具体实施方式

1.实施方式1

参照图1和图2，对实施方式1的振动元件1的概略结构进行说明。

另外，图1和图2中的Y’轴、Z’轴是使相互正交的轴X、Y、Z中的Y轴和Z轴绕X轴旋转规定的角度而得到的轴。

实施方式1的振动元件1具有：石英基板2；第1激励电极4，其形成于第1振动部3；第2激励电极6，其形成于在第2振动部5；第3激励电极8，其形成于第3振动部7；端子10、11、12，其形成于固定部9；引线电极13，其对第1激励电极4和端子10进行导通连接；引线电极14，其对第2激励电极6和端子11进行导通连接；以及引线电极15，其对第3激励电极8和端子12进行导通连接。

振动元件1具有第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3。第1振动元件X1具有第1振动部3，在该第1振动部3形成有一对第1激励电极4。第2振动元件X2具有第2振动部5，在该第2振动部5形成有一对第2激励电极6。第3振动元件X3具有第3振动部7，在该第3振动部7形成有一对第3激励电极8。第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3共用石英基板2，因此，成为来自外部的热容易均等地传递的构造。

石英基板2具有第1振动部3、第2振动部5、第3振动部7、和用于将石英基板2固定于未图示的封装等的固定部9。另外，石英基板2是XZ’面为主面、沿着Y’轴的方向为厚度方向的平板。

第1振动部3、第2振动部5和第3振动部7在沿着Z’轴的方向上排列配置，朝向Z’轴的正方向按照第3振动部7、第1振动部3、第2振动部5的顺序配置。固定部9相对于第1振动部3、第2振动部5和第3振动部7配置在沿着与Z’轴垂直的X轴的方向上。

第1振动部3具有石英基板2的第1主面16a、以及与第1主面16a平行的第2主面16b。在第1振动部3的第1主面16a和第2主面16b上，以在石英基板2的厚度方向上夹着方式形成有一对第1激励电极4。第1主面16a侧的第1激励电极4和第2主面16b侧的第1激励电极4配置成在从沿着Y’轴的方向上俯视时重叠。另外，第1主面16a和第2主面16b相当于两个主面。

第2振动部5具有石英基板2的第1倾斜面17和第2主面16b。在第2振动部5的第1倾斜面17和第2主面16b上，以在石英基板2的厚度方向上夹着第2振动部5的方式形成有一对第2激励电极6。第1倾斜面17侧的第2激励电极6和第2主面16b侧的第2激励电极6配置成在从沿着Y’轴的方向上俯视时重叠。

另外，第1倾斜面17是相对于第1主面16a以规定的倾斜角度倾斜的倾斜面，在实施方式1中，第1倾斜面17以第2振动部5的厚度随着远离第1振动部3而变薄的方式倾斜。

第3振动部7具有石英基板2的第2倾斜面18和第2主面16b。在第3振动部7的第2倾斜面18和第2主面16b上以在石英基板2的厚度方向上夹着第3振动部7的方式形成有一对第3激励电极8。第2倾斜面18侧的第3激励电极8和第2主面16b侧的第3激励电极8配置成在从沿着Y’轴的方向上俯视时重叠。

另外，第2倾斜面18是相对于第1主面16a以规定的倾斜角度倾斜的倾斜面，在实施方式1中，第2倾斜面18以第3振动部7的厚度随着远离第1振动部3而变薄的方式倾斜。

第1振动元件X1具有：第1振动部3；第1激励电极4，其形成于第1振动部3；端子10，其形成于固定部9；以及引线电极13，其对第1激励电极4与端子10进行导通连接。

在第1振动元件X1的第1主面16a形成有：第1激励电极4；端子10，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极13，其用于将第1激励电极4与端子10电连接。并且，在第1振动元件X1的第2主面16b形成有：第1激励电极4；端子10，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极13，其用于将第1激励电极4与端子10电连接。

第2振动元件X2具有：第2振动部5；第2激励电极6，其形成于第2振动部5；端子11，其形成于固定部9；以及引线电极14，其对第2激励电极6与端子11进行导通连接。

在第2振动元件X2的第1倾斜面17形成有：第2激励电极6；端子11，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极14，其用于将第2激励电极6与端子11电连接。并且，在第2振动元件X2的第2主面16b形成有：第2激励电极6；端子11，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极14，其用于将第2激励电极6与端子11电连接。

第3振动元件X3具有：第3振动部7；第3激励电极8，其形成于第3振动部7；端子12，其形成于固定部9；以及引线电极15，其对第3激励电极8与端子12进行导通连接。

在第3振动元件X3的第2倾斜面18形成有：第3激励电极8；端子12，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极15，其用于将第3激励电极8与端子12电连接。并且，在第3振动元件X3的第2主面16b形成有：第3激励电极8；端子12，其用于与未图示的振荡电路电连接；以及引线电极15，其用于将第3激励电极8与端子12电连接。

第1振动元件X1在第1振动部3的两个主面16a、16b形成有一对第1激励电极4，所以，通过对端子10施加电压，能够使第1振动部3振动。

第2振动元件X2在第2振动部5的第1倾斜面17和第2主面16b上以在石英基板2的厚度方向上夹着的方式形成有一对第2激励电极6，所以通过对端子11施加电压，能够使第2振动部5振动。

第3振动元件X3在第3振动部7的第2倾斜面18和第2主面16b上以在石英基板2的厚度方向上夹着的方式形成有一对第3激励电极8，所以，通过对端子12施加电压，能够使第3振动部7振动。

