JP2021048537A - 圧電ウエハ、圧電振動片及び圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電板の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性を有する圧電振動片を得ること。【解決手段】結晶軸であるＸ軸に沿って延びる一対の側面３６、３７と、Ｘ軸の＋側を向いた基端面３４と、Ｘ軸の−側を向いた先端面３５とを有する圧電板３０と、圧電板よりもＸ軸の＋側に配置された支持フレーム１１０と、圧電板と支持フレームとをＸ軸に沿って連結する支持片１２０、１３０とを備え、支持片は、圧電板の側面に対して連設される外側面１２１、１３１と、圧電板の基端面に対して連設される内側面１２２、１３２とを備え、外側面は、側面からＸ軸の＋側に向けて側面に沿って連続的に延びる第１外側面７１、８１と、第１外側面からＸ軸の＋側に向けてさらに延びて支持フレームに繋がると共に、第１外側面に対して圧電板の面内方向に第１角度で傾斜した第２外側面１２３、１３３と、を備えている圧電ウエハ２２を提供する。【選択図】図２３

Description

本発明は、圧電ウエハ、圧電振動片及び圧電振動子に関する。

厚み滑り振動を主振動とする圧電振動片として、水晶をＡＴカットすることで形成された圧電振動片（いわゆるＡＴカット振動片）が知られている。ＡＴカット振動片は、小型化、高周波数化に適し、且つ他の振動モードで振動する圧電振動片に比べて周波数温度特性が優れている特性を有しているため、各種の電子機器、電子デバイス等に好適に利用される。特に、ＡＴカット振動片は周波数温度特性が３次曲線となるので、広範囲で安定した周波数を得ることが可能とされ、携帯電話等に好適とされている。

この種のＡＴカット振動片は、一般的に以下の工程を経て製造される。
ＡＴカット水晶基板から形成された圧電ウエハに対してウェットエッチング加工を行い、圧電ウエハを選択的に除去する。これにより、所望の外形形状とされた圧電板を複数形成することができると共に、複数の圧電板のそれぞれが支持片を介して共通の支持フレームに片持ち支持されるように形成することができる。
そしてウェットエッチング加工後、圧電ウエハの両面に電極膜をパターニングする。これにより、複数の圧電板のそれぞれに対して、励振電極、マウント電極及び接続電極を含む電極膜を形成することができる。これにより、圧電板の両面に電極膜が形成されたＡＴカット振動片とすることができる。
そして最後に、支持片を切断することで、複数のＡＴカット振動片を支持フレームからそれぞれ切り離して個片化する。これにより、複数のＡＴカット振動片を得ることができる。

上述の製造過程において、ＡＴカット振動片を支持フレームから切り離して個片化する際、支持片を切断し易くするために、支持片に溝部を形成することが知られている（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００７−１４２５２６号公報 特開２０１０−１７８３２０号公報

ところで、圧電ウエハには水晶の結晶軸方向に応じてエッチング速度が異なる、いわゆるエッチング異方性（結晶異方性）が現れることが知られている。
ＡＴカットとは、電気軸であるＸ軸、機械軸であるＹ軸、及び光学軸であるＺ軸の３つの結晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸回りに３５度１５分、傾いたＺ’軸方向に人工水晶を切り出す加工方法とされている。そのため、ＡＴカットによって切り出されたＡＴカット水晶基板から形成される圧電ウエハの場合には、Ｘ軸、Ｚ’軸及びＹ’軸（Ｘ軸及びＺ’軸に対して互いに直交する軸）方向に応じてエッチング異方性が現れる。具体的には、エッチング速度がＺ’軸、Ｘ軸、Ｙ’軸の順に速くなるようなエッチング異方性が現れる。

一般的に圧電ウエハからＡＴカット振動片を作製する場合には、Ｘ軸とＺ’軸とで画成される面内に沿って圧電板の主面が形成され、且つＹ’軸に圧電板の厚さ方向が一致するように形成される場合が多い。このとき、圧電板のうち支持片によって片持ち支持される基端部がＸ軸の＋側に位置し、且つ自由端部である先端部がＸ軸の−側に位置するように形成される場合が多い。この場合、圧電板はＸ軸方向に沿って延びると共に、Ｚ’軸に互い向かい合う一対の側面を有するように外形形成される。

ところが、圧電ウエハのウェットエッチング加工時、上述のようにエッチング速度がＹ’軸よりもＺ’軸の方が速いので、圧電板の側面にはエッチングの入り込みによるサイドエッチング（いわゆる浸食部）が発生し易い。特に、支持片に形成した溝部が圧電板の側面側に開口している場合には、溝部の開口部分をきっかけとしてエッチングが入り込み、圧電板の側面にまでサイドエッチングが進行し易い。

そこで特許文献１に記載の従来の方法では、支持片の内側面側に溝部を形成している。例えば、支持片をＹ’軸に貫通し、且つ支持片の内側面からＺ’軸に沿って外側面に達しない長さで、細長い平面視四角形状の溝部を形成している。
このように、支持片の内側面側に溝部を形成することで、支持片の外側面を圧電板の側面に対して連続的に繋がった状態としている。そのため、エッチングの入り込みのきっかけとなる部分をなくすことができるので、サイドエッチングの発生を抑制することが可能とされている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、支持片の内側面からＺ’軸に沿って細長い溝部を形成する必要がある。ところが、このような溝部の場合には、エッチング速度の違いやエッチング液の流れの関係等の影響を受け易く、該溝部内にエッチング残りが発生し易かった。そのため、支持片を切断して圧電振動片を個片化する際に、エッチング残りによって意図しない位置で切断がされてしまうおそれがあった。その結果、切断位置にばらつきが生じ易いうえ、例えば圧電板側が抉れるような不都合が生じる可能性があった。

特許文献２に記載の従来の方法では、エッチングの入り込みが生じ易い位置を考慮して、支持片に溝部を形成している。具体的には、Ｙ’軸に凹む有底の溝部を、Ｙ’軸の＋側で且つＺ’軸の＋側となる位置に形成すると共に、Ｙ’軸の−側で且つＺ’軸の−側となる位置に形成している。この場合であっても、サイドエッチングの発生を抑制することが可能とされている。

しかしながら、特許文献２に記載の方法では、Ｙ’軸に凹む溝部を支持片に形成するので、支持片の厚みが薄くなり、剛性の低下を招いてしまう。そのため、意図しないタイミングで支持片が破断し、圧電板の脱落等を引き起こしてしまうおそれがあった。
さらに、溝部の位置を考慮しているとはいえ、溝部が圧電板の側面側に開口しているので、溝部がＺ’軸に細くなるようなエッチングが発生する場合があり、これをきっかけとして圧電板側にサイドエッチングが進行するおそれがあった。

従って、特許文献１、２に記載の従来の方法では上述した不都合が生じる場合があり、その結果、圧電板の形状不良を招き、振動特性の低下に繋がってしまうものであった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、圧電板の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性を有する圧電振動片を得ることができる圧電ウエハを提供することである。さらに、この圧電ウエハにより製造された圧電振動片及び圧電振動子を提供することである。

（１）本発明に係る圧電ウエハは、水晶の結晶軸であるＸ軸に沿って延びると共に互いに向かい合う一対の側面と、前記Ｘ軸の＋側を向いた基端面と、前記Ｘ軸の−側を向くと共に前記基端面に対して向かい合う先端面と、を有する圧電板と、前記圧電板よりも前記Ｘ軸の＋側に配置された支持フレームと、前記圧電板と前記支持フレームとを前記Ｘ軸に沿って連結すると共に、前記圧電板を片持ち支持し、且つ切断可能に形成された支持片と、を備え、前記支持片は、前記圧電板の前記側面に対して連設される外側面と、前記外側面に対して向かい合うと共に、前記圧電板の前記基端面に対して連設される内側面と、を備え、前記外側面は、前記側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて、前記側面に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面と、前記第１外側面から前記Ｘ軸の＋側に向けてさらに延びて前記支持フレームに繋がると共に、前記第１外側面に対して前記圧電板の面内方向に第１角度で傾斜した第２外側面と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る圧電ウエハによれば、支持フレームと圧電板とを連結して該圧電板を片持ち支持する支持片が、圧電板の側面に沿ってＸ軸の＋側に向けて連続的に延びる第１外側面を有している。そのため支持片は、第１外側面を介して圧電板の側面に対して連続的を繋がった状態とされている。従って、圧電ウエハをウェットエッチング加工する際、支持片に、エッチングの入り込みのきっかけとなる部分が生じてしまうことをなくすことができるので、支持片側から圧電板側に向けてサイドエッチングが進行するような不都合を抑制することができる。従って、圧電板を所望の外形形状に形成することができ、形状不良を抑制することができる。従って、圧電板を利用して、安定且つ良好な振動特性する圧電振動片を得ることが可能となる。

