特許 7491408 圧電振動子、圧電発振器、及び圧電振動子製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】圧電振動子、圧電発振器、及び圧電振動子製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/19 20060101AFI20240521BHJP

   H10N 30/20 20230101ALI20240521BHJP

   H10N 30/07 20230101ALI20240521BHJP

   H10N 30/02 20230101ALI20240521BHJP

   H10N 30/06 20230101ALI20240521BHJP

   H10N 30/87 20230101ALI20240521BHJP

   H10N 30/082 20230101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

H03H9/19 F

H10N30/20

H10N30/07

H10N30/02

H10N30/06

H10N30/87

H10N30/082

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022568041

(86)(22)【出願日】2021-07-07

(86)【国際出願番号】 JP2021025550

(87)【国際公開番号】W WO2022123816

(87)【国際公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】P 2020205988

(32)【優先日】2020-12-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】西村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】大井 友貴

(72)【発明者】

【氏名】與田 直

(72)【発明者】

【氏名】大川 忠行

【審査官】石田 昌敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１２０４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３９３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９３１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５３８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７５４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０７７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１２４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１９４７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ９／００－ ９／７４

Ｈ１０Ｎ ３０／００－３０／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電片と、前記圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、前記圧電片の第１主面に設けられ、前記第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、前記圧電片の第２主面に設けられ、前記第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、前記第１主面に設けられ、前記第１励振電極と電気的に未接続の導電体と、を含む圧電振動素子と、
前記第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、
前記第１引出電極の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記第１引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記振動部を含む一方側に配置され、
前記導電体の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記導電体の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記一方側に配置される、
圧電振動子。

【請求項2】

圧電片と、前記圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、前記圧電片の第１主面に設けられ、前記第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、前記圧電片の第２主面に設けられ、前記第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子と、
前記第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、
前記第１引出電極の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記第１引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記振動部を含む一方側に配置され、
前記圧電振動素子は、前記振動部の周囲に形成され、前記空間に通ずる開口部をさらに含み、
前記開口部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記一方側に配置される、
圧電振動子。

【請求項3】

圧電片と、前記圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、前記圧電片の第１主面に設けられ、前記第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、前記圧電片の第２主面に設けられ、前記第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子と、
前記第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、
前記第１引出電極の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記第１引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記振動部を含む一方側に配置され、
前記圧電振動素子は、前記振動部と前記振動部の一端を保持する保持部との間に形成されたスリットをさらに含む、
圧電振動子。

【請求項4】

圧電片と、前記圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、前記圧電片の第１主面に設けられ、前記第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、前記圧電片の第２主面に設けられ、前記第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子と、
前記第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、
前記第１引出電極の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記第１引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記振動部を含む一方側に配置され、
前記圧電振動素子の主振動は、厚みすべり振動モードである、
圧電振動子。

【請求項5】

圧電片と、前記圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、前記圧電片の第１主面に設けられ、前記第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、前記圧電片の第２主面に設けられ、前記第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子と、
前記第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、
前記第１引出電極の厚さは、前記第２引出電極の厚さより大きく、
前記第１引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して前記振動部を含む一方側に配置され、
前記圧電片の材料は、水晶である、
圧電振動子。

【請求項6】

前記第２引出電極の端部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して他方側に配置される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電振動子。

【請求項7】

前記圧電振動素子及び前記絶縁層を支持する支持基板をさらに備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電振動子。

【請求項8】

前記絶縁層は、前記圧電振動素子と前記支持基板とを接合し、
前記絶縁層の材料は、二酸化ケイ素である、
請求項７に記載の圧電振動子。

【請求項9】

前記支持基板の材料は、水晶である、
請求項７又は８に記載の圧電振動子。

【請求項10】

蓋部材と、
前記圧電振動素子と前記蓋部材とを接合する接合部と、をさらに備える、
請求項１から９のいずれか一項に記載の圧電振動子。

【請求項11】

前記接合部は、平面視において、前記空洞部の端部に対して他方側に配置される、
請求項１０に記載の圧電振動子。

【請求項12】

前記接合部の厚さは、前記絶縁層の厚さより大きい、
請求項１０又は１１に記載の圧電振動子。

【請求項13】

前記蓋部材の材料は、水晶である、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の圧電振動子。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか一項に記載の圧電振動子と、
蓋体と、を備える、
圧電発振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電振動子、圧電発振器、及び圧電振動子製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

振動子は、移動通信端末、通信基地局、家電などの各種電子機器において、タイミングデバイス、センサ、発振器等の様々な用途に用いられている。電子機器の高機能化に伴い、小型の振動子が求められている。

【0003】

例えば特許文献１には、シリコンの基板上で空隙となるべき場所に犠牲層を形成し、犠牲層の上に構造層を設けて必要な形にエッチングし、気相エッチングで犠牲層を取り除き、片持ち梁を得る方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－２７５４０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された方法のように、あらかじめ形成された犠牲層を後のプロセスで除去する場合、構造層がいわゆる片持ち状態になるため、構造層が基板に付着する、いわゆるスティッキングの問題が発生し得る。

【0006】

この問題に対し、特許文献１に開示された方法では、フッ化水素ガス及び微量の水蒸気を含有するガス中で気相エッチングすることで、スティッキングのおそれを低減しようとしている。

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、例えば、構造層の材料が水晶単結晶である場合、犠牲層に酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いることができず、犠牲層の除去は所定比率のガスを用いた気相エッチングに制限される等、材料やプロセスに制約があった。そのため、圧電振動子への応用（適用）は限定されており、圧電振動子において、振動部が基板に付着するスティッキングが発生するおそれがあった。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、振動部のスティッキングを抑制することのできる圧電振動子、圧電発振器、及び圧電振動子製造方法を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一側面に係る圧電振動子は、圧電片と、圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、圧電片の第１主面に設けられ、第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極と、圧電片の第２主面に設けられ、第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子と、第２励振電極との間に空間を形成する空洞部を含む絶縁層と、を備え、第１引出電極の厚さは、第２引出電極の厚さより大きく、第１引出電極の端部は、平面視において、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。

