(57)【要約】【課題】優れた振動特性を有する圧電振動片を提供する。【解決手段】圧電振動片３は、並んで配置された一対の振動腕部３１，３２と、一対の振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂ同士を接続する基部３５と、一対の振動腕部３１，３２に形成され、一対の振動腕部３１，３２の厚み方向に凹むとともに長手方向Ｌに沿って延在する溝部３７と、を備えている。溝部３７における長手方向Ｌの両端部には、厚み方向に凹む凹部３８が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並んで配置された一対の振動腕部と、
前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、
前記一対の振動腕部に形成され、前記振動腕部の厚み方向に凹むとともに長手方向に沿って延在する溝部と、
を備え、
前記溝部における前記長手方向の少なくとも一端部には、前記厚み方向に凹む凹部が形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
前記凹部は、前記厚み方向に貫通する貫通孔である、
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】
前記凹部は、前記溝部の先端部に形成されている、
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】
前記凹部は、前記溝部の両端部に形成されている、
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５】
前記凹部の前記長手方向における寸法は、前記溝部の前記長手方向における寸法の１５％以下である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電振動片。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の圧電振動片を備えることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
並んで配置された一対の振動腕部と、
前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、
前記振動腕部の長手方向に沿って延在する溝部と、
を備えた圧電振動片の製造方法であって、
ウエハをエッチングするエッチング工程と、
前記一対の振動腕部に前記溝部を形成する溝部形成工程と、
を有し、
前記エッチング工程は、
前記圧電振動片の外形パターンを形成する外形形成工程と、
前記溝部の前記長手方向における少なくとも一端部に対応する位置に、前記圧電振動  片の厚み方向に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
を含む、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片、圧電振動子および圧電振動片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
圧電振動片としては、並んで配置された一対の振動腕部に、溝部が形成されたものが知られている。例えば、特許文献１に記載の圧電振動片は、圧電材料により形成された所定長さの基部と、基部の一端側から延びる複数の振動腕（請求項の「振動腕部」に相当。）と、各振動腕の長手方向に沿って形成された長溝（請求項の「溝部」に相当。）と、長溝に形成した駆動用の電極と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１１０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溝部の長手方向両端部は、周囲を溝部の側壁に囲まれているため、溝部をウェットエッチングにより形成する際に、エッチング残りにより異形部が形成されやすい。このため、溝部の長手方向両端部は、所望の溝部の深さよりも浅く形成される。これにより、溝部の側壁に形成された励振電極と、振動腕部の側面に形成された励振電極と、による電界が小さくなり、逆圧電効果が低減する。その結果、クリスタルインピーダンス（以下、「ＣＩ値」という。）が上昇する。したがって、従来の圧電振動片にあっては、振動特性を向上させるという点で改善の余地がある。
【０００６】
そこで本発明は、優れた振動特性を有する圧電振動片を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧電振動片は、並んで配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、前記一対の振動腕部に形成され、前記振動腕部の厚み方向に凹むとともに長手方向に沿って延在する溝部と、を備え、前記溝部における前記長手方向の少なくとも一端部には、前記厚み方向に凹む凹部が形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、エッチング残りが形成される溝部の端部を厚み方向に凹む凹部とすることで、溝部の端部がエッチング残りにより局所的に浅くなることを防止できる。これにより、従来技術と比較して溝部の側壁上における励振電極の面積を大きく確保でき、振動腕部の側面上に設けられた励振電極との間に生じる電界を大きくすることができるので、ＣＩ値が上昇することを抑制できる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片が得られる。
【０００８】
