(57)【要約】【課題】製造時の歩留まりを向上させるとともに、振動効率を優れたものとすることができる振動片、および、この振動片を備える振動デバイスおよび電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の振動片２は、基部２７と、基部２７から延出する駆動用の振動腕３０と、振動腕３０上に設けられ、通電により伸縮して、振動腕３０を屈曲振動させる駆動用の圧電体素子２４と、基部２７から延出するとともに、振動腕３０を介して両側に設けられ、振動腕３０の屈曲振動に伴う基部２７の振動により屈曲振動する１対の従動用の振動腕２８、２９と、各従動用振動腕２８、２９上に設けられ、通電されない従動用の圧電体素子２２、２３とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出する駆動用振動腕と、
前記駆動用振動腕上に設けられ、通電により伸縮して、前記駆動用振動腕を屈曲振動させる駆動用圧電体素子と、
前記基部から延出するとともに、前記駆動用振動腕を介して両側に設けられ、前記駆動用振動腕の屈曲振動に伴う前記基部の振動により屈曲振動する１対の従動用振動腕と、
前記各従動用振動腕上に設けられ、通電されない従動用圧電体素子とを有することを特徴とする振動片。
【請求項２】
前記駆動用圧電体素子は、前記駆動用振動腕上に第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とがこの順で積層されて構成され、
前記従動用圧電体素子は、前記従動用振動腕上に第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とがこの順で積層されて構成されている請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
前記各従動用振動腕の延出方向における前記各従動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しい請求項２に記載の振動片。
【請求項４】
前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向での長さに等しい請求項３に記載の振動片。
【請求項５】
前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の第１の電極層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しい請求項３または４に記載の振動片。
【請求項６】
前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の第２の電極層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さよりも短い請求項３ないし５のいずれかに記載の振動片。
【請求項７】
前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向での長さに等しい請求項３ないし６のいずれかに記載の振動片。
【請求項８】
前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の第１の電極層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しい請求項３ないし７のいずれかに記載の振動片。
【請求項９】
前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の第２の電極層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しい請求項３ないし８のいずれかに記載の振動片。
【請求項１０】
前記各従動用振動腕は、板状をなし、
前記従動用振動腕の一方の面上には、前記従動用圧電体素子が設けられ、
前記従動用振動腕の他方の面上には、温度補償膜が設けられている請求項１ないし９のいずれかに記載の振動片。
【請求項１１】
前記駆動用振動腕は、板状をなし、
前記駆動用振動腕の一方の面上には、前記駆動用圧電体素子が設けられ、
前記駆動用振動腕の他方の面上には、温度補償膜が設けられている請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動片。
【請求項１２】
前記基部、前記駆動用振動腕および前記従動用振動腕は、それぞれ、水晶で構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の振動片。
【請求項１３】
前記１対の従動用振動腕は、前記駆動用振動腕を介して対称となるように設けられている請求項１ないし１２のいずれかに記載の振動片。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージとを備えることを特徴とする振動デバイス。
【請求項１５】
請求項１４に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片、振動デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の振動デバイスとしては、複数の振動腕を備える音叉型の振動片を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する３つの振動腕と、各振動腕上に下部電極膜、圧電体膜および上部電極膜がこの順で成膜されて構成された圧電体素子とを有する。このような振動片において、各圧電体素子は、下部電極膜と上部電極膜との間に電界が印加されることにより、圧電層を伸縮させ、振動腕を基部の厚さ方向に屈曲振動させる。
このような振動片では、一般に、水晶基板やシリコン基板を加工することにより基部および振動腕が形成される。また、圧電体素子の圧電体膜はスパッタ、ＣＶＤ、ＰＶＤ等の気相成膜法により形成される。
【０００３】
しかし、このような振動片においては、３つの圧電体素子の全てに電界を印加して駆動させるため、振動腕や圧電体膜の寸法誤差等に起因して、３つの振動腕のうちの両外側の２つの振動腕の振動バランスを等しくすることが難しい。そのため、このような振動片においては、上記２つの振動腕の振動バランスの不均衡により、振動損失が大きくなり、その結果、Ｑ値が低下すると言う問題があった。
また、３つの圧電体素子の全てに通電するためには、複雑な配線が必要となったり、電極間のリークを防止する措置をとることが必要となったりするため、振動片を製造するに際し、製造工程が複雑化し、その歩留まりが低下すると言う問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、製造時の歩留まりを向上させるとともに、振動効率を優れたものとすることができる振動片、および、この振動片を備える振動デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から延出する駆動用振動腕と、
前記駆動用振動腕上に設けられ、通電により伸縮して、前記駆動用振動腕を屈曲振動させる駆動用圧電体素子と、
前記基部から延出するとともに、前記駆動用振動腕を介して両側に設けられ、前記駆動用振動腕の屈曲振動に伴う前記基部の振動により屈曲振動する１対の従動用振動腕と、
前記各従動用振動腕上に設けられ、通電されない従動用圧電体素子とを有することを特徴とする。
このような本発明によれば、各従動用圧電体素子の通電による駆動を行わないため、１対の従動用振動腕および１対の従動用圧電体素子に多少の寸法誤差が生じても、１対の従動用振動腕の振動バランスが不均衡となるのを防止することができる。
【０００７】
また、１対の従動用振動腕は、駆動用振動腕の屈曲振動に伴う基部の振動を緩衝し、振動漏れを防止することができる。特に、各従動用振動腕上には従動用圧電体素子が設けられているので、駆動用振動腕と１対の従動用振動腕との振動バランスを簡単に取ることができ、その結果、振動漏れを効果的に防止することができる。
また、従動用圧電体素子には通電のための配線等が不要であるため、振動片を製造するに際し、製造工程を簡単化でき、その結果、歩留まりを向上させることができる。
これらのようなことから、本発明では、製造時の歩留まりを向上させるとともに、振動効率を優れたものとする（すなわち振動損失を低減する）ことができる。
【０００８】
［適用例２］
本発明の振動片では、前記駆動用圧電体素子は、前記駆動用振動腕上に第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とがこの順で積層されて構成され、
