WO2019087874A1 - 水晶振動素子 - Google Patents

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WO2019087874A1
WO2019087874A1 PCT/JP2018/039402 JP2018039402W WO2019087874A1 WO 2019087874 A1 WO2019087874 A1 WO 2019087874A1 JP 2018039402 W JP2018039402 W JP 2018039402W WO 2019087874 A1 WO2019087874 A1 WO 2019087874A1
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PCT/JP2018/039402
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翔太 神代
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz

Definitions

  • the present invention relates to a quartz crystal vibrating element.
  • the quartz crystal vibrating element includes a quartz piece and an electrode.
  • the quartz piece is flat.
  • the electrodes include a pair of excitation electrodes provided on one and the other major surfaces of the quartz piece. By applying a predetermined alternating voltage to the pair of excitation electrodes, vibration is induced in the crystal piece.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method of collectively manufacturing a plurality of quartz crystal vibrating elements. According to these manufacturing methods, first, one crystal plate corresponding to a plurality of crystal pieces is etched to produce an intermediate including a plurality of crystal pieces, a frame, and a plurality of connecting portions. . Each crystal piece is connected to the frame through a connecting portion. Next, electrodes are formed collectively for a plurality of crystal pieces. The plurality of quartz pieces are then separated from the connection.
  • Patent No. 5929244 gazette JP, 2013-27009, A
  • the crystal piece When the crystal piece is separated from the connection, the crystal piece is folded at the interface with the connection.
  • the quartz crystal piece and the connecting portion may be separated at a position deviated from the interface. That is, the crystal piece and the connection portion may be separated in the connection portion.
  • a portion that was a part of the connecting portion remains in the crystal piece as a protrusion. Below, such a projection shall be a part of crystal piece.
  • the presence of such a protrusion may inhibit the vibration of the quartz piece, which may cause the loss of the vibration of the quartz crystal vibrating element. That is, the presence of the protrusion can be a cause of an increase in the crystal impedance value (CI value) of the crystal vibrating element.
  • CI value crystal impedance value
  • an object of the present invention is to provide a crystal vibrating element capable of suppressing an increase in crystal impedance value.
  • a quartz crystal vibrating element is A quartz crystal piece having a first main surface and a second main surface opposed to the first main surface, and having a rectangular shape as viewed from a first direction along a normal to the first main surface; A first excitation electrode provided on the first main surface; A second excitation electrode provided on the second major surface so as to overlap the first excitation electrode when viewed from the first direction; Equipped with The first main surface is in a rectangular shape having first and second long sides and first and second short sides, The quartz crystal piece has a protrusion which protrudes in a direction parallel to the first main surface from at least one of the first and second long sides and the first and second short sides when viewed from the first direction.
  • a portion on the first side in the direction along the first short side, as viewed from the first direction is defined as a first outermost portion.
  • a portion on the other side in the direction along the first short side is defined as a second outermost portion.
  • the portion on the most one side in the direction along the first long side is defined as the third outermost, and the other side in the direction along the first long side Define the part as the fourth outermost.
  • the protrusion is, as viewed from the first direction, outside the region between a pair of parallel straight lines passing along the first long side and passing through the first and second outermost portions, and the first short side, as viewed from the first direction. Are provided only outside the region between a pair of parallel straight lines passing respectively through the third and fourth outermost portions.
  • the crystal vibrating element of the present invention can suppress the increase of the crystal impedance value.
  • FIG. 1 is a perspective view of a quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 2 is a plan view of the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3D is a perspective view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3E is a perspective view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3F is a perspective view for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 1 is a perspective view of a quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 2 is a plan view of the quartz crystal vibrating element 10.
  • the normal direction to the main surface of the crystal vibrating element 10 is defined as the vertical direction
  • the direction in which the long side of the quartz crystal vibrating element 10 extends is defined as the front-back direction when viewed from the upper side.
  • the direction in which the short sides of 10 extend is defined as the left-right direction.
  • the quartz crystal vibrating element 10 includes a quartz piece 12, excitation electrodes 20 and 22, external electrodes 24 and 26, and lead conductors 28 and 30.
  • the quartz crystal piece 12 is a quartz crystal having a predetermined crystal orientation, and is, for example, an AT cut type quartz crystal piece cut out from an artificial quartz crystal or the like at a predetermined angle.
  • the crystal piece 12 is a plate having an upper surface (first main surface) 12 a and a lower surface (second main surface) 12 b. Referring to FIG.
  • the shape of the crystal piece 12 when the crystal piece 12 is viewed from the upper side, that is, the direction (first direction) along the normal to the upper surface 12a, the shape of the crystal piece 12 has the first and second long sides Ls1, It is a rectangular shape having Ls2 and first and second short sides Ss1 and Ss2.
  • the excitation electrode 20 (first excitation electrode) is provided at the center of the upper surface of the quartz piece 12.
  • the shape of the excitation electrode 20 is a rectangular shape having third and fourth long sides Ls3 and Ls4 and third and fourth short sides Ss3 and Ss4.
  • the third and fourth long sides Ls3 and Ls4 and the third and fourth short sides Ss3 and Ss4 respectively correspond to the first and second long sides Ls1 and Ls2 and the first and second short sides Ss1 and Ss2 of the crystal piece 12.
  • the third long side Ls3 is substantially parallel to the first long side Ls1, and the distance between the third long side Ls3 and the first long side Ls1 is the fourth long side Ls4 and the first long side. It is smaller than the distance to Ls1.
  • the fourth long side Ls4 is substantially parallel to the second long side Ls2, and the distance between the fourth long side Ls4 and the second long side Ls2 is greater than the distance between the third long side Ls3 and the second long side Ls2. Too small.
  • the third short side Ss3 is substantially parallel to the first short side Ss1, and the distance between the third short side Ss3 and the first short side Ss1 is greater than the distance between the fourth short side Ss4 and the first short side Ss1. Too small.
  • the fourth short side Ss4 is substantially parallel to the second short side Ss2, and the distance between the fourth short side Ss4 and the second short side Ss2 is greater than the distance between the third short side Ss3 and the second short side Ss2. Too small.
  • the excitation electrode 22 (second excitation electrode) is provided at the center of the lower surface 12 b of the quartz piece 12 and has a rectangular shape when viewed from the upper side.
  • the excitation electrode 20 and the excitation electrode 22 overlap such that their outer edges coincide when viewed from the upper side.
  • the external electrode 24 is a conductor layer provided at the rear left corner of the quartz piece 12 and in the vicinity thereof.
  • the external electrode 24 is formed across the upper surface 12 a, the lower surface 12 b, the rear surface, and the left surface of the crystal piece 12.
  • the external electrode 26 is a conductor layer provided at the rear right corner of the quartz piece 12 and in the vicinity thereof.
  • the external electrode 26 is formed across the upper surface 12 a, the lower surface 12 b, the rear surface, and the right surface of the crystal piece 12.
