特許 6348728 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6348728

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/19 20060101AFI20180618BHJP

   H03H 9/215 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/19 K

   H03H9/215

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-26925(P2014-26925)

(22)【出願日】2014年2月14日

(65)【公開番号】特開2015-154290(P2015-154290A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年12月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】713005174

【氏名又は名称】エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】市村 直也

(72)【発明者】

【氏名】小林 高志

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７４５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１１５３４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ９／１９

Ｈ０３Ｈ ９／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と、
前記基部に接続され、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、
を備え、
前記振動腕部の主面には、前記幅方向に並んで前記振動腕部の長さ方向に延びる複数の溝部と、隣り合う前記複数の溝部を連結する連結溝部と、が形成され、
隣り合う前記溝部同士の間には、前記長さ方向に沿って壁部が形成され、
前記壁部の少なくとも一部は、前記溝部の長さ方向の中心よりも前記振動腕部の先端側に設けられ、
前記連結溝部は、前記先端側で隣り合う前記溝部同士を連結し、かつ前記連結溝部と振動節部との位置のずれが前記振動腕部の長さの１／６以下の位置に形成されることを特徴とする圧電振動片。

【請求項2】

前記連結溝部は、前記振動腕部が２次屈曲モードで振動する際に前記振動腕部における前記先端側の振動節部となる部分に形成される、請求項１に記載の圧電振動片。

【請求項3】

前記連結溝部は、前記先端側の端部で隣り合う前記溝部同士を連結する、請求項１または２に記載の圧電振動片。

【請求項4】

前記壁部は、前記連結溝部によって、前記基部側の第１壁部と、前記先端側の第２壁部とに分割されている、請求項１または２に記載の圧電振動片。

【請求項5】

基部と、
前記基部に接続され、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、
を備え、
前記振動腕部の主面には、前記幅方向に並んで前記振動腕部の長さ方向に延びる複数の溝部と、隣り合う前記複数の溝部を連結する連結溝部と、が形成され、
隣り合う前記溝部同士の間には、前記長さ方向に沿って壁部が形成され、
前記壁部は、前記連結溝部によって、前記基部側の第１壁部と、前記先端側の第２壁部とに分割され、
前記壁部の少なくとも一部は、前記溝部の長さ方向の中心よりも前記振動腕部の先端側に設けられ、
前記連結溝部は、前記先端側で隣り合う前記溝部同士を連結することを特徴とする圧電振動片。

【請求項6】

一対の前記振動腕部に設けられた前記連結溝部同士は、一対の前記振動腕部同士の間の前記幅方向の中心を通り、かつ、前記長さ方向に平行な中心線に対して、線対称に設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電振動片。

【請求項7】

ベース部材と、前記ベース部材に重ね合わされて接合されると共に前記ベース部材との間に気密封止されたキャビティを形成するリッド部材と、を有するパッケージと、
前記ベース部材における実装面にマウントされ、前記キャビティ内に収容された請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電振動片と、を備えることを特徴とする圧電振動子。

【請求項8】

請求項７に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。

【請求項9】

請求項７に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。

【請求項10】

請求項７に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計に関する。

【背景技術】

【0002】

振動腕部の強度低下を抑制しつつ、等価抵抗の値、すなわち、ＣＩ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）値を低減することを目的として、振動腕部に複数の溝部が形成された音叉型水晶振動子が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−６０７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、振動腕部の振動モードには、基本波モードの他に、２次屈曲モード（高調波モード）がある。安定した周波数特性を得るためには、振動腕部を基本波モードで振動させることが好ましい。

【0005】

しかしながら、例えば、特許文献１に記載されたような構成では、２次屈曲モードのＣＩ値（以下、Ｒ２値）の低減する度合いが、基本波モードのＣＩ値（以下、Ｒ１値）の低減する度合いよりも大きいため、振動腕部が２次屈曲モードで振動されやすいという問題があった。

【0006】

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、振動腕部の強度低下を抑制しつつ、２次屈曲モードで振動されることを抑制できる圧電振動片、及び圧電振動子を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、そのような圧電振動子を備え、信頼性に優れた発振器、電子機器、及び電波時計を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の圧電振動片の一つの態様は、基部と、前記基部に接続され、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、を備え、前記振動腕部の主面には、前記幅方向に並んで前記振動腕部の長さ方向に延びる複数の溝部と、隣り合う前記複数の溝部を連結する連結溝部と、が形成され、隣り合う前記溝部同士の間には、前記長さ方向に沿って壁部が形成され、前記壁部の少なくとも一部は、前記溝部の長さ方向の中心よりも前記振動腕部の先端側に設けられ、前記連結溝部は、前記先端側で隣り合う前記溝部同士を連結することを特徴とする。

【0008】

前記連結溝部は、前記振動腕部が２次屈曲モードで振動する際に前記振動腕部における前記先端側の振動節部となる部分の近傍に形成される構成としてもよい。

【0009】

前記連結溝部は、前記振動腕部が２次屈曲モードで振動する際に前記振動腕部における前記先端側の振動節部となる部分に形成される構成としてもよい。

【0010】

前記連結溝部は、前記先端側の端部で隣り合う前記溝部同士を連結する構成としてもよい。

【0011】

前記壁部は、前記連結溝部によって、前記基部側の第１壁部と、前記先端側の第２壁部とに分割されている構成としてもよい。

【0012】

一対の前記振動腕部に設けられた前記連結溝部同士は、一対の前記振動腕部同士の間の前記幅方向の中心を通り、かつ、前記長さ方向に平行な中心線に対して、線対称に設けられている構成としてもよい。

【0013】

本発明の圧電振動子の一つの態様は、ベース部材と、前記ベース部材に重ね合わされて接合されると共に前記ベース部材との間に気密封止されたキャビティを形成するリッド部材と、を有するパッケージと、前記ベース部材における実装面にマウントされ、前記キャビティ内に収容された上記の圧電振動片と、を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明の発振器の一つの態様は、上記の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。

【0015】

本発明の電子機器の一つの態様は、上記の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。

【0016】

本発明の電波時計の一つの態様は、上記の圧電振動子を備え、前記圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一つの態様によれば、振動腕部の強度低下を抑制しつつ、２次屈曲モードで振動されることを抑制できる圧電振動片、及び圧電振動子が提供される。また、本発明の一つの態様によれば、そのような圧電振動子を備え、信頼性に優れた発振器、電子機器、及び電波時計が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の圧電振動子を示す分解斜視図である。

【図2】第１実施形態の圧電振動子を示す断面図である。

【図3】第１実施形態の圧電振動片を示す平面図である。

【図4】第１実施形態の圧電振動片を示す図であって、図３におけるIV−IV断面図である。

【図5】第１実施形態の圧電振動片を示す図であって、図３におけるV−V断面図である。

【図6】第２実施形態の圧電振動片を示す平面図である。

【図7】第３実施形態の圧電振動片を示す平面図である。

【図8】発振器の実施形態の一例を示す図である。

【図9】電子機器の実施形態の一例を示す図である。

【図10】電波時計の実施形態の一例を示す図である。

【図11】参考例の圧電振動片を示す平面図である。

【図12】参考例の圧電振動片が基本波モードで振動した場合の挙動説明図である。

【図13】参考例の圧電振動片が２次屈曲モードで振動した場合の挙動説明図である。

【図14】参考例の圧電振動片のＲ１値、及びＲ２値の変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態に係る圧電振動片、及び圧電振動子について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

