(57)【要約】【課題】振動特性に優れ、かつパッケージとの実装強度を確保できる圧電振動片、圧電振動片の製造方法及び圧電振動子を提供する。【解決手段】振動腕部４２，４３と、振動腕部４２，４３がそれぞれ接続されるとともに、パッケージ２に実装されるマウント部５５，５６を有する支持部５７と、を備えた圧電振動片３であって、支持部５７のうち、少なくともマウント部５５，５６の側面には、凹凸部７１が形成され、凹凸部７１の表面粗さは、振動腕部４２，４３の側面の表面粗さに比べて大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動腕部と、
前記振動腕部がそれぞれ接続されるとともに、パッケージに実装されるマウント部を有する支持部と、を備えた圧電振動片であって、
前記支持部のうち、少なくとも前記マウント部における厚さ方向に沿うマウント部側面には、凹凸部が形成され、
前記マウント部側面の表面粗さは、前記振動腕部における前記厚さ方向に沿う腕部側面の表面粗さに比べて大きいことを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
前記凹凸部は、凹部及び凸部がそれぞれ前記厚さ方向に連続的に延在して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
【請求項３】
前記凹部及び前記凸部は、前記支持部における前記パッケージとの実装面に達していることを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片。
【請求項４】
前記腕部側面は、平滑面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の圧電振動片。
【請求項５】
振動腕部、及び前記振動腕部がそれぞれ接続されるとともに、パッケージに実装されるマウント部を有する支持部を備えた圧電振動片の製造方法であって、
ウエハに対してドライエッチングを行い、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、
前記振動腕部に対してウェットエッチングを行い、前記振動腕部における厚さ方向に沿う腕部側面を平滑化する平滑化工程と、を有していることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
前記平滑化工程では、少なくとも前記振動腕部をマスクから露出させ、かつ少なくともマウント部を前記マスクで被覆した状態で、ウェットエッチングを行うことを特徴とする請求項５に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片が実装されたパッケージと、を備え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、圧電振動片、圧電振動片の製造方法及び圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、パッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
上述した圧電振動片は、一対の振動腕部と、各振動腕部の基端部が接続されるとともに、パッケージに実装される支持部と、を備えている（例えば、下記特許文献１参照）。圧電振動片は、各振動腕部が基端部を起点にして互いに接近離間するように所定の共振周波数で振動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８８５８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した圧電振動片の外形は、ウエハ（例えば、水晶等）に対してエッチングを行うことで形成されるのが一般的である。
圧電振動片の外形をウェットエッチングで形成する場合、加工面（圧電振動片の表面）を滑らかに形成することができる。しかしながら、加工面が滑らかになることで、導電性接合材を介して支持部をパッケージに実装する際、導電接合材と支持部との実装強度を確保することが難しい。特に、近年、圧電振動片の小型化の要請に伴い、導電接合材と支持部との接合面積が小さくなる傾向にあるため、上述した課題がより顕著になる。また、圧電振動片の外形をウェットエッチングで形成する場合、水晶のエッチング異方性（結晶軸に応じたエッチング速度の違い）により振動腕部が幅方向で非対称に形成される。そのため、振動漏れが発生する等、振動特性に影響が及ぶおそれがある。
【０００６】
一方、圧電振動片の外形をドライエッチングで形成する場合、エッチング異方性による影響は受けないものの、圧電振動片の表面にはドライエッチングに伴う生成物の付着や加工ダメージによって微細な凹凸が形成される。特に、小型の圧電振動片では、振動腕部に凹凸が形成される結果、振動腕部の形状が不均一になる。この場合にも、振動漏れが発生する等、振動特性に影響が及ぶおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、振動特性に優れ、かつパッケージとの実装強度を確保できる圧電振動片、圧電振動片の製造方法及び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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る圧電振動片は、振動腕部と、前記振動腕部がそれぞれ接続されるとともに、パッケージに実装されるマウント部を有する支持部と、を備えた圧電振動片であって、前記支持部のうち、少なくとも前記マウント部における厚さ方向に沿うマウント部側面には、凹凸部が形成され、前記マウント部側面の表面粗さは、前記振動腕部における前記厚さ方向に沿う腕部側面の表面粗さに比べて大きい。
【０００９】
