(57)【要約】【課題】小型で、高いＱ値を有する振動デバイスを提供する。【解決手段】本発明の振動デバイス１は、輪郭振動する振動片１０、振動片１０の輪郭とは異なる位置において振動片１０を支持する第２の基材１４と、第２の基材１４の振動片１０と同じ側に振動片１０とは離間して配置され、少なくとも一部が振動片１０と同じ材料である接続体１２と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪郭振動する振動片と、
前記振動片の輪郭とは異なる位置において前記振動片を支持する基材と、
前記基材の前記振動片と同じ側の面に前記振動片とは離間して配置され、少なくとも一部が前記振動片と同じ材料である接続体と、を含むことを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
前記振動片の結晶方位と前記接続体の前記材料の結晶方位とは同じ結晶方位であることを特徴とする請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記振動片と前記基材とを接続する凸部を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記接続体と前記基材とを接続する凸部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記振動片の前記基材とは反対側において、前記振動片又は前記接続体と接続された第３の基材をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第３の基材は、前記振動片の輪郭とは異なる位置において前記振動片を支持することを特徴とする請求項５に記載の振動デバイス。
【請求項７】
第１の基材と第２の基材とを、第１の位置および第２の位置において接合することと、
前記第１の位置と前記第２の位置との間の位置において、前記第１の基材および前記第２の基材の一方を切断することによって振動片を形成することと、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記接合することは、
前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記第１の位置において第１の凸部を介して、かつ、前記第２の位置において第２の凸部を介して、接合することを含むことを特徴とする請求項７に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記接合することは、前記第１の凸部および前記第２の凸部において、金属層を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接合することを含むことを特徴とする請求項８に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の凸部は、前記第１の基材の前記第２の基材に対向する面に垂直な方向から平面視した場合に、
前記振動片の輪郭よりも内側に位置していることを特徴とする請求項８に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の振動デバイスと、前記振動デバイスを振動させる発振回路と、を備えていることを特徴とする発振器。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法、振動デバイスを備えた発振器、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は小型で、高精度な周波数が容易に得られるため、携帯電話等の移動体通信機、電波時計、ＩＣカード等の民生用機器の基準周波数源として広く用いられている。特に、広い温度範囲に亘り良好な周波数温度特性を呈するＡＴカット水晶振動子（振動モードは厚み滑り振動モード）は、大量に利用されている。しかし、周波数が１０ＭＨｚ以下のＡＴカット水晶振動子のＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を小さくするには、水晶基板の周縁部にベベル加工を施すか、水晶基板の主面全体にコンベックス加工を施す必要があり、小型化が難しく、低コスト化が図り難いという問題があった。そこで、この周波帯の圧電振動子として、エッチングで量産化が可能なラーメモード水晶振動子やＧＴカット振動子等の輪郭振動する圧電振動子が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、圧電素子の振動領域内にある無変位部に凸状の保持部を設け、この凸状の保持部と嵌合する形態で基板を保持する凹部構造を有する容器体に実装することで、ラーメモード水晶振動子全体の小型化が図れ、耐衝撃性に優れているラーメモード水晶振動子を得ることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１１３１号公報
【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、特許文献１に記載のラーメモード水晶振動子は、凸状の保持部が１個の場合には、凸状の保持部を容器体の凹部に嵌合する際に、圧電素子の姿勢を安定に保つことが難しく、圧電素子が容器体に接触して発振周波数が設計値から変化する等、振動子の品質が低下してしまう虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の適用例又は形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、輪郭振動する振動片と、前記振動片の輪郭とは異なる位置において前記振動片を支持する基材と、前記基材の前記振動片と同じ側の面に前記振動片とは離間して配置され、少なくとも一部が前記振動片と同じ材料である接続体と、を含む。
【０００８】
本適用例によれば、接続体は少なくとも一部が振動片と同じ材料であるので、振動デバイスを製造する際に、例えば、振動片と接続体とが一体化した基材を用いることができる。そのため、振動片を支持する基材の一方の面に、振動片と接続体とが一体化した基材を配置することで、振動片と接続体とが一体化した基材を複数点で支持することができ、振動片の姿勢を安定し易くすることができる。その後、振動片と接続体との間をエッチング等により分離して離間することにより、完成した振動片が１点で支持される場合でも、振動片の姿勢が安定した振動デバイスを得ることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記振動片の結晶方位と前記接続体の前記材料の結晶方位とは同じ結晶方位であることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、振動片の結晶方位と接続体の材料の結晶方位とが同じ結晶方位であるため、振動片と接続体とが一体化した基材を用いることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記振動片と前記基材とを接続する凸部を含むことが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、振動片と基材とを接続する凸部を含むことにより、輪郭振動する振動片と振動片を支持する基材とを離間することができるため、振動片を安定して振動させることができる。そのため、振動片を支持する基材と振動片との接触による発振周波数のばらつきを抑制した振動デバイスを得ることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記接続体と前記基材とを接続する凸部を含むことが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、接続体と基材とを接続する凸部を含むことにより、例えば、振動片と接続体とが一体化した基材と振動片を支持する基材に配置する場合に、振動片と接続体とが一体化した基材の厚さ方向の形状が配置姿勢に与える影響を緩和することができる。そのため、振動片の姿勢を安定して振動片を支持する基材に配置することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記振動片の前記基材とは反対側において、前記振動片又は前記接続体と接続された第３の基材をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、振動片の振動片を支持する基材とは反対側に、振動片又は接続体と接続された第３の基材をさらに含むことにより、振動片をより安定に支持することができ、かつ、振動片と他の部材との接触によるＱ値の低下を低減することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記第３の基材は、前記振動片の輪郭とは異なる位置において前記振動片を支持することが好ましい。
【００１８】
