CN107342745A - 压电片、压电振动元件、压电振动装置及压电片的制造方法 - Google Patents

压电片、压电振动元件、压电振动装置及压电片的制造方法 Download PDF

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CN107342745A CN201611009603.3A CN201611009603A CN107342745A CN 107342745 A CN107342745 A CN 107342745A CN 201611009603 A CN201611009603 A CN 201611009603A CN 107342745 A CN107342745 A CN 107342745A
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Abstract

本发明提供可降低晶体阻抗的压电片。水晶片(15)具有基部(21)和从基部(21)延伸的振动腕(23)。振动腕(23)通过在与一对振动腕(23)的延伸方向(D2轴方向)及一对振动腕(23)的排列方向(D1轴方向)平行的面即顶面及底面的至少一方中沿D1轴方向设置2个凹部(51)(槽(41))，而具有位于2个凹部(51)的两侧的一对外壁(45)和位于2个凹部(51)间的中壁(47)。中壁(47)的顶部处于比一对外壁(45)各自的顶部低的位置，且在同一高度中分别比一对外壁(45)薄。

Description

压电片、压电振动元件、压电振动装置及压电片的制造方法
技术领域
本发明涉及压电片、压电振动元件、压电振动装置及压电片的制造方法。
背景技术
作为用于振荡信号的生成等的压电振动装置(例如振子或振荡器)，例如已知有音叉型的压电振动装置(例如专利文献1)。音叉型的压电振动装置中，在具有基部和从基部并列延伸的一对腕部的压电片(例如水晶片)中，利用通过对一对腕部施加电压而在一对腕部产生的振动，生成振荡信号。
专利文献1中，公开了在腕部的顶面及底面(与一对腕部的延伸方向及一对腕部的排列方向平行的面)形成了沿腕部延伸的一条槽的压电片。另外，专利文献1中，作为通过刻蚀形成该一条槽的方法，提出了首先通过刻蚀形成两条细槽然后通过对该两条细槽间的突条部进行刻蚀而形成的一条粗槽的方法。
专利文献1中，也提出了不完全除去上述突条部而稍微残留的方法。专利文献1中，通过使突条部残留在粗的一条槽内，可以增大粗的一条槽内的表面积，进而增大励振电极的面积，降低晶体阻抗(CI)。另外，专利文献1中，可以加深粗的一条槽的最深部，降低CI，并且通过突条部确保腕部的刚性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004-88706号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
CI总是要求被降低。另外，提出了各种降低CI的方法，从提高设计的自由度和/或制造方法选择的自由度的观点看是优选的。从而，期望提供可以通过新构成或步骤来降低CI的压电片、压电振动元件、压电振动装置及压电片的制造方法。
解决技术问题所采用的技术手段
本发明的一个形态所涉及的压电片具有沿着与分极方向交差的方向延伸的腕部，所述腕部具有与该腕部延伸的方向平行且沿着所述分极方向的长条的规定面，并且，通过在该规定面的宽度方向设置两个以上的凹部，而具有位于所述两个以上的凹部的两侧的一对外壁和位于所述两个以上的凹部间的一个以上的中壁，所述中壁的顶部处于比所述一对外壁各自的顶部低的位置，且在同一高度中分别比所述一对外壁薄。
优选的是，所述一对外壁的顶部处于相互同等的高度，且在同一高度中为同等的厚度。
优选的是，所述腕部通过在所述延伸的方向设置多组所述两个以上的凹部，而具备位于多组的所述两个以上的凹部间的一个以上的横断壁，所述横断壁的顶部处于比所述中壁的顶部高的位置。
本发明的一个形态所涉及的压电振动元件具备：所述的压电片；在所述规定面上跨越所述两个以上的凹部而配置的第1电极；以及相对于所述腕部的所述规定面位于其宽度方向两侧且在与所述规定面交差的一对侧面分别配置的第2电极。
本发明的一个形态所涉及的压电振动装置具有所述压电振动元件和安装所述压电振动元件的安装基体。
本发明的一个形态所涉及的压电片的制造方法，具有：在沿着压电晶片的分极方向的主面形成掩模的掩模形成工序；经由所述掩模刻蚀所述压电晶片的刻蚀工序，所述掩模具有长条状的腕部对应部，所述腕部对应部通过在该腕部对应部的宽度方向设置两个以上的开口，而具有位于所述两个以上的开口的两侧的一对外壁对应部和位于所述两个以上的开口间的一个以上的中壁对应部，所述中壁对应部比所述一对外壁对应部细，所述刻蚀工序中，同时开始所述腕部对应部的外侧的刻蚀和所述两个以上的开口中的刻蚀，且在所述压电晶片的所述主面中，与所述中壁对应部相接的区域被继续刻蚀，直到从所述中壁对应部的一侧缘部刻蚀到另一侧缘部为止。
发明效果
根据上述的构成或步骤，能降低晶体阻抗。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的水晶振子的概略构成的分解立体图。
图2(a)是表示图1的水晶振子的内部的俯视图，图2(b)是图2(a)的IIb-IIb线处的截面图，图2(c)是图2(a)的IIc-IIc线处的截面图。
图3是表示图1的水晶振动元件的布线的一例的示意立体图。
图4(a)是表示图1的水晶片中与图2(a)的区域IVa相当的部分的俯视图，图4(b)是图4(a)的区域IVb处的放大图。
图5(a)是图4(b)的Va-Va线处的截面图，图5(b)是图4(b)的Vb-Vb线处的截面图。
图6(a)及图6(b)是表示图1的水晶片的制造方法的示意截面图。
图7(a)～图7(c)是表示图6(b)的后续的示意截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。另外，以下的说明采用的图只是示意，附图上的尺寸比率等未必与现实一致。
详细说明水晶片的形状时，有时候考虑表示由水晶相对于刻蚀的各向异性产生的一定倾向的误差(如***误差)。另一方面，基本忽略无再现性的误差(如偶然误差)。
为了方便，附图附上D1轴、D2轴及D3轴组成的正交座标系。另外，以下说明的水晶振子等的任一方向都可设为上下方向或水平方向，但是为了方便，有时候以D3轴方向正侧作为上方，采用顶面或底面等用语。另外，仅仅称为俯视图的情况下，设为沿着D3轴方向观察。
对于相同或类似的构成，如”第1振动腕23A”及”第2振动腕23B”那样，有时候对相互共用的名称(振动腕)附上互异的编号(第1、第2)，并且符号采用互异的大写字母(A，B)。另外，在该情况下，有时候也仅仅称为”振动腕23”等，省略编号和大写字母，不区别两者。
