(57)【要約】【課題】優れた振動特性を発揮することのできる振動片を提供すること、また、この振動片を備える信頼性に優れた振動子、振動デバイスおよび電子機器を提供すること。【解決手段】振動片２は、基部２７と、基部２７からＹ軸方向に延出し、Ｘ軸方向に複数並んで設けられた振動腕２８、２９、３０と、振動腕２８、２９、３０に設けられ、振動腕２８、２９、３０をＺ軸方向に屈曲振動させる圧電体素子２２、２３２４とを有している。また、各振動腕２８、２９、３０は、屈曲振動により圧縮または伸長する第１の面２８１、２９１、３０１と、第１の面２８１、２９１、３０１が圧縮したときに伸長し、伸長したときに圧縮する第２の面２８２、２９２、３０２とを有している。また、振動腕２８、２９は、第１の面２８１、２９１側に圧電体素子２２、２３が設けられており、振動腕３０は、第２の面３０２側に圧電体素子２４が設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向とを含む平面上に設けられた基部と、
前記基部から前記第１の方向に延出し、前記第２の方向に複数並んで設けられた振動腕と、
前記振動腕の各々に設けられ、前記振動腕を前記平面の法線方向に屈曲振動させる圧電体素子と、を有し、
前記振動腕の各々は、前記屈曲振動により圧縮または伸長する第１の面と、前記第１の面が圧縮したときに伸長し前記第１の面が伸長したときに圧縮する第２の面と、前記第１の面および前記第２の面を接続する側面と、を有し、
複数の前記振動腕は、互いに反対方向へ前記屈曲振動する少なくとも１本の第１の振動腕および少なくとも１本の第２の振動腕を有し、
前記第１の振動腕は、前記第１の面側に前記圧電体素子が設けられ、
前記第２の振動腕は、前記第２の面側に前記圧電体素子が設けられたことを特徴とする振動片。
【請求項２】
前記第１の振動腕と前記第２の振動腕とが前記第２の方向に交互に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
前記圧電体素子の各々は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層および  前記第２の電極層の間に配置された圧電体層とを有し、
前記第１の振動腕は、前記第１の面上に前記第１の電極層が設けられ、
前記第２の振動腕は、前記第２の面上に前記第１の電極層が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の振動片。
【請求項４】
前記第１の振動腕および前記第２の振動腕の少なくとも一方に設けられた前記第２の電極層は、前記振動腕の前記側面を経て、前記第１の電極層が設けられた面とは反対側の面に引き出されたことを特徴とする請求項３に記載の振動片。
【請求項５】
前記基部には、第１の接続電極と第２の接続電極とが設けられ、
前記第１の接続電極は、複数の前記振動腕に設けられた前記第１の電極層の各々に接続され、
前記第２の接続電極は、複数の前記振動腕に設けられた前記第２の電極層の各々に接続されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項６】
前記圧電体層は、少なくとも前記第２の接続電極の形成領域にまで設けられ、且つ、平面視で前記第２の接続電極と重なり合うことを特徴とする請求項５に記載の振動片。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収納したパッケージと、を備えたことを特徴とする振動子。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片に接続された発振回路と、を備えたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片、振動子、振動デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の振動デバイスとしては、複数の振動腕を備える音叉型の振動片を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する３つの振動腕と、各振動腕上に下部電極膜、圧電体膜および上部電極膜がこの順で成膜されて構成された圧電体素子とを有する。このような振動片において、各圧電体素子は、下部電極膜と上部電極膜との間に電界が印加されることにより、圧電体層を伸縮させ、振動腕を基部の厚さ方向（いわゆる面外方向）に屈曲振動させる。この際、隣り合う２つの振動腕が互いに反対方向に屈曲振動する。すなわち、両端部に位置する２つの振動腕（端部振動腕）が厚さ方向の一方側に屈曲すると、中央部に位置する１つの振動腕（中央部振動腕）が厚さ方向の他方側に屈曲し、２つの端部振動腕が厚さ方向の他方側に屈曲すると、中央部振動腕が厚さ方向の一方側に屈曲する。これにより、振動漏れを抑制して振動特性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような特許文献１に記載の振動片では、３つの振動腕の同じ面（上面）に圧電体素子が設けられているため、次のような問題が生じる。すなわち、２つの端部振動腕の上部電極膜と中央部振動腕の下部電極膜とを接続する配線（以下第１配線）と、２つの端部振動腕の下部電極膜と中央部振動腕の上部電極膜とを接続する配線（以下第２配線）とがクロスしており、配線が非常に煩雑であった。この場合、第１配線と第２配線のクロス部分において、第１配線と第２配線との間に絶縁膜を設け両者を電気的に分離する必要があり、製造効率を悪くする原因となっていた。
【０００５】
また、特許文献１に記載の振動片では、３つの振動腕の同じ面（上面）に圧電体素子が設けられているため、次のような問題が生じる。すなわち、各振動腕の重心は、その厚さ方向のほぼ中央に位置しているが、３つの振動腕の同じ面（上面）に圧電体素子が設けられることにより、各振動腕の重心が上側（圧電体素子が形成されている面側）に向けて移動する。このように、全ての振動腕の重心が同じ方向にずれると、３つの振動腕の屈曲振動のバランスが崩れ、振動特性が低下する。
本発明の目的は、配線の簡略化、および振動バランスの改善による振動特性の向上の少なくとも１つを実現する振動片を提供すること、また、この振動片を備える信頼性に優れた振動子、振動デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の振動片は、第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向とを含む平面上に設けられた基部と、
前記基部から前記第１の方向に延出し、前記第２の方向に複数並んで設けられた振動腕と、
前記振動腕の各々に設けられ、前記振動腕を前記平面の法線方向に屈曲振動させる圧電体素子と、を有し、
前記振動腕の各々は、前記屈曲振動により圧縮または伸長する第１の面と、前記第１の面が圧縮したときに伸長し前記第１の面が伸長したときに圧縮する第２の面と、前記第１の面および前記第２の面を接続する側面と、を有し、
複数の前記振動腕は、互いに反対方向へ前記屈曲振動する少なくとも１本の第１の振動腕および少なくとも１本の第２の振動腕を有し、
前記第１の振動腕は、前記第１の面側に前記圧電体素子が設けられ、
前記第２の振動腕は、前記第２の面側に前記圧電体素子が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、従来のように全ての圧電体素子が振動腕の一方の面側に配置されている場合と比較して、配線同士がクロスするのを回避できる。さらに、複数の振動腕全体の重心の第１の方向と第２の方向とを含む平面の法線方向へのずれを抑制することができる。したがって、各振動腕を前記法線方向にバランスよく屈曲振動させることができ、その結果、優れた振動特性を発揮することのできる振動片が得られる。
【０００８】
［適用例２］
本発明の振動片では、前記第１の振動腕と前記第２の振動腕とが前記第２の方向に交互に配置されたことを特徴とすることが好ましい。