【0010】

本発明の他の側面に係る圧電発振器は、前述した圧電振動子と、蓋体と、を備える。

【0011】

本発明の他の側面に係る圧電振動子製造方法は、圧電片と、圧電片の振動部に配置された第１励振電極及び第２励振電極と、圧電片の第２主面に設けられ、第２励振電極に電気的に接続される第２引出電極と、を含む圧電振動素子を用意する工程と、第２励振電極及び第２引出電極を覆う絶縁層を形成する工程と、圧電片の第１主面に、第１励振電極に電気的に接続される第１引出電極を設ける工程と、絶縁層の一部を除去して空洞部を形成する工程であって、空洞部は第２励振電極との間に空間を形成する、形成する工程と、を含み、第１引出電極の厚さは、第２引出電極の厚さより大きく、第１引出電極の端部は、平面視において、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、振動部のスティッキングを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施形態における水晶発振器の構成を概略的に示す断面図である。

【図2】図２は、一実施形態における水晶振動子の構成を概略的に示す断面図である。

【図3】図３は、一実施形態における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図4】図４は、一実施形態における水晶振動子の構成を概略的に示す断面図である。

【図5】図５は、一実施形態の第１変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図6】図６は、一実施形態の第２変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図7】図７は、一実施形態の第３変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図8】図８は、一実施形態の第４変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図9】図９は、一実施形態の第５変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図10】図１０は、一実施形態の第６変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図11】図１１は、一実施形態の第７変形例における水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。

【図12】図１２は、一実施形態における水晶振動子の製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。

【0015】

＜実施形態＞
各図面には、各図面の相互の関係を明確にし、各部材の位置関係を理解する助けとするために、便宜的にＸ軸、Ｙ’軸及びＺ’軸からなる直交座標系を付すことがある。Ｘ軸、Ｙ’軸及びＺ’軸は各図面において互いに対応している。Ｘ軸、Ｙ’軸及びＺ’軸は、それぞれ、後述する水晶片１１の結晶軸（Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ａｘｅｓ）に対応している。Ｘ軸は水晶の電気軸（極性軸）、Ｙ軸は水晶の機械軸、Ｚ軸は水晶の光学軸に、それぞれ相当する。Ｙ’軸及びＺ’軸は、それぞれ、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸である。

【0016】

以下の説明において、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ’軸に平行な方向を「Ｙ’軸方向」、Ｚ’軸に平行な方向を「Ｚ’軸方向」という。また、Ｘ軸、Ｙ’軸及びＺ’軸の矢印の先端方向を「正」又は「＋（プラス）」、矢印とは反対の方向を「負」又は「－（マイナス）」という。なお、便宜的に、＋Ｙ’軸方向を上方向、－Ｙ’軸方向を下方向として説明するが、水晶振動素子１０、水晶振動子１、及び水晶発振器１００の上下の向きは限定されるものではない。また、Ｘ軸及びＺ’軸によって特定される面をＺ’Ｘ面とし、他の軸によって特定される面についても同様とする。

【0017】

まず、図１を参照しつつ、一実施形態に従う水晶発振器の概略構成について説明する。図１は、一実施形態における水晶発振器１００の構成を概略的に示す断面図である。

【0018】

以下の説明において、圧電発振器として、水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ｕｎｉｔ）を備えた水晶発振器（ＸＯ：Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を例に挙げて説明する。また、圧電振動子として、水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を備えた水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ｕｎｉｔ）を例に挙げて説明する。また、圧電振動素子として、水晶片（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｂｌａｎｋ）を備えた水晶振動素子を例に挙げて説明する。水晶片は、印加電圧に応じて振動する圧電体（圧電片）の一種である。なお、圧電発振器は、水晶振動子に限定されるものではなく、セラミック等の他の圧電体を利用するものであってもよい。同様に、圧電振動子は、水晶振動子に限定されるものではなく、セラミック等の他の圧電体を利用するものであってもよい。また同様に、圧電振動素子は、水晶振動素子に限定されるものではなく、セラミック等の他の圧電体を利用するものであってもよい。

【0019】

図１に示すように、水晶発振器１００は、水晶振動子１と、実装基板１３０と、蓋部材１４０と、電子部品１５６と、を備える。なお、本実施形態の実装基板１３０及び蓋部材１４０は、「蓋体」の一例に相当する。

【0020】

水晶振動子１及び電子部品１５６は、実装基板１３０と蓋部材１４０との間に形成される空間に収容される。実装基板１３０及び蓋部材１４０によって形成される空間は、例えば気密に封止される。なお、この空間は、真空状態で気密に封止されてもよく、不活性ガス等の気体が充填された状態で気密に封止されてもよい。

【0021】

実装基板１３０は、平板状の回路基板である。実装基板１３０は、例えば、ガラスエポキシ板と、ガラスエポキシ板にパターニングされた配線層とを含んで構成される。

【0022】

水晶振動子１は、実装基板１３０の一方の面（図１における上面）の上に設けられる。より詳細には、水晶振動子１は、ボンディングワイヤ１６６によって実装基板１３０の配線層に電気的に接続されている。また、半田１５３によって、水晶振動子１と実装基板１３０の配線層とが接合されている。これにより、水晶振動子１は、実装基板１３０と蓋部材１４０との間に形成される空間に封止される。

