CN107534431A - 水晶振子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的水晶振子(1)具备包括AT切割的水晶基板(10)和第一二激励电极及第二激励电极(20、30)的水晶振动元件(100)、基底部件(300)以及盖部件(200)，水晶基板(10)包括振动部(40)和厚度比振动部40薄的周边部(50)，振动部(40)具有设置于第一方向上的第一边侧的锥形侧面(46)，锥形侧面(46)倾斜成以锐角与周边部(50)接触而形成，水晶振动元件(100)经由与第一激励电极(20)电连接的第一导电保持部件(340)和与第二激励电极(30)电连接的第二导电保持部件(342)搭载于基底部件(300)，第一导电保持部件及第二导电保持部件(340、342)在水晶基板(10)的第一边侧保持与锥形侧面(46)邻接的周边部(50)的区域。

Description

水晶振子及其制造方法

技术领域

本发明涉及水晶振子及其制造方法。

背景技术

作为应用于振荡装置、带通滤波器等的压电振子，正在广泛应用以厚度剪切振动(thickness shear vibration)为主振动的水晶振子。另外，作为水晶振子的一种形式，已知一种为了封住厚度剪切振动的振动能量，而将水晶振动元件的振动部的周边部蚀刻形成为比振动部薄的台面型结构(mesa-structure)(例如参照专利文献1)。

在这样的台面型结构等的水晶振子中，抑制不必要的振动的产生及其传播很重要。特别是，由于存在振动能量经由保持水晶振动元件的导电保持部件传播的情况、振动能量被导电保持部件反射而在水晶振动元件内产生不必要的振动的情况，所以要求抑制向该导电保持部件的振动泄漏。

专利文献1：日本特开2008－236439号公报

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于抑制向保持水晶振动元件的导电保持部件传播不必要的振动，实现振动特性的提高。

本发明所涉及的水晶振子具备：水晶振动元件，包括AT切割的水晶基板和设置于水晶基板的第一激励电极及第二激励电极，水晶基板通过在将围绕水晶的结晶轴亦即X轴、Y轴、Z轴中的X轴从Z轴旋转了规定的角度的轴作为Z′轴的情况下，以与由X轴和Z′轴确定的面平行的面为主面而切取而成；基底部件，搭载有水晶振动元件；以及盖部件，与基底部件连接成配置密封水晶振动元件的内部空间。水晶基板包括：振动部，被第一激励电极及第二激励电极激励；以及周边部，设置于振动部的外侧且厚度比振动部薄。在振动部的主面分别设置有第一激励电极及第二激励电极。水晶基板具有第一方向及第二方向，第一方向及第二方向中的一个是长边方向而另一个是短边方向。振动部具有设置于第一方向上的第一边侧的锥形侧面。锥形侧面倾斜成以锐角与周边部接触。水晶振动元件经由与第一激励电极电连接的第一导电保持部件和与第二激励电极电连接的第二导电保持部件搭载于基底部件。第一导电保持部件及第二导电保持部件在水晶基板的第一边侧，保持与锥形侧面邻接的周边部的区域。

根据上述结构，与第一激励电极电连接的导电保持部件和与第二激励电极电连接的导电保持部件在水晶基板的第一边侧保持与锥形侧面邻接的周边部的区域。由此，由于设置于接近导电保持部件的位置的锥形侧面倾斜成以锐角与周边部接触，所以能够使不必要的振动在锥形侧面的锐角侧分散。因此，能够抑制不必要的振动传播到导电保持部件。因此，能够抑制共振特性恶化等弊端，并实现振动频率的稳定化等振动特性的提高。

在上述水晶振子中，也可以为第一导电保持部件经由第一延伸电极与第一导电保持部件电连接，第二导电保持部件经由第二延伸电极与第二导电保持部件电连接，第一延伸电极及第二延伸电极的至少一个通过设置于振动部且倾斜成以钝角与周边部接触的其他锥形侧面来设置。

在上述水晶振子中，也可以为水晶基板的第一方向是长边方向且平行于Z′轴的方向，水晶基板的第二方向是短边方向且平行于X轴的方向，锥形侧面是设置于长边方向上的第一短边侧的短边侧锥形侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件在水晶基板的第一短边侧保持与短边侧锥形侧面邻接的周边部的区域。

在上述水晶振子中，也可以为第一激励电极及第二激励电极的任意一个激励电极的第一短边侧的端面设置于在Z′轴方向上同短边侧锥形侧面与周边部的边界一致的位置或者比该边界靠振动部的内侧的位置。

在上述水晶振子中，也可以为短边侧锥形侧面是振动部的Z′轴正方向侧的侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴正方向侧且Y′轴正方向侧。

在上述水晶振子中，也可以为短边侧锥形侧面是振动部的Z′轴负方向侧的侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴负方向侧且Y′轴负方向侧。