<水晶振子的概略构成>
图1是表示本发明的实施方式所涉及的水晶振子1(以下，有时候省略”水晶”)的概略构成的分解立体图。图2(a)是表示振子1的内部的俯视图。图2(b)是图2(a)的IIb-IIb线处的截面图。图2(c)是图2(a)的IIc-IIc线处的截面图。
振子1例如图1特别所示，主要由3个部件组成。即，振子1具备被施加电压而振动的水晶振动元件3(以下，有时候省略”水晶”)和用于封装振动元件3的元件搭载部件5及盖部件7。
在箱状的元件搭载部件5中容纳振动元件3，在元件搭载部件5覆盖盖部件7后，例如，振子1整体上形成概略薄型的直方体状。元件搭载部件5的内部例如由盖部件7密封。另外，该内部例如设为真空，或封入适宜气体(例如氮)。
振子1的尺寸也可以适宜设定。例如，在比较小的尺寸中，宽度(D1轴方向)设为0.40mm以上3.20mm以下，长度(D2轴方向)设为0.65mm以上5.00mm以下，厚度(D3轴方向)设为0.2mm以上1.2mm以下。
例如，振子1相对于未图示的电路基板等的安装面，与底面(D3轴方向的负侧的面)相向配置，通过焊料等组成的凸块安装到安装面表面。然后，振子1通过设于该电路基板的振荡电路被施加电压，有利于振荡信号的生成。
以下，概略地顺序说明振动的生成所涉及的基本构成及振动元件3相对于元件搭载部件5的安装构造，然后，说明振动元件3(具体地说，后述是振动腕23)的细部的形状。
<振动的生成所涉及的基本构成>
(振动元件的概略构成)
例如，振动元件3具备：水晶片15；用于向水晶片15施加电压的第1励振电极17V及第2励振电极17H(图1)；用于向元件搭载部件5安装振动元件3的第1元件端子19A及第2元件端子19B(图2(b))。
除上述以外，振动元件3具有适宜的布线(后述)。另外，虽然未特别图示，振动元件3也可以具有频率调节用(后述振动腕23的重量调节用)的金属膜。
(水晶片的基本形状：基部及振动腕)
水晶片15整体上预先形成为大致一定的厚度(D3轴方向)，另外，具有适宜的平面形状。具体地说，水晶片15是所谓的音叉型，作为基本的构成，具备基部21和从基部21并列延伸的第1振动腕23A及第2振动腕23B。一对振动腕23是由励振电极17施加电压而振动的部分，基部21是支撑该振动腕23的部分。
基部21也可以设为适宜的形状，例如，大致薄型的长方体状。另外，顶面、底面或侧面也可以设为弯曲等。优选的是，基部21是相对于穿过中心的D2-D3平面大致形成面对称，且相对于穿过中心的D1-D2平面大致形成面对称的形状。另外，基部21的D1轴方向、D2轴方向及D3轴方向的相对大小也可以适宜设定。图示的例中，基部21是以D3轴方向为厚度方向的板状，但是，D3轴方向的大小也可以大于D1轴方向和/或D2轴方向的大小。
一对振动腕23在俯视状态下，从基部21相互并列(例如平行)地直线状延伸。一对振动腕23的根部例如相对于基部21位于D1轴方向的两侧端部附近。一对振动腕23的形状(包含尺寸)例如大致相同。除了由水晶相对于刻蚀的各向异性引起的形状(后述)以外，一对振动腕23也可以设为线对称的形状。振动腕23的横截面(与D2轴正交的截面)的形状除了后述的细部的形状以外，例如为大致矩形，另外，该横截面的形状及面积在振动腕23的长度方向上大致一定。但是，振动腕23的前端部中，通过在D1轴方向上增大横截面的面积，振动腕23也可以设为所谓锤子形状。
众所周知，振动腕23的长度(D2轴方向)及宽度(D1轴方向)的尺寸根据振动元件3所要求的频率等而设定。振动腕23的厚度(D3轴方向)也可以根据强度确保及寄生杂散等的观点来适宜设定。
例如，使Y轴(机械轴)及Z轴(光轴)绕X轴(电气轴)旋转约-5°～5°的范围后以它们为Y′轴及Z′轴时，切出水晶片15，使得X轴成为一对振动腕23的排列方向(D1轴方向)，Y′轴成为振动腕23的延伸方向(D2轴方向)，Z′轴成为振动腕23的厚度方向(D3轴方向)。
(励振电极的构成)
例如，励振电极17由设于振动腕23的表面的导电层构成。具体地说，第1励振电极17V在各振动腕23中，设于顶底面(D3轴方向的正侧的面及D3轴方向的负侧的面)。另外，第2励振电极17H在各振动腕23中，设于两侧的侧面(D1轴方向的正侧的面及D1轴方向的负侧的面)。即，各振动腕23中，在顶底面及两侧的侧面的合计4面设置合计4个励振电极17。
例如，励振电极17的平面形状是以振动腕23延伸的方向作为长度方向的大致长方形。例如，各励振电极17的宽度大致设为跨越设有各励振电极17的振动腕23的各面(顶底面或侧面)的宽度。但是，为了使第1励振电极17V和第2励振电极17H不相互短路，这些至少一方的励振电极17(本实施方式中为第1励振电极17V)的宽度设为比设有该励振电极17的面的宽度略小。例如，励振电极17的长度(D2轴方向)在比振动腕23的长度短的范围内，适宜设定成尽可能长。励振电极17的基部21侧的位置例如与振动腕23的根部一致。
另外，构成励振电极17的导电层或后述的其他导电层(焊盘11、外部端子13及元件端子19等)例如是金属层。导电层可以由一层(一种材料)组成，也可以由多层组成。
(励振电极的电位)
各振动腕23中，例如，2个第1励振电极17V设为相同电位，2个第2励振电极17H设为相同电位，且第1励振电极17V和第2励振电极17H之间施加交流电压。从而，各振动腕23沿着D1轴方向振动。
另外，一对振动腕23中，例如，第1振动腕23A的第1励振电极17V和第2振动腕23B的第2励振电极17H设为同电位，且第1振动腕23A的第2励振电极17H和第2振动腕23B的第1励振电极17V设为同电位。从而，一对振动腕23在俯视图中相互线对称地振动。
(振动元件的布线构造)
例如，通过由设于水晶片15的表面的导电层组成的布线来形成励振电极17彼此的连接及励振电极17与元件端子19的连接，来实现上述的励振电极17彼此的电位的关系及相对于励振电极17的电压的施加。例如，如下所述。
图3是表示振动元件3的布线33的一例的示意立体图。另外，图示的例只是一例，另外也可以有各种其他布线。
图示的例中，各振动腕23的2个第2励振电极17H通过设于振动腕23的前端侧的前端侧布线33a相互连接。各振动腕23的2个第1励振电极17V通过经由基部21的D1轴方向两侧的侧面的外侧布线33b相互连接。位于各振动腕23的内侧的侧面(一对振动腕23间)的第2励振电极17H和另一个振动腕23的顶面或底面的第1励振电极17V通过经由基部21的振动腕23侧(D2轴方向正侧)的面的内侧布线33c相互连接。内侧布线33c或外侧布线33b通过在基部21的底面(D3轴方向的负侧)延伸的端子用布线33d与元件端子19连接。一对元件端子19经由元件搭载部件5被施加交流电压。
