(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出する少なくとも１本の板状の振動腕と、
前記振動腕上に第１の電極層、第２の電極層、および前記第１の電極層と前記第２の電極層の間にある圧電体層が積層され、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に電圧を印加することにより、前記圧電体層を伸縮させて、前記振動腕を屈曲振動させる圧電体素子と、を有し、
平面視で、前記圧電体層は、前記基部から前記振動腕の先端までに亘り、かつ前記振動腕の延出方向での全域に亘り、さらに前記振動腕の一方の板面の全面に亘って設けられていることを特徴とする振動片。
【請求項２】
前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方の電極層の前記基部
とは反対側の端は、前記圧電体層の前記基部とは反対側の端よりも前記基部側に位置して
いる請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方の電極層の前記基部
とは反対側の端は、前記振動腕の延出方向での中央に位置している請求項２に記載の振動
片。
【請求項４】
前記圧電体層は、前記基部上まで設けられている請求項１ないし３のいずれか一項に記
載の振動片。
【請求項５】
前記圧電体層の前記基部とは反対側の端部の厚さは、前記振動腕の基端側から 
先端側に向けて漸減している請求項１ないし４のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項６】
前記圧電体層を構成する材料の弾性定数は、前記振動腕を構成する材料の弾性定数より
も大きい請求項１ないし５のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項７】
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向と前記圧電体素子による前記振動腕の屈曲振動の
振動方向とにそれぞれ直交する方向に並んで複数設けられ、隣り合う２つの前記振動腕が
互いに反対方向に屈曲振動する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項８】
前記振動腕は、水晶で構成されている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の振動片
。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージと、を備えることを特徴とする振動デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片、振動デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の振動デバイスとしては、複数の振動腕を備える音叉型の振動片を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する３つの振動腕と、各振動腕上に下部電極膜、圧電体膜および上部電極膜がこの順で成膜されて構成された圧電体素子とを有する。このような振動片において、圧電体素子は、下部電極膜と上部電極膜との間に電界が印加されることにより、圧電体膜を伸縮させ、振動腕を基部の厚さ方向に屈曲振動させる。
このような圧電体素子を用いた振動片は、小型化および軽量化が容易であるという利点を有する。
【０００３】
ところで、このような振動片に備えられた圧電体素子においては、上部電極膜および下部電極膜の面積を小さくすると、機械結合係数が小さくなり、一方、上部電極膜および下部電極膜の面積を大きくすると、電気的並列容量が大きくなることが知られている。
そのため、これらのバランスをとる目的で、従来では、特許文献１に開示されているように、圧電体膜は上部電極膜および下部電極膜とともに振動腕の基端側半分を覆うように設けられており、振動腕の先端側の部分は、圧電体膜により覆われていない。
【０００４】
しかし、このような振動片では、前述したように圧電体膜が振動腕上に部分的に形成されているため、振動腕の基端側の部分（圧電体膜に覆われた部分）と先端側の部分（圧電体膜に覆われていない部分）とで剛性が異なってしまい、不要な振動モードが発生してしまう。
この不要な振動モードは、圧電体膜の先端付近で振動腕が折れ曲がるように振動することによるものである。このような振動腕の折れ曲がり部分には、当該材料の線膨張係数に応じた温度上昇が生じる。そのため、従来の振動片では、内部損失が大きくなり、Ｑ値を十分に高めることができないという問題があった。
かかる問題は、圧電体膜を構成する材料の弾性定数が高い場合、特に顕著となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、良好な発振特性を有する振動片、および、この振動片を備える振動デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から延出する少なくとも１本の振動腕と、
前記振動腕上に第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とがこの順で積層され、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に電圧を印加することにより、前記圧電体層を伸縮させて、前記振動腕を屈曲振動させる圧電体素子とを有し、
前記圧電体層は、前記基部側から前記振動腕の先端付近に亘って設けられていることを特徴とする。
これにより、振動腕の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのを防止することができる。そのため、振動片の不要な振動モードの発生を防止し、振動片のＱ値を高めることができる。その結果、振動片の発振特性を良好なものとすることができる。
【０００８】
本発明の振動片では、前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方の電極層の前記基部とは反対側の端は、前記圧電体層の前記基部とは反対側の端よりも前記基部側に位置していることが好ましい。
これにより、振動腕の延出方向の一部の範囲に圧電体素子の駆動力を伝達させることができる。
【０００９】
本発明の振動片では、前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方の電極層の前記基部とは反対側の端は、前記振動腕の延出方向での中央付近に位置していることが好ましい。
これにより、振動腕の基端側の部分に圧電体素子の駆動力を作用させることにより、圧電体素子により振動腕を効率的に振動させることができる。また、圧電体素子の駆動力が振動腕の先端部に作用するのを防止することができる。そのため、振動腕に不要な振動モードが発生するのを防止することができる。
【００１０】
本発明の振動片では、前記圧電体層は、前記振動腕の延出方向での全域に亘って設けられていることが好ましい。
これにより、振動腕の曲げ剛性を均一化することができる。
本発明の振動片では、前記振動腕は、板状をなしており、
前記圧電体層は、前記振動腕の一方の板面の全面に亘って設けられていることが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、振動腕の曲げ剛性を均一化することができる。
【００１１】
