JP4978220B2 - 圧電振動子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧電振動子及びその製造方法に関する。

圧電振動片をパッケージ内に固定して蓋で封止することが知られおり、封止後に内部の光学的な認識が可能になるように窓部材が設けられた蓋を使用することが知られている（特許文献１）。窓部材の取り付けプロセスでは、金属枠体の開口部に、開口部の直径よりも小さく金属枠体よりも大きな厚みのガラスを配置し、これを熱で軟化させて押し拡げ、金属枠体から突出したガラスを研磨している。これによれば、研磨の際にガラスが割れるおそれがあった。
特開２００５−１９１３１４号公報

本発明の目的は、透明体を、割れが生じないように取り付けることにある。

（１）本発明に係る圧電振動子は、
圧電振動片と、
前記圧電振動片が固定される底部と、前記底部を囲む枠壁部と、を含み、前記底部の上方に開口を有するパッケージと、
前記底部及び前記枠壁部とオーバーラップして前記パッケージの前記開口を塞いで前記枠壁部に接合されてなる蓋と、
を有し、
前記蓋は、枠体と、前記枠体の内側に取り付けられて上面及び下面の少なくとも一方が凸レンズ面又は凹レンズ面になるように形成された透明体と、を含む。本発明によれば、透明体の上下面の少なくとも一方が凸又は凹レンズ面になっているので、研磨を省略することができ、割れが生じないように透明体を取り付けることができる。
（２）この圧電振動子において、
前記透明体は、前記上面が凸レンズ面になっていてもよい。
（３）この圧電振動子において、
前記透明体は、前記上面が凹レンズ面になっていてもよい。
（４）この圧電振動子において、
前記透明体は、前記下面が凸レンズ面になっていてもよい。
（５）この圧電振動子において、
前記透明体は、前記下面が凹レンズ面になっていてもよい。
（６）この圧電振動子において、
前記透明体は、上面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されていてもよい。
（７）この圧電振動子において、
前記透明体は、下面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されていてもよい。
（８）この圧電振動子において、
前記蓋は、フランジをさらに含み、前記フランジが前記枠壁部に接合されていてもよい。
（９）この圧電振動子において、
前記フランジは、前記枠体の上面とは面一であるが下面とは段差ができるように前記枠体の外側に延びてもよい。
（１０）本発明に係る圧電振動子の製造方法は、
枠体の内側に透明材料を配置し、前記透明材料を溶融し、表面張力によって上面及び下面の少なくとも一方を凸レンズ面又は凹レンズ面にし、溶融した前記透明材料を再び凝固させて、前記透明材料からなる透明体が前記枠体に固定されてなる蓋を得る工程と、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意して、前記底部に圧電振動片を固定する工程と、
前記底部及び前記枠壁部とオーバーラップするように前記蓋を配置し、前記枠壁部及び前記蓋を接合して、前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程と、
を含む。本発明によれば、透明体の上下面の少なくとも一方を凸又は凹レンズ面にするので、研磨を省略することができ、割れが生じないように透明体を取り付けることができる。
（１１）この圧電振動子の製造方法において、
前記透明材料を、前記枠体の内側の空間の容積よりも大きい容積で設けることで、溶融した前記透明材料を前記枠体の表面から盛り上がらせて前記凸レンズ面を形成してもよい。
（１２）この圧電振動子の製造方法において、
前記透明材料を、前記枠体の内側の空間の容積よりも少ない容積で設けることで、溶融した前記透明材料を前記枠体の表面から窪ませて前記凹レンズ面を形成してもよい。
（１３）この圧電振動子の製造方法において、
前記圧電振動片は、基部と、前記基部から延びる一対の振動腕と、前記一対の振動腕に形成された錘としての金属膜と、を含み、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞いだ後に、前記透明体を通して、前記金属膜を光学的に認識してレーザで前記金属膜の一部を除去する工程をさらに含んでもよい。