在上述水晶振子中，也可以为水晶基板的第一方向是短边方向且平行于Z′轴的方向，水晶基板的第二方向是长边方向且平行于X轴的方向，锥形侧面是设置于短边方向上的第一长边侧的长边侧锥形侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件在水晶基板的第一长边侧，保持与长边侧锥形侧面邻接的周边部的区域。

在上述水晶振子中，也可以为长边侧锥形侧面是振动部的Z′轴正方向侧的侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴正方向侧且Y′轴正方向侧。

在上述水晶振子中，也可以为长边侧锥形侧面是振动部的Z′轴负方向侧的侧面，第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴负方向侧且Y′轴负方向侧。

本发明的一个方面的水晶振子的制造方法包括：(a)形成包括AT切割的水晶基板和第一激励电极及第二激励电极的水晶，水晶基板通过在将围绕作为水晶的结晶轴亦即X轴、Y轴、Z轴中的X轴从Z轴旋转了规定的角度的轴作为Z′轴的情况下，以与由X轴和Z′轴确定的面平行的面为主面而切取而成；(b)将水晶导电保持部件搭载于基底部件；以及(c)将盖部件与基底部件连接成配置密封水晶导电保持部件的内部空间，水晶基板包括振动部和设置于振动部的外侧且厚度比振动部薄的周边部，在振动部的主面分别设置第一激励电极及第二激励电极，水晶基板具有第一方向及第二方向，第一方向及第二方向中的一个是长边方向而另一个是短边方向，(a)包括在振动部形成设置于第一方向上的第一边侧的锥形侧面的工序，锥形侧面倾斜成以锐角与周边部接触，(c)包括将水晶振动元件经由与第一激励电极电连接的第一导电保持部件和与第二激励电极电连接的第二导电保持部件搭载于基底部件的工序，第一导电保持部件及第二导电保持部件在水晶基板的第一边侧，保持与锥形侧面邻接的周边部的区域。

根据上述结构，与第一激励电极电连接的导电保持部件和与第二激励电极电连接的导电保持部件在水晶基板的第一边侧，保持与锥形侧面邻接的周边部的区域。由此，由于设置于接近导电保持部件的位置的锥形侧面倾斜成以锐角与周边部接触，所以能够使不必要的振动在锥形侧面的锐角侧分散。因此，能够抑制不必要的振动传播到导电保持部件。因此，能够抑制共振特性恶化等弊端，并实现振动频率的稳定化等振动特性的提高。

在上述水晶振子的制造方法中，也可以为第一导电保持部件经由第一延伸电极与第一导电保持部件电连接，第二导电保持部件经由第二延伸电极与第二导电保持部件电连接，(a)包括形成第一延伸电极及第二延伸电极的工序，第一延伸电极及第二延伸电极的至少一个通过设置于振动部且倾斜成以钝角与周边部接触的其他锥形侧面来设置。

在上述水晶振子的制造方法中，也可以为(a)包括将水晶板晶圆单片化成多个水晶振子的工序，且包括在经单片化而成的水晶振子形成第一激励电极及第二激励电极的工序。

在上述水晶振子的制造方法中，也可以为(a)包括在水晶板晶圆的多个区域分别形成第一激励电极及第二激励电极的工序，且包括在形成了第一激励电极及第二激励电极之后将水晶板晶圆单片化成多个水晶振动元件的工序。

根据本发明，能够抑制向保持水晶振动元件的导电保持部件传播不必要的振动，并实现振动特性的提高。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的水晶振子的图。

图2是图1的II－II线剖视图。

图3是图1的III－III线剖视图。

图4是用于对本实施方式所涉及的水晶振子进行说明的简要立体图。

图5是用于对本实施方式所涉及的水晶振子进行说明的剖视图。

图6是表示本实施方式所涉及的水晶振子的制造方法的流程图。

图7是表示本实施方式的变形例的图。

图8是表示本实施方式的变形例的图。

图9是表示本实施方式的变形例的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对于相同或者类似的结构元件用相同或者类似的附图标记来表示。附图是示例，各部的尺寸、形状是示意性的，不应理解为将本申请发明的技术的范围限定于该实施方式。

图1～图3是用于对本实施方式所涉及的水晶振子进行说明的图。

本实施方式所涉及的水晶振动元件100具备水晶基板10、形成于水晶基板10的第一激励电极20以及第二激励电极30。

水晶基板10由通过AT切割而形成的水晶构成。AT切割的水晶基板10是在将人工水晶的结晶轴亦即X轴、Y轴、Z轴中的Y轴和Z轴绕X轴从Y轴向Z轴的方向旋转了35度15分而得到的轴分别作为Y′轴和Z′轴的情况下，以与由X轴和Z′轴确定的面(以下，称为“XZ′面”。对于由其他的轴确定的面也相同。)平行的面作为主面切取而成的。使用了AT切割水晶基板的水晶振子在较宽的温度范围内具有极高的频率稳定性，另外，随时间变化的特性也优异，并且能够以低成本制造。另外，AT切割水晶振子多数情况下将厚度剪切振动模式(ThicknessShear Mode)作为主振动来使用。为了进行与温度特性相应的调整，能够对AT切割将旋转轴的方向从35度15分±1分30秒变更规定值(例如±2分)。