<振动元件的安装所涉及的构成>
振动元件3的安装所涉及的构成例如如下所述。但是，振动元件3的安装所涉及的构成可以应用公知的各种构成，以下说明的构成只是一例。
(用于水晶片中的安装的形状：支撑腕及突出部)
如图1～图3所示，水晶片15除了上述的基部21及振动腕23，还具有支撑腕25及突出部27。该支撑腕25及突出部27是通过设置例如元件端子19等而有利于水晶片15安装到元件搭载部件5的部分。
例如，支撑腕25从基部21向侧方(D1轴方向的负侧)延伸后弯曲，相对于一对振动腕23并列(例如平行)延伸。支撑腕25的形状及尺寸等也可以适宜设定。另外，支撑腕25的根部优选尽可能远离振动腕23的根部，图示的例中，支撑腕25在基部21的侧面(与D1轴方向面对的面)中，从振动腕23的相反侧(D2轴方向负侧)的端部延伸。
例如，突出部27从基部21向支撑腕25(的根部部分)从基部21延伸侧的相反侧突出。突出部27的形状及尺寸等也可以适宜设定。另外，突出部27与支撑腕25的根部同样，优选尽可能远离振动腕23的根部，在图示的例中，突出部27在基部21的支撑腕25延伸的侧面的相反侧的侧面中，从振动腕23的相反侧的端部突出。
(元件端子的构成)
如图2(b)～图3所示，例如，元件端子19由设于支撑腕25或突出部27的表面的导电层构成。具体地说，例如，第1元件端子19A设于支撑腕25的弯曲部的底面(D3轴方向的负侧的面)。第2元件端子19B设于突出部27的底面(D3轴方向的负侧的面)。元件端子19的平面形状及面积也可以适宜设定。
(封装的构成)
如图1及图2所示，元件搭载部件5例如具备：成为元件搭载部件5的主体的基体9；用于安装振动元件3的焊盘11(图2(a)～图2(c))；用于将振子1安装到未图示的电路基板等的外部端子13。
基体9由绝缘材料组成，具有容纳振动元件3的凹部5a。构成基体9的绝缘材料例如是陶瓷或树脂。另外，基体9也可以由多个部件构成。成为振动元件3的安装面的凹部5a的底面例如是平面状。
例如，焊盘11由设于凹部5a的底面的导电层构成。焊盘11例如设有2个(一对)。2个焊盘11例如以相同的厚度位于同一平面上(凹部5a的底面)。焊盘11的平面形状及面积也可以适宜设定。
一对焊盘11的位置根据振动元件3的构成而适宜设定。本实施方式中，一对焊盘11在凹部5a的大致矩形的底面中，位于一个短边侧(D2轴方向负侧)的2个角部。
例如，外部端子13由设于基体9的底面(D3轴负侧的面)的导电层构成。外部端子13的数目、位置、平面形状及面积也可以适宜设定。例如，外部端子13设于基体9的底面的4角。另外，本实施方式中，与两个焊盘11对应，外部端子13至少设置2个(一对)即可。
虽然未特别图示，一对焊盘11和4个外部端子13中的2个通过设于基体9的布线导体相互连接。布线导体例如由设于基体9的内部的层状导体和/或通孔导体构成。
例如，盖部件7由金属构成，通过缝焊等接合到元件搭载部件5的顶面。
(振动元件相对于封装的安装)
如图2(a)～图2(c)所示，例如，振动元件3与元件搭载部件5的凹部5a的底面相向配置，通过接合一对元件端子19和一对焊盘11，与元件搭载部件5电连接并固定(即安装)。接合例如通过介于元件端子19和焊盘11之间的接合用凸块29而实现。接合用凸块29例如由导电性粘接剂组成。导电性粘接剂例如由混入了导电性填料的树脂组成。
另外，振动元件3在支撑腕25的弯曲部的前端侧支撑于凹部5a的底面。具体地说，例如，在凹部5a的底面设置支撑用凸块31，支撑腕25的前端部的底面与支撑用凸块31抵接而被支撑。支撑用凸块31可以例如由导电性粘接剂或绝缘性树脂构成，也可以设为与接合用凸块29相同的材料。另外，支撑用凸块31不仅与支撑腕25抵接，还可以将支撑腕25和凹部5a的底面接合。
另外，不同于图示的例，也可以在支撑腕25的前端和弯曲部设置一对元件端子19，与该位置对应地设置接合用凸块29及焊盘11。在该情况下，可以由支撑用凸块31支撑突出部27，也可以不设置突出部27，而由支撑用凸块31支撑基部21的角部。
<振动腕的细部形状>
(槽及壁的概略)
图4(a)是表示水晶片15中与图2(a)的区域IVa相当的部分的俯视图。图4(b)是图4(a)的区域IVb处的放大图。图5(a)是图4(b)的Va-Va线处的截面图。图5(b)是图4(b)的Vb-Vb线处的截面图。另外，这些图中，图示了第1振动腕23A，但是第2振动腕23B的形状也同样。
各振动腕23在顶面及底面分别具有沿着振动腕23延伸的方向(D2轴方向)延伸的两条槽41。各槽41例如在D2轴方向上具有与第1励振电极17V同等的长度。
另外，以下的说明中，有时候不管处于振动腕23的顶面还是底面，都以槽41的底侧为下方，槽41的开口侧为上方，采用高或低等的用语。
另外，振动腕23的顶面的形状和底面的形状根据同样的思想，以同样的手法(刻蚀)形成，因此，以下的说明中，基本仅仅说明顶面及底面的一方(任一方即可)。
通过形成两条槽41，各振动腕23具有位于两条槽41的两侧的一对外壁45和位于两条槽41间的中壁47。一对外壁45及中壁47相对于位于振动腕23的上下方向(D3轴方向)中央的中间层43(图5(a)及图5(b))立起，沿着振动腕23的延伸方向(D2轴方向)延伸。
另外，振动腕23在各槽41中，具有横切各槽41的一个以上(本实施方式中为多个)的横断壁49(图4(a)、图4(b)及图5(b))。从其他观点看，槽41由在振动腕23的长度方向上排列的多个凹部51(符号为图4(a)及图4(b))构成。
通过形成槽41，例如，晶体阻抗(CI)降低。具体地说，例如如下所述。第1励振电极17V也设于两条槽41的内表面。例如，第1励振电极17V遍及一对外壁45的顶面的一部分、槽41的内表面及中壁47而设置。从而，第1励振电极17V在D1轴方向上夹着外壁45与第2励振电极17H相向。结果，例如，由针对第1励振电极17V及第2励振电极17H的电压施加所形成的电场的矢量中，与未形成槽41的情况比较，沿着D1轴方向的分量变大，振动腕23高效率地振动，CI降低。
在各振动腕23的顶面或底面中，不形成一条槽，而通过形成两条槽41或者设置横断壁49，例如，使水晶片15的制造方法容易。具体地说，在经由掩模刻蚀水晶片15的情况下，通过减小与槽41对应的掩模的开口，能够抑制槽41贯通而形成狭缝。这个情况将后述。
本实施方式中，特征之一是中壁47比外壁45低且薄。振动腕23中的各部分的具体形状例如如下所述。
(外壁的构成)
例如，各外壁45的横截面(如图5(a)所示，与D2轴正交的截面)的形状(含尺寸)跨越其长度方向(D2轴方向)，且大致一定。但是，若考虑到横断壁49对外壁45的刻蚀造成的影响，则不在此限。以下的外壁45的说明中，只要没有特别说明，则忽略横断壁49的影响。
