(57)【要約】 【課題】圧電振動片のＣＩ値を低減させることにより、高品質の圧電デバイスを提供する。【解決手段】Ｚ´軸及びＸ軸がそれぞれ平面方向でありかつＹ´軸が厚み方向である晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片１００を有し、圧電振動片１００の表面１００ａまたは裏面１００ｂの少なくとも一方に、周辺部１２より厚肉のメサ１１を備える圧電デバイスであって、メサ１１をＺ´方向に挟んだ一対の電極１３、１４が形成され、メサ１１のＺ´方向の幅２ａは、圧電振動片１００の振動の波長λに対して、１．６２λ≦２ａ≦１．９８λに設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ´軸及びＸ軸がそれぞれ平面方向でありかつＹ´軸が厚み方向である晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片を有し、前記圧電振動片の表面または裏面の少なくとも一方に、周辺部より厚肉のメサを備える圧電デバイスであって、
前記メサを前記Ｚ´方向に挟んだ一対の電極が形成され、
前記メサの前記Ｚ´方向の幅２ａは、前記圧電振動片の振動の波長λに対して、
１．６２λ≦２ａ≦１．９８λ
に設定される圧電デバイス。
【請求項２】
前記メサの幅２ａは、１．８０λに設定される請求項１記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記メサが形成された部分における前記圧電振動片の厚さＨ´と、前記周辺部に対する前記メサの段差ｄとの比が、
０．０５≦ｄ／Ｈ´≦０．１５
に設定される請求項１または請求項２記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記晶系３２の回転Ｙ板として、ＡＴカット板またはＢＴカット板が用いられる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末や携帯電話などの電子機器では、水晶振動子や水晶発振器などの圧電デバイスが搭載されている。このような圧電デバイスは、リッドやベースで構成されたパッケージ内のキャビティーに水晶振動片などの圧電振動片を搭載して作製されている。このような圧電デバイスは、電子機器の信頼性を向上させるためにも長期安定度に優れていることが求められている。圧電デバイスの長期安定度の向上を図るため、例えば特許文献１に記載されるように、圧電振動片の所定部分をＺ（Ｚ´）方向に挟むように一対の電極を配置し、この一対の電極の間にＺ（Ｚ´）方向の電界を印加することで、圧電振動片の所定部分を振動させる構成が知られている。この構成によれば、振動部分に電極が設けられないため、電極の経時変化等の影響を受けにくくなり、長期安定度を確保することができる。
【０００３】
ただし、上記特許文献１のような平行電界励振型の構成においては、振動部分のＹ（Ｙ´）側表面に電極が設けられた構成（垂直電界励振型）に比べて電界効率が悪いため、ＣＩ値が高くなってしまうという問題がある。一方、圧電振動片は厚みすべり振動を利用しているため、振動部分を周辺部よりも厚肉としたメサを形成させ、このメサに振動エネルギーを閉じ込めることで、振動部分の電界効率を高める構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４６２５１３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、平行電界励振型の圧電振動片にメサを設ける構成については、従来、研究が十分にされておらず、ＣＩ値については明確な値が得られていなかった。従って、Ｚ´軸及びＸ軸がそれぞれ平面方向でありかつＹ´軸が厚み方向である晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片を用いて、その表面または裏面の少なくとも一方に、周辺部より厚肉のメサを備える場合、平行電界励振型の電極配置を採用した際に振動特性の良いメサの形状を見出すことが求められていた。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、メサの形状を特定することによりＣＩ値を低減させた高品質の圧電デバイス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】