この構成によれば、圧電振動片をパッケージに実装する際、マウント部側面と導電性接合材との接合面積を確保することができる。そのため、マウント部側面と導電性接合材との実装強度を確保することができる。
一方、腕部側面の表面粗さがマウント部側面の表面粗さに比べて小さくなっているため、振動腕部の形状を均一化することができる。これにより、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
【００１０】
上記態様において、前記凹凸部は、凹部及び凸部がそれぞれ前記厚さ方向に連続的に延在して構成されていてもよい。
この構成によれば、圧電振動片の実装時にマウント部側面まで回り込んだ導電性接合材が、毛細管現象等によって凹凸部を伝い、マウント部側面に這い上がりやすくなる。これにより、マウント部側面と導電性接合材との実装強度をより向上させることができる。
【００１１】
上記態様において、前記凹部及び前記凸部は、前記支持部における前記パッケージとの実装面に達していてもよい。
この構成によれば、凹部及び凸部が実装面に達しているため、圧電振動片の実装時に導電性接合材が凹部内に進入し易くなる。そのため、マウント部側面と導電性接合材との実装強度をより向上させることができる。
【００１２】
上記態様において、前記腕部側面は、平滑面に形成されていてもよい。
この構成によれば、腕部側面が平滑面に形成されているため、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る圧電振動片の製造方法は、振動腕部、及び前記振動腕部がそれぞれ接続されるとともに、パッケージに実装されるマウント部を有する支持部を備えた圧電振動片の製造方法であって、ウエハに対してドライエッチングを行い、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、前記振動腕部に対してウェットエッチングを行い、前記振動腕部における厚さ方向に沿う腕部側面を平滑化する平滑化工程と、を有している。
【００１４】
この構成によれば、外形形成工程において、ドライエッチングにより圧電振動片の外形を形成することで、ウエハが厚さ方向のみに沿って直線状にエッチングされる。すなわち、ウェットエッチングにより外形形成工程を行う場合のように、エッチング異方性に影響を受けずにウエハをエッチングできる。これにより、エッチング異方性によって振動腕部が非対称に形成されるのを抑制できる。一方で、ウエハにおいて、ドライエッチングによる加工面（例えば、圧電振動片の側面）には、ドライエッチングに伴う生成物の付着や加工ダメージによって微細な凹凸部が形成される。凹凸部は、厚さ方向に沿って連続的に延設される。
【００１５】
ここで、本態様では、平滑化工程において、振動腕部に対してウェットエッチングを行うことで、腕部側面の凹凸部を除去することができる。これにより、腕部側面を平滑面に形成できる。これにより、振動腕部の形状を均一化することができ、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
一方、振動腕部のみにウェットエッチングを行うことで、マウント部側面には外形形成工程で形成された凹凸部が平滑化工程後にも残存する。これにより、圧電振動片の実装時にマウント部側面まで回り込んだ導電性接合材が、毛細管現象等によって凹凸部を伝い、マウント部側面に這い上がりやすくなる。これにより、マウント部の側面と導電性接合材との実装強度をより向上させることができる。
特に、本態様では、外形形成工程でマウント部側面に凹凸部を形成できる。そのため、マウント部側面や実装面等を外形形成工程と別工程で荒らす場合に比べて製造効率を維持した上で、マウント部側面と導電性接合材との実装強度を向上させることができる。
【００１６】
上記態様において、前記平滑化工程では、少なくとも前記振動腕部をマスクから露出させ、かつ少なくともマウント部を前記マスクで被覆した状態で、ウェットエッチングを行ってもよい。
この構成によれば、平滑化工程において、ウエハの全体をエッチング溶液に浸漬できるので、平滑化工程の効率化を図ることができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る圧電振動子は、上記態様に係る圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されたパッケージと、を備えている。
この構成によれば、振動特性に優れた高性能の圧電振動子を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、振動特性に優れ、かつパッケージとの実装強度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【図３】封口板を取り外した状態を示す圧電振動子の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に相当する断面図である。
【図６】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図７】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図８】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図９】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１４】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１６】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１７】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１８】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分断面図である。
