(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面に形成された第１励振電極と、他主面に形成された第２励振電極とが備えられたＡＴカット型の水晶振動板であって、
前記第１励振電極と前記第２励振電極とが備えられた略矩形状の振動部と、
前記振動部の角部から、ＡＴカットのＺ´軸方向に突出され、当該振動部を保持する保持部と、
前記振動部の外周を取り囲むとともに、前記保持部を保持する外枠部と、
を有し、
前記外枠部は、前記一主面側および前記他主面側の少なくとも一方で、前記保持部と連結される箇所に凹部を有しており、
前記外枠部の厚み、前記凹部の厚み、および前記保持部の厚みは、
（外枠部の厚み）＞（凹部の厚み）≧（保持部の厚み）
の関係を満たすこと
を特徴とする水晶振動板。
【請求項２】
請求項１に記載された水晶振動板であって、
前記保持部をＺ´軸方向に延長した延長線上の領域から前記振動部の中心方向側に離れた位置に、前記第１励振電極及び第２励振電極が形成されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された水晶振動板であって、
前記保持部は、前記振動部において前記Ｚ´軸上に有する２つの角部からそれぞれ前記外枠部に向けて突出されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された水晶振動板であって、
前記保持部は、前記振動部における１つの角部のみから前記外枠部に向けて突出されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記外枠部の厚みは、前記保持部の厚みよりも厚いこと
を特徴とする水晶振動板。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記振動部における第１励振電極及び第２励振電極が形成された位置には、前記振動部の中央の領域の厚みがその周囲の領域に比べて厚くされたメサ構造が形成されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記振動部及び前記保持部の少なくとも一方には、溝が設けられており、
前記溝は、ＡＴカットのＸ軸に対して前記振動部の中心部側に傾斜されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項８】
請求項７に記載された水晶振動板であって、
前記溝は、
前記振動部の一主面側に形成された一又は複数の第１溝と、
前記振動部の他主面側に形成された一又は複数の第２溝とから構成されており、
前記第１溝と前記第２溝は、前記保持部の前記振動部側から前記外枠部にかけて交互に配置されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記凹部は、前記一主面および前記他主面の両方に形成されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記凹部の底面は、前記保持部の表面と同一平面となるように形成されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記凹部の底面は、前記保持部の表面との間に段差が生じるように形成されていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記外枠部の主面に垂直な方向から見て、前記外枠部からの前記保持部の突出方向と直交する方向を幅方向とするとき、前記凹部の幅は前記保持部の幅よりも広くされていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載された水晶振動板であって、
前記凹部の内壁面は、前記外枠部の主面に垂直な方向から見て曲率を有する形状となっていること
を特徴とする水晶振動板。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載された水晶振動板と、
前記水晶振動板の前記一主面を覆う第１封止部材と、
前記水晶振動板の前記他主面を覆う第２封止部材と、
が備えられた水晶振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一主面に形成された第１励振電極と、他主面に形成された第２励振電極とが備えられたＡＴカット型の水晶振動板及びこの水晶振動板が備えられた水晶振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、励振電極を設けた圧電振動片と、圧電振動片の周囲に配置された支持枠と、支持枠と圧電振動片とを連結する連結部と、からなる圧電振動子において、連結部が、支持枠の−Ｘ方向側の２つのコーナーからそれぞれ振動部のコーナーに接続する第１連結部、及び第２連結部から構成されており、−Ｘ方向の一端を片持ち支持状態で支持枠に支持された圧電振動子が開示されている。【０００３】
ところで、主振動の振動モードが厚み滑り振動であり、小型化、高周波数化に適し、且つ周波数温度特性が優れたＡＴカット型の水晶振動子として特許文献２及び３が知られている。【０００４】
なお、ＡＴカット型の水晶振動子とは、人工水晶の結晶軸を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸としたときに、Ｘ軸の周りに３５°１５´回転させたものである。なお、本明細書では、Ｙ軸から３５°１５´回転させた軸をＹ´軸、Ｚ軸から３５°１５´回転させた軸をＺ´軸とする。【０００５】
特許文献２には、励振電極２００を設けた振動部３００と、振動部３００の周辺を囲う枠部５００と、枠部５００と振動部３００とを接続する接続部４００と、からなる水晶振動子１００において、接続部４００は、水晶の結晶軸におけるＸ軸方向に沿って、振動部３００の片側につき、各角部及び中央部の３個所（両側では６か所）で枠部５００と接続された水晶振動子１００が開示されている（図１５参照）。【０００６】
また、特許文献３には、主面に励振電極を形成した振動部と、当該振動部の外周側に、貫通溝を介して配置される枠部と、前記振動部と前記枠部とを接続する支持部とを有する圧電振動片であって、前記支持部の幅方向に沿って表裏面に、鋸歯状の切欠きを設けた圧電振動片が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−９１１７３号公報
【特許文献２】特公平６−８３０１１号公報
【特許文献３】特開２００７−２１４９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３に係る発明の課題を、図１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５は、従来の水晶振動板の平面図、図１６（ａ）は、水晶振動板の振動偏位を説明する説明図、（ｂ）は、水晶振動板のＸ軸方向の電荷分布を表すグラフ、（ｃ）は、水晶振動板のＺ´軸方向の電荷分布を表すグラフである。なお、図１６（ｂ）及び（ｃ）のグラフにおいて、横軸は、水晶振動板の位置を示しており、縦軸は、当該位置における電荷量を示している。【０００９】
