(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と第２主面とを有する圧電板と、
前記第１主面と前記第２主面の少なくとも一方に形成された少なくとも１段のメサ部と、
少なくとも前記メサ部に形成された励振電極と、
前記圧電板の側面に接続し、前記圧電板の面方向に沿って突出すると共に、前記圧電板の長手方向に離間した位置に設けられる一対の突出部と、
前記突出部に形成されている実装電極と前記励振電極とを接続する引出し配線部と、
を備える厚み滑りモードで振動する圧電振動片において、
前記突出部において実装可能に構成されており、かつ、
前記突出部の厚みは、前記メサ部の厚みと略同じ厚みであり、
前記メサ部の段差の高さが３μｍ以上１５μｍ以下であり、
前記長手方向とは、水晶結晶軸のＺ´方向である圧電振動片。
【請求項２】
前記突出部は、前記圧電板の短手方向において同じ側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
【請求項３】
前記突出部は、長辺上における角部に隣接した位置から延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動片。
【請求項４】
前記メサ部の側面が斜面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電振動片。
【請求項５】
ベース基板と、前記ベース基板と接合されてキャビティを形成するリッド基板とを有し、前記キャビティ内において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧電振動片が前記ベース基板上に実装されている圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電効果を利用することによって、外部電圧に対して所定の周波数を出力する圧電振動片、およびそれをパッケージ内に収容する圧電振動子が知られている。このような圧電振動子は、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、携帯電話や携帯情報端末機器、電波時計等の駆動回路上に用いられている。
【０００３】
圧電振動片は、振動モードで分類すると様々なタイプが知られているが、そのひとつとして、厚みすべり振動モードを有するＡＴ振動片が知られている。ＡＴ振動片は、平面視が矩形の板状に形成されており、この矩形板状の表裏それぞれの主面に形成された励振電極に電圧が印加されることにより、それぞれの主面が面方向に互いに逆位相で動くものである。
【０００４】
また、ＡＴ振動片の主面形状として、「メサ形状」が知られている。メサ形状とは、ＡＴ振動片の主面の振動領域（励振電極が形成されている領域）が周縁部分の厚さよりも厚く形成されているメサ部を有する形状であり、かかる形状により、振動エネルギーを振動領域に閉じ込め、ＡＴ振動片の外部への振動エネルギー漏れを好適に低減することが可能になる。このように振動エネルギー漏れを低減できるので、圧電振動片が有するＣＩ値（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）が低下し、消費電力の低減を実現することが可能になる。なお、特許文献１、２には、メサ部を有する圧電振動片が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３４２１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来技術には次の課題がある。
近年、圧電振動片および圧電振動子の小型化への要求がさらに高まりつつあるが、圧電振動片を小型化するとＣＩ値が増加しやすく、即ち、小型化とＣＩ値の低減とを両立することが困難である。
さらに、メサ部を有する圧電振動片は、メサ部の段差部分において不要振動（以下、スプリアスと称する）が生じ、スプリアスが主振動に対して影響を及ぼすことで、圧電振動片の温度特性等を低下させるおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片、および圧電振動子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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の圧電振動片は、第１主面と第２主面とを有する圧電板と、前記第１主面と前記第２主面の少なくとも一方に形成された少なくとも１段のメサ部と、少なくとも前記メサ部に形成された励振電極と、前記圧電板の側面に接続し、前記圧電板の面方向に沿って突出すると共に、前記圧電板の長手方向に離間した位置に設けられる一対の突出部と、前記突出部に形成されている実装電極と前記励振電極とを接続する引出し配線部と、を備える厚み滑りモードで振動する圧電振動片において、前記突出部において実装可能に構成されており、かつ、前記メサ部の段差の高さが３μｍ以上である。
