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JP2011199330A - Vibration piece, vibrator, and oscillator - Google Patents

Vibration piece, vibrator, and oscillator Download PDF

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Publication number
JP2011199330A
JP2011199330A JP2010060323A JP2010060323A JP2011199330A JP 2011199330 A JP2011199330 A JP 2011199330A JP 2010060323 A JP2010060323 A JP 2010060323A JP 2010060323 A JP2010060323 A JP 2010060323A JP 2011199330 A JP2011199330 A JP 2011199330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator element
base
vibrating
vibrating arm
vibration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010060323A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Yamada
明法 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010060323A priority Critical patent/JP2011199330A/en
Publication of JP2011199330A publication Critical patent/JP2011199330A/en
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration piece suppressed in the lowering of a Q value.SOLUTION: The vibration piece 20 has a base 21 where a pair of cuts 31 are formed, a pair of vibration arms 22 mutually extending in parallel from one end side of a first portion of the base 21, and a pair of support arms 30 extending from a second portion 21b of the base 21. Each vibration arm 22 has a general part 23 being a main vibration part, and a wide part 24 in which the width of both side surfaces of the vibration arm is gradually expanded from the general part 23 toward the base 21 at a root side of the base 21. On a principle plane of each vibration arm 22, one long groove 26a having a bottom is formed along a longitudinal direction. At a tip 29A opposite from the root of the base 21 of each vibration arm 22, the long grooves 26a, 26b have narrow parts 26a in each of which the width of an opening is gradually narrowed from the base 21 side toward the tip side.

Description

本発明は、例えば、屈曲振動モードで振動する屈曲振動片などの振動片、および、それを用いた振動子、あるいは発振器に関する。   The present invention relates to a vibrating piece such as a bending vibrating piece that vibrates in a bending vibration mode, and a vibrator or an oscillator using the same.

従来より、屈曲振動モードで振動する振動片には、例えば、水晶のような圧電材料からなる基材の基部から一対の振動腕を平行に延出させて、且つ、水平方向に互いに接近または離反する向きに振動させる音叉型の屈曲振動片が広く使用されている。この音叉型屈曲振動片の振動腕を励振させたとき、その振動エネルギーに損失が生じると、CI(Crystal Impedance)値の増大やQ値の低下など、振動片の性能を低下させる原因となる。そこで、そのような振動エネルギーの損失を防止または低減するために、従来から様々な工夫がなされている。   Conventionally, for a vibrating piece that vibrates in a bending vibration mode, for example, a pair of vibrating arms are extended in parallel from the base portion of a base material made of a piezoelectric material such as quartz, and approached or separated from each other in the horizontal direction. Tuning fork-type flexural vibrating pieces that vibrate in the direction of movement are widely used. When the vibration arm of the tuning-fork type bending vibration piece is excited, if the vibration energy is lost, it causes a decrease in the performance of the vibration piece, such as an increase in CI (Crystal Impedance) value and a decrease in Q value. Therefore, various ideas have been conventionally made in order to prevent or reduce such loss of vibration energy.

例えば、振動腕が延出する基部の両側部に切込み部または所定の深さの切り込み(切り込み溝)を形成した音叉型の水晶振動片が知られている(例えば特許文献1、特許文献2を参照)。この音叉型水晶振動片は、振動腕の振動が垂直方向の成分をも含む場合に、振動が基部から漏れるのを切り込みにより緩和することによって、振動エネルギーの閉じ込め効果を高めてQ値を制御し、且つ、振動片間でのQ値のばらつきを防止している。   For example, there are known tuning-fork type crystal vibrating pieces in which cut portions or cuts (cut grooves) having a predetermined depth are formed on both sides of a base portion from which a vibrating arm extends (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference). This tuning-fork type crystal resonator element controls the Q value by enhancing the confinement effect of vibration energy by mitigating the leakage of vibration from the base by cutting when the vibration of the vibrating arm also includes a vertical component. In addition, variations in the Q value between the resonator elements are prevented.

また、振動片においては、上記のような機械的な振動エネルギーの損失だけでなく、屈曲運動する振動腕の圧縮応力が作用する圧縮部と引張応力が作用する伸張部との間で発生する温度差による熱伝導によっても発生する。この熱伝導によって生じるQ値の低下は熱弾性損失効果と呼ばれている。
熱弾性損失効果によるQ値の低下を防止または抑制するために、矩形断面を有する振動腕(振動梁)の中心線上に溝、または孔を形成した音叉型の振動片が、例えば特許文献3に紹介されている。
In the resonator element, not only the loss of mechanical vibration energy as described above, but also the temperature generated between the compressive portion where the compressive stress of the vibrating arm which is bent and acting and the extension portion where the tensile stress acts. It is also caused by heat conduction due to the difference. This decrease in the Q value caused by heat conduction is called a thermoelastic loss effect.
In order to prevent or suppress a decrease in the Q value due to the thermoelastic loss effect, a tuning-fork type vibration piece in which a groove or a hole is formed on the center line of a vibrating arm (vibrating beam) having a rectangular cross section is disclosed in Patent Document 3, for example. It has been introduced.

特許文献3に記載の振動片について、図面を参照して具体的に説明する。図9は、従来の振動片の典型例を模式的に説明するものであり、(a)は平面図、(b)は、振動片の振動腕の先端部分について説明する部分拡大平面図である。
図9(a)において、特許文献3の音叉型水晶振動片1は、基部2から延出する2本の平行な振動腕3,4を備え、各振動腕3,4それぞれの中心線上に直線状の有底の長溝6,7が設けられている。この音叉型水晶振動片1の図示しない励振電極に所定の駆動電圧を印加すると、振動腕3,4は、図中想像線(二点鎖線)および矢印で示すように、互いに接近または離反する向きに屈曲振動する。
The resonator element described in Patent Document 3 will be specifically described with reference to the drawings. 9A and 9B schematically illustrate a typical example of a conventional vibrating piece, in which FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a partially enlarged plan view illustrating a tip portion of a vibrating arm of the vibrating piece. .
9A, the tuning-fork type crystal vibrating piece 1 of Patent Document 3 includes two parallel vibrating arms 3 and 4 extending from the base 2, and straight lines on the center lines of the vibrating arms 3 and 4, respectively. The bottomed long grooves 6 and 7 are provided. When a predetermined drive voltage is applied to an excitation electrode (not shown) of the tuning fork type crystal vibrating piece 1, the vibrating arms 3 and 4 are directed toward or away from each other as indicated by an imaginary line (two-dot chain line) and an arrow in the figure. Bends and vibrates.

この屈曲振動によって、各振動腕3,4の基部2との付け根部の領域に機械的歪が発生する。すなわち、振動腕3の基部2との付け根部においては、屈曲振動により圧縮応力または引張応力が作用する第1の領域10と、この第1の領域10に圧縮応力が作用する場合は引張応力が作用し、第1の領域10に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する関係にある第2の領域11と、が存在し、第1の領域10と第2の領域11とにおいて、圧縮応力が作用したときに温度が上昇し、引張応力が作用したときには温度が下降する。
同様に、振動腕4の基部2との付け根部においては、屈曲振動により圧縮応力または引張応力が作用する第1の領域12と、この第1の領域12に圧縮応力が作用する場合は引張応力が作用し、第1の領域12に引張応力が作用する場合は圧縮応力が作用する関係にある第2の領域13と、が存在し、第1の領域12と第2の領域13とにおいて、圧縮応力が作用したときに温度が上昇し、引張応力が作用したときには温度が下降する。このようにして発生した温度勾配によって、基部2と各振動腕3,4との付け根部分の内部には、第1の領域10と第2の領域11との間、および第1の領域12と第2の領域13との間でそれぞれ熱伝導が発生する。この温度勾配は、各振動腕3,4の屈曲振動に対応して逆向きに発生し、それに対応して熱伝導も逆向きとなる。この熱伝導によって、振動腕3,4の振動エネルギーは、その一部が振動中常に熱弾性損失として失われ、その結果、音叉型水晶振動片1のQ値が低下して所望の振動特性を確保することが困難になる。特許文献3の音叉型水晶振動片1では、各振動腕3,4それぞれの中心線上に設けられた長溝6,7によって圧縮側から引っ張り側への熱移動が阻止されることにより、熱弾性損失によるQ値の低下を防止または軽減することが可能としている。
Due to this bending vibration, mechanical strain is generated in the region of the base portion of the vibrating arms 3 and 4 with the base portion 2. That is, at the base portion of the vibrating arm 3 with the base portion 2, a first region 10 where compressive stress or tensile stress acts by bending vibration, and when compressive stress acts on the first region 10, tensile stress is generated. When the tensile stress acts on the first region 10, there is a second region 11 in which the compressive stress acts. In the first region 10 and the second region 11, there is compression. The temperature rises when a stress is applied and decreases when a tensile stress is applied.
Similarly, at the base portion of the vibrating arm 4 with the base portion 2, a first region 12 where compressive stress or tensile stress acts by bending vibration, and when compressive stress acts on the first region 12, tensile stress is applied. When a tensile stress acts on the first region 12, there is a second region 13 that is in a relationship in which a compressive stress acts. In the first region 12 and the second region 13, The temperature rises when compressive stress is applied and decreases when tensile stress is applied. Due to the temperature gradient generated in this manner, the base 2 and the base portions of the vibrating arms 3 and 4 are located between the first region 10 and the second region 11 and the first region 12. Thermal conduction occurs with the second region 13. This temperature gradient is generated in the opposite direction corresponding to the bending vibration of each vibrating arm 3, 4, and the heat conduction is also reversed correspondingly. Due to this heat conduction, a part of the vibration energy of the vibrating arms 3 and 4 is always lost as a thermoelastic loss during vibration. As a result, the Q value of the tuning-fork type crystal vibrating piece 1 is lowered and desired vibration characteristics are obtained. It becomes difficult to secure. In the tuning-fork type crystal vibrating piece 1 of Patent Document 3, the heat transfer from the compression side to the tension side is prevented by the long grooves 6 and 7 provided on the center lines of the respective vibrating arms 3 and 4, thereby causing a thermoelastic loss. It is possible to prevent or reduce the decrease in the Q value due to.

特開2002−261575号公報JP 2002-261575 A 特開2004−260718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260718 実開平2−32229号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-3322

C.Zener,他2名,「InternalFriction in Solids III.Experimental Demonstration of Thermoelastic InternalFriction」,PHYSICAL REVIEW,1938年1月1日,Volume53,p.10-101C. Zener and two others, “Internal Friction in Solids III. Experimental Demonstration of Thermoelastic Internal Friction”, PHYSICAL REVIEW, January 1, 1938, Volume 53, p. 10-101

しかしながら、発明者は、長溝6,7が設けられた振動腕3,4を有する振動片1(特許文献3を参照)において、屈曲振動させた際に振動腕の基部との付け根部の第1の領域10,12および第2の領域11,13に機械的歪が発生するだけでなく、振動腕3,4の先端側(図9(b)の符号3A,4A)にも機械的歪が発生することを見出した。すなわち、振動腕3,4の基部2との付け根とは反対側の先端側3A,4Aにおいて、長溝6,7の一端部側の開口部の形状が、直角あるいは直角よりも鋭角な非連続的な角部を有する形状である場合に、その角部近傍の領域15,16に応力が集中して温度勾配が生じ、その温度勾配に起因して振動腕3,4の先端側3A,4A側に熱の移動が起こって熱弾性損失が生じることにより、Q値を低下させる虞があるという問題があった。   However, the inventor, in the vibrating piece 1 having the vibrating arms 3 and 4 in which the long grooves 6 and 7 are provided (see Patent Document 3), the first base of the base portion of the vibrating arm when bending vibration is performed. In addition, mechanical strain is generated in the regions 10 and 12 and the second regions 11 and 13, and mechanical strain is also generated on the tip sides of the vibrating arms 3 and 4 (reference numerals 3A and 4A in FIG. 9B). It was found to occur. That is, the shape of the opening on the one end side of the long grooves 6 and 7 on the tip side 3A and 4A opposite to the base of the vibrating arms 3 and 4 with the base 2 is a non-continuous shape that is a right angle or an acute angle than a right angle. In the case of a shape having a corner, stress concentrates on the regions 15 and 16 near the corner to generate a temperature gradient, and the tip side 3A and 4A side of the vibrating arms 3 and 4 due to the temperature gradient. There is a problem that the Q value may be lowered due to heat transfer occurring and causing thermoelastic loss.

