(57)【要約】【課題】小型で消費電力が小さく高精度な水晶振動子を提供する。【解決手段】水晶振動子１０は、基部２１と、基部２１から水晶のＹ軸方向に沿って平行に延在される一対の振動腕３０，４０と、振動腕３０の表面３１、裏面３２、外側側面３３、内側側面３４に電極５１〜５４が設けられ、振動腕４０の表面４１、裏面４２、外側側面４３、内側側面４４に電極５６〜５９が設けられて水晶振動片２０が形成され、振動腕３０の表面３１をＸ軸方向に２分して内側側面３４方向（水晶の結晶軸方向）には、圧電体薄膜７１とその表面に電極５５とが設けられて圧電体薄膜素子１００を形成され、振動腕４０の表面４１をＸ軸方向に２分して外側側面４３方向（水晶の結晶軸方向）には、圧電体薄膜７２とその表面に電極６０とが設けられて圧電体薄膜素子１０１を形成される。そして、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とは直列に接続されている。【選択図】図２
2008199439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部から平行に延在される少なくとも一対の振動腕と、前記一対の振動腕そ
れぞれの主面または側面に互いに異極となる励振電極と、を有する圧電振動片と、
前記一対の振動腕それぞれの対向する主面または側面の少なくとも一つの表面に設けら
れる圧電体薄膜と該圧電体薄膜の表面に形成される電極とを有する圧電体薄膜素子と、が
備えられ、
前記圧電振動片と前記圧電体薄膜素子とが直列接続されていることを特徴とする圧電振
動子。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動子において、
前記圧電体薄膜のコンデンサ容量が前記圧電振動片のコンデンサ容量よりも大きいこと
を特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片が、水晶からなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電振動子において、
前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、
前記対向する主面の一方が水晶のＸ軸方向に２分され、
前記圧電体薄膜素子が、２分された主面の水晶の結晶軸方向側に設けられていることを
特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項３に記載の圧電振動子において、
前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、
前記対向する主面の両方が水晶のＸ軸方向に２分され、
前記圧電体薄膜素子が、２分された前記対向する主面それぞれの水晶の結晶軸方向側に
設けられていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項３に記載の圧電振動子において、
前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、
前記対向する主面の両方が水晶のＸ軸方向に２分され、前記圧電体薄膜素子が、２分さ
れた前記対向する主面それぞれの水晶の結晶軸方向に水晶の結晶軸方向側と、水晶の結晶
軸方向とは反対側の側面と、に設けられていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧電振動子において、
前記振動腕にバランス質量が付加されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電振動子において、
前記バランス質量が、前記圧電体薄膜と同材質で形成されていることを特徴とする圧電
振動子。
【請求項９】
圧電基板の表面に第１圧電体薄膜を形成する工程と、
前記第１圧電体薄膜を熱処理する工程と、
熱処理された前記第１圧電体薄膜の表面に、前記第１圧電体薄膜と同一材料の第２圧電
体薄膜を積層して圧電体薄膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項１０】
圧電基板の表面にＰｔまたはＴｉの少なくとも一方の金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜の表面に圧電体薄膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体薄膜からなる圧電体薄膜素子を有する圧電振動子と、圧電振動子の製
造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器等に搭載される時間標準やセンサとして低周波の圧電振動子が用いら
れている。電子機器の小型化に対応してこれらの圧電振動子の小型化が要求されている。
圧電振動子を単純に小型化していくとＣＩ値が上昇しＱ値が低下する。ＣＩ値を上昇さ
せない構造としては、振動片に圧電体膜を形成し、この圧電体膜を駆動する方法がある。
具体的には、シリコンからなる音叉の振動腕の主面上の中心線より内側及び外側に第１、
第２の電極と、これら電極上にそれぞれ設けられた第１、第２の圧電体膜と、これら圧電
体膜上のそれぞれに設けられた第３、第４の電極とを備え、第３、第４の電極に互いに逆
相の交流電圧を印加することにより音叉が屈曲振動する薄膜微小機械式共振子が提案され
ている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７７１９号公報（第９頁、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１では、圧電体膜を電極で挟み込んだ形態で電極に電圧を印加して音
叉を励振している。このような構造では、音叉を駆動する駆動力を得るために圧電体膜の
厚さを数μｍ程度にしなければならず、コンデンサ容量が大きくなり、常に信号を発生さ
せるクロック信号用途等では、消費電力が大きくなってしまうとういう課題を有している
。
【０００５】
また、圧電体膜を用いる振動子あるいは共振子の振動性能は、圧電体膜の結晶性が良好
なほどよく、成膜温度が高いほど良好な結晶性が得られる。しかしながら、単純に圧電体
膜をシリコン表面に形成する方法では圧電体膜が均一で良好な結晶性が得られず、また、
