JP2009152988A - Piezoelectric vibration chip, piezoelectric device and manufacturing methods for them - Google Patents

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信吾 川西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibration chip that can simplify wiring by decreasing connection electrodes formed of base electrodes and make the wiring itself thick. <P>SOLUTION: The piezoelectric vibration chip (20) includes a base (29) formed with first and second base electrodes (23a, 25a); a first vibration arm portion (21) and a second vibration arm portion (22) protruding from the base; first and second surface electrodes (23d, 25d) formed on surfaces of the first and second vibration arm portions; first and second side face electrodes (23e, 25e) formed on side faces of the first and second vibration arm portions; and a first connection electrode portion (25b) connecting the first base electrode and first surface electrode to each other and connecting with the first side face electrode between the first vibration arm portion and second vibration arm portion, and a second connection electrode portion (23b) formed only on a surface and connecting the second base electrode and second surface electrode to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電振動片と、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスとの改良に関する。また、それらの製造方法に関する。   The present invention relates to an improvement of a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package. Moreover, it is related with those manufacturing methods.

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、携帯電話などのクロック源等において、圧電振動片や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。   Piezoelectric devices such as piezoelectric vibrating reeds and piezoelectric oscillators are widely used in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, and clock sources for mobile phones.

特許文献1に示される圧電振動片は、水晶ウエハなどの圧電材料をウェットエッチングすることにより、音叉型の外形形状を形成する。音叉型圧電振動片はパッケージに実装する矩形の基部と、基部から延長された一対の振動腕を備えている。これら振動腕の主面(表裏面)に長溝を形成するとともに、必要な駆動用の電極を形成している。このような音叉型圧電振動片においては、駆動用の電極を介して駆動電圧が印加されると、各振動腕の先端部を近接・離間するようにして、屈曲振動することにより、所定の周波数の信号が取り出されるようになっている。音叉型圧電振動片の矩形の基部には、引出し電極が2箇所形成される。引出し電極に導電接着剤を塗布して、音叉型圧電振動片がセラミックなどのパッケージに実装される。   The piezoelectric vibrating piece disclosed in Patent Document 1 forms a tuning fork-shaped outer shape by wet etching a piezoelectric material such as a quartz wafer. The tuning fork type piezoelectric vibrating piece includes a rectangular base portion to be mounted on a package and a pair of vibrating arms extended from the base portion. A long groove is formed on the main surface (front and back surfaces) of these vibrating arms, and necessary driving electrodes are formed. In such a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece, when a driving voltage is applied via a driving electrode, the tip of each vibrating arm is bent and vibrated so that a predetermined frequency is obtained. The signal is extracted. Two extraction electrodes are formed on the rectangular base of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece. A conductive adhesive is applied to the extraction electrode, and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is mounted on a package such as ceramic.

図10は、このような音叉型圧電振動片120の一例であり、音叉型水晶振動片120は、例えば共振周波数が32.768kHの小型の振動子等があり、最終的には、例えば時計等の精密機器に組み込まれて使用されることになる。
この音叉型水晶振動片120は、外部より電流が印加されると左右の腕部121、122が振動するようになっている。具体的には、図10に示す腕部121、122の表面121f、122fの溝131、132に溝電極123d及び溝電極125dが形成される。一方、これら溝131、132が設けられていない両側面121s,122sに側面電極123e及び側面電極125eが形成される。そして、電流が印加されると溝電極123d及び溝電極125dと側面電極123e及び側面電極125eとの間に電界が生じ、腕部121、122が振動するようになっている。
FIG. 10 shows an example of such a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 120. The tuning-fork type crystal vibrating piece 120 includes, for example, a small vibrator having a resonance frequency of 32.768 kHz, and finally, for example, a watch or the like. It will be used by being incorporated into precision equipment.
The tuning fork type crystal vibrating piece 120 is configured such that the left and right arm portions 121 and 122 vibrate when a current is applied from the outside. Specifically, the groove electrode 123d and the groove electrode 125d are formed in the grooves 131 and 132 of the surfaces 121f and 122f of the arm portions 121 and 122 shown in FIG. On the other hand, the side electrode 123e and the side electrode 125e are formed on both side surfaces 121s and 122s where the grooves 131 and 132 are not provided. When a current is applied, an electric field is generated between the groove electrode 123d and the groove electrode 125d and the side electrode 123e and the side electrode 125e, so that the arm portions 121 and 122 vibrate.