前記従動用圧電体素子は、前記従動用振動腕上に第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とがこの順で積層されて構成されていることが好ましい。
これにより、駆動用圧電体素子が駆動用振動腕を屈曲振動させることができる。また、駆動用振動腕と１対の従動用振動腕との振動バランスを簡単に取ることができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明の振動片では、前記各従動用振動腕の延出方向における前記各従動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しいことが好ましい。
これにより、駆動用振動腕と１対の従動用振動腕との振動バランスを簡単に取ることができる。
【００１０】
［適用例４］
本発明の振動片では、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向での長さに等しいことが好ましい。
これにより、一方の従動用振動腕と他方の従動用振動腕との振動バランスを簡単に取ることができる。
【００１１】
［適用例５］
本発明の振動片では、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の第１の電極層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しいことが好ましい。
これにより、従動用振動腕の長手方向において従動用圧電体素子の圧電体層を均質化することができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明の振動片では、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の第２の電極層の長さは、前記従動用振動腕の延出方向における前記従動用圧電体素子の圧電体層の長さよりも短いことが好ましい。
これにより、従動用圧電体素子の第２の電極層が振動片の他の電極間を不本意にリークさせてしまうのを防止することができる。
【００１３】
［適用例７］
本発明の振動片では、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向での長さに等しいことが好ましい。
これにより、駆動用振動腕の屈曲振動の振幅を簡単に大きくすることができる。
［適用例８］
本発明の振動片では、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の第１の電極層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しいことが好ましい。
これにより、駆動用振動腕の長手方向において駆動用圧電体素子の圧電体層を均質化することができる。
【００１４】
［適用例９］
本発明の振動片では、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の第２の電極層の長さは、前記駆動用振動腕の延出方向における前記駆動用圧電体素子の圧電体層の長さに等しいことが好ましい。
これにより、駆動用振動腕の延出方向において駆動用圧電体素子の圧電体層の全域を伸縮させることができる。そのため、振動効率を高めることができる。
【００１５】
［適用例１０］
本発明の振動片では、前記各従動用振動腕は、板状をなし、
前記従動用振動腕の一方の面上には、前記従動用圧電体素子が設けられ、
前記従動用振動腕の他方の面上には、温度補償膜が設けられていることが好ましい。
これにより、従動用振動腕の振動特性を優れたものとすることができる。
【００１６】
［適用例１１］
本発明の振動片では、前記駆動用振動腕は、板状をなし、
前記駆動用振動腕の一方の面上には、前記駆動用圧電体素子が設けられ、
前記駆動用振動腕の他方の面上には、温度補償膜が設けられていることが好ましい。
これにより、駆動用振動腕の振動特性を優れたものとすることができる。
【００１７】
［適用例１２］
本発明の振動片では、前記基部、前記駆動用振動腕および前記従動用振動腕は、それぞれ、水晶で構成されていることが好ましい。
これにより、従動用振動腕および駆動用振動腕の振動特性をそれぞれ優れたものとすることができる。
【００１８】
［適用例１３］
本発明の振動片では、前記１対の従動用振動腕は、前記駆動用振動腕を介して対称となるように設けられていることが好ましい。
これにより、従動用振動腕および駆動用振動腕の振動特性をそれぞれ優れたものとすることができる。
【００１９】
［適用例１４］
本発明の振動デバイスは、本発明の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージとを備えることを特徴とする。
これにより、製造時の歩留まりが高く、かつ、振動効率に優れた振動デバイスを提供することができる。
［適用例１５］
本発明の電子機器は、本発明の振動デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図２】図１に示す振動デバイスを示す上面図である。
【図３】図１に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２に示す振動片に備えられた振動腕（駆動用振動腕および駆動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【図６】図２に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【図７】図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図９】図８に示す振動片に備えられた振動腕（駆動用振動腕および駆動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【図１０】図８に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図１２】図１１に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る振動デバイスを示す上面図である。
【図１４】図１３に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図である。
【図１５】図１３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】本発明の圧電デバイスを備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図１７】本発明の圧電デバイスを備える電子機器（携帯電話機）である。
【図１８】本発明の圧電デバイスを備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の振動片および振動デバイスを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図、図２は、図１に示す振動デバイスを示す上面図、図３は、図１に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図、図４は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図５は、図２に示す振動片に備えられた振動腕（駆動用振動腕および駆動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図、図６は、図２に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図、図７は、図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図である。なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｙ軸に平行な方向（第１の方向）をＹ軸方向、Ｘ軸に平行な方向（第２の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（第３の方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１に示す振動デバイス１は、振動片２と、この振動片２を収納するパッケージ３とを有する。
【００２２】
以下、振動デバイス１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（振動片）
まず、振動片２について説明する。
