JP2006211583A

JP2006211583A - 水晶振動子の製造方法

Info

Publication number: JP2006211583A
Application number: JP2005024134A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Ogura; 友昭小倉
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】
本発明の目的は、水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法を提供すること。
【解決手段】
上記の目的を達成するために、本発明は水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、振動面のパターンニング工程と、外形加工エッチング、及び振動面形成工程と、保護膜剥離工程と、振動面の窪みのある面の裏面にエッチャント止め仕切り部の形成工程と、振動面の窪みのある面の裏面にエッチャントを滴下して周波数調整をする工程を有することを特徴とし、また、振動面の窪みのある面の裏面に幅が２００μｍから３００μｍのエッチャント止め仕切り部が形成され、撥水性のあるレジストで振動面の窪みのある面の裏面にエッチャント止め仕切り部が形成されることを特徴として課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は水晶デバイスに属し、主として通信分野の伝送系装置に使用される水晶発振器に用いられる厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法に関する。

従来の水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体と成った形状をした厚み滑り振動をする水晶振動子においては、不要なスプリアス振動の発生の回避の為に電極面の大きさに対して水晶振動子の振動面の大きさを出来得る限り大きくとる形状とすることが一般的であった。

一方、最近の傾向では通信分野の伝送系装置等を中核として、その搭載部品について、水晶振動子を含めて、非常に急激な市場からの小型化や低背化、更に加えて軽量化や低価格化の要求があるのが実際である。

特開２０００−０３１７６９号公報特開２００１−１６８６７４号公報

なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。

しかしながら、前述の水晶振動子の振動部の厚さは、例えばＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする水晶振動子では、主振動周波数１５０MHｚの場合ではその振動部分の厚みは１０μｍ程度といった薄板であり、その為に水晶振動子の振動部の周囲部分の僅かな機械的な歪みの影響も受けやすい構成と成っており、先の機械的な歪みは振動部の薄板の厚みを変化させて、その結果、主振動以外の多数の不要なスプリアス振動の発生を招く結果となるおそれがあった。

こういったことを鑑みて、この様な形状をした水晶振動子はエッチング加工によって形成され、上述したように水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とから成る形状をした水晶振動子が、多数個一枚のウェハー上にパターンニングされているのが一般的である。

この様に、一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子がパターンニングされている夫々の振動子の薄板状の振動部の周波数を調整するには、ダイシングなどにより所望の大きさに個割りして、その後に周波数分類をかけて分類されたグループ毎にエッチングして調整するのが一般的である。

しかしながら、前述の近年における搭載部品の小型化や高周波化に伴って取り扱われる水晶振動子が小型化・薄片化されている傾向があり、上述のグループ毎にエッチングして調整する方法では水晶振動子の小片の紛失や破損が懸念され、また工程数が多く成るためにコスト的にも不利に成りつつあるのが実際である。

この対策として、一枚のウェハー上に形成された多数個の水晶振動子を個割りすることなくエッチング作業を行う方法が考えられるが、ウェハー内の夫々の水晶振動子の周波数は必ずしも均一ではないために、従来のように一枚のウェハーを一括的にエッチャントに浸漬させてエッチングするような作業方法では、歩留まりが悪く適用することが出来ない。

そのために、先のウェハー内の夫々の水晶振動子の周波数を均一なものとする為に、エッチャントを順次、水晶振動子の薄板状の振動部に滴下する方法が取られる。しかしながら従来においては、ある薄板状の振動部にエッチャントを滴下した場合、先に述べたように個々の水晶振動子の外形そのものが微細なものと成ってきており、それに伴って振動面の面積も小さく成っているために、図５に示される様に、液状のエッチャントが滴下される振動面底部に空間部が残されてボイドを生じてしまうといった問題を発生したり、図示はされていないが、まだエッチャントを滴下してエッチングを行わない先述の、ある薄板の振動部を持った水晶振動子に隣り合わせる他の水晶振動子の薄板の振動部に、液状のエッチャントが流入してしまうといった問題があった。

