JP2008085768A - Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor - Google Patents
Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008085768A JP2008085768A JP2006264570A JP2006264570A JP2008085768A JP 2008085768 A JP2008085768 A JP 2008085768A JP 2006264570 A JP2006264570 A JP 2006264570A JP 2006264570 A JP2006264570 A JP 2006264570A JP 2008085768 A JP2008085768 A JP 2008085768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fork type
- type crystal
- frequency
- groove
- tuning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、音叉型水晶振動素子及びその製造方法に係り、特に、ウエハ加工における周波数バラツキが発生しても適正周波数への調整が容易な音叉型水晶振動素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a tuning fork type crystal resonator element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a tuning fork type crystal resonator element that can be easily adjusted to an appropriate frequency even when a frequency variation occurs in wafer processing.
従来の音叉型水晶振動素子について図9を参照しながら説明する。図9は、従来の音叉型水晶振動素子の平面説明図である。
従来の音叉型水晶振動素子は、図9に示すように、基本的に、基部11と、2本のアーム部12,13とから構成されている。
尚、音叉型水晶振動素子は、水晶基板を図9の形状に加工した後に、金属の電極膜を形成するようになっている。
A conventional tuning fork type crystal vibrating element will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory plan view of a conventional tuning-fork type crystal vibrating element.
As shown in FIG. 9, the conventional tuning fork type crystal vibrating element basically includes a
In the tuning fork type crystal resonator element, a metal electrode film is formed after processing the crystal substrate into the shape shown in FIG.
基部11は、水晶基板上に金属の電極膜11a,11bが形成されている。
アーム部12,13は、基部11から突出して形成され、基部11に近い側に溝部12a,13aが形成されている。溝部12a,13aは、表面に溝が形成され、金属膜で覆われている。
In the
The
アーム部12,13の先端部には、溝部12a,13aに続いて電極が形成されていない水晶露出部12b,13b、周波数調整用の調整用電極12c,13cが形成されている。
調整用電極12c,13cは、具体的には、クロム(Cr)膜と金(Au)膜が積層され、共振回路に接続して共振させ、周波数を測定して調整用電極12c,13cのAu膜をレーザ照射によって除去し、振動素子全体の周波数の調整を行うものである。
At the tips of the
Specifically, the
尚、関連する先行技術として、特開2003−133885号公報(特許文献1)、特開2004−120249号公報(特許文献2)、特開2000−069592号公報(特許文献3)がある。 As related prior arts, there are JP-A-2003-133895 (Patent Document 1), JP-A-2004-120249 (Patent Document 2), and JP-A 2000-065992 (Patent Document 3).
特許文献1には、周波数調整用電極を粗調用電極と微調用電極とに分けて形成し、微調用電極においてレーザ照射が表の電極を通過して裏の電極まで除去してしまう課題を解決するために、微調用電極は、一定間隔で複数設けるようにし、裏面の電極位置と表面の電極位置が重ならないよう、交互に形成した振動片が示されている。
特許文献2では、アーム部先端に形成された金属被膜にレーザ光を照射して金属被膜を部分的に蒸散させて周波数調整を行うものではあるが、この金属被膜のために励振電極の面積が減少するのを防止するために、アーム部に設けられた溝内にアイランド状又は半島状の領域を形成し、その表面に金属被膜を設ける圧電振動片が示されている。
In
特許文献3には、超音波マイクロフォンにおいて、外周部に複数本のスリットを形成することにより共振周波数を調整可能とすることが示されている。
しかしながら、上記従来の音叉型水晶振動素子では、ウエハ加工の工程において発生した周波数のバラツキを調整するために、周波数調整用電極にレーザを照射して電極を削り取るものとなっているので、周波数の大幅な調整を行うためには多くの電極部分を削り取る必要があり、電極として十分な金属膜が積層されている必要があり、周波数調整用電極を十分厚くしなければならないとなると、構造及び製造が複雑になるという問題点があった。 However, in the above conventional tuning fork type quartz vibrating element, in order to adjust the frequency variation generated in the wafer processing step, the frequency adjusting electrode is irradiated with a laser to scrape the electrode. In order to make significant adjustments, it is necessary to scrape many electrode parts, and it is necessary that a sufficient metal film is laminated as an electrode, and if the frequency adjustment electrode must be thick enough, the structure and manufacturing There was a problem that became complicated.