【０００７】
本発明では、Ｚ´軸及びＸ軸がそれぞれ平面方向でありかつＹ´軸が厚み方向である晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片を有し、圧電振動片の表面または裏面の少なくとも一方に、周辺部より厚肉のメサを備える圧電デバイスであって、メサをＺ´方向に挟んだ一対の電極が形成され、メサのＺ´方向の幅２ａは、圧電振動片の振動の波長λに対して、１．６２λ≦２ａ≦１．９８λに設定される。
【０００８】
また、メサの幅２ａは、１．８０λに設定されるものでもよい。また、メサが形成された部分における圧電振動片の厚さＨ´と、周辺部に対するメサの段差ｄとの比が、０．０５≦ｄ／Ｈ´≦０．１５に設定されるものでもよい。また、晶系３２の回転Ｙ板として、ＡＴカット板またはＢＴカット板が用いられるものでもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片の表面または裏面の少なくとも一方にメサを備える構成において、電極によって挟まれたＺ´方向のメサの幅２ａを、振動の波長λに対して１．６２λ≦２ａ≦１．９８λに設定することにより、圧電振動片のＣＩ値の低減等を実現することができ、高品質の圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電デバイスに用いられる圧電振動片の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】メサのＺ´方向の幅２ａを変化させた場合の圧電振動片の振動特性を示し、（ａ）はＲ１（ＣＩ）値を示すグラフ、（ｂ）はＱ値を示すグラフである。
【図３】圧電振動片の厚さＨ´と、周辺部に対するメサの段差ｄとの比を変化させた場合の圧電振動片の振動特性を示し、（ａ）はＣ１値を示すグラフ、（ｂ）はＱ値を示すグラフである。
【図４】圧電デバイスの実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態を説明するため、図面においては一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、図面においてハッチングした部分は金属膜を表している。
【００１２】
＜圧電振動片＞
図１は、圧電デバイスに用いられる圧電振動片１００の実施形態を示している。この圧電振動片１００は、晶系３２に属する材料を用いて形成された回転Ｙ板が用いられる。圧電振動片の中で晶系３２に属する（点群３２に属する）材料としては、水晶、ＧａＰＯ４（リン酸ガリウム）、ランガサイト系（ＬＧＳ、ＬＧＮ、ＬＧＴ）、水晶などが知られている。晶系３２に属する材料を用いて形成された回転Ｙ板は、厚みすべり振動及び輪郭すべり振動を共に生じる。
【００１３】
厚みすべり振動を利用した圧電振動片としてはＡＴカット、ＢＴカットのものが、また輪郭すべり振動を利用した圧電振動片としてはＣＴカット、ＤＴカットのものが実用化されており、いずれも温度特性が優れている。厚みすべり振動と輪郭すべり振動とはお互いに結合して温度特性などを乱すが、振動片の端面を所定の角度に傾斜させることにより両振動の結合をなくすことができる。
【００１４】
圧電振動片１００としては、例えば、厚みすべり振動するＡＴカットの水晶振動片が用いられている。ＡＴカットは、水晶振動子等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）及び光学軸（Ｚ軸）のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ただし、ＡＴカットに代えてＢＴカットの水晶板が用いられてもよい。なお、ＢＴカットは、Ｚ軸に対してＸ軸周りに−４９°だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。
