fixed portion of the holding portion 15 flows out to the drawing portion 13 and adheres thereto.
As a result, the crystal vibrating piece 1 can avoid an increase in vibration leakage due to the adhesion of the conductive adhesive to the lead portion 13.

（変形例１）
次に、第１の実施形態の変形例１について説明する。
図２は、変形例１の振動片の概略構成を示す模式図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＦ−Ｆ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 (Modification 1)
Next, Modification 1 of the first embodiment will be described.
2A and 2B are schematic diagrams illustrating a schematic configuration of a resonator element according to Modification 1. FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. It is. In addition, about a common part with 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, detailed description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.

図２に示すように、変形例１の振動片としての水晶振動片２は、一対の保持部１１５が、吸収部１４の両端部から、引き出し部１３の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿って、吸収部１４の両側（Ｙプラス側及びＹマイナス側）へ延びている。
なお、引き出し部１３のＹ軸方向の長さ及び一対の保持部１１５のＹ軸方向の長さは、第１の実施形態と同じものとする。 As shown in FIG. 2, the quartz crystal resonator element 2 as the resonator element of Modification 1 includes a pair of holding portions 115 extending from both end portions of the absorbing portion 14 along the extending direction (Y-axis direction). , Extending to both sides (Y plus side and Y minus side) of the absorbing portion 14.
The length in the Y-axis direction of the drawer portion 13 and the length in the Y-axis direction of the pair of holding portions 115 are the same as those in the first embodiment.

これによれば、変形例１の水晶振動片２は、第１の実施形態と比較して、Ｙ軸方向の全長を短くできることから、さらなる小型化が可能となる。   According to this, the quartz crystal resonator element 2 of the first modification can be further reduced in size because the overall length in the Y-axis direction can be shortened as compared with the first embodiment.

（変形例２）
次に、第１の実施形態の変形例２について説明する。
図３は、変形例２の振動片の概略構成を示す模式図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＧ−Ｇ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 (Modification 2)
Next, Modification 2 of the first embodiment will be described.
3A and 3B are schematic diagrams illustrating a schematic configuration of a resonator element according to Modification 2. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. It is. In addition, about a common part with 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, detailed description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.

図３に示すように、変形例２の振動片としての水晶振動片３は、一対の保持部２１５が、吸収部１４の両端部から、引き出し部１３の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿って、吸収部１４のＹプラス側へ延びている。
なお、引き出し部１３のＹ軸方向の長さ及び一対の保持部２１５のＹ軸方向の長さは、第１の実施形態と同じものとする。 As shown in FIG. 3, the quartz crystal resonator element 3 as the resonator element of Modification 2 includes a pair of holding portions 215 extending from both end portions of the absorbing portion 14 along the extending direction (Y-axis direction). The absorber 14 extends to the Y plus side.
The length in the Y-axis direction of the drawer portion 13 and the length in the Y-axis direction of the pair of holding portions 215 are the same as those in the first embodiment.

これによれば、変形例２の水晶振動片３は、第１の実施形態及び変形例１と比較して、Ｙ軸方向の全長をより短くできることから、さらなる小型化が可能となる。   According to this, the quartz crystal resonator element 3 of the second modification can be further reduced in size because the overall length in the Y-axis direction can be shortened compared to the first embodiment and the first modification.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図４は、第２の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＨ−Ｈ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
4A and 4B are schematic views illustrating a schematic configuration of the resonator element according to the second embodiment. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a line HH in FIG. It is sectional drawing. In addition, about a common part with 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, detailed description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.

