CN107210723A - 晶体振动片及晶体振动器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶体振动片及晶体振动器件。该晶体振动片是具备在一个主面(2a)上形成的第一激励电极(211)、在另一个主面(2b)上形成的第二激励电极(212)的AT切型晶体振动片(2)，其具有：通过对第一激励电极(211)及第二激励电极(212)施加电压而使其进行压电振动的大致矩形的振动部(21)、从振动部(21)的角部(21a)向AT切的Z′轴方向突出的保持部(22)、及包围着振动部(21)的外周的同时支承着保持部(22)的外框架部(23)。

Description

晶体振动片及晶体振动器件

技术领域

本发明涉及具备在一个主面上形成的第一激励电极和在另一个主面上形成的第二激励电极的AT切型晶体振动片、及具备该晶体振动片的晶体振动器件。

背景技术

专利文献1中公开了一种压电振子，该压电振子由设置有激励电极的压电振动片、配置在压电振动片周围的支撑架、及将支撑架与压电振动片连结的连接部构成，其中，连接部包括从支撑架的－X方向侧的两个角落分别与振动部的角落连接的第一连接部及第二连接部，其－X方向的一端以悬臂状态被支撑在支撑架上。

并且，专利文献2及专利文献3中公开了一种主振动的振动模式为厚度剪切振动，适合于小型化、高频化，且频率温度特性优异的AT切型晶体谐振器。

此处，AT切型晶体谐振器是指，将人造石英晶体的晶轴作为X轴、Y轴、Z轴时，相对X轴转动了35°15′的晶体谐振器。另外，本说明书中，将相对Y轴转动了35°15′的轴作为Y′轴；将相对Z轴转动了35°15′的轴作为Z′轴。

专利文献2中公开了一种晶体谐振器100。该晶体谐振器100包括，设置了激励电极200的振动部300、将振动部300的周边包围的框架部500、将框架部500与振动部300连接的连接部400，其中，连接部400沿着石英晶体的晶轴中的X轴方向，在振动部300的每一侧的各角部及中间部位的三个部位(两侧则为六个部位)与框架部500连接(参照图15)。

另外，专利文献3中公开了一种压电振动片。该压电振动片具有，在主面上形成有激励电极的振动部、在该振动部的外周侧通过贯通槽配置的框架部、及将所述振动部与所述框架部连接的支持部，并且，沿着所述支持部的宽度方向在表面和背面设有锯齿状的切口。

参照图15及图16，对专利文献1～3所涉及的发明所要解决的技术问题进行说明。图15是现有技术的晶体振动片的俯视图；图16中，(a)是用于说明晶体振动片的振动偏移的说明图；(b)是表示晶体振动片的X轴方向的电荷分布的曲线；(c)是表示晶体振动片的Z′轴方向的电荷分布的曲线。另外，图16的(b)和(c)的曲线中，横轴表示晶体振动片的位置；纵轴表示该位置上的电荷量。

根据图16(a)的用于说明晶体振动片的振动偏移的说明图，如通常所知，对晶体振动片施加电压便发生厚度剪切振动，该晶体振动片的振动方向以X轴方向为主，其压电振动的位移比Z′轴上的大。

由此，如专利文献1中那样，在压电振动的位移较大的X轴方向支承压电振动片(即，以悬臂状态支承其－X方向的一端)，则第一连接部和第二连接部容易引起压电振动片上的振动泄漏，从而使压电振动效率降低。即，沿着作为压电振动的主要方向的X轴方向设置连接部，并由该连接部来支承压电振动片是不妥当的。

另外，从图16(b)的曲线可知，晶体振动片的X轴方向的电荷分布为，在晶体振动片的中间位置分布较多。另一方面，从图16(c)可知，在晶体振动片的Z′轴方向上，电荷分布朝着晶体振动片的两端有略为减少的趋势但大致为一定。从该结果可知，在上述晶体振动片上施加电压使其产生压电振动，则在X轴方向上，电荷大量分布的中间部位的压电振动的位移较大；而在Z′轴方向上，由于电荷大致一定地分布，因而压电振动的位移为一定。

由此，从图16(b)及(c)的曲线可知，对于正进行压电振动的晶体振动片而言，若在压电振动的位移较大的X轴方向的中间部位支承晶体振动片，则会妨碍压电振动，从而导致压电振动效率降低。

根据上述说明，例如，在专利文献2那样的AT切型晶体谐振器中，若在X轴方向上的振动部300的中间部位连接框架部500，则由于该位置是压电振动的位移较大的位置，所以与角部相比容易产生振动泄漏，并会妨碍振动部300的压电振动，导致压电振动效率降低。

【专利文献1】：日本特开2011－91173号公报

【专利文献2】：日本特公平6－83011号公报

【专利文献3】：日本特开2007－214942号公报

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种压电振动效率高且能使压电振动有效地进行的AT切型晶体振动片及具备该晶体振动片的晶体振动器件。

为了达到上述目的，本发明采用以下结构。

本发明所涉及的晶体振动片是具备在一个主面上形成的第一激励电极和在另一个主面上形成的第二激励电极的AT切型晶体振动片，其特征在于：具有具备所述第一激励电极和所述第二激励电极的大致矩形的振动部；从所述振动部的角部向AT切的Z′轴方向突出的保持部；及包围着所述振动部的外周的同时支承着所述保持部的外框架部。

基于上述结构，由于本发明的晶体振动片为，保持部从振动部的角部向AT切的Z′轴方向突出，并被外框架部支承，因而，与现有技术的晶体振动片不同，振动部不是在其X轴方向上的边的中间部位被支承。因而，使晶体振动片进行压电振动的情况下，能使压电振动有效地进行。