図１６（ａ）の水晶振動板の振動偏位を説明する説明図によれば、水晶振動板に電圧を印加すると、厚みすべり振動が生じ、その水晶振動板の振動方向は、Ｘ軸方向が支配的であり、その圧電振動の変位がＺ´軸に比較して大きいことが一般的に知られている。【００１０】
これにより、特許文献１のとおり、圧電振動片を圧電振動の変位の大きなＸ軸方向で保持（すなわち−Ｘ方向の一端を片持ち支持状態で保持）すると、第１連結部及び第２連結部によって圧電振動片における振動漏れが生じやすくなり、圧電振動効率が悪くなる。すなわち、圧電振動が支配的であるＸ軸方向に沿って連結部を設け、当該連結部によって圧電振動片を保持することは好ましくない。【００１１】
また、図１６（ｂ）のグラフによれば、水晶振動板のＸ軸方向の電荷分布は、水晶振動板の中央位置に多く分布していることがわかる。一方、図１６（ｃ）によれば、水晶振動板のＺ´軸方向については、水晶振動板の両端に向かって電荷分布が若干少なくなる傾向にあるが略一定であることがわかる。この結果から、上記水晶振動板に電圧を印加して圧電振動させると、Ｘ軸方向については、電荷がより多く分布している中央部の圧電振動の変位が大きいことがわかる。一方で、Ｚ´軸方向については電荷が略一定に分布しているので、圧電振動の変位は一定であることがわかる。【００１２】
これにより、図１６（ｂ）及び（ｃ）のグラフから、圧電振動している水晶振動板において、圧電振動の変位が大きいＸ軸方向の中央部で水晶振動板を保持すると、圧電振動の妨げとなるため、圧電振動効率が悪くなることがわかる。【００１３】
上記説明より、例えば、特許文献２のようなＡＴカット型の水晶振動子において、Ｘ軸方向に沿った振動部３００の中央位置で枠部５００と接続すると、当該位置は圧電振動の変位が大きい位置であるため角部と比較して振動漏れが生じやすく、振動部３００の圧電振動の妨げとなり、圧電振動効率が悪いものであった。【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧電振動効率が高くて効率的に圧電振動させることができるＡＴカット型の水晶振動板及びこの水晶振動板を備えた水晶振動デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達するために、本発明は次のとおりの構成としている。【００１６】
本発明に係る水晶振動板は、一主面に形成された第１励振電極と、他主面に形成された第２励振電極とが備えられたＡＴカット型の水晶振動板であって、前記第１励振電極と前記第２励振電極とが備えられた略矩形状の振動部と、前記振動部の角部から、ＡＴカットのＺ´軸方向に突出された保持部と、前記振動部の外周を取り囲むとともに、前記保持部を保持する外枠部と、を有することを特徴とする。【００１７】
このような構成であるから、本発明の水晶振動板は、保持部が振動部の角部からＡＴカットのＺ´軸方向に突出し、外枠部で保持されているので、従来の水晶振動板と異なり、振動部がＸ軸方向に沿う辺の中央位置で保持されていない。従って、水晶振動板を圧電振動させた場合、効率的に圧電振動させることができる。【００１８】
上記の水晶振動板であって、前記保持部をＺ´軸方向に延長した延長線上の領域から前記振動部の中心方向側に離れた位置に、前記第１励振電極及び第２励振電極が形成されている構成とする。【００１９】
このような構成によると、保持部をＺ´軸方向に延長した線上に、第１励振電極及び第２励振電極が形成されていないので、水晶振動板の圧電振動が保持部を伝って外枠部に漏れることを防ぎ、水晶振動板の圧電振動を振動部に閉じ込めることができる。【００２０】
上記の水晶振動板であって、前記保持部は、前記振動部において前記Ｚ´軸上に有する２つの角部からそれぞれ前記外枠部に向けて突出されている構成としてもよい。【００２１】
この場合、水晶振動板の振動部が、Ｚ´軸上に有する２つの角部からそれぞれ保持部を介して外枠部に保持されているので、振動部を確実に保持することができる。さらに、水晶振動板の各主面に形成された第１励振電極と、第２励振電極の配線パターンを、２つの角部から突出された保持部によってそれぞれ独立して配置できるため、配線パターン間の寄生容量を抑えることができ、周波数可変量低減を防ぐことができる。【００２２】
上記の水晶振動板であって、前記保持部は、前記振動部における１つの角部のみから前記外枠部に向けて突出されている構成としてもよい。【００２３】
この場合、水晶振動板の振動部が、１つの角部のみから外枠部に向けて突出された保持部を介して外枠部に保持されているので、保持部の数を少なくしてより一層、外枠部への振動漏れを防ぐことができる。また、保持部を２つとした場合と比較して、応力のかかり具合を低減できるので、応力による周波数シフトを低減して安定して水晶振動板を圧電振動させることができる。【００２４】
上記の水晶振動板であって、前記外枠部の厚みは、前記保持部の厚みよりも厚い構成とする。【００２５】
このような構成によると、外枠部の厚みと保持部の厚みの違いにより、外枠部と保持部の圧電振動の固有振動数が異なるため、振動部を圧電振動させても保持部の圧電振動に外枠部が共鳴しにくくなる。【００２６】
上記の水晶振動板であって、前記振動部における第１励振電極及び第２励振電極が形成された位置には、前記振動部の中央の領域の厚みがその周囲の領域に比べて厚くされたメサ構造が形成されている構成としてもよい。【００２７】
この場合、振動部における第１励振電極及び第２励振電極が形成された位置には、メサ構造が形成されており、圧電振動させる部分の厚みが異なるので、圧電振動させる振動数が異なる。したがって、振動数が異なる境界を形成できるので、圧電振動の閉じ込めの効果が高まり、圧電振動を閉じ込めることで圧電振動の漏れを防ぐことができる。【００２８】
上記の水晶振動板であって、前記振動部及び前記保持部の少なくとも一方には、溝が設けられており、前記溝は、ＡＴカットのＸ軸に対して前記振動部の中心部側に傾斜されている構成としてもよい。【００２９】
この場合、水晶振動板を圧電振動させても、振動部に形成された溝によって、圧電振動が振動部の外方に漏れることを防止することができる。すなわち、圧電振動を振動部に閉じ込めることができる。【００３０】
上記の水晶振動板であって、前記溝は、前記振動部の一主面側に形成された一又は複数の第１溝と、前記振動部の他主面側に形成された一又は複数の第２溝とから構成されており、前記第１溝と前記第２溝は、前記保護部の前記振動部側から前記外枠部にかけて交互に配置されている構成であってもよい。
【００３１】
この場合、第１溝と第２溝が、保持部の振動部側から外枠部にかけて交互に配置されているため、圧電振動の閉じ込め効果を向上させることができる。【００３２】
本発明に係る水晶振動デバイスは、上記の水晶振動板と、前記水晶振動板の前記一主面を覆う第１封止部材と、前記水晶振動板の前記他主面を覆う第２封止部材と、が備えられたことを特徴とする。【００３３】
