(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、第１方向に沿って延びる一対の長辺及び前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、
前記第１主面に設けられた第１励振電極と、
前記第２主面に前記第１励振電極と対向して設けられた第２励振電極と、
前記本体部を囲む枠部であって、前記本体部の前記第２方向の両端部において当該両端部から離れて設けられた、枠部と、
前記本体部の前記一対の短辺の一方から、当該短辺の幅で前記第１方向に沿って延在し、前記本体部と前記枠部とを連結する第１連結部と、
前記本体部の前記一対の短辺の他方から、当該短辺の幅で前記第１方向に沿って延在し、前記本体部と前記枠部とを連結する第２連結部と、
を備え、
前記本体部、前記枠部、前記第１連結部及び前記第２連結部は水晶により形成され、
前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に沿った厚みにおいて、前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方の厚みが、前記本体部における前記第１励振電極と前記第２励振電極とが対向する領域の厚みよりも薄い部分を有する、
水晶振動素子。
【請求項２】
前記本体部は、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、前記第１方向及び前記第２方向における中央を含む中央部と、前記中央部の周辺に位置する周辺部と、を含み、
前記第３方向に沿った厚みにおいて、前記中央部の厚みは、前記周辺部の厚みより厚く、
前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方の厚みが、前記本体部における前記周辺部の厚みよりも薄い部分を有する、
請求項１に記載の水晶振動素子。
【請求項３】
前記第１励振電極と電気的に接続され、前記第１連結部又は前記第２連結部のいずれか一方を経由して前記枠部の外側面に至るまで引き出された第１引出電極と、
前記第２励振電極と電気的に接続され、前記第１連結部又は前記第２連結部のいずれか他方を経由して前記枠部の外側面に至るまで引き出された第２引出電極と、
をさらに備える、
請求項１又は２に記載の水晶振動素子。
【請求項４】
前記第１連結部及び前記第２連結部は、それぞれ、前記第１主面側の上面と、前記第２主面側の下面と、を有し、
前記第１連結部の前記下面は、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第２主面に対して上方向に傾斜する傾斜部を有し、
前記第２連結部の前記上面は、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第１主面に対して下方向に傾斜する傾斜部を有する、
請求項３に記載の水晶振動素子。
【請求項５】
前記枠部は、前記本体部の前記第１主面側の上面と、前記本体部の前記第２主面側の下面と、を有し、
前記第１連結部の前記上面は、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第１主面に対して上方向に傾斜するとともに前記枠部の前記上面に至るまで延在する傾斜部を有し、
前記第２連結部の前記下面は、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第２主面に対して下方向に傾斜するとともに前記枠部の前記下面に至るまで延在する傾斜部を有する、
請求項４に記載の水晶振動素子。
【請求項６】
前記第１連結部の前記上面における前記本体部の前記第１方向の一方側の短辺に接続された部分の傾斜角は、前記第１連結部の前記下面における前記本体部の前記第１方向の一方側の短辺に接続された部分の傾斜角に比べて小さく、
前記第２連結部の前記下面における前記本体部の前記第１方向の他方側の短辺に接続された部分の傾斜角は、前記第２連結部の前記上面における前記本体部の前記第１方向の他方側の短辺に接続された部分の傾斜角に比べて小さく、
前記第１引出電極は、前記第１連結部の前記上面を経由して前記枠部の前記上面側の前記第１方向の外側面に至るまで引き出され、
前記第２引出電極は、前記第２連結部の前記下面を経由して前記枠部の前記下面側の前記第１方向の外側面に至るまで引き出された、
請求項５に記載の水晶振動素子。
【請求項７】
前記枠部における前記第３方向に沿った厚みは、前記本体部における前記第１励振電極と前記第２励振電極とが対向する領域の厚みと同一であるか、又は当該厚みよりも厚くなっており、
前記第１連結部の前記下面は、前記枠部の内側面と直交するように接続され、
前記第２連結部の前記上面は、前記枠部の内側面と直交するように接続された、
請求項６に記載の水晶振動素子。
【請求項８】
互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、第１方向に沿って延びる一対の長辺及び前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、
前記第１主面に設けられた第１励振電極と、
前記第２主面に前記第１励振電極と対向して設けられた第２励振電極と、
前記本体部を囲むように位置する内側面と、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面と、を有する枠部と、
前記本体部の前記一対の短辺の一方と前記枠部の前記内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で前記第１方向に沿って延在し、前記第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第１連結部と、
前記本体部の前記一対の短辺の他方と前記枠部の前記内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で前記第１方向に沿って延在し、前記第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第２連結部と、
を備え、
前記本体部の前記第２方向の両端部と前記枠部との間において、前記本体部、前記第１連結部及び前記第２連結部の前記第１方向の長さにわたってそれぞれ第１貫通部及び第２貫通部が形成され、
前記第１主面及び前記第２主面は、前記第３方向において、前記枠部の前記上面と前記下面との間に位置し、
前記第１連結部の前記上面及び前記下面は、それぞれ、前記本体部から前記枠部に向かって前記第３方向における上側に向かって傾斜する傾斜部を有し、
前記第２連結部の前記上面及び前記下面は、それぞれ、前記本体部から前記枠部に向かって前記第３方向における下側に向かって傾斜する傾斜部を有する、
水晶振動素子。
【請求項９】
前記第１連結部及び前記第２連結部のそれぞれの前記上面及び前記下面は、湾曲形状を有する、
請求項８に記載の水晶振動素子。
【請求項１０】
前記第１連結部の前記上面の前記傾斜部は、前記第３方向における下側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、
前記第１連結部の前記下面の前記傾斜部は、前記第３方向における上側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、
前記第２連結部の前記上面の前記傾斜部は、前記第３方向における下側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、
前記第２連結部の前記下面の前記傾斜部は、前記第３方向における上側に向かって凹んだ湾曲形状をなす、
請求項９に記載の水晶振動素子。
【請求項１１】
前記第１連結部の前記下面は、前記枠部の前記内側面と直交するように接続され、
前記第２連結部の前記上面は、前記枠部の前記内側面と直交するように接続された、
請求項８から１０のいずれか一項に記載の水晶振動素子。
【請求項１２】
前記本体部は、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、前記第１方向及び前記第２方向における中央を含む中央部と、前記中央部の周辺に位置する周辺部と、を含み、
前記第３方向に沿った厚みにおいて、前記中央部の厚みは、前記周辺部の厚みより厚い、
請求項８から１１のいずれか一項に記載の水晶振動素子。
【請求項１３】
前記第１励振電極と電気的に接続され、前記本体部の前記第１主面及び前記第１連結部の前記上面を経由して前記枠部の外側面に至るまで引き出された第１引出電極と、
前記第２励振電極と電気的に接続され、前記本体部の前記第２主面及び前記第２連結部の前記下面を経由して前記枠部の外側面に至るまで引き出された第２引出電極と、
をさらに備える、
請求項８から１２のいずれか一項に記載の水晶振動素子。
【請求項１４】
前記水晶振動素子は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に所定の角度回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合に、前記Ｘ軸及び前記Ｚ´軸によって特定される面を前記第１主面及び前記第２主面とするＡＴカットされた水晶により構成され、
前記第１方向は前記Ｚ´軸と平行であり、前記第２方向は前記Ｘ軸と平行であり、前記第３方向は前記Ｙ´軸と平行である、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の水晶振動素子。
【請求項１５】
前記第１連結部の前記第１方向の長さをＬ１とし、前記第２連結部の前記第１方向の長さをＬ２とし、前記本体部における前記第１励振電極と前記第２励振電極とが対向する領域の前記第３方向の長さをＨ１とし、前記所定の角度をθとすると、Ｌ１＜Ｈ１／ｔａｎθ及びＬ２＜Ｈ１／ｔａｎθが成立する、
請求項１４に記載の水晶振動素子。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載された水晶振動素子と、
前記本体部の前記第１主面及び前記第２主面の一方側において前記枠部に接合されたリッド部材と、
前記本体部の前記第１主面及び前記第２主面の他方側において前記枠部に接合されたベース部材と、
を備える、水晶振動子。
【請求項１７】
前記水晶振動子は、
前記水晶振動素子及び前記ベース部材の端面に形成され、前記第１励振電極及び前記第２励振電極とそれぞれ電気的に接続された外部電極をさらに備える、
請求項１６に記載の水晶振動子。
【請求項１８】
前記リッド部材及び前記ベース部材がＡＴカットされた水晶により構成された、
請求項１７に記載の水晶振動子。
