JP2019154079A - 振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる振動片の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る振動片の製造方法は、基部、一対の振動腕、および支持腕を形成する工程（Ｓ４）と、支持腕をエッチングして、支持腕の、第１方向と交差する第２方向と交差する側面に、切り欠き部を形成する工程（Ｓ５）と、基部、振動腕、および支持腕の表面に金属層を成膜する工程（Ｓ６）と、金属層の表面にレジスト層を塗布する工程（Ｓ７）と、レジストを露光する工程（Ｓ８）と、レジスト層をマスクとして金属層をエッチングする工程（Ｓ１０）と、を含み、レジスト層を露光する工程（Ｓ８）では、支持腕の表面の垂線に対して傾斜した方向から光を照射して、切り欠き部内のレジスト層を斜め露光し、金属層をエッチングする工程（Ｓ１０）では、第１駆動電極および第２駆動電極と、第１電極パッドおよび第２電極パッドと、を形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、振動片の製造方法、振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体に関する。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピューター、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器等において、振動子や発振器等の電子デバイスが広く使用されている。

上記のような振動子や発振器として、パッケージに振動片を収容したものが知られている。このような振動片は、例えば、基部と、基部から延出している一対の振動腕と、基部から延出し一対の振動腕の間に位置する支持腕と、を有している。各振動腕には該振動腕を駆動するための２つの駆動電極が設けられており、各駆動電極は、支持腕の一方の主面に設けられた異極の２つの電極パッドのいずれか一方と、電気的に接続されている。このような振動片は、２つの電極パッドの部分において、導電性接合部材を介して、パッケージに固定される。駆動電極および電極パッドは、金属層を、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングすることによって形成される。

上記のような振動片では、支持腕の側面において、金属層の表面に設けられたレジスト層を露光することができず、金属層をパターニングできない場合がある。そのため、振動片をパッケージに固定した際に、電極パッド周辺の支持腕の側面に設けられた金属層（パターニングできなかった金属層）と導電性接合部材とが接触し、２つの電極パッドが電気的に短絡してしまう場合がある。

例えば特許文献１では、２つの電極パッドの電気的な短絡を防ぐため、支持腕の側面に切り欠きを形成することが記載されている。

特開２０１４−２２９６５号公報

しかしながら、上記のような振動片において、特に、支持腕の−Ｘ軸方向側の側面（水晶の結晶軸である電気軸としてのＸ軸の−Ｘ軸方向側の側面）は、支持腕の主面に対して傾斜し難く（主面に対して垂直になりやすく）、切り欠き部内の金属層を十分に除去できない場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる振動片の製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる振動片、ならびに、該振動片を備えている振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体を提供することにある。

本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係る振動片の製造方法は、
圧電基板をエッチングして、基部、前記基部から第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並んでいる一対の振動腕、および前記基部から前記第１方向に沿って延出し一対の前記振動腕の間に設けられた支持腕を形成する工程と、
前記支持腕をエッチングして、前記支持腕の、前記第２方向と交差する側面に、切り欠き部を形成する工程と、
前記基部、前記振動腕、および前記支持腕の表面に金属層を成膜する工程と、
前記金属層の表面にレジスト層を塗布する工程と、
前記レジスト層を露光する工程と、
露光された前記レジスト層を現像する工程と、
現像された前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングする工程と、を含み、
前記レジスト層を露光する工程では、
前記支持腕の主面の垂線に対して傾斜した方向から光を照射して、前記切り欠き部内の前記レジスト層を斜め露光し、
前記金属層をエッチングする工程では、
前記振動腕の表面に設けられた第１駆動電極および第２駆動電極と、
前記支持腕の主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向側に位置し、前記第１駆動電極と電気的に接続された第１電極パッドと、
前記主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向とは反対方向側に位置し、前記第２駆動電極と電気的に接続された第２電極パッドと、を形成する。

このような振動片の製造方法では、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

［適用例２］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記レジスト層を露光する工程では、
前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向から前記第１方向または前記第１方向とは反対方向に所定の角度傾いた方向から、斜め露光を行ってもよい。

このような振動片の製造方法では、振動腕によって露光のための光が遮られることなく、レジスト層を露光することができる。

［適用例３］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記所定の角度は、０°より大きく５０°より小さくてもよい。

このような振動片の製造方法では、切り欠き部内の第ジスト層８４に、より確実に露光のための光を照射することができる。

［適用例４］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記圧電基板は、水晶からなり、
前記第１方向は、
水晶の結晶軸である、電気軸をＸ軸、機械軸をＹ軸、光学軸をＺ軸とし、前記Ｘ軸を回転軸として、
前記Ｙ軸を、＋Ｙ側を前記Ｚ軸の＋側に傾けるように回転させてＹ´軸とし、
前記Ｚ軸を、＋Ｚ側を前記Ｙ軸の−側に傾けるように回転させてＺ´軸としたとき、
前記第１方向は、前記Ｙ´軸の−Ｙ´方向であり、
前記第２方向は、前記Ｘ軸の−Ｘ方向であってもよい。

このような振動片の製造方法では、切り欠き部の面を、Ｚ´軸に対して傾斜させることができ、より確実に、切り欠き部内のレジスト層を露光することができる。

［適用例５］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記切り欠き部を形成する工程は、ウェットエッチングによって行われてもよい。

このような振動片の製造方法では、切り欠き部の面を、Ｚ´軸に対して傾斜させることができる。

［適用例６］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記切り欠き部を形成する工程では、
前記切り欠き部が、
前記側面と平行な面であり、前記側面よりも前記第２方向とは反対方向側に位置する第１面と、
前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第２面と、
前記第２面よりも前記第１方向側に位置し、前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第３面と、を有するように形成され、
前記第２面は、前記第１方向に向かうに従って前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向の幅が小さくなり、
前記第３面は、前記第１方向に向かうに従って前記第３方向の幅が大きくなってもよい。

このような振動片の製造方法では、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

［適用例７］
本適用例に係る振動片の製造方法において、
前記振動腕をエッチングして溝部を形成する工程を含み、
前記溝部を形成する工程と、前記切り欠き部を形成する工程とは、同じ工程で行われてもよい。

このような振動片の製造方法では、溝部を形成する工程と、切り欠き部を形成する工程と、を別々の工程で行う場合に比べて、工程の短縮化を図ることができる。

［適用例８］
本適用例に係る振動片は、
基部と、
前記基部から第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる一対の振動腕と、
前記基部から前記第１方向に沿って延出し、一対の前記振動腕の間に設けられた支持腕と、
前記支持腕の、前記第１方向と直交する第２方向と交差する側面に設けられた切り欠き部と、
前記振動腕の表面に設けられた第１駆動電極および第２駆動電極と、
前記支持腕の主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向側に位置し、前記第１駆動電極と電気的に接続された第１電極パッドと、
前記主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向とは反対方向側に位置し、前記第２駆動電極と電気的に接続された第２電極パッドと、を含み、
前記切り欠き部は、
前記側面と平行な面であり、前記側面よりも前記第２方向とは反対方向側に位置する第１面と、
前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第２面と、
前記第２面よりも前記第１方向側に位置し、前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第３面と、を有し、
前記第２面は、前記第１方向に向かうに従って前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向の幅が小さくなり、
前記第３面は、前記第１方向に向かうに従って前記第３方向の幅が大きくなる。

