JP2003142979A

JP2003142979A - 水晶振動子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003142979A
Application number: JP2001335362A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Mizumoto; 勝也水本
Original assignee: River Eletec Corp
Current assignee: River Eletec Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】エッチング等によって加工が困難なカット角
の水晶基板を所定の振動モードを得るための形状に精密
に形成することで、等価直列抵抗及び等価インダクタン
スの改善を図ることができる水晶振動子を提供するこ
と。【解決手段】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる三次元の結
晶方位を有する水晶結晶から所定のカット角で切り出さ
れた水晶基板を打ち抜き加工し、振動部２３及びこの振
動部２３の端部から支持脚２４ａ〜２４ｄを介して延び
る支持部２５とが一体に形成された平板状の水晶振動子
２１において、前記振動部２３がパウダービームの吹き
付けによって支持部２５より薄く形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動部及び支持部
からなる平板状の水晶振動子及びその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子は、図１１に示すような水晶
原石１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる結晶軸４から特定の
切断方位を選択して板状にカットされ、打ち抜きや切削
等の加工を施して厚みすべりや輪郭すべり等の種々の振
動モードに適した形に形成している。前記振動モードの
うち、最も広く利用されているのは、厚みすべり振動で
ある。この厚みすべり振動を実現するためには、図１１
に示したように、Ｘ軸を回転軸として、Ｚ軸から約３５
°１５′だけ傾けたＡＴカット角３で水晶基板２を切断
し、振動部となる部分を所定形状に加工する必要があ
る。このようにして製造された水晶振動子は、一般にＡ
Ｔカット厚みすべり水晶振動子（以下、ＡＴカット水晶
振動子という）である。このＡＴカット水晶振動子は、
広い温度範囲に亙って周波数変化が小さい優れた周波数
温度特性を持つが、近年の通信機器の高周波化に対応し
た改良が要求されている。

【０００３】上記ＡＴカット水晶振動子の振動周波数は
水晶基板２の厚みに反比例するので、高周波化を図るに
は、水晶基板２の厚みを薄くする必要がある。これを実
現したものが、図１２（ａ），（ｂ）に示すＡＴカット
水晶振動子１１である（特開平１１−２０５０７６号公
報，特開２０００−４０９３８号公報等参照）。このＡ
Ｔカット水晶振動子１１は、厚さ約８０μｍ程度にＡＴ
カット角で切り出された水晶基板１２の片面の一部にフ
ォトリソグラフィ及びエッチング処理を施して凹陥部１
３を形成し、該凹陥部１３の底面を所定の厚さまでエッ
チングして薄肉の振動部１４にすると共に、該振動部１
４の周囲を支持する厚肉の支持部１５を一体に形成して
いる。そして、前記凹陥部１３側には全面に電極膜１６
を付着して一方の電極にすると共に、平板面にはフォト
リソグラフィを用いて励振電極１７と該励振電極１７か
ら延在するリード電極１８及びボンディング部１９を形
成している。

【０００４】前記凹陥部１３を形成するには、元の水晶
基板１２に対して、凹陥させる部分を除いた箇所にレジ
スト膜等のマスクを被せ、フッ酸等の液体を浸した容器
に漬け込み、前記マスクした個所以外のところを侵食さ
せて削るウェットエッチング法や反応性ガスプラズマを
生成して削るドライエッチング法がある。上記ＡＴカッ
ト角で切り出された水晶基板１２をはじめ、ＧＴカッ
ト、ＬＱ１Ｔカット等で切り出された水晶基板のほとん
どは、このウェットあるいはドライのいずれかのエッチ
ング法によって加工される。

