JP6516891B2 - 圧電振動片、および圧電振動子 - Google Patents

Description

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。

ＡＴカットにより形成される圧電振動片において、圧電振動片を小型化、低周波数化すると、中央に形成された励振部で発振した振動が圧電振動片の端部へ伝搬しやすくなる。そのため、振動エネルギーを中央部に効率よく閉じ込める構造が必要である。厚みすべり振動による主振動の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、中央部を肉厚かつ平坦にしたいわゆるメサ型の圧電振動片が知られている。例えば、特許文献１に記載の圧電振動片では、ウェットエッチングによりメサ部を形成している。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メサ部側面は、特定の傾斜角度を有する自然結晶面となる。

特開２００８−６７３４５号

しかしながら上述した圧電振動片は、自然結晶面であるメサ部の側面のうち、特にｍ面以外の結晶面（Ｒ面）で形成される側面が頂面に対して直角に近い角度で接続されるため、メサ部の頂面と側面との接続部には鋭い稜線が形成される。その結果、主振動がその稜線部で反射してスプリアスが発振し、振動特性が悪化する。
さらにメサ型の圧電振動片では、メサ部の段差を高くすればエネルギー閉じ込め効果を得られるが、メサ部の側面が直角に近い角度のままメサ部の段差を高くすると、メサ部自体の変形が大きくなってスプリアスが発振する。そのため、メサ部の段差を高くすることができず、エネルギー閉じ込め効果に限界が生じる。その結果、クリスタルインピーダンス（ＣＩ値）を低下させることができないため、良好な振動特性が得られない。

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。

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、第２主面、および圧電板側面を備えた圧電板を有する圧電振動片であって、前記第１主面には、第１メサ部が形成され、前記第２主面には、第２メサ部が形成され、前記第１メサ部及び第２メサ部の全ての側面に頂面に連なる曲面が形成され、 前記第１メサ部の側面のうち、第１メサ部の第１側面は、頂面を挟んで相対する第１メサ部の第２側面よりも第１主面への投影幅が狭く、前記第２メサ部の側面のうち、第２メサ部の第１側面は、頂面を挟んで相対する第２メサ部の第２側面よりも第２主面への投影幅が狭く、前記第１メサ部の第１側面と前記第２メサ部の第２側面が圧電板を挟んで相対する位置に形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、メサ部の側面には、メサ部の頂面に連なる曲面が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、頂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が鈍くなる。これにより、その接続部における振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。また、メサ部の側面に曲面を形成することでメサ部自体の変形が抑制され、スプリアス発振が抑制される。そのため、メサ部の段差を高くすることが可能となり、圧電振動片のエネルギー閉じ込め効率が向上する。その結果、圧電振動片のＣＩ値を低下させることができる。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。
さらに、上記の圧電振動片において、前記第１メサ部の第１側面と前記第２メサ部の第１側面は、Ｒ面をベースにした曲面である、ことを特徴とする。
さらに、上記の圧電振動片において、前記第１メサ部の第２側面と前記第２メサ部の第２側面は、ｍ面およびＲ面以外の自然結晶面をベースにした曲面である、ことを特徴とする。
さらに、上記の圧電振動片において、前記圧電板の側面には、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面が形成されている、ことを特徴とする。
さらに、上記の圧電振動片において、前記第１メサ部及び第２メサ部は、階段状に積層配置された複数のメサ段部を有する、ことを特徴とする。
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備える。

上記の圧電振動片において、前記メサ部の全ての前記側面に、前記曲面が形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、メサ部の頂面とメサ部の側面との全ての接続部の稜線が鈍くなるため、スプリアス発振をより確実に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。

上記の圧電振動片において、前記メサ部は、階段状に積層配置された複数のメサ段部を有し、前記複数のメサ段部のうち少なくとも１つの前記メサ段部の側面には、前記メサ段部の頂面に連なる曲面が形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、メサ部の側面が圧電板の側面に向かって段階的に近付いていくため、メサ部自体の変形が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。そのため、メサ部の段差を高くすることが可能となり、よりエネルギー閉じ込め効率を向上させることが可能となる。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。

上記の圧電振動片において、前記圧電板の側面には、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面が形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電板の側面は、第１主面および第２主面のうち少なくとも一方と滑らかに接続され、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、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

上記の圧電振動片において、前記第２主面に形成された一対のマウント電極と、前記第２主面に形成された第２メサ部と、を有し、前記第２メサ部は、前記第２主面への投影幅が異なる複数の側面を有し、前記第２メサ部の前記複数の側面のうち前記投影幅が最小となる第１側面を挟んで、前記第２メサ部の頂面の反対側に、前記一対のマウント電極のうち少なくとも一方が配置されている、ことが望ましい。
この構成によれば、第２メサ部の第１側面に隣接する領域では、第２主面の面積が広くなる。その領域にマウント電極を設けることで、マウント電極から第２メサ部までの距離が長くなる。これにより、圧電振動片の実装時において、圧電振動片とパッケージとの固定に用いる実装部材の濡れ広がり量および実装位置精度にマージンを確保できる。そのため、実装部材がマウント電極上から濡れ広がって第２メサ部に付着することによる振動特性の劣化を防止できる。したがって、振動特性の安定した圧電振動片を得ることができる。

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。

本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片をパッケージに封入し、前記一対のマウント電極のうち一方の前記マウント電極は、前記第１側面を挟んで、前記第２メサ部の頂面の反対側に配置され、前記一対のマウント電極のうち他方の前記マウント電極は、前記第２メサ部の前記複数の側面のうち前記第１側面とは異なる第２側面を挟んで、前記第２メサ部の頂面の反対側に配置され、前記圧電振動片の前記一対のマウント電極と前記パッケージとの間に配置され、前記圧電振動片を前記パッケージにマウントする実装部材を有し、前記一方のマウント電極上における前記実装部材の接触面積は、前記他方のマウント電極上における前記実装部材の接触面積より広い、ことを特徴とする。
この構成によれば、圧電振動片の第２メサ部の第１側面に隣接する領域では、第２主面の面積が広くなる。その領域に一対のマウント電極の一方を設けることで、その一方のマウント電極から第２メサ部までの距離が長くなる。これにより、圧電振動片の実装時において、マウント電極に実装部材を接触させる際に、一方のマウント電極上に実装部材を広く接触させて圧電振動片の固定強度を確保することができる。そして、他方のマウント電極上には、パッケージとの電気接続を確保できるだけの最小限の量の実装部材を接触させればよいので、他方のマウント電極上の実装部材の濡れ広がりによる振動特性の劣化を防止できる。したがって、振動特性の安定した圧電振動片を備えた圧電振動子を得ることができる。

