(57)【要約】【課題】本発明は、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値の上昇が抑えられた圧電振動片及び該圧電振動片を含む圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電振動片１３０は、所定の周波数で振動し、第１主面１３９ａ及び第１主面とは反対側の第２主面１３９ｂにそれぞれ励振電極１３６が形成される振動部１３１と、振動部に接して振動部の周りを囲み、振動部の表面から凹んで形成される周辺部１３２と、周辺部に接して周辺部の周りを囲み、周辺部の表面から凹んで形成される凹部１３３と、凹部に接して凹部の周りを囲み、振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部１３４と、周辺部及び凹部の一部に形成され、振動部から枠部まで伸びて振動部と枠部とを連結し、振動部の厚さと同じ厚さで形成される連結部１３５と、を有する。また、圧電振動片では、各励振電極から連結部を介してそれぞれ枠部に引出電極１３７が引き出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で振動し、第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、
前記振動部に接して前記振動部の周りを囲み、前記振動部の厚さよりも薄く形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、
前記周辺部に接して前記周辺部の周りを囲み、前記周辺部の厚さよりも薄く形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、
前記凹部に接して前記凹部の周りを囲み、前記振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、
前記周辺部及び前記凹部の一部に形成され、前記振動部から前記枠部まで伸びて前記振動部と前記枠部とを連結し、前記振動部の厚さと同じ厚さで形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側で前記振動部の表面と段差のない連結部と、を有し、
前記各励振電極からは前記連結部を介してそれぞれ前記枠部に引出電極が引き出されている圧電振動片。
【請求項２】
前記枠部の外側側面の一部には前記枠部の内側に凹むキャスタレーションが形成され、
前記第１主面に形成される前記励振電極から引き出される前記引出電極は、前記キャスタレーションを介して前記枠部の第１主面から前記枠部の第２主面に引き出される請求項１に記載の圧電振動片。
【請求項３】
所定の周波数で振動し、第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、
前記振動部に接して前記振動部の周りを囲み、前記振動部の厚さよりも薄く形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、
前記周辺部に接して前記周辺部の周りを囲み、前記周辺部の厚さよりも薄く形成され、外周が長辺及び短辺を有する矩形形状に形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、
前記凹部に接して前記凹部の周りを囲み、前記振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、を有し、
前記凹部には、一方の前記短辺に接して前記短辺に沿って伸びる領域のみを貫通する第１貫通孔が形成され、
前記第１主面に形成される前記励振電極から引き出される前記引出電極は、前記第１貫通孔を介して前記枠部の第１主面から前記枠部の第２主面に引き出される圧電振動片。
【請求項４】
所定の周波数で振動し、第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、
前記振動部に接して前記振動部の周りを囲み、前記振動部の厚さよりも薄く形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、
前記周辺部に接して前記周辺部の周りを囲み、前記周辺部の厚さよりも薄く形成され、外周が長辺及び短辺を有する矩形形状に形成され、前記第１主面側及び前記第２主面側でそれぞれ前記周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、
前記凹部に接して前記凹部の周りを囲み、前記振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、を有し、
前記凹部には、一方の前記長辺に接して前記長辺に沿って伸びる領域のみを貫通する第２貫通孔が形成され、