本発明は、上述の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、前記基部から延出された振動腕と、を有し、前記振動腕には、前記振動腕の両主面のうち少なくとも一方の主面の長手方向に沿って開口部を有する有底の長溝が設けられ、前記振動腕の前記基部との付け根とは反対側の先端側において、前記開口部の幅が、前記振動腕の前記基部との付け根側から前記先端側に向かって徐徐に狭まる縮幅部を有することを特徴とする。   Application Example 1 A vibrating piece according to this application example includes a base and a vibrating arm extending from the base, and the vibrating arm includes at least one of both main surfaces of the vibrating arm. A bottomed long groove having an opening along the longitudinal direction of the main surface is provided, and the width of the opening on the tip side opposite to the base of the vibrating arm is the width of the vibrating arm. It has a reduced width portion that gradually narrows from the base side with the base portion toward the tip side.

発明者は、長溝が振動腕の先端側まで同じ幅で形成されている場合に、長溝の端部側に直角あるいは比較的鋭角な角部が形成されることにより、振動腕の振動に伴って長溝の角部に急な勾配の歪が生じ、その歪により発生する温度差によって熱弾性損失が起こり、振動片のQ値の低下を招くことを見出した。上記構成によれば、振動腕の先端側において、長溝の開口部の幅が徐徐に狭められた縮幅部を有しているので、長溝の端部側の角部が鈍角あるいは丸味をおびた形状を呈することにより、振動腕の振動に伴って長溝の端部側に発生する歪が緩和されて熱弾性損失が抑えられる。したがって、熱弾性損失によるQ値の低下を抑えながら、長溝によって振動効率が向上してCI値の低減が図られた優れた振動特性を備えた振動片を提供することができる。   When the long groove is formed with the same width up to the distal end side of the vibrating arm, the inventor forms a right-angled or relatively acute corner on the end side of the long groove, thereby causing vibration of the vibrating arm. It has been found that a steep strain occurs at the corner of the long groove, and a thermoelastic loss occurs due to a temperature difference caused by the strain, leading to a decrease in the Q value of the resonator element. According to the above configuration, since the width of the opening of the long groove is gradually narrowed on the distal end side of the vibrating arm, the corner on the end side of the long groove is obtuse or rounded. By exhibiting the shape, strain generated on the end side of the long groove due to vibration of the vibrating arm is relieved, and thermoelastic loss is suppressed. Therefore, it is possible to provide a resonator element having excellent vibration characteristics in which the vibration efficiency is improved by the long groove and the CI value is reduced while suppressing a decrease in the Q value due to thermoelastic loss.

〔適用例2〕上記適用例にかかる振動片において、前記縮幅部の前記基部側の基点が平面視で丸味をおびた形状を呈していることを特徴とする。   Application Example 2 In the resonator element according to the application example described above, the base point on the base side of the reduced width portion has a rounded shape in plan view.

この構成によれば、長溝の縮幅部の基部側の基点が平面視で角ばった形状、すなわち不連続な形状を呈している場合に比して、振動腕の振動に伴う歪がより緩和されるので、熱弾性損失に伴うQ値の低下を効果的に抑制する顕著な効果が得られる。   According to this configuration, the distortion caused by the vibration of the vibrating arm is more relaxed than when the base point on the base side of the narrowed portion of the long groove has an angular shape in plan view, i.e., a discontinuous shape. Therefore, the remarkable effect which suppresses effectively the fall of Q value accompanying a thermoelastic loss is acquired.

〔適用例3〕上記適用例にかかる振動片において、前記振動腕に複数の前記長溝が形成されていることを特徴とする。   Application Example 3 In the resonator element according to the application example described above, a plurality of the long grooves are formed in the vibrating arm.

この構成によれば、複数の長溝により熱伝導経路が長くなることによって熱弾性効果によるQ値の低下が抑制されるとともに、振動腕の各主面に1つの開口部を有する長溝が設けられた場合に比して、少なくとも一方の主面に複数の長溝が設けられていることにより、振動腕の主面の中央に形成される突堤部がリブとして働くことにより、振動腕の両側面側の突堤部の幅が細くても、振動腕の十分な剛性を確保することができる。   According to this configuration, a decrease in the Q value due to the thermoelastic effect is suppressed by extending the heat conduction path by the plurality of long grooves, and long grooves having one opening are provided on each main surface of the vibrating arm. Compared to the case, by providing a plurality of long grooves on at least one main surface, the jetty formed at the center of the main surface of the vibrating arm acts as a rib, so that both sides of the vibrating arm Even if the width of the jetty is narrow, sufficient rigidity of the vibrating arm can be ensured.

〔適用例4〕上記適用例にかかる振動片において、一方の前記主面に開口部を有する前記長溝と、他方の前記主面に開口部を有する前記長溝とが形成されていることを特徴とする。   Application Example 4 In the resonator element according to the application example, the long groove having an opening on one of the main surfaces and the long groove having an opening on the other main surface are formed. To do.

この構成によれば、振動腕がより肉薄となることにより、熱緩和時間τがより延長されるので、Q値の低下が抑制され、安定した振動特性を有する振動片を提供することができる。   According to this configuration, since the thermal relaxation time τ is further extended by making the vibrating arm thinner, it is possible to provide a resonator element that suppresses a decrease in the Q value and has stable vibration characteristics.

〔適用例5〕上記適用例にかかる振動片において、前記一方の主面および前記他方の主面の少なくともいずれか一方に複数の前記長溝が形成されていることを特徴とする。   Application Example 5 In the resonator element according to the application example described above, a plurality of the long grooves are formed in at least one of the one main surface and the other main surface.

この構成によれば、振動腕がより肉薄になるとともに、振動腕の断面がS字状あるいはM字状などを呈するので、熱がより迂回する熱伝導路が形成される。したがって、Q値の顕著な向上が図られた振動片を提供することができる。   According to this configuration, the vibrating arm becomes thinner and the vibrating arm has a S-shaped or M-shaped cross section, so that a heat conduction path through which heat further bypasses is formed. Therefore, it is possible to provide a resonator element in which the Q value is significantly improved.

〔適用例6〕上記適用例にかかる振動片において、前記振動腕の前記先端側に、前記基部との付け根側よりも幅が広い錘部を有することを特徴とする。   Application Example 6 In the resonator element according to the application example described above, a weight portion having a width wider than a base side with the base portion is provided on the distal end side of the vibrating arm.

この構成によれば、振動腕の先端部分の錘部が錘の機能を果たすことにより、振動腕の長さを増大させることなく周波数を低くすることができるとともに、長溝に縮幅部を有していることにより、振動腕の振動時に長溝の端部に発生する歪が緩和されるので、熱容量が大きい幅広部に熱が流れて起こる比較的大きな熱弾性損失を抑制することができる。したがって、小型で、振動特性に優れた振動片を提供することができる。   According to this configuration, the weight portion at the tip of the vibrating arm performs the function of a weight, so that the frequency can be lowered without increasing the length of the vibrating arm, and the narrow groove has the reduced width portion. As a result, the distortion generated at the end of the long groove when the vibrating arm vibrates is alleviated, so that it is possible to suppress a relatively large thermoelastic loss caused by heat flowing in the wide portion having a large heat capacity. Therefore, it is possible to provide a resonator element that is small in size and excellent in vibration characteristics.

〔適用例7〕上記適用例にかかる振動片において、前記基部から互いに平行に延出された2つの前記振動腕が備えられ、前記基部の2つの前記振動腕の間から支持腕が前記振動腕と平行に延出して設けられていることを特徴とする。   Application Example 7 In the resonator element according to the application example, two vibrating arms extending in parallel with each other from the base portion are provided, and a supporting arm is interposed between the two vibrating arms of the base portion. It is characterized by being provided to extend in parallel with.

この構成によれば、振動腕の縮幅部を有する長溝の特徴的な形状がもたらす熱弾性損失の抑制効果に加えて、支持腕が一対の振動腕間に設けられていることにより、各振動腕が振動した際に、特に、各振動腕が互いに接近する向きに振動したときに、各振動腕間の空気がかき乱されることによって起こる振動片の動作パラメーターの変化を抑制することができる。
また、基部を支持部としてパッケージなどに支持・固定させた場合に起こる様々な不具合、例えば、振動片の先端が下方に傾いてパッケージなどに接触することを防止できたり、パッケージへの衝撃が基部を介してダイレクトに振動腕に伝わることによって起こり得る動作異常などを回避することが可能になり、振動特性の安定した振動片を提供することができる。
According to this configuration, in addition to the effect of suppressing the thermoelastic loss caused by the characteristic shape of the long groove having the reduced width portion of the vibrating arm, each supporting vibration is provided between the pair of vibrating arms. When the arms vibrate, particularly when the vibrating arms vibrate in directions approaching each other, it is possible to suppress changes in the operating parameters of the vibrating piece caused by the air between the vibrating arms being disturbed.
In addition, various problems that occur when the base is supported and fixed to a package or the like with the base as a support, for example, the tip of the vibrating piece can be prevented from tilting downward and touching the package or the impact on the package can be prevented. Therefore, it is possible to avoid an abnormal operation that may occur by being directly transmitted to the vibrating arm via the arm, and to provide a resonator element having stable vibration characteristics.

〔適用例8〕上記適用例にかかる振動片において、前記縮幅部が前記長溝の中心線に対して略線対称となる前記開口部の形状を有して形成されていることを特徴とする。   Application Example 8 In the resonator element according to the application example described above, the reduced width portion is formed to have the shape of the opening that is substantially line symmetric with respect to the center line of the long groove. .

この構成によれば、外形および長溝がバランスのよい形状に形成されているので、より安定した振動特性を備えた振動片を提供することができる。   According to this configuration, since the outer shape and the long groove are formed in a well-balanced shape, it is possible to provide a resonator element having more stable vibration characteristics.

〔適用例9〕上記適用例にかかる振動片において、水晶により形成された水晶振動片であることを特徴とする。   Application Example 9 The vibration piece according to the application example described above is characterized in that the vibration piece is a crystal vibration piece formed of quartz.

この構成によれば、耐衝撃性が高いとともに、熱弾性損失によるQ値の低下が抑えられ優れた振動特性を備えた水晶振動片を提供することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a quartz crystal resonator element having high vibration resistance and excellent vibration characteristics in which a decrease in Q value due to thermoelastic loss is suppressed.

〔適用例10〕上記適用例にかかる振動片において、屈曲振動モードを呈する屈曲振動片であることを特徴とする。   Application Example 10 The vibration piece according to the application example described above is a bending vibration piece exhibiting a bending vibration mode.

上記適用例に示す構成を有する本発明は、屈曲振動モードを呈する屈曲振動片においてより顕著な効果を奏することを発明者は見出した。   The inventor has found that the present invention having the configuration shown in the application example has a more remarkable effect in a flexural vibration piece exhibiting a flexural vibration mode.

〔適用例11〕本適用例にかかる振動子は、上記適用例のいずれかに記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を含むことを特徴とする。   Application Example 11 A vibrator according to this application example includes the resonator element according to any one of the application examples described above and a package that accommodates the resonator element.

この構成によれば、上記適用例の振動片を備えているので、長溝によって振動効率が向上してCI値の低減が図られるとともに、熱弾性損失によるQ値の低下が抑えられ優れた振動特性を備えた振動子を提供することができる。   According to this configuration, since the resonator element according to the above application example is provided, the vibration efficiency is improved by the long groove, the CI value is reduced, and the decrease in the Q value due to the thermoelastic loss is suppressed, and the excellent vibration characteristics. Can be provided.

〔適用例12〕本適用例にかかる発振器は、上記適用例にかかる振動片と、前記振動片を発振させる発振回路を含む回路素子と、を、パッケージ内に収容させたことを特徴とする。   Application Example 12 An oscillator according to this application example is characterized in that the resonator element according to the application example described above and a circuit element including an oscillation circuit that oscillates the resonator element are accommodated in a package.

この構成によれば、上記適用例の振動片を備えているので、長溝によって振動効率が向上してCI値の低減が図られるとともに、熱弾性損失によるQ値の低下が抑えられ優れた発振特性を備えた発振器を提供することができる。   According to this configuration, since the resonator element according to the above application example is provided, the vibration efficiency is improved by the long groove, the CI value is reduced, and the decrease in the Q value due to the thermoelastic loss is suppressed, and excellent oscillation characteristics are achieved. Can be provided.