上記の圧電振動片において、前記凹部は、前記厚み方向に貫通する貫通孔である、ことが望ましい。
本発明によれば、凹部を貫通孔とすることで、貫通孔を圧電振動片の外形形成時に同時に形成することができる。このため、従来の圧電振動片の製造工程に新たな工程を追加することなく、貫通孔を形成できる。したがって、製造コストを増加させることなく、優れた振動特性を有する圧電振動片が得られる。
【０００９】
上記の圧電振動片において、前記凹部は、前記溝部の先端部に形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、凹部が溝部の先端部に形成されているため、溝部の基端部に凹部を形成した場合と比較して振動腕部の基端における強度が低下するのを防止しつつ、ＣＩ値の上昇を抑制できる。
【００１０】
上記の圧電振動片において、前記凹部は、前記溝部の両端部に形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、溝部の両端部においてエッチング残りが形成されることを防止できる。したがって、従来技術と比較して溝部の両端部において、側壁上における励振電極の面積を大きく確保できるので、ＣＩ値の上昇を確実に抑制できる。
【００１１】
上記の圧電振動片において、前記凹部の前記長手方向における寸法は、前記溝部の前記長手方向における寸法の１５％以下である、ことが望ましい。
一般に、溝部の両端部に形成されるエッチング残りは、それぞれ溝部の長手方向における寸法に対して１５％以内の領域に形成される。このため、本発明によれば、凹部の長手方向における寸法を、溝部の長手方向における寸法の１５％以下とすることで、溝部の両端部にエッチング残りが形成されることを完全に防止することができる。したがって、ＣＩ値の上昇を確実に抑制できる。
【００１２】
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上述の圧電振動片を備えているため、優れた振動特性を備える圧電振動子が得られる。
【００１３】
本発明の圧電振動片の製造方法は、並んで配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、前記振動腕部の長手方向に沿って延在する溝部と、を備えた圧電振動片の製造方法であって、ウエハをエッチングするエッチング工程と、前記一対の振動腕部に前記溝部を形成する溝部形成工程と、を有し、前記エッチング工程は、前記圧電振動片の外形パターンを形成する外形形成工程と、前記溝部の前記長手方向における少なくとも一端部に対応する位置に、前記圧電振動片の厚み方向に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、を含む、ことを特徴とする。
本発明によれば、エッチング工程は、外形形成工程と貫通孔形成工程とを含むので、圧電振動片の外形と貫通孔とを同一工程内で形成することができる。これにより、溝部に貫通孔を有する圧電振動片を、低コストで製造することができる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片を低コストで製造できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の圧電振動片によれば、エッチング残りが形成される溝部の端部を厚み方向に凹む凹部とすることで、溝部の端部がエッチング残りにより局所的に浅くなることを防止できる。これにより、従来技術と比較して溝部の側壁上における励振電極の面積を大きく確保でき、振動腕部の側面上に設けられた励振電極との間に生じる電界を大きくすることができるので、ＣＩ値が上昇することを抑制できる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片が得られる。
【００１５】
本発明の圧電振動片の製造方法によれば、エッチング工程は、外形形成工程と貫通孔形成工程とを含むので、圧電振動片の外形と貫通孔とを同一工程内で形成することができる。これにより、溝部に貫通孔を有する圧電振動片を、低コストで製造することができる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片を低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る圧電振動子の内部構成図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【図９】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１１】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１２】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１３】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１４】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１５】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１６】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１７】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
【図１８】第１実施形態の変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。