上述晶体振动片被构成为，在离开将所述保持部沿Z′轴方向延长的延长线上的区域而偏向所述振动部的中心方向侧的位置上，形成有所述第一激励电极及第二激励电极。

基于这样的结构，由于没有将第一激励电极及第二激励电极形成在将保持部沿Z′轴方向延长的线上，所以能够防止晶体振动片的压电振动经由保持部而泄露到外框架部，从而能够将晶体振动片的压电振动封闭在振动部。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述保持部从所述振动部在所述Z′轴上具有的两个角部分别朝着所述外框架部突出。

在此情况下，由于晶体振动片的振动部在Z′轴上具有的两个角部分别通过保持部而被外框架部支承，所以，能够牢固地支承振动部。进一步，由于能够利用从两个角部突出的保持部分别独立地配置晶体振动片的各主面上形成的第一激励电极、及第二激励电极的布线图案，所以，能够减少布线图案间的寄生容量，防止频率可变量降低。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述保持部只从所述振动部的一个角部朝着所述外框架部突出。

在此情况下，由于晶体振动片的振动部通过只从一个角部朝着外框架部突出的保持部而被外框架部支承，所以，保持部的数目减少，能够进一步防止振动泄漏到外框架部。另外，与两个保持部的情况相比，能够大幅减小应力的作用程度，因而能够减小由应力引起的频率移动，使晶体振动片稳定地进行压电振动。

上述晶体振动片被构成为，所述外框架部的厚度大于所述保持部的厚度。

基于这样的结构，由于外框架部的厚度与保持部的厚度不同，外框架部与保持部的压电振动的固有频率不同，所以，即便是使振动部进行压电振动，外框架部也不容易与保持部的压电振动产生共振。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，在所述振动部的形成有第一激励电极及第二激励电极的位置上，形成有所述振动部的中间区域的厚度大于其周围区域的厚度的台面结构。

在此情况下，由于在振动部的形成有第一激励电极及第二激励电极的位置上形成有台面结构，进行压电振动的部分的厚度不同，所以进行压电振动的频率不同。这样，由于能够形成频率不同的边界，所以能使压电振动的封闭效果得到提高，从而能够通过封闭压电振动来防止压电振动的泄漏。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，在所述振动部及所述保持部的至少一方设有沟槽，所述沟槽相对于AT切的X轴朝着所述振动部的中心部一侧倾斜。

在此情况下，即便是使晶体振动片进行压电振动，通过振动部上形成的沟槽也能防止压电振动向振动部的外部泄漏。即，能够将压电振动封闭在振动部。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述沟槽由在所述振动部的一个主面侧形成的一个或多个第一沟槽、及在所述振动部的另一个主面侧形成的一个或多个第二沟槽构成，从所述振动部的所述振动部侧直至所述外框架部，所述第一沟槽和所述第二沟槽交替排列。

在此情况下，由于从保持部的振动部侧直至外框架部，第一沟槽与第二沟槽交替排列，所以能使压电振动的封闭效果得到提高。

本发明所涉及的晶体振动器件的特征在于，具备上述晶体振动片、将所述晶体振动片的所述一个主面覆盖的第一密封部件、及将所述晶体振动片的所述另一个主面覆盖的第二密封部件。

基于这样的结构，由于采用由第一密封部件和第二密封部件夹着晶体振动片的结构，所以能够实现较为小型的晶体振动器件，并且，由于具备上述晶体振动片，所以能够实现既能防止振动泄漏又能提高压电振动效率使压电振动有效地进行的晶体振动器件。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述外框架部的所述一个主面侧及所述另一个主面侧的至少一方中，与所述保持部连接的部位上有凹部，所述外框架部的厚度、所述凹部的厚度、及所述保持部的厚度满足以下关系：(外框架部的厚度)＞(凹部的厚度)≧(保持部的厚度)。

在此情况下，当晶体振动器件受到冲击等时，能够利用凹部避免或抑制应力集中于外框架部与保持部间的连接部位，从而使晶体振动器件的耐冲击性提高。另外，还能利用凹部防止振动从振动部泄漏到外框架部。可以考虑从振动部泄漏出的振动经由保持部而泄漏到外框架部的路径，若从保持部向外框架部传播的途中有凹部，并调整为使其不与外框架部产生共振，便能使振动难以传播到外框架部。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述一个主面及所述另一个主面的两方均形成有所述凹部。

在此情况下，由于两个主面上形成有凹部，所以能够进一步提高晶体振动器件的耐冲击性。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述凹部的底面被形成为与所述保持部的表面在同一平面上。

在此情况下，由于凹部的底面与保持部的表面之间没有高低差，所以能够避免应力集中于框架部与保持部的连接部位，从而能使晶体振动器件的耐冲击性提高。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，所述凹部的底面被形成为与所述保持部的表面间存在高低差。

在此情况下，虽然外框架部与保持部的连接部位存在高低差(台阶)，但是外框架部中的凹部形成区域与其以外的区域间的边界间也存在高低差(台阶)。其结果，晶体振动器件受到冲击等的情况下，应力分散到上述两个部位的台阶部分，使外框架部与保持部的连接部位的应力集中得到缓和，从而能够使晶体振动器件的耐冲击性提高。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，从垂直于所述外框架部的主面的方向看，将与所述保持部从所述外框架部突出的突出方向垂直的方向作为宽度方向时，所述凹部的宽度大于所述保持部的宽度。

在此情况下，通过使凹部的宽度大于保持部的宽度，能够利用凹部提高应力分散效果及振动衰减效果。

也可以是，上述晶体振动片被构成为，从垂直于所述外框架部的主面的方向看，所述凹部的内壁面是有曲度的形状。

在此情况下，能够实现在凹部的内壁面中无顶点的形状，从而能够避免顶点上的应力集中。

发明的效果：

基于本发明，能够提供压电振动效率高且能够使压电振动有效地进行的AT切型晶体振动片及具备该晶体振动片的晶体振动器件。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的晶体谐振器的一个实施方式的各构成部分的概要结构图。