【請求項１９】
（ａ）水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に所定の角度回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合に、前記Ｘ軸及び前記Ｚ´軸によって特定される面を主面とするＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、
（ｂ）前記第１基板をウェットエッチングすることにより、
互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、前記Ｚ´軸方向に沿って延びる一対の長辺及び前記Ｘ軸方向に沿って延びる一対の短辺を有する本体部と、
前記本体部を囲む枠部と、
前記本体部の前記Ｚ´軸方向の両端部において前記本体部と前記枠部とを連結する第１連結部及び第２連結部と、を形成すること、及び
（ｃ）前記第１主面に第１励振電極を形成し、前記第２主面に前記第１励振電極と対向する第２励振電極を形成すること、を含み、
前記（ｂ）において、
前記本体部の前記Ｘ軸方向の両端部を、前記枠部から離し、
前記第１連結部を、前記本体部の前記一対の短辺の一方から、当該短辺の幅で前記Ｚ´軸方向に沿って前記枠部に至るまで延在させ、
前記第２連結部を、前記本体部の前記一対の短辺の他方から、当該短辺の幅で前記Ｚ´軸方向に沿って前記枠部に至るまで延在させ、
Ｙ´軸方向に沿った厚みにおいて、前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方の厚みの少なくとも一部を、前記本体部における前記第１励振電極と前記第２励振電極とが対向する領域の厚みよりも薄くすること、を含む、
水晶振動素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１連結部及び前記第２連結部は、それぞれ、前記第１主面側の上面と、前記第２主面側の下面と、を有し、
前記（ｂ）において、前記第１基板をウェットエッチングすることにより、
前記第１連結部の前記下面に、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第２主面に対して上方向に傾斜する傾斜部を形成し、
前記第２連結部の前記上面に、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第１主面に対して下方向に傾斜する傾斜部を形成する、
請求項１９に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項２１】
前記枠部は、前記本体部の前記第１主面側の上面と、前記本体部の前記第２主面側の下面と、を有し、
前記（ｂ）において、前記第１基板をウェットエッチングすることにより、
前記第１連結部の前記上面に、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第１主面に対して上方向に傾斜するとともに前記枠部の前記上面に至るまで延在する傾斜部を形成し、
前記第２連結部の前記下面に、前記本体部から前記枠部に向かって、前記第２主面に対して下方向に傾斜するとともに前記枠部の前記下面に至るまで延在する傾斜部を形成する、
請求項２０に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項２２】
前記（ｂ）において、前記第１基板をウェットエッチングすることにより、
前記第１連結部の前記上面における前記本体部の前記Ｚ´軸方向の一方側の短辺に接続された部分の傾斜角を、前記第１連結部の前記下面における前記本体部の前記Ｚ´軸方向の一方側の短辺に接続された部分の傾斜角に比べて小さくし、
前記第２連結部の前記下面における前記本体部の前記Ｚ´軸方向の他方側の短辺に接続された部分の傾斜角を、前記第２連結部の前記上面における前記本体部の前記Ｚ´軸方向の他方側の短辺に接続された部分の傾斜角に比べて小さくし、
前記（ｃ）は、
前記第１励振電極と電気的に接続され、前記第１連結部の前記上面を経由して前記枠部の前記上面側の前記Ｚ´軸方向の外側面に至るまで引き出された第１引出電極と、
前記第２励振電極と電気的に接続され、前記第２連結部の前記下面を経由して前記枠部の前記下面側の前記Ｚ´軸方向の外側面に至るまで引き出された第２引出電極と、
を形成することをさらに含む、
請求項２１に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項２３】
（ａ）水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に所定の角度回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合に、前記Ｘ軸及び前記Ｚ´軸によって特定される面を主面とするＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、
（ｂ）前記第１基板をウェットエッチングすることにより、
互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側又は前記第２主面側から見た平面視において、前記Ｚ´軸方向に沿って延びる一対の長辺及び前記Ｘ軸方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、
前記本体部を囲むように位置する内側面と、前記Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面と、を有する枠部と、
前記本体部の前記一対の短辺の一方と前記枠部の前記内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で前記Ｚ´軸方向に沿って延在し、前記Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第１連結部と、
前記本体部の前記一対の短辺の他方と前記枠部の前記内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で前記Ｚ´軸方向に沿って延在し、前記Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第２連結部と、
前記本体部の前記Ｘ軸方向の両端部と前記枠部との間において、前記本体部、前記第１連結部及び前記第２連結部の前記Ｚ´軸方向の長さにわたってそれぞれ設けられた第１貫通部及び第２貫通部と、を形成すること、及び、
（ｃ）前記第１主面に第１励振電極を形成し、前記第２主面に前記第１励振電極と対向する第２励振電極を形成すること、を含み、
前記（ｂ）において、
前記第１主面及び前記第２主面を、前記Ｙ´軸方向において、前記枠部の前記上面と前記下面との間に位置させ、
前記第１連結部の前記上面及び前記下面に、それぞれ、前記本体部から前記枠部に向かって前記Ｙ´軸方向における上側に向かって上がっていく傾斜部を形成し、
前記第２連結部の前記上面及び前記下面に、それぞれ、前記本体部から前記枠部に向かって前記Ｙ´軸方向における下側に向かって下がっていく傾斜部を形成する、
水晶振動素子の製造方法。
【請求項２４】
請求項１９から２３のいずれか一項に記載の水晶振動素子の製造方法を含み、
（ｄ）リッド部材を形成するための第２基板を用意すること、
（ｅ）ベース部材を形成するための第３基板を用意すること、
（ｆ）前記第１励振電極側において前記枠部に前記リッド部材が接合されるように、前記第１基板と前記第２基板を接合すること、及び、
（ｇ）前記第２励振電極側において前記枠部に前記ベース部材が接合されるように、前記第１基板と前記第３基板を接合すること、をさらに含む、
水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶片と、水晶片を囲む水晶の枠体とが水晶の連結部材によって連結されている水晶振動素子及び水晶振動子並びにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振装置や帯域フィルタなどに用いられる圧電デバイスとして、圧電チップをリッド部及びベース部で挟んだ構造の圧電デバイスが広く用いられている。このような圧電チップの具体例として、例えば特許文献１には、振動部と当該振動部を囲う枠部とが１ケ所の連結部によって接合され、連結部を除く振動部の周囲と枠部との間には貫通部が設けられた構成が開示されている。当該圧電チップは、例えば全体がＡＴカットされた水晶板で構成され、ウェットエッチングにより加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０１６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水晶は結晶構造の異方性を有するため、ウェットエッチングにおいて結晶方位に応じて溶解の速度が異なる。従って、水晶基板をウェットエッチングにより加工すると、例えば上記貫通部を形成する際に、溶解が水晶基板の主面の法線方向に沿って進まず、傾斜しつつ進む。従って、特許文献１に示されるように振動部のほぼ全周にわたって貫通部を形成するためには、結晶方位によっては振動部と枠部との間に比較的長い距離を確保する必要が生じる。すなわち、従来の構成において圧電チップの小型化を図ると、振動部の面積が小さくなり振動特性が劣化し得る。あるいは、適切な振動部の面積の確保を優先すると、圧電チップの外形が大きくなるという問題がある。【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、振動特性の劣化を抑制しつつ小型化が可能な水晶振動素子及び水晶振動子並びにそれらの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る水晶振動素子は、互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、第１主面側又は第２主面側から見た平面視において、第１方向に沿って延びる一対の長辺及び第１方向に交差する第２方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、第１主面に設けられた第１励振電極と、第２主面に第１励振電極と対向して設けられた第２励振電極と、本体部を囲む枠部であって、本体部の第２方向の両端部において当該両端部から離れて設けられた、枠部と、本体部の一対の短辺の一方から、当該短辺の幅で第１方向に沿って延在し、本体部と枠部とを連結する第１連結部と、本体部の一対の短辺の他方から、当該短辺の幅で第１方向に沿って延在し、本体部と枠部とを連結する第２連結部と、を備え、本体部、枠部、第１連結部及び第２連結部は水晶により形成され、第１方向及び第２方向と交差する第３方向に沿った厚みにおいて、第１連結部及び第２連結部の少なくとも一方の厚みが、本体部における第１励振電極と第２励振電極とが対向する領域の厚みよりも薄い部分を有する。【０００７】
