JP2015228620A - 圧電素子、圧電デバイス、圧電素子の製造方法、及び圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることが可能な圧電素子及びその製造方法、並びにこのような圧電素子を有する圧電デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】単結晶から所定の方位で切り出された所定厚さの板状の圧電部１１と、圧電部１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂの少なくとも一方に接合される支持部１２、１３と、を有する圧電素子１０であって、支持部１２、１３は、圧電部１１の振動に対して所定の音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａと、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａより大きな音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂと、が交互に積層されて形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、圧電素子、圧電デバイス、圧電素子の製造方法、及び圧電デバイスの製造方法に関する。

コンピュータや携帯端末などの電子製品は、振動子、発振器、共振子などの圧電デバイスを有している。圧電デバイスは、基板に搭載されかつ所定の周波数で振動する圧電素子を含んで構成される。このような圧電素子としては、例えば圧電薄膜に音響多層膜を積層した構成が知られている（特許文献１参照）。この音響多層膜は、低音響インピーダンス層と、高音響インピーダンス層とが交互に積層された構成を有している。これらの層は、例えば圧電薄膜と同様に薄膜の成膜により形成される。このような圧電素子によれば、音響多層膜により圧電薄膜と基板とが音響的に分離されるため、Ｑ値の高い共振を実現することが可能となる。

特開２００４−２３５８８６号公報

ところで、圧電素子を共振させるには、低周波数帯であってもその波長に合わせて圧電薄膜、低音響インピーダンス層、及び高音響インピーダンス層のそれぞれの膜厚を設定する必要がある。そのため、例えば共振周波数を数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度に設定すると、共振周波数がギガヘルツ（ＧＨｚ）の場合と比べて波長が長くなるので、圧電薄膜等をそれぞれ厚く形成して対応せざるを得ない。

しかしながら、特許文献１に示す圧電素子では、圧電薄膜、低音響インピーダンス層、及び高音響インピーダンス層のそれぞれの膜が成膜工程により形成されるので、各膜を厚く形成することが難しく、仮に厚く形成しても割れ等が生じて不良品の発生が多くなる。すなわち、特許文献１に示す圧電素子では、共振周波数を数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度に設定することが難しいといった課題を有している。また、圧電薄膜を形成する場合、結晶方位を制御しなければ結晶方位が乱雑となり、所望の振動モードを励起（もしくは励振）することができないといった課題も有している。

以上のような事情に鑑み、本発明では、数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることが可能な圧電素子及びその製造方法、並びにこのような圧電素子を有する圧電デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明では、単結晶から所定の方位で切り出された所定厚さの板状の圧電部と、圧電部の表面及び裏面の少なくとも一方に接合される支持部と、を有する圧電素子であって、支持部は、圧電部の振動に対して所定の音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第１音響インピーダンス部と、第１音響インピーダンス部より大きな音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第２音響インピーダンス部と、が交互に積層されて形成される。

また、圧電部は、支持部の第１音響インピーダンス部と接合されてもよい。また、支持部は、第１音響インピーダンス部及び第２音響インピーダンス部が８層〜１２層に設定されてもよい。また、圧電部は、振動の波長に対して１／２の厚さに形成され、第１音響インピーダンス部及び第２音響インピーダンス部のそれぞれは、波長に対して１／４の厚さに形成されてもよい。また、上記した圧電素子を含む圧電デバイスであってもよい。

また、本発明では、圧電素子の製造方法であって、単結晶から所定の方位で切り出した所定厚さの板状の圧電部を形成する工程と、所定の音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第１音響インピーダンス部を形成する工程と、第１音響インピーダンス部より大きな音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第２音響インピーダンス部を形成する工程と、第１音響インピーダンス部及び第２音響インピーダンス部を交互に積層した支持部と圧電部とを接合する工程と、を含む。

また、支持部を形成した後に圧電部を支持部に接合させてもよい。また、支持部と圧電部とを接合した後、厚さ方向に切断して複数の圧電素子を形成する工程を含んでもよい。

また、本発明では、パッケージ本体のベースに圧電素子を搭載する工程を含む圧電デバイスの製造方法であって、圧電素子は、上記した圧電素子の製造方法が用いられる。

また、集積回路が形成された回路基板に支持部を接合して圧電素子を含む圧電構造体を形成する工程と、回路基板をベースに接合して圧電構造体をベースに搭載する工程と、を含んでもよい。また、回路基板と支持部とを接合した後、厚さ方向に切断して複数の圧電構造体を形成する工程を含んでもよい。

本発明によれば、圧電部、第１音響インピーダンス部、及び第２音響インピーダンス部として、所定厚さの板状の部材が用いられるので、それぞれの板厚を調整することにより数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることができる。

第１実施形態に係る圧電素子の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は図１の圧電素子の振動変位を示すグラフ、（ｂ）は図１の圧電素子の密度プロファイルを示すグラフである。 図１の圧電素子の製造工程の一例を示すフローチャートである。 図１の圧電素子の製造工程の一例を示す図である。 図４に続いて、図１の圧電素子の製造工程の一例を示す図である。 第２実施形態に係る圧電素子の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は第３実施形態に係る圧電デバイスの一例を模式的に示した断面図、（ｂ）は（ａ）に示す圧電デバイスにおける電気的Ｑ値と音響多層構造体の構成層の層数との関係を示すグラフである。 第４実施形態に係る圧電デバイスの一例を示した断面図である。 図８の圧電デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。 図８の圧電デバイスの製造工程の一例を示す図である。 図１０に続いて、図８の圧電デバイスの製造工程の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態を説明するため、図面においては一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図の一部については、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、圧電素子の表面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面においてＸ方向に直交する方向をＺ方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向（圧電素子の厚さ方向）はＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

