(57)【要約】【課題】  落下等の衝撃が加わっても連結部の破損を防止することが可能な、耐衝撃性を向上させた圧電振動片、及び圧電振動子を提供する。【解決手段】  本発明の圧電振動片の一例としての水晶振動片１０は、水晶基板１１を用い、主振動部１２、主振動部１２の表裏面２３，２４に形成された励振電極１３ａ，１３ｂ、主振動部１２の外側に概ね沿って設けられた外枠部２０、主振動部１２と外枠部２０とを接続する連結部１８ａ，１８ｂから構成されている。連結部１８ａ，１８ｂは、溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ及び平坦部１７ａ，１７ｂから構成されている。主振動部１２は、その周囲に設けられている連結部１８ａ，１８ｂ及び貫通孔１５によって４端（４辺）を形成されており、少なくとも一端が貫通孔１５によって開放端１４となっている。【選択図】      図１
2006238263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定方向の振動を行う主振動部と、
前記主振動部の振動方向に設けられた端のうち、少なくとも一端に形成された開放端と、
前記主振動部を囲むように形成された外枠部と、
前記開放端部を除く前記主振動部と外枠部との間に在って、前記主振動部の表裏面に対して凹状の溝部と前記主振動部の表裏面と略同一面の平坦部とを有し、前記主振動部と前記外枠部とを一体的に接続するように形成された連結部とを有していることを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動片において、
前記開放端部は、前記主振動部の振動方向の両端に形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片において、
前記開放端部が、前記主振動部の振動方向に交差する方向の当該主振動部の端の一部に延在していることを特徴とする圧電振動片。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記連結部は、前記主振動部の振動方向の長さ寸法に対して、１／２以上の長さ寸法で形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記外枠部の表裏面は、他の表裏面より厚さ方向の外側に形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
定方向の振動を行う主振動部と、
前記主振動部の振動方向の少なくとも一端に形成された開放端部と、
前記主振動部を囲むように形成された外枠部と、
前記開放端部を除く前記主振動部と外枠部との間に在って、前記主振動部の表裏面に対して凹状の溝部と前記主振動部の表裏面と略同一面の平坦部とを有し、前記主振動部と前記外枠部とを一体的に接続するように形成された連結部と、
少なくとも前記主振動部を収納し、前記外枠部に固着された蓋体とを有していることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電振動子において、
前記開放端部は、前記主振動部の振動方向の両端に形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の圧電振動子において、
前記開放端部が、前記主振動部の振動方向に交差する方向の当該主振動部の端の一部に延在していることを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の圧電振動子において、
前記連結部は、前記主振動部の振動方向の長さ寸法に対して、１／２以上の長さ寸法で形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の圧電振動子において、
前記外枠部の表裏面は、該外枠部以外の表裏面より厚さ方向の外側に形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項１１】
請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載の圧電振動子において、
前記蓋体は、略前記外枠部に沿って一定の厚さで形成された枠体を介して前記外枠部に固着されていることを特徴とする圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一圧電基板上に主振動部とそれを囲む外枠とを一体的に備えた圧電振動片及び圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化が進み、それらの電子機器に用いられる圧電振動子及びそれに用いる圧電振動片の小型化、薄型化が要求されている。圧電振動子及びそれに用いる圧電振動片を小型化、薄型化するために、例えば、図１０に示すような圧電振動片５００が提案されている。図１０は、従来の圧電振動片の一例としての水晶基板を用いたＡＴカット振動片を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片５００は、水晶基板（水晶ウェハ）５０１の中央部分に形成された主振動部５０２と、外枠部５０３と、連結部５０４とから構成されている。主振動部５０２は、その外周部に設けられた貫通孔５０５によってその外形形状が形成され、貫通孔５０５の設けられていない部分である２つの連結部５０４により外枠部５０３と一体的に連結されている。連結部５０４は、その幅寸法が２００μｍ程度であり、また主振動部５０２の表裏面５０６ａ，５０６ｂ及び外枠部５０３の表裏面５０７ａ，５０７ｂより厚さ方向の中央側に表裏面５０８，５０９を成すように形成されている。従って、連結部５０４の表裏面５０８，５０９と主振動部５０２の表裏面５０６ａ，５０６ｂ及び外枠部５０３の表裏面５０７ａ，５０７ｂとはそれぞれ段差を持って接続されている。外枠部５０３は、主振動部５０２の外側を概ね囲む形状で形成されている（例えば、特許文献１）。なお、図示しないが主振動部と外枠部とが４つの連結部によって接続している圧電振動片も開示されている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１２１７１号公報