本発明の振動片では、前記圧電体層の前記基部側の端部は、前記振動腕と前記基部との境界部を跨ぐように設けられていることが好ましい。
これにより、圧電体素子の駆動力を振動腕に効率的に伝達させることができる。また、振動腕と基部との境界部における剛性の急激な変化を緩和することができる。そのため、振動片のＱ値を高めることができる。
本発明の振動片では、前記圧電体層の前記基部とは反対側の端部の厚さは、前記振動腕の基端側から先端側に向けて漸減していることが好ましい。
これにより、圧電体層の先端と振動腕の先端とが一致していなくても、振動腕の延出方向の一部で剛性が急激に変化するのを防止することができる。
本発明の振動片では、前記圧電体層を構成する材料の弾性定数は、前記振動腕を構成する材料の弾性定数よりも大きいことが好ましい。
このような場合、圧電体層が振動腕の振動特性に与える影響が大きい。そのため、このような場合に本発明を適用することで、その効果が顕著となる。
【００１２】
本発明の振動片では、前記振動腕は、前記振動腕の延出方向と前記圧電体素子による前記振動腕の屈曲振動の振動方向とにそれぞれ直交する方向に並んで複数設けられ、隣り合う２つの前記振動腕が互いに反対方向に屈曲振動することが好ましい。
これにより、振動漏れの少ない振動片を実現することができる。
本発明の振動片では、前記振動腕は、水晶で構成されていることが好ましい。
これにより、振動腕の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動腕を形成することができる。
【００１３】
本発明の振動デバイスは、本発明の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージと、を備えることを特徴とする。
これにより、発振特性の優れた振動デバイスを提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の振動デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図２】図１に示す振動デバイスを示す上面図である。
【図３】図１に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
【図６】図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図である。
【図７】（ａ）は、図２に示す振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図、（ｂ）は、従来の振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図である。
【図８】（ａ）は、図２に示す振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図、（ｂ）は、従来の振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図１０】図９に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図１２】図１１に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図１４】図１３に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図１６】図１５中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】本発明の振動デバイスを備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図１８】本発明の振動デバイスを備える電子機器（携帯電話機）である。
【図１９】本発明の振動デバイスを備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の振動片および振動デバイスを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図２は、図１に示す振動デバイスを示す上面図、図３は、図１に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図、図４は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図５は、図２に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図、図６は、図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図、図７（ａ）および図８（ａ）は、それぞれ、図２に示す振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図、図７（ｂ）および図８（ｂ）は、それぞれ、従来の振動片の振動腕の屈曲振動を説明するための模式的断面図である。なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｙ軸に平行な方向（第１の方向）をＹ軸方向、Ｘ軸に平行な方向（第２の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（第３の方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１に示す振動デバイス１は、振動片２と、この振動片２を収納するパッケージ３とを有する。
【００１６】
以下、振動デバイス１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（振動片）
まず、振動片２について説明する。
振動片２は、図２に示すような３脚音叉型の振動片である。この振動片２は、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４および接続電極４１、４２とを有している。
振動基板２１は、基部２７と、３つの振動腕２８、２９、３０とを有している。
【００１７】
振動基板２１の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
例えば、かかる圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては化学的に安定で温度特性が良好な単結晶である水晶が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、水晶の異方性エッチング特性を利用した高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
【００１８】
また、かかる非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英ガラス等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性を優れたものを比較的安価に実現することができる。また、基部２７に集積回路を形成するなどして、振動片２と他の回路素子との一体化も容易である。また、材料がシリコンであれば、シリコンデバイス製造で用いられるような微細加工技術を利用できるので、より高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
【００１９】
このような振動基板２１において、基部２７は、Ｚ軸方向を厚さ方向とする略板状をなしている。また、図１および図３に示すように、基部２７は、薄肉に形成された薄肉部２７１と、この薄肉部２７１よりも厚肉に形成された厚肉部２７２とを有し、これらがＹ軸方向に並んで設けられている。