＜第１実施形態＞
（圧電素子１０の構成）
圧電素子の第１実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る圧電素子の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は基板に搭載された際の概略断面図である。図１に示すように、圧電素子１０は、圧電部１１と支持部１２、１３と電極１４、１５とを有している。圧電素子１０は、例えば所定の周波数で共振する共振器としての構造を有している。

圧電部１１は、Ｙ方向から見て矩形状かつ所定厚さを有する板状に形成される。なお、圧電部１１のＹ方向から見た形状は、矩形状に代えて、円形状や、長円形状、楕円形状、四角形以外の多角形状などの形状であってもよい。

圧電部１１は、水晶片であり、水晶の単結晶からＹカットで切り出される。Ｙカットは、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸、機械軸、及び光学軸のうち、機械軸に平行に切り出す加工手法である。このようなＹカットの水晶片は機械軸方向に伸縮振動を生じる。圧電部１１は、厚さ方向（Ｙ方向）がこの機械軸と同一方向となっており、厚さ方向に伸縮振動する。圧電部１１は、水晶材から形成されるので、機械的Ｑ値が高く優れた振動特性を備える。圧電部１１の厚さは、圧電部１１の振動の波長λに対して１／２の厚さに設定される。

支持部１２は、圧電部１１の表面（＋Ｙ側の面）と接合される。支持部１２は、圧電部１１以外の部材とは接合されておらず、支持部１２の＋Ｙ側端部は自由端状となっている。支持部１３は、圧電部１１の裏面（−Ｙ側の面）１１ｂと接合される。支持部１３は、圧電部１１を基板１６上に支持する。圧電部１１は、裏面１１ｂ全面が支持部１３により保持されるので、基板１６上に安定的に支持される。

支持部１２、１３は、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａと第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとが交互に積層されて形成される。第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａと第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとは、互いに接合される。また、圧電部１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂとは、それぞれ第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａが接合される。

第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、支持部１２、１３において、それぞれ５層の計１０層が設けられる。第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａは、圧電部１１の振動に対して所定の音響インピーダンスを有し、かつ所定の厚さ（Ｙ方向の幅）を有する板状に形成される。第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａの厚さは、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａにおける振動の波長λに対して１／４の厚さに設定される。

第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａより大きな音響インピーダンスを有し、かつ所定厚さ（Ｙ方向の幅）の板状に形成される。第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂの厚さは、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂにおける振動の波長λに対して１／４の厚さに設定される。

このように支持部１２、１３は、それぞれ所定厚さの板状に形成された複数の低インピーダンスと高インピーダンス層とが交互に積層された音響多層構造体であり、かつ所定厚さの板状に形成された圧電部１１に接合されている。これにより、圧電素子１０の共振によって圧電部１１から放出される音波は支持部１２、１３において反射される。よって、振動エネルギーは圧電部１１において閉じ込められ、Ｑ値の高い共振が実現できる。また、圧電素子１１の支持において接着剤を使用する必要がなくなるので、このような接着剤が使用された場合に生じる振動エネルギーの損失を回避することができる。

第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａとしては、石英ガラス（ＳｉＯ_２）が用いられる。後述する第１音響インピーダンス部２３ａについても同様である。なお、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａは、石英ガラスに代えて例えばアルミニウム（Ａｌ）などから形成されてもよい。また、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとしては、モリブデン（Ｍｏ）が用いられる。後述する第１音響インピーダンス部２３ｂについても同様である。なお、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、モリブデンに代えてタングステン（Ｗ）などから形成されてもよい。

なお、支持部１２、１３は、上記した構成に限定されず、支持部１２、１３の一方は形成されなくてもよい。また、支持部１３が形成されない場合の基板１６上における圧電部１１の支持は、接着剤を介して行ってもよい。また、基板１６上における圧電部１１の支持は、支持部１３を接着剤で固定して行ってもよい。また、圧電部１１の表面１１ａには、第１音響インピーダンス部１２ａに代えて第２音響インピーダンス部１２ｂが接合されてもよい。

また、支持部１２、１３における第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂのそれぞれの積層数は、５層以外の層数に設定されてもよい。また、例えば、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａが５層かつ第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂが４層のように、それぞれの積層数を異ならせてもよい。また、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂのそれぞれは、一部あるいは全部が異なる材料から形成されてもよい。このような第１及び第２音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、１２ｂ、１３ｂに関する事項については、後述する実施形態に係る第１及び第２音響インピーダンス部２３ａ、２３ｂにおいても同様に適用可能である。

電極１４、１５は、Ｘ方向から圧電部１１を挟むように配置される。電極１４は、圧電素子１０の＋Ｘ側の表面において、圧電部１１の＋Ｘ側の表面を含む領域に設けられる。電極１４は、基板１６に形成された不図示の電極と電気的に接続される。電極１５は、圧電素子１０の−Ｘ側の表面において、圧電部１１の−Ｘ側の表面を含む領域に設けられる。電極１５は、基板１６に形成された不図示の電極と電気的に接続される。電極１４、１５は、一対が形成される。

電極１４、１５は、導電性の金属膜であり、圧電部１１との密着性を確保するための下地膜としてクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）、ニッケルタングステン（ＮｉＷ）合金などが成膜され、その上に導電層として金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）を成膜した積層構造が採用される。なお、図１に示すように、電極１４、１５は、それぞれ矩形状に形成されるが、円形状や四角形以外の多角形状などであってもよい。電極１４、１５に所定の電圧が印加されことにより、圧電部１１は所定の振動数で振動する。

