JP2008005333A - 圧電振動デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電振動板に生じる各種スプリアス振動を効率的に抑制し、最適な特性調整を行うことのできる圧電振動デバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】
水晶振動板１は平板状のＡＴカット水晶振動素子からなり、表裏面の中央領域に各々励振電極１１，１２および各励振電極とつながる引出電極１１１，１２１が形成されている。励振電極の第１の領域１１０はその上面（表面）がクロム層からなり、ドライエッチングにおけるエッチングレートが比較的小さい材料からなっている。第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄはその上面（表面）が銀層からなり、前記第１の領域（クロム層）よりエッチングレートが大きい材料からなっている。以上の構成の水晶振動板に対し、励振電極に対してエッチング処理を行うことにより特性の調整を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器に用いられる水晶振動子等の圧電振動デバイスに関するものである。

ＡＴカット水晶振動素子を用いた厚み振動系水晶振動子は、一般に水晶振動素子の表裏面に一対の励振電極を正対向して形成し、当該励振電極に交流電圧を印加する構成である。このような圧電振動子の諸特性は励振電極の構成に依存する。例えば大きなサイズの電極を用いることにより励振領域を広くし、直列共振抵抗を改善したり、周波数可変量を広くすることができる。

また水晶振動子の諸特性は水晶振動素子（水晶振動板）の構成にも大きく依存する。例えば水晶振動素子は加工条件あるいは加工バラツキにより、板面の平面平行度が均一でない場合があり、このような場合スプリアス振動を強く励振させ、水晶振動子としての特性を悪化させることがあった。このような問題は外部電圧を変化させることにより主振動周波数を可変する電圧制御型圧電発振器においては、周波数を大きく可変させる場合に顕著に現れることがある。すなわち、主振動周波数の可変は前述のスプリアス振動とのカップリングを起こす可能性が高くなり、周波数のジャンプ現象が生じたり、発振が不安定になるという不具合が発生することがあった。

先に本出願人は特願２００５−２６７７３２号や特願２００６−９１８８５号を出願し、水晶振動板に形成された励振電極に切り欠き等を設けることにより、上述のスプリアス振動を抑制する構成について提案している。このような構成を水晶振動子等の圧電振動デバイスに対する要求仕様毎に適宜採用することにより、最適な特性を得ていた。しかしながらこのような構成は予め切り欠きの形状、サイズ、配置を決定しておく必要があるため、圧電振動デバイスの特性の微調整がやや困難であるという問題点を有していた。

なお、上述のように水晶振動板の平面平行度のバラツキにより特性が悪化することについては、例えば特開２００１−１９６８９０号（特許文献１）に開示されている。当該特許文献においては、対向電極（励振電極）の一方は２つの分割電極からなる構成とし、当該分割電極はそれぞれ他方の対向電極との間の共振周波数をほぼ一致させることにより特性を改善するものであり、分割電極は導通手段によって互いに電気的に導通している構成が開示されている。各分割電極についてそれぞれ共振周波数をほぼ一致させるには、例えばいずれかの電極に対して蒸着等により周波数調整を行う方法等がある。

しかしながら共振周波数の調整においては、分割電極のいずれか一方に対して調整を行うことが一般的であるが、振動バランスを調整するにあたっては調整対象の分割電極を決定する工程が必要となる。

またこのような分割電極を形成する構成は、当該水晶振動板の各電極に対して独立して電気的機械的接続する電極パッドを持ったパッケージを用意することが必要であり、さらに周波数調整後にこの独立した電極パッドを共通接続する配線パターンを実装基板側に形成する必要がある等、取り扱いが面倒であるという問題点を有していた。

なお、平面平行度の問題に言及はしていないが、励振電極の形状を変化させる構成として特開平１０−９８３５１号（特許文献２）がある。特許文献２は水晶板の一方の主面に入力電極と出力電極が所定の間隔で近接して形成され、他方の主面にその入力電極及び出力電極に対応する共通電極が設けられた水晶フィルタ構成であり、基本的には非調和オーバートーンモードを抑制する構成が開示されている。

