JP2016134802A - 圧電振動片および圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】振動腕部を短縮することにより小型化を実現しつつ、共振周波数の調整が可能な圧電振動片を提供する。【解決手段】圧電振動片３は、長手方向Ｌに延在するとともに幅方向Ｗに並んで配置された第１振動腕部３１および第２振動腕部３２と、各振動腕部３１，３２の先端に形成され、幅方向Ｗにおける幅が各振動腕部３１，３２の本体部３１Ａ，３２Ａよりも広い錘部３１Ｂ，３２Ｂと、を備えている。錘部３１Ｂ，３２Ｂの表面には、重り金属膜４０が形成されている。重り金属膜４０は、第１金属膜４１と第２金属膜４２とを有し、第２金属膜４２は、第１金属膜４１よりも薄く形成され、第２金属膜４２の一部は、第１金属膜４１に重なるように、第１金属膜４１の表面に形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。

例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。近年では、電子機器の小型化に伴い、圧電振動子および圧電振動片の小型化への要求が益々高まりつつある。

ところで、圧電振動片の共振周波数は、一般に振動腕部の長さの２乗に反比例して上昇する。このため、振動腕部を短縮することで圧電振動片を小型化すると、共振周波数が上昇する。そこで、振動腕部を短縮しつつ、振動腕部の先端の質量を増加させて、共振周波数の上昇を抑制する方法が知られている。

振動腕部の先端の質量を増加させる方法として、振動腕部の先端に錘部を設ける方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の圧電振動片は、基部と、基部の一端部分から延出された振動腕と、を有し、振動腕は、基部側に設けられた腕部と、腕部よりも先端側に設けられ腕部よりも幅が広い錘部と、を有している。

また、振動腕部の先端の質量を増加させる方法として、振動腕部の先端に重り金属膜を形成する方法が知られている。重り金属膜を備えた圧電振動片では、重り金属膜をレーザー等により局所的に除去することで、振動腕部の先端の質量が調整され、共振周波数の調整が行われる（以下、この共振周波数の調整を「レーザートリミング」という場合がある。）。

特開２０１１−１０１３４０号公報

しかしながら、振動腕部の先端の質量を増加させるにあたって、錘部の幅を広くすることは、圧電振動片の寸法が錘部の幅方向に増加することとなるため、圧電振動片の小型化において限界がある。また、重り金属膜を厚膜化すると、レーザーによる重り金属膜の除去が困難となり、共振周波数の調整が困難となる。したがって、振動腕部を短縮することにより圧電振動片の小型化を実現しつつ、共振周波数の調整を可能とする点で課題がある。

そこで本発明は、振動腕部を短縮することにより小型化を実現しつつ、共振周波数の調整が可能な圧電振動片およびこの圧電振動片を備えた圧電振動子を提供するものである。

本発明の圧電振動片は、第１方向に延在するとともに前記第１方向と交差する第２方向に並んで配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の先端に形成され、前記第２方向における幅が前記振動腕部の本体部よりも広い錘部と、を備え、前記錘部の表面には、重り金属膜が形成され、前記重り金属膜は、第１金属膜と第２金属膜とを有し、前記第２金属膜は、前記第１金属膜よりも薄く形成され、前記第２金属膜の一部は、前記第１金属膜の少なくとも一部に重なるように前記第１金属膜の表面に形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、重り金属膜には、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域と、第１金属膜と第２金属膜とが重なる膜厚が厚い領域と、が設けられる。これにより、第１金属膜と第２金属膜とが重なる膜厚が厚い領域において、重り金属膜の質量を大きくして共振周波数の上昇を抑制しつつ、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域において、レーザートリミングを行うことが可能となる。したがって、振動腕部を短縮することにより小型化を実現しつつ、共振周波数の調整が可能な圧電振動片とすることができる。

上記の圧電振動片において、前記第１金属膜は、前記錘部の先端に形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、第１金属膜と第２金属膜とが重なる膜厚が厚い領域が、振動腕部の先端に設けられるため、振動腕部の振動時の慣性モーメントを容易に増加させることができる。これにより、振動腕部の長さが短い場合であっても、共振周波数を低下させることができる。したがって、共振周波数の上昇を抑制しつつ、振動腕部を短縮することにより圧電振動片の小型化を実現できる。

