(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部及び前記基部から延びる振動腕を有する圧電振動片と、
前記圧電振動片が固定された底部と、前記底部を囲む枠壁部と、を含み、前記底部の上方に開口を有するパッケージと、
前記パッケージの前記開口を塞ぐ蓋と、
を有し、
前記蓋は、貫通穴が形成された本体と、前記本体の周囲を囲んで前記本体よりも薄く形成されたフランジと、前記貫通穴に位置する光透過性部材と、を有し、前記フランジは前記枠壁部の上端面との接合部を有し、前記本体は、厚み方向に前記フランジから前記底部の方向に突出し、
前記貫通穴は、前記本体の中心から該本体の第１の端部に接近する第１の方向にずれて位置しており、
前記第１の端部と、前記第１の端部に最も近い前記フランジの前記接合部と、の間の間隔が、前記本体の前記第１の方向とは反対の第２の方向の第２の端部と、前記第２の端部に最も近い前記フランジの前記接合部と、の間の間隔よりも大きくなるように、前記フランジは前記枠壁部に接合されている圧電振動子。
【請求項２】
請求項１に記載された圧電振動子において、
前記フランジは、前記第１の方向の幅が、前記第２の方向の幅よりも大きい圧電振動子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された圧電振動子において、
前記蓋は、前記フランジの前記パッケージを向くフランジ面と、前記本体の前記パッケージを向く本体面と、前記フランジ面と前記本体面を接続する接続面と、を有し、
前記接続面は、凹曲面を含む圧電振動子。
【請求項４】
請求項３に記載された圧電振動子において、
前記接続面は、前記本体面の周縁に接続する第１の接続部分と、前記フランジ面に接続する第２の接続部分と、前記第１及び第２の接続部分の間の中間部分と、を含み、
少なくとも前記中間部分が前記凹曲面であり、
前記接続面の少なくとも一部が前記枠壁部に接触している圧電振動子。
【請求項５】
請求項４に記載された圧電振動子において、
前記第１の接続部分は、直角に前記本体面に接続している圧電振動子。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された圧電振動子において、
前記中間部分が前記枠壁部に接触している圧電振動子。
【請求項７】
請求項４に記載された圧電振動子において、
前記中間部分が前記本体面の周縁から括れており、
前記第１の接続部分が前記枠壁部に接触し、前記中間部分と前記枠壁部との間にスペースがある圧電振動子。
【請求項８】
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意する工程と、
基部及び前記基部から延びる振動腕を有する圧電振動片を前記底部に固定する工程と、
貫通穴が形成された本体と、前記貫通穴に位置する光透過性部材と、前記本体の周囲を囲んで前記本体よりも薄く形成されたフランジと、を有し、前記本体は前記フランジから厚み方向に突出する蓋を用意する工程と、
前記本体の前記フランジから突出する部分を前記枠壁部から間隔をあけて前記枠壁部の内側に配置し、前記フランジを前記枠壁部とオーバーラップさせて、前記パッケージの前記開口を塞ぐように前記蓋を配置する工程と、
前記フランジを、局所的な加熱によって、前記枠壁部の上端面に接合する工程と、
を含み、
前記貫通穴は、前記本体の中心から該本体の第１の端部に接近する第１の方向にずれて位置し、
前記蓋を配置する工程で、前記第１の端部と、前記フランジの前記第１の端部に最も近い前記枠壁部とのオーバーラップ部分と、の間の間隔が、前記本体の前記第１の方向とは反対の第２の方向の第２の端部と、前記フランジの前記第２の端部に最も近い前記枠壁部とのオーバーラップ部分と、の間の間隔よりも大きくなるように、前記蓋を配置する圧電振動子の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記蓋は、前記フランジの前記パッケージを向くフランジ面と、前記本体の前記パッケージを向く本体面と、前記フランジ面と前記本体面を接続する接続面と、を有し、
前記蓋を配置する工程で、前記接続面の少なくとも一部を前記枠壁部に接触させる圧電振動子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記接続面は、前記本体面の周縁に接続する第１の接続部分と、前記フランジ面に接続する第２の接続部分と、前記第１及び第２の接続部分の間の中間部分と、を含み、
前記中間部分が前記本体面の前記周縁から括れており、