在图1～图3所示的例子中，水晶基板10具有平行于Z′轴方向的长边方向、平行于X轴方向的短边方向以及平行于Y′轴方向的厚度方向。如图1所示，水晶基板10在XZ′面上呈大致矩形形状。此外，图1是Y′轴正方向侧(水晶基板的表面侧)的俯视图，图2是与Y′Z′面平行的剖视图(II－II线剖视图)，图3是与XY′面平行的剖视图(III－III线剖视图)。此外，在本实施方式中，并不对长边方向以及短边方向的结晶轴的方向进行限定，例如，也能够应用如后述那样具有与X轴方向平行的长边方向和与Z′轴方向平行的短边方向的结构(参照后述的图8和图9)。

水晶基板10具有振动部40和厚度与振动部40不同的周边部50。振动部40是被第一激励电极20及第二激励电极30激励的部分。例如，如图2和图3所示，周边部50的厚度比振动部40的厚度薄。另外，周边部50设置于振动部40的外侧。例如，周边部50被设置为包围振动部40的整周。或者，周边部50也可以仅设置于振动部40的长边方向的外侧。

另外，在振动部40中，在Y′轴正方向侧的第一主面形成有第一激励电极20，在Y′轴负方向侧的第二主面形成有第二激励电极30。第一激励电极20以及第二激励电极30作为一对电极，在XZ′面具有重叠的部分。振动部40以及周边部50的厚度是指Y′轴方向上的距离。振动部40包括第一激励电极20以及第二激励电极30相互重叠的部分，在图2和图3的例子中，振动部40的厚度是指第一主面与第二主面之间的距离。在假设振动部40的厚度不均匀而局部不同的情况下，周边部50的厚度比振动部40的最薄的部分的厚度还薄。水晶振动元件100被构成为通过对第一激励电极20以及第二激励电极30施加交变电场，而进行厚度剪切振动。

在水晶基板10形成有与第一激励电极20电连接的延伸电极22和与第二激励电极30电连接的延伸电极32。如图1所示，延伸电极22在Y′轴正方向侧朝向水晶基板10的长边方向的Z′轴负方向侧短边延伸，进一步通过周边部50的侧面延伸至到达Y′负方向侧。另一方面，如图1所示，延伸电极32在Y′轴负方向侧通过振动部40的Z′轴正方向侧的短边，进一步朝向水晶基板10的长边方向的Z′轴负方向侧的短边延伸。延伸电极22、32均沿着Z′轴负方向侧的短边具有连接电极，在各连接电极设置有导电保持部件340、342。由此，能够将水晶振动元件100保持在后述的基底部件上，并且第一激励电极20以及第二激励电极30在Y′轴负方向侧且Z′轴负方向侧与外部(基底部件的外部电极)实现电导通。

包括第一激励电极20以及第二激励电极30的上述各电极例如可以用铬(Cr)层形成基底，并在铬层的表面形成金(Au)层，并不对其材料进行限定。

接下来，对水晶基板10的剖面形状和第一激励电极20以及第二激励电极30的结构进行说明。

水晶基板10通常通过湿式蚀刻来形成。该情况下，水晶基板10形成为XZ′面上的平面形状模仿掩模形状，但与XZ′面相垂直的剖面形状取决于蚀刻条件、水晶基板的结晶轴的朝向等而形成，振动部40的侧面形成为与周边部50具有规定的角度接触。这样的剖面形状能够通过对水晶基板10蚀刻规定的蚀刻时间而形成。水晶基板10具有绕X轴旋转180°后的旋转对称的形状，在振动部40的侧面倾斜的情况下的其角度也具有旋转对称性。

具体而言，如图2所示，振动部40在Y′轴正方向侧，在Z′轴正方向侧具有短边侧锥形侧面42，另外在Z′轴负方向侧具有短边侧锥形侧面44。这里，短边侧锥形侧面42向振动部40的内方向(即，从振动部40的Y′轴正方向侧的第一主面朝向Z′轴方向上的振动部40的中心的方向)倾斜成以锐角θa1(例如33°以上38°以下的范围。该角度相当于旋转到AT切割之前的原来的Z轴。)与周边部50接触，短边侧锥形侧面44向振动部40的外方向(即，从振动部40的Y′轴正方向侧的第一主面远离Z′轴方向上的振动部40的中心的方向)倾斜成以钝角θa2(例如142°以上147°以下的范围。该角度相当于旋转到AT切割之前的原来的Z轴。)与周边部50接触。