このような振動片では、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

［適用例９］
本適用例に係る振動片において、
前記支持腕は、水晶からなり、
水晶の結晶軸である、電気軸をＸ軸、機械軸をＹ軸、光学軸をＺ軸とし、前記Ｘ軸を回転軸として、
前記Ｙ軸を、＋Ｙ側を前記Ｚ軸の＋側に傾けるように回転させてＹ´軸とし、
前記Ｚ軸を、＋Ｚ側を前記Ｙ軸の−側に傾けるように回転させてＺ´軸としたとき、
前記第１方向は、前記Ｙ´軸の−Ｙ´方向であり、
前記第２方向は、前記Ｘ軸の−Ｘ方向であってもよい。

このような振動片では、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

［適用例１０］
本適用例に係る振動片において、
前記振動腕は、前記基部に接続された腕部と、前記腕部に接続された錘部と、を有してもよい。

このような振動片では、熱弾性損失を低減することができる。

［適用例１１］
本適用例に係る振動片において、
前記錘部の幅は、前記腕部の幅よりも大きくてもよい。

このような振動片では、熱弾性損失を低減することができる。

［適用例１２］
本適用例に係る振動片において、
前記振動腕には、溝部が設けられていてもよい。

このような振動片では、屈曲振動によって発生する熱が拡散（熱伝導）することを抑制することができ、熱弾性損失を低減することができる。

［適用例１３］
本適用例に係る振動子は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片が収容されているパッケージと、を備えている。

このような振動子では、本適用例に係る振動片を備えているため、良好な電気特性を有することができる。

［適用例１４］
本適用例に係る発振器は、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、を備えている。

このような発振器では、本適用例に係る振動片を備えているため、良好な電気特性を有することができる。

［適用例１５］
本適用例に係るリアルタイムクロックは、
本適用例に係る振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
前記発振回路から出力される信号に基づいて、日時データを生成する計時回路と、を備えている。

このようなリアルタイムクロックでは、本適用例に係る振動片を備えているため、良好な電気特性を有することができる。

［適用例１６］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動片を備えている。

このような電子機器では、本適用例に係る振動片を備えているため、良好な電気特性を有することができる。

［適用例１７］
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る振動片を備えている。

このような移動体では、本適用例に係る振動片を備えているため、良好な電気特性を有することができる。

本実施形態に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る振動片を模式的に示す側面図。 本実施形態に係る振動片の製造方法を説明するためのフローチャート。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動片の製造工程を模式的に示す斜視図。 本実施形態の第１変形例に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態の第２変形例に係る振動片を模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る振動片を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る振動子を模式的に示す断面図。 本施形態に係る発振器を模式的に示す断面図。 本実施形態に係るリアルタイムクロックの機能ブロック図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本施形態に係る移動体を模式的に示す平面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 振動片
まず、本実施形態に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図１および図２は、本実施形態に係る振動片１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る振動片１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

なお、図１〜図３および以下に示す図４，５，７〜図１７では、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。ここで、水晶の結晶軸である、電気軸をＸ軸、機械軸をＹ軸、光学軸をＺ軸とし、Ｘ軸を回転軸としたとき、Ｙ´軸は、Ｙ軸を、＋Ｙ側をＺ軸の＋側に傾けるように回転させてなる軸であり、Ｚ´軸は、Ｚ軸を、＋Ｚ側をＹ軸の−側に傾けるように回転させてなる軸である。なお、温度変化による共振周波数変化を小さくする観点から、前記回転させる傾きは−５度以上１５度以下の範囲で行われる。

振動片１００は、図１〜図３に示すように、Ｚ´軸と直交する主面（互いに表裏の関係にある主面）１０１ａ，１０１ｂを有する水晶基板（圧電基板）１０１を含む。なお、図１は、振動片１００を主面１０１ａ側から見た図であって、振動片１００の主面１０１ａ側の構成を説明するための図である。図２は、振動片１００を主面１０１ａ側から透かして見た図であって、振動片１００の主面１０１ｂ側の構成を説明するための図である。

振動片１００は、図１〜図３に示すように、基部１０と、一対の振動腕２０ａ，２０ｂと、支持腕３０と、切り欠き部４０と、駆動電極５０ａ，５０ｂと、引出電極５２ａ，５２ｂと、電極パッド５４ａ，５４ｂと、導電層６０，６２と、を含む。基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０は、水晶基板１０１を構成している。

基部１０は、略平板状の形状を有している。基部１０のＹ´軸方向に沿う長さは、例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下である。

振動腕２０ａ，２０ｂは、互いに並んで、基部１０から−Ｙ´軸方向（第１方向、Ｙ´軸の−Ｙ´方向）に沿って延出している。振動片２０ａ，２０ｂは、Ｘ軸方向（第１方向と交差する方向）に沿って並んでいる。図示の例では、支持腕３０の＋Ｘ軸方向側に第１振動腕２０ａが設けられ、支持腕３０の−Ｘ軸方向側に第２振動腕２０ｂが設けられている。振動腕２０ａ，２０ｂは、基部１０に接続された腕部２２と、腕部２２に接続された錘部２４と、を有している。

振動腕２０ａ，２０ｂの腕部２２の主面１０１ａ，１０１ｂには、有底の溝部２３が設けられている。溝部２３は、平面視で（Ｚ´軸方向からみて）、Ｙ´軸に沿って延出している。図示の例では、溝部２３の先端は、腕部２２と錘部２４との境に位置し、溝部２３の基端は、基部１０と腕部２２との境界に位置している。腕部２２は、図３に示すように、略Ｈ字状の断面形状を有している。溝部２３と、振動腕２０ａ，２０ｂの側面２２ａ，２２ｂ（内側面２２ａ，外側面２２ｂ）と、の間の距離Ｗは、６μｍ以下であることが好ましい。さらに、溝部２３の最大の深さをｔ、振動腕２０ａ，２０ｂの厚さ（Ｚ´軸方向に沿う長さ）をＴとしたとき、２ｔ／Ｔで表されるηが０．６以上であることが好ましい。これにより、振動片１００の等価直列抵抗、ＣＩ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）値を小さくすることができ、低消費電力化を図ることができる。図３に示す例では、側面２２ａ，２２ｂは、主面１０１ａ，１０１ｂに対して傾斜しているが、垂直であってもよい。

なお、溝部２３のＹ´軸方向に沿った長さは特に限定されない。例えば、溝部２３は、錘部２４にも設けられていてもよいし、基部１０にも設けられていてもよい。

振動腕２０ａ，２０ｂの錘部２４は、図１および図２に示すように、略平板状の形状を有している。図示の例では、錘部２４のＸ軸方向に沿う幅Ｗ１は、腕部２２のＸ軸方向に沿う幅Ｗ２よりも大きい。幅Ｗ１に対する幅Ｗ２の比（Ｗ１／Ｗ２）は、２以上１０以下であり、好ましくは５以上７以下である。これにより、熱弾性損失（屈曲振動する振動片の圧縮部と伸張部との間で発生する熱伝導により生じる振動エネルギーの損失）を低減させつつ、錘部が捻じれることによる振動漏れを抑制することができる。

振動腕２０ａ，２０ｂの錘部２４の幅Ｗ１は、例えば、１００μｍ以上４００μｍ以下である。錘部２４のＹ´軸方向に沿う長さは、例えば、５０μｍ以上６００μｍ以下である。第１振動腕２０ａの錘部２４と第２振動腕２０ｂの錘部２４との間の距離は、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下である。腕部２２の幅Ｗ２は、例えば、２０μｍ以上５０μｍ以下である。腕部２２のＹ´軸方向に沿う長さは、例えば、３００μｍ以上１０００μｍ以下である。