前記第１主面に形成される前記励振電極から引き出される前記引出電極は、前記第２貫通孔を介して前記枠部の第１主面から前記枠部の第２主面に引き出される圧電振動片。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
前記枠部の前記第１主面に接合されるリッド板と、
前記枠部の前記第２主面に接合されるベース板と、を有し、
前記振動部は、前記枠部、前記ベース板、及び前記リッド板により囲まれるキャビティに密封される圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値の上昇が抑えられた圧電振動片及び該圧電振動片を含む圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電デバイスは、電子機器などの様々な分野で使用されており、時計やコンピュータ等の小型化に伴ってその小型化が要求されている。また、圧電デバイスには、製造工程の効率化のために、ウエハに複数の圧電デバイスを形成することで一度に大量の圧電デバイスが製造される場合がある。このような圧電デバイスは、圧電振動片と、圧電振動片を挟むベース板及びリッド板と、により形成される。
【０００３】
例えば特許文献１では、所定の周波数で振動する振動部と、振動部を囲みベース板及びリッド板に支えられる枠部と、を含む圧電振動片が示されている。振動部と枠部との間には圧電振動片を貫通する貫通孔が設けられており、振動部で発生する振動エネルギーが枠部に逃げることが防がれている。そのため、圧電振動片は優れた振動特性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４７１４８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、特許文献１では、いわゆるウェットエッチングで貫通部を形成するためには、エッチングするための貫通部の幅を広く取る必要がある。このため、所定の大きさから振動部を形成しようとするとその面積が狭くなり、小さい振動部の面積によってクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値が高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値の上昇が抑えられた圧電振動片及び該圧電振動片を含む圧電デバイス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】
【０００７】
第１観点の圧電振動片は、所定の周波数で振動し、第１主面及び第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、振動部に接して振動部の周りを囲み、振動部の厚さよりも薄く形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、周辺部に接して周辺部の周りを囲み、周辺部の厚さよりも薄く形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、凹部に接して凹部の周りを囲み、振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、周辺部及び凹部の一部に形成され、振動部から枠部まで伸びて振動部と枠部とを連結し、振動部の厚さと同じ厚さで形成され、第１主面側及び第２主面側で振動部の表面と段差のない連結部と、を有する。また、圧電振動片では、各励振電極から連結部を介してそれぞれ枠部に引出電極が引き出されている。
【０００８】
第２観点の圧電振動片は、第１観点において、枠部の外側側面の一部には枠部の内側に凹むキャスタレーションが形成され、第１主面に形成される励振電極から引き出される引出電極がキャスタレーションを介して枠部の第１主面から枠部の第２主面に引き出される。
【０００９】
第３観点の圧電振動片は、所定の周波数で振動し、第１主面及び第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、振動部に接して振動部の周りを囲み、振動部の厚さよりも薄く形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、周辺部に接して周辺部の周りを囲み、周辺部の厚さよりも薄く形成され、外周が長辺及び短辺を有する矩形形状に形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、凹部に接して凹部の周りを囲み、振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、を有する。ここで、凹部には、一方の短辺に接して短辺に沿って伸びる領域のみを貫通する第１貫通孔が形成され、第１主面に形成される励振電極から引き出される引出電極が第１貫通孔を介して枠部の第１主面から枠部の第２主面に引き出される。
【００１０】