音叉型圧電振動片120の基部129には、基部電極123a、125aが形成されており、外部から基部電極123a、125aに電流が供給される。基部電極123a、125aから、溝電極123d及び溝電極125dと側面電極123e及び側面電極125eへ電流を供給するため、接続電極123b,125bが形成される。
基部電極125aは、二方向に分かれる2つの接続電極125b,125bを介して、溝電極125d及び側面電極125eへ電流を供給する。片面の側面電極125eから反対面121sの側面電極125eへは、連絡電極125cを介して電流が供給される。
基部電極123aは、接続電極123bを介して側面電極123eへ電流を供給し、片面の側面電極123eから連絡電極123cを介して反対面122sの側面電極123eへ電流が供給される。表面121fの溝電極123dと側面122sの側面電極123eとは、接続電極123bで接続されている。
特開2002−261575
Base electrodes 123a and 125a are formed on the base 129 of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 120, and current is supplied to the base electrodes 123a and 125a from the outside. In order to supply current from the base electrodes 123a and 125a to the groove electrode 123d, the groove electrode 125d, the side electrode 123e, and the side electrode 125e, connection electrodes 123b and 125b are formed.
The base electrode 125a supplies current to the groove electrode 125d and the side electrode 125e via the two connection electrodes 125b and 125b that are divided in two directions. A current is supplied from the side electrode 125e on one side to the side electrode 125e on the opposite surface 121s via the connection electrode 125c.
The base electrode 123a supplies current to the side electrode 123e via the connection electrode 123b, and current is supplied from the side electrode 123e on one side to the side electrode 123e on the opposite side 122s via the connection electrode 123c. The groove electrode 123d on the surface 121f and the side electrode 123e on the side surface 122s are connected by a connection electrode 123b.
JP 2002-261575 A

表面121fの溝電極123dと側面122sの側面電極123eとを接続する接続電極123bは、接続電極125bのパターンに大きく影響される。音叉型圧電振動片120の小型化により、接続電極123b又は接続電極125bの幅を狭くせねばならず、断線や短絡の問題が生じていた。   The connection electrode 123b that connects the groove electrode 123d on the surface 121f and the side electrode 123e on the side surface 122s is greatly influenced by the pattern of the connection electrode 125b. Due to the miniaturization of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 120, the width of the connection electrode 123b or the connection electrode 125b has to be narrowed, which causes a problem of disconnection or short circuit.

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、基部電極から形成される接続電極を少なくして配線を簡易化するとともに、配線自体を太くできるようにして、断線や短絡を生じさせない圧電振動片又は圧電デバイスを提供することを目的とする。また、これらの圧電振動片又は圧電デバイスの製造方法を提供する。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The number of connection electrodes formed from the base electrode is reduced to simplify the wiring, and the wiring itself can be thickened to cause disconnection or short circuit. An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrating piece or a piezoelectric device that is not allowed to move. Moreover, the manufacturing method of these piezoelectric vibrating pieces or a piezoelectric device is provided.