高温にする場合には、音叉や電極等の材質が制約を受けるというような課題もある。
【０００６】
本発明の目的は、小型で消費電力が小さく周波数温度変化量が小さい高精度の圧電振動
子と、良好な結晶性を有する圧電体薄膜を有する圧電振動子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】
【０００７】
本発明の圧電振動子は、基部と、該基部から平行に延在される少なくとも一対の振動腕
と、前記一対の振動腕それぞれの主面または側面に互いに異極となる励振電極と、を有す
る圧電振動片と、前記一対の振動腕それぞれの対向する主面または側面の少なくとも一つ
の表面に設けられる圧電体薄膜と該圧電体薄膜の表面に形成される電極とを有する圧電体
薄膜素子と、が備えられ、前記圧電振動片と前記圧電体薄膜素子とが直列接続されている
ことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、圧電振動片と圧電体薄膜からなる圧電体薄膜素子とを直列に接続し
、圧電振動片と圧電体薄膜素子とを同一励振信号で励振することから、圧電振動片と圧電
体薄膜素子とが相互に振動を補完し合うことによって、低周波領域において圧電振動子の
小型化を実現できる。
【０００９】
また、圧電振動片と圧電体薄膜素子とを直列に接続していることから、圧電振動片と圧
電体薄膜素子との総合コンデンサ容量を小さくすることができ、このことから消費電力を
増加させずに、圧電振動子の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、前記圧電体薄膜のコンデンサ容量が前記圧電振動片のコンデンサ容量よりも大き
いことが好ましい。
【００１１】
本発明では、圧電振動片と圧電体薄膜素子とを直列に接続している。ここで、圧電振動
辺のコンデンサ容量をＣｑ，圧電体薄膜のコンデンサ容量をＣｚで表すと、圧電振動子の
コンデンサ容量Ｃは、１／Ｃ＝１／Ｃｑ＋１／Ｃｚで表される。ここで、Ｃｚ＞Ｃｑとし
、その差を十分大きくすれば、Ｃ≒Ｃｑと考えることができる。このことから、圧電振動
子コンデンサ容量Ｃを小さくすることができ、消費電力を増加させずに、水晶振動子の小
型化を実現できる。
【００１２】
また、前記圧電振動片が、水晶からなることが好ましい。
【００１３】
水晶からなる圧電振動片は周波数温度特性に優れているため、補完的に圧電体薄膜を用
いる構造であっても、水晶が本来有する優れた周波数温度特性を活用できる。
【００１４】
また、前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、前記対向する主面の一
方が水晶のＸ軸方向に２分され、前記圧電体薄膜素子が、２分された主面の水晶の結晶軸
方向側に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前述したように、圧電振動片と圧電体薄膜素子とを直列に接続し、圧電体薄膜素子を水
晶の結晶軸方向側に配設することにより、圧電振動片と圧電体薄膜素子の振動モードが一
致し、圧電振動片と圧電体薄膜素子とが相互に振動を補完し合うことができる。
【００１６】
また、前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、前記対向する主面の両
方が水晶のＸ軸方向に２分され、前記圧電体薄膜素子が、２分された前記対向する主面そ
れぞれの水晶の結晶軸方向側に設けられていることが好ましい。
【００１７】
圧電振動片の表裏両面に圧電体薄膜素子を設けることにより、圧電振動片と圧電体薄膜
素子とが相互により一層強く振動を補完し合うことができる。また、一方の主面（表裏面
のどちらか一方）に圧電体薄膜素子を設ける構造よりも振動バランスをとることができる
。
【００１８】
また、前記一対の振動腕が、水晶のＹ軸方向に沿って延在され、前記対向する主面の両
方が水晶のＸ軸方向に２分され、前記圧電体薄膜素子が、２分された前記対向する主面そ
れぞれの水晶の結晶軸方向に水晶の結晶軸方向側と、水晶の結晶軸方向とは反対側の側面
と、に設けられていることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、水晶の厚さ方向（Ｚ軸方向）にも圧電体薄膜素子を設けることによ
り、さらに強く相互に振動を補完し合うことができ、圧電振動子の振動効率を高めること
ができる。
【００２０】
また、前記振動腕にバランス質量が付加されていることが好ましい。
【００２１】
振動腕の表面に圧電体薄膜素子を設けることにより、振動のバランスが僅かではあるが
くずれることが予測される。そこで、圧電体薄膜素子に対応したバランス質量を付加する
ことにより、振動腕の振動バランスをとり、高精度な振動特性を維持することができる。
【００２２】
前記バランス質量が、前記圧電体薄膜と同材質で形成されていることが望ましい。
【００２３】
このようにすれば、バランス質量を圧電体薄膜と同じ工程で形成することができるので
、高精度のバランス質量を付加することができる。また、圧電体薄膜形成設備を使用する
ことが可能である。
【００２４】
また、本発明の圧電振動子の製造方法は、圧電基板の表面に第１圧電体薄膜を形成する
工程と、前記第１圧電体薄膜を熱処理する工程と、熱処理された前記第１圧電体薄膜の表
面に、前記第１圧電体薄膜と同一材料の第２圧電体薄膜を積層して圧電体薄膜を形成する
工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
圧電体薄膜を用いる振動子あるいは共振子の振動性能は、圧電体薄膜の結晶性が良好な
ほどよい。そこで、第１圧電体薄膜を熱処理し、前記第１圧電体薄膜の表面に、前記第１
圧電体薄膜と同一材料の第２圧電体薄膜を形成することにより、良好な結晶性が得られ、
優れた振動性能を得ることができる。
【００２６】
また、本発明の圧電振動子の製造方法は、圧電基板の表面にＰｔまたはＴｉの少なくと
も一方の金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜の表面に圧電体薄膜を形成する工程と
、を含むことを特徴とする。
【００２７】
圧電基板の表面にＰｔまたはＴｉの金属膜を形成することで、圧電体薄膜の結晶性を高
めることができる。ここで、金属膜としては、ＰｔまたはＴｉの一層でもよく、ＴｉとＰ