前記蓋を配置する工程で、前記第１の接続部分を前記枠壁部に接触させ、前記中間部分と前記枠壁部との間にスペースを形成する圧電振動子の製造方法。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１項に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記蓋を配置する工程で、前記蓋を傾斜させて、前記本体の前記第２の方向の前記第２の端部を前記枠壁部の内側に配置した後に、前記第１の端部を前記枠壁部の内側に配置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、圧電振動子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動片をパッケージ内に固定して蓋で封止することが知られおり、封止後に内部の光学的な認識が可能になるように窓部材が設けられた蓋を使用することが知られている（特許文献１）。蓋を金属で形成し、窓部材をガラスで形成した場合、蓋が変形すると窓部材の破損につながりやすい。窓部材の破損は、蓋をパッケージに接合するときのプロセスのみならず、蓋をパッケージに接合した後にも発生し得る。
【特許文献１】特開２００５−１９１３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、蓋に設けられた窓部材の破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る圧電振動子は、
基部及び前記基部から延びる振動腕を有する圧電振動片と、
前記圧電振動片が固定された底部と、前記底部を囲む枠壁部と、を含み、前記底部の上方に開口を有するパッケージと、
前記パッケージの前記開口を塞ぐ蓋と、
を有し、
前記蓋は、貫通穴が形成された本体と、前記本体の周囲を囲んで前記本体よりも薄く形成されたフランジと、前記貫通穴に位置する光透過性部材と、を有し、前記フランジは前記枠壁部の上端面との接合部を有し、前記本体は、厚み方向に前記フランジから前記底部の方向に突出し、
前記貫通穴は、前記本体の中心から該本体の第１の端部に接近する第１の方向にずれて位置しており、
前記本体の前記貫通穴が接近する前記第１の端部と、前記第１の端部に最も近い前記フランジの前記接合部と、の間の間隔が、前記本体の前記第１の方向とは反対の第２の方向の第２の端部と、前記第２の端部に最も近い前記フランジの前記接合部と、の間の間隔よりも大きくなるように、前記フランジは前記枠壁部に接合されている。本発明によれば、蓋は、本体の光透過性部材に近い端部が、フランジの枠壁部に接合される部分から離れているので、この部分で応力が吸収され、光透過性部材の破損を抑えることができる。
（２）この圧電振動子において、
前記フランジは、前記第１の方向の幅が、前記第２の方向の幅よりも大きくてもよい。
（３）この圧電振動子において、
前記蓋は、前記フランジの前記パッケージを向くフランジ面と、前記本体の前記パッケージを向く本体面と、前記フランジ面と前記本体面を接続する接続面と、を有し、
前記接続面は、凹曲面を含んでもよい。
（４）この圧電振動子において、
前記接続面は、前記本体面の周縁に接続する第１の接続部分と、前記フランジ面に接続する第２の接続部分と、前記第１及び第２の接続部分の間の中間部分と、を含み、
少なくとも前記中間部分が前記凹曲面であり、
前記接続面の少なくとも一部が前記枠壁部に接触してもよい。
（５）この圧電振動子において、
前記第１の接続部分は、直角に前記本体面に接続してもよい。
（６）この圧電振動子において、
前記中間部分が前記枠壁部に接触してもよい。
（７）この圧電振動子において、
前記中間部分が前記本体面の周縁から括れており、
前記第１の接続部分が前記枠壁部に接触し、前記中間部分と前記枠壁部との間にスペースがあってもよい。
（８）本発明に係る圧電振動子の製造方法は、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意する工程と、
基部及び前記基部から延びる振動腕を有する圧電振動片を前記底部に固定する工程と、
貫通穴が形成された本体と、前記貫通穴に位置する光透過性部材と、前記本体の周囲を囲んで前記本体よりも薄く形成されたフランジと、を有し、前記本体は前記フランジから厚み方向に突出する蓋を用意する工程と、
前記本体の前記フランジから突出する部分を前記枠壁部から間隔をあけて前記枠壁部の内側に配置し、前記フランジを前記枠壁部とオーバーラップさせて、前記パッケージの前記開口を塞ぐように前記蓋を配置する工程と、
前記フランジを、局所的な加熱によって、前記枠壁部の上端面に接合する工程と、
を含み、
前記貫通穴は、前記本体の中心から該本体の第１の端部に接近する第１の方向にずれて位置し、
前記蓋を配置する工程で、前記本体の前記貫通穴が接近する前記第１の端部と、前記フランジの前記第１の端部に最も近い前記枠壁部とのオーバーラップ部分と、の間の間隔が、前記本体の前記第１の方向とは反対の第２の方向の第２の端部と、前記フランジの前記第２の端部に最も近い前記枠壁部とのオーバーラップ部分と、の間の間隔よりも大きくなるように、前記蓋を配置する。本発明によれば、蓋は、本体の光透過性部材に近い端部を、フランジの枠壁部に接合する部分から離すので、この部分で応力を吸収することができ、光透過性部材の破損を抑えることができる。