【０００５】一方、等価直列抵抗（Ｒ１）、等価インダ
クタンス（Ｌ１）等の特性に関しては、上記ＡＴカット
やＧＴカットあるいはＬＱ１Ｔカットの水晶振動子より
も良好なカット角及び振動モードを備えた水晶基板も多
くあるが、加工に困難性を伴うものがある。例えば、Ｌ
Ｑ２Ｔカットラーメ振動モードの水晶振動子もその一つ
である。このＬＱ２Ｔカット水晶振動子は、図１３に示
すように、結晶軸４のＸ軸を中心にＹ軸をＺ軸に向けて
３６°〜４２°の範囲で傾斜させたＹ´軸からなるＸＹ
´平面で切り出されたものである。このＬＱ２Ｔカット
水晶振動子は、ラーメ振動を伴い、所定形状に精度よく
加工できればＲ１及びＬ１を抑えた理論計算通りの特性
が得られやすく、量産性に優れた特徴を備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｌ
Ｑ２Ｔカットの水晶基板は、ウェットやドライによるエ
ッチング法に向かない結晶方位が存在しているため、Ｘ
軸あるいはＹ軸方向で、このような方向の加工を行わせ
ようとすると多大な時間を要する。例えば、前記ＬＱ２
Ｔカットの水晶基板をフッ酸で１００μｍエッチングす
る場合、最も早いＺ軸方向に加工した場合で約４時間、
最も遅いＸ軸方向に加工した場合では４００時間以上と
なる。このように、エッチング速度は結晶方位により著
しく異なる。これは水晶が三方晶系[点群３２]に属し、
顕著な異方性を有することに起因する。このＬＱ２Ｔカ
ット以外にエッチングに適さないものとしては、Ｘ軸を
中心にＹ軸をＺ軸に向けて３０°〜９０°の範囲で傾斜
させたＹ´軸からなるＸＹ´平面で切り出された水晶基
板（Ｙ板系）や、Ｙ軸を中心にＸ軸をＺ軸から時計回り
に３０°あるいは反時計回りに３０°の範囲で傾斜させ
たＸ´軸からなるＸ´Ｙ平面で切り出された水晶基板
（Ｘ板系）である。このような結晶方位を備えたものと
しては、ＢＴカット厚みすべり水晶振動子やＤＴカット
輪郭すべり水晶振動子等がある。

【０００７】上記ＡＴカットやＢＴカット等の厚みすべ
り振動を伴う水晶基板の場合は、振動部を薄くすること
によって高周波化が図られるが、ＬＱ２Ｔ及びＤＴカッ
トの水晶基板の場合は、振動部を薄く加工することによ
って等価直列抵抗（Ｒ１）及び等価インダクタンス（Ｌ
１）などの電気的特性の大幅な改善効果があることが理
論上確認されている。しかしながら、上述したように、
ＬＱ２Ｔ，ＢＴ及びＤＴカットの水晶基板を所定の形状
に精密に加工できなかったため、振動部のみを薄型化し
たような水晶振動子の製造もできなかった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、エッチング等に
よって加工が困難なカット角の水晶基板を所定の振動モ
ードを得るための形状に精密に形成することで、等価直
列抵抗及び等価インダクタンスの改善を図ることができ
る水晶振動子及びその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る水晶振動子は、Ｘ軸、Ｙ軸
及びＺ軸からなる三次元の結晶方位を有する水晶結晶か
ら所定のカット角で切り出された水晶基板を打ち抜き加
工し、振動部及びこの振動部の端部から延びる支持部と
が一体に形成された平板状の水晶振動子において、前記
振動部がパウダービームの吹き付けによって薄板状に加
工されていることを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、従来のエッチング法で
は種々の振動モードに適した形状の水晶基板に加工する
のが困難であったものが、パウダービームを用いたこと
で、四角形状の振動部やこの振動部を支持する支持部を
厳密な寸法精度で加工できる。また、前記振動部が厚み
の均一な薄板状に形成できるため、等価直列抵抗（Ｒ
１）及び等価インダクタンス（Ｌ１）の大幅な改善が図
られる。さらに、前記薄板状の振動部以外の支持部につ
いては一定の厚みを保持したままとなっているので、外
部からの衝撃等にも十分耐え、前記振動部に不要な振動
を与えることがない。

