(57)【要約】【課題】小型化された圧電振動片にも対応でき、２次振動モードなどの高調波振動モードでの発振を確実に抑制できる圧電振動片を提供する。【解決手段】圧電振動片は、基部１０と、基部１０から延びる一対の振動腕１１，１２と、振動腕１１，１２に形成されている励振電極１４ａ，１４ｂと、振動腕１１，１２の基部１０との接続部であり、屈曲振動により屈曲する第１屈曲部２１と、第１屈曲部２１より振動腕１１，１２の先端側であり、２次振動モードで屈曲する第２屈曲部２２と、を有し、第２屈曲部２２の少なくとも一部に、第２屈曲部２２の周囲とは組織構造の異なる変質部３０が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延びる少なくとも１本の振動腕と、
前記振動腕に形成された励振電極と、
前記振動腕の前記基部との接続部であり、屈曲振動により屈曲する第１屈曲部と、
前記第１屈曲部より前記振動腕の先端側であり、２次振動モードで屈曲する第２屈曲部と、を有し、
前記第２屈曲部の少なくとも一部に、前記第２屈曲部の周囲とは組織構造の異なる変質部が形成され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、
前記変質部は、前記振動腕の全長Ｌに対して、前記基部と接続する前記振動腕の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内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または２に記載の圧電振動片において、
前記変質部は、前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、該断面の中央部に形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項４】
請求項１または２に記載の圧電振動片において、
前記変質部は、前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、該断面の中央部を前記振動腕の幅方向から挟む側面近くに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乃至４のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記変質部は、前記振動腕の幅方向からの側面視において、互いに重なることなく形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記第２屈曲部に剛性部が形成され、
前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、前記剛性部の断面積が、前記剛性部に接続される振動腕の基部側の断面積及び先端側の断面積より大きいことを特徴とする圧電振動片。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記励振電極の長さは、前記振動腕の全長Ｌに対して、前記基部と接続する前記振動腕の根元から０．５Ｌ以上であることを特徴とする圧電振動片。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記圧電振動片は、水晶を基材として構成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧電振動片において、
前記変質部は、フェムト秒レーザーの照射により形成されていることを特徴とする圧電振動片。
【請求項１０】
屈曲振動する振動腕を有する圧電振動片の製造方法であって、
ウエハー状の基材における前記振動腕の２次振動モードで屈曲する第２屈曲部に相当する部分に、フェムト秒レーザーを照射して変質部を形成する変質部形成工程と、
前記変質部形成工程の後に、前記ウエハー状の基材をエッチングし、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、を含むことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片を収容する収容器と、を備えたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片を励振させる発振回路を有する回路素子と、
前記圧電振動片及び前記回路素子を収容する収容器と、を備えたことを特徴とする発振器。
【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、圧電振動子及び発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動片に関しては、振動腕が屈曲振動を行う音叉型などが知られている。この屈曲振動の振動モードには、基本波振動モードと、２次、３次振動モードなどの高調波振動モードとがある。
圧電振動片は、その特性、用途などにより最適な振動モードが選択され、選択された振動モードでの振動（以下、発振ともいう）が発生しやすくなるように構成されている。
【０００３】
ところで、圧電振動片には、発振の難易度を表す特性値としてＣＩ（クリスタルインピーダンス）値がある。圧電振動片は、一般的にＣＩ値が大きくなるに連れて発振し難くなる特性を有する。
これにより、基本波振動モードを利用する圧電振動片は、基本波振動モードでのＣＩ値よりも、２次振動モードでのＣＩ値の方が小さくなると、基本波振動モードでの発振が不安定となり得る。
この結果、圧電振動片は、本来の基本波振動モードではなく、２次振動モードで発振してしまい、基本波の周波数（所定周波数）が得られないことがある。
屈曲振動を行う圧電振動片においては、近年の小型化の進展に伴って、このような現象が顕著に現れてきている。
【０００４】
この現象を回避すべく、特許文献１には、溝部が形成された振動腕の２次振動モードでの振動の際に屈曲する第２の屈曲部（後述する第２屈曲部に相当）に、溝幅の狭い部分を設けることによって、２次振動モードでの発振を抑制し、基本波振動モードでの安定した発振を可能とする圧電振動片が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の圧電振動片においては、振動腕の溝幅の加工のばらつきにより、２次振動モードでの発振を確実に抑制することができないことがある。
特に小型化された圧電振動片では、振動腕の溝幅がより小さくなることから、溝幅の加工の僅かなばらつきが、２次振動モードでの発振の抑制度合いを大きく左右することになる。
このことから、圧電振動片においては、小型化にも対応でき、２次振動モードなどの高調波振動モードでの発振を確実に抑制できる製品の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記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。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる圧電振動片は、基部と、前記基部から延びる少なくとも１本の振動腕と、前記振動腕に形成された励振電極と、前記振動腕の前記基部との接続部であり、屈曲振動により屈曲する第１屈曲部と、前記第１屈曲部より前記振動腕の先端側であり、２次振動モードで屈曲する第２屈曲部と、を有し、前記第２屈曲部の少なくとも一部に、前記第２屈曲部の周囲とは組織構造の異なる変質部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、圧電振動片は、第２屈曲部の少なくとも一部に、第２屈曲部の周囲とは組織構造の異なる変質部が形成されている。圧電振動片は、例えば、この変質部が非結晶状態であれば、振動エネルギーが変質部で消費されて損失となる。
