JP2012142665A - 振動デバイス、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる振動体を用いた振動デバイスおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】振動体２は、基部２７と、該基部から延出する３つの振動腕２８、２９、３０と、該振動腕上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４とを有し、該圧電体素子は、該振動腕上に設けられた第１の電極層２２１、２３１、２４１と、該第１の電極層上に設けられた圧電体層２２２、２３２、２４２と、該圧電体層上に設けられた第２の電極層２２３、２３３、２４３とを備え、これらの層のうちの少なくとも１つの層には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔が形成され、これにより、該圧電体素子の振動特性が調整されている。
【選択図】図４
【解決手段】振動体２は、基部２７と、該基部から延出する３つの振動腕２８、２９、３０と、該振動腕上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４とを有し、該圧電体素子は、該振動腕上に設けられた第１の電極層２２１、２３１、２４１と、該第１の電極層上に設けられた圧電体層２２２、２３２、２４２と、該圧電体層上に設けられた第２の電極層２２３、２３３、２４３とを備え、これらの層のうちの少なくとも１つの層には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔が形成され、これにより、該圧電体素子の振動特性が調整されている。
【選択図】図４
Description
本発明は、振動体を有する振動デバイス、および電子機器に関するものである。
水晶発振器等の振動デバイスとしては、複数の振動腕を備える音叉型の振動体を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動体は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する３つの振動腕と、各振動腕上に下部電極膜、圧電体膜および上部電極がこの順で成膜されて構成された圧電体素子とを有する。このような振動体において、各圧電体素子は、下部電極と上部電極との間に電圧が印加されることにより、圧電体膜を伸縮させ、各振動腕を屈曲振動させる。
例えば、特許文献１に記載の振動体は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する３つの振動腕と、各振動腕上に下部電極膜、圧電体膜および上部電極がこの順で成膜されて構成された圧電体素子とを有する。このような振動体において、各圧電体素子は、下部電極と上部電極との間に電圧が印加されることにより、圧電体膜を伸縮させ、各振動腕を屈曲振動させる。
そこで、従来では、圧電体素子の特性を所望のものとするために、下部電極膜、圧電体膜および上部電極の形成範囲や、圧電体膜の厚さを変更していた。
即ち、等価並列容量Ｃ0や等価直列容量Ｃ1を小さくする場合、下部電極膜、圧電体膜および上部電極の外形形状を小さくすることで電極膜の形成範囲（面積Ｓ）を小さくしたり、圧電体膜の厚さｄを厚くしたりしていた。
即ち、等価並列容量Ｃ0や等価直列容量Ｃ1を小さくする場合、下部電極膜、圧電体膜および上部電極の外形形状を小さくすることで電極膜の形成範囲（面積Ｓ）を小さくしたり、圧電体膜の厚さｄを厚くしたりしていた。
しかし、圧電体膜の厚さを厚くすると、圧電体膜の温度特性の影響が大きくなり振動体の温度特性が悪くなったり、圧電膜の成膜に長時間を要するなどプロセス上の課題が生じたりするという問題がある。また、下部電極膜、圧電体膜および上部電極の形成範囲を小さくすると、振動腕の幅方向における駆動力の分布に偏りが発生した状態となるので振動腕に対する圧電体素子の駆動力の伝達が良好に行うことができないという問題がある。即ち、下部電極膜と上部電極とを振動腕の幅の中央に寄せて狭めた形状とし、且つその両脇には電極を形成しない構成とすることのみで下部電極膜、圧電体膜および上部電極の形成範囲を小さく形成した構造の場合は、電極が存在しない振動腕の両脇部分の一帯には駆動力が発生しないので電極が存在する中央に局部的に発生した駆動力により振動腕を屈曲させる。そのため振動腕に所望の強さの屈曲を行なわせるには電極間の駆動用の電圧を高めるなどの処置が必要になるので効率的ではない場合がある。
本発明の目的は、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる振動体を有する振動デバイス、およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例に記載の振動デバイスは、振動体と、前記振動体と電気的に接続された駆動回路部と、を備え、前記振動体は、基部と、前記基部から延出する振動腕と、前記振動腕上に設けられ、通電により伸縮して前記振動腕を振動させる圧電体素子とを有し、前記圧電体素子は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層および前記第２の電極層の間に位置する圧電体層とを備え、前記第１の電極層、前記圧電体層および前記第２の電極層のうちの少なくとも１つの層には、その厚さ方向に貫通する複数の孔が形成されていることを特徴とする。
［適用例１］
本適用例に記載の振動デバイスは、振動体と、前記振動体と電気的に接続された駆動回路部と、を備え、前記振動体は、基部と、前記基部から延出する振動腕と、前記振動腕上に設けられ、通電により伸縮して前記振動腕を振動させる圧電体素子とを有し、前記圧電体素子は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層および前記第２の電極層の間に位置する圧電体層とを備え、前記第１の電極層、前記圧電体層および前記第２の電極層のうちの少なくとも１つの層には、その厚さ方向に貫通する複数の孔が形成されていることを特徴とする。
本適用例に記載の振動デバイスに用いられている振動体は、振動腕上における圧電体素子の形成領域（駆動領域）を変えずに、第１の電極層および第２の電極層の実効的な面積を小さくして、圧電体素子の振動特性を調整することができる。
そのため、振動腕に対する圧電体素子の駆動力の伝達を良好なものとしつつ、等価並列容量Ｃ0および等価直列容量（等価回路定数）Ｃ1をそれぞれ小さくして所望値に調整することができる。また、圧電体素子の振動特性を調整するに際し、圧電体層の厚さを変更する必要がないので、温度特性が変化したり、圧電体層の厚膜化によるプロセス上の問題が生じたりするのを防止することができる。
また、複数の孔の形成は層の外形のパターンニングと同時に行うことができる。そのため、製造時の工程数の増加によるコストアップが生じることもない。
さらに、本適用例に記載の振動デバイスは、上記振動体と電気的に接続された駆動回路部を備えているため小型化が可能であり、加えて比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
そのため、振動腕に対する圧電体素子の駆動力の伝達を良好なものとしつつ、等価並列容量Ｃ0および等価直列容量（等価回路定数）Ｃ1をそれぞれ小さくして所望値に調整することができる。また、圧電体素子の振動特性を調整するに際し、圧電体層の厚さを変更する必要がないので、温度特性が変化したり、圧電体層の厚膜化によるプロセス上の問題が生じたりするのを防止することができる。
また、複数の孔の形成は層の外形のパターンニングと同時に行うことができる。そのため、製造時の工程数の増加によるコストアップが生じることもない。
さらに、本適用例に記載の振動デバイスは、上記振動体と電気的に接続された駆動回路部を備えているため小型化が可能であり、加えて比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
［適用例２］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方に形成されていることが好ましい。
第１の電極層および第２の電極層は比較的薄いので、複数の孔の形成が比較的簡単かつ高精度に行える。また、第１の電極層に複数の孔を設けても、第１の電極層に生じる段差は極めて小さく、圧電体層の形成に悪影響を及ぼすこともない。また、第２の電極層は第１の電極層および圧電体層よりも後に形成されるので、第２の電極層に複数の孔を設けても、第１の電極層および圧電体層の形成に悪影響を及ぼすこともない。
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方に形成されていることが好ましい。
第１の電極層および第２の電極層は比較的薄いので、複数の孔の形成が比較的簡単かつ高精度に行える。また、第１の電極層に複数の孔を設けても、第１の電極層に生じる段差は極めて小さく、圧電体層の形成に悪影響を及ぼすこともない。また、第２の電極層は第１の電極層および圧電体層よりも後に形成されるので、第２の電極層に複数の孔を設けても、第１の電極層および圧電体層の形成に悪影響を及ぼすこともない。
［適用例３］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、少なくとも前記第１の電極層に形成されていることが好ましい。
第１の電極層に複数の孔を形成することにより、その形成状態に応じて、圧電体層の配向性を調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、少なくとも前記第１の電極層に形成されていることが好ましい。
第１の電極層に複数の孔を形成することにより、その形成状態に応じて、圧電体層の配向性を調整することができる。
［適用例４］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層の双方に形成されていることが好ましい。
これにより、第１の電極層および第２の電極層の機械的強度の低下を防止しつつ、第１の電極層および第２の電極層の実効的な面積を小さくすることができる。
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層の双方に形成されていることが好ましい。
これにより、第１の電極層および第２の電極層の機械的強度の低下を防止しつつ、第１の電極層および第２の電極層の実効的な面積を小さくすることができる。
［適用例５］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記圧電体層には形成されていないことが好ましい。
これにより、第２の電極層を均一に形成することができる。また、第１の電極層と第２の電極層との間に距離を均一化することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記圧電体層には形成されていないことが好ましい。
これにより、第２の電極層を均一に形成することができる。また、第１の電極層と第２の電極層との間に距離を均一化することができる。
［適用例６］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記圧電体層に形成されていることが好ましい。
これにより、第１の電極層および第２の電極層の実効的な面積を小さくすることができる。
［適用例７］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記層の面方向に均一に分散していることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記圧電体層に形成されていることが好ましい。
これにより、第１の電極層および第２の電極層の実効的な面積を小さくすることができる。