さらに、従来のように支持片自体に溝部を形成していないので、溝部をきっかけとしたオーバーエッチングが支持片に発生し難い。そのため、支持片自体の厚みが薄くなることを抑制することができ、剛性が低下することを防止できる。これにより、支持片を利用して圧電板を安定的に片持ち支持することができる。そのため、例えば意図しないタイミングで支持片が破断するような不都合を防止することができ、圧電板の脱落等を招いてしまい難い。

さらに支持片は、第１外側面に対して圧電板の面内方向に第１角度で傾斜した第２外側面を有し、少なくともこれら第１外側面及び第２外側面の２面で外側面が構成されている。そのため、第１外側面と第２外側面との接続部分を切断基点として、支持片を切断することが可能となる。従って、決まった切断位置で支持片を切断することができるうえ、容易且つ安定的に支持片を切断することができる。これにより、支持片の切断によって圧電板の外形形状が左右され難い。従って、この点においても圧電板の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性する圧電振動片を得ることが可能となる。

（２）前記第２外側面は、前記第１角度が鈍角となるように前記第１外側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びても良い。

この場合には、第１外側面と第２外側面との間に形成される第１角度が鈍角とされているので、第１外側面と第２外側面との間にエッチング液を適切に入り込ませることができる。そのため、第１外側面と第２外側面との接続部分に、エッチング残りが発生することを効果的に抑制することができる。従って、支持片を切断する際、第１外側面と第２外側面との接続部分を切断起点として確実に利用することができ、より安定した支持片の切断を行うことができる。

（３）前記内側面は、前記基端面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びるように形成された第１内側面と、前記第１内側面から前記Ｘ軸の＋側に向けてさらに延びて前記支持フレームに繋がると共に、前記第１内側面に対して前記圧電板の面内方向に第２角度で傾斜した第２内側面と、を備えても良い。

この場合には、支持片を切断する際、第１外側面と第２外側面との接続部分を切断起点として利用できることに加え、第１内側面と第２内側面との接続部分についても切断起点として利用することができる。従って、外側面側の切断起点と内側面側の切断起点とをそれぞれ通過するように支持片を切断することができる。これにより、支持片の切断位置を固定することが可能であり、個片化した圧電板の外形形状にばらつきがさらに生じ難く、高品質な圧電板を得ることができる。

（４）前記第２内側面は、前記第２角度が鈍角となるように前記第１内側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びても良い。

この場合には、第１内側面と第２内側面との間に形成される第２角度が鈍角とされているので、第１内側面と第２内側面との間にエッチング液を適切に入り込ませることができる。そのため、第１内側面と第２内側面との接続部分に、エッチング残りが発生することを効果的に抑制することができる。従って、支持片を切断する際、第１内側面と第２内側面との接続部分を切断起点として確実に利用することができ、より安定した支持片の切断を行うことができる。

（５）前記圧電板は、前記結晶軸であるＺ軸を前記Ｘ軸回りに所定角度回転させたＺ’軸と、前記Ｘ軸とで形成される面内に沿って配置され、且つ前記結晶軸であるＹ軸を前記Ｘ軸回りに所定角度回転させたＺ’軸に互いに向かい合う一対の主面を備えても良い。

この場合には、例えば主振動モードが厚み滑り振動となる圧電板として機能させることができる。これにより、安定且つ良好な厚み滑り振動の振動特性を有する圧電振動片を得ることができる。

（６）本発明に係る圧電振動片は、前記圧電ウエハにおける前記支持フレームから前記支持片の切断によって切り離された前記圧電板と、前記圧電板の外表面に形成され、前記圧電板を振動させる電極膜と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る圧電振動片によれば、先に述べた圧電ウエハから切り離されて、個片化された圧電板を具備しているので、形状不良が抑制された高品質な圧電板とされている。そのため、安定且つ良好な振動特性を有する圧電振動片とすることができる。

（７）前記圧電板の前記基端面には、前記Ｘ軸の＋側に向けて突出すると共に、少なくとも前記内側面の一部及び前記第１外側面を有する突起部が形成され、前記突起部には、前記Ｘ軸の＋側を向くと共に、エッチング加工面とは異なる面とされた切断面が形成されても良い。

この場合には、圧電ウエハにおける支持片を、第１外側面と第２外側面との接続部分を切断起点として切断した際、圧電板側に繋がった支持片の一部を突起部として機能させることができる。そのため、突起部に基づいて、上述した圧電ウエハから個片化された圧電板からなる圧電振動片であるか否かを容易且つ確実に把握することができる。特に、突起部には、支持片の切断による切断面がＸ軸の＋側を向いた状態で形成されるので、この切断面に基づいて、圧電ウエハから個片化された圧電板であるか否かを把握することが可能である。それに加え、切断面はエッチング加工面とは異なる面とされている。従って、切断面の表面状態に基づいて、ウェットエッチング加工等とは異なり、切断によって切断面が形成されたことを容易且つ確実に認識することが可能である。

（８）本発明に係る圧電振動片は、水晶の結晶軸であるＸ軸に沿って延びると共に互いに向かい合う一対の側面と、前記Ｘ軸の＋側を向いた基端面と、前記Ｘ軸の−側を向くと共に前記基端面に対して向かい合う先端面と、を有する圧電板と、前記基端面から、前記Ｘ軸の＋側に向けて突出した突起部と、前記圧電板の外表面に形成され、前記圧電板を振動させる電極膜と、を備え、前記突起部は、前記圧電板の前記側面に対して連設されると共に、前記側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて、前記側面に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面と、前記第１外側面に対して向かい合うと共に、前記圧電板の前記基端面に対して連設され、前記基端面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びるように形成された第１内側面と、前記第１外側面と前記第１内側面とを接続すると共に、前記Ｘ軸の＋側を向いた切断面と、を備え、前記切断面は、エッチング加工面とは異なる面とされていることを特徴する。

この場合には、突起部に基づいて、先に述べた圧電ウエハから個片化された圧電板からなる圧電振動片であることを容易且つ確実に把握することができる。特に、突起部には、支持片の切断による切断面がＸ軸の＋側を向いた状態で形成されるので、この切断面に基づいて、圧電ウエハから個片化された圧電板であるか否かを把握することが可能である。それに加え、切断面はエッチング加工面とは異なる面とされている。従って、切断面の表面状態に基づいて、ウェットエッチング加工等とは異なり、切断によって切断面が形成されたことを容易且つ確実に認識することが可能である。

（９）本発明に係る圧電振動子は、前記圧電振動片と、実装部材を介して前記圧電振動片が実装され、且つ前記圧電振動片を内部に収容するパッケージと、を備え、前記圧電振動片は、前記電極膜と前記実装部材とが電気的接続された状態で、前記実装部材にマウントされていることを特徴とする。

本発明に係る圧電振動子によれば、上述した圧電振動片を具備しているので、同様に安定且つ良好な振動特性を具備する圧電振動子とすることができる。

本発明によれば、圧電板の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性を有する圧電振動片を得ることができる。