また、薄肉部２７１は、後述する各振動腕２８、２９、３０と等しい厚さとなるように形成されている。したがって、厚肉部２７２は、そのＺ軸方向での厚さが各振動腕２８、２９、３０のＺ軸方向での厚さよりも大きい部分である。
このような薄肉部２７１および厚肉部２７２を形成することにより、振動腕２８、２９、３０の厚さを薄くして振動腕２８、２９、３０の振動特性を向上させるとともに、振動片２を製造する際のハンドリング性を優れたものとすることができる。
【００２０】
そして、基部２７の薄肉部２７１の厚肉部２７２とは反対側には、３つの振動腕２８、２９、３０が接続されている。
振動腕２８、２９は、基部２７（薄肉部２７１）のＸ軸方向での両端部に接続され、振動腕３０は、基部２７（薄肉部２７１）のＸ軸方向での中央部に接続されている。
３つの振動腕２８、２９、３０は、互いに平行となるように基部２７からそれぞれ延出して設けられている。より具体的には、３つの振動腕２８、２９、３０は、基部２７からそれぞれＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に延出するとともに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。
【００２１】
この振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。
また、振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、互いに対向する１対の板面（主面）を有する板状をなしている。
また、振動腕２８、２９は、互いに同じ幅となるように形成され、振動腕３０は、振動腕２８、２９の幅の２倍の幅となるように形成されている。このように振動腕２８、２９と振動腕３０との質量を揃え重心のバランスをとることにより、振動腕２８、２９をＺ軸方向に屈曲振動させるとともに、振動腕３０を振動腕２８、２９と反対方向に（逆相で）Ｚ軸方向に屈曲振動させたとき、振動漏れを少なくすることができる。但し、本発明では振動腕２８、２９、３０の幅は、前述したものに限定されるものではなく、例えば、互いに同じ腕幅の振動片にも適用可能である。
【００２２】
また、各振動腕２８、２９、３０は、長手方向での全域に亘って幅が一定となっている。なお、必要に応じて、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、基端部よりも横断面積が大きい質量部（ハンマーヘッド）を設けてもよい。この場合、振動片２をより小型なものとしたり、振動腕２８、２９、３０の屈曲振動の周波数をより低めたりすることができる。
【００２３】
図４に示すように、このような振動腕２８上には、圧電体素子２２が設けられ、また、振動腕２９上には、圧電体素子２３が設けられ、さらに、振動腕３０上には、圧電体素子２４が設けられている。これにより、比較的簡単に、各振動腕２８、２９、３０をＺ軸方向に屈曲振動させることができる。また、各振動腕２８、２９、３０が圧電性を有していなくてもよいので、各振動腕２８、２９、３０の材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動片２を比較的簡単に実現することができる。
【００２４】
圧電体素子２２は、電圧印加により伸縮（即ち、圧電効果による伸縮）して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３は、電圧印加により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４は、電圧印加により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２は、図４に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
同様に、圧電体素子２３は、振動腕２９上に、第１の電極層２３１、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３がこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４は、振動腕３０上に、第１の電極層２４１、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３がこの順で積層されて構成されている。
【００２５】
以下、圧電体素子２２を構成する各層を順次詳細に説明する。なお、圧電体素子２３、２４の各層の構成については、圧電体素子２２と同様であるため、その説明を省略する。
［第１の電極層］
第１の電極層２２１は、図５に示すように、基部２７上から振動腕２８上にその延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００２６】
本実施形態では、振動腕２８上において、第１の電極層２２１の長さＬ１は、振動腕２８の長さＬよりも短くなっている。
そのため、第１の電極層２２１の基部２７とは反対側の端（以下、「第１の電極層２２１の先端」とも言う）は、圧電体層２２２の基部２７とは反対側の端（以下、「圧電体層２２２の先端」とも言う）よりも基部２７側に位置している。ここで、圧電体素子２２の駆動力（圧電効果による伸縮）が発生する領域は、第１の電極層２２１と圧電体層２２２と第２の電極層２２３とがこれらの平面視で重なる領域にほぼ一致する。一方で、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３が平面視で重なる領域は平板コンデンサとしての容量を持つ。これを振動腕２８に亘って形成してしまうと振動片２の電気的並列容量が大きくなってしまい、振動特性（特に、Ｑ値や位相差）に影響を及ぼす。本発明のように先端を圧電体層２２２の先端よりも基部２７側に位置させることにより、第１の振動腕２８の延出方向の一部の範囲に圧電体素子２２の駆動力を伝達させながら、振動腕２８の電気的並列容量を減らすことができる。
【００２７】
特に、第１の電極層２２１の先端は、振動腕２８の延出方向での中央付近に位置している。これにより、振動腕２８の基端側の部分に圧電体素子２２の駆動力を作用させることにより、圧電体素子２２により振動腕２８を効率的に振動させることができる。その一方で、圧電体層２２２は振動腕２８全体に形成されているため、振動腕２８の剛性は全体に亘って一定である。そのため、振動腕２８に不要な振動モードが発生するのを防止することができる。
【００２８】
また、第１の電極層２２１は、振動腕２８のＸ軸方向の略全域に亘って設けられている。このような第１の電極層２２１のＸ軸方向での長さ（すなわち幅）は、振動腕２８のＸ軸方向での長さ（すなわち幅）と同等もしくは若干短く設定されている。本発明は、当該第１の電極層２２１の長さと第２の電極層２２３の長さの位置関係に限定されるものでは無い。どちらか一方が長くても短くても良いが、平面視で重なる部分が重要となるからである。
【００２９】
このような第１の電極層２２１は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、および少なくともこれらの金属を一種類以上含む合金材料により形成することができる。
【００３０】
中でも、第１の電極層２２１の構成材料としては、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第１の電極層２２１を金または金合金で構成することにより、圧電体層２２２の配向性を高めることもできる。