［適用例７］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔は、前記層の面方向に均一に分散していることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例８］
本発明の振動デバイスでは、前記各孔は、前記層を平面視したときに円形をなしていることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例９］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔の平均径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、複数の孔の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記各孔は、前記層を平面視したときに円形をなしていることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例９］
本発明の振動デバイスでは、前記複数の孔の平均径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、複数の孔の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
［適用例１０］
本発明の振動デバイスでは、前記各孔は、前記層を平面視したときに、スリット状をなしていることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例１１］
本発明の振動デバイスでは、前記スリット状の各孔は、前記振動腕の延在方向またはこれに直交する幅方向に延在していることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記各孔は、前記層を平面視したときに、スリット状をなしていることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例１１］
本発明の振動デバイスでは、前記スリット状の各孔は、前記振動腕の延在方向またはこれに直交する幅方向に延在していることが好ましい。
これにより、圧電体素子を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
［適用例１２］
本発明の振動デバイスでは、前記スリット状の複数の孔の平均幅は、０．０１〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、複数の孔の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記スリット状の複数の孔の平均幅は、０．０１〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、複数の孔の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
［適用例１３］
本発明の振動デバイスでは、前記層を平面視したときに該層全体に対して前記複数の孔が占める面積の割合は、０．１〜０．８であることが好ましい。
これにより、圧電体素子の機械的強度の低下を防止しつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
本発明の振動デバイスでは、前記層を平面視したときに該層全体に対して前記複数の孔が占める面積の割合は、０．１〜０．８であることが好ましい。
これにより、圧電体素子の機械的強度の低下を防止しつつ、圧電体素子を所望の振動特性に調整することができる。
［適用例１４］
上記適用例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
これにより、本適用例の電子機器は、比較的簡単かつ安価に所望の振動特性を得ることができる。
上記適用例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
これにより、本適用例の電子機器は、比較的簡単かつ安価に所望の振動特性を得ることができる。
以下、本発明の振動デバイス、およびその振動デバイスを用いた電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器を示す断面図、図２は、図１に示す圧電発振器に備えられた振動体を示す上面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２に示す振動体の下面図、図５は、図４において振動体に備えられた各第２の電極層の図示を省略した図、図６は、図４において振動体に備えられた各第２の電極層および各圧電体層の図示を省略した図、図７は、図２に示す振動体の動作を説明するための斜視図、図８は、図２に示す振動体の等価回路図である。なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（第１の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向（第２の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第３の方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１に示す振動デバイスとしての圧電発振器５は、振動体２と、振動体２と電気的に接続され、少なくとも振動体２を駆動させる機能を有する駆動回路部としての半導体素子５０と、振動体２および半導体素子５０を収納するパッケージ３と、を有する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器を示す断面図、図２は、図１に示す圧電発振器に備えられた振動体を示す上面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２に示す振動体の下面図、図５は、図４において振動体に備えられた各第２の電極層の図示を省略した図、図６は、図４において振動体に備えられた各第２の電極層および各圧電体層の図示を省略した図、図７は、図２に示す振動体の動作を説明するための斜視図、図８は、図２に示す振動体の等価回路図である。なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（第１の方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向（第２の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第３の方向）をＺ軸方向と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１に示す振動デバイスとしての圧電発振器５は、振動体２と、振動体２と電気的に接続され、少なくとも振動体２を駆動させる機能を有する駆動回路部としての半導体素子５０と、振動体２および半導体素子５０を収納するパッケージ３と、を有する。
以下、圧電発振器５を構成する各部を順次詳細に説明する。
（振動体）
まず、振動体２について説明する。
振動体２は、図２に示すような３脚音叉型の振動体である。この振動体２は、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４および接続電極４１、４２とを有している。
（振動体）
まず、振動体２について説明する。
振動体２は、図２に示すような３脚音叉型の振動体である。この振動体２は、振動基板２１と、この振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２、２３、２４および接続電極４１、４２とを有している。
振動基板２１は、基部２７と、３つの振動腕２８、２９、３０とを有している。
振動基板２１の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
例えば、かかる圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては水晶が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性として周波数温度特性を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
振動基板２１の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
例えば、かかる圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する圧電体材料としては水晶が好ましい。水晶で振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性として周波数温度特性を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
また、かかる非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英等が挙げられる。特に、振動基板２１を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動基板２１を構成すると、振動基板２１の振動特性を優れたものを比較的安価に実現することができる他、基部２７に集積回路を形成するなどして他の回路素子との一体化も容易である。また、エッチングにより高い寸法精度で振動基板２１を形成することができる。
このような振動基板２１において、基部２７は、平面視にて、Ｘ軸方向に平行な１対の辺と、Ｙ軸方向に平行な１対の辺とで構成された四角状をなしている。なお、基部２７の平面視形状は、これに限定されるものではない。
そして、基部２７のＸ軸方向に平行な１つの辺には、３つの振動腕２８、２９、３０が接続されている。
そして、基部２７のＸ軸方向に平行な１つの辺には、３つの振動腕２８、２９、３０が接続されている。
振動腕２８、２９は、基部２７のＸ軸方向での両端部に接続され、振動腕３０は、基部２７のＸ軸方向での中央部に接続されている。
３つの振動腕２８、２９、３０は、互いに平行となるように基部２７からそれぞれ延出して設けられている。言い換えると、３つの振動腕２８、２９、３０は、基部２７からそれぞれＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に延出するとともに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。
この振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。
３つの振動腕２８、２９、３０は、互いに平行となるように基部２７からそれぞれ延出して設けられている。言い換えると、３つの振動腕２８、２９、３０は、基部２７からそれぞれＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に延出するとともに、Ｘ軸方向に並んで設けられている。
この振動腕２８、２９、３０は、それぞれ、長手形状をなし、その基部２７側の端部（基端部）が固定端となり、基部２７と反対側の端部（先端部）が自由端となる。
また、振動腕２８、２９は、互いに同じ幅となるように形成され、振動腕３０は、振動腕２８、２９の幅の２倍の幅となるように形成されている。これにより、振動腕２８、２９をＺ軸方向に屈曲振動させるとともに、振動腕３０を振動腕２８、２９と反対方向に（逆相で）Ｚ軸方向に屈曲振動させたとき、振動漏れを少なくすることができる。
また、各振動腕２８、２９、３０は、長手方向での全域に亘って幅が一定となっている。なお、必要に応じて、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、基端部よりも横断面積が大きい質量部（ハンマーヘッド）を設けてもよい。この場合、振動体２をより小型なものとしたり、振動腕２８、２９、３０の屈曲振動の周波数をより低めたりすることができる。