なお、本発明に係る錘部は、腕部よりも単位長さ当たりの質量が大きければ、その形状は特に限定されない。例えば、錘部は、腕部の幅と同じ大きさの幅を有しており、腕部よりも厚い形状であってもよい。また、錘部は、錘部に該当する振動腕の表面や、凹部を形成してそこに金などの金属を設けることによって構成されていてもよい。さらに、錘部は、腕部よりも質量密度の高い物質から構成されていてもよい。すなわち、腕部と錘部における単位長さ（Ｙ´軸方向長さ）当たりの質量を夫々Ｍａ、Ｍｂとした場合、総ての腕部、あるいは総ての錘部においてＭａ＜Ｍｂの関係を満たしていればよい。

支持腕３０は、一対の振動腕２０ａ，２０ｂの間に設けられている。支持腕３０は、基部１０の−Ｙ´軸方向側の（平面視で−Ｙ´軸方向を向く）側面１０ａから−Ｙ´軸方向に沿って延出している。支持腕３０のＹ´軸方向の長さは、振動腕２０ａ，２０ｂのＹ´軸方向の長さよりも小さい。支持腕３０の先端は、平面視で、振動腕２０ａ，２０ｂの先端よりも基部１０側に位置している。図示の例では、第１振動腕２０ａの錘部２４と、第２振動腕２０ｂの錘部２４と、の間には、支持腕３０は設けられていない。

支持腕３０と錘部２４との間の距離Ｌｇは、例えば、振動腕２０ａ，２０ｂの厚さをＴ（μｍ）としたとき、例えば、Ｔ×５０／１３０≦Ｌｇ≦２００μｍの関係を満たし、好ましくは、Ｔ×７０／１３０≦Ｌｇ≦１００μｍの関係を満たす。距離ＬｇがＴ×５０／１３０より小さいと、第２電極パッド４４ｂに設けられた導電性接合部材（図示せず）と錘部２４に設けられている駆動電極４０ａ，４０ｂが接触してしまう場合がある。さらに、平面視でＹ´軸と直交する面は主面１０１ａ，１０１ｂに対して傾斜しているため、距離ＬｇがＴ×５０／１３０より小さいと、ウェットエッチングによって振動腕２０ａ，２０ｂおよび支持腕３０の外形を形成する際に、錘部２４と支持腕３０とがつながってしまう場合がある。距離Ｌｇが２００μｍより大きいと、振動片の小型化を図ることが困難な場合がある。

支持腕３０と腕部２２との間の距離は、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下であり、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下である。支持腕３０と腕部２２との間の距離が１０μｍより小さいと、電極パッド５４ａ，５４ｂに設けられた導電性接合部材（図示せず）が腕部２２に接触し腕部２２の振動が阻害される場合がある。特に、導電性接合部材として樹脂バンプを用いる場合は、支持腕３０と腕部２２との間の距離は、５０μｍ以上であることが好ましい。支持腕３０と腕部２２との間の距離が２００μｍより大きいと、振動片の小型化を図ることが困難な場合がある。

支持腕３０は、例えば、基部１０に接続されている括れ部３２と、括れ部３２に接続されている幅広部３４と、を有している。括れ部３２は、基部１０と幅広部３４との間に設けられ、幅広部３４のＸ軸方向に沿う幅より小さい幅を有する部分である。括れ部３２によって、振動片１００では、Ｘ軸方向における同相の屈曲振動モード（一対の振動腕が同時に＋Ｘ軸方向に変位し、次に−Ｘ軸方向に変位することを順次繰り返す屈曲振動モード）の共振周波数と、Ｘ軸方向における逆相の屈曲振動モード（一対の振動腕の一方が＋Ｘ軸方向に変位し、他方が−Ｘ軸方向に変位し、次に一方が−Ｘ軸方向に変位し、他方が＋Ｘ軸方向に変位することを順次繰り返す屈曲振動モード）の共振周波数と、を離すことができる。これにより、同相の屈曲振動モードと逆相の屈曲振動モードとの結合を抑制して、逆相の屈曲振動モードの振動姿態に同相の屈曲振動モードの振動姿態が混在することを低減することができ、振動漏れを低減することができる。

支持腕３０の括れ部３２のＹ´軸方向に沿う長さは、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下である。括れ部３２の最小の幅（Ｘ軸方向に沿う幅）は、５μｍ以上２００μｍ以下である。

支持腕３０の幅広部３４は、平面視において、矩形に切り欠き部４０が設けられた形状を有している。幅広部３４は、−Ｘ軸方向側の側面（平面視で−Ｘ軸方向を向く面）３４ａと、＋Ｘ軸方向側の側面（平面視で＋Ｘ軸方向を向く面）３４ｂと、を有している。図３に示す例では、側面３４ａ，３４ｂは、主面１０１ａ，１０１ｂに対して傾斜しているが、垂直であってもよい。

支持腕３０の幅広部３４のＹ´軸方向に沿う長さは、例えば、１００μｍ以上９００μｍ以下である。幅広部３４の、切り欠き部４０が設けられていない部分の幅（Ｘ軸方向に沿う幅）は、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下である。

切り欠き部４０は、幅広部３４の−Ｘ軸方向（第２方向、Ｘ軸の−Ｘ方向）と交差する（具体的は平面視で直交する）側面３４ａに設けられている。側面３４ａは、幅広部３４の−Ｘ軸方向側の面であり、平面視で、−Ｘ軸方向を向く面である。ここで、図４は、切り欠き部４０周辺の支持腕３０を模式的に示す斜視図である。図５は、切り欠き部４０周辺の支持腕３０を模式的に示す側面図である。

切り欠き部４０は、図４および図５に示すように、第１面４１と、第２面４２と、第３面４３と、第４面４４と、第５面４５と、第６面４６と、第７面４７と、を有している。面４１〜４７は、切り欠き部４０の内面であり、切り欠き部４０は、面４１〜４７によって規定されている。

切り欠き部４０の第１面４１は、側面３４ａと平行な面である。第１面４１は、側面３４ａよりも＋Ｘ軸方向側に位置している。図３に示す例では、第１面４１は、主面１０１ａ，１０１ｂに対して傾斜しているが、垂直であってもよい。

切り欠き部４０の第２面４２は、図４に示すように、第１面４１に対して傾斜して第１面４１および側面３４ａに接続されている。第２面４２は、−Ｙ´軸方向に向かうに従ってＺ´軸方向（第３方向）の幅Ｄ１が小さくなる。第２面４２の−Ｙ´軸方向側の端４２ａは、線（図示の例ではＺ´軸に平行な直線）で構成されている。第２面４２は、端４２ａにおいて第１面４１と接続されている。第２面４２は、図５に示すようにＸ軸方向からみて、例えば、台形の形状を有している。

切り欠き部４０の第３面４３は、第２面４２よりも−Ｙ´軸方向側に位置している。第３面４３は、第１面４１に対して傾斜して第１面４１および側面３４ａに接続されている。第３面４３は、−Ｙ´軸方向に向かうに従ってＺ´軸方向の幅Ｄ２が大きくなる。第３面４３の＋Ｙ´軸方向側の端４３ａは、線（図示の例ではＺ´軸に平行な直線）で構成されている。第３面４３は、端４３ａにおいて第１面４１と接続されている。図示の例では、第３面４３の端４３ａは、第２面４２の端４２ａと平行である。第３面４３は、第２面４２と離間している。端４２ａと端４３ａとの間の距離Ｌ１は、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。第３面４３は、図５に示すようにＸ軸方向からみて、例えば、台形の形状を有している。

切り欠き部４０の第４面４４および第５面４５は、第１面４１および第２面４２に接続されている。第４面４４は、第５面４５よりも＋Ｚ´軸方向側に位置している。面４４，４５は、図１および図２に示すようにＺ´軸方向からみて、例えば、三角形の形状を有している。

切り欠き部４０の第６面４６および第７面４７は、第１面４１および第３面４３に接続されている。第６面４６は、第７面４７よりも＋Ｚ´軸方向側に位置している。面４６，４７は、図１および図２に示すようにＺ´軸方向からみて、例えば、三角形の形状を有している。

