(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み滑り振動する振動部、
前記振動部の外縁のうち少なくとも前記厚み滑り振動の変位方向と交差する外縁に沿って一体化され、前記振動部よりも厚さの薄い周辺部、
及び前記周辺部に設けられている凸部、
を含む素板と、
前記振動部に設けられている励振電極と
を含み、
前記振動部の前記変位方向に沿った長さをＭｘ、
前記励振電極の前記変位方向に沿った長さをＥｘ、
前記素板の前記変位方向に沿って生ずる屈曲振動の波長をλとしたとき、
0005471303.tif 000020
0005471303.tif 000021
但し、ｌは正の整数、
の関係を満たし、
前記凸部の前記変位方向に沿った長さをＤｘ、
前記振動部と前記凸部との間の長さをＳｘとしたとき、
Ｄｘ＝（λ／２）×ｍ、
（λ／２）×ｎ−０．１×λ≦Ｓｘ≦（λ／２）×ｎ＋０．１×λ、
但し、ｍは正の整数、ｎは正の整数、
の関係を満たすことを特徴とする振動片。
【請求項２】
請求項１において、
前記励振電極が、前記振動部と前記凸部との間に位置する前記周辺部に延出され、
前記振動部の外縁から前記周辺部に延出されている前記励振電極の端縁までの距離Ｌ１は、
Ｌ１＝（λ／２）×ｐ、
但し、ｐは正の整数
の関係を満たすことを特徴とする振動片。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記素板の前記変位方向に沿った長さをＸ、
前記振動部の厚さをｔとしたとき、
Ｘ≧２０×ｔ
の関係を満たすことを特徴とする振動片。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記素板が水晶板であり、
前記振動部と周辺部との段差部、および前記周辺部と前記凸部との段差部が傾斜面を有するとき、
前記Ｍｘ、前記Ｓｘ、および前記Ｄｘは、前記傾斜面の中心を端縁とし、当該端縁を起点としてそれぞれの寸法が定められることを特徴とする振動片。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記凸部は、前記振動部の前記変位方向の両側のいずれか一方の前記周辺部に設けられていることを特徴とする振動片。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記凸部の前記変位方向と交差する方向に沿った長さが、前記振動部の前記交差する方向に沿った長さと同じであることを特徴とする振動片。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記周辺部の主面から前記凸部の主面までの高さが、前記周辺部の主面から前記振動部の主面までの高さと同じであることを特徴とする振動片。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片が搭載されているパッケージと、
を備えていることを特徴とする振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子に係り、特に振動部の厚み寸法を周辺部よりも大きくしたメサ型の圧電振動片を搭載する圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベベル型やコンベックス型の圧電振動片に準じた形態により、振動エネルギーの閉じ込めを行うことを可能とすると共に、生産性に優れた圧電振動片の形態として、メサ型の圧電振動片が知られている。
【０００３】
しかし、振動部と周辺部との境界に段差を有するメサ型圧電振動片では、この段差の影響により不要振動である屈曲振動等のスプリアスが増大することがあった。このような背景の下、特許文献１では、振動部と周辺部との間を成す段差部の位置を最適化することにより、スプリアスを抑制することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、段差部の位置に加え、段差部の大きさ（深さ）を最適化することによるスプリアスの抑制、ＣＩ値の低減を図る技術が開示されている。そして特許文献３では、励振電極の形成位置を薄肉となる周辺部にまで広げ、励振電極の端部を不要振動の腹の位置に定めることによりスプリアスの抑制効果を高める旨が記載されている。
【０００５】
このように、メサ型圧電振動片を採用する圧電振動子では、メサ、すなわち厚肉部の端縁部分の位置や励振電極の端縁部分の位置を屈曲振動の変位との関係で最適化することにより、屈曲振動を抑制することが種々提案されている。
【０００６】