【０００９】
本願の発明者が実施したシミュレーションの結果、長手方向に離間した２点の突出部で圧電振動片を両持ち支持した場合には、長辺方向の一方側のみで圧電振動片を片持ち支持した場合に比べて、ＣＩ値を低減できることが判明した。
一方、メサ部の段差が低いと、メサ部に振動エネルギーを閉じ込めにくくなり、メサ部以外の領域でスプリアス振動が発生しやすくなる。これに対して、メサ部の段差の高さが３μｍ以上の場合には、スプリアス振動が発生しにくくなり、主振動周波数の近接範囲内に存在するスプリアス振動が少なくなる。そのため、圧電振動片の外形寸法が製造誤差によりばらついても、主振動に対するスプリアス振動の影響を抑制できる。また、突出部が形成されることにより、励振電極と実装電極との距離を離すことが可能になるので、励振電極で生じた主振動が実装電極から外部に漏れてしまう振動漏れを好適に防ぐことが可能になり、この点もＣＩ値低下の効果に寄与している。
したがって、長手方向に離間した２点の突出部で支持可能に形成されており、かつ前記メサ部の段差の高さを３μｍ以上とすることで、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１０】
また、前記突出部は、前記圧電板の短手方向において同じ側に形成されていると好適である。
この構成によれば、上述と同様に、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１１】
また、突出部の厚みは、前記メサ部の厚みと略同じ厚みであると好適である。
これによると、圧電振動片において実装部分の強度を向上させることができ、さらに、上述の振動漏れの効果もより期待できる。つまり、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１２】
また、前記長手方向とは、水晶結晶軸のＺ´方向であると好適であると好適である。
これによると、厚みすべり振動の主振動の方向（Ｘ軸方向）に直交するＺ´軸方向で圧電振動片を支持することになるので、支持点によって主振動を妨げることがなく、ＣＩ値の低下に寄与することが可能になる。よって、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１３】
また、前記突出部は、長辺上における角部に隣接した位置から延びていると好適である。これによれば、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１４】
また、前記メサ部の段差の高さが１５μｍ以下であると好適である。
発明者らの鋭意検討によれば、メサ部の高さを高くし過ぎると、不要振動の発生が顕著になり、ＣＩ値が向上する虞がある点が判明しているが、メサ部の高さを１５μｍ以下とすることで、ＣＩ値と低減させることが可能になる。つまり、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１５】
また、メサ部の側面が斜面であると好適である。
これによると、斜面にすることで、垂直面と比較すると不要振動の発生を低減することができ、また、電極の段切れを防止することが可能になる。つまり、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片を提供できる。
【００１６】
また、本発明の圧電振動子は、
ベース基板と、前記ベース基板と接合されてキャビティを形成するリッド基板を有し、
前記キャビティ内において、前記実装電極とベース基板上の配線とが接続されていることを特徴とする。
これによると、上述の圧電振動片が実装されているので、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動子を提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
このように本発明によれば、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片、および圧電振動子を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る圧電振動子を展開した斜視図である。