  • the external electrodes 24 and 26 are aligned in the left-right direction, that is, along the first short side Ss1 of the crystal piece 12.
  • the lead conductor 28 provided on the upper surface 12 a of the crystal piece 12 connects the external electrode 24 and the excitation electrode 20.
  • the lead conductor 30 provided on the lower surface 12 b of the crystal piece 12 connects the external electrode 26 and the excitation electrode 22.
  • Each of the excitation electrodes 20 and 22, the external electrodes 24 and 26, and the lead conductors 28 and 30 has a two-layer structure.
  • the two-layer structure comprises a chromium layer and a gold layer.
  • the chromium layer is provided on the surface of the quartz piece 12.
  • the gold layer is a surface metal layer provided on the chromium layer.
  • the gold layer has low adhesion to the quartz piece 12.
  • the chromium layer is provided between the gold layer and the crystal piece 12 to function as an adhesion layer to the surface of the crystal piece 12 of the excitation electrodes 20, 22, the external electrodes 24, 26 and the lead conductors 28, 30. ing.
  • another metal layer such as a titanium layer may be used as the adhesion layer.
  • the crystal piece 12 has a protrusion 15.
  • the protrusions 15 will be described below.
  • the crystal piece 12 may further include a protrusion different from the protrusion 15. However, in the present embodiment, the crystal piece 12 has only one protrusion 15.
  • the protrusion 15 is formed by a part of the connection portion remaining on the crystal piece 12 in a manufacturing process described later. Seeing the crystal piece 12 from the upper side, the projection 15 projects rearward from the first short side Ss1 in the area of (i) below. However, the projection 15 does not protrude from the area of the following (i) when the crystal piece 12 is viewed from the upper side. (i) A region between the straight line L2 including the second long side Ls2 and the straight line L4 including the fourth long side Ls4
  • the protrusion 15 is not provided substantially in the region between the straight line L3 including the third long side Ls3 and the straight line L4 including the fourth long side Ls4.
  • an extremely small protrusion which does not affect the crystal impedance value may be present in a region between the straight line L3 including the third long side Ls3 and the straight line L4 including the fourth long side Ls4.
  • the crystal vibrating element 10 is, for example, excitably housed and used in a holder having a sealing structure. At that time, the external electrodes 24 and 26 of the quartz crystal vibrating element 10 are fixed in a state of being electrically connected to the pair of external electrodes provided inside the holder by the conductive adhesive members.
  • the size of the crystal piece 12 is, for example, a size that can be stored in a sealed cage having an outer size of 2.0 mm in length in the front-rear direction and 1.6 mm in width in the left-right direction. For example, the length of the crystal piece 12 in the front-rear direction is 1.500 mm or less, and the width in the left-right direction of the crystal piece 12 is 1.00 mm or less.
  • the main vibration mode of the quartz crystal vibrating element 10 is thickness slip vibration.
  • FIG. 3A to 3C are cross-sectional views for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • FIG. 3D to 3F are perspective views for explaining the method of manufacturing the quartz crystal vibrating element 10.
  • 3A to 3F show the directions in FIGS. 1 and 2 of the quartz crystal vibrating element 10 to be manufactured.
  • metal film 36 is formed on the entire upper and lower surfaces of crystal plate 35 by sputtering.
  • the upper surface and the lower surface of the crystal plate 35 correspond to the upper surface 12 a and the lower surface 12 b (see FIG. 1) of the crystal piece 12.
  • the metal film 36 has, for example, a two-layer structure of a chromium layer and a gold layer.
  • a chromium layer is provided on the surface of the quartz piece 12, and a gold layer is provided on the chromium layer.
  • a resist 37 is formed on the entire surface on the metal film 36 on the upper surface of the quartz plate 35 and the metal film 36 on the lower surface.
  • resist 37 is patterned by photolithography. Further, using the patterned resist 37, the metal film 36 is etched by a predetermined etching solution, for example, an aqueous solution of potassium iodide. Thus, an opening for exposing the quartz plate 35 is formed in the resist 37 and the metal film 36.
  • the quartz plate 35 is etched through the openings of the resist 37 and the metal film 36. .
  • a predetermined etching solution for example, a mixed aqueous solution of HF (hydrogen fluoride) and NH 4 F (ammonium fluoride)
  • the quartz plate 35 is etched through the openings of the resist 37 and the metal film 36.
  • a predetermined etching solution for example, a mixed aqueous solution of HF (hydrogen fluoride) and NH 4 F (ammonium fluoride
  • a predetermined etching solution for example, a mixed aqueous solution of HF (hydrogen fluoride) and NH 4 F (ammonium fluoride)
  • the intermediate 40 thus obtained is shown in FIG. 3D.
  • the intermediate body 40 includes a frame body 41, a plurality of crystal pieces 12, and a plurality of connection portions 42. Although only four quartz pieces 12 are shown in FIGS. 3D-3F, the intermediate body 40 may include more, for example, hundreds of quartz pieces 12.
  • the frame body 41 has a lattice shape, and includes a beam extending in the front-rear direction and a beam extending in the left-right direction.
  • Each crystal piece 12 is connected to the frame 41 via two connecting portions 42 aligned in the left-right direction.
  • the right side of the crystal piece 12 and the right side of the right side connection portion 42 of the crystal piece 12 and the connection portion 42 connected to the crystal piece 12 are flush with each other, and the left side of the crystal piece 12 and the connection portion 42 of the left side It is flush with the left side.
  • an electrode film 45 is formed on the entire surface of the intermediate body 40 by sputtering.
  • the electrode film 45 has a two-layer structure including a chromium layer and a gold layer, like the excitation electrodes 20 and 22 and the lead conductors 28 and 30.
  • a chromium layer is provided on the surface of intermediate 40.
  • a gold layer is provided on the chromium layer.
  • a photosensitive resist is formed on the entire surface of the electrode film 45 provided on the upper and lower surfaces of the intermediate body 40. Then, the resist is patterned by photolithography. Further, the electrode film 45 is etched by using a patterned resist and a predetermined etching solution, for example, an aqueous solution of potassium iodide. Thereafter, the resist is removed. This situation is illustrated in FIG. 3E.
  • the electrode films 45 left without being etched are the excitation electrodes 20 and 22 and the lead conductors 28 and 30.
  • the connecting portion 42 corresponds to the region of (i) and the region between the straight line L1 including the first long side Ls1 and the straight line L3 including the third long side Ls3 (see FIG. 2) Exist in the In other words, the width of the connecting portion 42, the relative positional relationship between the crystal piece 12 and the connecting portion 42 in the intermediate body 40, and the excitation electrode 20 on the crystal piece 12 so that the connecting portion 42 enters these regions. , 22 and the formation regions of the lead conductors 28, 30 are designed.
  • each crystal piece 12 is separated from the intermediate body 40. Thereby, the crystal piece 12 provided with the excitation electrodes 20 and 22 and the lead conductors 28 and 30 is obtained.