另外，如图2所示，振动部40在Y′轴负方向侧，在Z′轴负方向侧具有短边侧锥形侧面46，另外在Z′轴正方向侧具有短边侧锥形侧面48。这里，短边侧锥形侧面46向振动部40的内方向(即，从振动部40的Y′轴负方向侧的第二主面朝向Z′轴方向上的振动部40的中心的方向)倾斜成以锐角θb1(由于围绕X轴180°旋转对称，所以与短边侧锥形侧面42的角度相同。)与周边部50接触，短边侧锥形侧面48向振动部40的外方向(即，从振动部40的Y′轴负方向侧的第二主面远离Z′轴方向上的振动部40的中心的方向)倾斜成以钝角θb2(由于围绕X轴180°旋转对称，所以与短边侧锥形侧面44的角度相同。)与周边部50接触。

此外，如图3所示，振动部40在Y′轴正方向侧以及Y′轴负方向侧，在X轴正方向侧以及X轴负方向侧分别具有侧面41、43、45、47。这些侧面41、43、45、47以大致接近垂直(例如85°以上95°以下的范围)的状态与周边部50接触。延伸电极32沿着Z′轴的方向，远离侧面47给定的距离地配置在厚度比振动部40薄的周边部50的X轴正方向侧的一个表面。

在本实施方式中，与第一激励电极20电连接的导电保持部件340和与第二激励电极30电连接的导电保持部件342在水晶基板10上的Z′轴负方向侧保持与短边侧锥形侧面46邻接的周边部50的区域。由此，如图1以及图2所示，由于设置于接近导电保持部件340、342的位置的短边侧锥形侧面46向振动部40的内方向倾斜成以锐角与周边部50接触，所以能够使不必要的振动在短边侧锥形侧面46的锐角侧分散。因此，能够抑制不必要的振动传播至导电保持部件340、342。因此，能够抑制共振特性的恶化等弊端，并实现振动频率的稳定化等振动特性的提高。

另外，在上述实施方式中，如图1～图3所示，由于水晶基板10具有平行于Z′轴方向的长边方向、平行于X轴方向的短边方向以及平行于Y′轴方向的厚度方向，所以不易将不必要的振动传播至导电保持部件340、342，而能够更加有效地抑制不必要的振动的传播。

另外，如图2所示，第一激励电极20的Z′轴正方向侧的端面在Z′轴方向上可以设置于同短边侧锥形侧面42与周边部50的边界B一致的位置或者比该边界B靠振动部40的内侧的位置。在图2所示的例子中，第一激励电极20的Z′轴正方向侧的端面位于在Y′轴正方向侧比边界B向振动部40的内侧靠近距离d2处。换言之，在图2所示的例子中，第一激励电极20的Z′轴正方向侧的端面位于比振动部40的Y′轴正方向侧的主面的外边缘(Z′轴正方向侧的外边缘)向振动部40的内侧靠近距离d1(d1＞d2)处。根据这样的结构，能够抑制不必要的振动的产生，因此能够进一步抑制不必要的振动传播至导电保持部件。

另外，第二激励电极30也具有与上述第一激励电极20相同的结构，第二激励电极30的Z′轴负方向侧的端面在Z′轴方向上，位于同短边侧锥形侧面46与周边部50的边界B′一致的位置或者比该边界B′靠振动部40的内侧的位置。在图2所示的例子中，第二激励电极30的Z′轴负方向侧的端面位于在Y′轴负方向侧比边界B′向靠振动部40的内侧靠近距离d2′处。换言之，在图2所示的例子中，第二激励电极30的Z′轴负方向侧的端面位于比振动部40的Y′轴负方向侧的主面的外边缘(Z′轴负方向侧的外边缘)向振动部40的内侧靠近距离d1′(d1′＞d2′)处。

此外，对于上述内容，第一激励电极20以及第二激励电极30可以具有彼此相同的结构(例如，距离d1＝d1′并且距离d2＝d2′)。由此，包括激励电极的结构在内，也能够使水晶基板具有旋转对称性。或者，第一激励电极20以及第二激励电极30也可以具有上述距离不同等相互不同的结构。

这样，在图2所示的例子中，激励电极的端面设置于同短边侧锥形侧面(设置于长边方向上的一个短边侧并且向振动部的内方向倾斜成以锐角与周边部接触的侧面)与周边部50的边界一致的位置、或者比该边界靠振动部40的内侧的位置。由于激励电极中超过上述边界的部分是对原本的振动没有贡献的部分，所以通过像这样，限制激励电极的端面的位置，能够抑制由不必要的振动的产生引起的共振特性的恶化。由于随着小型化的进展，这样的弊端更加显著，所以本实施方式对于小型的水晶振动元件100特别有效。另外，由于在将激励电极的端面设置于同上述短边侧锥形侧面与周边部50的边界B一致的位置的情况下，能够增大形成于振动部40的双方的主面的各激励电极彼此重叠的部分，所以能够一并实现振动效率的提高。另外，根据上述结构，由于将上述激励电极的结构应用于短边侧锥形侧面，所以与应用于长边侧锥形侧面的情况相比，能够增大激励电极彼此重叠的部分的面积，并能够抑制共振特性的恶化。