特許文献1,2は、基本的には上記従来の音叉型水晶振動素子と同様であり、アーム部に形成された周波数調整用電極を削り取る手法を用いている。特に、特許文献1,2では、素子の表面に厚く電極を形成してしまうと周波数特性に大きく影響してしまうため、薄い電極膜をある程度の面積で形成して削り取るようになっているため、面積の制限から周波数調整の範囲を広範囲にすることができないものとなっていた。
また、特許文献3は、単に複数のスリットによって周波数調整を行うマイクロフォンが示されているに過ぎない。
Further,
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、ウエハ加工において周波数バラツキが発生しても適正周波数へ容易に調整できる音叉型水晶振動素子及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tuning-fork type crystal vibrating element that can be easily adjusted to an appropriate frequency even when a frequency variation occurs in wafer processing, and a method for manufacturing the same.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、音叉型水晶振動素子において、アーム先端部に1又は複数の溝形状の溝部を形成し、当該溝部に周波数調整用の金属被膜を形成したことを特徴とする。 According to the present invention for solving the problems of the conventional example described above, in the tuning fork type crystal resonator element, one or a plurality of groove-shaped grooves are formed at the tip of the arm, and a metal film for frequency adjustment is formed at the groove. It is characterized by that.
本発明は、音叉型水晶振動素子において、1又は複数の溝形状の溝部をアーム先端の両面に形成し、当該溝部に周波数調整用の金属被膜を形成したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a tuning fork type crystal resonator element, one or a plurality of groove-shaped grooves are formed on both surfaces of an arm tip, and a metal film for frequency adjustment is formed on the grooves.
本発明は、上記音叉型水晶振動素子において、金属被膜の厚みを1μm以下としたことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the tuning fork type crystal resonator element, the thickness of the metal coating is 1 μm or less.
本発明は、上記音叉型水晶振動素子において、溝部の形状が、長さ500μm、幅10〜90μmとしたことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the tuning fork type crystal resonator element, the groove has a length of 500 μm and a width of 10 to 90 μm.
本発明は、上記音叉型水晶振動素子において、溝部の形状が、アーム先端寄りに長さ300μm、幅10〜90μmとしたことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the tuning fork type crystal resonator element, the groove portion has a length of 300 μm and a width of 10 to 90 μm near the tip of the arm.
本発明は、音叉型水晶振動素子において、アーム先端部に複数の凹形状の凹部を形成し、当該凹部に周波数調整用の金属被膜を形成したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a tuning fork type crystal resonator element, a plurality of concave recesses are formed at an arm tip, and a metal film for frequency adjustment is formed in the recess.
本発明は、音叉型水晶振動素子において、複数の凹形状の凹部をアーム先端の両面に形成し、当該凹部に周波数調整用の金属被膜を形成したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a tuning fork type crystal resonator element, a plurality of concave recesses are formed on both surfaces of an arm tip, and a metal film for frequency adjustment is formed in the recesses.
本発明は、上記音叉型水晶振動素子において、凹部の形状が、直径が10〜90μmとしたことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the tuning fork type crystal resonator element, the concave portion has a diameter of 10 to 90 μm.
本発明は、音叉型水晶振動素子の製造方法において、アーム先端部に1又は複数の溝形状の溝部を形成し、当該溝部に金属被膜を形成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator element, one or a plurality of groove-shaped grooves are formed at an arm tip, and a metal film is formed on the groove.
本発明は、音叉型水晶振動素子の製造方法において、1又は複数の溝形状の溝部をアーム先端の一方の面に形成し、該アームの他方の面に1又は複数の溝形状の溝部を一方の面に形成した溝部に対向して形成し、当該溝部に金属被膜を形成することを特徴とする。 The present invention provides a method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator element, wherein one or a plurality of groove-shaped grooves are formed on one surface of an arm tip, and one or a plurality of groove-shaped grooves are formed on the other surface of the arm. It is formed so as to be opposed to the groove portion formed on the surface, and a metal film is formed in the groove portion.
本発明は、音叉型水晶振動素子の製造方法において、アーム先端部に複数の凹形状の凹部を形成し、当該凹部に金属被膜を形成することを特徴とする。 In the method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator element, the present invention is characterized in that a plurality of concave recesses are formed at an arm tip, and a metal film is formed in the recesses.
本発明は、音叉型水晶振動素子の製造方法において、複数の凹形状の凹部をアーム先端の一方の面に形成し、該アームの他方の面に複数の凹形状の凹部を一方の面に形成した凹部に対向して形成し、当該凹部に金属被膜を形成することを特徴とする。 According to the present invention, in a method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator element, a plurality of concave recesses are formed on one surface of an arm tip, and a plurality of concave recesses are formed on one surface of the arm. And forming a metal film on the concave portion.