  • the crystal vibrating element 10 is obtained by further forming the external electrodes 24 and 26 on the crystal piece 12.
  • each crystal piece 12 is broken at the interface with the connecting portion 42 by design.
  • the intermediate body 40 may break in the connecting portion 42 without breaking along the interface between the crystal piece 12 and the connecting portion 42.
  • a portion that was a part of the connecting portion 42 remains on the crystal piece 12 as the protrusion 15.
  • the connection portion 42 on the left side of the two connection portions 42 connected to the crystal piece 12 is broken along the connection surface with the crystal piece 12. occured.
  • no protrusion is present in the portion of the crystal piece 12 corresponding to the left connecting portion 42.
  • the right connection portion 42 was broken inside.
  • the quartz crystal piece 12 the projection 15 is present in a portion corresponding to the right connecting portion 42.
  • a portion in which the vibration is directly induced by the excitation electrodes 20 and 22 is a portion sandwiched between the excitation electrodes 20 and 22 (hereinafter referred to as an inter-electrode portion).
  • the vibration between the electrodes is easily transmitted to the following regions A and B.
  • the region A if a protrusion protruding from either the first or second short side Ss1 or Ss2 is provided, the vibration energy of the crystal piece 12 is consumed to vibrate the protrusion. . As a result, a loss of vibration occurs.
  • the region B if a protrusion protruding from either of the first and second long sides Ls1 and Ls2 is provided, vibrational energy of the crystal piece 12 is consumed to vibrate the protrusion . As a result, a loss of vibration occurs. That is, the crystal impedance value is increased.
  • the protrusions 15 are not provided in the regions A and B. Further, when the quartz crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side, the protrusion 15 protrudes rearward from the first short side Ss1 in the region of (i). Thereby, the vibrational energy of the crystal piece 12 is not consumed so much to vibrate the projection 15. As a result, loss of vibration is less likely to occur. That is, an increase in crystal impedance value can be suppressed.
  • the first to fourth outermosts when the crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side are as follows. Define. When the crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side and the outer edge of the excitation electrode 20 matches the outer edge of the excitation electrode 22, the overlap region is the entire region of the excitation electrode 20 and the entire region of the excitation electrode 22 It is.
  • the fifth to eighth outermost portions when the quartz crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side are defined as follows in a region where the quartz vibrating element 10 is viewed from the upper side and the excitation electrode 20 and the excitation electrode 22 are combined.
  • Fifth outermost part leftmost part in the direction along the first short side Ss1
  • Sixth outermost part rightmost part in the direction along the first short side Ss1
  • Seventh outermost in the direction along the first long side Ls1
  • Backmost Part Eighth Outermost The Foremost Part in the Direction Along the First Long Side Ls1
  • the first to fourth outermosts correspond to the fifth to eighth outermosts, respectively.
  • the first and fifth outermost portions are the third long side Ls3.
  • the second and sixth outermost portions are the fourth long side Ls4.
  • the third and seventh outermost portions are the third short side Ss3.
  • the fourth and eighth outermost portions are the fourth short side Ss4. Therefore, the straight line L3 is a straight line passing through the first outermost and a straight line passing the fifth outermost.
  • the straight line L4 is a straight line passing through the second outermost part and a straight line passing through the sixth outermost part.
  • the straight line L7 is a straight line passing through the third outermost part and a straight line passing through the seventh outermost part.
  • the straight line L8 is a straight line passing the fourth outermost part and a straight line passing the eighth outermost part.
  • the protrusion 15 looks at the quartz crystal vibrating element 10 from the upper side, and outside the region between a pair of parallel straight lines (straight lines L3 and L4) passing respectively through the first and second outermost portions, and the third and fourth It is provided only on the outside of the region between a pair of parallel straight lines (straight lines L7 and L8) which respectively pass through the outermost part.
  • the projection 15 is outside the region between the pair of parallel straight lines (straight lines L3 and L4) passing respectively through the fifth and sixth outermost portions, and the seventh and eighth outermost portions. It is provided only on the outside of the region between a pair of parallel straight lines (straight lines L7 and L8) passing therethrough.
  • the quartz crystal vibrating element 10 may be deformed such that the exciting electrode 20 and the exciting electrode 22 partially overlap when the quartz crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side.
  • a portion where the vibration is directly induced by the excitation electrodes 20 and 22 is an overlap region when the quartz crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side.
  • the vibration in the overlap region is likely to be transmitted to the following regions C and D when the crystal vibrating element 10 is viewed from the upper side.
  • C A region between a pair of parallel straight lines passing respectively through the first and second outermost portions
  • D A region between a pair of parallel straight lines respectively passing through the third and fourth outermost portions
  • the projections 15 are provided only outside the area C and outside the area D. Thereby, the vibration loss of the crystal piece 12 can be reduced, and the increase in the crystal impedance value can be suppressed.
  • the vibration even when the vibration is viewed from the upper side, even if it is outside the area of C and outside the area of D, it tends to be transmitted to some extent to the area overlapping with at least one of the excitation electrodes 20 and 22. For this reason, it is preferable that the projections 15 be provided only on the outside of the area E described below and the area outside the area F described below, as viewed from above.
  • E A region between a pair of parallel straight lines passing respectively through the fifth and sixth outermost portions
  • F A region between a pair of parallel straight lines passing respectively through the seventh and eighth outermost portions
  • the actual resonant frequency of the quartz crystal vibrating element 10 does not easily deviate from the intended resonant frequency at the time of design. More specifically, when manufacturing a quartz crystal vibrator including the quartz crystal vibrating element 10, the resonant frequency may be adjusted after the quartz crystal vibrating element 10 is mounted on, for example, a substrate forming a part of a holder. Adjustment of the resonance frequency is performed, for example, by scraping the excitation electrode 20 with an ion gun and thinning it.
  • the protrusion when the crystal piece 12 has a protrusion, the protrusion may be detached from the crystal piece 12 after the adjustment of the resonance frequency.
  • the detachment of the protrusions reduces the mass of the quartz piece 12, so the resonant frequency increases.
  • the projections are provided in the regions A and B, the projections have a large influence on the vibration of the quartz piece 12. In this case, the rise width of the resonance frequency due to the detachment of the protrusion from the crystal piece 12 also becomes larger.
  • the protrusions 15 are not provided in the regions A and B when viewed from the upper side. As a result, even when the protrusion 15 is detached from the crystal piece 12, the increase in resonance frequency may be small. As a result, the actual resonant frequency of the quartz crystal vibrating element 10 does not easily deviate from the intended resonant frequency at the time of design.
  • the quartz crystal vibrating element according to the present invention is not limited to the quartz crystal vibrating element 10 but can be changed within the scope of the invention.
  • the projection 15 projects rearward from the first short side Ss1 in the region (i).
  • the position at which the protrusion 15 is provided is not limited to this.