外壁45的顶部(顶面)的高度(D3轴方向上的位置)在一对外壁45中彼此相同。以下，有时候以该外壁45的顶部的位置作为基准，说明中壁47所涉及的尺寸。另外，外壁45的顶面是基本与D3轴正交的平面状，另外，不限于晶面。在外壁45的顶面的宽度(D1轴方向)较小和/或欠刻蚀(under etching)较大等情况下，也可以将外壁45的最高位置设为外壁45的顶部。
外壁45的横截面的形状(含尺寸)在一对外壁45中彼此大致相同。这里所说的相同基本考虑了表示由水晶相对于刻蚀的各向异性引起的一定倾向的误差(如***误差)。另外，这里所说的形状相同，不是相对于穿过振动腕23的中心的D2-D3平面形成面对称的形状，而是通过平行移动而重叠的形状。即，一对外壁45间，D1轴的负侧的壁面彼此的形状相同，D1轴的正侧的壁面彼此的形状相同。
具体地说，例如，一对外壁45呈现相同的晶面作为其壁面，并且，同一高度(D3轴方向的同一位置)中的厚度t1(D1轴方向，图5(a))大致相同。
晶面是晶格的几何学的规律性引起的相对于X轴～Z轴以水晶固有的角度形成的面。另外，本实施方式的说明采用的附图中，为了方便图示，未准确图示晶面的数量及角度。晶面的数量及角度由X轴～Z轴和D1轴～D3轴的相对关系及刻蚀的取向等规定。
如上所述，以X轴为D1轴，Y′轴为D2轴，Z′轴为D3轴，经由与D3轴方向正交的掩模进行湿刻蚀的情况下，外壁45整体上大致成为相对于顶部处的厚度t1，根部处的厚度t1向D1轴方向的一侧(图示的例中为D1轴方向的负侧)扩展的非对称的形状。另外，外壁45大致具有：相对于厚度t1的D3轴方向的位置的变化较小的外壁上部45a(图5(a))；相对于厚度t1的D3轴方向的位置的变化比外壁上部45a大的外壁下部45b(图5(b))。外壁上部45a及外壁下部45b大致都是相对于顶部侧，根部侧向D1轴方向的上述一侧扩展的非对称的形状。
但是，在图5(a)例示的截面中，一对外壁45彼此在D1轴方向正侧的壁面的形状在根部侧互异。这是因为，D1轴方向负侧的外壁45中，横断壁49对形成外壁45的D1轴方向正侧的壁面的刻蚀造成影响，而在D1轴方向正侧的外侧45，横断壁49对形成外壁45的D1轴方向正侧的壁面的刻蚀不造成影响。具体地说，例如，一对外壁45中，仅仅D1轴方向负侧的外壁45中，构成横断壁49的晶面的一部分呈现在根部。另外，该晶面是构成横断壁49的晶面，也可以视为不构成外壁45。在这样认为的情况下，在图5(a)例示的截面中，也可以说一对外壁45彼此是相同的形状。
一对外壁45相对于槽41与D1轴方向的正侧还是负侧邻接是互异的。结果，一对外壁45在槽41的底部附近，由于与刻蚀液的接触形态不同，有时候并非如上述那样相同。另外，在槽41的底部附近，无再现性的误差(如偶然误差)比较容易产生。另外，如上所述，横断壁49的影响呈现在外壁45的根部侧的情况下，必定不容易明确区别受到横断壁49的影响的部分和外壁45。从而，一对外壁45的形状(同一高度处的厚度t1)是否相同的判断中，也可以忽略根部侧的形状。例如，也可以根据从外壁下部45b的中腹附近到上方处的形状，判断一对外壁45的形状是否相同。或，例如，将从外壁45的顶部到槽41的最深部的深度设为Dp0时，也可以根据从外壁45的顶部到Dp0的3/4左右为止的范围的形状，来判断一对外壁45的形状是否相同。
对上述那样的外壁45的哪个范围进行比较的问题也可以考虑为将从顶部到哪个位置为止视为外壁45的定义的问题。即，也可以将从外壁45的顶部到外壁下部45b的中腹附近为止，或从外壁45的顶部到Dp0的3/4左右为止定义为外壁。根据槽41的底部的形状(或残渣)，存在槽41的底面像外壁45的缓坡那样呈现而难以特定外壁45的范围的情况，在这样的情况下，上述那样的定义有效。
另外，这里所说的外壁45的形状(同一高度处的厚度t1)相同忽略了无再现性的误差(如偶然误差)。该误差的大小因外壁45的尺寸及刻蚀的具体条件等而异。作为一例，外壁45的根部附近的位置(例如外壁下部45b的中腹附近)的厚度t1为8μm以上11μm以下的情况下，在该位置上的一对外壁45间，最大可产生2μm左右的差(相对于设计值产生+1μm及-1μm的误差的情况等)。当然，若进行更高精度的刻蚀，则能减小该误差。
(中壁的构成)
例如，各中壁47的横截面(如图5(a)所示，与D2轴正交的截面)的形状(含尺寸)在其长度方向(D2轴方向)上大致一定。但是，若考虑横断壁49对中壁47的刻蚀造成的影响，则不在此限。以下的中壁47的说明中，只要没有特别说明，忽略横断壁49的影响。
中壁47的顶部的位置比外壁45的顶部的位置低(位于D3轴方向中槽41的底侧)。另外，中壁47的顶部不同于外壁45的顶部，不限于与D3轴正交的平面状，例如，由通过刻蚀呈现的一个以上的晶面构成。中壁47的顶部也可以设为中壁47的最高位置。
另外，中壁47比外壁45薄。这里，外壁45的厚度t1及中壁47的厚度t2(图5(a))从根部到顶部为止，未必是一定的。从而，这里所说的中壁47比外壁45薄是指：比较同一高度(D3轴方向中的同一位置)中的厚度时，在从中壁47的根部到顶部为止的大致全体或者大部分范围内，中壁47的厚度t2比外壁45的厚度t1薄。
但是，在这些壁的根部附近，例如，如对一对外壁45彼此的形状的描述那样，槽41的底面的一部分像中壁47或外壁45的缓坡那样呈现而难以确定中壁47或外壁45的边界，或者无再现性的误差的影响增大。另外，在中壁47的D1轴方向正侧的根部呈现出横断壁49的影响，而一对外壁45中D1轴方向正侧的外壁45中，在D1轴方向正侧的根部未呈现出横断壁49的影响。
从而，也可以忽略在这样的根部附近的厚度。例如，也可以根据从外壁下部45b的中腹附近到上方处的厚度，判断中壁47是否比外壁45薄。或，例如，从中壁47的顶部到槽41的最深部为止的深度设为Dp2时，根据从中壁47的顶部到Dp2的3/4左右为止的范围中的厚度，也可以判断中壁47是否比外壁45薄。
对上述那样的中壁47及外壁45的哪个范围进行比较的问题与外壁45彼此的比较同样，也可以考虑为将从顶部到哪个位置为止视为中壁47(或外壁45)的定义的问题。例如，也可以将从外壁下部45b的中腹附近到上方或从中壁47的顶部到Dp2的3/4左右为止的范围定义为中壁。
另外，关于横断壁49的影响，与外壁45彼此的比较同样，由横断壁49的影响产生的部分(例如构成横断壁49的晶面)也可以视为不构成中壁47及外壁45。