【0023】

蓋部材１４０は、一方の側（図１における下側）が開口した、有底の開口部を含む。言い換えると、蓋部材１４０は、平板状の天壁部と、天壁部の外縁から実装基板１３０に向かって延在する側壁部と、側壁部の先端から外側に延在するフランジ部とを含む。フランジ部は、実装基板１３０に一方の面（図１における上面）に接合される。これにより、蓋部材１４０の内部に、実装基板１３０に接合された水晶振動子１が収容される。蓋部材１４０は、金属材料によって構成されており、例えば金属板の絞り加工によって形成される。

【0024】

電子部品１５６は、実装基板１３０の一方の面（図１における上面）の上に設けられる。より詳細には、半田１５３によって実装基板１３０の配線層と電子部品１５６とが接合されている。これにより、電子部品１５６は、実装基板１３０に実装される。

【0025】

電子部品１５６は、実装基板１３０の配線層を通して、水晶振動子１に電気的に接続される。電子部品１５６は、例えばコンデンサやＩＣチップ等を含んで構成される。電子部品１５６は、例えば、水晶振動子１を発振させる発振回路の一部、水晶振動子１の温度特性を補償する温度補償回路の一部等である。電子部品１５６が温度補償回路を含む場合、水晶発振器１００は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）と呼ばれることがある。

【0026】

次に、図２から図４を参照しつつ、一実施形態に従う水晶振動子の概略構成について説明する。図２は、一実施形態における水晶振動子１の構成を概略的に示す断面図である。図３は、一実施形態における水晶振動素子１０の構成を概略的に示す平面図である。図４は、一実施形態における水晶振動子１の構成を概略的に示す断面図である。なお、図２は、図３に示したＩＩ－ＩＩ線に沿ったＸＹ’面に平行な断面を示している。図４は、図３に示したＩＶ－ＩＶ線に沿ったＸＹ’面に平行な断面を示している。

【0027】

水晶振動子１は、水晶振動素子１０と、上蓋２０と、接合部３０と、絶縁層４０と、支持基板５０と、を備える。なお、本実施形態の上蓋２０は、「蓋部材」の一例に相当する。

【0028】

水晶振動素子１０は、圧電効果により水晶を振動させ、電気エネルギーと機械エネルギーとを変換する素子である。水晶振動素子１０は、ＡＴカット型の水晶片１１を含む。ＡＴカット型の水晶片１１は、人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ）の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ’軸及びＺ’軸とした場合、Ｘ軸及びＺ’軸によって特定されるＸＺ’面を主面として切り出されたものである。

【0029】

なお、ＡＴカット型の水晶片１１におけるＹ´軸及びＺ´軸の回転角度は、３５度１５分から－５度以上＋１５度以下の範囲で傾いてもよい。また、水晶片１１のカット角度は、ＡＴカット以外の異なるカット、例えばＢＴカット、ＧＴカット、ＳＣカット等を適用してもよい。

【0030】

ＡＴカット水晶片を用いた水晶振動素子は、広い温度範囲で高い周波数安定性を有する。また、ＡＴカット水晶振動素子は、経時変化特性にも優れている上、低コストで製造することが可能である。さらに、ＡＴカット水晶振動素子は、厚みすべり振動モード（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｓｈｅａｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ）を主振動として用いる。

【0031】

水晶振動素子１０は、一組の励振電極を含む。この一組の励振電極の間に交番電界が印加される。これにより、厚みすべり振動モードによって水晶片１１の振動部１１Ａが所定の発振周波数で振動し、該振動に伴う共振特性が得られる。

【0032】

このように、水晶振動素子１０の主振動が厚みすべり振動モードであることにより、例えばＡＴカットの水晶片１１を用いることで、ＭＨｚ帯の振動周波数で厚みすべり振動を行う水晶振動子１を容易に実現することができる。

【0033】

水晶片１１は、ＸＺ’面であって互いに対向する第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂを有する。水晶片１１は、平坦な板形状を有する。そのため、水晶片１１の第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂは、それぞれ、平坦面である。なお、水晶片１１は、平坦な板状に限定されるものではなく、例えば、中央部が凸状や凹状であってもよい。

【0034】

ＡＴカット型の水晶片１１は、Ｘ軸方向に平行な長辺が延在する長辺方向と、Ｚ’軸方向に平行な短辺が延在する短辺方向と、Ｙ’軸方向に平行な厚さが延在する厚さ方向とを有する。水晶片１１は、水晶片１１の第１主面１２ａを平面視（以下、単に「平面視」という）したときに、矩形状を有する。水晶片１１のＸ軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度であり、水晶片１１のＺ’軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度である。また、水晶片１１の厚さは、例えば０．５μｍ以上３μｍ以下の範囲内、例えば１μｍ程度である。水晶片１１は、例えば、より大きな厚さを有する状態で、後述する絶縁層４０を介して支持基板５０に接合した後、研磨することで所定の厚さに薄くしてもよい。

【0035】

なお、水晶片１１の平面形状は矩形状に限定されるものではない。水晶片１１の平面形状は、多角形状、円形状、楕円形状、又はこれらの組合せであってもよい。

【0036】

水晶片１１は、振動部１１Ａと、開口部１１Ｂと、保持部１１Ｃと、を含む。

【0037】

水晶片１１の振動部１１Ａは、前述したように、厚みすべり振動モードを主振動として所定の発振周波数で振動する。振動部１１Ａは、Ｘ軸方向に平行な方向の長さが例えば８０μｍ程度であり、Ｚ’軸方向に平行な方向の長さが例えば８０μｍ程度である。