(a)は、振動片の一実施形態を模式的に説明する一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のA1−A1線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD1部の平面拡大図。(A) is a plan view of one main surface side for schematically explaining one embodiment of the resonator element, (b) is an enlarged cross-sectional view showing a cross section along line A 1 -A 1 of (a), (c) ) Is an enlarged plan view of part D 1 in (a). (a)〜(c)は、図1(a)のD1部に示す長溝の一端部の形状のバリエーションを示す平面拡大図。(A) ~ (c) are enlarged plan views showing variations of the shape of one end of the long groove as shown in part D of FIG. 1 (a). (a)は、上記振動片を備えた振動子の一実施形態を上からみて説明する概略平面図、(b)は、(a)のB−B線断面図。(A) is a schematic plan view explaining one Embodiment of the vibrator | oscillator provided with the said vibration piece from the top, (b) is the BB sectional drawing of (a). (a)は、上記振動片を備えた発振器の一実施形態を上からみて説明する概略平面図、(b)は、(a)のC−C線断面図。FIG. 4A is a schematic plan view illustrating an embodiment of an oscillator including the resonator element as viewed from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. (a)は、振動片の変形例1の1つのバリエーションを模式的に説明する一方の主面側の平面図、(b)は、(a)A2−A2線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD2部の平面拡大図。(A) is a plan view of one main surface side illustrating one variation of the first modification of the resonator element schematically, (b) is a cross-sectional enlarged view showing a (a) A 2 -A 2 cross section along line , (c) is a plan enlarged view of D 2 parts of (a). (a)は、振動片の変形例1の他のバリエーションを模式的に説明する一方の主面側の平面図、(b)は、(a)A4−A4線断面拡大図、(c)は、(a)のD4部の平面拡大図。(A) is a plan view of one main surface side illustrating another variation of the first modification of the resonator element schematically, (b) is (a) A 4 -A 4 line enlarged cross-sectional view, (c ) Is an enlarged plan view of part D 4 in (a). 振動片の変形例2を模式的に説明する一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のA3−A3線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD3部の平面拡大図。A plan view on one main surface side schematically illustrating Modification 2 of the resonator element, (b) is an enlarged cross-sectional view showing a cross section along line A 3 -A 3 of (a), and (c) is (a) enlarged plan view of a D 3 parts). (a)は、振動片の変形例3を模式的に説明する一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のD部の長溝の一端部の形状の1つのバリエーションを説明する平面拡大図、(c)は、(a)のD部の長溝の一端部の形状の他のバリエーションを説明する平面拡大図。(A) is a plan view on one main surface side schematically illustrating Modification 3 of the resonator element, and (b) illustrates one variation of the shape of one end portion of the long groove of the D portion in (a). (C) is an enlarged plan view for explaining another variation of the shape of one end of the long groove of the D part in (a). (a)は、従来の振動片の典型例を模式的に示す平面図、(b)は、(a)の振動腕の先端部分を説明する部分拡大平面図。(A) is a top view which shows typically the typical example of the conventional vibrating element, (b) is the elements on larger scale explaining the front-end | tip part of the vibrating arm of (a).

以下、本発明の振動片、および、その振動片を用いた振動子、あるいは発振器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a resonator element according to the invention and a vibrator or an oscillator using the resonator element will be described with reference to the drawings.

〔振動片〕
まず、本発明の振動片について説明する。
図1は、本実施形態の振動片を模式的に説明するものであり、(a)は、一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のA1−A1線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD1部を説明する部分拡大平面図である。また、図2(a)〜(c)は、図1(a)のD1部に示す長溝の一端部の先端の形状のバリエーションを示す平面拡大図である。
[Vibration piece]
First, the resonator element according to the invention will be described.
1A and 1B schematically illustrate a resonator element according to the present embodiment. FIG. 1A is a plan view of one main surface side, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A 1 -A 1 in FIG. the enlarged sectional view showing, (c) is a partially enlarged plan view illustrating a portion D of (a). Also, FIG. 2 (a) ~ (c) is an enlarged plan view showing a variation of the shape of the tip end portion of the long groove as shown in part D of FIG. 1 (a).

図1(a)において、本実施形態の振動片20は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料からなる。振動片20を水晶から構成する場合、水晶ウェハは、X軸、Y軸、およびZ軸からなる直交座標系において、Z軸を中心に時計回りに0度〜5度の範囲で回転させて切り出した水晶Z板を所定の厚みに切断研磨加工して得られるものを用いる。本実施形態の振動片20は、その水晶Z板を加工することにより形成された基部21と、この基部21の一端側(図において上端側)から二股に別れて互いに平行に延出する一対の振動腕22とからなる所謂音叉型の外形を有して形成されている。   In FIG. 1A, the resonator element 20 of the present embodiment is made of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate. When the resonator element 20 is made of quartz, the quartz wafer is cut out by rotating it in the range of 0 to 5 degrees clockwise around the Z axis in an orthogonal coordinate system consisting of the X, Y, and Z axes. A crystal Z plate obtained by cutting and polishing to a predetermined thickness is used. The resonator element 20 according to the present embodiment includes a base portion 21 formed by processing the quartz crystal Z plate and a pair of base portions 21 extending in parallel with each other from one end side (upper end side in the drawing). A so-called tuning fork-shaped outer shape including the vibrating arm 22 is formed.

基部21には、その両主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31が形成されている。基部21は、一対の切り込み31を挟んで両側に位置する第1の部分21aおよび第2の部分21bと、一対の切り込み31間で第1の部分21aおよび第2の部分21bを接続する接続部分21cとを含む。本実施形態の振動片20においては、この切り込み31によって、各振動腕22の振動の伝達が遮断されるので、振動が基部21や支持腕30を介して外部に伝わる所謂振動漏れを抑制し、CI値の上昇を防止することができる。
なお、各切り込み31は、振動片20の落下に対する強度の確保をした上で、最適な幅や長さに調整して振動漏れを最小にするのが望ましい。
The base portion 21 is formed with a pair of cuts 31 in the opposing direction along one straight line so that a shape confined to both the main surfaces appears. The base portion 21 includes a first portion 21a and a second portion 21b that are located on both sides of the pair of cuts 31, and a connection portion that connects the first portion 21a and the second portion 21b between the pair of cuts 31. 21c. In the vibrating piece 20 of the present embodiment, the transmission of vibration of each vibrating arm 22 is blocked by the notch 31, so that so-called vibration leakage that the vibration is transmitted to the outside via the base 21 and the support arm 30 is suppressed, An increase in CI value can be prevented.
In addition, it is desirable that each notch 31 is adjusted to an optimal width and length after securing the strength against dropping of the vibrating piece 20 to minimize vibration leakage.

図1(a)に示すように、一対の振動腕22は、基部21の第1の部分21aから両主面(紙面上手前と奥の面)に平行に延出されている。また、各振動腕22は、前記両主面と、その両主面を両側で接続する両側面とを有する。
各振動腕22は、その中央部に、振動腕22において主要な振動部である一般部23を有している。また、各振動腕22は、基部21に接続される根元部において、一般部23から基部21側に向けて前記両側面間の幅が徐徐に広げられ基部21との付け根部で最も幅広となる幅広部24を有している。このように、各振動腕22が幅広部24を有することにより、広い幅で基部21に接続されるので剛性が高くなり、耐衝撃性などが向上する。
As shown in FIG. 1A, the pair of vibrating arms 22 extends from the first portion 21 a of the base portion 21 in parallel to both main surfaces (upper and lower surfaces in the drawing). Each resonating arm 22 has both the main surfaces and both side surfaces connecting the main surfaces on both sides.
Each vibrating arm 22 has a general portion 23 that is a main vibrating portion in the vibrating arm 22 at the center thereof. In addition, each vibrating arm 22 is gradually widened at the base portion connected to the base portion 21 from the general portion 23 toward the base portion 21 side, and is widest at the base portion with the base portion 21. A wide portion 24 is provided. Thus, since each vibrating arm 22 has the wide portion 24, it is connected to the base portion 21 with a wide width, so that rigidity is increased and impact resistance and the like are improved.

各振動腕22の一方の主面には、それぞれの長手方向に沿って一本の有底の長溝26aが設けられている。また、図1(b)に示すように、一方の(図1(a)の紙面上左側の)振動腕22の他方の主面にも、振動腕22の長手方向に沿って一本の長溝26bが設けられている。同様に、図示はしないが、一方の振動腕22(紙面上右側の振動腕)の他方の主面にも、1本の有底の溝26bが設けられている。
このように、各振動腕22に設けられた長溝26a,26bによって、剛性が小さくなって振動しやすくなり、振動腕22が効率よく振動して良好な振動特性を示すことが可能になる。また、長溝26a,26bは、各振動腕22の基部21との付け根部近傍において、振動に伴なう歪により振動腕22の両側面の突堤部25で発生する温度上昇および温度低下に起因する熱の流路を狭めているので、熱の移動を抑制して熱弾性損失を低減する効果を奏し、この結果、CI値の増大やQ値の低下などの熱弾性損失による悪影響を抑制できる。
One main surface of each vibrating arm 22 is provided with one bottomed long groove 26a along each longitudinal direction. Further, as shown in FIG. 1B, one long groove is also formed along the longitudinal direction of the vibrating arm 22 on the other main surface of one vibrating arm 22 (on the left side in FIG. 1A). 26b is provided. Similarly, although not shown, one bottomed groove 26b is also provided on the other main surface of one vibrating arm 22 (the vibrating arm on the right side in the drawing).
As described above, the long grooves 26a and 26b provided in each vibration arm 22 reduce the rigidity and easily vibrate, and the vibration arm 22 can efficiently vibrate and exhibit good vibration characteristics. Further, the long grooves 26a and 26b are caused by the temperature rise and the temperature drop generated at the jetty portions 25 on both side surfaces of the vibrating arm 22 due to the distortion caused by the vibration in the vicinity of the base portion of the vibrating arm 22 with the base 21. Since the heat flow path is narrowed, the effect of reducing heat elastic loss by suppressing heat transfer is exhibited, and as a result, adverse effects due to thermoelastic loss such as an increase in CI value and a decrease in Q value can be suppressed.

また、各振動腕22の基部21との付け根とは反対側の先端側において、長溝26a,26bは、基部21側から先端側に向けて開口部の幅が徐徐に狭まる縮幅部26Aを有している。本実施形態では、各長溝26a,26bの縮幅部26Aの基部21側の基点、および、縮幅部26Aの先端部が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されているとともに、それらの縮幅部26Aの開口部の形状が、各振動腕22および長溝26a,26bの長手方向中心線に対して略線対称に形成されている(図1(c)を参照)。   Further, the long grooves 26a and 26b have a reduced width portion 26A in which the width of the opening gradually narrows from the base portion 21 side toward the distal end side on the distal end side opposite to the base of each vibrating arm 22 with the base portion 21. is doing. In the present embodiment, the base point on the base 21 side of the reduced width portion 26A of each of the long grooves 26a and 26b and the distal end portion of the reduced width portion 26A are formed to have a rounded continuous shape in plan view. In addition, the shapes of the opening portions of the reduced width portions 26A are formed substantially symmetrical with respect to the longitudinal center lines of the vibrating arms 22 and the long grooves 26a and 26b (see FIG. 1C).

なお、長溝26aの縮幅部26Aの平面視形状は、必ずしも図1(a),(c)に示すような連続した曲線のテーパー形状に限らない。平面視で直角あるいは直角よりも鋭角な角部がなければよく、例えば、図2(a)に示すように、長溝26aの先端側に平面視で略円形の広がりを有したり、図2(b)に示すように、長溝26aの先端側が平面視で平坦であってもよく、また、図2(c)に示すように、縮幅部26Aの基部側(紙面上手前側)の基点に角部がある場合でも直角よりも鈍角な角部であればよい。
また、本実施形態では形状のバランスをよくすることにより振動特性の安定化が図られた好適な例として、長溝26a,26bの開口部の形状が、振動腕22および長溝26a,26bの中心線に対して略線対称に形成された例を説明したが、本発明はこれに限定されない。縮幅部26Aを有する長溝26a,26bは、その長手方向の中心線に対して線対称でなくても、その縮幅部26Aにより後述するような振動特性を向上させる効果を奏する。
Note that the planar view shape of the reduced width portion 26A of the long groove 26a is not necessarily limited to the continuous curved taper shape as shown in FIGS. There is no need to have a right angle or a sharper angle than the right angle in plan view. For example, as shown in FIG. 2A, the front end of the long groove 26a has a substantially circular spread in plan view. As shown in FIG. 2B, the distal end side of the long groove 26a may be flat in a plan view. Also, as shown in FIG. 2C, an angle is formed at the base point on the base side (front side in the drawing) of the reduced width portion 26A. Even if there is a portion, it may be a corner portion that is obtuse than a right angle.
In the present embodiment, as a preferred example in which the vibration characteristics are stabilized by improving the balance of the shape, the shape of the opening of the long grooves 26a and 26b is the center line of the vibrating arm 22 and the long grooves 26a and 26b. However, the present invention is not limited to this. Even if the long grooves 26a and 26b having the reduced width portion 26A are not line symmetric with respect to the center line in the longitudinal direction, the reduced width portion 26A has an effect of improving vibration characteristics as will be described later.