本発明に係る圧電振動子の分解斜視図である。 図１に示す圧電振動片をベース基板に対してマウントした状態を、リッド基板を外した状態で上方から見た圧電振動子の上面図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の縦断面図である。 図１に示す圧電振動片の斜視図である。 図４に示す圧電振動片の上面図である。 図４に示す矢印Ｂ方向から見た圧電振動片の側面図である。 図４に示す矢印Ｃ方向から見た圧電振動片の側面図である。 図５に示すＤ−Ｄ線に沿った圧電振動子の縦断面図である。 人工水晶とＡＴカット水晶基板との関係を示す図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、圧電ウエハの両面にエッチング保護膜及びフォトレジスト膜を成膜した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１０に示すフォトレジスト膜を利用して外形パターンを形成した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１１に示す外形パターンにより、エッチング保護膜を利用してメサマスクを形成した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１２に示すメサマスクを利用して圧電ウエハをウェットエッチング加工し、第１メサ部及び第２メサ部を形成した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１３に示すエッチング保護膜及びフォトレジスト膜を除去した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１４に示す圧電ウエハの全体を示した平面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１５に示す状態から圧電ウエハをエッチング加工して、一対の支持片を介して支持フレームに片持ち支持された圧電板を複数形成した状態を示す圧電ウエハの平面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１６に示す圧電板の周辺を拡大した平面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１４に示す圧電ウエハの両面にエッチング保護膜及びフォトレジスト膜を成膜した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１８に示すエッチング保護膜を利用して外形マスクを形成した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１９に示す外形マスクを利用して圧電ウエハをウェットエッチング加工し、外形形成した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図２０に示すエッチング保護膜及びフォトレジスト膜を除去した状態を示す断面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図１６に示す状態から、圧電板に対して電極膜を形成した形成した状態を示す圧電ウエハの平面図である。 図５に示す圧電振動片を製造する際の一工程図であって、図２２に示す圧電板の周辺を拡大した平面図である。 本実施形態の変形例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、厚み滑り振動モードで振動する圧電振動片を有する表面実装型の圧電振動子を例に挙げて説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、厚み滑り振動モードで振動する圧電振動片１０と、実装部材２を介して圧電振動片１０が実装され、且つ圧電振動片１０を内部に収容するパッケージ３と、を備えている。

パッケージ３は、圧電振動片１０を収容する収容凹部を有する実装基板であるベース基板４と、ベース基板４の収容凹部を閉塞する封口板であるリッド基板５と、を備え、ベース基板４にリッド基板５が積層された状態で接合された箱状に形成されている。リッド基板５によって閉塞された収容凹部内は、圧電振動片１０を収容するキャビティ６として機能する。
なお、パッケージ３の詳細な構成については、後に説明する。

本実施形態では、パッケージ３の厚み方向を上下方向Ｌ１といい、上下方向Ｌ１のうちベース基板４からリッド基板５に向かう方向を上方、その反対を下方という。さらに、パッケージ３の平面視で互いに直交する方向を第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３という。

本実施形態のパッケージ３は、第２方向Ｌ３に沿った長さよりも第１方向Ｌ２に沿った長さの方が長い平面視矩形状に形成されている。ただし、パッケージ３の形状は、この場合に限定されるものではなく、例えば第１方向Ｌ２に沿った長さが第２方向Ｌ３に沿った長さよりも短い平面視矩形状に形成されていても構わないし、第１方向Ｌ２に沿った長さと第２方向Ｌ３に沿った長さとが同等とされた平面視正方形状に形成されていても構わない。

（圧電振動片）
図４〜図８に示すように、圧電振動片１０は、図９に示すＡＴカット水晶基板２０により形成された圧電板３０と、圧電板３０の外表面に形成され、圧電板３０を厚み滑り振動させる電極膜６０と、を備えている。なお、各図面では、電極膜６０の膜厚を誇張して図示している場合がある。

本実施形態では、圧電板３０の中央部を厚く形成したメサ型の圧電振動片１０を例に挙げて説明する。ただし、圧電振動片１０としてはメサ型構造に限定されるものではなく、厚み滑り振動による振動エネルギーを圧電板３０の中央部に効率良く閉じ込めることができれば、その他の構造を適宜採用して構わない。

図９に示すように、ＡＴカット水晶基板２０は、ランバード加工によって結晶軸が明確に定義された人工水晶２１をＡＴカットすることで得られた基板である。結晶軸は、電気軸であるＸ軸、機械軸であるＹ軸、及び光学軸であるＺ軸とされている。ＡＴカットとは、これら３つの水晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸回りに３５度１５分、傾いたＺ’軸方向に人工水晶２１を切り出す加工方法である。
ＡＴカットによって切り出されたＡＴカット水晶基板２０を利用して作製された圧電振動片１０は、周波数温度特性が安定していると共に、構造、形状等が単純で加工が容易とされ、ＣＩ値が低いという利点を有している。

本実施形態では、圧電振動片１０の各構成を説明する際、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ’軸、及びＺ’軸からなるＸＹ’Ｚ’座標系を主に利用して説明する。なおＹ’軸は、Ｘ軸及びＺ’軸に対して互いに直交する軸である。さらにＸＹ’Ｚ’座標系において、各図面中、矢印方向を＋側、矢印とは反対の方向を−側として説明する。

図４〜図８に示すように、圧電板３０は、ＡＴカット水晶基板２０から形成された圧電ウエハ（図１０参照）２２をウェットエッチング加工することで外形形成される。この点については、後に詳細に説明する。
圧電板３０は、Ｙ’軸が厚さ方向となるように平面視正方形状にされている。具体的には、圧電板３０は、外形がＺ’軸に沿った長さとＸ軸に沿った長さとが同等とされた平面視正方形状に形成されている。ただし、圧電板３０の外形形状は、この場合に限定されるものではなく、例えばＺ’軸に沿った長さの方がＸ軸に沿った長さの方よりも長い（或いは短い）平面視矩形状に形成されていて構わない。

なお、図１に示すように、圧電振動片１０はＹ’軸が上下方向Ｌ１に一致し、Ｘ軸が第１方向Ｌ２に一致し、且つＺ’軸が第２方向Ｌ３に一致するようにパッケージ３内に実装される。

図４〜図８に示すように、圧電板３０は、該圧電板３０の厚さ方向（Ｙ’軸）に対向する一対の主面、すなわち第１主面３２及び第２主面３３を有する圧電板本体３１と、第１主面３２及び第２主面３３から厚さ方向（Ｙ’軸）にそれぞれ膨出するように形成された第１メサ部４０及び第２メサ部５０と、を備えている。

第１主面３２は、Ｘ軸及びＺ’軸で画成される面内に形成され、且つＹ’軸の＋側に形成されている。第２主面３３は、Ｘ軸及びＺ’軸で画成される面内に形成され、且つＹ’軸の−側に形成されている。

さらに圧電板３０は、平面視矩形状に形成されているので、圧電板本体３１は４つの側面を有している。具体的には、圧電板本体３１は、Ｚ’軸（第２方向Ｌ３）に沿って延びると共に、Ｘ軸（第１方向Ｌ２）に互いに対向する基端面３４及び先端面３５と、Ｘ軸（第１方向Ｌ２）に沿って延びると共にＺ’軸（第２方向Ｌ３）に互いに対向する一対の側面３６、３７と、を備えている。

圧電板３０は、先に述べたように圧電ウエハ２２をウェットエッチング加工することで外形形成されるが、その際、図１６及び図１７に示すように、一対の支持片１２０、１３０を介して支持フレーム１１０に片持ち支持された状態となる。
基端面３４は、一対の支持片１２０、１３０で支持される圧電板３０の基端部側に位置する側面であって、Ｘ軸の＋側を向いている。これに対して先端面３５は、一対の支持片１２０、１３０で支持される圧電板３０の自由端部側に位置する側面であって、Ｘ軸の−側を向いている。これにより、基端面３４と先端面３５とは、Ｘ軸に向かい合っている。
なお、一対の側面３６、３７のうち、Ｚ’軸の＋側に位置する側面を一方の側面３６といい、Ｚ’軸の−側に位置する側面を他方の側面３７という。

第１メサ部４０は、第１主面３２からＹ’軸の＋側に向けて膨出するように形成されていると共に、外形が平面視正方形に形成されている。
具体的には、第１メサ部４０は、圧電板本体３１の外形形状に対応して、外形がＺ’軸に沿った長さとＸ軸に沿った長さとが同等とされた平面視正方形に形成されている。第１メサ部４０は、圧電板本体３１における中央部に配置されている。