在第1振动部3与固定部9之间、第2振动部5与固定部9之间以及第3振动部7与固定部9之间分别设置有第1贯通孔19、第2贯通孔20、第3贯通孔21。通过设置有第1贯通孔19、第2贯通孔20、第3贯通孔21，能够减少在通过粘接剂或焊锡等接合部件将振动元件1固定于未图示的封装时产生的应力从固定部9传递到第1振动部3、第2振动部5或第3振动部7的情况。

此外，在第1振动部3与固定部9之间、第2振动部5与固定部9之间以及第3振动部7与固定部9之间分别设置有宽度缩窄部22a、22b、22c、22d。宽度缩窄部是指，在石英基板2中将第1振动部3与固定部9连接的部分、将第2振动部5与固定部9连接的部分、将第3振动部7与固定部9连接的部分沿着Z’轴的方向的长度比石英基板2沿着Z’轴的方向上的全长短的部分。通过设置有宽度缩窄部22a、22b、22c、22d，能够减少在通过粘接剂或焊锡等接合部件将振动元件1固定于未图示的封装时产生的应力从固定部9传递到第1振动部3、第2振动部5或第3振动部7的情况。

另外，在实施方式1中，由第1贯通孔19、第2贯通孔20、第3贯通孔21形成了宽度缩窄部22a、22b、22c、22d，但不限于贯通孔，也可以通过在石英基板2上设置缺口部来形成宽度缩窄部，该缺口部是在从沿着Y’轴的方向俯视时在沿着Z’轴的方向上切掉石英基板2的与沿着X轴的方向平行的边的一部分而得到的。

接着，参照图3，对本实施方式的石英基板2的切割角度进行说明。

如图3所示，石英等压电材料属于三方晶系，具有相互垂直的晶轴X、Y、Z。将X轴、Y轴、Z轴分别称作电轴、机械轴、光学轴。

例如，作为压电基板，由沿着使XZ面绕X轴旋转规定的角度θ1而得到的平面从石英切出的所谓旋转Y切石英基板构成的平板被用作石英基板2。另外，角度θ1也称作旋转Y切石英基板的切割角度。

另外，使XZ面绕X轴旋转的旋转方向用箭头B表示，设从作为旋转轴的X轴的正方向观察时的左旋为正旋转、右旋为负旋转。

在设使Y轴绕X轴旋转角度θ1而得到的坐标轴为Y’轴、使Z轴绕X轴旋转角度θ1而得到的坐标轴为Z’轴时，旋转Y切石英基板能够用垂直的晶轴X、Y’、Z’表示。对于旋转Y切石英基板，厚度方向是沿着Y’轴的方向，包含与Y’轴垂直的X轴以及Z’轴的XZ’面是主面，在主面激励出厚度剪切振动作为主振动。

此处，角度θ1为大致35°15′的旋转Y切石英基板称作AT切石英基板，具有优异的频率-温度特性。以下，在本实施方式中，作为石英基板2的一例，使用AT切石英基板进行说明，但不限于AT切石英基板，例如，也可以是激励厚度剪切振动的BT切等石英基板。此外，在使用AT切石英基板作为石英基板2的情况下，角度θ1为大约35°15′即可，例如，角度θ1也可以为35°17′。

另外，在本实施方式中，设石英基板2的角度θ1为35°15′。因此，石英基板2的两个主面16a、16b的切割角度为角度θ1即35°15′。

石英基板2的第1倾斜面17以第1主面16a为基准倾斜了角度θ2。也就是说，石英基板2的第1倾斜面17从Z’轴绕X轴朝正方向旋转，因此，第1倾斜面17的切割角度为θ1+θ2即35°15′+θ2。

石英基板2的第2倾斜面18以第1主面16a为基准倾斜了角度θ3。也就是说，石英基板2的第2倾斜面18从Z’轴绕X轴在负向上旋转，因此，第2倾斜面18的切割角度为θ1-θ3即35°15′-θ3。

在本实施方式中，第1倾斜面17的切割角度是θ1+θ2，第2倾斜面18的切割角度是θ1-θ3，第1倾斜面17的切割角度与第2倾斜面18的切割角度不同。

第1倾斜面17的切割角度与第2倾斜面18的切割角度不同也可以说是，第2倾斜面18相对于第1倾斜面17倾斜。

接着，参照图4和图5，对石英基板2的切割角度与频率-温度特性的关系进行说明。图4是示出在旋转Y切石英基板中以切割角度为35°15′的AT切石英基板为基准按照2′间隔使切割角度发生变化时的频率-温度特性与切割角度的关系的图。例如，在图4中，用+10表示的曲线表示切割角度为35°15′+10′、即切割角度为35°25′的旋转Y切石英基板的频率-温度特性。这样，通过使切割角度发生变化，能够调整相对于温度变化的频率变化量Δf/f。

此处，在本实施方式中，激励第2振动部5的一对第2激励电极6中的一方设置于第1倾斜面17，另一方设置于第2主面16b，因此，本实施方式的第2振动元件X2的频率-温度特性为与第1倾斜面17的切割角度θ1+θ2＝35°15′+θ2对应的频率-温度特性和与第2主面16b的切割角度θ1＝35°15′对应的频率-温度特性的中间的特性。具体而言，第2振动元件X2的相对于温度变化的频率变化量Δf/f是切割角度为((θ1+θ2)+θ1)/2＝(2θ1+θ2)/2、即θ1+θ2/2＝35°15′+θ2/2时的相对于温度变化的频率变化量Δf/f。