本発明の一側面に係る水晶振動素子は、互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、第１主面側又は第２主面側から見た平面視において、第１方向に沿って延びる一対の長辺及び第１方向に交差する第２方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、第１主面に設けられた第１励振電極と、第２主面に第１励振電極と対向して設けられた第２励振電極と、本体部を囲むように位置する内側面と、第１方向及び第２方向と交差する第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面と、を有する枠部と、本体部の一対の短辺の一方と枠部の内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で第１方向に沿って延在し、第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第１連結部と、本体部の一対の短辺の他方と枠部の内側面とを連結するようにして当該短辺の幅で第１方向に沿って延在し、第３方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第２連結部と、を備え、本体部の第２方向の両端部と枠部との間において、本体部、第１連結部及び第２連結部の第１方向の長さにわたってそれぞれ第１貫通部及び第２貫通部が形成され、第１主面及び第２主面は、第３方向において、枠部の上面と下面との間に位置し、第１連結部の上面及び下面は、それぞれ、本体部から枠部に向かって第３方向における上側に向かって傾斜する傾斜部を有し、第２連結部の上面及び下面は、それぞれ、本体部から枠部に向かって第３方向における下側に向かって傾斜する傾斜部を有する。【０００８】
本発明の一側面に係る水晶振動素子の製造方法は、（ａ）水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に所定の角度回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合に、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面を主面とするＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、（ｂ）第１基板をウェットエッチングすることにより、互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、第１主面側又は第２主面側から見た平面視において、Ｚ´軸方向に沿って延びる一対の長辺及びＸ軸方向に沿って延びる一対の短辺を有する本体部と、本体部を囲む枠部と、本体部のＺ´軸方向の両端部において本体部と枠部とを連結する第１連結部及び第２連結部と、を形成すること、及び（ｃ）第１主面に第１励振電極を形成し、第２主面に第１励振電極と対向する第２励振電極を形成すること、を含み、（ｂ）において、本体部のＸ軸方向の両端部を、枠部から離し、第１連結部を、本体部の一対の短辺の一方から、当該短辺の幅でＺ´軸方向に沿って枠部に至るまで延在させ、第２連結部を、本体部の一対の短辺の他方から、当該短辺の幅でＺ´軸方向に沿って枠部に至るまで延在させ、Ｙ´軸方向に沿った厚みにおいて、第１連結部及び第２連結部の少なくとも一方の厚みの少なくとも一部を、本体部における第１励振電極と第２励振電極とが対向する領域の厚みよりも薄くすること、を含む。【０００９】
本発明の一側面に係る水晶振動素子の製造方法は、（ａ）水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に所定の角度回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合に、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面を主面とするＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、（ｂ）第１基板をウェットエッチングすることにより、互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、第１主面側又は第２主面側から見た平面視において、Ｚ´軸方向に沿って延びる一対の長辺及びＸ軸方向に沿って延びる一対の短辺を有する、本体部と、本体部を囲むように位置する内側面と、Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面と、を有する枠部と、本体部の一対の短辺の一方と枠部の内側面とを連結するようにして当該短辺の幅でＺ´軸方向に沿って延在し、Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第１連結部と、本体部の一対の短辺の他方と枠部の内側面とを連結するようにして当該短辺の幅でＺ´軸方向に沿って延在し、Ｙ´軸方向における上側及び下側にそれぞれ位置する上面及び下面を有する第２連結部と、本体部のＸ軸方向の両端部と枠部との間において、本体部、第１連結部及び第２連結部のＺ´軸方向の長さにわたってそれぞれ設けられた第１貫通部及び第２貫通部と、を形成すること、及び、（ｃ）第１主面に第１励振電極を形成し、第２主面に第１励振電極と対向する第２励振電極を形成すること、を含み、（ｂ）において、第１主面及び第２主面を、Ｙ´軸方向において、枠部の上面と下面との間に位置させ、第１連結部の上面及び下面に、それぞれ、本体部から枠部に向かってＹ´軸方向における上側に向かって上がっていく傾斜部を形成し、第２連結部の上面及び下面に、それぞれ、本体部から枠部に向かってＹ´軸方向における下側に向かって下がっていく傾斜部を形成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動特性の劣化を抑制しつつ小型化が可能な水晶振動素子及び水晶振動子並びにそれらの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る水晶片１１０の主面１１２側から見た平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る水晶片１１０の主面１１４側から見た平面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、水晶片と枠体との間をエッチングする場合の溶解の様子を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る水晶振動素子５００の断面図であり、具体的には、図４と同様の断面視において引出電極が異なる態様を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態に係る水晶振動素子６００の断面図であり、具体的には、図４と同様の断面視において水晶片が異なる態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面の記載において同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。
【００１３】
図１〜図５を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子を説明する。ここで、図１は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の分解斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る水晶片１１０の主面１１２側から見た平面図であり、図３は、本発明の第１実施形態に係る水晶片１１０の主面１１４側から見た平面図であり、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の斜視図である。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態に係る水晶振動子１（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ｕｎｉｔ）は、水晶振動素子１００（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）と、リッド部材２００と、ベース部材３００と、を備える。なお、図１においては後述する外部電極が省略されている。
【００１５】
水晶振動素子１００、リッド部材２００及びベース部材３００は、いずれもＡＴカットされた水晶基板から構成されている。ＡＴカットされた水晶基板は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面と平行な面を主面として切り出されたものである。なお、Ｘ軸、Ｚ´軸及びＹ´軸は互いに交差（本実施形態においては直交）する。本実施形態において、水晶振動素子は、人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ）からＡＴカットされた水晶基板が用いられている。また、ＡＴカットされた水晶基板を用いた水晶振動素子は、厚みすべり振動モード（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｓｈｅａｒ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ）を主振動として用いられることが多い。以下、ＡＴカットの軸方向を基準として水晶振動子の各構成を説明する。
【００１６】
水晶振動素子１００は、水晶片１１０（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｂｌａｎｋ）と、水晶片１１０の外周を囲む枠体１２０と、水晶片１１０と枠体１２０とを連結する連結部材１１１ａ，１１１ｂと、を備える。水晶片１１０、枠体１２０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂは、いずれもＡＴカットされた水晶基板から形成される。以下に、図２〜図４を参照しつつ、水晶振動素子１００の各構成要素について詳細に説明する。
【００１７】
