TWI886396B - 晶體振盪器及晶體振盪器中間物以及晶體振盪器的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種包括謀求激勵電平特性的改善的新穎結構的AT切的晶體振盪器。本發明的晶體振盪器（10）包括：AT切的晶體片（20），平面形狀為長方形狀，將與晶體的X軸平行的方向設為長邊；激振用電極（21a）及激振用電極（21b），設置於所述晶體片的表背；及容器（30），安裝晶體片。在將所述晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的所述激振用電極的厚度的合計值表示為t時，兩者的比即t/T為0.026～0.030。或在將晶體片的設置有激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，兩者的比即m/M為0.192～0.216。

Description

晶體振盪器及晶體振盪器中間物以及晶體振盪器的製造方法

本發明是有關於一種在厚度剪切模式下振動且激勵電平特性優異的晶體振盪器、所述晶體振盪器用的晶體振盪器中間物、及晶體振盪器的製造方法。

晶體振盪器由於作為基準頻率源使用，故而需要儘量以固定的頻率振動。因此，優選為即便在晶體振盪器的驅動電力發生變化的情形時，頻率的變動也小、即激勵電平特性也優異。所述要求對於在厚度剪切模式下振動的使用晶體片、例如AT切的晶體片所構成的晶體振盪器也是同樣。

據專利文獻1記載，為了改善使用AT切的晶體片的晶體振盪器的激勵電平特性，在表背形成有激振用電極的AT切的晶體片中，將激振用電極設為下層及上層的層疊結構，且以在俯視下將上層收納於下層的外緣內的方式以小的面積設置（專利文獻1的請求項1、請求項2、圖1等）。 具體而言，在通過光刻技術形成下層包含鉻（Cr）、上層包含金（Au）的雙層結構的激振用電極時，將Au膜與Cr膜依序圖案化後，將Au膜再次蝕刻，而形成包括將金層收納於鉻層的外緣內的結構（金層不為簷狀的結構）的晶體片（專利文獻1的段落0049等）。

在專利文獻1所記載的晶體振盪器中，由於金層不為簷狀，故而能夠將上層與下層的密接性高的激振用電極形成於晶體片，因此實現激勵電平特性的改善（專利文獻1的段落0034等）。

[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2020-25344號公報

[發明所要解決的問題] 另一方面，本申請的發明人也對改善在厚度剪切模式下振動的晶體振盪器、尤其是使用AT切的晶體片構成的晶體振盪器的激勵電平特性的技術反復進行了銳意研究。結果發現能夠改善激勵電平特性的新穎的事項，從而完成本發明。 本申請是鑒於此種方面而完成，因此，本發明的目的在於提供一種在厚度剪切模式下振動且包括改善激勵電平特性的新穎結構的晶體振盪器、所述晶體振盪器用的晶體振盪器中間物、以及晶體振盪器的製造方法。

[解決問題的技術手段] 為了達成所述目的，根據本發明的晶體振盪器，包括：晶體片，在厚度剪切模式下振動；激振用電極，設置於所述晶體片的表背；及容器，安裝設置有所述激振用電極的晶體片，所述晶體振盪器的特徵在於：在將所述晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的所述激振用電極的厚度的合計值表示為t時，兩者的比即t/T為0.026～0.030。 如果t/T為0.026～0.030的範圍，那么如下文所述，能夠將使對所述晶體振盪器施加的激勵電平在特定範圍內發生變化的情形時的所述晶體振盪器中的頻率變化量（即激勵電平依賴性（Drive level dependency，DLD）特性）抑制為±6 ppm的範圍。DLD特性被抑制為所述範圍的晶體振盪器滿足所述晶體振盪器的利用者的要求規格，因此產業上的利用性提高而優選。 在實施所述晶體振盪器的發明時，更優選所述t/T為0.027～0.029為宜。如果為所述適宜的範圍，那麼如下文所述，能夠將DLD特性下的頻率變化量抑制為±4 ppm的範圍內。DLD特性被抑制於所述範圍內的晶體振盪器因產業上的利用性進一步提高而優選。

此處，晶體片的厚度T可利用任意方法選取實測獲得的厚度、或根據實際的頻率與頻率常數（晶體片例如為AT切晶體片的情形時為1670）而利用周知的計算式所算出的厚度等。 另一方面，本發明中提及的激振用電極的厚度t為構成激振用電極的主要金屬的膜的厚度，且為所述主要金屬為金（Au）的情形時所示出的厚度。以下對所述方面進行說明。

晶體振盪器的激振用電極通常為用來確保晶體片與激振用電極的密接性的襯底金屬膜與形成於所述襯底金屬膜上的主要金屬的膜的層疊結構。並且，由於襯底金屬膜的厚度與主要金屬的膜的厚度相比相當地薄，故而存在難以測定厚度的情形。另外，由於襯底金屬膜的厚度相當薄，故而即使排除襯底金屬膜的厚度也能表現出本發明的主旨。因此，本發明中提及的激振用電極的厚度t可視為激振用電極中的主要金屬的膜的厚度。因此，如果為襯底金屬為鉻（Cr）而主要金屬為金（Au）的情形，那麼主要金屬為金。另外，如果為襯底金屬為鉻（Cr）而主要金屬為銀（Ag）的情形，那麼主要金屬為銀。此外，可存在激振用電極的層疊數為三層以上的情形，所述情形也是考慮主要金屬即可。另外，也可以為主要金屬為合金層的情形。另外，在能夠測定襯底金屬膜的厚度的情形時，可考慮所述情況。

