CN116094486A - 一种新型音叉晶体振荡片及其制造方法和压电器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型音叉晶体振荡片及其制造方法和压电器件，解决了现有技术中的音叉晶体振荡片具有高阻抗的缺陷，而阻抗过大会影响压电器件的Q值，进而影响频率的精度和增大能耗的技术问题。所述具有基部和从基部延伸出的一对振动臂（1），其特征在于，所述振动臂（1）的正面和反面沿着厚度方向均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂（1）的长度方向光刻腐蚀；所述台阶状沉槽具有n级台阶，n级台阶是通过n次光刻腐蚀形成；其中，n为自然数，且n≥2；所述台阶状沉槽的外表面上均镀有电极。本发明制造的压电振荡片，具有低阻抗、频率精度高和能耗小的优势。
Description
技术领域
本发明涉及压电器件领域，具体涉及一种新型音叉晶体振荡片及其制造方法和压电器件。
背景技术
石英音叉晶体谐振器是利用压电石英晶体的逆压电效应，在电场的驱动下产生高精度振荡频率的一种电子元件。该石英音叉晶体谐振器主要由音叉晶体振荡片、基座、外壳、银胶等成分组成。目前电子信息应用的音叉频率为32.768KHz，经过15次分频后产生标准1秒钟脉冲信号，用于电子系统时钟计时，是电子系统重要的时钟单元模块。石英音叉晶体谐振器被广泛应用于手机、电脑、、无线耳机、智能手环、智能家电、健康医疗器件、手表、钟表中。随着通讯终端电子产品的小型化，超薄型，特别是智能穿戴电子产品对线路安装空间的严格要求，电子器件也要求小尺寸，微型化。作为电子产品中时钟信号产生的音叉型石英晶体谐振器，封装尺寸也逐步减小，这同时意味着石英晶体谐振器中的音叉晶体振荡片的尺寸也越来越小。
在设计小型音叉型振荡器时，为使其能容纳在封装基座中，需要减小尺寸，目前采用的是在振动臂上开设凹槽的形式，如图1所示结构，通过在凹槽中构成电极，来增加电极面积，提高电场效率，从而降低电阻值。同时，由于小型化音叉晶体谐振器随着尺寸的减小传统机械加工难以满足要求，目前小型化贴片式SMD型音叉晶体谐振器里的核心部件—石英音叉振荡片的加工都是采用光刻腐蚀工艺(简称蚀刻工艺)进行加工。
由于压电石英晶体采用的是各向异性材料，石英晶体蚀刻过程沿石英晶体不同轴向腐蚀速率不同，因此导致音叉臂上的沟槽腐蚀断面图如图2(a)所示；在图2(a)所示的情况下其电场分布和振动分析如图2(b)所示。传统设计音叉振臂四面需要镀上电极，其中，上、下表面电极施加正电场，侧面电极施加负电场，其电场分布如图3所示。上述图3所示的电场分布，其振动臂的受力分析如图4所示；从图4所示，其中T1代表X方向的受力，T2代表Y方向的受力，T4代表XZ方向剪切力。由于z切的石英晶体产生T1和T2的压电系数d11和d12为2.31e-12N/C,而产生T4应力对应的压电系数d14为7.30e-13N/C，因此T4的受力非常小，往往被忽略。从图4上的受力分析可见，X方向的T1方向相反，力矩为0不产生变形；Z方向的力T4力平衡但是力矩不为0，会产生扭转变形；Y方向的力T2平衡，力矩不为0，不平衡的力矩产生弯曲，因此在电场E1作用下沿X方向产生弯曲变形。基于图4的受力分析原理，对图2进行受力分析如图5所示。从图5所示Tm 1和Tn 1受力不再对称，出现了沿X方向的伸缩振动，如图6所示，单臂Tm 2和Tn 2受力不对称出现了沿Y方向的弯曲振动不对称，此外整个音叉振动臂不但出现了X方向的弯曲还出现了Z方向的扭转分量。此外由于音叉两个振动臂的腐蚀对称性如图2所示，因此由于不对称性受力如图7所示，在X方向电场E1作用下Tm 2大于Tn 2，而Tm 2导致振动臂侧面压缩，Tn 2导致振动臂侧面拉伸，因此两个音叉振动臂发生不对称弯曲，如图7所示。因此这样的结果导致整体音叉的振动阻抗过大，而阻抗过大会影响压电器件的Q值，进而影响频率的精度和增大能耗。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术中的音叉晶体振荡片具有高阻抗的缺陷，而阻抗过大会影响压电器件的Q值，进而影响频率的精度和增大能耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型音叉晶体振荡片及其制造方法和压电器件，以解决现有技术中的音叉晶体振荡片具有高阻抗的缺陷，而阻抗过大会影响压电器件的Q值，进而影响频率的精度和增大能耗的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂，所述振动臂的正面和反面沿着厚度方向均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂的长度方向光刻腐蚀；
所述台阶状沉槽具有n级台阶，n级台阶是通过n次光刻腐蚀形成；其中，n为自然数，且n≥2；
所述台阶状沉槽的外表面上均镀有电极。