（圧電振動片）
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子に含まれる圧電振動片（音叉型圧電振動片）を示す平面図である。なお、圧電振動片１の底面図は平面図と対称に表れるので記載を省略する。圧電振動片１は、水晶、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なる。圧電振動片１は、基部１０と、基部１０から延びる一対の振動腕１２と、を含む。

図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す圧電振動片のIB−IB線断面拡大図である。振動腕１２は、相互に反対を向く表裏面１４，１６と、表裏面１４，１６を両側で接続する第１及び第２の側面１８，２０とを有する。圧電振動片１を水晶から構成する場合、結晶方位について、表裏面１４，１６がＺ軸方向を向き、第１の側面１８がＸ軸の＋方向を向き、第２の側面２０がＸ軸の−方向を向くように構成する。

一方（図１（Ａ）で左側）の振動腕１２の第１の側面１８と他方（図１（Ａ）で右側）の振動腕１２の第２の側面２０が対向するように並列している。第１の側面１８は、表裏面１４，１６の間隔によって定義される振動腕１２の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されている。第１の側面１８が描く山型の高さは、第１及び第２の側面１８，２０の間隔によって定義される振動腕１２の幅の、０％超１２．５％以下である。

振動腕１２は、基部１０に接続される根本部において、基部１０側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で基部１０に接続するので剛性が高くなっている。振動腕１２は、第１及び第２の側面１８，２０の間隔によって定義される幅が、基部１０から先端に向けて細くなる第１のテーパ部２２を含む。第１のテーパ部２２を形成することにより、振動腕１２は振動しやすくなっている。振動腕１２は、第１のテーパ部２２よりも先端に近い位置に、幅が第１のテーパ部２２から先端に向けて太くなる第２のテーパ部２４を含む。第２のテーパ部２４は、錘の機能を果たすので、振動周波数を低くすることができる。振動腕１２は、第１及び第２のテーパ部２２，２４が接続される幅変更点が長溝２６よりも先端近くに位置するように形成されている。

振動腕１２には、表裏面１４，１６に、長手方向に延びる長溝２６がそれぞれ形成されている。長溝２６によって振動腕１２が動きやすくなって効率的に振動するのでＣＩ値を下げることができる。長溝２６は、振動腕１２の長さの５０〜７０％の長さを有する。また、長溝２６は、振動腕１２の幅の６０〜９０％の幅を有する。

長溝２６は、第１の側面１８と背中合わせに延びる第１の内面２８と、第２の側面２０と背中合わせに延びる第２の内面３０と、を含む。第１の内面２８は第２の内面３０よりも、表裏面１４，１６に対する角度が垂直に近くなっている。第１の内面２８は平坦面であってもよい。第２の内面３０も平坦面であってもよいが、図１（Ｂ）に示す例では、異なる角度の面が接続されてなる。第１及び第２の側面１８，２０は、第２の内面３０よりも表裏面１４，１６に対する角度（表裏面１４，１６と接続する部分の角度）が垂直に近くなっている。

圧電振動片１は、基部１０から一対の振動腕１２が延びる方向とは交差方向であってそれぞれ相互に反対方向に延び、一対の振動腕１２の延びる方向に屈曲してさらに延びる一対の支持腕３２をさらに含む。屈曲することで、支持腕３２は小型化される。支持腕３２は、パッケージ６０に取り付けられる部分であり、支持腕３２での取り付けによって、振動腕１２及び基部１０は浮いた状態になる。

基部１０には、振動腕１２の表裏面１４，１６と同じ側の面に括れた形状が表れるように、相互に対向方向に一対の切り込み３４が形成されている。一対の切り込み３４は、それぞれ、一対の支持腕３２が基部１０から延びて屈曲する方向の側で一対の支持腕３２に隣接して基部１０に形成されている。切り込み３４によって、振動腕１２の振動の伝達が遮断されるので、振動が基部１０や支持腕３２を介して外部に伝わること（振動漏れ）を抑制し、ＣＩ値の上昇を防止することができる。切り込み３４の長さ（深さ）は、基部１０の強度を確保できる範囲で長い（深い）ほど、振動漏れ抑制効果は大きい。一対の切り込み３４の間の幅（一対の切り込み３４に挟まれた部分の幅）は、一対の振動腕１２の対向する第１及び第２の側面１８，２０の間隔よりも小さくしてもよいし大きくしてもよいし、一対の振動腕１２の相互に反対を向く第１及び第２の側面１８，２０の距離よりも小さくしてもよいし大きくしてもよい。