振動片20は、基部21の第2の部分21bから延びる一対の支持腕30を有している。一対の支持腕30は、基部21から一対の振動腕22が延びる方向とは交差方向であって、それぞれ相互に反対方向に延出されてから、屈曲部32で略直角に屈曲され、一対の振動腕22の延出方向と平行な方向に延びている。このように屈曲させることにより、支持腕30を有する振動片20の小型化を図ることができる。支持腕30は、屈曲部32よりも先端側(振動腕22の先端部29Aと同じ先端側)に、後述するようにパッケージなどに取り付けられる固定領域を含み、この支持腕30の固定領域で振動片20を支持するように取り付けることによって、振動腕22および基部21を振動片20の固定面から浮いた状態にすることができる。   The vibration piece 20 has a pair of support arms 30 extending from the second portion 21 b of the base portion 21. The pair of support arms 30 intersect with the direction in which the pair of vibrating arms 22 extend from the base portion 21 and extend in opposite directions to each other, and then bend at a substantially right angle at the bent portion 32. The vibrating arm 22 extends in a direction parallel to the extending direction. By bending in this way, the vibration piece 20 having the support arm 30 can be reduced in size. The support arm 30 includes a fixed region that is attached to a package or the like, as will be described later, on the tip side of the bent portion 32 (the same tip side as the tip portion 29A of the vibrating arm 22). The support arm 30 vibrates in the fixed region of the support arm 30. By attaching so as to support the piece 20, the vibrating arm 22 and the base portion 21 can be lifted from the fixed surface of the vibrating piece 20.

各振動腕22の各長溝26a,26b、および各両側面を含む表面には励振電極33,34が形成されている(図1(b)を参照)。一方の振動腕22において、励振電極33,34間に電圧を印加して、振動腕22の両側面を伸縮させることで振動腕22を振動させる。励振電極33,34は、水晶をエッチングして振動片20の長溝26a,26bを含む外形を形成した後で、例えば、ニッケル(Ni)またはクロム(Cr)を下地層として、その上に、蒸着またはスパッタリングにより例えば金(Au)による電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより形成することができる。ここで、クロムは水晶との密着性が高く、また、金は、電気抵抗が低く酸化し難いことで知られている。   Excitation electrodes 33 and 34 are formed on the surfaces including the long grooves 26a and 26b and the both side surfaces of the vibrating arms 22 (see FIG. 1B). In one vibrating arm 22, the vibrating arm 22 is vibrated by applying a voltage between the excitation electrodes 33 and 34 to expand and contract both side surfaces of the vibrating arm 22. The excitation electrodes 33 and 34 are formed by etching the quartz crystal to form an outer shape including the long grooves 26a and 26b of the resonator element 20, and then depositing nickel (Ni) or chromium (Cr) thereon as an underlayer, for example. Alternatively, an electrode layer made of, for example, gold (Au) can be formed by sputtering and then patterned by photolithography. Here, it is known that chromium has high adhesion to quartz, and gold has low electrical resistance and is difficult to oxidize.

ここで、振動片20が動作した際の熱弾性損失の発生状態や、本実施形態の振動片20による熱弾性損失の抑制効果について説明する。
本実施形態の振動片20は屈曲振動モードで振動する。すなわち、図1(a)に示すように、外部に接続された励振手段としての発振回路(図示せず)から励振電極33,34に駆動電圧を印加すると(図1(b)を参照)、各振動腕22は、図中矢印で示すように互いに水平方向に接近または離反する向きに振動する。
この屈曲振動によって、各振動腕22の基部21との連結部において、各振動腕22の振動方向の付け根部分の領域(幅広部24の突堤部25の基部21との境界近傍の領域)には、振動腕22の屈曲振動方向に応じた圧縮応力または引張応力とが発生する。
Here, the generation state of the thermoelastic loss when the vibration piece 20 operates and the effect of suppressing the thermoelastic loss by the vibration piece 20 of the present embodiment will be described.
The vibrating piece 20 of the present embodiment vibrates in the bending vibration mode. That is, as shown in FIG. 1A, when a driving voltage is applied to the excitation electrodes 33 and 34 from an oscillation circuit (not shown) as an excitation means connected to the outside (see FIG. 1B), Each vibrating arm 22 vibrates in a direction toward or away from each other in the horizontal direction as indicated by an arrow in the figure.
Due to this bending vibration, in the connection portion of each vibrating arm 22 with the base portion 21, the region of the base portion in the vibration direction of each vibrating arm 22 (region in the vicinity of the boundary with the base portion 21 of the jetty portion 25 of the wide portion 24). Compressive stress or tensile stress corresponding to the bending vibration direction of the vibrating arm 22 is generated.

具体的には、図中左側の振動腕22の先端側が、図中右側の振動腕22に接近する向きに屈曲すると、図中左側の振動腕22の幅広部24の突堤部25のうち図中左側の突堤部25近傍の領域には引張応力が作用して温度が下降し、図中右側の突堤部25近傍の領域には圧縮応力が作用して温度が上昇する。逆に、図中左側の振動腕22の先端側が図中右側の振動腕22から離反する向きに屈曲したときには、図中左側の振動腕22の幅広部24の突堤部25のうち、図中左側の突堤部25近傍の領域には圧縮応力が作用して温度が上昇し、図中右側の突堤部25近傍の領域には引張応力が作用して温度が下降する。   Specifically, when the distal end side of the left vibrating arm 22 in the drawing is bent in a direction approaching the right vibrating arm 22 in the drawing, among the jetty portions 25 of the wide portion 24 of the left vibrating arm 22 in the drawing in the drawing. Tensile stress acts on the region near the left jetty 25 and the temperature falls, and compressive stress acts on the region near the right jetty 25 and the temperature rises. Conversely, when the tip side of the left vibrating arm 22 in the drawing is bent away from the right vibrating arm 22 in the drawing, the left side in the drawing of the jetty portion 25 of the wide portion 24 of the vibrating arm 22 on the left in the drawing. Compressive stress acts on the area near the jetty 25 and the temperature rises, and tensile stress acts on the area near the jetty 25 on the right side of the figure and the temperature falls.

同様に、図中右側の振動腕22の先端側が図中左側の振動腕22に接近する向きに屈曲すると、図中右側の振動腕22の幅広部24の突堤部25のうち図中左側の突堤部25近傍の領域には圧縮応力が作用して温度が上昇し、図中右側の突堤部25近傍の領域には引張応力が作用して温度が下降する。また、図中右側の振動腕22の先端側が図中左側の振動腕22から離反する向きに屈曲したときには、図中左側の振動腕22の幅広部24の突堤部25のうち、図中左側の突堤部25近傍の領域には引張応力が作用して温度が下降し、図中右側の突堤部25近傍の領域には圧縮応力が作用して温度が上昇する。   Similarly, when the distal end side of the right vibrating arm 22 in the drawing is bent in a direction approaching the left vibrating arm 22 in the drawing, the left jetty in the jetting portion 25 of the wide portion 24 of the right vibrating arm 22 in the drawing. The compressive stress acts on the region near the portion 25 and the temperature rises, and the tensile stress acts on the region near the jetty portion 25 on the right side in the drawing and the temperature falls. When the tip side of the vibrating arm 22 on the right side in the drawing is bent away from the vibrating arm 22 on the left side in the drawing, the left side in the drawing of the jetty portion 25 of the wide portion 24 of the vibrating arm 22 on the left side in the drawing. Tensile stress acts on the area near the jetty 25 and the temperature falls, and compressive stress acts on the area near the jetty 25 on the right side in the figure and the temperature rises.

このように、各振動腕22それぞれの基部21との連結部近傍では、圧縮応力が作用する部分と引張応力が作用する部分との間で温度勾配が生じ、その傾斜は、各振動腕22の振動の向きによって逆向きになる。この温度勾配によって、熱が、圧縮側の部分から引張(伸張)側の部分へ、すなわち、高温側の部分から低温側の部分へと伝達されることにより、振動エネルギーの損失が生じて、CI値の増大やQ値の低下などの振動特性の劣化を招く熱弾性損失が発生する。   As described above, in the vicinity of the connecting portion of each vibrating arm 22 to the base portion 21, a temperature gradient is generated between the portion where the compressive stress acts and the portion where the tensile stress acts, and the inclination of each vibrating arm 22 The direction is reversed depending on the direction of vibration. Due to this temperature gradient, heat is transferred from the compression side portion to the tension (extension) side portion, that is, from the high temperature side portion to the low temperature side portion, thereby causing a loss of vibrational energy, and CI. Thermoelastic loss that causes deterioration of vibration characteristics such as an increase in value and a decrease in Q value occurs.

本実施形態の振動片20は、各振動腕22の両主面の長手方向に沿って形成された長溝26a,26bが、振動腕22の屈曲振動に伴なう歪により振動腕22の両側面の突堤部25の基部21との付け根近傍の領域で発生する温度上昇および温度低下に起因する熱の流路を狭め、熱弾性損失を低減する効果を奏するので、CI値の増大やQ値の低下などの熱弾性損失による悪影響を抑制することができる。   In the resonator element 20 according to the present embodiment, the long grooves 26 a and 26 b formed along the longitudinal direction of both main surfaces of each vibrating arm 22 are formed on both side surfaces of the vibrating arm 22 due to distortion caused by bending vibration of the vibrating arm 22. The heat flow caused by the temperature rise and temperature drop occurring in the vicinity of the base portion 21 of the jetty 25 is narrowed, and the effect of reducing the thermoelastic loss is achieved. It is possible to suppress adverse effects due to thermoelastic loss such as reduction.

また、上記に説明したように各振動腕22の基部21との付け根近傍に生じる熱弾性損失が、振動腕22の基部21との付け根とは反対側の先端部においても、振動腕22の両主面にそれぞれ設けられた長溝26a,26bの先端部分が特定の形状を有する場合に発生し得ることを発明者は見出した。すなわち、図9に示す従来の振動片1の振動腕3,4にそれぞれ設けられた長溝6,7のように、振動腕3,4の基部2との付け根とは反対側の先端部において、長溝6,7の開口部の一端側が、平面視で略直角もしくはそれ以下の鋭角な角部を有する場合に、その不連続な形状の角部の近傍の領域15,16に応力が集中することによって局所的な温度変化が生じる。すると、その温度変化に起因して振動腕3,4の先端側に熱の流れが発生することにより熱弾性損失が増大して、Q値を低下させるなどの振動特性の劣化を招く。   Further, as described above, the thermoelastic loss that occurs in the vicinity of the base of each vibrating arm 22 with the base 21 also causes both of the vibrating arms 22 at the tip of the vibrating arm 22 opposite to the base with the base 21. The inventor has found that this can occur when the end portions of the long grooves 26a and 26b respectively provided on the main surface have a specific shape. That is, at the distal end portion on the opposite side to the root of the base portion 2 of the vibrating arms 3 and 4, like the long grooves 6 and 7 provided in the vibrating arms 3 and 4 of the conventional vibrating piece 1 shown in FIG. When one end side of the opening portion of the long grooves 6 and 7 has an acute corner portion at a substantially right angle or less in plan view, stress concentrates on the regions 15 and 16 near the discontinuous corner portion. Causes a local temperature change. Then, due to the temperature change, a heat flow is generated on the distal end side of the vibrating arms 3 and 4, thereby increasing the thermoelastic loss and degrading the vibration characteristics such as lowering the Q value.

本実施形態の振動片20によれば、各振動腕22の基部21との付け根とは反対側の先端側において、長溝26a,26bが、基部21側から先端側に向けて開口部の幅が徐徐に狭まる縮幅部26Aを有している。しかも、各長溝26a,26bの縮幅部26Aの基部21側の基点、および、縮幅部26Aの先端部が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されているので、振動腕22の屈曲振動時に長溝26a,26bの端部に応力が集中しにくい構造になっている。これにより、長溝の端部が、直角もしくは直角より小さい鋭角のような不連続な形状の角部を有している場合に比して、振動腕22の屈曲振動に伴う熱弾性損失を低減することができるので、Q値の低下が抑えられ、優れた振動特性を有する振動片20を提供することができる。   According to the resonator element 20 of the present embodiment, the long grooves 26 a and 26 b have the width of the opening from the base 21 side to the tip side on the tip side opposite to the base of the vibrating arm 22 with the base 21. It has a narrowed portion 26A that gradually narrows. In addition, since the base point on the base 21 side of the narrowed portion 26A of each of the long grooves 26a and 26b and the distal end portion of the narrowed portion 26A are formed to have a rounded continuous shape in plan view, vibration The structure is such that stress is less likely to concentrate at the ends of the long grooves 26a and 26b during bending vibration of the arm 22. Thereby, the thermoelastic loss due to the bending vibration of the vibrating arm 22 is reduced as compared with the case where the end of the long groove has a corner having a discontinuous shape such as a right angle or an acute angle smaller than the right angle. As a result, it is possible to provide the resonator element 20 having excellent vibration characteristics with a reduction in the Q value.