【図２】実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図３】段差２μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図４】段差３μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図５】段差７μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図６】段差９μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図７】段差１３μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図８】段差１４μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図９】段差１５μｍの圧電振動片の振動特性を示すグラフであり、（ａ）はＸ方向の外形寸法を変化させた場合であり、（ｂ）はＺ方向の外形寸法を変化させた場合である。
【図１０】段差寸法とＣＩ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、ＡＴカット水晶振動片のＸ軸方向をＸ方向とし、Ｙ´軸方向をＹ方向とし、Ｚ´軸方向をＺ方向とする。また、図示座標系における矢印の先端（一方側）の方向を＋方向とし、矢印の基端（他方側）の方向を−方向とする。
（圧電振動子）
図１は実施形態に係る圧電振動子を展開した斜視図である。圧電振動子１は、パッケージ５のキャビティＣの内部に圧電振動片１０を収容したものである。パッケージ５は、ベース基板２とリッド基板３とを重ね合わせて形成されている。
【００２０】
図１に示すように、ベース基板２は、Ｙ方向から見て矩形状に形成された底壁部８０と、底壁部８０の周縁部から＋Ｙ方向に立設された側壁部９０と、を備えている。底壁部８０および側壁部９０は、セラミック材料等により形成されている。
キャビティＣの内部における底壁部８０の表面には、一対の内部電極８２が形成されている。一対の内部電極８２は、Ｚ方向に離間して形成されている。また、底壁部８０の裏面には、一対の外部電極（不図示）が形成されている。一対の外部電極は、Ｚ方向の両端部に離間して形成されている。そして、底壁部８０を厚さ方向に貫通する貫通電極により、内部電極８２と外部電極とが接続されている。
【００２１】
リッド基板３は、セラミック材料等により、Ｙ方向から見て略矩形状に形成されている。リッド基板３の周縁部は、ベース基板２の側壁部９０におけるＹ方向の端面に接着されている。そして、ベース基板２の底壁部８０および側壁部９０とリッド基板３とで囲まれた領域に、キャビティＣが形成されている。
【００２２】
キャビティＣの内部には、圧電振動片１０が収容されている。圧電振動片１０の主面においてＺ方向に離間した角部の近傍には、一対の突出部３２が形成されており、これらの突出部３２に形成された一対のマウント電極２６，２８が、導電ペースト５０を介してベース基板２の内部電極８２に実装されている。
【００２３】
（圧電振動片）
図２は実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態の圧電振動片１０は、圧電板１１と、圧電板１１の表面に形成されたメサ部１２と、メサ部１２に形成された励振電極２２と、圧電板１１の側面に接続し、圧電板１１の面方向に沿って突出すると共に、圧電板１１の長手方向に離間した位置に設けられている一対の突出部３２とを有している。また、突出部３２には、励振電極２２と接続するマウント電極２６，２８（実装電極）が形成されている。なお、メサ部１２は圧電板１１のそれぞれの主面に１段形成されているが、複数段のメサ部を形成する構成であってもよい。また、いずれか一方の主面にメサ部１２を形成する構成であってもよい。
【００２４】
圧電板１１は、水晶等の圧電材料をＡＴカットして形成されている。圧電板１１は、水晶の結晶軸におけるＺ´方向（以下、Ｚ方向）の長さが同結晶軸のＸ´方向（以下、Ｘ方向）より長くなるように形成されている。すなわち、Ｚ方向が長辺方向であり、Ｘ方向が短辺方向である。また図２（ｂ）に示すように、圧電板１１はＹ方向が厚さ方向であり、Ｙ方向の両面に主面を有している。実施形態の圧電振動片１０は、いわゆるメサ型の圧電振動片である。メサ部１２の表面と、圧電板１１の周縁部１６の表面との間は、傾斜面１４で接続されている。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、メサ部１２の表面には励振電極２２が形成されている。また周縁部１６には、圧電板１１の側面と接続するように、＋Ｘ方向側であって、＋Ｚ方向、−Ｚ方向の角部に隣接した位置に一対の突出部３２が形成され、これらの突出部３２にはマウント電極２６、２８が形成されている。一対のマウント電極２６，２８は、メサ部１２を挟んでＺ方向の両端部に配置されている。そして、励振電極２２とマウント電極２６、２８とを接続する引き回し電極２４（引出し配線部）が形成されている。