特開２００１−１９６８９０号 特開平１０−９８３５１号

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、圧電振動板に生じる各種スプリアス振動を効率的に抑制し、最適な特性調整を行うことのできる圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明者は、圧電振動板上に形成される金属膜材料毎のエッチングレートに着目したものであり、励振電極の上面の一部にエッチングレートの異なる金属膜を用いたものであり、次のような構成により実現したものである。

すなわち、請求項１に示すように、圧電振動板の表裏主面に対向して金属膜からなる励振電極が形成されるとともに、当該励振電極の上面の一部にエッチングレートの異なる金属膜を形成したことを特徴とする圧電振動デバイスである。

励振電極の上面の一部にエッチングレートの異なる金属膜を形成したことにより、励振電極形成後、当該励振電極全体に対しエッチングを行った場合、特別なマスキング手段を用いなくても、エッチングレートの異なる金属膜部分のみが他と異なるレートでエッチングを行うことができる。これにより圧電振動板に対する金属膜による重み付け分布が励振電極内で変動するため、圧電振動板の特性を調整することができる。例えば、励振電極の一部にエッチングレートの大きい金属膜を形成することにより、励振電極全体に対してエッチングを実行してもエッチングレートの大きい金属膜部分のみエッチング量が大きくなり、その結果、部分的に早い質量減を行うことにより特性調整を行うことができる。また逆に励振電極の一部にエッチングレートの小さい金属膜を形成することによっても部分的に早い質量減を行うことにより特性調整を行うことができる。

なお、励振電極全体に対してエッチングを行うことにより、エッチングレートの低い領域と高い領域の膜厚差が徐々に広がるので、膜厚差による特性の微調整を行うことができる。

特に請求項２に示すように、前記エッチングレートの異なる金属膜を形成した領域を、当該圧電振動板のスプリアスを抑制する領域とすることにより、スプリアス振動を効率的に抑制することができる。前述のように、一部にエッチングレートの大きい金属膜を形成することにより、励振電極全体に対してエッチングを実行しても、エッチングレートの大きい金属膜部分のみ単位時間あたりのエッチング量が大きくなる。これによりエッチングが進むにつれて漸次スプリアス振動が抑制される。本発明においては特別なマスク（一部領域の被覆手段）を用いることなく励振電極全体のエッチングを進めることにより、スプリアスを抑制することができ、またスプリアス振動抑制状況もモニタリングすることができる。このモニタリングによりスプリアス振動が抑制された時点でエッチングを終了させることにより、適切な特性調整を行うことができる。

また請求項３に示すように、表裏主面に金属膜からなる励振電極が対向して形成されたＡＴカット水晶振動板を有する圧電振動デバイスであって、前記励振電極の外周または外周近傍を含む一部領域の上面にエッチングレートの異なる金属膜を形成したことを特徴とする圧電振動デバイスであってもよい。

厚みすべり振動で動作するＡＴカット水晶振動板を用いた場合、前述の本出願人による特願２００５−２６７７３２号や特願２００６−９１８８５号に記載した切り欠き等のように励振電極の外周を含む領域に対して他の励振電極領域と膜厚を異ならせることによりスプリアス振動の抑制が期待できる。例えば、励振電極が矩形形状である場合、各辺の中央部分やあるいは当該中央部分から両側に偏在した部分の電極上面に、エッチングレートの異なる金属膜としてエッチングレートの大きい金属膜を形成する。そして励振電極全体をエッチングすることにより、エッチングレートの大きい金属膜は他の励振電極領域よりエッチング量が大きくなり、電極膜の薄肉化が早く進むのでスプリアス振動の抑制を行うことができる。また上述のとおり、スプリアス抑制状況はオシロスコープ等の波形モニタでモニタリングすることができる。スプリアス振動が十分に抑制された時点でエッチングを終了することにより、適切な特性調整を行うことができる。

