特許 5719056 圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5719056

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/19 20060101AFI20150423BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20150423BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/19 D

   H03H3/02 B

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-64015(P2014-64015)

(22)【出願日】2014年3月26日

【審査請求日】2014年8月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】713005174

【氏名又は名称】エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】皿田 孝史

(72)【発明者】

【氏名】加藤 良和

(72)【発明者】

【氏名】相田 鎮範

【審査官】 ▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−０６９９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７４３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１２８９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０８７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９８７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９３２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０３０２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−０２８６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３４１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００８３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１０３８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ３／００７−Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００−Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＡＴカットにより形成され、
第１主面と第２主面とを有し、
結晶軸のＸ方向を短手方向、Ｙ´方向を厚み方向、Ｚ´方向を長手方向とする圧電振動片であって、
前記Ｚ´方向において互いに対向する第１側面と第２側面のうち、前記第１側面と前記第２主面、かつ前記第２側面と前記第１主面のみが曲面によって接続している、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項2】

請求項１に記載の圧電振動片であって、
前記Ｘ方向において互いに対向する第３側面と第４側面は、それぞれの側面が前記第１主面と前記第２主面とに対して曲面で接続している、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片であって、
前記第１側面と前記第１主面とが斜面によって接続しており、かつ、前記第２側面と前記第２主面とが斜面によって接続している、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項4】

請求項３に記載の圧電振動片において、
前記斜面は、水晶結晶のｍ面で形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項5】

請求項３又は４に記載の圧電振動片において、
前記斜面と前記第１主面、及び前記斜面と前記第２主面がなす角度は鈍角である、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項6】

請求項２に記載の圧電振動片において、
前記圧電振動片の厚さ方向から見た前記第１側面、前記第２側面、前記第３側面、及び前記第４側面の投影幅の最大値は、前記第１主面と前記第２主面との間隔の最小値の２倍より小さい、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
前記圧電振動片は、前記第１主面と前記第２主面に凸部を有する、
ことを特徴とする圧電振動片。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の圧電振動片を備える圧電振動子。

【請求項9】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の圧電振動片を製造する製造方法であって、
ウエハの表面に、前記圧電振動片の外形パターンの第１マスクを形成する工程と、
前記第１マスクを介して前記ウエハをエッチングし、前記圧電振動片の外形パターンを形成する工程と、
前記ウエハをウェットエッチングすることで、前記曲面を形成する工程と、
を備えることを特徴とする圧電振動片の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＡＴカットにより形成される圧電振動片において、厚みすべり振動による振動エネルギーを圧電振動片の中央部に閉じ込めるために、端部の厚みを小さくし、端部へと伝わる振動を減衰する構造が知られている。例えば、いわゆるコンベックス型の圧電振動片は、主面を凸曲面状に形成することで、端部の厚みを小さくしている。
また、特許文献１に記載の圧電振動片では、端部の厚みを小さくするために、ウェットエッチングにより端部に斜面を形成している。このとき、ＡＴカットにより形成される圧電振動片は結晶異方性を有しているため、ウェットエッチングにより形成される斜面は、特定の傾斜角度を有する水晶結晶のｍ面およびｍ面以外の自然結晶面となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許４３０５５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した圧電振動片のうちコンベックス型の圧電振動片は、主面の位置によってその厚さが異なるため、励振部内を略同一の固有振動数にするためには、励振電極を厚さの変化の小さい、主面中央部の狭い領域内に形成しなければならない。その結果、圧電振動片のクリスタルインピーダンス（ＣＩ値）は増加し、良好な振動特性を得られない。
また、特許文献１に記載の圧電振動片は、自然結晶面である斜面のうちｍ面以外の結晶面で形成される斜面が主面に対して直角に近い角度で接続されるため、主面と斜面との接続部には鋭い稜線が形成される。その結果、十分な減衰がなされないままに伝わった振動がその稜線部で反射してスプリアス発振が発生し、振動特性が悪化する。

【0005】

そこで本発明は、振動特性の優れた圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の圧電振動片は、ＡＴカットにより形成され、第１主面と第２主面とを有し、結晶軸のＸ方向を短手方向、Ｙ方向を厚み方向、Ｚ方向を長手方向とする圧電振動片であって、前記Ｚ方向において互いに対向する第１側面と第２側面のうち、前記第１側面が前記第２主面と曲面によって接続しており、かつ、前記第２側面が前記第１主面と曲面によって接続している、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は平坦面で形成された一対の主面を有しているため、励振電極を主面内の広い領域に形成でき、ＣＩ値の増加を抑制することができる。また、側面の少なくとも一部は一方の主面に連なる曲面で形成されているため、側面が斜面で形成されている場合に比べて、一方の主面と側面とが滑らかに接続され、両面の接続部における稜線は鈍くなる。これにより、十分に減衰されないままその接続部に伝わった振動の反射は小さくなり、スプリアス発振が抑制される。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0007】

上記の圧電振動片において、前記Ｘ方向において互いに対向する第３側面と第４側面は、それぞれの側面が前記第１主面と前記第２主面とに対して曲面で接続している、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の何れの端部に伝わる振動も十分に減衰することができるので、振動エネルギーの中央部への閉じ込め精度がより高くなる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0008】

上記の圧電振動片において、前記第１側面と前記第１主面とが斜面によって接続されており、かつ、前記第２側面と前記第２主面とが斜面によって接続されている、ことが望ましい。
この構成によれば、側面が１つの曲面のみで形成される場合に比べ、圧電振動片の端部が薄くなるので、その端部へ伝わる振動を十分に減衰することができ、振動エネルギーを中央部に閉じ込める精度を向上できる。また、圧電振動片の端部の断面形状は、厚さ方向における対称性が向上するため、副振動の強度上昇を抑制することができる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0009】

上記の圧電振動片において、前記斜面と前記第１主面、及び前記斜面と前記第２主面がなす角度は鈍角である、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片端部の断面視先細り形状をより緩やかな傾斜で実現できる。これにより、圧電振動片の端部に伝わる振動の減衰率が高くなり、振動エネルギーの中央部への閉じ込め精度がより高くなる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0010】