切り欠き部４０のＹ´軸方向に沿う長さＬ２は、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下である。切り欠き部４０のＸ軸方向に沿う長さＬ３は、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下である。

振動片１００の基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０（以下、「振動腕２０ａ，２０ｂ等ともいう」）は、一体的に設けられている。具体的には、振動腕２０ａ，２０ｂ等は、水晶の原石（ランバード）から所定の角度で切り出された（例えば、水晶のＺ軸（光軸）を厚さ方向とするＺ板を、Ｘ軸（電気軸）に関して０度から１５度の範囲で回転させたものなど）１枚の水晶ウェハーに、フォトリソグラフィーやエッチングなどの技術を用いて形成される。すなわち、振動腕２０ａ，２０ｂ等は、水晶からなる。

なお、振動腕２０ａ，２０ｂ等は、水晶ウェハーに限定されず、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ランガサイト（Ｌａ₃Ｇａ₅ＳｉＯ₁₄）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電体基板、あるいは圧電セラミックス基板から形成されてもよい。また、シリコン半導体材料などを用いて、振動腕２０ａ，２０ｂ等を形成してもよい。

第１駆動電極５０ａおよび第２駆動電極５０ｂは、図１および図２に示すように、振動腕２０ａ，２０ｂの表面に設けられている。具体的には、第１駆動電極５０ａは、第１振動腕２０ａの主面１０１ａ，１０１ｂに設けられた溝部２３、第２振動腕２０ｂの側面２２ａ，２２ｂ、および第２振動腕２０ｂの錘部２４に設けられている。第２駆動電極５０ｂは、第１振動腕２０ａの側面２２ａ，２２ｂ、第１振動腕２０ａの錘部２４、および第２振動腕２０ｂの主面１０１ａ，１０１ｂに設けられた溝部２３内に設けられている。

なお、図１および図２では、第１駆動電極５０ａ、第１引出電極５２ａ、および第１電極パッド５４ａを横線で示し、第２駆動電極５０ｂ、第２引出電極５２ｂ、および第２電極パッド５４ｂを斜線で示している。また、図１および図２では、基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０の側面に設けられている駆動電極５０ａ，５０ｂ、引出電極５２ａ，５２ｂ、電極パッド５４ａ，５４ｂ、および導電層６０，６２を、太線で示している。

第１引出電極５２ａおよび第２引出電極５２ｂは、基部１０および支持腕３０に設けられている。第１引出電極５２ａは、第１振動腕２０ａに設けられた第１駆動電極５０ａと、第２振動腕２０ｂに設けられた第１駆動電極５０ａと、を接続している。さらに、第１引出電極５２ａは、第１駆動電極５０ａと第１電極パッド５４ａとを接続している。第２引出電極５２ｂは、第１振動腕２０ａに設けられた第２駆動電極５０ｂと、第２振動腕２０ｂに設けられた第２駆動電極５０ｂと、を接続している。さらに、第２引出電極５２ｂは、第２駆動電極５０ｂと第２電極パッド５４ｂとを接続している。

第１電極パッド５４ａおよび第２電極パッド５４ｂは、図１に示すように、支持腕３０の主面１０１ａに設けられている。第１電極パッド５４ａは、切り欠き部４０よりも−Ｙ´軸方向側に位置している。第１電極パッド５４ａは、第１引出電極５２ａを介して、第１駆動電極５０ａと電気的に接続されている。第２電極パッド５４ｂは、切り欠き部４０よりも＋Ｙ´軸方向側に位置している。第２電極パッド５４ｂは、第２引出電極５２ｂを介して、第２駆動電極５０ｂと電気的に接続されている。電極パッド５４ａ，５４ｂは、Ｙ´軸に沿って並んで設けられている。図示の例は、電極パッド５４ａ，５４ｂは、平面視において、矩形の形状を有しているが、これに限られるものではなく、角部が丸みを帯びていたり、楕円形状であったりしてもよい。

第１導電層６０および第２導電層６２は、支持腕３０の側面に設けられている。第１導電層６０は、第１電極パッド５４ａに接続されている。第２導電層６２は、電気的に浮いた状態である。図示の例では、第１導電層６０は、幅広部３４の側面３４ａの−Ｙ´軸方向側と側面３４ｂとに設けられている。第２導電層６２は、幅広部３４の側面３４ａの＋Ｙ´軸方向側に設けられている。導電層６０，６２は、切り欠き部４０内には、設けられていない。さらに、導電層６０，６２は、基部１０の側面１０ａには、設けられていない。

駆動電極５０ａ，５０ｂ、引出電極５２ａ，５２ｂ、電極パッド５４ａ，５４ｂ、および導電層６０，６２としては、例えば、クロムやニッケルを下地層とし、該下地層の上に金や銀などの金属層を積層したものを用いる。

次に、振動片１００の動作について説明する。

振動片１００には、外部から電極パッド５４ａ，５４ｂを介して駆動電極５０ａ，５０ｂに印加される駆動信号（交番電圧）により電界が生じる。そして、水晶の逆圧電効果によって、振動腕２０ａ，２０ｂの根元部を支点として図１および図２に示す矢印Ａ方向（振動腕２０ａ，２０ｂが互いに離れる方向）と矢印Ｂ方向（振動腕２０ａ，２０ｂが互いに近づく方向）とに交互に撓むように変位する屈曲振動が発生する（Ｘ軸方向において逆相の屈曲振動モードで振動腕２０ａ，２０ｂが振動する）。

なお、本発明に係る振動片の振動（駆動）方式は、圧電駆動に限定されない。例えば、本発明に係る振動片は、圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片であってもよい。

振動片１００は、例えば、以下の特徴を有する。

振動片１００では、支持腕３０の側面３４ａに設けられた切り欠き部４０を含む。そのため、第２導電層６２を電気的に浮いた状態にすることができる。具体的には、第１電極パッド５４ａと第２導電層６２とを電気的に分離することができる。したがって、例えば、第２電極パッド５４ｂに設けられる導電性接合部材と、第２導電層６２とが接触したとしても、２つの電極パッド５４ａ，５４ｂが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

振動片１００では、切り欠き部４０の第２面４２の端４２ａおよび第３面４３の端４３ａは、互いに平行な直線で構成されて、離間している。そのため、例えば振動片１００に衝撃が加わった場合でも、第２面４２および第３面４３が破損することを抑制することができる。例えば第２面の端および第３面の端が角部であったり（尖がった形状を有しており）、第２面の端および第３面の端が互いに接触したりしている場合は、振動片に衝撃が加わると、大きな応力集中が発生して、第２面および第３面が破損する場合がある。

振動片１００では、腕部２２に接続された錘部２４を有している。そのため、逆相の屈曲振動モードの共振周波数を高くすることなく、腕部２２の幅（Ｘ軸方向の長さ）を広くすることができるので、屈曲振動時の屈曲変形に起因して発生する、腕部２２における幅方向の熱伝導の経路を長くすることができるから、振動片１００では、断熱的領域において熱弾性損失を低減することができる。

振動片１００では、振動腕２０ａ，２０ｂには、溝部２３が設けられている。そのため、振動片１００では、屈曲振動によって発生する熱の経路が狭められるため、熱が拡散（熱伝導）することを抑制することができる。これにより、振動片１００では、断熱的領域において熱弾性損失を低減することができる。

２． 振動片の製造方法
次に、本実施形態に係る振動片１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係る振動片１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図７〜図１３は、本実施形態に係る振動片１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図３と同じ断面を示している。図１４は、本実施形態に係る振動片１００の製造工程を模式的に示す斜視図である。なお、便宜上、図１４では、支持腕３０以外の部材の図示を省略している。