本発明は、上記音叉型水晶振動素子の製造方法において、周波数調整用の金属被膜が形成される前の素子の状態で、ウエハ工程で発生した周波数特性の周波数のバラツキについて、当該バラツキのある周波数の中で最低の周波数が、所望の周波数より高くなるよう製造しておき、アーム先端に設けられた溝形状の溝部又は凹形状の凹部に金属被膜を形成することにより音叉型水晶振動素子の周波数特性の周波数を全て所望の周波数より低くし、溝部又は凹部に形成された金属被膜をイオンビームにより削って所望の周波数に調整することを特徴とする。 The present invention provides a method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator element as described above, with respect to the frequency variation of the frequency characteristic generated in the wafer process in the state of the element before the metal film for frequency adjustment is formed. The frequency of the tuning-fork type crystal resonator element is manufactured by forming a metal film on the groove-shaped groove or the concave-shaped groove provided at the tip of the arm. All the characteristic frequencies are made lower than the desired frequency, and the metal film formed in the groove or recess is shaved with an ion beam and adjusted to the desired frequency.
本発明は、音叉型水晶振動子において、上記音叉型水晶振動素子をパッケージ内に収納したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the tuning fork type crystal resonator, the tuning fork type crystal resonator element is housed in a package.
本発明は、水晶発振器において、上記音叉型水晶振動素子と集積回路をパッケージ内に収納したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the crystal oscillator, the tuning fork type crystal resonator element and the integrated circuit are housed in a package.
本発明によれば、アーム先端部に1又は複数の溝形状の溝部を形成し、当該溝部に周波数調整用の金属被膜を形成した音叉型水晶振動素子としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, the tuning fork-type crystal resonator element in which one or a plurality of groove-shaped grooves are formed at the tip of the arm and the frequency-adjusting metal coating is formed on the groove is easy to achieve frequency variation at an appropriate frequency. There is an effect that can be adjusted.
本発明によれば、1又は複数の溝形状の溝部をアーム先端の両面に形成し、当該溝部に周波数調整用の金属被膜を形成した音叉型水晶振動素子としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, one or a plurality of groove-shaped groove portions are formed on both surfaces of the arm tip, and the tuning-fork type crystal resonator element in which a metal film for frequency adjustment is formed in the groove portion, the frequency variation is set to an appropriate frequency. There is an effect that can be easily adjusted.
本発明によれば、アーム先端部に複数の凹形状の凹部を形成し、当該凹部に周波数調整用の金属被膜を形成した音叉型水晶振動素子としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, a tuning fork type crystal resonator element in which a plurality of concave recesses are formed at the tip of the arm and a metal film for frequency adjustment is formed in the recesses, so that frequency variation can be easily adjusted to an appropriate frequency. There is an effect that can be done.
本発明によれば、複数の凹形状の凹部をアーム先端の両面に形成し、当該凹部に周波数調整用の金属被膜を形成した音叉型水晶振動素子としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, a tuning fork-type crystal resonator element in which a plurality of concave recesses are formed on both surfaces of the arm tip and a metal film for frequency adjustment is formed in the recesses, so that frequency variation can be easily set to an appropriate frequency. There is an effect that can be adjusted.
本発明によれば、アーム先端部に1又は複数の溝形状の溝部を形成し、当該溝部に金属被膜を形成する音叉型水晶振動素子の製造方法としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, the tuning fork-type crystal resonator element is manufactured by forming one or a plurality of groove-shaped grooves on the tip of the arm and forming a metal film on the groove. Therefore, the frequency variation can be easily adjusted to an appropriate frequency. There is an effect that can be adjusted.
本発明によれば、1又は複数の溝形状の溝部をアーム先端の一方の面に形成し、該アームの他方の面に1又は複数の溝形状の溝部を一方の面に形成した溝部に対向して形成し、当該溝部に金属被膜を形成する音叉型水晶振動素子の製造方法としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, one or a plurality of groove-shaped grooves are formed on one surface of the arm tip, and one or a plurality of groove-shaped grooves are formed on the other surface of the arm. Thus, the tuning fork-type crystal resonator element is formed by forming a metal film in the groove portion, so that the frequency variation can be easily adjusted to an appropriate frequency.