このような構成によると、水晶振動板を第１封止部材と第２封止部材とで挟まれた構造であるので、比較的に小型の水晶振動デバイスとすることができるとともに、上述した水晶振動板が備えられているので、振動漏れを防止するとともに、圧電振動効率が高くて効率的に圧電振動させることができる水晶振動デバイスとすることができる。【００３４】
上記の水晶振動板であって、前記外枠部は、前記一主面側および前記他主面側の少なくとも一方で、前記保持部と連結される箇所に凹部を有しており、前記外枠部の厚み、前記凹部の厚み、および前記保持部の厚みは、（外枠部の厚み）＞（凹部の厚み）≧（保持部の厚み）の関係を満たす構成であってもよい。【００３５】
この場合、水晶振動デバイスに衝撃等が作用した時に、外枠部と保持部との接続箇所への応力集中を、凹部によって回避もしくは緩和することができ、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させることができる。さらに、凹部によって振動部から外枠部の振動漏れを抑制することもできる。振動部から漏れてきた振動は、保持部を伝って外枠部へと漏れる経路が考えられるが、保持部から外枠部へと伝わるところで凹部部があると、そこで外枠部と共鳴しないように調整することができ、外枠部に伝わりにくくなる。【００３６】
上記の水晶振動板であって、前記凹部は、前記一主面および前記他主面の両方に形成されている構成であってもよい。【００３７】
この場合、両主面に凹部を形成することで水晶振動デバイスにおける耐衝撃性をより向上させることができる。【００３８】
上記の水晶振動板であって、前記凹部の底面は、前記保持部の表面と同一平面となるように形成されている構成であってもよい。【００３９】
この場合、凹部の底面と保持部の表面との段差を無くすことで、枠部と保持部との接続箇所への応力集中を回避し、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させることができる。【００４０】
上記の水晶振動板であって、前記凹部の底面は、前記保持部の表面との間に段差が生じるように形成されている構成であってもよい。【００４１】
この場合、外枠部と保持部との接続箇所に段差は残るが、外枠部における凹部形成領域とそれ以外との領域の境界にも段差が生じる。その結果、水晶振動デバイスに衝撃等が作用した場合の応力は、上記２箇所の段差部分に分散され、外枠部と保持部との接続箇所における応力集中を緩和して、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させることができる。【００４２】
上記の水晶振動板であって、前記外枠部の主面に垂直な方向から見て、前記外枠部からの前記保持部の突出方向と直交する方向を幅方向とするとき、前記凹部の幅は前記保持部の幅よりも広くされている構成であってもよい。【００４３】
この場合、凹部の幅を保持部の幅よりも広くすることで、凹部による応力分散効果を向上させたり、振動減衰の効果を向上させたりすることができる。【００４４】
上記の水晶振動板であって、前記凹部の内壁面は、前記外枠部の主面に垂直な方向から見て曲率を有する形状となっている構成であってもよい。【００４５】
この場合、凹部の内壁面において頂点の無い形状とすることができ、頂点での応力集中を回避することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、圧電振動効率が高くて効率的に圧電振動させることができるＡＴカット型の水晶振動板及びこの水晶振動板を備えた水晶振動デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明に係る水晶振動子の一実施形態の各構成を示した概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る水晶振動子の第１封止部材の概略平面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る水晶振動子の第１封止部材の概略底面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の概略平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の他の例の概略平面図である。
【図５】図５は、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の概略底面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図４Ａに示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図４Ｂに示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明に係る水晶振動板の別の例の断面図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る水晶振動子の第２封止部材の概略平面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る水晶振動子の第２封止部材の概略底面図である。
【図９】図９は、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の第１変形例の概略平面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の第２変形例の概略平面図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の第３変形例の概略平面図である。
【図１２】図１２は、本発明に係る水晶振動板の第１実施形態の第４変形例の概略平面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る水晶振動板の第２実施形態の概略平面図である。
【図１５】図１５は、従来の水晶振動板の平面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、水晶振動板の振動偏位を説明する説明図、同図（ｂ）は、水晶振動板の結晶軸におけるＸ軸方向の電荷分布を示すグラフ、同図（ｃ）は、水晶振動板の結晶軸におけるＺ´軸方向の電荷分布を示すグラフである。
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態に係る水晶振動板の概略平面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、外枠部に凹部を設けていない場合の保持部と外枠部との接続構造を示す斜視図、同図（ｂ）は、凹部の底面と保持部の表面とが同一平面となるように形成されている場合の保持部と外枠部との接続構造を示す斜視図、同図（ｃ）は、凹部の底面と保持部の表面との間に段差が生じるように形成されている場合の保持部と外枠部との接続構造を示す斜視図である。
【図１９】図１９（ａ）は、凹部形状の一変形例を示す平面図、同図（ｂ）は、凹部形状の他の変形例を示す平面図である。