【００１５】
本実施形態では、以下の各図において、ＸＹ´Ｚ´座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹ´Ｚ´座標系において、Ｘ軸は水晶の結晶軸に一致し、Ｙ´軸及びＺ´軸は、圧電振動片１００を切り出すときの切り出し方向に相当する。本実施形態では、圧電振動片１００がＡＴカットの水晶片であるため、Ｙ´軸及びＺ´軸は結晶軸の機械軸（Ｙ軸）及び光学軸（Ｚ軸）からそれぞれ３５°１５′傾いた軸に一致する。このＸＹ´Ｚ´座標系においては、圧電振動片の表面に平行な平面がＸＺ´平面である。このＸＺ´平面において圧電振動片の長手方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＺ´方向と表記する。ＸＺ´平面に垂直な方向はＹ´方向と表記する。また、Ｘ方向、Ｙ´方向及びＺ´方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００１６】
圧電振動片１００は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、矩形板状に形成されている。圧電振動片１００は、Ｘ方向に長手となり、Ｚ´方向に短手となるように形成されている。圧電振動片１００は、Ｙ´方向が厚み方向となっている。この圧電振動片１００は、振動部１０と、保持部２０とを備えている。
【００１７】
振動部１０は、所定の波長（λ）の振動を発生させる部分である。振動部１０は、圧電振動片１００のうち＋Ｘ側に配置されている。振動部１０は、圧電振動片１００の表面１００ａ側に突出するメサ１１が形成されている。メサ１１は、図１（ｂ）に示すように、周辺部１２のＹ´方向の厚さＨに対して大きな、厚さＨ´に形成される。メサ１１は、全体にわたって厚さが均一に形成されている。なお、メサ１１は、圧電振動片１００の表面１００ａ側に形成されていることに限定されない。例えば、メサ１１が圧電振動片１００の裏面１００ｂに形成されてもよく、表面１００ａ及び裏面１００ｂの双方に形成されてもよい。
【００１８】
また、メサ１１の厚さＨ´と、周辺部１２に対するメサ１１の段差ｄとの比は、
ｄ／Ｈ´≧０．０５
となるように設定されている。
【００１９】
メサ１１は、平面視（Ｙ´方向から見たとき）において矩形状に形成されており、Ｚ´方向の中央に配置されている。メサ１１は、Ｘ方向に長手となり、Ｚ´方向に短手となるように形成されている。メサ１１のＺ´方向の幅（２ａ）は、圧電振動片１００の振動の波長λに対して、
１．６２λ≦２ａ≦１．９８λ
となるように設定されている。
【００２０】
振動部１０のうちメサ１１が形成された部分は、周辺部１２よりも振動の波長が大きく（周波数が小さく）なる。この場合、メサ１１で生じた振動のエネルギーは、当該メサ１１に閉じ込められ、周辺部１２に拡散しにくくなる。これにより、メサ１１で発生した振動の減衰が抑制されるため、振動部１０において効率的に振動を発生させることが可能となっている。
【００２１】
振動部１０の表面（圧電振動片１００の表面１００ａ）であってメサ１１の＋Ｚ´側には、励振電極１３が配置されている。また、メサ１１の−Ｚ´側には、励振電極１４が配置されている。励振電極１３、１４は、メサ１１の長手方向（Ｘ方向）に沿って延びており、Ｘ方向についてメサ１１の全体にわたって配置されている。このように、励振電極１３、１４は、Ｚ´方向にメサ１１を挟むように配置されている。
【００２２】
したがって、この圧電振動片１００では、メサ１１の表面（＋Ｙ´側の面）には、電極が配置されていない構成となっている。メサ１１の表面に電極が配置される場合、電極が経時劣化等によって変化すると、メサ１１で生じる振動の周波数などに影響が及ぶため、長期的に安定した振動が得にくくなる場合がある。これに対して、圧電振動片１００では、メサ１１の表面に電極が設けられないため、電極の経時劣化等の影響を受けにくくなり、長期安定度を確保することができる構成となっている。