図４に示すように、第２の実施形態の振動片としての水晶振動片４は、一対の保持部１５の先端部同士を繋ぐ梁状の連結部３１９を、さらに備えている。
これによれば、水晶振動片４は、一対の保持部１５の先端部同士を繋ぐ連結部３１９を備えたことから、一対の振動腕１２の屈曲振動に伴う各保持部１５のＸ軸方向に沿った僅かな振動を、連結部３１９によって互いに圧縮状態または引張り状態とすることで相殺し、吸収することができる。
この結果、水晶振動片４は、第１の実施形態と比較して、保持部１５における振動漏れを、さらに抑制することができる。 As shown in FIG. 4, the crystal resonator element 4 as the resonator element according to the second embodiment further includes a beam-shaped connecting portion 319 that connects the tip portions of the pair of holding portions 15.
According to this, since the crystal vibrating piece 4 includes the connecting portion 319 that connects the tip portions of the pair of holding portions 15, the X-axis direction of each holding portion 15 associated with the bending vibration of the pair of vibrating arms 12. Slight vibrations along the line can be canceled and absorbed by the connecting part 319 being compressed or pulled.
As a result, the quartz crystal vibrating piece 4 can further suppress vibration leakage in the holding unit 15 as compared with the first embodiment.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた振動子について説明する。
図５は、第３の実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＪ−Ｊ線での断面図である。 (Third embodiment)
Next, as a third embodiment, a vibrator provided with the crystal vibrating piece described above will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the vibrator according to the third embodiment. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a JJ line in FIG. It is sectional drawing.

図５に示すように、振動子としての水晶振動子５は、第１の実施形態の水晶振動片１と、水晶振動片１を収容するパッケージ８０と、を備えている。
パッケージ８０は、パッケージベース８１、シームリング８２、蓋体８５などから構成されている。
パッケージベース８１は、水晶振動片１を収容できるように凹部が形成され、その凹部に水晶振動片１の図示しないマウント電極と接続される接続パッド８８が設けられている。
接続パッド８８は、パッケージベース８１内の配線に接続され、パッケージベース８１の外周部に設けられた外部接続端子８３と導通可能に構成されている。 As shown in FIG. 5, the crystal resonator 5 as a resonator includes the crystal resonator element 1 of the first embodiment and a package 80 that houses the crystal resonator element 1.
The package 80 includes a package base 81, a seam ring 82, a lid 85, and the like.
The package base 81 is formed with a recess so as to accommodate the crystal vibrating piece 1, and a connection pad 88 connected to a mount electrode (not shown) of the crystal vibrating piece 1 is provided in the recess.
The connection pad 88 is connected to the wiring in the package base 81 and is configured to be electrically connected to the external connection terminal 83 provided on the outer periphery of the package base 81.

パッケージベース８１の凹部の周囲には、シームリング８２が設けられている。さらに、パッケージベース８１の底部には、貫通穴８６が設けられている。
水晶振動片１は、パッケージベース８１の接続パッド８８に導電性接着剤８４を介して接着固定されている。そして、パッケージ８０は、パッケージベース８１の凹部を覆う蓋体８５とシームリング８２とがシーム溶接されている。
パッケージベース８１の貫通穴８６には、金属材料などからなる封止材８７が充填されている。この封止材８７は、減圧雰囲気内で溶融後固化され、パッケージベース８１内が減圧状態を保持できるように、貫通穴８６を気密に封止している。
水晶振動子５は、外部接続端子８３を介した外部からの駆動信号により水晶振動片１が励振され、所定の周波数（例えば、３２ｋＨｚ）で発振（共振）する。 A seam ring 82 is provided around the recess of the package base 81. Further, a through hole 86 is provided at the bottom of the package base 81.
The quartz crystal resonator element 1 is bonded and fixed to the connection pad 88 of the package base 81 via a conductive adhesive 84. In the package 80, a lid body 85 and a seam ring 82 that cover the concave portion of the package base 81 are seam-welded.
A through hole 86 of the package base 81 is filled with a sealing material 87 made of a metal material or the like. The sealing material 87 is solidified after being melted in a reduced pressure atmosphere, and the through hole 86 is hermetically sealed so that the inside of the package base 81 can be kept in a reduced pressure state.
The crystal resonator 5 is oscillated (resonated) at a predetermined frequency (for example, 32 kHz) when the crystal resonator element 1 is excited by an external drive signal via the external connection terminal 83.

