(57)【要約】【課題】熱弾性損失を抑制し、小型化可能な振動片および振動子を提供する。【解決手段】水晶振動片１０は、基部１７と、基部１７から延長して形成され、屈曲振動をする振動腕１１，１４と、振動腕１１，１４を覆うように形成され、振動腕１１，１４より熱伝導率の高い誘電膜１８と、を備え、誘電膜１８は、振動腕１１，１４が屈曲振動をすることによる圧縮応力または引張応力の集中する応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａを含む領域に形成されている。【選択図】図２
2010226609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延長して形成され、屈曲振動をする腕部と、
前記腕部を覆うように形成され、前記腕部より熱伝導率の高い誘電体層と、を備え、
前記誘電体層は、前記腕部が屈曲振動をすることによる圧縮応力または引張応力の集中
する領域を含み形成されていることを特徴とする振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の振動片において、
前記誘電体層は、前記腕部の前記基部側に形成され、少なくとも、前記腕部の長さの１
／２の領域を覆っていることを特徴とする振動片。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動片において、
前記腕部と前記基部の材料として水晶を用いており、
前記誘電体層は、熱伝導率が１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1より大きく、層厚が０．１μｍ以上で
あることを特徴とする振動片。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の振動片において、
前記誘電体層は、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＢＮのいずれかを含むことを特徴とする振動片。
【請求項５】
屈曲振動をするそれぞれの方向へ向いて配置された第１面および第２面を有し、前記屈
曲振動をする方向と交差する方向に沿って配列された複数の腕部と、
前記腕部の各々の前記第１面に形成された下部電極と、
前記下部電極と前記第２面とを覆うように形成され、前記腕部より熱伝導率の高い圧電
性誘電体層と、
前記下部電極を覆う前記圧電性誘電体層に重ねて形成された上部電極と、を備えている
ことを特徴とする振動片。
【請求項６】
請求項５に記載の振動片において、
前記圧電性誘電体層に積層して形成された絶縁薄膜層をさらに備えていることを特徴と
する振動片。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の振動片を搭載していることを特徴とする振動子
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲振動をする振動片、およびこの振動片を備えた振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動片を屈曲振動させた場合において、屈曲する振動片の圧縮される面側は温度
が上昇し、伸張される面側は温度が下降する。そのため、振動片の内部には、温度差が生
じる。この温度差を解消するために、振動片の圧縮される面側から伸張される面側へ熱が
移動する熱伝導が発生する。振動片の内部に熱伝導が発生すると、振動片には、熱伝導に
起因する熱弾性損失が生じていた。
【０００３】
そこで、熱弾性損失を抑制するために、振動片の圧縮される面側と伸張される面側との
間に、貫通孔または溝を形成する構成が知られている。このような貫通孔または溝を形成
すれば、振動片の内部への熱伝導を妨げることができ、その結果、振動片の熱弾性損失を
抑制することが可能である（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−３２２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の技術では、振動片が小型化されるに伴い、微細な貫通孔または溝を振動
片に設けることが困難になっている、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適
用例または形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る振動片は、基部と、前記基部から延長して形成され、屈曲
振動をする腕部と、前記腕部を覆うように形成され、前記腕部より熱伝導率の高い誘電体
層と、を備え、前記誘電体層は、前記腕部が屈曲振動をすることによる圧縮応力または引
張応力の集中する領域を含み形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この振動片によれば、腕部が屈曲振動して、腕部の圧縮される側における圧縮応力の集
中する領域、即ち圧縮により温度が最も上昇する領域を含んだ部分に誘電体層が形成され
ている。また、腕部が屈曲振動して、腕部の伸張される側における引張応力の集中する領
域、即ち伸張により温度が下降する領域を含んだ部分にも誘電体層が形成されている。な
お、腕部の圧縮される側は、屈曲する方向が変われば、伸張される側になり、腕部の伸張
される側は、屈曲する方向が変われば、圧縮される側になる。腕部に形成された誘電体層
は、熱伝導率が腕部より高いため、腕部に比べて熱がよく伝わって移動しやすい特性を有
している。従って、腕部の屈曲振動により、腕部の圧縮される側と腕部の伸張される側と
の間に温度差が生じた場合、熱は、腕部よりも誘電体層の方へ伝わって移動し、該温度差
を解消する。つまり、熱が腕部の圧縮される側から伸張される側へ腕部の内部を伝わって
移動することなく、該温度差を解消することが可能である。これにより、振動片には、腕
部の内部を熱が伝わることによる熱伝導に起因する熱弾性損失がほとんど発生せず、振動
片は良好な振動特性を維持することが可能である。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る振動片において、前記誘電体層は、前記腕部の前記基部
側に形成され、少なくとも、前記腕部の長さの１／２の領域を覆っていることが好ましい
。
【００１０】
この構成によれば、基部から延長して形成された腕部は、基部側が固定支持された状態
で屈曲振動している。そのため、屈曲振動時の腕部において、基部寄りの領域に圧縮応力
または引張応力が集中し、圧縮される側と伸張される側との間に生じる温度差も大きい。
この基部寄りの領域の温度差を解消する際に、熱を腕部の内部へ伝えることなく誘電体層