【図１９】封口板を取り外した状態を示す第３実施形態に係る圧電振動子の平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に相当する断面図である。
【図２１】封口板を取り外した状態を示す第４実施形態に係る圧電振動子の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する各実施形態において、同等の構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
（第１実施形態）
［圧電振動子］
図１は、第１実施形態に係る圧電振動子１の外観斜視図である。図２は、実施形態に係る圧電振動子１の分解斜視図である。
図１、図２に示すように、圧電振動子１は、いわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。圧電振動子１は、キャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えている。なお、圧電振動子１（パッケージ２）は、直方体形状に形成されている。したがって、以下の説明では、圧電振動子１の長手方向を長さ方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに対して直交する方向を厚さ方向Ｔという。
【００２１】
＜パッケージ＞
パッケージ２は、実装基板１１、シールリング１２及び封口板１３が厚さ方向Ｔに積層されて構成されている。なお、以下の説明では、厚さ方向Ｔにおけるシールリング１２に対して封口板１３側を上方といい、シールリング１２に対して実装基板１１側を下方という場合がある。但し、パッケージ２の向きは適宜変更が可能である。
【００２２】
図２に示すように、実装基板１１は、上方（厚さ方向Ｔの一方）に開口する凹部２０を有する箱型に形成されている。実装基板１１は、第１基板２１、第２基板２２及び第３基板が厚さ方向Ｔに積層されて構成されている。各基板２１〜２３は、それぞれセラミックス材料により形成されている。なお、各基板２１〜２３に用いられるセラミックス材料には、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等を用いることが可能である。また、実装基板１１は、１枚又は２枚の基板により構成されていても、４枚以上の基板が積層されて構成されていても構わない。
【００２３】
第１基板２１は、厚さ方向Ｔから見た平面視で長方形状に形成されている。第１基板２１の上面は、凹部２０の底面を構成している。第１基板２１の下面（厚さ方向Ｔの他方を向く面）には、一対の外部電極２５，２６が形成されている。各外部電極２５，２６は、長さ方向Ｌに間隔をあけて配置されている。外部電極２５，２６は、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜により構成されている。
【００２４】
第２基板２２は、第１基板２１の上面に一体的に接合（例えば、焼結等）されている。第２基板２２は、枠部３１と、実装部３２と、を備えている。
枠部３１の外形は、第１基板２１の外形と同等の大きさになっている。第２基板２２は、枠部３１の外側面が第１基板２１の外側面と面一に配置された状態で、第１基板２１に接合されている。
【００２５】
実装部３２は、平面視において枠部３１の内側面から内側にはみ出した部分である。本実施形態の実装部３２は、枠部３１のうち一対の長辺部分（長さ方向Ｌに延びる部分）から、それぞれ幅方向Ｗの内側に向けて突設されている。各実装部３２の上面には、電極パッド３３ａ，３３ｂがそれぞれ形成されている。電極パッド３３ａ，３３ｂは、上述した外部電極２５，２６と同様に、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜等により構成されている。電極パッド３３ａ，３３ｂは、実装基板１１を厚さ方向Ｔで貫通する図示しない貫通配線を介して対応する外部電極２５，２６にそれぞれ導通している。
【００２６】
第３基板２３は、平面視において、第２基板２２の枠部３１と同等の形状を有する枠状に形成されている。すなわち、第３基板２３は、内側面が枠部３１の内側面と面一に配置され、かつ外側面が枠部３１の外側面と面一に配置された状態で第２基板２２に接合されている。なお、第２基板２２（枠部３１及び実装部３２）及び第３基板２３の内側面は、凹部２０の内側面を構成している。
【００２７】
シールリング１２は、実装基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材である。シールリング１２は、第３基板２３上に接着されている。なお、シールリング１２は、例えば銀ロウ等のロウ材やはんだ材等による焼付け、接着剤等によって第３基板２３上に接着されている。また、シールリング１２の材料としては、例えばＫｏｖ／Ｎｉ／Ａｕ等の積層体が好適に用いられている。
【００２８】
封口板１３は、シールリング１２上に接合（例えば、シーム溶接等）されている。封口板１３は、凹部２０を気密に封止している。そして、実装基板１１、シールリング１２及び封口板１３により画成された空間は、気密封止されたキャビティＣを構成する。なお、封口板１３は、例えばＫｏｖ／Ｎｉ等の積層体により構成されている。
【００２９】
＜圧電振動片＞
図３は、封口板１３を取り外した状態を示す圧電振動子１の平面図である。