【００３１】
また、第１の電極層２２１の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。特に、第１の電極層２２１の導電性を確保しつつ、当該電極層最表面の結晶面を揃えることは圧電体層２２２の形成にとって非常に重要である。何故なら圧電体層の配向性は直下の金属層との界面に大きく影響を受けるからである。従って、第１の電極層２２１の成膜条件と厚さ、および電極パターニング工程は細心の注意を持って行われるべきである。
【００３２】
なお、例えば第１の電極層２２１を金で構成し、振動基板２１を水晶で構成した場合、これらの密着性が低い。そのため、このような場合、第１の電極層２２１と振動基板２１との間には、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、下地層と振動腕２８との密着性、および、下地層と第１の電極層２２１との密着性をそれぞれ優れたものとすることができる。その結果、第１の電極層２２１が振動腕から剥離するのを防止し、振動片２の信頼性を優れたものとすることができる。
この下地層の平均厚さは、下地層が圧電体素子２２の駆動特性や振動腕２８の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような密着性を高める効果を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましい。
【００３３】
［圧電体層］
圧電体層２２２は、図５に示すように、第１の電極層２２１上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
特に、圧電体層２２２は、基部２７側から振動腕２８の先端付近に亘って設けられている。
これにより、振動腕２８の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのを防止することができる。そのため、振動片２の不要な振動モードの発生を防止し、振動片２のＱ値を高めることができる。その結果、振動片２の発振特性を良好なものとすることができる。
【００３４】
特に、圧電体層２２２は、振動腕２８の延出方向での全域に亘って設けられている。すなわち、本実施形態では、振動腕２８上において、圧電体層２２２の長さＬ３は、振動腕２８の長さＬに等しい。これにより、振動腕２８の曲げ剛性を均一化することができる。
また、圧電体層２２２は、振動腕２８の一方の板面（主面）の全面に亘って設けられている。すなわち、振動腕２８の一方の主面のＸ軸方向およびＹ軸方向での全域に亘って設けられている。これにより、簡単かつ確実に、振動腕２８の曲げ剛性を均一化することができる。
【００３５】
また、圧電体層２２２の基部２７側の端部（すなわち圧電体層２２２の基端部）は、振動腕２８と基部２７との境界部を跨ぐように設けられている。
これにより、圧電体素子２２の駆動力を振動腕２８に効率的に伝達させることができる。また、振動腕２８と基部２７との境界部における剛性の急激な変化を緩和することができる。そのため、振動片２のＱ値を高めることができる。
【００３６】
このような圧電体層２２２の構成材料（圧電体材料）としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、４ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられるが、ＡＩＮ、ＺｎＯを用いるのが好ましい。
【００３７】
中でも、圧電体層２２２の構成材料としては、ＺｎＯ、ＡｌＮを用いるのが好ましい。ＺｎＯ（酸化亜鉛）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、成膜過程での自己配向性に優れている。そのため、ＺｎＯを主材料とした圧電体層２２２で構成することにより、振動片２のＣＩ値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
【００３８】
また、圧電体層２２２を構成する材料の弾性定数は、前述した振動基板２１を構成する材料（すなわち振動腕２８を構成する材料）の弾性定数よりも大きい場合、圧電体層２２２が振動腕２８の振動特性に与える影響が大きい。そのため、このような場合に本発明を適用することで、その効果が顕著となる。
例えば、水晶の弾性定数は、Ｃ１１＝０．８６×１０１１［Ｎ／ｍ２］であるのに対し、ＺｎＯの弾性定数は、Ｃ１１＝２．１×１０１１［Ｎ／ｍ２］（水晶の約２．４倍）であり、ＡｌＮの弾性定数は、Ｃ１１＝３．４５×１０１１［Ｎ／ｍ２］（水晶の約４倍）である。
【００３９】
また、圧電体層２２２の平均厚さは、５０〜３０００［ｎｍ］であるのが好ましく、２００〜２０００［ｎｍ］であるのがより好ましい。何故なら、圧電体層は薄すぎると結晶配向性が充分でなく圧電効果を発揮しにくい。一方で圧電体層が厚すぎるとパターニング加工がし難くなり、時に断線不良などのプロセス歩留まり低下をもたらす。従って、適切な厚さを選ぶことにより、圧電体素子２２の駆動特性を優れたものとすることができる。
【００４０】
［第２の電極層］
第２の電極層２２３は、図５に示すように、圧電体層２２２上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
本実施形態では、振動腕２８上において、第２の電極層２２３の長さＬ２は、振動腕２８の長さＬよりも短くなっている。また、振動腕２８上において、第２の電極層２２３の長さＬ２は、第１の電極層２２１の長さＬ１と等しい。
【００４１】
このような第２の電極層２２３は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、および少なくともこれらの金属を一種類以上含む合金材料により形成することができる。特に、第２の電極層２２３の構成材料は、第１の電極層２２１と同様、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
【００４２】
また、第２の電極層２２３の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。第２の電極層２２３の厚さについては、導電性を確保しつつ、断線やエッチング残渣などプロセス不具合を鑑み最適化されるべきである。これにより、圧電体素子２２の振動特性を優れたものとすることができる。
【００４３】
なお、圧電体層２２２と第２の電極層２２３との間には、必要に応じて、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）等の絶縁体層を設けてもよい。この絶縁体層は、圧電体層２２２を保護するとともに、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間の短絡を防止する機能を有する。また、この絶縁体層は、圧電体層２２２の上面のみを覆うように形成してもよいし、圧電体層２２２の上面および圧電体層２２２の側面（第１の電極層２２１に接する面以外の面）も覆うように形成してもよい。
この絶縁体層の平均厚さは、特に限定されないが、５０〜５００ｎｍであるのが好ましい。かかる厚さが前記下限値未満であると、前述したような短絡を防止する効果が小さくなる傾向となり、一方、かかる厚さが前記上限値を超えると、有効な電圧印加が行えなくなり圧電体素子２２の特性に悪影響を与えるおそれがある。
【００４４】