また、本実施形態の振動片20では、長溝26a,26bそれぞれの基部21との付け根とは反対側の先端部の形状、および、縮幅部26Aの開口部の形状が、長溝26a,26bの長手方向中心線に対して略線対称に形成されている。このように、振動腕22の外形および長溝26a,26bがバランスのよい形状に形成されているので、より安定した振動特性を備えた振動片20を提供することができる。   Further, in the resonator element 20 of the present embodiment, the shape of the distal end portion of the long grooves 26a and 26b on the opposite side to the base 21 and the shape of the opening of the reduced width portion 26A are the same as those of the long grooves 26a and 26b. It is formed substantially symmetrical with respect to the longitudinal center line. Thus, since the outer shape of the vibrating arm 22 and the long grooves 26a and 26b are formed in a well-balanced shape, the vibrating piece 20 having more stable vibration characteristics can be provided.

〔振動子〕
次に、上記の振動片20を用いた振動子について説明する。
図3は、上記の振動片20を搭載する振動子の一実施形態を説明するものであり、(a)は上側からみた概略平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。なお、図3(a)では、振動子の内部の構造を説明する便宜上、振動子200の上方に設けられるリッド119(図3(b)を参照)を取り外した状態を図示している。
[Vibrator]
Next, a vibrator using the vibrating piece 20 will be described.
FIGS. 3A and 3B illustrate an embodiment of a vibrator on which the resonator element 20 is mounted. FIG. 3A is a schematic plan view seen from above, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is. 3A illustrates a state in which a lid 119 (see FIG. 3B) provided above the vibrator 200 is removed for convenience of explaining the internal structure of the vibrator.

図3において、振動子200は、段差を有する凹部が設けられたパッケージ110を有している。パッケージ110の凹部の凹底部分には、振動片20が接合され、パッケージ110の開放された上端には蓋体としてのリッド119が接合されている。   In FIG. 3, the vibrator 200 has a package 110 provided with a recess having a step. The vibration piece 20 is joined to the concave bottom portion of the concave portion of the package 110, and a lid 119 as a lid is joined to the open upper end of the package 110.

パッケージ110は、平板状の第1層基板111上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第2層基板112および第3層基板113がこの順に積層されて構成されることにより、上面側に開口部を有し内部に段差が設けられた凹部が形成されている。パッケージ110の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。   The package 110 is formed by laminating a rectangular annular second layer substrate 112 and a third layer substrate 113 having different opening sizes on a flat plate-like first layer substrate 111 in this order. A recess having an opening and a step in the interior is formed. As a material of the package 110, for example, ceramic, glass, or the like can be used.

パッケージ110の凹部において、第2層基板112により形成される段差上には、振動片20が接合される複数の振動片接続端子115が設けられている。また、図示はしないが、パッケージ110の外底面となる第1層基板111の外底面には、外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられている。
このようにパッケージ110に設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
In the recess of the package 110, a plurality of resonator element connection terminals 115 to which the resonator element 20 is bonded are provided on the step formed by the second layer substrate 112. Although not shown, external mounting terminals for joining to an external substrate are provided on the outer bottom surface of the first layer substrate 111 serving as the outer bottom surface of the package 110.
As described above, the various terminals provided in the package 110 are connected to each other by inter-layer wirings such as routing wirings and through holes (not shown).

パッケージ110の凹部には、振動片20が接合されている。具体的には、振動片20の支持腕30の一部に設けられた図示しない外部接続電極と、パッケージ110の凹部において第2層基板112の突部112aにより形成された段差上に設けられた振動片接続端子115とが位置合わせされ、例えば銀ペーストなどの導電性の接合部材96により接合されるとともに、電気的に接続されている。これにより、振動片20が、パッケージ110内において、凹部の凹底部分となる第1層基板111との間に隙間を空けながら、振動腕22を自由端として固定される。   The resonator element 20 is bonded to the recess of the package 110. Specifically, the external connection electrode (not shown) provided on a part of the support arm 30 of the resonator element 20 and the step formed by the protrusion 112a of the second layer substrate 112 in the recess of the package 110 are provided. The vibration piece connection terminal 115 is aligned and joined by a conductive joining member 96 such as a silver paste and electrically connected. As a result, the resonator element 20 is fixed with the vibrating arm 22 as a free end while leaving a gap between the resonator element 20 and the first layer substrate 111 that is the concave bottom portion of the recess in the package 110.

図3(b)に示すように、振動片20が凹部内に接合されたパッケージ110の上端には、蓋体としてのリッド119が配置され、パッケージ110の開口を封鎖している。リッド119の材質としては、例えば、42アロイ(鉄にニッケルが42%含有された合金)やコバール(鉄、ニッケルおよびコバルトの合金)等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いることができる。例えば、金属からなるリッド119は、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング118を介してシーム溶接することによりパッケージ110と接合される。パッケージ110内に形成される内部空間は、振動片20が動作するための空間となる。また、この内部空間は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止されている。   As shown in FIG. 3B, a lid 119 as a lid is disposed on the upper end of the package 110 to which the resonator element 20 is joined in the recess, and seals the opening of the package 110. As a material of the lid 119, for example, a metal such as 42 alloy (an alloy containing 42% nickel in iron) or Kovar (an alloy of iron, nickel, and cobalt), ceramics, glass, or the like can be used. For example, the lid 119 made of metal is joined to the package 110 by seam welding via a seal ring 118 formed by punching a Kovar alloy or the like into a rectangular ring shape. An internal space formed in the package 110 is a space for the vibration piece 20 to operate. The internal space is hermetically sealed in a reduced pressure space or an inert gas atmosphere.

上記構成の振動子200によれば、上記した構成の振動片20を備えているので、振動腕22に設けられた縮幅部26Aを有する長溝26a,26bによって、振動効率が向上されてCI値の低減が図られるとともに、熱弾性損失によるQ値の低下が抑えられ優れた振動特性を備えた振動子200を提供することができる。   According to the vibrator 200 having the above-described configuration, since the resonator element 20 having the above-described configuration is provided, the vibration efficiency is improved and the CI value is improved by the long grooves 26a and 26b having the reduced width portions 26A provided in the vibrating arm 22. Thus, it is possible to provide the vibrator 200 having excellent vibration characteristics in which a decrease in the Q value due to the thermoelastic loss is suppressed.

〔発振器〕
次に、上記の振動片20を用いた発振器について説明する。
図4は、上記の振動片20を搭載する発振器の一実施形態を説明するものであり、(a)は上側からみた概略平面図、(b)は(a)のC−C線断面図である。なお、図4(a)では、発振器の内部の構造を説明する便宜上、発振器300の上方に設けられるリッド219を取り外した状態を図示している。
[Oscillator]
Next, an oscillator using the vibrating piece 20 will be described.
FIGS. 4A and 4B illustrate an embodiment of an oscillator on which the resonator element 20 is mounted. FIG. 4A is a schematic plan view seen from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. is there. FIG. 4A shows a state in which the lid 219 provided above the oscillator 300 is removed for convenience of explaining the internal structure of the oscillator.

図4において、発振器300は、段差を有する凹部が設けられたパッケージ210を有している。パッケージ210の凹部の凹底部分には、ICチップ150と、ICチップ150の上方に配置された振動片20とが接合され、パッケージ210の開放された上端には蓋体としてのリッド219が接合されている。   In FIG. 4, the oscillator 300 has a package 210 provided with a recess having a step. The IC chip 150 and the vibrating piece 20 disposed above the IC chip 150 are joined to the concave bottom portion of the concave portion of the package 210, and a lid 219 as a lid is joined to the open upper end of the package 210. Has been.

パッケージ210は、平板状の第1層基板211上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第2層基板212、第3層基板213、および第4層基板214がこの順に積層されて構成されることにより、上面側に開口部を有し内部に段差が設けられた凹部が形成されている。パッケージ210の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。   The package 210 is configured by laminating a rectangular-shaped second layer substrate 212, a third layer substrate 213, and a fourth layer substrate 214 having different opening sizes in this order on a flat first layer substrate 211. As a result, a recess having an opening on the upper surface side and having a step inside is formed. As a material of the package 210, for example, ceramic, glass, or the like can be used.

パッケージ210の凹部の凹底部分となる第1層基板211上には、ICチップ150が配置されるダイパッド215が設けられている。なお、図示はしないが、パッケージ210の外底面となる第1層基板211の外底面(ダイパッド215が設けられた面と異なる面)には、外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられている。
また、パッケージ210の凹部において、第2層基板212により形成される段差上には、ICチップ150との電気的な接続に供する複数のIC接続端子216が設けられている。
さらに、パッケージ210の凹部において、第3層基板213により形成される段差上には、振動片20が接合される複数の振動片接続端子217が設けられている。
このようにパッケージ210に設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
A die pad 215 on which the IC chip 150 is disposed is provided on the first layer substrate 211 which is a concave bottom portion of the concave portion of the package 210. Although not shown, an external mounting terminal for joining to an external substrate is provided on the outer bottom surface of the first layer substrate 211 that is the outer bottom surface of the package 210 (a surface different from the surface on which the die pad 215 is provided). ing.
A plurality of IC connection terminals 216 for electrical connection with the IC chip 150 are provided on the step formed by the second layer substrate 212 in the recess of the package 210.
Furthermore, a plurality of vibration piece connection terminals 217 to which the vibration piece 20 is bonded are provided on the step formed by the third layer substrate 213 in the recess of the package 210.
In the above-described various terminals provided in the package 210, corresponding terminals are connected to each other by an intra-layer wiring such as a lead wiring or a through hole (not shown).

ICチップ150は、振動片20を発振させる発振回路や、温度補償回路などを含む半導体回路素子である。ICチップ150は、パッケージ210の凹部の凹底部分に設けられたダイパッド215上に、例えばろう材95によって接着・固定されている。また、ICチップ150とパッケージ210とは、本実施形態では、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。具体的には、ICチップ150に設けられた複数の電極パッド155と、パッケージ210の対応するIC接続端子216とが、ボンディングワイヤー97により接続されている。   The IC chip 150 is a semiconductor circuit element including an oscillation circuit that oscillates the resonator element 20 and a temperature compensation circuit. The IC chip 150 is bonded and fixed to the die pad 215 provided at the bottom of the concave portion of the package 210 by, for example, a brazing material 95. In the present embodiment, the IC chip 150 and the package 210 are electrically connected using a wire bonding method. Specifically, a plurality of electrode pads 155 provided on the IC chip 150 and corresponding IC connection terminals 216 of the package 210 are connected by bonding wires 97.

パッケージ210の凹部において、ICチップ150の上方には、振動片20が接合されている。具体的には、振動片20の支持腕30の一部に設けられた図示しない外部接続電極と、パッケージ210の凹部において第3層基板213の突部213aにより形成された段差上に設けられた振動片接続端子217とが位置合わせされ、例えば銀ペーストなどの導電性の接合部材96により接合されるとともに、電気的に接続されている。これにより、振動片20が、パッケージ210内において、下方に接合されたICチップ150との間に隙間を空けながら、振動腕22を自由端として固定される。   In the recess of the package 210, the resonator element 20 is bonded above the IC chip 150. Specifically, the external connection electrode (not shown) provided on a part of the support arm 30 of the resonator element 20 and the step formed by the protrusion 213a of the third layer substrate 213 in the recess of the package 210 are provided. The vibrating piece connection terminal 217 is aligned, and is joined and electrically connected by a conductive joining member 96 such as a silver paste. Accordingly, the vibrating piece 20 is fixed with the vibrating arm 22 as a free end while leaving a gap between the vibrating piece 20 and the IC chip 150 bonded downward in the package 210.

図4(b)に示すように、ICチップ150および振動片20が凹部内に接合されたパッケージ210の上端にはリッド219が配置され、パッケージ210の開口を封鎖している。例えば、金属からなるリッド219を用いた場合には、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング218を介してシーム溶接することによりパッケージ210と接合される。パッケージ210内において振動片20が動作するための空間となる内部空間は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止されている。   As shown in FIG. 4B, a lid 219 is disposed at the upper end of the package 210 in which the IC chip 150 and the resonator element 20 are joined in the recess, and the opening of the package 210 is sealed. For example, when a lid 219 made of metal is used, it is joined to the package 210 by seam welding via a seal ring 218 formed by punching a Kovar alloy or the like into a rectangular ring shape. An internal space serving as a space for operating the resonator element 20 in the package 210 is hermetically sealed in a reduced pressure space or an inert gas atmosphere.

上記構成の発振器300によれば、上記した構成の振動片20を備えているので、振動腕22に設けられた縮幅部26Aを有する長溝26a,26bによって、振動効率が向上されてCI値の低減が図られるとともに、熱弾性損失によるQ値の低下が抑えられ優れた発振特性を備えた発振器300を提供することができる。   According to the oscillator 300 configured as described above, since the resonator element 20 configured as described above is provided, the vibration efficiency is improved and the CI value is improved by the long grooves 26 a and 26 b having the reduced width portions 26 A provided in the vibrating arm 22. It is possible to provide an oscillator 300 that can be reduced and that has excellent oscillation characteristics in which a decrease in Q value due to thermoelastic loss is suppressed.