第４観点の圧電振動片は、所定の周波数で振動し、第１主面及び第１主面とは反対側の第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、振動部に接して振動部の周りを囲み、振動部の厚さよりも薄く形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ振動部の表面から凹んで形成される周辺部と、周辺部に接して周辺部の周りを囲み、周辺部の厚さよりも薄く形成され、外周が長辺及び短辺を有する矩形形状に形成され、第１主面側及び第２主面側でそれぞれ周辺部の表面から凹んで形成される凹部と、凹部に接して凹部の周りを囲み、振動部の厚さと同じ又はより厚く形成される枠部と、を有する。ここで、凹部には一方の長辺に接して長辺に沿って伸びる領域のみを貫通する第２貫通孔が形成され、第１主面に形成される励振電極から引き出される引出電極が第２貫通孔を介して枠部の第１主面から枠部の第２主面に引き出される。
【００１１】
第５観点の圧電デバイスは、第１観点から第４観点の圧電振動片と、枠部の第１主面に接合されるリッド板と、枠部の第２主面に接合されるベース板と、を有する。振動部は、枠部、ベース板、及びリッド板により囲まれるキャビティに密封される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電振動片及び圧電デバイスによれば、所定の周波数で振動する振動部の面積を大きく形成することで、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値が高くなることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、圧電振動片１３０の上面図である。  （ｂ）は、圧電振動片１３０の下面図である。
【図４】（ａ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。  （ｂ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。  （ｃ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図５】（ａ）は、圧電振動片２３０の上面図である。  （ｂ）は、圧電振動片２３０の下面図である。
【図６】（ａ）は、圧電振動片３３０の上面図である。  （ｂ）は、圧電振動片３３０の下面図である。  （ｃ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１５】
（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は、リッド板１１０と、ベース板１２０と、圧電振動片１３０と、により構成されている。圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００においては圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１６】
圧電振動片１３０は、所定の周波数で振動し矩形形状に形成された振動部１３１と、振動部１３１を囲む周辺部１３２と、周辺部１３２を囲む凹部１３３と、凹部１３３を囲む枠部１３４と、振動部１３１と同じ厚さに形成され振動部１３１と枠部１３４とを連結する連結部１３５と、を有する。以下の説明では、圧電振動片の＋Ｙ’軸側の主面を第１主面１３９ａ、−Ｙ’軸側の主面を第２主面１３９ｂとする。振動部１３１の第１主面１３９ａ及び第２主面１３９ｂにはそれぞれ励振電極１３６が形成される。また、各励振電極１３６からは連結部１３５を介して枠部１３４に引出電極１３７が引き出される。
【００１７】
ベース板１２０は、＋Ｙ’軸側の面に、−Ｙ’軸側に凹んだ凹部１２１と、凹部１２１を囲む接合面１２２と、接合面１２２の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角に配置される接続電極１２３と、が形成されている。接合面１２２は、圧電振動片１３０の枠部１３２の第２主面１３９ｂに接合材１４０（図２参照）を介して接合される。また、ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子１２４が形成されている。さらに、ベース板１２０の四隅の側面にはベース板１２０の内側に凹むベースキャスタレーション１２６が形成されている。＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側のベースキャスタレーション１２６の側面にはキャスタレーション電極１２５が形成されている。キャスタレーション電極１２５は、接続電極１２３と実装端子１２４とを電気的に接続している。
【００１８】
リッド板１１０は、−Ｙ’軸側の面に、＋Ｙ’軸方向に凹む凹部１１１と、凹部１１１を囲む接合面１１２とが形成されている。接合面１１２は、圧電振動片１３０の枠部１３２の第１主面１３９ａに接合材１４０（図２参照）を介して接合される。