【0020】

（第１実施形態）
［圧電振動子］
図１及び図２は、本実施形態の圧電振動子１を示す図である。図１は、分解斜視図である。図２は、断面図である。図３から図５は、本実施形態の圧電振動片１００を示す図である。図３は、平面図である。図４は、図３におけるIV−IV断面図である。図５は、図３におけるV−V断面図である。

【0021】

なお、以下の説明においては、ＸＹＺ軸を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、圧電振動子１（図１参照）の厚み方向をＺ軸方向、圧電振動子１の長手方向をＹ軸方向、圧電振動子１の短手方向をＸ軸方向とする。

【0022】

本実施形態の圧電振動子１は、図１に示すように、外形が略直方体状のいわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。圧電振動子１は、気密に封止されたキャビティＣ１を有するパッケージ２と、キャビティＣ１に収容された圧電振動片１００とを備える。

【0023】

パッケージ２は、図１に示すように、パッケージ本体（ベース部材）３と、封口板（リッド部材）４とを備える。パッケージ本体３は、有底の凹部３ａを有する部材である。凹部３ａは、後述するシールリング５２の内側面５２ａと、後述する第２ベース基板５１上に形成された貫通孔５１ａの内側面と、後述する第１ベース基板５０の上面５０ａとで構成されている。

【0024】

封口板４は、パッケージ本体３の凹部３ａの開口を塞いでおり、パッケージ本体３と接合されている。キャビティＣ１は、パッケージ本体３の凹部３ａの内側に相当する内部空間であり、パッケージ本体３と封口板４とによって、パッケージ２の外部と仕切られている。

【0025】

パッケージ本体３は、第１ベース基板５０と、第１ベース基板５０上に配置された第２ベース基板５１と、第２ベース基板５１上に配置されたシールリング５２とを含む。

【0026】

第１ベース基板５０と第２ベース基板５１とは、それぞれ、平面視（ＸＹ面視）において外形が概ね長方形の板状部材である。第２ベース基板５１は、平面視（ＸＹ面視）において外形寸法が第１ベース基板５０とほぼ同じである。

【0027】

第１ベース基板５０と第２ベース基板５１とは、それぞれ、セラミックス製である。第１ベース基板５０と第２ベース基板５１との形成材料は、例えば、アルミナを主成分とする高温焼成セラミックス（ＨＴＣＣ：Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）であってもよいし、ガラスセラミックス等の低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）であってもよい。

【0028】

第１ベース基板５０において、第２ベース基板５１側（＋Ｚ側）の上面５０ａの一部は、パッケージ本体３の凹部３ａの底面に相当する。
第２ベース基板５１は、第１ベース基板５０に重ねられており、第１ベース基板５０と焼結などで結合されている。すなわち、第２ベース基板５１は、第１ベース基板５０と一体化されている。

【0029】

第２ベース基板５１には、図１及び図２に示すように、貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａの内側面は、パッケージ本体３の凹部３ａの側壁の一部を構成している。貫通孔５１ａの短手方向の一方側（−Ｘ側）の内側面には、貫通孔５１ａに突出して実装部５５が設けられている。貫通孔５１ａの短手方向の他方側（＋Ｘ側）の内側面には、貫通孔５１ａに突出して実装部５６が設けられている。実装部５５と実装部５６とは、互いに対向して設けられている。貫通孔５１ａの平面視（ＸＹ面視）形状は、矩形から実装部５５，５６の平面視（ＸＹ面視）形状を除いた形状である。

【0030】

実装部５５，５６のシールリング５２側（＋Ｚ側）の面は、圧電振動片１００がマウントされる実装面５５ａ，５６ａである。実装面５５ａには、電極パッド５３が設けられている。実装面５６ａには、電極パッド５４が設けられている。実装部５５，５６の平面視（ＸＹ面視）形状は、本実施形態においては、例えば、矩形状である。実装部５５，５６は図２に示すように、電極パッド５３，５４を介して圧電振動片１００と接触する。

【0031】

電極パッド５３と電極パッド５４とは、圧電振動片１００と電気的に接続される一対の端子である。電極パッド５３及び電極パッド５４は、例えば、バンプ電極である。
詳しくは後述するが、圧電振動片１００には、基板実装用のマウント部１７及びマウント部１８が設けられている。電極パッド５３は、圧電振動片１００のマウント部１７に形成された図示しないマウント電極と電気的に接続され、電極パッド５４は、圧電振動片１００のマウント部１８に形成された図示しないマウント電極と電気的に接続される。

【0032】

シールリング５２は、図１に示すように、平面視（ＸＹ面視）で矩形状の枠状部材であり、パッケージ本体３の凹部３ａの側壁の一部を構成する。シールリング５２は、平面視（ＸＹ面視）における外形寸法が、第２ベース基板５１よりも一回り小さい。シールリング５２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等を用いた焼付けによって、第２ベース基板５１のシールリング５２側（＋Ｚ側）の面（以下、第２ベース基板５１の上面）に接合されている。シールリング５２は、第２ベース基板５１の上面に形成された金属接合層に対する溶着等によって、第２ベース基板５１の上面と接合されていてもよい。この金属接合層は、電解メッキ法、無電解メッキ法、蒸着法、スパッタ法の少なくとも１つを用いて形成されていてもよい。

【0033】

シールリング５２は、導電性の部材であり、例えば、ニッケル基合金を含む。このニッケル基合金は、コバール、エリンバー、インバー、４２−アロイのうち１種または２種以上を含んでいてもよい。シールリング５２の形成材料は、第１ベース基板５０及び第２ベース基板５１と熱膨張係数が近い材料から選択されていてもよい。例えば、第１ベース基板５０及び第２ベース基板５１の形成材料として、熱膨張係数が６．８×１０^-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング５２の形成材料は、熱膨張係数が５．２×１０^-6／℃のコバールであってもよいし、熱膨張係数が４．５〜６．５×１０^-6／℃の４２−アロイであってもよい。

【0034】

シールリング５２の内形は、実装部５５，５６が形成されている箇所を除いて、貫通孔５１ａと平面視（ＸＹ面視）で重なっている。

【0035】

封口板４は、図２に示すように、シールリング５２上に重ねられており、シールリング５２の開口（凹部３ａの開口）を塞いでいる。上述のキャビティＣ１は、第１ベース基板５０と第２ベース基板５１とシールリング５２と封口板４とに囲まれる空間である。すなわち、圧電振動片１００は、平面視（ＸＹ面視）で、シールリング５２の内側に収容されている。