以上説明したように構成された圧電体素子２２においては、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に電圧が印加されると、圧電体層２２２にＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２２２は、Ｚ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる。
同様に、圧電体素子２３においては、第１の電極層２３１と第２の電極層２３３との間に電圧が印加されると、圧電体層２３２は、Ｚ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる。また、圧電体素子２４においては、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間に電圧が印加されると、圧電体層２４２は、Ｚ軸方向に伸張または収縮し、振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる。
【００４５】
このような圧電体素子２２、２３、２４において、前述した第１の電極層２２１、２３２は、図示しない貫通電極および配線からなる導通部を介して、第２の電極層２４３に電気的に接続されている。そして、第２の電極層２４３は、図２に示すように、基部２７の上面に設けられた接続電極４１に電気的に接続されている。これにより、第１の電極層２２１、２３２および第２の電極層２４３は、それぞれ、接続電極４１に電気的に接続されている。
【００４６】
また、第１の電極層２４１は、図示しない貫通電極および配線からなる導通部を介して、第２の電極層２２３、２３５に電気的に接続されている。そして、第２の電極層２２３、２３５は、図２に示すように、配線４３を介して、基部２７の下面に設けられた接続電極４２に電気的に接続されている。これにより、第１の電極層２４１および第２の電極層２２３、２３５は、接続電極４２に電気的に接続されている。
【００４７】
また、接続電極４１、４２および配線４３等は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、および少なくともこれらの金属を一種類以上含む合金材料により形成することができる。また、これらは、第１の電極層２２１、２３２、２４２または第２の電極層２２３、２３５、２４５と同時に一括形成することができる。
【００４８】
このような構成の振動片２においては、接続電極４１と接続電極４２との間に電圧（各振動腕２８、２９、３０を振動させるための電圧）が印加されると、第１の電極層２２１、２３１および第２の電極層２４３と、第１の電極層２４１および第２の電極層２２３、２３３とが逆極性となるようにして、前述した圧電体層２２２、２３２、２４２にそれぞれＺ軸方向の電圧が印加される。これにより、圧電体材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数（共振周波数）で各振動腕２８、２９、３０を屈曲振動させることができる。このとき、図６に示すように、振動腕２８、２９は、互いに同方向に屈曲振動し、振動腕３０は、振動腕２８、２９とは反対方向に屈曲振動する。
このように、隣り合う２つの振動腕を互いに反対方向に屈曲振動させることにより、隣り合う２つの振動腕２８、３０および２９、３０により生じる漏れ振動を極小化することができる。その結果、振動漏れを防止することができる。
【００４９】
このような振動片２においては、前述したように圧電体層２２２が基部２７側から振動腕２８の先端付近に亘って設けられているので、図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、振動腕２８の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのを防止することができる。また、同様に、振動腕２９、３０の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのを防止することができる。
【００５０】
これに対し、例えば、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、振動腕２８上に、振動腕２８よりも短い長さの圧電体層１２２１を有する圧電体素子１２２を設けた振動片１０２においては、振動腕２８の基端側の部分（圧電体層１２２１に覆われた部分）と先端側の部分（圧電体層１２２１に覆われていない部分）とで剛性が異なってしまい、圧電体膜の先端付近で振動腕が折れ曲がるように振動する。本実施形態のように振動腕の弾性定数と圧電体層の弾性定数に大きな差異がある場合、振動腕が折れ曲がる振動モードが顕著となる。そのため、不要な振動モードが発生してしまう。このような振動片２の振動腕２８の折れ曲がり部分には、当該材料の線膨張係数に応じた温度上昇が生じる。そのため、振動片１０２では、内部損失が大きくなり、Ｑ値を十分に高めることができない。
【００５１】
（振動片の製造方法）
ここで、前述した振動片２の製造方法の一例について簡単に説明する。
前述した振動片２の製造方法は、［Ａ］振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成する工程と、［Ｂ］第１の電極層２２１、２３１、２４１上に圧電体層２２２、２３２、２４２を形成する工程と、［Ｃ］圧電体層２２２、２３２、２４２上に第２の電極層２２３、２３３、３４３を形成する工程とを有する。
【００５２】
以下、各工程を簡単に説明する。
［Ａ］
まず、振動基板２１を形成するための基板を用意する。
そして、この基板をエッチングすることにより、振動基板２１を形成する。
より具体的に説明すると、例えば、上記基板が水晶基板である場合、水晶基板の薄肉部２７１となる部分を、ＢＨＦ（buffered hydrogen fluoride）をエッチング液として用いた異方性エッチングにより除去して薄肉化する。その後、その薄肉化された部分を、上記と同様の異方性エッチングにより部分的に除去して、振動腕２８、２９、３０を形成する。これにより、振動基板２１が形成される。
その後、振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成する。その際、必要に応じてパターニングを施し、配線も同時に形成する。
【００５３】
この第１の電極層２２１、２３１、２４１の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理気相成長法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）と呼ばれる化学気相成長法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、ここでは物理気相成長法（特にスパッタリング法）を用いるのが好ましい。また、第１の電極層２２１、２３１、２４１の形成に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。
なお、第１の電極層２２１、２３１、２４１は、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００５４】
［Ｂ］
次に、第１の電極層２２１、２３１、２４１上に圧電体層２２２、２３２、２４２を形成する。