このような圧電素子１０によれば、圧電部１１、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとして、所定厚さの板状の部材が用いられるので、それぞれの板厚を調整することにより数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることができる。

図２（ａ）は、５０メガヘルツ（ＭＨｚ）付近の周波数で圧電素子１０が振動した際の圧電素子１０のＹ方向の各位置における振動変位の大きさを示すグラフである。図２（ａ）の縦軸は、Ｙ方向の振動変位の大きさである。なお、数値はこの大きさを規格化したものとなっている。図２（ａ）の横軸は、圧電素子１０における圧電部１１の厚さ方向の中心部を‘０’とし、この中心部を基準としたＹ方向の距離である。図２（ｂ）は、圧電素子１０の密度プロファイルを示すグラフである。図２（ｂ）の縦軸は、圧電素子１０の相対的な密度である。なお、縦軸における数値は、各位置における密度を第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂの密度で除したものであり、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂの密度は‘１’となる。図２（ｂ）の横軸は、図２（ａ）の横軸と同一であり、圧電素子１０における圧電部１１の厚さ方向の中心部を‘０’とし、この中心部を基準としたＹ方向の距離である。

図２に示すように、圧電素子１０のＹ方向の振動変位は、圧電部１１の幅方向（Ｙ方向）の中心部分から圧電部１１の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部に近づくほど急激に大きくなり、圧電部１１の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部で最大となる。また、この振動変位は、圧電部１１から数えて１層目の第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａでは圧電部１１から離れるほど急激に小さくなり、２層目の第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂでは圧電部１１から離れるにつれてやや大きくなり、３層目の第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａでは、圧電部１１から離れるにつれて再び小さくなる。さらに、４層目以降の第１及び第２音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、１２ｂ、１３ｂにおける振動変位の大きさはほぼ‘０’に近くなる。よって、圧電素子１０は、十分に減衰された−Ｙ側端部を介して基板１６に支持されるので、振動特性の悪化及び振動エネルギーの基板１６への漏れが抑制される。

（圧電素子１０の製造方法）
次に、圧電素子１０の製造方法の一例について、図３〜図５を用いて説明する。図３は、圧電素子１０の製造工程の一例を示すフローチャートである。図４及び図５は、圧電素子１０の製造工程の一例を示す図である。以下の説明において、上記の実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、本製造方法は、図３に示すフローチャートに沿って説明する。

先ず、板状の圧電部１１が形成される（ステップＳ０１）。圧電部１１は、用意された水晶の単結晶から所定のＹカットの方位で切り出される。切り出された圧電部１１は、所定の厚さλ／２の板状に調整される。このような圧電部１１の厚さの調整は、例えばフォトリソグラフィー法及びエッチングや切削等の機械的加工などにより行われる。なお、厚さ調整後の圧電部１１の表面は、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により平坦化されてもよい。圧電部１１は、例えばＸＺ平面方向に格子状に複数が並んで配置された状態で作成される（図４（ｅ）参照）。

また、板状の第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａが形成される（ステップＳ１１）。第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａの形成工程では、先ず石英ガラス（ＳｉО_２）の板状部材が用意される。この板状部材は、例えば所定の大きさのものから板状に切り出されて用意されてもよい。次に、板状部材の厚さがそれぞれ所定の厚さλ／４に調整されて形成される。この板状部材の厚さの調整は、エッチングや機械的加工などにより行われる。厚さ調整後の板状部材の表面は、例えばＣＭＰなどにより平滑化されてもよい。第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａは、図４（ａ）に示すように、複数がＸＺ平面方向に連なった状態で形成される。

また、板状の第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂが形成される（ステップＳ２１）。第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、モリブデンの板状部材が用意される。この板状部材は、例えば所定の大きさのものから板状に切り出されて用意されてもよく、塑性変形加工やめっきなどを用いて用意されてもよい。次に、板状部材の厚さがそれぞれ所定の厚さλ／４に調整されて形成される。この板状部材の厚さの調整は、例えばエッチングや機械的加工などにより行われる。厚さ調整後の板状部材の表面は、例えばＣＭＰなどにより平滑化されてもよい。第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、図４（ｂ）に示すように、複数がＸＺ平面方向に連なった状態で形成される。

次に、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂを交互に積層して支持部１２、１３を形成する（ステップＳ１２）。この工程では、先ず図４（ｂ）に示すように、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａの表面（＋Ｙ側の面）側から、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂが、厚さ方向に重なるように接合される。このような接合には、接合材が用いられてもよい。以下に説明する接合の場合においても同様である。次に図４（ｃ）に示すように、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａに接合された第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂの表面（＋Ｙ側の面）側から、さらに第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａが厚さ方向に重なるように接合される。このように、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａと第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとが交互に接合される工程が繰り返され、それぞれ５層の第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａと第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂとを有する計１０層が積層された構成の支持部１２、１３が形成される。支持部１２、１３は、図４（ｄ）に示すように、複数がＸＺ平面方向に連なった状態で形成される。

続いて、圧電部１１と支持部１２、１３とが接合される（ステップＳ０２）。図４（ｅ）に示すように、支持部１２、１３は、それぞれ第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ側を圧電部１１に向けた状態で、圧電部１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂとそれぞれ接合される。

続いて、図５（ｆ）に示す圧電部１１と支持部１２、１３との接合体は、厚さ方向（Ｙ方向）に切断される（ステップＳ０３）。この接合体は、スクライブラインＳＬ１に沿って、例えばダイシングソーにより切断されて、図５（ｇ）に示すように個別化される。