【0038】

水晶振動素子１０は、一組の励振電極を構成する第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂを含む。第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、水晶片１１の振動部１１Ａに配置される。より詳細には、第１励振電極１４ａは、振動部１１Ａの第１主面１２ａに設けられ、第２励振電極１４ｂは、振動部１１Ａの第２主面１２ｂに設けられる。第１励振電極１４ａと第２励振電極１４ｂとは、水晶片１１を間に挟んで互いに対向して設けられている。第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、第１主面１２ａを平面視したときに、それぞれ矩形状を有しており、ＸＺ’面において略全体が重なり合うように配置されている。第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向に平行な方向の長さが例えば５０μｍ程度であり、Ｚ’軸方向に平行な方向の長さが例えば５０μｍ程度である。

【0039】

なお、第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、それぞれ、矩形状に限定されず、多角形、円形、楕円形、又はこれらの組合せであってもよい。

【0040】

水晶片１１の開口部１１Ｂは、第１主面１２ａを平面視したときに、振動部１１Ａの周りを囲むように形成された開口である。当該開口は、Ｚ’軸方向に平行な水晶片１１の厚さ方向に貫通し、後述する空洞部４１に通じている。開口部１１Ｂは、振動部１１Ａと保持部１１Ｃとの間が、例えば１０μｍ程度離間するように、形成される。

【0041】

水晶片１１の保持部１１Ｃは、振動部１１Ａの一端部（図２において下端部）を保持する。保持部１１Ｃは、振動部１１ＡにおけるＸ軸負方向側の辺に接続している。

【0042】

水晶振動素子１０は、第１引出電極１５ａ、第２引出電極１５ｂ、第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７をさらに含む。第１引出電極１５ａ、第２引出電極１５ｂ、第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７は、水晶片１１の保持部１１Ｃに設けられる。

【0043】

第１引出電極１５ａは、水晶片１１の第１主面１２ａに設けられ、第１励振電極１４ａに電気的に接続される。一方、第２引出電極１５ｂは、水晶片１１の第２主面１２ｂに設けられ、第２励振電極１４ｂに電気的に接続される。第２引出電極１５ｂと第２接続電極１６ｂとは、水晶片１１の厚さ方向に貫通するビア電極１７によって電気的に接続されている。

【0044】

第１接続電極１６ａは、第１引出電極１５ａを介して第１励振電極１４ａと電気的に接続されている。また、第２接続電極１６ｂは、第２引出電極１５ｂ及びビア電極１７を介して第２励振電極１４ｂと電気的に接続されている。第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂは、それぞれ、上蓋２０に設けられた外部電極（図示省略）に電気的に接続するための端子である。第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂは、それぞれ、水晶片１１の第１主面１２ａに設けられている。第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向に平行な方向の長さが例えば１５μｍ程度であり、Ｚ’軸方向に平行な方向の長さが例えば２０μｍ程度である。

【0045】

ビア電極１７は、水晶片１１の第１主面１２ａから第２主面１２ｂまで貫通して設けられている。ビア電極１７の材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）であり、ビア電極１７の厚さは、例えば１．０μｍである。なお、ビア電極１７の材料は、例えば銅（Ｃｕ）であってもよい。この場合、ビア電極１７の厚さは、例えば０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内である。

【0046】

このように、第１励振電極１４ａが第１主面１２ａに設けられ、第２励振電極１４ｂが第２主面１２ｂに設けられ、第２引出電極１５ｂが第２励振電極１４ｂに電気的に接続される。これにより、例えば、第１引出電極１５ａ、第２引出電極１５ｂ、第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７を介して第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂに交番電界を印加することで、水晶片１１において第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂの設けられた部分によって、所定の振動モードで振動する振動部１１Ａを実現することができる。

【0047】

第１励振電極１４ａ、第２励振電極１４ｂ、第１引出電極１５ａ、第２引出電極１５ｂ、及び第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂの材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は金（Ａｕ）である。この場合、第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂの厚さは、それぞれ、例えば０．０５μｍ以上０．２μｍ以下の範囲内である。また、前述した各電極は、例えば水晶片１１側に設けられたチタン（Ｔｉ）層と、表面側に設けられた金（Ａｕ）層とから構成される積層体であってもよい。この場合、チタン層の厚さは例えば０．００５μｍ程度、金層の厚さは例えば０．０５μｍ程度である。

【0048】

上蓋２０は、平坦な板状の部材である。平面視における上蓋２０の寸法は、水晶振動素子１０（水晶片１１）の寸法と同一又は略同一である。上蓋２０のＸ軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度であり、上蓋２０のＺ’軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度である。また、上蓋２０の厚さは、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下の範囲内である。

【0049】

上蓋２０の材料は、例えば水晶である。これにより、接合部３０及び水晶振動素子１０との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0050】

なお、上蓋２０は、水晶板である場合に限定されず、例えばセラミック板やガラス板などであってもよい。

【0051】

また、上蓋２０は、導電性を有していてもよい。この場合、上蓋２０は、鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）を含む合金である４２アロイ、又は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）を含む合金であるコバール等から構成される。

【0052】

接合部３０は、水晶振動素子１０と上蓋２０とを接合する。接合された上蓋２０と水晶振動素子１０とによって、空間が形成される。空間は、振動部１１Ａの振動空間の一部を形成する。接合部３０は、上蓋２０及び水晶振動素子１０のそれぞれの全周に亘って設けられている。具体的には、接合部３０は、上蓋２０の下面と、水晶片１１の第１主面１２ａとに設けられている。接合部３０は、第１主面１２ａを平面視したときに、枠形状を有している。当該枠の幅、つまり、外周と内周との差は、例えば約２０μｍである。