へ伝えるようにすれば、熱弾性損失の抑制が図れる。それには、誘電体層を腕部の基部側
に形成し、誘電体層の形成領域は、少なくとも、腕部の長さの１／２であることが望まし
い。腕部の長さの１／２の領域に誘電体層を形成すれば、腕部における圧縮応力または引
張応力の集中する領域を確実に覆うことが可能である。なお、誘電体層は、腕部の圧縮さ
れる側および伸張される側にのみ選択的に形成される構成や、腕部の圧縮される側および
伸張される側を含め外周に沿って連続して形成される構成等が考えられる。このように、
誘電体の形成領域を腕部の長さの少なくとも１／２とすることにより、振動片の形状、大
きさ、材質等が変わっても、誘電体層の形成部を容易に設定することが可能である。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る振動片において、前記腕部と前記基部の材料として水晶
を用いており、前記誘電体層は、熱伝導率が１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1より大きく、層厚が０．
１μｍ以上であることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、誘電体層は、１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1より大きい熱伝導率を有するもの
から幅広く選択することができ、水晶のように熱伝導率が低く（６．２〜１０．４Ｗｍ-1
Ｋ-1）熱弾性損失が生じやすい素材等からなる振動片をはじめ、多様な振動片に対して、
その熱弾性損失を抑制することが可能である。振動片より高い熱伝導率の誘電体層を選択
するほど、熱弾性損失をより効果的に抑制することが可能となる。また、誘電体層は、誘
電体としての機能を保持するために、その層厚が０．１μｍ以上であることが望ましい知
見も得られている。このような設定の熱伝導率および層厚に基づいて選択された誘電体層
は、誘電体としての機能を保持しつつ振動片の熱弾性損失を抑制し、振動片の小型化にも
十分貢献することが可能である。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る振動片において、前記誘電体層は、ＡｌＮ、ＺｎＯ、Ｂ
Ｎのいずれかを含むことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、誘電体層として、具体的にＡｌＮ、ＺｎＯ、ＢＮのような化合物圧
電体を単体または複合して用いることが望ましい。これらは、いずれも高熱伝導率を有す
る誘電体であり、スパッタリング等により容易に薄膜形成でき、振動片の熱弾性損失を確
実に抑制することが可能である。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係る振動片は、屈曲振動をするそれぞれの方向へ向いて配置さ
れた第１面および第２面を有し、前記屈曲振動をする方向と交差する方向に沿って配列さ
れた複数の腕部と、前記腕部の各々の前記第１面に形成された下部電極と、前記下部電極
と前記第２面とを覆うように形成され、前記腕部より熱伝導率の高い圧電性誘電体層と、
前記下部電極を覆う前記圧電性誘電体層に重ねて形成された上部電極と、を備えているこ
とを特徴とする。
【００１６】
この振動片によれば、腕部のそれぞれの第１面に下部電極と上部電極とが形成され、複
数の腕部がいわゆる面外振動をするように構成されている。このような振動片には、下部
電極および上部電極が形成された腕部の領域に、屈曲振動による圧縮応力または引張応力
が集中する。そのため、振動片には、圧縮される側の温度が上昇し、伸張される側の温度
が下降して、温度差が生じる。この温度差により、腕部の内部を熱が伝わると、熱伝導に
起因する熱弾性損失が発生する。ここで、圧電性誘電体層は、熱伝導率が腕部より高いた
め、腕部に比べて熱が伝わりやすい特性を有しており、腕部の屈曲振動によって腕部に温
度差が生じた場合、熱はこの圧電性誘電体層の方へ伝わって移動し、該温度差を解消する
。つまり、熱が腕部の内部を伝わって移動することなく、該温度差を解消することが可能
である。これにより、振動片には、腕部の内部を熱が伝わる熱伝導に起因する熱弾性損失
がほとんど発生せず、複数の振動片は良好な振動特性を維持することが可能である。なお
、圧電性誘電体層は、各腕部を屈曲振動させる振動源としての役目も果たしている。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る振動片は、前記圧電性誘電体層に積層して形成された絶
縁薄膜層をさらに備えていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、振動片は、圧電性誘電体層に対し、絶縁薄膜層をさらに積層してい
る。この絶縁薄膜層は、圧電性誘電体層による下部電極と上部電極との絶縁性を向上させ
ると共に、振動片が安定した振動特性を発揮する効果を奏するためのものである。例えば
、かかる絶縁薄膜層として酸化珪素（ＳｉＯ2）を用いれば、下部電極と上部電極との絶
縁性を向上させることに加え、水晶の振動片と共振振動して、振動片の温度特性を補正す
ることが可能である。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る振動子は、上記記載の振動片を搭載していることを特徴と
する。
【００２０】
この振動子によれば、搭載した振動片において、腕部の内部における熱伝導に起因する
熱弾性損失がほとんど発生しない。従って、振動子は、良好な振動特性、特にＱ値の高い
低損失な共振特性を維持することができ、電子機器に広く用いられて、その性能の向上に
貢献することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）振動片の屈曲振動の概要を示すための模式図、（ｂ）振動片における熱緩和周波数とＱ値との関係を示す線図。