上記実施形態で説明した振動片は、以下の変形例として実施することも可能である。   The resonator element described in the above embodiment can also be implemented as the following modifications.

(変形例1)
上記実施形態では、各振動腕22の両主面に、同一形状の有底の長溝26a,26bをそれぞれ1つずつ形成した構成の振動片20を説明した。これに限らず、振動腕の両主面のそれぞれに、複数の長溝を形成する構成としてもよい。
図5および図6は、振動腕の両主面のそれぞれに複数の長溝を形成する構成の振動片の変形例1の2つのバリエーションのそれぞれを模式的に説明するものであり、図5および図6ともに、(a)は、一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のA2−A2線断面またはA4−A4線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD2部またはD4部を説明する部分拡大平面図である。なお、本変形例では、図5および図6において、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the vibrating piece 20 having a configuration in which the long grooves 26 a and 26 b having the same shape are formed on both main surfaces of the vibrating arms 22, respectively, has been described. Not only this but it is good also as a structure which forms a some long groove in each of both the main surfaces of a vibrating arm.
5 and 6 schematically illustrate each of two variations of the first modification of the resonator element having a configuration in which a plurality of long grooves are formed on each of the two main surfaces of the vibrating arm. 6, (a) is a plan view of one main surface side, (b) is an enlarged cross-sectional view showing a cross section taken along line A 2 -A 2 or A 4 -A 4 of (a), and (c). is a partially enlarged plan view for explaining the two-part or D 4 parts D of (a). In this modification, in FIGS. 5 and 6, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

まず、変形例1の一つ目の振動片について説明する。
図5に示す振動片40は、一対の切り込み31が形成された基部21と、基部21の第1の部分21aの一端側から互いに平行に延出する一対の振動腕22と、基部21の第2の部分21bから延びる一対の支持腕30と、を有している。各振動腕22は、主要な振動部である一般部23と、基部21との付け根側に、一般部23から基部21側に向けて振動腕の両側面の幅が徐徐に広げられた幅広部24を有している。
First, the first vibrating piece of Modification 1 will be described.
5 includes a base portion 21 in which a pair of cuts 31 are formed, a pair of vibrating arms 22 extending in parallel from one end side of the first portion 21a of the base portion 21, and a first portion of the base portion 21. A pair of support arms 30 extending from the second portion 21b. Each vibrating arm 22 has a wide portion in which the width of both side surfaces of the vibrating arm is gradually widened from the general portion 23 toward the base 21 side at the base side of the general portion 23 that is a main vibrating portion and the base portion 21. 24.

振動片40の各振動腕22の一方の主面には、長手方向の略半分の領域に形成された有底の長溝46aと、その長溝46aが形成された領域とは異なる略半分の領域に形成された有底の長溝46cとがそれぞれ設けられている。これらの長溝46a,46cは、各振動腕22の基部との付け根とは反対側の先端部において、各長溝46a,46cの側壁が形成する開口部形状のうち、振動腕22の両側面側の側壁が振動腕22の内側に向かって徐徐に狭まる縮幅部46Aを有している。さらに、本変形例の振動片40では、各長溝46a,46cそれぞれの縮幅部46Aの基部21側の基点が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されているとともに、それらの縮幅部46Aの開口部の形状が、振動腕22の長手方向中心線に対して略線対称に形成されている(図5(a)および(c)を参照)。   One main surface of each vibrating arm 22 of the vibrating piece 40 has a bottomed long groove 46a formed in a substantially half region in the longitudinal direction and a substantially half region different from the region where the long groove 46a is formed. The formed bottomed long groove 46c is provided. The long grooves 46a and 46c are formed on the opposite side of the base of the vibrating arms 22 from the bases of the opening portions formed by the side walls of the long grooves 46a and 46c. The side wall has a reduced width portion 46 </ b> A that gradually narrows toward the inside of the vibrating arm 22. Furthermore, in the resonator element 40 according to the present modification, the base point on the base 21 side of the reduced width portion 46A of each of the long grooves 46a, 46c is formed to have a rounded continuous shape in plan view. The shape of the opening of the reduced width portion 46A is formed substantially symmetrical with respect to the longitudinal center line of the vibrating arm 22 (see FIGS. 5A and 5C).

図5(b)に示すように、各振動腕22の他方の主面には、長手方向の略半分の領域に形成された有底の長溝46bと、その長溝46bが形成された領域とは異なる略半分の領域に形成された有底の長溝46dとがそれぞれ設けられている。これらの他方の主面に設けられた長溝46b,46dと、一方の主面に設けられた長溝46a,46cとは、平面視で、同一の外形を有して、且つ、重なるように配置されている。   As shown in FIG. 5B, the other main surface of each vibrating arm 22 has a bottomed long groove 46b formed in a substantially half region in the longitudinal direction and a region where the long groove 46b is formed. A bottomed long groove 46d formed in approximately half different regions is provided. The long grooves 46b, 46d provided on the other main surface and the long grooves 46a, 46c provided on the one main surface have the same outer shape and are arranged so as to overlap in plan view. ing.

また、振動腕22の両側面には励振電極43がそれぞれ配置されている。また、長溝46a〜長溝46dの前記両側面側の内壁には、励振電極43の対向電極として励振電極44がそれぞれ設けられている。   Excitation electrodes 43 are disposed on both side surfaces of the vibrating arm 22. Excitation electrodes 44 are provided as opposed electrodes of the excitation electrode 43 on the inner walls of the long grooves 46a to 46d on both side surfaces.

次に、変形例1の振動片の二つ目のバリエーションについて説明する。
図6に示す振動片60は、各振動腕22の一方の主面に設けられた2つの長溝66a,66cと、各振動腕22の他方の主面の、平面視で長溝66aと長溝66cとの間の領域で、且つ、長溝66a,66cと重ならない領域に設けられた長溝66bと、を有している。
詳述すると、各振動腕22の一方の主面には、長手方向の略半分の領域に形成された有底の長溝66aと、その長溝66aが形成された領域とは異なる略半分の領域に形成された有底の長溝66cとが、振動腕22の長手方向の中央に所定の間隔を空けて設けられている。これらの長溝66a,66cは、各振動腕22の基部との付け根とは反対側の先端部において、各長溝66a,66cの側壁が形成する開口部形状のうち、振動腕22の両側面側の側壁が、振動腕22の基部21側から先端部29Aに向けて、振動腕22の内側に向かって徐徐に狭まる縮幅部66Aを有している。さらに、本変形例の振動片60では、各長溝66a,66cそれぞれの縮幅部66Aの基部21側の基点が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されているとともに、それらの縮幅部66Aの開口部の形状が、振動腕22の長手方向中心線に対して略線対称に形成されている(図6(a)および(c)を参照)。
Next, a second variation of the resonator element according to Modification 1 will be described.
A vibrating piece 60 shown in FIG. 6 includes two long grooves 66a and 66c provided on one main surface of each vibrating arm 22, and the long groove 66a and the long groove 66c in plan view of the other main surface of each vibrating arm 22. And a long groove 66b provided in a region that does not overlap with the long grooves 66a and 66c.
More specifically, one main surface of each vibrating arm 22 has a bottomed long groove 66a formed in a substantially half region in the longitudinal direction and a substantially half region different from the region where the long groove 66a is formed. The formed bottomed long groove 66c is provided in the center of the vibrating arm 22 in the longitudinal direction with a predetermined interval. These long grooves 66a and 66c are formed on the opposite side of the base of each vibrating arm 22 from the base of each vibrating groove 22 in the shape of the opening formed by the side walls of the long grooves 66a and 66c. The side wall has a reduced width portion 66 </ b> A that gradually narrows toward the inside of the vibrating arm 22 from the base 21 side of the vibrating arm 22 toward the distal end portion 29 </ b> A. Furthermore, in the resonator element 60 of the present modification, the base points on the base 21 side of the reduced width portions 66A of the respective long grooves 66a and 66c are formed so as to have a rounded continuous shape in plan view. The shape of the opening of the reduced width portion 66A is formed to be substantially line symmetric with respect to the longitudinal center line of the vibrating arm 22 (see FIGS. 6A and 6C).

また、各振動腕22の他方の主面には、振動腕22の長手方向の略中央の領域であって、且つ、長溝66a,66cと平面視で重ならない領域に、各長溝66a,66cの振動腕22の中央寄りの側壁とそれぞれ平行な側壁を有する直線状の有底の長溝66bが設けられている。なお、本変形例では、他方の主面側に一本の長溝66bを設ける構成を説明したが、この他方の主面側に設ける長溝は二本以上であってもよい。   In addition, the other main surface of each vibrating arm 22 has a substantially central region in the longitudinal direction of the vibrating arm 22 and a region that does not overlap with the long grooves 66a and 66c in plan view. A straight bottomed long groove 66b having side walls parallel to the center side wall of the vibrating arm 22 is provided. In addition, in this modification, although the structure which provides the one long groove 66b in the other main surface side was demonstrated, two or more long grooves provided in this other main surface side may be sufficient.

振動腕22の両側面には励振電極63がそれぞれ配置されている。また、長溝66a,66cの前記両側面側の内壁には、励振電極63の対向電極として励振電極64がそれぞれ設けられている。   Excitation electrodes 63 are respectively disposed on both side surfaces of the vibrating arm 22. In addition, excitation electrodes 64 are provided as opposed electrodes of the excitation electrode 63 on the inner walls on both side surfaces of the long grooves 66a and 66c.

上記変形例1の振動片40,60によれば、各振動腕22の基部21との付け根とは反対側の先端側において、長溝46a〜46dまたは長溝66a〜66cの開口部の形状を形成する側壁のうち各振動腕22の両側面側の側壁が、基部21側から先端側に向けて振動腕22の内側に向かって徐徐に狭まる縮幅部46Aまたは縮幅部66Aを有している。しかも、縮幅部46Aまたは縮幅部66Aを有する各長溝46a〜46bまたは長溝66a,66cにおいて、縮幅部46Aまたは縮幅部66Aの基部21側の基点が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されている。これにより、長溝46a〜46dまたは長溝66a〜66cにより振動効率が向上する効果が得られるとともに、振動腕22がその幅方向に屈曲振動した時に、各長溝46a〜46dまたは長溝66a,66cの振動腕22の側面側の端部に応力が集中しにくい構造になっているので、振動腕22の屈曲振動に伴う熱弾性損失が低減されることにより、Q値の低下が抑えられ、優れた振動特性を有する振動片40,60を提供することができる。
また、上記実施形態の振動片20の長溝26a,26bのように、振動腕22の各主面に1つの長溝26a,26bが設けられた構成に比して、少なくとも一方の主面に複数の長溝46a〜46dまたは長溝66a〜66cが設けられることにより、振動腕22の主面の中央に突堤部が形成されるので、振動腕22の機械的強度を向上させることができる。
According to the vibration pieces 40 and 60 of the first modification, the shape of the opening of the long grooves 46a to 46d or the long grooves 66a to 66c is formed on the tip side opposite to the base of the vibration arm 22 with the base 21. Of the side walls, the side walls on both sides of each vibrating arm 22 have a reduced width portion 46A or a reduced width portion 66A that gradually narrows toward the inner side of the vibrating arm 22 from the base 21 side toward the distal end side. Moreover, in each of the long grooves 46a to 46b or the long grooves 66a and 66c having the reduced width portion 46A or the reduced width portion 66A, the base point on the base 21 side of the reduced width portion 46A or the reduced width portion 66A is rounded in a plan view. It is formed with a unique shape. Thereby, the effect of improving the vibration efficiency is obtained by the long grooves 46a to 46d or the long grooves 66a to 66c, and the vibrating arms of the long grooves 46a to 46d or the long grooves 66a and 66c when the vibrating arm 22 bends and vibrates in the width direction. 22 has a structure in which stress is hardly concentrated on the end portion on the side surface side, and therefore, the thermoelastic loss associated with the flexural vibration of the vibrating arm 22 is reduced, so that the Q value can be prevented from being lowered and excellent vibration characteristics can be obtained. The vibrating bars 40 and 60 having the above can be provided.
Further, as compared with the configuration in which one long groove 26a, 26b is provided on each main surface of the vibrating arm 22 like the long grooves 26a, 26b of the resonator element 20 of the above embodiment, a plurality of at least one main surface includes a plurality of long grooves 26a, 26b. By providing the long grooves 46a to 46d or the long grooves 66a to 66c, a jetty portion is formed at the center of the main surface of the vibrating arm 22, so that the mechanical strength of the vibrating arm 22 can be improved.