水晶片１１０は、水晶振動素子１００の本体部を構成し、互いに対向する２つの主面を有する平板状をなしている。具体的には、水晶片１１０は、Ｙ´軸正方向側の主面１１２（第１主面）と、Ｙ´軸負方向側の主面１１４（第２主面）を有する。なお、以下に説明する通り水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂは連続的に形成されるが、本実施形態においては説明の便宜上、水晶片１１０に相当する領域、すなわち、水晶振動素子１００のうち連結部材１１１ａ，１１１ｂ及び枠体１２０を含まない領域、の主面を主面１１２，１１４と呼ぶ。なお、上述の通り、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ区別されることなく連続的に形成されていてもよい。
【００１８】
水晶片１１０は、主面１１２側から見た平面視及び主面１１４側から見た平面視において、それぞれ、Ｚ´軸（第１方向）に平行な一対の長辺（主面１１２，１１４の長辺）及びＸ軸（第２方向）に平行な一対の短辺（主面１１２，１１４の短辺）を有する。さらに、水晶片１１０はＹ´軸（第３方向）に平行な厚み（以下、Ｙ´軸に平行な厚みを、単に「厚み」とも呼ぶ。）を有する。ここで、本明細書では、水晶片１１０の長辺、短辺及び厚み方向の辺が、それぞれ対応する軸に対して平行である態様を一例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、水晶片１１０の各辺が軸に沿って延びるものであればよく、軸に対して厳密に平行である態様に限られるものではない。このことは、後述する水晶片６１０においても同様である。水晶片１１０は枠体１２０から離れて設けられており、両者は２つの連結部材１１１ａ，１１１ｂによって連結されている。水晶片１１０は、所定の周波数で振動する。
【００１９】
枠体１２０は、水晶振動素子１００の枠部を構成し、水晶片１１０の主面１１２側又は主面１１４側から見た平面視において、水晶片１１０のＺ´Ｘ平面の外周を囲む。具体的には、枠体１２０は、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部においては連結部材１１１ａ，１１１ｂによって水晶片１１０と連結され、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部においては当該両端部から所定の隙間を有して離れるように設けられている。すなわち、図２及び図３に示されるように、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部と枠体１２０との間には、それぞれ貫通部１１３ａ（第１貫通部），１１３ｂ（第２貫通部）が介在している。貫通部１１３ａ，１１３ｂは、それぞれ、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂを合わせたＺ´軸方向の長さにわたって延在して設けられている。また、枠体１２０は、水晶片１１０の主面１１２側の上面１２２と、水晶片１１０の主面１１４側の下面１２４と、水晶片１１０と対向する内側面と、外側の外側面と、を有する。枠体１２０は、後述するリッド部材２００及びベース部材３００と接合される枠部を構成する。枠体１２０の厚みは、水晶片１１０の厚みより厚く、水晶振動素子１００にリッド部材２００及びベース部材３００が接合されたときに、水晶片１１０が振動可能な空間が確保される。言い換えると、水晶片１１０の主面１１２及び主面１１４は、Ｙ´軸方向において、枠体１２０の上面１２２と下面１２４との間に位置している。
【００２０】
連結部材１１１ａ（第１連結部），連結部材１１１ｂ（第２連結部）は、水晶片１１０と枠体１２０とを連結する連結部を構成し、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端に配置されている。連結部材１１１ａは、水晶片１１０の一対の短辺のうちＺ´軸正方向側（一端側）の短辺から、当該短辺のＸ軸方向の長さ（以下、「幅」とも呼ぶ。）を保ちつつＺ´軸正方向（第１方向）に沿って延在し、水晶片１１０と枠体１２０とを連結する。また、連結部材１１１ｂは、水晶片１１０の一対の短辺のうちＺ´軸負方向側（他端側）の短辺から、当該短辺の幅を保ちつつＺ´軸負方向（第１方向）に沿って延在し、水晶片１１０と枠体１２０とを連結する。すなわち、Ｘ軸方向の両端部に位置しＺ´軸方向に沿って延びる水晶片１１０の両側面と、Ｘ軸方向の両端部に位置しＺ´軸方向に沿って延びる連結部材１１１ａ及び連結部材１１１ｂの両側面とが、Ｚ´軸方向に連続して延びる共通面を有するように、水晶片１１０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂが連続して設けられている。このように、連結部材１１１ａ，１１１ｂのＸ軸方向の長さは、例えば水晶片１１０の短辺の長さと実質的に略同一である。連結部材１１１ａ，１１１ｂの形状の詳細について説明する前に、水晶振動素子１００に形成された各電極について説明する。
【００２１】
図２及び図３に示されるように、水晶片１１０の主面１１２には一方の励振電極１３０（第１励振電極）が形成され、主面１１４には他方の励振電極１４０（第２励振電極）が形成されている。励振電極１３０及び励振電極１４０は、水晶片１１０を介して互いに対向して設けられ、水晶片１１０を介して略全体が重なり合うように配置されている。
【００２２】
枠体１２０の上面１２２には、励振電極１３０に電気的に接続された引出電極１３２（第１引出電極）が形成され、枠体１２０の下面１２４には励振電極１４０に電気的に接続された引出電極１４２（第２引出電極）が形成されている。引出電極１３２は、図２に示されるように、励振電極１３０から一方の連結部材１１１ａを経由して枠体１２０の上面１２２上に引き出され、Ｚ´軸正方向側の外側面に至るまで引き出される。一方、引出電極１４２は、図３に示されるように、励振電極１４０から他方の連結部材１１１ｂを経由して枠体１２０の下面１２４上に引き出され、Ｚ´軸負方向側の外側面に至るまで引き出される。これにより、水晶振動素子１００のＺ´軸方向の両端面に、それぞれ、引出電極１３２，１４２を介して励振電極１３０，１４０と電気的に接続される外部電極を設けることができる。なお、引出電極１３２，１４２が引き出される方向はＺ´軸方向の両端部に限定されない。例えば引出電極１３２，１４２が引き出される方向はＸ軸方向の両端部であってもよく、外部電極の形成位置に応じて適宜、引出電極１３２，１４２の引き出し方向を変更することができる。
【００２３】
本実施形態において、引出電極１３２は、図２に示されるように枠体１２０の上面１２２の全周に沿って引き出され、引出電極１４２は、図３に示されるように枠体１２０の下面１２４の全周に沿って引き出されている。さらに、Ｙ´軸正方向から見た平面視において、引出電極１３２，１４２は、互いに少なくとも一部同士が重ならないように設けられている。具体的には、図２及び図３に示される例では、Ｚ´軸正方向側の領域を除き、引出電極１３２は枠体１２０の内周付近に設けられ、引出電極１４２は枠体１２０の外周付近に設けられている。これにより、引出電極１３２と引出電極１４２の枠体１２０を介した距離が長く確保され、当該引出電極間に発生し得る寄生容量が低減される。従って、一方の引出電極が他方の引出電極に及ぼすノイズの影響が軽減される。
【００２４】
このように、引出電極１３２，１４２が水晶振動素子１００の端面まで引き出されることにより、水晶振動素子１００の端面を介して励振電極１３０，１４０と水晶振動子１の外部との電気的導通を図ることができる。
【００２５】
次に、図４を参照しつつ、連結部材１１１ａ，１１１ｂの形状の詳細について説明する。図４に示されるように、連結部材１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、Ｙ´軸方向の厚みＨａ，Ｈｂが水晶片１１０における励振電極１３０と励振電極１４０とが対向する領域のＹ´軸方向の厚みＨｃよりも薄い部分を有している。
【００２６】
具体的には、連結部材１１１ａは、水晶片１１０の主面１１２側（以下、Ｙ´軸正方向側（一方側）を「上方向」とも呼ぶ。）の上面１１６ａと、水晶片１１０の主面１１４側（以下、Ｙ´軸負方向側（他方側）を「下方向」とも呼ぶ。）の下面１１８ａを有する。連結部材１１１ａの上面１１６ａは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して上方向に傾斜する傾斜部を有する。また、連結部材１１１ａの下面１１８ａは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して上方向に傾斜する傾斜部を有する。このように、下面１１８ａが上方向（Ｙ´軸正方向）に傾斜することにより、連結部材１１１ａの厚みＨａが水晶片１１０の厚みＨｃより薄い部分が形成される。
【００２７】
また、連結部材１１１ｂは、上方向の上面１１６ｂと、下方向の下面１１８ｂを有する。連結部材１１１ｂの上面１１６ｂは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して下方向に傾斜する傾斜部を有する。また、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して下方向に傾斜する傾斜部を有する。このように、上面１１６ｂが下方向（Ｙ´軸負方向）に傾斜することにより、連結部材１１１ｂの厚みＨｂが水晶片１１０の厚みＨｃより薄い部分が形成される。
【００２８】
さらに具体的には、連結部材１１１ａの上面１１６ａは、水晶片１１０の主面１１２から枠体１２０の上面１２２にかけて、主面１１２に接続し上方向に開口する凹状をなす傾斜部１１６ａｘにより主面１１２と枠体１２０の上面１２２とが接続される形状を有する。また、連結部材１１１ａの下面１１８ａは、水晶片１１０の主面１１４から枠体１２０の内側面にかけて、下方向に開口する凹状をなす傾斜部１１８ａｘと、水晶片１１０の主面１１４と平行な平面状をなす平面部１１８ａｙと、により主面１１４と枠体１２０の内側面とが接続される形状を有する。また、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂは、水晶片１１０の主面１１２から枠体１２０の内側面にかけて、主面１１２に接続し上方向に開口する凹状をなす傾斜部１１６ｂｘと、水晶片１１０の主面１１２と平行な平面状をなす平面部１１６ｂｙと、により主面１１２と枠体１２０の内側面とが接続される形状を有する。また、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂは、水晶片１１０の主面１１４から枠体１２０の下面１２４にかけて、主面１１４に接続し下方向に開口する凹状をなす傾斜部１１８ｂｘにより主面１１４と枠体１２０の下面１２４とが接続される形状を有する。言い換えると、傾斜部１１６ａｘと傾斜部１１６ｂｘは、下側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、傾斜部１１８ａｘと傾斜部１１８ｂｘは、上側に向かって凹んだ湾曲形状をなす。これにより、連結部材１１１ａ，１１１ｂは、水晶振動素子１００の内側から外側にかけて、厚みが単調減少した後に、単調増加する形状を有する。なお、連結部材１１１ａの上面１１６ａと枠体１２０の上面１２２とは、両者の境界が曲面状をなすように接続されていてもよい。このような境界の形状は、連結部材１１１ａの下面１１８ａと水晶片１１０の主面１１４との境界、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂと水晶片１１０の主面１１２との境界、及び連結部材１１１ｂの下面１１８ｂと枠体１２０の下面１２４との境界においても同様である。また、上面１１６ａ，１１６ｂ及び下面１１８ａ，１１８ｂのいずれか又は全てが平面である変形例、又は平面及び曲面の組み合わせによって構成されている変形例によっても本発明を実施できる。