続いて、個別化された接合体の表面に電極が形成される（ステップＳ０４）。図５（ｈ）に示すように、上記接合体の＋Ｘ側及び−Ｘ側の面の所定の領域にそれぞれ電極１４、１５が形成される。電極１４、１５は、例えばメタルマスクを介したスパッタリングや真空蒸着により、クロムやタングステンなどの下地膜及び金や銀などの導電層が成膜されて形成される。以上の工程により、圧電素子１０が完成する。

なお、圧電素子１０の製造方法は、上記した工程に限定されない。例えば、ステップＳ０１の圧電部１１の形成工程は、ステップＳ１２の支持部１２、１３の形成工程の前後のいずれであっても構わない。また、ステップＳ０２の接合する工程は行われなくてもよい。この場合、圧電素子１０は、圧電部１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂに、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂの順に接合されて作製されてもよい。また、ステップＳ０３の切断する工程は行われなくてもよい。この場合、圧電部１１、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂが予め個別化された大きさに形成され、その後、これらが接合されて作製されてもよい。

このような圧電素子１０の製造方法によれば、圧電部１１、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、及び第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂは、それぞれ所定の板厚に調整された後、これらを接合することで所定の積層構造が形成される。よって、圧電素子１０において、それぞれの板厚を調整することにより数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る圧電素子について、図面を用いて説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図６は、第２実施形態に係る圧電素子の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図６（ａ）に示すように、圧電素子２０は、圧電部２１と、支持部２３と、励振電極２４ａ、２４ｂと、引出電極２５ａ、２５ｂと、第１接続電極２７、第２接続電極２８と、を有している。圧電素子２０は、例えば所定の周波数で共振する共振器としての構造を有している。

圧電部２１は、Ｙ方向から見て矩形状かつ所定厚さを有する板状に形成される。また、圧電部２１は、Ｙ方向から見た矩形の＋Ｘかつ−Ｚ側の角部付近において、圧電部２１をＹ方向に貫通する貫通穴２１ｃが設けられる。なお、圧電部２１のＹ方向から見た形状は、矩形状に代えて、円形状や、長円形状、楕円形状、四角形以外の多角形状などの種々の形状であってもよい。

圧電部２１は、所定厚さを有する水晶片であり、水晶の単結晶からＡＴカットで切り出される。ＡＴカットは、水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、水晶の性質を示す３つの軸である電気軸、機械軸、及び光学軸のうち、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission)基準の水晶の電気軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。このようなＡＴカットの水晶片は厚みすべり振動を生じる。圧電部２１の厚さは、振動の波長λに対して１／２の厚さに設定される。圧電部２１の厚さは、例えば、圧電部２１の共振周波数が５０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、３３．４マイクロメートル（μｍ）に設定され、共振周波数が１０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、１６７．０マイクロメートル（μｍ）に設定される。

支持部２３は、圧電部２１の裏面（−Ｙ側の面）２１ｂと接合される。支持部２３は、圧電部２１の裏面２１ｂの全面を保持し、圧電部２１を基板１６上に安定的に支持する。

支持部２３は、第１音響インピーダンス部２３ａと第２音響インピーダンス部２３ｂとを有し、それぞれが交互に積層されて形成される。第１音響インピーダンス部２３ａの厚さ（Ｙ方向の幅）は、第１音響インピーダンス部２３ａにおける振動の波長λに対して１／４の厚さに設定され、例えば、圧電部２１の共振周波数が５０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、１７．３マイクロメートル（μｍ）に、共振周波数が１０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、８６．５マイクロメートル（μｍ）に設定される。第２音響インピーダンス部２３ｂの厚さ（Ｙ方向の幅）は、第２音響インピーダンス部２３ｂにおける振動の波長λに対して１／４の厚さに設定され、例えば、圧電部２１の共振周波数が５０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、１７．５マイクロメートル（μｍ）に、共振周波数が１０メガヘルツ（ＭＨｚ）の場合、８７．５マイクロメートル（μｍ）に設定される。なお、第１音響インピーダンス部２３ａの波長λと、第２音響インピーダンス部２３ｂの波長λとは、それぞれの層における振動の波長であるので、異なる値となる。

支持部２３は、それぞれ６層の第１音響インピーダンス部１３ａ及び第２音響インピーダンス部１３ｂを有し、計１２層が積層され形成される。圧電部２１の裏面２１ｂは、支持部２３の第１音響インピーダンス部１３ａと接合される。このように支持部２３は、それぞれ所定厚さの板状に形成された複数の低インピーダンス層と高インピーダンス層とが交互に積層された音響多層構造体であり、かつ所定厚さの板状に形成された圧電部１１に接合されている。これにより、圧電素子２０の共振によって圧電部２１から放出される弾性波は支持部２３において反射される。よって、振動エネルギーは圧電部２１において閉じ込められ、Ｑ値の高い共振が実現できる。

励振電極２４ａは、圧電部２１の表面（＋Ｙ側の面）２１ａにおいて中央部分を含む矩形状の領域に形成される。また、励振電極２４ｂは、圧電部２１の裏面２１ｂにおいて中央部分を含む矩形状の領域に形成される。励振電極２４ａ、２４ｂは、互いにＹ方向から見て重なる領域に形成される。励振電極２４ａ、２４ｂに所定の電圧が印加されことにより、圧電部２１は所定の振動数で厚みすべり振動する。励振電極２４ａ、２４ｂ、は、上記した電極１４、１５と同様の構成の金属膜から形成される。なお、後述する引出電極２５ａ、２５ｂ及び第１接続電極２７についても同様の金属膜の構成である。

