JP2004297342A - Piezoelectric oscillating piece, piezoelectric device and manufacturing method of them, as well as cell phone unit using piezoelectric device and electric apparatus using piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動片とその製造方法及び、この圧電振動片をパッケージに収容した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、パッケージ内に圧電振動片を収容した水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図12は、このような圧電デバイスに使用される圧電振動片の公知の構成例を示す概略平面図である。
【0003】
図12(a)において、圧電振動片1は、例えば水晶の単結晶から形成されており、縦振動をする主振動部2と、この主振動部2の最も変位が小さくなる位置に設けた幅方向に設けた連結部3,3と、連結部3,3の両端から主振動部2と平行に設けた支持体部4,4を並列的に設けて、基部5で接続した構造である。
【0004】
そして、主振動部2には、その両側に互いに異極となる励振電極6と7が形成されており、各励振電極6,7はそれぞれ連結部3,3、及び支持体部4,4に引き回されて、基部5の箇所で、互いに電気的に分離されている。
これにより、外部から各励振電極6,7に駆動電圧を印加することにより、水晶材料の内部に電界が形成され、主振動部2が振動する。このような振動に基づく振動周波数を取り出すことにより、制御用のクロック信号等の各種信号に利用されるようになっている。
【0005】
ここで、このような構造の圧電振動片1は非常に小型に形成されており、その表面に設けられる励振電極6,7は、その表面および裏面に形成されるだけでなく、内側側面にも形成される。
この場合、励振電極6,7となる電極膜は、最初に圧電振動片1の側面を含む全面に成膜された後で、基部5の箇所で励振電極6と励振電極7とに分離される。このため、その表面および裏面に形成された電極を、これらの面にほぼ垂直に照射される光を使用してフォトリソグラフィの手法により分離するのはさほど困難ではないが、露光されにくい内側側面も完全に分離しなければならず、このような加工は困難が伴う。
【0006】
そこで、図12(a)の圧電振動片1では、基部5の内側に凹部を形成しておき、図12(b)に示すように、この凹部8の内側において、120分程度の短時間でエッチングした場合、水晶材料のエッチング異方性によって形成される傾斜面としてのヒレ部9を利用することによって、垂直方向からの露光を可能として凹部8の内側の電極を分離するようにしている。
尚、基部5の外側端部5aは、電極形成後に水晶ウエハから折り取られることで、外側端部5aの外面にも電極が形成されないようにすることができる。かくして、基部5においてはその表裏面と、凹部8の領域及び基部5の外側端部5aが全て電極膜を除去できるので、励振電極6,7を完全に分離できる。
【0007】
【特許文献1】特開昭59−104813号
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図12の圧電振動片1においては、基部5の内側側面を完全に露光するために、水晶のエッチング異方性を利用してヒレを積極的に利用する必要から、水晶のエッチング時間を短くし、この領域を露光することで、側面電極を分割していた。
しかしながら、基部5の内側に凹部8を形成すると、構造的に弱くなって、この箇所に応力が集中し、圧電振動片1が破損しやすいという欠点があった。
また、従来のように、積極的にヒレを利用するために、ヒレを残す加工を行うと、圧電振動片の振動特性に影響が出る。特に、圧電振動片を小型に形成する場合には、上述のようにヒレを残すと、圧電振動片のCI(クリスタルインピーダンス)値が上昇する問題がある。したがって、ヒレを利用しない電極分割(分離)の手法が必要とされていた。
【0009】
本発明は、圧電振動片を製造するにあたり、基部に極端に構造的に弱い箇所を形成することなく、適切に電極の分離構造を設けることができる圧電振動片と、その製造方法、及びこの圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第1の発明によれば、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片を、圧電材料でなる基板をエッチングすることにより形成する製造方法であって、前記基板をエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、ハーフエッチングにより前記溝を形成する溝形成工程にて、前記溝のハーフエッチングと同時に、前記複数の振動腕の間の股部に、細幅の有底の溝を形成する工程と、電極となる金属膜を全面に形成する工程と、前記基板の表面及び裏面と交差する角度で、レジストを噴射して塗布する工程とを備えており、さらに、前記レジストの噴射塗布工程において、レジストがほとんど付着しないようにされた前記細溝内の露出された前記金属膜を除去するようにした、圧電振動片の製造方法により、達成される。
【0011】
第1の発明の構成によれば、本発明は、基部と基部から延びる複数の振動腕を備える圧電振動片の製造方法に適用される。この複数の振動腕には、長さ方向に延びる溝と、さらに複数の振動腕どうしの間の股部に、振動腕の長さ方向に延びる細幅の有底の溝とを形成するものである。その形成工程は、外形を形成するために圧電材料でなる基板をエッチングする工程の後で、振動腕に形成する溝のハーフエッチング時に同時に細幅の有底の溝を形成するようにしている。そして、全面に電極となる金属膜を形成した後において、電極膜の形状を形成するためのレジストを塗布する工程では、前記基板の表面及び裏面と交差する角度で、レジストを噴射する。これにより、細幅の有底の溝内には、ほとんどレジストが付着しないことから、金属膜を除去する際には、細幅の有底の溝内に形成されている金属膜も除去されることになる。これにより、複数の振動腕の股部において、細幅の有底の溝を形成した領域で、各振動腕の内側の側面に形成された金属膜どうしは、適切に分離され絶縁されることになる。そして、このような細幅の有底の溝は、従来の振動腕の溝のハーフエッチング工程を利用して形成するようにしたため、工程を増やす必要がなく、製造時間を余分にかけることを必要としないで作ることができる。
さらに、細幅の有底の溝は、このように電極を分離する作用を発揮するだけでなく、有底の溝として構成したことにより、底部を残した構造であるから、前記股部において、細幅の溝は、この溝を挟んだ両側の圧電材料を完全に分割していない。このため、基部の構造が丈夫となり、従来のように、股部に凹部を形成した様な場合と比べて、応力が集中して破損されるようなことがない。
これにより、本発明の効果として、圧電振動片を製造するにあたり、基部に極端に構造的に弱い箇所を形成することなく、適切に電極の分離構造を設けることができる。
【0012】
第2の発明は第1の発明の構成において、前記外形エッチングに先行して、前記振動腕に形成される溝部と前記細幅の有底の溝のパターニングとを同時に行うことを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、外形を形成するためのエッチングに先行して、予め、振動腕に形成される溝と、前記細幅の有底の溝のパターニングを同時に行っておくことにより、振動腕の溝形成のためのハーフエッチングの際に、細幅の有底の溝を同時にハーフエッチングすることができる。
【0013】
第3の発明は第1または第2のいずれかの発明の構成において、前記股部の細幅の有底の溝の内側は、前記底部を除き、僅かに傾斜した傾斜面となるように形成することを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、圧電材料のエッチング異方性に基づいて、前記股部の細幅の有底の溝が形成される際には、溝の内側は、前記底部を除き、僅かに傾斜した傾斜面となることで、底部により結合される構造がより丈夫なものとなる。
【0014】
また、上記目的は、第4の発明によれば、全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電振動片により、達成される。