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、第１主面、第２主面および側面を備えた圧電板を有する圧電振動片の製造方法であって、前記圧電振動片は、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方にメサ部を有し、ウエハの表面に、前記メサ部の外形パターンのメサマスクを形成する工程と、前記メサマスクを介して前記ウエハをエッチングし、前記メサ部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、前記メサ部の側面に、前記メサ部の頂面に連なる曲面を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、メサ部の外形パターンを形成したウエハに対してウェットエッチングを行うことで、メサ部の頂面とメサ部の側面との稜線が丸みを帯び、メサ部の側面は曲面状に変化する。したがって、メサ部の頂面に連なる曲面状のメサ部の側面を備える圧電振動片を簡単に製造できる。

上記の圧電振動片の製造方法において、前記圧電板の側面には、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面が形成され、前記メサ部の外形パターンを形成する工程および前記メサ部の側面に曲面を形成する工程のうち少なくとも一方の工程では、前記ウエハをウェットエッチングすることで、前記圧電板の側面に、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面を形成する、ことを特徴とする。
この方法によれば、メサ部の外形形成時およびメサ部の側面への曲面形成時のうち少なくとも一方と同時に圧電板の側面に曲面を形成できる。したがって、特別な工程を加えることなく、圧電板の側面に、第１主面および第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面を簡単に形成することができる。

上記の圧電振動片の製造方法において、前記メサ部は、階段状に積層配置された複数のメサ段部を有し、前記複数のメサ段部は、前記圧電板の厚さ方向の内側に配置された第１メサ段部と、前記圧電板の厚さ方向の外側に配置された第２メサ段部と、を有し、前記メサマスクを形成する工程と、前記メサ部の外形パターンを形成する工程とを繰り返し行って、前記第１メサ段部および前記第２メサ段部を形成し、前記メサ部の側面に曲面を形成する工程では、前記第１メサ段部の側面に、前記第１メサ段部の頂面に連なる曲面を形成し、前記第１メサ段部の側面に曲面を形成する工程は、前記第２メサ段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、ことを特徴とする。
この方法によれば、メサ部の第２メサ段部の形成と同時に、第１メサ段部の側面に第１メサ段部の頂面に連なる曲面を形成できる。したがって、複数の段部を備えるメサ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、メサ段部の頂面に連なる曲面をメサ段部の側面に形成することができる。

本発明の圧電振動片によれば、メサ部の側面には、メサ部の頂面に連なる曲面が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、頂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が鈍くなる。これにより、その接続部における振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。また、メサ部の側面に曲面を形成することでメサ部自体の変形が抑制され、スプリアス発振が抑制される。そのため、メサ部の段差を高くすることが可能となり、圧電振動片のエネルギー閉じ込め効率が向上する。その結果、圧電振動片のＣＩ値を低下させることができる。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。

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

第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 第１実施形態の圧電振動子を示す、分解斜視図である。 第１実施形態に係る圧電振動子の説明図であり、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の底面図である。 第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動子の説明図であり、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線を通る切断面に沿った断面を示す断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線における断面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 第３実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第３実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 第３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。 第３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。 第３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。

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。

（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３は、第１実施形態の圧電振動子を示す、分解斜視図である。

図３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。

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２３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８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９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８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。

図１は、第１実施形態に係る圧電振動片の平面図であり、図２は側面図である。
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、第１主面２１、第２主面２３、および側面２５を備えた圧電板２０を有する圧電振動片であって、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に形成されたメサ部４０を有し、メサ部４０の側面には、メサ部４０の頂面に連なる曲面が形成されている。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。

圧電振動片１０は、ＡＴカットにより形成され、第１主面２１、第２主面２３、および側面２５を備えた圧電板２０を有する。
圧電板２０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板２０を有する圧電振動片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。本実施形態の圧電板２０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。

また、圧電板２０は、ＸＺ´平面に平行で＋Ｙ´方向側に形成された第１主面２１と、−Ｙ´方向側に形成された第２主面２３と、外周４辺に形成された側面２５を有する。
側面２５は、圧電板２０の外周４辺のうち、＋Ｚ´方向側の辺に形成された第１側面２６と、−Ｚ´方向側の辺に形成された第２側面２７と、＋Ｘ方向側の辺に形成された第３側面２８と、−Ｘ方向側の辺に形成された第４側面２９と、を有する。

また、圧電振動片１０は、第１主面２１に形成された第１励振電極５１と、第２主面２３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２１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２３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。

さらに、圧電振動片１０は、第２主面２３に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続された一対のマウント電極５５を有する。
一対のマウント電極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２３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、圧電板２０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２１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２３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、圧電板２０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２１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。

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。

また、圧電振動片１０は、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に形成されたメサ部４０を有する。本実施形態では、第１主面２１に第１メサ部４１が形成され、第２主面２３に第２メサ部４６が形成されている。
第１メサ部４１は、Ｙ´方向視矩形状に形成されている。第１メサ部４１は、第１主面２１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メサ部４１の頂面４１ａは、第１主面２１と平行な平面状に形成されている。また第１メサ部４１の頂面４１ａ上には、第１励振電極５１が形成されている。

第２メサ部４６は、Ｙ´方向視矩形状に形成されている。第２メサ部４６は、第２主面２３の中央部分であって、かつ第１マウント電極５５ａおよび第２マウント電極５５ｂに重複しない位置に形成されている。第２メサ部４６の頂面４６ａは、第２主面２３と平行な平面状に形成されている。また第２メサ部４６の頂面４６ａ上には、第２励振電極５３が形成されている。

（メサ部の側面）
そして、メサ部４０の側面には、メサ部４０の頂面に連なる曲面が形成されている。本実施形態では、第１メサ部４１の全ての側面４１ｂ〜４１ｅに、頂面４１ａに連なる曲面が形成され、第２メサ部４６の全ての側面４６ｂ〜４６ｅに、頂面４６ａに連なる曲面が形成されている。
第１メサ部４１は、＋Ｚ´方向側に形成された第１側面４１ｂと、−Ｚ´方向側に形成された第２側面４１ｃと、＋Ｘ方向側に形成された第３側面４１ｄと、−Ｘ方向側に形成された第４側面４１ｅと、を有する。