  • the protrusions 15 may be provided in the areas A and B as viewed from the upper side. Therefore, the protrusions 15 may be provided on the quartz-crystal piece 12 in the following manner.
  • protrusion 15 protrudes in the front side from 2nd short side Ss2 in the area
  • the protrusion 15 protrudes back side from 1st short side Ss1 in the area
  • the protrusion 15 protrudes in the front side from 2nd short side Ss2 in the area
  • the protrusion 15 protrudes leftward from 1st long side Ls1 in the area
  • the protrusion 15 protrudes to the right from the second long side Ls2 in the area of the following (iii).
  • the protrusion 15 protrudes leftward from 1st long side Ls1 in the area
  • the protrusion 15 protrudes to the right from the second long side Ls2 in the region of (iv) below.
  • the crystal piece 12 may have a plurality of protrusions. More specifically, the crystal piece 12 is supported by the frame 41 via a plurality of connecting portions 42. Therefore, when the crystal piece 12 is broken from the frame 41, a plurality of protrusions may be formed. That is, in the intermediate body 40 shown in FIGS. 3D to 3F, since one crystal piece 12 is supported by the frame body 41 by the two connecting portions 42, both of the two connecting portions 42 are connected to the one crystal piece 12. Two protrusions resulting from may be formed. In addition, one crystal piece 12 may be supported by the frame 41 by three or more connecting portions 42. In this case, three or more protrusions may be formed. Even when a plurality of projections are formed in this manner, the plurality of projections may be provided in the regions A and B, as viewed from above the crystal piece 12.
  • the plurality of protrusions are asymmetrical with respect to the center line Lc1 orthogonal to the first and second short sides Ss1 and Ss2 when viewing the crystal piece 12 from the upper side for the following reason, and the first and second long sides It is asymmetric with respect to a center line Lc2 orthogonal to Ls1 and Ls2. More specifically, when the crystal piece 12 is broken off from the connecting portion 42 connected to the crystal piece 12 in the manufacturing process of the crystal vibrating element 10, the intermediate body 40 is formed at the interface between the crystal piece 12 and the connecting portion 42. By breaking within the connection portion 42 without breaking along, a plurality of projections are formed. The position at which such breakage occurs differs for each connecting portion 42.
  • the shapes of the plurality of protrusions are different from one another. Therefore, the plurality of protrusions are asymmetric with respect to the center line Lc1 orthogonal to the first and second short sides Ss1 and Ss2 when viewed from the upper side, and a center line Lc2 orthogonal to the first and second long sides Ls1 and Ls2 Asymmetry.
  • the excitation electrodes 20 and 22 may have a shape other than a rectangular shape, for example, a rectangular shape with rounded corners, an elliptical shape, or the like, as viewed from above the crystal vibrating element 10.
  • the first to eighth outermosts may be points, not line segments. Even when the excitation electrodes 20 and 22 have shapes other than the rectangular shape, the excitation electrodes 20 and 22 may partially overlap each other as viewed from above the crystal vibrating element 10.
