JP6620516B2 - 音叉型振動片の製造方法、振動デバイス、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法、振動デバイス、振動デバイスを備えた電子機器、および振動デバイスを備えた移動体に関する。

近年、携帯機器などの普及により、それに用いられる振動デバイスの小型化が要求されている。小型の圧電デバイス、例えば小型の音叉型振動片では、効率的に屈曲振動をさせるために、振動部に有底の溝（凹部）を設け、溝の内部に励振電極を配設する構成が知られている。そして、このような構成の振動部（振動片）を形成する方法として、圧電基板（圧電ウェハー）をドライエッチング法によって加工し、振動部（振動片）を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１１８０２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている振動部（振動片）を形成する方法では、振動部に形成する溝（凹部）が有底、即ち非貫通であるため、ドライエッチング法によって、貫通させる振動部の外形（貫通部）と貫通させない溝（非貫通部）とを同時に形成することが困難であった。このため、溝の加工においては、ドライエッチング法による加工工程とは別工程の、ウェットエッチング法を用いた加工工程などを用いて形成されていた。これにより、振動部（振動片）の加工工程が煩雑となり、加工のための工数が増加してしまうという課題を有していた。

本発明は、上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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電子部品の製造方法は、切欠き部と、平面視した面に長手方向に延びる凹部と、をドライエッチング加工で形成する電子部品の製造方法であって、基板に、前記凹部の前記長手方向に沿った二側面間の最大幅を形作る第１マスク部の幅が、前記切欠き部の開口の最小幅を形作る第２マスク部の幅よりも小さいエッチングマスクを形成する工程と、前記基板に対して前記ドライエッチング加工を行い、前記切欠き部と共に、前記凹部を形成するエッチング工程と、を含んでいることを特徴とする。

ドライエッチング加工では、マスクの開口幅を大きくした部位のエッチングレートと比較し、マスクの開口幅を小さくした部位のエッチングレートの方が小さくなる。換言すれば、マスクの開口幅を大きくした部位のエッチングスピードよりも、マスクの開口幅を小さくした部位のエッチングスピードが遅くなる。
本適用例によれば、凹部の二つの側面間の最大幅を形作る第１マスク部の幅が、切欠き部の開口の最小幅を形作る第２マスク部の幅よりも小さく形成されたエッチングマスクを用い、ドライエッチング加工する。したがって、切欠き部のエッチングレートの方が、凹部のエッチングレートより大きくなり、切欠き部のエッチングが凹部のエッチングより速く進む。これにより、切欠き部が形成できた時点でエッチング加工を終了すると、有底の凹部を形成することができる。このように、同一のドライエッチング加工によって、貫通部としての切欠き部と、有底の凹部とを形成することができ、振動部（振動片）の加工工程における煩雑さを解消でき、加工工数の低減に寄与することができる。

なお、本明細書における長手方向とは、切欠き部によって外形が形成され、凹部の設けられている部位の起点となる部位から突出する方向のこと、換言すれば、凹部の設けられている部位の延在方向をいう。また、複数の凹部が並んで設けられている場合には、複数の凹部が並んでいる方向を長手方向という。

［適用例２］上記適用例に記載の電子部品の製造方法において、前記エッチングマスクを形成する工程において、前記凹部の開口の前記長手方向の端部に向かうに従って、前記二側面間の幅が狭くなるように前記第１マスク部を形成することが好ましい。

本適用例によれば、第１マスク部を凹部の開口の長手方向の端部に向かうに従って、幅が狭くなるように形成する。エッチングレートは、幅が狭ければ狭いほど小さくなるため、凹部の開口の長手方向の端部に曲線状の傾斜を容易に設けることができる。凹部の開口の長手方向の端部を、曲線状の傾斜とすることにより、凹部の形成された部位の剛性を高めることができ、例えば捻り変形などに対する耐性を向上させることが可能となる。

［適用例３］上記適用例に記載の電子部品の製造方法において、前記エッチングマスクを形成する工程において、前記凹部の前記二側面間の前記最大幅に対して、前記切欠き部の開口の前記最小幅が１０μｍ以上大きく、且つ前記凹部の前記二側面間の最小幅が５０μｍ以下となるように、前記第１マスク部および前記第２マスク部を形成することが好ましい。

凹部の最小幅に対して、切欠き部の開口の最小幅を１０μｍ以上大きく設定することで、エッチングレートの差を顕著にすることができる。また、凹部の最小幅が５０μｍを超えると、切欠き部と同様な貫通部となり、底部を有する凹部が形成できない虞がある。
本適用例によれば、底部を有する凹部の形成と切欠き部の形成とを、同一のドライエッチング工程により行うことが可能となる。

［適用例４］上記適用例に記載の電子部品の製造方法において、前記エッチングマスクを形成する工程において、前記凹部の前記最小幅が、３０μｍ以下になるように前記第１マスク部を形成することが好ましい。

本適用例によれば、凹部の幅を狭くすることに連れて、切欠き部の幅を狭くできるため、より小型の電子部品を形成することができる。また、凹部の最小幅を３０μｍ以下とすることにより、凹部の幅に対する、凹部の端部に形成される曲線状の傾斜の比率を大きくすることができる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子部品の製造方法において、前記電子部品は、振動片であり、前記振動片は、基部と、前記基部から同一方向に向かって突出するように配置されている振動腕と、外形により画定される前記切欠き部と、前記振動腕に形成された前記凹部と、を備え、前記ドライエッチング加工の後に、前記振動腕に電極を形成する電極形成工程を含むことが好ましい。

本適用例によれば、基部と、振動腕と、振動腕に形成された凹部と、基部および振動腕の外形により画定される切欠き部とを、同一のドライエッチング加工によって形成することができ、加えて、ドライエッチング加工の後に振動腕に形成された電極を備えた振動片とすることができる。

［適用例６］本適用例に係る振動デバイスは、基部と、前記基部から同一方向に向かって突出するように配置されている振動腕と、前記振動腕に、非貫通部を有して設けられている凹部と、を備え、前記凹部の開口は、前記開口の幅に対して直交する方向の長さが、前記幅よりも大きく、且つ前記幅が、外形形状を画定する側面間の最小幅よりも小さく、前記凹部は、前記長さの方向に沿った断面の形状を、底から開口に向かって広がる曲線としていることを特徴とする。

本適用例によれば、振動腕に非貫通部を有して設けられている凹部の開口は、開口の幅に対して直交する方向の長さが、幅よりも大きく、且つ幅が、外形形状を画定する側面間の最小幅よりも小さい。また、該凹部は、長さの方向に沿った断面の形状を、底から開口に向かって広がる曲線としている。このような凹部を備えた振動腕を有することにより、捻り変形などに対する剛性を備え、且つ効率的な屈曲振動が可能であるため、小型であっても振動特性の安定した振動デバイスを提供することができる。

なお、本明細書における長さ方向とは、基部から振動腕が突出する方向に沿った方向であり、長手方向と言い換えることができる。また、本明細書における開口の幅とは、凹部の延在方向である長さ方向に直交する方向の寸法であって、凹部が、表面もしくは裏面に接する位置の寸法である。換言すれば、凹部の開口幅は、表面もしくは裏面に沿った凹部の内側面間の間隔である。