图2是本实施方式所涉及的晶体谐振器的第一密封部件的概要俯视图。

图3是本实施方式所涉及的晶体谐振器的第一密封部件的概要仰视图。

图4A是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的概要俯视图。

图4B是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的其它例的概要俯视图。

图5是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的概要仰视图。

图6A是图4A所示的A－A线上的截面图。

图6B是图4B所示的B－B线上的截面图。

图6C是本发明所涉及的晶体振动片的另一例的截面图。

图7是本实施方式所涉及的晶体谐振器的第二密封部件的概要俯视图。

图8是本实施方式所涉及的晶体谐振器的第二密封部件的概要仰视图。

图9是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的第一变形例的概要俯视图。

图10是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的第二变形例的概要俯视图。

图11是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的第三变形例的概要俯视图。

图12是本发明所涉及的晶体振动片的第一实施方式的第四变形例的概要俯视图。

图13是图12所示的c－c线上的截面图。

图14是本发明所涉及的晶体振动片的第二实施方式的概要俯视图。

图15是现有技术的晶体振动片的俯视图。

图16(a)是说明晶体振动片的振动偏移的说明图；图16(b)是表示晶体振动片的晶轴中的X轴方向的电荷分布的曲线；图16(c)是表示晶体振动片的晶轴中的Z轴方向的电荷分布的曲线。

图17是本发明的第三实施方式所涉及的晶体振动片的概要俯视图。

图18(a)是表示外框架部上未设凹部的情况下保持部与外框架部间的连接结构的立体图；图18(b)是表示凹部的底面被形成为与保持部的表面在同一平面上的情况下保持部与外框架部间的连接结构的立体图；图18(c)是表示凹部的底面被形成为与保持部的表面间存在高低差的情况下保持部与外框架部间的连接结构的立体图。

图19(a)是表示凹部形状的一个变形例的俯视图；图19(b)是表示凹部形状的其它变形例的俯视图。

图20中，图的上部是表示实施过外形形成蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

图21A中，图的上部是表示实施过台面形成蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

图21B中，图的上部是表示实施过台面形成蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

图22A中，图的上部是表示实施过频率调整蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

图22B中，图的上部是表示实施过频率调整蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

图23中，图的上部是表示实施过频率调整蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。

＜附图标记说明＞

1 晶体振动器件

11 接合材料

12 封装体

13 内部空间

2 晶体振动片

2a 一个主面

2b 另一个主面

21 振动部

21a 角部

22 保持部

23 外框架部

23a 凹部

211 第一激励电极

212 第二激励电极

213 台面结构

214 第一引出电极

215 第二引出电极

216 振动侧第一接合图案

217 振动侧第二接合图案

k1 俯视倒凹状体

k2 俯视长方形体

3 第一密封部件

3a 第一密封部件的一个主面

3b 第一密封部件的另一个主面

31 密封侧第一接合图案

4 第二密封部件

41 密封侧第二接合图案

42a 第一外部电极端子

42b 第二外部电极端子

h1 第一通孔

h2 第二通孔

h3 第三通孔

C 中心部

m 沟槽

m1 第一沟槽

m2 第二沟槽

具体实施方式

以下，通过三个实施方式，对本发明所涉及的晶体振动器件进行说明，各实施方式的说明按照晶体振动器件的结构、晶体振动器件的制造方法、晶体振动器件的作用效果的顺序进行。

＜第一实施方式的晶体振动器件的结构＞

参照图1对本发明所涉及的晶体振动器件1的结构进行说明。图1是表示晶体谐振器的一个实施方式的各构成部分的概要结构图。

在此，附图中相当于电极的部分涂有阴影线。另外，后述的截面图中，为了使附图易懂，相当于电极的部分涂有阴影线，其它部分的阴影线被省略。

本发明所涉及的晶体振动器件1例如是晶体谐振器，其具备晶体振动片2、将晶体振动片2的一个主面2a覆盖并气密密封的第一密封部件3、及将晶体振动片2的另一个主面2b覆盖并气密密封的第二密封部件4。晶体振动器件1中，晶体振动片2与第一密封部件3相接合；晶体振动片2与第二密封部件4相接合。

即，晶体振动器件1采用第一密封部件3与晶体振动片2之间的内部空间13、及晶体振动片2与第二密封部件4之间的内部空间13被气密密封的三明治结构的封装体12(参照图1)。

晶体振动器件1的封装体尺寸为1.0×0.8mm，实现了小型化与低矮化。另外，伴随小型化，本封装体12中未形成雉堞墙，用后述的通孔(第一通孔h1、第二通孔h2、第三通孔h3)实现电极的导通。

另外，如图1所示，内部空间13的位置偏向封装体12的俯视时的一端(俯视时的左侧)。

以下，对各构成部分进行详细说明。

·第一密封部件

参照图2及图3，对本发明所涉及的晶体振动器件1的第一密封部件3进行说明。图2是第一密封部件的概要俯视图，图3是第一密封部件的概要仰视图。

对第一密封部件3使用弯曲刚度(截面二阶矩×杨氏模量)为1000[N·mm²]以下的材料。具体而言，如图2、图3所示，第一密封部件3是由一整块玻璃晶片或石英晶体晶片构成的长方体基板，其一个主面3a侧为上表面，另一个主面3b(与晶体振动片2接合的面)被形成为平坦平滑面(镜面加工)。

该第一密封部件3的另一个主面3b上，设有用于与晶体振动片2接合的密封侧第一接合图案31，该密封侧第一接合图案31被设置为包围着内部空间13。如图3所示，密封侧第一接合图案31的位置偏向第一密封部件3的另一个主面3b的俯视时的左侧。密封侧第一接合图案31的线宽度在整个部位中采用同一宽度。