【特許文献２】特許第３３９０３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のように連結部５０４は、その厚さが薄く、幅も狭いため、その強度が充分でなく、落下等の衝撃が加わった際に破損し易い。また、連結部５０４の表裏面５０８，５０９が主振動部５０２の表裏面５０６ａ，５０６ｂおよび外枠部５０３の表裏面５０７ａ，５０７ｂと段差を有して形成されていることから、落下等の衝撃が加わった際にコーナー部分への応力集中が発生し、さらに破損し易い。この連結部５０４の破損により主振動部５０２の外枠部５０３からの脱落などが起こり、圧電振動片５００としての機能を果たせなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、落下等の衝撃が加わっても連結部の破損を防止することが可能な、耐衝撃性を向上させた圧電振動片、及び圧電振動子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる問題を解決するために、本発明の圧電振動片は、定方向の振動を行う主振動部と、前記主振動部の振動方向に設けられた端のうち、少なくとも一端に形成された開放端と、前記主振動部を囲むように形成された外枠部と、前記開放端部を除く前記主振動部と外枠部との間に在って、前記主振動部の表裏面に対して凹状の溝部と前記主振動部の表裏面と略同一面の平坦部とを有し、前記主振動部と前記外枠部とを一体的に接続するように形成された連結部とを有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の圧電振動片によれば、連結部が主振動部の表裏面に対して凹状の溝部と同一面の平坦部とで形成されている。このように、連結部に主振動部の表裏面と同一面の平坦部を設けることにより、該平坦部が設けられた部分では衝撃などによる応力集中を防止することができる。さらに、凹状の溝部は、形成された凹部により主振動部の外枠部への振動の漏洩を防止するため、連結部の幅寸法を大きくしても振動特性への影響が少なく、該幅寸法を大きくすることができる。従って、連結部を凹状の溝部と同一面の平坦部とで形成することにより、連結部の強度を強くすることができ、外部からの衝撃などによる連結部の破損を防止することが可能となる。さらに、主振動部の振動方向の少なくとも一端に開放端が形成されていることから、温度変化による主振動部の膨張、収縮をこの開放端で吸収できるため、温度変化が起こっても主振動部は安定した振動を行う事が可能となる。これらにより、耐衝撃性を向上させ、さらには、温度変化に対しても安定した振動を行う事ができる圧電振動片を提供することが可能となる。
【０００８】
また、前記開放端部は、前記主振動部の振動方向の両端に形成されていることが望ましい。
【０００９】
このようにすれば、主振動部及び外枠部の温度変化による膨張、収縮を振動方向の両端で吸収できるため、主振動部に加わる応力を緩和して振動特性への影響をさらに少なくすることが可能となる。
【００１０】
また、前記開放端部が、前記主振動部の振動方向に交差する方向の当該主振動部の端の一部に延在していることとしてもよい。
【００１１】
また、前記連結部は、前記主振動部の振動方向の長さ寸法に対して、１／２以上の長さ寸法で形成されていることが望ましい。
【００１２】
このようにすれば、主振動部の振動が連結部を介して外枠部に伝播することによる振動特性への劣化を許容可能な範囲に収めることが可能となる。
【００１３】
また、前記外枠部の表裏面は、他の表裏面より厚さ方向の外側に形成されていることが望ましい。
【００１４】
このようにすれば、外枠部の表裏面より外枠部以外の表裏面が圧電振動片の厚み方向の中心側にあるため、例えば、平板上に該圧電振動片をおいても外枠部が接触し、外枠部以外の部分は中空にあるため、その影響を受けることがない。即ち、外枠部を固着する等しても、その他の部分が影響されることない、振動特性の安定した圧電振動片を提供することが可能となる。
【００１５】
本発明の圧電振動子は、定方向の振動を行う主振動部と、前記主振動部の振動方向の少なくとも一端に形成された開放端部と、前記主振動部を囲むように形成された外枠部と、前記開放端部を除く前記主振動部と外枠部との間に在って、前記主振動部の表裏面に対して凹状の溝部と前記主振動部の表裏面と略同一面の平坦部とを有し、前記主振動部と前記外枠部とを一体的に接続するように形成された連結部と、少なくとも前記主振動部を収納し、前記外枠部に固着された蓋体とを有していることを特徴とする。
【００１６】
本発明の圧電振動子によれば、連結部が主振動部の表裏面に対して、凹状の溝部と同一面の平坦部とで形成されている。このように、連結部に主振動部の表裏面と同一面の平坦部を設けることにより、該平坦部が設けられた部分では衝撃などによる応力集中を防止することができる。さらに、凹状の溝部は、形成された凹部により主振動部の外枠部への振動の漏洩を防止するため、連結部の幅寸法を大きくしても振動特性への影響が少なく、該幅寸法を大きくすることができる。従って、連結部を凹状の溝部と同一面の平坦部とで形成することにより、連結部の強度を強くすることができ、外部からの衝撃などによる連結部の破損を防止することが可能となる。さらに、主振動部の振動方向の少なくとも一端に開放端が形成されていることから、温度変化による主振動部の膨張、収縮をこの開放端で吸収できるため、温度変化が起こっても主振動部は安定した振動を行う事が可能となる。従って、温度変化が起こっても外枠部に固着された蓋体と主振動部との熱膨張係数の違いによる変形量が吸収され、主振動部は安定した振動を行う事が可能となる。これらにより、耐衝撃性を向上させ、さらには、温度変化に対しても安定した振動を行う事ができる圧電振動子を提供することが可能となる。
【００１７】
また、前記開放端部は、前記主振動部の振動方向の両端に形成されていることが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、主振動部の温度変化による膨張、収縮を振動方向の両端で吸収できるため、主振動部に加わる応力を緩和して振動特性への影響をさらに少なくすることが可能となる。従って、外枠部に蓋体を固着しても振動特性に対する影響が少ない圧電振動子を提供することが可能となる。
【００１９】
また、前記開放端部が、前記主振動部の振動方向に交差する方向の当該主振動部の端の一部に延在していることとしてもよい。
【００２０】
また、前記連結部は、前記主振動部の振動方向の長さ寸法に対して、１／２以上の長さ寸法で形成されていることが望ましい。
【００２１】
このようにすれば、主振動部の長さの１／２の領域における圧電振動片の幅寸法を大きくすることができる。この幅寸法を大きくすることで、スプリアス振動である輪郭振動の、より高次の振動が主振動の近くに来る。そのため、輪郭振動の振動強度は、より小さくなる。つまり、輪郭振動の影響を受けにくくなり、振動特性を安定させることが可能となる。従って、振動特性の安定した圧電振動子を提供することが可能となる。
【００２２】
また、前記外枠部の表裏面は、該外枠部以外の表裏面より厚さ方向の外側に形成されていることが望ましい。
【００２３】
このようにすれば、外枠部の表裏面より外枠部以外の表裏面が圧電振動片の厚み方向の中心側にあるため、外枠部に蓋体を固着しても外枠部以外の部分は中空にあり、蓋体への接触を防止して、振動特性の安定した圧電振動子を提供することが可能となる。
【００２４】
また、前記蓋体は、略前記外枠部に沿って一定の厚さで形成された枠体を介して前記外枠部に固着されていることが望ましい。
【００２５】
このようにすれば、蓋体の固着による主振動部などの蓋体への接触を防止して、振動特性の安定した圧電振動子を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る圧電振動片及び圧電振動子の最良の形態について、以下に図面を用いて説明する。