ｔの積層構造としてもよい。なお、金属膜は、電気的にはフローティングである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の実施形態１に係る圧電振動子と製造方法を示し、図７，８は実
施形態２、図９，１０は実施形態３、図１１は実施形態４を示している。なお、以下の説
明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる
模式図である。
（実施形態１）
【００２９】
図１は、本発明の実施形態１に係る圧電振動子の構造を示す斜視図、図２は、図１のＡ
−Ａ切断面を示す断面図及び各電極の接続説明図である。なお、本発明の圧電振動子の材
質としては、圧電性能を有するものであれば適合できるが、以下の実施形態では、圧電振
動子として水晶振動子を例示して説明する。図１、図２において、水晶振動子１０は、水
晶振動片２０の表面に複数の電極と圧電体薄膜素子１００，１０１とを有して構成されて
いる。
【００３０】
水晶振動片２０は、基部２１の一辺から、Ｙ軸方向に平行に延在された一対の振動腕３
０，４０を有した音叉型振動子である。そして、基部２１の振動腕３０，４０の延在方向
とは逆方向に支持部２２が設けられている。振動腕３０，４０は、中心線Ｃ0に対して対
称形である。また、水晶振動片２０は、結晶軸方向をＸ軸方向にして切り出されている。
【００３１】
振動腕３０には、一方の主面３１（以降、表面３１と表す）を２分し、振動腕３０の中
心線Ｃ1に対して結晶軸方向（振動腕の内側方向）に圧電体薄膜７１、外側方向に電極５
１が形成され、表面３１に対向する主面３２（以降、裏面３２と表す）に電極５３が形成
されている。なお、電極５３は、圧電体薄膜７１及び電極５１に対向するように２分割す
る構成としてもよく、省略することもできる。また、振動腕３０の外側側面３３には電極
５２が、内側側面３４には電極５４が形成されている。さらに、圧電体薄膜７１の表面に
は、電極５５が形成されている。
【００３２】
振動腕４０には、一方の主面４１（以降、表面４１と表す）を２分し、振動腕４０の中
心線Ｃ2に対して結晶軸方向（振動腕の外側方向）に圧電体薄膜７２、内側方向に電極５
６が形成され、他方の主面４２（以降、裏面４２と表す）に電極５８が形成されている。
なお、電極５８は、圧電体薄膜７１及び電極５６に対向するように２分割する構成として
もよく、省略してもよい。また、振動腕４０の外側側面４３には電極５９が、内側側面４
４には電極５７が形成されている。さらに、圧電体薄膜７２の表面には、電極６０が形成
されている。
【００３３】
圧電体薄膜７１，７２の材料としては、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＰＺＴ（登録商標）
、ＫＮ、ＬＮ、ＬＴ等から選択することができ、本実施形態では、水晶よりも誘電率が大
きく、しかもその差が大きい材料、ヤング率が大きい材料、電気機械結合係数Ｋ2が大き
い材料を選択する。
【００３４】
電極５５，５１，５３，５７，５９及び接続端子９３は、接続電極９１によって接続さ
れる。また、これらの電極とは互いに異極となる電極５２，５４，５８，６０，５６及び
接続端子９４は、接続電極９２によって接続されている。そして、接続端子９３，９４に
それぞれ互いに逆相の交流電圧を印加することで、振動腕３０，４０がＸ軸方向に屈曲振
動する。従って、電極５１〜６０は、水晶振動片２０の励振電極である。
【００３５】
図３は、水晶振動子を特定の振動モードで励振する発振回路に接続した状態を示す等価
回路図である。図３において、発振回路８０は、増幅回路８１と帰還回路８２とを含んで
いる。
【００３６】
増幅回路８１は、増幅器８３と帰還抵抗８４とを含んで構成されている。帰還回路８２
は、ドレイン抵抗８５とコンデンサ８６，８７と水晶振動子１０を含んで構成されている
。水晶振動子１０は、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とが直列に接続さ
れている（図２も参照する）。
【００３７】
ここで、増幅器８３はＣＭＯＳインバータを用いることができる。このような構成によ
り、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とが同一振動モードで振動する発振
器８０を形成することができる。
【００３８】
続いて、本実施形態に係る水晶振動子の駆動について図面を参照して説明する。
図４、図５は、水晶振動子の駆動について模式的に示す説明図である。なお、図４、図
５は、図１のＡ−Ａ切断面を表している。
図４（ａ）を参照して第１の状態を説明する。電極５１，５３，５５，５７，５９には
マイナス（−）電位を印加し、電極５２，５４，５６，５８，６０にはプラス（＋）電位
を印加する。ここで、振動腕３０，４０の水晶の結晶軸方向を矢印Ｄで表し、圧電体薄膜
７１，７２の分極方向を矢印Ｐ0で表している。
【００３９】
まず、振動腕３０について説明すると、圧電体薄膜７１は、電極５５と電極５４によっ
て挟まれた圧電体薄膜素子１００が形成された状態であり（水晶を一部介在する）、電極
５５にマイナス電位、電極５４にプラス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（
Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に伸びる。
【００４０】
従って、圧電体薄膜７１は、水晶の結晶軸方向の偏った位置に設けられているために、
振動腕３０を矢印Ｆ1方向に変位しようとする。振動腕３０は、電極それぞれに電圧を印
加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢印Ｆ1方向に変位しようとするため、振動
腕３０は圧電体薄膜素子１００と共に、矢印Ｆ1方向に変位する。
【００４１】
次に、振動腕４０について説明する。圧電体薄膜７２は、電極６０と電極５９によって
挟まれた圧電体薄膜素子１０１が形成された状態であり（水晶を一部介在する）、電極６
０にプラス電位、電極５９にマイナス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ
軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に縮む。
【００４２】