【００２９】
また、図４に示される例では、水晶片１１０、連結部材１１１ａ，１１１ｂ及び枠体１２０は、Ｙ´Ｚ´平面における水晶片１１０の中心（図示しない）を基準に点対称となる形状を備えている。すなわち、上面１１６ａと下面１１８ｂは同様の形状を有し、下面１１８ａと上面１１６ｂは同様の形状を有している。
【００３０】
上述の構成により、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚み、及び連結部材１１１ａ，１１１ｂと枠体１２０の厚みは、両者の境界において異なることとなる。これにより、水晶片１１０が連結部材１１１ａ，１１１ｂによって枠体１２０に支持されつつ、水晶片１１０における振動が連結部材１１１ａ，１１１ｂを介して枠体１２０側に漏れ出ることが抑制される。従って、振動を水晶片１１０の内部に閉じ込めることができる。
【００３１】
また、上面１１６ａが水晶片１１０のＺ´軸正方向側（第１方向の一方側）の短辺に接続された部分、すなわち、水晶片１１０の主面１１２と連結部材１１１ａの上面１１６ａの境界付近、における上面１１６ａの傾斜角は、下面１１８ａが水晶片１１０のＺ´軸正方向側（第１方向の一方側）の短辺に接続された部分、すなわち、水晶片１１０の主面１１４と連結部材１１１ａの下面１１８ａの境界付近、における下面１１８ａの傾斜角に比べて小さい。言い換えると、上面１１６ａは、枠体１２０に向かって緩やかに上方向に傾斜し、枠体１２０の上面１２２と連続的に接続されている。他方、下面１１８ａは、Ｘ軸方向に沿って延出する境界から枠体１２０に向かって上方向に湾曲し、枠体１２０の内側面と直交するように接続されている。このように、水晶片１１０の主面１１２から連結部材１１１ａの上面１１６ａを経由して枠体１２０の上面１２２に至るまでの角度変化は、水晶片１１０の主面１１４から連結部材１１１ａの下面１１８ａ及び枠体１２０の内側面を経由して枠体１２０の下面１２４に至るまでの角度変化よりも小さい。
【００３２】
同様に、下面１１８ｂが水晶片１１０のＺ´軸負方向側（第１方向の他方側）の短辺に接続された部分、すなわち、水晶片１１０の主面１１４と連結部材１１１ｂの下面１１８ｂの境界付近、における下面１１８ｂの傾斜角は、上面１１６ｂが水晶片１１０のＺ´軸負方向側（第１方向の他方側）の短辺に接続された部分、すなわち、水晶片１１０の主面１１２と連結部材１１１ｂの上面１１６ｂの境界付近、における上面１１６ｂの傾斜角に比べて小さい。言い換えると、下面１１８ｂは、枠体１２０に向かって緩やかに下方向に傾斜し、枠体１２０の下面１２４と連続的に接続されている。他方、上面１１６ｂは、Ｘ軸方向に延出する境界から枠体１２０に向かって下方向に湾曲し、枠体１２０の内側面と直交するように接続されている。このように、水晶片１１０の主面１１４から連結部材１１１ｂの下面１１８ｂを経由して枠体１２０の下面１２４に至るまでの角度変化は、水晶片１１０の主面１１２から連結部材１１１ｂの上面１１６ｂ及び枠体１２０の内側面を経由して枠体１２０の上面１２２に至るまでの角度変化よりも小さい。
【００３３】
このような連結部材１１１ａ，１１１ｂの形状において、上述の引出電極１３２，１４２は、それぞれ、水晶片１１０の主面１１２，１１４に対する傾斜角が小さい方の面（上面１１６ａ及び下面１１８ｂ）を経由して枠体１２０の外側面に引き出されている。これにより、引出電極が下面１１８ａ及び上面１１６ｂを経由する構成に比べて、連結部材と枠体との境界、及び枠体の内側面と枠体の上面又は下面との境界において直角に引き出されることが回避される。従って、引出電極の熱収縮や応力の集中により引出電極が断線する可能性を低減させることができる。
【００３４】
次に、図１に戻り、リッド部材２００及びベース部材３００について説明する。リッド部材２００及びベース部材３００は、いずれもパッケージ部材の一例であり、水晶振動素子１００の一部（少なくとも水晶片１１０を含む）を収容するように水晶振動素子１００に接合されている。水晶振動素子１００、リッド部材２００及びベース部材３００は、各部材の厚みを見た平面視においてそれぞれ略同一の平面形状、例えば矩形状、を有している。
【００３５】
リッド部材２００は、水晶片１１０の一方の主面１１２側に配置され、ベース部材３００は、水晶片１１０の他方の主面１１４側に配置され、リッド部材２００、水晶振動素子１００及びベース部材３００はこの順番で積層され、３層構造をなしている。
【００３６】
図１に示されるように、リッド部材２００及びベース部材３００は、平板状をなしている。リッド部材２００は水晶振動素子１００の枠体１２０の上面１２２の全周に接合され、ベース部材３００は水晶振動素子１００の枠体１２０の下面１２４の全周に接合されている。これにより、水晶片１１０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂが、密封された内部空間であるキャビティに封止される。
【００３７】
なお、リッド部材２００及びベース部材３００の材質は特に限定されるものではないが、本実施形態においては水晶振動素子１００と同一材料かつ同一カットであるＡＴカットされた人工水晶から構成されている。これにより、接合される各部材が同一材料であるため、リッド部材２００と枠体１２０の上面１２２、及びベース部材３００と枠体１２０の下面１２４は、接着剤、金属ロウ材、又はガラス接合材などの接合部材を用いることなく、互いに直接接合することができる。なお、接合部材の適用を排除する意図ではなく、リッド部材２００、枠体１２０及びベース部材３００は接合部材を介して接合されてもよい。また、リッド部材２００及びベース部材３００として水晶以外の材料が用いられてもよい。例えばガラス材料又はガラス繊維にエポキシ系樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂などで形成されてもよい。また、リッド部材２００及びベース部材３００の形状は平板状に限られない。
【００３８】
次に、外部電極について、図５を参照しつつ説明する。図５に示されるように、本実施形態に係る水晶振動子１には、端面（水晶振動素子１００、リッド部材２００及びベース部材３００の各端面）及び底面（ベース部材３００における水晶振動素子１００とは反対側の面）に外部電極４１０，４２０，４３０，４４０が形成されている。
【００３９】
外部電極４１０，４２０，４３０，４４０は、励振電極１３０及び励振電極１４０のいずれかの励振電極に電気的に接続され、水晶振動子１の外部との電気的導通を図るとともに実装性を確保する。具体的には、外部電極４１０は、水晶振動子１の端面のうち引出電極１３２が引き出された側の面Ｆ１に設けられている。一方、外部電極４２０は、水晶振動子１の端面のうち引出電極１４２が引き出された側の面Ｆ２に設けられている。また、外部電極４３０は、外部電極４１０と電気的に接続され、水晶振動子１の底面Ｆ３（Ｙ´軸負方向側の面）に設けられ、外部電極４４０は、外部電極４２０と電気的に接続され、水晶振動子１の底面Ｆ３に設けられている。このように、水晶振動子１は、励振電極１３０に電気的に接続された外部電極４１０，４３０と、励振電極１４０に電気的に接続された外部電極４２０，４４０を有する。当該構成において、外部電極４１０，４３０及び外部電極４２０，４４０を介して、水晶振動素子１００の励振電極１３０と励振電極１４０との間に交流電圧が印加されることにより、厚みすべり振動モードなどの所定の振動モードで水晶片１１０を振動させ、当該振動に伴う共振特性を得ることができる。
【００４０】
上述の構成により、本実施形態に係る水晶振動子１は、例えば特許文献１に開示される構成（以下、「従来構成」とも呼ぶ。）に比べて、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部に貫通部を設ける必要が無いため、水晶片１１０の面積を適切に確保することができる。また、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部には貫通部１１３ａ，１１３ｂが形成され、さらに連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚みは、それぞれ、水晶片１１０の厚みより薄い部分を有している。これにより、振動の漏れを抑制し、振動を水晶片１１０の内部に閉じ込めることができる。従って、振動特性の劣化を抑制しつつ水晶振動子１の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、連結部材１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、水晶片１１０の短辺と実質的に略同一の幅で水晶片１１０から枠体１２０に連結されることにより、従来構成に比べて外部からの衝撃に対する連結部材の強度が向上する。
【００４２】
また、水晶振動子１によれば、ビア電極を形成することなく、引出電極１３２，１４２によって励振電極１３０及び励振電極１４０を外部の電極と電気的に接続することができる。従って、ビア電極を備える構成に比べて製品の接続信頼性が向上する。
【００４３】
さらに、水晶振動子１によれば、引出電極１３２，１４２が、それぞれ、緩やかに傾斜して枠体１２０に接続される面を経由して枠体１２０の外側面に引き出される。従って、引出電極が直角に引き出される構成に比べて、引出電極の断線の可能性が低減する。
【００４４】