中壁47的横截面的形状除了顶部附近，例如，是外壁45的D1轴方向的两侧的壁面彼此接近的形状。即，中壁47的D1轴方向正侧的壁面若沿着D1轴方向平行移动，则与外壁45的D1轴方向正侧的壁面的一部分大致一致，并且对于D1轴方向的负侧的壁面也同样成立。另外，从其他观点看，中壁47作为壁面，具有与呈现为外壁45的壁面(但是，是中壁47的顶部的高度以下的范围的壁面)的晶面相同的晶面。在具有这样的同一形状的壁面的基础上，同一高度处的壁面间的距离(厚度)在中壁47处变得比外壁45短。
但是，槽41的底部附近，如中壁47及外壁45的厚度比较的说明中描述的那样，例如，容易出现横断壁49的影响，或者比较容易产生无再现性的误差(如偶然误差)。从而，与厚度的比较同样，排除横断壁49的影响，判断在中壁47和外壁45之间壁面形状是否相同，或者，根据从外壁下部45b的中腹附近到上方处的壁面形状或从中壁47的顶部到Dp2的3/4左右为止的范围中的壁面形状，判断在中壁47和外壁45之间壁面形状是否相同，或者也可以将这种范围的部分定义为中壁及外壁，来比较两者。
(横断壁的构成)
如图4(a)及图4(b)所示，横断壁49例如在俯视图中，预先从外壁45及中壁47的一方向另一方延伸，其前端未达到上述另一方。从而，沿振动腕23(D2轴)排列而构成槽41的多个凹部51相互连结。
这样，例如在第1励振电极17V中，容易确保在凹部51内配置的部分彼此的导通。但是，横断壁49也可以从外壁45及中壁47的一方延伸达到另一方。
另外，例如，考虑到水晶相对于刻蚀的各向异性(残渣的方向)等，横断壁49以相对于俯视时与振动腕23正交的方向(D1轴方向)倾斜的方式设置。但是，横断壁49也可以与振动腕23正交。
另外，横断壁49的俯视时的前端(凹部51彼此连结的部分)相对于槽41的宽度方向(D1轴方向)，位于2个槽41彼此中同一侧(图示的例中为D1轴方向的正侧)。即，图示的例中，在2个槽41中D1轴方向负侧的槽41中，横断壁49从外壁45向中壁47延伸，在2个槽41中D1轴方向正侧的槽41中，横断壁49从中壁47向外壁45延伸。
这样，例如，如图5(b)所示，在横断壁49附近，也可以将槽41的内壁中由水晶相对于刻蚀的各向异性所产生的形状在2个槽41彼此中设为大致相同。但是，横断壁49也可以相互以D1轴方向的相反侧作为前端。
横断壁49的顶部(最高位置)的高度(D3轴方向上的位置)例如比中壁47的顶部的高度高。另外，横断壁49的顶部的高度例如与外壁45的顶部的高度同等或比其低。另外，在横断壁49的顶部的高度与外壁45的顶部的高度同等的情况下，顶面是基本与D3轴正交的平面状。但是，与外壁45的顶面同样，在其面积较小等情况下不受此限。
横断壁49的壁面或前端面(与中壁47的壁面相向的面)与外壁45及中壁47的壁面同样，基本由晶面构成。另外，横断壁49的前端面不同于外壁45及中壁47的壁面，由于受到来自D2轴方向的刻蚀的作用，未必一定呈现与在外壁45及中壁47的壁面呈现的晶面相同的晶面。即，横断壁49的前端面的形状不一定与外壁45及中壁47的壁面的形状相同。图5(b)中，为了方便，忽略横断壁49的前端面的实际的形状及尺寸，利用垂直壁来表示前端面。
横断壁49的厚度t3(图4(b))不仅因其高度(D3轴方向的位置)而异，而且因俯视时的位置(大致D1轴方向的位置)而异，另外，由于在成为外壁45或中壁47的角部产生残渣，因此难以单纯地与外壁45或中壁47比较。另外，假定刻蚀用掩模的开口径反映在壁的厚度(***误差、偶然误差都忽略)，则横断壁49的厚度t3例如比中壁47的厚度t2厚，与外壁45的厚度t1同等或比厚度t1薄。
(槽的构成)
从对各种壁的构成的说明可理解为，各槽41的横截面(如图5(a)所示，与D2轴正交的截面)的形状(含尺寸)除了横断壁49的配置位置以外，例如，在其长度方向(D2轴方向)上大致一定。以下的说明中，有时候会将横断壁49的配置位置排除在外，来说明槽41的形状。
另外，图5(b)中，例示了即使在横断壁49的配置位置，也维持槽41的横断壁49的非配置位置中的最深部的深度Dp0(图5(a))的情况。但是，已经如上所述，横断壁49可以跨越外壁45和中壁47而延伸(槽41可以中断)。另外，即使在横断壁49从中壁47及外壁45的一方延伸到另一方，在横断壁49的配置位置中形成槽41的情况(横断壁49的配置位置中形成比中壁47低的部分的情况)下，横断壁49的非配置位置处的最深部的深度也可以不在横断壁49的配置位置上维持。
从对一对外壁45及中壁47的形状的说明可理解为，各槽41(除了中壁47上)基本由晶面构成。另外，两条槽41的形状(含尺寸)即使考虑水晶相对于刻蚀的各向异性，也基本相同。两条槽41的形状是否相同的判断中，与外壁45及中壁47同样，也可以忽略无再现性的误差。另外，是否相同的判断与外壁45及中壁47同样，也可以设为从外壁45的顶部到深度Dp0的3/4左右的范围、从中壁47的顶部到深度Dp2的3/4左右的范围、或从外壁下部45b的中腹到上方的范围。另外，是否相同的判断也可以排除横断壁49的影响。另外，本实施方式中，如图5(b)所示，即使考虑横断壁49的影响，两条槽41的形状也相同。
(中间层的构成)
例如，中间层43在振动腕23中，是顶面的槽41(最深部)和底面的槽41(最深部)之间的区域，也可以定义为平板状。另外，例如，中间层43在D1轴方向的上述一侧(图示的例中，D1轴方向的负侧)的端部中，随着朝向D1轴的上述一侧，中间层43的厚度(从设有顶面侧的外壁45的中间层43的面到设有底面侧的外壁45的中间层45的面为止的距离)变薄。但是，也可以使顶面的槽41(其最深部附近)及底面的槽41(其最深部附近)的D1轴方向上的位置相互错开，两者的D3轴方向上的位置相互重叠(从D1轴方向看，两者的底侧相互重叠)，从而不形成上述那样定义的中间层43。
(一对振动腕彼此的形状的关系)
未考虑振动腕23的水晶相对于刻蚀的各向异性的大致形状已经如上所述，在一对振动腕23彼此间可以相同，另外，也可以设为面对称。另一方面，从外壁45及中壁47的壁面的形状的说明可理解为，由水晶相对于刻蚀的各向异性产生的形状(构成壁面的晶面的种类(角度)及数量)在一对振动腕23彼此间不是面对称的形状，而成为平行移动时一致的形状。
(顶底面的形状)
振动腕23中，顶面的形状及底面的形状根据相互同样的思想以同样的手法(刻蚀)形成，但是，相对于晶体方位的取向互异，因此通过刻蚀呈现的晶面或相对于该D1轴～D3轴的晶面的取向不一定一致。但是，以X轴为D1轴，Y′轴为D2轴，Z′轴为D3轴，从D3轴的两面进行湿刻蚀的情况下，顶面侧的形状和底面侧的形状相对于与D3轴正交的平面，大致形成面对称的形状。
(各部分的尺寸的例)