ところで、特許文献２に開示されているように、厚肉部の堀量の割合を深くするほどＣＩ値を低減することができるが、堀量の割合がある範囲を超えるとＣＩ値に変化が無くなり、場合によってはＣＩ値が増大（劣化）するという現象が生ずる。このような現象に対して特許文献４では、メサ部を多段に形成することにより、堀量の確保と（段差部の深堀化）ＣＩ値の低減を図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３４００２３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６３３８７号公報
【特許文献３】特開２００８−３０６５９４号公報
【特許文献４】特開平１０−３０８６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献が示すように、メサ型構造は、その段差部の位置を特定することにより不要波を抑制することができる。また、段差部の堀量の割合を大きくするほど主振動のＣＩ値を低減させることができるが、堀量の割合が一定の値を超えるとＣＩ値の劣化、すなわちＣＩ値が増大してしまう現象が生じ、生産誤差などを考慮した場合には、堀量を限界値まで大きくすることができないという実状がある。
【０００９】
また、相対的な堀量を大きくするために、メサ部を多段に形成するという特許文献４に開示されているような構成では、ＣＩ値の低減を図る事はできるが、多段メサ部を形成するためのフォトプロセスが増え、生産性が極端に悪化するという事態が生ずる事が懸念される。
そこで本発明では、生産性に優れ、従来よりもメサ部の堀量を大きくした場合であっても、ＣＩ値の劣化を生じさせない圧電振動子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】
【００１０】
本発明は、上記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。
本発明のある形態に係る振動片は、厚み滑り振動する振動部、
前記振動部の外縁のうち少なくとも前記厚み滑り振動の変位方向と交差する外縁に沿って一体化され、前記振動部よりも厚さの薄い周辺部、
及び前記周辺部に設けられている凸部、
を含む素板と、
前記振動部に設けられている励振電極と
を含み、
前記振動部の前記変位方向に沿った長さをＭｘ、
前記励振電極の前記変位方向に沿った長さをＥｘ、
前記素板の前記変位方向に沿って生ずる屈曲振動の波長をλとしたとき、
0005471303.tif 000002
0005471303.tif 000003
但し、ｌは正の整数、
の関係を満たし、
前記凸部の前記変位方向に沿った長さをＤｘ、
前記振動部と前記凸部との間の長さをＳｘとしたとき、
Ｄｘ＝（λ／２）×ｍ、
（λ／２）×ｎ−０．１×λ≦Ｓｘ≦（λ／２）×ｎ＋０．１×λ、
但し、ｍは正の整数、ｎは正の整数、
の関係を満たすことを特徴とする振動片。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記励振電極が、前記振動部と前記凸部との間に位置する前記周辺部に延出され、前記振動部の外縁から前記周辺部に延出されている前記励振電極の端縁までの距離Ｌ１は、
Ｌ１＝（λ／２）×ｐ、
但し、ｐは正の整数
の関係を満たすことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記素板の前記変位方向に沿った長さをＸ、前記振動部の厚さをｔとしたとき、
Ｘ≧２０×ｔ
の関係を満たすことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記素板が水晶板であり、前記振動部と周辺部との段差部、および前記周辺部と前記凸部との段差部が傾斜面を有するとき、前記Ｍｘ、前記Ｓｘ、および前記Ｄｘは、前記傾斜面の中心を端縁とし、当該端縁を起点としてそれぞれの寸法が定められることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記凸部は、前記振動部の前記変位方向の両側のいずれか一方の前記周辺部に設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記凸部の前記変位方向と交差する方向に沿った長さが、前記振動部の前記交差する方向に沿った長さと同じであることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記周辺部の主面から前記凸部の主面までの高さが、前記周辺部の主面から前記振動部の主面までの高さと同じであることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動子は、前記振動片と、前記振動片が搭載されているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