なお、本実施形態においては、引出電極１３２，１４２がそれぞれ枠体１２０の上面１２２及び下面１２４における全周に沿うように形成されているが、これら引出電極の配置は特に限定されない。すなわち、引出電極１３２，１４２は、枠体１２０のいずれかの外側面に接するまで引き出されていればよく、枠体１２０の上面１２２又は下面１２４の全周に沿わなくてもよい。
【００４５】
また、枠体１２０の厚みは、水晶片１１０の厚みより厚くなくてもよく、例えば水晶片の厚みと同一であってもよい。その場合、リッド部材及びベース部材における水晶振動素子と接合される側の面に、Ｙ´軸方向に窪んだ凹部が設けられることにより、水晶片が振動可能な空間が確保されてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、連結部材１１１ａ，１１１ｂの双方が、水晶片１１０の厚みよりも薄い部分を有しているが、２つの連結部材の少なくとも一方が水晶片１１０の厚みよりも薄い部分を有していればよい。また、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂとの境界、及び連結部材１１１ａ，１１１ｂと枠体１２０との境界は、連続的に形成されていてもよく、あるいはＹ´軸方向に段差が設けられていてもよい。
【００４７】
次に、図６のフローチャートに基づいて、図７を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の製造方法について説明する。ここで、図６は、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の製造方法を示すフローチャートであり、図７は、水晶片と枠体との間をエッチングする場合の溶解の様子を示す断面図である。なお、本明細書では、ウエハ状態でパッケージングを行うウエハレベルパッケージング技術を適用して水晶振動子を製造する方法を例として説明する。また、以下では、複数の水晶振動子１に個片化する前の状態における構成要素のうち、個片化した後の状態と同一の構成要素は、説明の便宜上同一の用語及び符号を用いて説明する。
【００４８】
まず、第１基板を用意する（Ｓ１０）。第１基板は、複数の水晶振動素子１００を形成するための基板である。本実施形態において、第１基板は例えばＡＴカットされた人工水晶により構成された水晶基板である。
【００４９】
次に、フォトリソグラフィー及びウェットエッチングにより第１基板に水晶片１１０、枠体１２０、連結部材１１１ａ，１１１ｂ及び貫通部１１３ａ，１１３ｂを形成する（Ｓ２０）。本実施形態においては、水晶片１１０の主面１１２，１１４の長辺がＺ´軸と平行となり、短辺がＸ軸と平行となり、水晶片１１０の厚みがＹ´軸と平行となるように、複数の水晶振動素子１００を配置する。具体的には、第１基板にマスクを形成し、ウェットエッチングにより第１基板を溶解することにより、水晶片１１０、枠体１２０、連結部材１１１ａ，１１１ｂ及び貫通部１１３ａ，１１３ｂを形成する。
【００５０】
ここで、水晶基板は結晶異方性を有するため、溶解の速度が結晶方位に応じて異なる。具体的には、水晶基板の主面の法線方向（すなわち、水晶基板の厚み方向）に加工したい場合、Ｙ´Ｘ平面と平行な断面においては、溶解が当該法線と平行に進行しやすいが、Ｙ´Ｚ´平面と平行な断面においては、マスクの開口部の下側において溶解が当該法線方向には進行せず、Ｚ´軸方向に傾いて進行する。例えば、図７に示されるように、仮に水晶片１０と枠体２０との間に貫通部を設けたい場合、Ｙ´軸方向の両側の主面からエッチングを開始すると、エッチングは水晶基板の主面との成す角がθ度である傾斜面３０ａ，３０ｂを形成するように進行する。例えばＡＴカットのカット角が３５度の場合は、当該角度θは約３５度である。水晶のＹ軸を法線にもつ傾斜面３０ａ，３０ｂは、Ｚ´軸およびＸ軸を法線にもつ面に比べて、エッチングレートが低い。そのため、傾斜面３０ａ，３０ｂの溶解の進行が遅くなり、Ｚ´軸方向に溶解が進行することとなる。
【００５１】
すなわち、図７に示されるように、水晶片１０と枠体２０との間が貫通する直前における水晶片１０と枠体２０との間の距離Ｌは、水晶片１０と枠体２０の厚みが等しいと仮定した場合の水晶基板の厚みをＨとすると、Ｌ＝Ｈ／ｔａｎθで表される。言い換えると、水晶片１０と枠体２０との間の距離ＬがＬ＞Ｈ／ｔａｎθを満たさなければ貫通部は形成されない。従って、仮に水晶片と枠体との間のほぼ全周にわたって貫通部を設けようとすると、水晶片のＺ´軸方向の両端部における水晶片と枠体との距離ＬはＬ＞Ｈ／ｔａｎθを満たすこととなり、当該貫通部を設けない構成に比べて、水晶片と枠体との間の距離が長くなる。すなわち、水晶振動素子の小型化を優先すると水晶片の面積が小さくなり、水晶片の面積の確保を優先すると水晶振動素子の外形が大きくなるという問題がある。
【００５２】
一方、本実施形態においては、ウェットエッチングの溶解が法線方向に進行しやすい方向には貫通部１１３ａ，１１３ｂを設け、当該溶解が傾斜する方向には貫通部を設けずに水晶基板の厚みを薄くするに留め、水晶片１１０と枠体１２０との間の連結部材１１１ａ，１１１ｂとして残す。すなわち、本実施形態においては、連結部材１１１ａ，１１１ｂのＺ´軸方向の長さをそれぞれＬ１、Ｌ２とし（図４参照）、水晶片１１０の厚みをＨ１とすると、Ｌ１＜Ｈ１／ｔａｎθ及びＬ２＜Ｈ１／ｔａｎθが成立する。これにより、水晶片の面積を適切に確保しつつ、水晶振動素子１００の小型化を図ることができる。
【００５３】
図６に戻り、スパッタリングによって導電性材料を成膜し、励振電極１３０，１４０及び引出電極１３２，１４２を形成する（Ｓ３０）。引出電極１３２，１４２の形成位置については、上述の水晶振動素子１００と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
次に、第２基板及び第３基板を用意する（Ｓ４０）。第２基板は、複数のリッド部材２００を形成するための基板であり、第３基板は、複数のベース部材３００を形成するための基板である。なお、第２基板及び第３基板は、例えばＡＴカットされた人工水晶により構成された水晶基板である。
【００５５】
次に、第１基板の上面（水晶片１１０に励振電極１３０が形成された側）に第２基板を接合し、第１基板の下面（水晶片１１０に励振電極１４０が形成された側）に第３基板を接合し、積層部材を得る（Ｓ５０）。すなわち、第３基板、第１基板及び第２基板を、この順番でＹ´軸方向に積層し接合する。この際、第１基板の枠体１２０の上面又は下面における全周に第２基板及び第３基板が接合される。このように、第２基板及び第３基板を接合することにより、第１基板における複数の水晶片１１０が封止される。なお、第１基板、第２基板及び第３基板のいずれもが水晶基板である場合、分子間力による接合力が高まり、封止性が向上する。
【００５６】
次に、積層部材を切り出して、複数の個片を得る（Ｓ６０）。ダイシング又はワイヤーカットなどによって積層部材をＹ´軸方向に切り出し、水晶振動子ごとに個片化する。
【００５７】
その後、各個片に外部電極を形成する（Ｓ７０）。水晶振動子の端面及び底面に、例えばスパッタ法、真空蒸着法又はめっき法を適宜組み合わせて外部電極を形成する。外部電極を形成することにより、水晶振動子の実装性が確保される。
【００５８】
このような製造方法により、上述の通り振動特性の劣化を抑制しつつ小型化を図ることができる水晶振動子１を製造することができる。また、第１基板において、水晶片１１０の主面１１２，１１４の長辺がＺ´軸に平行となり、短辺がＸ軸に平行となるように水晶振動素子１００を配置することにより、エッチングの異方性を利用して貫通部１１３ａ，１１３ｂ及び連結部材１１１ａ，１１１ｂの傾斜部を形成することができる。従って、簡易な製造工程により、振動を水晶片１１０に閉じ込めつつ小型化が可能な水晶振動素子１００を形成することができる。
【００５９】
なお、ウェットエッチングの代わりにドライエッチングによれば、水晶基板の主面の法線方向に沿ってエッチングすることもできるが、ドライエッチングはウェットエッチングに比べてエッチングレートが低く、かつ平面内にウエハを１枚ずつ並べて加工する必要がある。すなわち、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングによる場合に比べて短時間で水晶基板を加工することができ、かつ量産性に優れる。なお、ドライエッチングによる加工の適用を排除する意図ではない。
【００６０】
次に、図８を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る水晶振動素子を説明する。ここで、図８は、本発明の第２実施形態に係る水晶振動素子５００の断面図であり、具体的には、図４と同様の断面視において引出電極が異なる態様を示す図である。以下の説明においては、上述した第１実施形態と異なる点について述べる。
【００６１】
図８に示されるように、本実施形態に係る水晶振動素子５００は、図４に示される水晶振動素子１００に比べて、引出電極が引き出される方向が異なる。具体的には、励振電極１３０に電気的に接続された引出電極５３２は、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂを経由して、枠体１２０のＺ´軸負方向側の外側面に至るまで引き出されている。また、励振電極１４０に電気的に接続された引出電極５４２は、連結部材１１１ａの下面１１８ａを経由して、枠体１２０のＺ´軸正方向側の外側面に至るまで引き出されている。このように、引出電極が引き出される方向は、図４に示される引出電極１３２，１４２の方向に限られない。
【００６２】
上述の構成においても、水晶振動素子５００は水晶振動素子１００と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
次に、図９を参照しつつ、本発明の第３実施形態に係る水晶振動素子を説明する。ここで、図９は、本発明の第３実施形態に係る水晶振動素子６００の断面図であり、具体的には、図４と同様の断面視において水晶片が異なる態様を示す図である。
【００６４】
図４に示される水晶振動素子１００においては、水晶片１１０が平板状をなしているが、図９に示される水晶振動素子６００においては、水晶片６１０がメサ形状をなしている。具体的には、水晶片６１０は、Ｘ軸方向及びＺ´軸方向の中央を含む中央部６１５と、ＸＺ´平面の平面視において当該中央部６１５の周辺に位置し、当該中央部６１５より厚みが薄い周辺部６１７とを含む。水晶片６１０の中央部６１５は、Ｙ´軸正方向側の主面６１２（第１主面）と、Ｙ´軸負方向側の主面６１４（第２主面）を有する。また、水晶片６１０は全体として、主面６１２側又は主面６１４側から見た平面視において、Ｚ´軸に平行な一対の長辺及びＸ軸に平行な一対の短辺を有する。
【００６５】