上述振动腕23的各部分的尺寸也可以根据获得期望的固有振动数或必要强度的观点和/或槽41不会通过刻蚀成为贯通孔的观点来适宜设定。以下表示了其中一例。以下所示尺寸的例子是水晶片15设为比较小型的情况，具体地说，将振动腕23的厚度(从顶面侧的外壁45的顶部到底面侧的外壁45的顶部为止的距离)设为70μm以上120μm以下时。
槽41的最深部的深度Dp0为40μm以上60μm以下。另外，该尺寸包含了顶面的槽41及底面的槽41的D1轴方向的位置相互错开且两者的D3轴方向的位置相互重叠的形态中的尺寸。另外，槽41的宽度(D1轴方向)例如为12μm以上18μm以下。
外壁45的厚度t1例如在外壁下部45b的中腹附近为7μm以上11μm以下，在外壁上部45a的中腹附近，为2μm以上5μm以下，或为外壁下部45b的中腹附近的厚度的1/4以上1/2以下。
中壁47的厚度t2例如在与外壁下部45b相当的范围的中腹附近，为4μm以上7μm以下(其中，同一高度下为t2<t1)，或为外壁45的同一高度的厚度t1的1/4以上3/4以下。从外壁45的顶部到中壁47的顶部为止的深度Dp1(图5(a))例如为5μm以上50μm以下(其中Dp1<Dp0)。或，到中壁47的顶部为止的深度Dp1为槽41的最深部的深度Dp0的1/11以上10/11以下。
横断壁49从设有横断壁49的槽41的内壁到横断壁49的前端部为止的距离例如为3μm以上5μm以下。
从中间层43的D1轴方向的上述一侧(图示的例中为D1轴方向的负侧)的端部到位于D1轴方向的上述一侧的外壁45的D1轴方向的上述一侧的端部为止的距离例如为9μm以上13μm以下。另外，外壁上部45a的宽度(D1轴方向的外壁上部45a的长度)为2μm以上7μm以下。
<振子的制造方法>
(制造方法的概略)
关于振子1的制造方法，除了水晶片15的形成方法的细部以外，可以与公知的振子的制造方法同样。例如，概言之，通过并行制作振动元件3、元件搭载部件5及盖部件7，向元件搭载部件5安装振动元件3，然后将盖部件7接合到元件搭载部件5，来制作振子1。
例如，振动元件3如下制作。首先，从水晶切出包含大量单片化的振动元件3的晶片。接着，通过经由刻蚀用掩模对该晶片的顶底面(与D3轴正交的面)进行刻蚀，形成具有基部21、振动腕23、支撑腕25及突出部27的水晶片15。然后，通过经由图形化用掩模对水晶片15进行溅射等而使导电层成膜，形成励振电极17、元件端子19及布线33。另外，导电层的成膜可以在晶片状态下进行，也可以在单片化后进行。
例如，如下制作元件搭载部件5。首先，对构成基体9的多个陶瓷生片实施冲压加工并涂覆成为导电层(例如焊盘11及外部端子13)或通孔导体的导电膏。接着，层叠多个陶瓷生片并焙烧。从而，制作在大致箱型的绝缘体中配置有导电体的元件搭载部件5。
如上述制作振动元件3及元件搭载部件5后，例如，通过分配器等，将溶融状态的导电性树脂组成的接合用凸块29供给元件搭载部件5的焊盘11。在其上放置振动元件3。然后，使接合用凸块29加热固化，将焊盘11和元件端子19通过接合用凸块29接合。
例如，通过在元件搭载部件5焙烧后到将元件搭载部件5安装于振动元件3前，由分配器等供给导电性粘接剂或绝缘性树脂，从而形成支撑用凸块31。另外，支撑用凸块31也可以与接合用凸块29同时供给且加热固化。
盖部件7例如通过对金属板进行冲压加工等而形成。然后，振动元件3安装到元件搭载部件5后，盖部件7通过缝焊等焊接到元件搭载部件5。
(水晶片的刻蚀)
图6(a)～图7(c)是用于说明水晶片15的刻蚀的示意图。这些图与图5(a)所示的截面图同样，表示与一条振动腕23对应的截面。但是，为了方便，晶面等也由图5(a)示意表示。
如图6(a)所示，首先，在由水晶组成的晶片101的表背面(顶底面)形成刻蚀用掩模103。掩模103的形成方法也可以与公知的方法同样。例如，通过在晶片101的表背的整个面形成金属膜，在其上通过光刻形成光刻胶组成的掩模，经由该掩模刻蚀金属膜，从而形成掩模103，其由金属膜和光刻胶的层构成。但是，掩模103也可以除去光刻胶，仅仅由金属膜构成。另外，金属膜可以由一层组成，也可以由多层组成。
从D1轴～D3轴可理解，晶片101的顶底面是成为水晶片15的顶底面的面。掩模103在水晶片15的顶底面形成有贯通孔乃至凹部的位置、即应该刻蚀晶片101的位置具有开口。
从而，掩模103大致具有与水晶片15的顶底面(除槽41)同样的形状。即，掩模103具有：与应该成为基部21的区域重叠的基部对应部105(图4(a)中用双点划线表示)；与应该成为振动腕23的区域重叠的振动腕对应部107；与应该成为支撑腕25的区域重叠的支撑腕对应部(未图示)；与应该成为突出部27的区域重叠的突出部对应部(未图示)。
从其他观点看，掩模103具有与应该成为水晶片15的外周的空闲处的区域(应该刻蚀的区域)重叠的外缘用开口109(符号为图4(a))，该外缘用开口109例如包含与应该成为振动腕23的侧方的空闲处的区域重叠的侧方开口109a。
另外，振动腕对应部107具有与应该成为槽41的区域重叠的槽用开口111。从其他观点看，振动腕对应部107具有：与应该成为外壁45的区域重叠的外壁对应部113；与应该成为中壁47的区域重叠的中壁对应部115；与应该成为横断壁49的区域重叠的横断壁对应部117(图4(b)中由双点划线表示)。
如上所述，掩模103大致与水晶片15的顶底面的形状同样，因此，例如，与基部21及振动腕23等的俯视时的概略形状相关的已有说明大致适用于基部对应部105及振动腕对应部107等的形状，这里不再重复。
这里，在水晶片15的制造方法中，特征之一是：中壁对应部115的宽度(D1轴方向)变得比外壁对应部113的宽度及横断壁对应部117的宽度小。
如图6(b)所示，在掩模103形成后，经由掩模103进行晶片101的刻蚀(例如湿刻蚀)。随着刻蚀的进行，由于水晶相对于刻蚀的各向异性，例如，呈现第1晶面121A及第2晶面121B。另外，为了方便，以简单的形状进行说明，但是实际上，也可以呈现面向适宜方向的3个以上的晶面。
如该图所示，在刻蚀的初期，例如，截面视图中，凹部形成为以晶面121作为脚的梯形形状。从而，逐渐形成水晶片15的外周的空闲处的顶底面侧部分及槽41的开口侧部分。即，以晶面121作为壁面，逐渐形成外壁45、中壁47及横断壁49等的顶面侧部分。刻蚀速度因晶体轴的轴方向而异，若比较外缘用开口109(侧方开口109a)的刻蚀速度和槽用开口111的刻蚀速度，则外缘用开口109(侧方开口109a)的刻蚀速度较快。
如图7(a)所示，随着刻蚀进一步进行，由于外缘用开口109(侧方开口109a)的刻蚀速度比槽用开口111的刻蚀速度快，因此在外缘用开口109的正下方形成贯通孔时，在槽用开口111的正下方形成凹部。从而，形成基部21、振动腕23、支撑腕25及突出部27的外缘以及槽41的概略形状。