该密封侧第一接合图案31由在第一密封部件3上进行物理气相沉积而形成的底层PVD膜、及在底层PVD膜上进行物理气相沉积而叠层形成的电极PVD膜构成。另外，本实施方式中，对底层PVD膜使用Ti(或Cr)；对电极PVD膜使用Au。另外，密封侧第一接合图案31为非Sn图案。

·晶体振动片

参照图4～图6，对本发明所涉及的晶体振动片2的实施方式进行说明。图4A是晶体振动片的第一实施方式的概要俯视图；图4B是晶体振动片的第一实施方式的其它例的概要俯视图；图5是晶体振动片的第一实施方式的概要仰视图；图6A是图4A中所示的A－A线上的截面图；图6B是图4B中所示的B－B线上的截面图；图6C是晶体振动片的另一例的截面图。

本实施方式所涉及的晶体振动片2是将矩形的石英晶体片相对作为石英晶体晶轴的X轴转动35°15′而加工成的AT切型石英晶体，其具备振动部21、保持部22、及外框架部23(参照图4A及图5)。另外，本说明书中，将人造石英晶体的晶轴作为X轴、Y轴、Z轴；将相对X轴转动了35°15′的AT切型石英晶体的Y轴及Z轴分别作为Y′轴、Z′轴。

图示的例中，具有通过将矩形的石英晶体片切除而形成的切除部，该切除部由俯视倒凹状体k1、和俯视长方形体k2构成。晶体振动片2由作为压电材料的石英晶体构成，其两个主面(一个主面2a、另一个主面2b)为平坦平滑面(镜面加工)。

振动部21是被施加电压便进行压电振动的大致矩形的部件。另外，振动部21的形状是通过湿法刻蚀而形成的情况下，可在角部形成倒角，角部可不为直角。在振动部21的一个主面2a及另一个主面2b上，形成有分别对振动部21施加电压的第一激励电极211及第二激励电极212。在振动部21中形成有第一激励电极211及第二激励电极212的位置上，可以形成振动部21的中间区域的厚度大于其周围区域的厚度的台面结构213(参照图6A)。在此情况下，台面结构213中，由于中间部位的晶体振动片2的厚度较厚，所以能使封闭压电振动的效果提高。

第一激励电极211及第二激励电极212被形成在，离开将后述的保持部22沿Z′轴方向延长的延长线上的区域而偏向振动部21的中心方向侧的位置上。由此，在将保持部22沿Z′轴方向延长的线上未形成第一激励电极211及第二激励电极212，因而，能使晶体振动片2进行压电振动的区域与保持部22之间的间距较大。由此，能够防止晶体振动片2的压电振动经由保持部22而泄漏到外框架部23，从而能将晶体振动片2的压电振动封闭在振动部21。

第一激励电极211及第二激励电极212由在振动部21上进行物理气相沉积而形成的底层PVD膜(Ti或Cr)、及在底层PVD膜上进行物理气相沉积而叠层形成的电极PVD膜(Au)构成。

第一激励电极211及第二激励电极212通过形成有将该各电极引出的第一引出电极214或第二引出电极215的各保持部22、22而被引出到振动部21之外。在图示的例中，一个主面2a侧为，第一引出电极214从第一激励电极211的角部被引出；另一个主面2b侧为，以与上述一个主面2a侧中第一引出电极214被引出的方向相反的方向，第二引出电极215从第二激励电极212的角部被引出(参照图6A)。

保持部22、22从矩形的振动部21的角部向AT切的Z′轴方向突出。本实施方式中，保持部22、22从振动部21在Z′轴上所具有的两个角部21a分别朝着外框架部23突出(参照图4A及图5)，图示的例中，通过俯视时的左侧(－Z′轴方向侧)的保持部22将第一激励电极211引出；通过仰视时的右侧(+Z′轴方向侧)的保持部22将第二激励电极212引出。

外框架部23是包围着振动部21的外周并支承着保持部22的构件。在一个主面2a上形成有用于与第一密封部件3接合的振动侧第一接合图案216；在另一个主面2b上形成有用于与第二密封部件4接合的振动侧第二接合图案217。如图1所示，振动侧第一接合图案216及振动侧第二接合图案217被配置为偏向两个主面2a、2b的俯视时的左侧。

振动侧第一接合图案216及振动侧第二接合图案217由在外框架部23上进行物理气相沉积而形成的底层PVD膜(Ti或Cr)、及在底层PVD膜上进行物理气相沉积而叠层形成的电极PVD膜(Au)构成，为非Sn图案。换言之，使用与第一激励电极211及第二激励电极212相同的材料。但是，振动侧第一接合图案216及振动侧第二接合图案217也可以使用与第一激励电极211及第二激励电极212不同的电极材料。

在外框架部23上形成有第一通孔h1，该第一通孔h1用于将与第一激励电极211相连的振动侧第一接合图案216引出到另一个主面2b侧。如图1所示，第一通孔h1被设置在内部空间13之外，其位置偏向两个主面2a、2b的俯视时的另一端(俯视时的右侧)，第一通孔h1未形成在内部空间13的内侧。在此所说的内部空间13的内侧是指，不包含接合材料11(振动侧第一接合图案216)，严格而言是接合材料11的内周面的内侧。

另外，较佳为，外框架部23的厚度大于保持部22的厚度(参照图6A)。在此情况下，由于外框架部23的厚度与保持部22的厚度不同，外框架部23的固有频率与保持部22的压电振动的频率不同，所以外框架部23不容易与保持部22的压电振动产生共振。另外，能够使压电振动板2与第一密封部件3之间的空间及压电振动板2与第二密封部件4之间的空间变宽，从而能够防止压电振动板2的振动部21与第一密封部件3及第二密封部件4相接触。