［適用例７］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記凹部は、前記開口の前記長さの方向に位置する端部に向かうに従い前記幅が狭いことが好ましい。

本適用例によれば、凹部の設けられている振動腕の剛性が高まり、捻り変形などが起こり難くなり、振動を安定させることができる。

［適用例８］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記凹部における前記非貫通部の深さは、前記振動腕の厚さに対して２０％以上であることが好ましい。

本適用例によれば、振動腕の剛性を確保しつつ、凹部内に設ける電極の面積を大きくすることができるため、振動の安定および振動効率を高めることができ、例えば振動のし易さを示す特性であるＣＩ値を小さくすることができるなど、振動デバイスの振動特性を向上させることができる。

［適用例９］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記凹部は、前記非貫通部と貫通部とを備え、前記貫通部は、前記凹部の開口に対して前記底側の開口が小さいことが好ましい。

本適用例によれば、凹部が開口側に向かって広がるように開いているため、電極の形成を容易に行うことができる。

［適用例１０］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記凹部は、前記長さの方向に沿って複数設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、振動腕の剛性を高めることができ、落下などの耐衝撃性を向上させた振動デバイスを提供することができる。

［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、小型で振動特性の安定した振動デバイスを備えることにより、特性変動の小さい、エージング特性（例えば周波数の経時変化）などの変動が抑制された信頼性の高い電子機器を実現することができる。

［適用例１２］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、小型で振動特性の安定した振動デバイスを備えることにより、特性変動の小さい、エージング特性（例えば周波数の経時変化）などの変動が抑制された信頼性の高い移動体を実現することができる。

電子部品としての振動デバイスの第１実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図。 図１のＰ−Ｐ断面図。 図１のＱ−Ｑ断面図。 電子部品としての振動デバイスの第１実施形態に係る音叉型振動片の製造方法を示す工程フロー図。 音叉型振動片の製造に用いるエッチングマスクを示す平面図。 エッチングマスクが配置された状態を示し、図５のＲ−Ｒ線に相当する断面図。 開口幅とエッチングレートとの相関を示すグラフ。 電子部品（振動デバイス）の第２実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図。 図８のＰ１−Ｐ１断面図。 図８のＰ１−Ｐ１断面における振動腕の拡大図。 電子部品（振動デバイス）の第３実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図。 電子部品（振動デバイス）の第４実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図。 図１２のＰ２−Ｐ２断面図。 電子部品（振動デバイス）の第５実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図。 図１４のＳ−Ｓ断面図。 電子部品（振動デバイス）の第６実施形態に係る振動子の概略構成を模式的に示す正断面図。 電子部品（振動デバイス）の第７実施形態に係る振動子の概略構成を模式的に示す正断面図。 電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。 電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。また、図４および図７を除く図１〜図１７では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」としている。また、以下の説明では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、Ｚ軸方向から見たときの平面視を単に「平面視」とも言う。

（第１実施形態）
＜振動デバイスの構成＞
まず、電子部品の一例としての振動デバイスの第１実施形態に係る振動素子として、音叉型振動片を一例として挙げ、その概略構成について図１、図２、および図３を用いて説明する。図１は、電子部品としての振動デバイスの第１実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１におけるＰ−Ｐ線での断面図である。図３は、図１におけるＱ−Ｑ線での断面図である。なお、説明の便宜上、図１においては駆動電極を除く他の電極の図示、および図３においては駆動電極の図示を省略している。

図１、図２、および図３に示すように、音叉型振動片１００は、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、基部１１０から延伸し、振動腕１２０，１３０の外側を囲む枠部１１５と、を備えている。ここで、基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５などの外形は、切欠き部１１８によって画定されている。なお、以下では、基部１１０から振動腕１２０，１３０が突出する方向に沿った方向（Ｙ軸方向に沿った方向）を長さ方向、延出方向、もしくは長手方向として説明し、基部１１０から振動腕１２０，１３０が突出する方向に沿った方向（Ｙ軸方向に沿った方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）を幅方向として説明する。

基部１１０は、括れ部１１２を介して配置された狭幅部１１１と広幅部１１３とを備えた平板状をなしている。なお、基部１１０は、括れ部１１２が設けられない形状、すなわち略矩形平板状であってもよい。振動腕１２０，１３０は、基部１１０における狭幅部１１１の＋Ｙ側の一端から、Ｙ軸方向に互いに略平行に延びる一対の角柱状の振動体である。即ち、基部１１０は、基部１１０から同一方向に突出する振動腕１２０，１３０の起点となる部位である。音叉型振動片１００を構成する基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５は、一体で形成され、水晶が基材として用いられている。なお、第１実施形態の音叉型振動片１００は、フォトリソグラフィー法およびフッ素系ガスなどによるドライエッチング法で形成することができる。

水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸および光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。音叉型振動片１００をなす基材は、水晶結晶軸において直交するＸ軸およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚みを有している。基材は、Ｘ軸を中心に０度から２度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。所定の厚みは、振動周波数、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。

基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５は、それぞれの外形形状を画定する側面間の間隔（幅）を有して形成される。なお、本実施形態では、それぞれの外形形状を画定する側面間の間隔（幅）の一例として、図１に振動腕１２０と振動腕１３０との間、即ち振動腕１２０の側面１０３ｉと振動腕１３０の側面１０３ｊとの間の距離を間隔Ａ、振動腕１２０，１３０と枠部１１５との間、即ち振動腕１２０の側面１０３ｈおよび振動腕１３０の側面１０３ｋと枠部１１５の側面１１５ａとの間の距離を間隔Ｃ、振動腕１２０，１３０の延出方向（Ｙ軸方向）における振動腕１２０，１３０の端側面１２０ａ，１３０ａと枠部１１５の側面１１５ａとの間の距離を間隔Ｄとして表示している。なお、本実施形態では、外形形状を画定する側面間の間隔（幅）の内における最小幅を、振動腕１２０，１３０の延出方向（Ｙ軸方向）における振動腕１２０，１３０と枠部との間の間隔Ｄとする。なお、間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれの構成部位の側面が表面もしくは裏面に接する位置の寸法であり、換言すれば、間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、各構成部位の表面もしくは裏面に沿った間隔である。

振動腕１２０および振動腕１３０は、Ｘ軸およびＹ軸で規定される平面に沿った方向に、互いに逆方向に振動する。すなわち、振動腕１２０が＋Ｘ軸方向に向かい変位するときは、振動腕１３０が−Ｘ軸方向に向かい変位し、振動腕１２０が−Ｘ軸方向に向かい変位するときは、振動腕１３０が＋Ｘ軸方向に向かい変位する。