従って、圧電体薄膜７２は、水晶の結晶軸方向の偏った位置に設けられているために、
振動腕４０を矢印Ｆ2方向に変位しようとする。振動腕４０は、電極それぞれに電圧を印
加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢印Ｆ2方向に変位しようとするため、振動
腕４０は圧電体薄膜素子１０１と共に、矢印Ｆ2方向に変位する。
このようにして、振動腕３０，４０は共に、図４（ｂ）に示すように外側方向に変位す
る。
【００４３】
次に、図５（ａ）を参照して第２の状態を説明する。第２の状態は、上述した第１の状
態に対して、各電極に逆相の電圧を印加した状態を示している。つまり、電極５１，５３
，５５，５７，５９にはプラス（＋）電位を印加し、電極５２，５４，５６，５８，６０
にはマイナス（−）電位を印加する。
【００４４】
まず、振動腕３０について説明する。電極５５にマイナス電位、電極５４にプラス電位
を印加すると、圧電体薄膜７１は厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ
軸）方向に縮む。
【００４５】
従って、圧電体薄膜７１は、振動腕３０を矢印Ｆ3方向に変位しようとする。振動腕３
０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢印Ｆ3方向
に変位しようとするため、振動腕３０は圧電体薄膜素子１００と共に、矢印Ｆ3方向に変
位する。
【００４６】
次に、振動腕４０について説明する。電極６０にマイナス電位、電極５９にプラス電位
を印加すると、圧電体薄膜７２は厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ
軸）方向に伸びる。従って、圧電体薄膜７２は、矢印Ｆ4方向に変位しようとする。振動
腕４０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢印Ｆ4
方向に変位しようとするため、振動腕４０は圧電体薄膜素子１０１と共に、矢印Ｆ4方向
に変位する。
このようにして、振動腕３０，４０は、図５（ｂ）に示すように内側方向に変位する。
【００４７】
上述した第１の状態と第２の状態を繰り返す（つまり、交流電圧を印加する）と振動腕
３０，４０は、Ｘ軸方向に屈曲振動を繰り返す。
【００４８】
なお、上述した実施形態１では、圧電体薄膜素子１００，１０１を振動腕３０，４０の
それぞれの表面３１，４１に形成する構造を例示したが、圧電体薄膜素子１００，１０１
を、裏面３２，４２側に形成する構造としてもよい。この際、電極５１と電極５３、電極
５６と電極５８とを入れ替える構成とする。
【００４９】
なお、圧電体薄膜７１，７２は、その結晶性によって振動特性が影響される。そこで、
良好な結晶性を得るための製造方法について説明する。
図６は、本実施形態に係る水晶振動子の第１の製造方法の一部を示す断面図である。図
示を省略するが、まず、大判の圧電基板としての水晶基板１１（水晶ウエハと呼称するこ
とがある）に、フォトリソグラフィ技術によって複数の水晶振動片２０を形成する。この
際、水晶振動片の基部２１または支持部２２を水晶基板１１に接続しておく。
【００５０】
続いて、圧電体薄膜を形成する。なお、圧電体薄膜７１と圧電体薄膜７２は、同じ構成
であるので圧電体薄膜７１を代表して説明する。図６（ａ）に示すように、振動腕３０の
それぞれの表面３１の所定位置に第１圧電体薄膜７１ａを形成する。第１圧電体薄膜７１
ａの形成方法は、ＲＦスパッタリング法等のＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法であてもよいし、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）法であってもよい。また、第１圧電体薄膜７１ａの厚さは、５ｎｍ〜
１００ｎｍが好ましい。
【００５１】
続いて、図６（ｂ）に示すように、第１圧電体薄膜７１ａの熱処理を行い、熱処理後の
第１圧電体薄膜７１ｂを形成する。熱処理は、ランプ加熱、レーザー光加熱であってもよ
いが、４００℃以下での熱処理は、温度管理ができ温度を低温から上昇できる熱処理方法
が好ましい。具体的には、より安定した温度管理ができる熱処理炉、ホットプレート、真
空チャンバー中での熱処理が好ましい。熱処理後の第１圧電体薄膜７１ｂは結晶化が進ん
だ状態である。
【００５２】
続いて、図６（ｃ）に示すように、熱処理後の第１圧電体薄膜７１ｂ上に第２圧電体薄
膜７１ｃを形成する。第２圧電体薄膜７１ｃは、結晶化が進んだ熱処理後の第１圧電体薄
膜７１ｂ上において結晶生長する材料であればどのような圧電体薄膜でもよいが、本実施
形態では、第１圧電体薄膜７１ａと同じ材料を採用している。
【００５３】
第２圧電体薄膜７１ｃも、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等で形成することが可能で、その厚さは
数μｍである。この第２圧電体薄膜７１ｃは、熱処理後の第１圧電体薄膜７１ｂを含めて
圧電体薄膜７１となる。
【００５４】
このようにして圧電体薄膜７１，７２を形成した後、電極５１〜６０を形成する。圧電
体薄膜７１，７２それぞれの上面に形成する電極５５，６０も他の電極と同時形成しても
よいし、別工程で形成してもよい。
【００５５】
電極５１〜６０を形成した後、水晶基板１１をダイシング等で切断して、水晶振動子１
０を切り離し個片化する。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る水晶振動子の第２の製造方法について説明する。第２の製造
方法は、圧電体薄膜の製造方法のみが異なるため、圧電体薄膜の製造方法について説明す
る。図示は省略するが、図１，２，６を参照する。
まず、大判の水晶基板１１（水晶ウエハ）にフォトリソグラフィ技術によって複数の水
晶振動片２０を形成する。この際、水晶振動片の基部２１または支持部２２を水晶基板１
１に接続しておく。
【００５７】
水晶基板１１の振動腕３０，４０のそれぞれの表面３１，４１の所定位置にＰｔまたは
Ｔｉの金属薄膜を形成する。これらの金属膜はスパッタリング法、蒸着法等で形成する。
これらの金属薄膜は、圧電体薄膜の結晶化を促進する機能を有する。
【００５８】
続いて、ＰｔまたはＴｉからなる金属薄膜の表面に圧電体薄膜７１，７２を形成する。