第1の観点の圧電振動片は、第1及び第2基部電極が形成されている基部と、基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、第1及び第2振動腕部の表面に形成されている第1及び第2表面電極と、第1及び第2振動腕部の側面に形成されている第1及び第2側面電極と、第1基部電極と第1表面電極とを接続し、第1振動腕部と第2振動腕部との間の第1側面電極に接続する第1接続電極部と、表面のみに形成され、第2基部電極と第2表面電極とを接続する第2接続電極部と、を備える。
第1の観点の構成によれば、第1接続電極部は第1基部電極と第1表面電極とを接続し、且つ第1振動腕部と第2振動腕部との間の第1側面電極に接続する。また、第2接続電極部は表面のみに形成され、第2基部電極と第2表面電極とを接続する。従来は、図10(a)に示すように、第2接続電極部は第2表面電極と第2側面電極とを結ぶ電極123bが必要であった。しかし、本発明は、このような電極123bが不要となり、第1接続電極部及び第2接続電極部の電極の幅を広げることができ、また、第1接続電極部と第2接続電極部との間隔を広げることができた。つまり、本発明は、断線や短絡が生じることを少なくすることができる。
A piezoelectric vibrating piece according to a first aspect includes a base portion on which first and second base electrodes are formed, a first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion, and first and second vibrating arm portions. First and second surface electrodes formed on the surface of the first, second and second side electrodes formed on the side surfaces of the first and second vibrating arm portions, a first base electrode, and a first surface electrode, A first connection electrode part connected to the first side electrode between the first vibrating arm part and the second vibrating arm part, and a second base electrode and a second surface electrode formed only on the surface. A second connection electrode portion to be connected.
According to the configuration of the first aspect, the first connection electrode portion connects the first base electrode and the first surface electrode, and the first side electrode between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion. Connect to. Further, the second connection electrode portion is formed only on the surface, and connects the second base electrode and the second surface electrode. Conventionally, as shown in FIG. 10A, the second connection electrode portion requires an electrode 123b that connects the second surface electrode and the second side electrode. However, according to the present invention, such an electrode 123b is not necessary, and the widths of the electrodes of the first connection electrode portion and the second connection electrode portion can be increased, and the first connection electrode portion, the second connection electrode portion, I was able to widen the interval. That is, the present invention can reduce the occurrence of disconnection or short circuit.

第2の観点による圧電振動片は、第1基部電極が一方の側面に形成され、第2基部電極が他方の側面に形成されている基部と、基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、を備える。そして、圧電振動片は、基部の一方の側面から第2振動腕部の側面に渡って第1基部電極と第2側面電極とが形成され、第1基部電極と第2側面電極との間に非電極部が形成されている。
第2の観点の構成によれば、第1基部電極と第2側面電極との間に非電極部を形成した。従来は、図10(b)に示すように、圧電振動片の側面は一方の電極しか形成できなかったが、非電極部を形成することで第1基部電極と第2側面電極とを配置することができるようになった。このことは、第1接続電極部及び第2接続電極部の電極の幅を広げることができ、また、第1接続電極部と第2接続電極部との間隔を広げることができることにつながる。
In the piezoelectric vibrating piece according to the second aspect, a first base electrode is formed on one side surface, a second base electrode is formed on the other side surface, a first vibrating arm portion protruding from the base portion, and a second And a vibrating arm. In the piezoelectric vibrating piece, a first base electrode and a second side electrode are formed from one side surface of the base portion to a side surface of the second vibrating arm portion, and the first base electrode and the second side surface electrode are interposed between the first base electrode and the second side electrode. A non-electrode portion is formed.
According to the configuration of the second aspect, the non-electrode portion is formed between the first base electrode and the second side electrode. Conventionally, as shown in FIG. 10B, only one electrode can be formed on the side surface of the piezoelectric vibrating piece, but the first base electrode and the second side electrode are arranged by forming a non-electrode portion. I was able to do it. This leads to an increase in the width of the electrodes of the first connection electrode portion and the second connection electrode portion, and an increase in the distance between the first connection electrode portion and the second connection electrode portion.

第3の観点による圧電振動片は、第1及び第2振動腕部の表面に溝部が形成されている。
第3の観点の構成によれば、溝部が形成されているため、CI(クリスタル・インピーダンス)値を下げることができる。
In the piezoelectric vibrating piece according to the third aspect, grooves are formed on the surfaces of the first and second vibrating arms.
According to the configuration of the third aspect, since the groove is formed, the CI (crystal impedance) value can be lowered.