【0036】

封口板４は、導電性の基板であり、シールリング５２と接合されている。シールリング５２は、例えば、ローラ電極を接触させることによるシーム溶接、レーザ溶接、超音波溶接などの溶接によって、封口板４と接合される。封口板４とシールリング５２とを溶接する場合に、封口板４の下面（−Ｚ側の面）とシールリング５２の上面（＋Ｚ側の面）との一方または双方にニッケル、金等の接合層が設けられていると、溶接による接合の信頼性が向上し、例えば、キャビティＣ１の気密性を確保しやすくなる。

【0037】

第１ベース基板５０の下方側（−Ｚ側）の面には、外部電極５７及び外部電極５８が設けられている。
外部電極５７及び外部電極５８は、圧電振動子１の外部のデバイス、例えば、圧電振動子１が実装されるデバイスからの電力の供給を受ける端子である。

【0038】

パッケージ本体３には、電極パッド５３と外部電極５７とを電気的に接続する第１配線（図示せず）と、電極パッド５４と外部電極５８とを電気的に接続する第２配線（図示せず）とが設けられている。すなわち、外部電極５７に印加された電位は、第１配線及び電極パッド５３を介して、圧電振動片１００のマウント部１７に形成されたマウント電極に印加される。また、外部電極５８に印加された電位は、第２配線及び電極パッド５４を介して、圧電振動片１００のマウント部１８に形成されたマウント電極に印加される。圧電振動片１００は、各マウント電極に供給される電力によって、振動する。

【0039】

なお、第１配線は、例えば、第１ベース基板５０を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通して外部電極５７と導通する第１貫通電極と、第２ベース基板５１を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通して電極パッド５３と導通する第２貫通電極と、第１ベース基板５０と第２ベース基板５１との間に設けられ第１貫通電極と第２貫通電極とを電気的に接続する接続配線と、を含む。電極パッド５４と外部電極５８とを電気的に接続する第２配線は、第１配線と同様の構成である。第１配線と第２配線の構成は、適宜変更できる。

【0040】

［圧電振動片］
次に、本実施形態の圧電振動片１００について説明する。
圧電振動片１００は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電体に、電極あるいは配線として機能する導電膜パターンなどの付帯物が形成された板状の部品である。本実施形態の圧電振動片１００は、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片である。
なお、本実施形態においては、圧電振動片１００の圧電体が水晶である場合について説明する。

【0041】

圧電振動片１００は、図３に示すように、基部１０と、基部１０に接続され、幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された一対の振動腕部２１，２２と、基部１０における振動腕部２１，２２の幅方向（Ｘ軸方向）の両側に接続された２つの支持腕部１５，１６と、支持腕部１５，１６に設けられた２つのマウント部１７，１８とを備える。本実施形態において、基部１０、一対の振動腕部２１，２２及び支持腕部１５，１６は、一体的に形成されており、隣接する各部が界面なく連続している。図３及び図４においては、各部の範囲を示すために、各部の基端あるいは先端を２点鎖線で示している。後述する図６及び図７においても同様である。

【0042】

基部１０は、支持腕部１５，１６と振動腕部２１，２２とを接続している。
基部１０の平面視（ＸＹ面視）形状は、図３に示すように、矩形状である。
基部１０における振動腕部２１，２２の幅方向両側（±Ｘ側）の端部には、それぞれ支持腕部１５，１６が接続されている。基部１０における振動腕部２１，２２の長さ方向の一方側（＋Ｙ側）には、振動腕部２１，２２が接続されている。

【0043】

振動腕部２１，２２は、それぞれ長さ方向の一方側（−Ｙ側）の端部で、基部１０と接続されている。振動腕部２１と振動腕部２２とは、振動腕部２１と振動腕部２２との間の幅方向（Ｘ軸方向）の中心を通り、振動腕部２１，２２の長さ方向（Ｙ軸方向）に平行な中心線Ｐ２１に対して線対称に設けられている。
振動腕部２１と振動腕部２２とは、形状及び寸法が同様であるため、以下の説明においては、代表して、振動腕部２１についてのみ説明する場合がある。

【0044】

振動腕部２１は、略均一な幅で直線的に延びる帯状部１１と、幅（Ｘ軸方向長さ）が帯状部１１よりも広いハンマー部１３とを備える。同様にして、振動腕部２２は、帯状部１２と、ハンマー部１４とを備える。

【0045】

ハンマー部１３，１４は、それぞれ帯状部１１，１２の基部１０と接続されている側と逆側（＋Ｙ側）の先端から、帯状部１１，１２の長手方向（Ｙ軸方向）に沿うように延出して形成されている。ハンマー部１３，１４の幅（Ｘ軸方向長さ）は、帯状部１１，１２の幅（Ｘ軸方向長さ）よりも大きく形成されている。ハンマー部１３，１４は、基部１０を固定端として、幅方向（Ｘ軸方向）に振動する自由端に設定されている。

【0046】

振動腕部２１の帯状部１１は、基部１０から圧電振動子１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って、直線的に延びている。
帯状部１１における圧電振動片１００の表面（＋Ｚ側の主面）１９ａには、溝部３１ａ及び溝部３２ａと、連結溝部３５ａとが形成されている。溝部３１ａと溝部３２ａとは、振動腕部２１の幅方向（Ｘ軸方向）に並んで形成されている。溝部３１ａ，３２ａは、振動腕部２１の基部１０側（−Ｙ側）の端部から、振動腕部２１の長さ方向（Ｙ軸方向）とほぼ平行に延びている。溝部３１ａ，３２ａの深さ方向は、圧電振動片１００の厚み方向（Ｚ軸方向）とほぼ平行である。

【0047】

溝部３１ａ，３２ａの断面視（ＺＸ面視）形状は、特に限定されず、矩形状であっても、多角形状であっても、その他の形状であってもよい。本実施形態においては、溝部３１ａ，３２ａの断面視（ＺＸ面視）形状は、図５に示すように、例えば、５角形状である。本実施形態においては、後述するように溝部３１ａ，３２ａはエッチングにより形成されるため、溝部３１ａ，３２ａの内壁は、結晶面に応じた形状となる。

【0048】

連結溝部３５ａは、図３に示すように、溝部３１ａと溝部３２ａとを連結している。すなわち、溝部３１ａの内部と溝部３２ａの内部とは、連結溝部３５ａを介して連通している。連結溝部３５ａは、溝部３１ａ，３２ａの長さ方向（Ｙ軸方向）の中心を通り、かつ、幅方向（Ｘ軸方向）と平行な中心線Ｐ１１よりも、先端側（＋Ｙ側）に形成されている。言い換えると、連結溝部３５ａは、溝部３１ａ，３２ａの長さ方向の先端側（＋Ｙ側）で、隣り合う溝部３１ａと溝部３２ａとを連結している。本実施形態において、連結溝部３５ａは、振動腕部２１が２次屈曲モードで振動する際に先端側（＋Ｙ側）の振動節部となる部分、あるいはその近傍に形成されている。