第１メサ部４１の第１側面４１ｂには、主面に対する仰角が約８７度となる水晶結晶のＲ面をベースにした曲面が形成されている。具体的には、Ｒ面によって平面状に形成された第１側面４１ｂと、第１メサ部４１の頂面４１ａとの接続部が、後述するウェットエッチングにより丸みを帯びるように加工されることで、第１側面４１ｂには曲面が形成される。すなわち第１側面４１ｂは、第１主面２１との接続部から（＋Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜し、第１メサ部４１の頂面４１ａの＋Ｚ´方向側の端部に接続している。第１側面４１ｂ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４１ｂは、Ｘ方向に均一に形成されている。第１側面４１ｂは頂面４１ａに連なる曲面で形成されているため、第１側面４１ｂと頂面４１ａとの接続部４２ｂ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４１ｂと頂面４１ａは連続しているため、稜線がなくなっている。

第１メサ部４１の第２側面４１ｃには、主に主面に対する仰角が約３０度となる水晶結晶のｍ面をベースにした曲面が形成されている。具体的には、ｍ面（およびｒ面）によって平面状に形成された第２側面４１ｃと、第１メサ部４１の頂面４１ａとの接続部が、後述するウェットエッチングにより丸みを帯びるように加工されることで、第２側面４１ｃには曲面が形成される。すなわち第２側面４１ｃは、第１主面２１との接続部から（＋Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜し、第１メサ部４１の頂面４１ａの−Ｚ´方向側の端部に接続している。第２側面４１ｃ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４１ｃは、Ｘ方向に均一に形成されている。第２側面４１ｃは頂面４１ａに連なる曲面で形成されているため、第２側面４１ｃと頂面４１ａとの接続部４２ｃにおける稜線は鈍くなっている。

第１メサ部４１の第３側面４１ｄには、主面に対する仰角が３０度以上８７度未満となる水晶結晶のｍ面およびＲ面以外の自然結晶面をベースにした曲面が形成されている。具体的には、ｍ面およびＲ面以外の自然結晶面によって平面状に形成された第３側面４１ｄと、第１メサ部４１の頂面４１ａとの接続部が、後述するウェットエッチングにより丸みを帯びるように加工されることで、第３側面４１ｄには曲面が形成される。すなわち第３側面４１ｄは、第１主面２１との接続部から（−Ｘ，＋Ｙ´）方向に傾斜し、第１メサ部４１の頂面４１ａの＋Ｘ方向側の端部に接続している。第３側面４１ｄは、（＋Ｘ，＋Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第３側面４１ｄは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第３側面４１ｄは頂面４１ａに連なる曲面で形成されているため、第３側面４１ｄと頂面４１ａとの接続部４２ｄにおける稜線は鈍くなっている。

第１メサ部４１の第４側面４１ｅには、主面に対する仰角が３０度以上８７度未満となる水晶結晶のｍ面およびＲ面以外の自然結晶面をベースにした曲面が形成されている。具体的には、ｍ面およびＲ面以外の自然結晶面によって平面状に形成された第４側面４１ｅと、第１メサ部４１の頂面４１ａとの接続部が、後述するウェットエッチングにより丸みを帯びるように加工されることで、第４側面４１ｅには曲面が形成される。すなわち第４側面４１ｅは、第１主面２１との接続部から（＋Ｘ，＋Ｙ´）方向に傾斜し、第１メサ部４１の頂面４１ａの−Ｘ方向側の端部に接続している。第４側面４１ｅは、（−Ｘ，＋Ｙ´）方向に凸となる湾曲面で形成されている。なお第４側面４１ｅは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第４側面４１ｅは頂面４１ａに連なる曲面で形成されているため、第４側面４１ｅと頂面４１ａとの接続部４２ｅにおける稜線は鈍くなっている。

ところで、従来の圧電振動片は、メサ部の全ての側面が水晶結晶の自然結晶面により平面状に形成されている。そのため、メサ部の頂面と側面との全ての接続部には稜線が形成されている。特にメサ部の頂面とＲ面で形成される側面との接続部の稜線は鋭くなっているので、その接続部にて振動の反射が大きくなり、スプリアスが発振される。
一方で、図１および図２に示す本実施形態のように、第１メサ部４１の全ての側面４１ｂ〜４１ｅに頂面４１ａと連なる曲面を形成することで、第１メサ部４１の頂面４１ａと側面４１ｂ〜４１ｅとの接続部４２ｂ〜４２ｅにおける稜線は全て鈍くなる。特に従来構造で問題となるＲ面で形成される第１側面４１ｂとの接続部４２ｂの稜線が鈍くなることで、その接続部４２ｂにおける振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。また、その他の接続部４２ｃ〜４２ｅの稜線も鈍くなるため、その接続部４２ｃ〜４２ｅにおいて発生するスプリアス発振も抑制される。

また、第１メサ部４１の全ての側面４１ｂ〜４１ｅに、頂面４１ａと連なる曲面を形成することで、第１メサ部４１の断面形状は、＋Ｙ´方向に向かって先細る形状となる。そのため、メサ部の側面が主面に対して直角に近い角度で形成された従来の圧電振動片に比べて、メサ部自体の変形量が減少し、スプリアス発振が抑制される。よって、第１メサ部４１の段差を高くすることが可能となり、エネルギー閉じ込め効率が向上する。したがって、ＣＩ値を低下させることができる。

第２メサ部４６は、−Ｚ´方向側に形成された第１側面４６ｂと、＋Ｚ´方向側に形成された第２側面４６ｃと、−Ｘ方向側に形成された第３側面４６ｄと、＋Ｘ方向側に形成された第４側面４６ｅと、を有する。

第２メサ部４６の第１側面４６ｂは、第２主面２３との接続部から（−Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜し、第２メサ部４６の頂面４６ａの−Ｚ´方向側の端部に接続している。第１側面４６ｂは、第１メサ部４１の第１側面４１ｂと同様に形成されている。

第２メサ部４６の第２側面４６ｃは、第２主面２３との接続部から（−Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜し、第２メサ部４６の頂面４６ａの＋Ｚ´方向側の端部に接続している。第２側面４６ｃは、第１メサ部４１の第２側面４１ｃと同様に形成されている。

第２メサ部４６の第３側面４６ｄは、第２主面２３との接続部から（＋Ｘ，−Ｙ´）方向に傾斜し、第２メサ部４６の頂面４６ａの−Ｘ方向側の端部に接続している。第３側面４６ｄは、第１メサ部４１の第３側面４１ｄと同様に形成されている。