第２メサ部５０は、第２主面３３からＹ’軸の−側に向けて膨出するように形成されていると共に、外形が平面視正方形状に形成されている。
具体的には、第２メサ部５０は、圧電板本体３１の外形形状に対応して、外形がＺ’軸に沿った長さとＸ軸に沿った長さとが同等となるように平面視正方形状に形成されている。第２メサ部５０は、第１メサ部４０と同様に、圧電板本体３１における中央部に配置されている。これにより、第１メサ部４０及び第２メサ部５０は、圧電板３０の厚さ方向に互いに向かい合うように形成されている。

上述のように第１メサ部４０及び第２メサ部５０が形成されているので、第１メサ部４０の周囲には第１主面３２が第１メサ部４０を囲むように枠状に露出していると共に、第２メサ部５０の周囲には第２主面３３が第２メサ部５０を囲むように枠状に露出している。なお、圧電板本体３１のうち、第１メサ部４０及び第２メサ部５０の周囲を囲む部分は、薄肉の外周部として機能する。

第１メサ部４０は、平面視正方形の頂面４１と、該頂面４１に連設され、頂面４１の周囲を囲むように配置された４つの側面と、を備えている。
頂面４１は、Ｘ軸及びＺ’軸で画成される面内に形成され、第１主面３２に対して平行に配置されている。４つの側面は、頂面４１に対してＸ軸の＋側に配置された第１メサ側面４２と、頂面４１に対してＸ軸の−側に配置された第２メサ側面４３と、頂面４１に対してＺ’軸の＋側に配置された第３メサ側面４４と、頂面４１に対してＺ’軸の−側に配置された第４メサ側面４５と、で構成されている。

第１メサ側面４２及び第２メサ側面４３は、Ｚ’軸（第２方向Ｌ３）に沿って延びると共に、Ｘ軸（第１方向Ｌ２）に互いに対向するように配置されている。第１メサ側面４２は、頂面４１から第１主面３２側に向かう（下方に向かう）にしたがって、圧電板本体３１における基端面３４に向けて延びる傾斜面とされている。第２メサ側面４３は、頂面４１から第１主面３２側に向かうにしたがって、圧電板本体３１における先端面３５に向けて延びる傾斜面とされている。

第１メサ側面４２及び第２メサ側面４３の傾斜角度（第１主面３２に対する仰角）は、例えばウェットエッチング加工時におけるエッチング時間、エッチング順番等に応じて変化するが、第１主面３２に対してわずかな仰角となるように傾斜している。
なお、第１メサ側面４２及び第２メサ側面４３は、単一の傾斜面である必要はなく、例えば複数面が多面的に連設した傾斜面とされていても構わないし、湾曲しながら傾斜しても構わない。

第３メサ側面４４及び第４メサ側面４５は、Ｘ軸（第１方向Ｌ２）に沿って延びると共に、Ｙ’軸（第２方向Ｌ３）に互いに対向するように配置されている。第３メサ側面４４は、頂面４１及び第１主面３２に対してほぼ垂直或いは僅かに傾斜している。図示の例では、第３メサ側面４４は僅かに傾斜している。

第４メサ側面４５は、頂面４１から第１主面３２側に向かうにしたがって、圧電板本体３１における他方の側面３７に向けて延びる傾斜面とされている。なお、第４メサ側面４５の傾斜角度は、第１メサ側面４２及び第２メサ側面４３の傾斜角度よりも大きい角度とされている。なお、第４メサ側面４５は、人工水晶２１の自然面であるｍ面をベースとした面とされている（図９参照）。

第２メサ部５０は、第１メサ部４０と同様に形成されている。
第２メサ部５０は、平面視矩形状の頂面５１と、該頂面５１に連設され、頂面５１の周囲を囲むように配置された４つの側面（第１メサ側面５２、第２メサ側面５３、第３メサ側面５４及び第４メサ側面５５）と、を備えている。
従って、第２メサ部５０における頂面５１、第１メサ側面５２、第２メサ側面５３、第３メサ側面５４及び第４メサ側面５５については、詳細な説明は省略する。ただし、第２メサ部５０においては、第３メサ側面５４が頂面５１に対してＺ’軸の−側に配置され、第４メサ側面５５が頂面５１に対してＺ’軸の＋側に配置されている。

上述のように構成された圧電板３０には、基端面３４からＸ軸の＋側に向けて突出した一対の突起部７０、８０が形成されている。一対の突起部７０、８０は、Ｚ’軸（第２方向Ｌ３）に間隔をあけて配置され、圧電板３０の角部に配置されている。一対の突起部７０、８０のうち、一方の突起部７０はＺ’軸の＋側に配置され、他方の突起部８０はＺ’軸の−側に配置されている。

一対の突起部７０、８０は、基端面３４からＸ軸の＋側に向かうにしたがってＺ’軸に沿う横幅が漸次狭くなるように、平面視で先細り形状に形成されている。なお、一対の突起部７０、８０は、圧電板本体３１と同等の厚さで形成されている。

一方の突起部８０は、圧電板本体３１における一方の側面３６からＸ軸の＋側に向けて、一方の側面３６に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面７１と、圧電板本体３１における基端面３４からＸ軸の＋側に向けて延びるにしたがって、Ｚ軸の＋側に向けて延びた第１内側面７２と、第１外側面７１と第１内側面７２とを接続すると共に、Ｘ軸の＋側を向いた切断面７３と、Ｙ軸’の＋側に位置する一方の主面７４と、Ｙ’軸の−側に位置する他方の主面７５と、を備え、平面視で先細り形状に形成されている。

図示の例では、第１内側面７２は、第１外側面７１よりもＸ軸の＋側に突出している。そのため、切断面７３は、Ｚ軸の＋側に僅かに傾斜した状態でＸ軸の＋側を向いている。この切断面７３は、圧電ウエハ２２から圧電板３０を切断することで生じる加工面とされている。従って、例えば切断面７３の表面は、例えば第１外側面７１及び第１内側面７２に比べて粗く形成されているうえ、例えばその表面粗さは不均一とされている。このように、切断面７３の表面は、ウェットエッチング加工等によって形成されたエッチング加工面とは異なる面とされている。

一方の主面７４及び他方の主面７５は、Ｙ’軸に互いに向かい合っている。一方の主面７４は、圧電板本体３１における第１主面３２に対して平行且つ連続的に連設され、他方の主面７５は、圧電板本体３１における第２主面３３に対して平行且つ連続的に連設されている。

他方の突起部８０は、上述した一方の突起部７０に対してＸ軸を中心として線対称に形成されている。
すなわち、他方の突起部８０は、圧電板本体３１における他方の側面３７からＸ軸の＋側に向けて、他方の側面３７に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面８１と、圧電板本体３１における基端面３４からＸ軸の＋側に向けて延びるにしたがって、Ｚ軸の−側に向けて延びた第１内側面８２と、第１外側面８１と第１内側面８２とを接続すると共に、Ｘ軸の＋側を向いた切断面８３と、Ｙ軸’の＋側に位置する一方の主面８４と、Ｙ’軸の−側に位置する他方の主面８５と、を備え、平面視で先細り形状に形成されている。
また、切断面８３は、一方の突起部７０側と同様に、圧電ウエハ２２から圧電板３０を切断することで生じる加工面とされ、Ｚ軸の−側に僅かに傾斜した状態でＸ軸の＋側を向いている。

電極膜６０は、第１メサ部４０側及び第１主面３２側に主に形成された第１電極膜６１と、第２メサ部５０側及び第２主面３３側に主に形成された第２電極膜６２と、を備えている。なお、電極膜６０としては、例えば金等の単層膜で形成しても構わないし、クロム等の下地層上に金等を積層した積層膜等で形成しても構わない。