【図２】（ａ）第１実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第１実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図３】（ａ）第２実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第２実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図４】（ａ）第３実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第３実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図５】（ａ）第４実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第４実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図６】（ａ）第５実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第５実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図７】第５実施形態における水晶振動片の構成を示す断面図。
【図８】（ａ）第６実施形態の水晶振動片を示す正面図、（ｂ）第６実施形態の水晶振動片を示す平面図。
【図９】（ａ）第１実施形態の水晶振動片を備えた水晶振動子を示す平面図、（ｂ）水晶振動子のＷ−Ｗ’断面を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、振動片および振動子の具体的な実施形態について、図面に従って説明する。以下
の実施形態では、振動片として、水晶により構成された水晶振動片を一例にして、説明す
る。
【００２３】
最初に、水晶振動片を含む振動片における熱弾性損失について説明する。図１（ａ）は
、振動片の屈曲振動の概要を示すための模式図であり、図１（ｂ）は、振動片における熱
緩和周波数とＱ値との関係を示す線図である。図１（ａ）に示すように、振動片１は、こ
の場合、矩形断面の棒状をなしていて、長手方向の一端である基部４と、それぞれ対向し
て長手方向に延在する第１面２および第２面３と、振動片１を屈曲振動させるための交流
電流を供給する電極（不図示）と、を有している。交流電流が供給されると、振動片１は
、基部４を固定端として、第１面２または第２面３の側へ交互に屈曲し振動する。
【００２４】
ここで、図１（ａ）は、振動片１が第１面２の方向へ屈曲した状態を示している。つま
り、第１面２の側が圧縮された状態であり、第２面３の側が伸張された状態である。この
状態の振動片１において、圧縮応力を受ける第１面２は温度が上昇しており、引張応力を
受ける第２面３は温度が下降している。また、第１面２および第２面３の基部４側は、圧
縮または伸張による引張の応力が集中する応力集中部２ａ，３ａであり、温度の上昇およ
び下降が振動片１の他所に比べ著しい。
【００２５】
このような屈曲状態において、第１面２と第２面３との温度差を解消するために、振動
片１の内部に第１面２から第２面３の方向へ熱伝導が生じる。同様に、振動片１が第２面
３の方向へ屈曲した状態では、第２面３の側が圧縮された状態であり、第１面２の側が伸
張された状態である。この状態の振動片１において、圧縮応力を受ける第２面３は温度が
上昇しており、引張応力を受ける第１面２は温度が下降している。そのため、温度差を解
消するために、振動片１の内部に第２面３から第１面２の方向へ熱伝導が生じる。つまり
、振動片１は、振動により圧縮応力または引張応力が作用する第１の領域と、第１の領域
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の領域と、を有している。そして、このような熱伝導に
起因して、振動片１のＱ値が低下することが知られており、熱伝導に起因する振動片１の
Ｑ値の低下は、熱弾性損失効果と呼ばれている。
【００２６】
熱弾性損失効果は、振動片１の屈曲方向によって熱の伝動方向が交互に変動する、いわ
ゆる熱緩和振動により、振動片１の屈曲振動が阻害されて生じる。熱緩和振動の周波数で
ある熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式で表すことができ、τは、熱伝導により振動
片１内部の温度差が解消されて温度平衡状態となるまでの時間（熱緩和時間）である。即
ち、熱緩和周波数ｆは、熱緩和時間τに反比例する。そして、振動片１の熱緩和周波数ｆ
とＱ値との関係は、対数軸を用いた図１（ｂ）に示すようになる。例えば、曲線Ｆ0に示
すように、熱緩和周波数ｆがｆ0である振動片１は、振動片１の振動数が熱緩和周波数ｆ0
と同じである場合に、熱弾性損失が最大となってＱ値が極小になる。つまり、振動片１の
振動数がｆ0より大きくまたは小さくなっても、振動片１のＱ値は高くなり、振動片１は
より安定した振動をする。
【００２７】
また、この振動片１へ、従来の振動片のように、熱弾性損失を抑制するための溝または
貫通孔を形成すると、温度平衡状態となるまでの時間が長くかかるようになる。そのため
、熱緩和時間τが大きくなり、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式から導かれるよう
に、ｆ0からｆ1へと小さくなる。これにより、従来のように溝または貫通孔を形成した振
動片は、曲線Ｆ0を線図中で左方向へシフトさせた曲線Ｆ1に示すように、熱緩和周波数ｆ
がｆ0より小さいｆ1においてＱ値が極小になる。即ち、曲線Ｆ0および曲線Ｆ1の関係から
分かるように、従来仕様の振動片は、溝または貫通孔を形成することができれば、その振
動数がｆ0近傍より大きい範囲において、Ｑ値が振動片１におけるＱ値より、例えばＱ1で
示すように、高くなる。そして、曲線Ｆ0を線図中で左方向へさらにシフトさせれば、従
来仕様の振動片のＱ値は、その振動数がｆ0より小さい範囲においても、振動片１におけ
るＱ値より高くなり、Ｑ値の高くなる範囲も広くなる。しかしながら、近年、振動片１が
小型化されるに伴い、溝または貫通孔を形成することが困難になってきている。以下では
、熱弾性損失を抑制しつつ、より小型化を可能にした振動片について説明する。
（実施形態１）
【００２８】
図２（ａ）は、第１実施形態の水晶振動片を示す正面図であり、図２（ｂ）は、第１実
施形態の水晶振動片を示す平面図である。図２に示すように、振動片としての水晶振動片
１０は、基部１７と、基部１７から延長してＵ字状に形成された２本の平行な振動腕（腕
部）１１および振動腕（腕部）１４と、を有する音叉型の振動片である。ここで、振動腕
１１，１４には、図示していない励振電極がそれぞれ設けられていて、この励振電極に所
定の交流電流を印加すると、振動腕１１および振動腕１４が互いに接近する屈曲方向Ｇ，
Ｇ’または互いに離反する屈曲方向Ｈ，Ｈ’へ、屈曲振動をするようになっている。この
場合、振動腕１１，１４は、基部１７の側に位置するＵ字の連結部分を屈曲の支持部にし
て振動し、その屈曲振動する方向は、振動腕１１と振動腕１４とが配置されている方向と
同一であり、いわゆる面内振動をする。この場合、該支持部から延長する長さＡを振動腕
１１，１４の長さとする。