第２メサ部４６の第４側面４６ｅは、第２主面２３との接続部から（−Ｘ，−Ｙ´）方向に傾斜し、第２メサ部４６の頂面４６ａの＋Ｘ方向側の端部に接続している。第４側面４６ｅは、第１メサ部４１の第４側面４１ｅと同様に形成されている。

このように第２メサ部４６の全ての側面４６ｂ〜４６ｅに、頂面４６ａと連なる曲面を形成することで、第１メサ部４１と同様の理由により、スプリアス発振が抑制され、またＣＩ値を低下させることができる。

さらに本実施形態では、第１引き回し配線５７および第２引き回し配線５９が、メサ部４０の頂面に連なる曲面が形成された側面を通っている。これにより、従来の圧電振動片で、特にＲ面で形成された側面と頂面との接続部において発生しやすかった、鋭い稜線上を通ることによる引き回し配線の段切れを防止できる。

図４は、第１実施形態に係る圧電振動子の説明図であり、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
本実施形態では、マウント電極５５は、第２メサ部４６の側面４６ｂ〜４６ｅのうち、第２主面２３への投影幅が最小となる第１側面４６ｂに隣接する領域に形成されている。具体的には、マウント電極５５は第１側面４６ｂを挟んで、第２メサ部の頂面４６ａの反対側の領域に配置されている。第１側面４６ｂは、第２主面２３に対する仰角が他の側面より大きいため、第２主面２３への投影幅が他の側面より小さく、第２主面２３における第１側面４６ｂに隣接する領域の面積は広くなる。これにより、マウント電極５５から第２メサ部４６までの距離を広く確保できる。したがって、図４に示すように、このマウント電極５５に対してインナー電極８上に配置した実装部材９を接触させることで、実装部材９の濡れ広がり、または実装位置のずれにより、実装部材９が第２メサ部４６に付着することを防止できる。

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、第１主面２１、第２主面２３、および側面２５を備えた圧電板２０を有する圧電振動片であって、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に形成されたメサ部４０を有し、メサ部４０の側面には、メサ部４０の頂面に連なる曲面が形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、メサ部４０の側面には、メサ部４０の頂面に連なる曲面が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、頂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が鈍くなる。これにより、その接続部における振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。また、メサ部４０の側面に曲面を形成することでメサ部４０自体の変形が抑制され、スプリアス発振が抑制される。そのため、メサ部４０の段差を高くすることが可能となり、圧電振動片１０のエネルギー閉じ込め効率が向上する。その結果、圧電振動片１０のＣＩ値を低下させることができる。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。

また、本実施形態の圧電振動片１０は、メサ部４０の全ての側面に、曲面が形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、メサ部４０の頂面とメサ部４０の側面との全ての接続部の稜線が鈍くなるため、スプリアス発振をより確実に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。

さらに、本実施形態の圧電振動片１０は、第２主面２３に形成された一対のマウント電極５５と、第２主面２３に形成された第２メサ部４６と、を有し、第２メサ部４６は、第２主面２３への投影幅が異なる複数の側面４６ｂ〜４６ｅを有する。そして第２メサ部４６の複数の側面４６ｂ〜４６ｅのうち投影幅が最小となる第１側面４６ｂを挟んで、第２メサ部４６の頂面４６ａの反対側に、一対のマウント電極５５のうち少なくとも一方が配置されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、第２メサ部４６の第１側面４６ｂに隣接する領域では、第２主面２３の面積が広くなる。その領域にマウント電極５５を設けることで、マウント電極５５から第２メサ部４６までの距離が長くなる。これにより、圧電振動片１０の実装時において、圧電振動片１０とパッケージとの固定に用いる実装部材９の濡れ広がり量および実装位置精度にマージンを確保できる。そのため、実装部材９がマウント電極５５上から濡れ広がって第２メサ部４６に付着することによる振動特性の劣化を防止できる。したがって、振動特性の安定した圧電振動片を得ることができる。

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。

（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５〜１４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１のＶ−Ｖ線に相当する部分における断面図である。

本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、まずメサ部４０を形成し、次に圧電板２０の外形を形成する。そのうちメサ部４０の形成は、ウエハＳの表面に、メサ部４０の外形パターンのメサマスク８１ａを形成するメサマスク形成工程と、メサマスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、メサ部４０の外形パターンを形成するメサ形成工程と、ウエハＳをウェットエッチングすることで、メサ部４０の側面に、メサ部４０の頂面に連なる曲面を形成する曲面形成工程と、を備える。

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。

（メサマスク形成工程）
次に、メサ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。

次に、図６および図７に示すように、ウエハＳの表面にメサ部の外形パターンのメサマスク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、メサ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、メサ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、メサ部の外形パターン８３ａを形成する。

次いで、メサ部の外形パターン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、メサ部の外形パターンのメサマスク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。

（メサ形成工程）
次に、メサ形成工程について説明する。図８に示すように、メサマスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、メサ部４０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、メサマスク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３０分程度とする。これにより、メサ部４０の外形パターンが形成される。このとき、メサ部４０の側面には、水晶結晶の自然結晶面が現れる。

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、メサ部４０は頂面および側面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（メサ形成工程の前）に行ってもよい。

（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、メサ部４０の側面に、メサ部４０の頂面に連なる曲面を形成する。
このウェットエッチング加工は、先述したメサ部４０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。

このように、メサ部４０の頂面と側面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、頂面と側面との稜線が鈍くなるようにエッチングされ、側面は凸曲面状に変化する。なお、水晶結晶のエッチング異方性により、ｍ面で形成された側面４１ｃ，４６ｃと頂面との接続部はエッチングの進行が他の接続部に比べて遅くなる。そのため、ｍ面で形成された側面４１ｃ，４６ｃと頂面との接続部に形成される曲面は、他の接続部に比べて、その曲面が形成された側面に対する面積比率が小さくなるように形成される。

（外形マスク形成工程）
次に外形マスク形成工程について説明する。図１１に示すように、メサ部４０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、メサマスク形成工程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。

次に、図１２に示すように、ウエハＳの表面に、圧電板２０の外形パターンの外形マスク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、圧電板２０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、圧電板２０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、ウエハＳの両面に成膜されたフォトレジスト膜９３に、圧電板２０の外形パターン９３ａを形成する。
次いで、圧電板２０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１２に示すように、ウエハＳの両面に圧電板２０の外形パターンの外形マスク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、メサマスク形成工程におけるエッチング保護膜８１の加工と同様に行う。