上記の圧電振動片において、前記第１金属膜は、前記錘部の前記第１方向における中間部よりも基端側の領域に形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、第１金属膜を錘部の第１方向における中間部よりも基端側の領域に形成することにより、第１方向における第１金属膜よりも先端側の領域に第２金属膜単層の膜厚が薄い領域を設けることができる。振動腕部の振動時の慣性モーメントは、振動腕部の基端部から先端部に向かうにしたがい、重り金属膜の質量の変化に対して敏感になる。このため、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域を振動腕部の先端寄りに設けてレーザートリミングを行うことで、共振周波数の調整を効率よく行うことが可能となる。したがって、圧電振動片の製造効率を向上させることができる。

上記の圧電振動片において、前記振動腕部の前記第１方向における前記第１金属膜の寸法をＬ１とし、前記振動腕部の前記第１方向における前記錘部の寸法をＬ２としたとき、前記第１金属膜の寸法Ｌ１および前記錘部の寸法Ｌ２は、０＜Ｌ１／Ｌ２＜１／２を満足するように形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域を大きく形成することができる。したがって、レーザートリミングを容易に行うことができる。

本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上述の圧電振動片を備えているため、共振周波数の調整が可能な小型の圧電振動子が得られる。

本発明によれば、重り金属膜には、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域と、第１金属膜と第２金属膜とが重なる膜厚が厚い領域と、が設けられる。これにより、第１金属膜と第２金属膜とが重なる膜厚が厚い領域において、重り金属膜の質量を大きくして共振周波数の上昇を抑制しつつ、第２金属膜単層の膜厚が薄い領域において、レーザートリミングを行うことが可能となる。したがって、振動腕部を短縮することにより小型化を実現しつつ、共振周波数の調整が可能な圧電振動片とすることができる。

第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。 第１実施形態に係る圧電振動子の内部構成図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。 第１実施形態の変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（圧電振動子）
図１は、第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。図２は、第１実施形態に係る圧電振動子の内部構成図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。

図１〜４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
なお、圧電振動子１は、概略直方体状に形成されており、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長手方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長手方向Ｌおよび幅方向Ｗに対して直交する方向を厚み方向Ｔという。

パッケージ２は、パッケージ本体５と、パッケージ本体５に対して接合されるとともに、パッケージ本体５との間にキャビティＣを形成する封口板６と、を備えている。
パッケージ本体５は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０および第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。

第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、両ベース基板１０，１１の厚み方向の全体に亘って形成されている。これら第１ベース基板１０および第２ベース基板１１は、例えばウエハ状のセラミック基板を２枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、切欠部１５となる。

なお、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。

第１ベース基板１０の上面は、キャビティＣの底面に相当する。
第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０に重ねられており、第１ベース基板１０に対して焼結などにより結合されている。すなわち、第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０と一体化されている。

第２ベース基板１１には、貫通部１１ａが形成されている。貫通部１１ａは、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。貫通部１１ａの内側面は、キャビティＣの側壁の一部を構成している。貫通部１１ａの幅方向Ｗ両側の内側面には、内方に突出する実装部１４Ａ，１４Ｂが設けられている。実装部１４Ａ，１４Ｂは、貫通部１１ａの長手方向Ｌの略中央に形成されている。

シールリング１２は、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第２ベース基板１１の上面に接合されている。具体的には、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって第２ベース基板１１上に接合、あるいは、第２ベース基板１１上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタリング等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。

シールリング１２の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１２の材料としては、セラミックス製とされている第１ベース基板１０および第２ベース基板１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１として、熱膨張係数６．８×１０^-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１２としては、熱膨張係数５．２×１０^-6／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０^-6／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。

封口板６は、シールリング１２上に重ねられた導電性基板であり、シールリング１２に対する接合によってパッケージ本体５に対して気密に接合されている。封口板６、シールリング１２、第２ベース基板１１の貫通部１１ａ、および第１ベース基板１０の上面により画成された空間は、気密に封止されたキャビティＣとして機能する。

封口板６の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザー溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板６とシールリング１２との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板６の下面と、シールリング１２の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。