第4の観点による非電極部は、エッチングによって電極がなくなっている領域である。
第4の観点による圧電振動片は、エッチングによって非電極部を形成する。
The non-electrode portion according to the fourth aspect is a region where the electrode disappears due to etching.
The piezoelectric vibrating piece according to the fourth aspect forms a non-electrode part by etching.

第5の観点による非電極部は、基部の一部が切断されて電極がなくなっている領域である。
第5の観点の圧電電極片は、基部の一部を切断することで非電極部を形成する。
The non-electrode portion according to the fifth aspect is a region where a part of the base portion is cut and the electrode disappears.
The piezoelectric electrode piece of the fifth aspect forms a non-electrode part by cutting a part of the base part.

第6の観点による圧電デバイスは、第1の観点ないし第5の観点のいずれかの圧電振動片と、圧電振動片を収容するパッケージと、パッケージを封止する封止部と、を備える。
第6の観点の構成によれば、断線や短絡が生じることが少ない圧電振動片を使って、圧電デバイスを構成することができる。
A piezoelectric device according to a sixth aspect includes the piezoelectric vibrating piece according to any one of the first to fifth aspects, a package that accommodates the piezoelectric vibrating piece, and a sealing portion that seals the package.
According to the configuration of the sixth aspect, a piezoelectric device can be configured using a piezoelectric vibrating piece that is less likely to cause disconnection or short circuit.

また、第7の観点による圧電ウエハから圧電振動片を製造する製造方法は、基部と、その基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、基部から突出する先端が細い突起とを形成する外形形成工程と、この外形形成工程後に、金属膜を形成する工程と、その金属膜の上にレジストを塗布する工程と、電極パターンを露光する露光工程と、露光工程によりレジストが除去された箇所と、先端が細い突起においてレジストが塗布されなかった箇所とをエッチングする工程とを有する。
第7の観点の構成によれば、外形形成工程において基部から突出する先端が細い突起を形成する。すると、電極パターンを形成するためにレジストを塗布する際に、先端が細い突起にはレジストが塗布されない。このためエッチングの際に、先端が細い突起の金属膜がエッチングされることになる。このようにして、この製造方法は、圧電振動片の側面に非電極部を形成することができる。つまり、本発明は、断線や短絡が生じることを少なくすることができる。この製造方法は、外形形成工程において基部から突出する先端が細い突起を設けること以外、ほとんど従来の製造方法と同じ製造工程であることから、新規に設備投資する必要も無い。
A manufacturing method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece from a piezoelectric wafer according to a seventh aspect includes a base, a first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion, and a protrusion having a thin tip protruding from the base portion. Forming a metal film, forming a metal film after the outer shape forming process, applying a resist on the metal film, exposing an electrode pattern, and removing the resist through the exposure process And a step of etching the portion where the resist is not applied at the protrusion having a thin tip.
According to the structure of the 7th viewpoint, the front-end | tip which protrudes from a base part forms a thin protrusion in the external shape formation process. Then, when applying the resist to form the electrode pattern, the resist is not applied to the protrusion with a thin tip. For this reason, a metal film having a thin tip is etched during etching. In this manner, this manufacturing method can form the non-electrode portion on the side surface of the piezoelectric vibrating piece. That is, the present invention can reduce the occurrence of disconnection or short circuit. Since this manufacturing method is almost the same manufacturing process as the conventional manufacturing method except that the tip protruding from the base is provided in the outer shape forming process, there is no need for a new capital investment.

第8の観点による圧電振動片の製造方法は、先端が細い突起は、先端が鋭角な突起と先端が0.03mm以下の幅の突起とを含む。
第8の観点の構成によれば、先端が細い突起が先端が鋭角な突起であったり、先端が0.03mm以下の幅の突起であったりすると、レジストが塗布されない。
In the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the eighth aspect, the protrusion having a thin tip includes a protrusion having a sharp tip and a protrusion having a width of 0.03 mm or less at the tip.
According to the configuration of the eighth aspect, the resist is not applied when the protrusion with a thin tip is a protrusion with a sharp tip or the tip has a width of 0.03 mm or less.