振動片２は、図２に示すような３脚音叉型の振動片である。この振動片２は、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４および接続電極４１、４２とを有している。
振動基板２１は、基部２７と、３つの振動腕２８、２９、３０とを有している。
振動基板２１の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
【００２３】
例えば、かかる圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては水晶が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、３つの振動腕２８、２９、３０の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
【００２４】
また、かかる非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性を優れたものを比較的安価に実現することができる。また、基部２７に集積回路を形成するなどして、振動片２と他の回路素子との一体化も容易である。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
このような振動基板２１において、基部２７は、Ｚ軸方向を厚さ方向とする略板状をなしている。また、図１および図３に示すように、基部２７は、薄肉に形成された薄肉部２７１と、この薄肉部２７１よりも厚肉に形成された厚肉部２７２とを有し、これらがＹ軸方向に並んで設けられている。
【００２５】
また、薄肉部２７１は、後述する各振動腕２８、２９、３０と等しい厚さとなるように形成されている。したがって、厚肉部２７２は、そのＺ軸方向での厚さが各振動腕２８、２９、３０のＺ軸方向での厚さよりも大きい部分である。
このような薄肉部２７１および厚肉部２７２を形成することにより、振動腕２８、２９、３０の厚さを薄くして振動腕２８、２９、３０の振動特性を向上させるとともに、振動片２を製造する際のハンドリング性を優れたものとすることができる。
そして、基部２７の薄肉部２７１の厚肉部２７２とは反対側には、３つの振動腕２８、２９、３０が接続されている。
ここで、後に詳述するように、振動腕３０は、圧電体素子２４（駆動用圧電体素子）の伸縮により屈曲振動する駆動用振動腕である。
【００２６】
一方、後に詳述するように、１対の振動腕２８、２９は、それぞれ、振動腕３０の屈曲振動に伴う基部２７の振動により屈曲振動する従動用振動腕である。
振動腕２８、２９は、基部２７（薄肉部２７１）のＸ軸方向での両端部に接続され、振動腕３０は、基部２７（薄肉部２７１）のＸ軸方向での中央部に接続されている。
３つの振動腕２８、２９、３０は、互いに平行となるように基部２７からそれぞれ延出して設けられている。より具体的には、３つの振動腕２８、２９、３０は、基部２７からそれぞれＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に延出するとともに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。これにより、１対の振動腕２８、２９は、振動腕３０を介して両側に設けられている。
【００２７】
特に、１対の従動用の振動腕２８、２９は、駆動用の振動腕３０を介して対称となるように設けられている。これにより、振動腕２８、２９、３０の振動特性をそれぞれ優れたものとすることができる。
この振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。
【００２８】
また、振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、互いに対向する１対の板面（主面）を有する板状をなしている。
また、振動腕２８、２９は、互いに同じ幅となるように形成され、振動腕３０は、振動腕２８、２９の幅の２倍の幅となるように形成されている。これにより、振動腕２８、２９をＺ軸方向に屈曲振動させるとともに、振動腕３０を振動腕２８、２９と反対方向に（逆相で）Ｚ軸方向に屈曲振動させたとき、振動漏れを少なくすることができる。なお、振動腕２８、２９、３０の幅は、前述したものに限定されず、例えば、互いに同じであってもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、振動腕２８、２９、３０は、互いに同じ長さとなっている。なお、振動腕２８、２９、３０は、互いに異なる長さであってもよいが、振動漏れを効果的に防止する観点から、振動腕２８、２９は互いに同じ長さであるのが好ましい。
また、各振動腕２８、２９、３０は、長手方向での全域に亘って幅が一定となっている。なお、必要に応じて、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、基端部よりも横断面積が大きい質量部（ハンマーヘッド）を設けてもよい。この場合、振動片２をより小型なものとしたり、振動腕２８、２９、３０の屈曲振動の周波数をより低めたりすることができる。
【００３０】
図４に示すように、このような振動腕２８上には、圧電体素子２２が設けられ、また、振動腕２９上には、圧電体素子２３が設けられ、さらに、振動腕３０上には、圧電体素子２４が設けられている。
ここで、圧電体素子２４は、通電により伸縮して、振動腕３０を屈曲振動させる駆動用圧電体素子である。一方、圧電体素子２２、２３は、それぞれ、通電されない（すなわち通電による駆動を行わない）従動用圧電体素子である。
【００３１】
［駆動用圧電体素子］
まず、駆動用の圧電体素子２４を構成する各層を順次詳細に説明する。
圧電体素子２４は、図４に示すように、振動腕３０上に、第１の電極層２４１、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３がこの順で積層されて構成されている。
これにより、圧電体素子２４が振動腕３０を屈曲振動させることができる。
【００３２】
第１の電極層２４１は、図５に示すように、基部２７上から振動腕３０上にその延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
本実施形態では、振動腕３０上において、第１の電極層２４１の長さＬ１は、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）での長さＬ（以下、単に「振動腕３０の長さＬ」とも言う）よりも短くなっている。
【００３３】
本実施形態では、第１の電極層２４１の長さＬ１は、振動腕３０の長さＬの２／３程度に設定されている。なお、第１の電極層２４１の長さＬ１は、振動腕３０の長さＬを１としたときに、１／３〜１程度に設定することができる。
また、本実施形態では、第１の電極層２４１のＸ軸方向での長さ（すなわち幅）は、振動腕３０のＸ軸方向での長さ（すなわち幅）と同等もしくは若干短く設定されている。これにより、圧電体素子２４の駆動力を振動腕３０の幅方向に均一に伝達させることができる。
【００３４】
このような第１の電極層２４１は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料により形成することができる。
【００３５】
中でも、第１の電極層２４１の構成材料としては、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第１の電極層２４１を金または金合金で構成することにより、圧電体層２４２の配向性を高めることもできる。
【００３６】
また、第１の電極層２４１の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第１の電極層２４１が圧電体素子２４の駆動特性や振動腕３０の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような第１の電極層２４１の導電性を優れたものとすることができる。
【００３７】
なお、例えば第１の電極層２４１を金で構成し、振動基板２１を水晶で構成した場合、これらの密着性が低い。そのため、このような場合、第１の電極層２４１と振動基板２１との間には、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、下地層と振動腕３０との密着性、および、下地層と第１の電極層２４１との密着性をそれぞれ優れたものとすることができる。その結果、第１の電極層２４１が振動腕３０から剥離するのを防止し、振動片２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００３８】