【００２９】
そして、振動腕１１は、屈曲方向Ｈの方向へ向いた第１面１２と、屈曲方向Ｇの方向へ
向いた第２面１３と、を有し、振動腕１４は、屈曲方向Ｈ’の方向へ向いた第１面１５と
、屈曲方向Ｇ’の方向へ向いた第２面１６と、を有する直方体状をなしている。振動腕１
１および振動腕１４が屈曲方向Ｇ，Ｇ’へ屈曲して互いに接近すると、それぞれの第２面
１３，１６は圧縮されて圧縮応力が作用し、それぞれの第１面１２，１５は伸張されて引
張応力が作用する。一方、振動腕１１および振動腕１４が屈曲方向Ｈ，Ｈ’へ屈曲して互
いに離反すると、それぞれの第１面１２，１５は圧縮されて圧縮応力が作用し、それぞれ
の第２面１３，１６は伸張されて引張応力が作用する。これら圧縮応力と引張応力とは、
第１面１２，１５および第２面１３，１６の支持部近傍の応力集中部１２ａ，１３ａ，１
５ａ，１６ａにおいて、強く作用する。
【００３０】
このような屈曲振動において、振動腕１１および振動腕１４が屈曲方向Ｇ，Ｇ’へ屈曲
して互いに接近すると、圧縮応力が作用する第２面１３，１６の温度が上昇し、引張応力
が作用する第１面１２，１５の温度が下降する。このため、振動腕１１の第１面１２と第
２面１３との間に温度勾配が生じ、温度の高い第２面１３から温度の低い第１面１２へ熱
が移動する熱伝導が起こる。同様に、振動腕１４の第２面１６から第１面１５へ熱伝導が
起こる。一方、振動腕１１および振動腕１４が屈曲方向Ｈ，Ｈ’へ屈曲して互いに離反す
ると、第２面１３，１６には引張応力が作用して温度が下降し、第１面１２，１５には圧
縮応力が作用して温度が上昇する。このため、振動腕１１および振動腕１４において、温
度の高い第１面１２，１５から温度の低い第２面１３，１６へ熱伝導が起こる。いずれの
場合においても、応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａの近傍には、圧縮応力また
は引張応力が集中するため、応力集中部１２ａと１３ａとの間および応力集中部１５ａと
１６ａとの間の温度勾配は、水晶振動片１０の他所よりも傾斜がきつくなり、温度差が大
きくなっている。
【００３１】
水晶振動片１０は、上記熱伝導に起因する熱弾性損失を抑制するために、高熱伝導誘電
体からなる薄膜である誘電膜（誘電体層）１８を備えている。誘電膜１８は、振動腕１１
の第１面１２および第２面１３と、振動腕１４の第１面１５および第２面１６と、の基部
１７側に形成されていて、振動腕１１，１４の長さＡの少なくとも１／２を覆うように、
１μｍの厚みで形成されている。このように、誘電膜１８を、振動腕１１，１４の長さＡ
の１／２を覆うように、形成すれば、誘電膜１８によって、第１面１２，１５および第２
面１３，１６の応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａを確実に覆うことができる。
【００３２】
水晶振動片１０では、誘電膜１８として、スパッタリングで形成された窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）を用いている。窒化アルミニウムは、熱伝導率が２８５Ｗｍ-1Ｋ-1であり、
水晶の熱伝導率６．２〜１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1（結晶Ｘ軸方向または結晶Ｙ軸方向への熱伝
導の場合は６．２Ｗｍ-1Ｋ-1、結晶Ｚ軸方向への熱伝導の場合は１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1）と
比べると、非常に熱を伝えやすい特性を有している。従って、応力集中部１２ａ，１３ａ
，１５ａ，１６ａを覆って誘電膜１８を形成した水晶振動片１０は、屈曲振動により発生
した熱が振動腕１１，１４を構成する水晶へ伝わるよりも、誘電膜１８の方へ伝わって迅
速に発散される。そのため、第１面１２，１５と第２面１３，１６との間に水晶を介して
の熱伝導がほとんど生じない。これにより、水晶振動片１０において、水晶を介する熱伝
導に起因した熱弾性損失を抑制することができる。
【００３３】
つまり、屈曲振動によって、第１面１２，１５と第２面１３，１６との間に生じた温度
差は、水晶を介した熱移動よりも誘電膜１８を介した場合の方が、すばやく解消されて温
度平衡状態となることができる。このように、誘電膜１８の形成をすることにより、第１
面１２，１５と第２面１３，１６とが温度平衡状態となるまでの時間を、短くできる。温
度平衡状態となるまでの時間が短くなるということは、熱緩和時間τが小さくなることで
あり、その結果、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式から導かれるように、大きくな
る。これを図１（ｂ）に示す線図を参照して説明すれば、熱緩和周波数ｆが、誘電膜１８
の形成されていない場合のｆ0から誘電膜１８の形成されている場合のｆ2へと大きくなる
、ということである。この場合、水晶振動片１０は、曲線Ｆ0を線図中で右方向へシフト
させた曲線Ｆ2に示すように、熱緩和周波数ｆがｆ0より大きいｆ2においてＱ値が極小に
なる。即ち、曲線Ｆ0および曲線Ｆ2の関係から分かるように、水晶振動片１０は、その振
動数がｆ0近傍より小さい範囲において、Ｑ値が、例えばＱ2で示すように、高くなる。
【００３４】
以上説明したような実施形態１における構成の水晶振動片１０は、次のような効果を有
する。
【００３５】
（１）水晶振動片１０は、振動腕１１，１４の屈曲振動により第１面１２，１５と第２
面１３，１６との間に生じた温度差を、第１面１２，１５および第２面１３，１６に形成
された誘電膜１８を介して熱発散することにより解消する構成である。つまり、熱が振動
腕１１，１４の内部を伝わって移動することなく、該温度差を解消することができる。こ
れにより、水晶振動片１０には、振動腕１１，１４の内部を熱が伝わる熱伝導に起因する
熱弾性損失がほとんど発生しない。そのため、水晶振動片１０は、安定した良好な振動特
性を有することができる。
【００３６】
（２）誘電膜１８は、第１面１２，１５および第２面１３，１６の基部１７側に形成さ
れていて、振動腕１１，１４の長さの少なくとも１／２を覆っている。誘電膜１８の形成
領域を振動腕１１，１４の長さの少なくとも１／２と設定することにより、温度差の大き
くなる応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａの近傍を確実に覆うことができ、誘電
膜１８を介して効果的に熱を発散させて熱弾性損失を抑制できる。さらに、この設定によ
り、水晶振動片１０の形状、大きさ、材質等が変わった場合でも、誘電膜１８の形成領域
を容易に設定することができる。