上述したように、水晶振動子５は、振動漏れを抑制し所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた水晶振動片１を備えていることから、振動特性の維持向上と小型化とを両立させることができる。
なお、水晶振動子５は、水晶振動片１に代えて水晶振動片２，３，４のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。 As described above, the crystal resonator 5 includes the crystal resonator element 1 that is reduced in size while suppressing vibration leakage and securing a desired Q value. Can be made compatible.
Note that the same effect can be obtained when the crystal resonator 5 uses any one of the crystal resonator elements 2, 3, 4 instead of the crystal resonator element 1.

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた発振器について説明する。
図６は、第４の実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＫ−Ｋ線での断面図である。 (Fourth embodiment)
Next, as a fourth embodiment, an oscillator including the quartz crystal vibrating piece described above will be described.
6A and 6B are schematic views showing a schematic configuration of the oscillator according to the fourth embodiment. FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. It is.

発振器としての水晶発振器６は、上記水晶振動子５の構成に回路素子をさらに備えた構成となっている。なお、水晶振動子５との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図６に示すように、水晶発振器６は、第１の実施形態の水晶振動片１と、水晶振動片１を発振させる発振回路を有する回路素子としてのＩＣチップ９１と、水晶振動片１及びＩＣチップ９１を収容するパッケージ８０と、を備えている。
ＩＣチップ９１は、パッケージベース８１の底部に固着され、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー９２により他の配線と接続されている。
水晶発振器６は、ＩＣチップ９１の発振回路からの駆動信号により水晶振動片１が励振され、所定の周波数（例えば、３２ｋＨｚ）で発振（共振）する。 The crystal oscillator 6 as an oscillator has a configuration in which a circuit element is further provided in the configuration of the crystal resonator 5. In addition, about the common part with the crystal oscillator 5, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6, the crystal oscillator 6 includes the crystal resonator element 1 of the first embodiment, an IC chip 91 as a circuit element having an oscillation circuit that oscillates the crystal oscillator piece 1, the crystal oscillator piece 1 and the IC. And a package 80 for accommodating the chip 91.
The IC chip 91 is fixed to the bottom of the package base 81 and is connected to other wiring by a metal wire 92 such as Au or Al.
In the crystal oscillator 6, the crystal resonator element 1 is excited by a drive signal from the oscillation circuit of the IC chip 91, and oscillates (resonates) at a predetermined frequency (for example, 32 kHz).

上述したように、水晶発振器６は、振動漏れを抑制し所望のＱ値を確保しつつ、小型化が図られた水晶振動片１を備えていることから、振動特性の維持向上と小型化とを両立させることができる。
なお、水晶発振器６は、水晶振動片１に代えて水晶振動片２，３，４のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。 As described above, the crystal oscillator 6 includes the crystal resonator element 1 that is reduced in size while suppressing vibration leakage and securing a desired Q value. Can be made compatible.
The crystal oscillator 6 can obtain the same effect even if any one of the crystal vibrating pieces 2, 3, 4 is used in place of the crystal vibrating piece 1.

なお、上記各実施形態及び変形例において、水晶振動片（１など）の錘部１７、溝部１８は、なくてもよい。
また、上記各実施形態及び変形例では、振動片を水晶としたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体を被膜として備えたシリコンなどであってもよい。 In each of the above embodiments and modifications, the weight portion 17 and the groove portion 18 of the quartz crystal vibrating piece (such as 1) may be omitted.
In each of the above embodiments and modifications, the resonator element is made of quartz, but is not limited to this. For example, lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), Piezoelectric materials such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lead zirconate titanate (PZT), zinc oxide (ZnO), and aluminum nitride (AlN), or piezoelectric materials such as zinc oxide (ZnO) and aluminum nitride (AlN) Silicon provided as a coating may be used.