図２、図３に示すように、圧電振動片３は、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片３である。圧電振動片３は、圧電板４０と、圧電板４０に形成された図示しない電極膜と、を有している。なお、圧電振動片３の長さ方向、幅方向及び厚さ方向は、上述した圧電振動子１の長さ方向Ｌ、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔにそれぞれ一致している。したがって、以下の説明では、圧電振動片３の長さ方向、幅方向および厚み方向の各方向について、圧電振動子１の長さ方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚み方向Ｔの各方向と同一の符号を付して説明する。
【００３０】
圧電板４０は、圧電材料（例えば、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等）により形成されている。具体的に、圧電板４０は、基部４１と、一対の振動腕部（第１振動腕部４２及び第２振動腕部４３）と、一対の支持腕部（第１支持腕部４４及び第２支持腕部４５）と、を有している。
【００３１】
各振動腕部４２，４３は、基部４１から長さ方向Ｌに沿って片持ちで延設されている。各振動腕部４２，４３は、幅方向Ｗに並んで配置されている。各振動腕部４２，４３は、基端部を固定端とし、先端部を自由端として互いに接近離間する方向（幅方向Ｗ）に振動する。各振動腕部４２，４３は、基端部に位置する本体部５１，５２と、先端部に位置する錘部５３，５４と、をそれぞれ有している。なお、以下の説明では、長さ方向Ｌにおいて、本体部５１，５２から錘部５３，５４に向かう方向を単に先端側といい、錘部５３，５４から本体部５１，５２に向かう方向を単に基端側という場合がある。
【００３２】
本体部５１，５２の上下面には、厚さ方向Ｔに窪むとともに、長さ方向Ｌに延びる溝部５０がそれぞれ形成されている。なお、本体部５１，５２は、図３の例に示すように基端部のみがテーパ状に形成されていてもよく、長さ方向Ｌの全体が一様な幅に形成されていても構わない。
【００３３】
錘部５３，５４は、本体部５１，５２の先端部から長さ方向Ｌの先端側にそれぞれ延設されている。錘部５３，５４は、本体部５１，５２の先端部に対して幅方向Ｗの両側に拡幅されている。錘部５３，５４の各上下面のうち、少なくとも一方の面には、重り金属膜（不図示）が形成されていても構わない。重り金属膜は、各振動腕部４２，４３の先端部における質量を増加させ、各振動腕部４２，４３の長さの短縮に伴う周波数の上昇を抑制する。
【００３４】
各支持腕部４４，４５は、平面視でＬ字状に形成されている。具体的に、各支持腕部４４，４５は、基部４１における幅方向Ｗの両端面から幅方向Ｗの外側に向けて突設された後、長さ方向Ｌに沿って各振動腕部４２，４３と同じ向きに延設されている。各支持腕部４４，４５の先端部（対応する電極パッド３３ａ，３３ｂに厚さ方向Ｔで対向する部分）は、上述した電極パッド３３ａ，３３ｂに実装されるマウント部５５，５６を構成している。なお、上述した基部４１及び支持腕部４４，４５は、本実施形態の支持部５７を構成している。
【００３５】
電極膜は、例えばＣｒ−Ａｕの積層膜によって形成されている。電極膜は、励振電極、マウント電極及び引き回し電極をそれぞれ一対ずつ有している。
一対の励振電極は、本体部５１，５２に形成されている。各励振電極は、互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされている。
一対のマウント電極は、各支持腕部４４，４５において少なくともマウント部５５，５６の下面（電極パッド３３ａ，３３ｂとの実装面）に各別に形成されている。
一対の引き回し電極は、対応する励振電極及びマウント電極同士を接続している。引き回し電極は、各支持腕部４４，４５それぞれから基部４１を経由して各振動腕部４２，４３に至る経路に形成されている。
【００３６】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に相当する拡大断面図である。
ここで、図４、図５に示すように、支持部５７における厚さ方向Ｔに沿う側面（以下、単に側面という。）には、凹凸部７１が形成されている。図５に示すように、凹凸部７１は、凹部７１ａ及び凸部７１ｂが交互に配列されて構成されている。各凹部７１ａ及び凸部７１ｂは、厚さ方向Ｔに沿って連続的に延在する筋状に形成されている。図５の例において、凹部７１ａ及び凸部７１ｂは、支持部５７の側面において厚さ方向Ｔの全体に亘って形成されている。したがって、凹部７１ａ及び凸部７１ｂは、支持部５７における上下面に達している。
【００３７】
なお、凹凸部７１は、厚さ方向Ｔにおいて、支持部５７の側面全体に亘って形成されている場合に限らず、厚さ方向Ｔにおける少なくとも一部で連続的に延在していれば構わない。また、隣り合う凹部７１ａ同士及び凸部７１ｂ同士の間隔は、適宜変更が可能である。さらに、本実施形態では、支持部５７の側面全周に亘って凹凸部７１が形成されている構成について説明するが、この構成のみに限られない。凹凸部７１は、支持腕部４４，４５においてマウント部５５，５６の側面（マウント部側面）に少なくとも形成されていれば構わない。
【００３８】
本実施形態において、支持部５７の側面の表面粗さは、例えば１μｍ以上５μｍ以下程度に設定されている。本実施形態における「表面粗さ」とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３で規定された「最大高さ粗さＲｚ」である。特に、支持腕部４４，４５それぞれにおいて、支持腕部４４，４５の両側面での合計の表面粗さが、支持腕部４４，４５の幅（例えば、４０μｍ〜８０μｍ程度）に対して２５％以下に設定されていることがより好ましい。本実施形態では、例えば第１支持腕部４４の幅が４０μｍの場合に、第１支持腕部４４の側面の表面粗さが５μｍ以下（第１支持腕部４４の両側面の合計が１０μｍ以下）に設定される。上述した支持腕部４４，４５の幅とは、支持腕部４４，４５において、両側面に形成された凹凸部７１の輪郭曲線の平均線同士の間隔である。