【００２３】
保持部２０は、圧電振動片１００の−Ｘ側部分に配置されている。保持部２０の表面（＋Ｙ´側の面）には、引出電極１５、１６が形成されている。引出電極１５は、励振電極１３から−Ｘ方向に引き出されて、保持部２０の−Ｘ側かつ−Ｚ´側の角部まで引き出される。引出電極１６は、励振電極１４から−Ｘ方向に引き出されて、保持部２０の−Ｘ側かつ＋Ｚ´側の角部まで引き出される。なお、引出電極１５、１６は、保持部２０の側面や裏面にわたって引き出されてもよい。
【００２４】
励振電極１３、１４、及び引出電極１５、１６は、導電性の金属膜が用いられる。金属膜としては、例えば、水晶材に対する各電極の密着性を向上させる役割を有する下地層としてクロム（Ｃｒ）や、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、あるいはニッケルクロム（ＮｉＣｒ）や、ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）、ニッケルタングステン（ＮｉＷ）合金を成膜し、その上に金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）を成膜した２層または３層などの積層構造が採用される。
【００２５】
図２は、上記のように構成された圧電振動片１００の振動特性を示すグラフである。図２（ａ）はメサ１１の幅２ａを変化させたときのＣＩ値を示すグラフである。図２（ａ）において、横軸はメサ１１の幅２ａ（単位μｍ）であり、縦軸は圧電振動片１００のＣＩ値（単位Ω）である。また、図２（ｂ）はメサ１１の幅２ａを変化させたときのＱ値を示すグラフである。図２（ｂ）において、横軸はメサ１１の幅２ａ（単位μｍ）であり、縦軸は圧電振動片１００のＱ値である。なお、図２（ａ）及び（ｂ）は、メサ１１の厚さＨ´＝８３．５μｍ、振動の波長λ＝１６７（μｍ）となる圧電振動片１００が用いられている。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、メサの幅２ａが１００μｍのときには、ＣＩ値（Ｒ１の値）が２６０ｋΩ程度となっている。また、幅２ａが１００μｍから大きくなるにつれてＣＩ値が小さくなり、例えば２ａ＝３００（μｍ）のときにＣＩ＝２２．８ｋΩと最も小さくなっている。また、幅２ａが３００μｍから大きくなるにつれてＣＩ値が大きくなっている。なお、図示しないが、等価直列容量Ｃ１値についても、幅２ａが３００μｍのときに最大値を示すものとなる。
【００２７】
また、図２（ｂ）に示すように、幅２ａが１００μｍのときには、Ｑ値が３５００〜４０００程度となっている。また、幅２ａが１００μｍから大きくなるにつれてＱ値が大きくなり、例えば２ａ＝３００（μｍ）のときにＱ＝１６５００（大気中の値）と最大となっている。また、幅２ａが３００μｍから大きくなるにつれてＱ値が小さくなっている（又は変動している）。
【００２８】
図２（ａ）のグラフにより、メサ１１の幅２ａとＣＩ値（Ｒ１）との関係においては、幅２ａの値を変化させることでＣＩ値が変化し、所定の極値を有することが確認される。なお、本実施形態では、例えば２ａ＝３００においてＣＩ値が極値（最小値）２２．８ｋΩとなっている。また、図２（ｂ）のグラフにより、メサ１１の幅２ａとＱ値との関係においては、幅２ａを変化させることでＱ値が変化し、所定の極値を有することが確認される。なお、本実施形態では、例えば２ａ＝３００においてＱ値が極値（最大値）１６５００となる。
【００２９】
このように、幅２ａが３００μｍを中心として２７０μｍ〜３３０μｍの範囲で良好な振動特性を得られることが確認できた。３００μｍは波長（λ）１６７μｍとの関係では１．８０λとなる。また、２７０μｍは同じく波長１６７μｍとの関係では１．６２λとなり、３３０μｍは１．９８λとなる。
【００３０】
そこで、本実施形態では、メサ１１のＺ´方向の幅２ａを、圧電振動片の振動の波長λに対して、
１．６２λ≦２ａ≦１．９８λ