【００２７】
圧電振動片には、水晶をはじめとして様々な圧電材料が利用されている。圧電材料の一例として、結晶軸であるＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光軸）を有する水晶がある。この水晶から切り出された圧電基板としての水晶基板を用いて水晶振動片が形成される。この水晶基板の一例として、１辺がＸ軸に平行で、他辺がＸ軸廻りにＺ軸から約３５度の傾きをつけたＺ´軸に平行に切断された、いわゆるＡＴカット水晶基板がある。以下の実施形態に示す圧電振動片は、このＡＴカット水晶基板を用いた例について説明する。なお、圧電振動片は、ＡＴカット水晶基板に限らず、他の切断角度で切り出された水晶基板、或いは、他の圧電材料を用いた圧電振動片でもよい。この場合でも、以下の実施形態と同じ構成であれば、同様な効果を有している。
【００２８】
（第一実施形態）
本発明に係る圧電振動片の第一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、第一実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正断面図である。
【００２９】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、圧電振動片の一例としての水晶振動片１０は、水晶基板１１から形成されている。この水晶振動片１０は、主振動部１２、主振動部１２の表裏面２３，２４に形成された励振電極１３ａ，１３ｂ、主振動部１２の外側に概ね沿って設けられた外枠部２０、主振動部１２と外枠部２０とを接続する連結部１８ａ，１８ｂから構成されている。
【００３０】
主振動部１２は、その周囲に設けられている連結部１８ａ，１８ｂ及び貫通孔１５によって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。この主振動部１２は、その表裏面２３，２４に形成された励振電極１３ａ，１３ｂに電圧を印加することにより、Ｘ軸方向を振動方向（以下、振動方向をＸ軸方向と呼ぶ）とする厚みすべり振動が行われる。主振動部１２の振動方向であるＸ軸方向の一端は、貫通孔１５によって開放端部としての開放端１４となっている。主振動部１２の他端は、連結部１８ａ，１８ｂと接続されており、このうち溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと接続されている部分は、溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの凹形状の深さに相当する端面１９ａ，１９ｂが形成されている。なお、水晶基板１１の裏面側にも表面側と同様な溝部１６ａ´，１６ｂ´が形成されている。
【００３１】
連結部１８ａ，１８ｂは、底面２５，２６を有する凹形状を成した溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと主振動部１２の表裏面２３，２４及び外枠部２０の表裏面２１，２２と同一面の平坦部１７ａ，１７ｂとから構成されている。平坦部１７ａ，１７ｂは、主振動部１２のＸ軸方向に沿って設けられた２辺のほぼ中央に設けられている。溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、数μｍ程度（例えば、２μｍ）の深さを有しており、平坦部１７ａ，１７ｂに接続し、主振動部１２のＸ軸方向に延設されている。溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち、貫通孔１５の形成された方向に設けられた溝部１６ａ，１６ｃは、平坦部１７ａ，１７ｂから貫通孔１５までの間に設けられている。また、溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち、貫通孔１５と反対の方向に設けられた溝部１６ｂは、平坦部１７ａから延設され、主振動部１２の外周に沿ってＸ軸方向からＺ´軸方向に屈曲し、さらにＸ軸方向に戻り平坦部１７ｂに接続されている。
【００３２】
溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、主振動部１２の振動が外枠部２０に伝播することによる振動特性の劣化を防止しつつ、連結部１８ａ，１８ｂの形状を大きくして、その強度を向上するために用いている。ここでＡＴカットの水晶振動片１０の振動の伝播について説明する。
【００３３】
ＡＴカットの水晶振動片１０の主振動である厚みすべり振動は、主振動部１２の中央部が振動する如く励振電極の配置などが決められているが、中央部で振動する厚みすべり振動は、振動片の外周部（本例では、外枠部２０）へ伝播する。水晶振動片１０は、外枠部２０を保持器に固着されて保持されることが多く、この固着によって外枠部２０に伝播した振動が抑制される。この伝播した振動の抑制が主振動である厚みすべり振動に影響して、クリスタルインピーダンス（以下、「ＣＩ値」という。）が低下したり、他の振動モードを誘発し発振周波数の安定性を低下させたりする。
【００３４】
振動の伝播は、式（１）〜式（４）により表される。式（１）〜式（４）によれば、同一振動片上に周波数の違いを持つ領域があると、振動の伝播は、周波数の高い方から低い方へ起こり、周波数の低い方から高い方に対しては、α、βが虚数となるため振動が伝播距離に従って減衰する。
【００３５】
前述により、溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを形成することによって、厚みすべり振動の外枠部２０への伝播を抑制しつつ連結部１８ａ，１８ｂの接続面積を大きくして、連結部１８ａ，１８ｂの強度を向上させることが可能となる。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
【数２】
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【００３８】
【数３】
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【００３９】
【数４】
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Ｕ：厚みすべり振動のＸ方向、Ｚ方向への変位、  Ｂ：振幅強度、  ω、ωs：振動子、振動片、それぞれの角周波数、  α、β：Ｘ、Ｚ方向それぞれへの伝播係数、Ｃ55、Ｃ66：弾性スティフネス、  Ｓ11、Ｓ13、Ｓ33：弾性コンプライアンス    ２ａ：主振動部のＸ軸方向の長さ寸法、  ２ｂ：主振動部の厚み寸法、  ２ｃ：主振動部のＺ´方向の幅寸法。
【００４０】
外枠部２０は、水晶振動片１０と図示しない他の回路基板等の保持器との接続、或いは、主振動部１２を保護する図示しない蓋体との接続等が行われる。外枠部２０と主振動部１２とは、連結部１８ａ，１８ｂを介し水晶基板１１上に一体的に接続されている。