振動腕１２には、励振電極膜４０が形成されている。励振電極膜４０は、１００Å以上３００Å以下の厚みを有する下地のＣｒ膜と、Ｃｒ膜上に形成された２００Å以上５００Å以下の厚みを有するＡｕ膜と、を含む多層構造であってもよい。Ｃｒ膜は水晶との密着性が高く、Ａｕ膜は電気抵抗が低く酸化し難いことで知られている。励振電極膜４０は、第１及び第２の側面１８，２０にそれぞれ形成された第１及び第２の側面電極膜４２，４４と、第１及び第２の内面２８，３０にそれぞれ形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、を含む。励振電極膜４０によって、第１及び第２の励振電極５０，５２が構成される。

第１の励振電極５０は、長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８を含む。１つの長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８は、相互に連続的に形成されて電気的に接続されている。表裏面１４，１６の一方（例えば表面）の長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、表裏面１４，１６の他方（例えば裏面）の長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、は電気的に接続されている。すなわち、表裏面１４，１６それぞれに形成された一対の第１の励振電極５０は電気的に接続されている。一方の振動腕１２に形成された一対の第１の励振電極５０は、基部１０上の表裏面１４，１６それぞれに形成された引き出し電極５４に接続され、これらの引き出し電極５４が、他方の振動腕１２の第１又は第２の側面電極膜４２，４４に接続されることで電気的に接続される。

第２の励振電極５２は、第１及び第２の側面電極膜４２，４４を含む。また、第１及び第２の側面電極膜４２，４４は電気的に接続されている。その電気的接続は、振動腕１２の長溝２６が形成されていない部分（例えば先端部）において、表裏面１４，１６の少なくとも一方（あるいは両方）上に形成された接続電極５６によってなされている。

一方の振動腕１２に形成された第１の励振電極５０と、他方の振動腕１２に形成された第２の励振電極５２と、は基部１０上の引き出し電極５４で電気的に接続されている。引き出し電極５４は、第２の励振電極５２が形成される振動腕１２の隣に並ぶ支持腕３２上に至るまで形成されている。引き出し電極５４は、支持腕３２の表裏面（あるいはさらに側面）に形成されている。支持腕３２上で、引き出し電極５４を外部との電気的接続部にすることができる。

本実施の形態では、第１の側面電極膜４２と第１の内面電極膜４６との間に電圧を印加し、第２の側面電極膜４４と第２の内面電極膜４８との間に電圧を印加することで、振動腕１２の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませて振動腕１２を屈曲させて振動させる。言い換えると、１つの振動腕１２において、第１及び第２の励振電極５０，５２間に電圧を印加して、振動腕１２の第１及び第２の側面１８，２０を伸縮させることで振動腕１２を振動させる。なお、第１及び第２の励振電極５０，５２は、振動腕１２の７０％までは、長いほどＣＩ値が下がることが分かっている。

図２は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。図２に示すように、一方の振動腕１２の第１及び第２の励振電極５０，５２に電圧が印加され、他方の振動腕１２の第１及び第２の励振電極５０，５２に電圧が印加される。ここで、一方（左側）の振動腕１２の第１の励振電極５０と他方（右側）の振動腕１２の第２の励振電極５２が同じ電位（図２の例では＋電位）となり、一方（左側）の振動腕１２の第２の励振電極５２と他方（右側）の振動腕１２の第１の励振電極５０が同じ電位（図２の例では−電位）となるように、第１の励振電極５０及び第２の励振電極５２は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。印加電圧によって、図２に矢印で示すように電界が発生し、これにより、振動腕１２は、互いに逆相振動となるように（振動腕１２の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように交番電圧が調整されている。