【００１９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。圧電デバイス１００は、圧電振動片１３０の枠部１３４の第１主面１３９ａにリッド板１１０の接合面１１２が接合材１４０を介して接合され、圧電振動片１３０の枠部１３４の第２主面１３９ｂにベース板１２０の接合面１２２が接合材１４０を介して接合される。これにより、圧電デバイス１００には、リッド部１１０の凹部１１１とベース部１２０の凹部１２１とで圧電デバイス１００の内部にキャビティ１０１が形成される。キャビティ１０１は密封された空間であり、振動部１３１がこのキャビティ１０１に配置される。
【００２０】
圧電振動片１３０の振動部１３１の第１主面１３９ａに形成される励振電極１３６から引き出される引出電極１３７は、連結部１３５及び枠部キャスタレーション１３８を介して枠部１３４の第２主面１３９ｂに引き出されている。また、振動部１３１の第２主面１３９ｂに形成される励振電極１３６から引き出される引出電極１３７は、枠部１３４の第２主面１３９ｂに引き出されている。このように枠部１３４の第２主面１３９ｂに形成されている各引出電極１３７は、ベース板１２０に形成される接続電極１２３に電気的に接続される。これにより、励振電極１３６が実装端子１２４に電気的に接続される。
【００２１】
図３（ａ）は、圧電振動片１３０の上面図である。振動部１３１の平面形状は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びる矩形形状に形成されている。周辺部１３２は振動部１３１に接し、振動部１３１を囲むように形成されている。また、凹部１３３が周辺部１３２に接し周辺部１３２を囲むように形成され、枠部１３４が凹部１３３に接し凹部１３３を囲むように形成されている。周辺部１３２及び凹部１３３の外形は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びるように形成されている。また、振動部１３１と枠部１３４とを連結するように連結部１３５が形成されている。連結部１３５は振動部１３１の−Ｘ軸側の辺の中央に連結され、−Ｘ軸方向に伸びて枠部１３４に連結されている。
【００２２】
第１主面１３９ａに形成される励振電極１３６から引き出される引出電極１３７は、連結部１３５の第１主面１３９ａを介して枠部１３４の第１主面１３９ａに引き出され、さらに−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の枠部キャスタレーション１３８の側面を介して枠部１３４の第２主面１３９ｂに引き出されている。
【００２３】
凹部１３３は、Ｘ軸方向に伸びる領域とＺ’軸方向に伸びる領域とにより周辺部１３２を囲んでいる。凹部１３３のＸ軸方向に伸びる領域の幅をＬ１、凹部１３３のＺ’軸方向に伸びる領域の幅をＬ２とすると、圧電振動片１３０では、Ｌ１とＬ２とが等しい大きさに形成される。
【００２４】
図３（ｂ）は、圧電振動片１３０の下面図である。振動部１３１の第２主面１３９ｂに形成される励振電極１３６から引き出される引出電極１３７は、励振電極１３６から連結部１３５を介して枠部１３４に引き出され、さらに枠部１３４の第２主面１３９ｂの−Ｚ’軸側を回って枠部１３４の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角にまで形成されている。また、枠部キャスタレーション１３８を介して枠部１３４の第２主面１３９ｂに引き出された引出電極１３７は、枠部１３４の第２主面１３９ｂの−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角にまで形成されている。
【００２５】
図４（ａ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図４（ａ）では、振動部１３１のＹ’軸方向の厚さをＨ１、周辺部１３２のＹ’軸方向の厚さをＨ２、凹部１３３のＹ’軸方向の厚さをＨ３、及び枠部１３４のＹ’軸方向の厚さをＨ４として示している。周辺部１３２は振動部１３１の第１主面１３９ａ及び第２主面１３９ｂからそれぞれ凹んで形成されるため、Ｈ２はＨ１よりも小さい。凹部１３３は周辺部１３２の第１主面１３９ａ及び第２主面１３９ｂからそれぞれ凹んで形成されるため、Ｈ３はＨ２よりも小さい。枠部１３４は凹部１３３の第１主面１３９ａ及び第２主面１３９ｂからそれぞれ突き出て形成されるためＨ４はＨ３よりも大きい。圧電振動片１３０では、枠部１３４が振動部１３１と同じ厚さに形成されており、Ｈ１とＨ４とが等しくなるように形成されている。圧電振動片１３０の短辺方向の断面では、図４（ａ）に示されるように、振動部１３１が周辺部１３２及び凹部１３３の二段の段差により挟まれている。これにより、圧電振動片１３０ではＺ’軸方向に振動変位が漏れることが抑えられており、Ｚ’軸方向への振動エネルギーの漏れが抑えられている。
【００２６】