この圧電体層２２２、２３２、２４２の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理気相成長法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）と呼ばれる気相成長法、また、ディップコーティングなどに代表されるゾルゲル法等が挙げられるが、ここでは物理気相成長法（特に反応性スパッタリング法）を用いるのが好ましい。また、圧電体層２２２、２３２、２４２の形成（パターニング）に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。また、圧電体層２２２、２３２、２４２をパターニングする際に、不要部分の除去にはウエットエッチングを用いるのが好ましい。
なお、圧電体層２２２、２３２、２４２は、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００５５】
［Ｃ］
次に、圧電体層２２２、２３２、２４２に第２の電極層２２３、２３３、３４３を形成する。その際、接続電極４１、４２等も同時に形成する。
この第２の電極層２２３、２３３、３４３の形成は、前述した第１の電極層２２１、２３１、２４１と同様にして行うことができる。
以上説明したようにして振動片２を製造することができる。
【００５６】
（パッケージ）
次に、振動片２を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されている。ベース基板３１と枠部材３２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。そして、枠部材３２と蓋部材３３は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間Ｓに、振動片２を収納している。なお、パッケージ３内には、振動片２の他、振動片２を駆動する電子部品等を収納することもできる。
【００５７】
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材３２および蓋部材３３の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３３の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、振動片２に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、振動片２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３３を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して振動片２の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、振動片２の周波数調整を行うことができる。
【００５８】
このベース基板３１の上面には、固定材５を介して、前述した振動片２が固定されている。この固定材５は、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の接着剤で構成されている。このような固定材５は、未硬化（未固化）の接着剤をベース基板３１上に塗布し、さらに、この接着剤上に振動片２を載置した後、その接着剤を硬化または固化させることにより形成される。これにより、振動片２（基部２７）がベース基板３１に確実に固定される。
なお、この固定は、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤を用いて行ってもよい。
【００５９】
また、ベース基板３１の上面には、一対の電極３５ａ、３５ｂが内部空間Ｓに露出するように形成されている。
この電極３５ａは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３８を介して、前述した接続電極４２に電気的に接続されている。また、電極３５ｂは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３７を介して、前述した接続電極４１に電気的に接続されている。
なお、一対の電極３５ａ、３５ｂと接続電極４１、４２との接続方法は、これに限定されず、例えば、導電性接着剤により行ってもよい。この場合、例えば、振動片２の図示とは表裏反転するか、振動片２の下面に接続電極４１、４２を形成すればよい。
【００６０】
また、ベース基板３１の下面には、４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
これら４つの外部端子３４ａ〜３４ｄのうち、外部端子３４ａ、３４ｂは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して電極３５ａ、３５ｂに電気的に接続されたホット端子である。また、他の２つの外部端子３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化するためのダミー端子である。
【００６１】
このような電極３５ａ、３５ｂおよび外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
なお、パッケージ３内部に電子部品を収納した場合、ベース基板３１の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情報（例えば、振動デバイスの温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子が形成されていてもよい。
【００６２】
以上説明したような第１実施形態によれば、圧電体層２２２、２３２、２４２が基部２７側から振動腕２８、２９、３０の先端付近に亘って設けられているので、振動腕２８、２９、３０の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのを防止することができる。そのため、振動片２の不要な振動モードの発生を防止し、振動片２のＱ値を高めることができる。その結果、振動片２の発振特性を良好なものとすることができる。
また、このような振動片２をパッケージ３に収納した振動デバイス１は、優れた発振特性を有するものとなる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す上面図、図１０は、図９に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
以下、第２実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の振動デバイスは、第１の電極層の長さが異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図９、１０では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６４】
本実施形態の振動デバイス１Ａは、図９に示すように、振動片２Ａと、この振動片２Ａを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ａは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ａと、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ａと、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４Ａとを有する。