引出電極２５ａは、圧電部２１の表面２１ａにおいて、励振電極２４ａの−Ｚ側端部における−Ｘ側の部分から、圧電部２１の−Ｚ側端部付近まで−Ｚ方向に引き出されて形成される。引出電極２５ａは、基板１６に形成された不図示の電極と電気的に接続される。

引出電極２５ｂは、圧電部２１の裏面２１ｂにおいて、励振電極２４ｂの−Ｚ側端部における＋Ｘ側の部分から圧電部２１の−Ｚ側端部付近まで−Ｚ方向に引き出され、かつ貫通穴２１ｃを含む領域に形成される。第１接続電極２７は、圧電部２１の表面２１ａの貫通穴２１ｃを含む領域に形成される。なお、第１接続電極２７は、隣接する励振電極２４ａ及び引出電極２５ａとは電気的な接続はない。第２接続電極２８は、貫通穴２１ｃに形成される。このような第２接続電極２８は、貫通穴２１ｃの内部に銅（Ｃｕ）などの金属ペーストが充填されるが、金属膜が貫通穴２１ｃの表面に成膜された構成としてもよい。この第２接続電極２８を介して、引出電極２５ｂと第１接続電極２７とは電気的に接続される。第２接続電極２８は、基板１６に形成された不図示の電極と電気的に接続される。なお、引出電極２５ｂと第１接続電極２７との電気的接続は、第２接続電極２８を用いることに代えて、例えば、圧電部２１の−Ｚ側または＋Ｘ側の側面に形成した電極を介して行ってもよい。

このような圧電素子２０によれば、上記した圧電素子１０と同様に、圧電部２１、第１音響インピーダンス部２３ａ、第２音響インピーダンス部２３ｂとして、所定厚さの板状の部材が用いられるので、それぞれの板厚を調整することにより数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることができる。

なお、上記した圧電素子１０、２０については、例えば、水晶の単結晶から圧電部１１、２１が切り出される方位は、Ｙカット及びＡＴカットに代えて、ＢＴカットなどの他のカットであってもよい。また、圧電部１１、２１は、水晶片に代えて、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）などの単結晶から所定方位で切り出されたものであってもよい。また、圧電部１１、２１の厚さは、振動の波長λに対して１／２の厚さに設定されなくてもよい。また、第１音響インピーダンス部１２ａ、１３ａ、２３ａと第２音響インピーダンス部１２ｂ、１３ｂ、２３ｂの厚さは、振動の波長λに対して１／４の厚さに設定されなくてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る圧電デバイスについて図面を用いて説明する。以下の説明において、上記の実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図７（ａ）は、第３実施形態に係る圧電デバイス１００の一例を示した断面図である。また、図７（ｂ）は、圧電デバイス１００における電気的Ｑ値と、第１音響インピーダンス部２３ａ及び第２音響インピーダンス部２３ｂとが交互に積層した構成の音響多層構造体の構成層の層数と、の関係を示すグラフの一例である。図７（ｂ）の縦軸は、圧電デバイス１００の電気的Ｑ値である。図７（ｂ）の横軸は、音響多層構造体の構成層の層数である。なお、図７（ｂ）のグラフは、圧電デバイス１００における音響多層構造体の機械的Ｑ値が‘４０,０００’に設定された場合を示している。なお、図７（ｂ）のグラフでは、比較例として水晶単体の場合の電気的Ｑ値を点線で示している。

圧電デバイス１００は、図７（ａ）に示すように、圧電素子２０とパッケージ本体１３０とを有している。パッケージ本体１３０は、ベース１４０とリッド１５０とを有している。パッケージ本体１３０は、圧電素子２０を保持しかつ収容する。この圧電デバイス１００は振動子である。

ベース１４０は、安価で形成が容易なセラミック材料から形成されるが、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、樹脂、金属などが用いられてもよい。ベース１４０は、Ｙ方向から見て矩形状に形成される。ベース１４０の表面（＋Ｙ側の面）には、凹部１４１と、凹部１４１を囲む接合面１４２とが形成される。凹部１４１は、キャビティー（収容空間）１８０として用いられる。なお、ベースとしては、＋Ｙ側に設けられた凹部１４１とともに、さらに−Ｙ側にも凹部が設けられた構成のものが採用されてもよい。この場合、−Ｙ側の凹部には、ＩＣや、ＬＳＩ、サーミスタなどの付属デバイスが収容されてもよい。上記したベース１４０に関する事項は、後述するベース２４０についても同様に適用可能である。

凹部１４１の底面１４１ａには、圧電素子２０が配置されており、底面１４１ａは、圧電素子２０の支持部２３の裏面（−Ｙ側の面）２３ｂと接合される。また、底面１４１ａには、Ｘ方向に並んで接続パッド１４３ａ、１４３ｂが設けられている。接続パッド１４３ａ、１４３ｂは、導電性の金属膜が用いられ、例えば上記した電極１４、１５と同様の構成である。接続パッド１４３ａは、ボンディングワイヤ１６１を介して圧電素子２０の第１接続電極２７と電気的に接続される。また、接続パッド１４３ｂは、ボンディングワイヤ１６２を介して圧電素子２０の引出電極２５ａと電気的に接続される。なお、接続パッド１４３ｂ及びボンディングワイヤ１６２は、それぞれ接続パッド１４３ａ及びボンディングワイヤ１６１の−Ｘ側に配置される。なお、これらの電気的接続は、ワイヤボンディングに代えて、電極を引き回して行ってもよい。