圧電体薄膜７１，７２は、金属薄膜が存在するために良好な結晶性を有する。
【００５９】
なお、圧電体薄膜７１，７２の材質は、結晶性において金属薄膜に対しての相性がある
。具体的には、金属薄膜を形成する構造では、圧電体薄膜７１，７２の材質としてＺｎＯ
，ＡｌＮ、ＧａＮがより好ましい。しかし、上述した第１の製造方法においては、圧電体
薄膜７１の材質は結晶性ということでは特に限定されない。
【００６０】
また、金属薄膜として、Ｔｉの表面にさらにＰｔを積層する構造としてもよく、このよ
うにすれば、圧電体薄膜７１，７２と水晶振動片２０との界面の密着性を向上させ、且つ
、良好な結晶性を得ることができる。
【００６１】
従って、前述した実施形態１によれば、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０
１とを直列に接続し、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とを同一励振信号
で励振し、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とが相互に振動を補完し合う
ことから、低周波領域において水晶振動子１０の小型化を実現できる。
【００６２】
ここで、消費電力に影響を与える水晶振動子１０のコンデンサ容量について考察する。
コンデンサ容量Ｃは、誘電体の面積Ｓ、厚さ（電極間距離）ｄ、誘電率をとすれば、Ｃ＝
ε・Ｓ／ｄで表される。圧電体薄膜７１，７２の誘電率εｚ、水晶の誘電率εｑの関係は
、それぞれの材料をεｚ≫εｑ、圧電体薄膜７１，７２の厚さｄｚと水晶振動片２０の厚
さｄｑの関係を、ｄｑ≫ｄｚとなるように設定している。従って、水晶振動片２０のコン
デンサ容量Ｃｑと圧電体薄膜７１，７２のコンデンサ容量Ｃｚの関係は、Ｃｚ≫Ｃｑとな
る。
【００６３】
本実施形態では、発振器８０の等価回路において、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１
００，１０１とを直列に接続している。従って、水晶振動子１０のコンデンサ容量Ｃは、
１／Ｃ＝１／Ｃｑ＋１／Ｃｚで表される。ここで、Ｃｚ≫Ｃｑとしているため、Ｃ≒Ｃｑ
と考えることができる。このことから、水晶振動子１０のコンデンサ容量を小さくするこ
とができ、消費電力を増加させずに、水晶振動子の小型化を実現できる。
【００６４】
また、圧電体薄膜素子１００，１０１の電気機械結合係数Ｋ2は、水晶振動片２０の電
気機械結合係数よりも大きい。性能指数ＭはＭ≒Ｋ2・Ｑで表すことができ、圧電体薄膜
素子１００，１０１の電気機械結合係数（Ｋ2で表される）を水晶よりも大きくすること
で、圧電体薄膜素子１００，１０１の性能指数Ｍが高くなる。従って、電気機械結合係数
が大きいほど振動しやすいので、薄い圧電体薄膜７１，７２により水晶振動片２０の振動
を高効率化することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、圧電振動片として水晶を採用している。水晶は、周波数温度特
性に優れているため、補完的に圧電体薄膜７１，７２を備える構造であっても、水晶の良
好な周波数温度特性を活用できる。
【００６６】
また、振動腕３０，４０が、水晶のＹ軸（機械軸）方向に沿って延在され、圧電体薄膜
７１，７２が、振動腕３０，４０それぞれの表面３１，４１または裏面３２，４２の一方
または両方のＸ軸（電気軸）方向に２分された結晶軸方向側に設けられている。そのため
に、振動腕３０，４０と圧電体薄膜素子１００，１０１の振動モードが一致し、水晶振動
片２０と圧電体薄膜素子１００，１０１とが相互に振動を補完し合うことができる。
【００６７】
また、圧電体薄膜を用いる振動子あるいは共振子の振動性能は、圧電体薄膜の結晶性が
良好なほどよい。本実施形態の水晶振動子１０の製造方法は、水晶基板１１の表面に第１
圧電体薄膜７１ａを形成し、この第１圧電体薄膜７１ａを熱処理した後、熱処理された前
記第１圧電体薄膜７１ｂの表面に、第１圧電体薄膜７１ａと同一材料の第２圧電体薄膜７
１ｃを形成して結晶性を改善している。第２圧電体薄膜７１ｃは、本実施形態の圧電体薄
膜７１に相当する。従って、良好な結晶性を有する圧電体薄膜７１，７２により、優れた
振動性能を得ることができる。
【００６８】
また、本発明の水晶振動子１０の他の製造方法として、水晶基板１１の表面にＰｔまた
はＴｉの少なくとも一方の金属薄膜を形成し、この金属薄膜の表面に圧電体薄膜７１を形
成する方法がある。このような金属薄膜を形成することで、圧電体薄膜７１，７２の結晶
性を高めることができる。
（実施形態２）
【００６９】
続いて、本発明の実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、前述し
た実施形態１に対して圧電体薄膜を振動腕の表裏両面に設けたことを特徴としている。従
って、実施形態１との相違部分を中心に説明し、同じ構成部位には同じ符号を附している
。
図７、図８は、実施形態２に係る水晶振動子を示す断面図（図１のＡ−Ａ切断面に相当
する）である。図７、図８において、振動腕３０の表面３１には、幅方向（Ｘ軸方向）を
２分して、振動腕３０の中心線Ｃ1に対して結晶軸方向（振動腕３０の内側側面３４方向
）に圧電体薄膜７１、外側方向に電極５１が形成されている。
【００７０】
また、振動腕３０の裏面３２には、圧電体薄膜７１に対向して圧電体薄膜７３が形成さ
れ、電極５１に対向して電極５３が形成されている。さらに、振動腕３０の外側側面３３
には電極５２が、内側側面３４には電極５４が形成され、圧電体薄膜７１の表面には、電
極５５、圧電体薄膜７３の表面には電極６１が形成されている。従って、圧電体薄膜７３
は、電極６１，５４によって挟まれた圧電体薄膜素子１０２を構成する。
【００７１】
一方、振動腕４０の表面４１には、幅方向（Ｘ軸方向）を２分して、振動腕４０の中心
線Ｃ2に対して結晶軸方向（振動腕４０の外側側面４３方向）に圧電体薄膜７２、内側方
向に電極５６が形成されている。
【００７２】
また、振動腕４０の裏面４２には、圧電体薄膜７２に対向して圧電体薄膜７４が形成さ
れ、電極５６に対向して電極５８が形成されている。さらに、振動腕４０の外側側面４３
には電極５９が、内側側面４４には電極５７が形成され、圧電体薄膜７２の表面には、電