これにより、隣り合う２つの振動腕により生じる漏れ振動を互いに相殺することができる。その結果、振動漏れを防止することができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明の振動片では、前記圧電体素子の各々は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層および前記第２の電極層の間に配置された圧電体層とを有し、
前記第１の振動腕は、前記第１の面上に前記第１の電極層が設けられ、
前記第２の振動腕は、前記第２の面上に前記第１の電極層が設けられたことを特徴とすることが好ましい。
【００１０】
これにより、各圧電体素子の第１の電極層を段差なく接続することができる。したがって、振動片の信頼性が向上する。また、振動腕自体が圧電性を有していなかったり、振動腕が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向が屈曲振動に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各振動腕に屈曲振動させることができる。また、振動腕の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各振動腕の材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動片を比較的簡単に実現することができる。
【００１１】
［適用例４］
本発明の振動片では、前記第１の振動腕および前記第２の振動腕の少なくとも一方に設けられた前記第２の電極層は、前記振動腕の前記側面を経て、前記第１の電極層が設けられた面とは反対側の面に引き出されたことを特徴とすることが好ましい。
これにより、第２の電極層の基部への電気的な引き出しを簡単に行うことができる。
【００１２】
［適用例５］
本発明の振動片では、前記基部には、第１の接続電極と第２の接続電極とが設けられ、
前記第１の接続電極は、複数の前記振動腕に設けられた前記第１の電極層の各々に接続され、
前記第２の接続電極は、複数の前記振動腕に設けられた前記第２の電極層の各々に接続されたことを特徴とすることが好ましい。
これにより、第１の電極層および第２の電極層を基部に引き出すことができる。
【００１３】
［適用例６］
本発明の振動片では、前記圧電体層は、少なくとも前記第２の接続電極の形成領域にまで設けられ、且つ、平面視で前記第２の接続電極と重なり合うことを特徴とすることが好ましい。
これにより、第１の電極層の基部に引き出された部分と、第２の電極層の基部に引き出された部分とを圧電体層によって絶縁することができる。
【００１４】
［適用例７］
本発明の振動子は、本発明の振動片と、
前記振動片を収納したパッケージと、を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた振動子を提供することができる。
［適用例８］
本発明の振動デバイスでは、本発明の振動片と、
前記振動片に接続された発振回路と、を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた発振器等の振動デバイスを提供することができる。
［適用例９］
本発明の電子機器は、本発明の振動片を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた携帯電話、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ等の電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図である。
【図２】図１に示す振動子を示す上面図である。
【図３】図１に示す振動子を示す下面図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示す振動子を示す上面図である。
【図６】図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図である。
【図７】従来の振動片に対する有効な効果を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る振動片を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る振動片を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の振動片を備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図１１】本発明の振動片を備える電子機器（携帯電話機）である。
【図１２】本発明の振動片を備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の振動片、振動子、振動デバイスおよび電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図、図２は、図１に示す振動子を示す上面図、図３は、図１に示す振動子を示す下面図、図４は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図５は、図１に示す振動子を示す上面図、図６は、図２に示す振動片の動作を説明するための斜視図、図７は、従来の振動片に対する有効な効果を説明するための断面図である。
【００１７】
なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｙ軸に平行な方向（第１の方向）をＹ軸方向、Ｘ軸に平行な方向（第２の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（第１の方向と第２の方向とを含む平面の法線方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１では、説明の便宜上、振動基板２１上に形成された複数の圧電体素子や複数の配線層については、図示を省略している。
図１に示す振動子１は、振動片２と、この振動片２を収納するパッケージ３とを有する。
【００１８】
以下、振動子１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（振動片）
まず、振動片２について説明する。
振動片２は、例えば、図２に示すような３脚音叉型の振動片である。この振動片２は、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４および第１の配線層５１、第２の配線層５２、第３の配線層５３、第４の配線層５４、絶縁層５５とを有している。
【００１９】
振動基板２１は、基部２７と、３つの振動腕２８、２９、３０とを有している。
振動基板２１の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
かかる圧電体材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては水晶（Ｘカット板、ＡＴカット板、Ｚカット板等）が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
【００２０】
また、かかる非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性を優れたものを比較的安価に実現することができる。また、基部２７に集積回路を形成するなどして、振動片２と他の回路素子との一体化も容易である。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
【００２１】
このような振動基板２１において、基部２７は、Ｚ軸方向を厚さ方向とする略板状をなしている。また、図１および図３に示すように、基部２７は、薄肉に形成された薄肉部２７１と、この薄肉部２７１よりも厚肉に形成された厚肉部２７２とを有し、これらがＹ軸方向に並んで設けられている。
また、薄肉部２７１は、後述する各振動腕２８、２９、３０と等しい厚さとなるように形成されている。したがって、厚肉部２７２は、そのＺ軸方向での厚さが各振動腕２８、２９、３０のＺ軸方向での厚さよりも大きい部分である。
【００２２】
このような薄肉部２７１および厚肉部２７２を形成することにより、振動腕２８、２９、３０の厚さを薄くして振動腕２８、２９、３０の振動特性を向上させるとともに、振動片２を製造する際のハンドリング性を優れたものとすることができる。