第4の発明の構成によれば、前記複数の振動腕どうしの間の股部に細幅の有底の溝を備えているので、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしを適切に分離することができる。そして、細幅の有底の溝は、このように電極を分離する作用を発揮するだけでなく、有底の溝として構成したことにより、前記股部を従来の貫通孔とした場合に比べて、応力が集中して破損されるようなことがなく、基部の構造が丈夫になる。つまり、微細な線幅の励振電極が精密に形成されることで、小型に構成しても振動性能を損なうことがなく、破損されにくい丈夫な圧電振動片とすることができる。
【0015】
また、上記目的は、第5の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、前記圧電振動片は、全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電デバイスにより、達成される。
第5の発明の構成によれば、パッケージ内に収容された圧電振動片が、前記複数の振動腕どうしの間の股部に細幅の有底の溝を備えているので、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしを適切に分離することができる。そして、細幅の有底の溝は、底部を残した構造であるから、前記股部において、細幅の溝は、この溝を挟んだ両側の圧電材料を完全に分割していないので、基部の構造が丈夫となり、破損されるようなことがない。このため、微細な線幅の励振電極が精密に形成されることで、小型に構成しても振動性能を損なうことがなく、破損されにくいので、信頼性の高い圧電デバイスとすることができる。
【0016】
また、上記目的は、第6の発明によれば、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片を、パッケージ内に接合する圧電デバイスの製造方法であって、前記圧電振動片の製造工程においては、前記基板をエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、ハーフエッチングにより前記溝を形成する溝形成工程にて、前記溝のハーフエッチングと同時に、前記複数の振動腕の間の股部に、細幅の有底の溝を形成する工程と、電極となる金属膜を全面に形成する工程と、前記基板の表面及び裏面と交差する角度で、レジストを噴射して塗布する工程とを備えており、さらに、前記レジストの噴射塗布工程において、レジストがほとんど付着しないようにされた前記細溝内の露出された前記金属膜を除去し、完成後の圧電振動片をパッケージ内に接合した後で、このパッケージを封止するようにした圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第6の発明の構成によれば、圧電デバイスの製造工程を増やすことなく、必要とされる工程の時間や、設備等をほとんど変更しないで、第1の発明の作用で説明したように、破損しにくく、しかも微細な線幅の励振電極が精密に形成されることで、小型に構成しても振動性能を損なうことがない圧電振動片をパッケージ内に装備することができる。
【0017】
さらに、上記目的は、第7の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記圧電振動片が、全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした携帯電話装置により、達成される。
【0018】
さらにまた、上記目的は、第8の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記圧電振動片が、全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした電子機器により、達成される。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は、本発明の圧電デバイスの実施の形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のB−B線概略断面図である。
図において、圧電デバイス30は、水晶振動子を構成した例を示しており、この圧電デバイス30は、パッケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケージ36は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を形成するようにされている。
この内部空間S2が圧電振動片を収容するための収容空間である。
すなわち、図2に示されているように、この実施形態では、パッケージ36は、例えば、下から第1の積層基板61、第2の積層基板64、第3の積層基板68を重ねて形成されている。
【0020】
パッケージ36の内部空間S2内の図において左端部付近において、内部空間S2に露出して内側底部を構成する第2の積層基板64には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部31,31は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,43が塗布され、この導電性接着剤43,43の上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接着剤43,43が硬化されるようになっている。尚、導電性接着剤43,43としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。
【0021】
圧電振動片32は、後述する製造工程により、圧電材料として、例えば水晶をエッチングして形成されており、本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図3の概略斜視図で示す形状とされている。
すなわち、圧電振動片32は、パッケージ36側と固定される基部51と、この基部51を基端として、図において左方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
【0022】
圧電振動片32の各振動腕34,35には、それぞれ長さ方向に延びる長い有底の溝56,57が形成されている。この各溝56,57は、図3のC−C線切断端面図である図4に示されているように、各振動腕34,35の表裏両面に形成されている。
さらに、図3において、圧電振動片32の基部51の端部(図3では右端部)の幅方向両端付近には、引き出し電極52,53が形成されている。各引き出し電極52,53は、圧電振動片32の基部51の図示しない裏面にも同様に形成されている。
【0023】
これらの各引き出し電極52,53は、上述したように図1に示されているパッケージ側の電極部31,31と導電性接着剤43,43により接続される部分である。そして、各引き出し電極52,53は、図示されているように、各振動腕34,35の溝56,57内に設けた励振電極54,55と接続されている。また、各励振電極54,55は、図4に示されているように各振動腕34,35の両側面にも形成されており、例えば、振動腕34に関しては、溝57内の励振電極54と、その側面部の励振電極55は互いに異極となるようにされている。また、振動腕35に関しては、溝56内の励振電極55と、その側面部の励振電極54は互いに異極となるようにされている。
【0024】
図3と図4を参照して理解されるように、振動腕34と35の互いに向かい合う内側の側面に形成された側面電極部54aと55aは互いに異極となるように、図3に示す振動腕34と振動腕35の間の股部に形成された細溝65の箇所で分離されている。図5は、この細溝65を拡大して示す図であり、図6は説明の便宜のため図5の細溝65をさらに拡大して、やや模式的に示した図である。
これらを参照して細溝65の構造を説明する。
【0025】
図5に示すように、細溝65は、振動腕34,35の長さ方向であるY方向に延びる有底の溝である。この細溝65は基部51の表裏両面に同じ形状で形成されている。図6に示すように、細溝65の三方の壁部68,68,68は、開口部よりも底部67が面積を減少させるような傾斜面となっている。尚、細溝65の内側の形状は、図6よりも図5の方が実際の形態に近い。
細溝65はその溝幅W1が長さD1と比べて極端に小さくされている。
細溝65の溝幅W1は、例えば、0.01mmないし0.03mm程度に形成されることが好ましい。溝幅W1が大き過ぎると、後述する工程上の理由により、側面電極部54aと55aを適切に分離できなくなる。また、溝幅W1が小さすぎる場合にも、電極どうしが接近して、電極の分離ができなくなる。
【0026】