第１電極膜６１は、第１メサ部４０の頂面４１上に形成された励振電極９０と、圧電板本体３１の第１主面３２上に形成されると共に、第１メサ部４０に対してＸ軸（第１方向Ｌ２）に間隔をあけて配置されたマウント電極９１と、励振電極９０とマウント電極９１とを電気的接続する接続電極９２と、を備えている。

励振電極９０は、第１メサ部４０の形状に対応して、外形が平面視正方形状となるように形成されている。
マウント電極９１は、第１主面３２上において、圧電板本体３１の基端面３４と他方の側面３７との角部に配置されていると共に、第１メサ部４０よりもＸ軸の＋側に配置され、Ｚ軸’に沿って延びるように形成されている。また、マウント電極９１は他方の突起部８０における一方の主面８４上にも形成されている。

さらにマウント電極９１は、第２主面３３上にも形成されている。第１主面３２上に形成されたマウント電極９１と、第２主面３３上に形成されたマウント電極９１とは、互いにＹ’軸に向かい合うように形成されている。これにより、第２主面３３上に形成されたマウント電極９１は、圧電板本体３１の基端面３４と他方の側面３７との角部に配置されていると共に、第２メサ部５０よりもＸ軸の＋側に配置されている。それに加え、第２主面３３上に形成されたマウント電極９１は、他方の突起部８０における他方の主面８５上にも形成されている。

第１主面３２上側に形成されたマウント電極９１と第２主面３３上側に形成されたマウント電極９１とは、基端面３４上及び他方の側面３７上に形成された回り込み電極９３を介して電気的接続されている。なお、回り込み電極９３は、他方の突起部８０における第１外側面８１上及び第１内側面８２上にも形成されている。ただし、回り込み電極９３は他方の突起部８０における切断面８３上には形成されていない。

接続電極９２は、励振電極９０からＸ’軸の＋側に向けて引き出され、第１メサ部４０の第１メサ側面４２上を経由して第１主面３２上まで引き出された後、マウント電極９１に繋がっている。

第２電極膜６２は、上述した第１電極膜６１と同等の構成とされていると共に、第２主面３３側から見た第２メサ部５０に対する位置関係が、第１主面３２側から見た第１メサ部４０に対する第１電極膜６１の位置関係と同等となるように形成されている。従って、第２電極膜６２については、詳細な説明は省略する。

第２電極膜６２について簡単に説明すると、第２電極膜６２は、第２メサ部５０の頂面５１上に形成された励振電極９０と、圧電板本体３１の第２主面３３上に形成されると共に、第２メサ部５０に対してＸ軸（第１方向Ｌ２）に間隔をあけて配置されたマウント電極９１と、励振電極９０とマウント電極９１とを電気的接続する接続電極９２と、を備えている。

励振電極９０は、第２メサ部５０の形状に対応して、外形が平面視正方形状となるように形成されている。
マウント電極９１は、第２主面３３上において、圧電板本体３１の基端面３４と一方の側面３６との角部に配置されていると共に、第２メサ部５０よりもＸ軸の＋側に配置され、Ｚ軸’に沿って延びるように形成されている。また、マウント電極９１は一方の突起部７０における他方の主面７５上にも形成されている。

さらにマウント電極９１は、第１主面３２上にも形成されている。第１主面３２上に形成されたマウント電極９１と、第２主面３３上に形成されたマウント電極９１とは、互いにＹ’軸に向かい合うように形成されている。これにより、第１主面３２上に形成されたマウント電極９１は、圧電板本体３１の基端面３４と一方の側面３６との角部に配置されていると共に、第１メサ部４０よりもＸ軸の＋側に配置されている。それに加え、第１主面３２上に形成されたマウント電極９１は、一方の突起部７０における一方の主面７４上にも形成されている。

第２主面３３上側に形成されたマウント電極９１と第１主面３２上側に形成されたマウント電極９１とは、基端面３４上及び一方の側面３６上に形成された回り込み電極９３を介して電気的接続されている。なお、回り込み電極９３は、一方の突起部７０における第１外側面７１上及び第１内側面７２上にも形成されている。ただし、回り込み電極９３は一方の突起部７０における切断面７３上には形成されていない。

接続電極９２は、励振電極９０からＸ’軸の＋側に向けて引き出され、第２メサ部５０の第１メサ側面５２上を経由して第２主面３３上まで引き出された後、マウント電極９１に繋がっている。

上述のように構成された一対の突起部７０、８０は、圧電振動片１０の製造過程において、圧電ウエハ２２と圧電板３０とを連結し、該圧電板３０を片持ち支持する一対の支持片１２０、１３０が切断されることで形成された、支持片１２０、１３０の一部である。
そのため、一対の突起部７０、８０の第１外側面７１、８１は、一対の支持片１２０、１３０としての外側面１２１、１３１を構成する一部である。また、一対の突起部７０、８０の第１内側面７２、８２は、一対の支持片１２０、１３０としての内側面１２２、１３２を構成する一部である。そして、突起一対の突起部７０、８０の切断面７３、８３は、先に述べたように、一対の支持片１２０、１３０を切断することで形成される加工面である。
なお、圧電ウエハ２２については、後に詳細に説明する。

（圧電振動子）
上述のように構成された圧電振動片１０は、図１〜図３に示すように、実装部材２を介してベース基板４のベース面４ａ上にマウントされることで、パッケージ３内に収容されている。パッケージ３は、一対の突起部７０、８０を考慮して、第１方向Ｌ２に沿った長さの方が第２方向Ｌ３に沿った長さよりも長い直方体状に形成されている。

ベース基板４は、底壁部７と、底壁部７の外周縁部に沿って上方に向けて延びた周壁部８と、を備え、上方に開口した有底筒状に形成されている。周壁部８は、圧電振動片１０の周囲を囲む枠部であって、第２方向Ｌ３よりも第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成されている。

底壁部７の上面は、上記ベース面４ａとして機能する。このベース面４ａには、一対のインナー電極９が第２方向Ｌ３に間隔をあけて形成されている。なお、インナー電極９は、例えば底壁部７を上下に貫通する図示しない貫通電極を介して底壁部７の下面側に形成された図示しないアウター電極に電気的に接続されている。

ベース基板４は、例えばソーダ石灰ガラス材料やセラミックス材料等から形成されている。ただしベース基板４の材料は、この場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。さらにベース基板４としては、単層基板からなる単層構造としても構わないし、複数の基板を積層した積層構造としても構わない。

リッド基板５は、周壁部８の形状に対応して、第２方向Ｌ３よりも第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成され、ベース基板４における周壁部８の上端開口縁に重なるように配置されている。リッド基板５は、周壁部８に対して密に接合されている。接合方法としては、特に限定されるものではないが、例えばシーム溶接、レーザ溶接、各種の接着、陽極接合による固着等が挙げられる。
ベース基板４に対するリッド基板５の接合によって、ベース基板４の内部が気密に封止されて、キャビティ６として機能する。

実装部材２は、例えば銀ペースト等の導電性接着剤であって、例えばニードル式のディスペンサ等を利用して、一対のインナー電極９上にバンプ状に塗布されている。圧電振動片１０は、一対の突起部７０、８０が実装部材２に対してそれぞれ重なるように載置されることでマウントされている。
これにより、圧電振動片１０は、実装部材２を介してベース基板４のベース面４ａ上に機械的に保持されると共に、インナー電極９とマウント電極９１とがそれぞれ導通した状態となる。

上述のように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板４に形成された一対のアウター電極間に所定の駆動電圧を印加する。これにより、インナー電極９、マウント電極９１及び接続電極９２を介して、第１メサ部４０側の励振電極９０と、第２メサ部５０側の励振電極９０との間に駆動電圧を印加することができる。これにより、圧電板３０を、主振動モードである厚み滑り振動させることができ、該振動を例えばＭＨｚ帯の発振周波数等として利用することができる。なお、厚み滑り振動時、圧電板３０はＸ軸に沿って主に大きく変位することで、厚み滑り振動する。

（圧電振動片及び圧電振動子の製造方法、並びに圧電ウエハ）
次に、上述のように構成された圧電振動片１０及び圧電振動子１を製造する製造方法について簡単に説明する。さらに同時に、圧電ウエハ２２についても説明する。