另外，激振用電極的厚度t設為主要金屬為金的情形時所示出的厚度的主要理由在於：作為激振用電極的主要金屬，多數情況下使用金。因此，在主要金屬為金以外的金屬，且包含所述金以外的金屬的電極的厚度為tx的情形時，本發明中提及的電極的厚度t為利用t＝tx·Wx/Wo所換算的厚度。此處，Wx為金以外的電極材料的密度，Wo為金的密度。以具體例而言，在激振用電極的主要金屬例如為銀（Ag）的情形時的激振用電極的厚度為tx的情形時，本發明中提及的電極的厚度t是利用t＝tx*（銀的密度/金的密度）所求出的厚度。因此，在激振用電極的主要金屬為銀（Ag）的情形時，由於銀的密度為10.50，金的密度為19.32（根據“理科年表2016年”，2015年11月30日發行，第385頁），故而本發明中提及的激振用電極的厚度t為由t＝tx·（10.5/19.32）≈0.543·tx獲得的厚度。在主要金屬的膜為層疊膜或合金膜的情形時，也根據該些的密度與金的密度並利用所述式求出厚度t即可。 另外，在將設置於晶體片的一主面的激振用電極的厚度表示為t1，將設置於晶體片的另一主面的激振用電極的厚度表示為t2時，所述t＝t1＋t2，可為t1＝t2，也可為t1≠t2。

激振用電極的厚度tx為實測獲得的厚度、或根據實際的頻率與頻率常數（晶體片例如為AT切的晶體片的情形時為1670）並利用周知的計算式所算出的厚度等。 此外，在實測晶體片的厚度T或激振用電極的厚度tx的情形時，測定位置可為晶體片內的一點或多點，為考慮測定精度的任意位置即可。在多點測定的情形時，優選將多點的測定值的平均值設為所述厚度。

另外，在本發明的晶體振盪器中，也可以代替所述t/T，而以激振用電極的品質相對於晶體片的品質的比來表示。即，在將設置有所述晶體片的激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，可將兩者的比即m/M規定為0.192～0.216。在所述情形時，更優選m/M為0.199～0.209。此外，在求解激振用電極的品質時，與所述t/T的情形同樣地，可排除激振用電極中的襯底金屬的膜的品質，也可以考慮在內。 如果m/M為0.192～0.216的範圍，那麼能夠將使對所述晶體振盪器施加的激勵電平在特定範圍內發生變化的情形時的所述晶體振盪器中的頻率變化量（即DLD特性）抑制為±6 ppm的範圍。如果m/M為0.199～0.209的範圍，那麼能夠將使對所述晶體振盪器施加的激勵電平在特定範圍內發生變化的情形時的所述晶體振盪器中的頻率變化量（即DLD特性）抑制為±4 ppm的範圍。

在實施所述晶體振盪器的發明時，所述晶體片的大小及平面形狀對本發明的影響低。其原因在於推定能夠形成可將振動能量有效地封入激振用電極的下方的結構。因此，推定本發明可應用於各種大小、形狀、邊長比的晶體片。 另外，根據下文所述的目前的實驗結果也可推定，晶體片的大小及平面形狀對本發明的影響低。具體而言，在平面形狀為長方形狀、將沿著晶體的X軸的方向設為長邊、將沿著晶體的Z'軸的方向設為短邊且長邊尺寸Lx為0.826 mm～0.869 mm的範圍、短邊尺寸Wx為0.587 mm～0.635 mm的範圍的AT切的晶體片中，能夠確認到本發明的效果。在所述情形時，就晶體振盪器的容器的外形尺寸而言，能夠實現1.2 mm×1.0 mm的晶體振盪器、即所謂1210尺寸的晶體振盪器。 進而，在小於該等的長邊尺寸Lx為0.680 mm～0.785 mm、短邊尺寸Wx為0.466 mm～0.520 mm的晶體片中，也能夠確認到本發明的效果。因此，至少利用此種範圍的晶體片能夠獲得本發明的效果。在所述情形時，就晶體振盪器的容器的外形尺寸而言，能夠實現1.0 mm×0.8 mm的晶體振盪器、及所謂1008尺寸的晶體振盪器。 另外，如果示出實驗所使用的所述晶體片的長邊尺寸Lx與短邊尺寸Wx的比（即邊長比）Wx/Lx，那麼為0.594～0.769，因此至少利用此種範圍的邊長比的AT切的晶體片能夠獲得本發明的效果。

另外，在實施所述晶體振盪器的發明時，激振用電極的大小及平面形狀對本發明的影響低。其原因在於推定能夠形成可將振動能量有效地封入激振用電極的下方的結構。因此，推定本發明可應用於各種大小及形狀的激振用電極。 另外，根據下文所述的目前的實驗結果也可推定激振用電極的大小及平面形狀對本發明的影響低。具體而言，在激振用電極的平面形狀為四邊形狀、長邊尺寸Le為0.46 mm～0.54 mm的範圍、短邊尺寸We為0.22mm～0.30mm的範圍、進而激振用電極的長邊尺寸Le為0.413mm～0.453mm的範圍、短邊尺寸We為0.288mm～0.328mm的範圍中，能夠確認到本發明的效果。因此，至少如果為此種大小的激振用電極，那麼能夠獲得本發明的效果。 此外，晶體片與激振用電極的平面上的位置關係可為晶體片的中心與激振用電極的中心一致的情形，或也可為相對於晶體片的中心而激振用電極的中心偏心的情形。

另外，在實施所述晶體振盪器的發明時，認為振盪頻率可為任意。其原因在於推定能夠形成可將振動能量有效地封入激振用電極的下方的結構。就目前的實驗結果而言，在振盪頻率為76 MHz～80 MHz的範圍時能夠確認到本發明的效果。具體而言，振盪頻率為76.8 MHz、79.96 MHz、80.00 MHz的各晶體振盪器能夠確認到本發明的效果。此外，振盪頻率為76.8 MHz、79.96 MHz及80 MHz的晶體振盪器分別可用作例如第五代移動通信系統的例如便攜終端中的基準信號源等，因此有用。

