CN102377407A - 压电振动片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供压电振动片及其制造方法。作为课题,提供具有缝隙的反向台面型的小型且残渣少的压电振动片及其制造方法。石英振动片(10)具有包含振动部的薄壁部(16)以及与薄壁部(16)的周围相邻的厚壁部(14),在夹在薄壁部(16)与厚壁部(14)之间的区域中设置有在厚度方向上贯穿压电振动片的缝隙部(40)。

Description

压电振动片及其制造方法
技术领域
本发明涉及压电振子及其制造方法,特别涉及形成有缝隙部的反向台面(inverted-mesa)型的压电振动片及其制造方法。
背景技术
以往,在压电振动片的装配形式中,存在涂布导电性粘接剂而固定到封装上的形式。当这样地利用导电性粘接剂支承压电振动片时,存在如下问题:在使该导电性粘接剂硬化的回流焊工序中,由于压电振动片、封装、导电性粘接剂各自的线膨胀系数之间的差异而引起的变形会残留在固定部分处,来自固定部分的对振动部的应力会给振动造成不良影响。为了避免该问题,在涂布导电性粘接剂的部位与振动部之间设置了缝隙(例如参照专利文献1、2)。
并且,为了确保强度等,在压电振动片的中央部形成了凹陷而成为反向台面型(例如参照专利文献1、2)。近年来,对该反向台面型的压电振动片的小型化的要求与日俱增。在反向台面型的压电振动片的形状形成时,多采用量产性高的湿蚀刻。但是,在压电振动片由石英形成的情况下,基于湿蚀刻的石英加工受到石英的晶体取向的影响。即,其蚀刻速率随显现在蚀刻面上的晶面而不同,在夹在形成了反向台面的薄壁部与其周围的厚壁部之间的区域中,出现了被称为残渣的倾斜面(晶面)。例如,在从+Y”轴主面侧对AT切石英母板进行湿蚀刻的情况下,在石英晶轴的靠-Z’方向和靠+X方向的所述区域中会产生较大的残渣。因而存在该残渣影响振动特性的问题。在专利文献3中,对石英振动片的切角和振动区域进行了优化设计,利用蚀刻去除产生残渣的部分。
【专利文献1】日本特开2009-158999号公报
【专利文献2】日本特开2002-246869号公报
【专利文献3】日本特开2009-164824号公报
在为了防止从将石英振动片固定到封装上的部分向振动部传递应力、而在反向台面型的石英振动片的固定部分与振动部之间设置缝隙的情况下,需要在该石英振动片的外形形成时,确保形成缝隙部的区域和形成应去除的残渣的区域。该应去除的残渣的区域成为较大的无用区域。因此,无法实现石英振动片的小型化,存在无法充分确保由一块晶片制造的石英振动片的数量的问题。并且,为了消除残渣的影响,需要去除残渣的步骤,成为导致生产性降低的要因。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供具有缝隙的反向台面型的、小型且残渣少的压电振动片及其制造方法。
并且,本发明的目的在于,提供生产性高的上述压电振动片的制造方法。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,可作为以下应用例来实现。
[应用例1]一种压电振动片,其是对压电母板进行湿蚀刻而得到的,其特征在于,该压电振动片具有:包含振动部的薄壁部;比该薄壁部厚的厚壁部;以及在厚度方向上贯穿所述压电振动片的缝隙部,所述缝隙部被配置于夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中。
根据本应用例,通过在夹在薄壁部与厚壁部之间的区域中设置缝隙部,由此,能够使以往分别设置的、产生残渣的区域与设置缝隙部的区域成为同一区域,所以,能够实现压电振动片的小型化。并且,由于产生残渣的区域成为缝隙部,所以,能够减少残渣而提高频率特性。
[应用例2]在应用例1所述的压电振动片中,其特征在于,在所述厚壁部的至少一部分上设有与设置在封装上的电极连接的连接电极,在所述薄壁部上设有与所述连接电极导通的激励电极,所述缝隙部被设置于夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间、且夹在所述连接电极与所述激励电极之间的区域中。