また、各振動腕２８、２９、３０は、長手方向での全域に亘って幅が一定となっている。なお、必要に応じて、振動腕２８、２９、３０の各先端部には、基端部よりも横断面積が大きい質量部（ハンマーヘッド）を設けてもよい。この場合、振動体２をより小型なものとしたり、振動腕２８、２９、３０の屈曲振動の周波数をより低めたりすることができる。
図３に示すように、このような振動腕２８上には、圧電体素子２２が設けられ、また、振動腕２９上には、圧電体素子２３が設けられ、さらに、振動腕３０上には、圧電体素子２４が設けられている。
圧電体素子２２は、通電により伸縮して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３は、通電により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４は、通電により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２は、図３に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
圧電体素子２２は、通電により伸縮して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３は、通電により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４は、通電により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２は、図３に示すように、振動腕２８上に、第１の電極層２２１、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３がこの順で積層されて構成されている。
図４に示すように、第２の電極層２２３には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１が形成されている。また、図６に示すように、第１の電極層２２１には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１が形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２２１および第２の電極層２２３にそれぞれ形成することにより、圧電体素子２２の振動特性が調整されている。なお、圧電体素子２２の振動特性の調整については、後に詳述する。また、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３の何れか一方に複数の孔を形成してもよいが、第２の電極層２２３にのみ複数の孔２２３１を形成した場合の方が、僅かであっても第１電極層２２１に孔による凹凸が存在しない。そのため圧電体層２２２および第１の電極層２２１を平らに形成することできるので電極層間における電界強度を厳密に一様にし易い。
このような圧電体素子２２においては、第１の電極層２２１と前記第２の電極層２２３との間に圧電体層２２２が配置されているため、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に電圧を印加すると、圧電体層２２２にＺ軸方向の電界が生じる。この電界により、圧電体層２２２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる。
同様に、圧電体素子２３は、振動腕２９上に、第１の電極層２３１、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３がこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４は、振動腕３０上に、第１の電極層２４１、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３がこの順で積層されて構成されている。
同様に、圧電体素子２３は、振動腕２９上に、第１の電極層２３１、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３がこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４は、振動腕３０上に、第１の電極層２４１、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３がこの順で積層されて構成されている。
図４に示すように、第２の電極層２３３には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２３３１が形成されている。また、図６に示すように、第１の電極層２３１には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２３１１が形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２３１および第２の電極層２３３にそれぞれ形成することにより、圧電体素子２３の振動特性が調整されている。また、第１の電極層２３１と第２の電極層２３３の何れか一方に複数の孔を形成してもよいが、第２の電極層２３３にのみ複数の孔２３３１を形成した場合の方が、僅かであっても第１の電極層２３１に孔による凹凸が存在しない。そのため圧電体層２３２および第１の電極層２３１を平らに形成することできるので電極層間における電界強度を厳密に一様にし易い。
また、図４に示すように、第２の電極層２４３には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２４３１が形成されている。また、図６に示すように、第１の電極層２４１には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２４１１が形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２４１および第２の電極層２４３にそれぞれ形成することにより、圧電体素子２４の振動特性が調整されている。また、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３の何れか一方に複数の孔を形成してもよいが、第２の電極層２４３にのみ複数の孔２４３１を形成した場合の方が、僅かであっても第１の電極層２４１に孔による凹凸が存在しない。そのため圧電体層２４２および第１の電極層２４１を平らに形成することできるので電極層間における電界強度を厳密に一様にし易い。
このような圧電体素子２３においては、第１の電極層２３１と第２の電極層２３３との間に電圧を印加すると、圧電体層２３２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる。また、第１の電極層２４１と第２の電極層２４３との間に電圧を印加すると、圧電体層２４２は、Ｙ軸方向に伸張または収縮し、振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる。
また、図４ないし図６に示すように、前述した第１の電極層２２１、２３１および第２の電極層２４３は、基部２７の下面に設けられた接続電極４１に電気的に接続されている。また、第１の電極層２４１および第２の電極層２２３、２３３は、基部２７の下面に設けられた接続電極４２に電気的に接続されている。ここで、第１の電極層２４１は、図５に示す導体部（導体ポスト）２５１を介して、接続電極４１に電気的に接続されている。
また、第１の電極層２２１、２３１は、図５に示す導体部（導体ポスト）２５２を介して接続電極４２に電気的に接続されている。
このような第１の電極層２２１、２３１、２４１、第２の電極層２２３、２３３、２４３、接続電極４１、４２および導体部２５１、２５２は、それぞれ、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、クロム、クロム合金等の導電性に優れた金属材料により形成することができる。
また、第１の電極層２２１、２３１は、図５に示す導体部（導体ポスト）２５２を介して接続電極４２に電気的に接続されている。
このような第１の電極層２２１、２３１、２４１、第２の電極層２２３、２３３、２４３、接続電極４１、４２および導体部２５１、２５２は、それぞれ、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、クロム、クロム合金等の導電性に優れた金属材料により形成することができる。
また、これらの電極等の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ等の化学蒸着法、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられる。また、これらの電極等の形成に際しては、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。
なお、第１の電極層２２１、２３１、２４１は、同一の成膜工程で形成することができ、また、第２の電極層２２３、２３３、２４３は、同一の成膜工程で形成することができる。
なお、第１の電極層２２１、２３１、２４１は、同一の成膜工程で形成することができ、また、第２の電極層２２３、２３３、２４３は、同一の成膜工程で形成することができる。
圧電体層２２２、２３２、２４２の構成材料（圧電体材料）としては、それぞれ、例えば、ＺnＯ（酸化亜鉛）、ＡＩＮ（窒化アルミニウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの他に、場合によっては水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。
また、これらの圧電体層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられる。
なお、圧電体層２２２、２３２、２４２は、同一の成膜工程で形成することができる。
また、これらの圧電体層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の物理成膜法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の化学蒸着法、インクジェット法等の各種塗布法等が挙げられる。
なお、圧電体層２２２、２３２、２４２は、同一の成膜工程で形成することができる。
このような構成の振動体２においては、接続電極４１と接続電極４２との間に電圧を印加すると、第１の電極層２２１、２３１および第２の電極層２４３と、第１の電極層２４１および第２の電極層２２３、２３３とが逆極性となるようにして、前述した圧電体層２２２、２３２、２４２にそれぞれＺ軸方向の電圧が印加される。これにより、圧電体材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数（共鳴周波数）で各振動腕２８、２９、３０を屈曲振動させることができる。このとき、図７に示すように、振動腕２８、２９は、互いに同方向に屈曲振動し、振動腕３０は、振動腕２８、２９とは反対方向に屈曲振動する。このように、隣り合う２つの振動腕を互いに反対方向に屈曲振動させることにより、基部２７への振動の伝達を低減することができる。
また、各振動腕２８、２９、３０が屈曲振動すると、接続電極４１、４２間には、圧電体材料の圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動体２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
また、各振動腕２８、２９、３０が屈曲振動すると、接続電極４１、４２間には、圧電体材料の圧電効果により、ある一定の周波数で電圧が発生する。これらの性質を利用して、振動体２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
このような構成の振動体２は、図８に示すような等価回路で表わすことができる。