１，２，３，４…振動片としての水晶振動片、５…振動子としての水晶振動子、６…発振器としての水晶発振器、１０…主面（切り出し面）、１１…基部、１２…振動腕、１３…引き出し部、１４…吸収部、１５…保持部、１６…腕部、１７…錘部、１８…溝部、８０…パッケージ、８１…パッケージベース、８２…シームリング、８３…外部接続端子、８４…導電性接着剤、８５…蓋体、８６…貫通穴、８７…封止材、８８…接続パッド、９１…回路素子としてのＩＣチップ、９２…金属ワイヤー、１１５，２１５…保持部、３１９…連結部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3, 4 ... Crystal vibrating piece as a vibrating piece, 5 ... Crystal resonator as a vibrator, 6 ... Crystal oscillator as an oscillator, 10 ... Main surface (cutting surface), 11 ... Base, 12 ... Vibration Arm, 13 ... drawer part, 14 ... absorption part, 15 ... holding part, 16 ... arm part, 17 ... weight part, 18 ... groove part, 80 ... package, 81 ... package base, 82 ... seam ring, 83 ... external connection terminal 84 ... conductive adhesive, 85 ... lid, 86 ... through hole, 87 ... sealing material, 88 ... connection pad, 91 ... IC chip as a circuit element, 92 ... metal wire, 115, 215 ... holding part, 319: connecting portion.

Claims (5)

基部と、
前記基部から、互いに沿って延びている一対の振動腕と、
平面視で、前記基部から、前記一対の振動腕に対して反対側に延びている引き出し部と、
平面視で、前記引き出し部の前記基部側とは反対の側を境にして前記引き出し部の延びている方向に対して交わる方向に沿った両方向に向かって、前記反対の側から延びている吸収部と、
平面視で、前記吸収部の延びている方向における両端部から、前記引き出し部の延びている方向に沿って前記振動腕側へ延びていると共に、外部部材により保持される一対の保持部と、を備え、
平面視で、前記一対の振動腕の延びている方向に対して直交する方向における、前記基部の全幅及び前記一対の保持部を含めた前記吸収部の全幅が、共に、前記一対の振動腕の全幅以下であることを特徴とする振動片。 The base,
A pair of vibrating arms extending along each other from the base;
In a plan view, from the base portion, a drawer portion extending on the opposite side with respect to the pair of vibrating arms, and
In a plan view, the absorption extending from the opposite side toward both directions along the direction intersecting the extending direction of the drawer with the side opposite to the base side of the drawer as a boundary . And
In plan view, a pair of holding portions that are extended from both end portions in the extending direction of the absorbing portion to the vibrating arm side along the extending direction of the drawer portion and are held by an external member; With
In plan view, the full width of the base portion and the full width of the absorbing portion including the pair of holding portions in a direction orthogonal to the direction in which the pair of vibrating arms extend are both of the pair of vibrating arms. A vibrating piece characterized by being less than the full width. 請求項１に記載の振動片において、前記一対の振動腕は、錘部および前記基部と前記錘部との間に配置されている腕部を備え、
前記錘部は、前記直交する方向に沿った幅が、前記腕部より広いことを特徴とする振動片。 2. The vibrating piece according to claim 1, wherein the pair of vibrating arms includes a weight portion and an arm portion disposed between the base portion and the weight portion,
The weight piece has a width along the orthogonal direction that is wider than that of the arm portion . 請求項１または請求項２に記載の振動片において、前記一対の振動腕と、前記基部とを含んで音叉を構成していることを特徴とする振動片。   3. The resonator element according to claim 1, wherein the resonator element includes a pair of the vibrating arms and the base portion to form a tuning fork. 4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片が収容されているパッケージと、を備えていることを特徴とする振動子。 A vibrating piece according to any one of claims 1 to 3,
And a package in which the resonator element is accommodated. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動片と、
回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。 A vibrating piece according to any one of claims 1 to 3,
Circuit,
An oscillator comprising:
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