図４（ｂ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。圧電振動片１３０の長辺方向の断面では、図４（ｂ）に示されるように、振動部１３１が周辺部１３２及び凹部１３３の二段の段差により挟まれている。これにより、圧電振動片１３０ではＸ軸方向に振動変位が漏れることが抑えられており、Ｘ軸方向への振動エネルギーの漏れが抑えられている。
【００２７】
図４（ｃ）は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。図４（ｃ）では、Ｄ−Ｄ断面に存在しない第２主面１３９ｂに形成される引出電極１３７が説明のために点線で囲まれて示されている。圧電振動片１３０では、連結部１３５が振動部１３１と同じ厚さＨ１に形成されている。また、振動部１３１、連結部１３５、及び枠部１３４の各第１主面１３９ａは、同一平面上に形成されており、互いに段差が無いように形成されている。振動部１３１、連結部１３５、及び枠部１３４の各第２主面１３９ｂについても同様に段差が無く同一平面上に形成されている。そのため、励振電極１３６から連結部１３５を介して枠部１３４に伸びる引出電極１３７は、段差のない平面上に形成されることになる。
【００２８】
圧電振動片１３０では、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示されるように、振動部１３１が連結部１３５以外の部分で周辺部１３２及び凹部１３３の二段の段差により囲まれている。これにより、振動部１３１で発生する振動エネルギーの振動部１３１からの漏れが防がれるため、圧電振動片１３０は安定した振動特性を得ることができる。また、電極が段差に形成される場合には段差の角の部分等で電極の厚さが薄くなって断線するおそれが懸念されるが、圧電振動片１３０では図４（ｃ）に示されるように、引出電極１３７が連結部１３５を通って振動部１３１から枠部１３４に引き出されることで、引出電極１３７がなるべく段差に形成されないようにされている。これにより、引出電極１３７の断線が防がれている。
【００２９】
また、従来の圧電振動片では、連結部１３５以外の凹部１３３をＹ’軸方向に貫通させるために長い時間のエッチングを行っていた。エッチングの時間が長くなる分、凹部１３３のＬ１及びＬ２に相当する幅（図３（ａ）参照）も広がる。圧電振動片の外形の寸法を大きくすることはできないため、Ｌ１及びＬ２が広がることにより、相対的に振動部１３１の面積が狭くなる。振動部１３１の面積が狭くなることにより、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値が高くなり、圧電振動片１３０の振動特性が悪くなる場合があった。
【００３０】
圧電振動片１３０では、凹部１３３を貫通させずに形成するためエッチングの時間を短くすることができ、凹部１３３を貫通する場合に比べてＬ１及びＬ２の幅を狭く形成することができる。これにより、振動部１３１の面積を広くすることができ、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値を低くし、圧電振動片１３０の振動特性の悪化を防ぐことができる。
【００３１】
（第２実施形態）
圧電振動片では、凹部の一部に圧電振動片を貫通する貫通孔が形成されてもよい。以下に凹部の一部に貫通孔が形成された圧電振動片について説明する。以下の説明では、第１実施形態と同じ部分に関しては第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
＜圧電振動片２３０の構成＞
図５（ａ）は、圧電振動片２３０の上面図である。圧電振動片２３０は、振動部１３１、周辺部１３２、凹部１３３、及び枠部２３４を含んでいる。枠部２３４にはキャスタレーション１３８（図３（ａ）参照）が形成されていないが、その他の構成は枠部１３４と同様である。また、圧電振動片２３０では連結部１３５（図３（ａ）参照）が形成されていない。
【００３３】
圧電振動片２３０の凹部１３３の一部には、凹部１３３をＹ’軸方向に貫通する貫通孔２３３が形成されている。貫通孔２３３は、凹部１３３の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角から凹部１３３の−Ｘ軸側の辺に接して−Ｚ’軸方向に伸びている。振動部１３１の第１主面１３９ａに形成される励振電極１３６からは、−Ｘ軸方向に引出電極２３７が引き出されている。引出電極２３７は枠部２３４の第１主面１３９ａまで引き出され、更に貫通孔２３３を介して枠部２３４の第２主面１３９ｂに引き出されている。また、凹部１３３の全体のＺ’軸方向の幅をＬ４とするとき、貫通孔２３３のＺ’軸方向の幅Ｌ３はＬ４よりも短く形成される。
【００３４】