【００１１】また、振動部が、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸
に向けて３６°〜４２°の範囲で傾斜させたＹ´軸から
なるＸＹ´平面で切り出されたラーメ振動モードによる
水晶板や、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸に向けて３９°〜４
３°の範囲で傾斜させたＹ´軸からなるＸＹ´平面で切
り出された厚みすべり振動モードによる水晶板、あるい
は、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸に向けて３５°〜４１°の
範囲で傾斜させたＹ´軸からなるＸＹ´平面で切り出さ
れた輪郭すべり振動モードによる水晶板をパウダービー
ムによって加工することで、ＬＱ２Ｔのラーメ振動，Ｂ
Ｔの厚みすべり振動，ＤＴの輪郭すべり振動のような各
種振動モードを有するカット角の水晶基板が比較的容易
且つ精度よく打ち抜きや切削等することができる。

【００１２】請求項６に係る水晶振動子の製造方法にお
いては、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる三次元の結晶方位
を有する水晶結晶から所定のカット角で切り出された水
晶基板に第１のパウダービームを吹き付け、振動部及び
この振動部の端部から延びる支持部とを打ち抜き加工す
る工程と、前記振動部の表面及び裏面の少なくとも一方
に第２のパウダービームを吹き付け、振動部を薄板状に
切削加工する工程とを備えた。また、前記振動部の表面
及び裏面の両方に第２のパウダービームを吹き付け、振
動部を両面側から薄板状に切削して支持部の厚み方向の
略中央部で支持してなる構造の水晶振動子の形成も可能
とした。

【００１３】このような製造方法を用いることによっ
て、それぞれのカット角で切り出された水晶基板に対し
て最初に第１のパウダービームによって振動部と支持部
とからなる形状に打ち抜き形成することができる。そし
て、前記打ち抜かれた振動部に対して噴出流量を制御し
た第２のパウダービームによって表面を切削して薄板状
に仕上げることができる。また、前記第２のパウダービ
ームによって切削された振動部の反対側の面を再度第２
のパウダービームによって切削することで、振動部をさ
らに薄く加工することができると共に、支持部の厚みの
略中央部で支持されるため、バランスがよくなり、不要
な振動を抑えることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る水晶振動子及びその製造方法の実施形態を詳細に
説明する。ここで、図１は本発明の水晶振動子を示す斜
視図であり、図２は前記水晶振動子のα矢示図、図３は
水晶振動子の平面図である。

【００１５】図１乃至図３に示したように、本発明の第
１実施形態に係る水晶振動子２１は、ＬＱ２Ｔカットの
ラーメ振動を伴うように形成されたものである。この水
晶振動子２１は、図１３に示したように、Ｘ軸を中心に
Ｙ軸をＺ軸に向けて３６°〜４２°の範囲で傾斜させた
Ｙ´軸からなるＸＹ´平面で切り出された水晶基板のう
ち、特に前記水晶基板をさらにＸ軸方向に４５°回転し
て切り出された水晶基板２２に対して打ち抜き加工や切
削加工を施したものである。その平面形状は図３に示し
たように、四隅に振動の節点２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，
２３ｄを有する長方形の振動部２３と、前記４個所の節
点２３ａ〜２３ｄを支持する支持脚２４ａ，２４ｂ，２
４ｃ，２４ｄと、前記支持脚２４ａ〜２４ｄが繋がる支
持部２５とで構成される。前記振動部２３は図１及び図
２に示したように、支持部２５の厚みより薄くして形成
される。支持脚２４ａ〜２４ｄについては、前記支持部
２５と同じ厚みのままか、振動部２３と同様に薄くなっ
た形状でも良い。本実施形態の水晶振動子２１では、６
０μｍの厚みを有する水晶基板２２を後述するパウダー
ビーム加工法によって、振動部２３のみを２０μｍ程度
の厚みに切削した。また、前記振動部２３には表裏両面
にそれぞれ３枚の正方形状の励振電極２７ａ，２７ｂ，
２７ｃが一列に形成され、支持部２５の端部に形成され
た極性の異なる一対の電極部２６ａ，２６ｂに接続され
ている。図に示されるように、電極部２６ａには励振電
極２７ａ，２７ｃが接続され、電極部２６ｂには励振電
極２７ｂが接続されているので、前記それぞれの励振電
極２７ａ〜２７ｃの四隅が支点となって、隣接する辺同
士が相互に撓んで高次のラーメ振動が得られる。なお、
図示しないが、前記励振電極２７ａ〜２７ｃのそれぞれ
の裏面には、極性の反転した励振電極が設けられてい
る。