【0049】

なお、本明細書において、連結溝部３５ａが２次屈曲モードにおける振動腕部２１の先端側（＋Ｙ側）の振動節部となる部分に設けられている、とは、先端側の振動節部となる部分に壁部が設けられていない状態を意味し、連結溝部３５ａの長さ方向（Ｙ軸方向）の中心位置が先端側の振動節部の位置と一致していることを必要としない。すなわち、連結溝部３５ａが２次屈曲モードにおける振動腕部２１における先端側（＋Ｙ側）の振動節部となる部分に設けられている、とは、連結溝部３５ａが先端側の振動節部となる部分を含んでいればよいものとする。

【0050】

また、本明細書において、連結溝部３５ａが２次屈曲モードにおける振動腕部２１の先端側（＋Ｙ側）の振動節部となる部分の「近傍」に設けられている、とは、例えば、連結溝部３５ａと振動節部との位置のずれが振動腕部２１の長さの１／６以下程度となることを意味する。また、連結溝部３５ａと振動節部との位置のずれとは、振動節部に連結溝部３５ａが形成されていない場合における、振動節部から最も近い側の連結溝部３５ａの端部までの距離を意味するものとする。

【0051】

帯状部１１における圧電振動片１００の裏面（−Ｚ側の主面）１９ｂには、図４及び図５に示すように、表面１９ａと同様にして、溝部３１ｂ及び溝部３２ｂと、連結溝部３５ｂとが形成されている。本実施形態においては、溝部３１ａと溝部３１ｂとは、平面視（ＸＹ面視）において重なるように形成されている。溝部３２ａと溝部３２ｂとは、平面視において重なるように形成されている。連結溝部３５ａと連結溝部３５ｂとは、平面視において重なるように形成されている。

【0052】

図３から図５に示すように、振動腕部２１と同様にして、振動腕部２２の帯状部１２における表面１９ａには、溝部３３ａ及び溝部３４ａと、連結溝部３６ａとが形成されている。帯状部１２における裏面１９ｂには、溝部３３ｂ及び溝部３４ｂと、連結溝部３６ｂとが形成されている。

【0053】

なお、各溝部及び各連結溝部は、それぞれ同様の構成であるため、代表して溝部３１ａ及び連結溝部３５ａのみについて説明する場合がある。

【0054】

図３に示すように、振動腕部２１における連結溝部３５ａ，３５ｂと、振動腕部２２における連結溝部３６ａ，３６ｂとは、中心線Ｐ２１に対して、線対称に設けられている。

【0055】

なお、本明細書において、「線対称」とは、厳密に線対称である場合のみを意味するものではなく、寸法比が０．９以上、１．１以下程度である範囲、及び位置のずれが対象物の幅の５％以下程度である範囲までは含まれるものとする。また、水晶がエッチングされる際において結晶面によって決まる内壁の形状のわずかな違いについても含まれるものとする。

【0056】

図３及び図４に示すように、隣り合う溝部３１ａと溝部３２ａとの間には、溝部３１ａと溝部３２ａとを隔てる第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａが形成されている。
第１壁部４１ａは、溝部３１ａ，３２ａの基部１０側（−Ｙ側）の端部から溝部３１ａ，３２ａの長さ方向の先端側（＋Ｙ側）に延出して設けられている。すなわち、第１壁部４１ａは、基部１０から中心線Ｐ１１よりも先端側（＋Ｙ側）に延出して設けられている。言い換えると、第１壁部４１ａの一部は、中心線Ｐ１１よりも振動腕部２１の先端側（＋Ｙ側）に設けられている。

【0057】

第２壁部４２ａは、溝部３１ａ，３２ａの先端側（＋Ｙ側）の端部から基部１０側（−Ｙ側）に延出して設けられている。第２壁部４２ａの全体は、中心線Ｐ１１よりも先端側（＋Ｙ側）に設けられている。
第１壁部４１ａと第２壁部４２ａとは、連結溝部３５ａを挟んで振動腕部２１の長さ方向（Ｙ軸方向）に対向して設けられている。言い換えると、溝部３１ａと溝部３２ａとの間に形成された壁部は、連結溝部３５ａによって、第１壁部４１ａと、第２壁部４２ａとに分割されている。

【0058】

第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａの断面視（ＺＸ面視）形状は、特に限定されず、矩形状であっても、多角形状であっても、その他の形状であってもよい。本実施形態においては、第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａの断面視（ＺＸ面視）形状は、図５に示すように、例えば、台形状である。本実施形態においては、後述するように溝部３１ａ，３２ａはエッチングにより形成されるため、第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａの側壁は、結晶面に応じた形状となる。

【0059】

上記と同様にして、隣り合う溝部３１ｂと溝部３２ｂとの間には、溝部３１ｂと溝部３２ｂとを隔てる第１壁部４１ｂ及び第２壁部４２ｂが形成されている。
また、振動腕部２２においても同様に、隣り合う溝部３３ａと溝部３４ａとの間には、溝部３３ａと溝部３４ａとを隔てる第１壁部４３ａ及び第２壁部４４ａが形成されている。隣り合う溝部３３ｂと溝部３４ｂとの間には、溝部３３ｂと溝部３４ｂとを隔てる第１壁部４３ｂ及び第２壁部４４ｂが形成されている。
第１壁部４１ｂ，４３ａ，４３ｂは、第１壁部４１ａと同様である。第２壁部４２ｂ，４４ａ，４４ｂは、第２壁部４２ａと同様である。

【0060】

本実施形態においては、溝部３１ａ，３２ａ及び連結溝部３５ａはエッチングにより形成される。エッチングする方法としては、特に限定されず、ドライエッチングを選択してもよいし、ウエットエッチングを選択してもよい。

【0061】

振動腕部２１における表面１９ａ、裏面１９ｂ及び溝部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの内壁には、図示しない励振電極が形成されている。振動腕部２２についても同様である。

【0062】

一対の支持腕部１５，１６は、基部１０から、振動腕部２１，２２の幅方向（Ｘ軸方向）両側に延出した後、振動腕部２１，２２の長さ方向（Ｙ軸方向）に沿って、振動腕部２１，２２の先端側（＋Ｙ側）に向かって屈曲延出して形成されている。

【0063】

支持腕部１５，１６の裏面１９ｂ側（−Ｚ側）には、それぞれマウント部１７，１８が設けられている。マウント部１７，１８が設けられている位置は、支持腕部１５，１６が振動する際に、振動の節となる位置である。

【0064】

支持腕部１５，１６のマウント部１７，１８には、図示しないマウント電極が形成され、図示しない引き出し電極により、振動腕部２１，２２の外表面上に形成された励振電極と接続されている。そして、これらの各電極に所定の電圧が印加されると、一対の振動腕部２１，２２の双方の励振電極同士の相互作用により、一対の振動腕部２１，２２が互いに接近または離間する方向（Ｘ軸方向）に所定の共振周波数で振動する。