进一步的，所述台阶状沉槽包括中间台阶和至少一组边缘台阶；所述中间台阶为一个，所述边缘台阶为n-1组，每组边缘台阶均为相同的两个台阶且对称设置于中间台阶的两侧。
进一步的，所述台阶状沉槽具有一组边缘台阶、两组边缘台阶或三组边缘台阶。
进一步的，当边缘台阶为一组时，任意一个边缘台阶的宽度W1为台阶总宽度W的5％-40％；任意一个边缘台阶的高度H1与中间台阶的高度H2的比值1:1-1:3；
当边缘台阶为两组时，两组边缘台阶的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶的宽度之和为台阶总宽度W的28％-32％；两组边缘台阶的高度均与中间台阶的高度相同；
当边缘台阶为三组时，三组边缘台阶的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶的宽度之和为台阶总宽度W的28％-32％；三组边缘台阶的高度均与中间台阶的高度相同。
进一步的，所述边缘台阶为一组，且其中一个边缘台阶的宽度W1为台阶总宽度W的10％-30％；边缘台阶的高度H1与中间台阶的高度H2的比值1:1-1:2；
当边缘台阶为两组时，两组边缘台阶的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶的宽度之和为台阶总宽度W的30％；两组边缘台阶的高度均与中间台阶的高度相同；
当边缘台阶为三组时，三组边缘台阶的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶的宽度之和为台阶总宽度W的30％；三组边缘台阶的高度均与中间台阶的高度相同。
本发明提供的一种压电器件，包括上述的新型音叉晶体振荡片。
本发明提供的新型音叉晶体振荡片的制造方法，包括下述步骤：
S1、对石英片叉指正反面镀金属膜；
S2、进行第一层凹槽的光刻腐蚀
S21、在镀金属膜的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面的涂覆；
S22、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第一层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S23、使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S24、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S25、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的区域向下腐蚀，腐蚀出第一层凹槽初期轮廓形貌；
S3、进行第二层凹槽的光刻腐蚀
S31、将完成第一层凹槽光刻腐蚀后的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面涂覆；
S32、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第二层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S33、使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S34、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S35、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的待腐蚀的石英片表面向下腐蚀；此时第一层凹槽和第二层凹槽结构均进行了腐蚀，腐蚀形成了台阶状沉槽结构；
当台阶状沉槽具有n级台阶，n≥3时，则再重复步骤S3 n-2次；
S4、使用刻蚀液对石英片表面金属进行去除，得到新型音叉晶体振荡片。
进一步的，所述步骤S1中，镀金属膜，采用磁控溅射或蒸发镀膜，以铬做打底层，金属膜厚度为5-50nm，顶层材料为金，厚度>100nm。
进一步的，所述步骤S23和步骤S33中，使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀是依次采用金刻蚀液、铬刻蚀液进行金属刻蚀。
进一步的，所述步骤S25和步骤S35中，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为8-20L/min，腐蚀温度为30-90℃，腐蚀时间为15-130min。
进一步的，所述步骤S25和步骤S35中，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为15-20L/min，腐蚀温度为50-70℃。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