根据本应用例,能够防止来自设有与设置在封装上的电极连接的连接电极的厚壁部的应力传递到设有激励电极的薄壁部。
[应用例3]在应用例2所述的压电振动片中,其特征在于,在与所述薄壁部的两侧相邻的厚壁部上分别设有所述连接电极,在夹在设有所述连接电极的厚壁部各自与所述薄壁部之间的区域中,分别设有所述缝隙部。
根据本应用例,在与压电振动片的薄壁部的两侧相邻的厚壁部上设有连接电极,所以,能够将压电振动片的两端固定到封装上,能够提高压电振动片的耐冲击性。并且,在夹在设有所述连接电极的厚壁部各自与所述薄壁部之间的区域中分别设置缝隙部,所以,能够防止来自设有与封装连接的连接电极的厚壁部的应力传递到设有激励电极的薄壁部。
[应用例4]在应用例1或2所述的压电振动片中,其特征在于,所述压电母板是AT切母板,所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,所述缝隙部被设于Z”轴方向的一个端部侧。
根据本应用例,能够在夹在出现较大残渣的Z”轴方向的一个端部侧之间的区域中设置缝隙部,所以,能够减少压电振动片的残渣。
[应用例5]在应用例1~3中的任一例所述的压电振动片中,其特征在于,所述压电母板是AT切母板,所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,沿着Z”轴设置有多个所述缝隙部。
根据本应用例,能够在封装上固定多个与各缝隙部相邻的厚壁部,能够提高耐冲击性。
[应用例6]在应用例1~5中的任一项所述的压电振动片中,其特征在于,所述压电母板是AT切母板,所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,所述缝隙部被设置为与Z”轴平行。
根据本应用例,在夹在平行于Z”轴的厚壁部与薄壁部之间的区域中设置缝隙部,由此,能够进一步减少在夹在厚壁部与薄壁部之间的区域中出现的残渣。
[应用例7]在应用例1~6中的任一例所述的压电振动片中,其特征在于,设使所述压电母板的+Z’轴绕Y’轴向+X轴方向旋转为正旋转角,所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使Z’轴绕Y’轴在-120°~+60°的范围内旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,所述薄壁部是通过从+Y’轴侧主面或-Y’轴侧主面中的任意一方进行湿蚀刻而形成的,在从+Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠-Z”方向的所述区域中设有缝隙部,在从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠+Z”方向的所述区域中设有缝隙部。
根据本应用例,至少能够在残渣最大的区域中设置贯穿缝隙,能够减少残渣。
[应用例8]在应用例7所述的压电振动片中,其特征在于,设所述Z’轴的旋转角度的范围为-60°~-25°,在从+Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠-Z”方向和靠-X’方向的所述区域中设有缝隙部,在从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠+Z”方向和靠+X’方向的所述区域中设有缝隙部。
根据本应用例,能够在出现较大残渣的区域中设置缝隙部,能够减少残渣。
[应用例9]在应用例1~8中的任一例所述的压电振动片中,其特征在于,所述缝隙部是切挖侧面而形成的。
根据本应用例,连接厚壁部与薄壁部的部分减少,所以,能够使来自厚壁部的应力不容易传递到薄壁部。
[应用例10]一种压电振动片的制造方法,该压电振动片具有:包含振动部的薄壁部;比该薄壁部厚的厚壁部;以及在厚度方向上贯穿所述压电振动片的缝隙部,其特征在于,该制造方法具有以下步骤:反向台面形成步骤,通过针对压电母板的一个主面的湿蚀刻而形成所述薄壁部和所述厚壁部;以及缝隙形成步骤,在夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中形成所述缝隙部。