（第１の実施の形態）
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。圧電振動子は、上述した圧電振動片１を有する。圧電振動片１の振動腕１２には、錘としての金属膜５８が形成されている。圧電振動子は、パッケージ６０を有する。パッケージ６０は、底部６２及びに接合された枠壁部６４を含み、圧電振動片１を収納する封止空間を形成し、底部６２の上方に開口を有する。パッケージ６０は、その全体を金属で形成してもよいが、主としてセラミック等の非金属で形成する場合には枠壁部６４の非金属部の上に、金属メッキからなる上端面６６を形成して、その上にシールリング８０が設けられる。シールリング８０は、溶融温度の比較的高いろう材（例えば銀ろう材）で構成される。シールリング８０はメッキされた金属からなる上端面６６に接合（固定）されている。底部６２には、真空引きを行うための貫通穴６８が形成されている。また、底部６２が上下２層のセラミックで形成される場合、底部６２の下層セラミックに貫通穴６８が形成され、上層セラミックは枠壁部６４との接合領域と、貫通穴６８の一部を塞ぐ領域とを残した枠形状に形成されている。

パッケージ６０の底部６２に圧電振動片１が固定されている。詳しくは、支持腕３２を接着剤７０によってパッケージ６０に固定して、振動腕１２をパッケージ６０から浮いた状態にする。支持腕３２で固定されるので、パッケージ６０に生じている残留応力が振動腕１２に伝わらず、特性に影響しないようになっている。底部６２は、振動腕１２の先端部と対向する領域が低くなっており、振動腕１２が底部６２に接触しないようになっている。接着剤７０として、導電性接着剤を使用して、支持腕３２の引き出し電極５４（図１参照）と電気的に接続する。接着剤７０を、パッケージ６０の底部６２に形成されている配線パターン（図示せず）上に設けて電気的に接続する。配線パターンがパッケージ６０の外側に至るまで延長されていれば、圧電振動片１の、パッケージ６０の外部との電気的接続が可能である。

圧電振動子は、蓋１００を含む。蓋１００の平面形状は、矩形（面取りされる場合もあるので、正確には、一対の平行辺及び一対の平行辺に直交する方向に延びる他の一対の平行辺からなる四辺を含む形状）である。蓋１００は、底部６２及び枠壁部６４とオーバーラップするように位置している。枠壁部６４及び蓋１００が接合されて、パッケージ６０の開口が蓋１００によって塞がれている。蓋１００によって封止されたパッケージ６０の内部空間は真空になっている。あるいは、パッケージ６０の封止空間にガスを注入してもよい。

蓋１００は、枠体１１０を含む。枠体１１０は金属からなる。枠体１１０とは、貫通穴を有する部材をいい、貫通穴の大きさを問わない。蓋１００の少なくとも一部が金属から形成されているので、割れ・クラックを防止することができる。枠体１１０は、下面部（下面とはパッケージ６０を向く面をいう。以下同様。）の穴が、それ以外の部分（上面部（上面とはパッケージ６０とは反対を向く面をいう。以下同様。）及び中間部（中間とは厚み方向で上面部及び下面部の間をいう。以下同様。））の穴よりも大きくなっている。

蓋１００は、枠体１１０の内側に取り付けられて上面が凹レンズ面になるように形成された透明体１２０を含む。透明体１２０の上面部の周縁は、枠体１１０の上面と面一である。透明体１２０は、下面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有する。透明体１２０の下面部は平坦になっており、枠体１１０の下面と面一である。透明体１２０は、ガラス等の無機材料から構成されてもよいし、樹脂等の有機材料から構成されてもよい。透明体１２０は、枠体１１０（その内側面）に密着して設けられている。透明体１２０の上面が凹レンズ面になっているので、研磨を省略することができ、割れが生じる工程を減らすことができる。