（９）この圧電振動子の製造方法において、
前記蓋は、前記フランジの前記パッケージを向くフランジ面と、前記本体の前記パッケージを向く本体面と、前記フランジ面と前記本体面を接続する接続面と、を有し、
前記蓋を配置する工程で、前記接続面の少なくとも一部を前記枠壁部に接触させてもよい。
（１０）この圧電振動子の製造方法において、
前記接続面は、前記本体面の周縁に接続する第１の接続部分と、前記フランジ面に接続する第２の接続部分と、前記第１及び第２の接続部分の間の中間部分と、を含み、
前記中間部分が前記本体面の前記周縁から括れており、
前記蓋を配置する工程で、前記第１の接続部分を前記枠壁部に接触させ、前記中間部分と前記枠壁部との間にスペースを形成してもよい。
（１１）この圧電振動子の製造方法において、
前記蓋を配置する工程で、前記蓋を傾斜させて、前記本体の前記第２の方向の前記第２の端部を前記枠壁部の内側に配置した後に、前記本体の前記第１の方向の前記第１の端部を前記枠壁部の内側に配置してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（圧電振動片（圧電振動子に組み込む前））
図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子に使用される圧電振動片（音叉型圧電振動片）を示す平面図である。なお、圧電振動片１０の底面図は平面図と対称に表れる。圧電振動片１０は、水晶、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なる。圧電振動片１０は、基部１２と、基部１２から延びる一対の振動腕１４と、を含む。
【０００６】
図２は、図１に示す圧電振動片１０のII−II線断面拡大図である。振動腕１４は、相互に反対を向く表裏面１６と、表裏面１６を両側で接続する第１及び第２の側面２０，２２とを有する。
【０００７】
一方（図１で左側）の振動腕１４の第１の側面２０と、他方（図１で右側）の振動腕１４の第２の側面２２が対向するように並列している。第１の側面２０は、表裏面１６の間隔によって定義される振動腕１４の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されている（図２参照）。第１の側面２０が描く山型の高さは、第１及び第２の側面２０，２２の間隔によって定義される振動腕１４の幅の、０％超１２．５％以下である。
【０００８】
振動腕１４は、基部１２に接続される根本部２４において、基部１２側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で基部１２に接続するので剛性が高くなっている。振動腕１４は、第１及び第２の側面２０，２２の間隔によって定義される幅が、基部１２から先端に向けて細くなる第１のテーパ部２６を含む。第１のテーパ部２６を形成することにより、振動腕１４は振動しやすくなっている。振動腕１４は、第１のテーパ部２６よりも先端に近い位置に、幅が第１のテーパ部２６から先端に向けて太くなる第２のテーパ部２８を含む。第２のテーパ部２８は、錘の機能を果たすので、振動周波数を低くすることができる。振動腕１４は、第１及び第２のテーパ部２６，２８が接続される幅変更点が長溝３０よりも先端近くに位置するように形成されている。
【０００９】
振動腕１４には、表裏面１６に、長手方向に延びる長溝３０がそれぞれ形成されている。長溝３０によって振動腕１４が動きやすくなって効率的に振動するのでＣＩ値を下げることができる。長溝３０は、振動腕１４の長さの５０〜７０％の長さを有する。また、長溝３０は、振動腕１４の幅の６０〜９０％の幅を有する。
【００１０】
長溝３０は、第１の側面２０と背中合わせに延びる第１の内面３２と、第２の側面２２と背中合わせに延びる第２の内面３４と、を含む。第１の内面３２は第２の内面３４よりも、表裏面１６に対する角度が垂直に近くなっている。第１の内面３２は平坦面であってもよい。第２の内面３４も平坦面であってもよいが、図２に示す例では、異なる角度の面が接続されてなる。第１及び第２の側面２０，２２は、第２の内面３４よりも表裏面１６に対する角度（表裏面１６と接続する部分の角度）が垂直に近くなっている。
【００１１】
圧電振動片１０は、一対の支持腕３６を含む。一対の支持腕３６は、基部１２から一対の振動腕１４が延びる方向とは交差方向であってそれぞれ相互に反対方向に延び、一対の振動腕１４の延びる方向に屈曲してさらに延びる。屈曲することで、支持腕３６は小型化される。支持腕３６は、パッケージ６０に取り付けられる部分であり、支持腕３６での取り付けによって、振動腕１４及び基部１２は浮いた状態になる。