根据本应用例,在夹在薄壁部与厚壁部之间的区域中形成缝隙部,由此,能够减少残渣,能够提高频率特性。并且,使产生残渣的区域与设置缝隙部的区域成为同一区域,由此,在外形形成时,不需要确保形成缝隙部的区域与应去除的残渣的区域这双方,所以,能够实现压电振动片的小型化,能够增加一块晶片上的生产个数。并且,能够削减去除残渣的步骤,所以,生产性提高。
[应用例11]在应用例10所述的压电振动片的制造方法中,其特征在于,在夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中的、至少倾斜面的倾斜度最大的区域中,形成所述缝隙部。
根据本应用例,能够消除最大的残渣,能够提高频率特性。
[应用例12]在应用例10或11所述的压电振动片的制造方法中,其特征在于,在所述压电母板的两个主面上,在所述压电母板的主面方向上错开地配置与所述缝隙部的外形对应的掩模,然后,对所述压电母板进行湿蚀刻。
通过采用这种结构,能够防止在缝隙部中出现因蚀刻的各向异性形成的突起。
附图说明
图1(a)是从上方观察本实施方式的石英振动片的平面图,(b)是(a)所示的石英振动片的A-A线处的截面图,(c)是(a)所示的石英振动片的B-B线处的截面图。
图2是用于说明石英母板的旋转角的图。
图3(a)是从下方观察变形例的石英振动片的平面图,(b)是(a)所示的石英振动片的A’-A’线处的截面图,(c)是(a)所示的石英振动片的B’-B’线处的截面图。
图4(a)是从下方观察另一变形例的石英振动片的平面图,(b)是(a)所示的石英振动片的A”-A”线处的截面图,(c)是(a)所示的石英振动片的B”-B”线处的截面图。
图5是在外形形成后形成薄壁部的石英振动片的制造方法中的外形形成步骤的说明图。
图6是在外形形成后形成薄壁部的石英振动片的制造方法中的反向台面形成步骤的说明图。
图7是在外形形成后形成薄壁部的石英振动片的制造方法中的电极形成步骤的说明图。
图8是在薄壁部形成后形成外形的石英振动片的制造方法中的反向台面形成步骤的说明图。
图9是在薄壁部形成后形成外形的石英振动片的制造方法中的外形形成步骤的说明图。
图10是示出设置缝隙部的位置的变形例的图。
图11是示出设置缝隙部的位置的另一变形例的图。
图12是示出缝隙部的形状的变形例的图。
图13(a)是示出在石英振动片的涂布导电性粘接剂的部分处形成多个槽的情况下、在使石英振动片与导电性粘接剂接触而固定到封装上之前从下方观察的石英振动片与导电性粘接剂之间的位置关系的示意图,(b)是示出利用导电性粘接剂固定石英振动片与封装时导电性粘接剂在水平方向上的扩散的状况的示意图,(c)是(b)所示的石英振动片的C-C线的示意性截面图。
标号说明
10、10a:石英振动片;12:石英母板;14:厚壁部;15:槽;16:薄壁部;18、20、22、24、26、28:电极图案(18:表面激励电极;20:表面引出电极;22:表面连接电极;24:背面激励电极;26:背面引出电极;28:背面连接电极);30:石英母板;32:Cr-Au膜;34:光致抗蚀剂;34a:抗蚀剂掩模;40:缝隙部;50:导电性粘接剂;60:封装。
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明用于实施本发明的方式。图1(a)是从上方观察石英振动片10的平面图,图1(b)是(a)所示的石英振动片10的A-A线处的截面图,图1(c)是(a)所示的石英振动片10的B-B线处的截面图。
石英振动片10由石英母板12以及形成在该石英母板12的表面上的电极图案18、20、22、24、26、28构成。