【図２０】図２０は、図の上部が外形形成エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図の上部がメサ形成エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図の上部がメサ形成エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、図の上部が周波数調整エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、図の上部が周波数調整エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【図２３】図２３は、図の上部が周波数調整エッチングを施した後の水晶板を示す平面図、下部がそのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明に係る水晶振動デバイスについて、３つの実施形態について説明し、各実施形態の説明は、水晶振動デバイスの構成、水晶振動デバイスの製造方法、水晶振動デバイスの作用効果の順に説明する。
【００４９】
−第１実施形態の水晶振動デバイスの構成−
本発明に係る水晶振動デバイス１の構成を、図１を参照しながら説明する。図１は、水晶振動子の一実施形態の各構成を示した概略構成図である。
【００５０】
なお、図面においては、電極に相当する部分にハッチングを施している。また、後述する断面図においては、図面の見易さの観点から、電極に相当する部分にハッチングを施し、その他の部分のハッチングを省略している。
【００５１】
本発明に係る水晶振動デバイス１は、例えば、水晶振動子であって、水晶振動板２と、水晶振動板２の一主面２ａを覆って気密封止する第１封止部材３と、水晶振動板２の他主面２ｂを覆って気密封止する第２封止部材４と、を備えている。水晶振動デバイス１において、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合されており、水晶振動板２と第２封止部材４とが接合されている。
【００５２】
すなわち、水晶振動デバイス１は、第１封止部材３と水晶振動板２との間の内部空間１３、及び水晶振動板２と第２封止部材４との間の内部空間１３が気密封止されたサンドイッチ構造のパッケージ１２とされている（図１参照）。
【００５３】
水晶振動デバイス１のパッケージサイズは、１．０×０．８ｍｍであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、本パッケージ１２では、キャスタレーションを形成せずに、後述する貫通孔（第１貫通孔ｈ１、第２貫通孔ｈ２、第３貫通孔ｈ３）を用いて電極の導通を図っている。
【００５４】
なお、内部空間１３は、図１に示すようにパッケージ１２の平面視一端側（平面視左側）に偏って位置する。
【００５５】
以下、各構成について詳述する。
【００５６】
・第１封止部材
本発明に係る水晶振動デバイス１の第１封止部材３について図２及び３を参照しながら説明する。図２は、第１封止部材の概略平面図、図３は、第１封止部材の概略底面図である。
【００５７】
第１封止部材３には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ2］以下の材料が用いられている。具体的には、第１封止部材３は、図２、３に示すように、１枚のガラスウエハ又は水晶ウエハから形成された直方体の基板であり、一主面３ａ側を上面とし、他主面３ｂ（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として成形されている。
【００５８】
この第１封止部材３の他主面３ｂには、水晶振動板２に接合するための封止側第１接合パターン３１が内部空間１３を囲うように設けられている。封止側第１接合パターン３１は、図３に示すように第１封止部材３の他主面３ｂの平面視左側に偏って位置する。封止側第１接合パターン３１の線幅は、全ての位置において同一幅とされる。
【００５９】
この封止側第１接合パターン３１は、第１封止部材３上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。なお、本実施形態では、下地ＰＶＤ膜には、Ｔｉ（若しくはＣｒ）が用いられ、電極ＰＶＤ膜にはＡｕが用いられている。また、封止側第１接合パターン３１は、非Ｓｎパターンである。
【００６０】
・水晶振動板
本発明に係る水晶振動板２の実施形態について図４〜６を参照しながら説明する。  図４Ａは、水晶振動板の第１実施形態の概略平面図、図４Ｂは、水晶振動板の第１実施形態の他の例の概略平面図、図５は、水晶振動板の第１実施形態の概略底面図、図６Ａは、図４Ａに示すＡ−Ａ線に沿う断面図、図６Ｂは、図４Ｂに示すＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６Ｃは、水晶振動板の別の例の断面図である。
【００６１】
本実施形態に係る水晶振動板２は、矩形状の水晶板を水晶の結晶軸であるＸ軸の周りに３５°１５´回転させて加工したＡＴカット型の水晶であって、振動部２１と、保持部２２と、外枠部２３と、を備えている（図４Ａ及び５参照）。なお、本明細書において、人工水晶の結晶軸を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、Ｘ軸の周りに３５°１５´回転させたＡＴカット型の水晶のＹ軸及びＺ軸をそれぞれ、Ｙ´軸、Ｚ´軸とする。
【００６２】
図示例では、矩形状の水晶板を切り抜いて形成した切り抜き部を有しており、当該切り抜き部は、平面視逆凹形状体ｋ１と、平面視長方形状体ｋ２とから構成されている。水晶振動板２は、圧電材料である水晶からなり、その両主面（一主面２ａ、他主面２ｂ）が平坦平滑面（鏡面加工）とされている。
【００６３】
振動部２１は、電圧の印加により圧電振動する略矩形状のものである。なお、振動部２１の形状は、ウェットエッチングによって形成された場合は、角部が面取りされて、直角でなくてもよい。振動部２１の一主面２ａ及び他主面２ｂに、それぞれ振動部２１に電圧を印加するための第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２が形成されている。振動部２１における第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２が形成された位置には、振動部２１の中央の領域の厚みがその周囲の領域に比べて厚くされたメサ構造２１３が形成されていてもよい（図６Ａ参照）。この場合、メサ構造２１３において中央部の水晶振動板２の厚みが厚いため、圧電振動の閉じ込め効果を向上させることができる。
【００６４】
第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２は、後述する保持部２２をＺ´軸方向に延長した延長線上の領域から、振動部２１の中心方向側に離れた位置に形成されている。これにより、保持部２２をＺ´軸方向に延長した線上に、第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２が形成されていないので、水晶振動板２が圧電振動する領域と保持部２２との間の距離を比較的長くとることができる。これにより、水晶振動板２の圧電振動が保持部２２を伝って外枠部２３に漏れることを防止し、水晶振動板２の圧電振動を振動部２１に閉じ込めることができる。