【００３９】
なお、上述した電極膜の膜厚は、数百Å程度である。したがって、仮に凹凸部７１を覆うように電極膜（例えば、引き回し電極）が形成されている場合であっても、凹凸部７１に影響は及ばない。すなわち、凹凸部７１の凹部７１ａは、電極膜によって埋まらないように設定されている。
【００４０】
一方、振動腕部４２，４３における厚さ方向Ｔに沿う側面（腕部側面）は、全体に亘って滑らかに連なる平滑面に形成されている。本実施形態において、振動腕部４２，４３の側面での表面粗さは、例えば５００ｎｍ程度に設定されている。また、圧電板４０の上下面の表面粗さは、例えば２５０ｎｍ程度に設定されている。
【００４１】
このように、上述した圧電板４０では、支持部５７の側面に凹凸部７１が形成されていることで、支持部５７の側面（凹凸部７１）の表面粗さが振動腕部４２，４３の側面の表面粗さに比べて大きくなっている。
【００４２】
図３、図５に示すように、上述した圧電振動片３は、パッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。具体的に、圧電振動片３は、キャビティＣ内において、支持腕部４４，４５の各マウント電極が実装部３２に形成された各電極パッド３３ａ，３３ｂ上にそれぞれ導電性接合材７５を介して実装されている。これにより、キャビティＣ内において、圧電振動片３は、第２基板２２、第３基板２３及びシールリング１２に周囲が取り囲まれるとともに、第１基板２１の上面及び封口板１３の下面に対して厚さ方向Ｔに離間した状態で支持されている。なお、上述した導電性接合材７５としては、導電性接着剤や金属バンプ等を使用することが可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有することである。
【００４３】
ここで、本実施形態の圧電振動片３は、支持腕部４４，４５のマウント部５５，５６が導電性接合材７５を介して電極パッド３３ａ，３３ｂ上に実装されている。この場合、図５に示すように、導電性接合材７５は、マウント部５５，５６の下面において各マウント電極と電極パッド３３ａ，３３ｂの上面との間にそれぞれ介在している。さらに、導電性接合材７５は、凹凸部７１を伝ってマウント部５５，５６の側面に這い上がっている。このように、本実施形態では、導電性接合材７５がマウント部５５，５６の下面及び両側面の三面に亘って接合される。なお、本実施形態において、導電性接合材７５の這い上がり量は、導電性接合材７５がマウント部５５，５６の上面に達しない程度に設定されている。但し、導電性接合材７５の這い上がり量は、適宜調整可能である。
【００４４】
このように構成された圧電振動子１を作動させるには、外部電極２５，２６（図２参照）に所定の電圧を印加する。すると、各励振電極に電流が流れ、各励振電極間に電界が発生する。各振動腕部４２，４３は、各励振電極間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近・離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。そして、各振動腕部４２，４３の振動は、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられる。
【００４５】
［圧電振動片の製造方法］
次に、上述した圧電振動片３の製造方法について説明する。図６〜図１３は、圧電振動片３の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ８０の部分断面図である。なお、以下の説明では、一枚のウエハ８０（図６等参照）から複数の圧電振動片３を一括で製造する方法について説明する。
本実施形態の圧電振動片３の製造方法は、外形形成工程と、平滑化形成工程と、溝部形成工程と、電極膜形成工程と、個片化工程と、を主に有している。
【００４６】
＜外形形成工程＞
図６に示すように、外形形成工程では、複数の圧電板４０（図３参照）における平面視外形に対応する形状をウエハ８０に形成する。外形形成工程では、ウエハ８０の上下面に外形パターン８１を形成する。外形パターン８１は、例えばウエハ８０に形成された下地膜８２（例えば、クロム等）と、下地膜８２上に積層された仕上膜８３（例えば、金等）と、の積層膜である。外形パターン８１は、下地膜８２及び仕上膜８３を、フォトリソグラフィ技術によってそれぞれパターニングすることで形成される。
【００４７】
本実施形態において、外形パターン８１は、圧電板４０の平面視外形に対応した形状に形成される。外形パターン８１の仕上膜８３において、溝部５０の形成領域には、下地膜８２が露出する開口８３ａが形成されている。
【００４８】
次いで、外形パターン８１をマスクとして、ウエハ８０をエッチング（ドライエッチング）する。すると、図７に示すように、ウエハ８０のうち外形パターン８１（下地膜８２及び仕上膜８３の双方）でマスクされていない領域が選択的に除去される。これにより、ウエハ８０に複数の圧電板４０が形成される。なお、複数の圧電板４０は、後に行う個片化工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハ８０に連結された状態となっている。
【００４９】
本実施形態では、外形形成工程をドライエッチングで行うことにより、ウエハ８０が厚さ方向Ｔのみにエッチングされる。すなわち、ウェットエッチングにより外形形成工程を行う場合のように、水晶のエッチング異方性に影響を受けず、外形パターン８１（下地膜８２）に倣ってウエハ８０をエッチングできる。一方で、ウエハ８０において、ドライエッチングによる加工面８０ａ（例えば、圧電板４０の側面）には、ドライエッチングに伴う生成物の付着や加工ダメージによって微細な凹凸部７１が形成される。凹凸部７１は、厚さ方向Ｔに沿って連続的に延在するとともに、加工面８０ａにおける厚さ方向Ｔの全体に亘って形成される。