さらに、細溝65は、側面電極部54aと55aとを分離しているだけでなく、底部67を備えることにより、基部51を構成する細溝65両側の圧電材料を結合しており、従来のように、この部分に凹部を形成する構造に比べて基部51の構造を格段に丈夫にしている。これにより、基部51の股部66に応力が加わって、破損することを有効に防止している。
【0027】
また、図2に示すように、パッケージ36の底面のほぼ中央付近には、パッケージ36を構成する2枚の積層基板に連続する貫通孔37a,37bを形成することにより、外部に開口した貫通孔37が設けられている。この貫通孔37を構成する2つの貫通孔のうち、パッケージ内部に開口する第1の孔37bに対して、第2の孔である外側の貫通孔37aは、より大きな内径を備えるようにされている。これにより、貫通孔37は、図2において下向きの段部62を備える段つき開口とされている。この段部62の表面には、金属被覆部が設けられていることが好ましい。
【0028】
ここで、貫通孔37に充填される金属製封止材38としては、例えば、鉛を含有しない封止材が選択されることが好ましく、例えば、銀ロウ、Au/Sn合金、Au/Ge合金等から選択される。これに対応して、段部62の表面の金属被覆部には、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキを形成することが好ましい。
パッケージ36の開放された上端には、蓋体39が接合されることにより、封止されている。蓋体39は、好ましくは、パッケージ36に封止固定した後で、図2に示すように、外部からレーザ光L2を圧電振動片32の後述する金属被覆部に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料,特に、薄板ガラスにより形成されている。
蓋体39として適するガラス材料としては、例えば、ダウンドロー法により製造される薄板ガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスが使用される。
さらに、図2において、第2の基板64の内側の一部を除去することにより、凹部42が設けられている。これにより、圧電デバイス30に外部から衝撃が加えられた場合に、圧電振動片32の先端が矢印D方向に変位しても、この圧電振動片32の先端がパッケージ36の内側底部に衝突して破損することが有効に防止されている。
【0029】
次に、図7ないし図10は、本実施形態の圧電振動片32の製造方法の一例を説明するための工程図であり、図7の各工程は、図4に対応した部分の切断端面図にて示した振動腕34,35の切断面に対応した領域について工程順に示されている。また、図7(f)ないし図10では、振動腕34,35の切断面に対応した領域の右側に、図5のD−D線切断端面に対応した領域を示し、さらに、図8(i)以降においては、右端部に図5で示した領域の概略図が工程順に示されている。
これらの図を順次参照しながら、圧電振動片32の製造方法の一例を説明し、あわせて圧電デバイス30の製造方法の一例を説明する。
【0030】
図7(a)において、圧電振動片32を複数もしくは多数分離することができる大きさの圧電材料でなる基板71を用意する。このとき基板71は、工程の進行により音叉型の圧電振動片32とした際には、図3に示すX軸が電気軸、Y軸が機械軸及びZ軸が光軸となるように、圧電材料、例えば水晶の単結晶から切り出されることになる。また、水晶の単結晶から切り出す際、上述のX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、X軸回りに、X軸とY軸とからなるXY平面を時計方向に約マイナス5度乃至プラス5度傾けて形成される。
【0031】
(耐蝕膜の形成工程)
図7(a)に示すように、基板71の表面(表裏面)に、スパッタリングもしくは蒸着等の手法により、耐蝕膜72を形成する。図示されているように、水晶でなる基板71の表裏両面に耐蝕膜72が形成され、耐蝕膜72は、例えば、下地層としてのクロム層と、その上に被覆される金被覆層で構成される。
尚、以下の工程では、基板71の上下両面に同一の加工が行われるので、煩雑さを避けるため、上面についてだけ説明する。
【0032】
(外形のパターニング工程)
次いで、図7(b)に示すように、基板71の表裏の全面にレジスト73を塗布する(レジストの塗布工程)。そして、外形パターニングのためにレジスト73を塗布する。レジスト73としては、例えば、ECA系、PGMEA系のポジ型レジストが好適に使用できる。
【0033】
(外形形成エッチング工程)
そして、図7(c)に示すように、外形パターニングのために所定のパターン幅のマスク74(図示せず)を配置し、露光後、感光したレジスト73を除去して、除去したレジスト部分に対応して、Au,Crの順に耐蝕膜72も除去する。
次に、図7(d)に示すように、圧電振動片32の外形から外側の部分を露出させて、図7(e)に示すように、全面にレジスト74を塗布する。 次いで、図7(f)に示すように、圧電振動片32の外形から外側の部分と、各振動腕の溝部分だけでなく、右端の図に示すように、細溝に対応した部分のレジスト74を除去する。すなわち、振動腕の溝部とともに、細溝の部分も同時にパターニングする。
【0034】
そして、図8(g)に示すように、圧電振動片32の外形から外側の部分として露出した基板71に関して、例えば、フッ酸溶液をエッチング液として、圧電振動片の外形のエッチングを行う(エッチング工程)。このエッチング工程は、6時間ないし15時間で、フッ酸溶液の濃度や種類、温度等により変化する。この実施形態では、エッチング液として、フッ酸、フッ化アンモニウムを用いて、その濃度として容量比1:1、温度65度±1度(摂氏)の条件により、12時間程度でエッチング工程が完了する。
すなわち、本実施形態では、従来の圧電振動片と異なり、エッチング異方性に基づくヒレの形成がないように、長いエッチング時間をかけている。
しかしながら、このようなヒレを残さない工程とすることで、圧電振動片の振動腕の両側面形状の対称性を向上させることができ、振動特性を向上させて、CI値を低く抑えることができる。
【0035】
(ハーフエッチング工程)
圧電振動片の外形が形成されたら、次に図8(h)に示すように、振動腕の溝部と細溝の部分の耐蝕膜72を除去する。
耐蝕膜72を除去して露出した基板71について、さらに、図8(i)に示すように、フッ酸溶液等を用いて、振動腕の溝部と細溝の部分のハーフエッチングを行う。
この実施形態では、エッチング液として、フッ酸、フッ化アンモニウムを用いて、その濃度として容量比1:1、温度65度±1度(摂氏)の条件により、30分ないし60分程度でエッチング工程が完了する。
これにより、振動腕の溝56,57が形成されると同時に、底部67を備えた細溝65も形成される。
すなわち、ここでは、従来の圧電デバイスの圧電振動片を形成するための製造工程の一部である振動腕の溝56,57を形成するためのハーフエッチング工程を利用しているので、工程を増やすことなく、必要とされる工程の時間や、設備等をほとんど変更しないで、図3で説明したような機能を備えた細溝65を得ることができる。
【0036】
次に、図8(i)に示すように、レジスト74を除去し、図9(k)の状態とする。この状態は図3の圧電振動片32の電極が形成されていない状態である。続いて、図9(l)に示すように、全面に電極を形成するための金属膜75を蒸着またはスパッタリング等の手法により形成する。この金属膜は、耐蝕膜と同じ下地層としてのクロム層と、その上に被覆される金被覆層で構成することができる。
【0037】
(電極膜の形成工程)
(電極形成におけるレジストの塗布工程)
次に、図9(m)に示すように、基板71の表面及び裏面と交差する角度で、レジスト76を矢印Tに示すように噴射して塗布する。この実施形態では、レジスト76は所謂スプレーレジストであり、その噴射角度は、基板71の表面及び裏面に対して、90度程度とする。
ここで、レジスト76は、本実施形態の製造工程に適合するように、揮発性の高い溶剤で希釈され、基板71にレジスト76が半乾燥状態で付着するという性質を備えたものが適しており、具体的には、5cpないし40cp程度の粘性を備えたレジスト溶液として、例えばECA系やPGMEA系のポジ型レジストを用いて、1μmないし3μmのレジスト厚になるように、噴射回数として2ないし4回程度噴射することにより行う。
【0038】
この場合、噴射されたレジスト76は、この細溝65内には、ほとんど入り込まない。つまり、細溝65は極めて狭い溝幅(図6のW1参照)しか備えていない。しかも底部67が存在することから、噴射されたレジスト76の流れを形成する気流は、底部67に妨げられて、細溝65内を適切に通過することができない。このため、図9(m)の右端の図に示すように、細溝65の壁面68や底面67には、ほとんどレジスト76が付着しない。底面67の前端部67aは、きわめて細い(厚みが薄い)ため、レジスト76がほとんど付着しないか、付着しても微量である。