【００３７】
（３）誘電膜１８として水晶より熱伝導率の高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いる
ことにより、水晶振動片１０は、振動腕１１，１４の内部への熱伝導をほぼなくして、熱
弾性損失を抑制することができる。
（実施形態２）
【００３８】
次に、振動片として水晶振動片１０以外の他の実施形態について説明する。図３（ａ）
は、第２実施形態の水晶振動片を示す正面図、図３（ｂ）は、第２実施形態の水晶振動片
を示す平面図である。本実施形態の水晶振動片２０と、実施形態１における水晶振動片１
０との相違点は、誘電膜の形成領域が異なっていることである。従って、水晶振動片１０
と同一の構成部分については、同一符合を付して説明を省略する。なお、本実施形態の水
晶振動片２０も、実施形態１における水晶振動片１０と同じく励振電極の図示を省略して
ある。
【００３９】
図３に示すように、水晶振動片２０には、屈曲振動する振動腕１１，１４の第１面１２
，１５および第２面１３，１６に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる厚み１μｍの誘
電膜２８が形成されていて、誘電膜２８の形成領域は、第１面１２，１５および第２面１
３，１６の長手方向のそれぞれ全面となっている。水晶振動片２０は、第１面１２，１５
および第２面１３，１６の基部１７側の応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａにお
いて、水晶振動片１０と同様に、誘電膜２８が振動腕１１，１４の内部への熱伝導を抑制
するだけでなく、基部１７と対極側の第１面１２，１５および第２面１３，１６の部分に
おいても、誘電膜２８が振動腕１１，１４の内部への熱伝導を抑制する効果を有している
。基部１７と対極側の部分とは、水晶振動片１０の第１面１２，１５および第２面１３，
１６において、誘電膜１８が形成されていない部分である。
【００４０】
これにより、水晶振動片２０において、振動腕１１，１４の屈曲振動により第１面１２
，１５と第２面１３，１６との間に生じた温度差は、誘電膜２８を介して、水晶振動片１
０より広い領域から熱発散することで、よりすばやく且つ確実に解消される。従って、誘
電膜２８の形成をすることにより、第１面１２，１５と第２面１３，１６とが温度平衡状
態となるまでの時間は、水晶振動片１０に比べて、さらに短くなる。これは、熱緩和時間
τがさらに小さくなることであり、その結果、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式か
ら導かれるように、水晶振動片１０に比べて、大きくなる。これを図１（ｂ）に示す線図
を参照して説明すれば、水晶振動片２０では、熱緩和周波数ｆが誘電膜１８の形成されて
いる水晶振動片１０の場合のｆ2からさらに右方向へシフトしている。この右方向へのシ
フトにより、水晶振動片２０は、例えばＱ2で示すようなＱ値の高くなる範囲が増加する
。
【００４１】
以上のような実施形態２における水晶振動片２０は、第１面１２，１５および第２面１
３，１６のそれぞれ全面に誘電膜２８を形成することにおり、熱弾性損失をより抑制する
ことができる。
（実施形態３）
【００４２】
次に、振動片として水晶振動片１０，２０以外の他の実施形態について説明する。図４
（ａ）は、第３実施形態の水晶振動片を示す正面図、図４（ｂ）は、第３実施形態の水晶
振動片を示す平面図である。図４（ａ）における振動腕１４は、図４（ｂ）に示すＰ−Ｐ
’断面を表している。本実施形態の水晶振動片３０と、実施形態１および２における水晶
振動片１０，２０との相違点は、誘電膜の形成領域が異なっていることである。従って、
水晶振動片１０，２０と同一の構成部分については、同一符合を付して説明を省略する。
なお、励振電極の図示は省略してある。
【００４３】
図４に示すように、水晶振動片３０の誘電膜３８は、第１面１２，１５および第２面１
３，１６にのみ選択的に形成されているのではなく、第１面１２，１５および第２面１３
，１６を含めて振動腕１１，１４の周囲を連続して覆うように全周に形成されている。こ
こでいう周囲とは、振動腕１１，１４の長さＡ方向と直交する断面における外周部を指す
。そして、誘電膜３８は、振動腕１１，１４の基部１７側に形成されていて、振動腕１１
，１４の長さＡの少なくとも１／２を覆っている。また、誘電膜３８は、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）からなり、厚み０．５μｍの薄膜である。このような誘電膜３８を有する水
晶振動片３０は、屈曲振動により発生した熱を、応力集中部１２ａ，１３ａ，１５ａ，１
６ａにおいて、振動腕１１，１４の全周から効果的に発散させることができる。そのため
、誘電膜３８によって、振動腕１１，１４の内部への熱伝導を効果的に抑制することがで
きる。
【００４４】
水晶振動片３０は、誘電膜３８の形成により、第１面１２，１５と第２面１３，１６と
が温度平衡状態となるまでの時間を、水晶振動片１０および水晶振動片２０と同等以上に
短くできる。即ち、図１（ｂ）に示す線図によれば、水晶振動片３０では、熱緩和周波数
ｆが誘電膜の形成されていない場合のｆ0から右方向へシフトし、その振動数がｆ0近傍よ
り小さい範囲において、Ｑ値が、水晶振動片１０および水晶振動片２０と同等以上に、高
くなっている。
【００４５】
以上のような実施形態３における水晶振動片３０は、振動腕１１，１４の基部１７側の
全周に誘電膜３８を形成することにより、熱弾性損失をさらに効果的に抑制することがで
きる。また、振動腕１１，１４の全周から効果的に熱を発散させることができるため、水
晶振動片１０，２０よりも膜厚を薄くすることができる。
（実施形態４）
【００４６】
次に、振動片として水晶振動片１０，２０，３０以外の他の実施形態について説明する
。図５（ａ）は、第４実施形態の水晶振動片を示す正面図、図５（ｂ）は、第４施形態の
水晶振動片を示す平面図である。図５（ａ）における振動腕１４は、図５（ｂ）に示すＳ
−Ｓ’断面を表している。本実施形態の水晶振動片４０は、水晶振動片１０，２０，３０
と比べ、誘電膜の形成領域が異なっている。従って、水晶振動片１０，２０，３０と同一
の構成部分については、同一符合を付して説明を省略する。なお、励振電極の図示は省略
してある。
【００４７】
図５に示すように、水晶振動片４０の誘電膜４８は、振動腕１１，１４の基部１７側の
周囲を連続して覆うように全周に形成されているだけでなく、さらに基部１７と対極側の
振動腕１１，１４の部分の周囲をも覆っている。基部１７と対極側の部分とは、水晶振動