基部１１０から延伸された振動腕１２０は、表面１２０ｆと、表面１２０ｆと反対側に設けられた裏面１２０ｂと、表面１２０ｆと裏面１２０ｂとを接続する側面１０３ｈ，１０３ｉと、を備えている。また、基部１１０から延伸された振動腕１３０は、表面１３０ｆと、表面１３０ｆと反対側に設けられた裏面１３０ｂと、表面１３０ｆと裏面１３０ｂとを接続する側面１０３ｊ，１０３ｋと、を備えている。振動腕１２０には、表面１２０ｆおよび裏面１２０ｂから掘り込まれ、Ｙ軸方向に沿って伸びる有底の凹部（溝）１４８が設けられている。振動腕１３０には、表面１３０ｆおよび裏面１３０ｂから掘り込まれ、Ｙ軸方向に沿って伸びる有底の凹部（溝）１５８が設けられている。なお、凹部１４８および凹部１５８の底部は、振動腕１２０，１３０を貫通しない非貫通部を構成する。

凹部１４８，１５８は、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに開口している。そして、凹部１４８，１５８の開口は、開口の幅（幅寸法）Ｂよりも、開口の幅に対して直交する方向の長さ（長さ寸法）Ｌの方が大きく、且つ開口の幅（幅寸法）Ｂが、外形形状を画定する側面間の最小幅である間隔Ｄよりも小さく設定されている。なお、実施形態における開口の幅Ｂ（Ｂ１）とは、凹部１４８，１５８の延在方向である長さ方向（図中Ｙ軸方向）に直交する方向（図中Ｘ軸方向）の寸法であって、凹部１４８，１５８が、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに接する位置の寸法である。換言すれば、凹部１４８，１５８の開口幅は、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに沿った凹部１４８，１５８の内側面間の間隔である。

また、凹部１４８，１５８は、図３に示すように、延在方向（長さ方向）に沿った断面の形状を、凹部１４８（１５８）の底としての底部１４８ｔから開口（表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂ）に向かって広がる曲線である曲線部１４８ｃを有している。具体的に、凹部１４８（１５８）は、延在方向（Ｙ軸方向に沿った長さ方向）の中央部から、長さ方向に位置する一方の端部１４８ａ（１５８ａ）および他方の端部１４８ｂ（１５８ｂ）に向かうに従い深さが浅くなる傾斜面１４８ｄと、傾斜面１４８ｄから連続して開口に向かって曲線的に凹部１４８（１５８）が広がる曲線部１４８ｃを有している。

なお、本形態では、図３において、振動腕１２０の凹部１４８を示し、代表例として説明しているが、振動腕１３０の凹部１５８においても同様な構成とすることができる。また、本形態では、底部１４８ｔと曲線部１４８ｃとの間に設けられている傾斜面１４８ｄは、図３に示すような直線的に深さが変化する構成に変えて、曲線的に深さが変化する構成、例えば底部１４８ｔからアール状に曲線部１４８ｃに達する形状をなしている構成であってもよい。

このように、凹部１４８，１５８の開口が、開口の幅Ｂに対して直交する方向の長さＬが、該幅Ｂよりも大きく、且つ幅Ｂが、外形形状を画定する側面間の最小幅である間隔Ｄよりも小さい。また、凹部１４８，１５８は、長さの方向に沿った断面の形状を、底部１４８ｔから開口に向かって広がる曲線（曲線部１４８ｃ）としている。このような凹部１４８，１５８を備えた振動腕１２０，１３０を有することにより、捻り変形などに対する剛性を備え、且つ効率的な屈曲振動が可能であるため、小型であっても振動特性の安定した振動デバイスとしての音叉型振動片１００を提供することができる。

また、凹部１４８，１５８の開口は、延在方向（Ｙ軸方向に沿った長さ方向）の中央部から、長さ方向に位置する一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂに向かうに従って、幅（幅寸法）が狭くなっている。具体的には、凹部１４８，１５８の開口の中央部の幅（幅寸法）Ｂから、一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂの幅（幅寸法）Ｂ１までにかけて順次狭くなっている。なお、一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂでは、両側の内側面が曲線形状（本形態では円弧状）で連接されている。このように、両側の内側面を曲線形状で連接することにより、直線で連接する場合と比し、一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂにおける応力集中を抑制することができ、振動腕１２０，１３０の耐衝撃性を向上させることができる。

このように、凹部１４８，１５８の開口が、一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂに向かうに従い幅（幅寸法）を狭くすることにより、振動腕１２０，１３０の剛性が高まり、捻り変形などが起こり難くなり、振動を安定させることができる。

なお、上述した開口の幅とは、凹部１４８，１５８の延在方向（本形態では図中Ｙ軸方向）である長さ方向に直交する方向（本形態では図中Ｘ軸方向）である幅方向の寸法であって、凹部１４８，１５８が、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに接する位置の寸法である。換言すれば、凹部１４８，１５８の開口幅は、表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂに沿った凹部１４８の内側面間の間隔、および表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂに沿った凹部１５８の内側面間の間隔である。

また、凹部１４８，１５８は、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂから底部１４８ｔ（図３参照）までの深さ寸法ｈを、振動腕１２０，１３０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）寸法Ｈに対して、２０％以上とすることが好ましい。なお、深さ寸法ｈは、凹部１４８，１５８の非貫通部の内で深さの最も深い部分の寸法であり、本実施形態では、底部１４８ｔが該当する。

凹部１４８，１５８の深さ寸法ｈを、上述のように設定することにより、振動腕１２０，１３０の剛性を確保しつつ、凹部１４８，１５８内に設ける駆動電極１２１ａ，１２２ａ（図２参照）の面積を大きくすることができるため、振動の安定および振動効率を高めることができ、例えば振動のし易さを示す特性であるＣＩ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）値を小さくすることができるなど音叉型振動片１００の振動特性を向上させることができる。

なお、上述した本実施形態では、凹部１４８，１５８の開口を、一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂに向かうに従い幅（幅寸法）を狭くする構成で説明したが、これに限らない。凹部１４８，１５８の開口は、同じ幅（幅寸法）で、中央部から一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂに向かう構成であっても良い。

駆動電極１２１は、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から側面１０３ｈ，１０３ｉに亘って設けられている。駆動電極１２２は、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から側面１０３ｊ，１０３ｋに亘って設けられている。駆動電極１２２ａは、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から凹部１４８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。駆動電極１２１ａは、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から凹部１５８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。

駆動電極１２１，１２２の構成は、特に限定されず、導電性を有し、薄膜形成が可能であればよい。具体的な構成としては、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料により形成することができる。また、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、ニッケル（Ｎｉ）などの下地層が設けられている構成であってもよい。

なお、図示しないが、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａは、同電位が供給されるようにパターニングされており、駆動電極１２２および駆動電極１２２ａは、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａと逆電位が供給されるようにパターニングされている。このようにパターニングされた駆動電極１２１，１２２および駆動電極１２１ａ，１２２ａに、交番電位を印加することにより、振動腕１２０，１３０をＸ軸およびＹ軸で規定される平面に沿った方向に、互いに逆方向に振動させることができる。

また、図示されていないが、振動腕１２０，１３０の先端部には、振動腕１２０，１３０より幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部が設けられていてもよい。振動腕１２０，１３０に、幅広部としての錘部が設けられている構成では、振動腕１２０，１３０の長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の駆動振動を得ることができるため、音叉型振動片１００を小型化することが可能となる。

また、本形態において音叉型振動片１００は、水晶により形成された例を用いたが、水晶以外にも、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の様々な圧電単結晶材料を用いることができる。