さらに請求項４に示すように、上述の各構成において、前記エッチングレートの異なる金属膜の形成は、一方の主面にのみ形成されている構成であってもよい。

このような構成によりエッチングレートの異なる金属膜を形成した主面に対してエッチングを行うことにより電極の一部形状が変更され、スプリアス振動等の調整を行うことができる。また他方の主面に対してエッチングを行うことにより、圧電振動デバイス全体の特性（例えば共振周波数）調整を行うことができる。

なお、上記エッチングはドライエッチングやウェットエッチングを用いることができる。ドライエッチングにおいては、金属材料に対して反応性ガスを用いるものやそうでないものを適用することができ、エッチング対象となる電極膜（金属材料）に応じて選択すればよい。

以上のように、本発明により、圧電振動板に生じる各種スプリアス振動を効率的に抑制し、最適な特性調整を行うことのできる圧電振動デバイスを得ることができる。

以下、本発明による第１の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施の形態では、圧電振動板として厚みすべり振動にて動作するＡＴカットの水晶振動板を例にとり説明する。

図１は励振電極の形成された水晶振動板の表面の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は励振電極形成工程を示す平面図である。

水晶振動板１は平板状のＡＴカット水晶振動素子からなり、Ｘ軸が長辺、Ｚ軸が短辺となる長方形形状となっている。また水晶振動板１の表裏面の中央領域に各々励振電極１１，１２および各励振電極とつながる引出電極１１１，１２１が形成されている。

励振電極１１は引出電極１１１により水晶振動板１の短辺側であって、当該短辺の一角部分に引き出され、励振電極１２は引出電極１２１により同じ短辺側の他角部分に引き出されている。なお、引出電極１１１，１２１はそれぞれ水晶振動板の側面を介して反対面に引き出されている。

これら励振電極１１，１２は長辺が水晶振動板のＸ軸に、短辺がＺ軸にそれぞれ沿った構成で、全体として長方形形状である。励振電極１１は第１の領域１１０と複数の第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとからなる。第１の領域１１０はその上面（表面）がクロム層からなり、ドライエッチングにおけるエッチングレートが比較的小さい材料からなっている。第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄはその上面（表面）が銀層からなり、前記第１の領域（クロム層）よりエッチングレートが大きい材料からなっている。また第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは励振電極の各辺の中央部分に形成されている。当該領域は主振動周波数近傍に生じるスプリアス振動と関連する領域であり、当該領域の重み付けを変更することによりスプリアス振動の抑制が可能となる。

図２に示すように水晶振動板１に形成される励振電極１１、１２は多層電極構成である。水晶振動板１に接してクロム層１１ａ，１２ａが対向して設けられ、当該クロム層の上面に銀層１１ｂ，１２ｂがそれぞれ設けられている。さらに当該銀層の上面には第２のクロム層１１ｃ，１２ｃが形成されているが、当該第２のクロム層１１ｃ，１２ｃは銀層上面の一部領域には設けられておらず、具体的には前記第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにはクロム層が形成されていない。このような電極層構成により、励振電極の上面（表面）は、各辺の中央部分に第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとして銀層が露出しており、それ以外の領域は第１の領域としてクロム層が形成されている。なお図示していないが水晶振動板の裏面にも上述のような第１の領域と第２の領域が形成された励振電極が構成されている。

なお、上記第２の領域を形成する薄膜形成法の一例を図３とともに説明する。前述のとおり水晶振動板に対しクロム層、銀層の順で真空蒸着法あるいはスパッタリング法により電極形成を行う。この電極形成に際しては、励振電極部分および引出電極部分のみ開口した開口窓を有する蒸着マスク（図示せず）を用いる。その後、図３に示すように蒸着マスクＭを用いてクロム層の形成を行う。ここで用いる蒸着マスクＭは励振電極に対応した部分に突出部Ｍ１を形成した構成で引出電極に対応した領域も含んで開口窓Ｍ２を有している。このような蒸着マスクを晶振動板の上面に配置し真空蒸着法あるいはスパッタリング法により第２のクロム層を形成する。このような方法により、図１に示すようなエッチングレートの小さい第１の領域１１０とエッチングレートの大きい複数の第２の領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを有する励振電極１１を形成することができる。