この下地層の平均厚さは、下地層が圧電体素子２４の駆動特性や振動腕３０の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような密着性を高める効果を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましい。
圧電体層２４２は、図５に示すように、第１の電極層２４１上に振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００３９】
また、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）における圧電体層２４２の長さＬ３ａ（以下、単に「圧電体層２４２の長さＬ３ａ」とも言う）は、同方向（Ｙ軸方向）における第１の電極層２４１の長さＬ１ａ（以下、単に「第１の電極層２４１の長さＬ１ａ」とも言う）に等しい。
これにより、圧電体層２４２のＹ軸方向の全域に亘って前述したように第１の電極層２４１の表面状態により圧電体層２４２の配向性を高めることができる。そのため、駆動用の振動腕３０の長手方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２４２を均質化することができる。
【００４０】
なお、ここで、「等しい」とは、完全に等しいものだけでなく、実質的に等しいとみなせるものをも含む。具体的には、例えば、第１の電極層２４１の長さＬ１ａが圧電体層２４２の長さＬ３ａの０．９５〜１程度の範囲内であるとき、圧電体層２４２の長さＬ３ａが第１の電極層２４１の長さＬ１ａに等しいものとする。また、「第１の電極層２４１の長さＬ１ａ」とは、振動腕３０上における第１の電極層２４１のＹ軸方向での長さを言う。また、「圧電体層２４２の長さＬ３ａ」とは、振動腕３０上における圧電体層２４２のＹ軸方向での長さを言う。
【００４１】
また、圧電体層２４２の基部２７側の端部（すなわち圧電体層２４２の基端部）は、振動腕３０と基部２７との境界部を跨ぐように設けられている。
これにより、圧電体素子２４の駆動力を振動腕３０に効率的に伝達させることができる。また、振動腕３０と基部２７との境界部における剛性の急激な変化を緩和することができる。そのため、振動片２のＱ値を高めることができる。
【００４２】
このような圧電体層２４２の構成材料（圧電体材料）としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、４ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられる。
【００４３】
中でも、圧電体層２４２の構成材料としては、ＺｎＯ、ＡｌＮを用いるのが好ましい。ＺｎＯ（酸化亜鉛）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、ｃ軸配向性に優れている。そのため、圧電体層２４２をＺｎＯやＡｌＮを主材料として構成することにより、振動片２のＣＩ値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
【００４４】
また、圧電体層２４２の平均厚さは、５０〜３０００［ｎｍ］であるのが好ましく、２００〜２０００［ｎｍ］であるのがより好ましい。これにより、圧電体層２４２が振動腕３０の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、圧電体素子２４の駆動特性を優れたものとすることができる。
第２の電極層２４３は、図５に示すように、圧電体層２４２上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００４５】
また、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）における第２の電極層２４３の長さＬ２ａ（以下、単に「第２の電極層２４３の長さＬ２ａ」とも言う）は、圧電体層２４２の長さＬ３ａに等しい。
これにより、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２４２の全域を伸縮させることができる。そのため、振動効率を高めることができる。
【００４６】
なお、ここで、「等しい」とは、完全に等しいものだけでなく、実質的に等しいとみなせるものをも含む。具体的には、例えば、第２の電極層２４３の長さＬ２ａが圧電体層２４２の長さＬ３ａの０．９５〜１程度の範囲内であるとき、圧電体層２４２の長さＬ３ａが第２の電極層２４３の長さＬ２ａに等しいものとする。また、「第２の電極層２４３の長さＬ２ａ」とは、振動腕３０上における第２の電極層２４３のＹ軸方向での長さを言う。
【００４７】
このような第２の電極層２４３は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料により形成することができる。特に、第２の電極層２２３の構成材料は、第１の電極層２２１と同様、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
【００４８】
また、第２の電極層２４３の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第２の電極層２４３が圧電体素子２４の駆動特性や振動腕３０の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、第２の電極層２４３の導電性を優れたものとすることができる。
なお、圧電体層２４２と第２の電極層２４３との間には、必要に応じて、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）等の絶縁体層を設けてもよい。この絶縁体層は、圧電体層２４２を保護するとともに、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間の短絡を防止する機能を有する。また、この絶縁体層は、圧電体層２４２の上面のみを覆うように形成してもよいし、圧電体層２４２の上面および圧電体層２４２の側面（第１の電極層２４１に接する面以外の面）も覆うように形成してもよい。
【００４９】
この絶縁体層の平均厚さは、特に限定されないが、５０〜５００ｎｍであるのが好ましい。かかる厚さが前記下限値未満であると、前述したような短絡を防止する効果が小さくなる傾向となり、一方、かかる厚さが前記上限値を超えると、圧電体素子２４の特性に悪影響を与えるおそれがある。
以上説明したように構成された圧電体素子２４においては、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間に電圧が印加されると、圧電体層２４２にＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２４２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる。
【００５０】
［従動用圧電体素子］
次に、従動用の圧電体素子２２、２３について説明する。なお、以下では、圧電素子２２、２３に関し、圧電体素子２４と同様の事項については、その説明を省略する。
このような圧電体素子２２は、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
【００５１】
同様に、圧電体素子２３は、振動腕２９上に、第１の電極層２３１、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３がこの順で積層されて構成されている。
これにより、振動腕２８、２９上の構造を前述した振動腕３０上の構造と同じにすることができる。そのため、駆動用の振動腕３０と１対の従動用の振動腕２８、２９との振動バランスを簡単に取ることができる。
特に、振動腕２８、２９の延出方向（Ｙ軸方向）における圧電体層２２１、２３１の長さは、それぞれ、前述した駆動用の圧電体素子２４の圧電体層２４２の長さＬ３ａに等しい。これにより、駆動用の振動腕３０と１対の従動用の振動腕２８、２９との振動バランスを簡単に取ることができる。
【００５２】
以下、圧電体素子２２ついて代表的に説明する。なお、圧電体素子２３については、圧電体素子２２と同様であるので、その説明を省略する。
従動用の振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）における第１の電極層２２１の長さＬ１ｂ（以下、単に「第１の電極層２２１の長さＬ１ｂ」とも言う）は、同方向（Ｙ軸方向）における圧電体層２２２の長さＬ３ｂ（以下、単に「圧電体層２２２の長さＬ３ｂ」とも言う）に等しい。