（外形形成工程）
次に外形形成工程について説明する。図１３に示すように、外形マスク９１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、圧電板２０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、外形マスク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。メサ形成工程と同様に、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３時間程度とする。これにより、圧電板２０が形成される。

次に、図１４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、側面に曲面が形成されたメサ部４０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（外形形成工程の前）に行ってもよい。

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。

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、メサ部４０の外形パターンのメサマスク８１ａを形成するメサマスク形成工程と、メサマスク８１ａを介してウエハＳをエッチングし、メサ部４０の外形パターンを形成するメサ形成工程と、ウエハＳをウェットエッチングすることで、メサ部４０の側面に、メサ部４０の頂面に連なる曲面を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、メサ部４０の外形パターンを形成したウエハＳに対してウェットエッチングを行うことで、メサ部４０の頂面とメサ部４０の側面との稜線が丸みを帯び、メサ部４０の側面は曲面状に変化する。したがって、メサ部の頂面に連なる曲面状のメサ部の側面を備える圧電振動片を簡単に製造できる。

（第１実施形態、第１変形例、圧電振動片および圧電振動子）
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１５は、第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の底面図であり、図１６は、第１実施形態の第１変形例に係る圧電振動子の説明図であり、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線を通る切断面に沿った断面を示す断面図である。

図１に示す第１実施形態は、第２メサ部４６の第１側面４６ｂの近傍に、一対のマウント電極５５の両方が形成されている。これに対して、図１５に示す第１変形例では、第２メサ部４６の第１側面４６ｂの近傍に、一対のマウント電極５５のうち第２マウント電極５５ｂのみが形成されている点で異なっている。なお、図１および図２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。

図１５に示すように、第２マウント電極５５ｂは、第２メサ部４６の側面４６ｂ〜４６ｅのうち、第２主面２３への投影幅が最小となる第１側面４６ｂを挟んで、第２メサ部４６の頂面４６ａの反対側に配置されている。
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２３のうち−Ｚ´方向側の外周に沿って配置されている。

また、第１マウント電極５５ａは、第２メサ部４６の側面４６ｂ〜４６ｅのうち第１側面４６ｂとは異なる第２側面４６ｃを挟んで、第２メサ部４６の頂面４６ａの反対側に配置されている。
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２３のうち＋Ｚ´方向側の外周に沿って配置されている。また、第１マウント電極５５ａは、圧電板２０の＋Ｚ´側の端部に形成された第１接続部６１を介して、第１主面２１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ている。

図１６に示すように、圧電振動片１０ａをベース基板３（パッケージ）に封入した圧電振動子１ａは、一対のマウント電極５５とベース基板３との間に配置され、圧電振動片１０ａをベース基板３に固定する一対の実装部材９を有する。
一対の実装部材９は、第１実装部材９ａと第２実装部材９ｂとを有する。第１実装部材９ａは、インナー電極８ａと第１マウント電極５５ａとを接続する。第２実装部材９ｂは、インナー電極８ｂと第２マウント電極５５ｂとを接続する。

そして、第２マウント電極５５ｂ上における第２実装部材９ｂの接触面積は、第１マウント電極５５ａ上における第１実装部材９ａの接触面積より広くなっている。
第２実装部材９ｂは、第１実装部材９ａよりも体積が大きくなるようにインナー電極８上に配置されている。第２実装部材９ｂの量は、単独で圧電振動片１０ａの固定強度を確保しうる量である。第１実装部材９ａの量は、インナー電極８ａと第１マウント電極５５ａとの電気接続を少なくとも確保できる量である。

第２マウント電極５５ｂは、第２主面２３への投影幅の狭い第２メサ部４６の第１側面４６ｂに隣接する領域に配置されており、第２メサ部４６までの距離が広く確保されている。そのため、第２実装部材９ｂを第２マウント電極５５ｂへ接触させる際には、十分に広い面積で接触させて、圧電振動片１０ａの固定強度を確保することができる。そして、第１実装部材９ａは、インナー電極８ａと第１マウント電極５５ａとの電気接続を確保できる最低限の量を、第１マウント電極５５ａに接触させればよいため、第１実装部材９ａの濡れ広がりによる圧電振動片１０ａの振動特性の劣化を防止できる。

このように、本変形例の圧電振動子１ａは、圧電振動片１０ａをパッケージに封入し、第２マウント電極５５ｂが、第１側面４６ｂを挟んで、第２メサ部４６の頂面４６ａの反対側に配置される。第１マウント電極５５ａは、第２メサ部４６の複数の側面のうち第１側面４６ｂとは異なる第２側面４６ｃを挟んで、第２メサ部４６の頂面４６ａの反対側に配置される。また、圧電振動子１ａは、圧電振動片１０ａの一対のマウント電極５５とベース基板３との間に配置され、圧電振動片１０ａをベース基板３にマウントする一対の実装部材９を有する。そして、第２マウント電極５５ｂ上における第２実装部材９ｂの接触面積は、第１マウント電極５５ａ上における第１実装部材９ａの接触面積より広い、ことを特徴とする。
本変形例によれば、圧電振動片１０ａの第２メサ部４６の第１側面４６ｂに隣接する領域では、第２主面２３の面積が広くなる。その領域に第２マウント電極５５ｂを設けることで、第２マウント電極５５ｂから第２メサ部４６までの距離が長くなる。これにより、圧電振動片１０ａの実装時において、第２マウント電極５５ｂに第２実装部材９ｂを接触させる際に、第２マウント電極５５ｂ上に第２実装部材９ｂを広く接触させて圧電振動片１０ａの固定強度を確保することができる。そして、第１マウント電極５５ａ上には、インナー電極８ａとの電気接続を確保できるだけの最小限の量の実装部材９を接触させればよいので、第１マウント電極５５ａ上の第１実装部材９ａの濡れ広がりによる振動特性の劣化を防止できる。したがって、振動特性の安定した圧電振動片を備えた圧電振動子を得ることができる。

なお、本変形例では第２メサ部４６の第２側面４６ｃ近傍に第１マウント電極５５ａを配置したが、第３側面４６ｄ近傍または第４側面４６ｅ近傍に配置してもよい。ただし、本変形例のように第２側面４６ｃ近傍に第１マウント電極５５ａを配置すれば、一方向の両端で圧電振動片１０ａがマウントされるので、圧電振動片１０ａを安定して支持できる。