本適用例によれば、第３の基材が振動片の輪郭とは異なる位置において振動片を支持することにより、輪郭を支持する場合よりも、支持構造が輪郭振動による振動子の振動に与える影響を抑制できる。従って、振動片を支持することによる、輪郭振動する振動片の振動の劣化を抑制できる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る振動デバイスの製造方法は、第１の基材と第２の基材とを、第１の位置および第２の位置において接合することと、前記第１の位置と前記第２の位置との間の位置において、前記第１の基材および前記第２の基材の一方を切断することによって振動片を形成することと、を含む。
【００２０】
本適用例によれば、第１の基材と第２の基材とを、第１の位置および第２の位置において接合した後に、第１の基材および第２の基材の一方を第１の位置と第２の位置との間の位置において、切断することによって振動片と接続体とを形成している。つまり、切断前の振動片と接続体とを含む第１の基材と第２の基材とを複数点で接合することができ、第１の基材の第２の基材に対する姿勢を安定させることができる。そのため、第１の位置と第２の位置との間の位置において、第１の基材および第２の基材の一方を切断することによって、安定した姿勢の振動片を形成することができ、例えば、完成した振動片が１点で支持される場合でも、振動片の振動の劣化が抑制された振動デバイスを製造することができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に記載の振動デバイスの製造方法において、前記接合することは、前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記第１の位置において第１の凸部を介して、かつ、前記第２の位置において第２の凸部を介して、接合することを含むことが好ましい。
【００２２】
本適用例によれば、第１の位置において第１の凸部を介して、かつ、第２の位置において第２の凸部を介して、第１の基材と第２の基材とを接合することにより、第１の基材と第２の基材とを離間して接合することができる。そのため、第１の基材および第２の基材の一方を切断することにより、振動片を対向する基材から離間することができるので、安定した振動をする振動片を得ることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に記載の振動デバイスの製造方法において、前記接合することは、前記第１の凸部および前記第２の凸部において、金属層を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接合することを含むことが好ましい。
【００２４】
本適用例によれば、第１の基材と第２の基材とを第１の位置および第２の位置に形成された金属層を介して接合しているため、第１の基材および第２の基材と第１の凸部および第２の凸部との接合強度を高くすることができるため、第１の基材と第２の基材とをより強く接合することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例に記載の振動デバイスの製造方法において、前記第１の凸部は、前記第１の基材の前記第２の基材に対向する面に垂直な方向から平面視した場合に、前記振動片の輪郭よりも内側に位置していることが好ましい。
【００２６】
本適用例によれば、第１の凸部が振動片の輪郭よりも内側に位置していることにより、輪郭振動する振動片の振動を劣化させることなく、振動片を支持することができる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る発振器は、上記適用例に記載の振動デバイスと、前記振動デバイスを振動させる発振回路と、を備えている。
【００２８】
本適用例によれば、振動片の振動の劣化が抑制された振動デバイスが備えられていることにより、より高性能の発振器を提供することができる。
【００２９】
［適用例１２］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の振動デバイスを備えている。
【００３０】
本適用例によれば、電子機器に振動片の振動の劣化が抑制された振動デバイスが活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【００３１】
［適用例１３］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の振動デバイスを備えている。
【００３２】
本適用例によれば、移動体に振動片の振動の劣化が抑制された振動デバイスが活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ラーメモード振動を説明する概略図。
【図２】第１実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略平面図。
【図３】図２のＡ１−Ａ１線における概略断面図。
【図４】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を示すフローチャート図。
【図５】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する概略平面図。
【図６】図５のＡ２−Ａ２線における概略断面図。
【図７】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する概略断面図。
【図８】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する概略断面図。
【図９】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する概略断面図。
【図１０】第１実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する概略平面図。
【図１１】第２実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略平面図。
【図１２】図１１のＡ３−Ａ３線における概略断面図。
【図１３】図１２のＢ部の拡大図。
【図１４】第３実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略平面図。
【図１５】図１４のＡ４−Ａ４線における概略断面図。
【図１６】第４実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図１７】第５実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図１８】第６実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図１９】第７実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略平面図。
【図２０】図１９のＡ５−Ａ５線における概略断面図。
【図２１】第８実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図２２】第９実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図２３】第１０実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図２４】第１１実施形態に係る振動デバイスの構成を示す概略断面図。
【図２５】第８実施形態に係る振動デバイスを備える発振器の構成を示す概略断面図。
【図２６】電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図２７】電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図２８】電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。
【図２９】移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。
【００３５】
（第１実施形態）
［ラーメモード振動］
先ず、本実施形態に係る振動デバイスの輪郭振動について、輪郭振動の一つであるラーメモード振動を一例として挙げて、図１を参照して説明する。
図１は、ラーメモード振動を説明する概略図である。
圧電材料を基板にした振動片１０において、一辺の寸法をＬとしたとき、一辺の長さがＬの正方形を単位とした輪郭の変形を伴う振動モードをラーメモードと言い、そのような振動モードを有する振動子をラーメモード振動子と呼んでいる。図１に示すように、振動片１０が正方形板の場合は四隅が節となって、向かい合う２辺が正方形の中心方向に変位したときは他の２辺が正方形の外方向に変位し、また向かい合う２辺が正方形の外方向に変位したときは他の２辺が正方形の中心方向に変位する振動形態である。
【００３６】