ベース１４０の裏面（−Ｙ側の面）１４０ｂには、外部電極１４４ａ、１４４ｂが形成される。外部電極１４４ａ、１４４ｂは、基板等に実装される際の一対の実装端子として用いられる。ベース１４０には、Ｙ方向に貫通する貫通孔１４５ａ、１４５ｂがＸ方向に並んで設けられる。外部電極１４４ａ、１４４ｂは、導電性の金属膜が用いられ、例えば上記した電極１４、１５と同様の構成である。貫通孔１４５ａ、１４５ｂには、貫通電極１４６ａ、１４６ｂが形成される。貫通電極１４６ａ、１４６ｂは、例えば銅などの金属ペーストが貫通孔１４５ａ、１４５ｂに充填されて形成される。なお、外部電極１４４ｂ、貫通孔１４５ｂ、貫通電極１４６ｂは、それぞれ外部電極１４４ａ、貫通孔１４５ａ、貫通電極１４６ａの−Ｘ側に配置される。貫通電極１４６ａを介して、接続パッド１４３ａと外部電極１４４ａとが電気的に接続される。また、貫通電極１４６ｂを介して、接続パッド１４３ｂと外部電極１４４ｂとが電気的に接続される。

リッド１５０は、Ｙ方向から見てＸ方向を長辺かつＺ方向を短辺とする矩形状の板状部材である。リッド１５０としては、例えば鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、４２アロイ（ＦｅＮｉ）、コバール（ＦｅＮｉＣｏ）などの金属材料が用いられるが、セラミックス、シリコン、ガラスなどが用いられてもよい。リッド１５０は、裏面（−Ｙ側の面）外周に沿って接合面１５１が形成される。この接合面１５１は、ベース１４０の接合面１４２に、シールリング１７０を介して接合される。シールリング１７０は、環状に形成され、ベース１４０の接合面１４２に、例えば銀ろうなどのろう材（不図示）を介して接合される。なお、ベース１４０とリッド１５０との接合は、シールリング１７０を用いて行うことに限定されず、例えば、ろう材、はんだ、各種接合材を介して接合されてもよく、接合材などを用いずに直接接合されてもよい。これにより、パッケージ本体１３０においてキャビティー１８０が形成される。キャビティー１８０は、真空雰囲気あるいは窒素などの不活性なガス雰囲気に設定される。

このような圧電デバイス１００によれば、上記した圧電素子２０が備えることにより、数十メガヘルツ（ＭＨｚ）程度の共振周波数を圧電デバイスにおいて容易かつ確実に設定することができ、不良品の発生を抑制して信頼性を向上させることができる。

また、図７（ｂ）に示すように、圧電デバイス１００の電気的Ｑ値は、第１音響インピーダンス部２３ａ及び第２音響インピーダンス部２３ｂの合計した層数が８層よりも少ない場合、水晶単体の場合に比べて著しく低いものとなるが、８層以上の場合、十分な電気的Ｑ値が得られる。また、層数が１２層よりも多い場合であっても電気的Ｑ値はほとんど上昇しない。そのため、１２層の層数の圧電デバイス１００の構成によれば、層数をより少なくして製造コストを抑えるとともに振動特性に優れた品質の高い圧電デバイスを提供することができる。

＜第４実施形態＞
（圧電デバイス２００の構成）
続いて、第４実施形態に係る圧電デバイスについて図面を用いて説明する。以下の説明において、上記の実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図８は、第４実施形態に係る圧電デバイスの一例を示した断面図である。図８に示すように、圧電デバイス２００は、圧電構造体３０とパッケージ本体２３０とを有している。パッケージ本体２３０は、ベース２４０とリッド１５０とを備え、圧電構造体３０を保持しかつ収容する。この圧電デバイス２００は発振器である。

圧電構造体３０は、圧電素子２０と回路基板４０とを有し、それぞれ圧電構造体３０において＋Ｙ側、−Ｙ側に配置される。回路基板４０は、表面（＋Ｙ側の面）に集積回路４１が形成される。回路基板４０は、シリコン基板であるが、ガラス製、金属製、セラミック製などの基板が用いられてもよい。また、集積回路４１は、ＩＣであるが、ＬＳＩなどでもよい。圧電構造体３０は、回路基板４０上に圧電素子２０が接合されて一体化した構成となっている。圧電構造体３０は、圧電素子２０の裏面（−Ｙ側の面）、すなわち圧電素子２０の最下層（最も−Ｙ側の層）の第２音響インピーダンス部２３ｂの裏面（−Ｙ側の面）と、回路基板４０の表面（＋Ｙ側の面）とが接合されて形成される。

ベース２４０の凹部１４１の底面１４１ａには、圧電構造体３０が配置されており、底面１４１ａは、圧電構造体３０の裏面（−Ｙ側の面）３０ｂと接合される。また、底面１４１ａには６つの端子が形成される。これら６つの端子のうち２つの端子２４３ａ、２４３ｂは、それぞれ引出電極２５ａ、第１接続電極２７とボンディングワイヤ１６１、１６２を介して電気的に接続される。なお、端子２４３ｂは、端子２４３ａの−Ｘ側に配置される。６つの端子のうち残る４つの端子は、それぞれ、集積回路４１からの出力用端子、駆動用電圧用端子、グラウンド用端子、スタンバイ機能用端子であり、これらは回路基板４０の裏面（−Ｙ側の面）に形成された不図示の裏面端子を介して集積回路４１と電気的に接続される。なお、図８では、上記した残る４つの端子のうち、端子２４３ｃのみを示し、他の３つの端子については図示を省略している。また、端子２４３ａ、２４３ｂは、回路基板４０の裏面端子（不図示）を介して集積回路４１と電気的に接続される。なお、集積回路４１の端子のうち、引出電極２５ａや第１接続電極２７と接続する端子の位置は任意であり、例えば、集積回路４１と同一面や回路基板４０の裏面中央付近であってもよい。