（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１７は、第２実施形態に係る圧電振動片の平面図である。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１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面図である。図１９は、第２実施形態に係る圧電振動片の説明図であり、図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線における断面図である。

図１および図２に示す第１実施形態は、圧電板２０の側面が平面で形成されているが、図１７〜１９に示す第２実施形態では、圧電板２０の側面に曲面が形成されている点で異なっている。なお、図１および図２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。

図１７および図１８に示すように、圧電板２０の第１側面２６は、第１主面２１に連なる曲面で形成されている。すなわち第１側面２６は、第１主面２１の＋Ｚ´方向側の端部から（−Ｙ´，＋Ｚ´）方向に傾斜し、第２主面２３の＋Ｚ´方向側の端部に接続している。第１側面２６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２６は、Ｘ方向に均一に形成されている。第１側面２６は第１主面２１に連なる曲面で形成されているため、第１側面２６と第１主面２１との接続部２１ａ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２６と第１主面２１は連続しているため、稜線がなくなっている。

ところで、従来の圧電振動片は、側面が主面に対して９０度に近い角度で接続される。すなわち側面と両主面との接続部には鋭い稜線が形成される。そのため、圧電振動片の端部まで十分に減衰されないまま振動が伝わると、その振動は側面と両主面との接続部において反射してスプリアスが発振する。
一方で、図１７および図１８に示す本実施形態のように第１側面２６を曲面で形成することで、接続部２１ａの稜線は鈍くなり、第１側面２６と第１主面２１または第２主面２３との接続部のうち、稜線の鋭い接続部は接続部２３ｂの１箇所のみとなる。これにより、圧電振動片１１０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。

第２側面２７は、第２主面２３に連なる曲面で形成されている。すなわち第２側面２７は、第２主面２３の−Ｚ´方向側の端部から（＋Ｙ´，−Ｚ´）方向に傾斜し、第１主面２１の−Ｚ´方向側の端部に接続している。第２側面２７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２７は、Ｘ方向に均一に形成されている。第２側面２７は第２主面２３に連なる曲面で形成されているため、第２側面２７と第２主面２３との接続部２３ａ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２７と第２主面２３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２７と第１主面２１または第２主面２３との接続部のうち、稜線の鋭い接続部は接続部２１ｂの１箇所のみとなり、第１側面２６と同様の理由により、圧電振動片１１０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。

図１７および図１９に示すように、第３側面２８は、第１主面２１に連なる第１部分側面２８ａと、第２主面２３に連なる第２部分側面２８ｂと、第１部分側面２８ａと第２部分側面２８ｂとを接続する第３部分側面２８ｃと、を有する。

第３側面２８の第１部分側面２８ａは、第１主面２１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２８ａは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第１部分側面２８ａは第１主面２１に連なる曲面で形成されているため、第１部分側面２８ａと第１主面２１との接続部２１ｃ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２８ａと第１主面２１は連続しているため、稜線がなくなっている。

第３側面２８の第２部分側面２８ｂは、第２主面２３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２８ｂは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第２部分側面２８ｂは第２主面２３に連なる曲面で形成されているため、第２部分側面２８ｂと第２主面２３との接続部２３ｃ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２８ｂと第２主面２３は連続しているため、稜線がなくなっている。

第３側面２８の第３部分側面２８ｃは、第１部分側面２８ａの＋Ｘ方向側の端部、および第２部分側面２８ｂ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２８ｃは、Ｚ´方向に均一に形成されている。

このように第３側面２８を形成することで、第３側面２８が有する全ての稜線が鈍くなるため、圧電振動片１１０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。

第４側面２９は、第１主面２１に連なる第１部分側面２９ａと、第２主面２３に連なる第２部分側面２９ｂと、第１部分側面２９ａと第２部分側面２９ｂとを接続する第３部分側面２９ｃと、を有する。

第４側面２９の第１部分側面２９ａは、第１主面２１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２９ａは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第１部分側面２９ａは第１主面２１に連なる曲面で形成されているため、第１部分側面２９ａと第１主面２１との接続部２１ｄ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２９ａと第１主面２１は連続しているため、稜線がなくなっている。

第４側面２９の第２部分側面２９ｂは、第２主面２３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２９ｂは、Ｚ´方向に均一に形成されている。第２部分側面２９ｂは第２主面２３に連なる曲面で形成されているため、第２部分側面２９ｂと第２主面２３との接続部２３ｄ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２９ｂと第２主面２３は連続しているため、稜線がなくなっている。

第４側面２９の第３部分側面２９ｃは、第１部分側面２９ａの−Ｘ方向側の端部、および第２部分側面２９ｂ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２９ｃは、Ｚ´方向に均一に形成されている。

このように第４側面２９を形成することで、第４側面２９が有する全ての稜線が鈍くなるため、圧電振動片１１０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。

本実施形態の圧電振動片１１０は、圧電板２０の側面に第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に連なる曲面が形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電板２０の側面は、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方と滑らかに接続され、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、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。

（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２０〜２７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に相当する部分における断面図である。

本実施形態の圧電振動片１１０の製造方法では、第１実施形態とは逆に、まず圧電板２０の外形を形成し、次にメサ部４０を形成する。そのメサ部４０の形成において、メサ部４０の外形パターンを形成するメサ形成工程およびメサ部４０の側面に曲面を形成する曲面形成工程では、ウエハＳをウェットエッチングすることで、圧電板２０の側面２５に、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に連なる曲面を形成する。

まず、図５に示す第１実施形態と同様に、ウエハＳの両面にエッチング保護膜１９１およびフォトレジスト膜１９３をそれぞれ成膜する。

次に、図２０に示すように、ウエハＳの表面に、圧電板２０の外形パターンの外形マスク１９１ａを形成する。エッチング保護膜１９１およびフォトレジスト膜１９３の加工は、第１実施形態における外形マスク形成工程と同様に行う。

次に、図２１に示すように、外形マスク１９１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、圧電板２０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実施形態における外形形成工程と同様に行う。

次に、図２２に示すように、エッチング保護膜１９１およびフォトレジスト膜１９３を除去する。これにより、圧電板２０の外形パターンが形成されたウエハＳが得られる。

次に、メサマスク形成工程を行う。図２３に示すように、圧電板２０の外形パターンを形成したウエハＳの両面に、エッチング保護膜１８１およびフォトレジスト膜１８３をそれぞれ成膜する。エッチング保護膜１８１およびフォトレジスト膜１８３の材質および形成方法は、上述したエッチング保護膜１９１およびフォトレジスト膜１９３と同様である。