  • crystal vibrating element 12 crystal piece 12a: upper surface 12b: lower surface 15: protrusion 20, 22: excitation electrode Ls1: first long side Ls2: second long side Ls3: third long side Ls4: fourth long side Ss1: First short side Ss2: second short side Ss3: third short side Ss4: fourth short side L1: straight line L2 including first long side: straight line L3 including second long side: straight line L4 including third long side : Straight line L5 including fourth long side: straight line L6 including first short side L6: straight line including second short side L7: straight line including third short side L8: straight line including fourth short side

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Abstract

本発明の目的は、クリスタルインピーダンス値の増大を抑制できる水晶振動素子を提供することである。本発明による水晶振動素子は、水晶片と、水晶片の第１主面上に設けられた第１励振電極と、第１主面の法線に沿う第１方向から見て第１励振電極に重なるように、水晶片の第２主面上に設けられた第２励振電極とを備える。第１主面は、第１長辺及び第１短辺を有する長方形状であり、水晶片は突起を有し、第１励振電極と第２励振電極とのオーバーラップ領域において、第１方向から見て、第１短辺に沿う方向の最も一方側及び他方側の部分をそれぞれ第１及び第２最外部と定義し、第１長辺に沿う方向の最も一方側及び他方側の部分をそれぞれ第３及び第４最外部と定義し、突起は、第１長辺に沿い第１及び第２最外部をそれぞれ通る１対の直線間の外側、かつ、第１短辺に沿い第３及び第４最外部をそれぞれ通る１対の直線間の外側にのみ設けられている。

Description

水晶振動素子
　本発明は、水晶振動素子に関する。
　水晶振動素子は、水晶片と電極とを含む。水晶片は、平板状である。電極は、水晶片の一方及び他方の主面に設けられた１対の励振電極を含む。１対の励振電極に所定の交流電圧が印加されることにより、水晶片に振動が誘起される。
　特許文献１及び特許文献２には、複数の水晶振動素子を一括して製造する方法が開示されている。これらの製造方法によれば、まず、複数の水晶片に対応する１枚の水晶板をエッチングして、複数の水晶片と、枠体と、複数の連結部とを含む中間体が作製される。各水晶片は、連結部を介して枠体に接続されている。次に、複数の水晶片に対して、一括して電極が形成される。その後、複数の水晶片は、連結部から分離される。
特許第５９２９２４４号公報 特開２０１３－２７００９号公報
　水晶片が連結部から分離される際、水晶片は、連結部との境界面で折りとられる。しかし、水晶片と連結部とが、境界面からずれた位置で分離されることがある。すなわち、水晶片と連結部とが、連結部内で分離されることがある。この場合、連結部の一部であった部分が、突起として水晶片に残る。以下では、このような突起は、水晶片の一部であるものとする。
　このような突起の存在は、水晶片の振動を阻害することがあり、水晶振動素子の振動のロスの原因となりうる。すなわち、突起の存在は、水晶振動素子のクリスタルインピーダンス値（ＣＩ値）の増大の原因となりうる。
　そこで、本発明の目的は、クリスタルインピーダンス値の増大を抑制できる水晶振動素子を提供することである。
　本発明の一形態に係る水晶振動素子は、
　第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面とを有し、前記第１主面の法線に沿う第１方向から見て長方形状を有する水晶片と、
　前記第１主面上に設けられている第１励振電極と、
　前記第１方向から見て前記第１励振電極に重なるように、前記第２主面上に設けられている第２励振電極と、
　を備え、
　前記第１主面は、第１及び第２長辺並びに第１及び第２短辺を有する長方形状であり、
　前記水晶片は、前記第１方向から見て、前記第１及び第２長辺並びに前記第１及び第２短辺の少なくともいずれかから前記第１主面と平行な方向に突出した突起を有し、
　前記第１励振電極と前記第２励振電極とが重なるオーバーラップ領域において、前記第１方向から見て、前記第１短辺に沿う方向の最も一方側の部分を第１最外部と定義し、前記第１短辺に沿う方向の最も他方側の部分を第２最外部と定義し、
　前記オーバーラップ領域において、前記第１方向から見て、前記第１長辺に沿う方向の最も一方側の部分を第３最外部と定義し、前記第１長辺に沿う方向の最も他方側の部分を第４最外部と定義し、
　前記突起は、前記第１方向から見て、前記第１長辺に沿い前記第１及び第２最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側、かつ、前記第１短辺に沿い前記第３及び第４最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側にのみ設けられている。
　本発明の水晶振動素子は、クリスタルインピーダンス値の増大を抑制できる。
図１は、水晶振動素子１０の斜視図である。 図２は、水晶振動素子１０の平面図である。 図３Ａは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための断面図である。 図３Ｂは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための断面図である。 図３Ｃは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための断面図である。 図３Ｄは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための斜視図である。 図３Ｅは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための斜視図である。 図３Ｆは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための斜視図である。
（水晶振動素子の構造）
　以下に、本発明の一実施形態に係る水晶振動素子１０について、図面を参照しながら説明する。図１は、水晶振動素子１０の斜視図である。図２は、水晶振動素子１０の平面図である。以下では、水晶振動素子１０の主面に対する法線方向を上下方向と定義し、上側から見たときに、水晶振動素子１０の長辺が延在する方向を前後方向と定義し、水晶振動素子１０の短辺が延在する方向を左右方向と定義する。
　水晶振動素子１０は、水晶片１２、励振電極２０，２２、外部電極２４，２６及び引き出し導体２８，３０を含む。水晶片１２は、所定の結晶方位を有する水晶であり、例えば、人工水晶などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型の水晶片である。水晶片１２は、上面（第１主面）１２ａ及び下面（第２主面）１２ｂを有する板状である。図２を参照して、上側、すなわち、上面１２ａの法線に沿う方向（第１方向）から水晶片１２を見たときに、水晶片１２の形状は、第１及び第２長辺Ｌｓ１，Ｌｓ２並びに第１及び第２短辺Ｓｓ１，Ｓｓ２を有する長方形状である。