従って、図１のラーメモード振動子は、図１に示された２通りの動作を繰り返す形態で振動する。振動片１０が一辺の長さがＬの正方形を複数組み合わせた形状のラーメモード振動子は、隣り合う正方形の区画が互いに相補的に変形するように振動する。なお、図１に示す△マークは、ラーメモード振動子の無変位部（振動の節）を表すものであり、無変位部を支持することにより、支持構造の振動への影響を抑制し、Ｑ値（Quality Factor）の低下が抑制された良好な振動を維持することができる。ただし、「無変位部」とは振動子の変位が極小となる部分を意味し、振動子の変位量が零である点に限定されない。また、振動子には２つ以上の無変位部が含まれてもよい。なお、振動子の角（四隅）も変位が極小となり無変位部に相当するため、角を支持してもよいが、角は角以外の無変位部と比較して回転運動が生じやすいため、角以外の無変位部を支持することが振動への影響抑制の観点からはより好ましい。
【００３７】
また、圧電材料が水晶であるラーメモード水晶振動子の場合には、水晶基板の切断角度は、ＩＥＥＥ（Institute of Electric and Electronics Engineers）  Ｓｔａｎｄａｒｄ  １７６−１９８７に定められた表示方法で（ＹＸｌｔ）φ／θで表される。つまり、水晶Ｙ板（座標軸はＸ，Ｙ，Ｚ）をＸ軸の回りに角度φ回転し（座標軸はＸ，Ｙ’，Ｚ’）、Ｙ’軸の回りに角度θ回転した（座標軸はＸ’，Ｙ’，Ｚ’’）水晶基板を用いる。そして、四隅と中央部で変位が零となるラーメモード水晶振動子の共振周波数は、水晶板の幅、又は長さに反比例する。ラーメモード水晶振動子の１次、２次温度係数を夫々α、βとすると、αはカット角φが３６°と１３０°のとき、零になり、βは夫々−５．２×１０-8／℃2、−１．１×１０-8／℃2の値を持つことが知られている。一方、βはカット角φが４５°と１２６°で零になり、θは４５°近傍が用いられる。
このように、温度特性の優れた切断角度を有する水晶基板を用いることで、温度特性に優れ、高いＱ値を有するラーメモード水晶振動子を得ることができる。
【００３８】
［振動デバイス］
次に、第１実施形態に係る振動デバイス１について、図２および図３を参照して説明する。
図２は、第１実施形態に係る振動デバイス１の構成を示す概略平面図である（蓋部材５６は省略している）。図３は、図２のＡ１−Ａ１線における概略断面図である。なお、図２および図３は、パッケージ本体４０に第１実施形態に係る振動デバイス１を搭載した振動子１００を一例とし説明する。
【００３９】
第１実施形態に係る振動デバイス１は、図２および図３に示すように、後述する第１の基材３（図５参照）をエッチング等で切断して形成された振動片１０および接続体１２と、第２の基材１４と、振動片１０と第２の基材１４とを接合する第１の凸部としての接合部材１６と、接続体１２と第２の基材１４とを接合する第２の凸部としての接合部材１８と、を含み構成されている。なお、振動片１０および接続体１２は、第１の基材３（図５参照）である同一の基材からエッチング等で切断することで形成されているため、同じ材料で構成され、結晶方位についても同じ結晶方位である。ただし、振動片１０と接続体１２とは、完全に同一の材料である必要はなく、少なくとも一部が同じ材料であればよい。例えば、少なくとも一部に異なる材料が含まれていてもよい。また、振動片１０の形成後に、振動片１０又は接続体１２に異なる材料が付加等されてもよい。
【００４０】
振動片１０は、ラーメモード振動するため、略正方形の面を含む平板であり、表裏の主面（振動片１０の第１面および第２面、正方形をした２つの面）に励振電極２０ａ，２０ｂがそれぞれ形成されている。振動片１０は、振動片１０の輪郭とは異なる位置でラーメモード振動の振動変位が極小となる位置、つまり、振動片１０の略中央部において金（Ａｕ）バンプ等の接合部材１６を介して、振動片１０を支持する第２の基材１４と接合されている。なお、振動変位が極小となる位置において接合するとは、その位置の座標１点のみで接合することに限らず、少なくともその位置の座標が含まれていればよい。言い換えると、本明細書における「位置」は、ある１つの位置座標を含む、面積を有する領域であってもよい。また、金（Ａｕ）バンプとは、Ａｕを主成分とするバンプのことをいう。
【００４１】
接続体１２は、第２の基材１４の振動片１０と同じ側に振動片１０とは離間して配置され、表裏の主面（接続体１２の第１面および第２面）に接続電極２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成されている。接続体１２は、Ａｕバンプ等の接合部材１８を介して、第２の基材１４と接合されている。なお、本実施形態では、３個の接合部材１８により３か所で接合されているがこれに限定されることはなく、１か所以上であれば構わない。
また、接続体１２には、表裏の主面を連通する貫通孔１３が設けられており、貫通孔１３内部の貫通電極（図示せず）を介して、表裏の主面に形成された接続電極２２ａ，２２ｂ同士が電気的に導通している。
【００４２】
第２の基材１４は、振動片１０および接続体１２と対向する面にリード電極２４が形成されており、リード電極２４に接合部材１６，１８がそれぞれ接合されている。そのため、接合部材１６、リード電極２４、および接合部材１８を介して、振動片１０の励振電極２０ａと接続体１２の接続電極２２ａとが電気的に導通している。なお、接続電極２２ａ，２２ｂ同士が貫通孔１３内部の貫通電極により電気的に導通しているので、励振電極２０ｂと接続電極２２ｂとの間に電圧を印加することにより、励振電極２０ａと励振電極２０ｂとの間に電圧が印加されるので、振動片１０を振動させることができる。
【００４３】
上述した振動片１０は、カット角が（（ＹＸｌｔ）φ／θ；φ＝３６°、θ＝４５°）である場合、振動周波数を１６ＭＨｚ〜４８ＭＨｚとすると、一辺の長さが１００μｍ〜３００μｍとなり、振動デバイス１の小型化が図れる。
【００４４】
また、振動片１０の板厚は、３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であり、また、０．１μｍ以上であることが好ましい。
板厚が３０μｍ以下と薄い程、振動片１０に印加される電界が強くなるため、等価直列抵抗が小さくなり、高いＱ値を得ることができる。また、製造工程におけるエッチング、特に、ウエットエッチングの際にサイドエッチングされ難いので、振動片１０の輪郭形状を正確に形成し易い。
逆に、板厚が０．１μｍ未満と薄すぎると、製造工程での取り扱いが困難となり、重力による撓みが大きくなって、第２の基材１４や実装する基板等に接触する虞が増大する。
【００４５】
上述した励振電極２０ａ，２０ｂは、クロム（Ｃｒ）を下地膜とした金（Ａｕ）膜で構成されており、Ａｕの厚みは、０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは０．５ｎｍ〜１０ｎｍ、より好ましくは０．７ｎｍ〜３ｎｍであり、Ｃｒの厚みは、０．２ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは０．３ｎｍ〜５ｎｍ、より好ましくは０．５ｎｍ〜１ｎｍである。
下地膜のＣｒよりＡｕ膜を厚くすることで、水晶の熱膨張係数と大きく異なる熱膨張係数のＣｒによる熱応力の発生を低減し、また、電極膜による熱応力が発生せず、かつ、電気抵抗が大きく増大しないようにすることができる。なお、下地膜はＮｉやＴｉ等でも構わない。
【００４６】
上述した接合部材１６，１８の厚みは、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは３μｍ〜３０μｍ、より好ましくは５μｍ〜２０μｍである。
厚みが厚過ぎると接合時に変形する虞があり、厚みが薄過ぎると振動漏れが増大する虞があるためである。
また、振動片１０の主面に垂直な方向から平面視した場合の接合部材１６，１８の平面の大きさ（幅寸法）は、振動片１０の一辺の長さに対して、０．０１〜０．５倍、好ましくは０．０３〜０．３倍、より好ましくは０．０５〜０．２倍である。なお、振動片１０が平面視で正方形でない場合には、短辺の長さを基準にして上記の比率であればよい。
平面の大きさが小さ過ぎると接合強度が小さくなる虞があり、大き過ぎると振動漏れが大きくなる虞があるためである。
なお、平面視での形状は、円形であることが好ましいがこれに限定されることはなく、正方形、楕円形、長方形、多角形、および曲線を含む形状等であっても構わない。接合部材１６，１８の幅寸法は、接合部材１６，１８の幅が最も狭い箇所の寸法である。接合部材１６，１８の形状に応じて、接合部材１６，１８の輪郭に含まれる対向する２辺のうち一方の辺から他方の辺へ下ろした垂線の長さ、又は、輪郭の接線を想定して、対向する２本の接線のうち一方の辺から他方の辺へ下ろした垂線の長さ、のうち、最も短いものを幅寸法とすればよい。
【００４７】
なお、本実施形態では、輪郭振動としてラーメモード振動を挙げ説明したが、これに限定されることはなく、輪郭滑り振動や縦振動等の他の輪郭振動であっても構わない。また、複数の輪郭振動モードが結合した輪郭振動であってもよい。
【００４８】
以上述べたように、第１実施形態に係る振動デバイス１によれば、以下の効果を得ることができる。
