JP2017060124A - 圧電振動片及び圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片及び圧電振動子を提供する。【解決手段】圧電振動片１０は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板１１と、圧電板１１のうち厚さ方向で対向する第１面１１Ａと第２面１１Ｂとにそれぞれ形成された励振電極５１Ａ，５１Ｂと、を備え、少なくとも第１面１１Ａは、励振電極５１Ａが形成されている第１頂面２１を有し、圧電板１１は、外周縁から圧電板１１の面方向に突出する一対の突出部１２Ａ，１２Ｂを有し、突出部１２Ａ，１２Ｂの厚さは、外周縁における圧電板１１の厚さ以下に形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動片及び圧電振動子に関するものである。

従来より、ＡＴカット水晶基板より形成される圧電振動片は、圧電板と、圧電板の表裏面にそれぞれ形成された励振電極と、を備えている。圧電振動片は、励振電極間に電圧が印加されることで、厚みすべり振動する。また、圧電振動片は、圧電板の端部に位置するマウント領域において、実装部材（例えば、導電性接着剤等）を介してパッケージに実装される。

ところで、上述した圧電振動片では、小型化を図ると、振動領域（励振電極が形成された部分）で発生した振動が、圧電振動片の周縁部へ伝播し易くなる。振動が圧電振動片の周縁部に伝播すると、周縁部で不要振動が誘発される。
そこで、圧電板の表裏面のうち、少なくとも一方の面にメサ部を形成した、いわゆるメサ型の圧電振動片が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。メサ型の圧電振動片では、振動領域となる圧電板の中央領域の厚みを、圧電板の周縁部の厚みよりも厚くすることができ、振動エネルギーを振動領域内に閉じ込めることが可能になる。よって、圧電振動片のクリスタルインピーダンス（以下、ＣＩ値）を低減することが可能になる。

特開２０１３−１９７８２６号公報

しかしながら、上述した従来の構成にあっては、圧電振動片の更なる小型化を図ると、振動領域とマウント領域とが接近する。仮に実装部材が振動領域に接近したり、振動領域にも付着したりすると、振動領域での振動エネルギーが、マウント領域を経て実装部材やパッケージに伝播し易くなる。その結果、振動漏れを抑制することが難しく、振動特性を向上させる点で未だ改善の余地がある。
一方、圧電板への実装部材の付着面積を小さくすると、実装部材と圧電板との接合強度を確保することができず、耐久性低下の要因にもなる。

本発明に係る態様は、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片及び圧電振動子を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る一態様の圧電振動片は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板と、前記圧電板のうち厚さ方向で対向する第１面と第２面とにそれぞれ形成された励振電極と、を備え、少なくとも前記第１面は、前記励振電極が形成されている第１頂面を有し、前記圧電板は、外周縁から前記圧電板の面方向に突出する一対の突出部を有し、前記突出部の厚さは、前記外周縁における前記圧電板の厚さ以下に形成されていることを特徴とする。
上記（１）の態様によれば、パッケージに圧電振動片を実装するためのマウント領域として、突出部を利用することで、振動領域（励振電極が形成されている部分）とマウント領域との間の間隔を確保できる。これにより、振動領域で発生する振動エネルギーがマウント領域を経て実装部材やパッケージに伝播するのを抑制し、振動漏れを抑制できる。
また、圧電板と実装部材との付着面積を確保できるので、実装部材と圧電板との接合強度を確保できる。
また、突出部の厚さが圧電板における外周縁での厚さ以下に形成されているため、振動領域から突出部に伝播する振動エネルギーを小さくできる。そのため、突出部の外周縁等で発生する不要振動を抑制できる。
その結果、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片を提供できる。

さらに、突出部が外周縁から突出しているため、主な振動領域（圧電板のうち励振電極が形成されている頂面を含む部分）に実装部材が付着するのを抑制できる。その結果、上述した振動漏れを抑制できるとともに、振動領域の振動が実装部材によって阻害されるのを抑制でき、優れた振動特性を得ることができる。

（２）上記（１）の態様において、前記圧電板は、前記第１頂面を取り囲み前記第１頂面に対して傾斜する第１斜面を有していてもよい。
上記（２）の場合、頂面と突出部の頂面を向く面との間に斜面が形成されるので、頂面と突出部の頂面を向く面との間に９０°の段差が形成される場合に比べて頂面と突出部の頂面を向く面との間を緩やかに接続することができる。これにより、頂面と斜面との境界部において不要振動が誘発されるのを抑制できる。その結果、ＣＩ値を低減して、振動特性を向上させることができる。

（３）上記（２）の態様において、前記圧電板は、前記第１斜面の周囲を取り囲む辺縁部が形成されており、前記辺縁部の外周縁に前記一対の突出部が形成されていてもよい。
上記（３）の場合、突出部と斜面との間に辺縁部が配置されているため、主な振動領域（圧電板のうち励振電極が形成されている頂面を含む部分）に実装部材が付着するのを抑制できる。その結果、上述した振動漏れを抑制できるとともに、振動領域の振動が実装部材によって阻害されるのを抑制でき、優れた振動特性を得ることができる。

（４）上記（１）から（３）の何れか１つの態様において、前記厚さ方向から見た平面視で、前記圧電板は、前記ＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されていてもよい。
上記（４）の場合、圧電板を小型化した場合であっても低いＣＩ値を維持できる。
すなわち、ＡＴカット水晶基板はＸ軸とＺ´軸で構成される。このような構成のもと、ＡＴカット水晶基板が厚み滑り振動をしているとき、Ｘ軸とＺ´軸では電気偏極が生じる。電気偏極は電荷の偏りであり、Ｘ軸では正弦波状、Ｚ´軸では直線状になる。電気偏極が直線状になるＺ´軸を長辺とすることで、最も強い電荷が生じる辺を長くすることができる。強い電荷が生じる領域が広がれば、よりＣＩ値は低くなる。したがって、Ｚ´軸を長辺とすることでより低いＣＩ値を維持することが可能となる。