【００６５】
第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２は、振動部２１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜（Ｔｉ若しくはＣｒ）と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜（Ａｕ）とからなる。
【００６６】
第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２は、当該各電極を引き出す第１引出電極２１４又は第２引出電極２１５が形成された各保持部２２、２２によって振動部２１の外に引き出されている。図示例では、一主面２ａ側は、第１励振電極２１１の角部から第１引出電極２１４が引き出されており、他主面２ｂ側は、上述した一主面２ａ側において第１引出電極２１４が引き出された方向と逆側となるように、第２励振電極２１２の角部から第２引出電極２１５が引き出されている（図６Ａ参照）。
【００６７】
保持部２２、２２は、矩形状の振動部２１の角部から、ＡＴカットのＺ´軸方向に突出されている。本実施形態では、保持部２２、２２は、振動部２１においてＺ´軸上に有する２つの角部２１ａからそれぞれ外枠部２３に向けて突出されており（図４Ａ及び５参照）、図示例では、平面視左側（−Ｚ´軸方向側）の保持部２２によって、第１励振電極２１１が引き出され、底面視右側（＋Ｚ´軸方向側）の保持部２２によって第２励振電極２１２が引き出されている。
【００６８】
外枠部２３は、振動部２１の外周を取り囲むとともに保持部２２を保持するものである。一主面２ａには、第１封止部材３と接合するための振動側第１接合パターン２１６が、他主面２ｂには、第２封止部材４と接合するための振動側第２接合パターン２１７が形成されている。振動側第１接合パターン２１６及び振動側第２接合パターン２１７は、図１に示すように、両主面２ａ、２ｂの平面視左側に偏って配置されている。
【００６９】
振動側第１接合パターン２１６及び振動側第２接合パターン２１７は、外枠部２３上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜（Ｔｉ若しくはＣｒ）と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜（Ａｕ）とからなり、非Ｓｎパターンである。つまり、第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２と同一の材料を用いている。なお、振動側第１接合パターン２１６及び振動側第２接合パターン２１７は、第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２と異なる電極材料であっても良い。
【００７０】
外枠部２３には、第１励振電極２１１に繋がった振動側第１接合パターン２１６を他主面２ｂ側に引き出すための第１貫通孔ｈ１が形成されている。第１貫通孔ｈ１は、内部空間１３の外方に配され、図１に示すように両主面２ａ、２ｂの平面視他端側（平面視右側）に偏って位置し、第１貫通孔ｈ１は内部空間１３の内方に形成されていない。ここでいう内部空間１３の内方とは、接合材１１（振動側第１接合パターン２１６）上を含まずに厳密に接合材１１の内周面の内側のことをいう。
【００７１】
なお、外枠部２３の厚みは、保持部２２の厚みよりも厚いことが好ましい（図６Ａ参照）。この場合は、外枠部２３の厚みと保持部２２の厚みの違いにより、外枠部２３と保持部２２の圧電振動の固有振動数が異なるため、保持部２２の圧電振動に外枠部２３が共鳴しにくくなる。また、圧電振動板２と第１封止部材３との間の空間及び圧電振動板２と第２封止部材４との間の空間を広くすることができ、圧電振動板２の振動部２１と第１封止部材３及び第２封止部材４との接触を防ぐことができる。
【００７２】
なお、一般的に、圧電振動は、厚みが厚い部分から厚みが薄い部分へは伝搬しにくく、圧電振動を遮断する効果を奏する。
【００７３】
そこで、本実施形態の水晶振動板２の他の例として、図４Ｂ及び図６Ｂに示すとおり、保持部２２の厚みを振動部２１の厚みより厚くしてもよい。この場合、保持部２２と振動部２１の厚みが異なる位置に境界が形成されるため、振動部２１の圧電振動において、保持部２２を含んだ不要な振動を考慮しなくてもよい。
【００７４】
また、本実施形態の水晶振動板２の別の例として、図６Ｃに示すとおり、保持部２２の厚みを振動部２１のメサ構造２１３の厚みより厚くしてもよい。この場合は、保持部２２の厚みがメサ構造２１３の厚みよりも厚いので、保持部２２の振動と振動部２１との振動とが共鳴し難く、振動部２１の振動エネルギーが保持部へ伝達して損失することを効率的に防ぐことができる。
【００７５】
・第２封止部材
本発明に係る水晶振動デバイスの第２封止部材について図７及び８を参照しながら説明する。図７は、水晶振動子の第２封止部材の概略平面図、図８は、水晶振動子の第２封止部材の概略底面図である。
【００７６】
第２封止部材４には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ2］以下の材料が用いられている。具体的には、第２封止部材４は、図７に示すように、１枚のガラスウエハ又は水晶ウエハから形成された直方体の基板であり、この第２封止部材４の一主面４ａ（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として成形されている。
【００７７】
第２封止部材４の一主面４ａには、水晶振動板２に接合するための封止側第２接合パターン４１が内部空間１３を囲うように設けられている。封止側第２接合パターン４１は、図１、図７に示すように第２封止部材４の一主面４ａの平面視左側に偏って位置する。封止側第２接合パターン４１の線幅は、全ての位置において同一幅とされる。
【００７８】
封止側第２接合パターン４１は、第２封止部材４上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。
【００７９】
なお、本実施形態では、下地ＰＶＤ膜には、Ｔｉ（若しくはＣｒ）が用いられ、電極ＰＶＤ膜にはＡｕが用いられている。また、封止側第２接合パターン４１は、非Ｓｎパターンである。
【００８０】
第２封止部材４の他主面４ｂには、外部に電気的に接続する一対の外部電極端子（一外部電極端子４２ａ、他外部電極端子４２ｂ）が設けられている（図８参照）。なお、外部電極端子は２つに限定されるものではなく、３つ以上であっても良い。
【００８１】
一外部電極端子４２ａは、振動側第１接合パターン２１６を介して第１励振電極２１１に電気的に直接接続され、他外部電極端子４２ｂは、振動側第２接合パターン２１７を介して第２励振電極２２２に電気的に直接接続される。