［適用例１］厚み滑り振動を主振動とし、周辺部に囲まれ該周辺部よりも厚み寸法が大きい振動部を有する圧電素板と、前記圧電素板の主面に配置された励振電極とを備えた圧電振動子であって、前記振動部の長辺と前記励振電極の長辺が共に、前記圧電素板の長辺と平行であり、前記圧電素板の長辺寸法をＸ、前記振動部の厚み寸法をｔ、前記振動部の長辺寸法をＭｘ、前記励振電極の長辺寸法をＥｘとし、前記圧電素板の長手方向に生ずる屈曲振動の波長をλとするとき、
0005471303.tif 000004
の関係を満たし、前記振動部の長手方向の延長線上に、前記振動部の短辺方向に平行に配置された凸部を有し、前記凸部における前記主振動の変位方向の寸法をＤｘとしたとき、
0005471303.tif 000005
の関係を満たし、前記振動部と前記凸部との間の寸法をＳｘとしたとき
0005471303.tif 000006
の関係を満たすことを特徴とする圧電振動子。
【００１１】
このような特徴を有する圧電振動子によれば、生産性に優れ、従来よりもメサ部の堀量を大きくした場合であっても、ＣＩ値の劣化を生じさせない圧電振動子とすることができる。
【００１２】
［適用例２］適用例１に記載の圧電振動子であって、前記励振電極を前記振動部主面から、前記凸部との間に位置する前記周辺部にまで延設し、前記振動部と前記周辺部に延設された励振電極の端縁部分までの距離Ｌ１は、
0005471303.tif 000007
の関係を満たすことを特徴とする圧電振動子。
このような特徴を有する圧電振動子であっても、上述した特徴を有する圧電振動子と同様な効果を得ることができる。
【００１３】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の圧電振動子であって、前記圧電素板が水晶板であり、前記振動部と周辺部との段差部、および前記周辺部と前記凸部との段差部が傾斜面を有し、前記振動部の寸法、前記振動部から前記凸部までの寸法、および前記凸部の寸法はそれぞれ前記傾斜面の中心を基準として定められることを特徴とする圧電振動子。
このような特徴を有する圧電振動子によれば、ウエットエッチングにより圧電振動片を形成する場合であっても、寸法を定めるための基準を得ることができる。
【００１４】
［適用例４］適用例１乃至適用例３のいずれか１例に記載の圧電振動子であって、前記凸部は、前記振動部の長手方向側のいずれか一方の端部側のみに設けたことを特徴とする圧電振動子。
このような特徴を有する圧電振動片を実装する場合であっても、上記特徴を有する圧電振動子と同様な効果を得ることができる。
【００１５】
［適用例５］適用例１乃至適用例３のいずれか１例に記載の圧電振動子であって、前記凸部の短辺寸法を、前記振動部の短辺寸法に合わせたことを特徴とする圧電振動子。
このような特徴を有することにより、少なくとも振動部となる振動部の範囲に生ずる屈曲振動を抑制することが可能となる。
【００１６】
［適用例６］適用例１乃至適用例５のいずれか１例に記載の圧電振動子であって、前記周辺部を基準とした前記振動部の高さと前記凸部の高さとを同じにしたことを特徴とする圧電振動子。
【００１７】
このような特徴を有することにより、凸部の形成と振動部の形成を、一度のエッチング工程で行うことができる。よって圧電振動片の生産性を高めることができ、圧電振動子自体の生産性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る圧電振動子の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の圧電振動片における各部寸法を定義する図である。
【図３】圧電振動片の各部と屈曲振動の変位との関係を示す図である。
【図４】メサ堀量の割合の変化とＣＩ値の変化の関係を示すグラフである。
【図５】振動部と凸部との間の寸法の変化に伴うＣＩ値の劣化と、その許容範囲を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態に係る圧電振動子の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態の圧電振動片における各部寸法を定義する図である。
【図８】第２の実施形態に係る圧電振動子における効果を証明するためのシミュレーションを示すグラフである。