なお、第２の領域のそれぞれは、角部に曲率が形成された構成であってもよいし、また第２の領域の平面形状も外周側が広口になった略台形構成であってもよい。また長辺をＺ軸方向、短辺をＸ軸方向とした矩形水晶振動板を用いてもよい。

以上の構成の水晶振動板に対し、励振電極に対してエッチング処理を行うことにより特性の調整を行う。例えば、ドライエッチングの一手段であるイオンミーリングにより、励振電極表面の電極材料を漸次減じることにより調整を行う。より具体的には励振電極部分のみに対してイオンミーリングが行われるよう開口窓が設けられたミーリングマスクを用い、励振電極全体に対してイオンミーリングを実行する。前述のとおり励振電極にはエッチングレートの大きい領域と小さい領域が設けられており、イオンミーリングを進めることによりエッチングレートの大きい領域である第２の領域の膜厚が相対的に大きく減じられ、これによりスプリアス振動が抑制される。なお、イオンミーリング時にはミーリングマスクを用いずに水晶振動板全体に対してミーリングを行ってもよい。

以上により、スプリアス振動が抑制され所定の周波数に調整された水晶振動板１は、図示しないパッケージに搭載される。パッケージは平面視矩形状で、セラミックを主体として内外部に導体配線が形成されたセラミックパッケージであり、断面で見て水晶振動板１を収納する凹部を有し、その周囲に堤部が形成された箱状体構成である。パッケージの凹部の長辺方向一端には電極パッドが底部に対して一段高く形成されている。水晶振動板１は電極パッドに片持ち支持される。当該片持ち支持は、図示していない導電接着剤を用いて引出電極１１１，１２１と電極パッドを電気的機械的に接続する。そしてアニール処理等による安定化処理を行った後、図示しないリッドにてパッケージの開口部をシーム接合やビーム接合あるいはろう接合やガラス接合等の手段により、気密封止を行う。

本発明による第２の実施の形態について図４、図５とともに説明する。図４は励振電極の形成された水晶振動板の表面の平面図であり、図５は図４のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態においても水晶振動板２は平板状のＡＴカット水晶振動素子からなり、Ｘ軸が短辺、Ｚ軸が長辺になる長方形形状となっている。また水晶振動板２の表裏面の中央領域に各々励振電極２１，２２が形成されている。これら励振電極２１，２２は短辺が水晶振動板のＸ軸に、長辺がＺ軸にそれぞれ沿った構成で、全体として長方形形状である。

水晶振動板表面に形成された励振電極２１には、複数の第１の領域２１０と十字形状の第２の領域２１Ａが設けられている。第１の領域２１０はその上面（表面）がニッケル層からなり、ドライエッチングにおけるエッチングレートが比較的小さい材料からなっている。第２の領域２１Ａはその上面（表面）が金層からなり、前記第１の領域（ニッケル層）よりエッチングレートが大きい材料からなっている。十字形状の第２の領域２１Ａは励振電極のほぼ中央部分において長辺両端と短辺両端に延びる構成となっている。また水晶振動板裏面に形成された励振電極２２にはエッチングレートの異なる領域の設定はしていない。

図５に示すように水晶振動板２に形成される励振電極２１、２２は多層電極構成である。水晶振動板２に接してクロム層２１ａ，２２ａが対向して設けられ、当該クロム層の上面に金層２１ｂ，２２ｂがそれぞれ設けられている。さらに励振電極表面の金層の上面にはニッケル層２１ｃが形成されているが、当該ニッケル層２１ｃは金層上面の一部領域には設けられておらず、具体的には前記十字形状の第２の領域２１Ａにはニッケル層が形成されていない。また、第２の領域以外は第１の領域としてニッケル層が形成されている。