（５）上記（１）から（４）の何れか１つの態様において、前記一対の突出部は、前記圧電板のうちＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向に離間した両端部からそれぞれ前記圧電板の面方向に突出していてもよい。
上記（５）の場合、突出部が圧電板の長手方向に沿って配置されるため、より安定的にパッケージに圧電振動片を実装できる。

（６）上記（２）から（５）の何れか１つの態様において、前記第２面には、前記励振電極が形成されている第２頂面と、前記第２頂面を取り囲み前記第２頂面に対して傾斜する第２斜面と、が形成され、前記圧電板のうち前記第１斜面の外周縁から前記第１頂面までの厚さと、前記圧電板のうち前記第２斜面の外周縁から前記第２頂面までの厚さと、が異なっていてもよい。
上記（６）の場合、突出部が、圧電振動片の厚み方向における中央部からずれて配置される。すなわち、突出部が、圧電振動片の厚みすべり振動の腹を避けて配置される。そのため、振動領域の振動エネルギーが突出部に伝播するのを抑制し、振動漏れを抑制できる。

（７）本発明に係る一態様の圧電振動子は、（１）から（６）の何れか１つの態様の圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されるパッケージと、を備えることを特徴とする。
上記（７）の態様によれば、上述した圧電振動片を備えているため、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動子が得られる。

本発明に係る態様によれば、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片及び圧電振動子を提供することができる。

第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造工程の手順を示す断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第２実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する断面図である。 圧電振動片の他の構成を示す平面図である。

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］
最初に、第１実施形態の圧電振動片及び圧電振動子について説明する。
図１は、第１実施形態に係る圧電振動片１０の平面図である。図２は、第１実施形態に係る圧電振動子１の分解斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。
図１〜図３に示すように、圧電振動片１０は、圧電板１１と、励振電極５１Ａ，５１Ｂ（第１励振電極５１Ａ，第２励振電極５１Ｂ）と、マウント電極１３Ａ，１３Ｂと、引き回し配線１６Ａ，１６Ｂと、を備える。

圧電板１１は、ＡＴカット水晶基板により形成され、励振電極５１Ａ，５１Ｂによる印加電圧により、厚みすべりモードで振動する。
ここで、ＡＴカットは、人工水晶の結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）及び光学軸（Ｚ軸）の３つの結晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた方向（Ｚ´軸方向）に切り出す加工手法である。ＡＴカットによって切り出された圧電板１１を有する圧電振動片１０は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、ＣＩ値が低いという利点がある。
なお、以下の説明において、各図の構成を説明する際には、ＸＹ´Ｚ´座標系を用いる。このＸＹ´Ｚ´座標系のうち、Ｙ´軸はＸ軸及びＺ´軸に直交する軸である。また、Ｘ軸方向、Ｙ´軸方向及びＺ´軸方向は、図中矢印方向を＋方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。

圧電板１１は、Ｙ´軸方向から見た平面視で、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。圧電板１１は、厚さ方向がＹ´軸方向に沿って形成されている。圧電板１１は、Ｙ´軸方向＋側に第１面１１Ａと、Ｙ´軸方向−側に第２面１１Ｂと、ＸＺ´平面外側に第１面１１Ａと第２面１１Ｂとを接続する外周端面１１Ｃと、を有している。

圧電板１１は、第１面１１Ａにおいて、Ｙ´軸方向＋側に膨出している第１ベベル部２０を含む。第１ベベル部２０は、第１頂面（頂面）２１と、第１頂面２１の周囲を取り囲む第１斜面２２と、を有する。
第１頂面２１は、ＸＺ´軸方向に延在する平坦面となっている。第１頂面２１及び第１斜面２２の外形は、Ｙ´軸方向から見た平面視において、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

第１斜面２２は、第１頂面２１と外周端面１１Ｃとを接続している。第１斜面２２のうち、内周縁は第１頂面２１の外周縁の各辺に連続して形成され、外周縁は外周端面１１ＣのＹ´軸方向＋側の縁に連続して形成されている。第１斜面２２は、Ｚ´軸方向＋側を向く面と、Ｚ´軸方向−側を向く面と、Ｘ軸方向−側を向く面と、Ｘ軸方向＋側を向く面と、を含んでいる。第１斜面２２の各面はそれぞれ、第１頂面２１の外周縁から外側（＋Ｚ´軸方向、−Ｚ´軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に向かうに従い、−Ｙ´軸方向に向かって延在している。
第１頂面２１に対する第１斜面２２の各面の傾斜角度は２０°未満に設定されている。第１斜面２２の幅寸法（Ｙ´軸方向から見た平面視における第１斜面２２の内周縁から外周縁までの距離）は、第１斜面２２の全周における最小幅寸法に対する最大幅寸法の比が、１以上２以下の範囲で設定されている。

圧電板１１は、第２面１１Ｂにおいて、Ｙ´軸方向−側に膨出している第２ベベル部３０を含む。第２ベベル部３０は、第２頂面（頂面）３１と、第２頂面３１の周囲を取り囲む第２斜面３２と、を有する。
第２頂面３１は、ＸＺ´軸方向に延在する平坦面となっている。第２頂面３１及び第２斜面３２の外形は、Ｙ´軸方向から見た平面視において、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