【0039】
このようにして、図9(m)で示されるようにレジスト76が塗布された状態において、図10(n)に示すように、電極が形成されるべき領域(図3参照)とそうでない領域とを分けるマスキング(図示せず)がなされて、露光され、レジスト76を除去して、取り除くべき金属膜を露出させる。
次いで、図10(o)に示すように、露出した金属膜を、例えば、ヨウ化カリウム等のエッチング液を用いて、ウエットエッチングにより除去する。これにより、取り除くべき金属膜がエッチングにより全て除去される。特に、細溝65内は、その壁面68や底面67には、もともと、ほとんどレジスト76が付着ておらず、底面67の前端部67aも同様であるため、これらの領域の金属膜は完全に除去される。これにより、図3で説明した側面電極部54aと55aとを適切に分離することができる。
最後に、図10(p)に示すように、不要となったレジスト76を全て剥離する。
【0040】
以上により、図3で説明した構造の圧電振動片32が完成する。
したがって、図3のように完成した圧電振動片32は、図1及び図2に示すように、パッケージ36の内部に、導電性接着剤43を利用して接合される。その後で、このパッケージ36にロウ材(例えば、低融点ガラス)を用いて蓋体39を接合する。さらに、真空中でパッケージ36を加熱して貫通孔37を介してパッケージ36内を脱ガスし、この貫通孔37を封止材38で真空封止することで、圧電デバイス30を完成することができる。
【0041】
かくして、本実施形態によれば、圧電振動片32の外形を形成するために圧電材料でなる基板71をエッチングする工程の後で、振動腕に形成する溝56,57のハーフエッチング時に同時に細幅の有底の溝65を形成するようにしている。そして、全面に電極となる金属膜75を形成した後において、電極膜の形状を形成するためのレジスト76を塗布する工程では、基板71の表面及び裏面と交差する角度で、レジスト76を噴射するようにしたものである。
【0042】
これにより、細幅の有底の溝65内には、製造途中でほとんどレジスト76が付着しないことから、金属膜75を除去する際に、エッチング液に浸漬させれば、細幅の有底の溝65内に形成されている金属膜75も除去されることになる。これにより、図3で説明した圧電振動片32の振動腕34,35の股部66において、細幅の有底の溝65を形成した領域で、各振動腕34,35の内側の側面に形成された図4に示す側面電極部54aと55aどうしは、適切に分離され絶縁されることになる。そして、このような細幅の有底の溝65は、従来の振動腕の溝のハーフエッチング工程を利用して形成するようにしたため、工程を増やす必要がなく、製造時間を余分にかけることを必要としないで作ることができる。
【0043】
さらに、細幅の有底の溝65は、このように電極を分離する作用を発揮するだけでなく、底部67を備えることにより、細幅の溝65は、この溝を挟んだ両側の圧電材料を完全に分割していない。このため、基部51の構造が丈夫となり、従来のように、股部66に凹部を形成した様な場合と比べて、応力が集中して破損されるようなことがない。
【0044】
図11は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるコントローラ(CPU)301を備えている。
コントローラ301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなる情報記憶手段(メモリ)303の制御を行うようになっている。このため、コントローラ301には、圧電デバイス30が取り付けられて、その出力周波数をコントローラ301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このコントローラ301に取付けられる圧電デバイス30は、圧電デバイス30単体でなくても、圧電デバイス30と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。
【0045】
コントローラ301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、コントローラ301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。
【0046】
このように、デジタル式携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス30を利用することにより、パッケージに収容されている圧電振動片32が振動により破損しにくく、しかも製造工程が簡略されていることで低コストで製造できることにより、信頼性の高い品質を備えた低コストで製造できるデジタル式携帯電話装置300を得ることができる。
【0047】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容するものであれば、水晶振動子、水晶発振器、ジャイロ、角度センサ等の名称にかかわらず、全ての圧電振動片とこれを利用した圧電デバイスに適用することができる。
また、上述の実施形態では、パッケージにセラミックを使用した箱状のものを利用しているが、このような形態に限らず、金属製のシリンダー状のケース等のパッケージと同等のものに圧電振動片を収容するものであれば、いかなるパッケージやケースを伴うものについても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。
【図2】図1のB−B線概略断面図。
【図3】図1の圧電デバイスのパッケージに収容される圧電振動片の概略斜視図。
【図4】図3のC−C線切断端面図。
【図5】図3の圧電振動片の股部に形成される細溝の領域を示す概略斜視図。
【図6】図5の領域をさらに拡大して模式的に示す概略斜視図。
【図7】図1の圧電デバイスに収容された圧電振動片の製造工程を順番に示す概略工程図。
【図8】図1の圧電デバイスに収容された圧電振動片の製造工程を順番に示す概略工程図。
【図9】図1の圧電デバイスに収容された圧電振動片の製造工程を順番に示す概略工程図。
【図10】図1の圧電デバイスに収容された圧電振動片の製造工程を順番に示す概略工程図。
【図11】本発明の実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図12】従来の圧電振動片の構成例を示す概略平面図。
【符号の説明】
30・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片 、34,35・・・振動腕、56,57・・・溝、65・・・細溝、66・・・股部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric vibrating reed and a method of manufacturing the same, a piezoelectric device containing the piezoelectric vibrating reed in a package, and a mobile phone and an electronic device using the piezoelectric device.
[0002]
[Prior art]
In a small information device such as a hard disk drive (HDD), a mobile computer, or an IC card, or a mobile communication device such as a mobile phone, a car phone, or a paging system, a crystal in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package. Piezoelectric devices such as vibrators and crystal oscillators are widely used.
FIG. 12 is a schematic plan view showing a known configuration example of a piezoelectric vibrating reed used in such a piezoelectric device.
[0003]
In FIG. 12A, a piezoelectric vibrating
[0004]
Thus, by applying a drive voltage to each of the