片３０の第１面１２，１５および第２面１３，１６において、誘電膜３８が形成されてい
ない部分である。つまり、誘電膜４８は、水晶振動片４０の基部１７を除いたほぼ全面に
形成されている。また、誘電膜４８は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなり、厚み０．
５μｍの薄膜である。このような誘電膜４８を有する水晶振動片４０は、屈曲振動により
発生した熱を、振動腕１１，１４の全域から最も効果的に発散させることができる。その
ため、誘電膜４８によって、振動腕１１，１４の内部への熱伝導をもほぼ最大限効果的に
抑制することができる。
【００４８】
水晶振動片４０は、誘電膜４８の形成により、第１面１２，１５と第２面１３，１６と
が温度平衡状態となるまでの時間を、ほぼ最大限に短くできる。つまり、熱緩和時間τが
ほぼ最小になることであり、その結果、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式から導か
れるように、ほぼ最大の値となる。図１（ｂ）に示す線図によれば、水晶振動片４０では
、熱緩和周波数ｆがｆ2より右方向へさらにシフトし、その振動数がｆ0近傍より小さい範
囲において、Ｑ値が、水晶振動片１０，２０，３０より、さらに高くなっている。
【００４９】
以上のような実施形態４における水晶振動片４０は、振動腕１１，１４の全面に誘電膜
４８を形成することにより、熱弾性損失をほぼ最大限に抑制することができる。また、誘
電膜４８は、振動腕１１，１４の全面に形成されており、誘電膜１８，２８，３８のよう
に部分的に形成するための複雑なパターニングが不要であるため、スパッタリングや化学
的蒸着（ＣＶＤ）等により容易に形成できる。
（実施形態５）
【００５０】
次に、振動片として水晶振動片１０，２０，３０，４０以外の他の実施形態について説
明する。水晶振動片１０，２０，３０，４０は、面内振動をする振動片であるが、ここで
は面外振動をする振動子を例にして説明する。図６（ａ）は、第５実施形態の水晶振動片
を示す正面図、図６（ｂ）は、第５実施形態の水晶振動片を示す平面図である。また、図
７は、第５実施形態における水晶振動片の構成を示す断面図であり、図６（ａ）における
Ｔ−Ｔ’断面を表している。
【００５１】
図６および図７に示すように、水晶振動片６０は、基部６４と、一端を基部６４と連結
し直線状に並んで配置された３個の振動腕（腕部）６１，６２，６３と、を有している。
この場合、振動腕６１，６２，６３は、基部６４との連結部から長さＢで延長する直方体
状であり、それぞれが直線状に並んで配置された方向と直交する（交差する）方向Ｊまた
は方向Ｋへ屈曲する。例えば、振動腕６１と振動腕６３とが方向Ｋへ屈曲するときには、
振動腕６２が逆の方向Ｊへ屈曲し、一方、振動腕６１と振動腕６３とが方向Ｊへ屈曲する
ときには、振動腕６２が方向Ｋへ屈曲し、振動腕６１および振動腕６３と振動腕６２とが
それぞれ逆方向へ屈曲して振動する。
【００５２】
また、振動腕６１，６２，６３は、方向Ｋへ屈曲する側に配置された第１面６１ａ，６
２ａ，６３ａと、方向Ｊへ屈曲する側に配置された第２面６１ｂ，６２ｂ，６３ｂと、を
それぞれ有している。基部６４は、第１面６１ａ，６２ａ，６３ａと同一面である基部第
１面６４ａと、第２面６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの側にあり第２面６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ
より突起した段差面である基部第２面６４ｂと、を有している。また、水晶振動片６０は
、基部第２面６４ｂおよび振動腕６１，６２，６３との連結部に対極する面（図６（ａ）
における基部６４の底面）を除く基部６４全面と、振動腕６１，６２，６３の連結部から
長さＢ／２の位置までの全面と、を覆うように形成されている薄膜部６８を有している。
【００５３】
さらに、水晶振動片６０は、振動腕６１の第１面６１ａから基部第１面６４ａへかけて
矩形状に形成されている電極６５と、振動腕６２の第１面６２ａから基部第１面６４ａへ
かけて矩形状に形成されている電極６６と、振動腕６３の第１面６３ａから基部第１面６
４ａへかけて矩形状に形成されている電極６７と、を有している。電極６５，６６，６７
は、基部６４側の端部に電極パッド６５ａ，６６ａ，６７ａをそれぞれ有し、振動腕６１
，６２，６３側に位置する端部がＢ／２以下の長さ位置まで延在している。
【００５４】
ここで、薄膜部６８および電極６５，６６，６７の詳細について、振動腕６３における
薄膜部６８および電極６７の断面を示す、図７を参照して説明する。図７に示すように、
振動腕６３の電極６７は、下部電極６７１と上部電極６７２とからなり、薄膜部６８は、
圧電性の誘電体層としての窒化アルミニウム（ＡｌＮ）である第１層６８１と、絶縁薄膜
層としての酸化珪素（ＳｉＯ2）である第２層６８２と、からなる。ここで、第１層６８
１は、熱伝導率が水晶より高く、実施形態１から４における誘電膜１８，２８，３８，４
８と同様、熱弾性損失を抑制するためのものであるのと同時に、振動腕６１，６２，６３
に振動を伝える振動源としての役割を持つ。窒化アルミニウムはその成膜条件を制御する
ことで、ある特定の結晶軸に配向させることができる。配向された窒化アルミニウムは圧
電性を示すことが良く知られており、この圧電性による機械的振動を振動腕６１，６２，
６３に伝えることで水晶振動片６０全体を振動させることができる。つまり、第１層６８
１を下部電極６７１と上部電極６７２で挟むことにより、水晶自体に電界をかけることな
く、振動腕６１，６２，６３を屈曲振動させることができるのである。一方、第２層６８
２は、第１層６８１による下部電極６７１と上部電極６７２との絶縁性をより確実にする
と共に熱弾性損失を抑制し、且つ、下部電極６７１および上部電極６７２によって水晶と
共振振動をして、振動腕６３の温度特性を、水晶単独の場合より、効果的に補正すること
ができる。但し、第２層６８２を形成する酸化珪素（ＳｉＯ2）は、熱伝導率が窒化アル
ミニウムほど高くないので、窒化アルミニウムの効果を損なわないよう窒化アルミニウム
の膜厚より薄くして設定してある。
【００５５】
これら電極６７および薄膜部６８は、まず、下部電極６７１が振動腕６３の第１面６３
ａから基部第１面６４ａにかけて形成される。次に、第１層６８１が、下部電極６７１を
覆うと共に振動腕６３における基部６４との連結部から長さＢ／２の位置までの全面およ
び基部６４を覆うように、０．５μｍの厚みで形成され、この第１層６８１を覆うように
、第２層６８２が０．５μｍより薄い厚みで形成される。そして、下部電極６７１に対向