裏面となる励振電極２２側はクロム層２２ａ，金層２２ｂのみからなる構成であり、励振電極上面は金層のみであり、エッチングレートの異なる領域の設定はしていない。

本実施の形態による圧電振動デバイスは、水晶振動板の一方面（表面）の上面においては、エッチングレートの異なる金属膜構成であり、第１の領域は厚肉構成でその表面はエッチングレートの小さい構成である。また第２の領域は薄肉構成でその表面はエッチングレートの大きい構成である。当該一方面全面に対してエッチングを実行することによりエッチングレートの相違で、薄肉領域の厚さがさらに大きく減じられ、その結果、スプリアス振動の抑制を行うことができる。また水晶振動板の他方面（裏面）の上面においては、金層のみのエッチングレートの等しい金属膜構成であり、当該他方面全面に対してエッチングを実行することにより、例えばその圧電振動デバイス自体の共振周波数の調整等を行うことができる。実務上は、まず一方面を用いてスプリアス振動等の調整を行い、しかる後、他方面を用いて周波数を所望の周波数範囲に調整すれば効率的な調整を行うことができる。

以上の水晶振動板２は、図示していないがパッケージに搭載される。パッケージ搭載構成は前述した構成を適用すればよいが、水晶振動板２について上述の調整の一部をパッケージ搭載後に実行する場合は、まずパッケージ搭載前にエッチングレートの異なる金属膜構成である一方面を用いてスプリアス調整を完了させ、その後エッチングレートの等しい他方面を上方に向けて水晶振動板をパッケージに搭載し、この状態で他方面に対して最終的な周波数調整を施すようにすればよい。

本発明による第３の実施の形態について図６、図７とともに説明する。図６は励振電極の形成された水晶振動板の表面の平面図であり、図７は水晶振動板の裏面の平面図である。水晶振動板３は平板状のＡＴカット水晶振動素子からなり、Ｘ軸が長辺、Ｚ軸が短辺になる長方形形状となっている。また水晶振動板１の表裏面の中央領域に各々励振電極３１，３２が形成されている。これら励振電極３１，３２は長辺がＸ軸に、短辺がＺ軸に沿った構成で、全体として長方形形状であり、外周の一部領域には薄肉化された第２の領域と、それ以外であって、相対的に厚肉の第１の領域からなっている。

励振電極３１においては、当該第１の領域３１０はその上面（表面）がクロム層からなり、ドライエッチングにおけるエッチングレートが比較的小さい材料からなっている。また第２の領域３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆはその上面（表面）が金層からなり、前記第１の領域（クロム層）よりエッチングレートが大きい材料からなっている。また励振電極３１の外周近傍には、長辺の中央部分にそれぞれ１箇所に第２の領域３１Ｃ、３１Ｆが形成され、短辺においては中央部分から両外側に偏った位置に第２の領域３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｄ，３１Ｅが形成されている。第２の領域３１Ｃと３１Ｆは対向して形成され、第２の領域３１Ａと３１Ｅ、第２の領域３１Ｂと３１Ｄもそれぞれ対向して形成されている。

上記第２の領域は、厚みすべり振動の主振動近傍に現れるスプリアス振動、並びに主振動から少し高い周波数領域に現れる（１，１，３）モード等のスプリアス振動を抑制する領域に設定されている。従ってこの第２の領域の膜厚が相対的に第１の領域より大きく膜厚変化させることにより、上記スプリアス振動が効率的に抑制される。