此外，激励第3振动部7的一对第3激励电极8的一方设置于第2倾斜面18，另一方设置于第2主面16b，因此，本实施方式的第3振动元件X3的频率-温度特性是与第2倾斜面18的切割角度35°15′-θ3对应的频率-温度特性和与第2主面16b的切割角度35°15′对应的频率-温度特性的中间的特性。具体而言，第3振动元件X3的相对于温度变化的频率变化量Δf/f是切割角度为35°15′-θ3/2时的相对于温度变化的频率变化量Δf/f。

在表示本实施方式的振动元件1的频率-温度特性的一例的图5中，AT1表示第1振动元件X1的频率-温度特性，AT2表示第2振动元件X2的频率-温度特性，AT3表示第3振动元件X3的频率-温度特性。

第1振动部3的角度θ1为35°15′，直接使用了AT切石英基板，因此，第1振动元件X1的相对于温度变化的频率变化量Δf/f较小。因此，通过设第1振动元件X1为振荡信号输出用，能够得到相对于温度变化比较稳定的振荡信号。

第2振动部5改变第1倾斜面17的角度θ2，并且，第3振动部7改变第2倾斜面18的角度θ3，由此能够以相对于温度变化的频率变化量Δf/f增加的方式进行调整。第2振动元件X2及第3振动元件X3的相对于温度变化的频率变化量Δf/f较大是指，能够进行温度变化相对于频率变化的分辨率高、精度高的温度检测。因此，通过设第2振动元件X2和第3振动元件X3为温度检测用，能够高精度地检测温度。

在本实施方式中，当设两个主面16a、16b的切割角度为θ1时，第2振动部5的第1倾斜面17的切割角度为θ1+θ2即35°15′+θ2，第2振动部5的第1倾斜面17的切割角度比两个主面16a、16b的切割角度θ1大。此外，第3振动部7的第2倾斜面18的切割角度是θ1-θ3即35°15′-θ3，比两个主面16a、16b的切割角度θ1小。通过设第2振动部5的第1倾斜面17的切割角度和第3振动部7的第2倾斜面18的切割角度为分别不同的角度，能够使温度检测用的第2振动元件X2和第3振动元件X3各自的频率-温度特性不同。

通过使温度检测用的第2振动元件X2和第3振动元件X3各自的频率-温度特性不同，例如，在能够实现第2振动元件X2的温度变化相对于频率变化的分辨率比第3振动元件X3高、精度高的温度检测的温度范围内，根据第2振动元件X2进行温度检测，在能够实现第3振动元件X3的温度变化相对于频率变化的分辨率比第2振动元件X2高、精度高的温度检测的温度范围内，根据第3振动元件X3进行温度检测，能够实现更高精度的温度检测。

例如，在图5中，在温度T为-10℃至60℃的温度范围内，第2振动元件X2的温度变化相对于频率变化的分辨率比第3振动元件X3高，因此，根据第2振动元件X2进行温度检测即可。另一方面，在温度T比-10℃低或比60℃高的温度范围内，第2振动元件X2的温度变化相对于频率变化的分辨率降低，并且第2振动元件X2的频率变化相对于温度变化不再显现出单调增加或单调减少。因此，在温度T比-10℃低或比60℃高的温度范围内，根据温度变化相对于频率变化的分辨率比第2振动元件X2高的第3振动元件X3进行温度检测即可。

另外，将第2振动元件X2用于温度检测的温度范围、将第3振动元件X3用于温度检测的温度范围不限于上述的温度范围，能够根据第2振动部5和第3振动部7的频率-温度特性任意地设定。

并且，第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3形成在公共的石英基板2上，因此，迅速地进行第1振动元件X1、第2振动元件X2与第3振动元件X3之间的热传递。因此，第1振动元件X1的温度能够由温度检测用的第2振动元件X2和第3振动元件X3迅速且高精度地检测，所以能够迅速且高精度地进行第1振动元件X1的温度补偿。

以下，参照图6～图11，对振动元件1的制造方法进行说明。振动元件1的制造方法包含石英基板准备工序、抗蚀剂涂布工序、干蚀刻工序、单片化工序和电极形成工序。

1.1石英基板准备工序

如图6所示，考虑到振动元件1的批量生产性和制造成本，准备能够以批处理方式制造多个振动元件1的大型石英基板80。大型石英基板80以规定的切割角度θ1切割石英原石，实施研磨或抛光加工等，成为期望的厚度。另外，在实施方式1中，切割角度θ1为35°15′。

1.2抗蚀剂涂布工序

如图7所示，在大型石英基板80的两个主面16a、16b涂布抗蚀剂82。此处，作为在第1主面16a上涂布抗蚀剂82的方法，使用如下这样的方法：在具有与形成有第2激励电极6的第1倾斜面17和形成有第3激励电极8的第2倾斜面18的形状对应的凹部的模具中填充抗蚀剂82，将填充于模具的抗蚀剂82转印到第1主面16a并使其固化。

1.3干蚀刻工序

接着，使用干蚀刻法，如图8中箭头所示，使用等离子蚀刻装置等从第1主面16a的上方进行干蚀刻。

图9示出通过干蚀刻去除了抗蚀剂82的状态。在图7中形成的第1主面16a上的倾斜面的形状的抗蚀剂82的形状直接转印到大型石英基板80并进行了薄壁化。以这样的方式在大型石英基板80上形成第1倾斜面17和第2倾斜面18。

1.4单片化工序

在图9中，由于成为在大型石英基板80上连结有多个石英片的状态，所以，对大型石英基板80进行单片化。以图9的假想线L为基准，通过切割或湿蚀刻法对大型石英基板80进行单片化。在图10中示出单片化后的石英基板2。