そして、基部２７の薄肉部２７１の厚肉部２７２とは反対側には、３つの振動腕２８、２９、３０が接続されている。
【００２３】
振動腕（第１の振動腕）２８、２９は、基部２７のＸ軸方向での両端部に接続され、振動腕（第２の振動腕）３０は、基部２７のＸ軸方向での中央部に接続されている。３つの振動腕２８、２９、３０は、互いに平行となるように基部２７からそれぞれＹ軸方向に延出して設けられている。より具体的には、３つの振動腕２８、２９、３０は、基部２７からそれぞれＹ軸方向に延出するとともに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。
【００２４】
振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。また、各振動腕２８、２９、３０は、長手方向での全域に亘って幅が一定となっている。なお、各振動腕２８、２９、３０は、幅の異なる部分を有していてもよい。
また、振動腕２８、２９、３０は、互いに同じ長さとなるように形成されている。なお、振動腕２８、２９、３０の長さは、各振動腕２８、２９、３０の幅、厚さ等に応じて設定されるものであり、互いに異なっていてもよい。
【００２５】
なお、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、必要に応じて、基端部よりも横断面積が大きい質量部（ハンマーヘッド）を設けてもよい。この場合、振動片２をより小型なものとしたり、振動腕２８、２９、３０の屈曲振動の周波数をより低めたりすることができる。また、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、周波数調整用の錘を形成してもよい。この場合、振動片２の各振動腕２８、２９、３０に形成された錘を除去することにより、振動片２の周波数を所定の値に合わせ込むことができる。
【００２６】
図４に示すように、振動腕２８には、圧電体素子２２が設けられ、また、振動腕２９には、圧電体素子２３が設けられ、さらに、振動腕３０には、圧電体素子２４が設けられている。これにより、振動腕２８、２９、３０自体が圧電性を有していなかったり、振動腕２８、２９、３０が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向がＺ軸方向での屈曲振動に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各振動腕２８、２９、３０をＺ軸方向に屈曲振動させることができる。また、振動腕２８、２９、３０の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各振動腕２８、２９、３０の材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動片２を比較的簡単に実現することができる。
【００２７】
圧電体素子２２は、通電により伸縮して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３は、通電により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４は、通電により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２は、図４に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。同様に、圧電体素子２３は、振動腕２９上に、第１の電極層２３１、圧電体層２３２、第２の電極層２３３がこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４は、振動腕３０上に、第１の電極層２４１、圧電体層２４２、第２の電極層２４３がこの順で積層されて構成されている。
【００２８】
以下、各圧電体素子２２、２３、２４を構成する各層を順次説明するが、圧電体素子２３、２４の各層の構成は互いにほぼ同様であるため、以下では、圧電体素子２２、２４を構成する各層について説明する。
（圧電体素子２２）
まず、圧電体素子２２の各層について説明する。
【００２９】
［第１の電極層］
図４に示すように、第１の電極層２２１は、振動腕２８の上面２８１上に設けられている。また、第１の電極層２２１は、基部２７上から振動腕２８上にその延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。本実施形態では、振動腕２８上において、第１の電極層２２１の長さは、振動腕２８の長さよりも短くなっている。
【００３０】
また、本実施形態では、第１の電極層２２１の長さは、振動腕２８の長さの２／３程度に設定されている。なお、第１の電極層２２１の長さは、振動腕２８の長さの１／３〜１程度に設定することができる。
このような第１の電極層２２１は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
【００３１】
中でも、第１の電極層２２１の構成材料としては、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第１の電極層２２１を金または金合金で構成することにより、圧電体層２２２の配向性を高めることもできる。
【００３２】
また、第１の電極層２２１の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第１の電極層２２１が圧電体素子２２の駆動特性や振動腕２８の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような第１の電極層２２１の導電性を優れたものとすることができる。
【００３３】
なお、例えば第１の電極層２２１を金で構成し、振動基板２１を水晶で構成した場合、これらの密着性が低い。そのため、このような場合、第１の電極層２２１と振動基板２１との間には、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、下地層と振動腕２８との密着性、および、下地層と第１の電極層２２１との密着性をそれぞれ優れたものとすることができる。その結果、第１の電極層２２１が振動腕から剥離するのを防止し、振動片２の信頼性を優れたものとすることができる。
この下地層の平均厚さは、下地層が圧電体素子２２の駆動特性や振動腕２８の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような密着性を高める効果を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましい。
【００３４】
［圧電体層］
圧電体層２２２は、第１の電極層２２１上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
また、振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）における圧電体層２２２の長さは、同方向（Ｙ軸方向）における第１の電極層２２１の長さに略等しい。
【００３５】
これにより、圧電体層２２２のＹ軸方向の全域に亘って前述したように第１の電極層２２１の表面状態により圧電体層２２２の配向性を高めることができる。そのため、振動腕２８の長手方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２２２を均質化することができる。
このような圧電体層２２２の構成材料（圧電体材料）としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられるが、ＡＩＮ、ＺｎＯを用いるのが好ましい。
【００３６】
中でも、圧電体層２２２の構成材料としては、ＺｎＯ、ＡｌＮを用いるのが好ましい。ＺｎＯ（酸化亜鉛）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、ｃ軸配向性に優れている。そのため、圧電体層２２２をＺｎＯを主材料として構成することにより、振動片２のＣＩ値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