【0065】

本実施形態によれば、溝部３１ａ及び溝部３２ａの先端側（＋Ｙ側）に連結溝部３５ａが形成されているため、振動腕部の強度低下を抑制しつつ、２次屈曲モードで振動されることを抑制できる。以下、詳細に説明する。

【0066】

図１１から図１４は、振動腕部の振動モードについて説明するための図である。図１１は、参考例の圧電振動片２００１を示す平面図である。図１２は、圧電振動片２００１が基本波モードで振動した場合を示す挙動説明図である。図１３は、圧電振動片２００１が２次屈曲モードで振動した場合を示す挙動説明図である。図１４は、圧電振動片２００１におけるＲ１値、及びＲ２値の変化を示すグラフである。

【0067】

図１１に示すように、音叉型の圧電振動片２００１は、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部２０１０，２０１１と、これら一対の振動腕部２０１０，２０１１の長さ方向基端を連結する基部２０２０とを備えた薄板状の水晶片である。そして、一対の振動腕部２０１０，２０１１の外表面上には、これら一対の振動腕部２０１０，２０１１を振動させる励振電極２０３０が形成されている。

【0068】

図１２に示すように、圧電振動片２００１は、各振動腕部２０１０に形成された励振電極２０３０に電圧が印加されると、一対の振動腕部２０１０，２０１１の先端が接近・離間するように、所定方向に所定の共振周波数で振動する。なお、以下の説明において、このように一対の振動腕部２０１０，２０１１の先端が接近・離間するように振動する振動モードを基本波モードという。

【0069】

図１３に示すように、圧電振動片２００１が２次屈曲モードで振動した場合、それぞれ振動腕部２０１０，２０１１の基端に振動節部２０１０ａ，２０１１ａが形成されると共に、先端側に振動節部２０１０ｂ，２０１１ｂが形成され、これら振動腕部２０１０，２０１１の基端側の振動節部２０１０ａ，２０１１ａと、先端側の振動節部２０１０ｂ，２０１１ｂとの間の略中央の変位量が最大になるように振幅する。

【0070】

このとき、振動腕部２０１０，２０１１の全長をＬ１００としたとき、振動腕部２０１０，２０１１の基端と先端側の振動節部２０１０ｂ，２０１１ｂとの間の距離ＳＬ１は、約（３×Ｌ１００）／４程度になる。そして、振動腕部２０１０，２０１１の基端と振動腕部２０１０，２０１１の変位量が最大となる位置Ｐ１００（以下、最大振幅部Ｐ１００という）との間の距離ＳＬ２は、約Ｌ１００／２程度になる。
このような場合、振動モードが変化することにより圧電振動片２００１の周波数も変化してしまう。例えば、音叉型の圧電振動片２００１場合、周波数が３２ｋＨｚから２００ｋＨｚに変化してしまう。そのため、圧電振動片２００１を基本波モードで振動させることが好ましい。

【0071】

ここで、振動腕部２０１０，２０１１に形成される溝部２０４０を大きく形成すると、その分ＣＩ値を低下させることができる。溝部２０４０を大きく形成するには、溝幅を拡げたり、溝深さを深くしたり、溝長さを長くしたりすることが考えられる。しかしながら、いずれの方法も以下のような問題点があった。

【0072】

まず、溝長さＴＬ１００を長くした場合では、基本波モードのＣＩ値（Ｒ１値）だけでなく、２次屈曲モードのＣＩ値（Ｒ２値）も低下してしまう。しかも、Ｒ１値よりもＲ２値の方が大きく低下する。

【0073】

図１４に示すように、ＴＬ１００／Ｌ１００の値が大きくなるにしたがうＲ１値の低下勾配よりもＲ２値の低下勾配が大きいことが確認できる。
ここで、Ｒ１値よりもＲ２値が小さくなると、振動腕部２０１０が２次屈曲モードで振動してしまう。例えば、圧電振動片２００１の場合、図１４に示すようにＴＬ１００／Ｌ１００の値が約０．５８になるとＲ１値よりもＲ２値が小さくなり、振動腕部２０１０が２次屈曲モードで振動してしまうという問題があった。

【0074】

一方、溝幅を拡げたり、溝深さを深くした場合では、振動腕部の強度が低下してしまう虞があった。特に、厚み方向の屈曲剛性が低下し、振動腕部が振動する際に、厚み方向の振動ブレが生じる場合があった。

【0075】

これらの問題に対して、本実施形態によれば、連結溝部３５ａが溝部３１ａ及び溝部３２ａの先端側（＋Ｙ側）に形成されている。そのため、振動腕部２１が２次屈曲モードで振動する際に先端側の振動節部となる部分が振動しやくなり、振動の節になりにくくなる。すなわち、本実施形態によれば、２次屈曲モードのＣＩ値（Ｒ２値）が低減することを抑制できる。

【0076】

また、本実施形態によれば、第１壁部４１ａの一部が、溝部３１ａ，３２ａの先端側（＋Ｙ側）に設けられている。そのため、基本波モードのＣＩ値（Ｒ１値）を低減することができる。
したがって、本実施形態によれば、Ｒ１値を低減しつつ、Ｒ２値が低減することを抑制できるため、振動腕部２１が２次屈曲モードで振動することを抑制できる。

【0077】

また、一方で、本実施形態によれば、溝部が幅方向に並んで複数設けられている。これにより、第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａが形成され、振動腕部２１の強度が低下することを抑制できる。
また、溝部が複数設けられていることで、溝部内壁の表面積を大きくできるため、溝部内壁に形成される励振電極の表面積を大きくできる。これにより、電界効率を大きくでき、その結果ＣＩ値を低減できる。

【0078】

以上により、本実施形態によれば、振動腕部の強度低下を抑制しつつ、２次屈曲モードで振動することを抑制できる圧電振動片が得られる。

【0079】

また、本実施形態によれば、連結溝部３５ａは、振動腕部２１が２次屈曲モードで振動する際に先端側の振動節部となる部分、あるいはその近傍に形成されているため、より先端側の振動節部となる部分が振動しやすくなる。すなわち、本実施形態によれば、より振動腕部２１が、２次屈曲モードで振動することを抑制できる。言い換えると、本実施形態によれば、Ｒ２値が低減することをより抑制できる。

【0080】

また、本実施形態によれば、振動腕部２１に設けられた連結溝部３５ａ，３５ｂと振動腕部２２に設けられた連結溝部３６ａ，３６ｂとは、振動腕部２１，２２同士の間の中心を通り、振動腕部２１，２２の長さ方向と平行な中心線Ｐ２１に対して線対称に設けられている。これにより、本実施形態によれば、圧電振動片１００の振動特性が不安定になることを抑制できる。

【0081】

また、本実施形態によれば、連結溝部３５ａが壁部を分割するように設けられているため、連結溝部３５ａの形成する位置を壁部が形成されている範囲内で任意に決めることができる。そのため、本実施形態によれば、連結溝部３５ａを振動節部となる部分、あるいはその近傍に形成することが容易である。