励振電極３２においても、第１の領域３２０はその上面（表面）がクロム層からなり、ドライエッチングにおけるエッチングレートが比較的小さい材料からなっている。また第２の領域３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ，３２Ｈはその上面（表面）が金層からなり、前記第１の領域（クロム層）よりエッチングレートが大きい材料からなっている。また励振電極３２の外周近傍には、長辺の中央部分から両外側に偏った位置にそれぞれ１箇所に第２の領域３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｇ，３２Ｈが形成され、短辺においては中央部分から両外側に偏った位置に第２の領域３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｅ，３２Ｆが形成されている。第２の領域３２Ｃと３２Ｈ、３２Ｄと３２Ｇはそれぞれ励振電極の外周で対向して形成され、第２の領域３２Ａと３２Ｆ、３２Ｂと３２Ｅもそれぞれ対向して形成されている。また、第２の領域３１Ａと３２Ａ、３１Ｂと３２Ｂ、３１Ｄと３２Ｅ、３１Ｅと３２Ｆもそれぞれ水晶振動板を介して表裏で対向している。

なお、図示していないが、励振電極３１，３２は水晶振動板に接してクロム層が形成され、当該クロム層上に金層が全面に形成されている。そして、前記第２の領域部分を除いて前記金層に第２のクロム層を形成することにより、第１の領域３１０，３２０が形成される。

以上の構成の水晶振動板に対し、励振電極に対してエッチング処理を行うことにより特性の調整を行う。例えば、ドライエッチングの一手段であるイオンミーリングにより、励振電極表面の電極材料を漸次減じることにより調整を行う。より具体的には励振電極部分のみに対してイオンミーリングが行われるよう開口窓が設けられたミーリングマスクを用い、励振電極全体に対してイオンミーリングを実行する。前述のとおり励振電極にはエッチングレートの大きい領域と小さい領域が設けられており、イオンミーリングを進めることによりエッチングレートの大きい領域である第２の領域の膜厚が相対的に大きく減じられ、これによりスプリアス振動が抑制される。

以上により、スプリアス振動が抑制され所定の周波数に調整された水晶振動板３は、図示しないパッケージに搭載される。パッケージは平面視矩形状で、セラミックを主体として内外部に導体配線が形成されたセラミックパッケージであり、断面で見て水晶振動板１を収納する凹部を有し、その周囲に堤部が形成された箱状体構成である。パッケージの凹部の長辺方向一端には電極パッドが底部に対して一段高く形成されている。水晶振動板３は電極パッドに片持ち支持される。当該片持ち支持は、図示していない導電接着剤を用いて引出電極３１１，３２１と電極パッドを電気的機械的に接続する。そしてアニール処理等による安定化処理を行った後、図示しないリッドにてパッケージの開口部をシーム接合やビーム接合あるいはろう接合やガラス接合等の手段により、気密封止を行う。

本発明による第４の実施の形態について図８とともに説明する。図８は励振電極の形成された水晶振動板の断面図である。水晶振動板４の表裏には複数層の金属材料からなる励振電極４１，４２がそれぞれ設けられている。励振電極４１、４２は水晶振動板上にそれぞれクロム層４１ａ，４２ａを表裏で対向して形成され、その上部に銀層４１ｂ，４２ｂが形成されている。さらに水晶振動板の表面に形成された励振電極４１においては電極の中央部分に細幅のクロム層４１ｃを形成している。また水晶振動板の裏面に形成された励振電極４２においては、前記クロム層４１ｃに対向しない領域にクロム層４２ｃが形成されている。このような構成により、励振電極４１においては、エッチングレートの大きい第２の領域４１Ａが大きい構成とし、励振電極４２においては、エッチングレートの大きい第２の領域４２Ａが小さい構成とすることができる。このような励振電極構成の水晶振動板を用いることにより、表面側のエッチング量と裏面側のエッチング量を適宜組みあわせることにより、スプリアス振動特性やあるいはそれ以外の特性について効率的に調整することができる。