【００４１】
次に、図２を用いて水晶振動片１０の製造方法について説明する。図２は、第一実施形態の圧電振動片の製造方法を説明する工程フロー図である。
【００４２】
先ず、圧電基板の一例としての水晶基板１１（水晶ウェハ）の表面に水晶振動片１０の形状に対応した第一のマスクパターンＭ１を形成する。この第一のマスクパターンＭ１は、後述するブラスト加工に耐え得るものであればよく、例えば、水晶基板１１上にドライフィルムレジストを貼り付けた後、ドライフィルムレジストを水晶振動片１０の形状に対応して露光・現像し、水晶振動片１０の形状に対応した部分上に形成すればよい。なお、実施形態によっては、第一のマスクパターンＭ１は、水晶基板１１上にフォトレジストを塗布した後、水晶振動片１０の形状に対応して露光・現像し、水晶振動片１０の形状に対応した部分上に形成してもよい。また、水晶振動片１０の形状に対応して金属等を成膜し、この金属膜を第一のマスクパターンＭ１としてもよい。そして、第一のマスクパターンＭ１を形成した水晶基板１１を、その表面を上側に向けてテーブル５上に固定する。そして、矢印Ｂ１に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第一のマスクパターンＭ１が形成されていない部分の水晶基板１１を途中まで除去し凹形状の溝部１６ａ´，１６ｂ´を形成する（Ｓ１００）。溝部１６ａ´，１６ｂ´の開口は、水晶基板１１の表面と垂直な側面を持つものに限らず、水晶基板１１の表面側が広く、中央側が狭くなったテーパー形状であってもよい。
【００４３】
次に、第一のマスクパターンＭ１を除去した後、水晶基板１１の裏面に第二のマスクパターンＭ２を形成する。この第二のマスクパターンＭ２は、水晶振動片１０の形状に対応して水晶基板１１の裏面に設けられており、第一のマスクパターンＭ１と同様にして形成されればよい。そして第二のマスクパターンＭ２を形成した水晶基板１１をその裏面を上側に向けてテーブル５に固定する。そして、矢印Ｂ２に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第二のマスクパターンＭ２が形成されていない部分の水晶基板１１を途中まで除去し凹形状の溝部１６ａ，１６ｂを形成する（Ｓ１０２）。
【００４４】
次に、貫通孔１５を形成する。貫通孔１５は、水晶振動片１０の主振動部の開放端を形成するために設ける。水晶基板１１の裏面側の第二のマスクパーンＭ２及び露出した溝部１６ａ，１６ｂなどの水晶面に、貫通孔１５に対応する部分を除いた第三のマスクパターンＭ３を形成する。なお、本例では第二のマスクパーンＭ２を除去せずその表面にも第三のマスクパターンＭ３を形成しているが、第二のマスクパターンＭ２を除去し、その後、水晶基板１１裏面側の水晶面に第三のマスクパターンＭ３を形成してもよい。そして第三のマスクパターンＭ３を形成した水晶基板１１を、その第三のマスクパターンＭ３を上側に向けてテーブル５に固定する。そして、矢印Ｂ３に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第三のマスクパターンＭ３が形成されていない部分の水晶基板１１を除去していき、Ｓ１００で説明した溝部１６ａ´と貫通させ、貫通孔１５を形成する（Ｓ１０４）。
【００４５】
次に、水晶基板１１を固定版５から取り外し、第三のマスクパターンＭ３、第二のマスクパターンＭ２を除去する（Ｓ１０６）。これにより、水晶基板１１に、溝部１６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ´及び平坦部１７ａ，１７ａ´から構成される連結部１８ａが形成される。図２では図示しないが、図１で示す連結部１８ｂが連結部１８ａと同時に形成される。これにより、連結部１８ａ，１８ｂ及び貫通孔１５に概ね囲まれた主振動部（図２では図示せず）と、外枠部２０とが設けられた水晶振動片１０の外形が形成される。なお、図２では、一方の連結部１８ａの表裏の溝部１６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ´を用いて説明したが、他方の連結部１８ｂも同様に表裏に溝部が形成される。
【００４６】
この後、図２では図示しないが、水晶振動片１０の主振動部（図１で示す１２）の表裏面（図１で示す２３，２４）に形成された励振電極（図１で示す１３ａ，１３ｂ）などの電極の形成を行う。励振電極（図１で示す１３ａ，１３ｂ）の形成は、その形状に金、クロムなどの金属を成膜することで行われる。
【００４７】
前述の第一実施形態によれば、水晶振動片１０は、連結部１８ａ，１８ｂが主振動部１２の表裏面２３，２４及び前記外枠部２０の表裏面２１，２２に対して凹状の溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと同一面の平坦部１７ａ，１７ｂとで形成されている。このように、連結部１８ａ，１８ｂに主振動部１２の表裏面２３，２４及び前記外枠部２０の表裏面２１，２２と同一面の平坦部１７ａ，１７ｂを設けることにより、該平坦部１７ａ，１７ｂが設けられた部分では衝撃などによる応力集中を防止することができる。また、平坦部１７ａ，１７ｂに連続して凹状の溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを形成することにより、連結部１８ａ，１８ｂの長さ寸法を大きくすることができる。これにより、さらに連結部１８ａ，１８ｂの強度を高めることが可能となる。従って、外部からの衝撃などによる連結部１８ａ，１８ｂの破損を防止することが可能となる。
【００４８】
さらに、第一実施形態によれば、前述した主振動部１２のＸ軸方向の一端を開放端１４とすることにより、主振動部１２と外枠部２０に固着する蓋体などとの熱膨張係数の違いによる応力の影響を少なくすることができる。主振動部１２のＸ軸方向の開放端１４がない場合は、この応力の影響により、周波数−温度特性がほぼ直線状になるなど劣化していたが、開放端１４を形成することで、ＡＴカット水晶振動片本来の周波数−温度特性である３次曲線の周波数−温度特性を得ることができた。このことについて次に詳述する。
【００４９】
厚みすべり振動片の主振動は、式（５）により表される。なお、式（５）では、一般的に式（６）である。圧電振動片の温度が変化するとき、主振動部を形成する水晶の熱膨張係数と主振動部と連結された外枠部に固着される異材質の蓋体などの熱膨張係数の違いにより、それぞれ変形量の異なる変形が起きる。熱膨張係数の一例をあげると、ＡＴカット水晶のＸ軸：１９．７×１０-6／℃、ＡＴカット水晶のＺ´軸：１２．８×１０-6／℃、蓋体に用いられるホウ珪酸ガラス：３．２５×１０-6／℃などである。この変形量の違いにより主振動部に応力が加わり、この応力の影響による、式（５）、及び式（６）の定数の僅かな変化により周波数が変化し、温度変化による周波数特性、いわゆる周波数−温度特性の劣る水晶振動片となる。