図８において、Ｃ0は、等価並列容量であり、Ｒ1は、等価直列抵抗であり、Ｌ1は、等価直列インダクタンスであり、Ｃ1は、等価直列容量である。このような等価並列容量Ｃ0、等価直列抵抗Ｒ1、等価直列インダクタンスＬ1および等価直列容量Ｃ1は、それぞれ、振動腕２８、２９、３０の長さおよび幅、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積、および、圧電体層２２２、２３２、２４２の誘電率および厚さによって決定される。
また、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積をＳとし、圧電体層２２２、２３２、２４２の厚さをｄとしたときに、振動体２の等価並列容量Ｃ0に関し、Ｃ0∝Ｓ／ｄの関係が成り立つ。
図８において、Ｃ0は、等価並列容量であり、Ｒ1は、等価直列抵抗であり、Ｌ1は、等価直列インダクタンスであり、Ｃ1は、等価直列容量である。このような等価並列容量Ｃ0、等価直列抵抗Ｒ1、等価直列インダクタンスＬ1および等価直列容量Ｃ1は、それぞれ、振動腕２８、２９、３０の長さおよび幅、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積、および、圧電体層２２２、２３２、２４２の誘電率および厚さによって決定される。
また、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積をＳとし、圧電体層２２２、２３２、２４２の厚さをｄとしたときに、振動体２の等価並列容量Ｃ0に関し、Ｃ0∝Ｓ／ｄの関係が成り立つ。
ここで、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積とは、第１の電極層２２１、２３１、２４１と第２の電極層２２３、２３３、２４３とがそれらの間に圧電体層２２２、２３２、２４２を介在させた状態で重なり合う面積を言う。
なお、本実施形態では、圧電体層２２２、２３２、２４２の圧電体材料の分極方向または結晶軸の方向が互いに同方向である場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、圧電体層２４２の分極方向または結晶軸の方向を圧電体層２２２、２３２と逆方向とし、第１の電極層２２１、２３１、２４１同士（第２の電極層２２３、２３３、２４３同士）が同極性となるように電圧を印加してもよい。
なお、本実施形態では、圧電体層２２２、２３２、２４２の圧電体材料の分極方向または結晶軸の方向が互いに同方向である場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、圧電体層２４２の分極方向または結晶軸の方向を圧電体層２２２、２３２と逆方向とし、第１の電極層２２１、２３１、２４１同士（第２の電極層２２３、２３３、２４３同士）が同極性となるように電圧を印加してもよい。
ここで、圧電体素子２２の振動特性の調整について詳述する。なお、圧電体素子２３、２４の振動特性の調整については、圧電体素子２２の振動特性の調整と同様であるので、その説明を省略する。
前述したように、圧電体素子２２では、第１の電極層２２１にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１が形成されているとともに、第２の電極層２２３にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１が形成されている。
前述したように、圧電体素子２２では、第１の電極層２２１にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１が形成されているとともに、第２の電極層２２３にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１が形成されている。
これにより、振動腕２８上における圧電体素子２２の形成領域（駆動領域）を変えずに（または例えば、形成領域の幅を振動腕の幅に合わせて広く形成）、第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の実効的な面積を小さくして、圧電体素子２２の振動特性を調整することができる。言い換えると、第１の電極層２２１、圧電体層２２２および第２の電極層２２３の外形（輪郭の形状および面積）をそれぞれ変えずに、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に生じる電界（圧電体層２２２に印加される電界）の密度を小さくして、圧電体素子２２の振動特性を調整することができる。
そのため、振動腕２８に対する圧電体素子２２の駆動力の伝達を良好なものとしつつ、等価並列容量Ｃ0および等価直列容量Ｃ1をそれぞれ小さくして所望値に調整することができる。また、圧電体素子２２の振動特性を調整するに際し、圧電体層２２２の厚さを変更する必要がないので、温度特性が変化したり、圧電体層２２２の厚膜化によるプロセス上の問題が生じたりするのを防止することができる。
また、複数の孔２２１１、２２３１の形成（パターンニング）は第１の電極層２２１や第２の電極層２２３の外形のパターンニングと同時に行うことができる。そのため、製造時の工程数の増加によるコストアップが生じることもない。
また、複数の孔２２１１、２２３１の形成（パターンニング）は第１の電極層２２１や第２の電極層２２３の外形のパターンニングと同時に行うことができる。そのため、製造時の工程数の増加によるコストアップが生じることもない。
これらのようなことから、振動体２は、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
尚、上述にて記載した第１の電極層２２１または第２の電極層２２３のいずれかの電極層のみに複数の孔を形成する場合は、１つの電極層当たりの複数の孔の数や面積が大きくなるため電極層に断線等の導通不要が生じやすい。
尚、上述にて記載した第１の電極層２２１または第２の電極層２２３のいずれかの電極層のみに複数の孔を形成する場合は、１つの電極層当たりの複数の孔の数や面積が大きくなるため電極層に断線等の導通不要が生じやすい。
本実施形態では、前述したような複数の孔が第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の双方に形成されているので、第１の電極層２２１または第２の電極層２２３のいずれかの電極層のみに複数の孔を形成する場合に比し、１つの電極層当たりの複数の孔の数や面積を減らすことができる。そのため、第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の導通不良の発生を防止しつつ、第１の電極層２２１および第２の電極層２２３の実効的な面積を小さくすることができる。なお、このような効果を顕著なものとするためには、平面視にて孔２２１１と孔２２３１とができるだけ重ならないようにするのが好ましい。
また、第１の電極層２２１および第２の電極層２２３は比較的薄いので、複数の孔２２１１、２２３１の形成が比較的簡単かつ高精度に行える。また、第１の電極層２２１に複数の孔２２１１を設けても、第１の電極層２２１に孔２２１１の有無により生じる段差は極めて小さく、圧電体層２２２の形成に悪影響を及ぼすこともない。また、第２の電極層２２３は第１の電極層２２１および圧電体層２２２よりも後に形成されるので、第２の電極層２２３に複数の孔２２３１を設けても、第１の電極層２２１および圧電体層２２２の形成に悪影響を及ぼすこともない。
また、第１の電極層２２１に複数の孔２２１１を形成することにより、その形成状態に応じて、圧電体層２２２の配向性を調整することができる。このような圧電体層２２２の配向性の調整によっても、圧電体素子２２の振動特性を調整することができる。
また、本実施形態では、圧電体層２２２には、複数の孔２２１１、２２３１のような複数の孔は形成されていない。すなわち、圧電体層２２２は、その輪郭の内側がパターンニングされておらず、密な層として構成されている。これにより、圧電体層２２２の表面を平坦にすることができ、その結果、第２の電極層２２３を均一に形成することができる。
また、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に距離を均一化することができる。
また、本実施形態では、圧電体層２２２には、複数の孔２２１１、２２３１のような複数の孔は形成されていない。すなわち、圧電体層２２２は、その輪郭の内側がパターンニングされておらず、密な層として構成されている。これにより、圧電体層２２２の表面を平坦にすることができ、その結果、第２の電極層２２３を均一に形成することができる。
また、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３との間に距離を均一化することができる。
また、複数の孔２２１１は、第１の電極層２２１の面方向に均一に分散しており、また、複数の孔２２３１は、第２の電極層２２３の面方向に均一に分散している。換言すれば、複数の孔２２１１は、第１の電極層２２１の厚み方向に貫通するように形成されており、該厚み方向とほぼ直交する面方向に均一に分散している。また、複数の孔２２３１は、第２の電極層２２３の厚み方向に貫通するように形成されており、該厚み方向とほぼ直交する面方向に均一に分散している。これにより、圧電体素子２２を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。なお、複数の孔２２１１、２２３１は、電極層のうち振動腕２８の駆動に寄与する領域内に形成されていればよく、電極層の面方向に部分的（例えばＹ軸方向の一部）に偏在して分散していてもよい。また、複数の孔２２１１、２２３１は、例えば行列状のように規則的に分散していてもよいし、ランダムに分散していてもよい。
また、各孔２２１１、２２３１は、第１の電極層２２１または第２の電極層２２３を平面視したときに円形をなしている。ここでいう円形とは、円形に近い略円形の形状も含む。このような平面視形状をなす孔２２１１、２２３１は、簡単に高精度な寸法で形成することができ、また、圧電体素子２２に与える悪影響も少なくすることができる。そのため、圧電体素子２２を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。特に、各孔２２１１の平面視形状と各孔２２３１の平面視形状を同じにすることにより、圧電体素子２２の振動特性の調整が容易になる。
なお、各孔２２１１、２２３１の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、楕円状、３角形、４角形等の多角形状等であってもよい。
なお、各孔２２１１、２２３１の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、楕円状、３角形、４角形等の多角形状等であってもよい。
また、複数の孔２２１１、２２３１の平均径Ｄ１、Ｄ３は、それぞれ、０．１〜１００μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。これにより、複数の孔２２１１、２２３１の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子２２を所望の振動特性に調整することができる。
これに対し、かかる平均径Ｄ１、Ｄ３が前記下限値未満であると、第１の電極層２２１、２２３１の構成材料や厚さ等によっては、複数の孔２２１１、２２３１の形成が難しくなる場合がある。一方、かかる平均径Ｄ１、Ｄ３が前記上限値を超えると、孔２２１１、２２３１の面積占有率を高めることが難しくなる。また、圧電体素子２２が発生する駆動力にムラが生じ、圧電体素子２２が形成される範囲や位置等によっては、振動腕２８の振動特性に悪影響を及ぼす場合がある。
また、複数の孔２２１１の平均径Ｄ１と複数の孔２２３１の平均径Ｄ３は、異なっていてもよいが、ほぼ同じであるのが好ましい。これにより、圧電体素子２２の振動特性の調整が容易になる。