そして、圧電振動片は、２次振動モードでの振動において、応力が大きく加わる第２屈曲部に変質部を設けることで、振動に使用されるエネルギーが変質部で消費されてＣＩ値が高くなり、振動腕の２次振動モードでの振動が抑制される。
一方、圧電振動片は、基本波振動モードでの振動において、振動腕の根元（第１屈曲部）付近での応力が大きく、第２屈曲部での応力は小さいため、ＣＩ値への影響は少ない。
この結果、圧電振動片は、基本波振動モードでのＣＩ値に殆ど変化がなく、２次振動モードでのＣＩ値が大きくなる。つまり、圧電振動片は、両者のＣＩ値の差の拡大により、振動腕の２次振動モードでの振動が確実に抑制され、基本波振動モードでの振動を安定させることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記変質部は、前記振動腕の全長Ｌに対して、前記基部と接続する前記振動腕の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内に形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、圧電振動片は、変質部が振動腕の全長Ｌに対して根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内に形成されている。
圧電振動片は、振動腕の全長Ｌに対して根元から０．４Ｌから０．６Ｌまでの範囲に、２次振動モードで屈曲する際に発生する応力が最大となる部分を含んでいる。
したがって、圧電振動片は、この部分に変質部を設けることで２次振動モードにおけるＣＩ値を上昇させ、振動腕の２次振動モードでの振動を抑制することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記変質部は、前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、該断面の中央部に形成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、圧電振動片は、変質部が振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、中央部に形成されている。
圧電振動片は、この中央部が振動腕の励振における電気力線が疎となる部分であることから、基本波振動モードでの振動に対する変質部による影響を、軽微なものとすることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記変質部は、前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、該断面の中央部を前記振動腕の幅方向から挟む側面近くに形成されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、圧電振動片は、変質部が振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、中央部を振動腕の幅方向から挟む側面近くに形成されている。
圧電振動片は、この側面近くに変質部を設けることで、この部分の圧電性が低下することから、振動腕の２次振動モードでの振動を抑制することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記変質部は、前記振動腕の幅方向からの側面視において、互いに重なることなく形成されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、圧電振動片は、変質部が振動腕の幅方向からの側面視において、互いに重なることなく形成されていることから、重なって形成されている場合と比較して、振動腕の強度を向上させることができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記第２屈曲部に剛性部が形成され、前記振動腕の延びる方向に対して直交する方向の断面において、前記剛性部の断面積が、前記剛性部に接続される振動腕の基部側の断面積及び先端側の断面積より大きいことが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、圧電振動片は、上記断面において、剛性部の断面積が、剛性部に接続される振動腕の基部側及び先端側の断面積よりも大きくなるように構成されている。
これにより、圧電振動片は、第２屈曲部に形成された剛性部の剛性が周囲より高くなる。
この結果、圧電振動片は、２次振動モードでの振動の際に、第２屈曲部での屈曲が阻害されることから、２次振動モードでの振動を抑制することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記励振電極の長さは、前記振動腕の全長Ｌに対して、前記基部と接続する前記振動腕の根元から０．５Ｌ以上であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、圧電振動片は、励振電極の長さが振動腕の根元から０．５Ｌ以上で形成されている。
従来の圧電振動片では、２次振動モードでの振動を抑制すべく、２次振動モードでのＣＩ値が基本波振動モードでのＣＩ値を下回らないように、励振電極の長さを０．５Ｌ未満で形成していた。
本適用例の圧電振動片では、上述したように、振動腕に変質部を設けることで、２次振動モードでのＣＩ値が大きくなることから、励振電極の長さを０．５Ｌ以上で形成しても２次振動モードでのＣＩ値が、基本波振動モードでのＣＩ値を下回らないようにすることが可能となる。
これにより、圧電振動片は、基本波振動モードでのＣＩ値を従来と比較して小さくできることから、基本波振動モードでの安定した振動を、より確実に得ることができる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記圧電振動片は、水晶を基材として構成されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、圧電振動片は、水晶を基材として構成されていることから、高安定でＱ値が高く、加工しやすいなど、実用的で優れた特性を有している。
【００２４】
［適用例９］上記適用例にかかる圧電振動片において、前記変質部は、フェムト秒レーザーの照射により形成されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、圧電振動片は、変質部がフェムト秒レーザーの照射により形成されている。