ランバート加工された図９に示す人工水晶２１をＡＴカットしてＡＴカット水晶基板２０を取り出した後、ＡＴカット水晶基板２０に対して鏡面研磨加工等の所定処理を施すことで、図１０に示すように所定の厚みに調整された圧電ウエハ２２を準備する。

次いで、メサマスクの形成工程を行う。
本工程では、図１０に示すように、圧電ウエハ２２の両面にエッチング保護膜１００を、例えばスパッタリング法や蒸着法等により成膜すると共に、エッチング保護膜１００上に、例えば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１０１を成膜する。

エッチング保護膜１００としては、例えば厚さが数十ｎｍのクロム（Ｃｒ）の金属層と、厚さが数十ｎｍの金（Ａｕ）の金属層とが順次積層された積層膜を用いることが可能である。レジスト材料としては、例えば環化イソプレン等の環化ゴムを主体にしたゴム系ネガレジストを用いることが可能である。

次いで、圧電ウエハ２２の一方側の面を、第１メサ部４０の外形パターンが形成された図示しないフォトマスクを用いて露光する。同様に、圧電ウエハ２２の他方側の面を、第２メサ部５０の外形パターンが形成された図示しないフォトマスクを用いて露光する。その後、圧電ウエハ２２の両面に成膜されたフォトレジスト膜１０１をそれぞれ現像することで、図１１に示すように、圧電ウエハ２２の両面に、フォトレジスト膜１０１を利用して第１メサ部４０及び第２メサ部５０の外形パターン１０２を形成することができる。

次いで、外形パターン１０２をマスクとして、圧電ウエハ２２の両面に成膜されたエッチング保護膜１００をウェットエッチング加工して、マスクされていないエッチング保護膜１００を選択的に除去する。これにより、図１２に示すように、圧電ウエハ２２の両面に、第１メサ部４０及び第２メサ部５０の外形パターンのメサマスク１０３を形成することができる。

続いて、メサ形成工程を行う。
本工程では、図１３に示すように、メサマスク１０３でマスクされた圧電ウエハ２２をウェットエッチング加工して、マスクされていない圧電ウエハ２２を選択的に除去する。なお、このときの薬液としては、例えばフッ酸を好適に用いることができる。これにより、圧電ウエハ２２の両面に、第１メサ部４０及び第２メサ部５０の外形パターンを形成することができる。このとき、人工水晶２１における結晶軸の異方性の関係により、第１メサ部４０及び第２メサ部５０には、自然結晶面であるｍ面が現れる。このｍ面が形成された部分が第４メサ側面４５、５５となる。

ウェットエッチング加工後、図１４に示すように、マスクとして利用していたエッチング保護膜１００及びフォトレジスト膜１０１を除去する。これにより、圧電ウエハ２２の両面に、第１メサ部４０及び第２メサ部５０をそれぞれ形成することができる。

なお、本実施形態では、１枚の圧電ウエハ２２から複数個の圧電振動片１０を一度に製造する。そのため、図１５に示すように、第１メサ部４０及び第２メサ部５０が、Ｘ軸及びＺ’軸に一定の間隔をあけて整列し、アレイ状に配置されるように形成する。

続いて、外形マスク形成工程及び外形形成工程を行って、図１６及び図１７に示すように、圧電板３０を外形形成すると共に、Ｘ軸及びＺ’軸に一定の間隔をあけて複数の圧電板３０が整列するように、圧電ウエハ２２をエッチング加工する。
具体的には、複数の支持フレーム１１０のそれぞれに、複数の圧電板３０がそれぞれ一対の支持片１２０、１３０を介して片持ち支持されるように圧電ウエハ２２をエッチング加工する。

支持フレーム１１０は、Ｚ‘軸に沿って延びる長尺な帯状に形成され、Ｘ軸に沿って一定の間隔をあけて複数形成されている。これら複数の支持フレーム１１０の両端部は、支持枠部１１１に連結されている。なお、支持枠部１１１の外形は、圧電ウエハ２２としての外形となる。
複数の支持フレーム１１０のそれぞれには、複数の圧電板３０がそれぞれ支持片１２０、１３０を介して片持ち支持されている。このとき、各支持フレーム１１０に対して、複数の圧電板３０がＺ’軸に沿って一定の間隔をあけて一例に並ぶように形成されている。

支持フレーム１１０と圧電板３０との関係について、詳細に説明する。
図１７に示すように、支持フレーム１１０は、圧電板３０よりもＸ軸の＋側に配置され、先に述べたようにＺ’軸に沿って延びている。圧電板３０と支持フレーム１１０との間には、Ｚ軸に沿って一定の間隔をあけて配置された一対の支持片１２０、１３０が形成されている。一対の支持片１２０、１３０は、圧電板３０と支持フレーム１１０とをＸ軸に沿って連結すると共に、圧電板３０を片持ち支持し、且つ切断可能に形成されている。

一対の支持片１２０、１３０が切断され、圧電板３０側に残った一部が、先に述べたように、圧電振動片１０における一対の突起部７０、８０として機能する。つまり、一方の支持片１２０の一部が一方の突起部７０として機能し、他方の支持片１３０の一部が他方の突起部８０として機能する。
従って、一対の突起部７０、８０は、圧電振動片１０を構成する構成部品であると共に、一対の支持片１２０、１３０を構成する構成部品としても機能する兼用部品とされている。

一方の支持片１２０は、圧電板本体３１における一方の側面３６に対して連設される外側面１２１と、外側面１２１に対してＺ’軸に向かい合うと共に、圧電板本体３１における基端面３４に対して連設される内側面１２２と、を備えている。

外側面１２１は、先に述べた第１外側面７１と、第１外側面７１からＸ軸の＋側に向けてさらに延びて支持フレーム１１０に繋がると共に、第１外側面７１に対して圧電板３０の面内方向に第１角度θ１で傾斜した第２外側面１２３と、を備えている。
第２外側面１２３は、第１外側面７１からＸ軸の＋側に向けて延びるにしたがって、Ｚ軸の＋側に向けて延びるように傾斜している。これにより、第２外側面１２３は、第１角度θ１が９０度より大きく、１８０度より小さい鈍角となるように、第１外側面７１からＸ軸の＋側に向けて延びている。図示の例では、第１角度θ１は１２０度〜１３５度程度の鈍角とされている。

内側面１２２は、先に述べた第１内側面７２と、第１内側面７２からＸ軸の＋側に向けてさらに延びて支持フレーム１１０に繋がると共に、第１内側面７２に対して圧電板３０の面内方向に第２角度θ２で傾斜した第２内側面１２４と、を備えている。
第２内側面１２４は、傾斜した第１内側面７２からＸ軸の＋側に沿って真っすぐ延びるように形成されている。これにより、第２内側面１２４は、第２角度θ２が９０度より大きく、１８０度より小さい鈍角となるように、第１内側面７２からＸ軸の＋側に向けて延びている。図示の例では、第２角度θ２は、第１角度θ１と同様に１２０度〜１３５度程度の鈍角とされている。

他方の支持片１３０は、上述した一方の支持片１２０に対してＸ軸を中心として線対称に形成されている。
すなわち、他方の支持片１３０は、圧電板本体３１における他方の側面３７に対して連設される外側面１３１と、外側面１３１に対してＺ’軸に向かい合うと共に、圧電板本体３１における基端面３４に対して連設される内側面１３２と、を備えている。

外側面１３１は、先に述べた第１外側面８１と、第１外側面８１からＸ軸の＋側に向けてさらに延びて支持フレーム１１０に繋がると共に、第１外側面８１に対して圧電板３０の面内方向に第１角度θ１で傾斜した第２外側面１３３と、を備えている。第２外側面１３３は、第１外側面８１からＸ軸の＋側に向けて延びるにしたがって、Ｚ軸の−側に向けて延びるように傾斜している。これにより、第２外側面１３３は第１角度θ１が鈍角となるように第１外側面８１からＸ軸の＋側に向けて延びている。