これに対し、かかる平均径Ｄ１、Ｄ３が前記下限値未満であると、第１の電極層２２１、２２３１の構成材料や厚さ等によっては、複数の孔２２１１、２２３１の形成が難しくなる場合がある。一方、かかる平均径Ｄ１、Ｄ３が前記上限値を超えると、孔２２１１、２２３１の面積占有率を高めることが難しくなる。また、圧電体素子２２が発生する駆動力にムラが生じ、圧電体素子２２が形成される範囲や位置等によっては、振動腕２８の振動特性に悪影響を及ぼす場合がある。
また、複数の孔２２１１の平均径Ｄ１と複数の孔２２３１の平均径Ｄ３は、異なっていてもよいが、ほぼ同じであるのが好ましい。これにより、圧電体素子２２の振動特性の調整が容易になる。
また、第１の電極層２２１を平面視したときに第１の電極層２２１全体に対して複数の孔２２１１が占める面積の割合（面積占有率）、および、第２の電極層２２３を平面視したときに第２の電極層２２３全体に対して複数の孔２２３１が占める面積の割合は、それぞれ、求める圧電体素子２２の振動特性に応じて決定されるものであるが、０．１〜０．８であるのが好ましく、０．２〜０．７であるのがより好ましい。言い換えると、第１の電極層２２１を平面視したときに第１の電極層２２１の輪郭で囲まれた領域内に電極が占める面積の割合、および、第２の電極層２２３を平面視したときに第２の電極層２２３の輪郭で囲まれた領域内に電極が占める面積の割合は、それぞれ、０．２〜０．９であるのが好ましく、０．３〜０．８であるのがより好ましい。これにより、圧電体素子２２の導通不良を防止しつつ、圧電体素子２２を所望の振動特性に調整することができる。
これに対し、かかる複数の孔２２１１、２２３１の面積の割合が前記下限値未満であると、孔２２１１、２２３１の形状や大きさ等によっては、圧電体素子２２が発生する駆動力にムラが生じる場合がある。一方、かかる複数の孔２２１１、２２３１の面積の割合が前記上限値を超えると、孔２２１１、２２３１の形状や大きさ等によっては、第１の電極層２２１や第２の電極層２２３が脆弱となって、圧電体素子２２の耐久性が低下する傾向を示す。
（パッケージ）
次に、振動体２および半導体素子５０を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、凹部５５が形成された板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されている。ベース基板３１と枠部材３２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。そして、枠部材３２と蓋部材３３は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間３７に、振動体２と半導体素子５０とを収納している。なお、パッケージ３内には、振動体２および半導体素子５０の他、振動体２を駆動に係る電子部品等を収納することもできる。
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
次に、振動体２および半導体素子５０を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、図１に示すように、凹部５５が形成された板状のベース基板３１と、枠状の枠部材３２と、板状の蓋部材３３とを有している。ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３は、下側から上側へこの順で積層されている。ベース基板３１と枠部材３２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。そして、枠部材３２と蓋部材３３は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１、枠部材３２および蓋部材３３で画成された内部空間３７に、振動体２と半導体素子５０とを収納している。なお、パッケージ３内には、振動体２および半導体素子５０の他、振動体２を駆動に係る電子部品等を収納することもできる。
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材３２および蓋部材３３の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３３の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、振動体２に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、振動体２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３３を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して振動体２の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、振動体２の周波数調整を行うことができる。
また、ベース基板３１の上面には、一対のマウント電極３５ａ、３５ｂが内部空間３７に露出するように形成されている。このマウント電極３５ａ、３５ｂの上には、それぞれ、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤３６ａ、３６ｂが塗布されて（盛られて）おり、さらに、この導電性接着剤３６ａ、３６ｂ上に、前述した振動体２が載置されている。これにより、振動体２（基部２７）がマウント電極３５ａ、３５ｂ（ベース基板３１）に確実に固定される。
なお、この固定は、導電性接着剤３６ａが振動体２の接続電極４２に接触するとともに、導電性接着剤３６ｂが振動体２の接続電極４１に接触するように、振動体２を導電性接着剤３６ａ、３６ｂ上に載置して行う。これにより、導電性接着剤３６ａ、３６ｂを介して、振動体２がベース基板３１に固定されるとともに、接続電極４２とマウント電極３５ａが導電性接着剤３６ａを介して電気的に接続されるとともに、接続電極４１とマウント電極３５ｂが導電性接着剤３６ｂを介して電気的に接続される。
また、ベース基板３１には、周囲を壁面が形成され凹部底面５３を有する凹部５５が設けられている。凹部底面５３には、複数のリード電極５１が形成されている。半導体素子５０は、金属バンプ５２を介して複数のリード電極５１と接続されている。なお、半導体素子５０とリード電極５１とを例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）を介して電気的に接続してもよい。
また、リード電極５１とマウント電極３５ａ、３５ｂとは、図示しない回路配線で電気的に接続されている。
また、リード電極５１とマウント電極３５ａ、３５ｂとは、図示しない回路配線で電気的に接続されている。
また、ベース基板３１の下面には、４つの外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
これら４つの外部端子３４ａ〜３４ｄのうち、外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して回路配線に電気的に接続されたホット端子である。なお、外部端子３４ａ〜３４ｄのうちの何れかが、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化したりするためのダミー端子として用いられる場合もある。
このようなマウント電極３５ａ、３５ｂ、リード電極５１および外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
これら４つの外部端子３４ａ〜３４ｄのうち、外部端子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、ベース基板３１に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト（図示せず）を介して回路配線に電気的に接続されたホット端子である。なお、外部端子３４ａ〜３４ｄのうちの何れかが、パッケージ３を実装用基板に実装するときに、接合強度を高めたり、パッケージ３と実装用基板との間の距離を均一化したりするためのダミー端子として用いられる場合もある。
このようなマウント電極３５ａ、３５ｂ、リード電極５１および外部端子３４ａ〜３４ｄは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
なお、マウント電極３５ａ、３５ｂと接続電極４１、４２とを例えばワイヤーボンディング技術により形成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）を介して電気的に接続してもよい。この場合、導電性接着剤３６ａ、３６ｂに代えて、導電性を有しない接着剤を介して、振動体２をベース基板３１に対して固定することができる。また、パッケージ３内部に電子部品を収納した場合、ベース基板３１の下面には、必要に応じて、電子部品の特性検査や、電子部品内の各種情報（例えば、振動デバイスの温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子が形成されていてもよい。
以上説明したような第１実施形態によれば、第１の電極層２２１、２３１、２４１にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１、２３１１、２４１１が形成されているとともに、第２の電極層２２３、２３３、２４３にその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１、２３３１、２４３１が形成されているので、振動腕２８、２９、３０上における圧電体素子２２、２３、２４の形成領域（駆動領域）を変えずに、第１の電極層２２１、２３１、２４１および第２の電極層２２３、２３３、２４３の実効的な面積を小さくして、圧電体素子２２、２３、２４の振動特性を調整することができる。
そのため、振動腕２８、２９、３０に対する圧電体素子２２、２３、２４の駆動力の伝達を良好なものとしつつ、等価並列容量Ｃ0および等価直列容量Ｃ1をそれぞれ小さくして所望値に調整することができる。また、圧電体素子２２、２３、２４の振動特性を調整するに際し、圧電体層２２２、２３２、２４２の厚さを変更する必要がないので、温度特性が変化したり、圧電体層２２２、２３２、２４２の厚膜化によるプロセス上の問題が生じたりするのを防止することができる。
また、複数の孔２２１１、２３１１、２４１１、２２３１、２３３１、２４３１の形成（パターンニング）は第１の電極層２２１、２３１、２４１や第２の電極層２２３、２３３、２４３の外形のパターンニングと同時に行うことができる。そのため、製造時の工程数の増加によるコストアップが生じることもない。
これらのようなことから、振動体２は、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
したがって、この振動体２を用いた振動デバイスとしての圧電発振器５は、振動体２と電気的に接続された駆動回路部としての半導体素子５０を備えているため小型化が可能であり、加えて比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
これらのようなことから、振動体２は、比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
したがって、この振動体２を用いた振動デバイスとしての圧電発振器５は、振動体２と電気的に接続された駆動回路部としての半導体素子５０を備えているため小型化が可能であり、加えて比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器に備えられた振動体を示す下面図、図１０は、図９において振動体に備えられた各第２の電極層および各圧電体層の図示を省略した図である。
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器に備えられた振動体を示す下面図、図１０は、図９において振動体に備えられた各第２の電極層および各圧電体層の図示を省略した図である。