【００１６】前記振動部２３の厚みは、等価直列抵抗
（Ｒ１）を著しく低下させ、等価インダクタンス（Ｌ
１）とは比例関係にあることが知られている。適正な厚
みの振動部２３を設計するために、３種類の厚みｔによ
るＬＱ２Ｔラーメ振動モードの水晶振動子についてＲ１
及びＬ１を測定した。測定に使用したサンプルは、振動
部の厚みｔ以外は共通で、発振周波数は３．８ＭＨｚと
した。この測定結果は、図４及び図５に示すように、Ｒ
１については、水晶振動子の厚みｔが６０μｍで２６０
Ωであるのに対して、半分の３０μｍ程度まで薄くする
と、１３０Ωにまで低下する。一方、Ｌ１については、
水晶振動子の厚みｔが４５μｍで１０００ｍＨであった
のに対して、２０μｍ程度まで薄くするとその半分の５
００ｍＨ程度まで低下する。

【００１７】したがって、振動部２３の厚みを薄くする
ほど前記Ｒ１及びＬ１が小さくなって周波数可変幅が広
がり、扱いやすい製品となる。ただし、薄すぎると振動
部２３に亀裂が生じやすくなるなど耐久性が低下する。
このため、本実施形態の水晶振動子２１のように、２０
μｍ前後の厚みに設定するのが好ましい。一方、支持脚
２４ａ〜２４ｄ及び支持部２５の厚みは前記Ｒ１及びＬ
１に影響しないので、むしろ厚めに形成した方が振動部
２３を安定した状態で支持することができ、外部からの
不要な振動を抑えることができると共に、耐久性も高く
なる。本実施形態では前記支持部２５の厚みを元の厚み
（６０μｍ）のままにした。ただし、支持脚２４ａ〜２
４ｄに関しては、振動部２３の振動を妨げないようにす
るため、強度が低下しない程度に振動部２３との接触点
を小さくした方が好ましい。なお、本実施形態の水晶振
動子２１は、３対１列の励振電極２７ａ，２７ｂ，２７
ｃを配設して形成された振動部２３であるが、１対の励
振電極構成や４対以上の励振電極を配設した構造の振動
部にも応用可能である。

【００１８】次に、前記ＬＱ２Ｔカットラーメ振動モー
ドの水晶振動子２１の製造方法を図６乃至図９に基づい
て説明する。ここで使用する水晶基板は、Ｘ軸を中心に
Ｙ軸をＺ軸に向けて３６°〜４２°の範囲で傾斜させた
Ｙ´軸からなるＸＹ´平面で切り出されたＬＱ２Ｔカッ
ト水晶基板である。以下に示すパウダービームによる加
工方法は水晶原石に対してあらゆる角度で切り出された
水晶基板に適用可能であるが、特に、Ｘ軸を中心にＹ軸
をＺ軸に向けて３０°〜９０°の範囲で傾斜させたＹ´
軸からなるＸＹ´平面で切り出された水晶基板や、Ｙ軸
を中心にＸ軸をＺ軸から時計回りに３０°あるいは反時
計回りに３０°の範囲で傾斜させたＸ´軸からなるＸ´
Ｙ平面で切り出されたＬＱ２Ｔ，ＢＴ及びＤＴカットの
水晶基板のように、従来エッチング法では加工が困難と
されていたものに有効である。