内側面１３２は、先に述べた第１内側面８２と、第１内側面８２からＸ軸の＋側に向けてさらに延びて支持フレーム１１０に繋がると共に、第１内側面８２に対して圧電板３０の面内方向に第２角度θ２で傾斜した第２内側面１３４と、を備えている。第２内側面１３４は、傾斜した第１内側面８２からＸ軸の＋側に沿って真っすぐ延びるように形成されている。これにより、第２内側面１３４は、第２角度θ２が鈍角となるように第１内側面８２からＸ軸の＋側に向けて延びている。

上述した圧電ウエハ２２となるように、図１５に示す状態から、外形マスク形成工程及び外形形成工程を行う。
外形マスク形成工程では、図１８に示すように、複数の第１メサ部４０及び第２メサ部５０を形成した圧電ウエハ２２の両面に、再びエッチング保護膜１０５を成膜すると共に、エッチング保護膜１０５上にフォトレジスト膜１０６を成膜する。なお、エッチング保護膜１０５及びフォトレジスト膜１０６の材質及び形成方法等は、メサマスク形成工程におけるエッチング保護膜１００及びフォトレジスト膜１０１と同様である。

次いで、圧電ウエハ２２の両面を、複数の圧電板３０の外形パターン、複数の支持フレーム１１０の外形パターン及び複数の支持片１２０、１３０の外形パターンが形成された図示しないフォトマスクを用いてそれぞれ露光する。その後、圧電ウエハ２２の両面に成膜されたフォトレジスト膜１０６をそれぞれ現像することにより、圧電ウエハ２２の両面に成膜されたフォトレジスト膜１０６に、複数の圧電板３０の外形パターン、複数の支持フレーム１１０の外形パターン及び複数の支持片１２０、１３０の外形パターンを形成することができる。

次いで、これらの外形パターンをマスクとして、圧電ウエハ２２の両面に成膜されたエッチング保護膜１０５をウェットエッチング加工して、マスクされていないエッチング保護膜１０５を選択的に除去する。これにより、図１９に示すように、圧電ウエハ２２の両面に、複数の圧電板３０の外形パターンの外形マスク１０７を形成することができると共に、複数の支持フレーム１１０の図示しない外形パターン及び複数の支持片１２０、１３０の外形パターンの図示しない外形マスクを形成することができる。

続いて、外形形成工程を行う。
本工程では、図２０に示すように、圧電板３０の外形マスク１０７、支持フレーム１１０の外形マスク及び支持片１２０、１３０の外形マスクを介して圧電ウエハ２２をウェットエッチング加工する。この際、メサ形成工程と同様に、例えば薬液としてフッ酸を好適に用いることができる。これにより、複数の支持フレーム１１０のそれぞれに、支持片１２０、１３０を介して片持ち支持された複数の圧電板３０を形成することができる。
次いで、図２１に示すように、マスクとして利用していたエッチング保護膜１０５及びフォトレジスト膜１０６を除去する。その結果、図１６及び図１７に示す圧電ウエハ２２とすることができる。

次いで、複数の圧電板３０の外表面上に、励振電極９０等の各電極を含む第１電極膜６１及び第２電極膜６２からなる電極膜６０を形成する電極膜形成工程を行う。
なお、電極膜形成工程としては、例えば圧電ウエハ２２の全体に金属膜を成膜した後、電極膜６０のパターンが形成された図示しない電極パターンをマスクとして、金属膜を選択的にエッチング加工（メタルエッチング）する。これにより、図２２及び図２３に示すように、複数の圧電板３０のそれぞれに対して、電極膜６０を形成することができる。なお、このときのエッチング加工としては、例えばドライエッチングでも構わない。

このとき、支持フレーム１１０の両面に、第１電極膜６１に電気的接続された第１測定電極１４０を形成すると共に、第２電極膜６２に電気的接続された第２測定電極１４１を形成する。
第１測定電極１４０は、他方の支持片１３０の外表面上にも形成され、第１電極膜６１における第１主面３２側のマウント電極９１と電気的接続されている。第２測定電極１４１は、一方の支持片１２０の外表面上にも形成され、第２電極膜６２における第２主面３３側のマウント電極９１と電気的接続されている。

上述した電極膜形成工程を行うことで、支持フレーム１１０に対して支持片１２０、１３０を介して片持ち支持された圧電振動片１０を得ることができる。
なお、支持フレーム１１０に第１測定電極１４０及び第２測定電極１４１が形成されているので、第１測定電極１４０と第２測定電極１４１との間に駆動電圧を印加することで、圧電振動片１０が適切に厚み滑り振動するか否か等の作動確認等を行うことが可能である。

そして最後に一対の支持片１２０、１３０を切断して、複数の支持フレーム１１０のそれぞれから、複数の圧電振動片１０を切り離して個片化する切断工程を行う。これにより、図４〜図８に示す圧電振動片１０を作製することができる。

次いで、上述のように製造した圧電振動片１０を、パッケージ３内に実装する工程を行う。本工程では、図１に示すように、ベース基板４のベース面４ａに形成された一対のインナー電極９上に、例えばニードル式のディスペンサ等を利用して実装部材２をバンプ状に塗布する。次いで、一対の突起部７０、８０が実装部材２に対してそれぞれ重なるように圧電振動片１０を載置する。これにより、実装部材２を介して圧電振動片１０をベース面４ａ上にマウントすることができる。

圧電振動片１０のマウント後、例えば実装部材２の形成位置が適切であるか否かの確認や、圧電振動片１０が適切に厚み滑り振動するか否かの最終的な作動確認等を行った後、例えば所定の圧力環境下でベース基板４に対してリッド基板５を接合する工程を行う。これにより、図１〜図３に示す圧電振動子１を製造することができる。

特に本実施形態によれば、圧電振動片１０の製造過程において、図１７及び図２３に示すように、圧電板３０を片持ち支持する一対の支持片１２０、１３０が、圧電板３０の側面３６、３７に沿ってＸ軸の＋側に向けて連続的に延びる第１外側面７１、８１を有している。そのため一対の支持片１２０、１３０は、第１外側面７１、８１を介して圧電板３０の側面３６、３７に対して連続的を繋がった状態とされている。
従って、圧電ウエハ２２をウェットエッチング加工する際、一対の支持片１２０、１３０に、エッチングの入り込みのきっかけとなる部分が生じてしまうことをなくすことができるので、一対の支持片１２０、１３０側から圧電板３０側に向けてサイドエッチングが進行するような不都合を抑制することができる。従って、圧電板３０を所望の外形形状に形成することができ、形状不良を抑制することができる。従って、圧電板３０を利用して、安定且つ良好な振動特性する圧電振動片１０を得ることが可能となる。

さらに、従来のように一対の支持片１２０、１３０自体に溝部を形成していないので、溝部をきっかけとしたオーバーエッチングが一対の支持片１２０、１３０に発生し難い。そのため、支持片１２０、１３０自体の厚みが薄くなることを抑制することができ、剛性が低下することを防止できる。これにより、一対の支持片１２０、１３０を利用して圧電板３０を安定的に片持ち支持することができる。そのため、例えば意図しないタイミングで一対の支持片１２０、１３０が破断するような不都合を防止することができ、圧電板３０の脱落等を招いてしまい難い。

さらに一対の支持片１２０、１３０は、図２３に示すように、第１外側面７１、８１に対して第１角度θ１で傾斜した第２外側面１２３、１３３を有し、これら第１外側面７１、８１及び第２外側面１２３、１３３の２面で外側面１２１、１３１が構成されている。そのため、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との接続部分を切断起点Ｐ１として、一対の支持片１２０、１３０を切断することが可能となる。
従って、決まった切断位置で一対の支持片１２０、１３０を切断することができるうえ、容易且つ安定的に支持片１２０、１３０を切断することができる。これにより、支持片１２０、１３０の切断によって圧電板３０の外形形状が左右され難い。従って、この点においても圧電板３０の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性する圧電振動片１０を得ることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の圧電ウエハ２２を利用することで、圧電板３０の形状不良を抑制することができ、安定且つ良好な振動特性を有する圧電振動片１０及び圧電振動子１を得ることができる。