另外，通常压电振动不容易从厚度厚的部分向厚度薄的部分传播，因而能够产生屏蔽压电振动的效果。

在此，作为本实施方式的晶体振动片2的其它例，如图4B及图6B所示那样，也可以使保持部22的厚度大于振动部21的厚度。在此情况下，由于保持部22与振动部21在厚度不同的位置上形成了边界，所以可以不考虑振动部21的压电振动中包含保持部22的振动的多余振动。

另外，作为本实施方式的晶体振动片2的另一例，如图6C所示，也可以使保持部22的厚度小于振动部21的台面结构213的厚度。在此情况下，由于保持部22的厚度小于台面结构213的厚度，所以保持部22的振动不容易与振动部21的振动产生共振，从而能够有效地防止振动部21的振动能量传递到保持部而造成损失的情况发生。

·第二密封部件

参照图7及图8，对本发明所涉及的晶体振动器件的第二密封部件进行说明。图7是晶体谐振器的第二密封部件的概要俯视图；图8是晶体谐振器的第二密封部件的概要仰视图。

对第二密封部件4使用弯曲刚度(截面二阶矩×杨氏模量)为1000[N·mm2]以下的材料。具体而言，如图7所示，第二密封部件4是由一整块玻璃晶片或石英晶体晶片形成的长方体基板，该第二密封部件4的一个主面4a(与晶体振动片2接合的面)被成形为平坦平滑面(镜面加工)。

在第二密封部件4的一个主面4a上设置有用于与晶体振动片2接合的密封侧第二接合图案41，该密封侧第二接合图案41被设置为包围着内部空间13。如图1、图7所示，密封侧第二接合图案41的位置偏向第二密封部件4的一个主面4a的俯视时的左侧。密封侧第二接合图案41的线宽度在所有部位中为相同宽度。

密封侧第二接合图案41由在第二密封部件4上进行物理气相沉积而形成的底层PVD膜、及在底层PVD膜上进行物理气相沉积而叠层形成的电极PVD膜构成。

另外，本实施方式中，对底层PVD膜使用Ti(或Cr)；对电极P VD膜使用Au。另外，密封侧第二接合图案41为非Sn图案。

在第二密封部件4的另一个主面4b上设置有用于与外部电连接的一对外部电极端子(第一外部电极端子42a、第二外部电极端子42b)(参照图8)。另外，外部电极端子不限于2个，也可以为3个以上。

第一外部电极端子42a通过振动侧第一接合图案216而直接与第一激励电极211电连接；第二外部电极端子42b通过振动侧第二接合图案217而直接与第二激励电极222电连接。

第一外部电极端子42a、第二外部电极端子42b如图8所示那样，分别位于第二密封部件4的另一个主面4b的俯视时的长边方向的两端。这一对外部电极端子(第一外部电极端子42a、第二外部电极端子42b)由在另一个主面4b上进行物理气相沉积而形成的底层PVD膜及在底层PVD膜上进行物理气相沉积而叠层形成的电极PVD膜构成。

另外，外部电极端子(第一外部电极端子42a、第二外部电极端子42b)的底层PVD膜的厚度大于上述振动侧第一接合图案216、振动侧第二接合图案217、密封侧第一接合图案31、密封侧第二接合图案41的各底层PVD膜的厚度。另外，第一外部电极端子42a及第二外部电极端子42b分别占有第二密封部件4的另一个主面4b中的1/3以上的区域。

另外，如图1、图7、图8所示，在第二密封部件4上形成有两个通孔(第二通孔h2和第三通孔h3)。第二通孔h2及第三通孔h3被配置于内部空间13之外，如图7所示，第二通孔h2位于两个主面(一个主面4a、另一个主面4b)的俯视时的右侧；第三通孔h3位于俯视时的左上侧。即，第二通孔h2及第三通孔h3未形成在内部空间13的内侧。

在此所说的内部空间13的内侧是指，不包含接合材料11(密封侧第二接合图案41)，严格而言是指接合材料11的内周面的内侧。

第一实施方式的晶体振动器件的制造方法

下面，对使用上述晶体振动片2、第一密封部件3、第二密封部件4制造晶体振动器件1的方法进行说明。

第一密封部件3与晶体振动片2间的接合是在将晶体振动片2的振动侧第一接合图案216与第一密封部件3的密封侧第一接合图案31叠合的状态下进行的。

第二密封部件4与晶体振动片2间的接合也同样是在将晶体振动片2的振动侧第二接合图案217与第二密封部件4的密封侧第二接合图案41叠合的状态下进行的。

第一密封部件3与晶体振动片2间的接合及第一密封部件3与晶体振动片2间的接合是通过将各接合图案叠合起来扩散接合而接合的。通过使用扩散接合作为接合方法，不会像用粘合剂等接合时那样会产生气体，但是，也可以使用粘合剂等常规的接合专业材料。

如此制造的封装体12为，第一密封部件3与晶体振动片2之间存在1.00μm以下的间隙；第二密封部件4与晶体振动片2之间存在1.00μm以下的间隙。换言之，第一密封部件3与晶体振动片2间的接合材料11的厚度为1.00μm以下；第二密封部件4与晶体振动片2间的接合材料11的厚度为1.00μm以下(具体而言，本实施方式的Au－Au接合为0.15μm～1.00μm)。另外，作为比较，使用Sn的现有技术的金属膏密封材料为5μm～20μm。