第２ベース基板１１の実装部１４Ａ，１４Ｂの上面には、圧電振動片３との接続電極である一対の電極パッド２０Ａ，２０Ｂが形成されている。また、第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ，２１Ｂが長手方向Ｌに間隔をあけて形成されている。電極パッド２０Ａ，２０Ｂおよび外部電極２１Ａ，２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜であり、不図示の配線を介して互いにそれぞれ導通している。

（圧電振動片）
図５は、第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図５に示すように、圧電振動片３は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。なお、圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚み方向Ｔは、圧電振動片３の長手方向（請求項における「第１方向」に相当。）、幅方向（請求項における「第２方向」に相当。）および厚み方向と一致している。したがって、以下の説明では、圧電振動片３の長手方向、幅方向および厚み方向の各方向について、圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚み方向Ｔの各方向と同一の符号を付して説明する。

圧電振動片３は、一対の振動腕部（第１振動腕部３１および第２振動腕部３２）と、基部３５と、一対の支持腕部（第１支持腕部３３および第２支持腕部３４）と、を備えている。
各振動腕部３１，３２は、長手方向Ｌに延在するとともに幅方向Ｗに並んで配置されている。各振動腕部３１，３２は、基端部３１ｂ，３２ｂを固定端として、先端部３１ａ，３２ａを自由端として振動する。各振動腕部３１，３２は、基端に形成された本体部３１Ａ，３２Ａと、先端に形成された錘部３１Ｂ，３２Ｂと、を有している。

各振動腕部３１，３２の本体部３１Ａ，３２Ａは、それぞれ各振動腕部３１，３２の基端部３１ｂ，３２ｂから長手方向Ｌに沿って延出している。本体部３１Ａ，３２Ａには、溝部３７が形成されている。溝部３７は、本体部３１Ａ，３２Ａの両主面上において、厚み方向Ｔに凹むとともに、長手方向Ｌに沿って延在している（図６参照）。溝部３７は、各振動腕部３１，３２の基端部３１ｂ，３２ｂから、本体部３１Ａ，３２Ａの先端に亘って形成されている。

各振動腕部３１，３２の本体部３１Ａ，３２Ａの表面上には、これら各振動腕部３１，３２を幅方向Ｗに振動させる２系統の励振電極（不図示）が設けられている。各励振電極は、互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、各振動腕部３１，３２を所定の周波数で振動させることができるように配設されている。

各振動腕部３１，３２の錘部３１Ｂ，３２Ｂは、それぞれ本体部３１Ａ，３２Ａの先端から長手方向Ｌに沿って延出している。錘部３１Ｂ，３２Ｂは、平面視矩形状であって、幅方向Ｗにおける幅が本体部３１Ａ，３２Ａよりも広くなっている。これにより、各振動腕部３１，３２の先端の質量および振動時の慣性モーメントを増大させることができるので、錘部３１Ｂ，３２Ｂを有しない圧電振動片と比較して各振動腕部３１，３２を短縮することができる。

錘部３１Ｂ，３２Ｂの表面には、重り金属膜４０が形成されている。重り金属膜４０は、各振動腕部３１，３２の先端における質量を増加させるとともに、各振動腕部３１，３２を短縮したときに、共振周波数の上昇を抑制するために設けられている。重り金属膜４０は、第１金属膜４１と第２金属膜４２とを有する。なお、重り金属膜４０は、一対の錘部３１Ｂ，３２Ｂにそれぞれ同様に形成されているため、以下の説明では錘部３１Ｂに形成された重り金属膜４０について説明し、錘部３２Ｂに形成された重り金属膜４０の説明は省略する。

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
図６に示すように、第１金属膜４１は、錘部３１Ｂの一方主面上に形成されている。第１金属膜４１は、例えば金により形成されている。なお、第１金属膜４１を形成する材料は、金に限定されず、酸化等の変質が生じにくい性質を有することが望ましく、例えば白金や銀等の金属材料を用いることができる。

第１金属膜４１は、錘部３１Ｂの先端（第１振動腕部３１の先端部３１ａ）から基端側に向かって形成されている。図５に示すように、第１金属膜４１は、錘部３１Ｂの一方主面上において、幅方向Ｗの全体に亘って形成されている。長手方向Ｌにおける第１金属膜４１の寸法Ｌ１、および長手方向Ｌにおける錘部３１Ｂの寸法Ｌ２は、
０＜Ｌ１／Ｌ２＜１／２・・・（１）
を満足するように形成されている。また、第１金属膜４１の膜厚は、例えば数１０μｍ程度になっている。