蓋１００は、フランジ１３０をさらに含む。フランジ１３０が枠壁部６４に接合されている。フランジ１３０は、枠体１１０の上面とは面一であるが下面とは段差ができるように枠体１１０の外側に延びている。蓋１００の下面に段差があるので、枠体１１０をパッケージ６０の内側に配置して蓋１００の位置決めを行うことができる。また、枠体１１０の上面とフランジ１３０が面一であるため、枠体１１０よりもフランジ１３０が厚み方向に突出することがなく薄型化が可能である。フランジ１３０も金属（枠体１１０と同じ金属）からなる。フランジ１３０及び枠体１１０は一体的に形成されている。

本実施の形態は、上述したように構成されており、以下その製造方法を説明する。圧電振動子の製造方法は、蓋１００を製造する工程を含む。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子の蓋を製造する方法を説明する図である。図４（Ａ）に示すように、枠体１１０の内側に透明材料１４０を配置する。詳しくは、枠体１１０の下面を台１５０に載せ、透明材料１４０を枠体１１０の内側に配置する。台１５０の上面は平坦になっている。図４（Ｂ）に示すように、透明材料１４０を溶融し、表面張力及び重力によって凹レンズ面を形成する。透明材料１４０を、枠体１１０の内側の空間の容積よりも少ない容積で設けることで、溶融した透明材料１４０を枠体１１０の表面から窪ませて凹レンズ面を形成することができる。溶融した透明材料１４０を再び凝固させて、透明材料１４０からなる透明体１２０を枠体１１０に固定する。こうして、蓋１００を得ることができる。

また、上述したパッケージを用意して、底部６２に圧電振動片を固定する。底部６２及び枠壁部６４とオーバーラップするように蓋１００を配置し、枠壁部６４及び蓋１００を接合して、パッケージの開口を蓋１００によって塞ぐ。枠壁部６４及び蓋１００の接合は、溶接（局所的な溶接）によって行う。詳しくは、フランジ１３０を、シールリング８０に溶接する。溶接を適用することで、小さな面積で蓋１００とパッケージ６０を接合することができる。フランジ１３０の溶接にシーム溶接を適用してもよい。シーム溶接は、ローラ電極（図示せず）をフランジ１３０に接触させながら回転させ、局所的な溶接領域を移動させて行う。シーム溶接を適用すると、溶接時にフランジ１３０に接触させるローラ電極（図示せず）からの力でパッケージ６０に応力が生じる。しかしながら、本実施の形態では、圧電振動片１を支持腕３２で固定してあるので、溶接によってパッケージ６０に生じている残留応力が振動腕１２に伝わらないので、特性に影響しない。

続いて、貫通穴６８を介してパッケージ６０の封止空間の真空引きを行って、貫通穴６８を塞ぐ（図３参照）。あるいは、パッケージ６０の封止空間にガスを注入してもよい。

パッケージの開口を蓋１００によって塞いだ後に、透明体１２０を通して、金属膜５８を光学的に認識してレーザで金属膜５８の一部を除去する。これにより、振動腕１２の重さを減らして、振動腕１２の振動周波数の調整を行う。透明体１２０の上面から下面の方向に光学的に観察すると、上面が凹レンズ面であることから、透明体１２０の投影面よりも広い面積を認識することができる。

（第１の実施の形態の変形例）
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。この変形例では、透明体１２１は、上面が凸レンズ面になっている。したがって、透明体１２１の上面から下面の方向に光学的に観察すると拡大像を得ることができ、しかも、金属膜５８の一部を除去するためのレーザー光を集光することができる。透明体１２１は、上面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されている。透明材料を、枠体１１１の内側の空間の容積よりも大きい容積で設けることで、溶融した透明材料を枠体１１１の表面から盛り上がらせて凸レンズ面を形成することができる。この違いに起因する内容を除き、その他の構成及び製造方法並びに効果については、第１の実施の形態の説明が該当する。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。本実施の形態では、透明体２２０は、下面が凹レンズ面になっている。したがって、透明体２２０の上面から下面の方向に光学的に観察すると、下面が凹レンズ面であることから、透明体２２０の投影面よりも広い面積を認識することができる。透明体２２０は、下面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されている。この違いに起因する内容を除き、その他の構成及び効果については、第１の実施の形態の説明が該当する。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子の蓋の製造方法を説明する図である。図７（Ａ）に示すように、枠体２１０の上下をひっくり返して、その上面を台１５０に載せ、透明材料１４０を枠体２１０の内側に配置する。そして、図７（Ｂ）に示すように、透明材料１４０を溶融し、表面張力及び重力によって凹レンズ面を形成する。透明材料１４０を、枠体２１０の内側の空間の容積よりも少ない容積で設けることで、溶融した透明材料１４０を枠体２１０の表面から窪ませて凹レンズ面を形成することができる。この違いに起因する内容を除き、その他の製造方法及びその効果については、第１の実施の形態の説明が該当する。