【００８２】
一外部電極端子４２ａ、他外部電極端子４２ｂは、図８に示すように第２封止部材４の他主面４ｂの平面視長手方向両端にそれぞれ位置する。これら一対の外部電極端子（一外部電極端子４２ａ、他外部電極端子４２ｂ）は、他主面４ｂ上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。
【００８３】
なお、外部電極端子（一外部電極端子４２ａ、他外部電極端子４２ｂ）の下地ＰＶＤ膜の厚みは、上記の振動側第１接合パターン２１６、振動側第２接合パターン２１７、封止側第１接合パターン３１、封止側第２接合パターン４１、の各下地ＰＶＤ膜の厚みに対して厚い。また、一外部電極端子４２ａ及び他外部電極端子４２ｂは、第２封止部材４の他主面４ｂのうち１／３以上の領域をそれぞれ占めている。
【００８４】
また、第２封止部材４には、図１，７，８に示すように、２つの貫通孔（第２貫通孔ｈ２と第３貫通孔ｈ３）が形成されている。第２貫通孔ｈ２及び第３貫通孔ｈ３は、内部空間１３の外方に配され、図７に示すように、第２貫通孔ｈ２は、両主面（一主面４ａ，他主面４ｂ）の平面視右側に位置し、第３貫通孔ｈ３は、平面視左上側に位置する。すなわち、第２貫通孔ｈ２及び第３貫通孔ｈ３は、内部空間１３の内方に形成されていない。
【００８５】
ここでいう内部空間１３の内方とは、接合材１１（封止側第２接合パターン４１）上を含まずに厳密に接合材１１の内周面の内側のことをいう。
【００８６】
−第１実施形態の水晶振動デバイスの製造方法−
次に、上述した水晶振動板２、第１封止部材３、第２封止部材４を用いて水晶振動デバイス１を製造する方法について説明する。
【００８７】
第１封止部材３と水晶振動板２との接合は、水晶振動板２の振動側第１接合パターン２１６と第１封止部材３の封止側第１接合パターン３１とを重ね合わせた状態で行う。
【００８８】
第２封止部材４と水晶振動板２との接合も同様に、水晶振動板２の振動側第２接合パターン２１７と第２封止部材４の封止側第２接合パターン４１とを重ね合わせた状態で行う。
【００８９】
第１封止部材３と水晶振動板２との接合及び第２封止部材４と水晶振動板２との接合は、各接合パターンを重ね合わせることにより拡散接合されて接合される。接合方法に拡散接合を用いることによって、接着剤等を用いて接合する際に生じるガスの発生等を防止することができるが、接着剤などの公知の接合専用材を用いてもよい。
【００９０】
このようにして製造された製造されたパッケージ１２では、第１封止部材３と水晶振動板２とは、１．００μｍ以下のギャップを有し、第２封止部材４と水晶振動板２とは、１．００μｍ以下のギャップを有する。つまり、第１封止部材３と水晶振動板２との間の接合材１１の厚みが、１．００μｍ以下であり、第２封止部材４と水晶振動板２との間の接合材１１の厚みが、１．００μｍ以下（具体的には、本実施形態のＡｕ−Ａｕ接合では０．１５μｍ〜１．００μｍ）である。なお、比較として、Ｓｎを用いた従来の金属ペースト封止材では、５μｍ〜２０μｍとなる。
【００９１】
−第１実施形態の水晶振動デバイスの作用効果−
以上、説明したとおり、本実施形態に係る水晶振動板２は、保持部２２が振動部２１の角部２１ａからＡＴカットのＺ´軸方向に突出し、外枠部２３で保持されているので、従来の水晶振動板と異なり、圧電振動の変位が大きいＸ軸方向に沿った振動部２１の中央位置で振動部２１が保持されていない。従って、水晶振動板２を圧電振動させた場合、振動効率が高くて効率的に圧電振動させることができる。
【００９２】
また、水晶振動板２の振動部２１が、Ｚ´軸上に有する２つの角部２１ａからそれぞれ保持部２２を介して外枠部２３に保持されているので、振動部２１を確実に保持することができる。さらに、水晶振動板２の各主面に形成された第１励振電極２１１と、第２励振電極２１２の配線パターンを、２つの角部２１ａから突出された保持部２２によってそれぞれ独立して配置できるため、配線パターン間の寄生容量を抑えることができ、周波数可変量低減を防ぐことができる。
【００９３】
−第１実施形態の水晶振動デバイスの変形例の構成−
次に、第１実施形態の水晶振動デバイスの４つの変形例の構成について、図９〜図１３を参照しながら説明する。なお、本変形例は、上述した水晶振動板２に溝ｍが形成されている点が上記実施形態とは異なるだけであるので、以下、その相違点についてのみ説明し、同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
なお、変形例１から変形例４の構成を組み合わせた構造としてもよいものとする。
【００９５】
・水晶振動板
本変形例に係る水晶振動板２は、振動部２１及び保持部２２の少なくとも一方には、溝ｍが設けられており、溝ｍは、ＡＴカットのＸ軸に対して振動部２１の中心部側（第１励振電極２１１及び第２励振電極２１２の平面視での中心Ｃ側）に傾斜されている（図９〜図１３参照）。
【００９６】
＜第１変形例＞
図９における変形例では、メサ構造２１３における底の角部から、保持部２２に向けて溝ｍが形成されている。本変形例では、溝ｍは角部２１ａと接触するように設けられているので、圧電振動の漏れを効果的に抑制することができるが、溝ｍは角部２１ａと接触していなくてもよい。なお、溝ｍは、振動部２１から保持部２２に亘って形成されていてもよい。
【００９７】
＜第２変形例＞
図１０における変形例では、メサ構造２１３におけるＺ´軸に沿う辺から振動部２１の外周端に向けて溝ｍが形成されている。
【００９８】
これら図９及び図１０の変形例の場合は、Ｚ´軸方向に伝搬する圧電振動の漏れを効果的に抑制することができる。
【００９９】
＜第３変形例＞
図１１における変形例では、メサ構造２１３におけるＸ軸に沿う辺から振動部２１の外周端に向けて溝ｍが形成されている。
【０１００】
図１１の変形例の場合は、Ｘ軸方向に伝搬する圧電振動の漏れを効果的に抑制することができる。
【０１０１】
＜第４変形例＞
図１２及び１３における変形例では、溝ｍは、振動部２１の一主面側に形成された一又は複数の第１溝ｍ１と、振動部２１の他主面側に形成された一又は複数の第２溝ｍ２とから構成されており、第１溝ｍ１と第２溝ｍ２は、保持部２２の振動部２１側から外枠部２３にかけて交互に配置されている。
【０１０２】
図示例では、第１溝ｍ１は２つ形成されており、一方は振動部２１に、他方は保持部２２に形成されている。同様に第２溝ｍ２（図１３参照）は２つ形成されており、一方は振動部２１に、他方は保持部２２に形成されている。
【０１０３】
図１２の変形例の場合は、第１溝ｍ１と第２溝ｍ２が、保持部２２の振動部２１側から外枠部２３にかけて交互に配置されているため（図１３参照）、圧電振動の閉じ込め効果を向上させることができる。
【０１０４】
なお、本変形例では、第１溝ｍ１は角部２１ａと接触するように設けられているので、圧電振動の漏れを効果的に抑制することができるが、第１溝ｍ１は角部２１ａと接触していなくてもよい。
【０１０５】
−第２実施形態の水晶振動デバイスの構成−