作为本实施方式的石英母板12,采用了使AT切石英母板进行所谓的面内旋转后得到的石英母板。具体而言,AT切石英母板是以具有如下主面(包含X轴和Z’轴的主面)的方式切出的石英母板:该主面是针对包含作为石英晶轴的X轴和Z轴的平面(Y面),以X轴为中心使+Z轴向-Y轴方向(逆时针)旋转大约35度15分而得到的。而且,如图2所示,在将以该AT切石英母板的Y’轴为中心使+Z’轴向+X轴方向旋转设为正旋转角时,本实施方式的石英母板12具有沿着(平行于)使X轴、Z’轴分别旋转ψ(-30°±5°)左右而得到的X’轴、Z”轴的缘边。(另外,在本说明书中,将从原点起向+l(l=X、Y、Z)方向延伸的轴称为+l轴,将从原点起向-l方向延伸的轴称为-l轴。并且,在不特意区分+l轴和-l轴的情况下,简称为l轴。)
在本实施方式中,如图2所示,设石英母板12的长边方向为Z”轴、短边方向为X’轴、厚度方向为Y’轴、纸面的近前侧为+Y’方向而进行说明。
石英母板12具有包含振动部的薄壁部16以及与其周围相邻的厚壁部14。该薄壁部16通过从-Y’轴侧主面进行的湿蚀刻而形成为反向台面型。
在通过使用了氢氟酸等蚀刻液的湿蚀刻对石英母板12进行加工的情况下,由于石英的晶体取向的各向异性,有时会由于晶面析出而导致的蚀刻速率产生差异。特别是以被称为AT切的切角切出的石英母板,大多存在这样的问题:因湿蚀刻而在加工面上产生残渣(倾斜面)。加工面上的残渣的多少以切角、面内旋转角等各种切出角度为要因而变化。
例如,在从+Y’轴侧主面通过湿蚀刻将一般的AT切石英母板加工成反向台面型的情况下,在靠-Z’方向和靠+X方向的夹在厚壁部14与薄壁部16之间的区域中,出现较大的残渣。另一方面,在从-Y’轴侧主面通过湿蚀刻将本实施方式中采用的上述以面内旋转角ψ切出的石英母板12加工成反向台面型的情况下,在靠+Z”方向的一边出现较大的残渣。
因此,本实施方式的石英母板12在夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中的、出现残渣的一侧(靠+Z”方向)的区域中,形成有缝隙部40。这样,通过在出现残渣的区域中设置缝隙部40,由此,能够使出现残渣的区域与缝隙部40的区域成为同一区域,所以,不需要分别确保出现残渣的区域和缝隙部40的区域,能够实现石英振动片10的小型化。并且,能够减少残渣,所以,能够提高频率特性。
如图1所示,在具有这种外形形状的石英母板12上设有表面激励电极18、背面激励电极24、表面连接电极22、背面连接电极28、表面引出电极20、背面引出电极26这样的电极图案。
详细地讲,表面激励电极18设置在薄壁部16的上表面中央部,背面激励电极24设置在薄壁部16的下表面中央部,且表面激励电极18与背面激励电极24相对设置,在薄壁部16中形成了振动部。表面引出电极20从表面激励电极18被引到-X’方向缘边,且沿着-X’方向缘边被引到+Z”方向端部而与表面连接电极22连接。背面引出电极26从背面激励电极24被引到+X’方向缘边,且沿着+X’方向缘边被引到+Z”方向端部而与背面连接电极28连接。
利用导电性粘接剂、键合线、凸块等,将设有表面连接电极22和背面连接电极28的+Z”方向端部的厚壁部14固定到收纳石英振动片10的封装上。通过在固定于封装上的厚壁部14和与该厚壁部14相邻的薄壁部16之间设置缝隙部40,由此,能够防止从厚壁部14向薄壁部16传递应力,能够使各种特性稳定。
另外,在上述实施方式中,采用了使厚壁部14与薄壁部16的整个周围均相邻的结构,但不限于此。例如,如图3所示,也可以使石英母板12的-Z”方向端部成为薄壁、使厚壁部14形成为沿着-Z”方向以外的缘边的大致U字状的形状。通过这样地形成厚壁部14,由此,与作为固定端的+Z”方向端部相反侧的-Z”方向端部的重量减轻,所以,对厚壁部14和缝隙部40施加的冲击减小,能够提高耐冲击性。
并且,作为其他形式,如图4所示,也可以将设置厚壁部14的区域仅设为石英母板12的+Z”方向端部,使其他3个边成为薄壁。该情况下,重量进一步减轻,所以,能够进一步减小对厚壁部14和缝隙部40施加的冲击。
接着,说明上述结构的石英振动片的制造方法。这里,对图3所示的将-Z”方向端部形成为薄壁的石英振动片的制造方法进行说明。虽然是在一块晶片上形成多个外形而通过统一处理来制造石英振动片,但在以下说明中,使用一块晶片中的、待形成一个石英振动片的一部分晶片(以下称为石英母板30)的示意性截面进行说明。