本発明によれば、アーム先端部に複数の凹形状の凹部を形成し、当該凹部に金属被膜を形成する音叉型水晶振動素子の製造方法としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, since the manufacturing method of the tuning fork type crystal resonator element in which a plurality of concave recesses are formed at the distal end of the arm and a metal film is formed in the recesses, the frequency variation can be easily adjusted to an appropriate frequency. effective.
本発明によれば、複数の凹形状の凹部をアーム先端の一方の面に形成し、該アームの他方の面に複数の凹形状の凹部を一方の面に形成した凹部に対向して形成し、当該凹部に金属被膜を形成する音叉型水晶振動素子の製造方法としているので、周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できる効果がある。 According to the present invention, a plurality of concave recesses are formed on one surface of the arm tip, and a plurality of concave recesses are formed on the other surface of the arm opposite to the recesses formed on one surface. The method of manufacturing a tuning-fork type crystal vibrating element in which a metal film is formed in the concave portion has an effect that the frequency variation can be easily adjusted to an appropriate frequency.
本発明によれば、周波数調整用の金属被膜が形成される前の素子の状態で、ウエハ工程で発生した周波数特性の周波数のバラツキについて、当該バラツキのある周波数の中で最低の周波数が、所望の周波数より高くなるよう製造しておき、アーム先端に設けられた溝形状の溝部又は凹形状の凹部に金属被膜を形成することにより音叉型水晶振動素子の周波数特性の周波数を全て所望の周波数より低くし、溝部又は凹部に形成された金属被膜をイオンビームにより削って所望の周波数に調整する上記音叉型水晶振動素子の製造方法としているので、バラツキのある全ての音叉型水晶振動素子を適正周波数に調整できる効果がある。 According to the present invention, with respect to the frequency variation of the frequency characteristics generated in the wafer process in the state of the element before the metal film for frequency adjustment is formed, the lowest frequency among the frequencies with the variation is desired. The frequency characteristics of the tuning-fork type crystal resonator element are all made higher than the desired frequency by forming a metal film in the groove-shaped groove portion or the concave portion provided at the tip of the arm. The tuning fork type crystal resonator element is manufactured by adjusting the frequency to a desired frequency by cutting the metal film formed on the groove or recess with an ion beam, so that all the tuning fork type crystal resonator elements with variations are There is an effect that can be adjusted.
[発明の概要]
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る第1の音叉型水晶振動素子及びその製造方法は、アーム先端部に1又は複数の溝形状の溝部を形成し、当該溝部に周波数調整用の金属被膜を形成したものであり、ウエハ加工における周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できるものである。
特に、溝部はアーム先端の両面に形成され、長さは300〜500μm程度、幅10〜90μm程度とし、金属被膜の厚みは1μm以下としたものである。
[Summary of Invention]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first tuning-fork type crystal resonator element and the method for manufacturing the same according to the embodiment of the present invention, one or a plurality of groove-shaped grooves are formed at the arm tip, and a metal film for frequency adjustment is formed at the groove. Thus, the frequency variation in wafer processing can be easily adjusted to an appropriate frequency.
In particular, the groove is formed on both sides of the arm tip, the length is about 300 to 500 μm, the width is about 10 to 90 μm, and the thickness of the metal coating is 1 μm or less.
また、本発明の実施の形態に係る第2の音叉型水晶振動素子及びその製造方法は、アーム先端部に複数の凹形状の凹部を形成し、当該凹部に周波数調整用の金属被膜を形成したものであり、ウエハ加工における周波数バラツキを適正周波数に容易に調整できるものである。
特に、凹部はアーム先端の両面に形成され、凹部の形状は直径が10〜90μmとしたものである。
Further, in the second tuning-fork type crystal resonator element and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention, a plurality of concave recesses are formed at the arm tip, and a metal film for frequency adjustment is formed in the recess. Thus, the frequency variation in wafer processing can be easily adjusted to an appropriate frequency.
In particular, the recess is formed on both surfaces of the arm tip, and the shape of the recess is 10 to 90 μm in diameter.