このことから、圧電振動片は、フェムト秒レーザーの特性により、極めて小型であっても、容易に且つ精度よく振動腕に変質部を形成することができる。
【００２６】
［適用例１０］本適用例にかかる圧電振動片の製造方法は、屈曲振動する振動腕を有する圧電振動片の製造方法であって、ウエハー状の基材における前記振動腕の２次振動モードで屈曲する第２屈曲部に相当する部分に、フェムト秒レーザーを照射して変質部を形成する変質部形成工程と、前記変質部形成工程の後に、前記ウエハー状の基材をエッチングし、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
これによれば、圧電振動片の製造方法は、圧電振動片の外形を形成する前に、ウエハー状の基材における振動腕の第２屈曲部に相当する部分に、フェムト秒レーザーを照射して変質部を形成する。
仮に、圧電振動片の外形を形成した後に、振動片に変質部を形成する場合には、レーザー光が振動腕の側面で屈折してしまい、焦点を調整することが困難となる虞がある。
本適用例の圧電振動片の製造方法では、圧電振動片の外形を形成する前にフェムト秒レーザーを照射することにより、レーザー光が屈折することなく、ウエハー状の基材の所定の位置にレーザー光の焦点を合わせることができ、精度よく変質部を形成することができる。
この圧電振動片の製造方法は、小型化されて振動腕の幅が小さい圧電振動片において極めて有効である。
【００２８】
［適用例１１］本適用例にかかる圧電振動子は、適用例１乃至９のいずれか一例に記載の圧電振動片と、前記圧電振動片を収容する収容器と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、圧電振動子は、２次振動モードでの振動を抑制し、基本波振動モードでの振動を安定的に行う圧電振動片を備えていることから、優れた振動特性を得ることができる。
【００３０】
［適用例１２］本適用例にかかる発振器は、適用例１乃至９のいずれか一例に記載の圧電振動片と、前記圧電振動片を励振させる発振回路を有する回路素子と、前記圧電振動片及び前記回路素子を収容する収容器と、を備えたことを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、発振器は、２次振動モードでの振動を抑制し、基本波振動モードでの振動を安定的に行う圧電振動片を備えていることから、優れた振動特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施形態における圧電振動片の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＧ部拡大図。
【図２】図１のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図。
【図３】第１の実施形態の振動腕における励振電極の構成を説明する模式図。
【図４】圧電振動片の振動モードを説明する模式図であり、（ａ）は基本波振動モードでの振動を示す模式図、（ｂ）は２次振動モードでの振動を示す模式図。
【図５】第１の実施形態の圧電振動片の製造工程を示す模式工程図。
【図６】第１の実施形態の圧電振動片の製造工程を示す模式工程図。
【図７】変形例１における変質部の配置を示す模式断面図。
【図８】第２の実施形態における圧電振動片の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＨ部拡大図。
【図９】（ａ）は図８のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図、（ｂ）は図８のＣ−Ｃ断線またはＤ−Ｄ断線に沿う概略断面図。
【図１０】変形例２における変質部の配置を示す模式断面図。
【図１１】第３の実施形態における圧電振動片の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＭ部拡大図。
【図１２】図１１のＮ−Ｎ断線に沿う概略断面図。
【図１３】圧電振動片の振動モードを説明する模式図であり、（ａ）は基本波振動モードでの振動を示す模式図、（ｂ）は２次振動モードでの振動を示す模式図。
【図１４】変形例３における変質部の配置を示す模式図であり、（ａ）は拡大図、（ｂ）は同図（ａ）の矢印Ｒ視図。
【図１５】第４の実施形態の圧電振動子の構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＪ−Ｊ断線に沿う概略断面図。
【図１６】第５の実施形態の発振器の構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＫ−Ｋ断線に沿う概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各構成部材を認識可能な大きさとするため、各構成部材の寸法の割合を適宜変更している。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の圧電振動片の概略構成を示し、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＧ部拡大図である。図２は、図１のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図である。
図１に示すように、圧電振動片１は、基部１０と、基部１０から互いに平行に延びる一対の振動腕１１，１２と、を備えている。
ここでは、振動腕１１，１２が延びる方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交し振動腕１１，１２が並ぶ方向をＸ方向とし、Ｙ方向及びＸ方向に直交する方向をＺ方向とする。
【００３５】
圧電振動片１は、圧電単結晶材料であって高安定でＱ値が高く、また、加工しやすい水晶を基材として構成されている。なお、圧電振動片１は、他の圧電材料であるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ5）などを基材として構成されていてもよい。
振動腕１１，１２の両主面には、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に延びる溝１３が形成されている。溝１３は、振動腕１１，１２の基部１０との接続部から振動腕１１，１２の全長Ｌの半分を超えて形成されている。また、溝１３は、図２に示すように、振動腕１１，１２の厚み方向（Ｚ方向）に対向するように配置されている。
【００３６】
溝１３は、ウエットエッチングすることで形成され、水晶の結晶軸におけるエッチングの異方性によって溝形状が異形となっている。
そして、振動腕１１，１２の溝１３内と、振動腕１１，１２の側面には、励振電極１４ａ，１４ｂが形成されている。
この励振電極１４ａ，１４ｂは、振動腕１１，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１２の根元から０．５Ｌ以上の長さで形成されているのが好ましく、約０．７Ｌの長さで形成されているのがより好ましい。
励振電極１４ａ，１４ｂは、Ｃｒを下地膜とし、その上にＡｕ膜が積層されて構成されている。なお、励振電極１４ａ，１４ｂは、Ａｕ膜に代えてＡｌ膜、Ｃｕ膜などを利用することができる。