第２斜面３２は、第２頂面３１と外周端面１１Ｃとを接続している。第２斜面３２のうち、内周縁は第２頂面３１の外周縁の各辺に連続して形成され、外周縁は外周端面１１ＣのＹ´軸方向−側の縁に連続して形成されている。第２斜面３２は、Ｚ´軸方向＋側を向く面（不図示）と、Ｚ´軸方向−側を向く面（不図示）と、Ｘ軸方向−側を向く面と、Ｘ軸方向＋側を向く面と、を含んでいる。第２斜面３２の各面はそれぞれ、第２頂面３１の外周縁から外側（＋Ｚ´軸方向、−Ｚ´軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に向かうに従い、＋Ｙ´軸方向に向かって延在している。
第２頂面３１に対する第２斜面３２の各面の傾斜角度は２０°未満に設定されている。第２斜面３２の幅寸法（Ｙ´軸方向から見た平面視における第２斜面３２の内周縁から外周縁までの距離）は、第２斜面３２の全周における最小幅寸法に対する最大幅寸法の比が、１以上２以下の範囲で設定されている。

第１頂面２１の外周縁と第２頂面３１の外周縁とは、Ｙ´軸方向から見た平面視において重なるように形成されている。また、第１斜面２２の外周縁と第２斜面３２の外周縁とは、Ｙ´軸方向から見た平面視において重なるように形成されている。
なお、ベベル部２０，３０（頂面２１，３１及び斜面２２，３２）の平面視外形は、適宜変更可能である。

第１励振電極５１Ａは、Ｙ´軸方向から見た平面視において、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。第１励振電極５１Ａは、第１頂面２１に形成されている。

第２励振電極５１Ｂは、Ｙ´軸方向から見た平面視において、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。第２励振電極５１Ｂは、第２頂面３１に形成されている。

第１励振電極５１Ａと第２励振電極５１Ｂとは、Ｙ´軸方向から見た平面視において重なるように形成されている。
なお、励振電極５１Ａ，５１Ｂの平面視外形は、頂面２１，３１の平面視外形に合わせて、適宜変更可能である。

また、励振電極５１Ａが、第１面１１Ａにおいて、第１頂面２１及び第１斜面２２に亘って形成され、励振電極５１Ｂが、第２面１１Ｂにおいて、第２頂面３１及び第２斜面３２に亘って形成されていてもよい。
この構成によれば、頂面のみに励振電極が形成されている場合に比べて励振電極の面積を確保できる。その結果、ＣＩ値を低減して、振動特性を向上させることができる。

圧電板１１は、Ｘ軸方向＋側であってＺ´軸方向に離間した両端部に突出部（第１突出部１２Ａ及び第２突出部１２Ｂ）をさらに有している。

第１突出部１２Ａは、平面視で平行四辺形に形成されている。第１突出部１２Ａは、圧電板１１のＸ軸方向＋側かつＺ´軸方向＋側の角部から、＋Ｘ軸方向に向かうに従い＋Ｚ´軸方向に向かうようＸＺ´軸方向に延在している。
第１突出部１２Ａには、第１マウント電極１３Ａが形成されている。第１マウント電極１３Ａは、第１突出部１２Ａの表面全体（第１面１１Ａ、第２面１１Ｂ及び外周端面１１Ｃ）に亘って形成されている。第１マウント電極１３Ａは、圧電板１１の第１面１１Ａ上（第１突出部１２ＡのＹ´軸方向＋側の面上）において、引き回し配線１６Ａを介して圧電板１１の第１頂面２１に形成された第１励振電極５１Ａに接続されている。

第２突出部１２Ｂは、平面視で平行四辺形に形成されている。第２突出部１２Ｂは、圧電板１１のＸ軸方向＋側かつＺ´軸方向−側の角部から、＋Ｘ軸方向に向かうに従い−Ｚ´軸方向に向かうようＸＺ´軸方向に延在している。即ち、突出部１２Ｂは、水晶結晶軸のＺ´軸方向において、第１突出部１２Ａと離間している。
第２突出部１２Ｂには、第２マウント電極１３Ｂが形成されている。第２マウント電極１３Ｂは、第２突出部１２Ｂの表面全体（第１面１１Ａ、第２面１１Ｂ及び外周端面１１Ｃ）に亘って形成されている。第２マウント電極１３Ｂは、圧電板１１の第２面１１Ｂ上（第２突出部１２ＢのＹ´軸方向−側の面上）において、引き回し配線１６Ｂを介して圧電板１１の第２頂面３１に形成された第２励振電極５１Ｂに接続されている。
なお、マウント電極１３Ｂは、少なくとも第２面１１Ｂ側（第２突出部１２ＢのＹ´軸方向−側）の面に形成されていれば構わない。

ここで、励振電極５１Ａ，５１Ｂ、マウント電極１３Ａ，１３Ｂ、及び引き回し配線１６Ａ，１６Ｂは、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜等で形成されている。

本実施形態においては、突出部１２Ａ，１２ＢのＹ´軸方向の厚さは、第１斜面２２の外周縁と第２斜面３２の外周縁との間の圧電板１１の厚さと同等になっているが、同等以下であってもよい。

（圧電振動子）
次いで、圧電振動片１０を備える圧電振動子１について説明する。
図２に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、パッケージ５のキャビティＣの内部に圧電振動片１０を収容したものである。パッケージ５は、ベース基板２とリッド基板３とを重ね合わせて形成されている。なお、ベース基板２及びリッド基板３は、ともにセラミック材料等により形成されている。

ベース基板２は、平面視で矩形状に形成された底壁部２ａと、底壁部２ａの周縁部から＋Ｙ´軸方向に立設された側壁部２ｂと、を備えている。
側壁部２ｂは、底壁部２ａの周縁部における全周に亘って形成されている。
底壁部２ａのうち、Ｙ´軸方向＋側に位置する面（底壁部表面）には、一対の内部電極７が形成されている。一対の内部電極７は、Ｚ´軸方向に離間して形成されている。また、底壁部２ａのうち、Ｙ´軸方向−側に位置する面（底壁部裏面）には、一対の外部電極（不図示）が形成されている。そして、内部電極７及び外部電極は、底壁部２ａを厚さ方向に貫通する貫通電極（不図示）により電気的に接続されている。なお、内部電極７と外部電極との接続形態はこれに限定されるものではなく、例えば、セラミックシートの面方向に延出する配線を介して、内部電極７と外部電極とを接続する形態であってもよい。