図６に示すように、第２金属膜４２は、錘部３１Ｂの一方主面上に形成されている。第２金属膜４２は、第１金属膜４１と同様に、例えば金等の金属材料により形成されている。
第２金属膜４２は、錘部３１Ｂの先端（第１振動腕部３１の先端部３１ａ）から基端側に向かって形成されている。第２金属膜４２は、その一部が第１金属膜４１の全体に重なるように第１金属膜４１の表面に形成されている。図５に示すように、第２金属膜４２は、錘部３１Ｂの一方主面上において、幅方向Ｗの全体に亘って形成されている。長手方向Ｌにおける第２金属膜４２の寸法Ｌ３、および長手方向Ｌにおける第１金属膜４１の寸法Ｌ１は、
Ｌ１＜Ｌ３・・・（２）
を満足するように形成されている。また、第２金属膜４２は、第１金属膜４１よりも薄く、かつ励振電極（不図示）よりも厚く形成されている。第２金属膜４２の膜厚は、例えば数μｍ程度になっている。

第１金属膜４１および第２金属膜４２は、この順に、例えばマスク蒸着により成膜される。第２金属膜４２は、第１金属膜４１の全体に重なるように形成されているため、第２金属膜４２の成膜時において、第１金属膜４１はメタルマスクの開口内部に位置する。これにより、第１金属膜４１が、第２金属膜４２の成膜時にメタルマスクから損傷を受けることを防止できる。

基部３５は、各振動腕部３１，３２の基端部３１ｂ，３２ｂ同士を一体に接続している。基部３５は、各振動腕部３１，３２よりも外側まで幅方向Ｗに延在している。
各支持腕部３３，３４は、基部３５の幅方向Ｗ両端部にそれぞれ一体に接続されている。各支持腕部３３，３４は、長手方向Ｌに沿って互いに平行に延在している。

各支持腕部３３，３４の表面には、圧電振動片３をパッケージ２に実装する際のマウント部として、不図示のマウント電極がそれぞれ設けられている。各マウント電極は、各支持腕部３３，３４の先端付近に配置されている。
２系統のマウント電極と、２系統の励振電極とは、不図示の引き回し電極によりそれぞれ導通されている。引き回し電極は、各支持腕部３３，３４のそれぞれから、基部３５を経由して各振動腕部３１，３２に至る経路に形成されている。

図２〜４に示すように、上記のように構成された圧電振動片３は、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。圧電振動片３の各マウント電極（不図示）は、パッケージ２の実装部１４Ａ，１４Ｂに設けられた２つの電極パッド２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ導電性接着剤を介して電気的および機械的に接合されている。これにより、圧電振動片３は、基部３５を介して、各振動腕部３１，３２の基端部３１ｂ，３２ｂが片持ち支持される。

なお、各マウント電極を電極パッド２０Ａ，２０Ｂに接合する導電性接合材として、導電性接着剤の代わりに金属バンプを使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質の導電性接合材であるということである。

外部電極２１Ａ，２１Ｂ（図３参照）に所定の電圧が印加されると、各励振電極に電流が流れ、各励振電極間に電界が発生する。各振動腕部３１，３２は、各励振電極間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近、離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。各振動腕部３１，３２の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。

圧電振動片３の共振周波数は、振動腕部の長さや質量等により決まる。しかしながら、共振周波数は、各振動腕部３１，３２の形状や重り金属膜４０の形状のバラツキにより、所望の共振周波数が得られない場合がある。この場合には、重り金属膜４０に対してレーザーを照射し、重り金属膜４０を局所的に除去して各振動腕部３１，３２の質量を調整することで、共振周波数を所望の値に調整する。

ところで、重り金属膜は、質量を増加させるために厚く形成する必要があるが、厚膜化された重り金属膜は、レーザーにより除去することができない。このため、本実施形態の重り金属膜４０のように、第１金属膜４１単層のみの膜厚が薄い領域を設けることで、レーザートリミングを行うことが可能となっている（図６参照）。