【００３７】
励振電極１４ａ，１４ｂは、配線１５により基部１０に引き出され、基部１０に形成されたマウント電極１６に接続されている。マウント電極１６は、外部端子との導通及び固定のために基部１０の端部に配置されている。
この基部１０は、圧電振動片１を例えばセラミックパッケージなどからなる収容器に実装するときの固定領域として機能する。
また、振動腕１１，１２の先端部には、周波数調整を行う錘電極１７が形成され、この錘電極１７の一部を除去することで、圧電振動片１の周波数調整が行われる。
【００３８】
さらに、振動腕１１，１２の中央部分（以下、第２屈曲部２２という）の一部には、水晶の結晶構造とは異なる変質部３０が形成されている。ここで振動腕１１，１２の第２屈曲部２２とは、振動腕１１，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内の部分をいう。
本実施形態では、振動腕１１，１２の長さの中央を含み、振動腕１１，１２の表面から内部に入った部分であって、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、断面の中央部（対向する溝１３と溝１３との間）に変質部３０が形成されている。
【００３９】
変質部３０は、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）にライン状に形成され、複数のラインが幅方向（Ｘ方向）に並んで形成されている。そして、変質部３０は、厚み方向（Ｚ方向）に深さをもって形成されている。
なお、変質部３０は、振動腕１１，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内であれば、その全範囲に亘って形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００４０】
変質部３０は、フェムト秒レーザーの照射により振動腕１１，１２の内部に形成され、レーザー光が照射された部分が、溶解し再び固化した非結晶状態、少なくともアモルファス、多結晶、水晶、空洞などが入り混じった状態であり、水晶の結晶性が変化している。つまり、変質部３０は、周囲とは組織構造が異なっている。
これにより、変質部３０は、熱膨張係数、弾性率、密度、熱伝導率、光の屈折率などの特性が単結晶状態の水晶とは異なることになる。
【００４１】
次に、圧電振動片１の動作について説明する。
図３は、振動腕における励振電極の構成を説明する模式図である。図４は、圧電振動片の振動モードを説明する模式図であり、図４（ａ）は、基本波振動モードでの振動を示す模式図、図４（ｂ）は、２次振動モードでの振動を示す模式図である。
【００４２】
図３に示すように、ここでは、一方の振動腕１１の励振電極１４ａと他方の振動腕１２の励振電極１４ａとが同じ電位（図３の例では＋電位）となり、一方の振動腕１１の励振電極１４ｂと他方の振動腕１２の励振電極１４ｂとが同じ電位（図３の例では−電位）となるように配線されている。
そして、励振電極１４ａ及び励振電極１４ｂは、交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。
【００４３】
ここで、振動腕１１，１２の励振電極１４ａ，１４ｂに電圧が印加されると、振動腕１１，１２内部に、図３の矢印で示す方向に電気力線が発生する。これにより、振動腕１１，１２の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませるように振動腕１１，１２が屈曲する。
そして、交番電圧が印加されることにより、振動腕１１，１２は、互いに逆相振動となるように（振動腕１１，１２の先端側が互いに接近または離間するように）励振されてＸＹ面内で屈曲振動する。
【００４４】
このように励振された圧電振動片１は、基本波振動モードでの振動では図４（ａ）のように、振動腕１１，１２の先端部において、大きく相互に接近と離間とを繰り返す振動となる。この基本波振動モードでの振動は、基部１０との接続部である第１屈曲部２１において大きく屈曲し、応力が集中する。
これに対して、２次振動モードでの振動は、図４（ｂ）のように、振動腕１１，１２の先端部と中央部において、大きく相互に接近と離間とを繰り返す振動となる。
このように、２次振動モードでの振動は、基部１０との接続部である第１屈曲部２１と、中央部の第２屈曲部２２において大きく屈曲し、応力が集中する。
【００４５】
本実施形態では、２次振動モードでの振動において応力が集中する第２屈曲部２２に、変質部３０を設けている。
ここで、２次振動モードでの振動において応力が集中する第２屈曲部２２は、上述したように、振動腕１１，１２の中央部分であり、振動腕の１１，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内の部分をいう。
【００４６】
上述したように、本実施形態の圧電振動片１は、振動腕１１，１２の２次振動モードで屈曲する第２屈曲部２２の少なくとも一部に、第２屈曲部２２の周囲とは組織構造の異なる変質部３０が形成されている。
圧電振動片１の基材の水晶は、単結晶で均一な材料であり、高いＱ値を有しているが、その中に組織構造の異なる変質部３０が形成されるとＱ値が低下する。
これは、変質部３０が非結晶状態であり、振動腕１１，１２に変質部３０が存在することによって、振動エネルギーが変質部３０で消費されて損失となることによるものと考えられる。
【００４７】
そして、圧電振動片１は、２次振動モードでの屈曲振動において、応力が集中する（応力が大きくなる）第２屈曲部２２に変質部３０を設けることで、振動に使用されるエネルギーが変質部３０で消費されてＣＩ値が高くなり、振動腕１１，１２の２次振動モードでの振動が抑制される。
一方、圧電振動片１は、基本波振動モードでの屈曲振動において、振動腕１１，１２の根元（第１屈曲部２１）付近での応力が大きく、第２屈曲部２２での応力が小さいことから、第２屈曲部２２に変質部３０を設けることによる基本波振動モードでのＣＩ値への影響は少ない。
このことから、圧電振動片１は、基本波振動モードでのＣＩ値に殆ど変化がなく、２次振動モードでのＣＩ値が大きくなる。つまり、圧電振動片１は、両者のＣＩ値の差の拡大により、振動腕１１，１２の２次振動モードでの振動が確実に抑制され、基本波振動モードでの振動を安定させることができる。
【００４８】
また、圧電振動片１は、変質部３０が振動腕１１，１２の全長Ｌに対して根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内に形成されている。
一方、圧電振動片１は、振動腕１１，１２の全長Ｌに対して根元から０．４Ｌから０．６Ｌまでの範囲に、２次振動モードで屈曲する際に発生する応力が最大となる部分（応力が集中する第２屈曲部２２）を含んでいる。
したがって、圧電振動片１は、この第２屈曲部２２に変質部３０を設けることで、２次振動モードにおけるＣＩ値を上昇させ、振動腕１１，１２の２次振動モードでの振動を抑制することができる。
【００４９】
また、圧電振動片１は、変質部３０が振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、中央部に形成されている。