(変形例2)
上記実施形態および変形例1の振動片20,40,60では、縮幅部26A,46A,66Aを有する長溝26a,26b、長溝46a〜46d、長溝66a,66cを、振動腕22の一主面に、振動腕の長手方向の中心線に対して略線対称となるように設けた例を説明した。これに限らず、振動腕22の一主面に長溝を略線対称に設けなくても、両主面にそれぞれ設けた長溝が、振動腕22の長手方向の中心線に対して平面視で左右対称となるように設けてもよい。
図7は、振動片の変形例2を模式的に説明するものであり、(a)は、一方の主面側の平面図、(b)は、(a)のA3−A3線断面を示す断面拡大図、(c)は、(a)のD3部を説明する部分拡大平面図である。なお、本変形例では、図7において、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
(Modification 2)
In the vibrating pieces 20, 40, 60 of the embodiment and the first modification, the long grooves 26 a, 26 b, the long grooves 46 a to 46 d and the long grooves 66 a, 66 c having the reduced width portions 26 A, 46 A, 66 A are provided on one main surface of the vibrating arm 22. In the above, an example in which the vibrating arm is provided so as to be substantially line symmetric with respect to the center line in the longitudinal direction has been described. The present invention is not limited to this. Even if the long grooves are not provided substantially symmetrically on one main surface of the vibrating arm 22, the long grooves respectively provided on both main surfaces are left and right in plan view with respect to the longitudinal center line of the vibrating arm 22. You may provide so that it may become symmetrical.
7A and 7B schematically illustrate a second modification of the resonator element. FIG. 7A is a plan view of one main surface side, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line A 3 -A 3 in FIG. (C) is a partial enlarged plan view for explaining part D 3 of (a). In addition, in this modification, in FIG. 7, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure as the said embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図7(a)において、振動片80は、一対の切り込み31が形成された基部21と、基部21の第1の部分21aの一端側から互いに平行に延出する一対の振動腕22と、基部21の第2の部分21bから延びる一対の支持腕30と、を有している。各振動腕22は、その中央部に一般部23を有し、一般部23から基部21側に向けて振動腕の両側面の幅が徐徐に広げられた幅広部24を有している。   In FIG. 7A, a vibrating piece 80 includes a base portion 21 in which a pair of cuts 31 are formed, a pair of vibrating arms 22 extending in parallel from one end side of the first portion 21a of the base portion 21, and a base portion. 21 and a pair of support arms 30 extending from the second portion 21b. Each resonating arm 22 has a general portion 23 at the center thereof, and has a wide portion 24 in which the widths of both sides of the resonating arm are gradually widened from the general portion 23 toward the base 21 side.

各振動腕22の一方の主面には、それぞれ長手方向の略半分の領域に沿って一本の有底の長溝86aがそれぞれ設けられている。また、各振動腕22の他方の主面において、各振動腕22の長手方向の略半分の領域(上記長溝86aが形成された領域とは異なる領域)に沿って一本の長溝86bが設けられている。すなわち、各振動腕22のそれぞれには、一方の主面に開口部を有する有底の長溝86aと、他方の主面に開口部を有する有底の長溝86bとが、平面視で重ならない配置にて異なる面に開口部を有して並設されている。   One main surface of each vibrating arm 22 is provided with one bottomed long groove 86a along a substantially half region in the longitudinal direction. In addition, on the other main surface of each vibrating arm 22, one long groove 86b is provided along a substantially half region (a region different from the region where the long groove 86a is formed) of each vibrating arm 22 in the longitudinal direction. ing. In other words, each of the vibrating arms 22 is arranged such that a bottomed long groove 86a having an opening on one main surface and a bottomed long groove 86b having an opening on the other main surface do not overlap in plan view. Are arranged side by side with openings on different surfaces.

長溝86a,86bは、各振動腕22の基部との付け根とは反対側の先端部において、各長溝86a,86bの側壁が形成する開口部形状のうち、振動腕22の両側面側の側壁が振動腕22の内側に向かって徐徐に狭まる縮幅部86Aを有している。さらに、本変形例の振動片80では、各長溝86a,86bそれぞれの縮幅部86Aの基部21側の基点が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されている。さらに、本変形例の振動片80では、各振動腕22において、異なる主面に設けられた長溝86aと長溝86bとは、平面視で、振動腕22の長手方向の中心線に対して略線対称となるように配置されている。(図7(a)および(c)を参照)。   The long grooves 86a and 86b are formed on the opposite ends of the bases of the vibrating arms 22 from the bases of the openings formed by the side walls of the long grooves 86a and 86b. A reduced width portion 86A that gradually narrows toward the inside of the vibrating arm 22 is provided. Further, in the resonator element 80 of the present modification, the base point on the base 21 side of the reduced width portion 86A of each of the long grooves 86a and 86b is formed to have a rounded continuous shape in plan view. Further, in the resonator element 80 of the present modification, the long grooves 86 a and the long grooves 86 b provided on different main surfaces of the respective vibrating arms 22 are substantially lines with respect to the center line in the longitudinal direction of the vibrating arms 22 in plan view. They are arranged symmetrically. (See FIGS. 7 (a) and (c)).

図7(b)に示すように、振動腕22の両側面には励振電極83がそれぞれ配置されている。また、長溝86aおよび長溝86bの前記両側面側の内壁には、励振電極83の対向電極として励振電極84がそれぞれ設けられている。   As shown in FIG. 7B, excitation electrodes 83 are arranged on both side surfaces of the vibrating arm 22, respectively. Excitation electrodes 84 are provided as opposed electrodes of the excitation electrode 83 on the inner walls of the long groove 86a and the long groove 86b on both side surfaces.

上記変形例2の振動片80によれば、上記実施形態の振動片20、および、上記変形例1の振動片40,60と同様に、長溝86a,86bにより振動効率が向上する効果が得られるとともに、各長溝86a,86bが縮幅部86Aを有することにより、振動腕22がその幅方向に屈曲振動した時に、各長溝86a,86bの振動腕22の側面側の端部に応力が集中しにくい構造になっているので、振動腕22の屈曲振動に伴う熱弾性損失が低減され、Q値の低下が抑えられた優れた振動特性を有する振動片80を提供することができる。   According to the resonator element 80 of the second modification, the effect of improving the vibration efficiency can be obtained by the long grooves 86a and 86b, similarly to the resonator element 20 of the embodiment and the resonator elements 40 and 60 of the first modification. At the same time, since each of the long grooves 86a and 86b has the reduced width portion 86A, when the vibrating arm 22 bends and vibrates in the width direction, stress concentrates on the end portion on the side surface of the vibrating arm 22 of each of the long grooves 86a and 86b. Since the structure is difficult, it is possible to provide the resonator element 80 having excellent vibration characteristics in which the thermoelastic loss due to the bending vibration of the vibrating arm 22 is reduced and the decrease in the Q value is suppressed.

(変形例3)
上記実施形態および変形例1,2の振動片20,40,60,80で説明した縮幅部26A,46A,66A,86Aを有する長溝26a,26b、長溝46a〜46d、長溝66a,66c、および長溝86a,86bを備えた構成は、振動腕の基部との付け根側の反対側の先端側に錘部を設けることによって、小型化を保持しながら低周波数の振動片を得ることができる。
図8は、振動腕に錘部を有する振動片を模式的に説明するものであり、(a)は、一方の主面側の平面図、(b)および(c)は、(a)のD部の長溝の位置のバリエーションを説明する部分拡大平面図である。なお、本変形例では、図8において、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
(Modification 3)
The long grooves 26a, 26b, the long grooves 46a to 46d, the long grooves 66a, 66c having the reduced width portions 26A, 46A, 66A, 86A described in the vibration pieces 20, 40, 60, 80 of the embodiment and the first and second modifications, and the long grooves 66a, 66c, and In the configuration provided with the long grooves 86a and 86b, by providing a weight portion on the tip side opposite to the base side of the base portion of the vibrating arm, it is possible to obtain a low-frequency vibrating piece while maintaining miniaturization.
FIG. 8 schematically illustrates a vibrating piece having a weight portion on a vibrating arm, where (a) is a plan view of one main surface side, and (b) and (c) are views of (a). It is a partial enlarged plan view explaining the variation of the position of the long slot of D section. In addition, in this modification, in FIG. 8, about the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図8(a)において、振動片100は、一対の切り込み31が形成された基部21と、基部21の第1の部分21aの一端側から互いに平行に延出する一対の振動腕122と、基部21の第2の部分21bから延びる一対の支持腕30と、を有している。各振動腕122は、主要な振動部である一般部23と、基部21との付け根側に、一般部23から基部21側に向けて振動腕の両側面の幅が徐徐に広げられた幅広部24を有している。   8A, the resonator element 100 includes a base portion 21 in which a pair of cuts 31 are formed, a pair of vibrating arms 122 extending in parallel with each other from one end side of the first portion 21a of the base portion 21, and a base portion. 21 and a pair of support arms 30 extending from the second portion 21b. Each vibrating arm 122 has a wide portion in which the width of both side surfaces of the vibrating arm is gradually widened from the general portion 23 toward the base 21 side at the base side of the general portion 23 that is a main vibrating portion and the base portion 21. 24.

また、本変形例の振動片100において、各振動腕122の先端側には、一般部23よりも幅が広い錘部129が設けられている。このように、各振動腕122の先端側に錘部129を設けることにより、錘部129が錘の機能を果たして振動腕122の長さを増大させることなく周波数を低くすることができる。
なお、本変形例の振動片100では、各振動腕122における錘部129の幅(振動腕122の両側面間の幅)が、幅広部24の最も幅が広い基部21との接続部の幅よりも小さく設定されている。このようにすることにより、振動腕122の基部21との付け根部近傍の剛性が強くなるので、錘部129を設けることによる振動腕122の耐衝撃性などの劣化を抑制しながら高調波振動の抑制を図ることができるので好ましい。
Further, in the resonator element 100 of the present modification, a weight portion 129 having a width wider than that of the general portion 23 is provided on the distal end side of each vibrating arm 122. Thus, by providing the weight portion 129 on the tip side of each vibrating arm 122, the frequency can be lowered without the weight portion 129 fulfilling the function of the weight and increasing the length of the vibrating arm 122.
In the resonator element 100 of the present modification, the width of the weight portion 129 in each vibrating arm 122 (the width between both side surfaces of the vibrating arm 122) is the width of the connecting portion with the base 21 having the widest width portion 24. Is set smaller than. By doing so, the rigidity of the vicinity of the base portion with the base portion 21 of the vibrating arm 122 is strengthened, so that harmonic vibration is suppressed while suppressing the deterioration of the shock resistance of the vibrating arm 122 due to the provision of the weight portion 129. Since suppression can be aimed at, it is preferable.

各振動腕122の一方の主面には、長手方向に沿って延びる有底の長溝126aがそれぞれ設けられている。また、図示はしないが、各振動腕122の他方の主面にも、振動腕122の長手方向に沿って延びる長溝が設けられている。各長溝126aは、各振動腕122の基部21との付け根とは反対側の先端側において、基部21側から先端側に向けて開口部の幅が徐徐に狭まる縮幅部126Aを有している。また、各縮幅部126Aの基部21側の基点、および、縮幅部126Aの先端部が平面視で丸味をおびた連続的な形状を呈して形成されているとともに、それらの縮幅部126Aの開口部の形状が、長溝126aの長手方向中心線に対して略線対称に形成されている。   On one main surface of each vibrating arm 122, a bottomed long groove 126a extending along the longitudinal direction is provided. Although not shown, the other main surface of each vibrating arm 122 is also provided with a long groove extending along the longitudinal direction of the vibrating arm 122. Each long groove 126a has a reduced width portion 126A in which the width of the opening gradually decreases from the base 21 side toward the distal end side on the distal end side opposite to the base of each vibrating arm 122 with the base 21. . Further, the base point on the base 21 side of each reduced width portion 126A and the distal end portion of the reduced width portion 126A are formed to have a rounded continuous shape in plan view, and the reduced width portions 126A thereof. The shape of the opening is substantially axisymmetric with respect to the longitudinal center line of the long groove 126a.