【0082】

また、本実施形態の圧電振動子１によれば、上記説明した圧電振動片１００を備えているため、信頼性に優れた圧電振動子が得られる。

【0083】

なお、本実施形態においては、以下の構成、及び方法を採用することもできる。

【0084】

上記説明した実施形態においては、振動腕部２１の表面１９ａに連結溝部３５ａが１つ形成されている構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、振動腕部２１の表面１９ａに複数の連結溝部が形成されていてもよい。

【0085】

また、上記説明した実施形態においては、表面１９ａと裏面１９ｂとの両面に溝部及び連結溝部が形成されている構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、両面に溝部が形成され、片面にのみ連結溝部が形成されているような構成であってもよいし、溝部及び連結溝部が片面にのみ形成されているような構成であってもよい。

【0086】

また、上記説明した実施形態においては、第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａともに少なくとも一部が、中心線Ｐ１１よりも先端側（＋Ｙ側）に設けられている構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、壁部の少なくとも一部が中心線Ｐ１１よりも先端側（＋Ｙ側）に設けられている範囲内において、第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａがどのように配置されていてもよい。

【0087】

また、本実施形態においては、圧電振動片１００の圧電体は水晶で形成されていなくてもよい。

【0088】

また、本実施形態においては、溝部３１ａの形成方法は、特に限定されず、エッチング以外のいかなる方法を用いてもよい。

【0089】

また、本実施形態においては、連結溝部３５ａは、中心線Ｐ１１よりも先端側（＋Ｙ側）である範囲内において、どこに設けられていてもよい。

【0090】

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態に対して、連結溝部が複数の溝部の先端側の端部に設けられている点において異なる。
なお、以下の説明においては、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。

【0091】

図６は、本実施形態の圧電振動片２００を示す平面図である。
本実施形態の圧電振動片２００は、図６に示すように、基部１０と、基部１０に接続され、幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された一対の振動腕部２２１，２２２と、基部１０における振動腕部２２１，２２２の幅方向（Ｘ軸方向）の両側に接続された２つの支持腕部１５，１６と、支持腕部１５，１６に設けられた２つのマウント部１７，１８とを備える。

【0092】

振動腕部２２１，２２２は、帯状部２１１，２１２と、ハンマー部１３，１４とを備える。
帯状部２１１における表面１９ａには、溝部２３１と、溝部２３２と、連結溝部２３５とが形成されている。溝部２３１，２３２は、連結溝部２３５によって連結されている位置が異なる以外は、第１実施形態の溝部３１ａ，３２ａと同様である。

【0093】

連結溝部２３５は、先端側（＋Ｙ側）の端部において溝部２３１と溝部２３２とを連結している。すなわち、連結溝部２３５は、溝部２３１，２３２の長さ方向（Ｙ軸方向）の中心を通り、かつ、幅方向（Ｘ軸方向）と平行な中心線Ｐ１２よりも先端側（＋Ｙ側）に形成されている。

【0094】

溝部２３１と溝部２３２とが形成されていることにより、溝部２３１と溝部２３２との間には、壁部２４１が形成されている。
壁部２４１は、溝部２３１，２３２の基部１０側（−Ｙ側）の端部から溝部２３１，２３２の長さ方向の先端側（＋Ｙ側）に延出して設けられている。すなわち、壁部２４１は、基部１０から中心線Ｐ１２よりも先端側（＋Ｙ側）に延出して設けられている。言い換えると、壁部２４１の一部は、中心線Ｐ１２よりも振動腕部２２１の先端側（＋Ｙ側）に設けられている。
本実施形態においては、連結溝部２３５が溝部２３１，２３２の先端側（＋Ｙ側）の端部に設けられているため、壁部２４１は分割されず、一体として形成されている。

【0095】

帯状部２１１の裏面１９ｂには、表面１９ａと同様にして、図示しない２つの溝部と、２つの溝部を連結する図示しない連結溝部とが形成されている。各溝部及び連結溝部は、それぞれ、溝部２３１，２３２及び連結溝部２３５と平面視（ＸＹ面視）において重なるように形成されている。

【0096】

振動腕部２２２の表面１９ａには、振動腕部２２１と同様にして、溝部２３３，２３４と、連結溝部２３６と、壁部２４２とが形成されている。裏面１９ｂについても、同様である。
振動腕部２２１に形成された連結溝部２３５と、振動腕部２２２に形成された連結溝部２３６とは、振動腕部２２１，２２２同士の間の幅方向（Ｘ軸方向）の中心を通り、かつ、振動腕部２２１，２２２の長さ方向（Ｙ軸方向）と平行な中心線Ｐ２２に対して、線対称に設けられている。

【0097】

本実施形態によれば、連結溝部２３５が溝部２３１，２３２の先端側（＋Ｙ側）の端部に設けられているため、連結溝部２３５を形成することが容易である。

【0098】

（第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態に対して、各振動腕部に形成されている溝部が３つである点において異なる。
なお、以下の説明においては、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。

【0099】

図７は、本実施形態の圧電振動片３００を示す平面図である。
本実施形態の圧電振動片３００は、図７に示すように、基部１０と、基部１０に接続され、幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された一対の振動腕部３２１，３２２と、基部１０における振動腕部３２１，３２２の幅方向（Ｘ軸方向）の両側に接続された２つの支持腕部１５，１６と、支持腕部１５，１６に設けられた２つのマウント部１７，１８とを備える。

【0100】

振動腕部３２１，３２２は、帯状部３１１，３１２と、ハンマー部１３，１４とを備える。
帯状部３１１における表面１９ａには、溝部３３１と、溝部３３２と、溝部３３３と、連結溝部３３７とが形成されている。溝部３３１，３３２，３３３は、それぞれ第１実施形態の溝部３１ａ，３２ａと同様である。

【0101】

連結溝部３３７は、溝部３３１と、溝部３３２と、溝部３３３とを連結している。言い換えると、溝部３３１の内部と、溝部３３２の内部と、溝部３３３の内部とは、連結溝部３３７によって連通している。連結溝部３３７は、溝部３３１，３３２，３３３の長さ方向（Ｙ軸方向）の中心を通り、かつ、幅方向（Ｘ軸方向）と平行な中心線Ｐ１３よりも先端側（＋Ｙ側）に形成されている。言い換えると、連結溝部３３７は、中心線Ｐ１３よりも先端側（＋Ｙ側）で溝部３３１と溝部３３２と溝部３３３とを連結している。

【0102】

溝部３３１と溝部３３２とが形成されていることにより、溝部３３１と溝部３３２との間に、第１壁部３４１及び第２壁部３４３が形成されている。溝部３３２と溝部３３３とが形成されていることにより、溝部３３２と溝部３３３との間に、第１壁部３４２及び第２壁部３４４が形成されている。