ベース２４０の裏面（−Ｙ側の面）２４０ｂには、４つの外部電極２４４ａ、２４４ｂ、２４４ｃ、２４４ｄが形成される。外部電極２４４ａ、２４４ｂは、それぞれＸ方向に並んで配置されている。また、外部電極２４４ｃ、２４４ｄは、それぞれ外部電極２４４ａ、２４４ｂの−Ｚ側に配置されている。外部電極２４４ａは、後述する貫通電極２４６を介して、端子２４３ｃと電気的に接続される。また、外部電極２４４ｂ、２４４ｃ、２４４ｄは、不図示の引回し電極を介して、上記した他の３つの端子と電気的に接続される。なお、引回し電極は、貫通電極２４６と同様の構成としてもよく、あるいはベース２４０の角部又は側面部においてＹ方向に沿って形成されるキャスタレーション電極などを含んで形成されてもよい。

ベース２４０には、Ｙ方向に貫通する貫通孔２４５が形成される。貫通孔２４５には、貫通電極２４６が形成される。貫通電極２４６は、例えば銅などの金属ペーストが貫通孔２４５に充填されて形成されるが、貫通孔２４５の表面に成膜された金属膜の構成であってもよい。

このような圧電デバイス２００によれば、上記した圧電デバイス１００の効果と同様の効果を有する。また、圧電素子２０と集積回路４１とは、一体となってキャビティー１８０に収容されるので、パッケージ本体２３０をコンパクト化することができる。

（圧電デバイス２００の製造方法）
続いて、圧電デバイス２００の製造方法の一例について、図９〜図１１を用いて説明する。図９は、圧電デバイス２００の製造工程の一例を示すフローチャートである。図１０及び図１１は、圧電デバイス２００の製造工程の一例を示す図である。以下の説明において、上記の実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、本製造方法は、図９に示すフローチャートに沿って説明する。

先ず、板状の圧電部２１が形成される（ステップＳ３１）。この工程は上記したステップＳ０１とほぼ同様に行われるが、水晶の単結晶から切り出す方位はＡＴカットであり、切り出された水晶板の所定の位置には、フォトリソグラフィー法及びエッチングなどにより貫通穴２１ｃが形成される。

ステップＳ３１に続いて、圧電部２１に電極が形成される（ステップＳ３２）。圧電部２１の表面の所定領域に、メタルマスクを介したスパッタリングまたは真空蒸着等により、下地層、主電極層の順で金属膜が成膜され、端子２４３ｃ、引回し電極、及び外部電極２４４ａ等が形成される。また、貫通孔２４５には銅などの金属ペーストが充填され、貫通電極２４６が形成される。

また、板状の支持部２３が形成される（ステップＳ４１）。この工程は、上記したステップＳ１１、ステップＳ２１、及びステップＳ１２と同様である。

また、回路基板４０が用意される（ステップＳ５１）。この工程では、薄板状のシリコン基板が用意される。この状態では、図１０（ａ）に示すように、回路基板４０は、複数がＸＺ平面方向に連なった状態で形成される。

ステップＳ５１に続いて、回路基板４０には集積回路４１が形成される（ステップＳ５２）。集積回路４１は、図１０（ａ）に示すように、それぞれの回路基板４０の表面（＋Ｙ側の面）に、例えば、フォトリソグラフィー法及びエッチングにより所定の回路パターンが形成され作製される。次いで、図示しないが、集積回路４１の端子は回路基板４０の表面側から裏面側へ配線が引き出されて形成される。

また、パッケージ本体２３０のベース２４０が形成される（ステップＳ６１）。本工程では、先ず、ベース２４０を多面取りする、所定の位置に貫通孔２４５が形成された板状の第１グリーンシートと、凹部１４１が形成される領域が抜かれた第２グリーンシートとが用意される。続いて、第１グリーンシートと第２グリーンシートとが積層され、これが切断されて個別化された後、加熱され焼成されてベース２４０の本体が形成される。続いて、ベース２４０の本体の表面の所定の領域に、メタルマスクを介したスパッタリングまたは真空蒸着等により下地層、主電極層の順で金属膜が成膜され、端子２４３ａ等、引回し電極、外部電極２４４ａ等が形成される。また、貫通孔２４５には、銅などの金属ペーストが充填されて貫通電極２４６が形成される。また、ベース２４０の接合面１４２には、シールリング１７０が、例えば銀ろうなどのろう材を介して接合される。

また、パッケージ本体２３０のリッド１５０が形成される（ステップＳ７１）。本工程では、先ず、所定の厚さに形成された板状の金属部材が用意される。次に、この金属部材が所定の矩形状に切断されることによりリッド１５０が形成される。

次に、ステップＳ５２に続いて、回路基板４０に支持部２３が接合される（ステップＳ５３）。図１０（ｃ）に示すように、支持部２３の最下層（最も−Ｙ側の層）の第２音響インピーダンス部２３ｂの裏面（−Ｙ側の面）と、回路基板４０の表面（＋Ｙ側の面）とが接合される。接合は、接合材などを介して行ってもよく、あるいは接合材などを用いずに直接接合により行われてもよい。後述するステップＳ５４の接合においても同様である。

ステップＳ５３に続いて、支持部２３に圧電部２１が接合される（ステップＳ５４）。図１０（ｄ）に示すように、支持部２３の＋Ｙ側の第１音響インピーダンス部２３ａと、圧電部２１の裏面２１ｂとが接合される。

ステップＳ５４に続いて、厚さ方向に切断して圧電構造体３０が形成される（ステップＳ５５）。図１０（ｄ）に示すスクライブラインＳＬ２に沿って、例えばダイシングソーにより厚さ方向（Ｙ方向）に沿って切断されて、図１０（ｅ）に示すように個々の圧電構造体３０が形成される。