接続体１２は少なくとも一部が振動片１０と同じ材料であるので、振動デバイス１を製造する際に、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３を用いることができる。そのため、振動片１０を支持する第２の基材１４の一方の面に、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３を配置することで、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３を複数点で支持することができ、振動片１０の姿勢を安定し易くすることができる。その後、振動片１０と接続体１２との間をエッチング等により分離して離間することにより、完成した振動片１０が１点で支持される場合でも、振動片１０の姿勢が安定した振動デバイス１を得ることができる。
【００４９】
また、振動片１０の結晶方位と接続体１２の材料の結晶方位とが同じ結晶方位であるため、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３を用いることができる。
【００５０】
また、振動片１０と第２の基材１４とを接続する接合部材１６を含むことにより、ラーメモード振動する振動片１０と振動片１０を支持する第２の基材１４とを離間することができるため、振動片１０を安定して振動させることができる。そのため、振動片１０を支持する第２の基材１４と振動片１０との接触による発振周波数のばらつきを抑制した振動デバイス１を得ることができる。
【００５１】
また、接続体１２と第２の基材１４とを接続する接合部材１８を含むことにより、例えば、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３と振動片１０を支持する第２の基材１４に配置する場合に、振動片１０と接続体１２とが一体化した第１の基材３の厚さ方向の形状が配置姿勢に与える影響を緩和することができる。そのため、振動片１０の姿勢を安定して振動片１０を支持する第２の基材１４に配置することができる。
【００５２】
［振動子］
次に、第１実施形態に係る振動デバイス１を搭載した振動子１００について、図２および図３を参照して説明する。
振動子１００は、図２および図３に示すように、第１実施形態に係る振動デバイス１と、振動デバイス１を収容する、一面が開口した直方体の箱状に形成されているパッケージ本体４０と、パッケージ本体４０の開口を封止する蓋部材５６と、を含み構成されている。なお、振動デバイス１を収容する内部空間は実質的に真空の減圧状態となっている。
【００５３】
パッケージ本体４０は、第１の基板４２と、第２の基板４４と、実装端子５０，５２と、を積層して形成されている。実装端子５０，５２は、第１の基板４２の外部底面（第１の基板４２の、振動片１０が配置される面とは反対側の面）に形成されている。また、第１の基板４２の上面（第１の基板４２の、振動片１０が配置される面）の所定の位置には、接続電極４６，４８が形成され、第１の基板４２に設けられた貫通孔４３内部の貫通電極（図示せず）を介して、接続電極４６，４８と実装端子５０，５２とがそれぞれ電気的に導通している。
第２の基板４４は、中央部が除去された環状体であり、振動デバイス１を収容する内部空間が形成されている。
【００５４】
パッケージ本体４０の第１の基板４２および第２の基板４４は、絶縁性を有する材料で構成されている。このような材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。また、パッケージ本体４０に設けられた接続電極４６，４８や実装端子５０，５２等は、一般的に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属配線材料を絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。
【００５５】
蓋部材５６は、好ましくは、光が透過する材料、例えば、ホウケイ酸ガラスなどにより形成されており、封止材５４により接合されることで、パッケージ本体４０を気密封止している。これにより、パッケージ本体４０の蓋封止後において、外部からレーザー光を蓋部材５６を介して振動デバイス１に形成された励振電極２０ａ，２０ｂに照射し、ここに設けた電極を一部蒸散させることにより、質量削減方式による周波数調整をすることができるようになっている。なお、このような周波数調整をしない場合には、蓋部材５６はコバール合金などの金属材料やセラミックで形成することができる。
【００５６】
パッケージ本体４０の内部空間内に収納される振動デバイス１は、振動片１０とパッケージ本体４０との間、および、接続体１２とパッケージ本体４０との間で位置合わせされる。具体的には、振動片１０の励振電極２０ｂ側の面で接合部材１６に対向する位置、つまり、ラーメモード振動の振動変位が極小となる位置と、第１の基板４２の接続電極４６上に配置されたＡｕバンプ等の接合部材３０とを位置合わせする。また、接続体１２の接続電極２２ｂ側の面で接合部材１８に対向する位置と、第１の基板４２の接続電極４８上に配置されたＡｕバンプ等の接合部材３２とを位置合わせする。その後、振動デバイス１の第２の基材１４側から超音波振動を併用して加圧することにより、接合部材３０，３２を介して振動デバイス１がパッケージ本体４０に接合されている。なお、振動デバイス１における接合も含め、接合部材１６，１８，３０，３２は、Ａｕバンプを用いた場合を例に挙げ説明したが、例えば、Ａｕ以外の金属あるいは半田等からなるバンプ、Ａｕなどの微粒子を用いた接合、又は、導電性接着剤などの導電性の接合部材を用いることにより、電気的な接続を図るとともに機械的な接合を行うことができる。
【００５７】
パッケージ本体４０に接合された振動デバイス１は、励振電極２０ｂが接合部材３０、接続電極４６、および貫通孔４３の貫通電極を介して、実装端子５０に電気的に導通している。また、励振電極２０ａは上述したように接続電極２２ｂまで電気的に導通されているため、接合部材３２、接続電極４８、および貫通孔４３の貫通電極を介して、実装端子５２に電気的に導通している。従って、振動子１００は、実装端子５０と実装端子５２との間に電圧を印加することにより、励振電極２０ａと励振電極２０ｂとの間に電圧が印加されるので、振動片１０を振動させることができる。
従って、振動片１０のラーメモード振動の振動変位が極小となる位置に位置決めして支持しているため、Ｑ値の低下が抑制された振動子１００を得ることができる。
【００５８】
［製造方法］
次に、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法について、図４〜図１０を参照して説明する。
図４は、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法を示すフローチャート図である。図５は、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法を説明する概略平面図であり、図６は、図５のＡ２−Ａ２線における概略断面図である。図７〜図９は、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法を説明する概略断面図である。図１０は、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法を説明する概略平面図である。
【００５９】
第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法は、図４に示すように、先ず、基材を準備するステップＳ１において、図５および図６に示すような中央部に凹部３ｄを有し、上述した振動片１０と接続体１２とを形成するための第１の基材３と、一つの面にリード電極２４を有する平板状の第２の基材１４と、を準備する。
【００６０】
第１の基材３は、凹部３ｄの底部の面（凹部３ｄの開口に向かう面）と、その面の反対側の面と、に正方形状の振動片用電極２０ｄ、矩形状の接続体用電極２２ｄ、および折り取り部用電極２３ｄがそれぞれ対向して形成されている。また、第１の基材３の凹部３ｄにおいて、接続体用電極２２ｄが配置される位置に貫通孔１３が設けられ、貫通孔１３内部に貫通電極（図示せず）が形成されており、凹部３ｄの表裏の面に形成された接続体用電極２２ｄ同士が電気的に導通している。
【００６１】
なお、凹部３ｄは、平板状の第１の基材３を保護した保護膜の中央部に開口部を設け、開口部をエッチングするフォトリソグラフィ技術により形成することができる。また、振動片用電極２０ｄ、接続体用電極２２ｄ、および折り取り部用電極２３ｄは、凹部３ｄが形成された第１の基材３の表裏の面（凹部３ｄの底部の面とその面に対向する面）にＣｒを下地とするＡｕをスパッタ又は蒸着した後に、フォトリソグラフィ技術により、電極をパターニングして形成することができる。
【００６２】