上記の圧電振動片において、前記圧電振動片の厚さ方向から見た前記側面の投影幅の最大値は、前記一対の主面の間隔の最小値の２倍より小さい、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の主面の面積を広く形成できるため、励振電極をより広い領域に形成でき、ＣＩ値を低下させることができる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0011】

上記の圧電振動片において、前記主面に凸部を有する、ことが望ましい。
この構成によれば、凸部に振動エネルギーを閉じ込めることができるので、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0012】

本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備える、ことを特徴とする。
この構成によれば、圧電振動子は、前述した振動特性の優れた圧電振動片を備えるため、振動特性の優れた圧電振動子を得ることができる。

【0013】

本発明の圧電振動片の製造方法は、ＡＴカットにより形成され、一対の主面および側面を有する圧電振動片の製造方法であって、ウエハの表面に、前記圧電振動片の外形パターンの第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクを介して前記ウエハをエッチングし、前記圧電振動片の外形パターンを形成する工程と、前記ウエハをウェットエッチングすることで、前記一対の主面のうち少なくとも一方に連なる曲面を前記側面に形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、外形パターンを形成した圧電振動片に対してウェットエッチングを行うことで、一方の主面と側面との稜線が丸みを帯び、側面は曲面状に変化する。したがって、一方の主面に連なる曲面を備える圧電振動片を簡単に製造できる。

【0014】

上記の圧電振動片の製造方法において、前記圧電振動片は、前記主面に凸部を有し、 前記圧電振動片の外形パターンを形成する工程の後に、前記ウエハの表面に前記凸部の外形パターンの第２マスクを形成する工程と、前記第２マスクを介して前記ウエハをウェットエッチングし、前記凸部の外形パターンを形成する工程と、を備え、前記曲面を形成する工程は、前記凸部の外形パターンを形成する工程において、前記ウエハをウェットエッチングすることで行う、ことが望ましい。
この方法によれば、圧電振動片の主面上の凸部の形成と同時に側面の曲面を形成できる。したがって、主面上に凸部を有する圧電振動片に対し、特別な工程を加えることなく、一方の主面に連なる曲面を簡単に形成することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の圧電振動片によれば、圧電振動片は平坦面で形成された一対の主面を有しているため、励振電極を主面内の広い領域に形成でき、ＣＩ値の増加を抑制することができる。また、側面の少なくとも一部は一方の主面に連なる曲面で形成されているため、側面が斜面で形成されている場合に比べて、一方の主面と側面とが滑らかに接続され、両面の接続部における稜線は鈍くなる。これにより、十分に減衰されないままその接続部に伝わった振動の反射は小さくなり、スプリアス発振が抑制される。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0016】

本発明の圧電振動片の製造方法によれば、外形パターンを形成した圧電振動片に対してウェットエッチングを行うことで、一方の主面と側面との稜線が丸みを帯び、側面は曲面状に変化する。したがって、一方の主面に連なる曲面を備える圧電振動片を簡単に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。

【図2】第１実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。

【図3】第１実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。

【図4】第１実施形態に係る圧電振動子を示す、分解斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図6】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図7】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図8】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図9】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図10】第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図11】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の平面図である。

【図12】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。

【図13】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図14】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図15】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図16】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図17】第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図18】第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。

【図19】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図20】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図21】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図22】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【図23】第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図の構成を説明する際には、ＸＹ´Ｚ´座標系を用いる。このＸＹ´Ｚ´座標系における各軸は、後述する水晶の結晶軸と以下の関係を有している。すなわち、Ｘ軸が電気軸であり、Ｚ´軸が光学軸であるＺ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた軸であり、Ｙ´軸がＸ軸およびＺ´軸に直交する軸である。また、Ｘ方向、Ｙ´方向およびＺ´方向は、図中矢印方向を＋方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。

【0019】

（第１実施形態、圧電振動片および圧電振動子）
最初に、第１実施形態の圧電振動片および圧電振動子について説明する。
図４は、本実施形態の圧電振動子を示す、分解斜視図である。

【0020】

図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板３とリッド基板５とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティ７内に圧電振動片１０がマウントされている。

【0021】

圧電振動片１０は、圧電板２０と、圧電板２０上に形成された電極膜５０と、を備えている。電極膜５０は、第２主面３３に形成された一対のマウント電極５５を有している。
圧電振動片１０は、導電性接着剤等の実装部材を利用して、ベース基板３上の上面３ａにマウントされる。より具体的には、ベース基板３の上面３ａに形成された一対のインナー電極９に対して、圧電振動片１０に形成された一対のマウント電極５５が、実装部材を介してマウントされる。
これにより、圧電振動片１０は、ベース基板３の上面３ａ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５５とがそれぞれ導通された状態となっている。

【0022】

図１は、第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。図２は、第１実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
図１および図２に示すように、本実施形態の圧電振動片１０は、ＡＴカットにより形成され、一対の主面３０および側面４０を有する圧電振動片１０であって、一対の主面３０が平坦面であり、側面４０の少なくとも一部が一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面で形成されている。なお本願では、平面と曲面との接続状態を表現する際に、曲面とその接線との接点を曲面と平面との接続部に近付けたとき、接線の傾きが平面の傾きに一致する状態を「連続する」と表現し、接線の傾きが平面の傾きに近似する状態を「連なる」と表現する。すなわち「連なる」は「連続する」を含んでいる。

【0023】

圧電振動片１０は、ランバード加工された人工水晶からＡＴカットにより、所定の厚さの矩形板状に形成され、一対の主面３０および側面４０を有する。
ＡＴカットは、人工水晶の結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）及び光学軸（Ｚ軸）の３つの結晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた方向（Ｚ´軸方向）に切り出す加工手法である。ＡＴカットによって切り出された圧電振動片１０は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、ＣＩ値が低いという利点がある。本実施形態の圧電振動片１０は、Ｚ´方向の長さがＸ方向の長さより長くなるように形成されている。

【0024】

一対の主面３０は、ＸＺ´平面に平行で−Ｙ´方向側に形成された第１主面３１と、＋Ｙ´方向側に形成された第２主面３３と、を有する。
側面４０は、圧電振動片１０の外周４辺のうち、＋Ｚ´方向側の辺に形成された第１側面４１と、−Ｚ´方向側の辺に形成された第２側面４３と、＋Ｘ方向側の辺に形成された第３側面４５と、−Ｘ方向側の辺に形成された第４側面４７と、を有する。