圧電振動片１は、この中央部が振動腕１１，１２の励振における電気力線が疎となる部分であることから、基本波振動モードでの振動に対する変質部３０による影響を、軽微なものとすることができる。
【００５０】
また、圧電振動片１は、励振電極１４ａ，１４ｂが振動腕１１，１２の根元から０．５Ｌ以上の長さで形成されている。
一方、従来の圧電振動片では、２次振動モードでの振動を抑制すべく、２次振動モードでのＣＩ値が基本波振動モードでのＣＩ値を下回らないように、励振電極の長さを０．５Ｌ未満で形成していた。
圧電振動片１では、上述したように、振動腕１１，１２に変質部３０を設けることで２次振動モードでのＣＩ値が大きくなることから、励振電極１４ａ，１４ｂの長さを０．５Ｌ以上で形成しても、２次振動モードでのＣＩ値が基本波振動モードでのＣＩ値を下回らないようにすることが可能となる。
これにより、圧電振動片１は、基本波振動モードでのＣＩ値を従来と比較して小さくできることから、基本波振動モードでの振動が発生しやすくなり、基本波振動モードでの安定した振動を、より確実に得ることができる。
【００５１】
また、圧電振動片１は、水晶を基材として構成されていることから、高安定でＱ値が高く、加工しやすいなど、実用的で優れた特性を有している。
【００５２】
また、圧電振動片１は、変質部３０がフェムト秒レーザーの照射により形成されていることから、フェムト秒レーザーの特性により、極めて小型であっても、容易に且つ精度よく振動腕１１，１２に変質部３０を形成することができる。
【００５３】
次に、上記圧電振動片１の製造方法の一例について説明する。
図５、図６は、本実施形態の圧電振動片の製造工程を示す模式工程図である。なお、本製造工程では、ウエハー状の基材をベースにして圧電振動片が製造されるので、図５、図６ではウエハーの断面を表している。
【００５４】
［ウエハー準備工程］
まず、ウエハー状の基材としての水晶ウエハー４０を用意する。水晶ウエハー４０は、水晶原石から所定のカット角でウエハー状に切断され、表面が研磨されて平坦な平板形状をなしている。なお、本実施形態では、水晶ウエハー４０にＺ板が用いられている。
【００５５】
［変質部形成工程］
ついで、図５（ａ）に示すように、水晶ウエハー４０にレンズ４１を通してレーザー光を集光して照射し、水晶ウエハー４０の内部に変質部３０を形成する。
変質部３０は、後工程で外形が形成される圧電振動片１の振動腕１１，１２の２次振動モードで屈曲する第２屈曲部２２に相当する部分（振動腕１１，１２の長さの中央部分となる場所）に形成される。なお、レーザーとしては、フェムト秒レーザーが用いられる。
【００５６】
ここで、フェムト秒レーザーとは、パルス幅がフェムト秒（ｆｓ：１０-15秒）台のパルスレーザーのことである。
フェムト秒レーザーを被照射物に照射すると、極めて短時間に高エネルギーが照射部位に集中することから、その周囲に熱伝導が生じる前に加工が進行し、集光部のみの加工が行える。これにより、照射部位の周辺に熱的、化学的な影響を与えることがない。
また、フェムト秒レーザーを使用することで、水晶のような透明な被照射物に対しても集光照射が可能である。
本実施形態では、フェムト秒レーザーとして、例えば波長８００ｎｍ、パルス幅１３０ｆｓ、周波数５ｋＨｚのチタン−サファイアレーザーを使用する。レーザー光の集光スポット径は０．５μｍ〜１μｍ程度である。
【００５７】
［外形形成工程］
ついで、図５（ｂ）に示すように、水晶ウエハー４０の表面に保護膜４２を形成する。なお、保護膜４２には、Ｃｒ膜の上にＡｕ膜を積層した膜が用いられる。
ついで、保護膜４２の表面にレジスト膜４３を塗布し、フォトリソグラフィーにより、圧電振動片の外形形状にパターニングする。
ついで、図５（ｃ）に示すように、パターニングしたレジスト膜４３をマスクとして保護膜４２をエッチングして除去する。
ついで、図５（ｄ）に示すように、水晶ウエハー４０の露出した部分をエッチングし、圧電振動片１の外形を形成する。ここで、図５（ｄ）は、図１のＡ−Ａ断線に沿う断面に相当し、振動腕１１，１２内に変質部３０が形成されている状態を示している。
【００５８】
［溝形成工程］
ついで、水晶ウエハー４０上に残ったレジスト膜４３及び保護膜４２を剥離する。
ついで、図６（ａ）に示すように、水晶ウエハー４０の表面全体にＣｒ膜及びＡｕ膜からなる保護膜４４を形成し、保護膜４４の上にパターン化されたレジスト膜４５を形成する。このパターン化されたレジスト膜４５は、振動腕１１，１２に形成する溝１３の平面形状に対応している。
ついで、図６（ｂ）に示すように、パターニングしたレジスト膜４５をマスクとして保護膜４４をエッチングして除去する。
ついで、図６（ｃ）に示すように、水晶ウエハー４０の露出した部分を所定時間だけハーフエッチングし、振動腕１１，１２に溝１３を形成する。
【００５９】
［電極形成工程］
ついで、水晶ウエハー４０上に残ったレジスト膜４５及び保護膜４４を剥離する。
ついで、水晶ウエハー４０の表面全体にＣｒ膜及びＡｕ膜からなる電極膜４６を形成する。
ついで、図６（ｄ）に示すように、電極膜４６に励振電極１４ａ，１４ｂのパターンに対応したレジスト膜（図示せず）を形成して電極膜４６をエッチングして分極し、励振電極１４ａ，１４ｂを形成する。
【００６０】
ついで、レジスト膜を剥離して、個片に分割することで振動腕１１，１２の内部に変質部３０を有する圧電振動片１を得る。
【００６１】
上述したように、圧電振動片１の製造方法は、圧電振動片１の外形を形成する前に、フェムト秒レーザーを水晶ウエハー４０に照射して、第２屈曲部２２に変質部３０を形成する。
仮に、圧電振動片１の外形を形成した後に、振動腕１１，１２に変質部３０を形成する場合には、レーザー光が振動腕１１，１２の側面で屈折してしまい、焦点を調整することが極めて困難となる。
【００６２】
これに対して、圧電振動片１の製造方法では、圧電振動片１の外形を形成する前に、フェムト秒レーザーを照射することから、レーザー光が屈折することなく、水晶ウエハー４０の第２屈曲部２２相当部分にレーザー光の焦点を合わせることができる。
したがって、圧電振動片１の製造方法は、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２に、変質部３０を精度よく形成することができる。
なお、この圧電振動片１の製造方法は、小型化されて振動腕１１，１２の幅が小さい圧電振動片１において極めて有効である。
【００６３】
（変形例１）
次に、第１の実施形態における変形例について説明する。本変形例では、振動腕に形成される変質部の配置のみが第１の実施形態と異なる。
図７は、変形例１における変質部の配置を示す模式断面図である。図７は、図１のＡ−Ａ断線に沿う断面に相当する。
【００６４】
振動腕１１，１２の第２屈曲部２２の一部には、周囲の組織構造とは異なる変質部３１が形成されている。この変質部３１は、図７に示すように、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、断面の中央部を振動腕１１，１２の幅方向から挟む両方の側面近くに形成されている。そして、変質部３１は、振動腕１１，１２の厚み方向（Ｚ方向）に複数形成されている。