これにより、前述した駆動用の圧電体素子２４の圧電体層２４２と同様、圧電体層２２２のＹ軸方向の全域に亘って第１の電極層２２１の表面状態により圧電体層２２２の配向性を高めることができる。そのため、従動用振動腕の長手方向において従動用圧電体素子の圧電体層を均質化することができる。
【００５３】
なお、ここで、「等しい」とは、完全に等しいものだけでなく、実質的に等しいとみなせるものをも含む。具体的には、例えば、第１の電極層２２１の長さＬ１ｂが圧電体層２２２の長さＬ３ｂの０．９５〜１程度の範囲内であるとき、圧電体層２２２の長さＬ３ｂが第１の電極層２２１の長さＬ１ｂに等しいものとする。また、「第１の電極層２２１の長さＬ１ｂ」とは、振動腕２８上における第１の電極層２２１のＹ軸方向での長さを言う。また、「圧電体層２２２の長さＬ３ｂ」とは、振動腕２８上における圧電体層２２２のＹ軸方向での長さを言う。
【００５４】
本実施形態では、従動用の振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）における第２の電極層２２３の長さＬ２ｂ（以下、単に「第２の電極層２２３の長さＬ２ｂ」とも言う）は、圧電体層２２２の長さＬ３ｂに等しい。
なお、ここで、「等しい」とは、完全に等しいものだけでなく、実質的に等しいとみなせるものをも含む。具体的には、例えば、第２の電極層２２３の長さＬ２ｂが圧電体層２２２の長さＬ３ｂの０．９５〜１程度の範囲内であるとき、圧電体層２２２の長さＬ３ｂが第２の電極層２２３の長さＬ２ｂに等しいものとする。また、「第２の電極層２４３の長さＬ２ｂ」とは、振動腕２８上における第２の電極層２４３のＹ軸方向での長さを言う。
【００５５】
また、第１の電極層２２１の厚さは、前述した駆動用の圧電体素子２４の第１の電極層２４１の厚さと等しくするのが好ましい。これにより、同一の成膜工程により、一括して第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成することができる。
同様に、圧電体層２２２の厚さは、前述した駆動用の圧電体素子２４の圧電体層２４２の厚さと等しくするのが好ましい。これにより、同一の成膜工程により、一括して圧電体層２２２、２３２、２４２を形成することができる。
【００５６】
また、第２の電極層２２３の厚さは、前述した駆動用の圧電体素子２４の第２の電極層２４３の厚さと等しくするのが好ましい。これにより、同一の成膜工程により、一括して第２の電極層２２３、２３３、２４３を形成することができる。
なお、前述したように、圧電体層２２２の長さＬ３ｂは駆動用の圧電体素子２４の圧電体層２４２の長さＬ３ａと等しいのが好ましいが、第１の電極層２２１の長さＬ１ｂは駆動用の圧電体素子２４の第１の電極層２４１の長さＬ１ａと異なっていてもよい。また、第２の電極層２２３の長さＬ２ｂは駆動用の圧電体素子２４の第２の電極層２４３の長さＬ２ａと異なっていてもよい。これは、第１の電極層２２１や第２の電極層２２３が極めて薄いため、第１の電極層２２１の長さＬ１ｂや第２の電極層２２３の長さＬ２ｂが振動腕２８の振動特性（特に周波数）に与える影響を無視できる程度であるからである。
このような圧電体素子２２、２３、２４において、前述した駆動用の圧電体素子２４の第２の電極層２４３は、図２に示すように、基部２７の上面に設けられた接続電極４１に電気的に接続されている。また、駆動用の圧電体素子２４の第１の電極層２４１は、配線４３を介して、基部２７の下面に設けられた接続電極４２に電気的に接続されている。
【００５７】
この接続電極４１、４２および配線４３等は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料により形成することができる。また、これらは、第１の電極層２２１、２３１、２４１または第２の電極層２２３、２３３、２４３と同時に一括形成することができる。
【００５８】
一方、従動用の圧電体素子２２、２３の第１の電極層２２１、２３１および第２の電極層２２３、２４３は、接続電極４１、４２に電気的に接続されていない。なお、従動用の圧電体素子２２においては、第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の一方の電極層のみが接続電極４１または接続電極４２に電気的に接続されていてもよい。同様に、従動用の圧電体素子２３においては、第１の電極層２３１および第２の電極層２３３の一方の電極層のみが接続電極４１または接続電極４２に電気的に接続されていてもよい。
【００５９】
このような構成の振動片２においては、接続電極４１と接続電極４２との間に電圧（各振動腕３０を振動させるための電圧）が印加されると、駆動用の圧電素子２４の第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間にＺ軸方向の電界を生じさせる。この電界により、駆動用の圧電体素子２４の圧電体層２４２は、その圧電体材料の逆圧電効果により、Ｙ軸方向に伸縮し、ある一定の周波数（共鳴周波数）で振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させることができる。
このとき、振動腕３０の屈曲振動が基部２７を介して各振動腕２８、２９に伝達される。これにより、図７に示すように、１対の振動腕２８、２９は、それぞれ、振動腕３０の屈曲振動に伴う基部２７の振動により、互いに同方向にかつ振動腕３０とは反対方向に屈曲振動する。
【００６０】
このように圧電体素子２４を駆動用圧電体素子として機能させるとともに、圧電体素子２２、２３をそれぞれ従動用圧電体素子として機能させることにより、各圧電体素子２２、２３の通電による駆動を行わないため、１対の振動腕２８、２９および１対の圧電体素子２２、２３に多少の寸法誤差が生じても、１対の振動腕２８、２９の振動バランスが不均衡となるのを防止することができる。
【００６１】
また、１対の振動腕２８、２９は、振動腕３０の屈曲振動に伴う基部２７の振動を緩衝し、振動漏れを防止することができる。特に、各振動腕２８、２９上には圧電体素子２２、２３が設けられているので、振動腕３０と１対の振動腕２８、２９との振動バランスを簡単に取ることができ、その結果、振動漏れを効果的に防止することができる。
また、このような振動片２においては、比較的簡単に、各振動腕２８、２９、３０をＺ軸方向に屈曲振動させることができる。また、各振動腕２８、２９、３０が圧電性を有していなくてもよいので、各振動腕２８、２９、３０の材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動片２を比較的簡単に実現することができる。
【００６２】
また、各振動腕２８、２９、３０が屈曲振動すると、接続電極４１、４２間には、駆動用の圧電体素子２４の圧電体材料の圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動片２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。なお、駆動用の圧電体素子２４と同様、従動用の圧電体素子２２、２３にもある一定の周波数で電圧が発生する。したがって、この電圧を用いて、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることもできる。
【００６３】
（振動片の製造方法）
ここで、前述した振動片２の製造方法の一例について簡単に説明する。
前述した振動片２の製造方法は、［Ａ］振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成する工程と、［Ｂ］第１の電極層２２１、２３１、２４１上に圧電体層２２２、２３２、２４２を形成する工程と、［Ｃ］圧電体層２２２、２３２、２４２上に第２の電極層２２３、２３３、３４３を形成する工程とを有する。
【００６４】
以下、各工程を簡単に説明する。
［Ａ］
まず、振動基板２１を形成するための基板を用意する。
そして、この基板をエッチングすることにより、振動基板２１を形成する。
より具体的に説明すると、例えば、上記基板が水晶基板である場合、水晶基板の薄肉部２７１となる部分を、ＢＨＦ（buffered hydrogen fluoride）をエッチング液として用いた異方性エッチングにより除去して薄肉化する。その後、その薄肉化された部分を、上記と同様の異方性エッチングにより部分的に除去して、振動腕２８、２９、３０を形成する。これにより、振動基板２１が形成される。
その後、振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成する。その際、必要に応じて、配線等も同時に形成する。
【００６５】