以下、第２実施形態の振動デバイスとしての圧電発振器について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の圧電発振器は、各圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層にそれぞれ形成される複数の孔の平面視形状が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図９、１０では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
第２実施形態の圧電発振器は、各圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層にそれぞれ形成される複数の孔の平面視形状が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図９、１０では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の振動体２Ａは、図９に示すように、振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２Ａ、２３Ａ、２４Ａを有している。
より具体的には、振動腕２８上に、圧電体素子２２Ａが設けられ、また、振動腕２９上に、圧電体素子２３Ａが設けられ、さらに、振動腕３０上に、圧電体素子２４Ａが設けられている。
より具体的には、振動腕２８上に、圧電体素子２２Ａが設けられ、また、振動腕２９上に、圧電体素子２３Ａが設けられ、さらに、振動腕３０上に、圧電体素子２４Ａが設けられている。
圧電体素子２２Ａは、通電により伸縮して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３Ａは、通電により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４Ａは、通電により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２Ａは、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３Ａがこの順で積層されて構成されている。
このような圧電体素子２２Ａは、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２２２、第２の電極層２２３Ａがこの順で積層されて構成されている。
そして、図９に示すように、第２の電極層２２３Ａには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１Ａが形成されている。また、図１０に示すように、第１の電極層２２１Ａには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１Ａが形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２２１Ａおよび第２の電極層２２３Ａにそれぞれ形成することにより、圧電体素子２２Ａの振動特性が調整されている。
同様に、圧電体素子２３Ａは、振動腕２９上に、第１の電極層２３１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３Ａがこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４Ａは、振動腕３０上に、第１の電極層２４１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３Ａがこの順で積層されて構成されている。
同様に、圧電体素子２３Ａは、振動腕２９上に、第１の電極層２３１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２３２、第２の電極層２３３Ａがこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４Ａは、振動腕３０上に、第１の電極層２４１Ａ、圧電体層（圧電薄膜）２４２、第２の電極層２４３Ａがこの順で積層されて構成されている。
図９に示すように、第２の電極層２３３Ａには、その厚さ方向に貫通するスリット状の微細な複数の孔２３３１Ａが形成されている。また、図１０に示すように、第１の電極層２３１Ａには、その厚さ方向に貫通するスリット状の微細な複数の孔２３１１Ａが形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２３１Ａおよび第２の電極層２３３Ａにそれぞれ形成することにより、圧電体素子２３Ａの振動特性が調整されている。
また、図９に示すように、第２の電極層２４３Ａには、その厚さ方向に貫通するスリット状の微細な複数の孔２４３１Ａが形成されている。また、図１０に示すように、第１の電極層２４１Ａには、その厚さ方向に貫通するスリット状の微細な複数の孔２４１１Ａが形成されている。このような複数の孔を第１の電極層２４１Ａおよび第２の電極層２４３Ａにそれぞれ形成することにより、圧電体素子２４Ａの振動特性が調整されている。
ここで、圧電体素子２２Ａの振動特性の調整について詳述する。なお、圧電体素子２３Ａ、２４Ａの振動特性の調整については、圧電体素子２２Ａの振動特性の調整と同様であるので、その説明を省略する。
前述したように、圧電体素子２２Ａでは、第１の電極層２２１Ａにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１Ａが形成されているとともに、第２の電極層２２３Ａにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１Ａが形成されている。
前述したように、圧電体素子２２Ａでは、第１の電極層２２１Ａにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２１１Ａが形成されているとともに、第２の電極層２２３Ａにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２３１Ａが形成されている。
特に、各孔２２１１Ａ、２２３１Ａは、第１の電極層２２１Ａまたは第２の電極層２２３Ａを平面視したときに、スリット状をなしている。このような平面視形状をなす孔２２１１Ａ、２２３１Ａは、簡単に高精度な寸法および位置で形成することができ、また、圧電体素子２２Ａに与える悪影響も少なくすることができる。特に、各孔２２１１Ａ、２２３１Ａの幅、ピッチ（間隔）、長さ等を変更することにより、圧電体素子２２Ａの振動特性を調整することができる。そのため、圧電体素子２２Ａを所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
また、スリット状の各孔２２１１Ａ、２２３１Ａは、それぞれ、振動腕２８の延在方向に延在している。そのため、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成が圧電体素子２２Ａの振動特性に悪影響を及ぼすのを防止することができる。これにより、圧電体素子２２Ａを所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。なお、スリット状の各孔２２１１Ａ、２２３１Ａは、振動腕２８の延在方向に直交する幅方向に延在するように、あるいは、振動腕２８の延在方向に所定の傾きを持って並列するように形成してもよい。
また、複数の孔２２１１Ａおよび複数の孔２２３１Ａがそれぞれ等ピッチで形成されている。そのため、この点でも、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成が圧電体素子２２Ａの振動特性に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
また、複数の孔２２１１Ａおよび複数の孔２２３１Ａがそれぞれ等ピッチで形成されている。そのため、この点でも、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成が圧電体素子２２Ａの振動特性に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
また、孔２２１１Ａおよび孔２２３１Ａは、平面視にて互いに重ならないように形成されている。例えば、複数の孔２２１１Ａは、複数の孔２２３１Ａと互いに同ピッチまたは整数倍のピッチで形成され、かつ、平面視にて複数の孔２２３１Ａに対して半ピッチずれて形成されている。そのため、圧電体素子２２Ａの孔２２１１Ａおよび孔２２３１Ａの形成による振動特性の変化を大きくすることができる。なお、孔２２１１Ａおよび孔２２３１Ａが互いに異なるピッチで形成されていてもよい。
また、スリット状の複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの平均幅Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ、０．０１〜１００μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。これにより、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子２２Ａを所望の振動特性に調整することができる。
また、スリット状の複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの平均幅Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ、０．０１〜１００μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。これにより、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子２２Ａを所望の振動特性に調整することができる。
これに対し、かかる平均幅Ｗ１、Ｗ３が前記下限値未満であると、第１の電極層２２１Ａ、２２３１Ａの構成材料や厚さ等によっては、複数の孔２２１１Ａ、２２３１Ａの形成が難しくなる場合がある。一方、かかる平均幅Ｗ１、Ｗ３が前記上限値を超えると、圧電体素子２２が発生する駆動力にムラが生じ、圧電体素子２２Ａが形成される範囲や位置等によっては、振動腕２８の振動特性に悪影響を及ぼす場合がある。
また、複数の孔２２１１Ａの平均幅Ｗ１と複数の孔２２３１Ａの平均幅Ｗ３は、異なっていてもよいが、ほぼ同じであるのが好ましい。これにより、圧電体素子２２Ａの振動特性の調整が容易になる。
以上説明したような第２実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上説明したような第２実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器に備えられた振動体を示す下面図、図１２は、図１１において振動体に備えられた各第２の電極層の図示を省略した図である。
次に、本発明の振動デバイスとしての圧電発振器の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る振動デバイスとしての圧電発振器に備えられた振動体を示す下面図、図１２は、図１１において振動体に備えられた各第２の電極層の図示を省略した図である。
以下、第３実施形態の圧電発振器について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の圧電発振器は、各圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層の微細な複数の孔を省略するとともに、各圧電体素子の圧電体層に微細な複数の孔を形成した以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１１、１２では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