此外，在上述内容中，水晶的结晶轴(X，Y′，Z′)及其正方向以及负方向的确定只是一个例子，在理解水晶振动元件的结构时不应限定地解释。例如，在使水晶的结晶轴(X，Y′，Z′)绕X轴旋转180°后的水晶基板(各轴的正负方向也相反。)也具有相同的形状(成为倾斜角度旋转了180°的形状。)的情况下，在这样的结构中也可以应用在本实施方式中说明的内容。

接下来，参照图4以及图5，对本实施方式所涉及的水晶振子进行说明。这里，图4是本实施方式所涉及的水晶振子的分解立体图，图5是图4的V－V线。此外，在图4中，将水晶振动元件100简化图示。

本实施方式所涉及的水晶振子1具备上述水晶振动元件100、盖部件200以及基底部件300。盖部件200以及基底部件300是用于收容水晶振动元件100的壳体或者封装体。

盖部件200具有与基底部件300的第一面302对置地开口的凹部204。另外，盖部件200具有凹部204的开口边缘部202。盖部件200可以由金属材料、绝缘材料或者它们的复合材料的任意一种来形成。另外，对于盖部件200的外形形状、凹部204的形状或者开口边缘部202的形态均不作限定。例如，开口边缘部也可以是从凹部开口中心朝向开口边缘从开口边缘突出的凸缘部。

基底部件300具有大致矩形的外形形状，在第一面302设置水晶振动元件100。基底部件300可以由陶瓷形成。如图5所示，通过盖部件200以及基底部件300这两者接合，水晶振动元件100被密封封入由盖部件200的凹部204和基底部件300围成的内部空间(空腔)206。盖部件200以及基底部件300这两者通过所希望的粘合材料(例如低熔点玻璃、树脂粘合剂等)210接合。另外，如图5所示，水晶振动元件100被盖部件200以及基底部件300支承为配置有连接电极(设置有导电保持部件340、342。)的一端成为固定端，水晶振动元件100的另一端成为自由端。

如图4所示，基底部件300具有分别形成于各角部的外部电极330、332、334、336。各外部电极330～336从安装水晶振动元件100的第一面302通过基底部件300的侧面连续形成到基底部件300的第二面304(与第一面302相反的面)。更详细而言，基底部件300具有将各个角部的一部分切断成圆柱曲面状(或者堞形形状)而形成的侧面(切口部)，各外部电极330～336从安装水晶振动元件100的第一面302通过被切断成这样的圆柱曲面状而形成的侧面连续形成到基底部件300的第二面304。此外，基底部件300的角部的形状并不限定于上述的形状。

另外，形成于基底部件300的多个外部电极330～336中的任意一个外部电极330经由延伸电极320a与形成于第一面302的连接电极320电连接，另一个外部电极332经由延伸电极322a与形成于第一面302的连接电极322电连接，其余两个外部电极334、336被构成为不与上述连接电极电连接的虚设电极。另外，基底部件300的连接电极320、322分别经由导电保持部件340、342与水晶振动元件100的连接电极(参照图1)电连接。与水晶振动元件100电连接的两个外部电极330、332也可以设置于在俯视基底部件300时对置的位置。

此外，对于连接电极以及外部电极，并不对这些电极的个数、电极的配置以及图案形状进行特别限定，能够适当地自由设计。

这样，通过在基底部件300形成外部电极330～336，能够从设置有水晶振动元件100的第一面302向水晶振子1的安装面侧亦即第二面304实现电导通。在这样的水晶振子1中，通过经由外部电极330、332对水晶振动元件100中的一对激励电极之间施加交流电压，水晶基板以厚度剪切模式振动，得到伴随着该振动的共振特性。

根据本实施方式所涉及的水晶振子1，由于具备上述的水晶振动元件100，所以如已经说明的那样能够实现振动效率以及振动特性的提高。

接下来，基于图6的流程图对本实施方式所涉及的水晶振子的制造方法进行说明。

首先，准备水晶板晶圆(S10)。具体而言，能够通过从人工水晶或者天然水晶的原石上将水晶材料切割成具有AT切割的主面的晶圆状，来形成水晶板晶圆。水晶板晶圆具有与水晶基板10对应的多个区域。