【0053】

このように、水晶振動素子１０と上蓋２０とを接合する接合部３０を備えることにより、例えば上蓋２０と支持基板５０との間に、水晶振動素子１０を封止することが可能となる。

【0054】

また、接合部３０は、電気的な絶縁性（非導電性）を有している。接合部３０は、例えば、無機ガラスによって構成され、加熱処理により固化して接着作用を示すガラス接着剤である。無機ガラスは、例えば、鉛ホウ酸系、錫リン酸系等の低融点ガラスである。

【0055】

接合部３０の材料が低融点ガラス接着剤である場合、３００℃以上４１０℃以下の温度で溶融する鉛フリーのバナジウム（Ｖ）系ガラスを含んでいてもよい。バナジウム系ガラスは、バインダーと溶剤とがペースト状に加えられ、溶融され、固化されることで接着作用を示す。バナジウム系ガラスは、銀（Ａｇ）等の他の金属を含んでいてもよい。

【0056】

また、接合部３０の材料は、例えば樹脂接着剤であってもよい。樹脂接着剤は、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を含んでもよく、例えば、エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を用いることができる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものも適用することができる。

【0057】

絶縁層４０は、水晶振動素子１０の振動部１１Ａに対応する部分に形成された空洞部４１を含む。空洞部４１は、凹形状を有しており、水晶片１１の第２主面１２ｂに設けられた第２励振電極１４ｂとの間に空間を形成する。

【0058】

また、絶縁層４０は、水晶振動素子１０と支持基板５０とを接合する。より詳細には、絶縁層４０は、水晶振動素子１０の下面に形成され、支持基板５０の上面と水晶片１１の第２主面１２ｂとを接合する。

【0059】

このように、絶縁層４０が水晶振動素子１０と支持基板５０とを接合することにより、例えば上蓋２０と支持基板５０との間に、水晶振動素子１０を封止することが可能となる。

【0060】

絶縁層４０の材料は、例えばシリコン酸化膜（二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２））である。これにより、水晶振動素子１０との間の熱膨張係数差に起因する応力、及び、支持基板５０との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0061】

絶縁層４０の厚さは、０．５μｍ以上であることが望ましく、例えば１μｍ以上１．５μｍ以下の範囲内である。この場合、空洞部４１のＹ’軸方向に平行な厚さ（深さ）は、例えば０．２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内である。

【0062】

前述した接合部３０の厚さは、絶縁層４０の厚さより大きく設定されている。より詳細には、接合部３０の厚さは、例えば２μｍ以上９０μｍ以下の範囲内である。これにより、接合部３０によって上蓋２０と水晶振動素子１０との間に形成される空間のＹ’軸方向に平行な厚さ（深さ）を、空洞部４１によって絶縁層４０と水晶振動素子１０との間に形成される空間のＹ’軸方向に平行な厚さ（深さ）より大きくことができる。従って、接合部３０と水晶振動素子１０との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部１１Ａに及ぼす影響を緩和することができる。

【0063】

なお、絶縁層４０の材料は、シリコン酸化膜に限定されるものではなく、シリコン窒化膜（窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４））や、各種の接着剤であってもよい。

【0064】

支持基板５０は、水晶振動素子１０及び絶縁層４０を支持するように構成されている。これにより、水晶振動素子１０の振動部１１Ａを振動可能に支持することができる。

【0065】

支持基板５０は、例えば平坦な板状の基板である。平面視における支持基板５０の寸法は、水晶振動素子１０（水晶片１１）の寸法と同一又は略同一である。支持基板５０のＸ軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度であり、支持基板５０のＺ’軸方向に平行な方向の長さは、例えば１８０μｍ程度である。また、支持基板５０の厚さは、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内である。

【0066】

支持基板５０の材料は、例えば水晶である。これにより、水晶振動素子１０及び絶縁層４０との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0067】

なお、支持基板５０は、水晶基板である場合に限定されず、例えばシリコン基板であってもよい。

【0068】

第１引出電極１５ａの厚さは、第２引出電極１５ｂの厚さより大きく設定されている。より詳細には、第１引出電極１５ａの厚さは、例えば１μｍ程度であり、第２引出電極１５ｂの厚さは、例えば、０．５以上１μｍ未満の範囲内である。ここで、第１引出電極１５ａ及び第２引出電極１５ｂに生じる応力は、それぞれの厚さに比例する。よって、第２引出電極１５ｂの応力より第１引出電極１５ａの応力の方が大きくなる。

【0069】

図３に示すように、第１引出電極１５ａの端部（図３において上端部）は、振動部１１Ａの下方に存在する空洞部４１の端部を越えて延在し、第１励振電極１４ａと電気的に接続している。言い換えれば、第１引出電極１５ａの端部は、平面視において、空洞部４１の端部に対して振動部１１Ａを含む一方側（図３においてＸ軸正方向側）に配置されている。これにより、第２引出電極１５ｂの応力より大きい第１引出電極１５ａの応力を、振動部１１Ａを引き上げる方向に作用させることができる。従って、振動部１１Ａが第１引出電極１５ａ側に引っ張られ、振動部１１Ａが絶縁層４０に付着するスティッキングを抑制することができる。

【0070】

一方、第２引出電極１５ｂの端部（図３において上端部）は、振動部１１Ａの下方に存在する空洞部５１の端部まで延在せず、空洞部４１の端部の手前で第２励振電極１４ｂと電気的に接続している。言い換えれば、第２引出電極１５ｂの端部は、平面視において、空洞部４１の端部に対して他方側（図３においてＸ軸負方向側）に配置されている。これにより、第２引出電極１５ｂの端部を振動部１１Ａの外側に配置することで、振動部１１Ａを引き下げる方向に作用し得る第２引出電極１５ｂの応力の影響を小さくすることができる。