極６０、圧電体薄膜７４の表面には電極６２が形成されている。従って、圧電体薄膜７４
は、電極６２，５９によって挟まれた圧電体薄膜素子１０３を構成する。
なお、圧電体薄膜７１〜７４は実施形態１と同様な材料としての条件を満たし、厚さ、
平面形状も同じとする。
【００７３】
電極５５，５１，５３，６１，５７，５９及び接続端子９３は、接続電極９１によって
接続される。また、電極５２，５４，５８，６２，６０，５６及び接続端子９４は、接続
電極９２によって接続されている。そして、接続端子９３，９４にそれぞれ逆相の交流電
圧を印加することで、振動腕３０，４０が屈曲振動する。従って、電極５１〜６２は、水
晶振動片２０の励振電極である。
【００７４】
上述したように構成される水晶振動子１０は、発振器の等価回路において、図３に示し
たときと同じように、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００〜１０３とは直列に接続さ
れている。
【００７５】
続いて、本実施形態に係る水晶振動子の駆動について図面を参照して説明する。
図８は、水晶振動子の駆動について第１の状態を模式的に示す説明図である。電極５１
，５３，５５，５７，５９，６１にはマイナス（−）電位を印加し、電極５２，５４，５
８，６２，６０，５６にはプラス（＋）電位を印加する。ここで、振動腕３０，４０の水
晶の結晶軸方向を矢印Ｄで表し、圧電体薄膜７１〜７４の分極方向を矢印Ｐ0で表してい
る。
【００７６】
まず、振動腕３０について説明すると、圧電体薄膜７１，７３は、電極５５，６１にマ
イナス電位、電極５４にプラス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（Ｘ軸）方
向及び長さ（Ｙ軸）方向に伸びる。
【００７７】
また、圧電体薄膜７３は、電極６１にマイナス電位、電極５４にプラス電位を印加する
と厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に伸びる。
【００７８】
従って、圧電体薄膜７１，７３は、振動腕３０の水晶の結晶軸方向に偏った位置に設け
られていることから、それぞれ同じように振動腕３０を矢印Ｆ1方向に変位しようとする
。振動腕３０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢
印Ｆ1方向に変位しようとするため、振動腕３０は圧電体薄膜素子１００，１０２と共に
、矢印Ｆ1方向に変位する。
【００７９】
次に、振動腕４０について説明する。圧電体薄膜７２は、電極６０にプラス電位、電極
５９にマイナス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ
軸）方向に縮む。
【００８０】
また、圧電体薄膜７４は、電極５９にマイナス電位、電極６２にプラス電位を印加する
と厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に縮む。
【００８１】
従って、圧電体薄膜７２，７４は、振動腕４０の水晶の結晶軸方向に偏った位置に設け
られていることから、それぞれ同じように振動腕４０を矢印Ｆ2方向に変位しようとする
。振動腕４０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電界が発生し、やはり矢
印Ｆ2方向に変位しようとするため、振動腕４０は圧電体薄膜素子１０１，１０３と共に
、矢印Ｆ2方向に変位する。
このようにして、振動腕３０，４０は、図８（ｂ）に示すように外側方向（図中、実線
で表す矢印方向）に変位する。
【００８２】
次に、前述した第１の状態に対して各電極に逆相の電位を印加した第２の状態について
説明する。図示は省略するが、第２の状態では、電極５２，５４，５８，６２，６０，５
６にはマイナス電位、電極５１，５３，６１，５５，５７，５９にはプラス電位の電圧を
印加する。こうすることで、圧電体薄膜７１〜７４の伸縮方向が第１の状態（図８（ａ）
参照）とは逆方向となり、振動腕３０，４０は図８（ｂ）に破線で表す矢印方向に変位す
る。
従って、接続端子９３，９４に交流電圧を印加することで、振動腕３０，４０は屈曲振
動を継続する。
【００８３】
従って、上述したように、振動腕３０，４０の表裏両面の水晶の結晶軸方向の同じ位置
に圧電体薄膜７１，７３、及び圧電体薄膜７２，７４を設けることにより、水晶振動片２
０と圧電体薄膜素子１００〜１０３とが、より一層強く相互に振動を補完し合うことがで
きる。また、一方の主面（表裏面のどちらか一方）に圧電体薄膜を形成する場合よりも振
動バランスをとることができ、捩れ等の不用振動を低減することができる。
（実施形態３）
【００８４】
続いて、本発明の実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述し
た実施形態２に対して圧電体薄膜を振動腕の側面にも設けたことを特徴としている。従っ
て、実施形態２との相違部分を中心に説明し、同じ構成部位には同じ符号を附している。
図９、図１０は、実施形態３に係る水晶振動子を示す断面図（図１のＡ−Ａ切断面に相
当する）である。図９、図１０において、振動腕３０には、表面３１及び裏面３２の両面
に圧電体薄膜７１，７３とそれらの表面それぞれに電極５５，６１が形成されている。
【００８５】
そして、振動腕３０の外側側面３３に圧電体薄膜７５が設けられ、その表面に電極６３
が形成されている。
また、振動腕３０の表面３１には電極５１、裏面３２には電極５１と対向して電極５３
が形成され、内側側面３４には電極５４が形成されている。従って、圧電体薄膜７５は、
電極６３と電極５１，５３とによって挟まれた圧電体薄膜素子１０４を構成する。
【００８６】
一方、振動腕４０には、表面４１及び裏面４２の両面それぞれに圧電体薄膜７２，７４
と、それらの表面それぞれに電極６０，６２が設けられている。そして、振動腕４０の内
側側面４４に圧電体薄膜７６が設けられ、その表面に電極６４が形成されている。
また、振動腕４０の表面４１には電極５６、裏面４２には電極５６と対向して電極５８
が形成され、外側側面４３には電極５９が形成されている。従って、圧電体薄膜７６は、
電極６４と電極５６，５８とによって挟まれた圧電体薄膜素子１０５を構成する。
なお、圧電体薄膜７５，７６は、実施形態１，２と同様な材料が好ましく振動腕３０，