【００１２】
基部１２には、振動腕１４の表裏面１６と同じ側の面に括れた形状が表れるように、相互に対向方向に一対の切り込み３８が形成されている。一対の切り込み３８は、それぞれ、一対の支持腕３６が基部１２から延びて屈曲する方向の側で一対の支持腕３６に隣接して基部１２に形成されている。切り込み３８によって、振動腕１４の振動の伝達が遮断されるので、振動が基部１２や支持腕３６を介して外部に伝わること（振動漏れ）を抑制し、ＣＩ値の上昇を防止することができる。切り込み３８の長さ（深さ）は、基部１２の強度を確保できる範囲で長い（深い）ほど、振動漏れ抑制効果は大きい。一対の切り込み３８の間の幅（一対の切り込み３８に挟まれた部分の幅）は、一対の振動腕１４の対向する第１及び第２の側面２０，２２の間隔よりも小さくしてもよいし大きくしてもよいし、一対の振動腕１４の相互に反対を向く第１及び第２の側面２０，２２の距離よりも小さくしてもよいし大きくしてもよい。
【００１３】
振動腕１４には、励振電極膜が形成されている。励振電極膜は、１００Å以上３００Å以下の厚みを有する下地のＣｒ膜と、Ｃｒ膜上に形成された２００Å以上５００Å以下の厚みを有するＡｕ膜と、を含む多層構造であってもよい。Ｃｒ膜は水晶との密着性が高く、Ａｕ膜は電気抵抗が低く酸化し難い。励振電極膜は、第１及び第２の側面２０，２２にそれぞれ形成された第１及び第２の側面電極膜４２，４４と、第１及び第２の内面３２，３４にそれぞれ形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、を含む。励振電極膜によって、第１及び第２の励振電極５０，５２が構成される。
【００１４】
第１の励振電極５０は、長溝３０に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８を含む。１つの長溝３０に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８は、相互に連続的に形成されて電気的に接続されている。表裏面１６の一方（例えば表面）の長溝３０に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、表裏面１６の他方（例えば裏面）の長溝３０に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、は電気的に接続されている。すなわち、表裏面１６それぞれに形成された一対の第１の励振電極５０は電気的に接続されている。また、一方の振動腕１４に形成された一対の第１の励振電極５０は、基部１２上の表裏面１６それぞれに形成された引き出し電極５３に接続され、これらの引き出し電極５３が、他方の振動腕１４の第１又は第２の側面電極膜４２，４４に接続されることで電気的に接続される。
【００１５】
第２の励振電極５２は、第１及び第２の側面電極膜４２，４４を含む。また、第１及び第２の側面電極膜４２，４４は電気的に接続されている。その電気的接続は、振動腕１４の長溝３０が形成されていない部分において、表裏面１６の少なくとも一方（あるいは両方）上に形成された接続電極５４によってなされている。
【００１６】
一方の振動腕１４に形成された第１の励振電極５０と、他方の振動腕１４に形成された第２の励振電極５２と、は基部１２上の引き出し電極５３で電気的に接続されている。引き出し電極５３は、第２の励振電極５２が形成される振動腕１４の隣に並ぶ支持腕３６上に至るまで形成されている。引き出し電極５３は、支持腕３６の表裏面１６（あるいはさらに側面）に形成されている。支持腕３６上で、引き出し電極５３を外部との電気的接続部にすることができる。
【００１７】
振動腕１４は、表裏面１６の少なくとも一方上に、第１及び第２の金属膜形成領域５６，５８を有する。表裏面１６は振動腕１４を構成する材料の面を指し、第１及び第２の金属膜形成領域５６，５８の金属膜は、表裏面１６に直接形成されており、励振電極膜は、第１及び第２の金属膜形成領域５６，５８を避けて形成されている。第２の金属膜形成領域５８は、第１の金属膜形成領域５６よりも振動腕１４の先端から離れて形成されている。また、第１の金属膜形成領域５６の金属膜は、第２の金属膜形成領域５８の金属膜よりも厚く形成されている。また、第１および第２の金属膜形成領域５６、５８の金属膜を連続させ、さらに、第１および第２の側面電極膜４２、４４を接続する接続電極として機能させても良い。
【００１８】
第１及び第２の金属膜形成領域５６，５８の金属膜は、振動腕１４の錘の役割を果たしており、その一部を除去することで錘の重さを調整することができる。振動腕１４の先端部の重さが重いほど振動腕１４の振動周波数が低くなり、軽いほど振動腕１４の振動周波数が高くなる。これを利用して周波数調整を行うことができる。第１の金属膜形成領域５６には、第１の金属膜除去部５７が形成されている。第１の金属膜除去部５７から振動腕１４の表裏面１６が露出している。