図７に示すように、水晶基板１０１に第１金属層７０を成膜する（Ｓ１）。第１金属層７０は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。第１金属層７０は、例えば、水晶基板１０１側からクロム層および金層を順に成膜して形成される。クロム層の厚さは、例えば、１０ｎｍ程度である。金層の厚さは、例えば、５０ｎｍ程度である。なお、第１金属層７０を形成する前に、水晶基板１０１を硫酸およびバッファードフッ酸（ＢＨＦ）によって洗浄してもよい。

図８に示すように、第１金属層７０の表面に第１レジスト層８０を塗布した後、第１レジスト層８０を露光および現像し、第１レジスト層８０を所定の形状に形成する（Ｓ２）。第１レジスト層８０は、例えば、スピンコーターを用いて塗布される。次に、第１レジスト層８０をマスクとして、第１金属層７０をエッチングする。その後、第１レジスト層８０を除去する。

図９に示すように、第１金属層７０の表面に第２レジスト層８２を塗布した後、第２レジスト層８２を露光および現像し、第２レジスト層８２を所定の形状に形成する（Ｓ３）。第２レジスト層８２は、例えば、スピンコーターを用いて塗布される。

図１０に示すように、第１金属層７０および第２レジスト層８２をマスクとして、水晶基板１０１をエッチング（例えばウェットエッチング）し、基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０を形成する（Ｓ４）。エッチング時間は、水晶基板１０１の厚さを考慮して決定される。

図１１に示すように、第２レジスト層８２をマスクとして第１金属層７０をエッチングし、次に振動腕２０ａ，２０ｂをエッチング（例えばウェットエッチング）して溝部２３を形成し、さらに、支持腕３０をエッチング（例えばウェットエッチング）して側面３４ａに、切り欠き部４０を形成する（Ｓ５）。切り欠き部４０は、−Ｘ軸方向側が開放されているので（−Ｘ軸方向側に支持腕３０の面が存在しないので、）、切り欠き部４０を形成するためのエッチング速度は、溝部２３を形成するためのエッチング速度よりも大きい。その後、第２レジスト層８２および第１金属層７０を除去し、水晶基板１０１を例えば硫酸によって洗浄する。

なお、溝部２３を形成する工程と、切り欠き部４０を形成する工程は、上記のように同じ工程で行われてもよいし、別々の工程で行われてもよい。

図１２に示すように、基部１０、振動腕２０ａ，２０ｂ、および支持腕３０の表面に、第２金属層７２を成膜する（Ｓ６）。第２金属層７２は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法により形成される。第２金属層７２は、例えば、振動腕２０ａ，２０ｂ等側からクロム層および金層を順に成膜して形成される。クロム層の厚さは、例えば、２０ｎｍ程度である。金層の厚さは、例えば、４０ｎｍ程度である。

図１３に示すように、第２金属層７２の表面に第３レジスト層８４を塗布する（Ｓ７）。第３レジスト層８４は、例えば、スピンコーターを用いて塗布される。

次に、第３レジスト層８４を露光する（Ｓ８）。本工程では、支持腕３０の主面１０１ａ，１０１ｂの垂線に対して傾斜した方向から光を照射して、切り欠き部４０内の第３レジスト層８４を斜め露光する（図１４参照）。具体的には、Ｚ´軸方向から＋Ｙ´軸方向または−Ｙ´軸方向に所定の角度θ傾いた方向から、斜め露光を行う。所定の角度θは、例えば、０°より大きく５０°より小さく、好ましくは、５°以上４５°以下であり、より好ましくは、１０°以上２０°以下である。切り欠き部４０の面４２〜４７は、主面１０１ａ，１０１ｂに対して傾斜しているため、面４２〜４７に設けられた第２金属層７２上の第３レジスト層８４を、確実に露光することができる。

例えば図１４に示す例では、Ｚ´軸方向から−Ｙ´軸方向に角度θ傾いた方向から斜め露光を行っている。第３レジスト層８４を露光するための光は、図１４に示すように、＋Ｚ´軸方向側および−Ｚ´軸方向側の両側から照射されてもよい。

なお、第３レジスト層８４を露光する工程（Ｓ８）は、主面１０１ａ，１０１ｂの垂線に対して傾斜した方向から光を照射する斜め露光と、主面１０１ａ，１０１ｂの垂線方向（Ｚ´軸方向）から光を照射する露光と、を併用してもよい。

次に、露光された第３レジスト層８４を現像する（Ｓ９）。次に、現像された第３レジスト層８４をマスクとして第２金属層７２をエッチングして、図１〜図３に示すように、駆動電極５０ａ，５０ｂ、引出電極５２ａ，５２ｂ、電極パッド５４ａ，５４ｂ、および導電層６０，６２を形成する（Ｓ１０）。その後、第３レジスト層８４を除去する。

以上の工程により、振動片１００を製造することができる。

なお、振動片１００を製造した後に、等価直列抵抗を測定してもよい。また、錘部２４の駆動電極５０ａ，５０ｂ上に錘となる金属層（図示せず）を設け、該金属層を削ることによって、振動片１００の共振周波数を調整してもよい。

振動片１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。

振動片１００の製造方法では、支持腕３０の側面３４ａに切り欠き部４０を形成する工程と、主面１０１ａ，１０１ｂの垂線に対して（Ｚ´軸方向に対して）傾斜した方向から光を照射して、切り欠き部４０内の第３レジスト層８４を露光する工程と、を含む。そのため、切り欠き部４０内の第３レジスト層８４を確実に露光することができ、支持腕３０の側面３４ａに設けられた第２金属層７２を除去することができる。これにより、第２導電層６２と第１電極パッド５４ａとを電気的に分離することができる。したがって、振動片１００の製造方法では、例えば、第２電極パッド５４ｂに設けられる導電性接合部材と、第２導電層６２とが接触しても、２つの電極パッドが電気的に短絡する可能性を低減することができる。

振動片１００の製造方法では、Ｚ´軸方向から＋Ｙ´軸方向または−Ｙ´軸方向に所定の角度θ傾いた方向から、斜め露光を行う。そのため、第２振動腕２０ｂによって露光のための光が遮られることなく、第３レジスト層８４を露光することができる。例えばＺ´軸方向から−Ｘ軸方向に傾いた方向から斜め露光を行った場合は、第２振動腕によって光が遮られ、レジスト層を露光できない場合がある。さらに、特に、振動腕と支持腕と間の距離が小さい場合は、支持腕に設けられた金属層において露光のための光が反射し、反射された光によって振動腕の側面にも駆動電極が形成されない部分が大きく設けられてしまう場合がある。そのため、振動腕に電界を印加することができる駆動電極の大きさが小さくなり、等価直列抵抗が高くなってしまう場合がある。

振動片１００の製造方法では、Ｚ´軸方向から−Ｙ´軸方向に所定の角度θ傾いた方向から斜め露光を行うことにより、基部１０の−Ｙ´軸方向側の側面１０ａに設けられた第２金属層７２上の第３レジスト層８４を、確実に露光することができる。そのため、第１導電層６０と、第１振動腕２０ａの側面２２ａに設けられた第２駆動電極５０ｂと、がつながって電気的に短絡することを抑制することができる。

振動片１００の製造方法では、所定の角度θは、０°より大きく５０°より小さい。そのため、切り欠き部４０内の第３レジスト層８４に、より確実に露光のための光を照射することができる。例えば所定の角度θが５０°以上の場合は、露光のための光が振動片の部材に遮られ、切り欠き部内のレジスト層を露光することができない場合がある。