このように、本実施形態の圧電振動片３は、長手方向Ｌに延在するとともに幅方向Ｗに並んで配置された第１振動腕部３１および第２振動腕部３２と、各振動腕部３１，３２の先端に形成され、幅方向Ｗにおける幅が各振動腕部３１，３２の本体部３１Ａ，３２Ａよりも広い錘部３１Ｂ，３２Ｂと、を備えている。錘部３１Ｂ，３２Ｂの表面には、重り金属膜４０が形成されている。重り金属膜４０は、第１金属膜４１と第２金属膜４２とを有し、第２金属膜４２は、第１金属膜４１よりも薄く形成され、第２金属膜４２の一部は、第１金属膜４１に重なるように、第１金属膜４１の表面に形成されている。
この構成によれば、重り金属膜４０には、第２金属膜４２単層の膜厚が薄い領域と、第１金属膜４１と第２金属膜４２とが重なる膜厚が厚い領域と、が設けられる。これにより、第１金属膜４１と第２金属膜４２とが重なる膜厚が厚い領域において、重り金属膜４０の質量を大きくして共振周波数の上昇を抑制しつつ、第２金属膜４２単層の膜厚が薄い領域において、レーザートリミングを行うことが可能となる。したがって、各振動腕部３１，３２を短縮することにより小型化を実現しつつ、共振周波数の調整が可能な圧電振動片３とすることができる。

また、第１金属膜４１が錘部３１Ｂ，３２Ｂの先端に形成されているため、第１金属膜４１と第２金属膜４２とが重なる膜厚が厚い領域が各振動腕部３１，３２の先端に設けられる。このため、各振動腕部３１，３２の振動時の慣性モーメントを容易に増加させることができる。これにより、各振動腕部３１，３２の長さが短い場合であっても、共振周波数を低下させることができる。したがって、共振周波数の上昇を抑制しつつ、各振動腕部３１，３２を短縮することにより圧電振動片３の小型化を実現できる。

また、長手方向Ｌにおける第１金属膜４１の寸法Ｌ１、および長手方向Ｌにおける錘部３１Ｂの寸法Ｌ２は、式（１）を満足するように形成されているため、第２金属膜４２単層の膜厚が薄い領域を大きく形成することができる。したがって、レーザートリミングを容易に行うことができる。

本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動片３を備えているため、共振周波数の調整が可能な小型な圧電振動子１が得られる。

［第１実施形態の変形例］
（圧電振動片）
図７は、第１実施形態の変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。
図５および図６に示す第１実施形態では、重り金属膜４０は、錘部３１Ｂ，３２Ｂの一方主面上のみに形成されていた。これに対して、図７に示す変形例では、重り金属膜１４０は、錘部３１Ｂの一方主面上および錘部３１Ｂの先端面（第１振動腕部３１の先端部３１ａ）に形成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、重り金属膜１４０は、一対の錘部３１Ｂ，３２Ｂにそれぞれ同様に形成されているため、以下の説明では錘部３１Ｂに形成された重り金属膜１４０について説明し、錘部３２Ｂに形成された重り金属膜１４０の説明は省略する。

図７に示すように、重り金属膜１４０は、第１金属膜１４１と第２金属膜１４２とを有する。第１金属膜１４１は、錘部３１Ｂの先端面（第１振動腕部３１の先端部３１ａ）から錘部３１Ｂの一方主面に亘って形成されている。第２金属膜１４２は、錘部３１Ｂの先端面（第１振動腕部３１の先端部３１ａ）から錘部３１Ｂの一方主面に亘って形成されている。第２金属膜１４２は、錘部３１Ｂの一方主面上において、第１金属膜１４１よりも基端側の領域まで形成されている。

このように、本実施形態の圧電振動片１０３では、第１金属膜１４１および第２金属膜１４２を、錘部３１Ｂ，３２Ｂの先端面（各振動腕部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａ）から錘部３１Ｂ，３２Ｂの一方主面に亘って設けている。これにより、重り金属膜１４０は、錘部３１Ｂ，３２Ｂの異なる２面に接触するため、膜剥がれ等に対する強度を向上させることができる。