【図１９】第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
【図２０】第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（圧電振動子）
図１は、第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。図２は、第１実施形態に係る圧電振動子の内部構成図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【００１８】
図１〜４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
なお、圧電振動子１は、概略直方体状に形成されており、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長手方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長手方向Ｌおよび幅方向Ｗに対して直交する方向を厚み方向Ｔという。
【００１９】
パッケージ２は、パッケージ本体５と、パッケージ本体５に対して接合されるとともに、パッケージ本体５との間にキャビティＣを形成する封口板６と、を備えている。
パッケージ本体５は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０および第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。
【００２０】
第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、両ベース基板１０，１１の厚み方向の全体に亘って形成されている。これら第１ベース基板１０および第２ベース基板１１は、例えばウエハ状のセラミック基板を２枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、切欠部１５となる。
【００２１】
なお、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。
【００２２】
第１ベース基板１０の上面は、キャビティＣの底面に相当する。
第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０に重ねられており、第１ベース基板１０に対して焼結などにより結合されている。すなわち、第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０と一体化されている。
【００２３】
第２ベース基板１１には、貫通部１１ａが形成されている。貫通部１１ａは、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。貫通部１１ａの内側面は、キャビティＣの側壁の一部を構成している。貫通部１１ａの幅方向Ｗ両側の内側面には、内方に突出する実装部１４Ａ，１４Ｂが設けられている。実装部１４Ａ，１４Ｂは、貫通部１１ａの長手方向Ｌの略中央に形成されている。
【００２４】
シールリング１２は、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第２ベース基板１１の上面に接合されている。具体的には、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって第２ベース基板１１上に接合、あるいは、第２ベース基板１１上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
【００２５】
シールリング１２の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１２の材料としては、セラミックス製とされている第１ベース基板１０および第２ベース基板１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１として、熱膨張係数６．８×１０-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１２としては、熱膨張係数５．２×１０-6／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。
【００２６】
封口板６は、シールリング１２上に重ねられた導電性基板であり、シールリング１２に対する接合によってパッケージ本体５に対して気密に接合されている。そして、封口板６、シールリング１２、第２ベース基板１１の貫通部１１ａ、および第１ベース基板１０の上面により画成された空間が、気密に封止されたキャビティＣとして機能する。
【００２７】
封口板６の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板６とシールリング１２との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板６の下面と、シールリング１２の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
【００２８】
ところで、第２ベース基板１１の実装部１４Ａ，１４Ｂの上面には、圧電振動片３との接続電極である一対の電極パッド２０Ａ，２０Ｂが形成されている。また、第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ，２１Ｂが長手方向Ｌに間隔をあけて形成されている。電極パッド２０Ａ，２０Ｂおよび外部電極２１Ａ，２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜であり、不図示の配線を介して互いにそれぞれ導通している。