振動片１００の製造方法では、切り欠き部４０を、平面視で支持腕３０の−Ｘ軸方向と直交する側面（−Ｘ軸方向側の側面）３２ａに形成する。そのため、切り欠き部４０の面４２〜４７を、Ｚ´軸に対して傾斜させることができ、より確実に、切り欠き部４０内の第３レジスト層８４を露光することができる。

振動片１００の製造方法では、切り欠き部４０を形成する工程は、ウェットエッチングによって行われる。そのため、切り欠き部４０の面４２〜４７を、Ｚ´軸に対して傾斜させることができる。

振動片１００の製造方法では、溝部２３を形成する工程と、切り欠き部４０を形成する工程とは、同じ工程で行われる。そのため、振動片１００の製造方法では、溝部２３を形成する工程と、切り欠き部４０を形成する工程と、を別々の工程で行う場合に比べて、工程の短縮化を図ることができる。

３． 振動片の変形例
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態の第１変形例に係る振動片２００を模式的に示す平面図である。

以下、本実施形態の第１変形例に係る振動片２００において、本実施形態に係る振動片１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態の第２，３変形例に係る振動片についても同様である。

上述した振動片１００では、図１に示すように平面視で、切り欠き部４０の輪郭は、角部（例えば９０°をなす部分）を有していた。これに対し、振動片２００では、図１５に示すように平面視で、切り欠き部４０の輪郭は、曲線部を有している。そのため、振動片２００では、例えば振動片１００に比べて、支持腕３０に衝撃が加わった場合に応力が集中し難く、耐衝撃性を向上させることができる。

３．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図１６は、本実施形態の第２変形例に係る振動片３００を模式的に示す平面図である。

振動片３００では、図１６に示すように、支持腕３０の側面３４ａは、−Ｘ軸方向側に突出した凸部３４０を有し、切り欠き部４０は、凸部３４０に設けられている。そのため、振動片３００では、切り欠き部４０を設けることによって幅広部３４のＸ軸方向に沿う幅が小さくなる部分を有さない。図示の例では、幅広部３４の切り欠き部４０が設けられている部分の幅と、幅広部３４の切り欠き部４０が設けられていない部分の幅とは、同じである。これにより、振動片３００では、例えば振動片１００に比べて、耐衝撃性を向上させることができる。

３．３． 第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係る振動片について、図面を参照しながら説明する。図１７は、本実施形態の第３変形例に係る振動片４００を模式的に示す断面図であって、振動片１００を模式的に示す図３と同じ断面を示している。なお、便宜上、図１７では、振動腕２０ａ，２０ｂ以外の部材の図示を省略している。

上述した振動片１００では、図３に示すように、振動腕２０ａ，２０ｂの主面１０１ａ，１０１ｂには、各々１つの溝部２３が設けられていた。これに対し、振動片３００では、図１７に示すように、主面１０１ａ，１０１ｂには、各々２つの溝部２３が設けられている。主面１０１ａ，１０１ｂの各々に設けられた２つの溝部２３は、Ｘ軸に沿って並んで設けられている。なお、図示はしないが、主面１０１ａ，１０１ｂの各々には、３つ以上の溝部２３が設けられていてもよい。

４． 振動子
次に、本実施形態に係る振動子について、図面を参照しながら説明する。図１８は、本実施形態に係る振動子８００を模式的に示す平面図である。図１９は、本実施形態に係る振動子８００を模式的に示す図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。なお、便宜上、図１８では、リッド８１４を省略して図示している。また、図１８および図１９では、振動片１００を簡略化して図示している。

振動子８００は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている振動子８００について説明する。振動子８００は、図１８および図１９に示すように、振動片１００と、パッケージ（容器）８１０と、を備えている。

パッケージ８１０は、上面に開放する凹部８１１を有する箱状のベース８１２と、凹部８１１の開口を塞ぐようにベース８１２に接合されている板状のリッド８１４と、を有している。このようなパッケージ８１０は、凹部８１１がリッド８１４にて塞がれることにより形成された収納空間を有しており、該収納空間に、振動片１００が気密的に収納、設置されている。すなわち、パッケージ８１０には、振動片１００が収容されている。

なお、振動片１００が収容される収納空間（凹部８１１）内は、例えば、減圧（真空）状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。これにより、振動片１００の振動特性が向上する。

ベース８１２の材質は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体などのセラミックス系の絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン（高抵抗シリコン）などである。リッド８１４の材質は、ベース８１２と同じ材料、または、コバール、４２アロイなどの金属である。

ベース８１２とリッド８１４の接合は、ベース８１２上にシールリング８１３を設け、シールリング８１３上にリッド８１４を載置して、例えば抵抗溶接機を用いて、ベース８１２にシールリング８１３を溶接することによって行われる。なお、ベース８１２とリッド８１４の接合は、特に限定されず、接着剤を用いて行われてもよいし、シーム溶接によって行われてもよい。

ベース８１２の凹部８１１の内底面（内側の底面）８１５には、振動片１００の電極パッド５４ａ，５４ｂに対向する位置に、内部端子８１６ａ，８１６ｂが設けられている。第１電極パッド５４ａは、第１導電性接合部材９０ａを介して内部端子８１６ａに接合され、第２電極パッド５４ｂは、第２導電性接合部材９０ｂを介して内部端子８１６ｂに接合されている。

なお、導電性接合部材９０ａ，９０ｂは、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系、アクリル系、ビスマレイミド系などの導電性接着剤や、金、アルミニウム、半田バンプなどの金属バンプや、金属層や樹脂製のコア上に金属配線を形成した樹脂バンプである。

ベース８１２の内底面８１５と反対側の外底面（外側の底面）８１７には、電極端子８１８ａ，８１８ｂが設けられている。電極端子８１８ａ，８１８ｂは、図示しない内部配線により内部端子８１６ａ，８１６ｂと電気的に接続されている。具体的には、電極端子８１８ａは内部端子８１６ａと電気的に接続され、電極端子８１８ｂは内部端子８１６ｂと電気的に接続されている。内部端子８１６ａ，８１６ｂおよび電極端子８１８ａ，８１８ｂは、例えば、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層に、ニッケル、金などの被膜がめっきなどにより積層された金属被膜である。

なお、図示はしないが、パッケージ８１０は、平板状のベース８１２と、凹部を有するリッド８１４と、を有していてもよい。また、パッケージ８１０は、ベース８１２およびリッド８１４の両方に凹部が設けられていてもよい。

振動子８００では、例えば、電子機器のＩＣチップ内に集積化された発振回路から、電極端子８１８ａ，８１８ｂを介して印加される駆動信号によって、振動片１００が屈曲振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）し、電極端子８１８ａ，８１８ｂから共振信号（発振信号）を出力する。

振動子８００では、振動片１００を備えているため、良好な電気的特性を有することができる。

５． 発振器
次に、本実施形態に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図２０は、本実施形態に係る発振器９００を模式的に示す断面図である。

以下、本実施形態に係る発振器９００において、本実施形態に係る振動子８００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

発振器９００は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている発振器９００について説明する。発振器９００は、図２０に示すように、振動片１００と、パッケージ８１０と、ＩＣチップ９１０と、を備えている。

ベース８１２の内底面８１５には、凹状に形成された収容部９１２が設けられている。ＩＣチップ９１０は、収容部９１２に収容されている。ＩＣチップ９１０は、発振回路を内蔵している。ＩＣチップ９１０は、収容部９１２の底面に、図示しない接着剤などによって固定されている。