【0025】

また、圧電振動片１０は、第１主面３１に形成された第１励振電極５１と、第２主面３３に形成された第２励振電極５３と、を有する。
第１励振電極５１は、Ｙ´方向視矩形状で、第１主面３１の中央部の位置に形成されている。第２励振電極５３は、Ｙ´方向視矩形状で、第２主面３３の中央部の位置に形成されている。第２励振電極５３は、Ｙ´方向視において第１励振電極５１と重なるように形成されている。

【0026】

さらに、圧電振動片１０は、第２主面３３に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続されたマウント電極５５を有する。
マウント電極５５は、第１マウント電極５５ａおよび第２マウント電極５５ｂを有する。第１マウント電極５５ａは、Ｙ´方向視矩形状に形成され、第２主面３３のうち−Ｘ側かつ−Ｚ´側の角部であって、第２励振電極５３に重ならない位置に設けられている。第１マウント電極５５ａは、圧電振動片１０の−Ｘ側の端部および−Ｚ´側の端部のうち少なくとも一方に形成された第１接続部６１を介して、第１主面３１に形成された第１マウント裏電極６５に接続されている。第１マウント裏電極６５は、Ｙ´方向視において第１マウント電極５５ａと重なるように形成され、第１引き回し配線５７を介して、第１励振電極５１に接続されている。
第２マウント電極５５ｂは、Ｙ´方向視矩形状に形成され、第２主面３３のうち＋Ｘ側かつ−Ｚ´側の角部であって、第２励振電極５３に重ならない位置に設けられている。第２マウント電極５５ｂは、第２引き回し配線５９を介して、第２励振電極５３に接続されている。また、第２マウント電極５５ｂは、圧電振動片１０の＋Ｘ側の端部および−Ｚ´側の端部のうち少なくとも一方に形成された第２接続部６３を介して、第１主面３１に形成された第２マウント裏電極６７に接続されている。第２マウント裏電極６７は、Ｙ´方向視において第２マウント電極５５ｂと重なるように形成されている。

【0027】

なお、上述した励振電極、マウント電極、引き回し配線、マウント裏電極および接続部は、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜などで形成されている。

【0028】

圧電振動片１０の第１主面３１および第２主面３３は、平坦面で形成されている。
第１主面３１および第２主面３３は互いに平行に形成される。例えばそれらの間隔Ｔの精度が０．３％未満となるように形成される。このように第１主面３１および第２主面３３を形成することで、第１励振電極５１および第２励振電極５３を広い領域に形成しても、その第１励振電極５１および第２励振電極５３に挟まれた励振部の厚さは均一になる。そのため、励振部内の固有振動数は略同一となり、圧電振動片１０のＣＩ値の増加を抑制することができる。

【0029】

（圧電振動片の側面）
図３は、第１実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
図１〜３に示すように、圧電振動片１０の側面４０の少なくとも一部は、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面で形成されている。本実施形態では、全ての側面４０が、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面を有する。
図２に示すように、第１側面４１は、第２主面３３に連なる曲面で形成されている。すなわち第１側面４１は、第２主面３３の＋Ｚ´方向側の端部から（−Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜し、第１主面３１の＋Ｚ´方向側の端部に接続している。第１側面４１は、（＋Ｙ´，＋Ｚ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第１側面４１は、Ｘ方向に均一に形成されている。第１側面４１は第２主面３３に連なる曲面で形成されているため、第１側面４１と第２主面３３との接続部３３ａにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第１側面４１と第２主面３３は連続しているため、稜線がなくなっている。

【0030】

ところで、従来の圧電振動片は、図９に示す断面形状に形成されている。図９に示すように、従来の圧電振動片は、第１側面４１および第２側面４３が水晶結晶のＲ面で形成されている。Ｒ面は、ＸＺ´平面との内角θが約９３度となるように現れる。そのため、第１側面４１および第２側面４３が一対の主面３０と直角に近い角度で接続され、第１側面４１および第２側面４３と一対の主面３０との接続部には鋭い稜線が形成される。このように従来の圧電振動片は、＋Ｚ´方向側の端部および−Ｚ´方向側の端部において、稜線の鋭い接続部がそれぞれ２箇所ずつ形成される。
一方で、図２に示す本実施形態のように第１側面４１を曲面で形成することで、第１側面４１と第１主面３１または第２主面３３との接続部のうち、稜線の鋭い接続部は接続部３１ｄの１箇所のみとなる。これにより、圧電振動片１０の＋Ｚ´方向側の端部にて発生するスプリアス発振が抑制される。

【0031】

第２側面４３は、第１主面３１に連なる曲面で形成されている。すなわち第２側面４３は、第１主面３１の−Ｚ´方向側の端部から（＋Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜し、第２主面３３の−Ｚ´方向側の端部に接続している。第２側面４３は、（−Ｙ´，−Ｚ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第２側面４３は、Ｘ方向に均一に形成されている。第２側面４３は第１主面３１に連なる曲面で形成されているため、第２側面４３と第１主面３１との接続部３１ａにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第２側面４３と第１主面３１は連続しているため、稜線がなくなっている。その結果、第２側面４３と第１主面３１または第２主面３３との接続部のうち、稜線の鋭い接続部は接続部３３ｄの１箇所のみとなり、第１側面４１と同様の理由により、圧電振動片１０の−Ｚ´方向側の端部にて発生するスプリアス発振が抑制される。