この第１の電極層２２１、２３１、２４１の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法等の気相成膜法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、気相成膜法（特にスパッタリング法）を用いるのが好ましい。また、第１の電極層２２１、２３１、２４１の形成に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。
なお、第１の電極層２２１、２３１、２４１は、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００６６】
［Ｂ］
次に、第１の電極層２２１、２３１、２４１上に圧電体層２２２、２３２、２４２を形成する。
この圧電体層２２２、２３２、２４２の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法等の気相成膜法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、気相成膜法（特に反応性スパッタリング法）を用いるのが好ましい。また、圧電体層２２２、２３２、２４２の形成（パターニング）に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。また、圧電体層２２２、２３２、２４２をパターニングする際に、不要部分の除去にはウエットエッチングを用いるのが好ましい。
なお、圧電体層２２２、２３２、２４２は、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００６７】
［Ｃ］
次に、圧電体層２２２、２３２、２４２に第２の電極層２２３、２３３、３４３を形成する。その際、接続電極４１、４２等も同時に形成する。
この第２の電極層２２３、２３３、３４３の形成は、前述した第１の電極層２２１、２３１、２４１と同様にして行うことができる。
以上説明したようにして振動片２を製造することができる。このように振動片２を製造するに際し、従動用の圧電体素子２２、２３には通電のための配線等が不要であるため、製造工程を簡単化でき、その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００６８】
（パッケージ）
次に、振動片２を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されている。ベース基板３１と枠部材３２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。そして、枠部材３２と蓋部材３３は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間Ｓに、振動片２を収納している。なお、パッケージ３内には、振動片２の他、振動片２を駆動する電子部品等を収納することもできる。
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
【００６９】
また、枠部材３２および蓋部材３３の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３３の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、振動片２に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、振動片２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３３を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して振動片２の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、振動片２の周波数調整を行うことができる。
【００７０】
このベース基板３１の上面には、固定材５を介して、前述した振動片２が固定されている。この固定材５は、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の接着剤で構成されている。このような固定材５は、未硬化（未固化）の接着剤をベース基板３１上に塗布し、さらに、この接着剤上に振動片２を載置した後、その接着剤を硬化または固化させることにより形成される。これにより、振動片２（基部２７）がベース基板３１に確実に固定される。
なお、この固定は、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤を用いて行ってもよい。
【００７１】
また、ベース基板３１の上面には、一対の電極３５ａ、３５ｂが内部空間Ｓに露出するように形成されている。
この電極３５ａは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３８を介して、前述した接続電極４２に電気的に接続されている。また、電極３５ｂは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３７を介して、前述した接続電極４１に電気的に接続されている。
【００７２】
なお、一対の電極３５ａ、３５ｂと接続電極４１、４２との接続方法は、これに限定されず、例えば、導電性接着剤により行ってもよい。この場合、例えば、振動片２の図示とは表裏反転するか、振動片２の下面に接続電極４１、４２を形成すればよい。
また、ベース基板３１の下面には、４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
【００７３】
これら４つの外部端子３４ａ〜３４ｄのうち、外部端子３４ａ、３４ｂは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して電極３５ａ、３５ｂに電気的に接続されたホット端子である。また、他の２つの外部端子３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化するためのダミー端子である。
【００７４】
このような電極３５ａ、３５ｂおよび外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
なお、パッケージ３内部に電子部品を収納した場合、ベース基板３１の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情報（例えば、振動デバイスの温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子が形成されていてもよい。
【００７５】
以上説明したような第１実施形態によれば、圧電体素子２４を駆動用圧電体素子として機能させるとともに、圧電体素子２２、２３をそれぞれ従動用圧電体素子として機能させるので、各圧電体素子２２、２３の通電による駆動を行わないため、１対の振動腕２８、２９および１対の圧電体素子２２、２３に多少の寸法誤差が生じても、１対の振動腕２８、２９の振動バランスが不均衡となるのを防止することができる。
また、１対の振動腕２８、２９は、振動腕３０の屈曲振動に伴う基部２７の振動を緩衝し、振動漏れを防止することができる。特に、各振動腕２８、２９上には圧電体素子２２、２３が設けられているので、振動腕３０と１対の振動腕２８、２９との振動バランスを簡単に取ることができ、その結果、振動漏れを効果的に防止することができる。
【００７６】
また、従動用の圧電体素子２２、２３には通電のための配線等が不要であるため、振動片２を製造するに際し、製造工程を簡単化でき、その結果、歩留まりを向上させることができる。
したがって、このような振動片２では、製造時の歩留まりを向上させるとともに、振動効率を優れたものとする（すなわち振動損失を低減する）ことができる。
また、このような振動片２をパッケージ３に収納した振動デバイス１においても、製造時の歩留まり高く、かつ、振動効率を優れたものとなる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す上面図、図９は、図８に示す振動片に備えられた振動腕（駆動用振動腕および駆動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図、図１０は、図８に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【００７８】