次に、基材を接合するステップＳ２では、図７に示すように、第１の基材３の凹部３ｄの底部の面における第１の位置３ａに形成された振動片用電極２０ｄ上にＡｕバンプ等の接合部材１６を、また、第２の位置３ｂに形成された接続体用電極２２ｄ上にＡｕバンプ等の接合部材１８を接合する。接合部材１６および接合部材１８はそれぞれ、第１の凸部、第２の凸部ということができる。なお、接合部材１６を接合する第１の位置３ａは、振動片１０を形成した場合に、ラーメモード振動の振動変位が極小となる振動片用電極２０ｄの略中央部である。つまり、第１の凸部としての接合部材１６は、第１の基材３の第２の基材１４に対向する面に垂直な方向から平面視した場合に、振動片１０を形成することとなる振動片用電極２０ｄの輪郭よりも内側に位置している。また、Ａｕバンプ等の接合部材１６，１８の接合では、第１の基材３を加熱し、超音波振動を併用して行うことが接合強度を高める上で好ましい。
【００６３】
その後、Ｓ１で準備した第２の基材１４をリード電極２４が形成された面を第１の基材３の凹部３ｄに対向させ、リード電極２４と接合部材１６，１８とを位置合わせする。その後、第２の基材１４を加圧しながら超音波振動を併用し、第１の位置３ａおよび第２の位置３ｂにおいて、第１の基材３と第２の基材１４とを、接合部材１６，１８を介して、接合する。
【００６４】
なお、第１の位置３ａおよび第２の位置３ｂには、金属層である振動片用電極２０ｄおよび接続体用電極２２ｄが形成されているため、振動片用電極２０ｄおよび接続体用電極２２ｄを介することにより、第１の基材３および第２の基材１４のそれぞれと、接合部材１６および接合部材１８と、の接合強度を高くすることができる。従って、第１の基材３と第２の基材１４とをより強度に接合することができる。
【００６５】
次に、保護膜６０を形成するステップＳ３では、接合部材１６，１８を介して接合されている第１の基材３および第２の基材１４の表面にレジスト等の保護膜６０を塗布する。その後、図８に示すように、第１の基材３の凹部３ｄが形成されている面と、その面とは反対側の面と、にフォトリソグラフィ技術により保護膜６０の一部を除去することによって、振動片用電極２０ｄ、接続体用電極２２ｄ、および折り取り部用電極２３ｄを保護する保護パターンを形成する。なお、保護膜６０の厚さは、以降の工程において必要な部分が保護できる厚さであればよい。
【００６６】
次に、振動片１０を形成するステップＳ４では、第１の基材３において保護膜６０で覆われていない（基材が露出している）エッチング領域をエッチング等により切断することにより、図９に示すように、第２の基材１４と接合した状態で、振動片１０と接続体１２とを離間することができる。また、同時に、振動片１０および接続体１２と第１の基材３の凹部３ｄを構成していた枠部とを離間することができる。
【００６７】
次に、個片化するステップＳ５では、振動片用電極２０ｄ、接続体用電極２２ｄ、および折り取り部用電極２３ｄを保護していた保護膜６０を除去する。その後、図１０に示すように、第２の基材１４と接合している振動片１０および接続体１２と、折り取り部２３を介して接続していた第１の基材３の凹部３ｄを構成していた枠部と、を折り取り部２３において分割し、振動デバイス１として個片化する。なお、折り取り方向は任意である。
以上のステップを施すことにより振動デバイス１を製造することができる。
【００６８】
以上述べたように、第１実施形態に係る振動デバイス１の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
第１の基材３と第２の基材１４とを、第１の位置３ａおよび第２の位置３ｂにおいて接合した後に、第１の基材３および第２の基材１４の一方を第１の位置３ａと第２の位置３ｂとの間の位置において、切断することによって振動片１０と接続体１２とを形成している。つまり、切断前の振動片１０と接続体１２とを含む第１の基材３と第２の基材１４とを複数点で接合することができ、第１の基材３の第２の基材１４に対する姿勢を安定させることができる。そのため、第１の位置３ａと第２の位置３ｂとの間の位置において、第１の基材３を切断することによって、安定した姿勢の振動片１０を形成することができ、例えば、完成した振動片１０が１点で支持される場合でも、振動片１０の振動の劣化が抑制された振動デバイス１を製造することができる。
【００６９】
また、第１の位置３ａにおいて接合部材１６を介して、かつ、第２の位置３ｂにおいて接合部材１８を介して、第１の基材３と第２の基材１４とを接合することにより、第１の基材３と第２の基材１４とを離間して接合することができる。そのため、第１の基材３および第２の基材１４の一方を切断することにより、振動片１０を対向する基材から離間することができるので、安定した振動をする振動片１０を得ることができる。
【００７０】
また、第１の位置３ａおよび第２の位置３ｂに金属層である振動片用電極２０ｄおよび接続体用電極２２ｄが形成されているため、振動片用電極２０ｄおよび接続体用電極２２ｄを介することにより、第１の基材３および第２の基材１４と、接合部材１６および接合部材１８と、の接合強度を高くすることができる。従って、第１の基材３と第２の基材１４とをより強度に接合することができる。
【００７１】
また、第１の凸部としての接合部材１６は、第１の基材３の第２の基材１４に対向する面に垂直な方向から平面視した場合に、振動片１０を形成することとなる振動片用電極２０ｄの輪郭よりも内側に位置している。そのため、輪郭振動であるラーメモード振動する振動片１０の振動を劣化させることなく、振動片１０を安定して支持することができる。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動デバイス１ａについて、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は、第２実施形態に係る振動デバイス１ａの構成を示す概略平面図であり、図１２は、図１１のＡ３−Ａ３線における概略断面図であり、図１３は、図１２のＢ部の拡大図である。なお、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００７３】
第２実施形態に係る振動デバイス１ａは、第１実施形態に係る振動デバイス１と比較し振動片１０の構造が異なる。
本実施形態の振動片１０ａは、図１１〜図１３に示すように、第２の基材１４と対向する面のラーメモード振動の振動変位が極小となる位置に、当該面と交差する方向に突出する凸部１１ａを備えている。また、第２の基材１４と対向する面とは反対側の面のラーメモード振動の振動変位が極小となる位置に、当該面とは交差する方向に突出する凸部１１ｂと、を備えている。また、凸部１１ａが設けられた面には、励振電極２１ａが形成されており、凸部１１ｂが設けられた面には、励振電極２１ｂが形成されている。
【００７４】
振動片１０ａは、凸部１１ａに形成された励振電極２１ａ上に配置された接合部材１６を介して、リード電極２４が形成された第２の基材１４と接合されている。
なお、凸部１１ａ，１１ｂを備えた振動片１０ａは、上述した第１の基材３（図６参照）に予めフォトリソグラフィ技術により、凸部１１ａ，１１ｂを形成しておくことにより、容易に製造することができる。また、凸部１１ａ，１１ｂをフォトリソグラフィ技術により形成しているため、ラーメモード振動の振動変位が極小となる位置に接合部材１６を精度良く形成することができる。
【００７５】
振動片１０ａに凸部１１ａ，１１ｂを設けることにより、ラーメモード振動の振動変位が極小となる位置で精度良く振動片１０ａと第２の基材１４とを接合することができ、振動デバイス１ａを実装基板（図示せず）に実装する際もラーメモード振動の振動変位が極小となる位置を精度良く実装基板と接合することができる。従って、振動片１０ａの姿勢が安定した高いＱ値を有する振動デバイス１ａを得ることができる。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る振動デバイス１ｂについて、図１４および図１５を参照して説明する。
図１４は、第３実施形態に係る振動デバイス１ｂの構成を示す概略平面図であり、図１５は、図１４のＡ４−Ａ４線における概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００７７】
第３実施形態に係る振動デバイス１ｂは、第１実施形態に係る振動デバイス１と比較し第２の基材１４の構造が異なる。
本実施形態の第２の基材１４ｂは、振動片１０が接合された接合部材１６と接続体１２が接合された接合部材１８との間に、くびれ部１５が設けられている。振動デバイス１ｂを上述したパッケージ本体４０に実装した際に、パッケージ本体４０と第２の基材１４ｂとで生じる熱膨張係数の違いによる応力を緩和することができる。そのため、振動片１０への応力も緩和することができるので、振動片１０の振動周波数の経時変化を小さくすることができる。なお、本実施形態の第１実施形態との違いは、第２の基材１４ｂの振動片１０が配置された面に交差する方向からの平面視における形状であるので、図１５に示す断面の構造は第１実施形態と同様である。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る振動デバイス１について、図１６を参照して説明する。