【0032】

図３に示すように、第３側面４５は、第１主面３１に連なる第１部分側面４５ａと、第２主面３３に連なる第２部分側面４５ｂと、第１部分側面４５ａと第２部分側面４５ｂとを接続する第３部分側面４５ｃと、を有する。
第３側面４５の第１部分側面４５ａは、第１主面３１の＋Ｘ方向側の端部から（＋Ｘ，＋Ｙ´）方向に傾斜しつつ、（＋Ｘ，−Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第１部分側面４５ａは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第１部分側面４５ａは第１主面３１に連なる曲面で形成されているため、第１部分側面４５ａと第１主面３１との接続部３１ｂにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第１部分側面４５ａと第１主面３１は連続しているため、稜線がなくなっている。
第３側面４５の第２部分側面４５ｂは、第２主面３３の＋Ｘ方向側の端部から（＋Ｘ，−Ｙ´）方向に傾斜しつつ、（＋Ｘ，＋Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第２部分側面４５ｂは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第２部分側面４５ｂは第２主面３３に連なる曲面で形成されているため、第２部分側面４５ｂと第２主面３３との接続部３３ｂにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第２部分側面４５ｂと第２主面３３は連続しているため、稜線がなくなっている。
第３側面４５の第３部分側面４５ｃは、第１部分側面４５ａの＋Ｘ方向側の端部、および第２部分側面４５ｂの＋Ｘ方向側の端部に連なり、＋Ｘ方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第３部分側面４５ｃは、Ｚ´方向に均一に形成されている。
このように第３側面４５を形成することで、第３側面４５が有する全ての稜線が鈍くなるため、圧電振動片１０の＋Ｘ方向側の端部にて発生するスプリアス発振が抑制される。

【0033】

第４側面４７は、第１主面３１に連なる第１部分側面４７ａと、第２主面３３に連なる第２部分側面４７ｂと、第１部分側面４７ａと第２部分側面４７ｂとを接続する第３部分側面４７ｃと、を有する。
第４側面４７の第１部分側面４７ａは、第１主面３１の−Ｘ方向側の端部から（−Ｘ，＋Ｙ´）方向に傾斜しつつ、（−Ｘ，−Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第１部分側面４７ａは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第１部分側面４７ａは第１主面３１に連なる曲面で形成されているため、第１部分側面４７ａと第１主面３１との接続部３１ｃにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第１部分側面４７ａと第１主面３１は連続しているため、稜線がなくなっている。
第４側面４７の第２部分側面４７ｂは、第２主面３３の−Ｘ方向側の端部から（−Ｘ，−Ｙ´）方向に傾斜しつつ、（−Ｘ，＋Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第２部分側面４７ｂは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第２部分側面４７ｂは第２主面３３に連なる曲面で形成されているため、第２部分側面４７ｂと第２主面３３との接続部３３ｃにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第２部分側面４７ｂと第２主面３３は連続しているため、稜線がなくなっている。
第４側面４７の第３部分側面４７ｃは、第１部分側面４７ａの−Ｘ方向側の端部、および第２部分側面４７ｂの−Ｘ方向側の端部に連なり、−Ｘ方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第３部分側面４７ｃは、Ｚ´方向に均一に形成されている。
このように第４側面４７を形成することで、第４側面４７が有する全ての稜線が鈍くなるため、圧電振動片１０の−Ｘ方向側の端部にて発生するスプリアス発振が抑制される。

【0034】

またこのとき、図１に示す圧電振動片１０の厚さ方向から見た側面４０の投影幅ＰＸ，ＰＺ´の最大値が、図２に示す第１主面３１および第２主面３３の間隔Ｔの最小値の２倍より小さくなるように、側面４０を形成する。これにより、第１励振電極５１および第２励振電極５３をより広い領域に形成でき、ＣＩ値を低下させることができる。

【0035】

このように、本実施形態の圧電振動片１０は、ＡＴカットにより形成され、一対の主面３０および側面４０を有する圧電振動片１０であって、一対の主面３０が平坦面であり、側面４０の少なくとも一部が一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面で形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動片１０は平坦面で形成された一対の主面３０を有しているため、第１励振電極５１および第２励振電極５３を主面３０内の広い領域に形成でき、ＣＩ値の増加を抑制することができる。また、側面４０の少なくとも一部は一方の主面に連なる曲面で形成されているため、側面４０が斜面で形成されている場合に比べて、一方の主面と側面４０とが滑らかに接続され、両面の接続部における稜線は鈍くなる。これにより、十分に減衰されないままその接続部に伝わった振動の反射は小さくなり、スプリアス発振が抑制される。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0036】

また、本実施形態の圧電振動片１０は、圧電振動片１０の厚さ方向から見た側面４０の投影幅ＰＸ，ＰＺ´の最大値が、一対の主面３０の間隔Ｔの最小値の２倍より小さい、ことを特徴とする。
この構成によれば、圧電振動片１０の主面３０の面積を広く形成できるため、第１励振電極５１および第２励振電極５３をより広い領域に形成でき、ＣＩ値を低下させることができる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0037】

本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動片１０を備える、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動子１は、前述した振動特性の優れた圧電振動片１０を備えるため、振動特性の優れた圧電振動子を得ることができる。

【0038】

（第１実施形態、圧電振動片の製造方法）
次に第１実施形態の圧電振動片の製造方法について説明する。
図５〜１０は、第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図であって、図２に相当する部分の断面図である。

【0039】

本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、ウエハＳの表面に、圧電振動片１０の外形パターンの第１マスク８１ａを形成する第１マスク形成工程と、第１マスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、圧電振動片１０の外形パターンを形成する外形形成工程と、ウエハＳをウェットエッチングすることで、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面を側面４０に形成する曲面形成工程と、を備える。

【0040】

まず、水晶のランバート原石をＡＴカットして一定の厚みとしたウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、この後、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行なった所定の厚みのウエハＳを準備する。

【0041】

（第１マスク形成工程）
次に、第１マスク形成工程について説明する。図５に示すように、ウエハＳの両面にエッチング保護膜８１とフォトレジスト膜８３とをそれぞれ成膜する。
エッチング保護膜８１は、後述する水晶からなるウエハＳのエッチングに対する耐性を有する。例えば、厚さが数１０ｎｍのクロム（Ｃｒ）の金属層と、厚さが数１０ｎｍの金（Ａｕ）の金属層とが、順次積層された積層膜である。
この工程においては、まず、ウエハＳの表裏主面に、エッチング保護膜８１を、それぞれスパッタリング法や蒸着法などにより成膜する。
次いで、エッチング保護膜８１上に、スピンコート法などによりレジスト材料を塗布して、フォトレジスト膜８３を形成する。
本実施形態で用いるレジスト材料としては、環化ゴム（たとえば、環化イソプレン）を主体にしたゴム系ネガレジストが好適に用いられている。ゴム系ネガレジストは、環化ゴムを有機溶剤に溶解し、さらにビスアジド感光剤を加えて、ろ過し、不純物を除去することで精製されたものである。