となるように設定することにより、ＣＩ値が低い（又はＱ値が高い）圧電振動片１００を得ることができる。すなわち、メサ１１の幅（２ａ）が１．６２λより小さいとＣＩ値が大きくなって振動特性が悪化し、また、幅（２ａ）が１．９８λより大きいとＣＩ値が大きくなって同じく振動特性が悪化することとなる。
【００３１】
なお、図２（ａ）及び（ｂ）のグラフでは、振動の波長λが１６７μｍの場合における結果であるが、波長が異なる場合であっても同様の結果が得られる。具体的には、幅２ａが、波長λに所定の定数（例、１．６２〜１．９８）を乗じた値となる場合に、良好な振動特性が得られるものとなる。
【００３２】
図３（ａ）は、メサ１１の段差ｄとメサ１１の厚さＨ´との比であるｄ／Ｈ´を変化させたときの等価直列容量の値（Ｃ１）を示すグラフである。図３（ａ）において、横軸は上記ｄ／Ｈの値（単位％）であり、縦軸は等価直列容量（単位はｆＦ）である。また、図３（ｂ）は、ｄ／Ｈ´を変化させたときのＱ値を示すグラフである。図３（ｂ）において、横軸は上記ｄ／Ｈ´の値（単位％）であり、縦軸は圧電振動片１００のＱ値である。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、メサ１１の幅２ａを３００μｍとし、振動の波長λを１６７μｍとしている。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、ｄ／Ｈ´が０の場合（メサ１１が形成されない場合）には、Ｃ１値が０．０２１ｆＦ程度となっている。また、ｄ／Ｈ´が０から大きくなるにつれてＣ１値が急激に大きくなり、ｄ／Ｈ´が５％では０．０３４ｆＦと最大値に近い値となり、その後、ｄ／Ｈ´が７．５％で最大値となる０．０３５ｆＦとなる。ｄ／Ｈ´が７．５％から大きくなると、Ｃ１値は０．０３０〜０．０３５ｆＦの間を緩やかに降下し、ｄ／Ｈ´が２０％では０．０３０ｆＦまで降下する。なお、図示しないが、等価直列抵抗ＣＩ値についても、ｄ／Ｈ´が５％〜１５％の範囲において小さくなる。
【００３４】
また、図３（ｂ）に示すように、ｄ／Ｈ´の値が０〜２５％の場合に、Ｑ値は９８０００〜１０００００の範囲を変動しており、このＱ値が大きく変動することはない。ただし、ｄ／Ｈ´が２０％以上の場合は、Ｑ値が９８００に近い値となる。図３（ａ）及び（ｂ）のグラフにより、ｄ／Ｈ´を５％（０．０５）から１５％（０．１５）の範囲とした場合に、Ｃ１値が高くなり、その際にＱ値の悪化を招くことがない点が確認される。すなわち、ｄ／Ｈ´が５％（０．０５）より小さいと、等価直列容量Ｃ１が低下して振動特性が悪化することとなる。また、ｄ／Ｈ´が１５％（０．１５）を超えると、メサ１１での輪郭振動や屈曲振動などのスプリアスが増加する。
【００３５】
そこで、本実施形態では、メサ１１の厚さＨ´と、周辺部１２に対するメサの段差ｄとの比が、
０．０５≦ｄ／Ｈ´≦０．１５
となるように設定することにより、Ｃ１値が高い（ＣＩ値が低い）、振動特性の優れた圧電振動片１００とすることができる。この関係はｄとＨ´との比で表され、振動の波長λによらない。図３（ａ）及び（ｂ）のグラフでは、振動の波長λが１６７μｍの場合における結果であるが、波長が異なる場合であっても同様の結果が得られる。
【００３６】
次に、圧電振動片１００の製造方法について説明する。
先ず、圧電振動片１００は、圧電ウェハから個々の圧電振動片１００を取り出す多面取りが行われる。圧電ウェハは、水晶結晶体からＡＴカットにより所定の厚さで切り出され、エッチングや研磨等により厚さが調整された後に表面が洗浄される。次に、フォトリソグラフィ技術や、エッチング、サンドブラスト等により圧電振動片１００の表面１００ａの一部が除去されてメサ１１が形成される。
【００３７】
次に、圧電振動片１００の表面１００ａにおいて、メサ１１を挟むように、励振電極１３、１４が形成される。この励振電極１３、１４と同時に、引出電極２１、２２が形成される。これら励振電極１３、１４、及び引出電極１５、１６は、導電性の金属膜により形成される。この金属膜は、メタルマスクを用いたスパッタリングや真空蒸着等によりニッケルクロム等の下地層が成膜され、次いで金等の主電極層が成膜されて形成される。なお、メタルマスク等を用いることに代えて、フォトリソグラフィ法及びエッチング等によりパターニングされてもよい。この励振電極１３、１４等の形成後、圧電ウェハをスクライブラインに沿ってダイシングすることにより、個々の圧電振動片１００が完成する。