次に、図２４に示すように、ウエハＳの表面に、メサ部の外形パターンのメサマスク１８１ａを形成する。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実施形態におけるメサマスク形成工程と同様に行う。なお、圧電板２０の外形パターン形成後にエッチング保護膜１９１を除去することなく、エッチング保護膜１９１からメサマスク１８１ａを形成してもよい。

次に、メサ形成工程を行う。図２５に示すように、メサマスク１８１ａを介してウエハＳをウェットエッチングし、メサ部４０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実施形態におけるメサ形成工程と同様に行う。これにより、メサ部４０の外形が形成される。このとき、圧電板２０の第１主面２１および第２主面２３と側面２５との接続部近傍は露出した状態であるため、メサ部４０の外形形成時のウェットエッチングにより、圧電板２０の側面２５に曲面が同時に形成される。

次に、図２６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。これにより、メサ部４０は頂面および側面が露出した状態になる。

次に、曲面形成工程を行う。図２７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、メサ部４０の側面に、メサ部４０の頂面に連なる曲面を形成する。このウェットエッチング加工は、第１実施形態における曲面形成工程と同様に行う。このとき、圧電板２０の第１主面２１および第２主面２３と側面２５との接続部近傍は露出した状態であるため、圧電板２０の側面２５に形成された曲面はさらにエッチングが進行し、主面との接続部における稜線が鈍くなる。

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、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に連なる曲面で形成された側面２５を有する圧電振動片１１０が得られる。

なお、本実施形態では、圧電板２０の外形パターンを形成後に、メサマスク形成工程、メサ形成工程および曲面形成工程を行ったが、メサ形成工程の後（曲面形成工程の前）に圧電板２０の外形パターンを形成してもよい。この場合、圧電板２０の外形パターン形成後に行う曲面形成工程で、圧電板２０の側面にも曲面が形成される。ただし、本実施形態の製造方法のように、圧電板２０の外形パターンをメサ形成工程より前に形成することで、圧電板２０の側面２５の曲面形成をメサ形成工程および曲面形成工程の２つの工程で行うことができる。そのため、圧電板２０の側面２５に曲面をより確実に形成することができる。

このように、本実施形態の圧電振動片１１０の製造方法は、メサ部４０の外形パターンを形成するメサ形成工程およびメサ部４０の側面に曲面を形成する曲面形成工程において、ウエハＳをウェットエッチングすることで、圧電板２０の側面２５に、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に連なる曲面を形成する。
この方法によれば、メサ部４０の外形形成時およびメサ部の側面への曲面形成時と同時に圧電板２０の側面２５に曲面を形成できる。したがって、特別な工程を加えることなく、圧電板２０の側面２５に、第１主面２１および第２主面２３のうち少なくとも一方に連なる曲面を簡単に形成することができる。

（第３実施形態、圧電振動片）
次に第３実施形態の圧電振動片について説明する。
図２８は、第３実施形態に係る圧電振動片の平面図であり、図２９は側面図である。

図１および図２に示す第１実施形態は、第１メサ部４１および第２メサ部４６がそれぞれ１段で形成されているが、図２８および図２９に示す第３実施形態では、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６がそれぞれ複数段で形成されている点で異なっている。なお、図１および図２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。

図２８および図２９に示すように、第１メサ部２４１は、階段状に積層配置され、圧電板２０の厚さ方向の内側に配置された第１メサ段部２４３、および圧電板２０の厚さ方向の外側に配置された第２メサ段部２４４を有する。
第１メサ部２４１の第１メサ段部２４３は、第１主面２１上に形成されている。第１メサ段部２４３の全ての側面には、第１メサ段部２４３の頂面２４３ａに連なる曲面が形成されている。第１メサ段部２４３は、第１実施形態の圧電振動片１０における第１メサ部４１と略一致する形状に形成されている。
第１メサ部２４１の第２メサ段部２４４は、第１メサ段部２４３の頂面２４３ａ上に形成されている。第２メサ段部２４４の全ての側面は、水晶結晶の自然結晶面である平面で形成されている。第２メサ段部２４４の頂面２４４ａには、第１励振電極５１が配置されている。
第１メサ段部２４３の側面に曲面を形成することで、第１実施形態におけるメサ部４０の側面と頂面との接続部において発生するスプリアス発振の抑制と同様の効果が得られる。なお、第２メサ段部２４４の側面にも曲面を形成することで、さらにスプリアス発振を抑制できる。

このように第１メサ部２４１を階段状に形成することで、第１メサ部２４１の側面は、圧電板２０の側面２５に向かって段階的に近付いていく。これにより第１メサ部２４１自体の変形が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。そのため、第１メサ部２４１の段差を高くすることが可能となり、よりエネルギー閉じ込め効率を向上させることが可能となる。

第２メサ部２４６は、第１メサ部２４１と同様に形成されている。このように第２メサ部２４６を階段状に形成することで、第１メサ部２４１と同様の理由により、第２メサ部２４６におけるエネルギー閉じ込め効率をより向上させることが可能となる。

本実施形態の圧電振動片２１０は、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６が階段状に積層配置された複数のメサ段部を有し、複数のメサ段部のうち少なくとも１つのメサ段部の側面に、メサ段部の頂面に連なる曲面が形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６の側面が圧電板２０の側面２５に向かって段階的に近付いていくため、メサ部自体の変形が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。そのため、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６の段差を高くすることが可能となり、よりエネルギー閉じ込め効率を向上させることが可能となる。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。

なお、本実施形態では、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６に２段のメサ段部を形成したが、３段以上のメサ段部を形成してもよい。これにより、メサ段部自体の変形がさらに小さくなり、スプリアス発振がより抑制される。

（第３実施形態、圧電振動片の製造方法）
次に第３実施形態の圧電振動片の製造方法について説明する。
図３０〜３２は、第３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２８のＸＸＸ−ＸＸＸ線に相当する部分における断面図である。

本実施形態の圧電振動片２１０の製造方法は、メサマスクを形成するメサマスク形成工程と、メサ部の外形パターンを形成するメサ形成工程とを繰り返し行って、第１メサ段部２４３，２４８および第２メサ段部２４４，２４９を形成する。メサ部の側面に曲面を形成する曲面形成工程では、第１メサ段部２４３，２４８の側面に、第１メサ段部２４３，２４８の頂面２４３ａ，２４８ａに連なる曲面を形成する。その第１メサ段部２４３，２４８の側面に曲面を形成する工程は、第２メサ段部２４４，２４９の外形パターンを形成する工程において、ウエハＳをウェットエッチングすることで行う。