【0042】

次に、図６および図７に示すように、ウエハＳの表面に、圧電振動片１０の外形パターンの第１マスク８１ａを形成する。
具体的には、まず、エッチング保護膜８１およびフォトレジスト膜８３が成膜されたウエハＳの一方側の面を、圧電振動片１０の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて露光する。同様に、ウエハＳの他方側の面を、圧電振動片１０の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて露光する。そして、ウエハＳの両面に成膜されたフォトレジスト膜８３を一括で現像する。これにより、図６に示すように、ウエハＳの両面に成膜されたフォトレジスト膜８３に、圧電振動片１０の外形パターン８３ａを形成する。
次いで、圧電振動片１０の外形パターン８３ａが形成されたフォトレジスト膜８３をマスクとして、ウエハＳの両面に成膜されたエッチング保護膜８１にエッチング加工を行ない、マスクされていないエッチング保護膜８１を選択的に除去する。これにより、図７に示すように、ウエハＳの両面に、圧電振動片１０の外形パターンの第１マスク８１ａが形成される。
このエッチング保護膜８１のエッチング加工には、エッチング保護膜８１とフォトレジスト膜８３が形成されたウエハＳを、薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。例えば、エッチング保護膜８１が金（Ａｕ）からなる場合には、薬液としてヨウ素を用いてエッチングすることができる。

【0043】

（外形形成工程）
次に、外形形成工程について説明する。図８に示すように、第１マスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、圧電振動片１０の外形パターンを形成する。
このウエハＳのエッチング加工は、第１マスク８１ａが形成されたウエハＳを薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。例えば、薬液としてフッ酸を用いてエッチングすることができ、エッチング時間は３時間程度とする。これにより、圧電振動片１０の外形が形成される。このとき、圧電振動片１０の側面４０のうち＋Ｚ´方向側の第１側面４１および−Ｚ´方向側の第２側面４３は、水晶結晶の自然結晶面のうちＲ面により形成される。

【0044】

次に、図９に示すように、エッチング保護膜８１およびフォトレジスト膜８３を除去する。これにより、圧電板２０は一対の主面３０および側面４０が露出した状態になる。なお、フォトレジスト膜８３の除去は、先述したエッチング保護膜８１のエッチング加工後（外形形成工程の前）に行ってもよい。

【0045】

（曲面形成工程）
次に、曲面形成工程について説明する。図１０に示すように、ウエハＳをウェットエッチングすることで、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面を側面４０に形成する。
このウェットエッチング加工は、先述した圧電振動片１０の外形パターンを形成するウェットエッチング加工と同様に行うことができる。このとき、エッチング時間は例えば３０分程度とする。

【0046】

このように、主面３０と側面４０との接続部近傍のマスクを除去した状態でウェットエッチングを行うと、ｍ面以外の自然結晶面は、その稜線のうちｍ面との稜線以外が鈍くなるようにエッチングされ、凸曲面状に変化する。なお、図１０に示す仮想線は水晶結晶のｍ面を表しており、接続部３１ｄ，３３ｄはｍ面との稜線であるため、本実施形態の製造方法では、稜線が鋭いまま残っている。

【0047】

最後に、圧電板２０の表面上に励振電極、マウント電極、引き回し配線、マウント裏電極および接続部を形成することで、圧電振動片１０が得られる。

【0048】

このように、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、ウエハＳの表面に、圧電振動片１０の外形パターンの第１マスク８１ａを形成する第１マスク形成工程と、第１マスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、圧電振動片１０の外形パターンを形成する外形形成工程と、ウエハＳをウェットエッチングすることで、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面を側面４０に形成する曲面形成工程と、を備えることを特徴とする。
本実施形態によれば、外形パターンを形成した圧電振動片１０に対してウェットエッチングを行うことで、一方の主面と側面４０との稜線が丸みを帯び、側面４０は曲面状に変化する。したがって、一方の主面に連なる曲面を備える圧電振動片を簡単に製造できる。

【0049】

（第１実施形態、第１変形例、圧電振動片）
次に第１実施形態の第１変形例の圧電振動片について説明する。
図１１は、第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の平面図である。図１２は、第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の説明図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。

【0050】

図１１および図１２に示す第１変形例では、圧電振動片１０ａは、第１主面３１および第２主面３３に凸部を有する点で、図１〜３に示す第１実施形態と異なっている。なお、図１〜３に示す第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。

【0051】

図１１および図１２に示すように、圧電振動片１０ａは、第１主面３１に第１凸部２１を有する。
第１凸部２１は、圧電板２０と一体に形成されたいわゆるメサ形状である。第１凸部２１は、Ｙ´方向視矩形状に形成されている。また第１凸部２１は、第１主面３１の中央部分であって、かつ第１マウント裏電極６５および第２マウント裏電極６７に重複しない位置に形成されている。第１凸部２１の頂面２１ａは、第１主面３１と平行な平面状に形成されている。
第１凸部２１の側面は、水晶結晶の自然結晶面で形成される。第１凸部２１の側面のうち、＋Ｚ´方向側に形成された側面２１ｂは、水晶結晶のｍ面（およびｒ面）で形成され、ＸＺ´平面である頂面２１ａとの内角が約１５０度となる。また、第１凸部２１の側面のうち、−Ｚ´方向側に形成された側面２１ｃは、水晶結晶のＲ面で形成され、頂面２１ａとの内角は約９３度となる。

【0052】

また、圧電振動片１０ａは、第２主面３３に第２凸部２３を有する。
第２凸部２３は、圧電板２０と一体に形成されたいわゆるメサ形状である。第２凸部２３は、Ｙ´方向視矩形状に形成されている。また第２凸部２３は、第２主面３３の中央部分であって、かつマウント電極５５に重複しない位置に形成されている。第２凸部２３の頂面２３ａは、第２主面３３と平行な平面状に形成されている。
第２凸部２３の側面は、水晶結晶の自然結晶面で形成される。第２凸部２３の側面のうち、−Ｚ´方向側に形成された側面２３ｂは、水晶結晶のｍ面（およびｒ面）で形成され、ＸＺ´平面である頂面２３ａとの内角が約１５０度となる。また、第２凸部２３の側面のうち、＋Ｚ´方向側に形成された側面２３ｃは、水晶結晶のＲ面で形成され、頂面２３ａとの内角は約９３度となる。