接下来，对水晶板晶圆进行蚀刻处理工序以及激励电极的形成工序(S11)。具体而言，通过在水晶板晶圆的各面形成抗蚀剂(例如正型抗蚀剂)，并对抗蚀剂进行曝光以及显影，将抗蚀剂作为掩模而将水晶材料图案化成规定形状。进行多次该蚀刻工序，由此能够如图2以及图3所示，在与水晶基板10对应的区域分别形成振动部40以及比该振动部40薄的周边部50。此时，也形成供延伸电极22延伸的周边部50的侧面。接下来，在振动部40的两个主面上，将金属图案作为掩模，通过溅射等制成金属膜(例如Cr膜以及Au膜)，从而形成第一激励电极20及第二激励电极30、以及包括各连接电极的延伸电极22、32(延伸电极22沿周边部50的侧面延伸)。另外，振动部40的各侧面如上述那样成为规定的锥形侧面。

然后，将水晶板晶圆单片化成多个水晶振动元件100(S12)。之后，将经单片化而成的水晶振动元件100经由导电保持部件340、342搭载于基底部件300(S13)，并将盖部件200设置于基底部件300(S14)，这样，能够制造将水晶振动元件100配置于密封的内部空间的水晶振子1。

此外，本实施方式所涉及的水晶振子的制造方法并不限定于上述方法，能够应用各种方式。例如，蚀刻工序以及激励电极的形成工序并不局限于在将水晶晶圆单片化之前进行的情况，也可以在将水晶板晶圆单片化之后进行。另外，水晶板晶圆的单片化可以通过对划分多个区域的切割线进行切割来进行，也可以通过切取穿过狭缝与框体连结的连结部来进行，或者也可以通过利用从两面进行的蚀刻形成通孔来进行。

本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形来应用。以下，参照图7～图9，对本实施方式的变形例进行说明。此外，在以下的说明中对与上述内容不同的点进行说明。

图7是对本实施方式的变形例所涉及的水晶振子进行说明的图，示有水晶振动元件400与导电保持部件350的位置关系。水晶振动元件400是对已经说明的图2所示的水晶基板将水晶的结晶轴(X，Y′，Z′)绕X轴旋转180°而成的，与图2的结构在设置有导电保持部件350的位置上不同。

具体而言，该水晶振动元件400具有振动部440以及周边部450，振动部440具有锥形侧面442、444、446、448。这些锥形侧面取决于水晶基板的结晶轴的朝向等同已经说明的内容，各锥形侧面的倾斜的角度等能够应用上述说明的内容。在本变形例中，与第一激励电极420电连接的导电保持部件(未图示)和与第二激励电极430电连接的导电保持部件350保持在水晶基板410的Z′轴正方向侧与短边侧锥形侧面442邻接的周边部450，在本变形例中，也能够抑制共振特性恶化等弊端，并实现振动频率的稳定化等振动特性的提高。

图8以及图9是对本实施方式的其他变形例所涉及的水晶振子进行说明的图，具体而言，图8是水晶振动元件500的Y′轴正方向侧的俯视图，图9是与水晶振动元件500的Y′Z′面平行的剖视图(IX－IX线剖视图)。在图8以及图9所示的变形例中，水晶基板510具有平行于X轴方向的长边方向、平行于Z′轴方向的短边方向以及平行于Y′轴方向的厚度方向。即，本变形例与图1以及图2的结构，在长边方向以及短边方向的结晶轴的采用方式上不同。

水晶基板510具有振动部540和周边部550。在振动部540，在Y′轴正方向侧的第一主面形成有第一激励电极520，在Y′轴负方向侧的第二主面形成有第二激励电极530。

在水晶基板510形成有与第一激励电极520电连接的延伸电极522和与第二激励电极530电连接的延伸电极532。如图8所示，延伸电极522在Y′轴正方向侧朝向水晶基板510的长边方向的Z′轴负方向侧长边延伸，进一步通过周边部550的侧面延伸至到达Y′负方向侧。另一方面，如图8所示，延伸电极532在Y′轴负方向侧通过振动部540的Z′轴正方向侧的长边，进一步朝向水晶基板510的长边方向的Z′轴负方向侧的长边延伸。延伸电极522、532均沿着Z′轴负方向侧的长边具有连接电极，并在各连接电极设置有导电保持部件360、362。

如图9所示，振动部540在Y′轴正方向侧，在Z′轴正方向侧具有长边侧锥形侧面542，另外在Z′轴负方向侧具有长边侧锥形侧面544。这里，长边侧锥形侧面542向振动部540的内方向(即，从振动部540的Y′轴正方向侧的第一主面朝向Z′轴方向上的振动部540的中心的方向)倾斜成以锐角θ′a1(例如33°以上38°以下的范围。该角度相当于旋转到AT切割之前的原来的Z轴。)与周边部550接触，长边侧锥形侧面544向振动部540的外方向(即，从振动部540的Y′轴正方向侧的第一主面远离Z′轴方向上的振动部540的中心的方向)倾斜成以钝角θ′a2(例如142°以上147°以下的范围。该角度相当于旋转到AT切割之前的原来的Z轴。)与周边部550接触。