このような第１実施形態に係る音叉型振動片１００によれば、振動腕１２０，１３０に非貫通部である底部を有して設けられている凹部１４８，１５８の開口の幅寸法Ｂ，Ｂ１よりも、直交する方向の長さ寸法Ｌの方が大きく、且つ幅寸法が、外形形状を画定する側面間の最小幅（本形態では間隔Ｄ）よりも小さい。また、図３に示すように凹部１４８，１５８は、長さの方向（Ｙ軸方向）に沿った断面の形状に、底（底部）から開口に向かって広がる曲線部１４８ｃを有しているため、振動腕１２０，１３０の捻り変形などに対する剛性を高め、且つ効率的な屈曲振動が可能となる。

また、凹部１４８，１５８の深さｈが、振動腕１２０，１３０の厚さＨに対して２０％以上になっているため、振動腕１２０，１３０の剛性を確保しつつ、凹部１４８，１５８内に設ける駆動電極１２１ａ，１２２ａの面積を大きくすることができるため、振動の安定および振動効率を高めることができる。

これらにより、小型であっても、例えば振動のし易さを示す特性であるＣＩ値を小さくすることができるなど振動特性の向上と安定とを実現した振動デバイスとしての音叉型振動片１００とすることができる。

＜振動デバイス（電子部品）の製造方法＞
次に、上述した電子部品としての振動デバイスの第１実施形態に係る音叉型振動片１００の製造方法の一例を、図面を参照しながら説明する。図４は、電子部品（振動デバイス）の第１実施形態に係る音叉型振動片の製造方法を示す工程フロー図である。図５は、音叉型振動片の製造に用いるエッチングマスクを示す平面図である。なお、図５では、マスキングされる部分、即ちエッチングされない部分をハッチングにて示している。図６は、水晶基板にエッチングマスクが配置された状態を示し、図５のＲ−Ｒ線に相当する断面図である。図７は、開口幅とエッチングレートとの相関を示すグラフである。なお、音叉型振動片１００の構成部位については、図１から図３を参照しながら説明する。また、以下に説明する製造方法は、一例であって、他の製造方法を適用して音叉型振動片１００を製造することもできる。

図４に示すように、音叉型振動片１００の製造方法は、音叉型振動片１００の基材となる基板を用意する工程（ステップＳ１０１）と、基板にエッチングマスクを配設するエッチングマスク形成工程（ステップＳ１０３）と、音叉型振動片１００の外形および凹部１４８，１５８を形成するドライエッチング工程（ステップＳ１０５）と、音叉型振動片１００に電極を配設する電極形成工程（ステップＳ１０７）と、を含んでいる。以下、各工程の詳細について順次説明する。

なお、以下の説明における長手方向とは、上述した切欠き部１１８によって外形が形成され、凹部１４８，１５８の設けられている部位である振動腕１２０，１３０の起点となる部位（基部１１０）から突出する方向（振動腕１２０，１３０の延出方向）のこと、換言すれば、凹部１４８，１５８の延在方向（図１に示すＹ軸方向）をいう。また、後述する第４実施形態のように複数の凹部が並んで設けられている場合には、複数の凹部が並んでいる方向を長手方向という。

［基板を用意する工程（ステップＳ１０１）］
先ず、音叉型振動片１００の基材となる基板（水晶ウェハー）１１０Ｗ（図５参照）を用意する。基板（水晶ウェハー）１１０Ｗは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、Ｚ軸を中心に時計回りに０度ないし５度の範囲で回転して切り出した水晶Ｚ板である。基板（水晶ウェハー）１１０Ｗは、切り出した水晶Ｚ板を所定の厚みに切断研磨することによって形成する。なお、一つの基板（水晶ウェハー）１１０Ｗから複数の音叉型振動片１００の外形を画定し、最終的に個々の音叉型振動片１００に分離することができる。

［エッチングマスク形成工程（ステップＳ１０３）］
次に、図６に示すように、基板（水晶ウェハー）１１０Ｗに、図５で示す平面形状のエッチングマスク１００Ｍを配置する。エッチングマスク１００Ｍは、後述するドライエッチング加工に対する耐蝕膜として、例えばニッケル（Ｎｉ）などの金属膜で構成され、リフトオフ法などを用いて形成する。リフトオフ法を用いることで、微細な間隔を有するマスク形状を実現することができる。エッチングマスク１００Ｍは、図５に示すように、音叉型振動片１００の凹部１４８，１５８に対応する第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍと、音叉型振動片１００の基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５などの外形を画定する第２開口部１１８Ｍとを有している。

第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍは、凹部１４８，１５８の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍは、凹部１４８，１５８の該長手方向（Ｙ軸方向）に沿った二側面間の最大幅（本例では幅寸法Ｂが該当する）を形作る第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍ（後述する第１マスク部）の幅（本例では幅ＢＭが該当する）が、切欠き部１１８の開口の最小幅を形作る第２開口部１１８Ｍ（後述する第２マスク部）の幅（本例では幅ＤＭが該当する）よりも小さくなるように形成する。

また、第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍは、凹部１４８，１５８の長手方向（図中Ｙ軸方向）の中央部から両端部に向かうに従って、中央部の幅（幅寸法）ＢＭから両端部の幅（幅寸法）ＢＭ１まで、順次狭くなるように形成する。また、エッチングマスク１００Ｍは、凹部１４８，１５８に対応する第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍの最大幅（本例では幅ＢＭが該当する）に対して、切欠き部１１８に対応する第２開口部１１８Ｍの最小幅（本例では幅ＤＭが該当する）が、１０μｍ以上大きくなるように、且つ音叉型振動片１００の凹部１４８，１５８の最小幅（本例では幅Ｂ１が該当する）が５０μｍ以下となるように、第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍを形成する。なお、第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍが第１マスク部に相当し、第２開口部１１８Ｍが第２マスク部に相当する。

図７のグラフに示されているように、後述するドライエッチング工程（ステップＳ１０５）におけるドライエッチング加工のエッチングレートは、図に示すエッチングマスク１００Ｍの開口幅によって変化する。即ち、図７によれば、エッチングマスク１００Ｍの開口幅が５０μｍ付近までは、開口幅が広い程エッチングレートが上がり（速くなる）、開口幅が５０μｍを超えるとエッチングレートは、高い（速い）状態で変化の無くなることが分る。このように、後述するドライエッチング工程（ステップＳ１０５）におけるエッチングレートは、幅が狭ければ狭いほど小さく（エッチングスピードが遅くなる）なる。なお、２０μｍより開口幅が狭くなると、エッチングスピードが遅くなり過ぎてしまったり、エッチングが進まなくなったりすることにより、外形を形成するためのエッチング加工を行うことが実用上困難になる。

したがって、上述のように第１マスク部としての第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍを、長手方向の端部に向かうに従って幅が狭くなるように形成することにより、後述するドライエッチング工程（ステップＳ１０５）において、凹部１４８，１５８の開口の長手方向の端部１４８ａ，１４８ｂ，１５８ａ，１５８ｂに傾斜面１４８ｄ、および曲線部１４８ｃを容易に設けることができる。