また、この変質部３１は、フェムト秒レーザーの照射により、レーザー光の照射距離の遠い側から近い側へ順次形成される。
【００６５】
上述したように、変形例１では、変質部３１を振動腕１１，１２の側面近くに形成することで、第２屈曲部２２での圧電性が低下することから、振動腕１１，１２の２次振動モードでの振動を抑制することができる。
なお、変形例１では、基本波振動モードにおけるＣＩ値の上昇は小さく、基本波振動モードでの振動に対する変質部３１による影響を、軽微なものとすることができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態として、他の構成の圧電振動片について説明する。
本実施形態では、振動腕の第２屈曲部の一部に形成される溝形状が、第１の実施形態と異なる。なお、第１の実施形態と同様な構成については、同符号を付し詳細な説明を省略する。
図８は、本実施形態の圧電振動片の概略構成を示し、図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は、同図（ａ）のＨ部拡大図である。図９（ａ）は、図８のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図、図９（ｂ）は、図８のＣ−Ｃ断線またはＤ−Ｄ断線に沿う概略断面図である。
【００６７】
図８に示すように、圧電振動片２は、基部１０と、基部１０から互いに平行に延びる一対の振動腕１１，１２と、を備えている。
圧電振動片２は、圧電単結晶材料として高安定でＱ値が高く、また、加工しやすい材料である水晶を基材として構成されている。
振動腕１１，１２の両主面には、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に延びる溝１３が形成されている。溝１３は、振動腕１１，１２の基部１０との接続部から振動腕１１，１２の全長Ｌの半分を超えて形成されている。
【００６８】
また、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２には、溝１３より溝幅の狭い溝２３が形成されている。そして、これらの溝１３及び溝２３は、図９に示すように、振動腕１１，１２の厚み方向（Ｚ方向）に対向するように配置されている。なお、図９におけるＣ−Ｃ断線に沿う断面とＤ−Ｄ断線に沿う断面とは同じ形状であり、図９（ｂ）にその形状を示す。
【００６９】
溝１３及び溝２３は、ウエットエッチングすることで形成され、水晶の結晶軸におけるエッチングの異方性により溝形状が異形となっている。
通常、溝のエッチングにおいては、溝幅が狭い場合、溝幅が広い場所に比べて深さ方向（Ｚ方向）のエッチングの進行が遅い傾向にある。
このことから、溝２３の深さは、溝１３の深さに比べて浅く形成される。この溝幅の狭い溝２３の断面は、溝１３の断面に比べて断面積が大きくなっている。
これにより、溝２３の部分は、振動腕１１，１２において、周囲より剛性が高い剛性部２５となっている。
そして、振動腕１１，１２の溝１３及び溝２３と、振動腕１１，１２の側面には、励振電極１４ａ，１４ｂが形成されている。この励振電極１４ａ，１４ｂは、振動腕１１，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１２の根元から０．５Ｌ以上の長さで形成されているのが好ましく、約０．７Ｌの長さで形成されているのがより好ましい。
【００７０】
さらに、図９（ａ）に示すように、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２の一部には、周囲の組織構造とは異なる変質部３２が形成されている。
ここで、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２とは、振動腕の１１，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内の部分をいう。
本実施形態では、振動腕の１１，１２の長さの中央を含み、振動腕１１，１２の表面から内部に入った部分であって、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、断面の中央部（対向する溝２３と溝２３との間）に変質部３２が形成されている。
【００７１】
変質部３２は、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）にライン状に形成され、複数のラインが幅方向（Ｘ方向）に並んで形成されている。そして、厚み方向（Ｚ方向）に深さをもって形成されている。
なお、変質部３２は、０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内であれば、その全範囲に亘って形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００７２】
変質部３２は、フェムト秒レーザーの照射により振動腕１１，１２の内部に形成され、レーザー光が照射された部分が、溶解し再び固化した非結晶状態、少なくともアモルファス、多結晶、水晶、空洞などが入り混じった状態であり、水晶の結晶性が変化している。つまり、変質部３２は、周囲とは組織構造が異なっている。
これにより、変質部３２は、熱膨張係数、弾性率、密度、熱伝導率、光の屈折率などの特性が単結晶状態の水晶とは異なることになる。
【００７３】
上述したように、本実施形態の圧電振動片２は、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２に剛性部２５が形成され、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、剛性部２５の断面積が、剛性部２５に接続される振動腕１１，１２の基部１０側の断面積及び先端側の断面積よりも大きくなるように構成されている。
つまり、圧電振動片２は、第２屈曲部２２の剛性部２５が、周囲よりも剛性が高くなるように構成されている。加えて、圧電振動片２は、第２屈曲部２２に変質部３２が形成されている。
これらのことから、圧電振動片２は、剛性部２５及び変質部３２により、２次振動モードでの振動の際の第２屈曲部２２での屈曲が阻害されることから、２次振動モードでの振動を抑制できる。
【００７４】
なお、本実施形態では、溝幅を狭くすることで断面積を大きくして振動腕１１，１２に剛性部２５を形成したが、溝幅を変えずに振動腕１１，１２の幅を広げた部分を設けて、断面積を大きくすることにより剛性を高めて剛性部２５としてもよい。
【００７５】
（変形例２）
次に、第２の実施形態における変形例について説明する。本変形例では、振動腕に形成される変質部の配置のみが第２の実施形態と異なる。
図１０は、変形例２における変質部の配置を示す模式断面図である。図１０は、図１のＡ−Ａ断線に沿う断面に相当する。
【００７６】
図１０に示すように、振動腕１１，１２の第２屈曲部２２の一部には、周囲の組織構造とは異なる変質部３３が形成されている。
この変質部３３は、振動腕１１，１２の延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の断面において、断面の中央部を振動腕１１，１２の幅方向から挟む両方の側面近くに形成されている。そして、変質部３３は、振動腕１１，１２の厚み方向（Ｚ方向）に複数形成されている。