【0071】

また、開口部１１Ｂは、平面視において、空洞部４１の端部に対して振動部１１Ａを含む一方側（図３において空洞部４１の内側）に配置されている。これにより、開口部１１Ｂを振動部１１Ａの内側に配置することで、絶縁層４０と水晶振動素子１０との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部１１Ａに及ぼす影響を緩和することができる。従って、水晶振動素子１０における振動周波数やＱ値等の特性を安定させることができる。

【0072】

さらに、接合部３０は、平面視において、空洞部４１の端部に対して他方側（図３において空洞部４１の外側）に配置されている。これにより、接合部３０を振動部１１Ａの外側に配置することで、接合部３０と水晶振動素子１０との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部１１Ａに及ぼす影響を緩和することができる。従って、水晶振動素子１０における振動周波数やＱ値等の特性を安定させることができる。

【0073】

次に、前述した実施形態の変形例について説明する。なお、図１から図４に示した構成と同一又は類似の構成について同一又は類似の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、同様の構成による同様の作用効果については、逐次言及しない。

【0074】

（変形例）
図５は、一実施形態の第１変形例における水晶振動素子１０Ａの構成を概略的に示す平面図である。図６は、一実施形態の第２変形例における水晶振動素子１０Ｂの構成を概略的に示す平面図である。図７は、一実施形態の第３変形例における水晶振動素子１０Ｃの構成を概略的に示す平面図である。図８は、一実施形態の第４変形例における水晶振動素子１０Ｄの構成を概略的に示す平面図である。図９は、一実施形態の第５変形例における水晶振動素子１０Ｅの構成を概略的に示す平面図である。図１０は、一実施形態の第６変形例における水晶振動素子１０Ｆの構成を概略的に示す平面図である。図１１は、一実施形態の第７変形例における水晶振動素子１０Ｇの構成を概略的に示す平面図である。

【0075】

図５に示すように、水晶振動素子１０Ａは、導電性を有する導電体１８をさらに含む。導電体１８は、第１主面１２ａに設けられており、平面視において、第１励振電極１４ａと第２接続電極１６ｂとの間に配置される。言い換えれば、導電体１８は、第１励振電極１４ａ及び第２接続電極１６ｂと電気的に未接続である。

【0076】

導電体１８の厚さは、第２引出電極１５ｂの厚さより大きく設定されている。より詳細には、導電体１８の厚さは、例えば１μｍ程度である。また、導電体１８の端部（図５において上端部）は、空洞部４１の端部に対して振動部１１Ａを含む一方側（図５においてＸ軸正方向側）に配置されている。これにより、第２引出電極１５ｂの応力より大きい導電体１８の応力を、振動部１１Ａをさらに引き上げる方向に作用させることができる。

【0077】

図６に示すように、水晶振動素子１０Ｂの水晶片１１は、連結部１１Ｄ及びスリット１１Ｅを含む。連結部１１Ｄは、振動部１１Ａと保持部１１Ｃとを連結する。より具体的には、連結部１１Ｄは、振動部１１Ａと、振動部１１Ａに対して一方側（図６において下側）の保持部１１Ｃとを連結する。

【0078】

スリット１１Ｅは、連結部１１Ｄに形成される。すなわち、スリット１１Ｅは、振動部１１Ａと振動部１１Ａの一端（図６において下端）を保持する保持部１１Ｃとの間に形成された孔である。当該孔は、水晶片１１の厚さ方向に貫通し、空洞部４１に通じている。これにより、振動部１１Ａから保持部１１Ｃへの振動漏れを低減させることができる。

【0079】

また、図７に示すように、水晶振動素子１０Ｃは、図６に示した水晶振動素子１０Ｂと同様に、水晶片１１が連結部１１Ｄ及びスリット１１Ｅを含む。さらに、水晶振動素子１０Ｃは、図５に示した水晶振動素子１０Ａと同様に、導電体１８を含んでもよい。

【0080】

なお、図３、及び図５から図７では、保持部１１Ｃが振動部１１Ａを１箇所で保持する、いわゆる片持ち構造の例を示したが、これに限定されるものでない。

【0081】

図８に示す水晶振動素子１０Ｄのように、水晶片１１は、２つの連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２を含んでもよい。連結部１１Ｄ１は、平面視において、振動部１１Ａと、振動部１１Ａに対して一方側（図８において下側）の保持部１１Ｃとを連結する。連結部１１Ｄ２は、平面視において、振動部１１Ａと、振動部１１Ａに対して他方側（図８において上側）の保持部１１Ｃとを連結する。

【0082】

第１引出電極１５ａは、第１主面１２ａにおいて、振動部１１Ａに対して一方側（図８において下側）の連結部１１Ｄ及び保持部１１Ｃに設けられる。一方、第２引出電極１５ｂは、第２主面１２ｂにおいて、振動部１１Ａに対して他方側（図８において上側）の保持部１１Ｃに設けられる。

【0083】

第１接続電極１６ａは、第１主面１２ａにおいて、振動部１１Ａに対して一方側（図８において下側）の保持部１１Ｃに設けられる。一方、第２接続電極１６ｂ及びビア電極１７は、第１主面１２ａにおいて、振動部１１Ａに対して他方側（図８において上側）の保持部１１Ｃに設けられる。

【0084】

水晶振動素子１０Ｄは、図５に示した水晶振動素子１０Ａと同様に、導電体１８を含んでもよい。

【0085】

また、図９に示すように、水晶振動素子１０Ｅの水晶片１１は、２つの連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２を含み、連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２は、それぞれ、振動部１１Ａの角部と保持部１１Ｃとを連結してもよい。