図１６は、第４実施形態に係る振動デバイス１の構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００７９】
第４実施形態に係る振動デバイス１は、第１実施形態に係る振動デバイス１と比較し同等であるが、パッケージ本体４０に実装した状態の振動子１００の構造が異なる。
本実施形態の振動子１００ｂは、パッケージ本体４０に実装した振動デバイス１の第２の基材１４の振動片１０が接合された面とは反対側の面に樹脂等の減衰体７０が配置されている。第２の基材１４上に減衰体７０を配置することにより、振動片１０で発生した屈曲振動等の不要な振動を樹脂のような柔らかい部材である減衰体７０において減衰させることができるので、不要な振動によるＱ値の劣化を低減した振動デバイス１又は振動子１００ｂを得ることができる。減衰体７０の数、形状、および位置は、振動を減衰させることができる、振動片１０の振動を阻害しない限り任意である。なお、図１６では減衰体７０と蓋部材５６とは接触していないが、減衰体７０と蓋部材５６とが接触していてもよい。減衰体７０と蓋部材５６とが接触していれば、不要な振動によって減衰体７０において発生する歪がより大きくなり、不要な振動をさらに減衰体７０において減衰させることができる。従って、不要な振動によるＱ値の劣化をさらに低減した振動デバイス１又は振動子１００ｂを得ることができる。
【００８０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る振動デバイス１ｃについて、図１７を参照して説明する。
図１７は、第５実施形態に係る振動デバイス１ｃの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００８１】
第５実施形態に係る振動デバイス１ｃは、第１実施形態に係る振動デバイス１と比較し、更に第３の基材５を備えており、構造が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｃは、振動片１０および接続体１２の第２の基材１４とは反対側の面に、接合部材３０，３２を介して、第３の基材５が接合されている。なお、接合部材３０，３２は、接合部材１６，１８と対向する位置に配置されており、接合部材３０は、振動片１０の振動変位が極小となる位置に配置されている。
【００８２】
第３の基材５は、振動片１０および接続体１２が接合されている面に、接続電極２６，２７が形成されており、振動片１０および接続体１２が接合されている面の反対側の面に、実装電極２８，２９が形成されている。また、第３の基材５には、貫通孔６，７が設けられており、貫通孔６の内部に形成された貫通電極（図示せず）により、接続電極２６と実装電極２８とが電気的に導通しており、貫通孔７の内部に形成された貫通電極（図示せず）により、接続電極２７と実装電極２９とが電気的に導通している。そのため、振動片１０を励振する励振電極２０ｂは、振動片１０の振動変位が極小となる位置に配置された接合部材３０を介して接続電極２６と電気的に導通され、また、振動片１０を励振する励振電極２０ａは、電気的に導通している接続電極２２ｂから接合部材３２を介して接続電極２７と電気的に導通される。従って、実装電極２８と実装電極２９との間に電圧を印加することで、励振電極２０ａと励振電極２０ｂとの間に電圧が印加され、振動片１０を振動させることができる。
なお、第３の基材５は、第１の基材３や第２の基材１４と同一の材料であることが好ましい、同一の材料とすることで、接合時に熱膨張係数の違いにより生じる応力を緩和することができる。
【００８３】
振動デバイス１ｃは、第３の基材５が振動片１０の振動片１０を支持する第２の基材１４とは反対側で、振動片１０の輪郭とは異なる位置において振動片１０を支持している。そのため、振動片１０をより安定に支持することができ、かつ、振動片１０と他の部材との接触によるＱ値の低下を低減することができる。また、輪郭を支持する場合よりも、支持構造が輪郭振動による振動片１０の振動に与える影響を抑制できる。従って、振動片１０を支持することによる、輪郭振動する振動片１０の振動の劣化を抑制できる。
また、振動デバイス１ｃを上述したパッケージ本体４０に実装した際に、パッケージ本体４０と第２の基材１４および第３の基材５とで生じる熱膨張係数の違いによる応力を、より緩和することができる。そのため、振動片１０への応力も、より緩和することができるので、振動片１０の振動周波数の経時変化を、より小さくすることができる。
【００８４】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る振動デバイス１ｃについて、図１８を参照して説明する。
図１８は、第６実施形態に係る振動デバイス１ｃの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００８５】
第６実施形態に係る振動デバイス１ｃは、第５実施形態に係る振動デバイス１ｃと比較し同等であるが、パッケージ本体４０に実装した状態の振動子１００の構造が異なる。
本実施形態の振動子１００ｃは、パッケージ本体４０の接続電極４６，４８上にＡｕバンプ等の接合部材３４を配置し、振動デバイス１ｃの実装電極２８，２９と接合されている。なお、パッケージ本体４０に実装した振動デバイス１ｃの第２の基材１４の振動片１０が接合された面とは反対側の面に樹脂等の減衰体７０が配置されている。また、振動デバイス１ｃの第３の基材５の振動片１０が接合された面とは反対側の面に樹脂等の減衰体７２が配置されている。
【００８６】
第２の基材１４上および第３の基材５上に減衰体７０，７２が配置されていることにより、振動片１０で発生した屈曲振動等の不要な振動を樹脂のような柔らかい部材である減衰体７０，７２において減衰させることができるので、不要な振動によるＱ値の劣化を低減した振動デバイス１ｃ又は振動子１００ｃを得ることができる。減衰体７０、７２の数、形状、および位置は、振動を減衰させることができ、振動片１０の振動を阻害しない限り任意である。なお、減衰体７０と蓋部材５６とが接触しているか、減衰体７２とパッケージ本体４０の第１の基板４２とが接触しているか、の少なくとも一方であってもよい。第４実施形態と同様にして、不要な振動をさらに減衰体７０又は減衰体７２によって減衰させることができる。
【００８７】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に係る振動デバイス１ｄについて、図１９および図２０を参照して説明する。
図１９は、第７実施形態に係る振動デバイス１ｄの構成を示す概略平面図であり、図２０は、図１９のＡ５−Ａ５線における概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００８８】
第７実施形態に係る振動デバイス１ｄは、第１実施形態に係る振動デバイス１と比較し、接続体１２、第２の基材１４、および接合部材１８の構造が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｄは、振動片１０と、振動片１０の周縁を囲む環状（リング状）の接続体１２ｄと、第２の基材１４ｄと、振動片１０と第２の基材１４ｄとを接合する接合部材１６と、接続体１２ｄと第２の基材１４ｄとを接合する環状（リング状）の接合部材１８ｄと、を含み構成されている。
【００８９】
振動片１０は、表裏の主面に励振電極２０ａ，２０ｂがそれぞれ形成されており、励振電極２０ａ上の振動変位が極小となる位置において、Ａｕバンプ等の接合部材１６を介して、第２の基材１４ｄと接合されている。
【００９０】
接続体１２ｄは、表裏の主面に接続電極２２ａｄ，２２ｂｄがそれぞれ形成されており、環状の接合部材１８ｄを介して、振動片１０の周縁を囲んで第２の基材１４ｄと接合されている。また、接続体１２ｄには、表裏の主面を連通する貫通孔１３ｄ内部の貫通電極（図示せず）を介して、表裏の主面に形成された接続電極２２ａｄ，２２ｂｄ同士が電気的に導通している。
【００９１】
第２の基材１４ｄは、振動片１０と対向する面にリード電極２４ｄが形成され、接続体１２ｄと対向する面に環状の接合部材１８ｄに対向する環状の接続電極２５ｄが形成されている。なお、リード電極２４ｄと接続電極２５ｄとは、第２の基材１４ｄ上で接続されている。
【００９２】
第２の基材１４ｄの略中央部において、リード電極２４ｄ上に接合部材１６が接合され、接合部材１６を介して、振動片１０が接合されている。また、第２の基材１４ｄの外周部において、接続電極２５ｄ上に接合部材１８ｄが接合され、接合部材１８ｄを介して、接続体１２ｄが接合されている。そのため、接合部材１６、リード電極２４ｄ、接続電極２５ｄ、および接合部材１８ｄを介して、振動片１０の励振電極２０ａと接続体１２ｄの接続電極２２ａｄとが電気的に導通している。なお、接続電極２２ａｄ，２２ｂｄ同士が電気的に導通しているので、励振電極２０ｂと接続電極２２ｂｄとの間に電圧を印加することにより、励振電極２０ａと励振電極２０ｂとの間に電圧が印加されるので、振動片１０を振動させることができる。