　励振電極２０（第１励振電極）は、水晶片１２の上面の中央に設けられている。上側から水晶振動素子１０を見たときに、励振電極２０の形状は、第３及び第４長辺Ｌｓ３，Ｌｓ４並びに第３及び第４短辺Ｓｓ３，Ｓｓ４を有する長方形状である。第３及び第４長辺Ｌｓ３，Ｌｓ４並びに第３及び第４短辺Ｓｓ３，Ｓｓ４は、それぞれ、水晶片１２の第１及び第２長辺Ｌｓ１，Ｌｓ２並びに第１及び第２短辺Ｓｓ１，Ｓｓ２に沿う。より詳細には、第３長辺Ｌｓ３は、第１長辺Ｌｓ１にほぼ平行であるとともに、第３長辺Ｌｓ３と第１長辺Ｌｓ１との間隔は、第４長辺Ｌｓ４と第１長辺Ｌｓ１との間隔よりも小さい。第４長辺Ｌｓ４は、第２長辺Ｌｓ２にほぼ平行であるとともに、第４長辺Ｌｓ４と第２長辺Ｌｓ２との間隔は、第３長辺Ｌｓ３と第２長辺Ｌｓ２との間隔よりも小さい。第３短辺Ｓｓ３は、第１短辺Ｓｓ１にほぼ平行であるとともに、第３短辺Ｓｓ３と第１短辺Ｓｓ１との間隔は、第４短辺Ｓｓ４と第１短辺Ｓｓ１との間隔よりも小さい。第４短辺Ｓｓ４は、第２短辺Ｓｓ２にほぼ平行であるとともに、第４短辺Ｓｓ４と第２短辺Ｓｓ２との間隔は、第３短辺Ｓｓ３と第２短辺Ｓｓ２との間隔よりも小さい。
　図１を参照して、励振電極２２（第２励振電極）は、水晶片１２の下面１２ｂの中央に設けられており、上側から見たときに長方形状である。励振電極２０と励振電極２２とは、上側から見たときに、これらの外縁が一致するように重なっている。
　外部電極２４は、水晶片１２の左後ろの角及びその近傍に設けられている導体層である。外部電極２４は、水晶片１２の上面１２ａ、下面１２ｂ、後面及び左面に跨って形成されている。外部電極２６は、水晶片１２の右後ろの角及びその近傍に設けられている導体層である。外部電極２６は、水晶片１２の上面１２ａ、下面１２ｂ、後面及び右面に跨って形成されている。これにより、外部電極２４，２６は、左右方向に、すなわち、水晶片１２の第１短辺Ｓｓ１に沿って並んでいる。
　水晶片１２の上面１２ａに設けられている引き出し導体２８は、外部電極２４と励振電極２０とを接続している。水晶片１２の下面１２ｂに設けられている引き出し導体３０は、外部電極２６と励振電極２２とを接続している。励振電極２０，２２、外部電極２４，２６及び引き出し導体２８，３０の各々は、２層構造を有している。２層構造は、クロム層及び金層を含んでいる。クロム層は、水晶片１２の表面上に設けられている。金層は、クロム層の上に設けられている表面金属層である。金層は水晶片１２への密着性が低い。そのため、クロム層は、金層と水晶片１２との間に設けられることによって、励振電極２０，２２、外部電極２４，２６及び引き出し導体２８，３０の水晶片１２表面への密着層として機能している。なお、クロム層の代わりにチタン層等の他の金属層を密着層として用いてもよい。
　ところで、水晶片１２は、突起１５を有する。以下に、突起１５について説明する。なお、水晶片１２は、突起１５とは異なる突起を更に備えていてもよい。ただし、本実施形態では、水晶片１２は、一つの突起１５のみを有する。
　突起１５は、後述する製造工程において、連結部の一部が水晶片１２に残ることにより形成される。上側から水晶片１２を見て、突起１５は、下記(i)の領域内において第１短辺Ｓｓ１から後ろ側に突出する。ただし、突起１５は、上側から水晶片１２を見て、下記(i)の領域からはみ出していない。
(i) 第２長辺Ｌｓ２を含む直線Ｌ２と第４長辺Ｌｓ４を含む直線Ｌ４との間の領域
　従って、上側から水晶片１２を見て、突起１５は、第３長辺Ｌｓ３を含む直線Ｌ３と第４長辺Ｌｓ４を含む直線Ｌ４との間の領域に実質的に設けられていない。ただし、クリスタルインピーダンス値に影響しない極めて小さな突起は、第３長辺Ｌｓ３を含む直線Ｌ３と第４長辺Ｌｓ４を含む直線Ｌ４との間の領域に存在してもよい。
　水晶振動素子１０は、例えば、密閉構造を有する保持器内に励振可能に収納されて用いられる。その際、水晶振動素子１０の外部電極２４，２６が、導電性接着部材により、それぞれ、保持器の内部に設けられた１対の外部電極に電気的に接続された状態で固定される。水晶片１２のサイズは、例えば、前後方向の長さが２．０ｍｍ、左右方向の幅が１．６ｍｍの外形サイズを有する密閉構造の保持器内に収納可能なサイズである。例えば、水晶片１２の前後方向の長さは、１．５００ｍｍ以下であり、水晶片１２の左右方向の幅は１．００ｍｍ以下である。水晶振動素子１０の主要な振動モードは、厚み滑り振動である。
（水晶振動素子の製造方法）
　以下に、水晶振動素子１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図３Ａ～図３Ｃは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための断面図である。図３Ｄ～図３Ｆは、水晶振動素子１０の製造方法を説明するための斜視図である。
　この製造方法では、複数の水晶片１２に対応する１枚の水晶板３５、たとえば、水晶ウェハが用いられ、複数の水晶振動素子１０が一括して製造される。図３Ａ～図３Ｆには、製造するべき水晶振動素子１０の図１及び図２における方向を示している。
　図３Ａを参照して、スパッタリングにより、水晶板３５の上面及び下面の全面に金属膜３６を形成する。水晶板３５の上面及び下面は、水晶片１２の上面１２ａ及び下面１２ｂ（図１参照）に対応する。金属膜３６は、例えば、クロム層と金層との２層構造を有する。この場合、クロム層は、水晶片１２の表面上に設けられ、金層は、クロム層の上に設けられる。
　次に、水晶板３５の上面上の金属膜３６及び下面上の金属膜３６それぞれの上に、全面にレジスト３７を形成する。図３Ｂを参照して、フォトリソグラフィにより、レジスト３７をパターニングする。更に、パターニングされたレジスト３７を用いて、所定のエッチング液、例えば、ヨウ化カリウムの水溶液により、金属膜３６をエッチングする。これにより、レジスト３７及び金属膜３６には、水晶板３５を露出させる開口が形成される。
　続いて、所定のエッチング液、例えば、ＨＦ（フッ化水素）とＮＨ４Ｆ（フッ化アンモニウム）との混合水溶液を用い、レジスト３７及び金属膜３６の開口を介して、水晶板３５をエッチングする。図３Ｃを参照して、これにより、水晶板３５をその厚み方向に貫通する孔が形成され、水晶板３５は、所定のパターンを有する中間体４０となる。その後、金属膜３６及びレジスト３７を除去する。
　図３Ｄに、このようにして得られた中間体４０を示す。図３Ｄ～図３Ｆでは、水晶板３５の厚み方向の長さを誇張して示している。中間体４０は、枠体４１と、複数の水晶片１２と、複数の連結部４２とを含む。図３Ｄ～図３Ｆでは、４つの水晶片１２のみを示しているが、中間体４０は、より多く、例えば、数百個の水晶片１２を含んでもよい。
　枠体４１は、格子状であり、前後方向に延びる梁と左右方向に延びる梁とを含む。各水晶片１２は、左右方向に並んだ２つの連結部４２を介して、枠体４１に接続されている。各水晶片１２、及び水晶片１２に接続された連結部４２について、水晶片１２の右面と右側の連結部４２の右面とは面一であり、水晶片１２の左面と左側の連結部４２の左面とは面一である。
　次に、中間体４０の表面の全面に、スパッタリングにより、電極膜４５を形成する。電極膜４５は、励振電極２０，２２、及び引き出し導体２８，３０と同じく、クロム層及び金層を含む２層構造を有している。クロム層は、中間体４０の表面上に設けられる。金層は、クロム層の上に設けられる。
　続いて、中間体４０の上面及び下面上に設けられた電極膜４５の全面に、感光性レジストを形成する。そして、フォトリソグラフィにより、レジストをパターニングする。更に、パターニングされたレジストを用いて、所定のエッチング液、例えば、ヨウ化カリウムの水溶液により、電極膜４５をエッチングする。その後、レジストを除去する。この状態が、図３Ｅに示されている。エッチングされずに残った電極膜４５は、励振電極２０，２２及び引き出し導体２８，３０である。
　各水晶片１２について、連結部４２は、上記(i)の領域、及び第１長辺Ｌｓ１を含む直線Ｌ１と第３長辺Ｌｓ３を含む直線Ｌ３との間の領域（図２参照）に対応する領域に存在する。換言すれば、連結部４２がこれらの領域に入るように、連結部４２の幅、中間体４０における水晶片１２と連結部４２との相対的な位置関係、水晶片１２上での励振電極２０，２２及び引き出し導体２８，３０の形成領域等が設計される。
　図３Ｆを参照して、各水晶片１２を、中間体４０から分離する。これにより、励振電極２０，２２及び引き出し導体２８，３０が設けられた水晶片１２が得られる。水晶片１２に、更に、外部電極２４，２６を形成することにより、水晶振動素子１０が得られる。