また、この変質部３３は、フェムト秒レーザーの照射により、レーザー光の照射距離の遠い側から近い側へ順次形成される。
【００７７】
上述したように、変形例２では、変質部３３を振動腕１１，１２の側面近くに形成することで、第２屈曲部２２での圧電性が低下し、振動腕１１，１２の２次振動モードでの振動を抑制することができる。
なお、変形例２では、基本波振動モードにおけるＣＩ値の上昇は小さく、基本波振動モードでの振動に対する変質部３３による影響を、軽微なものとすることができる。
【００７８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、別の構成の圧電振動片について説明する。
本実施形態では、振動腕の振動方向が上記各実施形態と異なる。なお、上記各実施形態と同様な構成については、同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１１は、本実施形態の圧電振動片の概略構成を示し、図１１（ａ）は平面図であり、図１１（ｂ）は、同図（ａ）のＭ部拡大図である。図１２は、図１１のＮ−Ｎ断線に沿う概略断面図である。
【００８０】
図１１に示すように、圧電振動片３は、基部１０と、基部１０から互いに平行に延びる３本の振動腕１１，１１’，１２とを備えている。圧電振動片３は、圧電単結晶材料として高安定でＱ値が高く、また、加工しやすい材料である水晶を基材として構成されている。
なお、圧電振動片３は、水晶に代えてＳｉ、石英ガラスを基材として用いてもよい。
振動腕１１，１１’，１２の一方の主面には、振動腕１１，１１’，１２の延びる方向（Ｙ方向）に延びる圧電薄膜振動部５１が形成されている。
圧電薄膜振動部５１は、振動腕１１，１１’，１２の基部１０との接続部から振動腕１１，１１’，１２の全長Ｌの半分（０．５Ｌ）を超えて形成されるのが好ましく、０．７Ｌ程度がより好ましい。
【００８１】
図１１（ｂ）、図１２に示すように、振動腕１１，１１’，１２の第２屈曲部２２の一部には、周囲の組織構造とは異なる変質部３４が形成されている。
なお、振動腕１１，１１’，１２の第２屈曲部２２とは、振動腕１１，１１’，１２の全長Ｌに対して、振動腕１１，１１’，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内の部分をいう。
変質部３４は、振動腕１１，１１’，１２の延びる方向（Ｙ方向）に沿って間隔を有して複数（ここでは６箇所）形成されている。そして、変質部３４は、振動腕１１，１１’，１２の厚み方向（Ｚ方向）の全域に亘って形成されている。
一例を挙げると、変質部３４は、厚さ：３μｍ、全長Ｌ：３００μｍ、幅：４０μｍの各振動腕に、後述するレーザー光の集光スポット径：０．５μｍ〜１μｍ程度、間隔：４μｍで形成されている。
なお、変質部３４は、振動腕１１，１１’，１２の根元から０．４Ｌ以上、０．６Ｌ以下の範囲内であれば、その全範囲に亘って形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００８２】
変質部３４は、フェムト秒レーザーの照射により形成され、レーザー光が照射された部分が、溶解し再び固化した非結晶状態、少なくともアモルファス、多結晶、水晶、空洞などが入り混じった状態であり、水晶の結晶性が変化している。つまり、変質部３４は、周囲とは組織構造が異なっている。
これにより、変質部３４は、熱膨張係数、弾性率、密度、熱伝導率、光の屈折率などの特性が単結晶状態の水晶とは異なることになる。
【００８３】
図１２に示すように、圧電薄膜振動部５１は、励振電極としての上部電極５１ａと、励振電極としての下部電極５１ｂとからなる対向電極間に圧電薄膜５１ｃが形成されている。
圧電薄膜振動部５１の上部電極５１ａ及び下部電極５１ｂには、Ｔｉ／Ｐｔが用いられ、スパッタリングなどにより形成されている。なお、上部電極５１ａ及び下部電極５１ｂは、図示しないマウント電極に接続されている。
【００８４】
圧電薄膜振動部５１の圧電薄膜５１ｃには、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などが用いられ、反応性スパッタリングなどにより形成されている。
圧電薄膜５１ｃは、下部電極５１ｂ上に個々の結晶の分極軸（ｃ軸）が上部電極５１ａと下部電極５１ｂとを結ぶ方向（分極軸方向）に揃うように配向されている。
【００８５】
ここで、圧電振動片３の動作について説明する。
図１３は、図１１のＰ−Ｐ断線に沿う概略断面図であって、圧電振動片の振動モードを説明する模式図であり、図１３（ａ）は、基本波振動モードでの振動を示す模式図、図１３（ｂ）は２次振動モードでの振動を示す模式図である。
【００８６】
圧電振動片３は、圧電薄膜振動部５１の対向電極間に極性（＋，−）が交互に変わる交流電圧が印加されると、対向電極間に電界が発生する。
そして、図１３に示すように、圧電振動片３は、圧電薄膜振動部５１に圧電薄膜５１ｃの圧電作用により、分極軸方向と交差して振動腕１１，１１’，１２の延びる方向（Ｙ方向）に伸縮する変位が発生し、これに伴い振動腕１１，１１’，１２が厚み方向（Ｚ方向）に共振する（面外振動）。
このとき、振動腕１１，１１’と、振動腕１２とで圧電薄膜振動部５１の対向電極間に印加される交流電圧の極性を互いに逆相にすると、圧電振動片３は、振動腕１１，１１’と、振動腕１２とで変位方向が互いに逆になる共振（振動）を励振する。なお、振動腕１１と振動腕１１’とは同相の共振である。
【００８７】
このように励振された圧電振動片３の基本波振動モードでの振動は、図１３（ａ）の実線及び破線で示した範囲で、振動腕１１，１１’，１２の先端部が厚み方向（Ｚ方向）に大きく変位する振動となる。
この基本波振動モードでの振動は、基部１０との接続部である第１屈曲部２１において大きく屈曲し、応力が集中する。
これに対して、圧電振動片３の２次振動モードでの振動は、図１３（ｂ）の実線及び破線で示した範囲で、振動腕１１，１１’，１２の先端部及び中央部が厚み方向（Ｚ方向）に大きく変位する振動となる。
この２次振動モードでの振動は、基部１０との接続部である第１屈曲部２１と、中央部である第２屈曲部２２とにおいて大きく屈曲し、応力が集中する。
本実施形態では、２次振動モードでの振動において応力が集中する第２屈曲部２２に、変質部３４を設けている。
【００８８】
上述したように、圧電振動片３は、振動腕１１，１１’，１２の２次振動モードで屈曲する第２屈曲部２２の少なくとも一部に、第２屈曲部２２の周囲とは組織構造の異なる変質部３４が形成されている。
これにより、圧電振動片３は、第１の実施形態と同様に、基本波振動モードでのＣＩ値に殆ど変化がなく、２次振動モードでのＣＩ値が大きくなる。
一例を挙げると、変質部３４がない場合、基本波振動モードでのＣＩ値は７０ＫΩ、２次振動モードでのＣＩ値は８０ＫΩであり、変質部３４が形成された場合、基本波振動モードでのＣＩ値は７５ＫΩ、２次振動モードでのＣＩ値は１３０ＫΩであった。
【００８９】