以下、第２実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の振動デバイスは、駆動用および従動用の各圧電体素子の寸法が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図８〜１０では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の振動デバイス１Ａは、図８に示すように、振動片２Ａと、この振動片２Ａを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ａは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ａと、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ａと、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４Ａとを有する。
【００７９】
圧電体素子２４Ａは、図９に示すように、振動腕３０上に、第１の電極層２４１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２４２Ａ、第２の電極層２４３Ａがこの順で積層されて構成されている。
そして、第１の電極層２４１Ａ、圧電体層２４２Ａおよび第２の電極層２４３Ａは、それぞれ、基部２７上から振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００８０】
また、本実施形態では、第１の電極層２４１Ａの長さＬ１ａ、圧電体層２４２Ａの長さＬ３ａおよび第２の電極層２４３Ａの長さＬ２ａは、それぞれ、振動腕３０の長さＬに等しい。
特に、駆動用の圧電体素子２４Ａの圧電体層２４２Ａの長さＬ３ａが振動腕３０の長さＬに等しいので、駆動用の振動腕３０の屈曲振動の振幅を簡単に大きくすることができる。
【００８１】
一方、圧電体素子２２Ａは、図１０に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２２２Ａ、第２の電極層２２３Ａがこの順で積層されて構成されている。
そして、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層２２２Ａおよび第２の電極層２２３Ａは、それぞれ、基部２７上から振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
【００８２】
また、本実施形態では、第１の電極層２２１Ａの長さＬ１ｂおよび圧電体層２２２Ａの長さＬ３ｂは、それぞれ、振動腕２８の長さＬに等しい。
特に、圧電体層２２２Ａの長さＬ３ｂは、駆動用の圧電体素子２４Ａの圧電体層２４２Ａの長さＬ３ａに等しい。これにより、駆動用の振動腕３０と１対の従動用の振動腕２８、２９との振動バランスを簡単に取ることができる。
【００８３】
また、従動用の圧電体素子２２Ａの圧電体層２２２Ａの長さＬ３ｂが従動用の振動腕２８の長さＬに等しいので、一方の従動用の振動腕２８と他方の従動用の振動腕２９との振動バランスを簡単に取ることができる。
また、第２の電極層２４３Ａの長さＬ２ｂが圧電体層２４２Ａの長さＬ３ｂよりも短い。これにより、不要な電極の面積を減らすことができる。その結果、従動用の圧電体素子２４の第２の電極層２４３Ａが振動片２の他の電極間を不本意にリークさせてしまうのを防止することができる。
【００８４】
本実施形態では、第２の電極層２４３Ａの中心は、振動腕２８の基端側に位置している。これにより、振動腕２８の屈曲振動に伴って振動腕２８の基端部に応力が集中するのを防止することができる。
なお、圧電体素子２３Ａは、圧電体素子２２Ａと同様である。
また、以上説明したような第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る振動デバイスを示す上面図、図１２は、図１１に示す振動片に備えられた振動腕（従動用振動腕および従動用圧電体素子）を示す部分断面斜視図である。
【００８６】
以下、第３実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の振動デバイスは、駆動用および従動用の各圧電体素子の寸法が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。また、第３の振動デバイスは、従動用の圧電体素子の第２の電極層の寸法が異なる以外は、第２実施形態と同様である。なお、図１１、１２では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００８７】
本実施形態の振動デバイス１Ｂは、図１１に示すように、振動片２Ｂと、この振動片２Ｂを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ｂは、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ｂと、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ｂと、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４Ａとを有する。
圧電体素子２２Ｂは、図１２に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２２２Ａ、第２の電極層２２３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
【００８８】
そして、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層２２２Ａおよび第２の電極層２２３Ｂは、それぞれ、基部２７上から振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
また、第２の電極層２４３Ｂの長さＬ２ｂが圧電体層２４２Ａの長さＬ３ｂよりも短い。これにより、不要な電極の面積を減らすことができる。その結果、従動用の圧電体素子２４の第２の電極層２４３Ａが振動片２の他の電極間を不本意にリークさせてしまうのを防止することができる。
【００８９】
本実施形態では、第２の電極層２４３Ｂの中心は、振動腕２８の先端側に位置している。これにより、例えば、振動腕２８の先端部の質量を増加させて、振動周波数を低周波数化することができる。また、このような第２の電極層２４３Ｂは、振動腕２８の共振周波数の調整に用いることができる。このような共振周波数の調整は、かかる部分をレーザー光の照射により部分的に除去することにより行うことができる。
なお、圧電体素子２３Ｂは、圧電体素子２２Ｂと同様である。
また、以上説明したような第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスの第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る振動デバイスを示す上面図、図１４は、図１３に示す振動デバイスに備えられた振動片を示す下面図、図１５は、図１３中のＡ−Ａ線断面図である。
【００９１】
以下、第４実施形態の振動デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態の振動デバイスは、各振動腕に温度補償膜を設けた以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１３〜１５では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００９２】
本実施形態の振動デバイス１Ｃは、図１３に示すように、振動片２Ｃと、この振動片２Ｃを収納するパッケージ３とを有している。
振動片２Ｃは、図１４に示すように、振動基板２１の圧電体素子２２、２３、２４とは反対側の面上に設けられた温度補償膜６１、６２、６３を有する。
図１５に示すように、温度補償膜６１は、振動腕２８の下面上に設けられ、温度補償膜６２は、振動腕２９の下面上に設けられ、温度補償膜６３は、振動腕３０の下面上に設けられている。
【００９３】
また、温度補償膜６１は、振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って延出している。同様に、温度補償膜６２は、振動腕２９の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って延出している。また、温度補償膜６３は、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って延出している。