本発明による第５の実施の形態について図９とともに説明する。図９は励振電極の形成された水晶振動板の断面図である。水晶振動板５の表裏には複数層の金属材料からなる励振電極５１，５２がそれぞれ設けられている。励振電極５１、５２は水晶振動板上にそれぞれクロム層５１ａ，５２ａを表裏で対向して形成され、その上部に銀層５１ｂ，５２ｂが形成されている。さらにその上部に第２のクロム層５１ｃ，５２ｃが形成されている。本発明はさらにこの第２のクロム層５１ｃ，５２ｃ上部の一部に第２の銀層５１ｃ，５２ｃが形成されている。これにより、第２のクロム層が露出している領域はエッチングレートの小さい第１の領域５１０、５２０とし、第２の銀層が露出している領域はエッチングレートの大きい第２の領域５１Ａ，５１Ｂ、５２Ａ，５２Ｂとすることができる。このような構成により、エッチングにより特性調整を行った場合、スプリアス振動特性やあるいはそれ以外の特性について効率的に調整することができる。

本発明による第６の実施の形態について図１０とともに説明する。図１０は励振電極の形成された水晶振動板の断面図である。水晶振動板６の表裏には複数層の金属材料からなる励振電極６１，６２がそれぞれ設けられている。励振電極６１、６２は水晶振動板上にそれぞれクロム層６１ａ，６２ａを表裏で対向して形成され、当該クロム層６１ａ，６２ａ上部の一部には金層６１ｂ、６２ｂが形成され、他の部分には第２のクロム層６１ｃ、６２ｃが形成されている。すなわち２層目の電極層は複数種の電極領域が同じ厚さで形成されている。これにより、第２のクロム層が露出している領域はエッチングレートの小さい第１の領域６１０、６２０とし、金層６１ｂ、６２ｂが露出している領域はエッチングレートの大きい第２の領域６１Ａ，６１Ｂ、６２Ａ，６２Ｂとすることができる。このような構成により、エッチングにより特性調整を行った場合、スプリアス振動特性やあるいはそれ以外の特性について効率的に調整することができる。特に第１の領域と第２の領域の厚さが異なり段差部を有する場合は、当該段差部分の影響でエッチングの均一性が若干損なわれる可能性があるが、本実施の形態のように第１の領域と第２の領域の厚さが同じ場合は、エッチングによる調整において厚膜部分による陰でエッチングが不均一になるという問題をなくし、安定した特性調整が可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば水晶振動素子は円形であってもよく、水晶振動素子の外形サイズや励振電極の外形サイズが異なったものにも適用可能である。また水晶振動子のみならず、圧電振動板が他の回路素子と複合化された圧電発振器や圧電フィルタ等にも適用することができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

水晶振動子の量産に適用できる。

本発明による第１の実施形態を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明による第１の実施形態を示す製造方法を示す図である。 本発明による第２の実施形態を示す平面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 本発明による第３の実施形態を示す表面の平面図である。 本発明による第３の実施形態を示す裏面の平面図である。 本発明による第４の実施形態を示す断面図である。 本発明による第５の実施形態を示す断面図である。 本発明による第６の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１，２，３，４、５，６ 水晶振動板（水晶振動素子）
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２、５１，５２，６１，６２ 励振電極
１１０，２１０，３１０，３２０，４１０，４２０、５１０，５２０，６１０，６２０ 第１の領域

Claims (4)

1. 圧電振動板の表裏主面に対向して金属膜からなる励振電極が形成されるとともに、当該励振電極の上面の一部にエッチングレートの異なる金属膜を形成したことを特徴とする圧電振動デバイス。
2. 前記エッチングレートの異なる金属膜を形成した領域は、当該圧電振動板のスプリアスを抑制する領域であることを特徴とする請求項１記載の圧電振動デバイス。
3. 表裏主面に金属膜からなる励振電極が対向して形成されたＡＴカット水晶振動板を有する圧電振動デバイスであって、前記励振電極の外周または外周近傍を含む一部領域の上面にエッチングレートの異なる金属膜を形成したことを特徴とする圧電振動デバイス。
4. 前記エッチングレートの異なる金属膜の形成は、一方の主面にのみ形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電振動デバイス。
   
   

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