また、圧電体層２２２の平均厚さは、５０〜３０００ｎｍであるのが好ましく、２００〜２０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、圧電体層２２２が振動腕２８の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、圧電体素子２２の駆動特性を優れたものとすることができる。
【００３７】
［第２の電極層］
第２の電極層２２３は、圧電体層２２２上に振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。また、振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）における第２の電極層２２３の長さは、圧電体層２２２の長さに略等しい。これにより、第２の電極層２２３と前述した第１の電極層２２１との間に生じる電界により、振動腕２８の延出方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２２２の全域を伸縮させることができる。そのため、振動効率を高めることができる。
【００３８】
このような第２の電極層２２３は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。特に、第２の電極層２２３の構成材料は、第１の電極層２２１と同様、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
また、第２の電極層２２３の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第２の電極層２２３が圧電体素子２２の駆動特性や振動腕２８の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、第２の電極層２２３の導電性を優れたものとすることができる。
【００３９】
なお、圧電体層２２２と第２の電極層２２３との間には、必要に応じて、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）等の絶縁体層を設けてもよい。この絶縁体層は、圧電体層２２２を保護するとともに、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間の短絡を防止する機能を有する。また、この絶縁体層は、圧電体層２２２の上面のみを覆うように形成してもよいし、圧電体層２２２の上面および圧電体層２２２の側面（第１の電極層２２１に接する面以外の面）も覆うように形成してもよい。
【００４０】
この絶縁体層の平均厚さは、特に限定されないが、５０〜５００ｎｍであるのが好ましい。かかる厚さが前記下限値未満であると、前述したような短絡を防止する効果が小さくなる傾向となり、一方、かかる厚さが前記上限値を超えると、圧電体素子２２の特性に悪影響を与えるおそれがある。
このような圧電体素子２２においては、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に電圧が印加されると、圧電体層２２２にＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２２２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる。
同様に、圧電体素子２３においては、第１の電極層２３１と第２の電極層２３３との間に電圧が印加されると、圧電体層２３２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる。
【００４１】
（圧電体素子２４）
次いで、圧電体素子２４の各層について説明する。なお、前述した圧電体素子２２の各層と同様の事項については、その説明を省略する。
［第１の電極層］
図４に示すように、第１の電極層２４１は、振動腕３０の下面３０２上に設けられている。また、第１の電極層２４１は、基部２７上から振動腕３０上にその延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。なお、第１の電極層２４１の構成材料、長さ、平均厚さ等は、前述した第１の電極層２２１と同様であるため、その説明を省略する。
【００４２】
［圧電体層］
図４に示すように、圧電体層２４２は、環状（筒状）をなしており、振動腕３０の先端部を除く部分の外周を覆いつつ（囲みつつ）、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）における圧電体層２４２の長さは、同方向における第１の電極層２４１の長さに略等しい。これにより、圧電体層２４２のＹ軸方向の全域に亘って前述したように第１の電極層２４１の表面状態により圧電体層２４２の配向性を高めることができる。そのため、振動腕３０の長手方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２４２を均質化することができる。
【００４３】
圧電体層２４２は、前述したように、振動腕３０の外周の一部を覆うように形成されているため、振動腕３０の下面３０２側（第１の電極層２４１上）に位置する第１の部位２４２ａと、振動腕３０の上面３０１側に位置する第２の部位２４２ｂとを有している。このように、圧電体層２４２が第２の部位２４２ｂを有することにより、後述するように、圧電体層２４２を絶縁層５５と段差なく簡単に接続することができる。
【００４４】
第１の部位２４２ａの平均厚さは、特に限定されないが、圧電体層２２２の平均厚さとほぼ等しいことが好ましい。また、第２の部位２４２ｂの平均厚さは、特に限定されないが、その上面が、圧電体層２２２の上面と同一平面上に形成されるような厚さ、すなわち、第１の電極層２２１の平均厚さと圧電体層２２２の平均厚さの和とほぼ等しいのが好ましい。
圧電体層２４２の構成材料（圧電体材料）としては、圧電体層２２２と同様の材料を用いることができる。
【００４５】
［第２の電極層］
図４に示すように、第２の電極層２４３は、環状（筒状）をなしており、圧電体層２４２の外周を覆いつつ、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。
また、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）における第２の電極層２４３の長さは、圧電体層２４２の長さに略等しい。これにより、第２の電極層２４３と前述した第１の電極層２４１との間に生じる電界により、振動腕３０の延出方向（Ｙ軸方向）において圧電体層２４２の第１の部位２４２ａの全域を伸縮させることができる。そのため、振動効率を高めることができる。
【００４６】
第２の電極層２４３は、前述したように、圧電体層２４２の外周の一部を覆うように形成されているため、振動腕３０の下面３０２側（圧電体層２４２の第１の部位２４２ａ上）に位置する第１の部位２４３ａと、振動腕３０の上面３０１側（圧電体層２４２の第２の部位２４２ｂ上）に位置する第２の部位２４３ｂとを有している。このように、第２の電極層２４３が第２の部位２４３ｂを有することにより、後述するように、第２の電極層２４３を第２の配線層５２と段差なく簡単に接続することができる。なお、図４では、圧電体層２４２および第２の電極層２４３の両方を環状に外周の一部を覆うように形成しているが、第２の電極層２４３のみを環状に外周の一部を覆うように形成しても良い。その場合、第２の電極層２４３と第２の配線層５２との間に段差が生じてしまうが、段差部分をスロープ状にすれば段差の角度を緩和でき、配線パターンの断線を抑制できる。
【００４７】
第２の電極層２４３の構成材料や平均厚さは、前述した第２の電極層２２３と同様であるため、その説明を省略する。
このような構成の圧電体素子２４においては、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間に電圧が印加されると、圧電体層２４２の第１の部位２４２ａ（第１の電極層２４１と第２の電極層２４３の第１の部位２４３ａとの間に位置する部位）にＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２４２の第１の部位２４２ａは、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる。