第３実施形態の圧電発振器は、各圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層の微細な複数の孔を省略するとともに、各圧電体素子の圧電体層に微細な複数の孔を形成した以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１１、１２では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の振動体２Ｂは、図１１に示すように、振動基板２１上に設けられた圧電体素子２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂを有している。
より具体的には、振動腕２８上に、圧電体素子２２Ｂが設けられ、また、振動腕２９上に、圧電体素子２３Ｂが設けられ、さらに、振動腕３０上に、圧電体素子２４Ｂが設けられている。
より具体的には、振動腕２８上に、圧電体素子２２Ｂが設けられ、また、振動腕２９上に、圧電体素子２３Ｂが設けられ、さらに、振動腕３０上に、圧電体素子２４Ｂが設けられている。
圧電体素子２２Ｂは、通電により伸縮して振動腕２８をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２３Ｂは、通電により伸縮して振動腕２９をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。また、圧電体素子２４Ｂは、通電により伸縮して振動腕３０をＺ軸方向に屈曲振動させる機能を有する。
このような圧電体素子２２Ｂは、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２２２Ｂ、第２の電極層２２３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
このような圧電体素子２２Ｂは、振動腕２８上に、第１の電極層２２１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２２２Ｂ、第２の電極層２２３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
そして、図１２に示すように、圧電体層２２２Ｂには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２２１が形成されている。このような複数の孔を圧電体層２２２Ｂに形成することにより、圧電体素子２２Ｂの振動特性が調整されている。
同様に、圧電体素子２３Ｂは、振動腕２９上に、第１の電極層２３１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２３２Ｂ、第２の電極層２３３Ｂがこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４Ｂは、振動腕３０上に、第１の電極層２４１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２４２Ｂ、第２の電極層２４３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
同様に、圧電体素子２３Ｂは、振動腕２９上に、第１の電極層２３１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２３２Ｂ、第２の電極層２３３Ｂがこの順で積層されて構成されている。また、圧電体素子２４Ｂは、振動腕３０上に、第１の電極層２４１Ｂ、圧電体層（圧電薄膜）２４２Ｂ、第２の電極層２４３Ｂがこの順で積層されて構成されている。
図１２に示すように、圧電体層２３２Ｂには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２３２１が形成されている。このような複数の孔を圧電体層２３２Ｂに形成することにより、圧電体素子２３Ｂの振動特性が調整されている。
また、図１２に示すように、圧電体層２４２Ｂには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２４２１が形成されている。このような複数の孔を圧電体層２４２Ｂに形成することにより、圧電体素子２４Ｂの振動特性が調整されている。
また、図１２に示すように、圧電体層２４２Ｂには、その厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２４２１が形成されている。このような複数の孔を圧電体層２４２Ｂに形成することにより、圧電体素子２４Ｂの振動特性が調整されている。
ここで、圧電体素子２２Ｂの振動特性の調整について詳述する。なお、圧電体素子２３Ｂ、２４Ｂの振動特性の調整については、圧電体素子２２Ｂの振動特性の調整と同様であるので、その説明を省略する。
前述したように、圧電体素子２２Ｂでは、圧電体層２２２Ｂにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２２１が形成されている。これにより、振動腕２８上における圧電体素子２２Ｂの形成領域（駆動領域）を変えずに、第１の電極層２２１Ｂおよび第２の電極層２２３Ｂの実効的な面積を小さくして、圧電体素子２２Ｂの振動特性を調整することができる。
前述したように、圧電体素子２２Ｂでは、圧電体層２２２Ｂにその厚さ方向に貫通する微細な複数の孔２２２１が形成されている。これにより、振動腕２８上における圧電体素子２２Ｂの形成領域（駆動領域）を変えずに、第１の電極層２２１Ｂおよび第２の電極層２２３Ｂの実効的な面積を小さくして、圧電体素子２２Ｂの振動特性を調整することができる。
また、複数の孔２２２１は、圧電体層２２２Ｂの面方向に均一に分散している。換言すれば、複数の孔２２２１は、圧電体層２２２Ｂの厚み方向に貫通するように形成されており、該厚み方向とほぼ直交する面方向に均一に分散している。これにより、圧電体素子２２を所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。なお、複数の孔２２２１は、圧電体層２２２Ｂのうち振動腕２８の駆動に寄与する領域内に形成されていればよく、圧電体層２２２Ｂの面方向に部分的（例えばＹ軸方向の一部）に偏在して分散していてもよい。また、複数の孔２２２１は、例えば行列状のように規則的に分散していてもよいし、ランダムに分散していてもよい。
また、各孔２２２１は、圧電体層２２２Ｂを平面視したときに円形または略円形をなしている。このような平面視形状をなす孔２２２１は、簡単に高精度な寸法で形成することができ、また、圧電体素子２２Ｂに与える悪影響も少なくすることができる。そのため、圧電体素子２２Ｂを所望の振動特性に比較的簡単に調整することができる。
なお、各孔２２２１の平面視形状は、円形または略円形に限定されず、例えば、楕円状、３角形、４角形等の多角形状、スリット状等であってもよい。
また、複数の孔２２２１の平均径は、それぞれ、０．０１〜１００μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。これにより、複数の孔２２２１の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子２２Ｂを所望の振動特性に調整することができる。
なお、各孔２２２１の平面視形状は、円形または略円形に限定されず、例えば、楕円状、３角形、４角形等の多角形状、スリット状等であってもよい。
また、複数の孔２２２１の平均径は、それぞれ、０．０１〜１００μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。これにより、複数の孔２２２１の形成を比較的容易なものとしつつ、圧電体素子２２Ｂを所望の振動特性に調整することができる。
また、圧電体層２２２Ｂを平面視したときに圧電体層２２２Ｂ全体に対して複数の孔２２２１が占める面積の割合（面積占有率）は、求める圧電体素子２２の振動特性に応じて決定されるものであるが、０．１〜０．８であるのが好ましく、０．２〜０．７であるのがより好ましい。これにより、圧電体素子２２Ｂの駆動力を適切に保ちつつ、圧電体素子２２Ｂを所望の振動特性に調整することができる。
以上説明したような第３実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上説明したような第３実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、上記実施形態では、振動デバイスの一例として同一パッケージ内に振動体と駆動回路部とが収納された圧電発振器を用いて説明したが、振動体と駆動回路部とが異なるパッケージに収納されていてもよい。
以上説明したような各実施形態の振動デバイスは、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
《電子機器》
上記で説明した各実施形態の水晶振動片は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。なお、本電子機器には、上記実施形態で説明した振動子および発振器のいずれかを用いることができる。また、振動子を用いる場合は、図示しないが、振動体と電気的に接続された駆動回路部を設けることになる。
上記で説明した各実施形態の水晶振動片は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。なお、本電子機器には、上記実施形態で説明した振動子および発振器のいずれかを用いることができる。また、振動子を用いる場合は、図示しないが、振動体と電気的に接続された駆動回路部を設けることになる。
図１３、および図１４は、本発明の電子機器の一例としての携帯電話機を示す。図１３は、携帯電話機の外観の概略を示す斜視図であり、図１４は、携帯電話機の回路部を説明する回路ブロック図である。
この携帯電話機３００は、上述の振動体２または圧電発振器５を使用することができる。本例では、振動体２を用いた例で説明する。また、振動体２の構成、作用については、同一符号を用いるなどして、その説明を省略する。
図１３に示すように携帯電話機３００は、表示部であるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３０１、数字等の入力部であるキー３０２、マイクロフォン３０３、スピーカー３１１、図示しない回路部などが設けられている。
図１４に示すように、携帯電話機３００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォン３０３に入力すると、信号はパルス幅変調・符号化ブロック３０４と変調器／復調器ブロック３０５を経てトランスミッター３０６、アンテナスイッチ３０７を開始アンテナ３０８から送信されることになる。
この携帯電話機３００は、上述の振動体２または圧電発振器５を使用することができる。本例では、振動体２を用いた例で説明する。また、振動体２の構成、作用については、同一符号を用いるなどして、その説明を省略する。
図１３に示すように携帯電話機３００は、表示部であるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３０１、数字等の入力部であるキー３０２、マイクロフォン３０３、スピーカー３１１、図示しない回路部などが設けられている。
図１４に示すように、携帯電話機３００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォン３０３に入力すると、信号はパルス幅変調・符号化ブロック３０４と変調器／復調器ブロック３０５を経てトランスミッター３０６、アンテナスイッチ３０７を開始アンテナ３０８から送信されることになる。
一方、他人の電話機から送信された信号は、アンテナ３０８で受信され、アンテナスイッチ３０７、受信フィルター３０９を経て、レシーバー３１０から変調器／復調器ブロック３０５に入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化ブロック３０４を経てスピーカー３１１に声として出力されるようになっている。
