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公開番号2023079107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192562
出願日2021-11-26
発明の名称励振電極、水晶振動片、水晶振動子、センサ、発振器、及び水晶振動片の製造方法
出願人エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/19 20060101AFI20230531BHJP(基本電子回路)
要約【課題】工程や使用環境下における熱影響を受けることなく、周波数変動が生じるのを確実に抑制でき、小型化を図ることが可能であり、且つ、低コストで生産性に優れた励振電極、水晶振動片、水晶振動子、センサ、発振器及び水晶振動片の製造方法を提供する。
【解決手段】水晶振動片3において、励振電極41、42は、水晶板30の外表面に配置される。励振電極41、42は、水晶板30に対して、水晶板30を励振させるための電界を印加する。励振電極41、42は、二次元層状物質からなる一層構造であり、水晶板30を介して対向するように一対で配置されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
水晶ブランクの外表面に配置され、前記水晶ブランクに対して、該水晶ブランクを励振させるための電界を印加する励振電極であって、
前記励振電極は、二次元層状物質からなる一層構造とされており、前記水晶ブランクを介して対向するように一対で配置されて用いられることを特徴とする励振電極。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記二次元層状物質が、炭素原子を主元素とするグラフェンの単層膜又は複層膜であることを特徴とする請求項１に記載の励振電極。
【請求項３】
前記二次元層状物質が、シリセン、ゲルマネン、スタネン及びプランベンのうちの何れかであることを特徴とする請求項１に記載の励振電極。
【請求項４】
前記二次元層状物質は、１３族元素又は１５族元素からなる不純物がドーピングされていることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の励振電極。
【請求項５】
前記不純物がリン又は窒素であることを特徴とする請求項４に記載の励振電極。
【請求項６】
前記二次元層状物質が、導電性を有したハニカム構造を有することを特徴とする請求項１～請求項５の何れか一項に記載の励振電極。
【請求項７】
前記二次元層状物質が、導電性を有したミルフィーユ構造を有することを特徴とする請求項１～請求項５の何れか一項に記載の励振電極。
【請求項８】
前記二次元層状物質が、金属又は半金属のバンドギャップ構造を示す物質であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の励振電極。
【請求項９】
一対の振動腕部を有する水晶ブランクと、
前記水晶ブランクの外表面に配置された電極膜と、
前記電極膜は、前記一対の振動腕部の外表面に配置された一対の励振電極を有し、
前記励振電極が、請求項１～請求項８の何れか一項に記載の励振電極であることを特徴とする水晶振動片。
【請求項１０】
請求項９に記載の水晶振動片と、
前記水晶振動片を気密封止するパッケージと、
を備えたことを特徴とする水晶振動子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、励振電極、水晶振動片、水晶振動子、センサ、発振器、及び水晶振動片の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、従来から、水晶を利用した振動子が用いられている。この種の水晶振動子としては、例えば、キャビティが形成されたパッケージ内に水晶振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
上記のような水晶振動片としては、例えば、基部および基部から互いに平行に延設された一対の振動腕部を有する水晶ブランクと、一対の振動腕部の表面に配置された励振電極とを備えた構成のものが挙げられる（例えば、特許文献１，２を参照）。水晶振動片は、励振電極に電圧が印加されることで、一対の振動腕部の各々が、基端部（基部との連結部分）を起点にして互いに接近・離間する方向で、所定の共振周波数で振動する。
【０００４】
従来、水晶振動片において水晶ブランクの表面に設けられる励振電極としては、特許文献１，２のように、水晶ブランクとの間に配置されるコンタクト層として、下地としての密着性に優れたクロム、ニッケル又はチタンの何れかを用い、その上のメイン層として、化学的に安定した金又は銀を用いたもの等が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１２９７２９号公報
特開２００３－０１７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、従来から励振電極のメイン層として用いられている金や銀は、非常に高価な金属材料であることから、水晶振動片や、これを用いた水晶振動子等の各種デバイスのコストに大きな影響を及ぼすという問題があった。
【０００７】
また、従来から励振電極のコンタクト層に用いられているクロム、ニッケル及びチタン等の金属は、使用環境下における熱の影響を受けてエージングが進んだ場合に、メイン層を構成する金や銀との間で合金化が進行し、振動子としての周波数変化を引き起こすという問題があった。このような熱の影響は、特に、水晶振動片が小型であるほど顕著となる傾向があることから、市場から求められている、水晶振動片や各種デバイスのさらなる小型化を図るにあたっての障害となっていた。
【０００８】
本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、工程や使用環境下における熱影響を受けることなく、周波数変動が生じるのを確実に抑制でき、小型化を図ることが可能であるとともに、低コストで生産性に優れた励振電極、水晶振動片、水晶振動子、センサ、発振器、及び水晶振動片の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本開示の励振電極、水晶振動片、水晶振動子、センサ、発振器、及び水晶振動片の製造方法は、以下に示す構成を採用する。
【００１０】
［１］本開示の一態様に係る励振電極は、水晶ブランクの外表面に配置され、前記水晶ブランクに対して、該水晶ブランクを励振させるための電界を印加する励振電極であって、前記励振電極が、二次元層状物質からなる一層構造とされており、前記水晶ブランクを介して対向するように一対で配置されて用いられることを特徴とする励振電極である。
（【００１１】以降は省略されています）

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