本发明提供的新型音叉晶体振荡片及其制造方法，制造出来的压电振荡片，振动臂的正面和反面均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂的长度方向光刻腐蚀，台阶状沉槽结构，一方面增加了极化电场面积，有助于改善振动阻抗；另一方面，台阶状沉槽的形成采用多次光刻腐蚀形成的，可以改善了因一次腐蚀导致X方向的腐蚀棱角，能保证沉槽沿X方向的左右对称性，有利于改善音叉双臂的振动对称性，同时避免沿X方向的伸缩振动，进而降低阻抗，应用到压电器件中，能提高频率的精度和减小能耗。
本发明提供的压电器件，包括本发明中的新型音叉晶体振荡片，由于本发明中制造出来的压电振荡片，振动臂的正面和反面均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂的长度方向光刻腐蚀，台阶状沉槽结构，一方面增加了极化电场面积，有助于改善振动阻抗；另一方面，台阶状沉槽的形成采用多次光刻腐蚀形成的，可以改善了因一次腐蚀导致X方向的腐蚀棱角，能保证沉槽沿X方向的左右对称性，有利于改善音叉双臂的振动对称性，同时避免沿X方向的伸缩振动，进而降低阻抗，因此，本发明提供的压电器件，具有频率精度高和能耗小的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中音叉晶体振荡片的设计图；
图2是现有技术中音叉晶体振荡片振动臂腐蚀后的剖视结构示意图和电场示意图；
图3是现有技术中不开槽振动臂的电场分布示意图；
图4是图3中振动臂的应力分析图；
图5是图2所示结构振动臂的电场驱动和振动方向分析图；
图6是图2所示结构X方向的伸缩振动示意图；
图7是图2所示结构的受力分析和振动示意图；
图8是本发明实施例3中音叉晶体振荡片的设计图；
图9是本发明实施例3中设计图和现有技术中音叉晶体振荡片设计图的电场分布对比图；
图10是本发明实施例3中制造的新型音叉晶体振荡片振动臂的剖面结构图和电场分布图；
图11是本发明实施例3中制造的新型音叉晶体振荡片振动臂的受力分析图；
图12是本发明实施例3和现有技术中音叉晶体振荡片的位移分布对比图；
图13是本发明实施例3和现有技术中音叉晶体振荡片的电荷分布对比图；
图14是本发明实施例3和现有技术中音叉晶体振荡片的阻抗分析对比图；
图15是本发明实施例3-实施例8中单个振动臂的剖视图。
图中：
1、振动臂；2、中间台阶；3、边缘台阶。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
一、实施例：
实施例1：
本发明提供的一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂1，其特征在于，所述振动臂1的正面和反面沿着厚度方向均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂1的长度方向光刻腐蚀；
所述台阶状沉槽具有n级台阶，n级台阶是通过n次光刻腐蚀形成；其中，n为自然数，且n≥2；
所述台阶状沉槽的外表面上均镀有电极。
本发明提供的新型音叉晶体振荡片及其制造方法，制造出来的压电振荡片，振动臂1的正面和反面均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂1的长度方向光刻腐蚀，台阶状沉槽结构，一方面增加了极化电场面积，有助于改善振动阻抗；另一方面，台阶状沉槽的形成采用多次光刻腐蚀形成的，可以改善了因一次腐蚀导致X方向的腐蚀棱角，能保证沉槽沿X方向的左右对称性，有利于改善音叉双臂的振动对称性，同时避免沿X方向的伸缩振动，进而降低阻抗，应用到压电器件中，能提高频率的精度和减小能耗。
作为可选的实施方式，所述台阶状沉槽包括中间台阶2和至少一组边缘台阶3；所述中间台阶2为一个，所述边缘台阶3为n-1组，每组边缘台阶3均为相同的两个台阶且对称设置于中间台阶2的两侧。
作为可选的实施方式，所述台阶状沉槽具有一组边缘台阶3、两组边缘台阶3或三组边缘台阶3。
作为可选的实施方式，当边缘台阶3为一组时，任意一个边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的5％-40％；任意一个边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:1-1:3；
当边缘台阶3为两组时，两组边缘台阶3的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶3的宽度之和为台阶总宽度W的28％-32％；两组边缘台阶3的高度均与中间台阶2的高度相同；
当边缘台阶3为三组时，三组边缘台阶3的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶3的宽度之和为台阶总宽度W的28％-32％；三组边缘台阶3的高度均与中间台阶2的高度相同。
作为可选的实施方式，所述边缘台阶3为一组，且其中一个边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的10％-30％；边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:1-1:2；