【００１９】製造工程を大きく分けると、図６に示した
ように、フォトリソグラフィ工程（工程Ａ）と、パウダ
ービーム工程（工程Ｂ〜工程Ｄ）とからなっている。前
記フォトリソグラフィ工程では、図７に示すように、先
ず、水晶原石から所定のカット角で切り出された水晶基
板２２の表面を研磨したのち洗浄を行う（１）。次に、
シート状のレジスト材３０を水晶基板２２の第１面２２
ａ及び第２面２２ｂに均一に被着する（２）。続いて、
前記水晶基板２２の第１面２２ａに露光、現像及び乾燥
処理を施して、水晶振動子２１の外形を型取った第１マ
スク３１ａを形成する。また、第２面２２ｂは支持部２
５の裏面にあたる箇所のみを露光し、現像及び乾燥処理
を経て第２マスク３１ｂを形成する（３）。このように
して、水晶基板２２の第１面２２ａに振動部２３，支持
脚２４ａ〜２４ｄ及び支持部２５からなる第１マスク３
１ａが形成され、第２面２２ｂに支持部２５のみからな
る第２マスク３１ｂが形成される。

【００２０】次に、図８（ａ）に示すように、上記工程
Ａを経た水晶基板２２の第１面２２ａを上にした状態で
ソーダガラス等の保持用基板３３に動かないように固定
する。固定する際には、剥離が可能な粘着性のシート部
材を介して行うのが望ましい。この状態で図９に示した
手順によって工程Ｂから工程Ｄのパウダービーム加工が
行われる。工程Ｂでは水晶基板２２の第１面２２ａの上
から第１のパウダービーム３２ａを噴射させて第１マス
ク３１ａが掛かっていない打ち抜き部分３９を打ち抜く
（４），（５）。このような打ち抜き加工を行うことに
よって、振動部２３が支持部２５から分離され、図１及
び図３に示したようなラーメ振動の水晶振動子２１が形
成される。なお、図９には支持脚２４ａ〜２４ｄが示さ
れていないが、この支持脚２４ａ〜２４ｄは前記支持部
２５と同様に元の水晶基板２２の厚みのままとなってい
る。

【００２１】次の工程Ｃは、前記工程Ｂで分離された振
動部２３の裏面を薄く加工する工程である。前記第１の
パウダービーム３２ａを噴射させて振動部２３と支持部
２５が分離された状態の水晶基板２２を保持用基板３３
から剥して、第２面２２ｂを上にした状態で再度保持用
基板３３に固定する（６）。そして、図８（ｂ）に示し
たように、前記第２面２２ｂの上から第２のパウダービ
ーム３２ｂを噴射させて第２マスク３１ｂが掛かってい
ない部分を切削する。これによって、振動部２３の裏面
のみが薄板状に切削形成される（７）。以上の工程を経
て形成された水晶基板２２を保持用基板３３から剥し、
残存する第１マスク３１ａ及び第２マスク３１ｂを取り
除き、洗浄、乾燥を経て、図１乃至図３に示したような
所定の形状に抜き加工されたＬＱ２Ｔカットラーメモー
ドの水晶振動子２１が得られる（８）。最後に水晶振動
子２１の励振電極２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び電極部２
６ａ，２６ｂを形成する部分にレジストマスクを施し、
エッチングによって金属の電極膜を形成する（９）。

【００２２】上記工程Ｃまでによって振動部２３を薄く
加工することはできるが、さらに、薄く加工する場合や
振動部２３を支持部２５の厚みの中央部で支持させるた
めには工程Ｄの作業を行う。この工程Ｄは、前記工程Ｃ
の（７）によって振動部２３の片面が切削されて薄くな
った水晶基板２２を裏返して第１面２２ａを上向きに設
置し、第１マスク３１ａの振動部２３のみを剥離した状
態にしておく（１０）。そして、この第１面２２ａの上
から２回目の第２のパウダービーム３２ｂを噴出するこ
とで、振動部２３をさらに薄く切削することができると
共に、支持部２５の厚みの略中央部で支持された構造に
形成することができる（１１）。続いて、前記工程Ｃと
同様に、保持用基板３３から剥し、残存する第１マスク
３１ａ及び第２マスク３１ｂを取り除き、洗浄、乾燥処
理を行う（１３）。最後に水晶振動子２１の励振電極２
７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び電極部２６ａ，２６ｂを形成
する部分にレジストマスクを施し、エッチングによって
金属の電極膜を形成する（１４）。このような工程Ｄを
経ることで、第２のパウダービーム３２ｂによって切削
された振動部２３の反対側の第２面２２ｂも２回目の第
２のパウダービーム３２ｂによって薄く切削加工される
こととなる。このため、工数は多くなるものの、振動部
２３に与えるダメージは表裏面で略均等になり、片面だ
けを切削して薄く形成したものに比べて振動に偏りな
く、水晶振動子全体の薄型化が図られる。