[0005]
Here, the piezoelectric
In this case, the electrode films serving as the
[0006]
Therefore, in the
The
[0007]
[Patent Document 1] JP-A-59-104813
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the piezoelectric vibrating
However, when the concave portion 8 is formed inside the
Further, as in the conventional case, if the fin is left in order to actively use the fin, the vibration characteristics of the piezoelectric vibrating reed are affected. In particular, when the piezoelectric vibrating reed is formed in a small size, if the fin is left as described above, there is a problem that the CI (crystal impedance) value of the piezoelectric vibrating reed increases. Therefore, a technique of dividing (separating) electrodes without using fins has been required.
[0009]
The present invention relates to a piezoelectric vibrating reed in which a piezoelectric vibrating reed can be appropriately provided with an electrode separating structure without forming an extremely weak portion in a base in manufacturing a piezoelectric vibrating reed, a method of manufacturing the same, and a piezoelectric vibrating reed. It is an object to provide a piezoelectric device using a resonator element, and a mobile phone and an electronic device using the piezoelectric device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a piezoelectric vibrating reed comprising a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, and each vibrating arm having a groove extending in the length direction is made of a piezoelectric material. Forming an outer shape by etching the substrate, and a groove forming step of forming the groove by half-etching. Simultaneously with the half-etching, a step of forming a narrow groove with a bottom at a crotch between the plurality of vibrating arms, a step of forming a metal film to be an electrode over the entire surface, At a crossing angle, a step of spraying and applying a resist, and further, in the step of spraying and applying the resist, the resist is hardly adhered. It was to remove the serial metal film, the manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece is achieved.
[0011]
According to the configuration of the first invention, the present invention is applied to a method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed including a base and a plurality of vibrating arms extending from the base. In the plurality of vibrating arms, a groove extending in the length direction and a narrow bottomed groove extending in the length direction of the vibrating arm are formed in a crotch portion between the plurality of vibrating arms. is there. In the forming step, after the step of etching the substrate made of the piezoelectric material to form the outer shape, a narrow bottomed groove is formed simultaneously with the half etching of the groove formed in the vibrating arm. Then, after forming a metal film to be an electrode on the entire surface, in the step of applying a resist for forming the shape of the electrode film, the resist is sprayed at an angle crossing the front and back surfaces of the substrate. Thereby, since the resist hardly adheres in the narrow bottomed groove, the metal film formed in the narrow bottomed groove is also removed when the metal film is removed. Will be. Thereby, in the crotch portions of the plurality of vibrating arms, in the region where the narrow bottomed groove is formed, the metal films formed on the inner side surfaces of the respective vibrating arms are appropriately separated and insulated. Become. Since such a narrow groove with a bottom is formed by using the conventional half-etching step of the groove of the vibrating arm, it is not necessary to increase the number of steps, and it is necessary to take extra manufacturing time. And can be made without.