当边缘台阶3为两组时，两组边缘台阶3的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶3的宽度之和为台阶总宽度W的30％；两组边缘台阶3的高度均与中间台阶2的高度相同；
当边缘台阶3为三组时，三组边缘台阶3的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶3的宽度之和为台阶总宽度W的30％；三组边缘台阶3的高度均与中间台阶2的高度相同。
实施例2：
本发明提供的一种压电器件，包括上述的新型音叉晶体振荡片。
本发明提供的压电器件，包括本发明中的新型音叉晶体振荡片，由于本发明中制造出来的压电振荡片，振动臂1的正面和反面均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂1的长度方向光刻腐蚀，台阶状沉槽结构，一方面增加了极化电场面积，有助于改善振动阻抗；另一方面，台阶状沉槽的形成采用多次光刻腐蚀形成的，可以改善了因一次腐蚀导致X方向的腐蚀棱角，能保证沉槽沿X方向的左右对称性，有利于改善音叉双臂的振动对称性，同时避免沿X方向的伸缩振动，进而降低阻抗，因此，本发明提供的压电器件，具有频率精度高和能耗小的优势。
实施例3：
以图8为设计图进行新型音叉晶体振荡片的制造，台阶状沉槽结构如图15(a)所示，边缘台阶3为一组，边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的20％；边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:1.5；其制造具体包括下述步骤：
S1、对石英片叉指正反面镀金属膜；
S2、进行第一层凹槽的光刻腐蚀
S21、在镀了金属膜的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面的涂覆；
S22、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第一层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S23、依次采用金刻蚀液、铬刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S24、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S25、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的区域向下腐蚀，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为18L/min，腐蚀温度为60℃，腐蚀时间为60min；腐蚀出第一层凹槽初期轮廓形貌；
S3、进行第二层凹槽的光刻腐蚀
S31、将完成第一层凹槽光刻腐蚀后的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面涂覆；
S32、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第二层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S33、依次采用金刻蚀液、铬刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S34、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S35、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的待腐蚀的石英片表面向下腐蚀，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为18L/min，腐蚀温度为60℃，腐蚀时间为90min；此时第一层凹槽和第二层凹槽结构均进行了腐蚀，腐蚀形成了台阶状沉槽结构；
当台阶状沉槽具有n级台阶，n≥3时，则再重复步骤S3 n次；
S4、使用刻蚀液对石英片表面金属进行去除，得到新型音叉晶体振荡片。
对实施例3中制造的新型音叉晶体振荡片进行有限元分析计算：
如图9所示，为电场分布示意图，图9(a)为图1所示结构的电场分布示意图，图9(b)为图8所示结构的电场分布示意图。
如图10所示，为实施例3中得到的叉型石英晶体振荡片的振动臂1断面结构示意图和电场分布图；从图10中可以观察到腐蚀沟槽左右对称性相对于图2有了很大的改善，可以保证沿X方向的对称性。
如图11所示，为针对实施例3中的结构进行了受力和振动分析；从图11所示，由于T2应力在电场E1(x方向电场)驱动作用下，振动方向偏转教β变的很小，且X方向T1应力也趋于对称不会产生图7的伸缩振动。