【図９】第３の実施形態に係る圧電振動子の構成を示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る圧電振動子における効果を証明するためのシミュレーションを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の圧電振動子に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明の圧電振動子に係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において図１（Ａ）は圧電振動子の正面構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、蓋体を透過した状態の平面構成を示す図である。
【００２０】
本実施形態に係る圧電振動子１０は、圧電振動片１２とパッケージ３０とを基本として構成される。圧電振動片１２は、ＡＴカット、あるいはＢＴカットと呼ばれるカット角で切り出された、厚み滑り振動を主振動として励起される水晶素板（圧電素板）により構成される。なお、当該水晶素板（圧電振動片１２）において、水晶のＸ軸に平行な辺を長辺とし、水晶のＺ´軸に平行な辺を短辺とし、前記水晶素板の厚みをＹ´軸に平行であるものとする。
【００２１】
このような水晶素板により構成される圧電振動片１２は、厚肉部（振動部）１４と薄肉部（周辺部）１６、凸部１８、および電極膜２０により構成される。厚肉部１４は、薄肉部１６との関係で定義され、厚肉部１４の周囲に薄肉部１６が設けられている。本実施形態では、前述のように水晶のＸ軸に平行な方向を長辺とした矩形状の平板上に、互いの長辺が平行となるように平面が矩形状の厚肉部１４を重ねて一体化した形態を１枚の素板により構成している。なお厚肉部１４は、薄肉部１６の両主面に凸となるように設けられる。
【００２２】
このように設けられた厚肉部１４の長辺に平行な方向に、すなわち厚肉部１４における主振動の変位方向（図中Ｘ軸方向）に平行な方向に、直交する方向に伸びる凸部１８が設けられる。薄肉部１６の表面を基準として、凸部１８のＹ´方向の厚みは、厚肉部１４のＹ´軸方向の厚みと同じ高さ（堀量）を有する。また、凸部１８の伸びる方向は、厚肉部１４の幅方向（図中Ｚ′軸方向）に平行となるように設けられる。本実施形態において凸部１８のＺ′軸方向長さは、厚肉部１４の幅と同じ寸法としている。
【００２３】
電極膜２０は、励振電極２２と引出し電極２４、および入出力電極２６とを有する。本実施形態においては、励振電極２２は厚肉部１４の一方の面（１４ａ）と他方の面（１４ｂ）の双方に形成される。また、励振電極２２の形態は、特に限定するものでは無いが、本実施形態においては、図１（Ｂ）に示すように、厚肉部１４の平面形状に相似な形状としている。入出力電極２６は、薄肉部１６における長手方向の一方の端部（基部側端部と称す）の他方の面に設けられる。引出し電極２４は、厚肉部１４の一方の面と他方の面に形成された励振電極２２と、薄肉部１６の基部側端部における他方の面に形成された入出力電極２６とを電気的に接続するように引き回される。
【００２４】
このような基本構成を有する圧電振動片１２では、不要波である屈曲振動の波長λは、振動部として構成される厚肉部１４の板厚ｔ（ｍｍ）により決まる。ここで、厚肉部１４の板厚ｔ（ｍｍ）と、圧電振動片１２の主振動である厚み滑り振動の周波数ｆ（ＭＨｚ）との関係は、
【数１】
0005471303.tif 000008
で示すことができる。なお周波数定数ｋは、水晶素板がＡＴカットである場合には１．６７０（ＭＨｚ・ｍｍ）、ＢＴカットである場合には２．５６０（ＭＨｚ・ｍｍ）とする。そして、電極による周波数低下量を考慮した場合には、数式２が成り立ち、屈曲振動の波長λ（ｍｍ）と、厚肉部１４の板厚ｔ（ｍｍ）との関係を示すことができる。
【数２】
0005471303.tif 000009
【００２５】
特許文献１や３に記載されているように、厚肉部１４の端縁部分と励振電極２２の端縁部分が共に、屈曲振動の波形（屈曲変位）の腹の位置にある場合、屈曲振動成分が抑制されることが知られている。そこで、厚肉部１４の端縁部分や励振電極２２の端縁部分を屈曲変位の腹の位置と一致させるための寸法を屈曲振動の波形λとの関係で示すと、数式３となる。なお、図２より、励振電極２２の長辺寸法をＥｘ（ｍｍ）、厚肉部１４の長辺寸法をＭｘ（ｍｍ）とする。
【数３】
0005471303.tif 000010
なお、数式３で示す関係例の場合、厚肉部１４の中心位置と励振電極２２の中心位置とを一致させることが前提となる。
【００２６】
また、厚肉部の長辺寸法Ｍｘ（ｍｍ）と波長λ（ｍｍ）との関係は、数式４とすることができる。
【数４】
0005471303.tif 000011
【００２７】
なお、上記のような関係式は、水晶素板の長辺寸法Ｘ（ｍｍ）が、厚肉部１４の厚み寸法ｔ（ｍｍ）に対して十分に大きい事を前提とする。具体的には、数式５の関係を満たすようにすれば良い。
【数５】