【００５０】
式（５）、及び式（６）によれば、振動片の厚みを表す２ｂ、振動片のＸ軸方向の長さを表す２ａ、弾性定数Ｃ66，Ｃ11、および水晶の密度ρは、全て温度に依存する物性定数である。ここで、弾性定数Ｃ66，Ｃ11、および水晶の密度ρは、材料固有の定数であるため、振動片の形状による熱変形の影響は受けない。また、振動片の厚みを表す２ｂは、振動片の厚み方向が開放されているため、熱変形の影響を受けない。振動片のＸ軸方向の長さを表す２ａは、温度変化による寸法変化により連結する外枠部と干渉して主振動に影響を生じる。特に主振動部のＸ軸方向の両端が外枠部と連結されている場合は、その寸法変化を逃がすことができず、影響が大きくなる。従って、主振動部のＸ軸方向の少なくとも一端を開放することで、温度変化による寸法変化を逃がすことができる。これにより、周波数−温度特性の劣化を防止することが可能となる。
【００５１】
【数５】
2006238263.tif 000007
【００５２】
【数６】
2006238263.tif 000008
ｆ(1,1,0)：有限平板の主振動周波数、  Ｃ66、Ｃ11：弾性定数、  ρ：水晶の密度、  ２ａ：振動片のＸ軸方向の長さ寸法、  ２ｂ：振動片の厚み寸法。
【００５３】
従って、第一実施形態の水晶振動片１０によれば、落下などによる耐衝撃性を向上させ、さらには、温度変化に対しても安定した振動を行う事ができる圧電振動子を提供することが可能となる。
【００５４】
（第二実施形態）
本発明に係る圧電振動片の第二実施形態を図３を用いて説明する。図３は、第二実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。以下に第二実施形態ついて詳細に説明するが、前述の第一実施形態と同様である外枠部および主振動の伝播については説明を省略する。
【００５５】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片の一例としての水晶振動片１０は、水晶基板１１から形成されており、主振動部３２、主振動部３２の表裏面に形成された励振電極３３ａ，３３ｂ、主振動部３２の外側に概ね沿って設けられた外枠部４０、主振動部３２と外枠部４０とを接続する連結部３８ａ，３８ｂから構成されている。
【００５６】
主振動部３２は、その周囲に設けられている連結部３８ａ，３８ｂ及び２つの貫通孔３５ａ，３５ｂによって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。この主振動部３２は、その表裏面に形成された励振電極３３ａ，３３ｂに電圧を印加することにより、Ｘ軸方向を振動方向（以下、振動方向をＸ軸方向と呼ぶ）とする厚みすべり振動が行われる。主振動部３２の振動方向であるＸ軸方向の一端は、貫通孔３５ａによって開放端３４ａとなっている。また、主振動部３２の開放端３４ａとＸ軸方向の反対側に設けられた一端も、開放端３４ａと同じように、貫通孔３５ｂによって開放端部としての開放端３４ｂとなっている。主振動部３２の開放端３４ａ，３４ｂ以外の他端は、連結部３８ａ，３８ｂと接続されており、このうち溝部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと接続されている部分は、溝部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの凹形状の深さに相当する端面３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが形成されている。
【００５７】
連結部３８ａ，３８ｂは、凹形状の溝部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと主振動部３２の表裏面及び外枠部４０の表裏面と同一面を持った平坦部３７ａ，３７ｂとから構成されている。平坦部３７ａ，３７ｂは、主振動部３２のＸ軸方向に沿った２辺のほぼ中央に設けられている。溝部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、数μｍ程度（例えば、２μｍ）の深さを有しており、平坦部３７ａ，３７ｂに接続し、主振動部３２のＸ軸方向に延設されている。溝部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、平坦部３７ａ，３７ｂから貫通孔３５ａ，３５ｂまでの間に設けられている。
【００５８】
なお、第二実施形態の水晶振動片１０は、前述の第一実施形態において説明した製造方法によって製造することが可能である。
【００５９】
前述の第二実施形態によれば、主振動部３２の開放端３４ａ，３４ｂが両端に設けられているため、主振動部３２及び外枠部４０の温度変化による膨張、収縮を振動方向の両端で吸収できるため、主振動部３２に加わる応力を緩和して振動特性への影響をさらに少なくすることが可能となる。
【００６０】
（第三実施形態）
本発明に係る圧電振動片の第三実施形態を図４を用いて説明する。図４は、第三実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。
【００６１】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片の一例としての水晶振動片１０は、水晶基板１１から形成されており、主振動部５２、主振動部５２の表裏面に形成された励振電極５３ａ，５３ｂ、主振動部５２の外側に概ね沿って設けられた外枠部６０、主振動部５２と外枠部６０とを接続する連結部５８ａ，５８ｂから構成されている。
【００６２】
主振動部５２は、その周囲に設けられている連結部５８ａ，５８ｂ及び２つの貫通孔５５ａ，５５ｂによって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。この主振動部５２は、その表裏面に形成された励振電極５３ａ，５３ｂに電圧を印加することにより、Ｘ軸方向を振動方向（以下、振動方向をＸ軸方向と呼ぶ）とする厚みすべり振動が行われる。主振動部５２の振動方向であるＸ軸方向の両端は、貫通孔５５ａ，５５ｂによって開放端部としての開放端５４ａ，５４ｂとなっている。貫通孔５５ａ，５５ｂは、主振動部５２の開放端５４ａ，５４ｂを形成するとともにＸ軸方向に略直交する方向（主振動部３２の幅方向のＺ´方向）の端部まで延設され、いわゆる「コの字形状」となっている。主振動部５２の開放端５４ａ，５４ｂ以外の他端は、連結部５８ａ，５８ｂと接続されている部分５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄと、貫通孔５５ａ，５５ｂにより開放されている部分６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄとから形成されている。なお、貫通孔５５ａ，５５ｂが、Ｘ軸方向に略直交する方向の端部まで延設された例で説明したが、Ｘ軸方向に略直交する方向の端部に限らず、交差する方向でもよい。例えば、Ｘ軸方向と斜め方向に交差する方向の端部であっても同じ効果を有している。