このうち、アンテナスイッチ３０７や変調器／復調器ブロック３０５等を制御するためのコントローラー３１２が設けられている。
このコントローラー３１２は、上述の他に表示部であるＬＣＤ３０１や数字等の入力部であるキー３０２、更にはＲＡＭ３１３やＲＯＭ３１４等も制御するため、高精度であることが求められる。また、携帯電話機３００の小型化の要請もある。
このような要請に合致するものとして上述の振動体２が用いられている。
なお、携帯電話機３００は、他の構成ブロックとして、温度補償型水晶発振器レシーバー用シンセサイザー３１６、トランスミッター用シンセサイザー３１７などを有しているが説明を省略する。
このうち、アンテナスイッチ３０７や変調器／復調器ブロック３０５等を制御するためのコントローラー３１２が設けられている。
このコントローラー３１２は、上述の他に表示部であるＬＣＤ３０１や数字等の入力部であるキー３０２、更にはＲＡＭ３１３やＲＯＭ３１４等も制御するため、高精度であることが求められる。また、携帯電話機３００の小型化の要請もある。
このような要請に合致するものとして上述の振動体２が用いられている。
なお、携帯電話機３００は、他の構成ブロックとして、温度補償型水晶発振器レシーバー用シンセサイザー３１６、トランスミッター用シンセサイザー３１７などを有しているが説明を省略する。
この携帯電話機３００に用いられている上記振動体２，２Ａ，２Ｂ、および圧電発振器５の振動体２，２Ａ，２Ｂは、前述のように比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。また、圧電発振器５は、さらに上記振動体２，２Ａ，２Ｂと電気的に接続された半導体素子５０を備えているため小型化が可能であり、加えて比較的簡単かつ安価に、所望の振動特性を得ることができる。
従って、振動体２を用いている電子機器（携帯電話機３００）は、小型化が可能であり、加えて特性の安定性を向上させることが可能となる。
従って、振動体２を用いている電子機器（携帯電話機３００）は、小型化が可能であり、加えて特性の安定性を向上させることが可能となる。
本発明の振動体２を備える電子機器としては、図１５に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）４００も挙げられる。パーソナルコンピューター４００は、表示部４０１、入力キー部４０２などを備えており、その電気的制御の基準クロックとして上述の振動体２が用いられている。
また、本発明の水晶振動片１を備える電子機器としては、前述に加え、例えばディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等が挙げられる。
また、本発明の水晶振動片１を備える電子機器としては、前述に加え、例えばディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等が挙げられる。
以上、本発明の振動体および振動デバイスを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
例えば、前述した実施形態では、振動体が３つの振動腕を有する場合を例に説明したが、振動腕の数は、１つ、２つ、４つ以上であってもよい。
また、前述した第１実施形態および第２実施形態では、圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層の双方に微細な複数の孔を形成した場合を例に説明したが、第１の電極層または第２の電極層のいずれかの電極層のみに微細な複数の孔を形成しても、圧電体素子の振動特性を調整することができる。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
また、前述した第１実施形態および第２実施形態では、圧電体素子の第１の電極層および第２の電極層の双方に微細な複数の孔を形成した場合を例に説明したが、第１の電極層または第２の電極層のいずれかの電極層のみに微細な複数の孔を形成しても、圧電体素子の振動特性を調整することができる。
また、本発明の振動デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー等に適用される。
２‥振動体 ２Ａ‥振動体 ２Ｂ‥振動体 ３‥パッケージ ５‥ 振動デバイスとしての圧電発振器 ２１‥振動基板 ２２‥圧電体素子 ２２Ａ‥圧電体素子 ２２Ｂ‥圧電体素子 ２３‥圧電体素子 ２３Ａ‥圧電体素子 ２３Ｂ‥圧電体素子 ２４‥圧電体素子 ２４Ａ‥圧電体素子 ２４Ｂ‥圧電体素子 ２７‥基部 ２８‥振動腕 ２９‥振動腕 ３０‥振動腕 ３１‥ベース基板 ３２‥枠部材 ３３‥蓋部材 ３４ａ‥外部端子 ３４ｂ‥外部端子 ３４ｃ‥外部端子 ３４ｄ‥外部端子 ３５ａ‥マウント電極 ３５ｂ‥マウント電極 ３６ａ‥導電性接着剤 ３６ｂ‥導電性接着剤 ３７‥内部空間 ４１‥接続電極 ４２‥接続電極 ５０‥駆動回路部としての半導体素子 ５１‥接続電極 ５２‥金属バンプ ５３‥凹部底面 ５５‥凹部 ２２１‥電極層 ２２１Ａ‥電極層 ２２１Ｂ‥電極層 ２２２‥圧電体層 ２２２Ｂ‥圧電体層 ２２３‥電極層 ２２３Ａ‥電極層 ２２３Ｂ‥電極層 ２３１‥電極層 ２３１Ａ‥電極層 ２３１Ｂ‥電極層 ２３２‥圧電体層 ２３２Ｂ‥圧電体層 ２３３‥電極層 ２３３Ａ‥電極層 ２３３Ｂ‥電極層 ２４１‥電極層 ２４１Ａ‥電極層 ２４１Ｂ‥電極層 ２４２‥圧電体層 ２４２Ｂ‥圧電体層 ２４３‥電極層 ２４３Ａ‥電極層 ２４３Ｂ‥電極層 ２５１‥導体部 ２５２‥導体部 ３００‥電子機器としての携帯電話機 ４００‥電子機器としてのパーソナルコンピューター ２２１１‥孔 ２２１１Ａ‥孔 ２２２１‥孔 ２２３１‥孔 ２２３１Ａ‥孔 ２３１１‥孔 ２３１１Ａ‥孔 ２３２１‥孔 ２３３１‥孔 ２３３１Ａ‥孔 ２４１１‥孔 ２４１１Ａ‥孔 ２４２１‥孔 ２４３１‥孔 ２４３１Ａ‥孔 Ｃ0‥等価並列容量 Ｃ1‥等価直列容量 Ｄ１‥平均径 Ｄ３‥平均径 Ｌ１‥等価直列インダクタンス Ｒ１‥等価直列抵抗 Ｓ‥面積 Ｗ１‥平均幅 Ｗ３‥平均幅。
Claims (14)
- 振動体と、前記振動体と電気的に接続された駆動回路部と、を備え、
前記振動体は、
基部と、
前記基部から延出する振動腕と、
前記振動腕上に設けられ、通電により伸縮して前記振動腕を振動させる圧電体素子とを有し、
前記圧電体素子は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層および前記第２の電極層の間に位置する圧電体層とを備え、
前記第１の電極層、前記圧電体層および前記第２の電極層のうちの少なくとも１つの層には、その厚さ方向に貫通する複数の孔が形成されていることを特徴とする振動デバイス。 - 前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層のうちの少なくとも一方に形成されている請求項１に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔は、少なくとも前記第１の電極層に形成されている請求項１または２に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔は、前記第１の電極層および前記第２の電極層の双方に形成されている請求項３に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔は、前記圧電体層には形成されていない請求項２ないし４のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔は、前記圧電体層に形成されている請求項１に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔は、前記層の面方向に均一に分散している請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 前記各孔は、前記層を平面視したときに円形をなしている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 前記複数の孔の平均径は、０．０１〜１００μｍである請求項８に記載の振動デバイス。
- 前記各孔は、前記層を平面視したときに、スリット状をなしている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 前記スリット状の各孔は、前記振動腕の延在方向またはこれに直交する幅方向に延在している請求項１０に記載の振動デバイス。
- 前記スリット状の複数の孔の平均幅は、０．０１〜１００μｍである請求項１１に記載の振動デバイス。
- 前記層を平面視したときに該層全体に対して前記複数の孔が占める面積の割合は、０．１〜０．８である請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 請求項１ないし１３のいずれかに記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010292041A JP2012142665A (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 振動デバイス、および電子機器 |
| US13/043,690 US20110227450A1 (en) | 2010-03-18 | 2011-03-09 | Resonator body, resonator device, and electronic device |
| CN2011100683705A CN102195564A (zh) | 2010-03-18 | 2011-03-17 | 振动体、振动装置、以及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010292041A JP2012142665A (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 振動デバイス、および電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012142665A true JP2012142665A (ja) | 2012-07-26 |
Family
ID=46678536
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2010292041A Withdrawn JP2012142665A (ja) | 2010-03-18 | 2010-12-28 | 振動デバイス、および電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012142665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020045503A1 (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 株式会社村田製作所 | 共振装置 |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010292041A patent/JP2012142665A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020045503A1 (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 株式会社村田製作所 | 共振装置 |
| US11894831B2 (en) | 2018-08-29 | 2024-02-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonance device |
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