ＩＣチップ９１０は、金やアルミニウムなどのワイヤー９１４によって、収容部９１２の底面に設けられた内部接続端子９１６ａ，９１６ｂと接続されている。内部接続端子９１６ａ，９１６ｂは、例えば、タングステン、モリブデンなどのメタライズ層に、ニッケル、金などの被膜がめっきなどにより積層された金属被膜である。内部接続端子９１６ａ，９１６ｂは、図示しない内部配線を介して、電極端子８１８ａ，８１８ｂや内部端子８１６ａ，８１６ｂに接続されている。すなわち、ＩＣチップ（発振回路）９１０は、振動片１００と電気的に接続されている。

なお、図示はしないが、ＩＣチップ９１０と内部接続端子９１６ａ，９１６ｂとの接続には、ワイヤー９１４を用いたワイヤーボンディングによる接続方向以外に、ＩＣチップ９１０を反転させてフリップチップ実装による接続方法などを用いてもよい。また、ＩＣチップ９１０は、ベース８１２の外底面８１７に設けられた凹部内に実装され、モールド材により封止されていてもよい。

発振器９００では、ＩＣチップ９１０から内部接続端子９１６ａ，９１６ｂ、内部端子８１６ａ，８１６ｂなどを介して印加される駆動信号によって、振動片１００が屈曲振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）する。そして、発振器９００は、この発振に伴って生じる発振信号をＩＣチップ９１０、電極端子８１８ａ，８１８ｂなどを介して外部に出力する。

発振器９００では、振動片１００を備えているため、良好な電気的特性を有することができる。

６． リアルタイムクロック
次に、本実施形態に係るリアルタイムクロックについて、図面を参照しながら説明する。図２１は、本実施形態に係るリアルタイムクロック１０００の機能ブロック図である。

リアルタイムクロック１０００は、本発明に係る発振器を備えている。以下では、本発明に係る発振器として、発振器９００を備えているリアルタイムクロック１０００について説明する。リアルタイムクロック１０００は、図２１に示すように、発振器９００と、計時回路１０１０と、イベント検出回路１０２０と、メモリー１０３０と、制御回路１０４０と、を備えている。

発振器９００は、振動片１００と、振動片１００と電気的に接続されている発振回路（ＩＣチップ）９１０と、を有しており、振動片１００は、発振回路９１０を介して電気信号が入力されることにより所定の周波数で振動する。そして、発振回路９１０は、振動片１００から出力された信号を増幅して出力する。

計時回路１０１０には、発振器９００が接続されており、発振器９００から出力された信号を分周して１[Ｈｚ]の周波数を得ると、この１[Ｈｚ]の信号を利用して年、月、日、時、分、および秒の計時を各計時レジスタ（不図示）で行っている。すなわち、計時回路１０１０は、発振器９００の発振回路９１０から出力される信号に基づいて、日時データを生成する。このような計時回路１０１０を持つことにより、時刻データを得ることができ、イベントが生じた際（イベント検出周期毎）の日時等をメモリー１０３０に記録することが可能となる。なお計時回路１０１０は設定により、上記年、月、日、時、分、および秒の他に、曜日についてのデータも記憶させるようにすることができる。

イベント検出回路１０２０は、リアルタイムクロック１０００の外部端子であるイベント入力端子１０２２に接続されている。イベント検出回路１０２０は、イベント入力端子１０２２に対してイベントが発生した旨の電気信号が入力されると、イベント発生フラグを立てるように構成されている。このように、イベントの発生をフラグにより示すことで、当該フラグに基づいてイベントの有無を判断することができる。具体的には、イベント発生フラグに１を立てる（０から１に変更する）のである。

メモリー１０３０は、上述した時刻データやイベント発生に関するデータを記録する記憶手段である。

制御回路１０４０には、上述した計時回路１０１０、イベント検出回路１０２０、メモリー１０３０、および外部端子としての割り込み出力端子１０４２が接続されている。制御回路１０４０は、イベント検出回路１０２０から入力されたフラグ情報に基づいて、フラグが立てられている事を検出した時刻データを計時回路１０１０から読み出すことが可能に構成されている。

なお、割り込み出力端子１０４２は、任意のイベント入力の発生時に、時刻データやイベント発生に関するデータの記録と同時に、ＣＰＵに対して信号を割り込み出力させる役割を担う。

リアルタイムクロック１０００では、振動片１００を備えているため、良好な電気的特性を有することができる。

７． 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る振動片を備える。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備える電子機器について、説明する。

図２２は、本実施形態に係る電子機器として、スマートフォン１３００を模式的に示す平面図である。スマートフォン１３００は、図２２に示すように、振動片１００を有する発振器９００を備えている。

スマートフォン１３００は、発振器９００を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用いる。スマートフォン１３００は、さらに、表示部（液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等）１３１０、操作部１３２０、および音出力部１３３０（マイクロフォン等）を有することができる。スマートフォン１３００は、表示部１３１０に対する接触検出機構を設けることで表示部１３１０を操作部として兼用してもよい。

なお、スマートフォン１３００に代表される電子機器は、振動片１００を駆動する発振回路と、振動片１００の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。

これによれば、スマートフォン１３００に代表される電子機器は、振動片１００を駆動する発振回路と共に、振動片１００の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。

図２３は、本実施形態に係る電子機器として、モバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１４００を模式的に示す斜視図である。パーソナルコンピューター１４００は、図２３に示すように、キーボード１４０２を備えた本体部１４０４と、表示部１４０５を備えた表示ユニット１４０６と、により構成され、表示ユニット１４０６は、本体部１４０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１４００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動片１００が内蔵されている。

図２４は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１５００を模式的に示す斜視図である。携帯電話機１５００は、複数の操作ボタン１５０２、受話口１５０４および送話口１５０６を備え、操作ボタン１５０２と受話口１５０４との間には、表示部１５０８が配置されている。このような携帯電話機１５００には、フィルター、共振器等として機能する振動片１００が内蔵されている。

図２５は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１６００を模式的に示す斜視図である。なお、図２５には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１６００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

デジタルスチルカメラ１６００におけるケース（ボディー）１６０２の背面には、表示部１６０３が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１６０３は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１６０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１６０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１６０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１６０８に転送・格納される。また、デジタルスチルカメラ１６００においては、ケース１６０２の側面に、ビデオ信号出力端子１６１２と、データ通信用の入出力端子１６１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１６１２にはテレビモニター１６３０が、データ通信用の入出力端子１６１４にはパーソナルコンピューター１６４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１６０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１６３０や、パーソナルコンピューター１６４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチルカメラ１６００には、フィルター、共振器等として機能する振動片１００が内蔵されている。

電子機器１３００，１４００，１５００，１６００は、振動片１００を備えているため、良好な電気的特性を有することができる。

なお、本発明の振動片を備えている電子機器は、上記の例に限定されず、例えば、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）、フライトシュミレーター等に適用することができる。

８． 移動体
次に、本実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図２６は、本実施形態に係る移動体１７００として、自動車を模式的に示す平面図である。

本実施形態に係る移動体は、本発明に係る振動片を備えている。以下では、本発明に係る振動片として、振動片１００を備えている移動体について、説明する。

本実施形態に係る移動体１７００は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー１７２０、コントローラー１７３０、コントローラー１７４０、バッテリー１７５０、およびバックアップ用バッテリー１７６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体１７００は、図２６に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