【００２９】
（圧電振動片）
図５は、第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図５に示すように、圧電振動片３は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。なお、以下の説明では、圧電材料として水晶を例に挙げて説明する。また、圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚み方向Ｔは、圧電振動片３の長手方向、幅方向および厚み方向と一致している。したがって、以下の説明では、圧電振動片３の長手方向、幅方向および厚み方向の各方向について、圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚み方向Ｔの各方向と同一の符号を付して説明する。
【００３０】
圧電振動片３は、並んで配置された一対の振動腕部３１，３２と、一対の振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂ同士を接続する基部３５と、一対の振動腕部３１，３２の両外側において基部３５に接続され、基部３５から振動腕部３１，３２と同じ方向に延びる一対の支持腕部３３，３４と、を備えた、いわゆるサイドアーム型の振動片である。圧電振動片３の長手方向Ｌにおける寸法は、例えば８５０〜９８０μｍに設定されている。
【００３１】
一対の振動腕部３１，３２は、長手方向Ｌに沿って延在するとともに互いに平行となるように配置されており、基端３１ｂ，３２ｂを固定端として、先端３１ａ，３２ａが自由端として振動する。一対の振動腕部３１，３２は、例えば、先端３１ａ，３２ａの幅寸法が基端３１ｂ，３２ｂに比べて拡大された、いわゆるハンマーヘッドタイプであって、振動腕部３１，３２の先端３１ａ，３２ａの重量および振動時の慣性モーメントが増大させられている。これによって、振動腕部３１，３２は振動し易くなり、振動腕部３１，３２の長さを短くすることができ、小型化が図られている。なお、本実施形態では、ハンマーヘッドタイプの振動腕部３１，３２を例に説明するが、振動腕部３１，３２は、ハンマーヘッドタイプに限定されるものではない。
【００３２】
一対の振動腕部３１，３２には、溝部３７が形成されている。溝部３７は、一対の振動腕部３１，３２の両主面３１ｃ，３２ｃ上において、厚み方向Ｔに凹むとともに、長手方向Ｌに沿って延在している（図７参照）。溝部３７の長手方向Ｌにおける寸法Ｌ２は、例えば４００〜４５０μｍに設定されている。溝部３７は、振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂから、先端３１ａ，３２ａ側の幅が拡大される部分に至る間に形成されている。
【００３３】
図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
一対の溝部３７の長手方向Ｌの両端部には、厚み方向Ｔに凹む凹部３８が形成されている。凹部３８の長手方向Ｌにおける寸法Ｌ１は、例えば５０〜６０μｍに設定され、溝部３７の長手方向Ｌにおける寸法Ｌ２の１５％以下となっている。なお、凹部３８は、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９として形成されている。
【００３４】
図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
図７および図８に示すように、一対の振動腕部３１，３２の表面上には、これら振動腕部３１，３２を幅方向Ｗに振動させる２系統の第１励振電極５１および第２励振電極５２（以下「各励振電極５１，５２」という場合がある。）が設けられている。具体的には、第１励振電極５１は、振動腕部３１の溝部３７上および貫通孔３９上と、振動腕部３２の両側面上と、に設けられている。第２励振電極５２は、振動腕部３１の両側面上と、振動腕部３２の溝部３７上および貫通孔３９上と、に設けられている。各励振電極５１，５２は、互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、一対の振動腕部３１，３２を所定の周波数で振動させることができるように配設されている。
【００３５】
図５に示すように、基部３５は、一対の振動腕部３１，３２よりも外側まで幅方向Ｗに延在している。基部３５には、一対の振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂが一体に接続固定されている。
一対の支持腕部３３，３４は、基部３５の幅方向Ｗ両端部にそれぞれ接続されている。一対の支持腕部３３，３４は、長手方向Ｌに沿って互いに平行に延在している。
【００３６】
支持腕部３３，３４の一方の主面３３ａ，３４ａ（以下、「マウント面」という。）上には、圧電振動片３をパッケージ２に実装する際のマウント部として、それぞれマウント電極５３，５４が設けられている。各マウント電極５３，５４は、各支持腕部３３，３４の先端付近に配置されている。
各マウント電極５３，５４と各励振電極５１，５２（図７および図８参照）とは、図示しない引き回し電極によりそれぞれ導通されている。引き回し電極は、支持腕部３３，３４から基部３５を経由して一対の振動腕部３１，３２に至る経路に形成されている。
【００３７】