図５（ｂ）は、圧電振動片２３０の下面図である。圧電振動片２３０の第１主面１３９ａから貫通孔２３３を介して枠部２３４の第２主面１３９ｂに引き出された引出電極２３７は、枠部２３４の第２主面１３９ｂの＋Ｚ’軸側の−Ｘ軸側の角にまで引き出される。また、振動部１３１の第２主面１３９ｂに形成されている励振電極１３６からは、引出電極２３７が＋Ｘ軸方向に枠部２３４まで伸び、さらに−Ｚ’軸方向に伸びて枠部２３４の第２主面１３９ｂの＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角にまで引き出されている。
【００３５】
圧電振動片２３０では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、振動部１３１の周囲が周辺部１３２及び凹部１３３で囲まれている。そのため、振動部１３１の振動エネルギーが振動部１３１の外の漏れにくく、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値の上昇を抑えることができる。
【００３６】
また、圧電振動片２３０では、周辺部１３２を囲むように凹部１３３が形成されることにより、振動部１３１から枠部２３４に引出電極２３７を引き出す場合に、引き出す位置の限定が少なくなるため好ましい。例えば、圧電振動片２３０では、図５（ｂ）に示されるように、振動部１３１の−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３６からは、−Ｘ軸方向ではなく、＋Ｘ軸方向に引出電極２３７が引き出されている。これにより、圧電振動片２３０では引出電極２３７の全体の長さを短くすることができ、引出電極２３７の全体の電気抵抗を低く抑えることができる。
【００３７】
さらに、ＡＴカットの水晶振動片ではＸ軸方向に厚みすべり振動をするが、振動部１３１のＸ軸方向の長さが短い場合にはＸ軸方向の厚みすべり振動の近傍にＸ軸方向に励振する厚みねじれ振動と思われるスプリアス振動が生じ、少ない温度変化で周波数のジャンプなど周波数温度特性に悪影響を及ぼす。このスプリアス振動の影響は、振動部１３１のＸ軸方向の長さが長くされた場合には小さく抑えることができる。圧電振動片２３０では、振動部１３１の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側に凹部１３２が形成されることにより、振動部１３１の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の全体に貫通孔が形成される場合に比べて振動部１３１のＸ軸方向の長さを長くできる。これにより、スプリアス振動の影響を抑えることができる。また、貫通孔２３３の長さＬ３は、貫通孔２３３の−Ｚ’軸側の端が励振電極１３６とＸ軸方向に重ならない長さとされることが望ましい。貫通孔２３３は凹部１３３に比べて幅が大きくなるため、貫通孔２３３が振動部１３１の振動を生じさせる励振電極１３６に影響を及ぼすことを防ぐためである。
【００３８】
＜圧電振動症３３０の構成＞
図６（ａ）は、圧電振動片３３０の上面図である。圧電振動片３３０は、振動部１３１、周辺部１３２、凹部１３３、及び枠部２３４を含んでいる。圧電振動片３３０では連結部１３５（図３（ａ）参照）が形成されていない。また、圧電振動片３３０の凹部１３３の一部には、凹部１３３をＹ’軸方向に貫通する貫通孔３３３が形成されている。貫通孔３３３は、凹部１３３の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の端から凹部１３３の＋Ｚ’軸側の辺に接して＋Ｘ軸方向に伸びるように形成されている。貫通孔３３３のＸ軸方向の長さＬ５は、凹部１３３の全体のＸ軸方向の長さＬ６以下であり、少なくとも引出電極３３７を第１主面１３９ａから第２主面１３９ｂに引き出すことができる大きさに形成される。
【００３９】
振動部１３１の＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３６からは、−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角に向かって引出電極３３７が引き出されている。さらに引出電極３３７は、貫通孔３３３を介して枠部２３４の第２主面１３９ｂに引き出されている。
【００４０】
図６（ｂ）は、圧電振動片３３０の下面図である。圧電振動片３３０の第１主面１３９ａから貫通孔３３３を介して枠部２３４の第２主面１３９ｂに引き出された引出電極３３７は、枠部２３４の第２主面１３９ｂの＋Ｚ’軸側の−Ｘ軸側の角にまで引き出される。また、振動部１３１の第２主面１３９ｂに形成されている励振電極１３６からは、引出電極３３７が枠部２３４の第２主面１３９ｂの＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角にまで直線状に引き出されている。
【００４１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、凹部１３３が形成されることにより引出電極３３７が振動部１３１から枠部２３４まで最短距離で引き出されることができる。また、引出電極３３７の幅も調整することが可能である。そのため、引出電極３３７はその電気抵抗を最小に抑えられるように適宜調整して形成することができる。