【００４８】
このように、圧電体素子２４のうち、その伸縮によって振動腕３０をＹ軸方向に屈曲振動させるのは、第１の電極層２４１と、第２の電極層２４３の第１の部位２４３ａと、これらの間に位置する圧電体層２４２の第１の部位２４２ａである。すなわち、図４中点線で囲まれた領域Ｓである。このことから、圧電体素子２４は、振動腕３０の下面（第２の面）３０２側に設けられていると言える。
以上、圧電体素子２２、２３、２４の構成について詳細に説明した。
【００４９】
図２および５に示すように、基部２７の上面２７ａ上には、第１の配線層５１と、第２の配線層５２と、これら２つの配線層５１、５２の間に位置し、２つの配線層５１、５２を絶縁する絶縁層５５とが積層してなる積層体が形成されている。また、図３に示すように、基部２７の下面２７ｂには、第３の配線層５３が形成されている。また、基部２７の側面２７ｃには、第４の配線層５４が形成されている。これら各層５１〜５５を設けることにより、後述するように、各圧電体素子２２、２３、２４の第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極２２３、２３３、２４３の電気的な引き出しを簡単に行うことができる。
【００５０】
以下、各層の構成について順次詳細に説明する。
［第１の配線層］
図５は、振動片２を上面側から見た平面図であるが、第２の配線層５２および絶縁層５５の図示を省略している。同図に示すように、第１の配線層５１は、基部２７の上面２７ａ上に形成されている。このような第１の配線層５１は、互いに電気的に接続された配線部５１１および第１の接続電極５１２を有している。
【００５１】
配線部５１１は、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２の第１の電極層２２１と基部２７の上面２７ａにて電気的に接続されているとともに、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３の第１の電極層２３１と上面２７ａにて電気的に接続されている。これにより、第１の電極層２２１、２３１は、配線部５１１を介して第１の接続電極５１２と電気的に接続される。
【００５２】
このような構成とすることにより、第１の配線層５１を段差なく形成することができるとともに、第１の配線層５１と第１の電極層２２１、２３１とを段差なく接続することができる。すなわち、第１の配線層５１および第１の電極層２２１、２３１を平面的（同一平面上）に形成することができる。より具体的には、従来の振動片のようなコンタクトホールを形成することなく、第１の配線層５１と第１の電極層２２１、２３１を接続することができる。そのため、第１の配線層５１の途中や、第１の配線層５１と第１の電極層２２１、２３１との境界部（繋ぎ目）での断線を効果的に防止でき、より確実かつ簡単にこれらを電気的に接続することができる。
【００５３】
第１の配線層５１は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
また、第１の配線層５１は、第１の電極層２２１、２３１と同時に一括形成することができる。
【００５４】
［絶縁層］
図２に示すように、絶縁層５５は、第１の配線層５１と第２の配線層５２の間に位置しており、第１の配線層５１と第２の配線層５２とを絶縁する機能を有している。この絶縁層５５は、第１の配線層５１の第１の接続電極５１２を振動片２の外部に露出させつつ、配線部５１１の少なくとも一部（特に、第２の配線層５２と交差する箇所を含む周辺）を覆うように上面２７ａ上に形成されている。
【００５５】
絶縁層５５は、基部２７の上面２７ａ上にて、振動腕２８に設けられた圧電体素子２２の圧電体層２２２と接続されていると共に、振動腕２９に設けられた圧電体素子２３の圧電体層２３２と接続されている。さらに、絶縁層５５は、基部２７の上面２７ａ上にて、振動腕３０に設けられた圧電体素子２４の圧電体層２４２の第２の部位２４２ｂと接続されている。このような構成とすることにより、絶縁層５５によって、第１の配線層５１を前述のように覆い隠すことができ、第１の配線層５１と第２の配線層５２とをより確実に絶縁することができる。
絶縁層５５は、その上面５５１が圧電体層２２２、２３２、２４２（第２の部位２４２ｂ）の上面と同一平面上に位置している。これにより、絶縁層５５と圧電体層２２２、２３２、２４２（第２の部位２４２ｂ）との境界部に段差が生じず、絶縁層５５の上面５５１に第２の配線層５２を容易に形成することができる。
【００５６】
本実施形態では、絶縁層５５は、各圧電体層２２２、２３２、２４２と同一の材料で一体的に形成されている。これにより、絶縁層５５の形成が簡単となるとともに、前述したように、絶縁層５５、圧電体層２２２、２３２、２４２（第２の部位２４２ｂ）の上面を簡単に同一平面上に形成することができる。さらに、絶縁層５５と各圧電体層２２２、２３２、２４２との境界部に段差等が生じるのを効果的に防止または抑制することができる。
なお、絶縁層５５の構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、樹脂材料等を用いてもよい。
【００５７】
［第２の配線層］
図２に示すように、第２の配線層５２は、その全域が、絶縁層５５の上面５５１上に形成されている。このような第２の配線層５２は、互いに電気的に接続された配線部５２１および第２の接続電極５２２を有している。
配線部５２１は、絶縁層５５の上面５５１上にて、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２の第２の電極層２２３と電気的に接続されていると共に、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３の第２の電極層２３３と電気的に接続されている。さらに、配線部５２１は、絶縁層５５の上面５５１上にて、振動腕３０上に設けられた圧電体素子２４の第２の電極層２４３の第２の部位２４３ｂと電気的に接続されている。これにより、第２の電極層２２３、２３３、２３４は、配線部５２１を介して第２の接続電極５２２と電気的に接続される。
【００５８】
このような構成とすることにより、第２の配線層５２を段差なく形成することができるとともに、第２の配線層５２と第２の電極層２２３、２３３、２４３とを段差なく接続することができる。すなわち、第２の配線層５２および第２の電極層２２３、２３３、２４３（第２の部位２４３ｂ）を平面的（同一平面上）に形成することができる。より具体的には、従来の振動片のようなコンタクトホールを形成することなく、第２の配線層５２と第２の電極層２２３、２３３、２４３とを接続することができる。そのため、第２の配線層５２の途中や、第２の配線層５２と第２の電極層２２３、２３３、２４３との境界部（繋ぎ目）での断線を効果的に防止でき、より確実かつ簡単にこれらを電気的に接続することができる。
【００５９】
なお、配線部５２１は、第１の配線層５１の配線部５１１となるべく重ならないように配置されているのが好ましい。前述したように、絶縁層５５が圧電体材料で構成されている場合には、絶縁層５５の配線部５１１と配線部５２１とで挟まれた部分が圧電効果により伸縮し、振動片２に不本意な振動が発生するおそれがあるが、配線部５２１を配線部５１１となるべく重ならないように配置することにより、このような振動の発生を効果的に抑制することができる。
【００６０】
このような第２の配線層５２は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
また、第２の配線層５２は、第２の電極層２２３、２３３、２４３と同時に一括形成することができる。
【００６１】
［第３の配線層］
図３に示すように、第３の配線層５３は、基部２７の下面２７ｂ上に形成されている。このような第３の配線層５３は、基部２７の下面２７ｂ上にて、振動腕３０に設けられた圧電体素子２４の第１の電極層２４１と電気的に接続されている。