（第２の実施の形態の変形例）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。この変形例では、透明体２２１は、下面が凸レンズ面になっている。したがって、透明体２２１の上面から下面の方向に光学的に観察すると拡大像を得ることができ、しかも、金属膜５８の一部を除去するためのレーザー光を集光することができる。透明体２２１は、上面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されている。透明材料１４０を、枠体２１１の内側の空間の容積よりも大きい容積で設けることで、溶融した透明材料１４０を枠体２１１の表面から盛り上がらせて凸レンズ面を形成することができる。この違いに起因する内容を除き、その他の構成及び製造方法並びに効果については、第２の実施の形態の説明が該当する。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。本実施の形態では、透明体３２０は、上面及び下面の両方が凸レンズ面になっている。したがって、透明体３２０の上面から下面の方向に光学的に観察すると拡大像を得ることができ、しかも、金属膜５８の一部を除去するためのレーザー光を集光することができる。透明体３２０は、上面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されている。この違いに起因する内容を除き、その他の構成及び効果については、第１の実施の形態の説明が該当する。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子の蓋の製造方法を説明する図である。図１０（Ａ）に示すように、枠体３１０の下面を台３５０に載せ、透明材料１４０を枠体３１０の内側に配置する。台３５０には凹部３５２が形成されており、枠体３１０を、その内側（穴）が凹部３５２の上方に位置するように配置する。枠体３１０の穴は、下面から上面に向けて拡がるようにテーパが付けられている。つまり、枠体３１０の穴は、下面部において最も狭くなっている。透明材料１４０は、枠体３１０の下面部に位置する穴に引っかかるように、これよりも大きいサイズで設ける。そして、図１０（Ｂ）に示すように、透明材料１４０を溶融し、表面張力によって凸レンズ面を形成する。透明材料１４０を、枠体３１０の内側の空間の容積よりも大きい容積で設けることで、溶融した透明材料１４０を枠体３１０の表裏面から盛り上がらせて凸レンズ面を形成することができる。この違いに起因する内容を除き、その他の製造方法及びその効果については、第１の実施の形態の説明が該当する。

（第３の実施の形態の変形例）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。この変形例では、透明体３２１は、上面及び下面の両方が凹レンズ面になっている。したがって、透明体３２１の上面から下面の方向に光学的に観察すると、凹レンズ面であることから、透明体３２１の投影面よりも広い面積を認識することができる。透明体３２１は、下面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されている。透明材料１４０を、枠体３１１の内側の空間の容積よりも少ない容積で設けることで、溶融した透明材料１４０を枠体３１１の表面から窪ませて凹レンズ面を形成することができる。この違いに起因する内容を除き、その他の構成及び製造方法並びに効果については、第３の実施の形態の説明が該当する。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、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、あるいは目的及び結果が同一の構成）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。

図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子に含まれる圧電振動片を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す圧電振動片のIB−IB線断面拡大図である。 図２は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子の蓋を製造する方法を説明する図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子の蓋の製造方法を説明する図である。 図８は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。 図９は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子を示す図である。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子の蓋の製造方法を説明する図である。 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電振動子の変形例を示す図である。