另外，本發明的晶體振盪器中間物的特徵在於：包括以矩陣狀具有大量晶體振動片的晶圓，所述晶體振動片包括晶體片及設置於所述晶體片的表背主面的激振用電極，且所述t/T為0.026～0.030或所述m/M為0.192～0.216。 更優選地，晶體振盪器中間物的特徵在於：包括以矩陣狀具有大量晶體振動片的晶圓，所述晶體振動片的所述t/T為0.027～0.029或所述m/M為0.199～0.209。 此外，在實施晶體振盪器中間物的發明時，關於所述t/T及所述m/M的範圍，也可有如以下的考慮。 在製造晶體振盪器時，通常在將形成有激振用電極的晶體片安裝於容器後，通過離子銑削逐量地去除激振用電極，將所述晶體振盪器的頻率調整為所需的頻率。因此，作為最終產品的晶體振盪器與晶體振盪器用中間物中，激振用電極的厚度僅相差所述頻率調整量。因此，在通過離子銑削調整頻率的情形時，關於激振用電極的厚度，多數情況下晶體振盪器用中間物略厚于作為最終產品的晶體振盪器。因此，晶體振盪器用中間物的所述t/T及m/M的範圍存在偏移所述頻率調整量的情形，因此優選晶體振盪器用中間物考慮所述方面。關於偏移量，t/T為0.0005左右，m/M為0.004左右。

另外，本發明的晶體振盪器的製造方法的特徵在於包括：在將在厚度剪切模式下振動的晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的激振用電極的合計厚度表示為t時，求出t/T與激勵電平特性的關聯，或在將設置有所述晶體片的激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，求出兩者的比即m/M與激勵電平特性的關聯的工序； 根據所述求出的關聯，求出激勵電平特性成為所需範圍的t的範圍或m的範圍的工序；及 以成為所述求出的範圍t或m的方式，將激振用電極形成於所述晶體片的工序。

[發明的效果] 根據本發明的晶體振盪器，相對於晶體片的厚度T而將激振用電極的厚度t設為恰當範圍，或相對於晶體片的品質M而將激振用電極的品質m設為恰當範圍，因此與並非如此的情形相比，能夠提供一種激勵電平特性優異的晶體振盪器及晶體振盪器中間物。 另外，根據本發明的晶體振盪器的製造方法，著眼於所述t/T或m/M而求出激振用電極的恰當厚度或恰當品質，並于晶體片形成與所述求出的恰當厚度或恰當品質相對應的激振用電極，因此能夠容易地製造激勵電平特性優異的晶體振盪器。

以下，參照圖式分別對本發明的晶體振盪器、晶體振盪器中間物及晶體振盪器的製造方法的實施方式進行說明。此外，說明所使用的各圖僅以能夠理解該等發明的程度概略性地表示。另外，在說明所使用的各圖中，對同樣的結構成分標注相同的編號進行表示，有時也會省略其說明。另外，以下說明中所說明的形狀、尺寸、材質等僅為本發明的範圍內的適當例子。因此，本發明並不僅限定於以下實施方式。

1. 晶體振盪器的實施方式 1-1. 晶體振盪器的第一實施方式 （整體的概要） 圖1的（A）及圖1的（B）是第一實施方式的晶體振盪器10的說明圖。尤其地，圖1的（A）為晶體振盪器10的平面圖，圖1的（B）為沿著圖1的（A）中的I-I線的截面圖。 第一實施方式的晶體振盪器10包括在厚度剪切模式下振動的晶體片20、設置於晶體片20的表背的激振用電極21a及激振用電極21b、以及安裝設置有激振用電極21a、激振用電極21b的晶體片20的容器30。此外，圖1的（A）中所示的坐標軸X、Y'、Z'分別表示晶體的晶軸。另外，以下也存在將激振用電極21a、激振用電極21b的其中一者稱為第一激振用電極21a，將另一者稱為第二激振用電極21b的情況。 在所述情形時，晶體片20為平面形狀為長方形狀的AT切的晶體片，其長邊平行於晶體的X軸，短邊平行於晶體的Z'軸。AT切的晶體片自身的詳細內容例如記載於文獻：“晶體設備的解說與應用”，日本晶體設備工業會2002年3月第4版第7頁等中，因此此處省略其說明。

晶體片20包括分別從第一激振用電極21a、第二激振用電極21b引出至晶體片20的其中一短邊的引出電極23。 容器30為包括安裝晶體片20的凹部30a的陶瓷制的容器。容器30在凹部30a的底面的特定位置包括連接墊31a、連接墊31b，且在外部的底面包括外部連接端子33a、外部連接端子33b。 晶體片20在引出電極23的位置處，通過導電性接著劑41連接固定於連接墊31a、連接墊31b。連接墊31a、連接墊31b通過未圖示的通孔佈線及/或齒形結構連接於外部連接端子33a、外部連接端子33b。 在容器30的凹部30a周圍的堤部的頂面，容器30被蓋構件43密封。此外，在圖1的（A）中，省略了蓋構件43的圖示。

（特徵的說明） 其次，參照圖2的（A）～圖2的（C）對本發明的特徵進行說明。圖2的（A）～圖2的（C）是選取圖1的（A）及圖1的（B）所示的晶體片20及激振用電極21a、激振用電極21b的部分放大表示的圖。並且，圖2的（A）是晶體片及激振用電極的平面圖，圖2的（B）是沿著圖2的（A）中的I-I線的截面圖，圖2的（C）是沿著圖2的（A）中的II-II線的截面圖。 第一實施方式的晶體振盪器10所包括的晶體片20是俯視下為長方形狀的AT切的晶體片20，其厚度為T。在如本例那樣晶體片為簡單的平板的情形時，晶體片20的厚度T為平板的厚度。在為晶體片的一部分突出的檯面結構的情形時，為檯面部的厚度。 另外，第一實施方式中的晶體片20中與晶體的X軸交叉的側面20a分別成為向外側凸的兩個面（參照圖2的（B）），且與晶體的Z'軸交叉的面20b分別成為相對於晶體片20的主面形成角度θ的一個面。此處，θ在製造晶體片20時的利用氫氟酸系蝕刻劑進行的蝕刻時間內或多或少有點偏差，為85度～89度的範圍。因此，晶體片20的另一主面與面20b所形成的角度為95度～91度的範圍。另外，晶體片20的長邊的尺寸為Lx，短邊的尺寸為Wx。在下文所述的實驗一項中對長邊的長度及短邊的長度的具體例進行詳細說明。 在與晶體的Z'軸交叉的面20b分別為相對於晶體片20的主面而形成角度θ的一個面的情形時，認為與如圖3的（C）所示的側面為兩個面的情形相比，不存在圖3的（C）所示的側面24b2的製造偏差引起的尺寸變動，相應地，晶體振盪器的特性偏差少。