このような構成とすることにより、第３の配線層５３を段差なく（振動基板２１の外形に起因する段差は除く。）形成することができるとともに、第３の配線層５３と第１の電極層２４１とを段差なく接続することができる。そのため、従来の振動片のようなコンタクトホールを形成することなく、第３の配線層５３と第１の電極層２４１とを接続することができる。したがって、第３の配線層５３の途中や、第３の配線層５３と第１の電極層２４１との境界部（繋ぎ目）での断線を効果的に防止でき、より確実かつ簡単に電気的に接続することができる。
【００６２】
第３の配線層５３は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
また、第３の配線層５３は、第１の電極層２４１と同時、すなわち、第１の配線層５１と同時に一括形成することができる。
【００６３】
［第４の配線層］
図２に示すように、第４の配線層５４は、基部２７の側面２７ｃ上に形成されている。この第４の配線層５４によって、第３の配線層５３が第１の配線層５１（第１の接続電極５１２）と電気的に接続されている。これにより、各圧電体素子２２、２３、２４の第１の電極層２２１、２３１、２４１がそれぞれ第１の配線層５１（第１の接続電極５１２）と電気的に接続される。
【００６４】
第４の配線層５４は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
また、第４の配線層５４は、第１の配線層５１や第３の配線層５３と同時に一括形成することができる。
【００６５】
このような構成の振動片２は、次のように駆動する。すなわち、第１の接続電極５１２と第２の接続電極５２２との間に電圧（各振動腕２８、２９、３０を振動させるための電圧）を印加すると、第１の電極層２２１、２３１、２４１と、第２の電極層２２３、２３３、２４３とが逆極性となるようにして、圧電体層２２２、２３２、２４２（第１の部位２４２ａ）にそれぞれＺ軸方向の電圧が印加される。
【００６６】
これにより、圧電体材料の逆圧電効果によって、ある一定の周波数（共振周波数）で各振動腕２８、２９、３０が屈曲振動する。このとき、図６に示すように、振動腕（第１の振動腕）２８、２９は、互いに同方向に屈曲振動し、振動腕（第２の振動腕）３０は、振動腕２８、２９とは反対方向に屈曲振動する。
また、前述のように各振動腕２８、２９、３０が屈曲振動すると、第１、第２の接続電極５１２、５３２間には、圧電体材料の圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動片２は、共振周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
【００６７】
前述したように、振動片２は、圧電体素子が上面に設けられた振動腕（第１の振動腕）２８、２９と、圧電体素子が下面に設けられた振動腕（第２の振動腕）３０とを有しているため、優れた振動特性を発揮することができる。以下、具体的に説明する。
図７（ａ）に、従来の構成、すなわち、各振動腕２８、２９、３０に設けられた圧電体素子が、それぞれ、その振動腕の上面２８１、２９１、３０１側に設けられている構成を図示している。同図中の鎖線Ｌ１は、圧電体素子を設けていない場合の、振動腕２８、２９、３０全体の重心の位置を示し、鎖線Ｌ２は、各振動腕２８、２９、３０に圧電体素子が設けられている状態での、当該圧電体素子を含む振動腕２８、２９、３０全体の重心の位置を示している。
【００６８】
一方、図７（ｂ）は、本実施形態の振動片２であり、同図中鎖線Ｌ１、Ｌ２は、図７（ａ）中の鎖線Ｌ１、Ｌ２と同じ意味を持つものである。図７（ａ）、（ｂ）を比較すれば明らかなように、図７（ｂ）に示された本実施形態の振動片２では、図７（ａ）に示された従来の振動片と比較して、圧電体素子を含む振動腕２８、２９、３０全体の重心のＺ軸方向へのずれが小さい。すなわち、振動片２では、前記重心のＺ軸方向へのずれを効果的に抑制することができる。したがって、振動片２は、各振動腕２８、２９、３０をＺ軸方向にバランスよく屈曲振動させることができ、その結果、優れた振動特性を発揮することができる。
【００６９】
振動片２では、振動腕（第１の振動腕）２８、２９の上面（第１の面）２８１、２９１側に圧電体素子２２、２３を設け、振動腕（第２の振動腕）３０の下面（第２の面）３０２側に圧電体素子２４を設けることにより、上記のような構成を実現している。これにより、振動片２の構成がより簡単なものとなる。
ここで、第１の振動腕の数と、第２の振動腕の数は、等しいか、その差が１であるのが好ましい。すなわち、振動腕の数が奇数の場合には、第１の振動腕および第２の振動腕のいずれか一方が他方よりも１つ多くなるようにし、振動腕の数が偶数の場合には、第１の振動腕と第２の振動腕の数が等しくなるようにするのが好ましい。これにより、前述したような重心のずれをより効果的に抑制することができ、より優れた振動特性を発揮することのできる振動片２が得られる。
【００７０】
さらに、振動片２は、互いに反対方向に屈曲振動する第１の振動腕と第２の振動腕がＸ軸方向に交互に配置されている。このように、隣り合う２つの振動腕を互いに反対方向に屈曲振動させることにより、隣り合う２つの振動腕２８、３０および２９、３０により生じる漏れ振動を互いに相殺することができる。その結果、振動漏れを防止することができる。
【００７１】
また、振動片２では、第１の振動腕２８、２９の上面（第１の面）２８１、２９１上に第１の電極層２２１、２３１が形成されており、第２の振動腕３０の下面（第２の面）３０２上に第１の電極層２４１が形成されている。このように、電気的に接続されている３つの第１の電極２２１、２３１、２４１を、各圧電体素子２２、２３、２４を構成する３つの層（第１の電極層、圧電体層、第２の電極層）のうちの最も振動基板２１側に形成することにより、これらを第１の配線層５１、第３の配線層５３および第４の配線層５４を用いて段差なく（ただし、振動基板２１の外形に起因した段差は除く）接続することができる。
以上、振動片２の構成について詳細に説明した。
【００７２】
（振動片の製造方法）
振動片２の製造方法の一例について簡単に説明する。
振動片２の製造方法は、［Ａ］振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成すると共に、基部２７上に第１の配線層５１、第３の配線層５３および第４の配線層５４を形成する工程と、［Ｂ］第１の電極層２２１、２３１、２４１上に圧電体層２２２、２３２、２４２を形成すると共に、基部２７上に絶縁層５５を形成する工程と、［Ｃ］圧電体層２２２、２３２、２４２上に第２の電極層２２３、２３３、３４３を形成すると共に、絶縁層５５上に第２の配線層５２を形成する工程とを有する。
【００７３】
以下、各工程を簡単に説明する。
［Ａ］
まず、振動基板２１を形成するための基板を用意する。
そして、この基板をエッチングすることにより、振動基板２１を形成する。
より具体的に説明すると、例えば、上記基板が水晶基板である場合、水晶基板の薄肉部２７１となる部分を、ＢＨＦ（buffer hydrogen fluoride）をエッチング液として用いた異方性エッチングにより除去して薄肉化する。その後、その薄肉化された部分を、上記と同様の異方性エッチングにより部分的に除去して、振動腕２８、２９、３０を形成する。これにより、振動基板２１が形成される。
【００７４】
その後、振動腕２８、２９、３０上に第１の電極層２２１、２３１、２４１を形成すると共に、基部２７上に第１の配線層５１、第３の配線層５３および第４の配線層５４を形成する。この際、第１の電極層２２１、２３１、２４１、第１の配線層５１、第３の配線層５３および第４の配線層５４は、下記に示すように、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００７５】
各層２２１、２３１、２４１、５１、５３、５４の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法等の気相成膜法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、気相成膜法（特にスパッタリング法もしくは真空蒸着法）を用いるのが好ましい。また、各層２２１、２３１、２４１、５１、５３、５４の形成に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。