【００５０】
＜平滑化工程＞
平滑化工程では、ウエハ８０の加工面８０ａのうち、振動腕部４２，４３の側面に対応する部分の凹凸部７１を除去する。具体的には、まず図８に示すように、ウエハ８０の全面にレジスト材（マスク）８８を塗布する。レジスト材８８は、例えばスプレーコート法等により塗布することができる。これにより、ウエハ８０の上下面及び加工面８０ａがレジスト材８８によって被覆される。
【００５１】
続いて、図９に示すように、レジスト材８８をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする。本実施形態では、レジスト材８８のうち、振動腕部４２，４３を被覆する部分を選択的に除去する。これにより。ウエハ８０は、振動腕部４２，４３の側面がレジスト材８８から露出し、振動腕部４２，４３以外の部分（支持部５７や連結部等）がレジスト材８８で被覆された状態になる。
【００５２】
次に、図１０に示すように、ウエハ８０に対してウェットエッチングを行う。すると、ウエハ８０のうち、エッチング溶液に晒された部分が選択的にエッチングされる。すなわち、本実施形態では、振動腕部４２，４３の側面が選択的にエッチングされることで、振動腕部４２，４３の側面に形成された凹凸部７１が除去される。本実施形態では、上述した外形形成工程で形成された凹凸部７１のうち、支持部５７の側面に形成された凹凸部７１が平滑化工程後にも残存する。
【００５３】
＜溝部形成工程＞
図１１に示すように、溝部形成工程では、圧電板４０に溝部５０（図２等参照）を形成する。溝部形成工程では、上述した下地膜８２のうち、溝部５０に相当する部分にフォトリソグラフィ技術によって開口８２ａを形成する。これにより、圧電板４０の上下面に、圧電板４０における溝部５０の形成領域が露出した溝部パターン９０が形成される。続いて、溝部パターン９０をマスクとして、ウエハ８０をウェットエッチングする。すると、図１２に示すように、ウエハ８０のうち溝部パターン９０でマスクされていない領域が選択的にエッチングされる。これにより、圧電板４０の振動腕部４２，４３に溝部５０が形成される。溝部形成工程の後、図１３に示すように、レジスト材８８及び溝部パターン９０を除去する。
【００５４】
なお、溝部形成工程は、ドライエッチングとウェットエッチングとを組み合わせて行っても構わない。具体的には、ドライエッチングで溝部５０を所定深さまで加工した後、ウェットエッチングで溝部をさらに加工する。この場合には、始めにドライエッチングを行うことで、圧電板４０が溝部パターン９０の開口８２ａ，８３ａに倣って厚さ方向Ｔに沿って加工される。そのため、ウェットエッチングのみで溝部５０を形成する場合に比べて、溝部５０の平面視寸法の管理が容易になる。また、ドライエッチングの後にウェットエッチングにより溝部５０を加工することで、ドライエッチングのみで溝部５０を形成する場合に比べて溝部５０の深さ寸法の管理が容易になる。その結果、アスペクト比（溝部５０の深さに対する幅の比）の大きい溝部５０を形成できる。
【００５５】
＜電極形成工程＞
次に、複数の圧電板４０上に、電極膜（励振電極、引き出し配線及びマウント電極）や錘電極膜を形成する。電極形成工程では、ウエハ８０上に、蒸着やスパッタリング等により電極材料を成膜し、その後電極材料をパターニングする。
【００５６】
＜個片化工程＞
次に、各圧電板４０をウエハ８０から分離する個片化工程を行う。具体的には、ウエハ８０に対して圧電板４０を押し込む又は引き上げることで、連結部と圧電板４０とを厚さ方向Ｔに相対変位させる。これにより、圧電板４０が連結部から分離する。
以上により、一枚のウエハ８０から複数の圧電振動片３が形成される。
【００５７】
このように、本実施形態では、支持部５７の側面の表面粗さが振動腕部４２，４３の側面の表面粗さに比べて大きくなっている構成とした。
この構成によれば、圧電振動片３をパッケージ２に実装する際、支持部５７（マウント部５５，５６）の側面と導電性接合材７５との接合面積を確保することができる。そのため、支持部５７の側面と導電性接合材７５との実装強度を確保することができる。
一方、振動腕部４２，４３の側面の表面粗さが支持部５７の側面の表面粗さに比べて小さくなっているため、振動腕部４２，４３の形状を均一化することができる。これにより、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
【００５８】
本実施形態では、凹凸部７１（凹部７１ａ及び凸部７１ｂ）が支持部５７の側面において厚さ方向Ｔに連続的に延在している構成とした。
この構成によれば、圧電振動片３の実装時にマウント部５５，５６の側面まで回り込んだ導電性接合材７５が、毛細管現象等によって凹凸部７１を伝い、マウント部５５，５６の側面に這い上がりやすくなる。これにより、マウント部５５，５６の側面と導電性接合材７５との実装強度をより向上させることができる。
【００５９】
しかも、本実施形態では、凹凸部７１がマウント部５５，５６の下面に達しているため、圧電振動片３の実装時に導電性接合材７５が凹部７１ａ内に進入し易くなる。そのため、マウント部５５，５６の側面と導電性接合材７５との実装強度をより向上させることができる。
【００６０】
本実施形態では、凹凸部７１の表面粗さが１μｍ以上に設定されているため、マウント部５５，５６の側面と導電性接合材７５との接合面積を確保できる。
一方、凹凸部７１の表面粗さが５μｍ以下に設定されているため、凹凸部７１を起点としたクラック等の発生を抑制し、圧電振動片３の耐衝撃性を確保できる。
【００６１】