另外，第一激振用電極21a及第二激振用電極21b各自的平面形狀為長方形狀，其長邊平行於晶體片20的長邊，短邊平行於晶體片20的短邊。第一激振用電極21a及第二激振用電極21b各自的長邊尺寸Le及短邊尺寸We在兩電極中相同。第一激振用電極21a及第二激振用電極21b以隔著晶體片20相向的方式配置。 另外，第一激振用電極21a及第二激振用電極21b的平面上的中心Oe相對於晶體片20的平面上的中心Ox，以ΔL的量向晶體片20的引出電極23的相反側、即晶體片20的前端偏心。 另外，第一激振用電極21a的厚度為t1，第二激振用電極21b的厚度為t2。因此，激振用電極的厚度的合計值t為t＝t1＋t2。其中，厚度t1與厚度t2可相同，也可不同。 並且，在第一實施方式的晶體振盪器10所包括的晶體片20中，晶體片20的厚度T與第一激振用電極21a及第二激振用電極21b的厚度的合計值t的比t/T設為0.026～0.030的範圍的值。

或作為其他觀點下的主張，所述晶體振盪器的發明中，在將晶體片20的設置有激振用電極21a、激振用電極21b的區域中的晶體的品質表示為M，將設置有激振用電極21a、激振用電極21b的區域中的該等激振用電極21a、激振用電極21b的品質表示為m時，兩者的比即m/M可為0.192～0.216的範圍的值。在下文所述的“實驗及考察”一項中對該等t/T、m/M的數值範圍的意義進行詳細說明。

1-2. 晶體振盪器的第二實施方式 圖3的（A）～圖3的（C）是第二實施方式的晶體振盪器的尤其是著眼於晶體片24的說明圖。並且，圖3的（A）為晶體片及激振用電極的平面圖，圖3的（B）為沿著圖3的（A）中的I-I線的截面圖，圖3的（C）為沿著圖3的（A）中的II-II線的截面圖。 第二實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片24的與第一實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片20的不同點在於與晶體的Z'軸交叉的側面24b的結構。即，在第一實施方式所說明的晶體片20中，側面20b（參照圖2的（C））包括相對于主面形成角度θ的一個面，與此相對，在第二實施方式的晶體片24的情形時，側面24b（圖3的（C））包括第一面24b1與第二面24b2這兩個面。第一面24b1是以角度θ1的內角與晶體片24的其中一主面相交的面，第二面24b2是以角度θ2的內角與晶體片24的另一主面相交的面。此處，θ1為90°～94°，優選90°至92°29'，θ2約為147°。此外，第二面24b2可為晶體的結晶面即m面。另外，晶體片24的與晶體的X軸交叉的側面24a與第一實施方式中的晶體片20的側面20a相同，包括兩個面。

1-3. 晶體振盪器的第三實施方式 圖4的（A）為第三實施方式的晶體片25的說明圖，為沿著與圖2的（A）的II-II線同樣的線切割晶體片25所得的截面圖。 第三實施方式的晶體片25與所述各實施方式不同的方面在於與晶體的Z'軸交叉的側面25a包括與晶體片25的主面正交的一個面。

1-4. 晶體振盪器的第四實施方式 圖4的（B）為第四實施方式的晶體片26的說明圖，為與沿著與圖2的（A）的I-I線同樣的線切割晶體片26所得的截面相當的截面圖。 第四實施方式的晶體片26與所述各實施方式不同的方面在於與晶體的X軸交叉的側面26a包括與晶體片26的主面正交的一個面。

1-5. 晶體振盪器的第五實施方式、第六實施方式 圖4的（C）為第五實施方式的晶體片27的說明圖，為沿著與圖2的（A）的I-I線同樣的線切割晶體片27所得的截面圖。 圖4的（D）為第六實施方式的晶體片28的說明圖，為沿著與圖2的（A）的I-I線同樣的線切割晶體片28所得的截面圖。 第五實施方式的晶體片27及第六實施方式的晶體片28各自與所述各實施方式不同的方面在於晶體片27及晶體片28分別在沿著晶體的X軸方向的一端包括向晶體的Y'方向突出的凸部27x、凸部28x。所述凸部27x、凸部28x作為用來將晶體片27、晶體片28固定於容器30（參照圖1的（A）及圖1的（B））的固定部而使用。如果存在凸部27x、凸部28x，與不存在的情形相比，能夠降低容器側對晶體片的影響，因此相應地能夠改善晶體振盪器的特性。此外，在第五實施方式及第六實施方式各實施方式中，晶體片27、晶體片28各自的長邊尺寸Lx設為包括設置有凸部27x、凸部28x的部分的尺寸。凸部27x、凸部28x的沿著晶體的X軸的尺寸例如為與0.1 mm～0.2 mm的範圍的設計相應的尺寸。 此外，第五實施方式的晶體片27是晶體片27的與晶體的X軸交叉的側面（即晶體片27的前端）包括兩個面的例子。第六實施方式的晶體片28是晶體片28的與晶體的X軸交叉的側面（即晶體片28的前端）包括與晶體片28的主面正交的一個面的例子。在包括凸部27x、凸部28x的晶體片中，晶體片的側面形狀不限於圖4的（C）、圖4的（D）的結構，也可為其他結構。