【００１９】
（圧電振動片の動作）
本実施の形態では、第１の側面電極膜４２と第１の内面電極膜４６との間に電圧を印加し、第２の側面電極膜４４と第２の内面電極膜４８との間に電圧を印加することで、振動腕１４の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませて振動腕１４を屈曲させて振動させる。言い換えると、１つの振動腕１４において、第１及び第２の励振電極５０，５２間に電圧を印加して、振動腕１４の第１及び第２の側面２０，２２を伸縮させることで振動腕１４を振動させる。なお、第１及び第２の励振電極５０，５２は、振動腕１４の７０％までは、長いほどＣＩ値が下がることが分かっている。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係る圧電振動片１０の動作を説明する図である。図２に示すように、一方の振動腕１４の第１及び第２の励振電極５０，５２に電圧が印加され、他方の振動腕１４の第１及び第２の励振電極５０，５２に電圧が印加される。ここで、一方（左側）の振動腕１４の第１の励振電極５０と他方（右側）の振動腕１４の第２の励振電極５２が同じ電位（図２の例では＋電位）となり、一方（左側）の振動腕１４の第２の励振電極５２と他方（右側）の振動腕１４の第１の励振電極５０が同じ電位（図２の例では−電位）となるように、第１の励振電極５０及び第２の励振電極５２は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。印加電圧によって、図２に矢印で示すように電界が発生し、これにより、振動腕１４は、互いに逆相振動となるように（振動腕１４の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように交番電圧が調整されている。
【００２１】
（圧電振動子）
図３は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子を示す平面図であり、図４は、図３に示す圧電振動子の底面図であり、図５は、図３に示す圧電振動子のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図５に示す圧電振動子の一部拡大図である。
【００２２】
圧電振動子に組み込まれた圧電振動片１０では、第２の金属膜形成領域５８の金属膜に第２の金属膜除去部５９が形成されている。第２の金属膜除去部５９から振動腕１４の表裏面１６が露出している。
【００２３】
圧電振動子は、パッケージ６０を有する。パッケージ６０は、圧電振動片１０が固定される底部６２と、底部６２を囲む枠壁部６４と、を含む。底部６２には、真空引きを行うための通気孔６６が形成され、通気孔６６は、ロウ材（ＡｕＧｅ等）からなるシール部６８で塞がれている。
【００２４】
パッケージ６０の底部６２に圧電振動片１０が固定されている。圧電振動片１０は、振動腕１４が基部１２から枠壁部６４に向かって延びるように固定されている。支持腕３６が底部６２に固定されて、振動腕１４がパッケージ６０から浮いた状態になっている。底部６２は、振動腕１４の先端部と対向する領域が低くなっており、振動腕１４が曲がっても底部６２に接触し難いようになっている。導電性接着剤７０を使用して、支持腕３６上の引き出し電極５３（図１参照）と、底部６２に形成された配線７２と、が電気的に接続されている。配線７２は、パッケージ６０の底面の外部電極７４に電気的に接続されている。なお、圧電振動片１０は２つの支持腕３６を有し、パッケージ６０には２つの外部電極７４が形成され、一方の支持腕３６上の引き出し電極５３が一方の外部電極７４に電気的に接続され、他方の支持腕３６上の引き出し電極５３が他方の外部電極７４に電気的に接続されている。外部電極７４は、ハンダによって、電気的に接続されて回路基板（図示せず）に実装される。
【００２５】
パッケージ６０は、その全体を金属で形成してもよいが、主としてセラミックス等の非金属で形成する場合には、枠壁部６４の上端面はメタライズされている。枠壁部６４の非金属部上には、シールリング８０が設けられている。詳しくは、Ｗ（又はＭｏ）膜、ＡｇＣｕ合金膜及びＫｏｖａｒ層の積層体と、これらの側面及びＫｏｖａｒ層の上面を覆うように積層されたＮｉ膜及びＡｕ膜と、が設けられている。少なくともＫｏｖａｒ層（他の膜を含んでもよい。）をシールリング８０と称する。本実施の形態では、シールリング８０は枠壁部６４の上端部（上端面を構成する部材）である。シールリング８０は、底部６２の上方を切れ目なく囲む形状をなしている。シールリング８０は、シーム溶接用のものである。シールリング８０には、蓋１００が固定されている。