本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動素子の製造方法は、上記製造方法において、周波数調整用の金属被膜が形成される前の素子の状態で、ウエハ工程で発生する周波数特性の周波数のバラツキについて、当該バラツキのある周波数の中で最低の周波数が、所望の周波数より高くなるよう製造しておき、アーム先端の溝形状の溝部又は凹形状の凹部に金属被膜を形成することにより音叉型水晶振動素子の周波数特性の周波数を全て所望の周波数より低くし、溝部又は凹部に形成された金属被膜をイオンビームにより削って所望の周波数に調整するものであり、バラツキのある全ての音叉型水晶振動素子を適正周波数に調整できるものである。 The method for manufacturing a tuning-fork type crystal resonator element according to an embodiment of the present invention is the above-described manufacturing method, in the state of the element before the metal film for frequency adjustment is formed, in the frequency characteristic frequency generated in the wafer process. Regarding the variation, the tuning fork type is manufactured by forming the metal film in the groove-shaped groove or the concave-shaped recess at the tip of the arm in advance so that the lowest frequency among the frequencies with the variation is higher than the desired frequency. All tuning fork-type quartz crystals are made by adjusting the frequency of the frequency characteristics of the crystal resonator element to be lower than the desired frequency and adjusting the desired frequency by scraping the metal film formed in the groove or recess with an ion beam. The vibration element can be adjusted to an appropriate frequency.
[第1の実施の形態]
本発明の実施の形態に係る第1の音叉型水晶振動素子について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る第1の音叉型水晶振動素子の概略構成図である。
本発明の実施の形態に係る第1の音叉型水晶振動素子(第1の素子)は、図1に示すように、基本的に、基部11と、2本のアーム部12,13とから構成されている。
第1の素子は、水晶基板を図1の形状に加工した後に、金属の電極膜を形成するようになっている。
[First Embodiment]
A first tuning-fork type crystal vibrating element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first tuning-fork type crystal vibrating element according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the first tuning-fork type crystal vibrating element (first element) according to the embodiment of the present invention basically includes a
The first element forms a metal electrode film after processing the quartz substrate into the shape shown in FIG.
水晶基板は、例えば、厚み100μm〜150μmのZ−cut水晶板を用いている。
基部11は、水晶基板上に金属の電極膜11a,11bが形成されている。
アーム部12,13は、基部11から突出して形成され、基部11に近い側に溝部12a,13aが形成されている。溝部12a,13aは、金属膜で覆われている。
As the quartz substrate, for example, a Z-cut quartz plate having a thickness of 100 μm to 150 μm is used.
In the
The
アーム部12,13の先端部には、溝部12a,13aに続いて電極が形成されていない水晶露出部12b,13b、周波数調整用の調整用電極12c,13cが形成されている。
調整用電極12c,13cは、具体的には、クロム(Cr)膜と金(Au)膜が積層されている。
アーム部12,13は、電極膜11a,11bが共振回路に接続されると共振するものである。
At the tips of the
Specifically, the
The
特に、アーム部先端の調整用電極12c,13cの形状は、アーム部の長手方向に溝形状(スリット形状)の溝部(スリット)が形成され、その溝部にクロム(Cr)膜と金(Au)膜等の金属被膜が埋め込まれている。
金属被膜は、錘調整膜であり、周波数調整用の金属被膜の役割を果たすものである。
図1の例では、1本のアーム部の片面に溝部が2本設けられ、同様に裏面にも2本の溝部が設けられている。
In particular, the shape of the
The metal film is a weight adjusting film and plays the role of a metal film for frequency adjustment.
In the example of FIG. 1, two groove portions are provided on one side of one arm portion, and similarly, two groove portions are provided on the back surface.
例えば、溝部の形状は、長さが300〜500μm程度、幅10〜90μm程度とし、金属被膜の厚みは1μm以下としている。尚、溝部の長さは、300μm程度が望ましい。 For example, the groove portion has a length of about 300 to 500 μm and a width of about 10 to 90 μm, and the thickness of the metal coating is 1 μm or less. The length of the groove is desirably about 300 μm.
第1の素子は、水晶基板を、機械加工、フォトリソ/エッチング加工等によって音叉型に加工した後、真空蒸着やスパッタ等の装置を使い、電極材を成膜してパターニングする。
調整用電極12c,13cに相当する部分の溝部形成前(工程1)の断面説明図を図2に示す。図2は、溝部形成前の断面説明図である。
図2に示すように、水晶基板1を電極材の金属膜2が覆った状態となっている。ここで、金属膜2は、水晶基板上に最初にCr膜を形成し、その上にAu膜を形成したものである。
In the first element, a quartz crystal substrate is processed into a tuning fork type by machining, photolithography / etching, or the like, and then an electrode material is formed and patterned using an apparatus such as vacuum deposition or sputtering.