図２〜４に示すように、上記のように構成された圧電振動片３は、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。圧電振動片３の各マウント電極５３，５４（図５参照）は、パッケージ２の実装部１４Ａ，１４Ｂに設けられた２つの電極パッド２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ導電性接着剤を介して電気的および機械的に接合されている。これにより、圧電振動片３は、基部３５を介して、一対の振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂが片持ち支持される。
【００３８】
なお、各マウント電極５３，５４（図５参照）を電極パッド２０Ａ，２０Ｂに接合する導電性接合材として、導電性接着剤の代わりに金属バンプを使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質の導電性接合材であるということである。
【００３９】
図７に示すように、外部電極２１Ａ，２１Ｂ（図３参照）に所定の電圧が印加されると、各励振電極５１，５２に電流が流れ、各励振電極５１，５２間に電界が発生する。一対の振動腕部３１，３２は、各励振電極５１，５２間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近、離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。一対の振動腕部３１，３２の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。
【００４０】
（圧電振動片の製造方法）
次に、本実施形態の圧電振動片３の製造方法について説明する。なお、以下の説明における各構成部品の符号については、図５を参照されたい。
【００４１】
図９は、第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。図１０〜１７は、第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。
図９に示すように、本実施形態の圧電振動片３の製造方法は、圧電材料からなるウエハＳをエッチングするエッチング工程Ｓ５と、振動腕部３１，３２上に溝部３７を形成する溝部形成工程Ｓ３０と、圧電板３０に電極を形成する電極形成工程Ｓ４０と、を有する。本実施形態では、エッチング工程Ｓ５は、外形形成工程Ｓ１０と、貫通孔形成工程Ｓ２０とを含んでおり、外形形成工程Ｓ１０と貫通孔形成工程Ｓ２０とを同一工程内で行う。
【００４２】
（エッチング工程）
まずエッチング工程Ｓ５を行う。エッチング工程Ｓ５は、圧電材料からなるウエハＳをエッチングし、圧電振動片３の外形パターンを形成するとともに（外形形成工程Ｓ１０）、溝部３７の長手方向Ｌにおける両端部に対応する位置に、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９を形成する（貫通孔形成工程Ｓ２０）。
【００４３】
具体的には、図１０に示すように、まずウエハＳの両面に第１のエッチング保護膜６１および第１のフォトレジスト膜６２を順に成膜する。
第１のエッチング保護膜６１は、ウエハＳのエッチングに対する耐性を有する。第１のエッチング保護膜６１は、例えば、厚さが数１０ｎｍのクロム（Ｃｒ）の金属層と、厚さが数１０ｎｍの金（Ａｕ）の金属層とが、順次積層された積層膜である。第１のエッチング保護膜６１は、スパッタリング法や蒸着法などにより成膜される。
第１のフォトレジスト膜６２は、紫外光に感光感度を持つ樹脂をベースとした化合物（レジスト材料）により形成されている。第１のフォトレジスト膜６２は、スピンコート法等により塗布される。
【００４４】
次いで、図１１に示すように、圧電振動片３および貫通孔３９の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて、第１のフォトレジスト膜６２を露光し、第１のフォトレジスト膜６２に圧電振動片３および貫通孔３９の外形パターンを形成する。次いで、第１のフォトレジスト膜６２をマスクとして、第１のエッチング保護膜６１にエッチングを行い、ウエハＳの両面に第１のエッチング保護膜６１による圧電振動片３および貫通孔３９の外形パターンを有する第１の外形マスク６３を形成する。
【００４５】
次いで、図１２に示すように、ウエハＳをエッチングし、第１の外形マスク６３にマスクされていない領域を除去する。これにより、ウエハＳには、圧電振動片３の外形パターンが形成されるとともに、貫通孔３９が形成される。
次いで、図１３に示すように、第１のエッチング保護膜６１および第１のフォトレジスト膜６２を除去する。
【００４６】
（溝部形成工程）
次に溝部形成工程Ｓ３０を行う。溝部形成工程Ｓ３０では、振動腕部３１，３２上に溝部３７を形成する。
【００４７】
具体的には、図１４に示すように、圧電振動片３の外形パターンに形成されたウエハＳの全面に、第２のエッチング保護膜６４および第２のフォトレジスト膜６５を順に成膜する。第２のエッチング保護膜６４および第２のフォトレジスト膜６５の形成は、第１のエッチング保護膜６１および第１のフォトレジスト膜６２の形成と同様である。
次いで、図１５に示すように、溝部３７の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて、第１の外形マスク６３の形成と同様に、第２のエッチング保護膜６４による溝部３７の外形パターンを有する第２の外形マスク６６を形成する。
【００４８】
次いで、図１６に示すように、ウエハＳに対してハーフエッチングを行い、溝部３７を形成する。