Further, the narrow bottomed groove not only exerts the function of separating the electrodes as described above, but also has a structure in which the bottom is left by being configured as a bottomed groove. The narrow groove does not completely divide the piezoelectric material on both sides of the groove. For this reason, the structure of the base portion is made strong, and the stress is not concentrated and damaged as compared with the conventional case in which the concave portion is formed in the crotch portion.
As a result, as an effect of the present invention, in manufacturing a piezoelectric vibrating reed, it is possible to appropriately provide an electrode separation structure without forming an extremely structurally weak portion in the base.
[0012]
A second invention is characterized in that, in the configuration of the first invention, patterning of the groove formed in the vibrating arm and patterning of the narrow bottomed groove are performed simultaneously prior to the outer shape etching.
According to the configuration of the second invention, prior to etching for forming the outer shape, the patterning of the groove formed in the vibrating arm and the patterning of the narrow bottomed groove are simultaneously performed. At the time of the half etching for forming the groove of the vibrating arm, the groove having the narrow bottom can be simultaneously half etched.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the inside of the narrow bottomed groove of the crotch portion is formed to have a slightly inclined surface except for the bottom portion. It is characterized by doing.
According to the configuration of the third invention, when the narrow bottomed groove of the crotch portion is formed based on the etching anisotropy of the piezoelectric material, the inside of the groove except for the bottom portion, The slightly inclined surface makes the structure joined by the bottom more robust.
[0014]
Further, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device including a base formed entirely of a piezoelectric material, a base, and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base. A piezoelectric vibrating reed having at least excitation electrodes respectively formed in the grooves of the respective vibrating arms and on respective side surfaces of the respective vibrating arms, and at a crotch between the respective vibrating arms. The excitation electrodes provided on the respective inner side surfaces of the respective vibrating arms are achieved by the piezoelectric vibrating reeds which are electrically separated by the provided narrow bottomed grooves.
According to the configuration of the fourth invention, since the crotch portion between the plurality of vibrating arms is provided with a narrow bottomed groove, the excitation electrodes provided on each inner side surface of each of the vibrating arms are connected. Can be appropriately separated. The narrow bottomed groove not only exerts the function of separating the electrodes as described above, but also is configured as a bottomed groove, so that the crotch portion is formed as compared with a conventional through hole. Therefore, stress is not concentrated and the base is not damaged, and the structure of the base is strong. In other words, since the excitation electrode having a fine line width is precisely formed, a durable piezoelectric vibrating reed that is not easily damaged even with a small size without damaging the vibration performance can be obtained.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device including a piezoelectric vibrating reed in a package, wherein the piezoelectric vibrating reed is entirely formed of a piezoelectric material, and is parallel to the base. A plurality of vibrating arms extending in a direction, a piezoelectric vibrating reed having a groove extending in the length direction in each vibrating arm, at least in the groove of each vibrating arm, and each side surface of each vibrating arm Each of the vibrating arms has an excitation electrode, and the excitation electrodes provided on each inner side surface of each of the vibrating arms are electrically connected by a narrow bottomed groove provided at the crotch between the vibrating arms. This is achieved by piezoelectric devices that are physically separated.
According to the configuration of the fifth aspect, the piezoelectric vibrating reed housed in the package has a narrow bottomed groove at the crotch between the plurality of vibrating arms. The excitation electrodes provided on the inner side surfaces can be appropriately separated from each other. Since the narrow groove having the bottom has a structure in which the bottom is left, the narrow groove does not completely divide the piezoelectric material on both sides of the groove at the crotch portion. The structure is strong and will not be damaged. For this reason, since the excitation electrode having a fine line width is precisely formed, the vibration performance is not impaired even if it is made small, and it is hard to be damaged, so that a highly reliable piezoelectric device can be obtained.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating reed having a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, and each of the vibrating arms having a groove extending in a length direction is provided in the package. A manufacturing method of the piezoelectric device, wherein the manufacturing process of the piezoelectric vibrating reed includes an outer shape etching process for forming an outer shape by etching the substrate, and a groove forming process of forming the groove by half etching. In the step, simultaneously with the half etching of the groove, a step of forming a narrow groove with a bottom at the crotch between the plurality of vibrating arms, and a step of forming a metal film to be an electrode on the entire surface, A step of spraying and applying a resist at an angle intersecting with the front and back surfaces of the substrate, and further, in the step of spraying and applying the resist, the resist is hardly adhered. The fine exposed the metal film is removed in the groove, after joining the piezoelectric vibrating piece after completed package, the method of manufacturing a piezoelectric device so as to seal the package is achieved.
According to the configuration of the sixth aspect of the present invention, as described in the operation of the first aspect of the present invention, the number of manufacturing steps of the piezoelectric device is not increased, and the required process time and equipment are hardly changed. Since the excitation electrodes are difficult to form and have a fine line width precisely formed, a piezoelectric vibrating reed that does not impair the vibration performance even in a small size can be provided in the package.
[0017]
Further, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided a mobile phone device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating reed is housed in a package, wherein the piezoelectric vibrating reed is entirely formed of a piezoelectric material. And a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, wherein each vibrating arm has a groove extending in the longitudinal direction, at least in the groove of each vibrating arm, and Excitation electrodes formed on each side of the arm are provided on each inner side of each vibrating arm by a narrow bottomed groove provided at the crotch between the vibrating arms. This is achieved by a portable telephone device in which excitation electrodes are obtained by a piezoelectric device that is electrically separated from each other to obtain a control clock signal.