【００７６】
［Ｂ］
次に、第１の電極層２２１、２３１上に圧電体層２２２、２３２を、振動腕３０および第１の電極層２４１の外周を囲むように圧電体層２４２をそれぞれ形成すると共に、基部２７上に第１の配線層５１の配線部５１１の少なくとも一部を覆い隠すように絶縁層５５を形成する。この際、圧電体層２２２、２３２、２４２および絶縁層５５は、下記に示すように、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００７７】
各層２２２、２３２、２４２、５５の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ等の化学蒸着法等の気相成膜法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、気相成膜法（特に反応性スパッタリング法）を用いるのが好ましい。また、各層２２２、２３２、２４２、５５の形成（パターニング）に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。また、各層２２２、２３２、２４２、５５をパターニングする際に、不要部分の除去にはウェットエッチングを用いるのが好ましい。
【００７８】
［Ｃ］
次に、圧電体層２２２、２３２上に第２の電極層２２３、２３３を、圧電体層２４２の外周を囲むように第２の電極層２４３をそれぞれ形成すると共に、絶縁層５５上に第２の配線層５２を形成する。この際、第２の電極層２２３、２３３、２４３および第２の配線層５２は、下記に示すように、同一の成膜工程で一括形成することができる。
【００７９】
各層２２３、２３３、２４３、５２の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法等の気相成膜法、また、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられるが、気相成膜法（特にスパッタリング法もしくは真空蒸着法）を用いるのが好ましい。また、各層２２３、２３３、２４３、５２の形成に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。
以上説明したようにして振動片２を製造することができる。
【００８０】
（パッケージ）
次に、振動片２を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されている。ベース基板３１と枠部材３２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。そして、枠部材３２と蓋部材３３は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間Ｓに、振動片２を収納している。なお、パッケージ３内には、振動片２の他、振動片２を駆動する電子部品（発振回路）等を収納することもできる。
【００８１】
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材３２および蓋部材３３の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。
【００８２】
このベース基板３１の上面には、固定材３６を介して、前述した振動片２が固定されている。この固定材３６は、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の接着剤で構成されている。このような固定材３６は、未硬化（未固化）の接着剤をベース基板３１上に塗布し、さらに、この接着剤上に振動片２を載置した後、その接着剤を硬化または固化させることにより形成される。これにより、振動片２（基部２７）がベース基板３１に確実に固定される。
【００８３】
なお、この固定は、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤を用いて行ってもよい。
また、ベース基板３１の上面には、一対の電極３５ａ、３５ｂが内部空間Ｓに露出するように形成されている。
この電極３５ａは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３８を介して、前述した第２の接続電極５２２に電気的に接続されている。また、電極３５ｂは、例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）３７を介して、前述した第１の接続電極５１２に電気的に接続されている。
【００８４】
なお、一対の電極３５ａ、３５ｂと第１の接続電極５１２、第２の接続電極５２２との接続方法は、これに限定されず、例えば、導電性接着剤により行ってもよい。この場合、例えば、振動片２の図示とは表裏反転するか、振動片２の下面に第１の接続電極５１２、第２の接続電極５２２を形成すればよい。
また、ベース基板３１の下面には、４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
【００８５】
これら４つの外部端子３４ａ〜３４ｄのうち、外部端子３４ａ、３４ｂは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して電極３５ａ、３５ｂに電気的に接続されたホット端子である。また、他の２つの外部端子３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化したりするためのダミー端子である。
このような電極３５ａ、３５ｂおよび外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
【００８６】
なお、パッケージ３内部に電子部品を収納した場合、ベース基板３１の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情報（例えば、振動子の温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子が形成されていてもよい。
以上説明したような第１実施形態によれば、振動腕２８、２９、３０をバランスよくスムーズに屈曲振動させることができる。したがって、優れた振動特性を発揮することのできる振動片２となる。
また、このような振動片２を備える振動子１は、信頼性に優れたものとなる。
【００８７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る振動片を説明するための断面図である。なお、図８は、図２中のＡ−Ａ線断面図に対応するものである。
以下、第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８８】
第２実施形態は、振動腕（第１の振動腕）２８、２９に設けられた圧電体素子の構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図８では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、本実施形態では、振動腕２８上に設けられた圧電体素子２２Ａについて代表的に説明するが、振動腕２９上に設けられた圧電体素子２３Ａについても同様である。
【００８９】
図８に示すように、圧電体素子２２Ａは、第１の電極層２２１Ａと、圧電体層２２２Ａと、第２の電極層２２３Ａとを有しており、圧電体素子２４に対応する形状をなしている。
すなわち、第１の電極層２２１Ａは、振動腕２８の上面２８１上に設けられており、圧電体層２２２Ａは、振動腕２８および第１の電極層２２１Ａの外周を覆うように設けられており、さらに、第２の電極層２２３Ａは、圧電体層２２２Ａの外周を覆うように設けられている。
【００９０】
圧電体層２２２Ａは、振動腕２８の上面２８１側に位置する第１の部位２２２Ａａと、振動腕２８の下面２８２側に位置する第２の部位２２２Ａｂとを有しており、同様に、第２の電極層２２３Ａは、振動腕２８の上面２８１側に位置する第１の部位２２３Ａａと、振動腕２８の下面２８２側に位置する第２の部位２２３Ａｂとを有している。