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of the portion corresponding to the
As shown in FIG. 2, the
次に、アーム部先端の調整用電極12c,13cに相当する部分にフォトリソ/エッチング加工等によって周波数調整用の溝部を表裏に形成する。
調整用電極12c,13cに相当する部分の溝部形成後(工程2)の断面説明図を図3に示す。図3は、溝部形成後の断面説明図である。
図3に示すように、溝部3が金属膜2の厚みより深く水晶基板1の内部まで形成されている。
Next, groove portions for frequency adjustment are formed on the front and back by photolithography / etching or the like in portions corresponding to the
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the portion corresponding to the
As shown in FIG. 3, the
次に、調整用電極12c,13cに相当する部分において、溝部に錘用の金属被膜4を、金属マスク等を用いて成膜する。
調整用電極12c,13cに相当する部分の金属被膜成膜後(工程3)の断面説明図を図4に示す。図4は、金属被膜成膜後の断面説明図である。
図4に示すように、錘用の金属被膜4を溝部3に成膜する。金属被膜4の厚みは、溝部3の深さと同程度とする。これにより、調整用電極12c,13cに相当する部分の厚みを厚くすることなく、錘用の電極を形成できる。
Next, in a portion corresponding to the
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view after the metal film is formed on the portion corresponding to the
As shown in FIG. 4, a
上記製造工程をウエハ工程で実現するものである。
上記ウエハ工程で作成される、金属被膜4が形成される前の音叉型水晶振動素子について、発生する周波数バラツキを想定し、周波数特性が、その周波数の中で最低の周波数が所望の周波数(公称周波数:32768Hz)より高くなるよう製造しておき、更に金属被膜4が溝部3に形成されることで、音叉型水晶振動素子の周波数特性が全て公称周波数より低くする。
The above manufacturing process is realized by a wafer process.
The tuning fork type quartz crystal resonator element formed in the wafer process before the
つまり、金属被膜4が形成される前は、全ての音叉型水晶振動素子の周波数特性が公称周波数より高くなり、金属被膜4が形成された後は、全ての音叉型水晶振動素子の周波数特性が公称周波数より低くなるよう製造されるものである。
周波数特性を低くするには、溝部3の深さ、錘用の金属被膜4の厚みを調整して、適正な溝部3の深さ、錘用の金属被膜4の厚みを特定しておく。
これにより、ウエハ工程で製造される音叉型水晶振動素子は、全て公称周波数より低い周波数特性を有するものとなる。
That is, before the
In order to lower the frequency characteristics, the depth of the
As a result, all tuning fork type crystal resonator elements manufactured in the wafer process have frequency characteristics lower than the nominal frequency.
その後、ウエハから切り出された音叉型水晶振動素子について、アルゴンガスの雰囲気中で、イオンビームのエネルギーによってマスク等により金属被膜4部分の表面を削る処理を行い、周波数特性の調整を行う。
つまり、金属被膜4を削ることにより、アーム部の先端を軽量にできるため、周波数特性の周波数を高くすることができ、削る量を多くすれば、それに応じて周波数を高く設定できる。これによって、音叉型水晶振動素子の周波数特性を公称周波数に調整することができる。
Thereafter, the tuning fork type quartz resonator element cut out from the wafer is subjected to a process of scraping the surface of the
That is, since the tip of the arm portion can be lightened by cutting the
次に、本発明の実施の形態に係る第2の音叉型水晶振動素子について図5を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施の形態に係る第2の音叉型水晶振動素子の概略構成図である。
本発明の実施の形態に係る第2の音叉型水晶振動素子(第2の素子)は、図5に示すように、基本的に、基部11と、2本のアーム部12,13とから構成されている。
Next, a second tuning-fork type crystal resonator element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a second tuning-fork type crystal vibrating element according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the second tuning-fork type crystal vibrating element (second element) according to the embodiment of the present invention basically includes a
第2の素子は、基本的に第1の素子と同様であるが、相違するのは、アーム部先端の調整用電極12c′,13c′に相当する部分に、溝(スリット)ではなく、複数の凹形状の凹部を設け、その凹部に錘用の金属被膜を形成した点である。
凹部の平面から見た形状は、円形であっても、多角形であってもよい。
また、凹部の形状は直径が10〜90μm程度とし、深さが1μm以下とするのが望ましい。
The second element is basically the same as the first element except that the second element is not a groove (slit) in the portion corresponding to the
The shape viewed from the plane of the recess may be circular or polygonal.
Further, it is desirable that the concave portion has a diameter of about 10 to 90 μm and a depth of 1 μm or less.