【００２３】前記工程Ｂ〜工程Ｄで使用したパウダービ
ーム加工法とは、微小な粉粒体であるＧＣ（グリーンカ
ーボン）＃６００〜３０００を原料とした研磨材を高圧
空気中に分散させた高圧空気流を噴射させて、加工対象
物である水晶基板２２を打ち抜きあるいは切削するもの
である。前記図８（ａ），（ｂ）に示したように、水晶
基板２２上の一端を噴射開始位置としてパウダービーム
加工装置（図示せず）に備えられたノズル３５の噴射口
３７をセットし、前記噴射口３７の長さ方向に対して垂
直方向にスキャンさせながら高圧空気中に研磨材が混入
されて形成された固気２相流による第１のパウダービー
ム３２ａや第２のパウダービーム３２ｂを吹き付ける。
そして、前記噴射開始位置に対向する水晶基板２２の端
部に到達したら、ノズル３５を噴射口３７の長さ分ピッ
チ送りし、前記移動してきた方向と反対方向にスキャン
させながら再度第１のパウダービーム３２ａや第２のパ
ウダービーム３２ｂを吹き付ける。このようなスキャン
とピッチ送りとを繰り返しながら水晶基板２２面を切削
する。スキャン回数は、切削する水晶基板２２の厚みに
応じて決められるが、一回のスキャンで行うよりも数回
のスキャンで徐々に行った方が、厚みが一定で表面がき
れいに仕上がる。なお、第１のパウダービーム３２ａで
は水晶基板２２の厚みを完全に打ち抜くため、研磨材の
噴出量を多く、一方、第２のパウダービーム３２ｂでは
２０μｍ程度の厚みを残して切削するため、研磨材の噴
出量を正確に制御して行う必要がある。

【００２４】上記製造方法によって形成されたＬＱ２Ｔ
カットラーメモードの水晶振動子２１については、振動
部２３の厚みを支持部２５の厚みの１／３程度の２０μ
ｍに加工でき、これによって等価直列抵抗（Ｒ１）及び
等価インダクタンス（Ｌ１）等の大幅な改善効果が得ら
れた。また、本発明においては、振動部２３のみ薄く加
工し、支持脚２４ａ〜２４ｄ及び支持部２５は当初の水
晶基板２２の厚みとなっているので、水晶振動子２１自
体の機械的強度が十分確保される。

【００２５】図１０はＢＴカット厚みすべり水晶振動子
の実施形態を示したものである。図に示したように、Ｂ
Ｔカットによる水晶振動子４１においても、振動部４３
の厚みを支持部４５の厚みよりも薄く加工することによ
って、高周波化が可能となる。ただし、前記ＬＱ２Ｔカ
ットによる水晶基板２２と同様にフッ酸等の化学的エッ
チングでは非常に加工しずらい結晶方向を有しているの
で、打ち抜きや切削するにはパウダービームを用い、前
記図６乃至図９に示したような工程にしたがって所定の
形状及び厚みに形成される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る水晶
振動子は、従来の化学的エッチング法では種々の振動モ
ードに適した形状の水晶基板に加工するのが困難であっ
たものが、パウダービームを用いたことで、四角形状の
振動部やこの振動部を支持する支持脚及び支持部を厳密
な寸法精度で加工できる。また、前記振動部が厚みの均
一な薄板状に形成できるため、等価直列抵抗（Ｒ１）や
等価インダクタンス（Ｌ１）等の電気的特性の大幅な改
善が図られる。さらに、前記薄板状の振動部以外の支持
部については一定の厚みを保持したままとなっているの
で、外部からの衝撃等にも十分耐え得る。