【0103】

第１壁部３４１，３４２及び第２壁部３４３，３４４は、第１実施形態の第１壁部４１ａ及び第２壁部４２ａと同様である。

【0104】

帯状部３１１の裏面１９ｂには、表面１９ａと同様にして、３つの溝部と、３つの溝部を連結する連結溝部が形成されている。各溝部及び連結溝部は、それぞれ、溝部３３１，３３２，３３３及び連結溝部３３７と平面視（ＸＹ面視）において重なるように形成されている。

【0105】

振動腕部３２２の表面１９ａには、振動腕部３２１と同様にして、溝部３３４，３３５，３３６と、連結溝部３３８と、第１壁部３４５，３４６と、第２壁部３４７，３４８とが形成されている。裏面１９ｂについても同様である。

【0106】

振動腕部３２１に形成された連結溝部３３７と振動腕部３２２に形成された連結溝部３３８とは、振動腕部３２１，３２２同士の間の幅方向（Ｘ軸方向）の中心を通り、かつ、振動腕部３２１，３２２の長さ方向（Ｙ軸方向）と平行な中心線Ｐ２３に対して、線対称に設けられている。

【0107】

本実施形態によれば、１つの振動腕部の片面に３つの溝部が形成されているため、よりＣＩ値を低減することができる。

【0108】

なお、上記説明した実施形態においては、連結溝部３３７は、３つの溝部３３１と溝部３３２と溝部３３３とを連結する構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、連結溝部３３７が、３つの溝部３３１と溝部３３２と溝部３３３とのうち、隣り合う２つの溝部のみを連結する構成であってもよい。

【0109】

また、本実施形態においては、例えば、溝部３３１と溝部３３２とを連結する連結溝部と、溝部３３２と溝部３３３とを連結する連結溝部とが、それぞれ別々に設けられていてもよい。

【0110】

なお、上記説明した各実施形態においては、１つの振動腕部の片面に溝部が２つ、あるいは３つ形成されている構成としたが、これに限られない。各実施形態においては、１つの振動腕部の片面に溝部が４つ以上形成されていてもよい。１つの振動腕部の片面に形成される溝部の数が多いほど、ＣＩ値を低減することができる。

【0111】

また、各実施形態においては、サイドアーム型の圧電振動片を用いたが、音叉型のものであっても、センターアーム型のものであってもよい。

【0112】

また、各実施形態においては、圧電振動片を用いた圧電振動子として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片を、ガラス材によって形成されるベース基板及びリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。

【0113】

（圧電振動子を備える機器の実施形態）
［発振器］
次に、圧電振動子１を備える本実施形態の発振器について説明する。
図８は、本実施形態の発振器１０００を示す図である。
発振器１０００は、基板１０１０と、集積回路１０２０と、電子部品１０３０と、圧電振動子１とを備える。
電子部品１０３０は、例えば、キャパシタなどであり、基板１０１０に実装されている。集積回路１０２０は、発振器用であり、基板１０１０に実装されている。

【0114】

集積回路１０２０は、圧電振動子１と電子部品１０３０とのそれぞれと、図示略の配線を介して電気的に接続されている。圧電振動子１は、例えば、基板１０１０において集積回路１０２０の近傍に実装される。圧電振動子１は、図１などを参照して上記説明した実施形態の圧電振動子であり、発振子として機能する。発振器１０００の少なくとも一部は、適宜、図示しない樹脂によりモールドされていてもよい。

【0115】

発振器１０００は、圧電振動子１に電力が供給されると、圧電振動子１の圧電振動片が振動する。圧電振動片の振動は、圧電振動片が有する圧電特性により、電気信号へ変換される。この電気信号は、圧電振動子１から集積回路１０２０へ出力される。集積回路１０２０は、圧電振動子１から出力された電気信号に各種処理を実行することで、周波数信号を生成する。

【0116】

発振器１０００は、例えば、時計用の単機能発振器、コンピューターなどの各種装置の動作タイミングを制御するタイミング制御装置、時刻あるいはカレンダーなどを提供する装置などに応用できる。集積回路１０２０は、発振器１０００に要求される機能に応じて構成され、いわゆるＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュールを含んでいてもよい。

【0117】

本実施形態によれば、圧電振動子１を備えているため、上述したのと同様にして、信頼性に優れた発振器１０００が得られる。

【0118】

［電子機器］
次に、圧電振動子１を備える本実施形態の電子機器の一つの形態として、携帯情報機器について説明する。
この携帯情報機器は、腕時計のような形態であり、一般的な携帯電話よりも格段に小型かつ軽量であるが、携帯電話と同様の通信が可能である。この携帯情報機器は、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイなどの表示部が配置されており、表示部に時刻情報などを表示可能である。また、この携帯情報機器は、バンドの内側部分にスピーカ、マイクロフォンなどの入出力部が設けられており、入出力部を利用して通話などが可能である。

【0119】

図９は、本実施形態の携帯情報機器１１００の一例を示す図である。
図９に示す携帯情報機器１１００は、計時部１１１０と、表示部１１２０と、通信部１１３０と、制御部１１４０と、電源部１１５０と、電圧検出部１１６０と、電源遮断部１１７０とを備える。

【0120】

制御部１１４０は、携帯情報機器１１００の各部を総括的に制御する。例えば、制御部１１４０は、計時部１１１０による時刻の計測、表示部１１２０による情報の表示、通信部１１３０による外部との通信などを制御する。制御部１１４０は、例えば、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、このＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出し、このプログラムに従って各種処理を実行するＣＰＵと、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭとを含む。

【0121】

計時部１１１０は、集積回路と、圧電振動子１とを備える。この集積回路は、発振回路と、レジスタ回路と、カウンタ回路と、インターフェース回路とを含む。圧電振動子１は、上記説明した実施形態に係る圧電振動子である。圧電振動子１は、電力の供給を受けて圧電振動片が振動し、この振動を、圧電振動片が有する圧電特性に応じた電気信号に変換する。圧電振動子１から出力された電気信号は、集積回路の発振回路へ入力される。

【0122】

計時部１１１０の集積回路において、発振回路の出力は、二値化されてレジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。この計数結果は、インターフェース回路を介して制御部１１４０に供給される。制御部１１４０は、集積回路からの計数結果に基づいて各種演算などを実行することで時刻や日付などを算出し、その算出結果に基づいて、表示部１１２０に時刻、日付、カレンダーなどの各種情報を表示させる。

【0123】

通信部１１３０は、外部との通信、すなわち外部へのデータの送信および外部からのデータの受信を行う。通信部１１３０は、無線部１２００と、音声処理部１２１０と、切替部１２２０と、増幅部１２３０と、音声入出力部１２４０と、電話番号入力部１２５０と、着信音発生部１２６０と、呼制御メモリ部１２７０とを含む。

【0124】

無線部１２００は、符号化された音声データ等の各種データを、アンテナ１２８０を介して基地局とやりとりする。音声処理部１２１０は、無線部１２００から入力されたデータを、復号化して増幅部１２３０へ出力する。また、音声処理部１２１０は、増幅部１２３０から入力されたデータを、符号化して無線部１２００へ出力する。増幅部１２３０は、音声処理部１２１０と音声入出力部１２４０との間の信号の受け渡しを行うとともに、受け渡される信号を適宜、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２４０は、スピーカおよびマイクロフォンなどを含み、増幅部１２３０からの信号に応じた音声を外部へ出力し、外部から音声の入力を受け付ける。