以下、圧電体素子２２Ａについて説明する。なお、圧電体素子２３Ａ、２４Ａは、圧電体素子２２Ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００６５】
圧電体素子２２Ａは、図１０に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
第１の電極層２２１Ａは、基部２７上から振動腕２８上にその延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００６６】
本実施形態では、振動腕２８上において、第１の電極層２２１Ａの長さＬ１は、第２の電極層２２３の長さＬ２よりも長くなっている。また、振動腕２８上において、第１の電極層２２１Ａの長さＬ１は、振動腕２８の長さＬに略等しい。
これにより、振動腕２８の先端側においても圧電体層２２２を第１の電極層２２１Ａ上に設けることができる。そのため、圧電体層２２２の配向性を振動腕２８の長手方向での略全域に亘って第１の電極層２２１の表面状態により高めることができる。その結果、振動腕２８の振動特性を長手方向での全域に亘って均一化することができる。
なお、このような第１の電極層２２１Ａの第２の電極層２２３の先端よりも突出した部分は、圧電体層２２２への電界の印加にほとんど寄与しない。
【００６７】
また、本実施形態では、振動腕２８上において第１の電極層２２１Ａの長さＬ１が振動腕２８の長さＬに略等しいが、第２の電極層２２３の先端が圧電体層２２２の先端よりも基部２７側に位置しているので、振動腕２８の延出方向の一部の範囲に圧電体素子２２Ａの駆動力を伝達させることができる。
また、以上説明したような第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図１２は、図１１に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
以下、第３実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の振動デバイスは、第２の電極層の長さが異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１１、１２では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６９】
本実施形態の振動デバイス１Ｂは、図１１に示すように、振動片２Ｂと、この振動片２Ｂを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ｂは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ｂと、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ｂと、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４Ｂとを有する。
以下、圧電体素子２２Ｂについて説明する。なお、圧電体素子２３Ｂ、２４Ｂは、圧電体素子２２Ｂと同様であるため、その説明を省略する。
【００７０】
圧電体素子２２Ｂは、図１２に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
第２の電極層２２３Ｂは、圧電体層２２２上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００７１】
本実施形態では、振動腕２８上において、第２の電極層２２３Ｂの長さＬ２は、第１の電極層２２１の長さＬ１よりも長くなっている。また、振動腕２８上において、第２の電極層２２３Ｂの長さＬ２は、振動腕２８の長さＬに略等しい。
このような第２の電極層２２３Ｂの第１の電極層２２１の先端よりも突出した部分は、圧電体層２２２への電界の印加にほとんど寄与しないため、例えば、振動腕２８の共振周波数の調整に用いることができる。このような共振周波数の調整は、かかる部分をレーザー光の照射により部分的に除去することにより行うことができる。
また、以上説明したような第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図１４は、図１３に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
以下、第４実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態の振動デバイスは、圧電体層の先端部の厚さが異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１３、１４では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７３】
本実施形態の振動デバイス１Ｃは、図１３に示すように、振動片２Ｃと、この振動片２Ｃを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ｃは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ｃと、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ｃと、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４Ｃとを有する。
以下、圧電体素子２２Ｃについて説明する。なお、圧電体素子２３Ｃ、２４Ｃは、圧電体素子２２Ｃと同様であるため、その説明を省略する。
【００７４】
圧電体素子２２Ｃは、図１４に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２Ｃ、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
圧電体層２２２Ｃは、第１の電極層２２１上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００７５】
本実施形態では、振動腕２８上において、圧電体層２２２Ｃの長さＬ３は、振動腕２８の長さＬに略等しい。
そして、圧電体層２２２Ｃのうち第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の先端よりも突出した部分（先端部）の厚さは、振動腕２８の基端側から先端側に向けて漸減している。
【００７６】
このように圧電体層２２２Ｃの基部２７とは反対側の端部の厚さが振動腕２８の基端側から先端側に向けて漸減していることにより、圧電体層２２２Ｃの先端と振動腕２８の先端とが一致していなくても、振動腕２８の延出方向の一部で剛性が急激に変化するのを防止することができる。
また、以上説明したような第４実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第５実施形態について説明する。
図１５は、本発明の第５実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図１６は、図１５に示す振動片に備えられた振動腕を示す部分断面斜視図である。
以下、第５実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態の振動デバイスは、各振動腕の下面側にも圧電体層（圧電体素子）を設けた以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１５、１６では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７８】