なお、錘部129を有する振動腕122を備えた本変形例の振動片100では、図8(a)および図8(b)に示すように、長溝126aの先端側(振動腕122の先端側)が、一般部23と錘部129との境界よりも先端側(錘部129側)の位置まで形成されている。このようにすることにより、振動腕122が振動する際に生じる応力の集中する領域が振動腕122の延長方向に分散されるので、振動腕122の錘部129の付け根部(一般部23と錘部129との境界)に応力が集中して破損するなどの不具合を回避することができる。
これとは異なる構成として、図8(c)に示すように、長溝126aの一端側(振動腕122の先端側)を、一般部23と錘部129との境界よりも基部21側の位置まで形成する構成としてもよい。このようにすることにより、振動腕122が振動する際に生じる応力の集中する領域が振動腕122の延長方向に分散されことにより、振動腕122の錘部129の付け根部に応力が集中して破損するなどの不具合を回避できとともに、各振動腕122における錘部129の質量付加効果が増すので、振動片100のサイズを増大させることなく低周波化を図ることができる。
In the resonator element 100 of the present modification including the vibrating arm 122 having the weight portion 129, as shown in FIGS. 8A and 8B, the distal end side of the long groove 126a (the distal end side of the vibrating arm 122). ) Is formed up to a position on the tip side (the weight portion 129 side) from the boundary between the general portion 23 and the weight portion 129. By doing so, the stress concentration region generated when the vibrating arm 122 vibrates is dispersed in the extending direction of the vibrating arm 122, so that the root portion of the weight portion 129 of the vibrating arm 122 (general portion 23 and weight It is possible to avoid problems such as stress concentration and breakage at the boundary with the portion 129.
As a configuration different from this, as shown in FIG. 8 (c), one end side of the long groove 126 a (the distal end side of the vibrating arm 122) is moved to a position closer to the base 21 side than the boundary between the general portion 23 and the weight portion 129. It is good also as a structure to form. By doing so, the stress concentration region generated when the vibrating arm 122 vibrates is dispersed in the extending direction of the vibrating arm 122, so that the stress is concentrated on the root portion of the weight portion 129 of the vibrating arm 122. In addition to avoiding problems such as breakage, the mass adding effect of the weight portion 129 in each vibrating arm 122 is increased, so that the frequency can be lowered without increasing the size of the vibrating piece 100.

上記変形例3の振動片100によれば、振動腕122の先端部分の錘部129が錘の機能を果たすことにより、振動腕122の長さを増大させることなく周波数を低くすることができるとともに、その錘部129近傍に縮幅部126Aを有する長溝126aが設けられていることにより、振動腕122の振動時に長溝126aの端部に発生する歪が緩和されるので、熱容量が大きい錘部(幅広部)129に熱が流れて起こる比較的大きな熱弾性損失を抑制することができる。したがって、小型で、振動特性に優れた振動片100を提供することができる。   According to the resonator element 100 of Modification 3 described above, the weight portion 129 at the tip of the vibrating arm 122 serves as a weight, so that the frequency can be lowered without increasing the length of the vibrating arm 122. Since the long groove 126a having the reduced width portion 126A is provided in the vicinity of the weight portion 129, the distortion generated at the end of the long groove 126a when the vibrating arm 122 vibrates is relieved, so that the weight portion having a large heat capacity ( A relatively large thermoelastic loss caused by the flow of heat to the (wide portion) 129 can be suppressed. Therefore, it is possible to provide the resonator element 100 that is small in size and excellent in vibration characteristics.

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。   The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.

例えば、上記実施形態および変形例では、屈曲振動モードの振動片20,40,60,80,100を例にとって、本発明の熱弾性損失の抑制効果について説明した。これに限らず、ねじり振動モードや剪断モードなどの屈曲振動モード以外の振動モードの振動片においても、本発明の特徴的な構成を具備させることにより上記実施形態および変形例と同様な効果を得ることができる。   For example, in the above-described embodiment and modification, the thermoelastic loss suppression effect of the present invention has been described using the vibration pieces 20, 40, 60, 80, 100 in the bending vibration mode as an example. The present invention is not limited to this, and even in a vibration piece having a vibration mode other than a bending vibration mode such as a torsional vibration mode and a shearing mode, the same effects as those of the above-described embodiment and the modification can be obtained by providing the characteristic configuration of the present invention. be able to.

また、上記実施形態および変形例では、基部21から延出された支持専用の支持腕30を有するとともに、基部21から2本の振動腕22,122が平行に延出されて形成された所謂音叉型の振動片20,40,60,80,100における本発明の実施の形態や変形例について説明した。これに限らず、支持腕30が無い構成の振動片であってもよく、また、固定端となる基部を有する1本の振動腕のみにより構成されるビーム型振動片などであっても、あるいは、3本以上の振動腕を有する振動片であっても、上記実施形態および変形例と同様な効果を得ることができる。   In the above-described embodiment and modification, the so-called tuning fork having the support arm 30 dedicated to the support extended from the base 21 and the two vibrating arms 22 and 122 extending in parallel from the base 21 is formed. The embodiment and the modification of the present invention in the vibration pieces 20, 40, 60, 80, 100 of the mold have been described. However, the present invention is not limited to this, and a vibrating piece having no support arm 30 may be used, or a beam-type vibrating piece configured by only one vibrating arm having a base portion serving as a fixed end may be used. Even if the resonator element has three or more vibrating arms, the same effects as those of the embodiment and the modification can be obtained.

上記実施形態および変形例では、水晶などの圧電材料からなる振動片20,40,60,80,100について説明した。これに限らず、例えば、シリコンからなる振動片であっても、上記実施形態および変形例と同様な効果を得ることができる。   In the above embodiment and the modification, the vibration pieces 20, 40, 60, 80, 100 made of a piezoelectric material such as quartz have been described. However, the present invention is not limited to this. For example, even with a vibrating piece made of silicon, the same effects as those of the above-described embodiment and the modification can be obtained.

1,20,40,60,80,100…振動片、2,21…基部、3,4,22,122…振動腕、6,7,26a,26b,46a〜46d,66a〜66c,86a,86b,126a…長溝、15,16…(従来の)長溝の角部近傍の領域、21a…(基部の)第1の部分、21b…(基部の)第2の部分、21c…(基部の)接続部分、23…一般部、24…幅広部、25…突堤部、26A,46A,66A,86A,126A…縮幅部、29A…先端部、30…支持腕、32…屈曲部、33,34,43,44,63,64,83,84…励振電極、95…ろう材、96…導電性の接合部材、97…ボンディングワイヤー、110,210…パッケージ、111,211…第1層基板、112,212…第2層基板、112a…突部、113,213…第3層基板、115,217…振動片接続端子、118,218…シールリング、119,219…リッド、129…錘部、150…ICチップ、155…電極パッド、200…振動子、214…第4層基板、215…ダイパッド、300…発振器。   1, 20, 40, 60, 80, 100 ... vibrating piece, 2, 21 ... base, 3, 4, 22, 122 ... vibrating arm, 6, 7, 26a, 26b, 46a-46d, 66a-66c, 86a, 86b, 126a ... long groove, 15, 16 ... (conventional) near the corner of the long groove, 21a ... (base) first part, 21b ... (base part) second part, 21c ... (base part) Connection part, 23 ... General part, 24 ... Wide part, 25 ... Jetty part, 26A, 46A, 66A, 86A, 126A ... Reduced width part, 29A ... Tip part, 30 ... Support arm, 32 ... Bending part, 33, 34 , 43, 44, 63, 64, 83, 84 ... excitation electrode, 95 ... brazing material, 96 ... conductive bonding member, 97 ... bonding wire, 110, 210 ... package, 111, 211 ... first layer substrate, 112 212 ... Second layer substrate 112a ... Projection 113, 213 ... third layer substrate, 115, 217 ... vibrating piece connection terminal, 118, 218 ... seal ring, 119, 219 ... lid, 129 ... weight, 150 ... IC chip, 155 ... electrode pad, 200 ... vibration , 214, fourth layer substrate, 215, die pad, 300, oscillator.

Claims (12)

基部と、
前記基部から延出された振動腕と、を有し、
前記振動腕には、前記振動腕の両主面のうち少なくとも一方の主面の長手方向に沿って開口部を有する有底の長溝が設けられ、
前記振動腕の前記基部との付け根とは反対側の先端側において、前記開口部の幅が、前記振動腕の前記基部との付け根側から前記先端側に向かって徐徐に狭まる縮幅部を有することを特徴とする振動片。
The base,
A vibrating arm extending from the base,
The vibrating arm is provided with a bottomed long groove having an opening along the longitudinal direction of at least one of the principal surfaces of the vibrating arm,
On the distal end side of the vibrating arm opposite to the base with the base, the opening has a reduced width portion that gradually narrows from the base side with the base of the vibrating arm toward the distal end. A vibrating piece characterized by that.
請求項1に記載の振動片において、
前記縮幅部の前記基部側の基点が平面視で丸味をおびた形状を呈していることを特徴とする振動片。
The resonator element according to claim 1,
The resonator element, wherein a base point on the base side of the reduced width portion has a rounded shape in plan view.
請求項1または2に記載の振動片において、
前記振動腕に複数の前記長溝が形成されていることを特徴とする振動片。
In the resonator element according to claim 1 or 2,
A plurality of the long grooves are formed in the vibrating arm.
請求項3に記載の振動片において、
一方の前記主面に開口部を有する前記長溝と、他方の前記主面に開口部を有する前記長溝とが形成されていることを特徴とする振動片。
The resonator element according to claim 3,
The resonator element, wherein the long groove having an opening in one of the main surfaces and the long groove having an opening in the other main surface are formed.
請求項4に記載の振動片において、
前記一方の主面および前記他方の主面の少なくともいずれか一方に複数の前記長溝が形成されていることを特徴とする振動片。
The resonator element according to claim 4,
A resonator element, wherein a plurality of the long grooves are formed in at least one of the one main surface and the other main surface.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の振動片において、
前記振動腕の前記先端側に、前記基部との付け根側よりも幅が広い錘部を有することを特徴とする振動片。
In the resonator element according to any one of claims 1 to 5,
A vibrating piece having a weight portion wider on the tip side of the vibrating arm than a base side with the base portion.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の振動片において、
前記基部から互いに平行に延出された2つの前記振動腕が備えられ、
前記基部の2つの前記振動腕の間から支持腕が前記振動腕と平行に延出して設けられていることを特徴とする振動片。
In the resonator element according to any one of claims 1 to 6,
Two vibrating arms extending parallel to each other from the base are provided,
A vibrating piece, wherein a support arm is provided to extend in parallel with the vibrating arm from between the two vibrating arms of the base.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の振動片において、
前記縮幅部が前記長溝の中心線に対して略線対称となる前記開口部の形状を有して形成されていることを特徴とする振動片。
In the resonator element according to any one of claims 1 to 7,
The resonator element, wherein the reduced width portion is formed to have the shape of the opening that is substantially line symmetric with respect to the center line of the long groove.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の振動片において、
水晶により形成された水晶振動片であることを特徴とする振動片。
In the resonator element according to any one of claims 1 to 8,
A resonator element, wherein the resonator element is a crystal resonator element formed of quartz.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の振動片において、
屈曲振動モードを呈する屈曲振動片であることを特徴とする振動片。
In the resonator element according to any one of claims 1 to 9,
A vibration piece characterized by being a bending vibration piece exhibiting a bending vibration mode.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、を含むことを特徴とする振動子。
The resonator element according to claim 1,
And a package for housing the resonator element.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を発振させる発振回路を含む回路素子と、を、パッケージ内に収容させたことを特徴とする発振器。
The resonator element according to claim 1,
An oscillator comprising: a circuit element including an oscillation circuit that oscillates the resonator element in a package.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110063041A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, oscillator, and electronic device
JP2014179802A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Seiko Epson Corp Vibrator, oscillator, electronic apparatus and mobile
JP2017085341A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of electronic component, vibration device, electronic apparatus, and mobile
JP2019041301A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 京セラ株式会社 Tuning fork-type crystal element and crystal device using the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135052A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Tuning fork type vibrator
JP2004357178A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 River Eletec Kk Piezoelectric vibrator
JP2005150992A (en) * 2003-11-13 2005-06-09 Seiko Epson Corp Piezoelectric oscillating piece and its manufacturing process, piezoelectric device, portable telephone and electronic apparatus employing piezoelectric device
JP2006266784A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating gyroscope element and piezoelectric vibrating reed
JP2007006091A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
JP2009027711A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse Piezoelectric resonator with optimized motional capacitances

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135052A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Tuning fork type vibrator
JP2004357178A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 River Eletec Kk Piezoelectric vibrator
JP2005150992A (en) * 2003-11-13 2005-06-09 Seiko Epson Corp Piezoelectric oscillating piece and its manufacturing process, piezoelectric device, portable telephone and electronic apparatus employing piezoelectric device
JP2006266784A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating gyroscope element and piezoelectric vibrating reed
JP2007006091A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
JP2009027711A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse Piezoelectric resonator with optimized motional capacitances

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110063041A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, oscillator, and electronic device
US8432087B2 (en) * 2009-09-11 2013-04-30 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, oscillator, and electronic device
JP2014179802A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Seiko Epson Corp Vibrator, oscillator, electronic apparatus and mobile
JP2017085341A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of electronic component, vibration device, electronic apparatus, and mobile
US10418968B2 (en) 2015-10-28 2019-09-17 Seiko Epson Corporation Electronic component manufacturing method, vibrator device, electronic apparatus, and vehicle
JP2019041301A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 京セラ株式会社 Tuning fork-type crystal element and crystal device using the same

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