【００９３】
以上の構成とすることにより、振動片１０を安定した姿勢で第２の基材１４ｄに接合することができ、高いＱ値を有する振動デバイス１ｄを得ることができる。
【００９４】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態に係る振動デバイス１ｅについて、図２１を参照して説明する。
図２１は、第８実施形態に係る振動デバイス１ｅの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００９５】
第８実施形態に係る振動デバイス１ｅは、第７実施形態に係る振動デバイス１ｄと比較し、更に第３の基材５ｅを備えており、構造が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｅは、振動片１０および接続体１２ｄの振動片１０および接続体１２ｄとが接合された第２の基材１４ｄとは反対側の面に、接合部材３６，３８を介して、第３の基材５ｅが接合されている。なお、接合部材３６，３８は、接合部材１６，１８ｄと対向する位置に配置されており、接合部材３６は、振動片１０の振動変位が極小となる位置に配置されている。
【００９６】
第３の基材５ｅは、振動片１０および接続体１２ｄが接合されている面に、リード電極２５および接続電極２６ｅが形成されており、振動片１０および接続体１２ｅが接合されている面の反対側の面に、実装電極２８，２９が形成されている。また、第３の基材５ｅには、貫通孔８，９が設けられており、貫通孔８の内部に形成された貫通電極（図示せず）により、リード電極２５と実装電極２８とが電気的に導通しており、貫通孔９の内部に形成された貫通電極（図示せず）により、接続電極２６ｅと実装電極２９とが電気的に導通している。そのため、振動片１０を励振する励振電極２０ｂは、振動片１０の振動変位が極小となる位置に配置された接合部材３６を介してリード電極２５と電気的に導通され、また、振動片１０を励振する励振電極２０ａは、電気的に導通している接続電極２２ｂｄから接合部材３８を介して接続電極２６ｅと電気的に導通される。従って、実装電極２８と実装電極２９との間に電圧を印加することで、励振電極２０ａと励振電極２０ｂとの間に電圧が印加され、振動片１０を振動させることができる。
【００９７】
振動デバイス１ｅは、振動片１０を取り囲む環状の接続体１２ｄおよび接合部材１８ｄ、３８と、振動片１０を接合し支持する第２の基材１４ｄおよび第３の基材５ｅと、により振動片１０を収納する空間を構成している。そのため、第３の基材５ｅの接合工程を真空中で行うことにより、振動片１０を収納する空間を略真空の減圧状態とすることができるので、高いＱ値を有する振動デバイス１ｅを得ることができる。
また、第２の基材１４ｄおよび第３の基材５ｅを振動片１０および接続体１２ｄと同じ材料とし結晶方位も同じ結晶方位とすることにより、回路基板等に実装した場合に、回路基板との熱膨張係数の違いによる応力を、より緩和することができる。そのため、振動片１０への応力も、より緩和することができるので、振動片１０の振動周波数の経時変化を、より小さくすることができ、周波数安定性に優れ、高いＱ値を有する振動デバイス１ｅを得ることができる。
【００９８】
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態に係る振動デバイス１ｆについて、図２２を参照して説明する。
図２２は、第９実施形態に係る振動デバイス１ｆの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００９９】
第９実施形態に係る振動デバイス１ｆは、第８実施形態に係る振動デバイス１ｅと比較し、第２の基材１４ｄおよび第３の基材５ｅの構造が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｆは、第２の基材１４ｆのリード電極２４ｄが形成されている面と反対側の面で、接合部材１６と対向する位置に凹部７４が設けられている。また、第３の基材５ｆのリード電極２５が形成されている面と反対側の面で、接合部材３６と対向する位置に凹部７６が設けられている。
【０１００】
接合部材１６，３６と対向する位置に凹部７４，７６を設けることにより、接合部材１６，３６が接合されている位置の第２の基材１４ｆおよび第３の基材５ｆの板厚が薄くなる。すると、不要な振動によって凹部７４，７６の部分が凹部７４、７６が無い場合よりも大きく変位し、外部の空気抵抗をより強く受けるため、屈曲振動等の不要な振動を減衰することができ、不要な振動によるＱ値の劣化を低減した振動デバイス１ｆを得ることができる。
また、凹部７４，７６に第４実施形態や第６実施形態で述べたように、樹脂のような柔らかい部材（減衰体）を配置しても構わない。そうすることにより、不要な振動をより減衰することができる。
【０１０１】
（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態に係る振動デバイス１ｇについて、図２３を参照して説明する。
図２３は、第１０実施形態に係る振動デバイス１ｇの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１０２】
第１０実施形態に係る振動デバイス１ｇは、第７実施形態に係る振動デバイス１ｄと比較し、励振電極２０ａの構成が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｇは、励振電極２０ａの第２の基材１４ｄに対向する面に周波数調整用電極８０が形成されている。第２の基材１４ｄが水晶やガラス等の光を通過する材料で構成されていると、第２の基材１４ｄ上からレーザー光を周波数調整用電極８０に照射し、周波数調整用電極８０を蒸散させることにより、質量削減方式による振動片１０の周波数調整を行うことができる。
【０１０３】
なお、周波数調整用電極８０を第２の基材１４ｄのリード電極２４ｄが形成されている面に形成しても構わない。第２の基材１４ｄ上からレーザー光を周波数調整用電極８０に照射し、周波数調整用電極８０を蒸散させ、振動片１０に付着させることにより、質量付加方式による振動片１０の周波数調整を行うことができる。また、第３の基材５ｅを水晶やガラス等の光を通過する材料で構成し、周波数調整用電極８０を励振電極２０ｂの第３の基材５ｅに対向する面、又は、第３の基材５ｅの励振電極２０ｂに対向する面に形成して、レーザー光を周波数調整用電極８０に照射し、振動片１０の周波数を調整しても構わない。
このような構成とすることで、周波数精度の高い振動デバイス１ｇを得ることができる。
【０１０４】
（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態に係る振動デバイス１ｈについて、図２４を参照して説明する。
図２４は、第１１実施形態に係る振動デバイス１ｈの構成を示す概略断面図である。上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１０５】
第１１実施形態に係る振動デバイス１ｈは、第７実施形態に係る振動デバイス１ｄと比較し、励振電極２０ａ，２０ｂの構成が異なる。
本実施形態の振動デバイス１ｈは、第２の基材１４ｈおよび第３の基材５ｈの振動片１０に対向する面に、振動片１０と同等の面積を有する励振電極２０ａｈ，２０ｂｈがそれぞれ形成されている。そのため、振動片１０の対向する励振電極２０ａｈと励振電極２０ｂｈとの間に電圧を印加することで、振動片１０を振動させることができる。
【０１０６】
振動片１０に電極膜がないので、熱応力緩和現象が発生せず、電極膜に起因する周波数経時変化を低減することができる。
なお、振動片１０と励振電極２０ａｈ，２０ｂｈとの間隔は、１ｎｍ以上２０μｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上５μｍ以下である。
間隔が小さ過ぎると空気抵抗が増大する虞があり、間隔が大き過ぎると振動片１０に印加される電界が弱くなって等価直列抵抗が増大し、Ｑ値が低下する虞があるためである。
また、本実施形態では、２つの励振電極２０ａｈ，２０ｂｈを振動片１０に対する非接触電極としているが、どちらか一方を接触電極としても構わない。すなわち、励振電極２０ａｈ，２０ｂｈの何れか一方の励振電極と対向し、かつ、当該一方の励振電極と電気的に接続されて振動片１０に形成された励振電極があってもよい。
【０１０７】
［発振器］
次に、本発明の第８実施形態に係る振動デバイス１ｅを適用した発振器２００について、図２５を参照して説明する。
図２５は、第８実施形態に係る振動デバイス１ｅを備える発振器２００の構成を示す概略断面図である。
発振器２００は、振動デバイス１ｅ、振動デバイス１ｅの振動片１０を振動させるための発振回路（図示せず）が設けられたＩＣチップ９０、および発振器２００を実装するための半田ボール９４等を含み構成されている。
【０１０８】