第一实施方式的晶体振动器件的作用效果

如上所述那样，本实施方式所涉及的晶体振动片2为，保持部22从振动部21的角部21a向AT切的Z′轴方向突出，并由外框架部23支承，因而，与现有技术的晶体振动片不同，振动部21被支撑的部位不是压电振动的位移较大的X轴方向上的振动部21的中间位置。因而，使晶体振动片2进行压电振动的情况下，振动效率高且能够使压电振动有效地进行。

另外，晶体振动片2的振动部21在Z′轴上具有的两个角部21a分别通过保持部22而被外框架部23支承，所以能稳固地支承振动部21。进一步，由于能够利用从两个角部21a突出的保持部22分别独立地配置在晶体振动片2的各主面上形成的第一激励电极211和第二激励电极212的布线图案，所以能够减少布线图案间的寄生容量，防止频率可变量减少。

第一实施方式的晶体振动器件的变形例的结构

下面，参照图9～图13，对第一实施方式的晶体振动器件的四个变形例的结构进行说明。在此，由于本变形例只是在上述晶体振动片2上形成有沟槽m这一点与上述实施方式不同，因而以下只对该不同之处进行说明，而对相同构成部件使用相同标记并省略其说明。

另外，也可以采用将变形例1～变形例4的结构组合后的结构。

·晶体振动片

本变形例所涉及的晶体振动片2为，在振动部21及保持部22的至少一方设有沟槽m，沟槽m相对于AT切的X轴朝着振动部21的中心部一侧(第一激励电极211及第二激励电极212的俯视时的中心C侧)倾斜(参照图9～图13)。

·第一变形例

图9中的变形例为，沟槽m被形成为从台面结构213的底部的角部向保持部22延伸。本变形例中，沟槽m被设置为与角部21a接触，因而能有效地防止压电振动的泄漏，但沟槽m不与角部21a接触也可以。另外，沟槽m也可以被形成为从振动部21横跨保持部22。

·第二变形例

图10中的变形例为，沟槽m被形成为从台面结构213的Z′轴方向上的边延伸至振动部21的外周端。

上述图9及图10的变形例的场合，能够有效地防止在Z′轴方向传播的压电振动的泄漏。

·第三变形例

图11中的变形例为，沟槽m被形成为从台面结构213的X轴方向上的边延伸至振动部21的外周端。

图11的变形例的场合，能够有效地防止在X轴方向传播的压电振动的泄漏。

·第四变形例

图12及13的变形例为，沟槽m由在振动部21的一个主面侧形成的一个或多个第一沟槽m1、及在振动部21的另一个主面侧形成的一个或多个第二沟槽m2构成，第一沟槽m1与第二沟槽m2从保持部22的振动部21侧至外框架部23为止的区域交替排列。

图示的例中，形成有两个第一沟槽m1，一个形成在振动部21上；另一个形成在保持部22上。同样，第二沟槽m2也是两个(参照图13)，一个形成在振动部21上；另一个形成在保持部22上。

图12的变形例的场合，第一沟槽m1与第二沟槽m2在从保持部22的振动部21侧至外框架部23的区域交替排列(图13参照)，因而，能够提高封闭压电振动的效果。

另外，本变形例中，第一沟槽m1被设置为与角部21a接触，因而能够有效地防止压电振动的泄漏，但第一沟槽m1也可以不与角部21a接触。

＜第二实施方式的晶体振动器件的结构＞

下面，参照图14，对第二实施方式的晶体振动器件的结构进行说明。在此，本实施方式只是晶体振动片2的保持部22的位置及数目不同，因而以下只对该不同之处进行说明，而对相同构成部件使用相同标记并省略其说明。

·晶体振动片

本实施方式的晶体振动片2的保持部22只从振动部21的一个角部21a朝着外框架部23突出。

在此情况下，由于晶体振动片的振动部21只通过从一个角部21a朝着外框架部23突出的保持部22被外框架部23支承，所以能够减少保持部22的数目并有效地支承振动部21。

＜第三实施方式的晶体振动器件的结构＞

下面，参照图17及图18，对第三实施方式的晶体振动器件的结构进行说明。在此，本实施方式只是晶体振动片2的保持部22与外框架部23间的连接结构不同，因而以下只对该不同之处进行说明，而对相同构成部件使用相同标记并省略其说明。

本实施方式所涉及的晶体振动器件如图17所示，晶体振动片2的外框架部23中，与保持部22间的边界的周围存在厚度变小的凹部23a。图18(a)是表示在外框架部23未设凹部23a时的保持部22与外框架部23间的连接结构的立体图。图18(b)及图18(c)是表示在外框架部23设有凹部23a时的保持部22与外框架部23间的连接结构的立体图。

如图18(b)所示，可以将凹部23a的底面形成为与保持部22的表面在同一平面上(即，凹部23a与保持部22间不存在高低差)。或者，如图18(c)所示，也可以将凹部23a的底面形成为与保持部22的表面间存在高低差。另外，凹部23a的底面及保持部22的表面是与晶体振动片2的一个主面2a及另一个主面2b平行的面。另外，在图18(b)及图18(c)中，示例了凹部23a被设在晶体振动片2的两个主面上的结构，但凹部23a只要被设在晶体振动片2的至少一方的主面上即可。由此，使外框架部23、凹部23a、及保持部22的厚度满足如下关系：(外框架部23的厚度)＞(凹部23a的厚度)≧(保持部22的厚度)。

另外，图17及图18中，凹部23a的俯视形状为扇形，外框架部23中凹部23a以外的区域与凹部23a的区域间的边界线具有曲度。然而，本发明中，对凹部23a的俯视形状没有特别限定，凹部23a的形状可以是图19(a)所示的矩形形状或图19(b)所示的梯形等。