1.5电极形成工序

如图11所示，在单片化后的石英基板2上，通过蒸镀或溅射形成第1激励电极4、第2激励电极6、第3激励电极8等，成为振动元件1。

另外，关于第1倾斜面17、第2倾斜面18的形成，也可以通过除了上述的方法以外的手段形成。例如，作为形成对一部分进行薄壁化的抗蚀剂82的方法，也可以使用以光量分布不同的条件对抗蚀剂82进行曝光的灰度曝光的方法。

此外，也可以是在对大型石英基板80进行单片化之前，在大型石英基板80上统一形成第1激励电极4、第2激励电极6、第3激励电极8等之后进行单片化而获得振动元件1的方法。

第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3形成在公共的石英基板2上，迅速地进行第1振动元件X1、第2振动元件X2与第3振动元件X3之间的热传递。此外，由于能够通过干蚀刻法那样的对石英基板的负荷较少的制造方法形成第1倾斜面17和第2倾斜面18，所以，不易产生石英基板2的机械强度的下降、随时间的劣化。

在本实施方式中，由形成在石英基板2的两个主面16a、16b上的一对第1激励电极4激励第1振动部3，与此相对，第2振动部5和第3振动部7在相对于两个主面16a、16b倾斜了角度θ2、θ3的第1倾斜面17及第2倾斜面18形成有一对第2激励电极6和第3激励电极8中的一方，因此，能够使具有第1振动部3的第1振动元件X1的频率-温度特性、具有第2振动部5的第2振动元件X2的频率-温度特性以及具有第3振动部7的第3振动元件X3的频率-温度特性成为分别不同的特性。

通过设第1振动部3为频率-温度特性的频率变化量较小的切割角度、第2振动部5的第1倾斜面17和第3振动部7的第2倾斜面18为频率-温度特性的频率变化量较大的切割角度，能够将第1振动元件X1用于振荡信号输出，并且将第2振动元件X2和第3振动元件X3用于温度检测。

此外，第2倾斜面18相对于第1倾斜面17倾斜。也就是说，通过使第1倾斜面17的切割角度与第2倾斜面18的切割角度不同，能够使第2振动元件X2的频率-温度特性与第3振动元件X3的频率-温度特性成为不同的特性。

因此，例如，在能够实现第2振动元件X2的温度变化相对于频率变化的分辨率比第3振动元件X3高、精度高的温度检测的温度范围内，根据第2振动元件X2进行温度检测，在能够实现第3振动元件X3的温度变化相对于频率变化的分辨率比第2振动元件X2高、精度高的温度检测的温度范围内，通过根据第3振动元件X3进行温度检测，能够实现更高精度的温度检测。

此外，在本实施方式中，第1倾斜面17和第2倾斜面18以第2振动部5和第3振动部7的厚度随着从第1振动部3远离而变薄的方式倾斜，因此，能够使第1振动部3的频率-温度特性、第2振动部5及第3振动部7的频率-温度特性成为分别不同的特性。因此，第1振动元件X1的频率-温度特性是适于振荡信号输出的特性，并且第2振动元件X2和第3振动元件X3的频率-温度特性能够调整为适于温度检测的特性。

并且，第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3形成在公共的石英基板2上，因此，迅速地进行第1振动元件X1、第2振动元件X2和第3振动元件X3之间的热传递。因此，第1振动元件X1的温度能够由温度检测用的第2振动元件X2和第3振动元件X3迅速且高精度地检测，所以，能够迅速且高精度地进行第1振动元件X1的温度补偿。

另外，在实施方式1中，第1振动部3、第2振动部5和第3振动部7沿着Z’轴的正方向按照第3振动部7、第1振动部3、第2振动部5的顺序配置，但是，第1振动部3、第2振动部5和第3振动部7的配置不限于此。

在本实施方式中，第1倾斜面17形成在石英基板2的第1主面16a上，但是，也可以形成在第2主面16b上，也可以形成在两个主面16a、16b双方。

此外，在本实施方式中，第2倾斜面18形成在石英基板2的第1主面16a上，但是，也可以形成在第2主面16b上，也可以形成在两个主面16a、16b双方。

另外，在使用AT切石英基板作为石英基板2的情况下，当设石英基板2的第1倾斜面17和石英基板2的第2倾斜面18中的切割角度较大一方的倾斜面的切割角度为θa、另一方的倾斜面的切割角度为θb时，θb的优选范围为θa-5′以上θa-20°以下。当设切割角度θb为θa-5′以上时，石英基板2的第1倾斜面17的切割角度与石英基板2的第2倾斜面18的切割角度之差充分增加，因此，能够使温度检测用的第2振动元件X2和第3振动元件X3各自的频率-温度特性充分不同，能够实现精度较高的温度检测，因此是优选的。此外，当使切割角度θb增大时，难以形成倾斜面，因此，优选使切割角度θb为θa-20°以下。另外，在本实施方式中，第1倾斜面17的切割角度θ1+θ2相当于θa，第2倾斜面18的切割角度θ1-θ3相当于θb。

2.实施方式2

参照图12和图13，对实施方式2的振动元件1a的概略结构进行说明。对与实施方式1相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

如图12和图13所示，在实施方式2中，第1振动部3、第2振动部5a和第3振动部7a沿着Z’轴的正方向按照第3振动部7a、第1振动部3、第2振动部5a的顺序配置。

在实施方式2中，在石英基板2a上，设置于第2振动部5a的第1倾斜面17a和设置于第3振动部7a的第2倾斜面18a以第2振动部5a和第3振动部7a的厚度随着接近第1振动部3而变薄的方式倾斜。