リッド基板３は、平面視矩形の板状に形成されている。リッド基板３の周縁部は、ベース基板２の側壁部２ｂの端面に＋Ｙ´軸方向から接着される。
ベース基板２の底壁部２ａ及び側壁部２ｂとリッド基板３とで囲まれた領域に、キャビティＣが形成されている。

図３に示すように、キャビティＣには、圧電振動片１０が収容されている。
圧電振動片１０は、導電ペースト等の実装部材９を介して、ベース基板２の底壁部２ａに実装される。より具体的には、ベース基板２の底壁部２ａに形成された一対の内部電極７に対して、圧電振動片１０の対応するマウント電極１３Ａ，１３Ｂ（突出部１２Ａ，１２Ｂ）が第２面１１Ｂ側から実装される。これにより、圧電振動片１０は、パッケージ５に機械的に保持されると共に、マウント電極１３Ａ，１３Ｂと内部電極７とがそれぞれ導通された状態となっている。

（製造方法）
次に、図４を参照して、圧電振動片１０の製造方法について説明する。
図４は、圧電振動片１０の製造工程の手順を示す断面図である。
以下の説明では、ＡＴカット水晶基板（以下、単にウエハＳという。）から複数の圧電振動片１０を一括で形成する方法について説明する。
また、以下の説明では、ウエハＳの片面（Ｙ´軸方向＋側の面）にのみベベル部（第１ベベル部２０）を形成する工程を示すが、ウエハＳの両面（Ｙ´軸方向＋側の面及びＹ´軸方向−側の面）にベベル部（第１ベベル部２０及び第２ベベル部３０）を同時に形成してもよい。

まず、水晶のランバート原石をＡＴカットして一定の厚みとしたウエハを、ラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除く。この後、ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行なって所定の厚みのウエハＳを準備する。
以下の説明において、適宜に、上述した圧電板１１の第１面１１Ａに相当する面を、ウエハＳの表面と呼ぶ。

次に、図４（ａ）に示すように、ウエハＳの表面をドライエッチング加工する（ドライエッチング工程）。
ドライエッチングとしては、例えばリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）や、逆スパッタ等を選択できる。
この工程により、ウエハＳの表面が平坦化される。このとき、ウエハＳの表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ００３１に規格化されている算術平均粗さＲａで例えば１０ｎｍ未満（Ｒａ＜１０ｎｍ）、最大高さＲｙで例えば１００ｎｍ未満（Ｒｙ＜１００ｎｍ）に形成されることが好ましい。
なお、ドライエッチングの範囲は、後述するウエハＳに斜面を形成するエッチング工程（図４（ｅ）、ベベル部形成工程）において、斜面（第１斜面２２）が形成できる範囲内に少なくとも施されていれば、特に限定されない。

次に、図４（ｂ）に示すように、ウエハＳにエッチング保護膜８０とフォトレジスト膜８１とをそれぞれ成膜する（成膜工程）。
エッチング保護膜８０は、例えば、クロム（Ｃｒ）を数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜と、金（Ａｕ）を数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜とが、順次積層された積層膜である。
この工程においては、まず、ウエハＳの表面に、順次、エッチング保護膜８０を、それぞれスパッタリング法や蒸着法等により成膜する。
次いで、エッチング保護膜８０上に、スピンコート法等によりレジスト材料を塗布して、フォトレジスト膜８１を形成する。
本実施形態で用いるレジスト材料としては、環化ゴム（例えば、環化イソプレン）を主体にしたゴム系ネガレジストが好適に用いられている。ゴム系ネガレジストは、環化ゴムを有機溶剤に溶解し、さらにビスアジド感光剤を加えて、ろ過し、不純物を除去することで精製されたものである。

次に、図４（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜８１に、ベベル部２０の平面視外形に対応するフォトマスク８１ａを形成する（フォトマスク形成工程）。
具体的には、まずベベル部２０の平面視外形に対応する外形パターンが形成された露光用マスクを用いて、ウエハＳ上に形成されたフォトレジスト膜８１を露光する。その後、フォトレジスト膜８１を現像する。
これにより、フォトレジスト膜８１に、フォトマスク８１ａが形成される。

次に、図４（ｄ）に示すように、エッチング保護膜８０に、フォトマスク８１ａに対応する（ベベル部２０の平面視外形に対応する）ベベル部マスク８０ａを形成する（ベベル部マスク形成工程）。
具体的には、フォトマスク８１ａが形成されたフォトレジスト膜８１をマスクとして、マスクされていないエッチング保護膜８０にエッチング加工を行ない、エッチング保護膜８０を選択的に除去する。その後、フォトレジスト膜８１を剥離する。なお、フォトレジスト膜８１を残存させても構わない。
ベベル部マスク形成工程におけるエッチング加工には、エッチング保護膜８０とフォトレジスト膜８１が形成されたウエハＳを、薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。例えば、エッチング保護膜８０が、金（Ａｕ）からなる場合には、薬液としてヨウ素を用いてエッチングすることができる。

次に、図４（ｅ）に示すように、ウエハＳの表面に、ベベル部マスク８０ａに対応する第１ベベル部２０を形成する（ベベル部形成工程）。
具体的には、ベベル部マスク８０ａが形成されたエッチング保護膜８０をマスクとして、ウエハＳの表面のうちマスクされていない部分（以下、単に露出面という。）にエッチング加工を行う。
ベベル部形成工程におけるエッチング加工には、ベベル部マスク８０ａが形成されたウエハＳを、薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。例えば、薬液としてフッ酸を用いてエッチングすることができる。