如图12所示，为位移分布对比图；12(a)为图2所示结构的位移分布图，12(b)为图9所示结构的位移分布图；12(a)图其有限元分析计算结果可以观察到，图12(a)矩形槽其X方向振动位移为5.8e-5mm，而(b)图阶梯沉槽的振动位移为5.6e-4mm，明显振动位移增大一个数量级，说明振动阻抗降低；
如图13所示，为电荷分布对比图；13(a)为图2所示结构的电荷分布图，13(b)为图10所示结构的电荷分布图；如图14所示，为阻抗分析对比图；14(a)为图2所示结构的阻抗分析图，14(b)为图10所示结构的阻抗分析图；通过图13的电荷分布图和图14的阻抗分析图可以看到阻抗大小：图2所示结构的阻抗为35KΩ，而图9所示结构的阻抗为18.6KΩ，整体阻抗下降了一半。因此阶梯沉槽通过增大电场极化面积，以及对称的腐蚀槽对音叉的振动阻抗非常有利。
实施例4：
台阶状沉槽结构如图15(b)所示，边缘台阶3为一组，边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的5％；边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:1；其制造步骤同实施例3；
本实施例与实施例3不同的是：本实施例中具体的腐蚀参数(腐蚀溶液的流速、腐蚀温度、腐蚀时间)如下表1所示；
得到新型音叉晶体振荡片。
实施例5
台阶状沉槽结构如图15(c)所示，边缘台阶3为一组，边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的30％；边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:2；其制造步骤同实施例3；
本实施例与实施例3不同的是：本实施例中具体的腐蚀参数(腐蚀溶液的流速、腐蚀温度、腐蚀时间)如下表1所示；
得到新型音叉晶体振荡片。
实施例6：
台阶状沉槽结构如图15(d)所示，边缘台阶3为一组，边缘台阶3的宽度W1为台阶总宽度W的30％；边缘台阶3的高度H1与中间台阶2的高度H2的比值1:3；其制造步骤同实施例3；
本实施例与实施例3不同的是：本实施例中具体的腐蚀参数(腐蚀溶液的流速、腐蚀温度、腐蚀时间)如下表1所示；
得到新型音叉晶体振荡片。
实施例7：
台阶状沉槽结构如图15(e)所示，边缘台阶3为两组，边缘台阶3的宽度W1＝W2，且W1+W2的和为台阶总宽度W的20％；边缘台阶3的高度H1＝H2，且中间台阶2的高度H3＝H1；其制造步骤同实施例3；
本实施例与实施例3不同的是：由于边缘台阶3为两组，需再重复步骤S3一次，进行第三层凹槽的光刻腐蚀；本实施例中具体的腐蚀参数(腐蚀溶液的流速、腐蚀温度、腐蚀时间)如下表1所示；
得到新型音叉晶体振荡片。
实施例8：
台阶状沉槽结构如图15(f)所示，边缘台阶3为三组，边缘台阶3的宽度W1＝W2＝W3，且W1+W2+W3之和为台阶总宽度W的30％；边缘台阶3的高度H1＝H2＝H3，中间台阶2的高度H4＝H1；其制造步骤同实施例3；
本实施例与实施例3不同的是：由于边缘台阶3为三组，需再重复步骤S3两次，进行第三层凹槽的光刻腐蚀和第四层凹槽的光刻腐蚀；本实施例中具体的腐蚀参数(腐蚀溶液的流速、腐蚀温度、腐蚀时间)如下表1所示；
得到新型音叉晶体振荡片。
上述实施例3-实施例8以及图1所示的现有技术中：
①台阶总宽度W均相同，并且与现有技术中凹槽的宽度相同；
②台阶的总深度(即中间台阶的深度)均相同，并且与现有技术中凹槽的深度相同。
采用有限元分析计算出实施例3-8以及现有技术中音叉晶体振荡片的振动阻抗，结果如下表1所示：
表1实施例3-8以及现有技术中振荡片的阻抗计算结果
由表1可知，本发明中制造的新型音叉晶体振荡片的振动阻抗明显低于现有技术中音叉晶体振荡片的振动阻抗，特别是实施例3、实施例7和实施例8，其振动阻抗降低幅度较大，具有明显的优势，将其应用到压电器件中，能大大提高频率的精度和大幅减小能耗。
为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂（1），其特征在于，所述振动臂（1）的正面和反面沿着厚度方向均具有光刻腐蚀形成的台阶状沉槽，所述台阶状沉槽沿着振动臂（1）的长度方向光刻腐蚀；
所述台阶状沉槽具有n级台阶， n级台阶是通过n次光刻腐蚀形成；其中，n为自然数，且n≥2；
所述台阶状沉槽的外表面上均镀有电极。
2.根据权利要求1所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述台阶状沉槽包括中间台阶（2）和至少一组边缘台阶（3）；所述中间台阶（2）为一个，所述边缘台阶（3）为n-1组，每组边缘台阶（3）均为相同的两个台阶且对称设置于中间台阶（2）的两侧。
3.根据权利要求2所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述台阶状沉槽具有一组边缘台阶（3）、两组边缘台阶（3）或三组边缘台阶（3）。