石英基板2a的第1倾斜面17a从Z’轴绕X轴朝负方向旋转角度θ2。也就是说，当设两个主面16a、16b的切割角度为θ1时，第1倾斜面17a的切割角度为θ1-θ2、即35°15′-θ2，比两个主面16a、16b的切割角度θ1小。此外，石英基板2的第2倾斜面18a从Z’轴绕X轴朝正方向旋转角度θ3。也就是说，第2倾斜面18a的切割角度为θ1+θ3、即35°15′+θ3，比两个主面16a、16b的切割角度θ1大。这样，第1倾斜面17a的切割角度是θ1-θ2，第2倾斜面18a的切割角度是θ1+θ3，第1倾斜面17a的切割角度与第2倾斜面18a的切割角度不同。

此外，第1振动部3在第1振动部3的端面具有阶差24，第1振动部3具有相对于第2振动部5a的第1倾斜面17a和第3振动部7a的第2倾斜面18a向Y’轴的正方向突出的形状。

根据本实施方式，能够使具有第2振动部5a的第2振动元件X2a和具有第3振动部7a的第3振动元件X3a的频率-温度特性的频率变化量比具有第1振动部3的第1振动元件X1的频率-温度特性大，所以，在将第2振动元件X2a和第3振动元件X3a用于温度检测时，能够实现温度变化相对于频率变化的分辨率高、精度好的温度检测，能够得到与实施方式1相同的效果。

此外，根据本实施方式，除了实施方式1的效果以外，能够获得以下的效果。

第1倾斜面17a以第2振动部5a的厚度随着从第1振动部3远离而增加的方式倾斜。因此，第2振动部5a的振动偏向于石英基板2a的厚度较厚的一方，所以，第2振动部5a的振动区域从第1振动部3远离。因此，能够减少第2振动部5a的振动对第1振动部3的影响。

第2倾斜面18a也与第1倾斜面17a同样地以第3振动部7a的厚度随着从第1振动部3远离而增加的方式倾斜，所以，能够减少第3振动部7a的振动对第1振动部3的影响。

此外，在第1振动部3的端面设置有阶差24。能够通过该阶差24将第1振动部3的振动能量封闭在第1振动部3，从而减少振动泄漏，所以能够使第1振动部3的振动稳定。

3.实施方式3

参照图14和图15，对实施方式3的振动元件1b的概略结构进行说明。对与实施方式1相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

如图14和图15所示，在实施方式3中，第1振动部3、第2振动部5和第3振动部7b沿着Z’轴的正方向按照第3振动部7b、第1振动部3、第2振动部5的顺序配置。

在实施方式3中，在石英基板2b上，设置于第2振动部5的第1倾斜面17以第2振动部5的厚度随着从第1振动部3远离而变薄的方式倾斜，设置于第3振动部7b的第2倾斜面18b以第3振动部7b的厚度随着接近第1振动部3而变薄的方式倾斜。

石英基板2b的第2倾斜面18b从Z’轴绕X轴朝正方向旋转角度θ3。也就是说，第2倾斜面18b的切割角度为θ1+θ3即35°15′+θ3。

在实施方式3中，石英基板2b的第1倾斜面17和石英基板2b的第2倾斜面18b均是从Z’轴绕X轴朝正方向旋转而得到的倾斜面，因此，第1倾斜面17的切割角度是θ1+θ2，第2倾斜面18b的切割角度是θ1+θ3。但是，由于第1倾斜面17的角度θ2与第2倾斜面18b的角度θ3不同，所以，第1倾斜面17的切割角度与第2倾斜面18b的切割角度不同。

在本实施方式中，第3振动部7b在相对于两个主面16a、16b倾斜的第2倾斜面18b形成有一对第3激励电极8中的一方，因此，与实施方式1同样地，能够使第1振动部3的频率-温度特性和第3振动部7b的频率-温度特性成为不同的特性。

此外，在本实施方式中，第1倾斜面17的切割角度与第2倾斜面18b的切割角度不同。也就是说，第2倾斜面18b相对于第1倾斜面17倾斜，因此，与实施方式1同样地，能够使具有第2振动部5的第2振动元件X2的频率-温度特性和具有第3振动部7b的第3振动元件X3b的频率-温度特性成为不同的特性。

石英基板2b的第1倾斜面17和石英基板2b的第2倾斜面18b均从Z’轴绕X轴朝正方向即相同的方向旋转角度θ2、θ3，所以，第2振动元件X2的频率-温度特性和第3振动元件X3b的频率-温度特性为相同的三次曲线。因此，通过取得第2振动元件X2的频率-温度特性与第3振动元件X3b的频率-温度特性的差值，能够提高温度变化相对于频率变化的分辨率，能够迅速且高精度地检测第1振动元件X1的温度。

4.实施方式4

参照图16和图17，对实施方式4的振动元件1c的概略结构进行说明。对与实施方式1相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

如图16和图17所示，在实施方式4中，在第1振动部3c中的两个主面16a、16b上分别形成有凸部25。在具有凸部25的第1振动部3c上，以在石英基板2c的厚度方向上夹着的方式形成有一对第1激励电极4。

根据本实施方式，除了实施方式1中的效果以外，能够获得以下的效果。在第1振动元件X1c中，利用第1激励电极4激励第1振动部3c的包含凸部25的区域，所以，第1振动部3c的振动能量封闭在包含凸部25的区域，能够减少向包含凸部25的区域以外的区域的振动泄漏，第1振动元件X1c的振动稳定。此外，能够降低第1振动元件X1c的阻抗，Q值也提高，所以，在将这样的第1振动元件X1c用于振荡器时，能够实现载噪比好的高精度的振荡器。