0005471303.tif 000012
【００２８】
上記のような関係を満たす圧電振動片１２によれば、屈曲振動成分は抑制される。しかしながら、このような関係を満たすだけでは、厚肉部１４の堀量がある割合を超えた場合に、ＣＩ値には極端な劣化が生ずることが知られている。
【００２９】
そこで本実施形態では、更に、図２、図３に示すように、凸部１８を薄肉部１６に設けると共に、当該凸部１８と屈曲振動との関係において、凸部１８の端縁部分が屈曲変位の腹と一致するよう関係付けることに想到した。
【００３０】
そしてこのような関係を満たすためには、凸部１８におけるＸ軸方向寸法Ｄｘ（ｍｍ）と、厚肉部１４の端縁部分から凸部１８の端縁部分までの寸法Ｓｘ（ｍｍ）とを屈曲変位の波長λとの関係で求め、これを満たすようにすれば良い。
【００３１】
以上を踏まえた場合における凸部１８におけるＸ軸方向寸法Ｄｘ（ｍｍ）は、
【数６】
0005471303.tif 000013
とすることができる。また、圧電振動片１２における厚肉部１４の端縁部分から凸部１８の端縁部分までの寸法Ｓｘ（ｍｍ）は、
【数７】
0005471303.tif 000014
とすることができる。
【００３２】
このような関係を全て満たすことにより、厚肉部１４の端縁部分、励振電極２２の端縁部分、凸部１８の端縁部分は、すべて屈曲変位の腹に位置することとなり、屈曲振動の抑制を図ることができる。
【００３３】
また、このような構成とすることにより、厚肉部１４の高さ（堀量）を大きくした場合におけるＣＩ値の劣化を抑制することができる。図４に、凸部を設けず、厚肉部の端縁部分と励振電極の端縁部分を屈曲変位の腹に一致させたメサ型圧電振動子（従来技術）と、本実施形態（本願発明）に係る前記凸部を有するメサ型圧電振動子における堀量（Ｍｄ）の割合の違いに対するＣＩ値の変化を示す。図４を観察すると、同じＭｄ同士の従来構造と本願発明とを比較すると前記凸部を設けることによりＣＩ値が低下している傾向があり、圧電素板の長辺の長さをＸ＝１．３７５（ｍｍ）としたときに最も効果があることが分かった。
【００３４】
図４から読み取れるように、従来技術に係る圧電振動子では、全てのサイズ（Ｘ寸法）において、Ｍｄを１５％（厚み寸法ｔに対する割合）から２０％へ増加させた場合に、ＣＩ値の劣化を確認することができる。これに対して本願発明に係る圧電振動片１２では、Ｍｄの値が１５％から２０％へ増加すると、Ｍｄ＝１５％におけるＣＩ値に比べ、劣化が殆ど無く（Ｘ＝１．３７５ｍｍ）、Ｘ＝１．３８５（ｍｍ）の場合、ＣＩ値がＭｄ＝１５％に比べて若干劣化していることが観察されるが、ＣＩ値が更に低下する（Ｘ＝１．３６５ｍｍのとき）条件もあることが解る。
【００３５】
このように、上記構成を満たす圧電振動片１２を採用する本実施形態に係る圧電振動子１０によれば、厚肉部１４の堀量の割合（Ｍｄ）を大きくした場合であってもＣＩ値の劣化を抑制することができる。このため、オーバーエッチングによるＣＩ値の劣化を考慮する事無く、所望のＣＩ値を得ることのできる堀量の割合を有する圧電振動子を量産することが可能となる。
【００３６】
ここで、水晶素板は、ウエットエッチング（以下、単にエッチングと称す）により形状形成を行うと、結晶方向の異方性により断面に傾斜が生ずることがある。本実施形態で使用するＡＴカット水晶素板の場合、図３に示すように、厚肉部１４と薄肉部１６との間の段差部分が傾斜面となるが、本実施形態では結晶方向の異方性によって生ずる傾斜面の中間点を端縁部分と定め、この部分を屈曲変位の腹に一致させるように構成すれば、ＣＩ特性が良好な圧電振動子を実現することが可能である。
【００３７】
また、本実施形態に係る圧電振動片１２では、厚肉部１４と凸部１８の配置関係において、±０．１λ程度の許容差を持つ事ができる。これは、図５に示すＣＩ特性の評価結果から分るように、厚肉部１４と凸部１８との間の間隔をずらした場合、ＣＩ値が劣化することに基づき、図５（Ａ）によれば、ＣＩ値は、厚肉部１４と凸部１８との間が１０μｍ変化するごとに１０Ω程度劣化していることが解った。図５（Ａ）に例を挙げた圧電振動子は、周波数ｆを２４（ＭＨｚ）で、Ｘ寸法を１．３７５（ｍｍ）、Ｍｄを２０％としており、屈曲振動の波長λを約１０７（μｍ）としている。なお、図５（Ａ）において基準とするグラフは、厚肉部１４から凸部１８までの寸法を示すメサ端−凸間の値が、凸部１８の幅を示す凸幅Ｄｘの値の２倍に最も近い右のグラフとした。
【００３８】
図５（Ａ）の右のグラフを基準として、Ｓｘの値（メサ−凸間の値）がズレて１０μｍ変化したときのＣＩ値に関し、従来構造における圧電振動子のＣＩ値（図４参照）よりも良好であり、ズレ量が２０（μｍ）としたときにＣＩ値の劣化がみられたことから、このズレ両１０（μｍ）が実質的な許容範囲であることが分った。