ここで、通常、水晶のウェットエッチングでは、水晶特有のエッチング異方性によって、特定の角度を有する自然結晶面が現れる。そのため、ウエハＳの表面のうち、ベベル部マスク８０ａによりマスクされている部分（以下、マスク面という）では、エッチングが進行することはほとんどみられない。
しかしながら、本実施形態では、ベベル部形成工程においてウエハＳにエッチング加工を行う前に、ウエハＳにドライエッチング加工を行っている。そのため、ベベル部形成工程におけるウェットエッチングが、ウエハＳのマスク面の外周部分にまで進行し、ウエハＳのマスク面に、自然結晶面の角度に依存しない緩やかな傾斜角度を有する斜面（上述した第１ベベル部２０の第１斜面２２に相当）が形成される。

このように、ベベル部形成工程におけるエッチング加工では、ウエハＳの露出面に加え、マスク面の外周部分もエッチングされる。
これにより、ウエハＳの表面には、ウエハＳのうち、露出面を底面とし、マスク面の外周部分を内側面とする凹部８２が形成される。このとき、凹部８２の内側面は、マスク面の中央部（マスク面のうちエッチングされていない部分）に対して緩やかな角度θ（０°＜θ＜２０°）で交差する斜面に形成される。

次に、図４（ｆ）に示すように、エッチング保護膜８０を除去するエッチング加工を行なう。
以上の工程により、ウエハＳの表面（Ｙ´軸方向＋側の面）にベベル部（第１ベベル部２０）が形成されたウエハＳが得られる。

この後、ウエハＳの両面（Ｙ´軸方向＋側の面及びＹ´軸方向−側の面）にベベル部（第１ベベル部２０及び第２ベベル部３０）が形成されたウエハＳを、圧電板１１の外形にエッチングし、ウエハＳから個片化することで、圧電振動片１０が得られる。

なお、上記に示した圧電振動片１０の製造方法では、第１ベベル部２０（凹部８２）をエッチングにより形成した後に、圧電板１１の外形をエッチングにより形成したが、これに限らない。圧電板１１の外形をエッチングにより形成した後に、第１ベベル部２０をエッチングにより形成してもよい。

以上のように、本実施形態の圧電振動片１０は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板１１と、圧電板１１のうち厚さ方向で対向する第１面１１Ａと第２面１１Ｂとにそれぞれ形成された励振電極５１Ａ，５１Ｂと、を備え、第１面１１Ａには、第１励振電極５１Ａが形成されている第１頂面２１と、第１頂面２１を取り囲み第１頂面２１に対して傾斜する第１斜面２２と、が形成され、第２面１１Ｂには、第２励振電極５１Ｂが形成されている第２頂面３１と、第２頂面３１を取り囲み第２頂面３１に対して傾斜する第２斜面３２と、が形成され、圧電板１１は、斜面２２，３２の外周縁から圧電板１１の面方向に突出する一対の突出部１２Ａ，１２Ｂを有し、突出部１２Ａ，１２Ｂの厚さはそれぞれ、斜面２２，３２の外周縁における圧電板１１の厚さ以下に形成されている構成とした。
この構成によれば、パッケージ５に圧電振動片１０を実装するためのマウント領域として、突出部１２Ａ，１２Ｂを利用することで、振動領域（励振電極５１Ａ，５１Ｂが形成されている部分）とマウント領域との間の間隔を確保できる。これにより、振動領域で発生する振動エネルギーがマウント領域を経て実装部材９やパッケージ５に伝播するのを抑制し、振動漏れを抑制できる。
また、圧電板１１と実装部材９との付着面積を確保できるので、実装部材９と圧電板１１との接合強度を確保できる。
また、突出部１２Ａ，１２Ｂの厚さがそれぞれ圧電板１１における斜面２２，３２の外周縁での厚さ以下に形成されているため、振動領域から突出部１２Ａ，１２Ｂに伝播する振動エネルギーを小さくできる。そのため、突出部１２Ａ，１２Ｂの外周縁等で発生する不要振動を抑制できる。
その結果、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片１０を提供できる。

さらに、突出部１２Ａ，１２Ｂが斜面２２，３２の外周縁から突出しているため、主な振動領域（圧電板１１のうち励振電極５１Ａ，５１Ｂが形成されている頂面２１，３１を含む部分）に実装部材９が付着するのを抑制できる。その結果、上述した振動漏れを抑制できるとともに、振動領域の振動が実装部材９によって阻害されるのを抑制でき、優れた振動特性を得ることができる。
さらに、第１頂面２１と突出部１２Ａ，１２Ｂの第１頂面２１を向く面との間に第１斜面２２が形成されるので、第１頂面２１と突出部１２Ａ，１２Ｂの第１頂面２１を向く面との間に９０°の段差が形成される場合に比べて第１頂面２１と突出部１２Ａ，１２Ｂの第１頂面２１を向く面との間を緩やかに接続することができる。同様に、第２頂面３１と突出部１２Ａ，１２Ｂの第２頂面３１を向く面との間を緩やかに接続することができる。これにより、頂面２１，３１と斜面２２，３２との境界部において不要振動が誘発されるのを抑制できる。その結果、ＣＩ値を低減して、振動特性を向上させることができる。

また、本実施形態では、Ｙ´軸方向から見た平面視で、圧電板１１は、ＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている構成とした。
この構成によれば、圧電板１１を小型化した場合であっても低いＣＩ値を維持できる。
すなわち、ＡＴカット水晶基板はＸ軸とＺ´軸で構成される。このような構成のもと、ＡＴカット水晶基板が厚み滑り振動をしているとき、Ｘ軸とＺ´軸では電気偏極が生じる。電気偏極は電荷の偏りであり、Ｘ軸では正弦波状、Ｚ´軸では直線状になる。電気偏極が直線状になるＺ´軸を長辺とすることで、最も強い電荷が生じる辺を長くすることができる。強い電荷が生じる領域が広がれば、よりＣＩ値は低くなる。したがって、Ｚ´軸を長辺とすることでより低いＣＩ値を維持することが可能となる。