另外，在本实施方式中，在第1振动部3c中的两个主面16a、16b双方的各自上形成有凸部25，但也可以在第1振动部3c中的两个主面16a、16b中的任意一个主面形成凸部。

此外，在本实施方式中，凸部25形成为从第1振动部3c中的两个主面16a、16b向沿着Y’轴的方向突出的台面形状，但是，凸部25的形状也可以是球面形状。

5.实施方式5

参照图18和图19，对实施方式5的振动元件1d的概略结构进行说明。对与实施方式1相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

如图18和图19所示，在实施方式5中，石英基板2d在第1振动部3与第2振动部5之间、第1振动部3与第3振动部7之间具有贯通孔26。

根据本实施方式，除了实施方式1的效果以外，能够获得以下的效果。通过在第1振动部3与第2振动部5之间、第1振动部3与第3振动部7之间设置贯通孔26，能够抑制第1振动部3的振动与第2振动部5的振动及第3振动部7的振动相互影响。

6.实施方式6

参照图20和21，对实施方式6的振动元件1e的概略结构进行说明。对与实施方式1相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

如图20和图21所示，在实施方式6中，在石英基板2e上，在第1振动部3与第2振动部5之间以及第1振动部3与第3振动部7之间设置有朝第2主面16b侧敞开的凹部27。也就是说，如图21所示，在第1振动部3与第2振动部5之间以及第1振动部3与第3振动部7之间形成有薄壁部28。

根据本实施方式，除了实施方式1中的效果以外，还能获得以下的效果。通过在第1振动部3与第2振动部5之间以及第1振动部3与第3振动部7之间设置薄壁部28，能够抑制第1振动部3的振动与第2振动部5的振动及第3振动部7的振动相互影响。

另外，凹部27也可以形成在第1倾斜面17、第2倾斜面18、第1主面16a上。

7.实施方式7

参照图22～图24，对实施方式7的振荡器100的概略结构进行说明。在实施方式7的振荡器100中，能够使用上述的振动元件1、1a、1b、1c、1d、1e中的任意一个，以下，示出应用了在实施方式1中说明的振动元件1的例子进行说明。

如图22所示，振荡器100具有：振子40，其内置有振动元件1；IC芯片60，其具有用于对振动元件1进行驱动的振荡电路61a、61b、61c和控制信号输出电路63；封装主体50，其收纳振子40、IC芯片60；以及盖部件57，其由玻璃、陶瓷或金属等构成。

如图22和图23所示，封装主体50是层叠安装端子45、第1基板51、第2基板52和密封环53而形成的。此外，封装主体50具有朝上方敞开的腔室58。另外，收纳振子40和IC芯片60的腔室58内利用密封环53接合盖部件57，由此，被气密密封成减压环境或氮等惰性气体环境。

安装端子45在第1基板51的外部底面上设置有多个。此外，安装端子45经由未图示的贯通电极或层间布线与连接电极43、连接端子44电连接，该连接电极43、连接端子44设置于第1基板51的上方。

在封装主体50的腔室58内收纳有振子40和IC芯片60。振子40借助焊料或导电性粘接剂固定在连接电极43上，该连接电极43设置于第1基板51的上方。IC芯片60借助粘接剂等接合部件55固定于第1基板51的上方。此外，在腔室58中设置有多个连接端子44。连接端子44通过键合线56与连接端子46电连接，该连接端子46设置在IC芯片60的上方。

IC芯片60具有：第1振荡电路61a，其对第1振动元件X1进行振荡，输出第1振荡信号；第2振荡电路61b，其对第2振动元件X2进行振荡，输出第2振荡信号；第3振荡电路61c，其对第3振动元件X3进行振荡，输出第3振荡信号；以及控制信号输出电路63，其根据第2振荡信号和第3振荡信号输出对第1振荡信号的振荡频率进行控制的控制信号。

接着，对振荡器100的电路结构进行说明。另外，在以下的说明中，列举TCXO对振荡器100的一例进行说明。

控制信号输出电路63是用于不依赖于振荡器100的外部的温度变化或抑制外部的温度变化的影响并从输出端65输出设定频率f₀的电路。设定频率f₀是在基准温度T₀下将基准电压V₀施加到第1振荡电路61a时得到的输出频率。

第1振动元件X1的一对第1激励电极4经由端子10与第1振荡电路61a电连接。第2振动元件X2的一对第2激励电极6同样地经由端子11与温度检测用的第2振荡电路61b电连接。第3振动元件X3的一对第3激励电极8经由端子12与温度检测用的第3振荡电路61c电连接。

在第1振荡电路61a与第2振荡电路61b及第3振荡电路61c之间设置有：输出选择电路90，其选择向控制信号输出电路63输出的频率f；以及控制信号输出电路63，其用于根据作为从输出选择电路90输出的输出信号的频率f估计第1振动元件X1的温度，运算控制电压V_C(V_C＝V₀-ΔV)，控制电压V_C使得在该温度下由第1振荡电路61a得到作为第1振荡信号的设定频率f₀。

输出选择电路90具有选择控制部91和输出选择部92。选择控制部91与输出选择部92、温度传感器93、温度估计部68电连接。温度传感器93检测振动元件1的外部的温度。选择控制部91根据由温度传感器93检测出的温度，选择从第2振荡电路61b输出的作为第2振荡信号的振荡频率f2和从第3振荡电路61c输出的作为第3振荡信号的振荡频率f3中的、向控制信号输出电路63输出的频率f。并且，选择控制部91以对作为从输出选择电路90输出的输出信号的频率f进行切换的方式，控制输出选择部92。输出选择部92根据选择控制部91的选择，将从第2振荡电路61b输出的振荡频率f2和从第3振荡电路61c输出的振荡频率f3的一方作为从输出选择电路90输出的输出信号即频率f输出到控制信号输出电路63。