上述のようなエッチングマスク１００Ｍを配設して、凹部１４８，１５８の開口の長手方向の端部１４８ａ，１４８ｂ，１５８ａ，１５８ｂを、曲線状の傾斜（傾斜面１４８ｄ、および曲線部１４８ｃ）とすることにより、凹部の形成された部位（振動腕１２０，１３０）の剛性を高めることができ、例えば捻り変形などに対する耐性を向上させることが可能となる。

また、上述のようなエッチングマスク１００Ｍを配設して、凹部１４８，１５８の最小幅に対して、切欠き部１１８の開口の最小幅を１０μｍ以上に設定することで、エッチングレートの差を顕著にすることができる。なお、凹部１４８，１５８の最小幅が５０μｍを超えるとエッチングレートが速くなり、切欠き部１１８のエッチングレートに近づき、凹部１４８，１５８が貫通してしまう虞があるため、凹部１４８，１５８の最小幅を５０μｍ以下とすることが必要となる。したがって、凹部１４８，１５８の最小幅を５０μｍ以下とすることにより、凹部１４８，１５８の形成と切欠き部１１８の形成とを、同一のドライエッチング工程により行うことが可能となる。

また、音叉型振動片１００の凹部１４８，１５８の最小幅が、３０μｍ以下になるように第１マスク部としての第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍを形成することが好ましい。このように、凹部１４８，１５８の幅を狭くすることに連れて、切欠き部１１８の幅を狭くできるため、より小型の音叉型振動片１００を形成することができる。また、凹部１４８，１５８の最小幅を３０μｍ以下とすることにより、凹部１４８，１５８の幅（幅寸法）に対する、凹部１４８，１５８の端部１４８ａ，１４８ｂ，１５８ａ，１５８ｂに形成される曲線状の傾斜（傾斜面１４８ｄ、および曲線部１４８ｃ）の比率を大きくすることができる。

［ドライエッチング工程（ステップＳ１０５）］
次に、エッチングマスク１００Ｍの形成された基板（水晶ウェハー）１１０Ｗ（図５参照）に対してドライエッチング加工を行う（ステップＳ１０５）。このドライエッチング工程（ステップＳ１０５）によって、エッチングマスク１００Ｍのマスク１１８Ｍに相当する位置に切欠き部１１８が形成され、この切欠き部１１８によって、基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５などを備えた音叉型振動片１００の外形が画定される。また、このドライエッチング工程（ステップＳ１０５）によって、エッチングマスク１００Ｍのマスク１４８Ｍ，１５８Ｍに相当する位置に有底の凹部１４８，１５８が形成される。なお、音叉型振動片１００は、振動片の一例であり、他の形態の振動片にも適用することができる。ドライエッチング加工では、Ｃ₄Ｆ₈（八フッ化シクロブタン）、Ｃ₂Ｆ₆（六フッ化エタン）、ＳＦ₆（六フッ化硫黄）、ＣＦ₄（四フッ化炭素）などのエッチングガスを用いることができる。本形態では、Ｃ₄Ｆ₈（八フッ化シクロブタン）ガスを用いてドライエッチング加工を行った例を示している。

上述したエッチングマスク形成工程（ステップＳ１０３）によって配置されたエッチングマスク１００Ｍを用いたドライエッチング工程（ステップＳ１０５）とすることにより、一つのドライエッチング加工によって、切欠き部１１８と凹部１４８，１５８とを形成することができる。即ち、切欠き部１１８によって画定された、基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５など音叉型振動片１００の外形と、振動腕１２０，１３０に設けられる有底の凹部１４８，１５８と、を同一のエッチング加工で形成することができる。

［電極形成工程（ステップＳ１０７）］
次に、外形が画定された音叉型振動片１００に、各種電極を形成する（ステップＳ１０７）。電極形成工程（ステップＳ１０７）では、少なくとも振動腕１２０，１３０に、例えば、スパッタリング法や蒸着法などを用いて後述する導電材料を配設することによって、駆動電極１２１，１２２，１２１ａ，１２２ａを形成する。図１および図２に示されているように、駆動電極１２１は、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から側面１０３ｈ，１０３ｉに亘って設けられている。駆動電極１２２は、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から側面１０３ｊ，１０３ｋに亘って設けられている。駆動電極１２２ａは、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から凹部１４８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。駆動電極１２１ａは、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から凹部１５８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。なお、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａは、同電位が供給されるようにパターニングされており、駆動電極１２２および駆動電極１２２ａは、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａと逆電位が供給されるようにパターニングされている。

駆動電極１２１，１２２は、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料を用いることができる。また、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、ニッケル（Ｎｉ）などの下地層を設けてもよい。

なお、ここでの説明は省略するが、駆動電極１２１，１２２，１２１ａ，１２２ａ間を接続する接続電極、外部接続電極、および駆動電極１２１，１２２，１２１ａ，１２２ａと外部接続電極とを結ぶ引出電極など他の電極も同様に形成することができる。

上述したような、ドライエッチング工程（ステップＳ１０５）および電極形成工程（ステップＳ１０７）を適用することにより、基部１１０と、振動腕１２０，１３０と、枠部１１５との外形により画定される切欠き部１１８、および振動腕１２０，１３０に形成される凹部１４８，１５８を、同一のドライエッチング加工によって形成することができる。加えて、ドライエッチング加工の後に振動腕１２０，１３０に形成される駆動電極１２１，１２２，１２１ａ，１２２ａなどの電極を形成することができる。このように、容易に振動片としての音叉型振動片１００を形成することができる。

上述した電子部品（振動デバイス）としての音叉型振動片１００の製造方法によれば、凹部１４８，１５８の二側面間の最大幅を形作る第１マスク部（第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍ）の幅ＢＭが、切欠き部１１８の開口を形作る第２マスク部（第２開口部１１８Ｍ）の最小幅ＤＭよりも小さく形成されたエッチングマスク１００Ｍを用い、ドライエッチング加工する。したがって、切欠き部１１８（第２開口部１１８Ｍに相当）のエッチングスピードの方が、凹部１４８，１５８（第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍ）のエッチングスピードより速くなり、切欠き部１１８のエッチングが凹部１４８，１５８のエッチングより速く進む。これにより、切欠き部１１８が形成できた時点でエッチング加工を終了すると、有底の凹部１４８，１５８を形成することができる。このように、同一のドライエッチング加工によって、貫通部としての切欠き部１１８と、有底（非貫通）の凹部１４８，１５８とを形成することができ、振動デバイス（振動片としての音叉型振動片１００）の加工工程における煩雑さを解消でき、加工工数の低減に寄与することができる。

（第２実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第２実施形態に係る音叉型振動片の概略構成について図８、図９、および図１０を用いて説明する。図８は、電子部品（振動デバイス）の第２実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図９は、図８におけるＰ１−Ｐ１線での断面図である。図１０は、図８のＰ１−Ｐ１断面における振動腕の拡大図である。なお、図８、図９、および図１０では、説明の便宜上、駆動電極などの電極についての図示を省略している。また、以下では、前述の第１実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。