[0018]
Still further, according to an eighth aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package, wherein the piezoelectric vibrating piece is entirely formed of a piezoelectric material, And a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, wherein each vibrating arm has a groove extending in the longitudinal direction, at least in the groove of each vibrating arm, and Excitation electrodes formed on each side of the arm are provided on each inner side of each vibrating arm by a narrow bottomed groove provided at the crotch between the vibrating arms. The present invention is achieved by an electronic device in which excitation electrodes are obtained by a piezoelectric device which is electrically separated to obtain a control clock signal.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of the piezoelectric device of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line BB of FIG.
In the drawing, the
This internal space S2 is a housing space for housing the piezoelectric vibrating reed.
That is, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the
[0020]
In the drawing of the inner space S2 of the
The
[0021]
The piezoelectric vibrating
That is, the piezoelectric vibrating
[0022]
On each of the vibrating
Further, in FIG. 3,
[0023]
These lead-out
[0024]
As can be understood with reference to FIGS. 3 and 4, the side
The structure of the
[0025]
As shown in FIG. 5, the
The
It is preferable that the groove width W1 of the
[0026]
Further, the
[0027]
Further, as shown in FIG. 2, through
[0028]
Here, as the
A
As a glass material suitable for the
Further, in FIG. 2, a
[0029]
Next, FIGS. 7 to 10 are process diagrams for explaining an example of a method of manufacturing the
An example of a method of manufacturing the piezoelectric vibrating
[0030]
In FIG. 7A, a
[0031]
(Corrosion resistant film forming process)
As shown in FIG. 7A, a corrosion-
In the following steps, the same processing is performed on the upper and lower surfaces of the
[0032]
(Outline patterning process)
Next, as shown in FIG. 7B, a resist 73 is applied to the entire front and back surfaces of the substrate 71 (resist coating step). Then, a resist 73 is applied for external patterning. As the resist 73, for example, an ECA-based or PGMEA-based positive resist can be suitably used.
[0033]
(Outline forming etching process)
Then, as shown in FIG. 7C, a mask 74 (not shown) having a predetermined pattern width is arranged for external patterning, and after exposure, the exposed resist 73 is removed. Correspondingly, the corrosion
Next, as shown in FIG. 7D, a portion outside the outer shape of the piezoelectric vibrating
[0034]
Then, as shown in FIG. 8 (g), the outer shape of the piezoelectric vibrating piece is etched using, for example, a hydrofluoric acid solution as an etchant with respect to the
That is, in the present embodiment, unlike the conventional piezoelectric vibrating reed, a long etching time is applied so that no fins are formed based on the etching anisotropy.
However, by adopting a process that does not leave such fins, the symmetry of the shape of both sides of the vibrating arm of the piezoelectric vibrating piece can be improved, the vibration characteristics can be improved, and the CI value can be kept low. .
[0035]
(Half etching process)
After the outer shape of the piezoelectric vibrating reed is formed, as shown in FIG. 8 (h), the corrosion-
As shown in FIG. 8 (i), the
In this embodiment, hydrofluoric acid and ammonium fluoride are used as an etching solution, and the etching process is performed in about 30 minutes to 60 minutes under the conditions of a volume ratio of 1: 1 and a temperature of 65 ° C. ± 1 degree (Celsius). Is completed.
Thus, the
That is, here, a half-etching process for forming the
[0036]
Next, as shown in FIG. 8I, the resist 74 is removed, and the state shown in FIG. This state is a state in which the electrodes of the piezoelectric vibrating
[0037]
(Step of forming electrode film)
(Step of applying resist in electrode formation)
Next, as shown in FIG. 9 (m), a resist 76 is sprayed and applied at an angle intersecting the front surface and the back surface of the
Here, the resist 76 is diluted with a highly volatile solvent so as to be compatible with the manufacturing process of the present embodiment, and has a property that the resist 76 adheres to the
[0038]
In this case, the injected resist 76 hardly enters the
[0039]
In this manner, in the state where the resist 76 is applied as shown in FIG. 9 (m), as shown in FIG. 10 (n), a region where an electrode is to be formed (see FIG. 3) and a region where it is not. Is exposed and exposed to remove the resist 76, exposing the metal film to be removed.
Next, as shown in FIG. 10 (o), the exposed metal film is removed by wet etching using an etching solution such as potassium iodide. Thus, the metal film to be removed is entirely removed by etching. In particular, in the
Finally, as shown in FIG. 10 (p), all unnecessary resists 76 are removed.
[0040]
Thus, the piezoelectric vibrating
Therefore, the piezoelectric vibrating
[0041]
Thus, according to the present embodiment, after the step of etching the
[0042]
Thereby, since the resist 76 hardly adheres to the narrow bottomed
[0043]
Furthermore, the narrow bottomed
[0044]
FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention.
In the figure, a
The
[0045]
The
[0046]
As described above, by using the
[0047]
The invention is not limited to the embodiments described above. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with another configuration not shown.
In addition, the present invention provides all piezoelectric vibrating reeds and piezoelectric devices using the same, regardless of the names of crystal oscillators, crystal oscillators, gyros, angle sensors, etc., as long as the piezoelectric vibrating reed is housed in a package. Can be applied to
Further, in the above-described embodiment, a box-shaped package using ceramic is used for the package. However, the present invention is not limited to such a form, and a piezoelectric vibration equivalent to a package such as a metal cylindrical case may be used. The present invention can be applied to any package or case that accommodates a piece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of a piezoelectric device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along the line BB of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating reed housed in a package of the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an area of a narrow groove formed in a crotch portion of the piezoelectric vibrating piece of FIG. 3;
FIG. 6 is a schematic perspective view schematically showing a further enlarged area of FIG. 5;
FIGS. 7A and 7B are schematic process diagrams sequentially showing the manufacturing steps of the piezoelectric vibrating reed housed in the piezoelectric device of FIG.