【００６３】
連結部５８ａ，５８ｂは、凹形状の溝部５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄと主振動部５２の表裏面及び外枠部６０の表裏面と同一面を持った平坦部５７ａ，５７ｂとから構成されている。平坦部５７ａ，５７ｂは、主振動部５２のＸ軸方向に沿った２辺のほぼ中央に設けられている。溝部５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄは、数μｍ程度（例えば、２μｍ）の深さを有しており、平坦部５７ａ，５７ｂに接続し、主振動部５２のＸ軸方向に延設されている。連結部５８ａ，５８ｂのＸ軸方向の長さＸ２は、主振動部５２のＸ軸方向の長さＸ１の１／２以上となるように設定されている。
【００６４】
ここで、連結部５８ａ，５８ｂのＸ軸方向の長さＸ２を、主振動部５２のＸ軸方向の長さＸ１の１／２以上となるように設定することについて図５を用いて説明する。図５は、第三実施形態の水晶振動片のＸ軸方向の変位分布を示す図である。
【００６５】
図４に示すような水晶振動片１０においては、主振動部５２と外枠部６０との連結を行う連結部５８ａ，５８ｂの形状によって、種々の問題が発生することがある。例えば、この連結部５８ａ，５８ｂの幅および厚さ寸法が小さく強度が弱いため、連結部５８ａ，５８ｂの耐衝撃性が悪く、外部からの衝撃などにより連結部５８ａ，５８ｂが破損することがある。また、他の例として、主振動部５２における主振動に対するスプリアス振動が発生し、振動特性が劣化することがある。スプリアス振動について詳述する。主振動部５２のＺ´方向（振動方向と直交する方向である主振動部の幅方向）の幅寸法Ｚ２に起因する輪郭振動は、その主振動部の幅が狭い程、低次の振動が主振動の近くに存在する。この輪郭振動は、スプリアス振動の一例である。この輪郭振動は、低次の振動の方が、高次の振動よりも振動の強度が大きく、主振動に対する影響を起こし易い。従って、水晶振動片１０における振動の有効領域の部分では、できる限り水晶振動片１０の幅寸法Ｚ１を大きくして、高次の輪郭振動が主振動の近くに来るように水晶振動片１０を形成した方が、輪郭振動の影響を受けにくくなる。このため、連結部の幅寸法Ｘ３を大きくすることで振動の有効領域の部分の水晶振動片１０の幅寸法Ｚ１を大きくする。
【００６６】
また、主振動である厚みすべり振動の変位分布は、図５の折れ線で示されるようになる。なお、図５は、一例として水晶振動片１０のＸ方向の長さ（図４で示すＸ１）が２０００μｍであり、中央部の主振動部の長さ（図４で示すＸ２）が１１００μｍであるときの厚みすべり振動の変位分布をしめしている。この場合の、主振動部の長さの８０％の領域（図５の一点鎖線で示す領域）の積算変位量の総変位量に占める割合は、８５％となる。同じように、主振動部の長さの７０％の領域（図５の二点鎖線で示す領域）の積算変位量の総変位量に占める割合は、７７％となり、同じく主振動部の長さの５０％の領域（図５の破線で示す）の積算変位量の総変位量に占める割合は、６０％となる。この積算変位量の総変位量に占める割合は、その値が大きいほど主振動の有効領域が大きくなり、振動特性が向上する。従って、積算変位量の総変位量に占める割合が少なくとも６０％以上となるように、連結部の幅Ｘ３を主振動部の長さの５０％（１／２）以上の長さとすることにより、良好な振動特性を確保することが可能となる。これにより、振動特性への影響を少なくすることが可能となる。
【００６７】
なお、第三実施形態の水晶振動片は、前述の第一実施形態において説明した製造方法によって製造することが可能である。
【００６８】
前述の第三実施形態によれば、主振動部５２の長さの１／２以上の領域における当該主振動部５２の幅寸法を大きくする。この主振動部５２の幅寸法を大きくすることにより、スプリアス振動である輪郭振動の高次の振動が主振動の近くとなる。このことにより、輪郭振動の影響を受けにくくし、振動特性を安定させることが可能となり、振動特性の安定した圧電振動子を提供することが可能となる。
【００６９】
なお、前述の第一実施形態から第三実施形態における水晶振動片１０の製造方法の説明では、ブラスト加工を用いて水晶振動片１０の加工を行う方法で説明したが、水晶振動片１０の加工方法は、ブラスト加工に限らない。例えば、マスクパターンをケミカルエッチングに耐え得る材料で形成し、水晶基板１１の加工をケミカルエッチングで行うことも可能である。
【００７０】
（第四実施形態）
本発明に係る圧電振動片の第四実施形態を図６を用いて説明する。図６は、第四実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。
【００７１】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片の一例としての水晶振動片１０は、水晶基板１１から形成されている。水晶振動片１０は、主振動部７２、主振動部７２の表裏面に形成された励振電極７３ａ，７３ｂ、主振動部７２の外側に概ね沿って設けられた外枠部８０、主振動部７２と外枠部８０とを接続する連結部７８ａ，７８ｂから構成されている。
【００７２】
主振動部７２は、その周囲に設けられている連結部７８ａ，７８ｂ及び貫通孔７５によって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。主振動部７２の振動方向であるＸ軸方向の一端は、貫通孔７５によって開放端部としての開放端７４となっている。主振動部７２の他端は、連結部７８ａ，７８ｂと接続されている。
【００７３】
連結部７８ａ，７８ｂは、主振動部７２の表裏面に凹形状を成した溝部７６ａ，７６ｂ，７６ｃと、主振動部７２の表裏面と同一面を持った平坦部７７ａ，７７ｂとから構成されている。連結部７８ａ，７８ｂの他の構成、及び溝部７６ａ，７６ｂ，７６ｃは、第一実施例と同じであるため説明を省略する。
【００７４】
外枠部８０は、水晶振動片１０と図示しない他の回路基板等の保持器との接続、或いは、主振動部７２を保護する図示しない蓋体との接続等が行われる。外枠部８０の表裏面８１，８２は、水晶振動片１０を構成する外枠部８０以外の部分より厚さ方向の外側（中心と反対方向）になるように形成されている。なお、外枠部８０と主振動部７２とは、連結部７８ａ，７８ｂを介し水晶基板１１上に一体的に接続されている。
【００７５】
次に、図７を用いて第四実施形態の水晶振動片１０の製造方法について説明する。図７は、第四実施形態の水晶振動片１０の製造方法を説明する工程フロー図である。
【００７６】