【００２６】
前述した励振電極２２、引き回し電極２４およびマウント電極２６、２８は、圧電板１１の主面Ａ、Ｂに形成されている。図２（ｂ）に示すように、＋Ｚ方向において主面Ａに形成されたマウント電極２６は、突出部３２の側面を介して主面Ｂ側に引き回されている。また、−Ｚ方向において主面Ｂに形成されたマウント電極２８は、本実施形態では主面Ａ側に引き回されていないが、この構成に限らず、主面Ｂに形成されたマウント電極２８を主面Ａ側に引き回してもよい。そして、それぞれのマウント電極２６、２８は、引き回し電極２４Ａ、２４Ｂを介して、励振電極２２Ａ、２２Ｂに接続されている。
【００２７】
（スプリアス振動のシミュレーション）
一般に、圧電振動片１０（圧電板１１）の外形寸法が製造誤差等により変化すると、スプリアス振動の発生状況が変化する。圧電振動片１０の外形寸法には製造誤差等によるばらつきが見込まれるので、圧電振動片１０の外形寸法がそのばらつきの範囲内にある場合には、良好な振動特性を発揮することが要求される。
本願の発明者は、メサ部１２の段差（高さ）寸法に応じたスプリアス振動の発生状況と、そのスプリアス振動が圧電振動片１０の外形寸法によりどのように変化するかを調査するため、シミュレーションを行った。
【００２８】
シミュレーションの条件は以下のとおりである。図２に示す圧電振動片１０において、圧電板１１のＺ方向の長さＰＺ＝７２０μｍ、圧電板１１のＸ方向の長さＰＸ＝５４０μｍ、圧電板１１のＹ方向の厚さＰＹ＝６４μｍとした。なお、圧電板１１の厚さＰＹを６４μｍとしたが、ＰＹが１０μｍ以上１２０μｍ以下の圧電振動片であれば、同様の振動特性を示すことが確認されている。前述した圧電振動片１０の寸法は、いわゆる１２１０サイズの圧電振動子（Ｚ方向の長さ１．２ｍｍ、Ｘ方向の長さ１．０ｍｍ）に封入される圧電振動片の標準的な寸法である。これに対して、１２１０サイズより大型の１６１２サイズの圧電振動子に封入される圧電振動片でも、同様の振動特性を示すと考えられる。また、１２１０サイズより小型の１００８サイズや、それ以下のサイズの圧電振動子に封入される圧電振動片でも、同様の振動特性を示すと考えられる。したがって、本発明は前述した寸法の圧電振動片に限定されるものではない。
【００２９】
また、メサ部１２のＺ方向の長さＭＺ＝４８０μｍ、メサ部１２のＸ方向の長さＭＸ＝４１０μｍとして、メサ部１２のＹ方向の厚さ（段差）ＭＹを様々に設定した。そして、それぞれのＭＹについて、圧電板１１のＸ方向の長さＰＸと、圧電板１１のＺ方向の長さＰＺとを変化させた場合の振動特性を調査した。なお、メサ部１２が複数段形成されている場合は、ＭＹは複数のメサ部１２の全体の高さ（最上段のメサ部の上端面までの高さ）とする。
【００３０】
図３〜図９は、圧電振動片の振動特性のシミュレーション結果を示すグラフである。各図の横軸は、圧電振動片の設計寸法に対する変化量（μｍ）である。各図において、（ａ）は圧電板１１のＸ方向の長さＰＸを変化させた場合であり、（ｂ）は圧電板１１のＺ方向の長さＰＺを変化させた場合である。また各図の縦軸は、圧電振動片１０の周波数を、設計周波数に対する変化率（ｐｐｍ）で示したものである。白丸は主振動の周波数を示し、黒丸はスプリアス振動の周波数を示している。なお、複数の黒丸を結んだ線は、主振動に近いスプリアス振動モードの周波数を連続的に示すものである。
【００３１】
また、グラフ中央の太い破線で囲まれた矩形領域（以下、中央領域と言う。）は、圧電振動片の寸法変化が±２μｍ、周波数変化率が±２０００ｐｐｍの領域である。圧電振動片の外径寸法は、製造誤差により±２μｍ程度のばらつきが見込まれるので、このばらつきの範囲内で良好な振動特性を発揮することが要求される。また、圧電振動片の主振動に対して±２０００ｐｐｍの近接範囲にスプリアス振動モードが存在すると、スプリアス振動が主振動に影響して、良好な振動特性を発揮することが難しくなる。したがって、中央領域にスプリアス振動モードが少ないほど、良好な振動特性が得られやすいと言える。
【００３２】
図３は、段差ＭＹが２μｍの圧電振動片の振動特性である。図３（ａ）では中央領域に４個のスプリアス振動モードが存在し、図３（ｂ）でも中央領域に４個のスプリアス振動モードが存在している。したがって、段差ＭＹが２μｍの圧電振動片では、スプリアス振動が主振動に影響して、良好な振動特性を得ることが難しいと言える。なお、図２に示すメサ部１２の段差ＭＹが小さい場合には、メサ部１２に振動エネルギーを閉じ込めにくくなる。その結果、メサ部１２以外の領域で発生した振動が、スプリアス振動になると考えられる。