本実施形態の振動デバイス１Ｄは、図１５に示すように、振動片２Ｄと、この振動片２Ｄを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ｄは、振動基板２１の上面上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４の他に、振動基板２１の下面上に設けられた圧電体素子６１、６２、６３を有している。
具体的には、振動片２Ｄは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子６１と、振動腕２９上に設けられた圧電体素子６２と、振動腕３０上に設けられた圧電体素子６３とを有する。
【００７９】
圧電体素子６１は、図１６示すように、振動腕２８上に、第１の電極層６１１、圧電体層（圧電薄膜）６１２、第２の電極層６１３がこの順で積層されて構成されている。
このような圧電体素子６１は、振動腕２８を介して圧電体素子２２と対称となるように構成されている。
特に、圧電体層６１２は、基部２７側から振動腕２８の先端付近に亘って設けられている。
これにより、振動腕２８の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのをより効果的に防止することができる。
【００８０】
同様に、圧電体素子６２は、振動腕２９上に、第１の電極層６２１、圧電体層（圧電薄膜）６２２、第２の電極層６２３がこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子６３は、振動腕３０上に、第１の電極層６３１、圧電体層（圧電薄膜）６３２、第２の電極層６３３がこの順で積層されて構成されている。これにより、振動腕２９、３０の延出方向（長手方向）の途中に剛性が急激に変化する部分が形成されるのをより効果的に防止することができる。
【００８１】
このような振動片２Ｄにおいては、圧電体素子６１、６２、６３を作動させなくてもよいし、圧電体素子６１、６２、６３を圧電体素子２２、２３、２４の駆動に同期して作動させてもよい。圧電体素子６１、６２、６３を圧電体素子２２、２３、２４の駆動に同期して作動させる場合、例えば、振動腕２８の側面や基部２７上に適宜配線を形成すればよい。
また、以上説明したような第５実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上説明したような各実施形態の振動デバイスは、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
【００８２】
ここで、本発明の振動デバイスを備える電子機器について、図１７〜図１９に基づき、詳細に説明する。
図１７は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、フィルタ、共振器、基準クロック等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
【００８３】
図１８は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルタ、共振器等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
【００８４】
図１９は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００８５】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
【００８６】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルタ、共振器等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
【００８７】
なお、本発明の振動デバイスを備える電子機器は、図１７のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１８の携帯電話機、図１９のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００８８】
以上、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８９】
例えば、前述した実施形態では、振動片が３つの振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
【符号の説明】
【００９０】
１‥‥振動デバイス  １Ａ‥‥振動デバイス  １Ｂ‥‥振動デバイス  １Ｃ‥‥振動デバイス  １Ｄ‥‥振動デバイス  ２‥‥振動片  ２Ａ‥‥振動片  ２Ｂ‥‥振動片  ２Ｃ‥‥振動片  ２Ｄ‥‥振動片  ３‥‥パッケージ  ５‥‥固定材  ２１‥‥振動基板  ２２‥‥圧電体素子  ２２Ａ‥‥圧電体素子  ２２Ｂ‥‥圧電体素子  ２２Ｃ‥‥圧電体素子  ２３‥‥圧電体素子  ２３Ａ‥‥圧電体素子  ２３Ｂ‥‥圧電体素子  ２３Ｃ‥‥圧電体素子  ２４‥‥圧電体素子  ２４Ａ‥‥圧電体素子  ２４Ｂ‥‥圧電体素子  ２４Ｃ‥‥圧電体素子  ２７‥‥基部  ２８‥‥振動腕  ２９‥‥振動腕  ３０‥‥振動腕  ３１‥‥ベース基板  ３２‥‥枠部材  ３３‥‥蓋部材  ３４ａ‥‥外部端子  ３４ｂ‥‥外部端子  ３４ｃ‥‥外部端子  ３４ｄ‥‥外部端子  ３５ａ‥‥電極  ３５ｂ‥‥電極  ３７‥‥金属ワイヤー  ３８‥‥金属ワイヤー  ４１‥‥接続電極  ４２‥‥接続電極  ４３‥‥配線  ６１‥‥圧電体素子  ６２‥‥圧電体素子  ６３‥‥圧電体素子  １０２‥‥振動片  １２２‥‥圧電体素子  ２２１‥‥第１の電極層  ２２１Ａ‥‥第１の電極層  ２２２‥‥圧電体層  ２２２Ｃ‥‥圧電体層  ２２３‥‥第２の電極層  ２２３Ａ‥‥第２の電極層  ２２３Ｂ‥‥第２の電極層  ２３１‥‥第１の電極層  ２３２‥‥圧電体層  ２３２Ｃ‥‥圧電体層  ２３３‥‥第２の電極層  ２３３Ａ‥‥第２の電極層  ２３３Ｂ‥‥第２の電極層  ２４１‥‥第１の電極層  ２４２‥‥圧電体層  ２４２Ｃ‥‥圧電体層  ２４３‥‥第２の電極層  ２４３Ａ‥‥第２の電極層  ２４３Ｂ‥‥第２の電極層  ２７１‥‥薄肉部  ２７２‥‥厚肉部  ６１１‥‥第１の電極層  ６１２‥‥圧電体層  ６１３‥‥第２の電極層  ６２１‥‥第１の電極層  ６２２‥‥圧電体層  ６２３‥‥第２の電極層  ６３１‥‥第１の電極層  ６３２‥‥圧電体層  ６３３‥‥第２の電極層  １２２１‥‥圧電体層  １００‥‥表示部  １１００‥‥パーソナルコンピュータ  １１０２‥‥キーボード  １１０４‥‥本体部  １１０６‥‥表示ユニット  １２００‥‥携帯電話機  １２０２‥‥操作ボタン  １２０４‥‥受話口  １２０６‥‥送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥メモリ  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥デ−タ通信用の入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ  Ｌ１‥‥長さ  Ｌ２‥‥長さ  Ｌ３‥‥長さ  Ｓ‥‥内部空間
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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