さらに本実施形態では、一対の支持片１２０、１３０を切断する際、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との接続部分を切断起点Ｐ１として利用できることに加え、第１内側面７２、８２と第２内側面１２４，１３４との接続部分についても切断起点Ｐ２として利用することができる。従って、外側面１２１、１３１側の切断起点Ｐ１と内側面１２２、１３２側の切断起点Ｐ２とをそれぞれ通過するような切断線Ｋ（図２３参照）に沿って支持片１２０、１３０を切断することができる。
これにより、支持片１２０、１３０の切断位置を固定することが可能であり、個片化した圧電板３０の外形形状にばらつきがさらに生じ難く、高品質な圧電板３０を得ることができる。

また、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との間に形成される第１角度θ１が鈍角とされているので、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との間にエッチング液を適切に入り込ませることができる。そのため、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との接続部分に、エッチング残りが発生することを効果的に抑制することができる。従って、支持片１２０、１３０を切断する際、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との接続部分を切断起点Ｐ１として確実に利用することができ、より安定した支持片１２０、１３０の切断を行うことができる。
この点は、第１内側面７２、８２及び第２内側面１２４、１３４についても同様であるので、支持片１２０、１３０を切断する際、第１内側面７２、８２と第２内側面１２４、１３４との接続部分を切断起点Ｐ２として確実に利用することができる。

なお、本実施形態では、圧電ウエハ２２における支持片１２０、１３０を切断した際、圧電板３０側に繋がった支持片１２０、１３０の一部を突起部７０、８０として機能させることができる。そのため、突起部７０、８０に基づいて、図２２に示す圧電ウエハ２２から個片化された圧電板３０からなる圧電振動片１０であるか否かを容易且つ確実に把握することができる。
特に、突起部７０、８０には、支持片１２０、１３０の切断による切断面７３、８３がＸ軸の＋側を向いた状態で形成されるので、この切断面７３、８３に基づいて、圧電ウエハ２２から個片化された圧電板３０であるか否かを把握することが可能である。それに加え、切断面７３、８３はエッチング加工面とは異なる面とされている。従って、切断面７３、８３の表面状態に基づいて、ウェットエッチング加工等とは異なり、切断によって切断面７３、８３が形成されたことを容易且つ確実に認識することが可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。

例えば、上記実施形態では、厚み滑り振動する圧電振動片を例に挙げて説明したが、他の振動モードで主振動する圧電振動片としても構わない。具体的には、水晶の結晶軸であるＸ軸に沿って延びる一対の側面を有する圧電板からなる圧電振動片であれば、本発明に係る圧電ウエハを利用して作製することが可能である。

また、上記実施形態では、図２３に示すように、支持片１２０、１３０における内側面１２２、１３２を、第１内側面７２、８２及び第２内側面１２４、１３４の２面で形成したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、図２４に示すように、圧電板本体３１の基端面３４からＸ軸の＋側に向けて、Ｘ軸に沿って真っすぐ延びるように内側面１５１を形成した圧電ウエハ１５０としても構わない。
この場合であっても、第１外側面７１、８１と第２外側面１２３、１３３との接続部分を切断起点Ｐ１として利用することができるので、支持片１２０、１３０の切断を容易且つ確実に行うことができる。

θ１…第１角度
θ２…第２角度
１…圧電振動子
２…実装部材
３…パッケージ
１０…圧電振動片
２２、１５０…圧電ウエハ
３０…圧電板
３２、３３…圧電板の主面
３４…圧電板の基端面
３５…圧電板の先端面
３６、３７…圧電板の側面
６０…電極膜
７０、８０…突起部
７１、８１…第１外側面
７２、８２…第１内側面
７３、８３…切断面
１１０…支持フレーム
１２０、１３０…支持片
１２１、１３１…支持片の外側面
１２２、１３２…支持片の内側面
１２３、１３３…第２外側面
１２４、１３４…第２内側面

Claims (9)

1. 水晶の結晶軸であるＸ軸に沿って延びると共に互いに向かい合う一対の側面と、前記Ｘ軸の＋側を向いた基端面と、前記Ｘ軸の−側を向くと共に前記基端面に対して向かい合う先端面と、を有する圧電板と、
   前記圧電板よりも前記Ｘ軸の＋側に配置された支持フレームと、
   前記圧電板と前記支持フレームとを前記Ｘ軸に沿って連結すると共に、前記圧電板を片持ち支持し、且つ切断可能に形成された支持片と、を備え、
   前記支持片は、
   前記圧電板の前記側面に対して連設される外側面と、
   前記外側面に対して向かい合うと共に、前記圧電板の前記基端面に対して連設される内側面と、を備え、
   前記外側面は、
   前記側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて、前記側面に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面と、
   前記第１外側面から前記Ｘ軸の＋側に向けてさらに延びて前記支持フレームに繋がると共に、前記第１外側面に対して前記圧電板の面内方向に第１角度で傾斜した第２外側面と、を備えていることを特徴とする圧電ウエハ。
2. 請求項１に記載の圧電ウエハであって、
   前記第２外側面は、前記第１角度が鈍角となるように前記第１外側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びている、圧電ウエハ。
3. 請求項１又は２に記載の圧電ウエハであって、
   前記内側面は、
   前記基端面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びるように形成された第１内側面と、
   前記第１内側面から前記Ｘ軸の＋側に向けてさらに延びて前記支持フレームに繋がると共に、前記第１内側面に対して前記圧電板の面内方向に第２角度で傾斜した第２内側面と、を備えている、圧電ウエハ。
4. 請求項３に記載の圧電ウエハであって、
   前記第２内側面は、前記第２角度が鈍角となるように前記第１内側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びている、圧電ウエハ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電ウエハであって、
   前記圧電板は、前記結晶軸であるＺ軸を前記Ｘ軸回りに所定角度回転させたＺ’軸と、前記Ｘ軸とで形成される面内に沿って配置され、且つ前記結晶軸であるＹ軸を前記Ｘ軸回りに所定角度回転させたＺ’軸に互いに向かい合う一対の主面を備えている、圧電ウエハ。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の圧電ウエハにおける前記支持フレームから前記支持片の切断によって切り離された前記圧電板と、
   前記圧電板の外表面に形成され、前記圧電板を振動させる電極膜と、を備えていることを特徴とする圧電振動片。
7. 請求項６に記載の圧電振動片において、
   前記圧電板の前記基端面には、前記Ｘ軸の＋側に向けて突出すると共に、少なくとも前記内側面の一部及び前記第１外側面を有する突起部が形成され、
   前記突起部には、前記Ｘ軸の＋側を向くと共に、エッチング加工面とは異なる面とされた切断面が形成されている、圧電振動片。
8. 水晶の結晶軸であるＸ軸に沿って延びると共に互いに向かい合う一対の側面と、前記Ｘ軸の＋側を向いた基端面と、前記Ｘ軸の−側を向くと共に前記基端面に対して向かい合う先端面と、を有する圧電板と、
   前記基端面から、前記Ｘ軸の＋側に向けて突出した突起部と、
   前記圧電板の外表面に形成され、前記圧電板を振動させる電極膜と、を備え、
   前記突起部は、
   前記圧電板の前記側面に対して連設されると共に、前記側面から前記Ｘ軸の＋側に向けて、前記側面に沿って連続的に延びるように形成された第１外側面と、
   前記第１外側面に対して向かい合うと共に、前記圧電板の前記基端面に対して連設され、前記基端面から前記Ｘ軸の＋側に向けて延びるように形成された第１内側面と、
   前記第１外側面と前記第１内側面とを接続すると共に、前記Ｘ軸の＋側を向いた切断面と、を備え、
   前記切断面は、エッチング加工面とは異なる面とされていることを特徴する圧電振動片。
9. 請求項６から８のいずれか１項に記載の圧電振動片と、
   実装部材を介して前記圧電振動片が実装され、且つ前記圧電振動片を内部に収容するパッケージと、を備え、
   前記圧電振動片は、前記電極膜と前記実装部材とが電気的接続された状態で、前記実装部材にマウントされていることを特徴とする圧電振動子。

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