这里,作为制造石英振动片的方法,考虑在石英振动片的外形形成后形成薄壁部(反向台面)的第1制造方法、以及在薄壁部形成后形成外形的第2制造方法。
下面,参照图5~7对在外形形成后形成薄壁部的第1制造方法进行说明。
首先,进行图5所示的外形形成步骤。
在外形形成步骤中,首先,对通过AT切而切出的石英母板30进行清洗(S1-1),通过溅射在两个主面上形成Cr膜和Au膜(以下称为“Cr-Au膜”)32(S1-2)。接着,在石英母板30的两个主面上涂布外形构图用的光致抗蚀剂34(S1-3)。
在使用外形形成用的光掩模对该光致抗蚀剂34进行曝光后,进行显影并去除曝光后的部分,由此,形成了形成有石英振动片的外形图案的光致抗蚀剂(称为“抗蚀剂掩模34a”)(S1-4)。此时,石英振动片的外形形成为,其缘边与Z”轴和X’轴分别平行。并且,缝隙部的外形形成在如下区域中:该区域是被夹在之后进行的薄壁部(反向台面)形成工序中形成的薄壁部与厚壁部之间的区域中的、靠Z”方向的区域。
并且,与缝隙部40对应的抗蚀剂掩模34a形成为:使各主面的掩模的位置相对于石英母板30的厚度方向(铅直方向)不一致,而是在主面方向(水平方向)上相互错开。优选抗蚀剂掩模34a的错开方向为Z’方向,且优选将错开量设定为与石英母板30的厚度的一半厚度相同的程度。在未错开抗蚀剂掩模34a的位置的情况下,当通过湿蚀刻形成缝隙部时,会由于石英的蚀刻各向异性而出现从AT切面起以各自不同的角度倾斜的突起,但是,通过使掩模这样地错开,能够防止在缝隙部的表面形成突起。
接着,将抗蚀剂掩模34a作为保护膜,对从抗蚀剂掩模34a露出的Cr-Au膜32进行蚀刻,由此,在Cr-Au膜32上形成外形图案(S1-5)。
接着,使用反向台面形成用的光掩模,对形成薄壁部(反向台面)的部分的抗蚀剂掩模34a进行曝光(S1-6)。
接着,从石英母板30的两个主面侧对石英母板30进行湿蚀刻,由此,使未被抗蚀剂掩模34a保护的部分上下贯穿(S1-7)。此时,由于与缝隙部对应的抗蚀剂掩模34a的位置是错开的,所以,能够防止在缝隙部的表面出现突起。
接着,进行图6所示的形成薄壁部(反向台面)的步骤。
在该步骤中,首先,进行抗蚀剂掩模34a的显影,去除在S1-6中进行了曝光的部分(S1-8)。接着,将抗蚀剂掩模34a作为保护膜,对去除了曝光部分而露出的Cr-Au膜32进行剥离(S1-9)。
接着,对通过剥离Cr-Au膜32而露出的石英母板30的部分进行湿蚀刻,形成薄壁部16(反向台面)(S1-10)。
接着,剥离全部的抗蚀剂掩模34a(S1-11),之后,剥离全部的Cr-Au膜32,并进行清洗(S1-12)。
接着,进行图7所示的电极形成步骤。
在该步骤中,首先,通过溅射形成电极用的Cr-Au膜32(S1-13)。接着,在Cr-Au膜32上涂布电极图案用的光致抗蚀剂34(S1-14)。接着,使用电极图案用的光掩模对光致抗蚀剂34进行曝光和显影,并去除曝光后的部分(S1-15)。
接着,对去除光致抗蚀剂34的曝光部分而露出的部分的Cr-Au膜32进行剥离(S1-16)。由此,在Cr-Au膜32上形成电极图案。
接着,剥离电极图案用的光致抗蚀剂34(S1-17),由此,电极形成步骤结束。
接着,参照图8和图9对在薄壁部(反向台面)形成后形成石英振动片的外形的第2制造方法进行说明。
首先,进行图8所示的反向台面形成步骤。
在反向台面形成步骤中,首先,对通过AT切而切出的石英的石英母板30进行清洗(S2-1),通过溅射在石英母板30的两个主面上形成Cr膜-Au膜32(S2-2)。接着,在Cr膜-Au膜32上涂布光致抗蚀剂34(S2-3)。
接着,使用薄壁部(反向台面)形成用的光掩模,对形成薄壁部(反向台面)的区域的光致抗蚀剂34进行曝光。然后,进行显影并去除曝光后的部分(S2-4)。接着,对去除光致抗蚀剂34而露出的Cr-Au膜32部分进行剥离,由此,在Cr-Au膜32上形成薄壁部(反向台面)的外形图案(S2-5)。