【００３３】
図４は、段差ＭＹが３μｍの圧電振動片の振動特性である。図４（ａ）では中央領域に４個のスプリアス振動モードが存在するが、図４（ｂ）では中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけである。この結果から、段差ＭＹが３μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＺ方向にばらついても、良好な振動特性が得られやすいと言える。
【００３４】
図５は、段差ＭＹが７μｍの圧電振動片の振動特性である。図５（ａ）では中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけであり、図５（ｂ）でも中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけである。この結果から、段差ＭＹが７μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＸ方向およびＺ方向にばらついても、良好な振動特性が得られると考えられる。
【００３５】
図６は、段差ＭＹが９μｍの圧電振動片の振動特性である。図６（ａ）では中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけであり、図６（ｂ）では中央領域に１個のスプリアス振動モードが存在するだけである。この結果から、段差ＭＹが９μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＸ方向およびＺ方向にばらついても、極めて良好な振動特性が得られると考えられる。
【００３６】
図７は、段差ＭＹが１３μｍの圧電振動片の振動特性である。図７（ａ）では中央領域に１個のスプリアス振動モードが存在するだけであるが、図７（ｂ）では中央領域に３個のスプリアス振動モードが存在している。この結果から、段差ＭＹが１３μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＸ方向にばらついても、良好な振動特性が得られやすいと言える。
【００３７】
図８は、段差ＭＹが１４μｍの圧電振動片の振動特性である。図８（ａ）では中央領域に１個のスプリアス振動モードが存在するだけであり、図８（ｂ）でも中央領域に１個のスプリアス振動モードが存在するだけである。この結果から、段差ＭＹが１４μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＸ方向およびＺ方向にばらついても、極めて良好な振動特性が得られると考えられる。
【００３８】
図９は、段差ＭＹが１５μｍの圧電振動片の振動特性である。図９（ａ）では中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけであり、図９（ｂ）でも中央領域に２個のスプリアス振動モードが存在するだけである。この結果から、段差ＭＹが１５μｍの場合には、圧電振動片の外形寸法がＸ方向およびＺ方向にばらついても、良好な振動特性が得られると考えられる。
【００３９】
以上の結果から、メサ部１２の段差ＭＹを３μｍ以上に設定すれば、良好な振動特性が得られやすくなることが判明した。また、圧電振動片の段差ＭＹを７μｍ以上に設定すれば、特に良好な振動特性を得ることができることがわかった。
なお、段差ＭＹを１５μｍより大きくすると、図２に示すメサ部１２自体のひずみ変形が大きくなるため、メサ部１２の境界部分の変形に起因したスプリアス振動が多くなると考えられる。したがって、圧電振動片の段差ＭＹを１５μｍ以下に設定することで、良好な振動特性を得ることができることがわかった。
【００４０】
図１０は、圧電振動片の段差寸法とＣＩ値との関係を示すグラフである。図１０の横軸は段差ＭＹであり、縦軸はＣＩ値である。なお、本実施形態のようにＺ方向に離間した一対の突出部３２で圧電振動片を両持ち支持した場合を丸で示し、従来技術のようにＺ方向の一方端部のみで圧電振動片を片持ち支持した場合を三角で示している。このグラフによれば、両持ちの圧電振動片では、段差ＭＹが８μｍ付近でＣＩ値が極小値となる。前述したように段差ＭＹを３μｍ以上１５μｍ以下とすれば、ＣＩ値が比較的小さくなるため好ましい。また段差ＭＹを５μｍ以上１２μｍ以下とすれば、ＣＩ値が特に小さくなるためより好ましい。
【００４１】