【００２６】
蓋１００は、Ｋｏｖａｒ層及びこれを被覆するＮｉ層を含む。蓋１００の表面又は裏面は、平行な四辺を含む形状（矩形又は矩形の角が直線又は曲線で切り欠かれた形状）である。蓋１００は、貫通穴１０２が形成された本体１０４と、本体１０４の周囲を囲んで本体１０４よりも薄く形成されたフランジ１０６と、を含む。本体１０４は、貫通穴１０２が貫通する表面及び裏面の少なくとも一方において、フランジ１０６から厚み（表面及び裏面にて定義される厚み。以下同じ。）方向に突出する。蓋１００は、フランジ１０６のパッケージを向くフランジ面１０８と、本体１０４のパッケージを向く本体面１１０と、フランジ面１０８と本体面１１０を接続する接続面１１２と、を有する。接続面１１２は、凹曲面（窪んだ丸み）を含み、一対の平坦面の間に凹曲面があってもよい。図６に示すように、接続面１１２の曲率半径は、シールリング８０の内側面及び上端面を接続する部分の丸み８２の曲率半径よりも大きい。フランジ１０６は、第１の方向Ｄ１の幅Ｗ１（本体１０４からの突出長さ。以下同じ。）と、第２の方向Ｄ２の幅Ｗ２が等しい。また、第１及び第２の方向Ｄ１，Ｄ２の幅Ｗ１，Ｗ２は、第１及び第２の方向Ｄ１，Ｄ２に直交する方向Ｄ３の幅Ｗ３（図３参照）とも等しい。
【００２７】
貫通穴１０２には光透過性部材１１４が位置している。貫通穴１０２は、円形の開口形状をなしている。貫通穴１０２は、本体１０４の中心から本体１０４の第１の端部１１６に接近する第１の方向Ｄ１にずれて位置する。
【００２８】
蓋１００は、圧電振動片１０が固定されたパッケージ６０とオーバーラップしてパッケージ６０の開口を塞ぐ。フランジ１０６は、枠壁部６４の上面との接合部を有する。蓋１００の本体１０４は、厚み方向にフランジ１０６から底部６２の方向に突出する。また、本体１０４の貫通穴１０２が接近する第１の端部１１６と、第１の端部１１６に最も近いフランジ１０６の接合部１２０と、の間の間隔が、本体１０４の第１の方向Ｄ１とは反対の第２の方向Ｄ２の第２の端部１１８と、第２の端部１１８に最も近いフランジ１０６の接合部１２２と、の間の間隔よりも大きい。この配置で、フランジ１０６が枠壁部６４に接合される。また、光透過性部材１１４は、その下面が第２の金属膜形成領域５８と対向するように配置される。蓋１００によって封止されたパッケージ６０の内部は、真空にされている。
【００２９】
本実施の形態によれば、蓋１００は、本体１０４の光透過性部材１１４に近い第１の端部１１６が、フランジ１０６の枠壁部６４との接合部から離れているので、フランジ１０６で応力が吸収され、光透過性部材１１４の破損を抑えることができる。
【００３０】
図７は、本実施の形態の第１の変形例に係る圧電振動子を示す図である。この変形例では、接続面１１２は、本体面１１０の周縁に接続する第１の接続部分１２４と、フランジ面１０８に接続する第２の接続部分１２６と、第１及び第２の接続部分１２４，１２６の間の中間部分１２８と、を含む。少なくとも中間部分１２８が凹曲面である。接続面１１２の少なくとも一部（図７の例では第１及び第２の接続部分１２４，１２６並びに中間部分１２８）が枠壁部１６４（例えばシールリング）に接触している。中間部分１２８も枠壁部１６４に接触している。第１の接続部分１２４は、直角に本体面１１０に接続している。これ以外の点は、上述した実施の形態の説明が該当する。
【００３１】
図８は、本実施の形態の第２の変形例に係る蓋を示す図である。この変形例では、フランジ２０６は、第１の方向Ｄ１１の幅Ｗ１１（本体２０４からの突出長さ。以下同じ。）が、第２の方向Ｄ２２の幅Ｗ２２よりも大きい。これ以外の点は、上述した実施の形態の説明が該当する。
【００３２】
図９は、本実施の形態の第３の変形例に係る圧電振動子を示す図である。この変形例では、蓋３００は、本体面３１０とフランジ面３０８との間にある接続面３１２の一部である中間部分３２８が、本体面３１０の周縁から括れている。言い換えると、中間部分３２８は、逆テーパになっている。これにより、第１の接続部分３２４（本体面３１０の周縁に接続する部分）が枠壁部６４に接触し、中間部分３２８と枠壁部６４との間にスペースがある。これ以外の点は、上述した実施の形態の説明が該当する。
【００３３】
（圧電振動子の製造方法）
図１０は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子の製造方法を説明する図である。圧電振動子の製造方法は、圧電振動片１０の形成を含む。圧電振動片１０を水晶から構成する場合、水晶ウエハは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、Ｚ軸を中心に時計回りに０度ないし５度の範囲で回転して切り出した水晶Ｚ板であって所定の厚みに切断研磨して得られるものを用いる。１つの水晶ウエハから複数の圧電振動片１０を連結された状態で切り出し、最終的に個々の圧電振動片１０に切断する。圧電振動片１０には、励振電極膜及び第１及び第２の金属膜形成領域５６，５８の金属膜を形成する。