FIG. 8 is a schematic process diagram sequentially showing a process of manufacturing the piezoelectric vibrating reed housed in the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 9 is a schematic process diagram sequentially showing a process of manufacturing the piezoelectric vibrating reed housed in the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 10 is a schematic process diagram sequentially showing a process of manufacturing the piezoelectric vibrating reed housed in the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 11 is a view showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic plan view showing a configuration example of a conventional piezoelectric vibrating reed.
[Explanation of symbols]
Claims (8)
前記基板をエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、
ハーフエッチングにより前記溝を形成する溝形成工程にて、前記溝のハーフエッチングと同時に、前記複数の振動腕の間の股部に、細幅の有底の溝を形成する工程と、
電極となる金属膜を全面に形成する工程と、
前記基板の表面及び裏面と交差する角度で、レジストを噴射して塗布する工程と
を備えており、
さらに、前記レジストの噴射塗布工程において、レジストがほとんど付着しないようにされた前記細溝内の露出された前記金属膜を除去するようにした
ことを特徴とする、圧電振動片の製造方法。A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed comprising a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, and forming a piezoelectric vibrating reed having a groove extending in a longitudinal direction in each vibrating arm by etching a substrate made of a piezoelectric material. hand,
An outer shape etching step for forming an outer shape by etching the substrate,
In a groove forming step of forming the groove by half-etching, simultaneously with half-etching of the groove, a step of forming a narrow bottomed groove in a crotch between the plurality of vibrating arms,
Forming a metal film to be an electrode on the entire surface;
Jetting a resist at an angle that intersects the front and back surfaces of the substrate, and applying the resist.
Further, in the step of spraying the resist, the exposed metal film in the narrow groove to which the resist is hardly attached is removed.
少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、
各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている
ことを特徴とする圧電振動片。A piezoelectric vibrating reed formed entirely of a piezoelectric material, including a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, each vibrating arm having a groove extending in a length direction,
At least, in the groove of each of the vibrating arms, and having an excitation electrode respectively formed on each side surface of each of the vibrating arms,
A piezoelectric device characterized in that excitation electrodes provided on each inner side surface of each vibrating arm are electrically separated by a narrow bottomed groove provided in a crotch portion between each vibrating arm. Vibrating bar.
前記圧電振動片は、
全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、
少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、
各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている
ことを特徴とする圧電デバイス。A piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating reed in a package,
The piezoelectric vibrating reed,
A piezoelectric vibrating reed formed entirely of a piezoelectric material, including a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, each vibrating arm having a groove extending in a length direction,
At least, in the groove of each of the vibrating arms, and having an excitation electrode respectively formed on each side surface of each of the vibrating arms,
A piezoelectric device, wherein excitation electrodes provided on each inner side surface of each of the vibrating arms are electrically separated by a narrow bottomed groove provided in a crotch portion between the vibrating arms. device.
前記圧電振動片の製造工程においては、
前記基板をエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、
ハーフエッチングにより前記溝を形成する溝形成工程にて、前記溝のハーフエッチングと同時に、前記複数の振動腕の間の股部に、細幅の有底の溝を形成する工程と、
電極となる金属膜を全面に形成する工程と、
前記基板の表面及び裏面と交差する角度で、レジストを噴射して塗布する工程と
を備えており、
さらに、前記レジストの噴射塗布工程において、レジストがほとんど付着しないようにされた前記細溝内の露出された前記金属膜を除去し、
完成後の圧電振動片をパッケージ内に接合した後で、このパッケージを封止するようにした
ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。A method of manufacturing a piezoelectric device, comprising: a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, and bonding a piezoelectric vibrating reed having a groove extending in a length direction to each vibrating arm to a package,
In the manufacturing process of the piezoelectric vibrating reed,
An outer shape etching step for forming an outer shape by etching the substrate,
In a groove forming step of forming the groove by half-etching, simultaneously with half-etching of the groove, a step of forming a narrow bottomed groove in a crotch between the plurality of vibrating arms,
Forming a metal film to be an electrode on the entire surface;
Jetting a resist at an angle that intersects the front and back surfaces of the substrate, and applying the resist.
Further, in the step of spraying the resist, removing the exposed metal film in the narrow groove so that the resist hardly adheres,
A method for manufacturing a piezoelectric device, comprising bonding a completed piezoelectric vibrating reed in a package and then sealing the package.
前記圧電振動片が、
全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、
少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、
各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。A mobile phone device using a piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating reed in a package,
The piezoelectric vibrating reed,
A piezoelectric vibrating reed formed entirely of a piezoelectric material, including a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, each vibrating arm having a groove extending in a length direction,
At least, in the groove of each of the vibrating arms, and having an excitation electrode respectively formed on each side surface of each of the vibrating arms,
Exciting electrodes provided on each inner side surface of each of the vibrating arms are controlled by a piezoelectric device in which the excitation electrodes provided on each inner side surface of each of the vibrating arms are electrically separated by a narrow bottomed groove provided in a crotch portion between the vibrating arms. A mobile phone device characterized in that a clock signal is obtained.
前記圧電振動片が、
全体が圧電材料により形成され、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、各振動腕に長さ方向に延びる溝を有する圧電振動片であって、
少なくとも、前記各振動腕の前記溝内と、前記各振動腕の各側面とにそれぞれ形成された励振電極を有しており、
各振動腕の間の股部に設けた細幅の有底の溝によって、前記各振動腕の各内側の側面に設けた励振電極どうしが、電気的に分離されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。An electronic device using a piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating piece in a package,
The piezoelectric vibrating reed,
A piezoelectric vibrating reed formed entirely of a piezoelectric material, including a base and a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, each vibrating arm having a groove extending in a length direction,
At least, in the groove of each of the vibrating arms, and having an excitation electrode respectively formed on each side surface of each of the vibrating arms,
Excitation electrodes provided on each inner side surface of each vibrating arm are separated from each other by a piezoelectric device in which the excitation electrodes provided on each inner side of each vibrating arm are electrically separated by a narrow bottomed groove provided at the crotch between the vibrating arms. An electronic device characterized in that a clock signal is obtained.
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