另外，如图9所示，振动部540在Y′轴负方向侧，在Z′轴负方向侧具有长边侧锥形侧面546，另外在Z′轴正方向侧具有长边侧锥形侧面548。这里，长边侧锥形侧面546向振动部540的内方向(即，从振动部540的Y′轴负方向侧的第二主面朝向Z′轴方向上的振动部540的中心的方向)倾斜成以锐角θ′b1(由于围绕X轴180°旋转对称，所以与长边侧锥形侧面542的角度相同。)与周边部550接触，长边侧锥形侧面548向振动部540的外方向(即，从振动部540的Y′轴负方向侧的第二主面远离Z′轴方向上的振动部540的中心的方向)倾斜成以钝角θ′b2(由于围绕X轴180°旋转对称，所以与长边侧锥形侧面544的角度相同。)与周边部550接触。

在本变形例中，与第一激励电极520电连接的导电保持部件360和与第二激励电极530电连接的导电保持部件362也在水晶基板510的Z′轴负方向侧保持与长边侧锥形侧面546邻接的周边部550的区域。由此，如图8以及图9所示，由于振动部540的侧面中设置于接近导电保持部件360、362的位置侧的侧面是向振动部540的内方向倾斜成以锐角与周边部550接触的长边侧锥形侧面546，所以振动在长边侧锥形侧面546的锐角侧分散，而能够抑制振动泄漏到导电保持部件360、362。因此，能够抑制共振特性恶化等弊端，并实现振动频率的稳定化等振动特性的提高。

此外，在使水晶的结晶轴(X，Y′，Z′)绕X轴旋转180°后的水晶基板(各轴的正负方向也相反。)也具有相同的形状(侧面的锐角以及钝角的形状)的情况下，这样的结构也可以应用本变形例中说明的内容。换言之，导电保持部件360、362也可以在Y′轴正方向侧且Z′轴正方向侧保持与长边侧锥形侧面542邻接的周边部550的区域。

另外，在上述实施方式中，对第一激励电极及第二激励电极以与振动部的主面的外边缘隔开间隙(间隔)来设置的方式进行了说明，但作为变形例，也可以是第一激励电极及第二激励电极的至少一个在至少一边上以扩展到振动部40的主面的外边缘的方式设置。

此外，以上说明的各实施方式是用于容易理解本发明的内容，并不是用于限定解释本发明的内容。本发明能够不脱离其主旨地进行变更/改进，并且其等价物也包含于本发明。即，只要本领域技术人员对各实施方式添加了适当的设计变更后的结构也具备本发明的特征，就包含在本发明的范围内。例如，各实施方式所具备的各元件及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示的内容，能够适当地变更。另外，各实施方式所具备的各元件只要在技术上可行就能够进行组合，只要对它们进行组合后的结构也包含本发明的特征，就包含在本发明的范围内。

附图标记说明

1…水晶振子；10…水晶基板；20…第一激励电极；30…第二激励电极；40…振动部；42…短边侧锥形侧面；46…短边侧锥形侧面；50…周边部；100…水晶振动元件；200…盖部件；300…基底部件；400…水晶振子；350…导电保持部件；352…导电保持部件；360…导电保持部件；362…导电保持部件；400…水晶振动元件；410…水晶基板；420…第一激励电极；430…第二激励电极；440…振动部；442…短边侧锥形侧面；446…短边侧锥形侧面；450…周边部；500…水晶振动元件；510…水晶基板；520…第一激励电极；530…第二激励电极；540…振动部；542…长边侧锥形侧面；546…长边侧锥形侧面；550…周边部。

Claims (13)

1.一种水晶振子，具备：

水晶振动元件，包括AT切割的水晶基板和设置于所述水晶基板的第一激励电极及第二激励电极，所述水晶基板通过在将围绕水晶的结晶轴亦即X轴、Y轴、Z轴中的所述X轴从所述Z轴旋转了规定的角度的轴作为Z′轴的情况下，以与由所述X轴和所述Z′轴确定的面平行的面为主面切取而成；

基底部件，搭载有所述水晶振动元件；以及

盖部件，与基底部件连接成配置密封所述水晶振动元件的内部空间，

所述水晶基板包括由所述第一激励电极及所述第二激励电极激励的振动部和设置于该振动部的外侧且厚度比该振动部薄的周边部，在所述振动部的主面分别设置所述第一激励电极及第二激励电极，

所述水晶基板具有第一方向及第二方向，所述第一方向及第二方向中的一个是长边方向而另一个是短边方向，

所述振动部具有设置于所述第一方向上的第一边侧的锥形侧面，该锥形侧面倾斜成以锐角与所述周边部接触，

所述水晶振动元件经由与所述第一激励电极电连接的第一导电保持部件和与所述第二激励电极电连接的第二导电保持部件搭载于所述基底部件，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件在所述水晶基板的所述第一边侧，保持与所述锥形侧面邻接的所述周边部的区域。