本発明は、以上のような技術的背景のもとで成されたものであり、従がってその目的は、水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、外形加工エッチング、及び振動面形成の工程と、保護膜剥離の工程と、振動面の窪みのある面の裏面にエッチャント止め仕切り部の形成をする工程と、振動面の窪みのある面の裏面にエッチャントを滴下して周波数調整をする工程を有することを特徴とする。

また、振動面の窪みのある面の裏面に幅が２００μｍから３００μｍのエッチャント止め仕切り部が形成されることを特徴とする。

また、撥水性のあるレジストで振動面の窪みのある面の裏面にエッチャント止め仕切り部が形成されることを特徴とする。

本発明の水晶振動子の製造方法によれば、凹部を成す振動面の窪みのある面の裏面から周波数調整のためにエッチャントを滴下してエッチングを行うために、エッチャントが滴下される振動面底部に空間部が残されてボイドを生じることが無く、また、振動面の窪みのある面の裏面に形成される仕切り部により、まだエッチャントを滴下してエッチングを行わない、エッチングを行う対象の薄板の振動部を持った水晶振動子に隣り合わせる他の水晶振動子の薄板の振動部の裏面にエッチャントが流入し、望まれないエッチングが成されてしまうといった問題が確実に防止され、その結果、水晶振動子の歩留まりを著しく向上することが出来る。

また、本発明により振動面の窪みのある面の裏面に形成される撥水性のあるレジストから成る仕切り部は、水晶振動子の製造方法のダイシングの工程において、個々の水晶振動子に個割りされるときに一括的に削られ除去される為に、レジストから成る仕切り部の剥離工程を新たに加える必要が無く、ここでも水晶振動子の生産性を著しく高めることが出来る。

以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。

図１は本発明の水晶振動子の製造方法を示すフローチャートである。即ち、水晶素板薄板の振動部１とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部２とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、最初に、ウェハー１０を洗浄する工程（Ｓ１０１）を行い、次にプロテクト膜を蒸着する工程（Ｓ１０２）、更に振動面４のパターンニングの工程（Ｓ１０３）を行い、続いて外形加工エッチング、及び振動面４の形成の工程（Ｓ１０４）を行い、続けて保護膜（プロテクト膜）を剥離する（Ｓ１０５）工程を行う。更に続いて振動面４の窪みのある面５の裏面６に印刷技術を用いて撥水性のレジストを使用してエッチャント止め仕切り部７を形成し（Ｓ１０６）、更に振動面４の窪みのある面５の裏面６、即ち、先の工程でエッチャント止め仕切り部７が形成された面側からエッチャント９を滴下して周波数調整エッチングの工程（Ｓ１０８）を行い、下蒸着（電極の形成）の工程（Ｓ１０９）を行う。本実施例では２回の周波数検査の工程、（Ｓ１０７）（Ｓ１１０）を先述の工程の間に設けている。更に一枚のウェハー１０上に多数個形成された夫々の水晶振動子３を個割りするダイシング、及びこのダイシングと一括的なエッチャント止め仕切り部７除去の工程（Ｓ１１１）を行い、最後に個々の水晶振動子３の組み立て/実装の工程（Ｓ１１２）を行うものである。

図２は本発明の一枚のウェハー１０上に多数個の水晶振動子３と、振動面４の窪みのある面５の裏面６に撥水性のあるレジストでエッチャント止め仕切り部７が形成された様子を示す概略のウェハー１０の表面と裏面の図である。ひとつの水晶振動子３の薄板の振動部１の振動面を囲むように、その振動面上下、及び左右の位置にあたる振動面の窪みのある面５の裏面６に撥水性のあるレジストでエッチャント止め仕切り部７が形成される（Ｓ１０６）。この振動面の窪みのある面５の裏面６に、印刷技術を用いて形成されるエッチャント止め仕切り部７の幅８は２００μｍから３００μｍとした場合がエッチャント９の他の隣接する水晶振動子３の振動面の窪みのある仕切られた裏面への流入が無く、最も効果的であった。