先ず、圧電基板の一例としての水晶基板１１（水晶ウェハ）の表面に水晶振動片１０の形状に対応した第一のマスクパターンＭ１を形成する。この第一のマスクパターンＭ１は、後述するブラスト加工に耐え得るものであればよく、例えば、水晶基板１１上にドライフィルムレジストを貼り付けた後、ドライフィルムレジストを水晶振動片１０の形状に対応して露光・現像し、水晶振動片１０の形状に対応した部分上に形成すればよい。なお、実施形態によっては、第一のマスクパターンＭ１は、水晶基板１１上にフォトレジストを塗布した後、水晶振動片１０の形状に対応して露光・現像し、水晶振動片１０の形状に対応した部分上に形成してもよい。また、水晶振動片１０の形状に対応して金属等を成膜し、この金属膜を第一のマスクパターンＭ１としてもよい。そして、第一のマスクパターンＭ１を形成した水晶基板１１を、その表面を上側に向けてテーブル５上に固定する。そして、矢印Ｂ１に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第一のマスクパターンＭ１が形成されていない部分の水晶基板１１を途中まで除去し凹形状の溝部７６ａ，７６ｂを形成する（Ｓ２００）。溝部７６ａ，７６ｂの開口は、水晶基板１１の表面と垂直な側面を持つものに限らず、水晶基板１１の表面側が広く、中央側が狭くなったテーパー形状であってもよい。
【００７７】
次に、第一のマスクパターンＭ１を除去した後、水晶基板１１の裏面に第二のマスクパターンＭ２を形成する。この第二のマスクパターンＭ２は、水晶振動片１０の形状に対応して水晶基板１１の裏面に設けられており、第一のマスクパターンＭ１と同様にして形成されればよい。そして第二のマスクパターンＭ２を形成した水晶基板１１をその裏面を上側に向けてテーブル５に固定する。そして、矢印Ｂ２に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第二のマスクパターンＭ２が形成されていない部分の水晶基板１１を途中まで除去し凹形状の溝部７６ａ´，７６ｂ´を形成する（Ｓ２０２）。
【００７８】
次に、貫通孔７５を形成する。貫通孔７５は、水晶振動片１０の主振動部の開放端を形成するために設ける。水晶基板１１の裏面側の第二のマスクパーンＭ２及び露出した溝部７６ａ´，７６ｂ´などの水晶面に、貫通孔７５に対応する部分を除いたマスクパターンＭ３を形成する。なお、本例では第二のマスクパーンＭ２を除去せずその表面にも第三のマスクパターンを形成しているが、第二のマスクパターンＭ２を除去し、その後、水晶基板１１裏面側の露出した水晶面に第三のマスクパターンＭ３を形成してもよい。そして第三のマスクパターンＭ３を形成した水晶基板１１を、その第三のマスクパターンＭ３を上側に向けてテーブル５に固定する。そして、矢印Ｂ３に示すように、図示しないブラスト装置から加圧された気体とともに砥粒を水晶基板１１に吹き付けて、第三のマスクパターンＭ３が形成されていない部分の水晶基板１１を除去していき、Ｓ２００で説明した溝部７６ａと貫通させることにより貫通孔７５を形成する（Ｓ２０４）。
【００７９】
次に、水晶基板１１を固定版５から取り外し、第三のマスクパターンＭ３、第二のマスクパターンＭ２を除去する（Ｓ２０６）。これにより、水晶基板１１に、溝部７６ａ，７６ｂ，７６ａ´，７６ｂ´などから構成される連結部（図６で示す７８ａ，７８ｂ）と、主振動部（図６で示す７２）と、外枠部（図６で示す８０）とが形成される。
【００８０】
次に、前述のＳ２０６の工程を終了した水晶基板１１の主振動部（図６で示す７２）と連結部（図６で示す７８ａ，７８ｂ）を除く部分に第四のマスクパターンＭ４を形成する。そして、エッチング液に浸漬し、矢印Ｅに示すように主振動部（図６で示す７２）と連結部（図６で示す７８ａ，７８ｂ）の部分のケミカルエッチングを行う（Ｓ２０８）。このケミカルエッチングで主振動部（図６で示す７２）と連結部（図６で示す７８ａ，７８ｂ）の部分の厚さ寸法を表裏から減少させる。これにより、外枠部（図６で示す８０）の表裏面を主振動部（図６で示す７２）と連結部（図６で示す７８ａ，７８ｂ）の表裏面より厚さ方向の外側（中心と反対方向）とすることができる。なお、図７においては、第四のマスクパターンＭ４は、外枠部（図６で示す８０）の表裏面に図示してあるが、ケミカルエッチングが不要な全ての部分に形成される。
【００８１】
次に、第四のマスクパターンＭ４を除去する（Ｓ２１０）。これにより、水晶基板１１に、溝部７６ａ，７６ｂ，７６ａ´，７６ｂ´及び平坦部（図６で示す７７ａ，７７ｂ）から構成される連結部７８ａ，７８ｂと、連結部７８ａ，７８ｂ及び貫通孔７５に概ね囲まれた主振動部（図６で示す７２）と、外枠部８０とが設けられた水晶振動片１０が形成される。
【００８２】
この後、図７では図示しないが、水晶振動片１０の主振動部（図６で示す７２）の表裏面に形成された励振電極（図６で示す７３ａ，７３ｂ）などの電極の形成を行う。励振電極（図６で示す７３ａ，７３ｂ）の形成は、その形状に金、クロムなどの金属を成膜することで行われる。
【００８３】
前述の第四実施形態によれば、外枠部８０の表裏面８１，８２が、水晶振動片１０を構成する外枠部８０以外の部分より厚さ方向の外側（中心と反対方向）になるように形成されている。このため、外枠部８０を他の回路基板等の保持器と接続したり、或いは、主振動部７２を保護する蓋体を固定しても、これらの保持器、蓋体等が水晶振動片１０に接触することを防止することができる。この接触を防止することにより、安定した良好な特性の振動を継続することが可能となる。
【００８４】
なお、前述の水晶振動片１０の製造方法の説明では、Ｓ２００からＳ２０４の加工工程においてブラスト加工を用いて水晶振動片１０の加工を行う方法で説明したが、ブラスト加工に限らない。例えば、マスクパターンをケミカルエッチングに耐え得る材料で形成し、水晶基板１１の加工をケミカルエッチングで行うことも可能である。
【００８５】
なお、前述の第一実施形態から第四実施形態に示した貫通孔、及び連結部の形状は、主振動部の中央を中心とした対称形状を一例として説明したが、対称形状でなくてもよく、それぞれの端ごとに異なった端形状が形成されていてもよい。
【００８６】
（第五実施形態）
本発明に係る圧電振動子の一例としての水晶振動子を、第五実施形態として図８を用いて説明する。図８は、第五実施形態の水晶振動子の概略構造を示す正断面図である。
【００８７】
図８に示すように、本発明の圧電振動子の一例としての水晶振動子１００は、前述の第四実施形態で説明した水晶振動片１０と、水晶振動片１０の外枠部１１０の表裏面１１１，１１２に固着された蓋体１０８ａ，１０８ｂとで構成されている。
【００８８】
水晶振動片１０は、主振動部１０２、主振動部１０２の表裏面に形成された励振電極１０３ａ，１０３ｂ、主振動部１０２の外側に概ね沿って設けられた外枠部１１０、および主振動部１０２と外枠部１１０とを接続する連結部１１８から構成されている。
【００８９】
主振動部１０２は、その周囲に設けられている連結部１１８及び貫通孔１０５によって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。主振動部１０２の振動方向であるＸ軸方向の少なくとも一端は、貫通孔１０５によって開放端部としての開放端１０４となっている。主振動部１０２の他端は、溝部１０６ｂ，１０６ｂ´と図示しない平坦部とから形成される連結部１１８と接続されている。
【００９０】