【００３８】
このように、圧電振動片１００によれば、メサ１１を励振電極１３、１４で挟んで構成されるので、電極の経時変化等による振動特性の影響が小さいだけでなく、メサ１１のＺ´方向の幅２ａを、圧電振動片１００の振動の波長λに対して１．６２λ≦２ａ≦１．９８λとすることにより、効率よく平行電界励振を実現して、振動特性のよい圧電振動片１００を提供できる。また、メサ１１の高さＨ´と段差ｄとの比であるｄ／Ｈ´を５％（０．０５）から１５％（０．１５）の範囲とすることにより、Ｃ１値を高くして振動特性を向上させることができる。
【００３９】
なお、圧電振動片１００としては、図１に示すものに限定されない。例えば、振動部と、振動部を囲んだ枠部と、振動部と枠部とを連結するアンカー部とにより構成された圧電振動片が用いられてもよい。この場合、振動部にメサが形成され、このメサをＺ´方向に挟むように一対の励振電極が形成される。振動部に形成されたメサの幅は、上記と同様に、圧電振動片の振動の波長λに対して１．６２λ≦２ａ≦１．９８λに設定される。また、上記と同様に、メサの段差とメサの厚さとの比は０．０５以上に設定される。
【００４０】
＜圧電デバイス＞  
次に、圧電デバイスの実施形態について説明する。図４に示すように、圧電デバイス２００は、圧電振動片１００と、この圧電振動片１００が搭載されるベース１１０と、ベース１１０との間で圧電振動片１００を封止するリッド１２０とを有している。圧電振動片１００としては、図１に示す圧電振動片１００が用いられている。ベース１１０及びリッド１２０は、例えばガラスやセラミックスなどの材料が用いられる。また、リッド１２０としては金属板が用いられてもよい。
【００４１】
ベース１１０は、矩形の板状に形成されており、表面（＋Ｙ側の面）に形成された凹部１１１と、凹部１１１を囲む接合面１１２とを有している。接合面１１２は、リッド１２０と対向する。リッド１２０は、同じく矩形の板状に形成されており、裏面（−Ｙ側の面）１２１の一部がベース１１０の接合面１１２と対向する。ベース１１０とリッド１２０とは、例えば接合材を介して接合されているが、接合材を用いずに直接接合させてもよい。ベース１１０とリッド１２０と接合させることにより、圧電振動片１００を収容するためのキャビティー１４０が形成される。
【００４２】
ベース１１０の凹部１１１には、圧電振動片１００の引出電極１５、１６に接続される接続電極１１４が形成されている。また、ベース部１１０をＹ´方向に貫通する貫通電極１１５が形成されている。ベース１１０の裏面（−Ｙ´側の面）には、四隅のそれぞれに矩形状の外部電極１１６、及びダミー電極１１６ａが形成されている。外部電極１１６は、基板に実装される際の一対の実装端子として用いられる。なお、ダミー電極１１６ａは、他の電極と電気的な接続はない。接続電極１１４と外部電極１１６とは、貫通電極１１５によって電気的に接続される。
【００４３】
接続電極１１４及び外部電極１１６、１１６ａは、導電性の金属膜が用いられる。金属膜としては、例えば、下地層としてクロム（Ｃｒ）や、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、あるいはニッケルクロム（ＮｉＣｒ）や、ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）、ニッケルタングステン（ＮｉＷ）合金を成膜し、その上に金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）を成膜した積層構造が採用される。貫通電極１１５は、ベース１１０の貫通孔を銅メッキ等により充填して形成される。
【００４４】