図３は本発明の多数個の水晶振動子３が形成された一枚のウェハー１０の振動面４の窪みのある面５の裏面６にエッチャント止め仕切り部７が形成され、仕切られた振動面４の窪みのある面５の裏面６に、周波数調整のためにエッチャント９を滴下する様子を示した側面方向からみた概略の部分模式図である。凹部を成す振動面４の窪みのある面５の裏面６から周波数調整のために液状のエッチャント９を滴下してエッチングを行うために、エッチャント９が滴下される振動面４底部に空間部が残されてボイドを生じることが無く、また、振動面４の窪みのある面５の裏面６に形成されるエッチャント仕切り部７により、まだエッチャント９を滴下してエッチングを行わない、あるエッチングを行う対象の薄板の振動部１を持った水晶振動子３に隣り合わせる他の水晶振動子３の薄板の振動部１の裏面にエッチャント９が流入し、望まれないエッチングが成されてしまうといった問題が確実に防止される。

図４は本発明の一枚のウェハー１０を側面方向からみた概略の部分模式図である。エッチャント止め仕切り部７が夫々の水晶振動子の薄板の振動部１のあいだにあたる振動面４の窪みのある面５の裏面６に格子状に形成されているために、液状のエッチャント９を滴下して周波数調整をする際において、対象の水晶振動子３に隣接する水晶振動子３の薄板の振動部１へのエッチャント９の流入がこのエッチャント止め仕切り部７により確実に防止される様子を示すものである。

図５は従来の一枚のウェハー１０上に多数個の水晶振動子３が形成されて、そのひとつの水晶振動子３の薄板の振動部１の振動面に液状のエッチャント９を滴下して周波数調整を行う様子を示した側面方向からみた概略の部分模式図である。エッチャント９を凹部薄板の振動部の振動面４に順次滴下して周波数調整のためのエッチングを行っていたが、液状のエッチャント９が滴下される振動面底部に空間部が残されてボイドを生じてしまうといった問題を発生し、またエッチングを行う薄板の振動部１の振動面４を成す凹部から、まだエッチングを行わない隣接する水晶振動子３の薄板の振動部１の振動面４へエッチャント９が流入してしまうという問題があった。

図６は従来の水晶振動子３の製造方法を示す工程図である。

本発明の水晶振動子の製造方法の工程図である。本発明の一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子とエッチャント止め仕切り部が形成された様子を示す振動部の窪みのある面からみた概略の模式図と、その裏面の概略の模式図である。本発明の一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子とその裏面にエッチャント止め仕切り部が形成され、そのひとつの水晶振動子の薄板の振動部の仕切られた裏面にエッチャントを滴下する様子を示した側面方向からみた概略の部分模式図である。本発明の一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子とその裏面にエッチャント止め仕切り部が形成され、そのひとつの水晶振動子の薄板の振動部の仕切られた裏面にエッチャントを滴下する様子を示した側面方向からみた概略の部分模式図である。従来の一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子が形成されて、そのひとつの水晶振動子の薄板の振動部にエッチャントを滴下して周波数調整を行う様子を示した概略の側面方向からみた部分模式図である。従来の水晶振動子の製造方法の製造工程図である。

符号の説明

１水晶素板薄板の振動部
２水晶素板厚板の補強部
３水晶振動子
４振動面
５振動面の窪みのある面
６振動面の窪みのある面の裏面
７エッチャント止め仕切り部
８エッチャント止め仕切り部幅
９エッチャント
１０ウェハー

Claims

水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、
振動面のパターンニングの工程と、
外形加工エッチング、及び振動面形成の工程と、
保護膜剥離の工程と、
該振動面の窪みのある面の裏面にエッチャント止め仕切り部の形成をする工程と、
該振動面の窪みのある面の裏面にエッチャントを滴下して周波数調整をする工程を有することを特徴とする水晶振動子の製造方法。
該振動面の窪みのある面の裏面に幅が２００μｍから３００μｍの該エッチャント止め仕切り部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の水晶振動子の製造方法。
撥水性のあるレジストで該振動面の窪みのある面の裏面に該エッチャント止め仕切り部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の水晶振動子の製造方法。