【0086】

なお、図８及び図９では、保持部１１Ｃが振動部１１Ａを２箇所で保持する、いわゆる両持ち構造の例を示したが、これに限定されるものでない。

【0087】

図１０に示す水晶振動素子１０Ｆのように、水晶片１１は、３つの連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２，１１Ｄ３を含んでもよい。この場合、保持部１１Ｃは、連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２，１１Ｄ３を介して、３箇所で振動部１１Ａを保持する。

【0088】

また、図１１に示す水晶振動素子１０Ｇのように、水晶片１１は、４つの連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２，１１Ｄ３、１１Ｄ４を含んでもよい。この場合、保持部１１Ｃは、連結部１１Ｄ１、１１Ｄ２，１１Ｄ３，１１Ｄ４を介して、４箇所で振動部１１Ａを保持する。

【0089】

なお、図１０及び図１１に示すように、水晶振動素子１０Ｆ及び水晶振動素子１０Ｇは、１つ又は複数の導電体１８をさらに含んでいてもよい。

【0090】

次に、図１２を参照しつつ、一実施形態に従う水晶振動子製造方法について説明する。図１２は、一実施形態における水晶振動子１の製造方法を示すフローチャートである。なお、以下において、便宜上、製造方法によって製造される複数の水晶振動子のうち１つの水晶振動子１について説明する。また、特に明示する場合を除き、水晶振動子１は、図２から図４に示した水晶振動素子１０を備えるものとする。

【0091】

図１２に示すように、最初に、水晶振動素子１０を用意する（Ｓ３０１）。具体的には、水晶片１１と、水晶片１１の振動部１１Ａに配置された第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂと、水晶片１１の第２主面１２ｂに設けられた第２引出電極１５ｂとを含む水晶振動素子１０を用意する。但し、水晶片１１の第１主面１２ａには、第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及び第１引出電極１５ａは、未だ設けられていない。また、水晶片１１の保持部１１Ｃには、水晶片１１の厚さ方向に貫通するビア電極１７も設けられていない。さらに、振動部１１Ａの周囲には、開口部１１Ｂが形成されていない。

【0092】

次に、工程Ｓ３０１で用意した水晶振動素子１０に絶縁層４０を形成する（Ｓ３０２）。具体的には、絶縁層４０は、第２接続電極１６ｂ及び第２引出電極１５ｂを含む水晶片１１の第２主面１２ｂの略全面に形成される。

【0093】

次に、工程Ｓ３０１で用意した水晶振動素子１０及び工程Ｓ３０２で形成された絶縁層４０を、支持基板５０に接合する（Ｓ３０３）。

【0094】

次に、工程Ｓ３０３で支持基板５０に接合され、支持された水晶振動素子１０において、第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７を設ける（Ｓ３０４）。第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７は、それぞれ、水晶片１１の第１主面１２ａにおいて、保持部１１Ｃに相当する領域に設けられる。具体的には、第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂは、それぞれ、例えば蒸着及びリフトオフ法、あるいは、スパッタリング及びエッチング等によって、パターニング（形成）される。また、ビア電極１７を形成する場合、まず、水晶片１１の保持部１１Ｃにおける所定の位置に、ウェットエッチング又はドライエッチングによって、水晶片１１を貫通する孔を形成する。そして、当該孔に導電性材料を充填するとで、ビア電極１７が形成される。

【0095】

次に、工程Ｓ３０４で第１接続電極１６ａ、第２接続電極１６ｂ、及びビア電極１７が設けられた水晶振動素子１０において、開口部１１Ｂを形成する（Ｓ３０５）。開口部１１Ｂは、平面視において、第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂが設けられた振動部１１Ａの周りの少なくとも一部を囲むように、形成される。具体的には、振動部１１Ａの周りに、ウェットエッチング又はドライエッチングによって、水晶片１１を貫通する開口を形成することで、開口部１１Ｂが形成される。

【0096】

次に、工程Ｓ３０５で開口部１１Ｂが形成された水晶振動素子１０において、第１引出電極１５ａを設ける（Ｓ３０６）。第１引出電極１５ａは、水晶片１１の第１主面１２ａにおいて、保持部１１Ｃから振動部１１Ａまで延在して設けられる。具体的には、第１引出電極１５ａは、それぞれ、例えば蒸着及びリフトオフ法、あるいは、スパッタリング及びエッチング等によって、パターニング（形成）される。

【0097】

次に、工程Ｓ３０６で第１引出電極１５ａが設けられた水晶振動素子１０において、絶縁層４０の一部を除去して空洞部４１を形成する（Ｓ３０７）。絶縁層４０の除去は、工程Ｓ３０５で形成された開口部１１Ｂを介して行われる。具体的には、水晶片１１の開口部１１Ｂによって露出した絶縁層４０に対してエッチング等を行い、絶縁層４０の一部を除去する。その結果、絶縁層４０に凹形状の空洞部４１が形成される。

【0098】

次に、工程Ｓ３０７で絶縁層４０に空洞部４１が形成された水晶振動素子１０と、上蓋２０とを接合する（Ｓ３０８）。水晶振動素子１０と上蓋２０との接合は、接合部３０を介して行われる。具体的には、水晶片１１の第１主面１２ａにおける外周部及び上蓋２０における水晶振動素子１０に対向する面の外周部のうち、少なくとも一方に接合部３０を形成する。そして、水晶振動素子１０と上蓋２０との位置を合わせ、加熱処理及び／又は加圧処理等を行うことで、水晶振動素子１０と上蓋２０とが接合される。