まず、第１メサ段部２４３，２４８を形成するため、第１メサマスク形成工程と、第１メサ形成工程とを行う。第１メサマスク形成工程および第１メサ形成工程は、第１実施形態のメサマスク形成工程およびメサ形成工程と同一である。なお図９に相当する第１メサ形成工程までは、詳細な説明を省略する。

次に、第２メサ段部２４４，２４９を形成するため、第２メサマスク形成工程と、第２メサ形成工程とを行う。第２メサマスク形成工程および第２メサ形成工程は、第１実施形態のメサマスク形成工程およびメサ形成工程と同様である。
具体的には、図３０に示すように、第２メサマスク形成工程を行い、第１メサ部２４１の第１メサ段部２４３の頂面２４３ａ上、および第２メサ部２４６の第１メサ段部２４８の頂面２４８ａ上に、第２メサ段部のマスク２８１ａを形成する。

次に、図３１に示すように、第２メサ形成工程を行い、第２メサ段部２４４，２４９のマスク２８１ａを介してウエハＳをウェットエッチングすることで、第２メサ段部２４４，２４９の外形パターンを形成する。このとき、第１メサ段部２４３，２４８の頂面と側面との接続部近傍には、第２メサ段部２４４，２４９のマスク２８１ａが配置されていない。すなわち第１メサ段部２４３，２４８の頂面と側面との接続部近傍は露出した状態である。そのため、第１メサ部２４１の第１メサ段部２４３の全ての側面には、第１メサ段部２４３の頂面２４３ａに連なる曲面が形成され、第２メサ部２４６の第１メサ段部２４８の全ての側面には、第１メサ段部２４８の頂面２４８ａに連なる曲面が形成される。

次に、図３２に示すように、エッチング保護膜２８１およびフォトレジスト膜２８３を除去する。なお、上述したメサマスク形成工程およびメサ形成工程を繰り返し行うことで、メサ部に対して３段以上のメサ段部を形成することも可能である。その場合でも、上段のメサ段部の外形形成と同時に、下段のメサ段部の側面に曲面を形成することができる。また、最後にウエハＳのウェットエッチングを追加すれば、最上段のメサ段部の側面にも曲面を形成することができる。

次に、第１実施形態と同様に、図１１〜１４に示す外形マスク形成工程および外形形成工程を行う。そして最後に、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、メサ部が階段状に積層配置された複数のメサ段部を有する圧電振動片２１０が得られる。

このように、本実施形態の圧電振動片の製造方法は、メサマスクを形成するメサマスク形成工程と、メサ部の外形パターンを形成するメサ形成工程とを繰り返し行って、第１メサ段部２４３，２４８および第２メサ段部２４４，２４９を形成する。メサ部の側面に曲面を形成する曲面形成工程では、第１メサ段部２４３，２４８の側面に、第１メサ段部２４３，２４８の頂面に連なる曲面を形成する。その第１メサ段部２４３，２４８の側面に曲面を形成する工程は、第２メサ段部２４４，２４９の外形パターンを形成する工程において、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。
この方法によれば、第１メサ部２４１および第２メサ部２４６の第２メサ段部２４４，２４９の形成と同時に、第１メサ段部２４３，２４８の側面に第１メサ段部２４３，２４８の頂面に連なる曲面を形成できる。したがって、複数の段部を備えるメサ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、メサ段部の頂面に連なる曲面をメサ段部の側面に形成することができる。

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。

１、１ａ…圧電振動子 ９…実装部材 １０、１０ａ、１１０、２１０…圧電振動片 ２０…圧電板 ２１…第１主面 ２３…第２主面 ２５…圧電板の側面 ４１、２４１…第１メサ部（メサ部） ４１ａ…第１メサ部の頂面 ４１ｂ…第１メサ部の第１側面（メサ部の側面） ４１ｃ…第１メサ部の第２側面（メサ部の側面） ４１ｄ…第１メサ部の第３側面（メサ部の側面） ４１ｅ…第１メサ部の第４側面（メサ部の側面） ４６、２４６…第２メサ部（メサ部） ４６ａ…第２メサ部の頂面 ４６ｂ…第２メサ部の第１側面（メサ部の側面） ４６ｃ…第２メサ部の第２側面（メサ部の側面） ４６ｄ…第２メサ部の第３側面（メサ部の側面） ４６ｅ…第２メサ部の第４側面（メサ部の側面） ５５…マウント電極 ８１…メサマスク ２４３、２４８…第１メサ段部（メサ段部） ２４３ａ、２４８ａ…第１メサ段部の頂面（メサ段部の頂面） ２４４、２４９…第２メサ段部（メサ段部） Ｓ…ウエハ

Claims (6)

1. ＡＴカットにより形成され、第１主面、第２主面、および圧電板側面を備えた圧電板を有する圧電振動片であって、
   前記第１主面には、第１メサ部が形成され、
   前記第２主面には、第２メサ部が形成され、
   前記第１メサ部及び第２メサ部の全ての側面に頂面に連なる曲面が形成され、
   前記第１メサ部の側面のうち、第１メサ部の第１側面は、頂面を挟んで相対する第１メサ部の第２側面よりも第１主面への投影幅が狭く、
   前記第２メサ部の側面のうち、第２メサ部の第１側面は、頂面を挟んで相対する第２メサ部の第２側面よりも第２主面への投影幅が狭く、
   前記第１メサ部の第１側面と前記第２メサ部の第２側面が圧電板を挟んで相対する位置に形成されている
   ことを特徴とする圧電振動片。
2. 請求項１に記載の圧電振動片において、
   前記第１メサ部の第１側面と前記第２メサ部の第１側面は、Ｒ面をベースにした曲面である、
   ことを特徴とする圧電振動片。
3. 請求項１または２に記載の圧電振動片において、
   前記第１メサ部の第２側面と前記第２メサ部の第２側面は、ｍ面およびＲ面以外の自然結晶面をベースにした曲面である、
   ことを特徴とする圧電振動片。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
   前記圧電板の側面には、前記第１主面および前記第２主面のうち少なくとも一方に連なる曲面が形成されている、
   ことを特徴とする圧電振動片。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
   前記第１メサ部及び第２メサ部は、階段状に積層配置された複数のメサ段部を有する、
   ことを特徴とする圧電振動片。
6. 請求項１ないし５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。

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