如图7(b)所示，随着刻蚀进一步进行，则在掩模103的开口的周围也发生刻蚀。例如，构成外壁45及中壁47的壁面的晶面121相对于外壁对应部113及中壁对应部115，向其缘部的内侧移动。另外，也可能产生所谓的刻蚀不足。应该成为外壁45及中壁47的部分的顶面的面积逐渐变小。另外，这样的顶面面积变小的刻蚀在图6(a)到图7(a)为止的过程中也产生若干次。
这里，中壁对应部115的宽度比外壁对应部113窄。从而，随着顶面的面积变小的刻蚀的进行，在外壁对应部113的正下方残留与掩模103相接的顶面的状态下，在中壁对应部115的正下方，与掩模103相接的顶面消失。即，相对于成为外壁45的部分的顶部，成为中壁47的部分的顶部的位置变低。另外，这样，若在成为中壁47的部分和中壁对应部115之间产生间隙，则刻蚀液进入该间隙，容易进行使成为中壁47的部分变低的刻蚀。
如图7(c)所示，随着刻蚀进一步进行，形成具有外壁45和比外壁45低的中壁47的振动腕23。
另外，虽然说明了中壁47的与掩模103相接的顶面消失而外壁45的与掩模103相接的顶面残留的情况，但是，对于横断壁49，横断壁对应部117的宽度也比中壁对应部115的宽度宽，从而与掩模103相接的顶面容易残留。
槽用开口111的径越小，越能够降低槽41成为贯通孔的危险。从其他观点看，槽用开口111的径越小，越能够延长刻蚀时间。从而，通过在一条振动腕23的顶面或底面不形成一条粗槽而是形成两条以上的细槽41，可以使整个槽的宽度与一条粗槽的宽度相等的同时(外壁45的厚度t1维持薄的同时)，延长刻蚀时间。通过使外壁45的厚度t1维持得较薄，从而例如能维持低CI。通过延长刻蚀时间，从而例如能使振动腕23的侧面等处的刻蚀充分进行，降低残渣。
只要中壁对应部115的宽度比外壁对应部113的宽度小，在刻蚀的过程中，就存在中壁47的与掩模103相接的顶面消失而外壁45的与掩模103相接的顶面残留的时期。另外，外壁对应部113的宽度和中壁对应部115的宽度的差越大，该时期越长。从而，用于形成比外壁45低的中壁47的掩模103的尺寸及刻蚀时间能容易地通过实验等发现，另外，也可以适当地进行调节。
说明掩模103的尺寸的一例。外壁对应部113的宽度为7μm以上9μm以下。中壁对应部115的宽度为4μm以上6μm以下，或外壁对应部113的宽度的1/4以上3/4以下。横断壁对应部117的宽度为6μm以上8μm以下。槽用开口111的宽度为8μm以上11μm以下。这样的尺寸中，例如，作为水晶晶片的湿刻蚀中采用的药液及设备，在采用一般的药液及设备的情况下，通过大约5～10小时左右的刻蚀，形成外壁45和比外壁45低的中壁47以及比中壁47高且在外壁45以下的高度的横断壁49。
如上所述，本实施方式中，水晶片15具有沿着与分极方向(X轴方向，D1轴方向)交差的方向(D2轴方向)延伸的振动腕23。振动腕23具有与D2轴方向平行且沿着X轴方向的长条的规定面(顶面或底面)，并且，通过在规定面的宽度方向(D1轴方向)设置两个以上(本实施方式为两个)的凹部51(槽41)，而具有位于两个以上的凹部51的两侧的一对外壁45和位于两个以上的凹部51间的一个以上(本实施方式为一个)的中壁47。中壁47的顶部处于比一对外壁45各自的顶部低的位置，且在同一高度中分别比一对外壁45薄。
从而，例如能降低CI。另外，通过上述那样的构成(使中壁47比外壁45低且薄)来降低CI由本申请发明人的实验进行了确认。作为CI降低的理由，列举以下两个。
第一，若中壁47低且薄，则位于振动腕23的中央侧的成为主干的部分变小。结果，振动腕23变得容易振动。从其他观点看，关于振动腕23的振动，在外壁45产生的应力或变形贡献的比例变大。另一方面，外壁45中，在其两壁面形成第1励振电极17V和第2励振电极17H，在D1轴方向上，这些励振电极17相向。即，外壁45对使振动腕23沿着D1轴方向励振的电场贡献的比例大，并对由振动腕23的D1轴方向中的振动产生的电荷的取出贡献的比例大。因此，能高效进行励振及电荷的取出，降低CI。
第二，若中壁47低且薄，则槽41的开口侧变宽。结果，在为了形成第1励振电极17V等而通过溅射在振动腕23的顶底面配置导电材料时，导电材料容易进入槽41。即，第1励振电极17V形成到槽41的深位置为止。进而，夹着外壁45的第1励振电极17V和第2励振电极17H的相向面积也变大。从而，由这些励振电极17形成的电场的矢量的与D1轴平行的分量变大，振动腕23的振动变大。另外，从外壁45取出的电荷的量也增加。因此，CI降低。
另外，本实施方式中，一对外壁45的顶部处于相互同等的高度，且在同一高度中是同等的厚度。
从而，一对外壁45的D1轴方向上的刚性、压电效果及逆压电效果容易变得相同。进而，不期望的振动的偏差或寄生产生的危险得以降低，提高了振子1的特性。
另外，本实施方式中，振动腕23通过在振动腕23延伸的方向(D2轴方向)上设置多组两个以上(本实施方式为两个)的凹部51，而具备位于多组的上述两个以上的凹部51间的一个以上的横断壁49。横断壁49的顶部处于比中壁47的顶部高的位置。
这里，例如，若着眼于制造过程，由于中壁对应部115较细，若成为中壁47的部分的顶部侧被刻蚀，则成为槽41的部分的刻蚀过度进行，存在槽41成为贯通孔的危险。但是，横断壁对应部117比中壁对应部115粗，成为横断壁49的部分的顶部侧比成为中壁47的部分的顶部侧更容易残留，因此，槽41成为贯通孔的危险降低。横断壁49是与振动腕23的延伸方向交差的壁，因此，与在振动腕23的延伸方向延伸的中壁47比较，振动腕23的弯曲刚度受到的影响极低。从而，设置横断壁49导致CI上升的危险低。
另外，本实施方式中，振动元件3具备：上述那样的水晶片15；在振动腕23的顶面或底面上跨越两个以上(本实施方式为两个)的凹部51(槽41)而配置的第1励振电极17V；相对于振动腕23的顶面或底面位于其宽度方向(D1轴方向)两侧并在与顶面或底面交差的一对侧面分别配置的第2励振电极17H。从而，上述第1励振电极17V配置到槽41的底为止，具有降低CI的效果。
另外，本实施方式中，压电装置(水晶装置、水晶振子1)具有安装了上述那样的振动元件3的安装基体(元件搭载部件5)，因此具有降低CI的效果。