2. 晶體振盪器中間物的實施方式 接著，對製造所述晶體振盪器所使用的晶體振盪器中間物的實施方式進行說明。圖5的（A）及圖5的（B）是實施方式的晶體振盪器中間物50的說明圖，尤其地，圖5的（A）為對晶體振盪器中間物50的整體進行觀察的平面圖，圖5的（B）為將圖5的（A）中的R部分放大表示的平面圖。 所述晶體振盪器中間物50包括以矩陣狀具有大量晶體振動片51的晶圓，所述晶體振動片51包括晶體片20（當然也可為晶體片24～晶體片28等）、及激振用電極21a、激振用電極21b，且所述t/T、或m/M為所述特定範圍。此處，各晶體振動片51通過橋50b連接於晶體振盪器中間物50所包括的杆體50a。在晶體振盪器中間物50中，在橋50b的位置處，能夠使各晶體振動片51與杆體50a分離而單片化。如圖1的（A）及圖1的（B）所示，通過將經單片化的各晶體振動片51安裝於容器30，而能夠製造所需的晶體振盪器。

3. 實驗及考察（關於t/T或m/M的意義、晶體片或激振用電極的大小） 首先，根據實驗結果，對本發明所主張的t/T或m/M的意義進行說明。 3-1. 關於t/T的第一實驗 準備所述晶體片20，所述晶體片20為將長邊尺寸Lx（參照圖2的（A））設為0.826 mm～0.869 mm的範圍、將短邊尺寸Wx（參照圖2的（A））設為0.587 mm～0.635 mm的範圍的各種長邊尺寸及短邊尺寸的多種晶體片（具體而言，下文使用圖8的（A）、圖8的（B）進行說明）。其中，形成於該等晶體片20的表背的激振用電極21a、激振用電極21b的長邊尺寸Le（參照圖2的（A））設為0.496 mm，短邊尺寸We（參照圖2的（A））設為0.25 mm。並且，於在晶體片20形成激振用電極時，以成為激振用電極的厚度t與晶體片的厚度T的比t/T為0.0253的組、t/T為0.0279的組、t/T為0.0294的組這三個組的方式，將激振用電極形成於晶體片上。使用以所述方式形成的多種晶體片，製作使用圖1的（A）及圖1的（B）所說明的結構的晶體振盪器10。 此外，激振用電極為襯底金屬膜包含鉻膜，所述襯底金屬膜上的主要金屬膜包含Au膜的層疊結構。因此，所述情形的激振用電極的厚度t為設置於晶體片20的表背的Au膜的合計的厚度。另外，晶體振盪器10的振盪頻率為76.8 MHz。此外，此處所使用的晶體片為能夠安裝於晶體振盪器的容器的外形尺寸為1.2 mm×1.0 mm、即1210尺寸的容器的大小的晶體片。

其次，將對晶體振盪器施加的電力改變為10 μW→30 μW→100 μW→200 μW→300 μW，使該等多種晶體振盪器分別振盪。然後，施加電力為300 μW時的振盪頻率f3減去施加電力為10 μW時的振盪頻率f1，求出所得的值除以所述晶體振盪器的標稱頻率F0（所述實驗中為76.8 MHz）所求出的頻率變化率ΔF（單位：ppm）＝（f3－f1）/F0。 然後，對所述水準的晶體振盪器各自的ΔF與t/T的關係進行繪圖。圖6的（A）為所述曲線圖，橫軸取Au電極厚度/晶體片厚度（即t/T），縱軸取ΔF，而表示出兩者的關係。圖6的（A）中的黑四邊形■為t/T為0.0253的組，黑三角▲為t/T為0.0279的組，實心圓●為t/T為0.0294的組。並且，圖6的（A）中也示出了基於所述三個組的資料利用最小平方近似法近似獲得的近似曲線。 此處，如果ΔF為±6 ppm，那麼可認為是產業上具有利用性的晶體振盪器，另外，如果ΔF為±4 ppm，那麼可認為是產業上進一步具有利用性的晶體振盪器。因此，如果根據所述求出的近似曲線算出能夠滿足ΔF為±6 ppm的t/T，那麼可知t/T為0.026～0.030。另外，如果根據近似曲線算出能夠滿足ΔF為±4 ppm的t/T，那麼可知t/T為0.027～0.029。因此，t/T可為0.026～0.030，更優選t/T可為0.027～0.029。

另外，作為針對所述第一實驗的追加實驗，為使Au電極的厚度薄於第一實驗的情形時的實驗，具體而言，在Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092的情形、0.0153的情形、及0.0206的情形各自的水準下，試製晶體振盪器，對於該些晶體振盪器，與第一實驗同樣地測定激勵電平特性。此外，將Au電極厚度/晶體片厚度設為0.0092、0.0153、及0.0206的理由在於：在振盪頻率低於76 MHz附近的頻段、具體而言為38 MHz左右的頻段的晶體振盪器中，多數情況下使用Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092、0.0153、及0.0206等設計，因此通過在此種低頻段下確認電極設計中的DLD特性，而確認本發明的意義。 圖13的（A）是將所述追加實驗的DLD特性資料與圖6的（A）所示的第一實驗結果的DLD特性資料合併示出的特性圖。橫軸為Au電極厚度/晶體片厚度，縱軸為所述頻率變化率。 根據圖13的（A）可知，在Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092、0.0153、及0.0206左右以及Au電極厚度與第一實驗的情形相比較薄的情形時，頻率變化率在正側區域、即0～20 ppm的區域內位移。並且可知，隨著Au電極厚度/晶體片厚度變大為0.0092、0.0153、0.0206，頻率變化率變大。 另外，關於第一實驗與本次的追加實驗，也對晶體振盪器的重要特性之一的晶體阻抗（CI）進行了研究。圖13的（B）是將所述研究結果匯總而得的特性圖，為表示Au電極厚度/晶體片厚度與CI的關係的圖。橫軸為Au電極厚度/晶體片厚度，縱軸為CI。 根據圖13的（B）可知，Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092、0.0153、0.0206的各水準的晶體振盪器的CI分佈於20Ω～50Ω的區域，並且在Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092、0.0153、0.0206中，0.0092的水準的晶體振盪器的CI最差。與此相對，可知包括本發明的範圍在內的Au電極厚度/晶體片厚度為0.1840、0.2030、0.2143的各水準的晶體振盪器的CI為二十幾Ω以下，尤其是本發明的範圍的CI大致為20Ω以下。 根據所述追加實驗結果及CI的評價結果分別可知，t/T宜為0.026～0.030，更優選為t/T為0.027～0.029。