4.根据权利要求2所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，当边缘台阶（3）为一组时，任意一个边缘台阶（3）的宽度W1为台阶总宽度W的5%-40%；任意一个边缘台阶（3）的高度H1与中间台阶（2）的高度H2的比值1:1-1:3；
当边缘台阶（3）为两组时，两组边缘台阶（3）的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶（3）的宽度之和为台阶总宽度W的28%-32%；两组边缘台阶（3）的高度均与中间台阶（2）的高度相同；
当边缘台阶（3）为三组时，三组边缘台阶（3）的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶（3）的宽度之和为台阶总宽度W的28%-32%；三组边缘台阶（3）的高度均与中间台阶（2）的高度相同。
5.根据权利要求4所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，当边缘台阶（3）为一组时，且其中一个边缘台阶（3）的宽度W1为台阶总宽度W的10%-30%；边缘台阶（3）的高度H1与中间台阶（2）的高度H2的比值1:1-1:2；
当边缘台阶（3）为两组时，两组边缘台阶（3）的宽度相同，且同一侧的两个边缘台阶（3）的宽度之和为台阶总宽度W的30%；两组边缘台阶（3）的高度均与中间台阶（2）的高度相同；
当边缘台阶（3）为三组时，三组边缘台阶（3）的宽度相同，且同一侧的三个边缘台阶（3）的宽度之和为台阶总宽度W的30%；三组边缘台阶（3）的高度均与中间台阶（2）的高度相同。
6.一种压电器件，其特征在于：包括权利要求1-5中任意一项所述的新型音叉晶体振荡片。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的新型音叉晶体振荡片的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、对石英片叉指正反面镀金属膜；
S2、进行第一层凹槽的光刻腐蚀
S21、在镀金属膜的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面的涂覆；
S22、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第一层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S23、使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S24、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S25、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的区域向下腐蚀，腐蚀出第一层凹槽初期轮廓形貌；
S3、进行第二层凹槽的光刻腐蚀
S31、将完成第一层凹槽光刻腐蚀后的石英片叉指上进行感光性光刻胶材料正反面涂覆；
S32、对涂覆了感光性光刻胶材料的石英片在对应进行第二层凹槽光刻腐蚀的位置进行图形曝光显影，将所需图形显露出来；
S33、使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀，显露出待腐蚀的石英片表面；
S34、剥离去除石英片表面的光刻胶；
S35、利用腐蚀溶液进行腐蚀，将金属刻蚀显露出来的待腐蚀的石英片表面向下腐蚀；此时第一层凹槽和第二层凹槽结构均进行了腐蚀，腐蚀形成了台阶状沉槽结构；
当台阶状沉槽具有n级台阶，n≥3时，则再重复步骤S3 n-2次；
S4、使用刻蚀液对石英片表面金属进行去除，得到新型音叉晶体振荡片。
8.根据权利要求7所述的新型音叉晶体振荡片的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中，镀金属膜，采用磁控溅射或蒸发镀膜，以铬做打底层，金属膜厚度为5-50nm，顶层材料为金，厚度>100nm；
所述步骤S23和步骤S33中，使用刻蚀液对显露出来的区域进行金属刻蚀是依次采用金刻蚀液、铬刻蚀液进行金属刻蚀。
9.根据权利要求7所述的新型音叉晶体振荡片的制造方法，其特征在于，所述步骤S25和步骤S35中，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为8-20L/min，腐蚀温度为30-90℃，腐蚀时间为15-130min。
10.根据权利要求7所述的新型音叉晶体振荡片的制造方法，其特征在于，所述步骤S25和步骤S35中，利用腐蚀溶液进行腐蚀时，腐蚀溶液的流速为15-20L/min，腐蚀温度为50-70℃。
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