第三实施方式的晶体振动器件的制造方法

下面，对本实施方式所涉及的晶体振动器件中的晶体振动片2的制造方法进行说明。在此，晶体振动器件的制造方法中，除了用于在石英晶体片上形成振动部21、保持部22及外框架部23的蚀刻制程以外，与第一实施方式相同，因而在此只对上述蚀刻制程进行说明。另外，在以下说明中，以在振动部21的中间形成有台面结构213的结构(参照图6A)为前提。

本实施方式中的晶体振动片2上，经过对矩形的石英晶体片进行外形形成蚀刻、台面形成蚀刻、及频率调整蚀刻这三次蚀刻制程，而形成了振动部21、保持部22及外框架部23。

图20中，图的上部是表示实施了外形形成蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。在外形形成蚀刻中，矩形的石英晶体片上形成了切除部k3、振动部21、保持部22及外框架部23的外形形状。

图21A及图21B中，图的上部是表示对图20所示的石英晶体片实施过台面形成蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。图21A及图21B中，用于蚀刻的掩膜不同，即，蚀刻区域有差异。

台面形成蚀刻是用于在振动部21的中间形成台面结构213的外形形状的蚀刻制程。在台面形成蚀刻中，至少对振动部21中台面结构213以外的区域和保持部22的区域进行蚀刻。图21A所示的石英晶体片中，只对振动部21(台面结构213以外)及保持部22的区域进行了蚀刻，而图21B所示的石英晶体片中，另外还对凹部23a的区域进行了蚀刻。

图22A～图22C及图23中，图的上部是表示实施过频率调整蚀刻后的石英晶体片的俯视图；图的下部是其A－A线上的截面图。图22A～图22C中，实施频率调整蚀刻之前的石英晶体片的状态不同，或者用于蚀刻的掩膜不同。

频率调整蚀刻是为了将晶体振动器件的振动频率设定为规定值，而对振动部21及保持部22的厚度进行调整的蚀刻制程。在频率调整蚀刻中，至少对振动部21的区域(包含台面结构213的整个区域)和保持部22的区域进行蚀刻。

图22A所示的石英晶体片是通过对图21A所示的石英晶体片进行振动部21、保持部22及凹部23a的区域的蚀刻；或者对图21B所示的石英晶体片进行振动部21及保持部22的区域的蚀刻而形成的。即，图22A所示的石英晶体片为，对保持部22实施了台面形成蚀刻及频率调整蚀刻的两次蚀刻，但对凹部23a实施了台面形成蚀刻及频率调整蚀刻中的任一种的一次蚀刻。由此，如图18(c)所示那样形成了在凹部23a的底面与保持部22的表面之间存在高低差的晶体振动片2。

另外，图21A、图21B、图22A～图22C中示出，台面形成蚀刻的蚀刻深度与频率调整蚀刻的蚀刻深度程度基本相同。但是，在这些蚀刻的蚀刻深度不同的情况下，通过选择形成凹部23a的蚀刻制程能够调整凹部23a的深度。

图22B所示的石英晶体片是通过对图21B所示的石英晶体片，将振动部21、保持部22及凹部23a的区域蚀刻而形成的。即，图22B所示的石英晶体片为，对保持部22及凹部23a的两方实施了台面形成蚀刻及频率调整蚀刻的两次蚀刻。由此，如图18(b)所示那样形成了凹部23a的底面与保持部22的表面在同一平面上的晶体振动片2。

另外，图23所示的石英晶体片是通过对图21A所示的石英晶体片，将振动部21及保持部22的区域蚀刻而形成的，该石英晶体片上不存在凹部23a。即，形成凹部23a的情况与不形成凹部23a的情况只需通过改变蚀刻用的掩膜即可实现，而蚀刻次数是相同的。因而，本实施方式所涉及的晶体振动器件中，制造形成有凹部23a的晶体振动片2时可不需追加制程。

第三实施方式的晶体振动器件的作用效果

采用了本发明的晶体振动器件中，如图18(a)所示那样，外框架部23未设凹部23a的结构中，在晶体振动器件受到冲击作用等情况下，应力集中在外框架部23与保持部22间的连接部位的台阶缘上，因而有可能折断。

对此，图18(b)所示的结构中，由于在外框架部23上设置有凹部23a，消除了外框架部23与保持部22间的连接部位的高低差(台阶)，因而避免了该连接部位上的应力集中，从而能使晶体振动器件的耐冲击性得到提高。

另外，图18(c)所示的结构中，外框架部23与保持部22间的连接部位也存在台阶(高低差)，但是由于外框架部23上设有凹部23a，所以外框架部23中凹部23a的形成区域与其以外的区域间的边界(以下称凹部边缘)上也存在台阶(高低差)。因此，在晶体振动器件受到冲击作用等情况下，应力会分散在上述两个部位的台阶部分，其结果，外框架部23与保持部22间的连接部位上的应力集中得到缓和，从而能使晶体振动器件的耐冲击性提高。

另外，在外框架部23设置凹部23a的结构不仅能使晶体振动器件的耐冲击性提高，而且还能期待产生防止振动从振动部21泄漏到外框架部23的效果。压电振动被封闭在振动部21的状态最为理想，但是将振动完全封闭较为困难，实际上振动总有一部分泄漏到外框架部23。特别是在本实施方式中说明过的结构中，由于振动部21、保持部22及外框架部23在石英晶体片上被形成为一体，因而振动泄漏的影响表现得较为显著。即，可以考虑从振动部21泄漏出的振动经由保持部22而泄漏到外框架部23的路径，若从保持部22向外框架部23传播的途中有凹部23a，并调整为使其不与框体产生共振，便能使振动难以传播到外框架部23。