連結部材６１１ａ，６１１ｂは、図４に示される連結部材１１１ａ，１１１ｂと同様に、水晶片６１０のＺ´軸方向の両端部における上記一対の短辺、すなわち、水晶片６１０の周辺部６１７と連結部材６１１ａ，６１１ｂとの境界、から、当該短辺の幅を保ちつつＺ´軸方向に延在して水晶片６１０と枠体１２０とを連結する。また、中央部６１５の主面６１２には励振電極６３０が形成され、主面６１４には励振電極６４０が形成されている。さらに、励振電極６３０に電気的に接続された引出電極６３２と、励振電極６４０に電気的に接続された引出電極６４２がそれぞれ形成されている。なお、連結部材６１１ａの上面６１６ａ及び下面６１８ａ、連結部材６１１ｂの上面６１６ｂ及び下面６１８ｂ、励振電極６３０，６４０、並びに引出電極６３２，６４２の構成は、それぞれ、図４に示される連結部材１１１ａの上面１１６ａ及び下面１１８ａ、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂ及び下面１１８ｂ、励振電極１３０，１４０、並びに引出電極１３２，１４２の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。このように、水晶片の形状は厚みが一様な平板状に限られず、厚みが異なる領域を有していてもよい。
【００６６】
上述の構成により、水晶振動素子６００は、連結部材６１１ａ，６１１ｂの厚みが、水晶片６１０における周辺部６１７の厚みよりも薄い部分を有し、水晶振動素子１００と同様の効果を得ることができる。また、水晶振動素子６００においては、水晶片６１０がメサ形状をなすことにより、水晶振動素子１００に比べて振動の閉じ込めの強度が増し、振動特性が向上する。
【００６７】
なお、周辺部６１７は、主面６１２の平面視において中央部６１５の四方を囲むように全周辺に位置していてもよい。あるいは、周辺部６１７は水晶片６１０のＺ´軸方向の両端部に位置し、Ｘ軸方向の両端部においては中央部６１５が当該両端に至るまで延在していてもよい。
【００６８】
上述の水晶振動子は、例えばタイミングデバイスに適用されてもよく、あるいは荷重センサに適用されてもよい。水晶振動子が、長辺方向（Ｚ´軸方向）の荷重を計測する荷重センサとして用いられた場合、計測に係わる長辺方向においては水晶片が連結部材を介して枠体１２０と連結され、計測に係わらない短辺方向（Ｘ軸方向）においては、水晶片と枠体との間に貫通部が設けられることとなる。従って、荷重の計測の感度を維持しつつ、枠体から水晶片に伝わる短辺方向の応力等の外乱による影響を低減できる。
【００６９】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。水晶振動素子１００（５００，６００）は、水晶片１１０と、励振電極１３０，１４０と、水晶片１１０を囲む枠体１２０と、水晶片１１０と枠体１２０を連結する連結部材１１１ａ，１１１ｂと、を備え、連結部材１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、水晶片１１０の短辺の幅で水晶片１１０から枠体１２０に延在しており、連結部材１１１ａ，１１１ｂの少なくとも一方の厚みが、水晶片１１０における励振電極１３０と励振電極１４０とが対向する領域の厚みよりも薄い部分を有する。これにより、水晶振動素子１００（５００，６００）は、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部に貫通部を設ける必要が無いため、例えば従来構成に比べて水晶片１１０の面積を適切に確保することができる。また、連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚みが、それぞれ、水晶片１１０の厚みより薄い部分を有するため、振動を水晶片１１０の内部に閉じ込めることができる。従って、振動特性の劣化を抑制しつつ水晶振動子の小型化を図ることができる。さらに、連結部材１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、水晶片１１０の短辺の幅で枠体１２０に連結されることにより、従来構成に比べて外部からの衝撃に対する強度が向上する。
【００７０】
また、水晶振動素子６００における水晶片６１０は、中央部６１５と、中央部６１５の周辺に位置する周辺部６１７と、を含み、中央部６１５の厚みは、周辺部６１７の厚みより厚く、連結部材６１１ａ，６１１ｂの少なくとも一方の厚みが、水晶片６１０の周辺部６１７の厚みよりも薄い部分を有する。このように、水晶片６１０がメサ形状をなすことにより、水晶振動素子１００に比べて振動の閉じ込めの強度が増し、振動特性が向上する。
【００７１】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）は、励振電極１３０，１４０とそれぞれ電気的に接続され、連結部材１１１ａ，１１１ｂの一方を経由して枠体１２０の外側面に至るまで引き出された引出電極１３２，１４２を備える。これにより、ビア電極を形成することなく、励振電極１３０，１４０を外部の電極と電気的に接続することができる。従って、ビア電極を備える構成に比べて製品の接続信頼性が向上する。
【００７２】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）において、連結部材１１１ａの下面１１８ａは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して上方向に傾斜する傾斜部を有し、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して下方向に傾斜する傾斜部を有する。これにより、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚み、及び連結部材１１１ａ，１１１ｂと枠体１２０の厚みが、両者の境界において異なる。従って、水晶片１１０における振動が連結部材１１１ａ，１１１ｂを介して枠体１２０側に漏れ出ることが抑制される。
【００７３】
また、連結部材１１１ａの上面１１６ａ及び連結部材１１１ｂの下面１１８ｂの形状は、特に限定されないが、例えば連結部材１１１ａの上面１１６ａは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して上方向に傾斜するとともに枠体１２０の上面１２２に至るまで延在する傾斜部を有し、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂは、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して下方向に傾斜するとともに枠体１２０の下面１２４に至るまで延在する傾斜部を有していてもよい。
【００７４】
また、水晶振動素子１００（６００）において、連結部材１１１ａの上面１１６ａにおける水晶片１１０との境界付近における傾斜角は、連結部材１１１ａの下面１１８ａにおける水晶片１１０との境界付近における傾斜角に比べて小さく、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂにおける水晶片１１０との境界付近における傾斜角は、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂにおける水晶片１１０との境界付近における傾斜角に比べて小さく、引出電極１３２は、連結部材１１１ａの上面１１６ａを経由して枠体１２０の上面側のＺ´軸方向の外側面に至るまで引き出され、引出電極１４２は、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂを経由して枠体１２０の下面側のＺ´軸方向の外側面に至るまで引き出されている。これにより、引出電極１３２，１４２が直角に引き出されることが回避される。従って、引出電極の熱収縮や応力の集中による断線の可能性を低減させることができる。
【００７５】
なお、枠体の厚みは特に限定されないが、例えば枠体１２０の厚みは、水晶片１１０の励振電極１３０と励振電極１４０とが対向する領域の厚みと同一であるか、又は当該厚みよりも厚くなっていてもよい。また、連結部材１１１ａの下面１１８ａ及び連結部材１１１ｂの上面１１６ｂは、例えば枠体１２０の内側面と直交するように接続されていてもよい。
【００７６】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）は、水晶片１１０と、励振電極１３０，１４０と、水晶片１１０を囲む枠体１２０と、水晶片１１０と枠体１２０を連結する連結部材１１１ａ，１１１ｂと、を備え、連結部材１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、水晶片１１０の短辺の幅で水晶片１１０から枠体１２０に延在しており、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部と枠体１２０との間において、水晶片１１０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂのＺ´軸方向の長さにわたってそれぞれ貫通部１１３ａ，１１３ｂが形成され、連結部材１１１ａの上面及び下面は、それぞれ、水晶片１１０から枠体１２０に向かって上側に向かって傾斜する傾斜部を有し、連結部材１１１ｂの上面及び下面は、それぞれ、水晶片１１０から枠体１２０に向かって下側に向かって傾斜する傾斜部を有する。これにより、水晶振動素子１００（５００，６００）は、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部に貫通部を設ける必要が無いため、例えば従来構成に比べて水晶片１１０の面積を適切に確保することができる。また、連結部材１１１ａ，１１１ｂの上面及び下面が、それぞれ傾斜部を有することにより、連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚みが、水晶片１１０の厚みより薄い部分を有するため、振動を水晶片１１０の内部に閉じ込めることができる。従って、振動特性の劣化を抑制しつつ水晶振動子の小型化を図ることができる。さらに、連結部材１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、水晶片１１０の短辺の幅で枠体１２０に連結されることにより、従来構成に比べて外部からの衝撃に対する強度が向上する。
【００７７】