【００４２】
図６（ｃ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。図６（ｃ）では、振動部１３１の＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３６から引き出される引出電極３３７が、枠部２３４の内周側の側面を介して第１主面１３９ａから第２主面１３９ｂに引き出されている状態が示されている。また、第２主面１３９ｂに形成されている励振電極１３６から引き出される引出電極３３７が周辺部１３２及び凹部１３３を介して枠部２３４に引き出される状態が示されている。
【００４３】
振動部１３１は、振動部１３１の表面から凹んだ周辺部１３２で囲まれ、さらに周辺部１３２は周辺部１３２の表面から凹んだ凹部１３３又は貫通孔３３３により囲まれる。このように、圧電振動片３３０では二段の段差を振動部１３１の周りに形成することにより、周辺部２３４の周囲を取り囲むように貫通孔を形成しなくても振動部１３１からの振動エネルギーの漏れを抑えることができる。
【００４４】
圧電振動片３３０では、圧電振動片２３０と同様に、振動部１３１の周囲が完全に周辺部１３２で囲まれることによりクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値の上昇が抑えられ、振動部１３１の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の全体に貫通孔が形成されないことによりスプリアス振動の影響が抑えられて少ない温度変化での周波数のジャンプ等が防がれている。また、圧電振動片３３０では振動部１３１が主にＸ軸方向に振動するため、振動部１３１のＺ’軸方向の幅に対する影響が小さい。そのため、振動部１３１の＋Ｚ’軸側に貫通孔３３３が形成されることにより振動部１３１の大きさが＋Ｚ’軸方向に小さくなったとしても少ない温度変化での周波数のジャンプ等が起こりにくい。
【００４５】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができ、また、各実施形態の特徴を様々に組み合わせて実施することができる。
【００４６】
例えば、枠部１３４の厚さＨ４は振動部１３１の厚さＨ１よりも厚くなるように、図４（ｃ）において枠部１３４が連結部１３７の第１主面１３９ａ及び第２主面１３９ｂから突き出るように形成されてもよい。このとき、リッド板１１０の凹部１１１及びベース板１２０の凹部１２１が形成されなくても圧電デバイス内にキャビティを形成することができるため、リッド板及びベース板にキャビティを形成する必要がなくなる。このとき、リッド板及びベース板の製造工程を簡略化することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、圧電振動素子がＡＴカットの水晶振動素子である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカットなどであっても同様に適用できる。また、音叉型水晶振動素子についても適用できる。さらに圧電振動素子は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１００  …  圧電デバイス
１０１  …  キャビティ
１１０  …  リッド板
１１１  …  凹部
１１２  …  接合面
１２０  …  ベース板
１２１  …  凹部
１２２  …  接合面
１２３  …  接続電極
１２４  …  実装端子
１２５  …  キャスタレーション電極
１２６  …  ベースキャスタレーション
１３０、２３０、３３０  …  圧電振動片
１３１  …  振動部
１３２  …  周辺部
１３３  …  凹部
１３４、２３４  …  枠部
１３５  …  連結部
１３６  …  励振電極
１３７、２３７、３３７  …  引出電極
１３８  …  枠部キャスタレーション
１３９ａ  …  第１主面
１３９ｂ  …  第２主面
１４０  …  接合材
２３３、３３３  …  貫通孔
Ｈ１  …  振動部１３１のＹ’軸方向の厚さ
Ｈ２  …  周辺部１３２のＹ’軸方向の厚さ
Ｈ３  …  凹部１３３のＹ’軸方向の厚さ
Ｈ４  …  枠部１３４のＹ’軸方向の厚さ
Ｌ１  …  凹部１３３のＸ軸方向に伸びる領域の幅
Ｌ２  …  凹部１３３のＺ’軸方向に伸びる領域の幅
Ｌ３  …  貫通孔２３３のＺ’軸方向の幅
Ｌ４  …  凹部１３３の全体のＺ’軸方向の幅
Ｌ５  …  貫通孔３３３のＸ軸方向の長さ
Ｌ６  …  凹部１３３の全体のＸ軸方向の長さ
【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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