一方、圧電振動片を本実施形態のような突出部３２において両持ち支持した場合のＣＩ値は、片持ち支持した場合に比べて全体的に低くなっている。したがって、圧電振動片を両持ち支持することにより、ＣＩ値を低減することができる。
【００４２】
以上に詳述したように、図２に示す本実施形態の圧電振動片１０は、矩形板状に形成され、第１主面Ａと第２主面Ｂの両方にメサ部１２が形成されており、厚みすべりモードで振動するＡＴカット圧電振動片１０において、Ｚ方向に離間した一対のマウント電極２６，２８で支持可能に形成されており、かつメサ部１２の段差の高さＭＹが３μｍ以上である構成とした。
【００４３】
前述したシミュレーションの結果、Ｚ方向に離間した一対の突出部３２のマウント電極２６，２８で圧電振動片１０を両持ち支持した場合には、Ｚ方向の一方側のみで圧電振動片を片持ち支持した場合に比べて、ＣＩ値を低減できる。
一方、メサ部１２の段差が低いと、メサ部１２に振動エネルギーを閉じ込めにくくなり、メサ部１２以外の領域でスプリアス振動が発生しやすくなる。これに対して、メサ部１２の段差の高さＭＹが３μｍ以上の場合には、スプリアス振動が発生しにくくなり、主振動周波数の近接範囲内に存在するスプリアス振動が少なくなる。そのため、圧電振動片１０の外形寸法が製造誤差によりばらついても、主振動に対するスプリアス振動の影響を抑制できる。
したがって、Ｚ方向に離間した一対の突出部３２が有するマウント電極２６，２８で支持可能に形成されており、かつメサ部１２の段差の高さＭＹを３μｍ以上とすることで、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片１０を提供できる。
【００４４】
また、メサ部１２の段差の高さＭＹが１５μｍ以下であることが望ましい。
メサ部１２の段差が高いと、メサ部１２自体のひずみ変形が大きくなり、メサ部１２の境界部分の変形に起因したスプリアス振動が発生しやすくなる。これに対して、メサ部１２の段差の高さＭＹが１５μｍ以下の場合には、スプリアス振動が発生しにくくなり、主振動周波数の近接範囲内に存在するスプリアス振動が少なくなる。そのため、圧電振動片の外形寸法が製造誤差によりばらついても、主振動に対するスプリアス振動の影響を抑制できる。したがって、メサ部１２の段差の高さＭＹを１５μｍ以下とすることで、スプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片１０を提供できる。
【００４５】
一対のマウント電極２６，２８は、突出部３２において支持可能に構成されているが、これにより、メサ部１２から離れた突出部３２で圧電振動片１０を支持することが可能になる。その結果、メサ部１２に振動エネルギーを閉じ込めやすくなり、スプリアス振動が発生しにくくなる。したがって、スプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動片１０を提供できる。なお突出部３２の厚さはメサ部１２の高さと略同一であるが、突出部３２の高さはこれに限られるものではない。
【００４６】
一方、図２に示す本発明の圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とによって形成されるキャビティＣ内に、前述した圧電振動片１０が収容されている。
この構成によれば、前述した圧電振動片１０を備えているので、小型化とＣＩ値低減の両立を実現し、またスプリアス振動が主振動に対して影響を及ぼしにくい圧電振動子１を提供できる。
【００４７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、圧電振動子のパッケージは実施形態の材料および構造に限られず、様々な材料および構造のパッケージとすることができる。
また、実施形態の圧電振動片ではＺ方向の長さをＸ方向より長く形成したが、Ｘ方向の長さをＺ方向より長く形成しても、上述のシミュレーション結果とほぼ同様の結果が得られる点がわかっている。
また、本実施形態に係る圧電振動子１は、電子機器、発振器、及び電波時計など、様々な機器に対して適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ…第１主面  Ｂ…第２主面  Ｃ…キャビティ  ＭＹ…段差の高さ  １…圧電振動子  ２…ベース基板  ３…リッド基板  １０…圧電振動片  １２…メサ部（メサ形状）  ２６，２８…マウント電極  ３２…突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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