【００２７】また、前記水晶振動子を製造する方法にお
いては、それぞれのカット角で切り出された水晶基板に
対して最初に第１のパウダービームによって振動部と支
持部とからなる形状に打ち抜き形成することができる。
そして、前記打ち抜かれた振動部に対して噴出流量を制
御した第２のパウダービームによって表面を切削して薄
板状に仕上げることができる。また、前記第２のパウダ
ービームによって切削された振動部の反対側の面を再度
第２のパウダービームによって切削することで、振動部
をさらに薄く加工することができると共に、支持部の厚
みの略中央部で支持されるため、バランスがよくなり、
不要な振動を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水晶振動子（ＬＱ２Ｔカットラー
メモード）の斜視図である。

【図２】上記図1の水晶振動子のα矢示図である。

【図３】上記図１の水晶振動子の平面図である。

【図４】振動部の厚みｔと等価直列抵抗（Ｒ１）との関
係を示す特性図である。

【図５】振動部の厚みｔと等価インダクタンス（Ｌ１）
との関係を示す特性図である。

【図６】本発明に係る水晶振動子の製造フロー図であ
る。

【図７】上記水晶振動子のフォトリソグラフィ工程の説
明図である。

【図８】上記水晶振動子のパウダービーム加工工程の概
念図である。

【図９】上記水晶振動子のパウダービーム加工工程の説
明図である。

【図１０】本発明に係る水晶振動子の他の実施形態（Ｂ
Ｔカット厚みすべりモード）の斜視図である。

【図１１】ＡＴカットの水晶振動子の結晶方位を示す説
明図である。

【図１２】従来の振動部を薄く加工したＡＴカット水晶
振動子の断面図及び斜視図である。

【図１３】ＬＱ２Ｔカットの水晶振動子の結晶方位を示
す説明図である。

【符号の説明】

２１，４１水晶振動子２２水晶基板２３，４３振動部２４ａ〜２４ｄ支持脚２５，４５支持部２６ａ，２６ｂ電極部２７ａ〜２７ｃ励振電極３１ａ第１マスク３１ｂ第２マスク３２ａ第１のパウダービーム３２ｂ第２のパウダービーム３３保持用基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる三次元の結
晶方位を有する水晶結晶から所定のカット角で切り出さ
れた水晶基板を打ち抜き加工し、振動部及びこの振動部
の端部から延びる支持部とが一体に形成された平板状の
水晶振動子において、前記振動部がパウダービームの吹き付けによって薄板状
に加工されていることを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】前記振動部が支持部より薄く形成された
ことを特徴とする請求項１記載の水晶振動子。
【請求項３】前記振動部が、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸
に向けて３６°〜４２°の範囲で傾斜させたＹ´軸から
なるＸＹ´平面で切り出されたラーメ振動モードによる
水晶板であることを特徴とする請求項１又は２記載の水
晶振動子。
【請求項４】前記振動部が、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸
に向けて３９°〜４３°の範囲で傾斜させたＹ´軸から
なるＸＹ´平面で切り出された厚みすべり振動モードに
よる水晶板であることを特徴とする請求項１又は２記載
の水晶振動子。
【請求項５】前記振動部が、Ｘ軸を中心にＹ軸をＺ軸
に向けて３５°〜４１°の範囲で傾斜させたＹ´軸から
なるＸＹ´平面で切り出された輪郭すべり振動モードに
よる水晶板であることを特徴とする請求項１又は２記載
の水晶振動子。
【請求項６】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる三次元の結
晶方位を有する水晶結晶から所定のカット角で切り出さ
れた水晶基板に第１のパウダービームを吹き付け、振動
部及びこの振動部の端部から延びる支持部とを打ち抜き
加工する工程と、前記振動部の表面及び裏面の少なくと
も一方に第２のパウダービームを吹き付け、振動部を薄
板状に切削加工する工程とを備えたことを特徴とする水
晶振動子の製造方法。
【請求項７】前記振動部の表面及び裏面の両方に第２
のパウダービームを吹き付け、振動部を両面側から薄板
状に切削して支持部の厚み方向の略中央部で支持してな
る請求項６記載の水晶振動子の製造方法。