第2の素子の製造方法は、第1の素子の製造方法と同様であり、水晶基板1上に電極材の金属膜2を成膜してパターニングするまでは同じである。
調整用電極12c′,13c′に相当する部分の凹部形成前(工程1)の断面説明図を図6に示す。図6は、凹部形成前の断面説明図である。
The manufacturing method of the second element is the same as the manufacturing method of the first element, and is the same until the
FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram of the portion corresponding to the
次に、アーム部先端の調整用電極12c′,13c′に相当する部分にフォトリソ/エッチング加工等によって周波数調整用の凹部5を表裏に形成する。
調整用電極12c′,13c′に相当する部分の凹部形成後(工程2)の断面説明図を図7に示す。図7は、凹部形成後の断面説明図である。
図7に示すように、凹部5が金属膜2の厚みより深く水晶基板1の内部まで形成されている。
Next,
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view of the portion corresponding to the
As shown in FIG. 7, the
次に、調整用電極12c′,13c′に相当する部分において、凹部に錘用の金属被膜6を、金属マスク等を用いて成膜する。
調整用電極12c′,13c′に相当する部分の金属被膜成膜後(工程3)の断面説明図を図8に示す。図8は、金属被膜成膜後の断面説明図である。
図8に示すように、錘用の金属被膜6を凹部5に成膜する。金属被膜6の厚みは、凹部5の深さと同程度とする。これにより、調整用電極12c′,13c′に相当する部分の厚みを厚くすることなく、錘用の電極を形成できる。
上記製造工程をウエハ工程で実現するものである。
Next, in a portion corresponding to the
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view of the portion corresponding to the
As shown in FIG. 8, a
The above manufacturing process is realized by a wafer process.
調整用電極12c′,13c′を公称周波数に調整する方法は、第1の素子において説明したのと同様の方法を用いるものである。
つまり、金属被膜6が形成される前は、全ての音叉型水晶振動素子の周波数特性が公称周波数より高くなり、金属被膜6が形成された後は、全ての音叉型水晶振動素子の周波数特性が公称周波数より低くなるよう製造され、更に金属被膜6を削って周波数特性を公称周波数に調整するものである。
The method for adjusting the
That is, before the
第1の素子、第2の素子をパッケージに収納して音叉型水晶振動子を提供するものである。
また、第1の素子、第2の素子と集積回路をパッケージに収納して水晶発振器を提供するものである。
A tuning fork crystal unit is provided by housing a first element and a second element in a package.
The first element, the second element, and the integrated circuit are housed in a package to provide a crystal oscillator.
第1の素子、第2の素子、それを組み込んだ音叉型水晶振動子、水晶発振器によれば、音叉型水晶振動素子のアーム部を厚くすることなく、周波数調整用の電極の面積を広くすることもなく、周波数調整の範囲を広くすることができ、ウエハ加工における素子の周波数バラツキを容易に調整できる効果がある。 According to the first element, the second element, and the tuning fork type crystal resonator and crystal oscillator incorporating the first element, the area of the frequency adjusting electrode is increased without increasing the thickness of the arm portion of the tuning fork type crystal vibration element. In addition, the range of frequency adjustment can be widened, and there is an effect that the frequency variation of elements in wafer processing can be easily adjusted.
第1の素子、第2の素子の製造方法によれば、音叉型水晶振動素子のアーム部を厚くすることなく、周波数調整用の電極の面積を広くすることもなく、周波数調整の範囲を広くして、ウエハ加工における素子の周波数バラツキを容易に調整できる素子を製造できる効果がある。 According to the manufacturing method of the first element and the second element, the frequency adjustment range is widened without increasing the arm area of the tuning fork type crystal vibrating element, without increasing the area of the frequency adjusting electrode. Thus, there is an effect that an element capable of easily adjusting the frequency variation of the element in wafer processing can be manufactured.
本発明は、ウエハ加工において周波数バラツキが発生しても適正周波数へ容易に調整できる音叉型水晶振動素子及びその製造方法に好適である。 The present invention is suitable for a tuning-fork type crystal vibrating element that can be easily adjusted to an appropriate frequency even if a frequency variation occurs in wafer processing, and a method for manufacturing the same.