ステップＳ５５に続いて、圧電構造体３０がベース２４０に搭載される（ステップＳ６２）。図１０（ｆ）に示すように、ベース２４０の凹部１４１の底面１４１ａの所定領域と、圧電構造体３０の裏面３０ｂとが接合されるとともに、回路基板４０の裏面端子と、ベース２４０の底面１４１ａに形成された端子とが電気的に接続される。これらの端子の電気的接続は、導電接合材や、バンプ、ボンディングワイヤなどを介してもよい。

ステップＳ６２に続いて、リッド１５０が接合される（ステップＳ６３）。図１０（ｇ）に示すように、真空雰囲気あるいは窒素などの不活性なガス雰囲気において、ベース２４０に接合されたシールリング１７０の表面とリッド１５０の接合面１５１とが、シーム溶接により接合される。このようにして、圧電構造体４０がキャビティー１８０に収容される。以上の工程により、圧電デバイス２００が完成する。

なお、圧電デバイス２００の製造方法は、上記した工程に限定されない。例えば、ステップＳ５５の切断する工程は行われなくてもよい。この場合、圧電部２１、支持部２３、回路基板４０は予め個別化された大きさに形成され、その後、これらが接合されて圧電構造体３０が作製されてもよい。また、圧電構造体３０は、回路基板４０上に支持部２３、圧電部２１の順に接合されて形成されることに代えて、圧電部２１と支持部２３とを接合して圧電素子２０を形成した後、これを回路基板４０と接合して形成されてもよい。

このような圧電デバイス２００の製造方法によれば、圧電構造体３０を容易に作製することができるとともに、圧電構造体３０をパッケージ本体２３０に収容するだけで、集積回路４１を含む構成の圧電デバイスを容易に作製することができる。

なお、第４実施形態の圧電デバイスにおいては、集積回路４１が回路基板４０の裏面（−Ｙ側の面）に作製されてもよい。この場合には、回路基板４０の表面（＋Ｙ側の面）側に支持部２３が接合され、集積回路４１と同一面側に形成された配線が、底部１４１ａの端子２４３ａ等と接合する。この構成においては、回路基板４０の表面側から裏面側まで配線を引き出す必要がない。

以上、本発明の圧電素子及びその製造方法、並びにこのような圧電素子を有する圧電デバイス及びその製造方法について説明したが、本発明は、上記した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態の構成を組み合わせたものでもよい。また、圧電デバイス１００、２００は、振動子や発振器に限定されず、フィルタやＳＡＷデバイスなどであってもよい。

λ…波長
１０、２０…圧電素子
１１、２１…圧電部
１１ａ、２１ａ…表面
１１ｂ、２１ｂ…裏面
１２、１３、２３…支持部
１２ａ、１３ａ、２３ａ…第１音響インピーダンス部
１２ｂ、１３ｂ、２３ｂ…第２音響インピーダンス部
３０…圧電構造体
４０…回路基板
４１…集積回路
１００、２００…圧電デバイス
１３０、２３０…パッケージ本体
１４０、２４０…ベース

Claims (11)

1. 単結晶から所定の方位で切り出された所定厚さの板状の圧電部と、前記圧電部の表面及び裏面の少なくとも一方に接合される支持部と、を有する圧電素子であって、
   前記支持部は、前記圧電部の振動に対して所定の音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第１音響インピーダンス部と、前記第１音響インピーダンス部より大きな音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第２音響インピーダンス部と、が交互に積層されて形成される圧電素子。
2. 前記圧電部は、前記支持部の前記第１音響インピーダンス部と接合される請求項１記載の圧電素子。
3. 前記支持部は、前記第１音響インピーダンス部及び前記第２音響インピーダンス部が８層〜１２層に設定される請求項１または請求項２記載の圧電素子。
4. 前記圧電部は、振動の波長に対して１／２の厚さに形成され、
   前記第１音響インピーダンス部及び前記第２音響インピーダンス部のそれぞれは、前記波長に対して１／４の厚さに形成される請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧電素子。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧電素子を含む圧電デバイス。
6. 単結晶から所定の方位で切り出した所定厚さの板状の圧電部を形成する工程と、
   所定の音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第１音響インピーダンス部を形成する工程と、
   前記第１音響インピーダンス部より大きな音響インピーダンスを有しかつ所定厚さの板状の第２音響インピーダンス部を形成する工程と、
   前記第１音響インピーダンス部及び前記第２音響インピーダンス部を交互に積層した支持部と前記圧電部とを接合する工程と、を含む圧電素子の製造方法。
7. 前記支持部を形成した後に前記圧電部を前記支持部に接合する請求項６記載の圧電素子の製造方法。
8. 前記支持部と前記圧電部とを接合した後、厚さ方向に切断して複数の圧電素子を形成する工程を含む請求項６または請求項７記載の圧電素子の製造方法。
9. パッケージ本体のベースに圧電素子を搭載する工程を含む圧電デバイスの製造方法であって、
   前記圧電素子は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法が用いられる圧電デバイスの製造方法。
10. 集積回路が形成された回路基板に前記支持部を接合して前記圧電素子を含む圧電構造体を形成する工程と、
    前記回路基板を前記ベースに接合して前記圧電構造体を前記ベースに搭載する工程と、を含む請求項９記載の圧電デバイスの製造方法。
11. 前記回路基板と前記支持部とを接合した後、厚さ方向に切断して複数の前記圧電構造体を形成する工程を含む請求項１０記載の圧電デバイスの製造方法。

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