このような移動体１７００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。

移動体１７００は、振動片１００を備えているため、良好な電気的特性を有することができる。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…基部、１０ａ…側面、２０ａ…第１振動腕、２０ｂ…第２振動腕、２２…腕部、２２ａ，２２ｂ…側面、２３…溝部、２４…錘部、３０…支持腕、３２…括れ部、３４…幅広部、３４ａ，３４ｂ…側面、４０…切り欠き部、４１…第１面、４２…第２面、４２ａ…端、４３…第３面、４３ａ…端、４４…第４面、４５…第５面、４６…第６面、４７…第７面、５０ａ…第１駆動電極、５０ｂ…第２駆動電極、５２ａ…第１引出電極、５２ｂ…第２引出電極、５４ａ…第１電極パッド、５４ｂ…第２電極パッド、６０…第１導電層、６２…第２導電層、７０…第１金属層、７２…第２金属層、８０…第１レジスト層、８２…第２レジスト層、８４…第３レジスト層、９０ａ…第１導電性接合部材、９０ｂ…第２導電性接合部材、１００…振動片、１０１…水晶基板、１０１ａ，１０１ｂ…主面、２００，３００…振動片、３４０…凸部、４００…振動片、８００…振動子、８１０…パッケージ、８１１…凹部、８１２…ベース、８１３…シールリング、８１４…リッド、８１５…内底面、８１６ａ，８１６ｂ…内部端子、８１７…外底面、８１８ａ，８１８ｂ…電極端子、９００…発振器、９１０…ＩＣチップ、９１２…収容部、９１４…ワイヤー、９１６ａ，９１６ｂ…内部接続端子、１０００…リアルタイムクロック、１０１０…計時回路、１０２０…イベント検出回路、１０２２…イベント入力端子、１０３０…メモリー、１０４０…制御回路、１０４２…割り込み出力端子、１３００…スマートフォン、１３１０…表示部、１３２０…操作部、１３３０…音出力部、１４００…パーソナルコンピューター、１４０２…キーボード、１４０４…本体部、１４０５…表示部、１４０６…表示ユニット、１５００…携帯電話機、１５０２…操作ボタン、１５０４…受話口、１５０６…送話口、１５０８…表示部、１６００…デジタルスチルカメラ、１６０２…ケース、１６０３…表示部、１６０４…受光ユニット、１６０６…シャッターボタン、１６０８…メモリー、１６１２…ビデオ信号出力端子、１６１４…入出力端子、１６３０…テレビモニター、１６４０…パーソナルコンピューター、１７００…移動体、１７２０…コントローラー、１７３０…コントローラー、１７４０…コントローラー、１７５０…バッテリー、１７６０…バックアップ用バッテリー

Claims (17)

1. 圧電基板をエッチングして、基部、前記基部から第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並んでいる一対の振動腕、および前記基部から前記第１方向に沿って延出し一対の前記振動腕の間に設けられた支持腕を形成する工程と、
   前記支持腕をエッチングして、前記支持腕の、前記第２方向と交差する側面に、切り欠き部を形成する工程と、
   前記基部、前記振動腕、および前記支持腕の表面に金属層を成膜する工程と、
   前記金属層の表面にレジスト層を塗布する工程と、
   前記レジスト層を露光する工程と、
   露光された前記レジスト層を現像する工程と、
   現像された前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングする工程と、
   を含み、
   前記レジスト層を露光する工程では、
   前記支持腕の主面の垂線に対して傾斜した方向から光を照射して、前記切り欠き部内の前記レジスト層を斜め露光し、
   前記金属層をエッチングする工程では、
   前記振動腕の表面に設けられた第１駆動電極および第２駆動電極と、
   前記支持腕の主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向側に位置し、前記第１駆動電極と電気的に接続された第１電極パッドと、
   前記主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向とは反対方向側に位置し、前記第２駆動電極と電気的に接続された第２電極パッドと、
   を形成する、振動片の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記レジスト層を露光する工程では、
   前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向から前記第１方向または前記第１方向とは反対方向に所定の角度傾いた方向から、斜め露光を行う、振動片の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記所定の角度は、０°より大きく５０°より小さい、振動片の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
   前記圧電基板は、水晶からなり、
   前記第１方向は、
   水晶の結晶軸である、電気軸をＸ軸、機械軸をＹ軸、光学軸をＺ軸とし、前記Ｘ軸を回転軸として、
   前記Ｙ軸を、＋Ｙ側を前記Ｚ軸の＋側に傾けるように回転させてＹ´軸とし、
   前記Ｚ軸を、＋Ｚ側を前記Ｙ軸の−側に傾けるように回転させてＺ´軸としたとき、
   前記第１方向は、前記Ｙ´軸の−Ｙ´方向であり、
   前記第２方向は、前記Ｘ軸の−Ｘ方向である、振動片の製造方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記切り欠き部を形成する工程は、ウェットエッチングによって行われる、振動片の製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
   前記切り欠き部を形成する工程では、
   前記切り欠き部が、
   前記側面と平行な面であり、前記側面よりも前記第２方向とは反対方向側に位置する第１面と、
   前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第２面と、
   前記第２面よりも前記第１方向側に位置し、前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第３面と、
   を有するように形成され、
   前記第２面は、前記第１方向に向かうに従って前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向の幅が小さくなり、
   前記第３面は、前記第１方向に向かうに従って前記第３方向の幅が大きくなる、振動片の製造方法。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
   前記振動腕をエッチングして溝部を形成する工程を含み、
   前記溝部を形成する工程と、前記切り欠き部を形成する工程とは、同じ工程で行われる、振動片の製造方法。
8. 基部と、
   前記基部から第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる一対の振動腕と、
   前記基部から前記第１方向に沿って延出し、一対の前記振動腕の間に設けられた支持腕と、
   前記支持腕の、前記第１方向と直交する第２方向と交差する側面に設けられた切り欠き部と、
   前記振動腕の表面に設けられた第１駆動電極および第２駆動電極と、
   前記支持腕の主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向側に位置し、前記第１駆動電極と電気的に接続された第１電極パッドと、
   前記主面に設けられ、前記切り欠き部よりも前記第１方向とは反対方向側に位置し、前記第２駆動電極と電気的に接続された第２電極パッドと、
   を含み、
   前記切り欠き部は、
   前記側面と平行な面であり、前記側面よりも前記第２方向とは反対方向側に位置する第１面と、
   前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第２面と、
   前記第２面よりも前記第１方向側に位置し、前記第１面に対して傾斜して前記第１面および前記側面に接続された第３面と、
   を有し、
   前記第２面は、前記第１方向に向かうに従って前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向の幅が小さくなり、
   前記第３面は、前記第１方向に向かうに従って前記第３方向の幅が大きくなる、振動片。
9. 請求項８において、
   前記支持腕は、水晶からなり、
   水晶の結晶軸である、電気軸をＸ軸、機械軸をＹ軸、光学軸をＺ軸とし、前記Ｘ軸を回転軸として、
   前記Ｙ軸を、＋Ｙ側を前記Ｚ軸の＋側に傾けるように回転させてＹ´軸とし、
   前記Ｚ軸を、＋Ｚ側を前記Ｙ軸の−側に傾けるように回転させてＺ´軸としたとき、
   前記第１方向は、前記Ｙ´軸の−Ｙ´方向であり、
   前記第２方向は、前記Ｘ軸の−Ｘ方向である、振動片。
10. 請求項８または９において、
    前記振動腕は、前記基部に接続された腕部と、前記腕部に接続された錘部と、を有する、振動片。
11. 請求項１０において、
    前記錘部の幅は、前記腕部の幅よりも大きい、振動片。
12. 請求項８ないし１１のいずれか１項において、
    前記振動腕には、溝部が設けられている、振動片。
13. 請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の振動片と、
    前記振動片が収容されているパッケージと、
    を備えている、振動子。
14. 請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の振動片と、
    前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
    を備えている、発振器。
15. 請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の振動片と、
    前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、
    前記発振回路から出力される信号に基づいて、日時データを生成する計時回路と、
    を備えている、リアルタイムクロック。
16. 請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の振動片を備えている、電子機器。
17. 請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の振動片を備えている、移動体。

Images