3-2. 關於t/T的第二實驗 在所述第一實驗中使用第一實施方式的晶體片20作為晶體片，與此相對，在第二實驗中，使用第二實施方式的晶體片24。除此以外，以與所述第一實驗同樣的方式製作多個水準的晶體振盪器，分別求出該些晶體振盪器的所述ΔF，並對ΔF與t/T的關係進行繪圖。圖6的（B）為所述曲線圖。 然後，與第一實驗同樣地求出近似式，求出ΔF與t/T的關係，進而分別求出ΔF能夠滿足±6 ppm的t/T、及ΔF能夠滿足±4 ppm的t/T。 結果可知，在使用晶體片24的情形時，ΔF能夠滿足±6 ppm的t/T為0.026～0.030，ΔF能夠滿足±4 ppm的t/T為0.027～0.029。 根據第一實驗結果及第二實驗結果，認為即使與晶體片的Z'軸交叉的側面的結構發生變化，優選的t/T的範圍也不變。 另外，使用晶體片24，與針對所述第一實驗的追加實驗同樣地，以Au電極厚度/晶體片厚度為0.0092的情形、0.0153的情形、及0.0206的情形各自的水準試製晶體振盪器，對於該些晶體振盪器，測定激勵電平特性。另外，也實施CI的評價。結果，在使用晶體片24的情形時，也可獲得與使用所述圖13的（A）及圖13的（B）所說明者同樣的結果。即可知，即使與晶體片的Z'軸交叉的側面的結構發生變化，也獲得與使用所述圖13的（A）及圖13的（B）所說明者同樣的結果。

3-3. 第三實驗（作為其他觀點的根據m/M的考察） 在所述實驗1、實驗2中，對t/T進行了考察，以相對於晶體片的品質的激振用電極的品質作為參數，對激勵電平特性的良好的範圍進行考察，結果成為如以下的結果。具體而言，關於第一實驗中所製作的晶體振盪器及第二實驗中所製作的晶體振盪器，在將晶體片的設置有激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，對兩者的比即m/M與ΔF的關係進行研究。此外，在所述情形時，激振電極的品質m為Au電極的品質。 圖7的（A）是對使用晶體片20的情形時的ΔF與m/M的關係進行繪圖所得的圖，圖7的（B）是對使用晶體片24的情形時的ΔF與m/M的關係進行繪圖所得的圖。 基於所述曲線圖，分別求出m/M與ΔF的近似式，且分別求出ΔF能夠滿足±6 ppm的m/M、及ΔF能夠滿足±4 ppm的m/M。 結果可知，在使用晶體片20的情形、使用晶體片24的情形時，均為ΔF能夠滿足±6 ppm的m/M為0.192～0.216，ΔF能夠滿足±4 ppm的m/M為0.199～0.209。 另外，對於也分別使用晶體片20及晶體片24的所述追加實驗結果，著眼於m/M而非t/T，分別對m/M與ΔF的關係、m/M與CI的關係進行研究。即，關於m/M小至0.00667、0.1118及0.1501的水準，對DLD特性及CI進行研究。圖14的（A）及圖14的（B）與圖13的（A）及圖13的（B）同樣地將該些研究結果匯總示出。 根據圖14的（A）及圖14的（B）可知，在m/M小至0.00667、0.1118及0.1501的水準下，CI變大。 因此，在使用晶體片20、使用晶體片24且著眼於m/M的情形時，也為ΔF能夠滿足±6 ppm的m/M為0.192～0.216，ΔF能夠滿足±4 ppm的m/M為0.199～0.209。

3-4. 對晶體片的大小依賴性的考察 對如果晶體片的大小發生變化，那麼本發明所主張的t/T或m/M的效果是否消失進行考察。圖8的（A）及圖8的（B）為其說明圖。在圖8的（A）、圖8的（B）中，橫軸為晶體片的短邊尺寸與長邊尺寸的比、即邊長比，縱軸為所述ΔF。具體而言，圖8的（A）為對第一實驗中所使用的各種晶體片的短邊尺寸/長邊尺寸與ΔF的關係進行繪圖所得的圖，圖8的（B）為對第二實驗中所使用的各種晶體片的短邊尺寸/長邊尺寸與ΔF的關係進行繪圖所得的圖。 根據圖8的（A）及圖8的（B）可知，晶體片的短邊尺寸/長邊尺寸與ΔF無關。反倒是由於t/T為0.0279的晶體振盪器的組的ΔF分佈於±2 ppm中，故而如果為第一實驗或第二實驗中考察而判斷為優選的t/T的範圍，那麼能夠減小ΔF，所述情況根據圖8的（A）、圖8的（B）也能夠理解。

3-5. 對激振用電極的大小依賴性的考察 以如下方式進行實驗，對如果激振用電極的大小發生變化，那麼本發明所主張的t/T或m/M的效果是否消失進行考察。其中，在所述實驗中，作為晶體片，而使用長邊尺寸為0.745 mm、短邊尺寸為0.514 mm的晶體片。並且，設置於所述晶體片的表背的激振用電極如圖9中13個點所示那樣，長邊尺寸以0.434 mm為中心，短邊尺寸以0.308 mm為中心，將激振用電極的長邊尺寸改變為多個水準，將短邊尺寸改變為多個水準。並且，激振用電極成為t/T為本發明的範圍內的0.0279（稱為實施例）、t/T為本發明的範圍外的0.0199（稱為比較例1）、t/T為本發明的範圍外的0.0167（稱為比較例2）這三種。然後，使用此種晶體片製作實驗用的多個水準的晶體振盪器。此外，此處所使用的晶體片為能夠安裝於晶體振盪器的容器的外形尺寸為1 mm×0.8 mm、即1008尺寸的容器的晶體片。 接著，對於所述試製的晶體振盪器，分別按照與實驗1同樣的順序求出激勵電平特性、即關於ΔF的特性。然後，對ΔF與激振用電極的大小的關係進行繪圖。