接着,将光致抗蚀剂34和Cr-Au膜32作为保护膜,对露出的石英母板30的部分进行湿蚀刻,由此,形成薄壁部16(反向台面)(S2-6)。接着,剥离光致抗蚀剂34和Cr-Au膜32,并进行清洗(S2-7)。
接着,进行图9所示的外形形成步骤。
在外形形成步骤中,首先,通过溅射在石英母板30的两个主面上形成Cr-Au膜32(S2-8),在该Cr-Au膜32上涂布外形去除构图用的光致抗蚀剂34(S2-9)。
接着,在使用外形形成用的光掩模对该光致抗蚀剂34进行曝光后,进行显影并去除曝光后的部分,由此,形成抗蚀剂掩模34a(S2-10)。此时,石英振动片的外形形成为,其缘边与Z”轴和X’轴分别平行。并且,缝隙部的外形形成在靠+Z”方向的、夹在薄壁部与厚壁部之间的区域中。并且,与上述第1制造方法同样,与缝隙部40对应的抗蚀剂掩模34a被配置成各主面的对应的掩模的位置相互错开。
接着,剥离从抗蚀剂掩模34a露出的Cr-Au膜32部分,由此,在Cr-Au膜32上形成外形图案(S2-11)。
接着,将抗蚀剂掩模34a和Cr-Au膜32作为保护膜,从石英母板30的两个主面侧对石英母板30进行湿蚀刻,使石英母板30的未被保护的部分上下贯穿,由此,进行外形去除(S2-12)。
接着,剥离抗蚀剂掩模34a(S2-13),剥离Cr-Au膜32,对石英母板30进行清洗(S2-14)。
接着,进行电极形成步骤,形成电极图案。该电极形成步骤与参照图7说明的第1制造方法中的电极形成步骤相同,所以,省略重复的说明。
在上述石英振动片的第1和第2制造方法中,设面内旋转角(以AT切石英板的Y’轴为旋转中心使+Z’轴向+X轴方向旋转而成为Z”轴的角度)ψ为-30°±5°,石英振动片的缘边与Z”轴和X’轴分别平行,从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻而形成薄壁部。因此,夹在薄壁部与厚壁部之间的区域中、因湿蚀刻而出现较大残渣的区域(即,出现的倾斜面的面积或倾斜度较大的区域)为靠+Z”方向的区域,所以,在该区域中形成缝隙部40,形成残渣少的石英振动片。
这样,使产生残渣的区域与设置缝隙部40的区域成为同一区域,由此,在外形形成时,不需要确保形成缝隙部40的区域和产生残渣的区域这双方。因此,能够实现石英振动片的小型化,能够增加由一块晶片制造的石英振动片的个数。并且,能够削减去除残渣的步骤,所以,生产性提高。
另外,在从+Y’轴侧主面形成薄壁部的情况下,在靠-Z”方向的夹在薄壁部16和与该薄壁部16相邻的厚壁部14之间的区域中会形成较大的残渣。因此,在该区域处于石英振动片的外形内部的情况下,只要在该区域中形成缝隙部40即可。
并且,在上述实施方式中,设面内旋转角ψ为-30°±5°,但是,不限于该角度。在从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,靠+Z”方向出现较大的残渣的旋转角为-120°~+60°,所以,也可以将该范围的旋转角设为面内旋转角ψ。
并且,也可以沿着Z”轴设置有多个缝隙部40。例如,如图10所示,对于在薄壁部16的整个外周形成有厚壁部14的石英母板12,除了在靠+Z”方向的夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中设置缝隙部40以外,还可以在靠-Z”方向的夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中设置缝隙部40。而且,如果在+Z”方向端部和-Z”方向端部的厚壁部14上分别设置表面连接电极22和背面连接电极28,且利用导电性粘接剂等分别将表面连接电极22和背面连接电极28固定到封装上,则能够提高耐冲击性。