【0053】

そして、第１励振電極５１は、第１凸部２１の頂面２１ａ上に形成され、第２励振電極５３は、第２凸部２３の頂面２３ａ上に形成されている。このように、第１凸部２１および第２凸部２３、並びに第１励振電極５１および第２励振電極５３を形成することで、振動エネルギーを圧電振動片１０ａの中央部に精度良く閉じ込めることができ、圧電振動片１０ａの振動特性をより向上させることができる。

【0054】

また、本変形例では、第２引き回し配線５９が第２凸部２３の側面２３ｂ上に形成されている。第２凸部２３の頂面２３ａに対する側面２３ｂの内角は鈍角であるため、その稜線部における第２引き回し配線５９の段切れ発生を抑制できる。

【0055】

このように、本変形例における圧電振動片１０ａは、主面３０に凸部を有する、ことを特徴とする。
この構成によれば、第１凸部２１および第２凸部２３に振動エネルギーを閉じ込めることができるので、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0056】

（第１実施形態、第１変形例、圧電振動片の製造方法）
次に第１実施形態の第１変形例の圧電振動片の製造方法について説明する。
図１３〜１７は、第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図であって、図１２に相当する部分の断面図である。なお、図５〜９に相当する外形形成工程までは、第１実施形態の製造方法と同様となるため、詳細な説明を省略する。

【0057】

本変形例の圧電振動片１０ａの製造方法は、主面３０に凸部を有する圧電振動片１０ａの製造方法であって、外形形成工程の後に、ウエハＳの表面に凸部の外形パターンの第２マスク９１ａを形成する第２マスク形成工程と、第２マスク９１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、凸部の外形パターンを形成する凸部形成工程と、を備える。そして、曲面形成工程は、凸部形成工程において、ウエハＳをウェットエッチングすることで行う。

【0058】

（第２マスク形成工程）
まず、第２マスク形成工程について説明する。図１３に示すように、圧電振動片１０ａの外形を形成したウエハＳの両面に、エッチング保護膜９１およびフォトレジスト膜９３をそれぞれ成膜する。エッチング保護膜９１およびフォトレジスト膜９３の材質および形成方法は、第１実施形態におけるエッチング保護膜８１およびフォトレジスト膜８３と同様である。

【0059】

次に、図１４および図１５に示すように、ウエハＳの表面に、第１凸部および第２凸部の外形パターンの第２マスク９１ａを形成する。
具体的には、まず、エッチング保護膜９１およびフォトレジスト膜９３が成膜されたウエハＳの一方側の面を、第１凸部の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて露光する。同様に、ウエハＳの他方側の面を、第２凸部の外形パターンが形成されたフォトマスクを用いて露光する。そして、ウエハＳの両面に成膜されたフォトレジスト膜９３を一括で現像する。これにより、図１４に示すように、ウエハＳの両面に成膜されたフォトレジスト膜９３に、第１凸部および第２凸部の外形パターン９３ａを形成する。
次いで、第１凸部および第２凸部の外形パターン９３ａが形成されたフォトレジスト膜９３をマスクとして、ウエハＳの両面に成膜されたエッチング保護膜９１にエッチング加工を行ない、マスクされていないエッチング保護膜９１を選択的に除去する。これにより、図１５に示すように、ウエハＳの両面に第１凸部および第２凸部の外形パターンの第２マスク９１ａが形成される。エッチング保護膜９１のエッチング加工は、第１実施形態におけるエッチング保護膜８１の加工と同様に行う。なお、外形形成工程後にエッチング保護膜８１を除去することなく、エッチング保護膜８１から第２マスク９１ａを形成してもよい。

【0060】

（凸部形成工程）
次に、凸部形成工程について説明する。図１６に示すように、第２マスク９１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、凸部の外形パターンを形成する。
このウエハＳのエッチング加工は、第２マスク９１ａが形成されたウエハＳを薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。第１実施形態の曲面形成工程と同様に、例えば薬液としてフッ酸を用いてエッチングすることができる。エッチング時間は３０分程度とする。これにより、第１凸部２１および第２凸部２３が形成される。このとき、圧電板２０の一対の主面３０と側面４０との接続部近傍は露出した状態であるため、第１凸部２１および第２凸部２３の形成時のウェットエッチングにより、側面４０に曲面が同時に形成される。

【0061】

次に、図１７に示すように、エッチング保護膜９１およびフォトレジスト膜９３を除去する。これにより、第１凸部２１および第２凸部２３を有する圧電板２０が得られる。なお、フォトレジスト膜９３の除去は、先述したエッチング保護膜９１のエッチング加工後（凸部形成工程の前）に行ってもよい。

【0062】

最後に、圧電板２０の表面上に励振電極、マウント電極、引き回し配線、マウント裏電極および接続部を形成することで、圧電振動片１０ａが得られる。

【0063】

このように、本変形例の圧電振動片１０ａの製造方法は、主面３０に凸部を有する圧電振動片１０ａの製造方法であって、外形形成工程の後に、ウエハＳの表面に凸部の外形パターンの第２マスク９１ａを形成する第２マスク形成工程と、第２マスク９１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、凸部の外形パターンを形成する凸部形成工程と、を備える。そして、曲面形成工程は、凸部形成工程において、ウエハＳをウェットエッチングすることで行う、ことを特徴とする。
本変形例によれば、圧電振動片１０ａの主面３０上の凸部の形成と同時に側面４０の曲面を形成できる。したがって、主面３０上に凸部を有する圧電振動片１０ａに対し、特別な工程を加えることなく、一方の主面に連なる曲面を簡単に形成することができる。

【0064】

（第２実施形態、圧電振動片）
次に第２実施形態の圧電振動片について説明する。
図１８は、第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。

【0065】

図１〜３に示す第１実施形態は、圧電振動片１０の側面４０が曲面のみにより形成されているが、図１８に示す第２実施形態では、側面１４０が曲面および斜面により形成されている点で異なっている。なお、図１〜３に示す第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。