圖10的（A）～圖10的（C）、圖11的（A）～圖11的（C）是以所述方式繪製的特性圖。具體而言，圖10的（A）～圖10的（C）為對激振用電極的長邊尺寸與ΔF的關係進行繪圖所得的圖，圖11的（A）～圖11的（C）為對激振用電極的短邊尺寸與ΔF的關係進行繪圖所得的圖。 根據圖10的（A）～圖10的（C）、圖11的（A）～圖11的（C）分別可知，在t/T為本發明的範圍的實施例（參照圖10的（A）、圖11的（A））中，即使改變激振用電極的長邊尺寸或短邊尺寸，ΔF在優選的範圍內也大致一定而不發生變動。與此相對，可知在比較例1、比較例2中，如果激振用電極的長邊尺寸或短邊尺寸改變，那麼ΔF均會發生變動。並且也可知，比較例1及比較例2的ΔF均脫離±6 ppm、±4 ppm的範圍。 因此可知，如果t/T或m/M為本發明所主張的範圍，那麼即使激振用電極的大小改變，也能夠維持ΔF的變動小的狀態。即，本發明的激振用電極的大小依賴性小，因此優選。

4. 晶體振盪器的製造方法 根據所述說明，作為製造在厚度剪切模式下振動且DLD特性優異的晶體振盪器的優選的方法，可列舉以下方法。即，在將晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的激振用電極的合計的厚度表示為t時，著眼於該等t及T，而通過包括以下工序的方法製造晶體振盪器。以下，參照圖12所示的流程圖對所述實施方式進行說明。 準備在厚度剪切模式下振動的厚度為T的多個晶體片，然後在其兩面形成激振用電極，且所述激振用電極的兩面的厚度的合計為厚度tn1（圖12的步驟S1），另外，厚度與第一晶體片相同但形成於晶體片的兩面的激振用電極是形成其兩面的厚度的合計為厚度tn2（≠tn1）的激振用電極。同樣地，在厚度與第一晶體片相同的第n組晶體片的兩面形成激振用電極，且所述激振用電極的兩面的厚度的合計為厚度tnn（≠tn1、tn2）（圖12的步驟S2）。

然後，將已形成激振用電極的所述n種組的晶體片安裝于容器而形成圖1的（A）及圖1的（B）所示的結構的晶體振盪器（圖12的步驟S3）。接著，對該等晶體振盪器各自的激勵電平特性進行測定（圖12的步驟S4）。 接著，根據所述測得的激勵電平求出該等晶體振盪器各自的例如所述ΔF（施加電力為10 μW及300 μW時的各頻率差），繼而對各晶體振盪器的ΔF與t/T的關係進行繪圖，選取ΔF為特定範圍、例如所述±6 ppm的t/T，由此選取激振用電極的恰當的厚度t（圖12的步驟S5）。也可以選取能夠由t換算的品質m。此外，品質可根據激振用電極的厚度與構成激振用電極的材料的密度而求出。 接著，以激振用電極的厚度成為所述選取的厚度t的方式，在晶體片形成激振用電極（圖12的步驟S6），繼而將所述晶體片安裝於容器，而獲得目標晶體振盪器（圖12的步驟S7）。 以所述方式製造的晶體振盪器的t/T（m/M）成為本發明所主張的恰當範圍，因此可獲得DLD特性優異的晶體振盪器。

5. 變形例 上述已對本發明的優選的實施方式進行了說明，但本發明在如以下的變形例中也可期待與實施方式的情形同樣的效果。 在實施方式中示出長邊平行於晶體的X軸、短邊平行於Z'軸的AT切的晶體片的例子，但利用長邊平行於晶體的Z'軸且短邊平行於晶體的X軸的AT切的晶體片也可獲得本發明的效果。 另外，作為在厚度剪切模式下振動的晶體片而使用AT切的晶體片，但利用在厚度剪切模式下振動的其他晶體片、例如以SC切為代表的兩次旋轉晶體片也可期待本發明的效果。 另外，示出俯視下晶體片的形狀及激振用電極的形狀為長方形狀的例子，但晶體片的形狀及/或激振用電極的形狀為正方形、圓形、橢圓形等其他形狀也可期待同樣的效果。 另外，激振用電極的結構材料不限於鉻、金，也可為其他任意適當的材料。另外，設置於晶體片的表背的激振用電極也可互相不相向。 另外，已對使用包括凹部的陶瓷制的容器作為容器的例子進行了說明，但容器的結構不限於所述例子。例如也可為在平板狀的陶瓷基板安裝晶體片並利用蓋狀的蓋構件密封所述晶體片的容器的結構、或金屬制且為引線型的容器結構。 另外，已列舉振盪頻率為76 MHz～80 MHz的晶體振盪器為例進行了說明，但本發明也可應用於其他頻段的晶體振盪器。

10:第一實施方式的晶體振盪器 20:第一實施方式的晶體片 20a:晶體片20的與晶體的X軸交叉的側面 20b:晶體片20的與晶體的Z'軸交叉的面 21a:第一激振用電極 21b:第二激振用電極 23:引出電極 24:第二實施方式的晶體片 24a:晶體片24的與晶體的X軸交叉的側面 24b:晶體片24的側面 24b1:第一面 24b2:第二面 25:第三實施方式的晶體片 25a:晶體片25的與晶體的Z'軸交叉的側面 26:第四實施方式的晶體片 26a:與晶體的X軸交叉的側面 27:第五實施方式的晶體片 27x、28x:凸部 28:第六實施方式的晶體片 30:容器 30a:凹部 31a、31b:連接墊 33a、33b:外部連接端子 41:導電性接著劑 43:蓋構件 50:晶體振盪器中間物 50a:杆體 50b:橋 51:晶體振動片 Le、Lx:長邊尺寸 Oe、Ox:中心 T:晶體片的厚度 t:激振用電極的厚度 t1:第一激振用電極的厚度 t2:第二激振用電極的厚度 We、Wx:短邊尺寸 X、Y'、Z':晶軸 θ:角度 ΔL:量