４０の内側方向に分極方向を矢印Ｐ0で表している。
【００８７】
電極５５，５１，５３，６１，６４，５９及び接続端子９３は、接続電極９１によって
接続される。また、電極６３，５４，５８，６２，６０，５６及び接続端子９４は、接続
電極９２によって接続されている。そして、接続端子９３，９４にそれぞれ逆相の交流電
圧を印加することで、振動腕３０，４０が屈曲振動する。従って、電極５１〜６４は、水
晶振動片２０の励振電極である。
【００８８】
上述したように構成される水晶振動子１０は、発振器の等価回路において、図３に示し
たときと同じように、水晶振動片２０と圧電体薄膜素子１００〜１０５とは直列に接続さ
れている。
【００８９】
続いて、本実施形態に係る水晶振動子の駆動について図面を参照して説明する。
図１０（ａ）は、水晶振動子の駆動について第１の状態を模式的に示す説明図である。
電極５５，５１，５３，６１，６４，５９にはマイナス（−）電位を印加し、電極６３，
５４，５８，６２，６０，５６にはプラス（＋）電位を印加する。ここで、振動腕３０，
４０の水晶の結晶軸方向を矢印Ｄで表し、圧電体薄膜７１〜７６の分極方向を矢印Ｐ0で
表している。
【００９０】
まず、振動腕３０について説明すると、圧電体薄膜７１は、電極５５と電極５４によっ
て挟まれた圧電体薄膜素子１００が形成された状態であり、電極５５にマイナス電位、電
極５４にプラス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ
軸）方向に伸びる。
【００９１】
また、圧電体薄膜７３は、電極６１と電極５４によって挟まれた圧電体薄膜素子１０２
が形成された状態であり、電極６１にマイナス電位、電極５４にプラス電位を印加すると
厚さ（Ｚ軸）方向に縮み、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に伸びる。
【００９２】
圧電体薄膜７５は、電極６３と電極５１，５３とによって挟まれた圧電体薄膜素子１０
４が形成された状態であり、電極６３にプラス電位、電極５１，５３にマイナス電位を印
加すると幅方向（Ｚ軸方向）に伸び、厚さ方向（Ｘ軸方向）及び長さ方向（Ｙ軸方向）に
縮む。
【００９３】
従って、圧電体薄膜７１，７３，７５は、それぞれ同じように振動腕３０を矢印Ｆ1方
向に変位しようとする。振動腕３０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電
界が発生し、やはり矢印Ｆ1方向に変位しようとするため、振動腕３０は圧電体薄膜素子
１００，１０２，１０４と共に、矢印Ｆ1方向に変位する。
【００９４】
次に、振動腕４０について説明する。圧電体薄膜７２は、電極６０と電極５９によって
挟まれた圧電体薄膜素子１０１が形成された状態であり、電極６０にプラス電位、電極５
９にマイナス電位を印加すると厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸
）方向に縮む。
【００９５】
また、圧電体薄膜７４は、電極６２と電極５９によって挟まれた圧電体薄膜素子１０３
が形成された状態であり、電極５９にマイナス電位、電極６２にプラス電位を印加すると
厚さ（Ｚ軸）方向に伸び、幅（Ｘ軸）方向及び長さ（Ｙ軸）方向に縮む。
【００９６】
また、圧電体薄膜７６は、電極６４と電極５６，５８とによって挟まれた圧電体薄膜素
子１０５が形成された状態であり、電極６４にマイナス電位、電極５６，５８にプラス電
位を印加すると幅方向（Ｚ軸方向）に縮み、厚さ方向（Ｘ軸方向）及び長さ方向（Ｙ軸方
向）に伸びる。
【００９７】
従って、圧電体薄膜素子１０１，１０３，１０５は、振動腕４０を矢印Ｆ2方向に変位
しようとする。振動腕４０は、電極それぞれに電圧を印加すると矢印Ｅ方向に電界が発生
し、やはり矢印Ｆ2方向に変位しようとするため、振動腕４０は圧電体薄膜素子１０１，
１０３，１０５と共に、矢印Ｆ2方向に変位する。
このようにして、振動腕３０，４０は、図１０（ｂ）に示すように外側方向（図中、実
線で表す矢印方向）に変位する。
【００９８】
次に、第１の状態に対して逆相の電位を各電極に印加した第２の状態について説明する
。図示は省略するが、第２の状態では、電極５５，５１，５３，６１，６４，５９にはプ
ラス電位、電極６３，５４，５８，６２，６０，５６にはマイナス電位の電圧を印加する
。こうすることで、圧電体薄膜７１〜７６の伸縮方向が第１の状態（図１０（ａ）参照）
とは逆方向となり、振動腕３０，４０は図１０（ｂ）に破線で表す矢印方向に変位する。
従って、接続端子９３，９４に交流電圧を印加することで、振動腕３０，４０は屈曲振
動を継続する。
【００９９】
従って、上述した実施形態３によれば、水晶の側面にも圧電体薄膜素子１０４，１０５
を設けることにより、さらに強く相互に振動を補完し合うことができ、水晶振動子１０の
振動効率を高めることができる。
（実施形態４）
【０１００】
続いて、本発明の実施形態４について図面を参照して説明する。前述した実施形態１で
は圧電体薄膜素子１００，１０１、実施形態２では圧電体薄膜素子１００〜１０３、実施
形態３では圧電体薄膜素子１００〜１０５をそれぞれ備えている。
【０１０１】
しかしながら、圧電体薄膜素子を設けることにより、水晶振動片２０の中心線Ｃ0に対
して振動腕３０と振動腕４０との質量バランス、あるいは、振動腕３０，４０それぞれの
中心線Ｃ1，Ｃ2に対する質量バランスがくずれることがある。そのことによって僅かであ
るが振動バランスがくずれることが考えられる。実施形態４では、そのような課題を解決
するためにバランス質量を付加することを特徴としている。
なお、実施形態１〜実施形態３と同じ部位には同じ符号を附している。
【０１０２】
図１１（ａ）は、実施形態１（図２、参照）に対してバランス質量を付加した例を示し
ている。図１１（ａ）において、振動腕３０には、中心線Ｃ1に対して圧電体薄膜７１と
対称となるバランス質量としての圧電体薄膜７７ａが設けられている。従って、付加され
た圧電体薄膜７７ａと電極５１との積層体は、圧電体薄膜７１と電極５５との積層体と中
心線Ｃ1に対して対称となり、振動腕３０内において質量バランスがとれる。
【０１０３】
振動腕４０においても同様に、バランス質量としての圧電体薄膜７７ｂを設けることに
より、付加された圧電体薄膜７７ｂと電極５６との積層体は、圧電体薄膜７２と電極６０