【0125】

また、切替部１２２０は、基地局からの呼び出しなどに応じた制御部１１４０からの指令により、着信音発生部１２６０を増幅部１２３０と接続する。着信音発生部１２６０は、基地局からの呼び出しに応じた制御部１１４０からの指令により、着信音のデータを切替部１２２０に出力する。すなわち、制御部１１４０は、基地局からの呼び出しなどに応じて、着信音のデータを増幅部１２３０へ出力させることにより、音声入出力部１２４０によって着信音を出力させる。

【0126】

呼制御メモリ部１２７０は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２５０は、例えば０から９の番号キー及びその他のキーを備え、これら番号キー等の押下により、通話先の電話番号等の入力に利用される。

【0127】

電源部１１５０は、例えば、リチウムイオン二次電池を含み、携帯情報機器１１００の各部へ電力を供給する。電圧検出部１１６０は、電源部１１５０から携帯情報機器１１００の各部へ供給されている電圧を検出する。電圧検出部１１６０は、検出した電圧が所定値以下になった場合に、電圧が所定値以下であることを制御部１１４０に通知する。この所定値は、通信部１１３０を安定して動作させるために必要とされる電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度である。電圧検出部１１６０から電圧降下の通知を受けた制御部１１４０は、無線部１２００、音声処理部１２１０、切替部１２２０、及び着信音発生部１２６０を含む複数の機能部の少なくとも一部の動作を、禁止または制限する。この場合に、制御部１１４０は、複数の機能部のうち相対的に消費電力が大きい機能部の動作を、複数の機能部のうち相対的に消費電力が小さい機能部よりも先に禁止または制限する。制御部１１４０は、供給電力の低下によって機能が停止または制限されていることを示す情報を、表示部１１２０に表示させる。この表示は、文字を含んでいてもよいし、記号を含んでいてもよく、例えば、表示部１１２０に表示された電話アイコンに×（バツ）印を付ける態様でもよい。電源遮断部１１７０は、複数の機能部のうち、電圧低下により機能が停止する機能部への電力の供給を選択的に停止する。

【0128】

本実施形態によれば、圧電振動子１を備えているため、上述したのと同様にして、信頼性に優れた携帯情報機器１１００が得られる。

【0129】

［電波時計］
次に、圧電振動子１を備える本実施形態の電波時計について説明する。
電波時計は、表示する時刻を、標準電波から取得される時刻に合わせる機能を有する。標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を含む変調信号によって、所定周波数の搬送波にＡＭ変調をかけたものである。標準電波は、例えば日本国内では、福島県の送信所と佐賀県の送信所とから送信されている。福島県の送信所から送信される標準電波は、搬送波の周波数が４０ｋＨｚであり、佐賀県の送信所から送信される標準電波は、搬送波の周波数が６０ｋＨｚである。

【0130】

図１０は、本実施形態の電波時計１３００を示す図である。この電波時計１３００は、アンテナ１３１０と、アンプ１３２０と、フィルタ部１３３０と、検波整流回路１３４０と、波形整形回路１３５０と、ＣＰＵ１３６０と、ＲＴＣ１３７０とを備える。

【0131】

アンテナ１３１０は、標準電波を受信する。アンプ１３２０は、アンテナ１３１０が受信した標準電波の信号を、増幅してフィルタ部１３３０へ出力する。フィルタ部１３３０は、アンプ１３２０からの信号を、濾波、同調して検波整流回路１３４０へ出力する。検波整流回路１３４０は、フィルタ部１３３０からの信号を、検波復調して波形整形回路１３５０へ出力する。波形整形回路１３５０は、検波整流回路１３４０からの信号からタイムコードを取得し、このタイムコードをＣＰＵ１３６０へ供給する。ＣＰＵ１３６０は、タイムコードから現在の年、積算日、曜日、時刻等の時刻に関する情報を取得する。ＲＴＣ１３７０は、いわゆるリアルタイムクロックであり、現在の年、月、日、時、分、秒などの情報を保持している。ＣＰＵ１３６０は、タイムコードから取得した時刻に関する情報を、ＲＴＣ１３７０が保持する情報に反映させる。ＲＴＣ１３７０が保持する情報は、適宜読みだされて、時刻の表示に利用される。

【0132】

フィルタ部１３３０は、濾波する信号の周波数に相当する共振周波数の圧電振動子を含む。フィルタ部１３３０において、圧電振動子は、共振子として機能する。例えば、図１０の電波時計１３００は、日本国内での使用が想定されたものであり、フィルタ部１３３０は、共振周波数が４０ｋＨｚの圧電振動子１ａと、共振周波数が６０ｋＨｚの圧電振動子１ｂとを含む。なお、日本国内以外の地域での使用が想定される電波時計１３００は、使用される地域に対応した標準電波の搬送波の周波数に応じて、フィルタ部１３３０の圧電振動子の共振周波数が設定される。
本実施形態において、フィルタ部１３３０の圧電振動子１ａと圧電振動子１ｂとは、それぞれ、上記説明した実施形態の圧電振動子１と同様の圧電振動子である。

【0133】

本実施形態によれば、圧電振動子１と同様の構成を有する圧電振動子１ａ，１ｂを備えているため、上述したのと同様にして、信頼性に優れた電波時計１３００が得られる。

【0134】

なお、上記の説明においては、発振器、電子機器及び電波時計の例として、第１実施形態の圧電振動片１００が実装された圧電振動子１を備える例を示したが、これに限られない。発振器、電子機器及び電波時計の実施形態としては、例えば、第２実施形態及び第３実施形態に示した圧電振動片のうちいずれか一つが実装された圧電振動子を備える構成であってもよい。

【符号の説明】

【0135】

１，１ａ，１ｂ…圧電振動子、２…パッケージ、３…パッケージ本体（ベース部材）、４…封口板（リッド部材）、１０，２０２０…基部、１９ａ…表面（主面）、１９ｂ…裏面（主面）、２１，２２，２２１，２２２，３２１，３２２，２０１０…振動腕部、３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，２３１，２３２，２３３，２３４，３３１，３３２，３３３，３３４，３３５，３３６，２０４０…溝部、３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，２３５，２３６，３３７，３３８…連結溝部、４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ，３４１，３４２，３４５，３４６…第１壁部、４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ，３４３，３４４，３４７，３４８…第２壁部、５５ａ，５６ａ…実装面、１００，２００，３００，２００１…圧電振動片、２４１，２４２…壁部、１０００…発振器、１０２０…集積回路、１１１０…計時部、１３００…電波時計、１３３０…フィルタ部、２０１０ａ，２０１０ｂ…振動節部、Ｃ１…キャビティ、Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３…中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】