另外，本实施方式中，水晶片15的制造方法具备：在沿着压电晶片(水晶组成的晶片101)的分极方向(X轴方向、D1轴方向)的主面(顶面和/或底面)形成掩模103的掩模形成工序(图6(a))；经由掩模103刻蚀晶片101的刻蚀工序(图6(b)～图7(c))。掩模103具有长条状的振动腕对应部107。振动腕对应部107通过在该振动腕对应部107的宽度方向(D1轴方向)上设置两个以上(本实施方式为两个)的开口(槽用开口111)，从而具备位于两个以上的槽用开口111的两侧的一对外壁对应部113和位于两个以上的槽用开口111间的一个以上(本实施方式为一个)的中壁对应部115。中壁对应部115比一对外壁对应部113细。刻蚀工序中，同时开始振动腕对应部107的外侧(侧方开口109a的正下方)的刻蚀和两个以上的槽用开口111中的刻蚀(图6(b))，且在晶片101的主面中，与中壁对应部115相接的区域被继续刻蚀，从中壁对应部115的一方的缘部刻蚀到另一方的缘部为止(图7(c))。
从而，例如，利用水晶的晶体方位上的刻蚀各向异性，能通过一次刻蚀形成因中壁47比外壁45低且薄而能够降低CI的水晶片15。结果，制造工序简化，可期待降低成本。另外，例如，由于经由槽用开口111的刻蚀的时间和经由外缘用开口109的刻蚀的时间变成相同，因此，一对外壁45在朝向D1轴方向的同一侧的壁面彼此的刻蚀时间变成相同。结果，一对外壁45彼此的形状(含尺寸)容易变成相同。一对外壁45彼此的形状相同，可实现上述更佳的效果。
另外，以上的实施方式中，水晶片15是压电片的一例，水晶振动元件3是压电振动元件的一例，水晶振子1是压电振动装置的一例，D1轴方向是分极方向的一例，振动腕23是腕部的一例，振动腕23的顶面及底面分别是腕部的规定面的一例，第1励振电极17V是第1电极的一例，第2励振电极17H是第2电极的一例，元件搭载部件5是安装基体的一例，晶片101是压电晶片的一例，振动腕对应部107是腕部对应部的一例。
本发明不限于上述实施方式或变形例，也可以各种形态实施。
压电片、压电振动元件及压电振动装置不限于水晶片、水晶振动元件及水晶振动装置。例如，压电片不是水晶，也可以由单晶体或多晶体的陶瓷组成。
另外，压电片、压电振动元件及压电振动装置不限于用于生成振荡信号。例如，压电振动装置也可以是压电振动型的陀螺仪传感器。另外，生成振荡信号的压电装置不限于振子。例如，压电装置也可以是具备成为振子的部分和振荡电路的振荡器。另外，振子除了振动元件，还可以具备热敏电阻等的其他电子部件。
应用本申请发明的腕部不限于由励振电极励振的振动腕。例如，压电振动装置为具有由励振电极励振的振动腕和用于跟随振动腕的振动而振动以取出电荷(信号)的检测腕的陀螺仪传感器的情况下，也可以将本申请发明应用于检测腕。从其他观点看，设于腕部的第1电极及第2电极不限于励振电极，也可以是为了取出电荷而设于检测腕的检测电极。
压电片不限于具有基部和从基部相互并列延伸的一对腕部的形状(例如音叉型)。例如，压电片可以仅仅具有一条腕部，也可以具有相互并列延伸的3条以上的腕部，也可以具有在互逆方向延伸的多个腕部。
另外，压电片中，支撑腕及突出部等不是必须的要件。例如，基部也可以直接地固定到元件搭载部件等。压电振动元件的安装构造及压电装置的封装(元件搭载部件及盖部件)的构造等也可以采用公知的各种构造。
如上所述，由于压电体也可以是多晶体，因此可以明白，分极方向不限于电气轴(X轴)的方向，例如，也可以是在多晶体中适宜分极的方向。
腕部在与分极方向交差的方向延伸即可，不一定必须与分极方向正交。通过沿着腕部的宽度方向的电压施加，腕部可以以在宽度方向弯曲的方式振动即可。例如，实施方式中，与腕部正交的D1轴也可以相对于X轴(电气轴)绕Y轴或Z轴具有若干的倾斜(例如不足15°)。另外，例如，在陀螺仪传感器中，虽然已知有具备与绕光轴以120°间隔沿着互异方向延伸的3根电气轴对应设置的3条腕部的水晶片，但是如该水晶片那样，腕部也可以与任一电气轴(分极方向)交差。
从上述可以理解，形成外壁及中壁的规定面(顶面或底面)大致沿着分极方向(电气轴)即可，不一定必须平行。例如，实施方式中，与规定面正交的D3轴也可以相对于X轴(电气轴)绕Y轴具有若干的倾斜(例如不足15°)。
另外，由于压电体也可以是多晶体，因此可以明白，分极方向以外的方向(例如单晶体的机械轴及光轴)和腕部的取向的关系也可以适宜设定。例如，实施方式中，虽然例示了机械轴和腕部大致一致的情况(5°以内的倾斜)，但是两者也可以更大的角度相互交差。
各振动腕中，槽(中壁及外壁)也可以设为不在顶面及底面的双方形成，而仅仅设置在其中一面。另外，一条振动腕的顶面或底面中，槽(凹部)的条数不限于2，也可以是3条以上。晶片的刻蚀也可以不从两面进行而从一面进行。
中壁比外壁低且薄的压电片可以通过一次刻蚀形成压电片的外缘和槽的双方，进而使一对外壁彼此的形状相同。但是，如专利文献1所公开的，该压电片也可以通过2次刻蚀形成。
标号说明
1…水晶振子(压电装置)，3…水晶振动元件(压电振动元件)，15…水晶片(压电片)，21…基部，23…振动腕，41…槽(凹部)，45…外壁，47…中壁，51…凹部。

Claims (6)

1.一种压电片，其特征在于，
具有沿着与分极方向交差的方向延伸的腕部，
所述腕部具有与该腕部延伸的方向平行且沿着所述分极方向的细长的规定面，并且，通过在该规定面的宽度方向设置两个以上的凹部，而具有位于所述两个以上的凹部的两侧的一对外壁和位于所述两个以上的凹部间的一个以上的中壁，
所述中壁的顶部处于比所述一对外壁各自的顶部低的位置，且在同一高度中分别比所述一对外壁薄。
2.如权利要求1所述的压电片，其特征在于，
所述一对外壁的顶部处于相互同等的高度，且在同一高度中为同等的厚度。
3.如权利要求1或2所述的压电片，其特征在于，
所述腕部通过在所述延伸的方向上设置多组所述两个以上的凹部，而具备位于多组的所述两个以上的凹部间的一个以上的横断壁，
所述横断壁的顶部处于比所述中壁的顶部高的位置。
4.一种压电振动元件，其特征在于，具备：
权利要求1至3的任一项所述的压电片；
所述规定面中，跨越所述两个以上的凹部而配置的第1电极；以及
相对于所述腕部的所述规定面位于其宽度方向两侧且在与所述规定面交差的一对侧面分别配置的第2电极。
5.一种压电振动装置，其特征在于，具备：
权利要求4所述的压电振动元件；以及
安装所述压电振动元件的安装基体。
6.一种压电片的制造方法，其特征在于，具有：
在沿着压电晶片的分极方向的主面形成掩模的掩模形成工序；以及
经由所述掩模刻蚀所述压电晶片的刻蚀工序，
所述掩模具有长条状的腕部对应部，
所述腕部对应部通过在该腕部对应部的宽度方向设置两个以上的开口，而具有位于所述两个以上的开口的两侧的一对外壁对应部和位于所述两个以上的开口间的一个以上的中壁对应部，
所述中壁对应部比所述一对外壁对应部细，
所述刻蚀工序中，同时开始所述腕部对应部的外侧的刻蚀和所述两个以上的开口中的刻蚀，且在所述压电晶片的所述主面中，与所述中壁对应部相接的区域被继续刻蚀，直到从所述中壁对应部的一侧缘部刻蚀到另一侧缘部为止。
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