【0066】

図１８に示すように、本実施形態の圧電振動片１１０は、側面１４０が曲面を含む複数の部分側面から形成され、一対の主面３０のうち他方に接続される部分側面が、他方の主面との内角が鈍角となる斜面で形成されている。

【0067】

側面１４０は、圧電振動片１１０の外周４辺のうち、＋Ｚ´方向側の辺に形成された第１側面１４１と、−Ｚ´方向側の辺に形成された第２側面１４３と、＋Ｘ方向側の辺に形成された第３側面（不図示）と、−Ｘ方向側の辺に形成された第４側面（不図示）と、を有する。
第１側面１４１は、第１主面３１に接続する第１部分側面１４１ａと、第２主面３３に連なる第２部分側面１４１ｂと、を有する。第１側面１４１の第１部分側面１４１ａは、第１主面３１の＋Ｚ´方向側の端部から（＋Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜しつつ、（−Ｙ´，＋Ｚ´）方向を法線方向とする斜面で形成されている。なお第１部分側面１４１ａは、Ｘ方向に均一に形成されている。本実施形態では、第１側面１４１の第１部分側面１４１ａは、水晶結晶のｍ面で形成され、ＸＺ´平面である第１主面３１との内角が約１５０度となる。第１側面１４１の第２部分側面１４１ｂは、第２主面３３の＋Ｚ´方向側の端部から（−Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜し、第１部分側面１４１ａの＋Ｚ´方向側の端部に接続している。第２部分側面１４１ｂは、（＋Ｙ´，＋Ｚ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第２部分側面１４１ｂは、Ｘ方向に均一に形成されている。第２部分側面１４１ｂは第２主面３３に連なる曲面で形成されているため、第２部分側面１４１ｂと第２主面３３との接続部３３ａにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第２部分側面１４１ｂと第２主面３３は連続しているため、稜線がなくなっている。

【0068】

このように、第１側面１４１を曲面と斜面により形成することで、圧電振動片１１０の＋Ｚ´方向側の端部を、その厚さ方向の中央に向かって先細る形状に形成することができる。これにより、第１側面１４１が１つの曲面のみで形成される場合に比べ、圧電振動片１１０の＋Ｚ´方向側の端部が薄くなるので、その端部へ伝わる振動を十分に減衰することができ、振動エネルギーを中央部に閉じ込める精度を向上できる。また、圧電振動片１１０の＋Ｚ´方向側の端部の断面形状は、圧電振動片１１０の厚さ方向における対称性が向上するため、（厚み）副振動の強度上昇を抑制することができる。さらに、斜面を水晶結晶のｍ面で形成することで、圧電振動片１１０の＋Ｚ´方向側の端部の断面視先細り形状をより緩やかな傾斜で実現できる。これにより、圧電振動片１１０の＋Ｚ´方向側の端部に伝わる振動の減衰率が高くなり、振動エネルギーの中央部への閉じ込め精度がより高くなる。

【0069】

第２側面１４３は、第１主面３１に連なる第１部分側面１４３ａと、第２主面３３に接続する第２部分側面１４３ｂと、を有する。第２側面１４３の第１部分側面１４３ａは、第１主面３１の−Ｚ´方向側の端部から（＋Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜しつつ、（−Ｙ´，−Ｚ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第１部分側面１４３ａは、Ｘ方向に均一に形成されている。第１部分側面１４３ａは第１主面３１に連なる曲面で形成されているため、第１部分側面１４３ａと第１主面３１との接続部３１ａにおける稜線は鈍くなっている。本実施形態では、第１部分側面１４３ａと第１主面３１は連続しているため、稜線がなくなっている。第２側面１４３の第２部分側面１４３ｂは、第２主面３３の−Ｚ´方向側の端部から（−Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜し、第１部分側面１４３ａの−Ｚ´方向側の端部に接続している。第２部分側面１４１ｂは、（＋Ｙ´，−Ｚ´）方向を法線方向とする斜面で形成されている。なお第２部分側面１４１ｂは、Ｘ方向に均一に形成されている。本実施形態では、第２側面１４３の第２部分側面１４３ｂは、水晶結晶のｍ面で形成され、ＸＺ´平面である第２主面３３との内角が約１５０度となる。

【0070】

このように、第２側面１４３を曲面とｍ面で形成された斜面により形成することで、第１側面１４１と同様の理由により、振動エネルギーを中央部に閉じ込める精度を向上できるとともに、（厚み）副振動の強度上昇を抑制することができる。

【0071】

また、不図示の第３側面および第４側面は、図３に示す第１実施形態と同様に、それぞれが曲面で形成された３つの部分側面により形成されている。そのため、本実施形態における第１側面１４１および第２側面１４３と同様に、第３側面および第４側面は断面視先細り形状となっている。これにより、第１側面１４１および第２側面１４３と同様の理由により、振動エネルギーを中央部に閉じ込める精度を向上できるとともに、（厚み）副振動の強度上昇を抑制することができる。

【0072】

このように、本実施形態の圧電振動片１１０は、側面１４０が曲面を含む複数の部分側面から形成され、一対の主面３０のうち他方に接続される部分側面が、他方の主面との内角が鈍角となる斜面で形成されている、ことを特徴とする。
この構成によれば、他方の主面に接続される部分側面は、他方の主面との内角が鈍角となる斜面で形成されているので、圧電振動片１１０の端部をその厚さ方向の中央に向かって先細る形状に形成することができる。これにより、側面１４０が１つの曲面のみで形成される場合に比べ、圧電振動片１１０の端部が薄くなるので、その端部へ伝わる振動を十分に減衰することができ、振動エネルギーを中央部に閉じ込める精度を向上できる。また、圧電振動片１１０の端部の断面形状は、厚さ方向における対称性が向上するため、副振動の強度上昇を抑制することができる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0073】

また、本実施形態の圧電振動片１１０は、斜面が水晶結晶のｍ面で形成されている、ことを特徴とする。
この構成によれば、水晶結晶のｍ面で形成された斜面は、ＡＴ振動片の主面３０との内角が約１５０度に形成されるため、圧電振動片１１０の端部の断面視先細り形状をより緩やかな傾斜で実現できる。これにより、圧電振動片１１０の端部に伝わる振動の減衰率が高くなり、振動エネルギーの中央部への閉じ込め精度がより高くなる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0074】