また、連結部材の形状は特に限定されないが、例えば連結部材１１１ａ，１１１ｂのそれぞれの上面及び下面が、湾曲形状を有していてもよい。具体的には、例えば、連結部材１１１ａの上面１１６ａの傾斜部は、下側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、連結部材１１１ａの下面１１８ａの傾斜部は、上側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂの傾斜部は、下側に向かって凹んだ湾曲形状をなし、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂの傾斜部は、上側に向かって凹んだ湾曲形状をなしていてもよい。
【００７８】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）は、ＡＴカットされた水晶により構成され、水晶片１１０の長辺はＺ´軸と平行であり、短辺はＸ軸と平行であり、厚みはＹ´軸と平行である。これにより、水晶振動素子１００（５００，６００）をウェットエッチングにより加工すれば、エッチングの異方性を利用して貫通部１１３ａ，１１３ｂ及び連結部材１１１ａ，１１１ｂを形成することができる。従って、簡易な製造工程により、水晶振動素子１００（５００，６００）を形成することができる。
【００７９】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）においては、連結部材１１１ａのＺ´軸方向の長さをＬ１とし、連結部材１１１ｂのＺ´軸方向の長さをＬ２とし、水晶片１１０における励振電極１３０と励振電極１４０とが対向する領域の厚みをＨ１とし、水晶振動素子のカット角をθとすると、Ｌ１＜Ｈ１／ｔａｎθ及びＬ２＜Ｈ１／ｔａｎθが成立する。これにより、水晶片１１０の面積を適切に確保しつつ、水晶振動素子の小型化を図ることができる。
【００８０】
また、水晶振動子１は、例えば、水晶振動素子１００（５００，６００）と、枠体１２０に接合されたリッド部材２００及びベース部材３００と、を備える。これにより、水晶片１１０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂが、空間の内部に封止される。
【００８１】
また、水晶振動子１は、水晶振動素子１００（５００，６００）及びベース部材３００の端面に形成され、励振電極１３０，１４０とそれぞれ電気的に接続された外部電極４１０，４２０，４３０，４４０をさらに備える。これにより、水晶振動子１の外部との電気的導通を図るとともに実装性を確保することができる。
【００８２】
また、水晶振動子１において、リッド部材２００及びベース部材３００はＡＴカットされた水晶により構成されている。これにより、接着剤やガラス接合材などの接合部材を用いることなく、ベース部材３００、水晶振動素子１００（５００，６００）及びリッド部材２００を互いに直接接合することができる。
【００８３】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）の製造方法は、（ａ）ＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、（ｂ）第１基板をウェットエッチングすることにより、互いに対向する主面１１２，１１４を有する水晶片１１０と、水晶片１１０を囲む枠体１２０と、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部において水晶片１１０と枠体１２０とを連結する連結部材１１１ａ，１１１ｂと、を形成すること、及び（ｃ）主面１１２に励振電極１３０を形成し、主面１１４に励振電極１４０を形成すること、を含み、上記（ｂ）において、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部を枠体１２０から離し、連結部材１１１ａ，１１１ｂを、それぞれ、水晶片１１０の一対の短辺から当該短辺の幅で枠体１２０に至るまで延在させ、連結部材１１１ａ，１１１ｂの少なくとも一方の厚みの少なくとも一部を、水晶片１１０における励振電極１３０と励振電極１４０とが対向する領域の厚みよりも薄くすること、を含む。これにより、エッチングの異方性を利用して、貫通部１１３ａ，１１３ｂ及び連結部材１１１ａ，１１１ｂを形成することができる。従って、簡易な製造工程により、水晶振動素子１００（５００，６００）を形成することができる。
【００８４】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）において、連結部材１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、上面と下面を有し、上記（ｂ）において、第１基板をウェットエッチングすることにより、連結部材１１１ａの下面１１８ａに、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して上方向に傾斜する傾斜部を形成し、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂに、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して下方向に傾斜する傾斜部を形成する。これにより、エッチングの異方性を利用して、水晶片１１０と連結部材１１１ａ，１１１ｂの厚み、及び連結部材１１１ａ，１１１ｂと枠体１２０の厚みを、両者の境界において異ならせることができる。従って、水晶片１１０における振動が連結部材１１１ａ，１１１ｂを介して枠体１２０側に漏れ出ることが抑制される。
【００８５】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）において、枠体１２０は上面１２２と下面１２４を有し、例えば上記（ｂ）において、第１基板をウェットエッチングすることにより、連結部材１１１ａの上面１１６ａに、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１２に対して上方向に傾斜するとともに枠体１２０の上面１２２に至るまで延在する傾斜部を形成し、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂに、水晶片１１０から枠体１２０に向かって、主面１１４に対して下方向に傾斜するとともに枠体１２０の下面に至るまで延在する傾斜部を形成してもよい。
【００８６】
また、上記（ｂ）において、連結部材１１１ａの上面１１６ａの水晶片１１０との境界付近における傾斜角を、連結部材１１１ａの下面１１８ａの水晶片１１０との境界付近における傾斜角に比べて小さくし、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂの水晶片１１０との境界付近における傾斜角を、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂの水晶片１１０との境界付近における傾斜角に比べて小さくし、上記（ｃ）は、励振電極１３０と電気的に接続され、連結部材１１１ａの上面１１６ａを経由して枠体１２０の上面側のＺ´軸方向の外側面に至るまで引き出された引出電極１３２と、励振電極１４０と電気的に接続され、連結部材１１１ｂの下面１１８ｂを経由して枠体１２０の下面側のＺ´軸方向の外側面に至るまで引き出された引出電極１４２と、を形成することをさらに含む。これにより、引出電極１３２，１４２が直角に引き出されることが回避される。従って、引出電極の熱収縮や応力の集中による断線の可能性を低減させることができる。
【００８７】
また、水晶振動素子１００（５００，６００）の製造方法は、（ａ）ＡＴカットされた水晶により構成された第１基板を用意すること、（ｂ）第１基板をウェットエッチングすることにより、互いに対向する主面１１２，１１４を有する水晶片１１０と、水晶片１１０を囲む枠体１２０と、水晶片１１０のＺ´軸方向の両端部において水晶片１１０と枠体１２０とを連結する連結部材１１１ａ，１１１ｂと、水晶片１１０のＸ軸方向の両端部と枠体１２０との間において、水晶片１１０及び連結部材１１１ａ，１１１ｂのＺ´軸方向の長さにわたってそれぞれ設けられた貫通部１１３ａ，１１３ｂと、を形成すること、及び（ｃ）主面１１２に励振電極１３０を形成し、主面１１４に励振電極１４０を形成すること、を含み、上記（ｂ）において、主面１１２，１１４を、Ｙ´軸方向において、枠体１２０の上面１２２と下面１２４との間に位置させ、連結部材１１１ａの上面１１６ａ及び下面１１８ａに、それぞれ、水晶片１１０から枠体１２０に向かってＹ´軸方向における上側に向かって上がっていく傾斜部を形成し、連結部材１１１ｂの上面１１６ｂ及び下面１１８ｂに、それぞれ、水晶片１１０から枠体１２０に向かってＹ´軸方向における下側に向かって下がっていく傾斜部を形成する。これにより、エッチングの異方性を利用して、貫通部１１３ａ，１１３ｂ及び連結部材１１１ａ，１１１ｂを形成することができる。従って、簡易な製造工程により、水晶振動素子１００（５００，６００）を形成することができる。
【００８８】
また、水晶振動子１の製造方法は、例えば、水晶振動素子１００（５００，６００）の製造方法を含み、（ｄ）リッド部材２００を形成するための第２基板を用意すること、（ｅ）ベース部材３００を形成するための第３基板を用意すること、（ｆ）励振電極１３０側において枠体１２０にリッド部材２００が接合されるように、第１基板と第２基板を接合すること、及び（ｇ）励振電極１４０側において枠体１２０にベース部材３００が接合されるように、第１基板と第３基板を接合すること、をさらに含んでいてもよい。
【００８９】
なお、以上説明した各実施形態においては、ＡＴカットされた水晶振動素子の一例として、水晶片がＺ´軸に平行な長辺及びＸ軸に平行な短辺を有する態様を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばＺ´軸に平行な短辺及びＸ軸に平行な長辺を有するＡＴカットされた水晶振動素子であってもよい。あるいは、ＡＴカットとは異なる例えばＢＴカット等の水晶基板を有する水晶振動素子を用いてもよい。
【００９０】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１  水晶振動子
１００，５００，６００  水晶振動素子
１１０，６１０  水晶片
１１１ａ，１１１ｂ，６１１ａ，６１１ｂ  連結部材
１１３ａ，１１３ｂ  貫通部
１２０  枠体
１３０，１４０，６３０，６４０  励振電極
１３２，１４２，５３２，５４２，６３２，６４２  引出電極
２００  リッド部材
３００  ベース部材
４１０，４２０，４３０，４４０  外部電極
【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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