圧電振動片１００は、導電性接着剤１３０を介してベース１１０に搭載されている。導電性接着剤１３０を介して、ベース１１０の接続電極１１４と圧電振動片１００の引出電極１５、１６とが電気的に接続される。さらに、圧電振動片１００は、導電性接着剤１３０によって、ベース１１０に保持され、キャビティー１４０内に収容された状態となる。
【００４５】
次に、圧電デバイス２００の製造方法について説明する。この圧電デバイス２００は、いわゆるウェハレベルパッケージングの手法で製造される。圧電振動片１００については先に説明した手法により作成される。ベース１１０及びリッド１２０は、圧電振動片１００と同様に、リッドウェハ及びベースウェハから個々を切り出す多面取りが行われる。これらリッドウェハ及びベースウェハとしては、例えば、ホウケイ酸ガラスやセラミックスなどが用いられる。
【００４６】
ベースウェハは、キャビティー１４０を形成するための凹部１１１が、サンドブラストまたはウェットエッチングによって形成される。また、ベースウェハには、貫通電極１１５を形成するための貫通孔がサンドブラストまたはウェットエッチングによって形成される。ベースウェハは、例えば銅めっき等により貫通孔を充填して貫通電極１１５が形成される。この貫通電極１１５と電気的に接続するように、凹部１１１に接続電極１１４が形成され、裏面に外部電極１１６が形成される。同時にダミー電極１１６ａも形成される。接続電極１１４及び外部電極１１６は、例えばメタルマスク等を用いたスパッタリングや真空蒸着により、ニッケルタングステン等の下地層の上に金や銀が成膜されて形成される。
【００４７】
次に、ベースウェハの凹部１１１には、チップマウンターなどにより個々の圧電振動片１００が搬送されるとともに、導電性接着剤１３０により保持される。この導電性接着剤１３０によって、圧電振動片１００の励振電極１３、１４と外部電極１１６とが電気的に接続される。次に、リッドウェハは、真空雰囲気下で接合材を介してベースウェハに接合される。なお、接合材を用いずに、例えば、プラズマ活性化接合法やイオンビーム活性化接合法などを用いて、直接接合されてもよい。その後、接合されたウェハをスクライブラインに沿ってダイシングすることにより、個々の圧電デバイス２００が完成する。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、晶系３２の回転Ｙ板により作成された圧電振動片１００に、周辺部１２より厚肉のメサ１１が形成され、かつ、メサ１１をＺ´方向に挟んだ一対の励振電極１３、１４が形成される構成において、メサのＺ´方向の幅２ａを振動の波長λに対して１．６２λ≦２ａ≦１．９８λに設定したので、ＣＩ値を低下させることができ、振動特性の良い高品質の圧電デバイス２００が得られる。
【００４９】
なお、圧電振動片として枠部を有するタイプを用いる場合の製造方法は、次のとおりである。上記した圧電デバイス２００と同様に、ウェハレベルパッケージングの手法で製造される。先ず、リッド、ベース、及び圧電振動片は、それぞれのウェハにおいて形成される。次に、真空雰囲気下で圧電ウェハの表面にリッドウェハが接合され、圧電ウェハの裏面にベースウェハが接合される。接合されたウェハは、スクライブラインに沿ってダイシングされることにより、個々の圧電デバイスが完成する。
【００５０】
以上、圧電デバイスの実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記した実施形態では、圧電デバイスとして水晶振動子（圧電振動子）を示しているが、発振器であってもよい。発振器の場合は、ベース１１０にＩＣ等が搭載され、圧電振動片１００の引出電極１５、１６や、ベース１１０の外部電極１１６、１１６ａがそれぞれＩＣ等に接続される。
【符号の説明】
【００５１】
１０…振動部
１１…メサ
１２…周辺部
１３、１４…励振電極（電極）
１５、１６…引出電極
２０…保持部
１００…圧電振動片
１００ａ…表面
１００ｂ…裏面
１１０…ベース
１２０…リッド
２００…圧電デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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