次に、第２実施形態の水晶振動デバイスの構成について、図１４を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、水晶振動板２における保持部２２の位置及び数が異なるだけであるので、以下、その相違点についてのみ説明し、同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０６】
・水晶振動板
本実施形態の水晶振動板２の保持部２２は、振動部２１における１つの角部２１ａのみから外枠部２３に向けて突出されている。
【０１０７】
この場合、水晶振動板の振動部２１が、１つの角部２１ａのみから外枠部２３に向けて突出された保持部２２を介して外枠部２３に保持されているので、保持部２２の数を少なくして効率的に振動部２１を保持することができる。
【０１０８】
−第３実施形態の水晶振動デバイスの構成−
次に、第３実施形態の水晶振動デバイスの構成について、図１７および図１８を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、水晶振動板２における保持部２２と外枠部２３との接続構造が異なるだけであるので、以下、その相違点についてのみ説明し、同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
本実施形態に係る水晶振動デバイスは、図１７に示すように、水晶振動板２の外枠部２３において、保持部２２との境界の周囲に厚みを小さくした凹部２３ａを有している。図１８（ａ）は、外枠部２３に凹部２３ａを設けていない場合の保持部２２と外枠部２３との接続構造を示す斜視図である。図１８（ｂ）および（ｃ）は、外枠部２３に凹部２３ａを設けている場合の保持部２２と外枠部２３との接続構造を示す斜視図である。
【０１１０】
図１８（ｂ）に示すように、凹部２３ａの底面は保持部２２の表面と同一平面となるように（すなわち、凹部２３ａと保持部２２との間に段差が生じないように）形成されていてもよい。あるいは、図１８（ｃ）に示すように、凹部２３ａの底面と保持部２２の表面との間に段差が生じるように形成されていてもよい。尚、凹部２３ａの底面および保持部２２の表面とは、水晶振動板２の一主面２ａおよび他主面２ｂと平行な面である。また、図１８（ｂ）および（ｃ）では、凹部２３ａが水晶振動板２の両主面に設けられた構成を例示しているが、凹部２３ａは水晶振動板２の少なくとも一方の主面に設けられていれば良い。これにより、外枠部２３、凹部２３ａ、および保持部２２の厚みは、（外枠部２３の厚み）＞（凹部２３ａの厚み）≧（保持部２２の厚み）の関係となる。
【０１１１】
また、図１７および図１８では、凹部２３ａの平面視形状は扇形状となっており、外枠部２３における凹部２３ａ以外の領域と凹部２３ａの領域との境界線は曲率を有している。しかしながら、本発明において、凹部２３ａの平面視形状は特に限定されるものではなく、凹部２３ａの形状は、図１９（ａ）に示すような矩形形状や、図１９（ｂ）に示すような台形形状などであってもよい。
【０１１２】
−第３実施形態の水晶振動デバイスの製造方法−
次に、本実施形態に係る水晶振動デバイスにおいて、水晶振動板２の製造方法について説明する。尚、水晶振動デバイスの製造方法において、水晶板に振動部２１、保持部２２および外枠部２３を形成するためのエッチング工程以外は第１実施形態と同じであるため、ここでは上記エッチング工程のみを説明する。また、以下の説明では、振動部２１の中央にメサ構造２１３が形成されている構造（図６Ａ参照）を前提としている。
【０１１３】
本実施形態における水晶振動板２は、矩形状の水晶板に対し、外形形成エッチング、メサ形成エッチング、および周波数調整エッチングの３回のエッチング工程を経て、振動部２１、保持部２２および外枠部２３が形成される。
【０１１４】
図２０は、図の上部が外形形成エッチングを施した後の水晶板を示す平面図であり、下部がそのＡ−Ａ断面図である。外形形成エッチングでは、矩形状の水晶板に切り抜き部ｋ３を形成し、振動部２１、保持部２２および外枠部２３の外形形状を形成する。
【０１１５】
図２１Ａおよび図２１Ｂは、図の上部が図２０に示す水晶板に対してメサ形成エッチングを施した後の水晶板を示す平面図であり、下部がそのＡ−Ａ断面図である。図２１Ａおよび図２１Ｂでは、エッチングに用いるマスクが異なっており、すなわち、エッチング領域に相違がある。
【０１１６】
メサ形成エッチングは、振動部２１の中央にメサ構造２１３の外形形状を形成するためのエッチング工程である。メサ形成エッチングでは、少なくとも、振動部２１におけるメサ構造２１３以外の領域と保持部２２の領域とをエッチングする。図２１Ａに示す水晶板では、振動部２１（メサ構造２１３以外）および保持部２２の領域のみをエッチングしているのに対し、図２１Ｂに示す水晶板では、これに加えて凹部２３ａの領域をエッチングしている。
【０１１７】
図２２Ａ，図２２Ｂおよび図２３は、図の上部が周波数調整エッチングを施した後の水晶板を示す平面図であり、下部がそのＡ−Ａ断面図である。図２２Ａ，図２２Ｂおよび図２３では、周波数調整エッチングを施す前の水晶板の状態、もしくは、エッチングに用いるマスクが異なっている。
【０１１８】
周波数調整エッチングは、水晶振動デバイスの発振振動数を所定の値とするために、振動部２１および保持部２２の厚みを調整するエッチング工程である。周波数調整エッチングでは、少なくとも、振動部２１の領域（メサ構造２１３含む全領域）と保持部２２の領域とをエッチングする。
【０１１９】
図２２Ａに示す水晶板は、図２１Ａに示す水晶板に対し振動部２１、保持部２２および凹部２３ａの領域をエッチングするか、あるいは、図２１Ｂに示す水晶板に対し振動部２１および保持部２２の領域をエッチングすることで形成される。すなわち、図２２Ａに示す水晶板は、保持部２２に対してはメサ形成エッチングおよび周波数調整エッチングの２回のエッチングが施されるが、凹部２３ａに対してはメサ形成エッチングおよび周波数調整エッチングの何れか１回のエッチングが施される。これにより、図１８（ｃ）に示すような、凹部２３ａの底面と保持部２２の表面との間に段差が生じる水晶振動板２が形成される。
【０１２０】
尚、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２２Ａおよび図２２Ｂでは、メサ形成エッチングによるエッチング深さと周波数調整エッチングによるエッチング深さとをほぼ同程度に記載している。しかしながら、これらのエッチングにおけるエッチング深さが異なる場合には、凹部２３ａを形成するエッチング工程を選択することで凹部２３ａの深さを調整可能である。
【０１２１】
図２２Ｂに示す水晶板は、図２１Ｂに示す水晶板に対し振動部２１、保持部２２および凹部２３ａの領域をエッチングすることで形成される。すなわち、図２２Ｂに示す水晶板は、保持部２２および凹部２３ａの両方に対し、メサ形成エッチングおよび周波数調整エッチングの２回のエッチングが施される。これにより、図１８（ｂ）に示すような、凹部２３ａの底面と保持部２２の表面とが同一平面となる水晶振動板２が形成される。
【０１２２】