図８、図９、および図１０に示すように、第２実施形態に係る音叉型振動片２００は、第１実施形態と同様に、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、基部１１０から延伸し、振動腕１２０，１３０の外側を囲む枠部１１５と、を備えている。なお、音叉型振動片２００の構成の詳細については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。第２実施形態の音叉型振動片２００は、第１実施形態の音叉型振動片１００と比し、振動腕１２０，１３０に設けられている凹部２４８，２５８の構成が異なっている。以下、構成の異なる凹部２４８，２５８を中心に説明する。

振動腕１２０，１３０に設けられている凹部２４８，２５８は、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに開口している。凹部２４８，２５８は、底部を有する非貫通部２４３，２５３と、底部を含むＸＹ平面まで開口側に広がるように傾斜する傾斜面（内壁）２４２，２５２と、凹部２４８および凹部２５８を貫通する貫通部２４１，２５１と、を有している。凹部２４８，２５８は、開口が振動腕１２０，１３０の突出方向（Ｙ軸方向）に沿って伸びる矩形形状であり、Ｙ軸方向を長手方向、長手方向（長さ方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）を短手方向（幅方向）としている。そして、凹部２４８，２５８の開口は、短手方向である開口の幅（幅寸法）Ｂよりも、長手方向の長さ（長さ寸法）Ｌの方が大きく、且つ開口の幅（幅寸法）Ｂが、外形形状を画定する側面間の最小幅である間隔Ｄよりも小さく設定されている。なお、実施形態における開口の幅Ｂは、凹部２４８，２５８が、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに接する位置の寸法である。

また、凹部２４８，２５８の貫通部２４１，２５１は、凹部２４８，２５８の底部を含むＸＹ平面まで開口側に広がるように傾斜する傾斜面（内壁）２４２，２５２を含んでいる。換言すれば、凹部２４８，２５８は、底部の幅寸法Ｂ２よりも、開口の幅寸法Ｂの方が大きい。このように、凹部２４８，２５８が開口側に開いていることにより、図１０に示すように、例えば、スパッタリング法や蒸着法などによる電極の形成時に、供給される電極材料が凹部２４８，２５８の内壁（傾斜面２４２，２５２）に付着しやすく。電極の形成を容易に行うことができる。

なお、凹部２４８，２５８の断面形状は、第１実施形態と同様に、延在方向（長さ方向）に沿った断面の形状を、凹部２４８，２５８の底部から開口（表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂ）に向かって広がる曲線である曲線部や傾斜面を有していてもよい。また、第１実施形態と同様に、延在方向（長さ方向）の中央部から、長さ方向に位置する一方の端部１４８ａ，１５８ａおよび他方の端部１４８ｂ，１５８ｂに向かうに従い幅（幅寸法）が狭くなっている構成でもよい。

また、図１０に二点鎖線で示すように、凹部２４８の内壁面は、曲線状の内壁面２４２ａであってもよく、同様な効果を奏する。なお、図示していないが、他方の凹部２５８の内面においても同様に、曲線状の内壁面２５２ａとしてもよい。

第２実施形態に係る音叉型振動片２００によれば、第１実施形態の効果に加えて、凹部２４８，２５８の内面に配設される駆動電極の形成を容易に行うことができ、振動特性を維持しつつ製造コストの低減を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第３実施形態に係る音叉型振動片の概略構成について図１１を用いて説明する。図１１は、電子部品（振動デバイス）の第３実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。なお、図１１では、説明の便宜上、駆動電極などの電極についての図示を省略している。また、以下では、前述の第１実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。

図１１に示すように、第３実施形態に係る音叉型振動片３００は、第１実施形態と同様に、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、基部１１０から延伸し、振動腕１２０，１３０の外側を囲む枠部１１５と、を備えている。なお、音叉型振動片３００の構成の詳細については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。第３実施形態の音叉型振動片３００は、第１実施形態の音叉型振動片１００と比し、振動腕１２０，１３０に設けられている凹部３４８，３５８の構成が異なっている。以下、構成の異なる凹部３４８，３５８を中心に説明する。

振動腕１２０に設けられている凹部３４８は、表面もしくは裏面に開口する有底の複数（本形態では五つ）の凹部３４８ａ，３４８ｂ，３４８ｃ，３４８ｄ，３４８ｅを、振動腕１２０の長手方向（長さ方向）に間隔を有して並設した構成である。同様に、振動腕１３０に設けられている凹部３５８は、表面もしくは裏面に開口する有底の複数（本形態では五つ）の凹部３５８ａ，３５８ｂ，３５８ｃ，３５８ｄ，３５８ｅを、振動腕１３０の長手方向（長さ方向）に間隔を有して並設した構成である。なお、複数の凹部３４８ａ〜３４８ｅ，３５８ａ〜３５８ｅにおける断面形状は、前述した第１実施形態と同様な形態とすることができる。

このように、複数（本形態では五つ）の凹部３４８ａ〜３４８ｅを並設させた凹部３４８、および、複数（本形態では五つ）の凹部３５８ａ〜３５８ｅを並設させた凹部３５８を振動腕１２０および振動腕１３０に設けることにより、凹部３４８，３５８を設けることによる振動腕１２０，１３０の強度低下を抑制することができ、落下などの耐衝撃性を向上させることが可能な音叉型振動片３００とすることができる。
（第４実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第４実施形態に係る音叉型振動片の概略構成について図１２、および図１３を用いて説明する。図１２は、電子部品（振動デバイス）の第４実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図１３は、図１２におけるＰ２−Ｐ２線での断面図である。なお図１２および図１３では、説明の便宜上、駆動電極などの電極についての図示を省略している。また、以下では、前述の第１実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。

図１２、および図１３に示すように、第４実施形態に係る音叉型振動片４００は、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、を備えている。第４実施形態の音叉型振動片４００は、第１実施形態の音叉型振動片１００に備えられている枠部１１５が設けられていない構成である。音叉型振動片４００における他の構成部位である基部１１０および一対の振動腕１２０，１３０は、第１実施形態の音叉型振動片１００と同様である。したがって、音叉型振動片４００において、第１実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。

第１実施形態と同様に、振動腕１２０，１３０には、振動腕１２０，１３０の表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに開口している凹部１４８，１５８が設けられている。なお、凹部１４８，１５８の説明については、第１実施形態と同様な事項は省略し、異なる事項について説明する。凹部１４８，１５８の開口は、開口の幅（幅寸法）Ｂよりも、開口の幅に対して直交する方向の長さ（長さ寸法）Ｌの方が大きく、且つ開口の幅（幅寸法）Ｂが、外形形状を画定する側面間の最小幅である間隔Ａよりも小さく設定されている。なお、本実施形態の音叉型振動片４００のように外枠が設けられていない構成では、外形形状を画定する側面間の最小幅として、一対の振動腕１２０と振動腕１３０との間の距離である間隔Ａが該当する。

このように、外枠の無い構成の第４実施形態に係る音叉型振動片４００においても、上述の第１実施形態〜第３実施形態に係る音叉型振動片１００，２００，３００と同様な効果を奏することができる。

（第５実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第５実施形態に係る音叉型振動片の概略構成について図１４、および図１５を用いて説明する。図１４は、電子部品（振動デバイス）の第５実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図１５は、図１４におけるＳ−Ｓ線での断面図である。なお図１４および図１５では、説明の便宜上、駆動電極などの電極についての図示を省略している。また、以下では、前述の第１実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。