尤其是，在本发明的结构中，如在第一实施方式中说明过那样，保持部22从振动部21突出的突出方向为Z′轴方向。这是通过使保持部22朝着与AT振动的位移方向垂直的方向突出来防止振动泄漏的结构。较为理想的是AT振动被封闭在振动部21，但是实际上有一部分振动会变成具有其它振动模的副振动而泄漏掉。而向Z′轴方向突出的保持部22容易将该泄漏的振动传播到外框架部23，从导致CI变化、频率变化。对此，通过设置凹部23a来防止振动泄漏到外框架部23，便能获得较为稳定的特性。

此外，对本实施方式所涉及的晶体振动器件的较佳的例子进行说明。例如，较佳为，凹部23a的宽度D1大于保持部22的宽度D2(参照图17)。另外，此处的宽度方向是指，俯视时，与保持部22从外框架部23突出的突出方向相垂直的方向。该结构较佳的理由如下所述。

首先，从缓和应力的观点出发，当晶体振动器件受到冲击作用等时振动部21被摇动而使保持部22曲折的情况下，若有凹部23a，则该凹部边缘成为应力集中部位。可以认为该凹部边缘比振动部21更远则不容易对压电振动产生影响，另外，凹部边缘越长应力分散效果越高。即，凹部23a的宽度D1大于保持部22的宽度D2的结构能够使凹部边缘变长，从而能够使凹部23a所产生的应力分散效果提高。另外，从防止振动泄漏的观点出发，凹部23a越大振动衰减的效果越高，越能防止振动泄漏到外框架部23，因而能够期待获得降低CI的效果及防止变动的效果。

另外，作为凹部23a的凹部边缘的形状，与图19的(a)、(b)所示的矩形或梯形相比，图17所示的圆弧形更佳。换言之，较佳为，凹部边缘的形状为有曲度的形状。通过使凹部边缘的形状为有曲度的形状，能够使凹部边缘的俯视形状为无顶点的形状，从而能够避免顶点上的应力集中。

另外，在上述说明中，示出了晶体振动片的振动部21由一个保持部22支承的结构，即，在第二实施方式的结构中设置凹部23a的例子。然而，本发明不局限于此，也可以采用晶体振动片的振动部21由两个保持部22支承的结构，即，在第一实施方式的结构中设置凹部23a。但是，第二实施方式的结构与第一实施方式的结构相比，由于保持部22的数目少，所以耐冲击性变差。因此，较佳为采用通过设置凹部23a而提高耐冲击性的第三实施方式的结构。

另外，以上示出的本发明的实施方式及実施例中的任何一个都是将本发明具体化的例子，而非用于对本发明的技术范围进行限定。

上述各实施方式中，将晶体谐振器作为晶体振动器件，但本发明也适用于晶体谐振器以外的晶体振动器件(例如，晶体振荡器)。

Claims (15)

1.一种晶体振动片，是具备在一个主面上形成的第一激励电极和在另一个主面上形成的第二激励电极的AT切型晶体振动片，其特征在于：

该晶体振动片具有，

具备所述第一激励电极和所述第二激励电极的大致矩形的振动部；

从所述振动部的角部向AT切的Z′轴方向突出并支承着该振动部的保持部；及

包围着所述振动部的外周的同时支承着所述保持部的外框架部。

2.如权利要求1所述的晶体振动片，其特征在于：

在离开将所述保持部沿Z′轴方向延长的延长线上的区域而偏向所述振动部的中心方向侧的位置上，形成有所述第一激励电极及第二激励电极。

3.如权利要求1或2所述的晶体振动片，其特征在于：

所述保持部从所述振动部在所述Z′轴上具有的两个角部分别朝着所述外框架部突出。

4.如权利要求1或2所述的晶体振动片，其特征在于：

所述保持部只从所述振动部的一个角部朝着所述外框架部突出。

5.如权利要求1至4中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

所述外框架部的厚度大于所述保持部的厚度。

6.如权利要求1至4中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

在所述振动部的形成有第一激励电极及第二激励电极的位置上，形成有所述振动部的中间区域的厚度大于其周围区域的厚度的台面结构。

7.如权利要求1至7中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

在所述振动部及所述保持部的至少一方设有沟槽，

所述沟槽相对于AT切的X轴朝着所述振动部的中心部一侧倾斜。

8.如权利要求7所述的晶体振动片，其特征在于：

所述沟槽由

在所述振动部的一个主面侧形成的一个或多个第一沟槽、及

在所述振动部的另一个主面侧形成的一个或多个第二沟槽构成，

从所述振动部的所述振动部侧直至所述外框架部，所述第一沟槽和所述第二沟槽交替排列。

9.如权利要求1至8中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

所述外框架部的所述一个主面侧及所述另一个主面侧的至少一方中，与所述保持部连接的部位上有凹部，

所述外框架部的厚度、所述凹部的厚度、及所述保持部的厚度满足如下关系：外框架部的厚度＞凹部的厚度≧保持部的厚度。

10.如权利要求9所述的晶体振动片，其特征在于：

所述一个主面及所述另一个主面的两方均形成有所述凹部。

11.如权利要求9或10所述的晶体振动片，其特征在于：

所述凹部的底面被形成为与所述保持部的表面在同一平面上。

12.如权利要求9或10所述的晶体振动片，其特征在于：

所述凹部的底面被形成为与所述保持部的表面间存在高低差。

13.如权利要求9至12中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

从垂直于所述外框架部的主面的方向看，将与所述保持部从所述外框架部突出的突出方向垂直的方向作为宽度方向时，所述凹部的宽度大于所述保持部的宽度。

14.如权利要求9至13中任一项所述的晶体振动片，其特征在于：

从垂直于所述外框架部的主面的方向看，所述凹部的内壁面为有曲度的形状。

15.一种晶体振动器件，具备

如权利要求1至14中任一项所述晶体振动片、

将所述晶体振动片的所述一个主面覆盖的第一密封部件、及

将所述晶体振动片的所述另一个主面覆盖的第二密封部件。