ＩＣチップ９０には、振動片１０を振動させるための発振回路と、半田ボール９４をＩＣチップ９０に接合する実装電極９２と、振動デバイス１ｅをＩＣチップ９０に接合するための実装電極９３と、が振動デバイス１ｅと対向する面に形成されている。なお、実装電極９２，９３はそれぞれ発振回路に電気的に接続されている。
発振器２００を実装するための半田ボール９４は、表面を溶融し実装電極９２に接合されており、振動デバイス１ｅは、複数のＡｕバンプ等の接合部材９６でＩＣチップ９０の実装電極９３に接合されている。
【０１０９】
発振回路は、実装電極９３を介して電圧を振動デバイス１ｅの振動片１０に印加することにより振動片１０を振動させ、その振動周波数に基づいて、実装電極９２を介して半田ボール９４から発振周波数を出力する。
従って、小型で、高いＱ値を有する振動デバイス１ｅを備えていることにより、小型で高性能な発振器２００を得ることができる。
【０１１０】
［電子機器］
次に、本発明の一実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈの少なくとも１つを適用した電子機器について、図２６、図２７、および図２８を参照して説明する。なお、以下の例では１つの振動デバイス１のみを図示しているが、２個以上の振動デバイスが搭載されていてもよいし、２個以上の振動デバイスが同じものでも、振動デバイス１〜１ｈのうち異なるものであってもよい。
【０１１１】
図２６は、本実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈを備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略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ー１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、ディスプレイ１０００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ー１１００には、基準クロック等として機能する振動デバイス１〜１ｈが内蔵されている。
【０１１２】
図２７は、本発明の一実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈを備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略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、ディスプレイ１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、基準クロック等として機能する振動デバイス１〜１ｈが内蔵されている。
【０１１３】
図２８は、本発明の一実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈを備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略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。デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等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。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、ディスプレイ１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、ディスプレイ１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。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等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者がディスプレイ１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ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にはテレビモニター１３３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１３４０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、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１３３０や、パーソナルコンピューター１３４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、基準クロック等として機能する振動デバイス１〜１ｈが内蔵されている。
【０１１４】
上述したように、電子機器として、高いＱ値を有する振動デバイス１〜１ｈが活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【０１１５】
なお、本発明の一実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈは、図２６のパーソナルコンピューター１１００（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２７の携帯電話機１２００、図２８のデジタルスチールカメラ１３００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ー）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャー、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（Point of Sale）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）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【０１１６】
［移動体］
次に、本発明の一実施形態に係る振動デバイス１〜１ｈを適用した移動体について説明する。
図２９は、本発明の移動体の一例としての自動車１４００を概略的に示す斜視図である。自動車１４００には、振動デバイス１〜１ｈが搭載されている。振動デバイス１〜１ｈは、キーレスエントリー、イモビライザー、ナビゲーションシステム、エアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）、エアバック、タイヤプレッシャーモニタリングシステム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１４１０に広く適用できる。
【０１１７】
上述したように、移動体として、高いＱ値を有する振動デバイス１〜１ｈが活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【０１１８】
以上、本発明の振動デバイス１〜１ｈ、発振器２００、電子機器、および移動体について、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良い。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【０１１９】
１…振動デバイス、３…第１の基材、３ａ…第１の位置、３ｂ…第２の位置、３ｄ…凹部、５…第３の基材、６，７，８，９…貫通孔、１０…振動片、１１…凸部、１２…接続体、１３…貫通孔、１４…第２の基材、１５…くびれ部、１６…第１の凸部としての接合部材、１８…第２の凸部としての接合部材、２０ａ，２０ｂ…励振電極、２０ｄ…振動片用電極、２２ａ，２２ｂ…接続電極、２２ｄ…接続体用電極、２３…折り取り部、２４，２５…リード電極、２６，２７…接続電極、２８，２９…実装電極、３０，３２，３４，３６，３８…接合部材、４０…パッケージ本体、４２…第１の基板、４３…貫通孔、４４…第２の基板、４６，４８…接続電極、５０，５２…実装端子、５４…封止材、５６…蓋部材、６０…保護膜、７０，７２…減衰体、８０…周波数調整用電極、９０…ＩＣチップ、９２，９３…実装電極、９４…半田ボール、９６…接合部材、１００…振動子、２００…発振器、１０００…ディスプレイ、１１００…パーソナルコンピューター、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…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１３３０…テレビモニター、１３４０…パーソナルコンピューター、１４００…自動車、１４１０…電子制御ユニット。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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