この温度補償膜６１、６２、６３は、圧電体素子２８、２９、３０の温度変化による特性変化を緩和する機能を有する。また、温度補償膜６１、６２、６３は、圧電体素子２８、２９、３０や振動腕２８、２９、３０の応力を緩和する機能をも有する。
【００９４】
このような温度補償膜６１、６２により、従動用の振動腕２８、２９の振動特性を優れたものとすることができる。また、温度補償膜６３により、駆動用の振動腕３０の振動特性を優れたものとすることができる。
このような温度補償膜６１、６２、６３の構成材料としては、それぞれ、例えば、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が挙げられ、圧電体層２２２、２３２、２４２と同種の材料を用いるのが好ましい。
【００９５】
また、温度補償膜６１、６２、６３のＹ軸方向での長さは、それぞれ、特に限定されないが、対応する圧電体素子の圧電体層の長さに等しいのが好ましい。
また、温度補償膜６１、６２、６３の厚さは、特に限定されないが、圧電体層２２２、２３２、２４２と等しいのが好ましい。
また、以上説明したような第４実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９６】
以上説明したような各実施形態の振動デバイスは、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
ここで、本発明の圧電デバイスを備える電子機器について、図１６〜図１８に基づき、詳細に説明する。
図１６は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００９７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００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１１００には、フィルタ、共振器、基準クロック等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
図１７は、本発明の圧電デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【００９８】
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、表示部１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルタ、共振器等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
【００９９】
図１８は、本発明の圧電デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成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。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）など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。
【０１００】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
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などを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。
【０１０１】
また、このディジタルスチルカメラ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１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルタ、共振器等として機能する振動デバイス１が内蔵されている。
【０１０２】
なお、本発明の圧電デバイスを備える電子機器は、図１６のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１７の携帯電話機、図１８のディジタルスチルカメラの他にも、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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、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、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ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）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【０１０３】
以上、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器を、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よい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
例えば、前述した実施形態では、振動片が３つの振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、４つ以上であってもよい。
【０１０４】
また、前述した実施形態では駆動用振動腕および駆動用圧電素子の数がそれぞれ１つである場合を説明したが、これに限定されず、駆動用振動腕および駆動用圧電素子の数がそれぞれ２つ以上であってもよい。例えば、振動片が５つの振動腕を有する場合、真ん中の１つあるいはその両側の２つの振動腕を駆動用振動腕とし、それ以外の振動腕を従動用振動腕とすればよい。また、振動片が４つの振動腕を有する場合、内側の２つの振動腕を駆動用振動腕とし、外側の２つの振動腕を従動用振動腕とすればよい。この場合、内側の２つの振動腕の振動方向は同方向であってもよいし反対方向であってもよい。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
【符号の説明】
【０１０５】
１‥‥振動デバイス  ２‥‥振動片  ３‥‥パッケージ  ５‥‥固定材  ２１‥‥振動基板  ２２‥‥圧電体素子  ２３‥‥圧電体素子  ２４‥‥圧電体素子  ２７‥‥基部  ２８‥‥振動腕  ２９‥‥振動腕  ３０‥‥振動腕  ３１‥‥ベース基板  ３２‥‥枠部材  ３３‥‥蓋部材  ３４ａ‥‥外部端子  ３４ｃ‥‥外部端子  ３５ａ‥‥電極  ３５ｂ‥‥電極  ３７‥‥金属ワイヤー  ３８‥‥金属ワイヤー  ４１‥‥接続電極  ４２‥‥接続電極  ４３‥‥配線  ６１‥‥温度補償膜  ６２‥‥温度補償膜  ６３‥‥温度補償膜  １００‥‥表示部  ２２１‥‥電極層  ２２２‥‥圧電体層  ２２３‥‥電極層  ２３１‥‥電極層  ２３２‥‥圧電体層  ２３３‥‥電極層  ２４１‥‥電極層  ２４２‥‥圧電体層  ２４３‥‥電極層  ２７１‥‥薄肉部  ２７２‥‥厚肉部  １１００‥‥パーソナルコンピュータ  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‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥メモリ  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ  Ｓ‥‥内部空間
【図１】
2011223371.tif 000003
【図２】
2011223371.tif 000004
【図３】
2011223371.tif 000005
【図４】
2011223371.tif 000006
【図５】
2011223371.tif 000007
【図６】
2011223371.tif 000008
【図７】
2011223371.tif 000009
【図８】
2011223371.tif 000010
【図９】
2011223371.tif 000011
【図１０】
2011223371.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2011223371.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2011223371.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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