2.根据权利要求1所述的水晶振子，其中，

所述第一导电保持部件经由第一延伸电极与所述第一导电保持部件电连接，

所述第二导电保持部件经由第二延伸电极与所述第二导电保持部件电连接，

所述第一延伸电极及第二延伸电极的至少一个通过设置于所述振动部且倾斜成以钝角与所述周边部接触的其他锥形侧面来设置。

3.根据权利要求1或2所述的水晶振子，其中，

所述水晶基板的所述第一方向是所述长边方向且平行于所述Z′轴的方向，

所述水晶基板的所述第二方向是所述短边方向且平行于所述X轴的方向，

所述锥形侧面是设置于所述长边方向上的第一短边侧的短边侧锥形侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件在所述水晶基板的所述第一短边侧，保持与所述短边侧锥形侧面邻接的所述周边部的区域。

4.根据权利要求3所述的水晶振子，其中，

所述第一激励电极及第二激励电极的任意一个激励电极的所述第一短边侧的端面设置于在所述Z′轴方向上同所述短边侧锥形侧面与所述周边部的边界一致的位置或者比该边界靠所述振动部的内侧的位置。

5.根据权利要求3或4所述的水晶振子，其中，

所述短边侧锥形侧面是所述振动部的Z′轴正方向侧的侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴正方向侧且Y′轴正方向侧。

6.根据权利要求3或4所述的水晶振子，其中，

所述短边侧锥形侧面是所述振动部的Z′轴负方向侧的侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴负方向侧且Y′轴负方向侧。

7.根据权利要求1或2所述的水晶振子，其中，

所述水晶基板的所述第一方向是所述短边方向且平行于所述Z′轴的方向，

所述水晶基板的所述第二方向是所述长边方向且平行于所述X轴的方向，

所述锥形侧面是设置于所述短边方向上的第一长边侧的长边侧锥形侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件在所述水晶基板的所述第一长边侧，保持与所述长边侧锥形侧面邻接的所述周边部的区域。

8.根据权利要求7所述的水晶振子，其中，

所述长边侧锥形侧面是所述振动部的Z′轴正方向侧的侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴正方向侧且Y′轴正方向侧。

9.根据权利要求7所述的水晶振子，其中，

所述长边侧锥形侧面是所述振动部的Z′轴负方向侧的侧面，

所述第一导电保持部件及第二导电保持部件设置于Z′轴负方向侧且Y′轴负方向侧。

10.一种水晶振子的制造方法，包括：

(a)形成包括AT切割的水晶基板和第一激励电极及第二激励电极的水晶振动元件，所述水晶基板通过在将围绕水晶的结晶轴亦即X轴、Y轴、Z轴中的所述X轴从所述Z轴旋转了规定的角度的轴作为Z′轴的情况下，以与由所述X轴和所述Z′轴确定的面平行的面为主面切取而成；

(b)将所述水晶振动元件搭载于基底部件；以及

(c)将盖部件与基底部件连接成配置密封所述水晶振动元件的内部空间，

所述水晶基板包括振动部和设置于该振动部的外侧且厚度比该振动部薄的周边部，在所述振动部的主面分别设置所述第一激励电极及第二激励电极，

所述水晶基板具有第一方向及第二方向，所述第一方向及第二方向中的一个是长边方向而另一个是短边方向，

所述(a)包括在所述振动部形成设置于所述第一方向上的第一边侧的锥形侧面的工序，该锥形侧面倾斜成以锐角与所述周边部接触，

所述(c)包括将所述水晶振动元件经由与所述第一激励电极电连接的第一导电保持部件和与所述第二激励电极电连接的第二导电保持部件搭载于所述基底部件，所述第一导电保持部件及第二导电保持部件在所述水晶基板的所述第一边侧，保持与所述锥形侧面邻接的所述周边部的区域。

11.根据权利要求10所述的水晶振子的制造方法，其中，

所述第一导电保持部件经由第一延伸电极与所述第一导电保持部件电连接，

所述第二导电保持部件经由第二延伸电极与所述第二导电保持部件电连接，

所述(a)包括形成所述第一延伸电极及第二延伸电极的工序，所述第一延伸电极及第二延伸电极的至少一个通过设置于所述振动部且倾斜成以钝角与所述周边部接触的其他锥形侧面来设置。

12.根据权利要求10或11所述的水晶振子的制造方法，其中，

所述(a)包括将水晶板晶圆单片化成多个所述水晶振子的工序，且包括在经单片化而成的所述水晶振动元件形成所述第一激励电极及第二激励电极的工序。

13.根据权利要求10或11所述的水晶振子的制造方法，其中，

所述(a)包括在水晶板晶圆的多个区域分别形成所述第一激励电极及第二激励电极的工序，且包括在形成了所述第一激励电极及第二激励电极之后将所述水晶板晶圆单片化成多个所述水晶振动元件的工序。