して位置し。第２層６８２に重ねて上部電極６７２が形成される。なお、振動腕６１，６
２における薄膜部６８および電極６５，６６も、同様な構成で形成される。
【００５６】
このような構成の水晶振動片６０は、図６に示すように、振動腕６１，６３と振動腕６
２とが方向Ｊまたは方向Ｋへ互い違いに屈曲振動するように、下部電極６７１と上部電極
６７２とへそれぞれの電極パッドを介して交流電流が印加される。すると、圧電性の窒化
アルミニウムである第１層６８１が縦振動（厚みが変化する振動）する。このとき、振動
腕６１，６３が方向Ｋへ屈曲すると、振動腕６１，６３の第１面６１ａ，６３ａは圧縮さ
れ温度が上昇し、この温度上昇は、基部６４との連結部近傍の応力集中部６９ａにおいて
、顕著である、また、振動腕６１，６３の第２面６１ｂ，６３ｂは伸張され温度が下降し
、この温度下降は、基部６４との連結部近傍の応力集中部６９ｂ（図７）において、顕著
である。この時、振動腕６２は方向Ｊへ屈曲し、振動腕６２の第１面６２ａは伸張され温
度が下降し、この温度下降は、基部６４との連結部近傍の応力集中部６９ａにおいて、顕
著である、また、振動腕６２の第２面６２ｂは圧縮され温度が上昇し、この温度上昇は、
基部６４との連結部近傍の応力集中部６９ｂにおいて、顕著である。
【００５７】
このような振動腕６１，６２，６３の屈曲振動によって、温度上昇面と温度下降面との
間に生じた温度差は、水晶を伝わる熱移動よりも、応力集中部６９ａ，６９ｂ近傍に形成
された薄膜部６８を伝わる熱移動により、すばやく解消されて温度平衡状態となる。従っ
て、薄膜部６８を形成することにより、薄膜部６８のない場合に比べ、振動腕６１，６２
，６３における温度平衡状態となるまでの時間が短くなる。これにより、水晶振動片６０
は、既述した水晶振動片１０，２０，３０，４０と同様、熱緩和時間τが小さくなり、そ
の結果、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式から導かれるように、大きくなる。これ
を図１（ｂ）に示す線図を引用して説明すれば、水晶振動片６０は、熱緩和周波数ｆが、
薄膜部６８の形成されていない場合のｆ0から薄膜部６８の形成されている場合のｆ2へと
大きくなり、曲線Ｆ0および曲線Ｆ2の関係から分かるように、その振動数がｆ0近傍より
小さい範囲において、Ｑ値が、例えばＱ2で示すように、高くなる。
【００５８】
以上のような実施形態５における水晶振動片６０は、振動腕６１，６２，６３の屈曲振
動により生じた温度差が、薄膜部６８の方へ伝わる熱移動により解消する。つまり、熱が
水晶の内部を伝わって移動しないため、水晶内部を熱移動する熱伝導に起因する熱弾性損
失を抑制しつつ、温度差を解消することができる。この場合、薄膜部６８は、下部電極６
７１と上部電極６７２とを絶縁する役目も果たしている。これにより、水晶振動片６０に
は、振動腕６１，６２，６３に熱弾性損失がほとんど発生せず、振動腕６１，６２，６３
は、それぞれ安定した良好な振動特性を保持することができる。また、水晶振動片６０は
、薄膜部６８が誘電体層としての第１層６８１に加え、絶縁薄膜層として酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2）である第２層６８２をさらに積層しており、この第２層６８２を有することにより
、下部電極６７１と上部電極６７２との絶縁性をより向上させる効果に加え、振動片の温
度特性を補正する効果も有する。
（実施形態６）
【００５９】
次に、面外振動する振動片として水晶振動片６０以外の他の実施形態について説明する
。図８（ａ）は、第６実施形態の水晶振動片を示す正面図、図８（ｂ）は、第６実施形態
の水晶振動片を示す平面図である。本実施形態の水晶振動片７０と、実施形態５における
水晶振動片６０との相違点は、薄膜部の形成領域が異なっていることである。従って、薄
膜部の形成領域以外の、水晶振動片６０と同一の構成部分については、説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、水晶振動片７０には、屈曲振動する振動腕６１，６２，６３に、薄
膜部７８が形成されていて、薄膜部７８の形成領域は、振動腕６１，６２，６３のそれぞ
れ全面となっている。水晶振動片７０は、振動腕６１，６２，６３の基部６４側の応力集
中部６９ａ，６９ｂ（水晶振動片６０と同位置）近傍において、薄膜部７８が水晶内部へ
の熱伝導を抑制するだけでなく、基部６４と対極側の振動腕６１，６２，６３の部分にお
いても、薄膜部７８が水晶内部への熱伝導を抑制する効果を有している。基部６４と対極
側の部分とは、水晶振動片６０の第１面６１ａ，６２ａ，６３ａおよび第２面６１ｂ，６
２ｂ，６３ｂにおいて、薄膜部６８が形成されていない部分である。なお、薄膜部７８は
、水晶振動片６０の薄膜部６８と同様、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）である厚み０．５μ
ｍの第１層と酸化珪素（ＳｉＯ2）である０．５μｍより薄い厚みの第２層とからなって
いる。
【００６１】
これにより、水晶振動片７０において、振動腕６１，６２，６３の屈曲振動により生じ
た温度差は、薄膜部７８を介して、水晶振動片６０より広い領域から熱発散することで、
よりすばやく且つ確実に解消される。従って、薄膜部７８を振動腕６１，６２，６３の全
面に形成することにより、振動腕６１，６２，６３における温度平衡状態となるまでの時
間は、さらに短くなる。これは、熱緩和時間τがさらに小さくなることであり、その結果
、熱緩和周波数ｆは、１／（２πτ）の式から導かれるように、大きくなる。これを図１
（ｂ）に示す線図を引用して説明すれば、水晶振動片７０では、熱緩和周波数ｆが水晶振
動片６０のような薄膜部６８が形成されている場合のｆ2からさらに右方向へシフトして
いる。この右方向へのシフトにより、水晶振動片７０は、Ｑ値の高くなる範囲を増加させ
ることができる。
【００６２】
以上のような実施形態６における水晶振動片７０は、振動腕６１，６２，６３のそれぞ
れ全面に薄膜部７８を形成することにより、水晶振動片６０に比べ熱弾性損失をより抑制
することができる。また、薄膜部７８は、振動腕６１，６２，６３の全面に形成されてお
り、薄膜部６８のように部分的に形成するための複雑なパターニングが不要であるため、
スパッタリングや化学的蒸着（ＣＶＤ）等により容易に形成できる。
【００６３】
次に、上記の各実施形態に示す水晶振動片１０，２０，３０，４０，６０，７０を備え
た水晶振動子（振動子）について説明する。ここでは、第１実施形態の水晶振動片１０を
備えた場合を例にして説明する。図９（ａ）は、第１実施形態の水晶振動片を備えた水晶