【００３４】
第１の金属膜形成領域５６の金属膜の一部を除去する工程を、圧電振動片１０をパッケージ６０に固定する工程前に行う。つまり、圧電振動子に組み込む前（水晶ウエハから連結された状態で切り出された複数の圧電振動片１０を個々に切断する前であっても後でもよい。）に、第１の金属膜形成領域５６の金属膜の一部を除去する（第１の金属膜除去部５７を形成する）ことで周波数調整を行う。第１の金属膜形成領域５６の金属膜の一部の除去は、レーザービームによって行う。第１の金属膜形成領域５６は、第２の金属膜形成領域５８よりも振動腕１４の先端に近いので、振動腕１４を振動しやすくする（周波数を上げる）効果が大きい。しかも、第１の金属膜形成領域５６の金属膜は、第２の金属膜形成領域５８の金属膜よりも厚く形成されているので、同じ面積で除去した場合に、体積が大きくなるので、この効果は一層大きい。第１の金属膜形成領域５６に対して行う周波数調整プロセスは、おおまかな調整を目的としたもので粗調整ということができる。圧電振動片１０をパッケージ６０に取り付ける前にレーザービームで第１の金属膜形成領域５６の一部を除去して、既に周波数調整を行っているため、次に行う第２の金属膜形成領域５８の金属膜の除去量を少なくすることができる。
【００３５】
圧電振動子の製造方法では、パッケージ６０を用意する。なお、パッケージ６０の枠壁部６４の非金属部には、シールリング８０を固定しておく。そして、圧電振動片１０を底部６２に固定する。
【００３６】
圧電振動子の製造方法は、蓋１００を配置する工程を含む。詳しくは、本体１０４のフランジ１０６から突出する部分を枠壁部６４から間隔をあけて枠壁部６４の内側に配置し、フランジ１０６を枠壁部６４とオーバーラップさせて、パッケージ６０の開口を塞ぐように蓋１００を配置する。また、光透過性部材１１４の下面が第２の金属膜形成領域５８と対向するように蓋１００を配置する。蓋１００を配置する工程で、蓋１００を傾斜させて、本体１０４の第２の方向Ｄ２の第２の端部１１８を枠壁部６４の内側に配置した後に、本体１０４の第１の方向Ｄ１の第１の端部１１６を枠壁部６４の内側に配置してもよい。
【００３７】
圧電振動子の製造方法は、フランジ１０６を、局所的な加熱によって、枠壁部６４の上面に接合する工程を含む。接合は、シーム溶接によって行う。こうして、パッケージ６０の開口を蓋１００によって塞ぐ。シーム接合によって蓋１００を接合するので、局所的な加熱を行うが全体的な加熱はしない。そのため、熱によって圧電振動片１０に生じる歪みが少ないので、周波数調整のための第２の金属膜形成領域５８の金属膜の除去は少ない量の除去で足り、ガスの発生が少ない。なお、シーム接合を行うときに光透過性部材１１４の歪みを抑えるため、光透過性部材１１４の位置を、シーム接合を行う部分から離してある。
【００３８】
なお、図９に示す変形例では、第２の方向Ｄ２２２において中間部分３２８と枠壁部６４との間にあるスペースは、フランジ３０６の枠壁部６４との接合部３２２と、第１の接続部分３２４と枠壁部６４との接触部分とによって封止されているので、フランジ３０６と枠壁部６４との接合時に生じるガスをこのスペースに閉じ込めることができる。
【００３９】
本実施の形態によれば、蓋１００は、本体１０４の光透過性部材１１４に近い端部を、フランジ１０６の枠壁部６４に接合する部分から離すので、蓋１００の接合を行うときに、この部分で応力を吸収することができ、光透過性部材１１４の破損を抑えることができる。
【００４０】
パッケージ６０の開口を蓋１００によって塞いだ後に、パッケージ６０に形成された通気孔６６を介して、蓋１００によって塞がれたパッケージ６０内を真空にし、その後、ロウ材７６で通気孔６６を塞ぐ。
【００４１】
さらに、圧電振動子の製造方法は、第２の金属膜形成領域５８の金属膜の一部を除去する工程をさらに含む。この工程は、パッケージ６０の開口を蓋１００によって塞いだ後（例えばさらに真空引き工程後）に行う。この工程は、光透過性部材１１４を通して、第２の金属膜形成領域５８に対してレーザービームを照射して行う。第２の金属膜形成領域５８は、第１の金属膜形成領域５６の金属膜よりも振動腕１４の先端から離れているので、振動腕１４を振動しやすくする（周波数を上げる）効果は小さいが、このことから逆に微調整が可能であると言える。しかも、第２の金属膜形成領域５８の金属膜は、第１の金属膜形成領域５６の金属膜よりも薄く形成されているので、同じ面積で除去した場合に体積が小さいので微調整の効果は一層大きい。
【００４２】
本実施の形態に係る圧電振動子の製造方法は、上記プロセスを含み、上述した圧電振動子の構成から自明の製造プロセスをさらに含む。
【００４３】