第9の観点による圧電振動片の製造方法は、先端が細い突起は、基部に三以上設けられている。
第9の観点の構成によれば、例えば、非電極部を確実に形成するため、先端が細い突起が、基部に三以上設けることが可能となる。
In the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the ninth aspect, three or more protrusions with thin tips are provided on the base.
According to the configuration of the ninth aspect, for example, in order to reliably form the non-electrode part, it is possible to provide three or more protrusions with thin tips at the base part.

第10の観点による圧電振動片の製造方法は、基部と、その基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、圧電ウエハと圧電振動片とを連結する連結部と、連結部と第1振動腕部及び第2振動腕部基部との間に設けられた切断棒とを形成する外形形成工程と、この外形形成工程後に、金属膜を形成する工程と、その金属膜の上にレジストを塗布する工程と、電極パターンを露光する露光工程と、この露光工程によりレジストが除去された金属膜をエッチングする工程と、切断棒を切断する工程とを有する。
第10の観点の構成によれば、連結部と第1振動腕部及び第2振動腕部基部との間に切断棒を形成する。電極パターンを形成した後、その切断棒を切断することで電極パターンが切り取られる。このようにして、この製造方法は、圧電振動片の側面に非電極部を形成することができる。この製造方法は、従来の製造方法と比べ、切断部を切断する工程が増えるだけほとんど同じ製造工程であることから、導入しやすい製造方法である。
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to a tenth aspect includes a base, a first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base, a connecting portion connecting the piezoelectric wafer and the piezoelectric vibrating piece, and a connecting portion. Forming a cutting rod provided between the first vibrating arm portion and the first vibrating arm portion base and the second vibrating arm portion base, a step of forming a metal film after the outer shape forming step, and an upper surface of the metal film A resist coating step, an exposure step of exposing the electrode pattern, a step of etching the metal film from which the resist has been removed by the exposure step, and a step of cutting the cutting bar.
According to the configuration of the tenth aspect, the cutting bar is formed between the connecting portion and the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion base. After forming the electrode pattern, the electrode pattern is cut by cutting the cutting bar. In this manner, this manufacturing method can form the non-electrode portion on the side surface of the piezoelectric vibrating piece. This manufacturing method is a manufacturing method that is easy to introduce because it is almost the same manufacturing step as the number of steps for cutting the cutting portion is increased as compared with the conventional manufacturing method.

第11の観点による圧電振動片の製造方法は、切断棒は切断しやすいように凹み部が形成されている。
この構成により、凹み部の位置で切断棒を切断することができる。
In the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the eleventh aspect, the dent is formed so that the cutting bar can be easily cut.
With this configuration, the cutting bar can be cut at the position of the recess.

第12の観点による圧電振動片の製造方法は、切断棒が、圧電振動片と圧電ウエハとを接続されている。
この構成により、切断棒は、非電極部を形成するだけでなく、圧電ウエハから圧電振動片が振動又は衝撃によって取れてしまうことが少なくなり、製造方法における圧電ウエハの取り扱いが容易になる。
In the piezoelectric vibrating piece manufacturing method according to the twelfth aspect, the cutting rod is connected to the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric wafer.
With this configuration, the cutting bar not only forms the non-electrode portion, but also the piezoelectric vibrating piece is less likely to be removed from the piezoelectric wafer by vibration or impact, and the handling of the piezoelectric wafer in the manufacturing method is facilitated.

第13の観点による圧電デバイスを製造する製造方法は、第7の観点ないし第12の観点の製造方法によって製造された圧電振動片をパッケージ内に接着する接着工程と、パッケージを封止する封止工程と、を備える。
この構成により、断線や短絡が生じることが少ない圧電振動片を簡易な方法で製造し、その方法に引き続いて、圧電デバイスを構成することができる。
A manufacturing method for manufacturing a piezoelectric device according to a thirteenth aspect includes an adhesion step for bonding a piezoelectric vibrating piece manufactured by the manufacturing method according to the seventh aspect to the twelfth aspect in a package, and sealing for sealing the package A process.
With this configuration, it is possible to manufacture a piezoelectric vibrating piece that is less likely to cause a disconnection or a short circuit by a simple method, and to configure a piezoelectric device following the method.