从第2振荡电路61b的输入端64b向第2振荡电路61b输入基准电压V₁₀，从第3振荡电路61c的输入端64c向第3振荡电路61c输入基准电压V₁₁，从输出端65输出设定频率f₀。此外，向第1振荡电路61a、第2振荡电路61b、第3振荡电路61c分别输入由变容二极管66稳定后的基准电压V₁₀、V₁₁和控制电压Vc。

第2振动元件X2和第3振动元件X3用作温度检测部。从对第2振动元件X2进行驱动的第2振荡电路61b输出的作为第2振荡信号的振荡频率f2根据第2振动元件X2的频率-温度特性，成为与第2振动元件X2的温度T对应的输出。此外，从对第3振动元件X3进行驱动的第3振荡电路61c输出的作为第3振荡信号的振荡频率f3根据第3振动元件X3的频率-温度特性，成为与第3振动元件X3的温度T对应的输出。能够以这样的方式求出第2振动元件X2的温度T和第3振动元件X3的温度T。

第1振动元件X1设置在与第2振动元件X2及第3振动元件X3公共的石英基板2上，第1振动元件X1与第2振动元件X2及第3振动元件X3结合，无热传递时间之差，因此，能够根据第2振动元件X2的温度T和第3振动元件X3的温度T准确地估计第1振动元件X1的温度T。

第2振动部5的切割角度与第3振动部7的切割角度不同，因此，第2振动元件X2的频率-温度特性与第3振动元件X3的频率-温度特性不同。因此，例如，如果在能够实现第2振动元件X2的温度变化相对于频率变化的分辨率比第3振动元件X3高、精度高的温度检测的温度范围内，根据第2振动元件X2的温度T估计第1振动元件X1的温度T，在能够实现第3振动元件X3的温度变化相对于频率变化的分辨率比第2振动元件X2高、精度高的温度检测的温度范围内，根据第3振动元件X3的温度T估计第1振动元件X1的温度T，则能够更加高精度地估计第1振动元件X1的温度T。

控制信号输出电路63根据第2振动元件X2和第3振动元件X3中的、具有频率变化量较大的频率-温度特性的一方的温度T，运算控制电压V_C(V_C＝V₀-ΔV)，控制电压V_C用于从第1振荡电路61a输出设定频率f₀作为第1振荡信号。

具体而言，控制信号输出电路63具有：频率检测部67，其由用于计测从输出选择电路90输出的频率f的例如频率计数器等构成；温度估计部68，其根据在该频率检测部67中计测出的频率f，估计温度T；补偿电压运算部69，其用于根据在温度估计部68中估计出的温度T运算补偿电压ΔV；和加法部70，其用于向第1振荡电路61a输出从基准电压V₀中减去由补偿电压运算部69运算出的补偿电压ΔV而得到的控制电压V_C。

在温度估计部68中存储有以下的(1)式所示的第2振荡电路61b的频率-温度特性和(2)式所示的第3振荡电路61c的频率-温度特性。

在输出选择部92选择了从第2振荡电路61b输出的振荡频率f2作为向控制信号输出电路63输出的频率f的情况下，温度估计部68能够根据(1)式的频率-温度特性和从第2振荡电路61b输出的振荡频率f2，求出第2振动元件X2的温度T，根据第2振动元件X2的温度T估计第1振动元件X1的温度T。

在输出选择部92选择了从第3振荡电路61c输出的振荡频率f3作为向控制信号输出电路63输出的频率f的情况下，温度估计部68能够根据(2)式的频率-温度特性和从第3振荡电路61c输出的振荡频率f3，求出第3振动元件X3的温度T，根据第3振动元件X3的温度T估计第1振动元件X1的温度T。

f1＝f₁₀{1+α₂(T-T₁₀)³+β₂(T-T₁₀)+γ₂}…(1)

f2＝f₁₁{1+α₃(T-T₁₁)³+β₃(T-T₁₁)+γ₃}…(2)

此外，补偿电压运算部69具有作为第1振荡电路61a的温度特性的例如三阶函数发生器，构成为根据以下的(3)～(5)式和温度T求出补偿电压ΔV。

ΔV＝V_o(Δf/f₀)…(3)

Δf/f_o＝α₁(T-T_o)³+β₁(T-T_o)+γ₁…(4)

ΔV＝V_o{α₁(T-T_o)³+β₁(T-T_o)+γ₁}…(5)

其中，α₁、β₁、γ₁和α₂、β₂、γ₂和α₃、β₃、γ₃分别是第1振荡电路61a、第2振荡电路61b和第3振荡电路61c固有的常数，能够通过以各种方式改变温度或基准电压并测量输出频率来求出。另外，Δf＝f-f₀，并且f₁₀是在第2振荡电路61b中在基准温度T₁₀下施加基准电压V₁₀时得到的输出频率，f1₁是在第3振荡电路61c中在基准温度T₁₁下施加基准电压V₁₁时得到的输出频率。

当向第2振荡电路61b的输入端64b输入控制电压V₁₀时，在第2振荡电路61b中，根据第2振动元件X2的温度T，按照通过上述的式(1)求出的振荡频率f1以基波的厚度剪切振动进行振荡。当向第3振荡电路61c的输入端64c输入控制电压V₁₁时，在第3振荡电路61c中，根据第3振动元件X3的温度T，按照通过上述的式(2)求出的振荡频率f2以基波的厚度剪切振动进行振荡。