図１１は、本発明の実施の形態の第４の変形例に係る圧電振動子の製造方法を説明する図である。この変形例では、上述したシーム接合の代わりにレーザービーム又は電子ビームを使用する。この場合、上述したシールリング８０の変わりに、枠壁部６４の非金属部上に、Ｗ（又はＭｏ）膜、Ｎｉ膜、Ａｕ膜を積層し、フランジ１０６にはロウ材１３０（例えばＡｇＣｕ）を設けておく。レーザービーム又は電子ビームを使用した接合も局所的加熱による接合である。その他の内容は、上述した実施の形態で説明した通りである。
【００４４】
（圧電振動子の応用例）
上述した圧電振動子を使用して、発振器又はセンサを構成することができる。圧電振動子を含む発振回路で発振器を構成すると、周波数精度の高い交流信号を得ることができる。また、圧電振動子を使用したセンサは、物理量に応じて圧電振動片１０の周波数が変動することを利用してその物理量を検出するセンサである。例えば、温度、加速度によって発生する応力、角速度によって発生するコリオリ力などを検出するセンサが例に挙げられる。
【００４５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子に使用される圧電振動片（音叉型圧電振動片）を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す圧電振動片のII−II線断面拡大図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子を示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示す圧電振動子の底面図である。
【図５】図５は、図３に示す圧電振動子のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、図５に示す圧電振動子の一部拡大図である。
【図７】図７は、本実施の形態の第１の変形例に係る圧電振動子を示す図である。
【図８】図８は、本実施の形態の第２の変形例に係る蓋を示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態の第３の変形例に係る圧電振動子を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子の製造方法を説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の第４の変形例に係る圧電振動子の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…圧電振動片、  １２…基部、  １４…振動腕、  １６…表裏面、  ２０…第１の側面、  ２２…第２の側面、  ２４…根本部、  ２６…第１のテーパ部、  ２８…第２のテーパ部、  ３０…長溝、  ３２…第１の内面、  ３４…第２の内面、  ３６…支持腕、  ３８…切り込み、  ４２…第１の側面電極膜、  ４４…第２の側面電極膜、  ４６…第１の内面電極膜、  ４８…第２の内面電極膜、  ５０…第１の励振電極、  ５２…第２の励振電極、  ５３…引き出し電極、  ５４…接続電極、  ５６…第１の金属膜形成領域、  ５７…第１の金属膜除去部、  ５８…第２の金属膜形成領域、  ５９…第２の金属膜除去部、  ６０…パッケージ、  ６２…底部、  ６４…枠壁部、  ６６…通気孔、  ６８…シール部、  ７０…導電性接着剤、  ７２…配線、  ７４…外部電極、  ７６…ロウ材、  ８０…シールリング、  ８２…丸み、  １００…蓋、  １０２…貫通穴、  １０４…本体、  １０６…フランジ、  １０８…フランジ面、  １１０…本体面、  １１２…接続面、１１４…光透過性部材、  １１６…第１の端部、  １１８…第２の端部、  １２０…第１の端部に最も近いフランジの接合部、  １２２…第２の端部に最も近いフランジの接合部、  １２４…第１の接続部分、  １２６…第２の接続部分、  １２８…中間部分、  １３０…ロウ材、  １６４…枠壁部、  ２０４…本体、  ２０６…フランジ、  ３００…蓋、  ３０８…フランジ面、  ３１０…本体面、  ３１２…接続面、  ３２２…フランジの接合部、  ３２４…第１の接続部分、  ３２８…中間部分、  Ｄ１…第１の方向、  Ｄ２…第２の方向、  Ｄ３…第１及び第２の方向に直交する方向、  Ｄ１１…第１の方向、  Ｄ２２…第２の方向、  Ｄ２２２…第２の方向、  Ｗ１…第１の方向の幅、  Ｗ２…第２の方向の幅、  Ｗ３…第１及び第２の方向に直交する方向の幅、  Ｗ１１…第１の方向の幅、  Ｗ２２…第２の方向の幅
【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１】
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