との積層体と中心線Ｃ2に対して対称となり、振動腕４０内において質量バランスがとれ
ている。
【０１０４】
このように、バランス質量として圧電体薄膜７７ａ，７７ｂを設けることにより、振動
腕３０，４０が、中心線Ｃ0に対して質量バランスがとれ、従って、振動バランスをとる
ことができる。
【０１０５】
図１１（ｂ）は、実施形態２（図７、参照）に対してバランス質量を付加した例を示し
ている。実施形態２は、振動腕３０，４０それぞれの表裏両面に、圧電体薄膜７１，７３
、圧電体薄膜７２，７４が設けられている構造であるので、振動腕３０には中心線Ｃ1に
対して圧電体薄膜７１，７３に対称なバランス質量としての圧電体薄膜７７ａ，７８ａを
設け、振動腕４０には中心線Ｃ2に対して圧電体薄膜７２，７４に対称なバランス質量と
しての圧電体薄膜７７ｂ，７８ｂを設けている。
【０１０６】
このようにバランス質量を設けることにより、振動腕３０及び振動腕４０内において質
量バランスがとれると共に、振動腕３０と振動腕４０との質量バランスがとれ、そのこと
により振動バランスがとれる。
【０１０７】
図１１（ｃ）は、実施形態３（図９、参照）に対してバランス質量を付加した例を示し
ている。実施形態３は、振動腕３０の表裏両面と側面に圧電体薄膜７１，７３，７５が設
けられている構造であるので、振動腕３０には中心線Ｃ1に対して圧電体薄膜７１，７３
，７５それぞれに対称なバランス質量としての圧電体薄膜７７ａ，７８ａ，７９ａを設け
る。また、振動腕４０の表裏両面と側面に圧電体薄膜７２，７４，７６が設けられている
構造であるので、振動腕４０には中心線Ｃ2に対して圧電体薄膜７２，７４，７６それぞ
れに対称なバランス質量としての圧電体薄膜７７ｂ，７８ｂ，７９ｂを設けている。
【０１０８】
このようにバランス質量を設けることにより、振動腕３０及び振動腕４０内において質
量バランスがとれると共に、振動腕３０と振動腕４０との質量バランスがとれ、そのこと
により振動バランスがとれる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、上述した図１１（ａ）〜図１１（ｃ）において付加したバラン
ス質量としての圧電体薄膜７７ａ，７７ｂ，７８ａ，７８ｂ，７９ａ，７９ｂそれぞれを
、他の圧電体薄膜７１〜７６と同材質にしている。
【０１１０】
従って、上述した実施形態４によれば、圧電体薄膜７１〜７６に対応したバランス質量
を付加することにより、振動腕３０，４０の振動バランスをとり、高精度な振動特性を得
ることができる。
また、バランス質量を圧電体薄膜と同材質で形成することにより、圧電体薄膜と同じ工
程でバランス質量を構成することができるので、高精度のバランス質量を付加することが
できる。さらに、圧電体薄膜形成設備を使用して形成することが可能である。
【０１１１】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき
る範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態１では、圧電体薄膜７１，７２を振動腕３０，４０のそれぞ
れの表面３１，４１に形成する構造、及び圧電体薄膜７１，７２を裏面３２，４２側に形
成する構造を説明したが、振動腕３０の表面３１に圧電体薄膜７１を形成し、振動腕４０
の裏面４２に圧電体薄膜７２を形成してもよく、その逆にしてもよい。
【０１１２】
また、前述した実施形態４では、付加するバランス質量を圧電体薄膜と同材質を用いて
いるが、バランス質量は、中心線Ｃ0，Ｃ1，Ｃ2に対して質量バランス（つまり振動バラ
ンス）がとれれば、同材質でなくてもよく、圧電体でなくてもよい。
【０１１３】
従って、前述した実施形態１〜実施形態４によれば、小型で消費電力が小さく高精度な
圧電振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る水晶振動子の構造を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図及び各電極の接続説明図。
【図３】本発明の実施形態１に係る水晶振動子を特定の振動モードで励振する発振回路に接続した状態を示す等価回路図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る水晶振動子の駆動について第１の状態を模式的に示す説明図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る水晶振動子の駆動について第２の状態を模式的に示す説明図。
【図６】本発明の実施形態１に係る第１の製造方法の一部を示す断面図。
【図７】本発明の実施形態２に係る水晶振動子を示す断面図及び各電極の接続説明図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る水晶振動子の駆動について模式的に示す説明図。
【図９】本発明の実施形態３に係る水晶振動子を示す断面図及び各電極の接続説明図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る水晶振動子の駆動について模式的に示す説明図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態４に係る水晶振動子を示す断面図。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…水晶振動子、２０…水晶振動片、２１…基部、３０，４０…振動腕、３１…振動
腕３０の表面、３２…振動腕３０の裏面、３３…振動腕３０の外側側面、３４…振動腕３
０の内側側面、４１…振動腕４０の表面、４２…振動腕４０の裏面、４３…振動腕４０の
外側側面、４４…振動腕４０の内側側面、５５，６０…電極、７１，７２…圧電体薄膜、
１００，１０１…圧電体薄膜素子。
【図１】
2008199439.tif 000003
【図２】
2008199439.tif 000004
【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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【図１１】
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