符号の説明

１…圧電振動片、 １０…基部、 １２…振動腕、 １４，１６…表裏面、 １８…第１の側面、 ２０…第２の側面、 ２２…第１のテーパ部、 ２４…第２のテーパ部、 ２６…長溝、 ２８…第１の内面、 ３０…第２の内面、 ３２…支持腕、 ３４…切り込み、 ４０…励振電極膜、 ４２…第１の側面電極膜、 ４４…第２の側面電極膜、 ４６…第１の内面電極膜、 ４８…第２の内面電極膜、 ５０…第１の励振電極、 ５２…第２の励振電極、 ５４…電極、 ５６…接続電極、 ５８…金属膜、 ６０…パッケージ、 ６２…底部６２、 ６４…枠壁部６４、 ６６…上端面、 ６８…貫通穴、 ７０…接着剤、 ８０…シールリング、 １１０…枠体、 １１１…枠体 １２０…透明体、 １２１…透明体、 １３０…フランジ、 １４０…透明材料、 １５０…台、 ２１０…枠体、 ２１１…枠体、 ２２０…透明体、 ２２１…透明体、 ３１０…枠体、 ３１１…枠体、 ３２０…透明体、 ３２１…透明体、 ３５０…台 ３５２…凹部

Claims (8)

1. 圧電振動片と、
   前記圧電振動片が固定される底部と、前記底部を囲む枠壁部と、を含み、前記底部の上方に開口を有するパッケージと、
   前記底部及び前記枠壁部とオーバーラップして前記パッケージの前記開口を塞いで前記枠壁部に接合されてなる蓋と、
   を有し、
   前記蓋は、枠体と、前記枠体の内側に取り付けられて上面及び下面の一方が凸レンズ面又は凹レンズ面になるように形成され、かつ、前記上面及び前記下面の他方が平坦な面であって前記枠体の上面又は下面と面一であるように形成された透明体と、を含む圧電振動子。
2. 請求項１に記載された圧電振動子において、
   前記透明体は、上面部又は下面部が厚み方向の他の部分よりも大きい幅を有するように形成されてなる圧電振動子。
3. 請求項１または２に記載された圧電振動子において、
   前記蓋は、フランジをさらに含み、前記フランジが前記枠壁部に接合されてなる圧電振動子。
4. 請求項３に記載された圧電振動子において、
   前記フランジは、前記枠体の上面とは面一であり下面とは段差ができるように前記枠体の外側に延びる圧電振動子。
5. 枠体の内側に透明材料を配置し、前記透明材料を溶融し、表面張力によって上面及び下面の一方を凸レンズ面又は凹レンズ面にし、かつ、上面及び下面の他方を平坦な面であって前記枠体の上面又は下面と面一であるようにし、溶融した前記透明材料を再び凝固させて、前記透明材料からなる透明体が前記枠体に固定されてなる蓋を得る工程と、
   底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意して、前記底部に圧電振動片を固定する工程と、
   前記底部及び前記枠壁部とオーバーラップするように前記蓋を配置し、前記枠壁部及び前記蓋を接合して、前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程と、
   を含む圧電振動子の製造方法。
6. 請求項５に記載された圧電振動子の製造方法において、
   前記透明材料を、前記枠体の内側の空間の容積よりも大きい容積で設けることで、溶融した前記透明材料を前記枠体の表面から盛り上がらせて前記凸レンズ面を形成する圧電振動子の製造方法。
7. 請求項５に記載された圧電振動子の製造方法において、
   前記透明材料を、前記枠体の内側の空間の容積よりも少ない容積で設けることで、溶融した前記透明材料を前記枠体の表面から窪ませて前記凹レンズ面を形成する圧電振動子の製造方法。
8. 請求項５から７のいずれか１項に記載された圧電振動子の製造方法において、
   前記圧電振動片は、基部と、前記基部から延びる一対の振動腕と、前記一対の振動腕に形成された錘としての金属膜と、を含み、
   前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞いだ後に、前記透明体を通して、前記金属膜を光学的に認識してレーザで前記金属膜の一部を除去する工程をさらに含む圧電振動子の製造方法。