另外,即使是上述-120°~+60°的范围内的面内旋转角ψ,在夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中出现的残渣的大小也会与面内旋转角ψ对应地产生差异。因此,通过根据该面内旋转角ψ,适当调整设置缝隙部40的区域,能够制造残渣少的石英振动片。例如,在面内旋转角ψ为-60°~-25°的范围内、从-Y’轴侧主面进行用于形成薄壁部16的湿蚀刻的情况下,在夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中,除了靠+Z”方向的区域以外,在靠+X’方向的区域中也形成较大的残渣,所以,优选如图11所示,在靠+Z”方向和靠+X’方向的区域中设置缝隙部40。另一方面,在上述-60°~-25°的面内旋转角ψ的范围内、从+Y’轴侧主面进行用于形成薄壁部16的湿蚀刻的情况下,在夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中,除了靠-Z”方向的区域以外,在靠-X’方向的区域中也形成较大的残渣,所以,优选在靠-Z”方向和靠-X’方向的区域中设置缝隙部40。
并且,例如在靠+Z”方向的夹在薄壁部16与厚壁部14之间的区域中设置缝隙部40的情况下,也可以在该区域的一部分中设置缝隙部,但是,通过在该区域的整体中设置缝隙部,能够进一步消除残渣。并且,在从上方观察时,缝隙部40的形状不限于矩形,也可以是圆形、V字型、L字型、T字型等。并且,如图12所示,也可以从侧面切挖石英母板12来形成缝隙部40。通过使缝隙部40成为从侧面切挖后的形状,能够使来自通过导电性粘接剂等固定在封装上的靠+Z”方向的厚壁部14侧的应力不容易传递到作为振动部的薄壁部16侧。
该石英振动片被装配在封装中而成为石英振子。作为在封装中装配石英振动片的方法,有以下方法:利用导电性粘接剂将表面连接电极22和背面连接电极28的2个部位分别固定到封装上设置的2个安装电极上。
除了利用导电性粘接剂固定石英振动片的2个部位的方法以外,还存在如下方法:利用导电性粘接剂仅将背面连接电极28的一个部位固定到封装的安装电极上,利用线键合使表面连接电极22与封装的焊盘电极导通。
与利用导电性粘接剂固定2个部位的方法相比,利用导电性粘接剂仅固定1个部位的方法能够防止在使导电性粘接剂硬化的回流焊工序中在固定部位处发生变形,能够防止对振动造成不良影响。
并且,在利用导电性粘接剂将石英振动片固定到封装内的情况下,可以在石英振动片的涂布导电性粘接剂的部位设置在表面形成有连接电极的多个槽。图13是用于说明形成了多个槽的石英振动片10a的示意图。图13(a)是示出在使石英振动片10a与导电性粘接剂50接触而固定到封装上之前从下方观察的石英振动片10a与导电性粘接剂50之间的位置关系的示意图,图13(b)是示出利用导电性粘接剂50固定了石英振动片10a与封装时的导电性粘接剂50向水平方向扩散的状况的示意图。图13(c)是图13(b)所示的石英振动片10a的C-C线处的示意截面图。
这样,通过在石英振动片10a的涂布导电性粘接剂50的部位形成多个槽15,能够防止导电性粘接剂50在水平方向上大幅扩散。导电性粘接剂50的扩散减小,由此,石英振动片10a不容易受到旋转或扭转的影响。并且,通过多个槽15,能够增大导电性粘接剂50与石英振动片10a之间的接触面积,能够增大粘接强度。
另外,在图13(c)中,示出了将薄壁部16的形成了凹陷(反向台面)的主面作为下侧而装配在封装60上的例子,但是,也可以将形成有凹陷的主面作为上侧而装配在封装60上。
并且,在上述实施方式中,使用AT切石英母板作为石英母板12,但是,也可以使用其他切角的会因湿蚀刻而产生残渣的母板,还可以使用压电陶瓷。

Claims (12)

1.一种压电振动片,其是对压电母板进行湿蚀刻而得到的,其特征在于,
该压电振动片具有:包含振动部的薄壁部;比该薄壁部厚的厚壁部;以及在厚度方向上贯穿所述压电振动片的缝隙部,
所述缝隙部被配置于夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中。
2.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,
在所述厚壁部的至少一部分上设有与设置在封装上的电极连接的连接电极,
在所述薄壁部上设有与所述连接电极导通的激励电极,