さらに、本実施形態の圧電振動片１１０は、全ての側面１４０が、少なくとも曲面を有する、ことを特徴とする。
この構成によれば、圧電振動片１１０の何れの端部に伝わる振動も十分に減衰することができるので、振動エネルギーの中央部への閉じ込め精度がより高くなる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

【0075】

（第２実施形態、圧電振動片の製造方法）
次に第２実施形態の圧電振動片の製造方法について説明する。
図１９〜２３は、第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図であって、図１８に相当する部分の断面図である。なお、図５に相当するエッチング保護膜１８１およびフォトレジスト膜１８３を形成する工程までは、第１実施形態の製造方法と同様となるため、詳細な説明を省略する。

【0076】

まず、図１９および図２０に示すように、ウエハＳの表面に、圧電振動片１１０の外形パターンの第１マスク１８１ａを形成する。
具体的には、まず、フォトレジスト膜１８３に圧電振動片１１０の外形パターン１８３ａを形成する。このとき、ウエハの両面の外形パターン１８３ａは、互いにＺ´方向に所定の量だけずらして形成する。
次いで、圧電振動片１１０の外形パターン１８３ａが形成されたフォトレジスト膜１８３をマスクとして、ウエハＳの両面に成膜されたエッチング保護膜１８１にエッチング加工を行なう。これにより、図２０に示すように、ウエハＳの両面に圧電振動片１１０の外形パターンの第１マスク１８１ａが形成される。
エッチング保護膜１８１およびフォトレジスト膜１８３の加工は、第１実施形態におけるエッチング保護膜８１およびフォトレジスト膜８３の加工と同様に行う。

【0077】

次に、図２１に示すように、第１マスク１８１ａを介してウエハＳをエッチングし、圧電振動片１１０の外形パターンを形成する。
このウエハＳのエッチング加工は、第１実施形態の外形形成工程と同様に行う。このとき、水晶のエッチング異方性により、圧電板２０の側面のうち＋Ｚ´方向側の第１側面１４１および−Ｚ´方向側の第２側面１４３には、異なる角度で傾斜した水晶結晶のｍ面およびＲ面の２つの自然結晶面が形成される。具体的には、第１側面１４１の第１部分側面１４１ａおよび第２側面１４３の第２部分側面１４３ｂにはｍ面が現れ、第１側面１４１の第２部分側面１４１ｂおよび第２側面１４３の第１部分側面１４３ａにはＲ面が現れる。

【0078】

ところで、図７に示す第１実施形態では、ウエハ両面の第１マスク８１ａをＹ´方向視において重複するように形成している。この場合、エッチングが進行して非マスク部のウエハが貫通すると、ｍ面およびＲ面の傾斜角度およびエッチング速度が異なるため、ｍ面で形成された斜面およびＲ面で形成された斜面は、互いに直接接続されない位置に形成される。第１実施形態ではこの２つの斜面のずれによって形成された段差を消失させるために、図８に示すようにウエハ貫通後も側面４０がＲ面で形成された単一の斜面になるまでウェットエッチングを続けている。
一方で、本実施形態では、第１マスク１８１ａをＺ´方向に所定の量だけずらして形成しているため、ウエハの両面をウェットエッチングして非マスク部が貫通したときに、ｍ面で形成された斜面およびＲ面で形成された斜面が直接接続されるようになる。

【0079】

次に、図２２に示すように、エッチング保護膜１８１およびフォトレジスト膜１８３を除去する。除去方法は第１実施形態と同様に行う。

【0080】

次に、図２３に示すように、ウエハＳをウェットエッチングする。これにより、一対の主面３０のうち少なくとも一方に連なる曲面および他方に接続される斜面が、圧電板２０の側面に形成される。
このウェットエッチング加工は、第１実施形態の曲面形成工程と同様に行う。

【0081】

このように、ｍ面およびＲ面で形成された側面をウェットエッチングすることで、主面３０と斜面、または斜面と斜面との接続部のうち、ｍ面との接続部以外の稜線が鈍くなるようにエッチングが進行する。すなわち、図２２および図２３に示すように、ｍ面が接続しない第２側面１４３の第１部分側面１４３ａと第１主面３１との接続部３１ａ、および第１側面１４１の第２部分側面１４１ｂと第２主面３３との接続部３３ａの稜線のみ鈍くなる。これにより、側面が曲面および斜面により形成される圧電振動片１１０を製造することができる。

【0082】

なお、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態の圧電振動片においては、Ｚ´方向の長さがＸ方向の長さより長くなるように形成されていたが、Ｘ方向の長さがＺ´方向の長さより長くなるように形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１…圧電振動子 １０、１０ａ、１１０…圧電振動片 ２１…第１凸部（凸部） ２３…第２凸部（凸部） ３１…第１主面（主面） ３３…第２主面（主面） ４１、１４１…第１側面（側面） ４３、１４３…第２側面（側面） ４５…第３側面（側面） ４７…第４側面（側面） ８１…第１マスク ８３…第２マスク １４１ａ…第１側面の第１部分側面（部分側面） １４１ｂ…第１側面の第２部分側面（部分側面） １４３ａ…第２側面の第１部分側面（部分側面） １４３ｂ…第２側面の第２部分側面（部分側面） Ｓ…ウエハ Ｔ…一対の主面の間隔 ＰＸ、ＰＺ´…側面の投影幅

【要約】

【課題】振動特性の優れた圧電振動片を提供する。
【解決手段】ＡＴカットにより形成され、第１主面３１および第２主面３３、並びに第１側面４１、第２側面４３、第３側面および第４側面を有する圧電振動片１０であって、第１主面３１および第２主面３３が平坦面であり、第１側面４１が接続部３３ａにおいて第２主面３３に連なる曲面で形成され、第２側面４３が接続部３１ａにおいて第１主面３１に連なる曲面で形成され、第３側面が第１主面３１に連なる第１部分側面と第２主面３３に連なる第２部分側面とを備え、第４側面が第１主面３１に連なる第１部分側面と第２主面３３に連なる第２部分側面とを備えている。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】