输出选择电路90根据由温度传感器93检测出的温度，将从第2振荡电路61b输出的作为第2振荡信号的振荡频率f2和从第3振荡电路61c输出的作为第3振荡信号的振荡频率f3中的一方作为从输出选择电路90输出的输出信号即频率f输出到控制信号输出电路63。

该频率f经由频率检测部67输入到温度估计部68。温度估计部68根据输出选择电路90的输出选择部92的选择，求出第2振动元件X2的温度T或第3振动元件X3的温度T，估计第1振动元件X1的温度T。然后，在补偿电压运算部69中，根据由温度估计部68得到的温度T，运算补偿电压ΔV，经由加法部70对第1振荡电路61a施加控制电压V_C。在第1振荡电路61a中，按照作为与第1振动元件X1的温度T及控制电压V_C对应的第1振荡信号的频率即设定频率f₀以厚度剪切振动进行振动。

也就是说，在温度T处，第1振荡电路61a的振荡频率遵循该第1振荡电路61a的频率-温度特性而欲从设定频率f₀偏离与基准温度T₀的差值(T-T₀)。但是，由于对第1振荡电路61a施加了比基准电压V₀低出或高出与所述差值对应的量的控制电压V_C，所以能够获得抵消了该差值的输出频率即设定频率f₀。

关于本实施方式的振荡器100，第1振动元件X1的频率-温度特性为适于振荡信号输出的特性，并且能够将第2振动元件X2的频率-温度特性和第3振动元件X3的频率-温度特性调整为适于温度检测的特性，所以，能够根据第2振动元件X2的振荡频率f2和第3振动元件X3的振荡频率f3，对从第1振动元件X1输出的设定频率f₀迅速且高精度地进行温度补偿。因此，能够得到设定频率f₀稳定的高精度的振荡器100。

此外，如果第2振动元件X2的频率-温度特性与第3振动元件X3的频率-温度特性为不同的特性，根据第2振动元件X2和第3振动元件X3中的具有温度传感器93检测出的温度下的频率变化量较大的频率-温度特性的一方的振动元件的温度T，估计第1振动元件X1的温度T，则能够更高精度地估计第1振动元件X1的温度T。因此，能够得到设定频率f₀更稳定的高精度的振荡器100。

8.实施方式8

参照图25，对实施方式8的振荡器100a的电路结构进行说明。对与实施方式7相同的结构使用相同标号并省略重复的说明。

实施方式8是求出第2振动元件X2的振荡频率f2与第3振动元件X3的振荡频率f3之和或差并将以这样的方式运算出的频率f用作温度检测信号的方式。

在第1振荡电路61a与第2振荡电路61b及第3振荡电路61c之间设置有控制信号输出电路63b，该控制信号输出电路63b用于根据从第2振动元件X2的第2振荡电路61b输出的作为第2振荡信号的振荡频率f2和从第3振动元件X3的第3振荡电路61c输出的作为第3振荡信号的振荡频率f3，估计第1振动元件X1的温度，运算控制电压V_C(V_C＝V₀-ΔV)，控制电压V_C使得在该温度下由第1振荡电路61a得到作为第1振荡信号的设定频率f₀。

控制信号输出电路63b具有频率检测部67b、67c、温度估计部68b、补偿电压运算部69和加法部70。

从第2振荡电路61b输出的振荡频率f2经由频率检测部67b输入到温度估计部68b。从第3振荡电路61c输出的振荡频率f3经由频率检测部67c输入到温度估计部68b。

温度估计部68b运算振荡频率f2与f3的差值(f2-f3)，根据通过运算而得到的频率的差值(f2-f3)以及频率的差值(f2-f3)与温度T的相关数据，估计第1振动元件X1的温度T。

图26是示出频率的差值(f2-f3)与温度T的相关数据的一例的图，是从作为第2振动元件X2的频率-温度特性的3次曲线中减去作为第3振动元件X3的频率-温度特性的3次曲线而得到的值。根据图26可知，所运算的频率的差值(f2-f3)与温度T大致成比例关系。

温度估计部68b具有：存储部，其存储频率的差值(f2-f3)与温度T的相关数据；运算部，其运算振荡频率f2与f3的差值(f2-f3)；以及读出部，其从未图示的存储部内的相关数据中读出与频率的差值(f2-f3)对应的温度T。

替代运算振荡频率f2与f3的差值(f2-f3)，也可以求出振荡频率f2与f3之和(f2+f3)，参考频率之和(f2+f3)与温度T的相关数据来求出温度T。此外，也可以替代运算振荡频率f2与f3的差值，求出对振荡频率f2进行电压转换而得到的V2与对振荡频率f3进行电压转换而得到的V3的差值，参考电压的差值(V2-V3)与温度T的相关数据，求出温度T。

在本实施方式的振荡器100a中，第1振动元件X1的频率-温度特性为适于振荡信号输出的特性，并且将第2振动元件X2的频率-温度特性和第3振动元件X3的频率-温度特性调整为适于温度检测的特性，所以，能够根据第2振动元件X2的振荡频率f2和第3振动元件X3的振荡频率f3，对从第1振动元件X1输出的设定频率f₀迅速且高精度地进行温度补偿。因此，能够得到设定频率f₀稳定的高精度的振荡器100a。

此外，如果设第2振动元件X2的频率-温度特性与第3振动元件X3的频率-温度特性为不同的特性，根据第2振动元件X2的振荡频率f2与第3振动元件X3的振荡频率f3之和或差，估计第1振动元件X1的温度T，则能够更高精度地估计第1振动元件X1的温度T。因此，能够得到设定频率f₀更稳定的高精度的振荡器100a。