図１４、および図１５に示すように、第５実施形態に係る音叉型振動片１００は、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、を備えている。そして、音叉型振動片１００は、折り取り部１６１を介して水晶ウェハー（不図示）の支持枠部１６２に連結されている。なお、水晶ウェハーには、複数の音叉型振動片１００を配列し、連結させることができる。本実施形態では、折り取り部１６１に、表裏面にそれぞれ開口する凹部１６０が設けられている。凹部１６０は、折り取り部１６１と枠部１１５とを接続する部分である接続部１６５に設けられ、折り取られる形状に沿って、例えば本形態ではＸ軸に沿った有底の溝が延設されている。なお、凹部１６０の深さは、一定もしくは略一定であってもよいし、両端部に向かって浅くなるように形成されていてもよい。凹部１６０の 両端部の深さは、ドライエッチング法を用いることによって容易に設定することができる。一例として、本形態における凹部１６０では、凹部１６０の両端部に向かって平面視における幅を狭くすることによって、中央部の深さと比して両端部の深さを浅くすることができる。

表裏面にそれぞれ開口する凹部１６０の開口は、開口の幅（幅寸法）Ｂ２よりも、開口の幅に対して直交する方向の長さ（長さ寸法）Ｌ２の方が大きく、且つ開口の幅（幅寸法）Ｂ２が、外形形状を画定する側面間の最小幅である間隔Ｄ（切欠き部１６３を構成する間隔Ｅが最小幅の場合は間隔Ｅ）よりも小さく設定されている。

このような凹部１６０を備えた折り取り部１６１が設けられていることにより、接続部１６５の強度が折り取り部１６１や基部１１０よりも弱くなり、音叉型振動片１００を水晶ウェハー（不図示）の支持枠部１６２から折り取る（切り離す）際に、折り取りを容易に、且つ確実に行うことができる。また、折り取り後の形状（折り取り形状）のバラツキを小さくすることができる。

また、このような凹部１６０を備えた折り取り部１６１においても、前述の第１実施形態の振動腕１２０，１３０に設けられている凹部１４８，１５８と同様に、同一のドライエッチング加工によって、貫通部としての切欠き部１１８および支持枠部１６２と外枠１１５の間の切欠き部１６３と、有底（非貫通）の凹部１６０とを形成することができ、振動デバイス（振動片としての音叉型振動片１００）の加工工程における煩雑さを解消でき、加工工数の低減に寄与することができる。

（第６実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第６実施形態に係る振動子の概略構成について図１６を用いて説明する。図１６は、電子部品（振動デバイス）の第６実施形態に係る振動子の概略構成を模式的に示す正断面図である。

図１６に示すように、電子部品（振動デバイス）の第６実施形態に係る振動子５００は、外周壁を有する基体５０１と、基体５０１の外周壁に枠部１１５が載置された第１実施形態に係る音叉型振動片１００と、音叉型振動片１００の枠部１１５に載置され、基体５０１との間に収納空間５０３を画定する蓋体５０２と、を備えている。このように、振動子５００は、基体５０１と、音叉型振動片１００の枠部１１５と、蓋体５０２とによってパッケージが画定され、音叉型振動片１００の少なくとも振動腕１２０，１３０がパッケージ内の収納空間５０３に収容されている。音叉型振動片１００の振動腕１２０，１３０には、凹部１４８，１５８が設けられている。

基体５０１および蓋体５０２は、水晶材料から形成されている。基体５０１は、音叉型振動片１００の枠部１１５の一面（裏面）にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）によって接合することができる。また、同様に、蓋体５０２は、音叉型振動片１００の枠部１１５の他方面（表面）にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）によって接合することができる。なお、この接合は、シロキサン結合以外にも、基体５０１と、音叉型振動片１００と、蓋体５０２との形成材料に応じて、陽極接合または樹脂接合により接合することができる。

また、パッケージを構成する基体５０１の外底面（−Ｚ軸方向の外面）には、音叉型振動片１００の駆動電極（不図示）と電気的に接続された端子を含む外部接続端子（不図示）が設けられている。

第６実施形態に係る振動子５００によれば、音叉型振動片１００に凹部１４８，１５８を備えた振動腕１２０，１３０が備えられているため、捻り変形などに対する剛性を備え、且つ効率的な屈曲振動が可能である。また、振動子５００は、基体５０１と枠部１１５と蓋体５０２とで画定されたパッケージに音叉型振動片１００の振動部分が収納されているため、低背型（薄型）を実現することができる。

なお、上述した第６実施形態では、第１実施形態の音叉型振動片１００を用いた例で説明したがこれに限らず、第２実施形態の音叉型振動片２００、または第３実施形態の音叉型振動片３００のいずれかを用いることとしてもよい。

（第７実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第７実施形態に係る振動子の概略構成について図１７を用いて説明する。図１７は、電子部品（振動デバイス）の第７実施形態に係る振動子の概略構成を模式的に示す正断面図である。

図１７に示すように、電子部品（振動デバイス）の第７実施形態に係る振動子６００は、第４実施形態の音叉型振動片４００と、音叉型振動片４００を収容するパッケージ６０５と、蓋体としてのリッド６０６とを備えている。音叉型振動片４００の振動腕１２０，１３０には、凹部１４８，１５８が設けられている。

パッケージ６０５は、平板上の第１基板６０１と、第１基板６０１上に、枠状の第２基板６０２、枠状の壁部を構成する第３基板６０３、シールリング６０４を順に積層、固着して形成され、音叉型振動片４００が収容される凹部が形成される。第１基板６０１、第２基板６０２、第３基板６０３は、例えばセラミックスなどにより形成される。また、シールリング６０４は、例えばコバール合金などを矩形環状に型抜きして形成される。

第２基板６０２は、上面に音叉型振動片４００が接続される。第２基板６０２は、第１基板６０１と音叉型振動片４００の振動腕１２０，１３０を含む振動部とが接触しないような空隙を設ける大きさの開口を有する枠状の形状に形成されている。第３基板６０３は、第２基板６０２の開口より広い開口を有する枠状の形状に形成されており、第２基板６０２上に積層され、固着される。そして第２基板６０２に第３基板６０３が積層されて第３基板６０３の開口の内側に現れる第２基板の上面に、図示しない接続パッドが配設され、接続パッドに音叉型振動片４００が導電性接着剤６０７などによって接続される。

更に、第３基板６０３の開口の上面に設けられたシールリング６０４上に、蓋体としてのリッド６０６が配置され、パッケージ６０５の開口を封止し、パッケージ６０５の内部（収納空間６０８）が気密封止され、振動子６００が得られる。リッド６０６は、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いて形成することができる。リッド６０６は、例えば金属により形成された場合には、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング６０４を介してシーム溶接することにより、パッケージ６０５と接合される。パッケージ６０５およびリッド６０６によって形成される収納空間６０８は、音叉型振動片４００が動作するための空間となるため、減圧空間に密閉・封止することが好ましい。