　各水晶片１２は、設計上、連結部４２との境界面で折り取られる。しかし、実際には、中間体４０は、水晶片１２と連結部４２との境界面に沿っては破断せずに、連結部４２内で破断することがある。この場合、連結部４２の一部であった部分が、突起１５として水晶片１２に残る。図１及び図２に示す水晶片１２を製造する際は、水晶片１２につながった２つの連結部４２のうち、左側の連結部４２については、水晶片１２との接続面に沿って破断が生じた。その結果、水晶片１２において、左側の連結部４２に対応する部分には、突起は存在しない。一方、右側の連結部４２については、その内部で破断が生じた。その結果、水晶片１２において、右側の連結部４２に対応する部分には、突起１５が存在する。
（効果）
　特許文献１及び特許文献２に記載の水晶振動素子の製造方法では、連結部から水晶片を折り取る際に、水晶片に突起が形成されることがあった。本発明者は、このような突起がクリスタルインピーダンス値の増大を招くと考えた。本発明者は、突起が水晶片に形成されないようにするという手法、及び、突起を水晶片から除去する手法ではなく、新たなアプローチでクリスタルインピーダンス値の増大を抑制することを考えた。そして、本発明者は、突起の位置とクリスタルインピーダンス値との関係について検討した。その結果、本発明者は、以下に説明するように、クリスタルインピーダンス値の増大量と突起の位置との間に相関性が存在することを見出した。
　より詳細には、水晶片１２において、励振電極２０，２２により直接的に振動が誘起される部分は、励振電極２０，２２に挟まれた部分（以下、電極間部と呼ぶ。）である。電極間部の振動は、下記Ａ，Ｂの領域に伝わりやすい。
Ａ：上側から見て、第３長辺Ｌｓ３を含む直線Ｌ３と第４長辺Ｌｓ４を含む直線Ｌ４との間の領域
Ｂ：上側から見て、第３短辺Ｓｓ３を含む直線Ｌ７と第４短辺Ｓｓ４を含む直線Ｌ８との間の領域
　このため、上記Ａの領域において、第１及び第２短辺Ｓｓ１，Ｓｓ２のいずれかから突出する突起が設けられていると、水晶片１２の振動エネルギーは、突起を振動させるために消費される。その結果、振動のロスが生じる。同様に、上記Ｂの領域において、第１及び第２長辺Ｌｓ１，Ｌｓ２のいずれかから突出する突起が設けられていると、水晶片１２の振動エネルギーは、突起を振動させるために消費される。その結果、振動のロスが生じる。すなわち、クリスタルインピーダンス値が増大する。
　水晶振動素子１０において、上側から水晶振動素子１０を見て、Ａ，Ｂの領域には、突起１５が設けられていない。また、上側から水晶振動素子１０を見て、上記(i)の領域において第１短辺Ｓｓ１から後ろ側に突起１５が突出する。これにより、水晶片１２の振動エネルギーは、突起１５を振動させるためにはあまり消費されない。その結果、振動のロスが生じにくくなる。すなわち、クリスタルインピーダンス値の増大を抑制できる。
　ここで、上側から水晶振動素子１０を見て、励振電極２０と励振電極２２とが重なるオーバーラップ領域において、上側から水晶振動素子１０を見たときの第１～第４最外部を以下の通り定義する。上側から水晶振動素子１０を見て、励振電極２０の外縁と励振電極２２の外縁とが一致することにより、オーバーラップ領域は、励振電極２０の全領域であり、また、励振電極２２の全領域である。
第１最外部：第１短辺Ｓｓ１に沿う方向の最も左側の部分
第２最外部：第１短辺Ｓｓ１に沿う方向の最も右側の部分
第３最外部：第１長辺Ｌｓ１に沿う方向の最も後ろ側の部分
第４最外部：第１長辺Ｌｓ１に沿う方向の最も前側の部分
　また、上側から水晶振動素子１０を見て、励振電極２０及び励振電極２２を併せた領域において、上側から水晶振動素子１０を見たときの第５～第８最外部を以下の通り定義する。
第５最外部：第１短辺Ｓｓ１に沿う方向の最も左側の部分
第６最外部：第１短辺Ｓｓ１に沿う方向の最も右側の部分
第７最外部：第１長辺Ｌｓ１に沿う方向の最も後ろ側の部分
第８最外部：第１長辺Ｌｓ１に沿う方向の最も前側の部分
　本実施形態においては、第１～第４最外部は、それぞれ、第５～第８最外部に一致する。第１及び第５最外部は、第３長辺Ｌｓ３である。第２及び第６最外部は、第４長辺Ｌｓ４である。第３及び第７最外部は、第３短辺Ｓｓ３である。第４及び第８最外部は、第４短辺Ｓｓ４である。従って、直線Ｌ３は、第１最外部を通る直線であるとともに、第５最外部を通る直線である。直線Ｌ４は、第２最外部を通る直線であるとともに、第６最外部を通る直線である。直線Ｌ７は、第３最外部を通る直線であるとともに、第７最外部を通る直線である。直線Ｌ８は、第４最外部を通る直線であるとともに、第８最外部を通る直線である。
　突起１５は、上側から水晶振動素子１０を見て、第１及び第２最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線（直線Ｌ３，Ｌ４）間の領域の外側、かつ、第３及び第４最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線（直線Ｌ７，Ｌ８）間の領域の外側にのみ設けられている。同時に、突起１５は、上側から見て、第５及び第６最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線（直線Ｌ３，Ｌ４）間の領域の外側、かつ、第７及び第８最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線（直線Ｌ７，Ｌ８）間の領域の外側にのみ設けられている。
　上側から水晶振動素子１０を見て、励振電極２０と励振電極２２とが部分的に重なるように、水晶振動素子１０を変形してもよい。この場合は、水晶片１２において、励振電極２０，２２により振動が直接的に誘起される部分は、上側から水晶振動素子１０を見て、オーバーラップ領域である。このため、オーバーラップ領域の振動は、上側から水晶振動素子１０を見て、下記Ｃ，Ｄの領域に伝わりやすい。
Ｃ：第１及び第２最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域
Ｄ：第３及び第４最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域
　このため、上側から見て、励振電極２０と励振電極２２とが部分的に重なる場合は、突起１５は、Ｃの領域の外側、かつＤの領域の外側にのみ設けられているものとする。これにより、水晶片１２の振動ロスを低減し、クリスタルインピーダンス値の増大を抑制できる。
　また、振動は、上側から見て、Ｃの領域の外側かつＤの領域の外側であっても、励振電極２０，２２の少なくともいずれかに重なる領域には、ある程度伝わりやすい。このため、上側から水晶振動素子１０を見て、下記Ｅの領域の外側、かつ下記Ｆの領域の外側にのみ突起１５が設けられていることが好ましい。
Ｅ：第５及び第６最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域
Ｆ：第７及び第８最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域
　また、水晶振動素子１０の実際の共振周波数が、設計時の狙い共振周波数からずれにくい。より詳細には、水晶振動素子１０を備えた水晶振動子を製造する際、水晶振動素子１０を、例えば、保持器の一部をなす基板に実装した後、共振周波数を調整することがある。共振周波数の調整は、例えば、励振電極２０をイオンガンで削って薄くすることにより行われる。
　ところで、水晶片１２が突起を有していると、共振周波数の調整後に突起が水晶片１２から脱離する場合がある。突起の脱離により水晶片１２の質量が減少するので、共振周波数が上昇する。突起がＡ，Ｂの領域に設けられていると、突起が水晶片１２の振動に与える影響が大きい。この場合、突起の水晶片１２からの離脱による共振周波数の上昇幅もより大きくなる。
　そこで、水晶振動素子１０では、突起１５は、上側から見て、Ａ，Ｂの領域に設けられていない。これにより、突起１５が水晶片１２から脱離した場合であっても、共振周波数の上昇幅が小さくて済む。その結果、水晶振動素子１０の実際の共振周波数が設計時の狙い共振周波数からずれにくい。