本実施形態では、振動腕部４２，４３の側面が平滑面に形成されているため、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態では、ドライエッチングにより外形形成工程を行った後、ウェットエッチングにより振動腕部４２，４３の側面を平滑化する平滑化工程を有する構成とした。
この構成によれば、ドライエッチングにより圧電振動片３の外形を形成することで、ウェットエッチングにより圧電振動片３の外形を形成する場合と異なり、エッチング異方性によって振動腕部４２，４３が非対称に形成されるのを抑制できる。さらに、平滑化工程により振動腕部４２，４３の側面の凹凸部７１を除去することで、振動腕部４２，４３の側面を平滑面に形成できる。これにより、振動腕部４２，４３の形状を均一化することができ、振動漏れ等の発生を抑制し、振動特性を向上させることができる。
一方、振動腕部４２，４３のみにウェットエッチングを行うことで、マウント部５５，５６の側面には外形形成工程で形成された凹凸部７１が平滑化工程後にも残存する。このように、本実施形態では、外形形成工程でマウント部５５，５６の側面に凹凸部７１を形成できる。そのため、支持部５７の側面や下面を外形形成工程と別工程で荒らす場合に比べて製造効率を維持した上で、マウント部５５，５６の側面と導電性接合材７５との実装強度を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態では、平滑化工程において、振動腕部４２，４３をレジスト材８８から露出させ、マウント部５５，５６をレジスト材８８で被覆した状態で、ウェットエッチングを行う構成とした。
この構成によれば、平滑化工程において、ウエハ８０の全体をエッチング溶液に浸漬できるので、平滑化工程の効率化を図ることができる。
【００６４】
本実施形態の圧電振動子１は、上述した圧電振動片３を備えているので、振動特性に優れた高性能の圧電振動子１を提供できる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、平滑化工程において溝部５０を形成する点で上述した実施形態と相違している。図１４〜図１８は、圧電振動片３の製造方法を説明するための工程図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
＜外形形成工程＞
図１４に示すように、外形形成工程では、ウエハ８０の上下面に外形パターン２８１を形成する。本実施形態の外形パターン２８１の下地膜２８２は、溝部５０の形成領域に開口２８２ａを有している。一方、仕上膜２８３は、下地膜２８２の開口２８２ａを覆うように、下地膜２８２に積層されている。
【００６６】
続いて、図１５に示すように、外形パターン２８１をマスクとして、ウエハ８０をエッチング（ドライエッチング）する。
【００６７】
＜平滑化工程＞
平滑化工程では、図１６に示すように、仕上膜２８３を除去する。これにより、圧電板４０の上下面には、圧電板４０のうち溝部５０の形成領域が下地膜２８２の開口２８２ａを通して露出した溝部パターン２９０が形成される。
続いて、図１７に示すように、ウエハ８０のうち、振動腕部４２，４３のみをエッチング溶液に浸漬する。これにより、溝部パターン２９０をマスクとして、振動腕部４２，４３のみが選択的にウェットエッチングされる。すなわち、図１８に示すように、振動腕部４２，４３の側面に形成された凹凸部７１が除去されるとともに、振動腕部４２，４３に溝部が形成される。平滑化工程の終了後、溝部パターン２９０を除去する。
【００６８】
その後、上述した第１実施形態と同様に、電極形成工程及び個片化工程を経ることで、一枚のウエハ８０から複数の圧電振動片３が形成される。
【００６９】
本実施形態では、振動腕部４２，４３のみをエッチング溶液に浸漬させることで、支持部５７をレジスト材８８（図１０等参照）で被覆することなく、平滑化工程を行うことができる。これにより、製造工数の削減を図ることができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１９は、第３実施形態に係る圧電振動子３０１において、封口板１３を取り外した状態を示す平面図である。本実施形態は、いわゆるセンターアーム型の圧電振動片３０３を採用した点で上述した実施形態と相違している。以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１９に示す圧電振動片３０３（圧電板３４０）は、基部３４１と、一対の振動腕部３４２，３４３と、支持腕部３４４と、を有している。
【００７１】
振動腕部３４２，３４３の基端部は、基部３４１における幅方向Ｗの両端部に接続されている。
支持腕部３４４は、基部３４１において、幅方向Ｗの各振動腕部３４２，３４３間に位置する部分に配置されている。支持腕部３４４は、長さ方向Ｌに沿って振動腕部３４２，３４３と同じ向きに延在している。なお、支持腕部３４４の先端部（パッケージ２への実装時に後述する電極パッド３３３ａ，３３３ｂに厚さ方向Ｔで対向する部分）は、マウント部３５５を構成している。マウント部３５５の下面（実装面）には、一対のマウント電極（不図示）が形成されている。マウント電極は、長さ方向Ｌに間隔をあけて形成されている。
【００７２】
図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に相当する部分断面図である。
図１９、図２０に示すように、本実施形態の圧電板３４０において、支持腕部３４４の側面には、凹凸部７１が形成されている。凹凸部７１は、上述した第１実施形態と同様に、凹部７１ａ及び凸部７１ｂが厚さ方向Ｔに沿って連続的に延在して形成されている。
一方、振動腕部３４２，３４３の側面は、全体に亘って滑らかに連なる平滑面に形成されている。
したがって、圧電板３４０では、支持腕部３４４の側面に凹凸部７１が形成されていることで、支持腕部３４４の側面の表面粗さが振動腕部３４２，３４３の側面の表面粗さに比べて大きくなっている。