所述缝隙部被设置于夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间、且夹在所述连接电极与所述激励电极之间的区域中。
3.根据权利要求2所述的压电振动片,其特征在于,
在与所述薄壁部的两侧相邻的厚壁部上分别设有所述连接电极,
在夹在设有所述连接电极的厚壁部各自与所述薄壁部之间的区域中,分别设有所述缝隙部。
4.根据权利要求1或2所述的压电振动片,其特征在于,
所述压电母板是AT切母板,
所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,
所述缝隙部被设于Z”轴方向的一个端部侧。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的压电振动片,其特征在于,
所述压电母板是AT切母板,
所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,
沿着Z”轴设置有多个所述缝隙部。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的压电振动片,其特征在于,
所述压电母板是AT切母板,
所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使所述压电母板的Z’轴绕Y’轴旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,
所述缝隙部被设置为与Z”轴平行。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的压电振动片,其特征在于,
设使所述压电母板的+Z’轴绕Y’轴向+X轴方向旋转为正旋转角,所述压电母板具有与Z”轴和X’轴分别平行的缘边,该Z”轴是使Z’轴绕Y’轴在-120°~+60°的范围内旋转而得到的,该X’轴与Z”轴垂直相交,
所述薄壁部是通过从+Y’轴侧主面或-Y’轴侧主面中的任意一方进行湿蚀刻而形成的,在从+Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠-Z”方向的所述区域中设有缝隙部,在从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠+Z”方向的所述区域中设有缝隙部。
8.根据权利要求7所述的压电振动片,其特征在于,
设所述Z’轴的旋转角度的范围为-60°~-25°,
在从+Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠-Z”方向和靠-X’方向的所述区域中设有缝隙部,在从-Y’轴侧主面进行湿蚀刻的情况下,至少在靠+Z”方向和靠+X’方向的所述区域中设有缝隙部。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的压电振动片,其特征在于,
所述缝隙部是切挖侧面而形成的。
10.一种压电振动片的制造方法,该压电振动片具有:包含振动部的薄壁部;比该薄壁部厚的厚壁部;以及在厚度方向上贯穿所述压电振动片的缝隙部,其特征在于,
该制造方法具有以下步骤:
反向台面形成步骤,通过针对压电母板的一个主面的湿蚀刻而形成所述薄壁部和所述厚壁部;以及
缝隙形成步骤,在夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中形成所述缝隙部。
11.根据权利要求10所述的压电振动片的制造方法,其特征在于,
在夹在所述薄壁部与所述厚壁部之间的区域中的、至少倾斜面的倾斜度最大的区域中,形成所述缝隙部。
12.根据权利要求10或11所述的压电振动片的制造方法,其特征在于,
在所述压电母板的两个主面上,在所述压电母板的主面方向上错开地配置与所述缝隙部的外形对应的掩模,然后,对所述压电母板进行湿蚀刻。
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