次いで、図１７に示すように、第２のエッチング保護膜６４および第２のフォトレジスト膜６５を除去する。これにより、圧電振動片３の外形パターンに形成され、溝部３７および貫通孔３９を備える圧電板３０が形成される。
【００４９】
（電極形成工程）
最後に電極形成工程Ｓ４０を行う。電極形成工程Ｓ４０では、圧電板３０の表面上に各励振電極５１，５２、マウント電極５３，５４、および引き回し電極を形成する。
具体的には、圧電板３０の全面に、スパッタリング法や蒸着法などにより電極膜を成膜する。電極膜は、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜などで形成されている。
【００５０】
次いで、スピンコート法などにより電極膜の表面にレジスト材料を塗布して、第３のフォトレジスト膜を形成する。その後、第３のフォトレジスト膜を露光し、各励振電極５１，５２、マウント電極５３，５４、および引き回し電極の外形パターンを形成する。
次いで、第３のフォトレジスト膜をマスクとして、電極膜にエッチングを行い、第３のフォトレジスト膜を除去する。これにより、圧電板３０の表面上に各励振電極５１，５２、マウント電極５３，５４、および引き回し電極が形成され、圧電振動片３が得られる。
以上により、圧電振動片３の製造は終了する。
【００５１】
このように、本実施形態の圧電振動片３は、並んで配置された一対の振動腕部３１，３２と、一対の振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂ同士を接続する基部３５と、一対の振動腕部３１，３２に形成され、厚み方向Ｔに凹むとともに長手方向Ｌに沿って延在する溝部３７と、を備えている。溝部３７における長手方向Ｌの両端部には、厚み方向Ｔに凹む凹部３８が形成されている。
この構成によれば、エッチング残りが形成される溝部３７の端部を厚み方向Ｔに凹む凹部３８とすることで、溝部３７の端部がエッチング残りにより局所的に浅くなることを防止できる。これにより、従来技術と比較して溝部３７の側壁上における励振電極５１，５２の面積を大きく確保でき、振動腕部３１，３２の側面上に設けられた励振電極５１，５２との間に生じる電界を大きくすることができるので、ＣＩ値が上昇することを抑制できる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片３が得られる。
【００５２】
しかも、凹部３８は、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９となっている。貫通孔３９は、圧電振動片３の外形形成時に同時に形成することができるため、従来の圧電振動片の製造工程に新たな工程を追加することなく、貫通孔３９を形成できる。したがって、製造コストを増加させることなく、優れた振動特性を有する圧電振動片３が得られる。
【００５３】
また、貫通孔３９は、溝部３７の両端部に形成されているため、溝部３７の両端部においてエッチング残りが形成されることを防止できる。したがって、従来技術と比較して溝部３７の両端部において、側壁上における励振電極５１，５２の面積を大きく確保できるので、ＣＩ値の上昇を確実に抑制できる。
【００５４】
また、一般に、溝部３７の両端部に形成されるエッチング残りは、それぞれ溝部３７の長手方向Ｌにおける寸法に対して１５％以内の領域に形成される。このため、貫通孔３９の長手方向Ｌにおける寸法を、溝部３７の長手方向Ｌにおける寸法の１５％以下とすることで、溝部３７の両端部にエッチング残りが形成されることを完全に防止することができる。したがって、ＣＩ値の上昇を確実に抑制できる。
【００５５】
本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動片３を備えているため、優れた振動特性を備える圧電振動子１が得られる。
【００５６】
本実施形態の圧電振動片３の製造方法は、ウエハＳをエッチングするエッチング工程Ｓ５と、一対の振動腕部３１，３２に溝部３７を形成する溝部形成工程Ｓ３０と、を有する。エッチング工程Ｓ５は、圧電振動片３の外形パターンを形成する外形形成工程Ｓ１０と、溝部３７の長手方向Ｌにおける両端部に対応する位置に、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９を形成する貫通孔形成工程Ｓ２０と、を含む。
この方法によれば、エッチング工程Ｓ５は、外形形成工程Ｓ１０と貫通孔形成工程Ｓ２０とを含むので、圧電振動片３の外形と貫通孔３９とを同一工程内で形成することができる。これにより、溝部３７に貫通孔３９を有する圧電振動片３を、低コストで製造することができる。したがって、優れた振動特性を有する圧電振動片３を低コストで製造できる。
【００５７】
［第１実施形態の変形例］
（圧電振動片）
図１８は、第１実施形態の変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。
図６に示す第１実施形態では、貫通孔３９は溝部３７の両端部に形成されていた。これに対して、図１８に示す変形例では、貫通孔３９は溝部３７の先端部のみに形成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１８に示すように、圧電振動片１０３においては、貫通孔３９は、溝部３７の先端部に形成されている。また、溝部３７の基端部には、エッチング残りによる異形部４１が形成されている。
このように、本変形例の圧電振動片１０３は、貫通孔３９が溝部３７の先端部に形成されているため、溝部３７の基端部に貫通孔を形成した場合と比較して振動腕部３１，３２の基端３１ｂ，３２ｂにおける強度が低下するのを防止しつつ、ＣＩ値の上昇を抑制できる。