また、本実施形態では、一対の突出部１２Ａ，１２Ｂは、圧電板１１のうちＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向に離間した両端部からそれぞれ圧電板１１の面方向に突出している構成とした。
この構成によれば、突出部１２Ａ，１２Ｂが圧電板１１の長手方向に沿って配置されるため、より安定的にパッケージに圧電振動片１０を実装できる。

そして、本実施形態の圧電振動子１は、上述した圧電振動片１０を備えているため、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動子１が得られる。

なお、突出部１２Ａ，１２Ｂは、電気的導通及び機械的強度のうち、少なくとも一方に寄与する構成であれば構わない。すなわち、突出部１２Ａ，１２Ｂは、少なくとも一部が実装部材９に接合される構成であればよい。この場合、例えば実装部材９の一部がベベル部２０に付着してもよい。また、マウント電極１３Ａ，１３Ｂはベベル部２０に形成されていても構わない。
また、突出部１２Ａ，１２Ｂの平面視外形を平行四辺形状に形成したが、矩形状や台形状に形成してもよい。
また、突出部１２Ａ，１２Ｂは、圧電板１１のうち長手方向（Ｚ´軸方向）に離間した両端部からそれぞれ圧電板１１の面方向に突出している構成としたが、圧電板１１のうち短手方向（Ｘ軸方向）における中央部からそれぞれ圧電板１１の面方向に突出する構成としてもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の圧電振動片及び圧電振動子について説明する。
図５は、第２実施形態に係る圧電振動片１１０の平面図である。図６は、第２実施形態に係る圧電振動子１０１の分解斜視図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する断面図である。
本実施形態の圧電板１１１は、圧電板のＸＺ´軸方向の中央部分に位置するメサ部と、外周部分に位置してメサ部の周囲を取り囲む辺縁部と、を有する点で上述した実施形態と相違している。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。また、以下の図面において、上述した第１実施形態と同様の構成については、適宜に縮尺を変更している。
例えば、上述したメサ部は、第１実施形態のベベル部２０，３０と同様の構成であるため、同一の符号を付してメサ部２０，３０と呼称し、適宜に、説明を省略し縮尺を変更している。

図５〜図７に示すように、圧電振動片１１０は、圧電板１１１と、励振電極５１Ａ，５１Ｂ（第１励振電極５１Ａ，第２励振電極５１Ｂ）と、マウント電極１１３Ａ，１１３Ｂと、引き回し配線１１６Ａ，１１６Ｂと、を備える。

圧電板１１１は、ＡＴカット水晶基板により形成され、励振電極５１Ａ，５１Ｂによる印加電圧により、厚みすべりモードで振動する。

圧電板１１１は、Ｙ´軸方向から見た平面視で、Ｚ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。圧電板１１１は、厚さ方向がＹ´軸方向に沿って形成されている。圧電板１１１は、Ｙ´軸方向＋側に第１面１１１Ａと、Ｙ´軸方向−側に第２面１１１Ｂと、ＸＺ´平面外側に第１面１１１Ａと第２面１１１Ｂとを接続する外周端面１１１Ｃと、を有している。

図５〜図７に示すように、圧電板１１１の第１面１１１Ａは、中央部に形成された第１メサ部（メサ部）２０と、第１メサ部２０の周囲を取り囲む辺縁面２４と、を含む。また、圧電板１１１の第２面１１１Ｂは、中央部に形成された第２メサ部（メサ部）３０と、第２メサ部３０の周囲を取り囲む辺縁面３４と、を含む。
なお、適宜に、Ｙ´軸方向から見た平面視でメサ部２０，３０より外側の圧電板１１１の部分（辺縁面２４，辺縁面３４，外周端面１１１Ｃを含む圧電板１１１の部分）を、辺縁部４０と呼ぶ。

第１メサ部２０は、第１面１１１Ａの中央部において、Ｙ´軸方向＋側に膨出している。第１メサ部２０は、第１頂面（頂面）２１と、第１頂面２１の周囲を取り囲む第１斜面２２と、を有する。

第１斜面２２は、第１頂面２１と辺縁面２４とを接続している。第１斜面２２のうち、内周縁は第１頂面２１の外周縁の各辺に連続して形成され、外周縁は辺縁面２４の内周縁に連続して形成されている。

第２メサ部３０は、第２面１１１Ｂの中央部において、Ｙ´軸方向−側に膨出している。第２メサ部３０は、第２頂面（頂面）３１と、第２頂面３１の周囲を取り囲む第２斜面３２と、を有する。

第２斜面３２は、第２頂面３１と辺縁面３４とを接続している。第２斜面３２のうち、内周縁は第２頂面３１の外周縁の各辺に連続して形成され、外周縁は辺縁面３４の内周縁に連続して形成されている。

圧電板１１は、辺縁部４０のうちＸ軸方向＋側であってＺ´軸方向に離間した両端部に突出部（第１突出部１１２Ａ及び第２突出部１１２Ｂ）をさらに有している。

第１突出部１１２Ａは、平面視で平行四辺形に形成されている。第１突出部１１２Ａは、辺縁部４０のＸ軸方向＋側かつＺ´軸方向＋側の角部から、＋Ｘ軸方向に向かうに従い＋Ｚ´軸方向に向かうようＸＺ´軸方向に延在している。
第１突出部１１２Ａには、第１マウント電極１１３Ａが形成されている。第１マウント電極１１３Ａは、第１突出部１１２Ａの表面全体（第１面１１１Ａ、第２面１１１Ｂ及び外周端面１１１Ｃ）に亘って形成されている。第１マウント電極１１３Ａは、圧電板１１１の第１面１１１Ａ上（第１突出部１１２ＡのＹ´軸方向＋側の面上）において、引き回し配線１１６Ａを介して圧電板１１１の第１頂面２１に形成された第１励振電極５１Ａに接続されている。