<水晶振動片の構成>
図1(a)は、本発明の音叉型水晶振動片20の実施形態を示した斜視図である。
音叉型水晶振動片20は、例えば水晶Z板10となるように切り出された水晶単結晶ウエハから構成される。このとき、図1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水晶の単結晶から切り出されることになる。水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。
<Configuration of crystal resonator element>
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of a tuning-fork type crystal vibrating piece 20 of the present invention.
The tuning fork type crystal vibrating piece 20 is constituted by a crystal single crystal wafer cut out to be a crystal Z plate 10, for example. At this time, it is cut out from a single crystal of crystal so that the X axis shown in FIG. 1 is an electric axis, the Y axis is a mechanical axis, and the Z axis is an optical axis. In addition to quartz, piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used.

このような音叉型水晶振動片20は、振動腕21、振動腕22及び基部29を有している。そして、この基部29からY方向に突出するように振動腕部である振動腕21及び振動腕22が延びている。また、図1に示す音叉型水晶振動片20は、例えば32.768KHzで信号を発振する振動片であるため、極めて小型の振動片となっている。   Such a tuning fork type crystal vibrating piece 20 includes a vibrating arm 21, a vibrating arm 22, and a base 29. The vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 that are vibrating arm portions extend from the base portion 29 so as to protrude in the Y direction. Further, since the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 shown in FIG. 1 is a vibrating piece that oscillates a signal at, for example, 32.768 KHz, it is an extremely small vibrating piece.

音叉型水晶振動片20の振動腕21、振動腕22及び基部29には、第1電極パターン23及び第2電極パターン25が形成されている。第1電極パターン23と第2電極パターン25とはともに、50オングストローム〜700オングストロームのクロム(Cr)層の上に200オングストローム〜3000オングストロームの金(Au)層が形成された構成になっている。クロム(Cr)層の代わりに、タングステン(W)層又はチタン(Ti)層を使用してもよく、また金(Au)層の代わりに、銀(Ag)層を使用してもよい。また、金属膜一層からなる場合もあり、このときは、例えばAl(アルミ)層が用いられる。電極パターンは、水晶エッチングの耐蝕膜としても使用される。   A first electrode pattern 23 and a second electrode pattern 25 are formed on the vibrating arm 21, the vibrating arm 22, and the base portion 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20. Both the first electrode pattern 23 and the second electrode pattern 25 have a structure in which a gold (Au) layer of 200 angstroms to 3000 angstroms is formed on a chromium (Cr) layer of 50 angstroms to 700 angstroms. A tungsten (W) layer or a titanium (Ti) layer may be used instead of the chromium (Cr) layer, and a silver (Ag) layer may be used instead of the gold (Au) layer. Further, it may be composed of a single metal film. In this case, for example, an Al (aluminum) layer is used. The electrode pattern is also used as a corrosion resistant film for crystal etching.

第1電極パターン23は、基部29の右側表面に形成された基部電極23aを有しており、振動腕21及び振動腕22に形成された表面電極23d及び側面電極23eを有している。第2電極パターン25は、基部29の左側表面に形成された基部電極25aを有しており、振動腕21及び振動腕22に形成された表面電極25d及び側面電極25eを有している。   The first electrode pattern 23 has a base electrode 23 a formed on the right surface of the base 29, and has a surface electrode 23 d and side electrodes 23 e formed on the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22. The second electrode pattern 25 has a base electrode 25 a formed on the left surface of the base 29, and has a surface electrode 25 d and side electrodes 25 e formed on the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22.