【００３９】
また、周波数ｆを２６（ＭＨｚ）とした圧電振動子においては、図５（Ｂ）に示すように、凸部の位置を１０（μｍ）変化させた場合であってもＣＩ値に劣化が見られない。なお、図５（Ｂ）では、メサ−凸間の値と凸幅の値とを一致させた真中のグラフを基準とする。また、屈曲振動の波長λは、約９８（μｍ）である。
【００４０】
これらのシミュレーション評価に基づき、本実施形態に係る圧電振動子においては、Ｓｘの値は、±１０（μｍ）程度の誤差が生じた場合であってもＣＩ値の劣化にほとんど影響を与えることは無いと考えられる。よって、本実施形態においては、Ｓｘの許容差を±１０（μｍ）と定めた。また、ｆ＝２４（ＭＨｚ）の圧電振動子における屈曲変位の波長λは約１０７（μｍ）であり、ｆ＝２６（ＭＨｚ）の圧電振動子における屈曲変位の波長λは約９８（μｍ）であることより、これらの圧電振動子における屈曲変位の波長を約１００（μｍ）と仮定すると、
【数８】
0005471303.tif 000015
と示すことができる。このことより、数式７においては、許容差を波長λとの関係によって示すこととした。
【００４１】
次に、圧電振動子を構成するパッケージは、パッケージベースと蓋体とより成る。図１に示すパッケージベース３２は、矩形箱状を成し、内部底面に内部実装端子３８を備え、外部底面には外部端子４０を備える。なお、内部実装端子３８と外部実装端子４０とは、図示しない配線パターンにより、電気的に接続されている。
【００４２】
上述した圧電振動片１２は、導電性接着剤等の接合部材４２を介して、パッケージベース３２に実装される。実装工程としては、パッケージベース３２における内部実装端子３８に接合部材が塗布され、塗布された接合部材４２の上部に入出力電極が位置するように、圧電振動片１２が搭載されることによる。
【００４３】
図１に示すように、箱型のパッケージベース３２を採用した場合には、蓋体３４として平板状の、いわゆるリッドが採用される。蓋体３４は、ロウ材としてのシームリング３６を介してパッケージベース３２に接合されることとなる。
【００４４】
このような構成の圧電振動子１０は、以下のような工程により製造される。
まず、ＡＴカット、あるいはＢＴカットの水晶素板に対し、耐食膜を形成する。その後、耐食膜を覆うようにしてレジスト膜を構成し、レジスト膜に対して厚肉部１４、および凸部１８を除いた部分を開口するパターニング処理を行う。パターニングされたレジスト膜をマスクとして耐食膜をエッチングし、次にレジスト膜と耐食膜をマスクとして水晶素板をエッチングする。
【００４５】
なお、エッチングによる水晶の堀量、および結晶方向の異方性によって生ずる結晶面の角度は既知であるため、エッチングを行う際のレジスト膜のパターニングは、これを考慮して成されることとなる。
【００４６】
エッチングによる外形形成を終えた水晶素板からレジスト膜と耐食膜を剥離し、励振電極２２、入出力電極２６、および引出し電極２４を形成するための金属膜を形成する。金属膜の形成は、蒸着やスパッタなどの手段によれば良い。
【００４７】
金属膜形成後、金属膜をレジスト膜で被覆し、励振電極２２、入出力電極２６、および引出し電極２４の形状に沿ってレジスト膜をパターニングする。レジスト膜をパターニングした後、パターニングされたレジスト膜をマスクとして金属膜をエッチングして電極膜２０を得ることで、圧電振動片１２を構成する。
【００４８】
その後、レジスト膜を剥離し、別途形成されたパッケージベース３２に対して圧電振動片１２を実装する。パッケージベース３２に対して圧電振動片１２を実装した後、蓋体３４によりパッケージベース３２の開口部を封止し、圧電振動子１０を構成する。
【００４９】
このような構成の圧電振動子１０によれば、生産性に優れ、従来よりもメサ部（厚肉部１４）の堀量を大きくした場合であっても、ＣＩ値の劣化を抑制することができる。よって、オーバーエッチングを気にすることなく、ＣＩ値が良好となる適正値に合わせて堀量の割合Ｍｄを定めることが可能となる。
【００５０】
なお、上記実施形態においては、圧電振動子１０を構成するパッケージ３０は、箱状のパッケージベース３２と平板状の蓋体３４によって構成される旨記載した。しかしながら、本発明に係る圧電振動子１０は、パッケージベースを平板状とし、蓋体を箱型のいわゆるキャップ型とすることもできる。
【００５１】
次に、本発明の圧電振動子に係る第２の実施形態について、図６を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態に係る圧電振動子の殆どの構成は、上述した第１の実施形態に係る圧電振動子と同じである。よって、その構成を同一とする箇所には図面に１００を足した符号を付して、詳細な説明は省略することとする。また、図６において、図６（Ａ）はメサ型圧電振動子の正面構成を示す図であり、図６（Ｂ）は、蓋体を透過した状態の平面構成を示す図である。