第２突出部１１２Ｂは、平面視で平行四辺形に形成されている。第２突出部１１２Ｂは、辺縁部４０のＸ軸方向＋側かつＺ´軸方向−側の角部から、＋Ｘ軸方向に向かうに従い−Ｚ´軸方向に向かうようＸＺ´軸方向に延在している。即ち、突出部１１２Ｂは、水晶結晶軸のＺ´軸方向において、第１突出部１１２Ａと離間している。
第２突出部１１２Ｂには、第２マウント電極１１３Ｂが形成されている。第２マウント電極１１３Ｂは、第２突出部１１２Ｂの表面全体（第１面１１１Ａ、第２面１１１Ｂ及び外周端面１１１Ｃ）に亘って形成されている。第２マウント電極１１３Ｂは、圧電板１１１の第２面１１１Ｂ上（第２突出部１１２ＢのＹ´軸方向−側の面上）において、引き回し配線１１６Ｂを介して圧電板１１１の第２頂面３１に形成された第２励振電極５１Ｂに接続されている。
なお、マウント電極１１３Ｂは、少なくとも第２面１１１Ｂ側（第２突出部１１２ＢのＹ´軸方向−側）の面に形成されていれば構わない。

ここで、マウント電極１１３Ａ，１１３Ｂ、及び引き回し配線１１６Ａ，１１６Ｂは、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜等で形成されている。

本実施形態においては、突出部１１２Ａ，１１２ＢのＹ´軸方向の厚さは、辺縁部４０の厚さと同等になっているが、同等以下であってもよい。
また、励振電極５１Ａの外周縁が辺縁面２４上まで配置され、励振電極５１Ｂの外周縁が辺縁面３４上まで配置されていてもよい。

（圧電振動子）
次いで、圧電振動片１１０を備える圧電振動子１０１について説明する。
図６に示すように、本実施形態の圧電振動子１０１は、第１実施形態の圧電振動子１と同様に、パッケージ５のキャビティＣの内部に圧電振動片１１０を収容したものである。

図７に示すように、キャビティＣには、圧電振動片１１０が収容されている。
圧電振動片１１０は、導電ペースト等の実装部材９を介して、ベース基板２の底壁部２ａに実装される。より具体的には、ベース基板２の底壁部２ａに形成された一対の内部電極７に対して、圧電振動片１１０の対応するマウント電極１１３Ａ，１１３Ｂ（突出部１１２Ａ，１１２Ｂ）が第２面１１１Ｂ側から実装される。これにより、圧電振動片１１０は、パッケージ５に機械的に保持されると共に、マウント電極１１３Ａ，１１３Ｂと内部電極７とがそれぞれ導通された状態となっている。

（製造方法）
次に、図４を参照して、圧電振動片１１０の製造方法について説明する。
圧電振動片１１０は、図４で示したウエハＳの両面（Ｙ´軸方向＋側の面及びＹ´軸方向−側の面）にベベル部（第１ベベル部２０及び第２ベベル部３０）が形成されたウエハＳを、圧電板１１１の外形にエッチングし、ウエハＳから個片化することで得られる。このとき、ウエハＳのベベル部２０，３０が、圧電振動片１１０のメサ部２０，３０となる。

以上のように、本実施形態の圧電振動片１１０は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板１１１と、圧電板１１１のうち厚さ方向で対向する第１面１１１Ａと第２面１１１Ｂとにそれぞれ形成された励振電極５１Ａ，５１Ｂと、を備え、第１面１１１Ａには、第１励振電極５１Ａが形成されている第１頂面２１と、第１頂面２１を取り囲み第１頂面２１に対して傾斜する第１斜面２２と、が形成され、第２面１１１Ｂには、第２励振電極５１Ｂが形成されている第２頂面３１と、第２頂面３１を取り囲み第２頂面３１に対して傾斜する第２斜面３２と、が形成され、圧電板１１１は、斜面２２，３２の周囲を取り囲む辺縁部４０と、辺縁部４０の外周縁から圧電板１１１の面方向に突出する一対の突出部１１２Ａ，１１２Ｂと、を有し、突出部１１２Ａ，１１２Ｂの厚さはそれぞれ、斜面２２，３２の外周縁における圧電板１１１の厚さ以下に形成されている構成とした。
この構成によれば、パッケージ５に圧電振動片１１０を実装するためのマウント領域として、突出部１１２Ａ，１１２Ｂを利用することで、振動領域（励振電極５１Ａ，５１Ｂが形成されている部分）とマウント領域との間の間隔を確保できる。これにより、振動領域で発生する振動エネルギーがマウント領域を経て実装部材９やパッケージ５に伝播するのを抑制し、振動漏れを抑制できる。
また、圧電板１１１と実装部材９との付着面積を確保できるので、実装部材９と圧電板１１１との接合強度を確保できる。
また、突出部１１２Ａ，１１２Ｂの厚さがそれぞれ圧電板１１１における斜面２２，３２の外周縁での厚さ以下に形成されているため、振動領域から突出部１１２Ａ，１１２Ｂに伝播する振動エネルギーを小さくできる。そのため、突出部１１２Ａ，１１２Ｂの外周縁等で発生する不要振動を抑制できる。
その結果、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動片１１０を提供できる。

さらに、突出部１１２Ａ，１１２Ｂと斜面２２，３２との間に辺縁部４０が配置されているため、主な振動領域（圧電板１１１のうち励振電極５１Ａ，５１Ｂが形成されている頂面２１，３１を含む部分）に実装部材９が付着するのを抑制できる。その結果、上述した振動漏れを抑制できるとともに、振動領域の振動が実装部材９によって阻害されるのを抑制でき、優れた振動特性を得ることができる。