このように、圧電振動片３は、変質部３４の形成に伴う両振動モードでのＣＩ値の差の拡大（上記の例では１０ＫΩが５５ＫΩに拡大）により、振動腕１１，１１’，１２の２次振動モードでの振動が確実に抑制され、基本波振動モードでの振動を安定させることができる。
なお、圧電振動片３の構成は、変質部３４が振動腕１１，１１’，１２の厚み方向（Ｚ方向）の全域に亘って形成されていることから、第１の実施形態と比較して、振動腕１１，１１’，１２の厚みが極めて薄い場合でも容易に適用できる。
【００９０】
（変形例３）
次に、第３の実施形態における変形例について説明する。本変形例では、振動腕に形成される変質部の配置のみが第３の実施形態と異なる。
図１４は、変形例３における変質部の配置を示す模式図である。図１４（ａ）は、図１１（ｂ）のＭ部拡大図に相当し、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の矢印Ｒ視図である。なお、図１４（ｂ）には、理解を容易にするために一部にハッチングを施してある。
【００９１】
図１４に示すように、振動腕１１，１１’，１２の第２屈曲部２２の一部には、周囲の組織構造とは異なる変質部３５が形成されている。この変質部３５は、振動腕１１，１１’，１２の延びる方向（Ｙ方向）に沿って２列で、互いに間隔を有して複数（ここでは各列３箇所ずつ計６箇所）形成されている。
そして、変質部３５は、振動腕１１，１１’，１２の厚み方向（Ｚ方向）の全域に亘って形成されている。
ここで、図１４（ｂ）に示すように、変質部３５は、振動腕１１，１１’，１２の幅方向（Ｘ方向）からの側面視（矢印Ｒ視）において、互いに重なることなく形成されている。
【００９２】
上述したように、変形例３では、変質部３５が振動腕１１，１１’，１２の幅方向（Ｘ方向）からの側面視において、互いに重なることなく形成されていることで、重なって形成されている場合と比較して、振動腕１１，１１’，１２の強度を向上させることができる。
【００９３】
なお、第３の実施形態及び変形例３では、変質部３４，３５が振動腕１１，１１’，１２のすべてではなく、振動腕１２のみに形成されていてもよい。
なぜならば、第３の実施形態及び変形例３では、各振動腕の中で振動腕１２の変位が最も大きいので、変質部３４，３５が振動腕１２のみに形成されている場合であっても、２次振動モードでの振動が抑制され、基本波振動モードでの振動を安定させることができる。
【００９４】
また、第３の実施形態及び変形例３では、振動腕の本数を３本に限定するものではなく、２本や、１本、５本、７本などの奇数本としてもよい。
なお、上記各実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせても適用でき、複数の基材を貼り合わせたタイプの圧電振動片にも適用できる。
【００９５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態として、上記で説明した圧電振動片を備えた圧電振動子について説明する。
図１５は、圧電振動子の構成を示し、図１５（ａ）は概略平面図、図１５（ｂ）は同図（ａ）のＪ−Ｊ断線に沿う概略断面図である。
【００９６】
図１５に示すように、圧電振動子５は、第１の実施形態の圧電振動片１と、圧電振動片１を収容する収容器としてのセラミックパッケージ８１、蓋体８５と、を備えている。
セラミックパッケージ８１は、圧電振動片１を収容できるように凹部が形成され、その凹部に圧電振動片１のマウント電極と接続される接続パッド８８が設けられている。
接続パッド８８は、セラミックパッケージ８１内の配線に接続され、セラミックパッケージ８１の外周部に設けられた外部接続端子８３と導通可能に構成されている。
【００９７】
セラミックパッケージ８１の凹部の周囲には、シームリング８２が設けられている。さらに、セラミックパッケージ８１の底部には、貫通穴８６が設けられている。
圧電振動片１は、セラミックパッケージ８１の接続パッド８８に導電性接着剤８４を介して接着固定され、セラミックパッケージ８１の凹部を覆う蓋体８５とシームリング８２とがシーム溶接されている。
セラミックパッケージ８１の貫通穴８６には、金属材料などからなる封止材８７が充填されている。この封止材８７は、減圧雰囲気内で溶融させられ、セラミックパッケージ８１内が減圧状態を保持できるように、貫通穴８６を気密に封止している。
【００９８】
上述したように、圧電振動子５は、２次振動モードでの振動を抑制し、基本波振動モードでの振動を安定的に行う圧電振動片１を備えていることから、優れた振動特性を得ることができる。
なお、圧電振動子５は、圧電振動片１に代えて圧電振動片２，３のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００９９】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態として、上記で説明した圧電振動片を備えた発振器について説明する。
図１６は、発振器の構成を示し、図１６（ａ）は概略平面図、図１６（ｂ）は同図（ａ）のＫ−Ｋ断線に沿う概略断面図である。
【０１００】
発振器６は、上記圧電振動子５の構成に回路素子をさらに備えた点が異なる。なお、圧電振動子５と同様な構成については、同符号を付して詳細な説明を省略する。
図１６に示すように、発振器６は、第１の実施形態の圧電振動片１と、圧電振動片１を収容する収容器としてのセラミックパッケージ８１、蓋体８５と、圧電振動片１を励振させる発振回路を有する回路素子としてのＩＣチップ９１と、を備えている。
ＩＣチップ９１は、セラミックパッケージ８１の底部に固着され、金線などの金属ワイヤー９２により他の配線と接続されている。
発振器６は、ＩＣチップ９１の発振回路からの駆動信号により圧電振動片１が励振され、所定の周波数で発振する。
【０１０１】
上述したように、発振器６は、２次振動モードでの振動を抑制し、基本波振動モードでの振動を安定的に行う圧電振動片１を備えていることから、優れた振動特性を得ることができる。
なお、発振器６は、圧電振動片１に代えて圧電振動片２，３のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，２，３…圧電振動片、５…圧電振動子、６…発振器、１０…基部、１１，１１’，１２…振動腕、１３…溝、１４ａ，１４ｂ…励振電極、１５…配線、１６…マウント電極、１７…錘電極、２１…第１屈曲部、２２…第２屈曲部、２３…溝、２５…剛性部、３０，３１，３２，３３，３４，３５…変質部、４０…水晶ウエハー、４１…レンズ、４２…保護膜、４３…レジスト膜、４４…保護膜、４５…レジスト膜、４６…電極膜、５１…圧電薄膜振動部、５１ａ…励振電極としての上部電極、５１ｂ…励振電極としての下部電極、５１ｃ…圧電薄膜、８１…収容器としてのセラミックパッケージ、８２…シームリング、８３…外部接続端子、８４…導電性接着剤、８５…収容器としての蓋体、８６…貫通穴、８７…封止材、８８…接続パッド、９１…回路素子としてのＩＣチップ、９２…金属ワイヤー。
【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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