振動子を示す平面図であり、蓋体を外して内部の構成を表している。そして、図９（ｂ）
は、水晶振動子のＷ−Ｗ’断面を示す断面図であり、図９（ａ）に示すように、水晶振動
片１０の長手方向の断面である。
【００６４】
図９に示すように、水晶振動子８０は、水晶振動片１０と、一面に開口を有し水晶振動
片１０を収容するための収容体８１と、収容体８１の開口を封止材８６で気密封止するた
めの蓋体８５と、を備えている。収容体８１は、内部の２つの角部にそれぞれ設けられた
台部８２と、台部８２の開口に向いた面に形成された電極部８３と、収容体８１の外面側
に設けられ図示しない導電パターンにより電極部８３と接続している実装端子８７と、を
有している。そして、水晶振動片１０が、導電性接着剤８４により、電極部８３へ接着固
定されている。
【００６５】
このような構成の水晶振動子８０は、実装端子８７から２つの電極部８３へ交流電流が
印加されると、図２に示すように、水晶振動片１０の振動腕１１，１４が互いに接近する
屈曲方向Ｇ，Ｇ’または互いに離反する屈曲方向Ｈ，Ｈ’へ、屈曲振動をする。水晶振動
片１０を備えた水晶振動子８０は、熱弾性損失が抑制され、小型化が可能で、安定した振
動特性を有することができる。
【００６６】
以上説明した水晶振動片１０，２０，３０，４０，６０，７０およびこれらのいずれか
を備えた水晶振動子８０は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変
形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００６７】
（変形例１）振動腕１１，１４，６１，６２，６３は、直方体状の形状であるが、この
形状に限定されるものではなく、所定振動が確保できれば、断面が他の矩形状をなす柱状
、略楕円柱状等であっても良く、さらに、従来の技術に用いられている溝または貫通孔を
有する構成であっても良い。また、振動腕１１，１４，６１，６２，６３は、水晶を用い
ているが、水晶に限定されるものではなく、シリコン等の半導体や、ニオブ酸リチウム（
ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン鉛（ＰＺＴ）等の圧電体であっても良い。但し、屈曲
振動片の共振周波数は屈曲振動体材料のヤング率を質量密度で除した値の平方根に比例し
、ヤング率を質量密度で除した値が小さい材料ほど、屈曲振動片の小型化に有利である。
よって、ヤング率を質量密度で除した値の平方根が水晶より大きいシリコン半導体等は、
水晶と比べて、形状が大きくなってしまうことや周波数温度特性が悪い等々のことから、
屈曲振動特性が水晶より劣っている。
【００６８】
（変形例２）誘電体層としての誘電膜１８，２８，３８，４８と、薄膜部６８，７８の
第１層とは、スパッタリングにより形成された窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に限定されず
、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や窒化ホウ素（ＢＮ）等でも良い。酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、熱伝導
率が５４Ｗｍ-1Ｋ-1であり、窒化ホウ素（ＢＮ）は、熱伝導率が４０Ｗｍ-1Ｋ-1〜１１０
Ｗｍ-1Ｋ-1であり、水晶の熱伝導率６．２〜１０．４Ｗｍ-1Ｋ-1（結晶Ｘ軸方向または結
晶Ｙ軸方向への熱伝導の場合は６．２Ｗｍ-1Ｋ-1、結晶Ｚ軸方向への熱伝導の場合は１０
．４Ｗｍ-1Ｋ-1）と比べて、共に非常に熱を伝えやすい特性を有している。
【００６９】
（変形例３）誘電体層としての誘電膜１８，２８，３８，４８と、薄膜部６８，７８の
第１層とは、上記各実施形態における形成領域のように、全面または振動腕長さの１／２
領域に限定されるものではなく、水晶振動片１０，２０，３０，４０，６０，７０の大き
さ、形状、材質等を勘案して、熱弾性損失を抑制できる他の領域形状に変更しても良い。
また、これら誘電体層の膜厚は、スパッタリングで形成し十分に熱弾性損失を抑制できる
ように０．５〜１μｍに設定したが、少なくとも０．１μｍの厚みがあれば、誘電体とし
て機能し熱弾性損失を抑制可能であることが知見されている。なお、誘電体層の形成は、
スパッタリング以外に化学的蒸着（ＣＶＤ）や物理的蒸着（ＰＶＤ）等によるものでも良
い。
【００７０】
（変形例４）水晶振動片６０および水晶振動片６０を備えた水晶振動子８０において、
薄膜部６８は、第１層６８１に重ねて第２層６８２を形成する構成に限定されず、逆に第
２層６８２に重ねて第１層６８１を形成する構成であっても良い。さらに、薄膜部６８は
、誘電体層である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の第１層６８１のみであっても良く、少な
くとも第１層６８１が形成されていれば、熱弾性損失を抑制することができる。これらは
、水晶振動片７０および水晶振動片７０を備えた水晶振動子８０の薄膜部７８にも同様に
適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
振動子としての水晶振動子８０は、実装端子８７から一定の電圧が与えられると、内部
に備えた振動片が振動するようになっており、振動片として、各実施形態で説明した複数
の振動腕を有する水晶振動片１０，２０，３０，４０，６０，７０の他、単振動腕の棒型
や、Ｈ型のものなどが用途に応じて用いられている。この水晶振動子８０は、いわゆるタ
イミングデバイス等として、デジタル携帯電話、パーソナルコンピューター、電子時計、
ビデオレコーダー、テレビなどの電子機器に広く用いられ、これら電子機器の高精度化、
小型化に貢献することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０，２０，３０，４０，６０，７０…振動片としての水晶振動片、１１，１４，６１
，６２，６３…腕部としての振動腕、１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａ，６９ａ，６９ｂ
…応力集中部、１７，６４…基部、１８，２８，３８，４８…誘電体層としての誘電膜、
６５，６６，６７…電極、６８，７８…薄膜部、８０…水晶振動子、６７１…下部電極、
６７２…上部電極、６８１…圧電性誘電体層としての第１層、６８２…絶縁薄膜層として
の第２層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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