そして、本実施形態の圧電振動子１０１は、上述した圧電振動片１１０を備えているため、小型化を図った上で、長期に亘って優れた振動特性を備える圧電振動子１０１が得られる。

なお、突出部１１２Ａ，１１２Ｂは、電気的導通及び機械的強度のうち、少なくとも一方に寄与する構成であれば構わない。すなわち、突出部１１２Ａ，１１２Ｂは、少なくとも一部が実装部材９に接合される構成であればよい。この場合、例えば実装部材９の一部が辺縁部４０に付着してもよい。また、マウント電極１１３Ａ，１１３Ｂは辺縁部４０に形成されていても構わない。
また、突出部１１２Ａ，１１２Ｂの平面視外形を平行四辺形状に形成したが、矩形状や台形状に形成してもよい。
また、突出部１１２Ａ，１１２Ｂは、圧電板１１１のうちＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向に離間した両端部からそれぞれ圧電板１１１の面方向に突出している構成としたが、圧電板１１１のうち短手方向における中央部からそれぞれ圧電板１１１の面方向に突出する構成としてもよい。

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。
上述した実施形態では、圧電振動片として、圧電板の第１面及び第２面にそれぞれ一段のメサ部またはベベル部が形成された構成について説明したが、これに限られない。例えば、メサ部またはベベル部を多段に形成してもよい。また、第１面及び第２面のうちの一方にメサ部が形成されている構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、圧電板１１１，１１のうち、斜面２２の外周縁から頂面２１までの厚さと、斜面３２の外周縁から頂面３１までの厚さと、が同じになるようメサ部２０，３０を形成したが、厚さが異なってもよい。
例えば図８（ａ）に示すように、圧電板１１１において、第１面１１１Ａのメサ部２０の斜面２２の外周縁から頂面２１までの厚さと、第２面１１１Ｂのメサ部３０´の斜面３２´の外周縁から頂面３１´までの厚さと、が異なってもよい。
また、例えば図８（ｂ）に示すように、圧電板１１において、第１面１１Ａのベベル部２０の斜面２２の外周縁から頂面２１までの厚さと、第２面１１Ｂのメサ部３０´の斜面３２´の外周縁から頂面３１´までの厚さと、が異なってもよい。
ここで、図８の（ａ）及び（ｂ）において、頂面２１に対する斜面２２の傾斜角度と、頂面３１´に対する斜面３２´の傾斜角度と、は２０°未満に設定されている。また、頂面２１の外周縁と頂面３１´の外周縁とは、Ｙ´軸方向から見た平面視において重なるように形成されている。
この構成によれば、突出部（１１２Ａ，１２Ａ）が、圧電板（１１１，１１）の厚み方向における中央部からずれて配置される。すなわち、突出部が、圧電振動片の厚みすべり振動の腹を避けて配置される。そのため、振動領域の振動エネルギーが突出部に伝播するのを抑制し、振動漏れを抑制できる。

また、上述した実施形態では、圧電板のうち、実装部材に実装される面とは反対側の面を第１面とし、実装部材に実装される側の面を第２面とした場合について説明したが、これに限られない。すなわち、圧電板のうち、実装部材に実装される側の面を第１面とし、圧電板のうち実装部材に実装される面とは反対側の面を第２面としても構わない。
また、上述した実施形態では、結晶軸におけるＺ´軸方向を長手方向とする圧電板について説明したが、Ｘ軸方向を長手とする圧電板であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施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
１０，１１０…圧電振動片
１１，１１１…圧電板
１１Ａ，１１１Ａ…第１面
１１Ｂ，１１１Ｂ…第２面
１３Ａ，１１３Ａ…第１マウント電極（マウント電極）
１３Ｂ，１１３Ｂ…第２マウント電極（マウント電極）
２０…第１ベベル部（第１メサ部）
２１…第１頂面（頂面）
２２…第１斜面（斜面）
３０…第２ベベル部（第２メサ部）
３１…第２頂面（頂面）
３２…第２斜面（斜面）
４０…辺縁部
５１Ａ…第１励振電極（励振電極）
５１Ｂ…第２励振電極（励振電極）
１２Ａ，１１２Ａ…第１突出部（突出部）
１２Ｂ，１１２Ｂ…第２突出部（突出部）

Claims (7)

1. ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板と、
   前記圧電板のうち厚さ方向で対向する第１面と第２面とにそれぞれ形成された励振電極と、を備え、
   少なくとも前記第１面は、
   前記励振電極が形成されている第１頂面を有し、
   前記圧電板は、外周縁から前記圧電板の面方向に突出する一対の突出部を有し、
   前記突出部の厚さは、前記外周縁における前記圧電板の厚さ以下に形成されている
   ことを特徴とする圧電振動片。
2. 前記圧電板は、前記第１頂面を取り囲み前記第１頂面に対して傾斜する第１斜面を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
3. 前記圧電板は、前記第１斜面の周囲を取り囲む辺縁部が形成されており、前記辺縁部の外周縁に前記一対の突出部が形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片。
4. 前記厚さ方向から見た平面視で、前記圧電板は、前記ＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の圧電振動片。
5. 前記一対の突出部は、前記圧電板のうちＡＴカット水晶基板のＺ´軸方向に離間した両端部からそれぞれ前記圧電板の面方向に突出している
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の圧電振動片。
6. 前記第２面には、
   前記励振電極が形成されている第２頂面と、
   前記第２頂面を取り囲み前記第２頂面に対して傾斜する第２斜面と、が形成され、
   前記圧電板のうち前記第１斜面の外周縁から前記第１頂面までの厚さと、
   前記圧電板のうち前記第２斜面の外周縁から前記第２頂面までの厚さと、が異なる
   ことを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の圧電振動片。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の圧電振動片と、
   前記圧電振動片が実装されるパッケージと、を備える
   ことを特徴とする圧電振動子。

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