【0099】

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。一実施形態に従う水晶振動子において、第１引出電極の厚さは、第２引出電極の厚さより大きい。ここで、第１引出電極及び第２引出電極に生じる応力は、それぞれの厚さに比例する。よって、第２引出電極の応力より第１引出電極の応力の方が大きくなる。また、第１引出電極の端部は、平面視において、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。これにより、第２引出電極の応力より大きい第１引出電極の応力を、振動部を引き上げる方向に作用させることができる。従って、振動部が第１引出電極側に引っ張られ、振動部が絶縁層に付着するスティッキングを抑制することができる。

【0100】

また、前述した水晶振動子において、第２引出電極の端部は、平面視において、空洞部の端部に対して他方側に配置される。これにより、第２引出電極の端部を振動部の外側に配置することで、振動部を引き下げる方向に作用し得る第２引出電極の応力の影響を小さくすることができる。

【0101】

また、前述した水晶振動子において、導電体の厚さは、第２引出電極の厚さより大きく、導電体１８の端部は、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。これにより、第２引出電極の応力より大きい導電体の応力を、振動部をさらに引き上げる方向に作用させることができる。

【0102】

また、前述した水晶振動子において、開口部は、平面視において、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。これにより、開口部を振動部の内側に配置することで、絶縁層と水晶振動素子との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部に及ぼす影響を緩和することができる。従って、水晶振動素子における振動周波数やＱ値等の特性を安定させることができる。

【0103】

また、前述した水晶振動子において、水晶振動素子は、振動部と振動部の一端を保持する保持部との間に形成されたスリットをさらに含む。これにより、振動部から保持部への振動漏れを低減させることができる。

【0104】

また、前述した水晶振動子において、水晶振動素子及び絶縁層を支持する支持基板をさらに備える。これにより、水晶振動素子の振動部を振動可能に支持することができる。

【0105】

また、前述した水晶振動子において、絶縁層は、水晶振動素子と支持基板とを接合し、絶縁層の材料は、シリコン酸化膜（二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２））である。これにより、水晶振動素子との間の熱膨張係数差に起因する応力、及び、支持基板との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0106】

また、前述した水晶振動子において、支持基板の材料は、水晶である。これにより、水晶振動素子及び絶縁層との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0107】

また、前述した水晶振動子において、水晶振動素子の主振動は、厚みすべり振動モードである。これにより、例えばＡＴカットの水晶片を用いることで、ＭＨｚ帯の振動周波数で厚みすべり振動を行う水晶振動子を容易に実現することができる。

【0108】

また、前述した水晶振動子において、圧電片の材料は、水晶である。これにより、例えばｐｐｍオーダーの周波数温度特性が得られる水晶振動子を容易に実現することができる。

【0109】

また、前述した水晶振動子において、上蓋と、水晶振動素子と上蓋とを接合する接合部とをさらに備える。これにより、例えば上蓋２０と支持基板５０との間に、水晶振動素子１０を封止することが可能となる。

【0110】

また、前述した水晶振動子において、接合部は、平面視において、空洞部の端部に対して他方側に配置される。これにより、接合部を振動部の外側に配置することで、接合部と水晶振動素子との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部に及ぼす影響を緩和することができる。従って、水晶振動素子における振動周波数やＱ値等の特性を安定させることができる。

【0111】

また、前述した水晶振動子において、接合部の厚さは、絶縁層の厚さより大きい。これにより、接合部によって上蓋と水晶振動素子との間に形成される空間のＹ’軸方向に平行な厚さ（深さ）を、空洞部によって絶縁層と水晶振動素子との間に形成される空間のＹ’軸方向に平行な厚さ（深さ）より大きくことができる。従って、接合部と水晶振動素子との間の熱膨張係数差に起因する応力が振動部に及ぼす影響を緩和することができる。

【0112】

また、前述した水晶振動子において、上蓋の材料は、例えば水晶である。これにより、接合部及び水晶振動素子との間の熱膨張係数差に起因する応力を低減することが可能となる。

【0113】

一実施形態に従う水晶発振器において、前述した水晶振動子と蓋部材とを備える。これにより、振動部が絶縁層に付着するスティッキングを抑制する水晶発振器を容易に実現することができる。

【0114】

一実施形態に従う共振装置製造方法において、第１引出電極の厚さは、第２引出電極の厚さより大きい。ここで、第１引出電極及び第２引出電極に生じる応力は、それぞれの厚さに比例する。よって、第２引出電極の応力より第１引出電極の応力の方が大きくなる。また、第１引出電極の端部は、平面視において、空洞部の端部に対して振動部を含む一方側に配置される。これにより、第２引出電極の応力より大きい第１引出電極の応力を、振動部を引き上げる方向に作用させることができる。従って、振動部が第１引出電極側に引っ張られ、振動部が絶縁層に付着するスティッキングを抑制することができる。

【0115】

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。すなわち、実施形態及び／又は変形例に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、実施形態及び／又は変形例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、実施形態及び変形例は例示であり、異なる実施形態及び／又は変形例で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0116】

１…水晶振動子、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ…水晶振動素子、１１…水晶片、１１Ａ…振動部、１１Ｂ…開口部、１１Ｃ…保持部、１１Ｄ，１１Ｄ１，１１Ｄ２，１１Ｄ３，１１Ｄ４…連結部、１１Ｅ…スリット、１２ａ…第１主面、１２ｂ…第２主面、１４ａ…第１励振電極、１４ｂ…第２励振電極、１５ａ…第１引出電極、１５ｂ…第２引出電極、１６ａ…第１接続電極、１６ｂ…第２接続電極、１７…ビア電極、１８…導電体、２０…上蓋、３０…接合部、４０…絶縁層、４１…空洞部、５０…支持基板、１００…水晶発振器、１３０…実装基板、１４０…蓋部材、１５３…半田、１５６…電子部品、１６６…ボンディングワイヤ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】