尚、図２３に示す水晶板は、図２１Ａに示す水晶板に対し振動部２１および保持部２２の領域をエッチングすることで形成されるものであり、この水晶板には凹部２３ａは存在しない。すなわち、凹部２３ａを形成する場合と、凹部２３ａを形成しない場合とは、エッチングに用いるマスクを変えるだけであって、エッチング回数に違いは無い。したがって、本実施形態に係る水晶振動デバイスにおいて、凹部２３ａが形成された水晶振動板２を製造工程の追加なく作製することが可能である。
【０１２３】
−第３実施形態の水晶振動デバイスの作用効果−
本発明が適用される水晶振動デバイスにおいて、図１８（ａ）に示すように、外枠部２３に凹部２３ａを設けていない構造では、水晶振動デバイスに衝撃等が作用した場合に、外枠部２３と保持部２２との接続箇所の段差エッジに応力が集中し、折れが生じてしまう虞がある。
【０１２４】
これに対し、図１８（ｂ）に示す構造では、外枠部２３に凹部２３ａを設けることで外枠部２３と保持部２２との接続箇所に段差を無くしており、該接続箇所における応力集中を回避して、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させることができる。
【０１２５】
また、図１８（ｃ）に示す構造では、外枠部２３と保持部２２との接続箇所に段差は残っているが、外枠部２３に凹部２３ａを設けることで、外枠部２３における凹部２３ａ形成領域とそれ以外との領域の境界（以下、凹部エッジ）にも段差が生じる。これにより、水晶振動デバイスに衝撃等が作用した場合の応力は、上記２箇所の段差部分に分散され、その結果、外枠部２３と保持部２２との接続箇所における応力集中を緩和して、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させることができる。
【０１２６】
また、外枠部２３に凹部２３ａを設ける構造は、水晶振動デバイスにおける耐衝撃性を向上させるだけでなく、振動部２１から外枠部２３への振動漏れを抑制する効果も期待できる。圧電振動は振動部２１に閉じ込められている状態が理想であるが、振動の完全な閉じ込めは困難であり、実際は外枠部２３へのいくらかの漏れが生じる。特に、本実施形態で説明した構成では、振動部２１、保持部２２および外枠部２３を水晶板で一体形成しているため、振動漏れの影響は顕著に表れる。すなわち、振動部２１から漏れてきた振動は、保持部２２を伝って外枠部２３へと漏れる経路が考えられるが、保持部２２から外枠部２３へと伝わるところで凹部部２３ａがあると、そこで枠体と共鳴しないように調整することができ、外枠部２３に伝わりにくくなる。
【０１２７】
特に、本発明の構成では、第１実施形態に述べているように、振動部２１からの保持部２２の突出方向をＺ´軸方向としている。これは、ＡＴ振動の変位方向と直交する方向に保持部２２を突出させることで振動もれを防ごうとする構成である。理想的にはＡＴ振動は振動部２１に閉じ込められるが、実際は別の振動モードである副振動となっていくらかの振動が漏れる。Ｚ´軸方向に突出した保持部２２は、この振動もれを外枠部２３へ伝えやすく、ＣＩ変動や周波数変動の原因となる。そこで、凹部２３ａを設けることで外枠部２３への振動漏れを抑え、より安定した特性を得ることができる。
【０１２８】
その他、本実施形態に係る水晶振動デバイスの好適例を説明する。例えば、凹部２３ａの幅Ｄ１は、保持部２２の幅Ｄ２よりも広くされていることが好ましい（図１７参照）。尚、ここでの幅方向とは、平面視において、外枠部２３からの保持部２２の突出方向と直交する方向を指す。該構成が好適な理由は以下の通りである。
【０１２９】
まず、応力緩和の観点からは、水晶振動デバイスへの衝撃などで振動部２１が振られて保持部２２が屈曲する場合、凹部２３ａがあるとその凹部エッジが応力集中箇所となる。この凹部エッジが振動部２１よりも遠いと圧電振動に影響しにくくなると考えられ、また凹部エッジが長くなるほど応力分散効果は高くなる。すなわち、凹部２３ａの幅Ｄ１を、保持部２２の幅Ｄ２よりも広くする構成は、凹部エッジを長くなることにつながり、凹部２３ａによる応力分散効果を向上させる。また、振動漏れ抑制の観点からは、凹部２３ａが大きい方が振動減衰の効果が高くなり、より外枠部２３への振動漏れを抑え、ＣＩ低減の効果や変動を抑制する効果が期待できる。
【０１３０】
また、凹部２３ａの凹部エッジの形状は、図１９（ａ），（ｂ）に示す矩形や台形形状に比べ、図１７に示すような円弧形状の方が好ましい。言い換えれば、凹部エッジの形状は、曲率を有する形状であることが好ましい。凹部エッジの形状を曲率を有する形状とすることで、凹部エッジの平面視形状において頂点の無い形状とすることができ、頂点での応力集中を回避することができる。
【０１３１】
また、上記説明では、水晶振動板の振動部２１が１つの保持部２２によって保持されている構成、すなわち第２実施形態の構成において凹部２３ａを設けた場合を例示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、水晶振動板の振動部２１が２つの保持部２２によって保持されている構成、すなわち第１実施形態の構成において凹部２３ａを設けてもよい。但し、第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成に比べて保持部２２の数が少ない分、耐衝撃性が低くなる。このため、凹部２３ａを設けて耐衝撃性を向上させる第３実施形態の構成の適用が好適となる。
【０１３２】
なお、上記に示した本発明の実施形態及び実施例はいずれも本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【０１３３】
上記各実施形態では、水晶振動デバイスを水晶振動子としたが、水晶振動子以外の水晶振動デバイス（例えば、水晶発振器）にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１      水晶振動デバイス
１１    接合材
１２    パッケージ
１３    内部空間
２      水晶振動板
２ａ    一主面
２ｂ    他主面
２１    振動部
２１ａ  角部
２２    保持部
２３    外枠部
２３ａ  凹部
２１１  第１励振電極
２１２  第２励振電極
２１３  メサ構造
２１４  第１引出電極
２１５  第２引出電極
２１６  振動側第１接合パターン
２１７  振動側第２接合パターン
ｋ１    平面視逆凹形状体
ｋ２    平面視長方形状体
３      第１封止部材
３ａ    第１封止部材の一主面
３ｂ    第１封止部材の他主面
３１    封止側第１接合パターン
４      第２封止部材
４１    封止側第２接合パターン
４２ａ  一外部電極端子
４２ｂ  他外部電極端子
ｈ１    第１貫通孔
ｈ２    第２貫通孔
ｈ３    第３貫通孔
Ｃ      中心部
ｍ      溝
ｍ１    第１溝
ｍ２    第２溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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