このような構成の圧電体素子２２Ａにおいては、第１の電極層２２１Ａと第２の電極層２２３Ａとの間に電圧が印加されると、圧電体層２２２Ａの第１の部位２２２ＡａにＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２２２Ａの第１の部位２２２Ａａは、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる。
【００９１】
このように、圧電体素子２２Ａのうち、その伸縮によって振動腕２８をＹ軸方向に屈曲振動させるのは、第１の電極層２２１Ａと、第２の電極層２２３Ａの第１の部位２２３Ａａと、これらの間に位置する圧電体層２２２Ａの第１の部位２２２Ａａである。すなわち、図８中点線で囲まれた領域である。このことから、圧電体素子２２Ａは、振動腕２８の上面２８１側に設けられていると言える。
【００９２】
本実施形態のように、各圧電体素子２２、２３、２４を対応した構成、すなわち、振動腕の一つの面上に設けられた第１の電極層と、振動腕の外周を覆うようにして形成された圧電体層および第２の電極層とを有する構成とすることにより、圧電体素子２２、２３、２４の重さのバランスを取ることができる。これにより、振動腕２８、２９、３０をよりスムーズに屈曲振動させることができる。
また、以上説明したような第２実施形態は、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る振動片を説明するための断面図である。なお、図９は、図２中のＡ−Ａ線断面図に対応するものである。
以下、第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態は、振動腕（第２の振動腕）３０に設けられた圧電体素子の構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図９では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図９に示すように、圧電体素子２４Ｂは、第１の電極層２４１Ｂと、圧電体層２４２Ｂと、第２の電極層２４３Ｂとを有している。このような圧電体素子２４Ｂは、振動腕の下面側に設けられている以外は、圧電体素子２２、２３と同様の構成をなしている。すなわち、圧電体素子２４Ｂは、振動腕３０の下面３０２に、第１の電極層２４１Ｂ、圧電体層２４２Ｂおよび第２の電極層２４３Ｂがこの順で積層した構成をなしている。
【００９５】
このような本実施形態では、振動腕３０に設けられた圧電体素子２４が、振動腕３０の上面３０１側に位置する部位を有していないため、例えば、前述した第１実施形態と比較して、より振動腕２８、２９、３０全体の重心のＺ軸方向へのずれを抑制することができる。
また、以上説明したような第３実施形態は、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上説明したような各実施形態の振動片は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
【００９６】
ここで、本発明の振動片を備える電子機器について、図１０〜図１２に基づき、詳細に説明する。
図１０は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。
【００９７】
図１１は、本発明の振動片を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する振動子１が内蔵されている。
【００９８】
図１２は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００９９】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
【０１００】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する振動子１が内蔵されている。
【０１０１】
なお、本発明の振動片を備える電子機器は、図１０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１の携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【０１０２】
以上、本発明の振動片、振動子、振動デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。また、上記実施例においては、補強部材にエネルギー線を照射させて周波数調整を行う例について説明したが、これに限らず、イオンエッチング、サンドブラスト、ウェットエッチングにより補強部材の質量を減少させても良い。
【０１０３】
例えば、前述した実施形態では、振動片が３つの振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、第２の振動腕に設けられた圧電体素子の圧電体層および第２の電極層がそれぞれ環状をなしている構成について説明したが、これに限定されない。例えば、第２の振動腕の両側面のうちの一方の側面側には、圧電体層および第２の電極層が形成されていなくてもよい。
また、本発明の振動デバイスは、振動片に発振回路を接続することにより、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
【符号の説明】
【０１０４】
１‥‥振動子  ２‥‥振動片  ２１‥‥振動基板  ２２‥‥圧電体素子  ２２Ａ‥‥圧電体素子  ２２１‥‥第１の電極層  ２２１Ａ‥‥第１の電極層  ２２２‥‥圧電体層  ２２２Ａ‥‥圧電体層  ２２２Ａａ‥‥第１の部位  ２２２Ａｂ‥‥第２の部位  ２２３‥‥第２の電極層  ２２３Ａ‥‥第２の電極層  ２２３Ａａ‥‥第１の部位  ２２３Ａｂ‥‥第２の部位  ２３‥‥圧電体素子  ２３Ａ‥‥圧電体素子  ２３１‥‥第１の電極層  ２３２‥‥圧電体層  ２３３‥‥第２の電極層  ２４‥‥圧電体素子  ２４Ｂ‥‥圧電体素子  ２４１‥‥第１の電極層  ２４１Ｂ‥‥第１の電極層  ２４２‥‥圧電体層  ２４２Ｂ‥‥圧電体層  ２４２ａ‥‥第１の部位  ２４２ｂ‥‥第２の部位  ２４３‥‥第２の電極層  ２４３Ｂ‥‥第２の電極層  ２４３ａ‥‥第１の部位  ２４３ｂ‥‥第２の部位  ２７‥‥基部  ２７ａ‥‥上面  ２７ｂ‥‥下面  ２７ｃ‥‥側面  ２７１‥‥薄肉部  ２７２‥‥厚肉部  ２８‥‥振動腕  ２８１‥‥上面  ２８２‥‥下面  ２９‥‥振動腕  ２９１‥‥上面  ２９２‥‥下面  ３０‥‥振動腕  ３０１‥‥上面  ３０２‥‥下面  ３‥‥パッケージ  ３１‥‥ベース基板  ３２‥‥枠部材  ３３‥‥蓋部材  ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ‥‥外部端子  ３５ａ‥‥電極  ３５ｂ‥‥電極  ３６‥‥固定材  ３７‥‥金属ワイヤー  ３８‥‥金属ワイヤー  ５１‥‥第１の配線層  ５１１‥‥配線部  ５１２‥‥第１の接続電極  ５２‥‥第２の配線層  ５２１‥‥配線部  ５２２‥‥第２の接続電極  ５３‥‥第３の配線層  ５４‥‥第４の配線層  ５５‥‥絶縁層  ５５１‥‥上面  １００‥‥表示部  １１００‥‥パーソナルコンピューター  １１０２‥‥キーボード  １１０４‥‥本体部  １１０６‥‥表示ユニット  １２００‥‥携帯電話機  １２０２‥‥操作ボタン  １２０４‥‥受話口  １２０６‥‥送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッターボタン  １３０８‥‥メモリ  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥入出力端子  １４３０‥‥テレビモニター  １４４０‥‥パーソナルコンピューター  Ｓ‥‥領域  Ｌ１‥‥鎖線  Ｌ２‥‥鎖線
【図１】
2012060355.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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