【００７３】
本実施形態のパッケージ２において、第２基板２２の実装部３３２は、枠部３１における一の短辺部分から長さ方向Ｌの内側に突設されている。実装部３３２の上面には、一対の電極パッド３３３ａ，３３３ｂが形成されている。電極パッド３３３ａ，３３３ｂは、長さ方向Ｌに間隔をあけて形成されている。
【００７４】
各電極パッド３３３ａ，３３３ｂは、上述したマウント部３５５の下面に形成された対応するマウント電極（不図示）に、それぞれ導電性接合材７５を介して接合されている。具体的に、図２０に示すように、導電性接合材７５は、マウント部５５，５６の下面において各マウント電極と電極パッド３３３ａ，３３３ｂの上面との間に介在している。さらに、導電性接合材７５は、凹凸部７１に伝ってマウント部３５５の側面に這い上がっている。
【００７５】
本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、凹凸部７１は、少なくともマウント部３５５の側面に形成されていれば、支持部３５７（基部３４１及び支持腕部３４４）の側面における任意の範囲に形成することが可能である。
【００７６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図２１は、第４実施形態に係る圧電振動子４０１において、封口板１３を取り外した状態を示す平面図である。本実施形態は、支持腕部を備えていない、いわゆる音叉型の圧電振動片４０３を採用した点で上述した実施形態と相違している。以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図２１に示す圧電振動片４０３（圧電板４４０）は、基部（支持部）４４１と、一対の振動腕部４４２，４４３と、を有している。
【００７７】
振動腕部４４２，４４３の基端部は、基部４４１における幅方向Ｗの両端部に接続されている。
基部４４１の下面（実装面）には、一対のマウント電極（不図示）が形成されている。マウント電極は、幅方向Ｗに間隔をあけて形成されている。なお、基部４４１の基端部（パッケージ２への実装時に後述する電極パッド４３３ａ，４３３ｂに厚さ方向Ｔで対向する部分）は、マウント部４５５を構成している。
【００７８】
本実施形態の圧電板４４０において、基部４４１の側面には、凹凸部７１が形成されている。凹凸部７１は、上述した第１実施形態と同様に、凹部７１ａ及び凸部７１ｂが厚さ方向Ｔに沿って連続的に延在して形成されている。
一方、振動腕部４４２，４４３の側面は、全体に亘って滑らかに連なる平滑面に形成されている。
したがって、圧電板４４０では、基部４４１の側面に凹凸部７１が形成されていることで、基部４４１の側面の表面粗さが振動腕部４４２，４４３の側面の表面粗さに比べて大きくなっている。
【００７９】
本実施形態のパッケージ２において、実装部４３２の上面には、一対の電極パッド４３３ａ，４３３ｂが形成されている。電極パッド４３３ａ，４３３ｂは、幅方向Ｗに間隔をあけて形成されている。
【００８０】
各電極パッド４３３ａ，４３３ｂは、上述したマウント部４５５の下面に形成された対応するマウント電極（不図示）に、それぞれ導電性接合材７５を介して接合されている。具体的に、導電性接合材７５は、マウント部４５５の下面において各マウント電極と電極パッド４３３の上面との間に介在している。さらに、導電性接合材７５は、凹凸部７１を伝ってマウント部４５５の側面に這い上がっている。
【００８１】
本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、凹凸部７１は、少なくともマウント部４５５の側面に形成されていれば、基部４４１の側面における任意の範囲に形成することが可能である。
【００８２】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、凹凸部７１が厚さ方向Ｔに直線状に延在している場合について説明したが、この構成のみに限らず、例えば凹凸部７１が厚さ方向Ｔに対して傾いて延在していても構わない。また、凹凸部は、直線状に限らず、点状に形成されていても構わない。
【００８３】
上述した実施形態では、マウント部の下面のみにマウント電極が形成された場合について説明したが、この構成のみに限られない。マウント電極は、マウント部のうち、導電性接合材７５との接合部分に形成されていれば構わない。この場合、マウント電極は、マウント部の側面に形成されていても構わない。
【００８４】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【００８５】
１…圧電振動子
２…パッケージ
３…圧電振動片
４２…第１振動腕部
４３…第２振動腕部
５７…支持部
７１…凹凸部
７１ａ…凹部
７１ｂ…凸部
８０…ウエハ
８８…レジスト材（マスク）
３０１…圧電振動子
３０３…圧電振動片
３４２…振動腕部
３４３…振動腕部
３５７…支持部
４０１…圧電振動子
４０３…圧電振動片
４４１…基部（支持部）
４４２…振動腕部
４４３…振動腕部
【図１】
2018142777.tif 000003
【図２】
2018142777.tif 000004
【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】
2018142777.tif 000012
【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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【図２０】
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【図２１】
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