1…水晶基板、 2…金属膜、 3…溝部、 4…金属被膜、 5…凹部、 6…金属被膜、 11…基部、 11a,11b…電極膜、 12,13…アーム部、 12a,13a…溝部、 12b,13b…水晶露出部、 12c,13c,12c′,13c′,12c,13c…調整用電極
DESCRIPTION OF
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006264570A JP2008085768A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006264570A JP2008085768A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008085768A true JP2008085768A (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39356143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006264570A Pending JP2008085768A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008085768A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010147954A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Tuning-fork type piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
WO2014002891A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 株式会社村田製作所 | Tuning-fork-type crystal oscillator and method for producing same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54143090A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Citizen Watch Co Ltd | Crystal vibrator of tuning-fork type |
JPS5753128A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type quartz vibrator |
JPH1013177A (en) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Fixing device or piezoelectric vibrator |
JP2003060470A (en) * | 2001-08-14 | 2003-02-28 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, frequency-adjusting method for piezoelectric device, portable telephone device utilizing the piezoelectric device and electronic equipment utilizing the piezoelectric device |
JP2004120249A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device utilizing piezoelectric vibration chip, and mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device |
JP2006033354A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Seiko Epson Corp | Frequency adjustment method of piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and electronic apparatus |
JP2008054273A (en) * | 2006-03-13 | 2008-03-06 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration chip, frequency adjusting method thereof, and piezoelectric vibrator |
-
2006
- 2006-09-28 JP JP2006264570A patent/JP2008085768A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54143090A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Citizen Watch Co Ltd | Crystal vibrator of tuning-fork type |
JPS5753128A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type quartz vibrator |
JPH1013177A (en) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Fixing device or piezoelectric vibrator |
JP2003060470A (en) * | 2001-08-14 | 2003-02-28 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, frequency-adjusting method for piezoelectric device, portable telephone device utilizing the piezoelectric device and electronic equipment utilizing the piezoelectric device |
JP2004120249A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device utilizing piezoelectric vibration chip, and mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device |
JP2006033354A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Seiko Epson Corp | Frequency adjustment method of piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and electronic apparatus |
JP2008054273A (en) * | 2006-03-13 | 2008-03-06 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration chip, frequency adjusting method thereof, and piezoelectric vibrator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010147954A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Tuning-fork type piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
US8610338B2 (en) | 2008-12-22 | 2013-12-17 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Tuning-fork type piezoelectric vibrating piece with enhanced frequency adjustment and piezoelectric device incorporating same |
WO2014002891A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 株式会社村田製作所 | Tuning-fork-type crystal oscillator and method for producing same |
JPWO2014002891A1 (en) * | 2012-06-27 | 2016-05-30 | 株式会社村田製作所 | Tuning fork crystal unit and method for manufacturing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4593203B2 (en) | Tuning fork crystal unit and method for manufacturing the same | |
JP5054490B2 (en) | Vibrator and method for manufacturing the vibrator | |
JP2007243435A (en) | Piezoelectric resonator chip and frequency adjustment method for same | |
JP3933195B2 (en) | Piezoelectric resonator and manufacturing method thereof | |
JP2006270465A (en) | Method for adjusting frequency characteristics of piezoelectric vibrator | |
JP2008085768A (en) | Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor | |
JP2008301111A (en) | Edge mode piezoelectric vibration chip and frequency adjustment method thereof | |
JP2008078869A (en) | Method for manufacturing oscillator | |
JP2007028580A (en) | Piezoelectric oscillating piece, piezoelectric oscillator, and frequency adjustment method for piezoelectric oscillating piece | |
JP5031526B2 (en) | Piezoelectric vibrator and manufacturing method thereof | |
WO2004010577A1 (en) | Etching method and article etched molded by that method | |
JP4472381B2 (en) | Manufacturing method of crystal unit | |
JP2011234000A (en) | Tuning-fork piezoelectric vibration piece and piezoelectric wafer | |
JP6100582B2 (en) | Torsional vibrator | |
JP5494994B2 (en) | Method for manufacturing vibrator | |
JP5719056B1 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, and method of manufacturing piezoelectric vibrating piece | |
JP7079607B2 (en) | Piezoelectric vibrating pieces, piezoelectric vibrators, and manufacturing methods | |
JP2003273682A (en) | Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device | |
JP2009232376A (en) | Method of manufacturing piezoelectric oscillator | |
JP5864140B2 (en) | Piezoelectric vibrator and manufacturing method thereof | |
JP5785470B2 (en) | Method for manufacturing piezoelectric vibrator | |
JP2013078046A (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrator, and piezoelectric vibrator | |
JP5864189B2 (en) | Piezoelectric vibrator and manufacturing method thereof | |
JP2010010955A (en) | Method for manufacturing piezoelectric vibrator, and piezoelectric vibrator | |
JP2011171902A (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrator, and piezoelectric vibrator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090605 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100302 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100720 |