［第２実施形態］
（圧電振動片）
図８は、第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する部分における断面図である。
図５および図６に示す第１実施形態では、第１金属膜４１は、錘部３１Ｂ，３２Ｂの先端に形成されていた。これに対して、図８に示す第２実施形態では、第１金属膜２４１は、錘部３１Ｂの長手方向Ｌにおける中間部よりも基端側の領域に形成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、重り金属膜２４０は、一対の錘部３１Ｂ，３２Ｂにそれぞれ同様に形成されているため、以下の説明では錘部３１Ｂに形成された重り金属膜２４０について説明し、錘部３２Ｂに形成された重り金属膜２４０の説明は省略する。

図８に示すように、重り金属膜２４０は、第１金属膜２４１と第２金属膜２４２とを有する。第１金属膜２４１は、錘部３１Ｂの一方主面上の、長手方向Ｌにおける中間部よりも基端側の領域に形成されている。第２金属膜２４２は、錘部３１Ｂの一方主面上において、錘部３１Ｂの先端から、第１金属膜２４１よりも基端側の領域まで形成されている。

このように、本実施形態の圧電振動片２０３では、第１金属膜２４１が錘部３１Ｂ，３２Ｂの長手方向Ｌにおける中間部よりも基端側の領域に形成されている。これにより、長手方向Ｌにおける第１金属膜２４１よりも先端側の領域に第２金属膜２４２単層の膜厚が薄い領域を設けることができる。各振動腕部３１，３２の振動時の慣性モーメントは、各振動腕部３１，３２の基端部３１ｂ，３２ｂから先端部３１ａ，３２ａに向かうにしたがい、重り金属膜２４０の質量の変化に対して敏感になる。このため、第２金属膜２４２単層の膜厚が薄い領域を各振動腕部３１，３２の先端寄りに設けてレーザートリミングを行うことで、共振周波数の調整を効率よく行うことが可能となる。したがって、圧電振動片２０３の製造効率を向上させることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態において、圧電振動片３，１０３，２０３は、各支持腕部３３，３４が各振動腕部３１，３２の外側に配置された、いわゆるサイドアーム型の振動片であった。しかしながらこれに限定されず、圧電振動片は、例えば１つの支持腕部が一対の振動腕部の間に配置された、いわゆるセンターアーム型の振動片や、支持腕部を備えていない、いわゆる音叉型の振動片であってもよい。

また、上記実施形態において、重り金属膜４０，１４０，２４０は、錘部３１Ｂ，３２Ｂの一方主面上および先端面に形成されていた。しかしながらこれに限定されず、重り金属膜は、錘部３１Ｂ，３２Ｂの両主面上に形成される構成であってもよいし、幅方向Ｗに面する側面上に形成される構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、圧電振動片３を用いた圧電振動子１として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片３を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…圧電振動子 ３，１０３，２０３…圧電振動片 ３１…第１振動腕部（振動腕部） ３２…第２振動腕部（振動腕部） ３１Ｂ，３２Ｂ…錘部 ４０，１４０，２４０…重り金属膜 ４１，１４１，２４１…第１金属膜 ４２，１４２，２４２…第２金属膜 Ｌ…長手方向（第１方向） Ｗ…幅方向（第２方向）

Claims (5)

1. 第１方向に延在するとともに前記第１方向と交差する第２方向に並んで配置された一対の振動腕部と、
   前記一対の振動腕部の先端に形成され、前記第２方向における幅が前記振動腕部の本体部よりも広い錘部と、
   を備え、
   前記錘部の表面には、重り金属膜が形成され、
   前記重り金属膜は、第１金属膜と第２金属膜とを有し、
   前記第２金属膜は、前記第１金属膜よりも薄く形成され、
   前記第２金属膜の一部は、前記第１金属膜の少なくとも一部に重なるように前記第１金属膜の表面に形成されている、
   ことを特徴とする圧電振動片。
2. 前記第１金属膜は、前記錘部の先端に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
3. 前記第１金属膜は、前記錘部の前記第１方向における中間部よりも基端側の領域に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
4. 前記振動腕部の前記第１方向における前記第１金属膜の寸法をＬ１とし、
   前記振動腕部の前記第１方向における前記錘部の寸法をＬ２としたとき、
   前記第１金属膜の寸法Ｌ１および前記錘部の寸法Ｌ２は、
   ０＜Ｌ１／Ｌ２＜１／２
   を満足するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電振動片。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電振動片を備えることを特徴とする圧電振動子。

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