圖1的（A）及圖1的（B）是對第一實施方式的晶體振盪器10進行說明的圖。 圖2的（A）～圖2的（C）是第一實施方式的晶體振盪器10所包括的晶體片20的說明圖。 圖3的（A）～圖3的（C）是第二實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片24的說明圖。 圖4的（A）是第三實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片25的說明圖，圖4的（B）是第四實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片26的說明圖，圖4的（C）是第五實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片27的說明圖，圖4的（D）是第六實施方式的晶體振盪器所包括的晶體片28的說明圖。 圖5的（A）、圖5的（B）是晶體振盪器中間物50的說明圖。 圖6的（A）、圖6的（B）是對Au電極厚度/晶體片厚度與DLD特性中的頻率變化率的關係進行說明的圖，（A）圖是關於第一實施方式的晶體片20，（B）圖是關於第二實施方式的晶體片24。 圖7的（A）、圖7的（B）是對Au電極品質/晶體片品質與DLD特性中的頻率變化率的關係進行說明的圖，（A）圖是關於第一實施方式的晶體片20，（B）圖是關於第二實施方式的晶體片24。 圖8的（A）、圖8的（B）是對本發明的效果不依賴於晶體片的邊長比的情況進行說明的圖，（A）圖是關於第一實施方式的晶體片20，（B）圖是關於第二實施方式的晶體片24。 圖9是對將激振用電極的大小進行各種改變的實驗中的樣品的條件（水準）進行說明的圖。 圖10的（A）～圖10的（C）是對本發明的效果不依賴於激振用電極的大小的情況進行說明的圖，為關於激振用電極的長邊進行匯總的圖。 圖11的（A）～圖11的（C）是與用來對本發明的效果不依賴於激振用電極的大小的情況進行說明的圖10的（A）～圖10的（C）接續的圖，為關於激振用電極的短邊進行匯總的圖。 圖12是對晶體振盪器的製造方法的發明的要部進行說明的流程圖。 圖13的（A）是用來對使用圖6的（A）所說明的實驗的補充實驗的結果進行說明的圖，圖13的（B）是用來對圖13的（A）中所說明的晶體振盪器的晶體阻抗的分佈進行說明的圖。 圖14的（A）是用來對使用圖7的（A）所說明的實驗的補充實驗的結果進行說明的圖，圖14的（B）是用來對圖14的（A）中所說明的晶體振盪器的晶體阻抗的分佈進行說明的圖。

20:第一實施方式的晶體片

20a:晶體片20的與晶體的X軸交叉的側面

20b:晶體片20的與晶體的Z'軸交叉的面

21a:第一激振用電極

21b:第二激振用電極

23:引出電極

Le、Lx:長邊尺寸

Oe、Ox:中心

T:晶體片的厚度

t:激振用電極的厚度

t1:第一激振用電極的厚度

t2:第二激振用電極的厚度

We、Wx:短邊尺寸

X、Y'、Z':晶軸

θ:角度

△L:量

Claims (14)

1. 一種晶體振盪器，包括：晶體片，在厚度剪切模式下振動；激振用電極，設置於所述晶體片的表背；及容器，安裝設置有所述激振用電極的晶體片，其中： 在將所述晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的所述激振用電極的厚度的合計值表示為t時，兩者的比即t/T為0.026～0.030。
2. 如請求項1所述的晶體振盪器，其中： 所述t/T為0.027～0.029。
3. 一種晶體振盪器，包括：晶體片，在厚度剪切模式下振動；激振用電極，設置於所述晶體片的表背；及容器，安裝設置有所述激振用電極的晶體片，其中： 在將所述晶體片的設置有激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，兩者的比即m/M為0.192～0.216。
4. 如請求項3所述的晶體振盪器，其中： 所述m/M為0.199～0.209。
5. 如請求項1至4中任一項所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體片為AT切的晶體片。
6. 如請求項5所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體振盪器為振盪頻率76 MHz～80 MHz頻段的任意頻率的晶體振盪器。
7. 如請求項5所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體振盪器為振盪頻率76.8 MHz的晶體振盪器。
8. 如請求項5所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體振盪器為振盪頻率79.96 MHz的晶體振盪器。
9. 如請求項5所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體振盪器為振盪頻率80 MHz的晶體振盪器。
10. 如請求項5所述的晶體振盪器，其中： 所述晶體片為平面形狀為長方形狀的AT切的晶體片，其長邊平行於晶體的X軸，短邊平行於晶體的Z'軸，且所述長邊的尺寸Lx與所述短邊的尺寸Wx的比即Wx/Lx為0.690～0.745。
11. 一種晶體振盪器中間物，其中： 包括以矩陣狀具有大量晶體振動片的晶圓， 所述晶體振動片包括：晶體片；及激振用電極，設置於所述晶體片的表背的主面，且在將所述晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的所述激振用電極的厚度的合計值表示為t時，或在將設置有所述晶體片的激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時， t/T為0.026～0.030，或m/M為0.192～0.216。
12. 如請求項11所述的晶體振盪器中間物，其中： 所述晶體振盪器中間物使用AT切的晶體晶圓。
13. 一種晶體振盪器的製造方法，包括： 在將在厚度剪切模式下振動的晶體片的厚度表示為T，將設置於所述晶體片的表背的激振用電極的合計厚度表示為t時，求出t/T與激勵電平特性的關聯，或在將設置有所述晶體片的激振用電極的區域中的晶體的品質表示為M，將所述區域中的所述表背的激振用電極的品質表示為m時，求出兩者的比即m/M與激勵電平特性的關聯的工序； 根據求出的所述關聯，求出激勵電平特性成為所需範圍的t的範圍或m的範圍的工序；以及 以成為求出的所述範圍t或m的方式，將激振用電極形成於所述晶體片的工序。
14. 如請求項13所述的晶體振盪器的製造方法，其中： 所述晶體片為AT切的晶體片。