　上側から見て、励振電極２０と励振電極２２とが部分的に重なる場合は、突起１５がＣの領域の外側かつＤの領域の外側にのみ設けられていることにより、同様の効果を奏することができる。この効果は、Ｅの領域の外側かつＦの領域の外側にのみ設けられていることにより、更に顕著に奏することができる。
（その他の実施形態）
　本発明に係る水晶振動素子は、前記水晶振動素子１０に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
　なお、水晶振動素子１０では、突起１５は、(i)の領域において第１短辺Ｓｓ１から後ろ側に突出する。しかし、突起１５が設けられる位置はこれに限らない。突起１５は、上側から見て、Ａ，Ｂの領域に設けられていなければよい。従って、突起１５は、以下の態様で水晶片１２に設けられていてもよい。
・突起１５は、(i)の領域において第２短辺Ｓｓ２から前側に突出する。
・突起１５は、下記(ii)の領域において第１短辺Ｓｓ１から後ろ側に突出する。
・突起１５は、下記(ii)の領域において第２短辺Ｓｓ２から前側に突出する。
・突起１５は、下記(iii)の領域において第１長辺Ｌｓ１から左側に突出する。
・突起１５は、下記(iii)の領域において第２長辺Ｌｓ２から右側に突出する。
・突起１５は、下記(iv)の領域において第１長辺Ｌｓ１から左側に突出する。
・突起１５は、下記(iv)の領域において第２長辺Ｌｓ２から右側に突出する。
(ii) 第１長辺Ｌｓ１を含む直線Ｌ１と第３長辺Ｌｓ３を含む直線Ｌ３との間の領域
(iii) 第１短辺Ｓｓ１を含む直線Ｌ５と第３短辺Ｓｓ３を含む直線Ｌ７との間の領域
(iv) 第２短辺Ｓｓ２を含む直線Ｌ６と第４短辺Ｓｓ４を含む直線Ｌ８との間の領域
　なお、水晶片１２は、複数の突起を有していてもよい。より詳細には、水晶片１２は、複数の連結部４２を介して枠体４１に支持されている。そのため、水晶片１２を枠体４１から折り取る際に、複数の突起が形成される可能性がある。すなわち、図３Ｄ～図３Ｆに示す中間体４０では、１つの水晶片１２が２つの連結部４２によって枠体４１に支持されているので、１つの水晶片１２に、２つの連結部４２の双方に起因する２つの突起が形成され得る。また、１つの水晶片１２が３つ以上の連結部４２によって枠体４１に支持されていてもよい。この場合、３つ以上の突起が形成され得る。このように複数の突起が形成された場合であっても、複数の突起は、上側から水晶片１２を見て、Ａ，Ｂの領域に設けられていなければよい。
　なお、複数の突起は、以下の理由により、上側から水晶片１２を見て、第１及び第２短辺Ｓｓ１，Ｓｓ２に直交する中心線Ｌｃ１に関して非対称であるとともに、第１及び第２長辺Ｌｓ１，Ｌｓ２に直交する中心線Ｌｃ２に関して非対称である。より詳細には、水晶振動素子１０の製造工程で、水晶片１２につながった連結部４２から水晶片１２を折り取るときに、中間体４０は、水晶片１２と連結部４２との境界面に沿って破断せずに、連結部４２内で破断することにより、複数の突起が形成される。このような破断が生じる位置は、連結部４２毎に異なる。従って、複数の突起の形状が互いに異なる。よって、複数の突起は、上側から見て、第１及び第２短辺Ｓｓ１，Ｓｓ２に直交する中心線Ｌｃ１に関して非対称であるとともに、第１及び第２長辺Ｌｓ１，Ｌｓ２に直交する中心線Ｌｃ２に関して非対称である。
　励振電極２０，２２は、上側から水晶振動素子１０を見て、長方形状以外の形状、例えば、角部を丸めた長方形状、楕円形状等であってもよい。この場合は、第１～第８最外部は、線分ではなく、点であり得る。励振電極２０，２２は、長方形状以外の形状である場合も、上側から水晶振動素子１０を見て、部分的に重なってもよい。
１０：水晶振動素子
１２：水晶片
１２ａ：上面
１２ｂ：下面
１５：突起
２０，２２：励振電極
Ｌｓ１：第１長辺
Ｌｓ２：第２長辺
Ｌｓ３：第３長辺
Ｌｓ４：第４長辺
Ｓｓ１：第１短辺
Ｓｓ２：第２短辺
Ｓｓ３：第３短辺
Ｓｓ４：第４短辺
Ｌ１：第１長辺を含む直線
Ｌ２：第２長辺を含む直線
Ｌ３：第３長辺を含む直線
Ｌ４：第４長辺を含む直線
Ｌ５：第１短辺を含む直線
Ｌ６：第２短辺を含む直線
Ｌ７：第３短辺を含む直線
Ｌ８：第４短辺を含む直線

Claims (6)

  1. 　第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面とを有し、前記第１主面の法線に沿う第１方向から見て長方形状を有する水晶片と、
    　前記第１主面上に設けられている第１励振電極と、
    　前記第１方向から見て前記第１励振電極に重なるように、前記第２主面上に設けられている第２励振電極と、
    　を備え、
    　前記第１主面は、第１及び第２長辺並びに第１及び第２短辺を有する長方形状であり、
    　前記水晶片は、前記第１方向から見て、前記第１及び第２長辺並びに前記第１及び第２短辺の少なくともいずれかから前記第１主面と平行な方向に突出した突起を有し、
    　前記第１励振電極と前記第２励振電極とが重なるオーバーラップ領域において、前記第１方向から見て、前記第１短辺に沿う方向の最も一方側の部分を第１最外部と定義し、前記第１短辺に沿う方向の最も他方側の部分を第２最外部と定義し、
    　前記オーバーラップ領域において、前記第１方向から見て、前記第１長辺に沿う方向の最も一方側の部分を第３最外部と定義し、前記第１長辺に沿う方向の最も他方側の部分を第４最外部と定義し、
    　前記突起は、前記第１方向から見て、前記第１長辺に沿い前記第１及び第２最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側、かつ、前記第１短辺に沿い前記第３及び第４最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側にのみ設けられている、
    　水晶振動素子。
  2. 　前記第１方向から見て、前記第１及び第２励振電極を併せた領域において、前記第１短辺に沿う方向の最も一方側にある部分を第５最外部と定義し、前記第１短辺に沿う方向の最も他方側にある部分を第６最外部と定義し、
    　前記第１方向から見て、前記第１及び第２励振電極を併せた領域において、前記第１長辺に沿う方向の最も一方側にある部分を第７最外部と定義し、前記第１長辺に沿う方向の最も他方側にある部分を第８最外部と定義し、
    　前記突起は、前記第１方向から見て、前記第１長辺に沿い前記第５及び第６最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側、かつ、前記第１短辺に沿い前記第７及び第８最外部をそれぞれ通る互いに平行な１対の直線間の領域の外側にのみ設けられている、
    　請求項１に記載の水晶振動素子。
  3. 　前記第１励振電極は、前記第１及び第２長辺並びに前記第１及び第２短辺にそれぞれ沿う第３及び第４長辺並びに第３及び第４短辺を有する長方形状であって、
    　前記突起は、前記第１方向から見て、前記第３長辺を含む直線と前記第４長辺を含む直線との間の領域、及び、前記第３短辺を含む直線と前記第４短辺を含む直線との間の領域のいずれにも設けられていない、
    　請求項１又は請求項２に記載の水晶振動素子。
  4. 　前記第１方向から見て、前記突起が、前記第１短辺及び前記第２短辺の少なくとも一方から突出している、
    　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水晶振動素子。
  5. 　前記突起は、前記水晶片と枠体とを接続する連結部の一部であった部分である、
    　請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の水晶振動素子。
  6. 　前記水晶片が、ＡＴカットされ、厚み滑り振動をする、
    　請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の水晶振動素子。
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