外枠部１１０の表裏面１１１，１１２は、水晶振動片１０を構成する外枠部１１０以外の部分より厚さ方向の外側（中心と反対方向）になるように形成されている。なお、外枠部１１０と主振動部１０２とは、連結部１１８を介し一体的に接続されている。
【００９１】
蓋体１０８ａ，１０８ｂは、ホウ珪酸ガラス板を用いている。蓋体１０８ａ，１０８ｂは、水晶振動片１０の外枠部１１０の表裏面１１１，１１２と、例えば、陽極接合などを用いて気密的に固着されている。ここで、外枠部１１０の表裏面１１１，１１２が他の面より厚さ方向の外側にあるため、蓋体１０８ａ，１０８ｂと、主振動部１０２、連結部１１８とが接触することを防止することができる。
【００９２】
第五実施形態によれば、温度変化に対する振動特性劣化の小さい水晶振動片を気密的に収納しているため、安定した振動特性を継続することが可能な水晶振動子を提供することが可能となる。さらに、水晶振動片１０を形成する主振動部１０２と一体的に形成された外枠部１１０に蓋体１０８ａ，１０８ｂを固着する。これにより、水晶振動片の固着領域と蓋体の接合領域を同じ領域とすることができるため、固着スペースを減らすことが可能となる。従って、温度変化に対する振動特性の劣化を防止した、小型の水晶振動子を提供することが可能となる。
【００９３】
（第六実施形態）
本発明に係る圧電振動子の一例としての水晶振動子を、第六実施形態として図９を用いて説明する。図９は、第六実施形態の水晶振動子の概略構造を示す正断面図である。
【００９４】
図９に示すように、本発明の圧電振動子の一例としての水晶振動子２００は、前述の第一実施形態から第三実施形態で説明した水晶振動片１０と、水晶振動片１０の外枠部１３０の表裏面に枠体１３９ａ，１３９ｂを介して固着された蓋体１３８ａ，１３８ｂとで構成されている。
【００９５】
水晶振動片１０は、主振動部１３２、主振動部１３２の表裏面に形成された励振電極１３３ａ，１３３ｂ、主振動部１３２の外側に概ね沿って設けられた外枠部１３０、および主振動部１３２と外枠部１３０とを接続する連結部１４８から構成されている。
【００９６】
主振動部１３２は、その周囲に設けられている連結部１４８及び貫通孔１３５によって４端（４辺）を形成された矩形形状を成している。主振動部１３２の振動方向であるＸ軸方向の少なくとも一端は、貫通孔１３５によって開放端部としての開放端１３４となっている。主振動部１３２の他端は、溝部１３６ａ，１３６ｂと図示しない平坦部とから形成される連結部１４８と接続されている。
【００９７】
蓋体１３８ａ，１３８ｂは、ホウ珪酸ガラス板を用いている。蓋体１３８ａ，１３８ｂと外枠部１３０の表裏面とは、枠体１３９ａ，１３９ｂを介して気密的に接合されている。この枠体１３９ａ，１３９ｂは、蓋体１３８ａ，１３８ｂが主振動部１３２、連結部１４８などと接触することがないようなスペーサーの役割を有しており、ほぼ一定の厚さで外枠部１３０に略沿った枠状で形成されている。枠体１３９ａ，１３９ｂは、例えば、金属リング、ガラスリング、或いは、熱硬化型接着剤を枠状に一定厚さで塗布したものなどを用いることができる。
【００９８】
第六実施形態によれば、温度変化に対する振動特性劣化の小さい水晶振動片１０を気密的に収納しているため、安定した振動特性を継続することが可能な水晶振動子２００を提供することが可能となる。さらに、水晶振動片１０を形成する主振動部１３２と一体的に形成された外枠部１３０に枠体１３９ａ，１３９ｂを介して蓋体１３８ａ，１３８ｂを固着している。この枠体１３９ａ，１３９ｂを用いることにより、外枠部１３０の厚さを他の部分より厚くすることが不要となり、水晶振動片１０の製造工程を少なくすることができる。加えて、水晶振動片１０の固着領域と蓋体１３８ａ，１３８ｂの接合領域を同じ領域とすることができるため固着スペースを減らすことも可能となる。従って、第六実施形態によれば、温度変化に対する振動特性の安定した小型の水晶振動子を安価に提供することが可能となる。
【００９９】
なお、第五実施形態及び第六実施形態で説明した外枠部の表裏面と蓋体との固着方法は、低融点ガラス、熱硬化型接着剤など他の固着材を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第一実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正断面図。
【図２】第一実施形態の圧電振動片の製造方法を説明する工程フロー図。
【図３】第二実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図４】第三実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図５】第三実施形態の水晶振動片のＸ軸方向の変位分布を示す図。
【図６】第四実施形態の圧電振動片の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図７】第四実施形態の圧電振動片の製造方法を説明する工程フロー図。
【図８】第五実施形態の水晶振動子の概略構造を示す正断面図。
【図９】第六実施形態の水晶振動子の概略構造を示す正断面図。
【図１０】従来の圧電振動片の一例としての水晶基板を用いたＡＴカット振動片を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…圧電振動片としての水晶振動片、１１…水晶基板、１２，３２，５２，７２，１０２，１３２…主振動部、１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂ，５３ａ，５３ｂ，７３ａ，７３ｂ，１０３ａ，１０３ｂ，１３３ａ，１３３ｂ…励振電極、１４，３４ａ，３４ｂ，５４ａ，５４ｂ，７４，１０４，１３４…開放端部としての開放端、１５，３５ａ，３５ｂ，５５ａ，５５ｂ，７５，１０５，１３５…貫通孔、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ａ´，１６ｂ´，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，１０６ｂ，１０６ｂ´，１３６ａ，１３６ｂ…溝部、１７ａ，１７ｂ，３７ａ，３７ｂ，５７ａ，５７ｂ，７７ａ，７７ｂ…平坦部、１８ａ，１８ｂ，３８ａ，３８ｂ，５８ａ，５８ｂ，７８ａ，７８ｂ，１１８，１４８…連結部、１９ａ，１９ｂ，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ…端面、２０，４０，６０，８０，１１０，１３０…外枠部、２１，８１，１１１…外枠部の表面、２２，８２，１１２…外枠部の裏面、２３…主振動部の表面、２４…主振動部の裏面、２５，２６…溝部の底面、１００，２００…圧電振動子としての水晶振動子、１３９ａ，１３９ｂ…枠体。
【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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