【００５２】
本実施形態に係る圧電振動子１１０は、励振電極１２２を厚肉部１１４の長辺の延長線上（主振動の変位方向）に位置する薄肉部１１６にまで延設した点を特徴としている。
本実施形態における厚肉部１１４の長辺寸法Ｍｘと励振電極における長辺寸法Ｅｘ１と屈曲変位の波形λの関係については、次のような関係とすることができる（図７参照）。まず、厚肉部１１４の長辺寸法Ｍｘは、数式４の関係を満たすものとする。
【００５３】
次に、厚肉部１１４の長辺寸法と励振電極１２２の長辺寸法Ｅｘ１との関係は、数式９を満たすものとする。
【数９】
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ここで、第１の実施形態でも説明したように励振電極の端縁部分を担うＬ１、Ｌ２の端縁部分は互いに屈曲変位の腹に一致させる必要があるため、
【数１０】
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【数１１】
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【数１２】
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の関係を満たすようにする。
【００５４】
また、凸部１１８と励振電極１２２の端縁部分との関係においては、Ｌ１≦Ｓｘ、Ｌ２≦Ｓｘの関係とすることより、凸部１１８の端縁部分と励振電極１２２の端縁部分とが一致することもある。
【００５５】
このような関係を満たす本実施形態の圧電振動子１１０では、図８に示すように、厚肉部１１４の堀量の割合Ｍｄを増加させた場合であっても、ＣＩ値の劣化（増加）が殆ど無いことを読み取ることができる。よって、このような構成とした場合であっても、上述した第１の実施形態に係る圧電振動子１０と同様な効果を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明の圧電振動子に係る第３の実施形態について、図９を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態に係る圧電振動子の殆どの構成は、上述した第１の実施形態に係る圧電振動子と同じである。よって、その構成を同一とする箇所には図面に２００を足した符号を付して、詳細な説明は省略することとする。
【００５７】
本実施形態に係る圧電振動子２１０は、薄肉部２１６に設ける凸部２１８を、薄肉部２１６の他方の端部側（先端側端部）のみとした点を特徴としている。このような構成とする場合も厚肉部２１４、励振電極２２２、および凸部２１８の端縁部分はそれぞれ屈曲変位の腹の位置にくるように構成する。
【００５８】
このような構成とした場合、厚肉部２１４を挟み込むようにして配置していた凸部２１８を先端側端部のみとしたことにより、厚肉部２１４の堀量の割合Ｍｄを増加させた際のＣＩ値の劣化に影響が生じるか否かが問題となる。そこで、基部側端部に設ける凸部以外の条件を同一とした本発明に係る圧電振動片を実装した圧電振動子による堀量の割合Ｍｄの変化に伴うＣＩ値の変化をシミュレーションし、図１０に示す。なお図１０において両側凸として示すグラフが第１の実施形態に係る圧電振動子１０のＣＩ値の変化を示すものであり、片側凸として示すグラフが本実施形態に係る圧電振動子２１０のＣＩ値の変化を示すものである。
【００５９】
図１０から明らかなように、凸部２１８を片側のみとした場合であっても、上述した第１の実施形態に係る圧電振動子と同様な効果を得ることができる。よって、このような構成の圧電振動子２１０も、本発明の一部とすることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０………圧電振動子、１２………圧電振動片、１４………厚肉部、１６………薄肉部、１８………凸部、２０………電極膜、２２………励振電極、２４………引出し電極、２６………入出力電極、３０………パッケージ、３２………パッケージベース、３４………蓋体、３６………シームリング、３８………内部実装端子、４０………外部端子、４２………接合部材。
【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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【図１０】
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