【００５９】
［第２実施形態］
（圧電振動片）
図１９は、第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図５に示す第１実施形態では、一対の支持腕部３３，３４が一対の振動腕部３１，３２の両外側に形成されていた。これに対して、図１９に示す第２実施形態では、支持腕部２３３が一対の振動腕部２３１，２３２の間に形成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１９に示すように、圧電振動片２０３は、並んで配置された一対の振動腕部２３１，２３２と、一対の振動腕部２３１，２３２の基端２３１ｂ，２３２ｂ同士を接続する基部２３５と、一対の振動腕部２３１，２３２の間において基部２３５に基端が接続される支持腕部２３３と、を備えた、いわゆるセンターアーム型の振動片である。
【００６１】
一対の振動腕部２３１，２３２は、長手方向Ｌに沿って互いに平行に延在し、基端２３１ｂ，２３２ｂを固定端として、先端２３１ａ，２３２ａが自由端として振動する。
一対の振動腕部２３１，２３２には、溝部３７が形成されている。一対の溝部３７の長手方向Ｌの両端部には、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９が形成されている。
【００６２】
基部２３５は、幅方向Ｗに沿って延在する矩形状に形成されている。基部２３５には、一対の振動腕部２３１，２３２の各基端２３１ｂ，２３２ｂが一体に接続固定されている。
支持腕部２３３は、長手方向Ｌに沿って延在する矩形板状に形成されている。支持腕部２３３は、一対の振動腕部２３１，２３２の間において基部２３５の幅方向Ｗの略中央に接続され、基部２３５から振動腕部２３１，２３２と同じ方向に向かって突出している。
【００６３】
このように、センターアーム型の圧電振動片２０３においても、一対の振動腕部２３１，２３２に形成された溝部３７の端部に貫通孔３９を形成することで、ＣＩ値が上昇することを抑制できる。
【００６４】
［第３実施形態］
（圧電振動片）
図２０は、第３実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図５に示す第１実施形態では、圧電振動片３が、一対の支持腕部３３，３４を備えていた。これに対して、図２０に示す第３実施形態では、圧電振動片３０３が、支持腕部を備えていない点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６５】
図２０に示すように、圧電振動片３０３は、並んで配置された一対の振動腕部３３１，３３２と、一対の振動腕部３３１，３３２の基端３３１ｂ，３３２ｂ同士を接続する基部３３５と、を備えた、いわゆる音叉型の振動片である。
【００６６】
一対の振動腕部３３１，３３２は、長手方向Ｌに沿って互いに平行に延在し、基端３３１ｂ，３３２ｂを固定端として、先端３３１ａ，３３２ａが自由端として振動する。
一対の振動腕部３３１，３３２には、溝部３７が形成されている。一対の溝部３７の長手方向Ｌの両端部には、厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９が形成されている。
基部３３５は、矩形状に形成されている。基部３３５には、一対の振動腕部３３１，３３２の各基端３３１ｂ，３３２ｂが一体に接続固定されている。
【００６７】
このように、音叉型の圧電振動片３０３においても、一対の振動腕部３３１，３３２に形成された溝部３７の端部に貫通孔３９を形成することで、ＣＩ値が上昇することを抑制できる。
【００６８】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、圧電振動片の形状は上記形状に限定されるものではなく、溝部３７が形成された振動腕部を備えた形状であればよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、圧電振動片３を用いた圧電振動子１として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片３を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。
【００７０】
また、上記実施形態においては、貫通孔３９（凹部３８）を溝部３７の両端部または先端部のみに設けていたが、これに限定されず、貫通孔３９（凹部３８）を溝部３７の基端部のみに設けてもよい。
また、上記実施形態においては、凹部３８を厚み方向Ｔに貫通する貫通孔３９としていたが、これに限定されず、凹部は厚み方向Ｔに凹む非貫通の状態であってもよい。
【００７１】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１…圧電振動子  ３，１０３，２０３，３０３…圧電振動片  ３１，３２，２３１，２３１，３３１，３３２…振動腕部  ３１ｂ，３２ｂ，２３１ｂ，２３２ｂ，３３１ｂ，３３２ｂ…振動腕部の基端  ３５，２３５，３３５…基部  ３７…溝部  ３８…凹部  ３９…貫通孔
【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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【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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