第７実施形態に係る振動子６００によれば、音叉型振動片４００に凹部１４８，１５８を備えた振動腕１２０，１３０が備えられているため、捻り変形などに対する剛性を備え、且つ効率的な屈曲振動が可能である。また、振動子６００は、セラミックスなど入手容易なパッケージ６０５を用いているため、低コストの振動子６００とすることが可能である。

なお、上述した第７実施形態では、第４実施形態の音叉型振動片４００を用いた例で説明したがこれに限らず、第１実施形態の音叉型振動片１００、第２実施形態の音叉型振動片２００、または第３実施形態の音叉型振動片３００のいずれかを用いることとしてもよい。

なお、上述した実施形態では、振動素子としてタイミングデバイスである音叉型振動片１００，２００，３００，４００を例示して説明したが、本発明はこれに限らない。本発明が適用可能な振動素子としては、例えば、角速度を検出するジャイロセンサー素子、圧力を測定する圧力センサー素子などが挙げられる。また、パッケージの内に振動素子、および振動素子を発振させる回路素子などを収容した発振器やセンサーデバイスにも適用することができる。

＜電子機器＞
次いで、電子部品（振動デバイス）としての音叉型振動片１００，２００，３００，４００、もしくは振動子５００，６００のいずれかを適用した電子機器について、図１８、図１９、および図２０を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、音叉型振動片１００を適用した例を示している。

図１８は、本発明の電子部品（振動デバイス）の一実施形態に係る音叉型振動片１００を備える電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４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１１００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた音叉型振動片１００が内蔵されている。

図１９は、本発明の電子部品（振動デバイス）の一実施形態に係る音叉型振動片１００を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた音叉型振動片１００が内蔵されている。

図２０は、本発明の電子部品（振動デバイス）の一実施形態に係る音叉型振動片１００を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、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、従来のフィルムカメラは、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、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等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。

デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３０４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１３０４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１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０６が設けられている。

撮影者が表示部１３０４に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０８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１３１０に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４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１３１２にはテレビモニター１４１０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４２０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１３１０に格納された撮像信号が、テレビモニター１４１０や、パーソナルコンピューター１４２０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ールカメラ１３００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた音叉型振動片１００が内蔵されている。

なお、本発明の電子部品（振動デバイス）の一実施形態に係る音叉型振動片１００は、図１８のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１９の携帯電話機、図２０のデジタルスチールカメラの他にも、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）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

＜移動体＞
次いで、本発明の電子部品（振動デバイス）の一実施形態に係る音叉型振動片１００，２００，３００，４００、もしくは振動子５００，６００のいずれかを適用した移動体について、図２１を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、音叉型振動片１００を適用した例を示している。図２１は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には本発明に係る音叉型振動片１００が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１５００には、音叉型振動片１００を内蔵してタイヤ１５０４などを制御する電子制御ユニット１５１０が車体１５０２に搭載されている。また、音叉型振動片１００は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

１００，２００，３００，４００…電子部品（振動デバイス）としての音叉型振動片、１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋ…振動腕の側面、１１０…基部、１１０Ｗ…基板（水晶ウェハー）、１１１…狭幅部、１１２…括れ部、１１３…広幅部、１１５…枠部、１１５ａ…枠部の側面、１１８…切欠き部、１２０，１３０…振動腕、１２０ａ，１３０ａ…振動腕の端側面、１２０ｆ，１３０ｆ…表面、１２０ｂ，１３０ｂ…裏面、１２１，１２１ａ，１２２，１２２ａ…駆動電極、１４８，１５８…凹部、１４８ａ，１５８ａ…凹部の一方の端部、１４８ｂ，１５８ｂ…凹部の他方の端部、１４８ｃ…曲線部、１４８ｄ…傾斜面、１４８ｔ…底部、５００，６００…電子部品（振動デバイス）としての振動子、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、１５００…移動体としての自動車、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…切欠き部の間隔、Ｂ（Ｂ１）…凹部の幅（幅寸法）、Ｌ…凹部の長さ（長さ寸法）。

Claims (10)

1. 基部および前記基部から第１方向に沿って延出している振動腕を備えた音叉型振動片の外形により画定される切欠き部と、前記振動腕の平面視した面に前記第１方向に沿って延びる凹部と、をドライエッチング加工で形成する音叉型振動片の製造方法であって、
   基板に、前記凹部の前記第１方向に沿った二側面間の幅を形作る第１マスク部、および前記切欠き部の開口の幅を形作る第２マスク部を有し、前記第１マスク部の前記二側面間の最大幅を形作る部分の幅が、第２マスク部の前記切欠き部の開口の最小幅を形作る部分の幅よりも小さく、且つ、前記第１マスク部の幅が前記第１方向における中央部から両端部に向かうに従って狭くなっているエッチングマスクを形成する工程と、
   前記基板に対して前記ドライエッチング加工を行い、前記切欠き部と共に、前記凹部を形成するエッチング工程と、
   を含み、
   前記凹部の前記第１方向に沿った断面の形状が、前記中央部における底から前記両端部の開口側に向かって傾斜しており、且つ、前記両端部において曲線状の部分を有していることを特徴とする音叉型振動片の製造方法。
2. 前記エッチングマスクを形成する工程において、
   前記凹部の前記二側面間の前記最大幅に対して、前記切欠き部の開口の前記最小幅が１０μｍ以上大きく、且つ前記凹部の前記二側面間の最小幅が５０μｍ以下となるように、前記第１マスク部および前記第２マスク部を形成することを特徴とする請求項１に記載の音叉型振動片の製造方法。
3. 前記エッチングマスクを形成する工程において、
   前記凹部の前記最小幅が、３０μｍ以下になるように前記第１マスク部を形成することを特徴とする請求項２に記載の音叉型振動片の製造方法。
4. 前記ドライエッチング加工の後に、前記振動腕に電極を形成する電極形成工程を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の音叉型振動片の製造方法。
5. 基部と、
   前記基部から一方向に突出するように配置されている振動腕と、
   前記振動腕に、非貫通部を有して設けられている凹部と、を備え、
   前記凹部の開口は、前記開口の幅に対して直交する方向の長さが、前記幅よりも大きく、
   前記凹部の前記長さの方向における中央部の前記幅は、外形形状を画定する側面間の最小幅よりも小さく、且つ、前記凹部の前記幅は、前記長さの方向における前記中央部から両端部に向かうに従って狭くなっており、
   前記凹部の前記長さの方向に沿った断面の形状は、前記中央部における底から前記両端部の前記開口側に向かって傾斜しており、且つ、前記両端部において曲線状の部分を有し、
   前記凹部の内面および前記外形形状を画定する側面は、ドライエッチング面であることを特徴とする記載の振動デバイス。
6. 前記凹部における前記非貫通部の深さは、前記振動腕の厚さに対して２０％以上であることを特徴とする請求項５に記載の振動デバイス。
7. 前記凹部は、前記非貫通部と貫通部とを備え、
   前記貫通部は、前記凹部の開口に対して前記底側の開口が小さいことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の振動デバイス。
8. 前記凹部は、前記長さの方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動デバイス。
9. 請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスが備えられていることを特徴とする電子機器。
10. 請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスが備えられていることを特徴とする移動体。

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