図1(a)に示すように、基部29の右側面には、基部電極23aが反対面の表面の基部電極23aへ回り込むように、基部電極23aが形成されている。振動腕22の側面電極25eと基部29の基部電極23aとの間には、電極パターンが形成されていない非電極領域24が設けられている。図面では示されないが、同様に基部29の左側面には、基部電極25aが形成されており、振動腕21の側面電極23eと基部29の基部電極25aとの間には、電極パターンが形成されていない非電極領域24が設けられている。   As shown in FIG. 1A, a base electrode 23a is formed on the right side surface of the base 29 so that the base electrode 23a wraps around the base electrode 23a on the surface of the opposite surface. Between the side electrode 25e of the vibrating arm 22 and the base electrode 23a of the base 29, a non-electrode region 24 in which no electrode pattern is formed is provided. Although not shown in the drawing, similarly, a base electrode 25a is formed on the left side surface of the base 29, and an electrode pattern is formed between the side electrode 23e of the vibrating arm 21 and the base electrode 25a of the base 29. A non-electrode region 24 that is not provided is provided.

図1(b)に図1(a)のb−b断面図を示す。
振動腕21の表面21fには、一対の第2電極の表面電極25dが形成され、振動腕21の側面21sには、一対の第1電極の側面電極23eが形成される。また、振動腕22の表面22fには、一対の第1電極の表面電極23dが形成され、振動腕22の側面22sには、一対の第2電極の側面電極25eが形成される。第1電極の表面電極23d及び側面電極23eならびに第2電極の表面電極25d及び側面電極25eに電流を流すと、電界が生じ、振動腕21及び振動腕22が振動する。
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG.
A pair of second electrode surface electrodes 25 d is formed on the surface 21 f of the vibrating arm 21, and a pair of first electrode side electrodes 23 e is formed on the side surface 21 s of the vibrating arm 21. Also, a pair of first electrode surface electrodes 23 d is formed on the surface 22 f of the vibrating arm 22, and a pair of second electrode side electrodes 25 e is formed on the side surface 22 s of the vibrating arm 22. When a current is passed through the surface electrode 23d and the side electrode 23e of the first electrode and the surface electrode 25d and the side electrode 25e of the second electrode, an electric field is generated, and the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 vibrate.

図2(a)は溝部31を備えた音叉型水晶振動片20の平面図であり、(b)はその側面図である。
この音叉型水晶振動片20の振動腕21及び振動腕22の表面には、溝部31が振動腕21に2箇所、振動腕22に2箇所形ずつ形成されている。この溝部31は、振動腕21及び振動腕22の反対面側にも同様に形成されているため、振動腕21の溝部31の断面図は、ほぼH型になっている。溝部31は、CI(クリスタル・インピーダンス)値の上昇を抑えるために設けられている。溝部31には、表面電極23d及び表面電極25dが形成されている。
2A is a plan view of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 provided with the groove portion 31, and FIG. 2B is a side view thereof.
On the surface of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20, two groove portions 31 are formed on the vibrating arm 21 and two on the vibrating arm 22. Since the groove 31 is formed on the opposite side of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 in the same manner, the sectional view of the groove 31 of the vibrating arm 21 is substantially H-shaped. The groove portion 31 is provided to suppress an increase in CI (crystal impedance) value. A surface electrode 23d and a surface electrode 25d are formed in the groove 31.

音叉型水晶振動片20の大きさは次のとおりである。
音叉型水晶振動片20の基部29の縦方向の長さL2は、例えば0.58mmないし0.64mmに形成されている。一方、この基部29から突出して配置されている振動腕21、振動腕22の縦方向の長さL1は約1.45mmないし1.65mmに形成されている。従って、この振動腕21又は振動腕22に対する基部29の長さは、約40パーセントとなっている。振動腕21又は振動腕22の腕幅W3は、0.08ないし0.12mm程度である。また、溝部31の幅は、振動腕21又は振動腕22の腕幅W3の約80パーセントで0.07mmから0.1mm程度である。音叉型水晶振動片20の厚さd1は、0.08mmないし0.12mm程度である。これは水晶単結晶ウエハの厚さと同等である。溝部31の深さは、振動腕21又は振動腕22の厚さの30パーセントから45パーセントであり、0.03mmから0.45mmとなる。
The size of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is as follows.
The longitudinal length L2 of the base portion 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is, for example, 0.58 mm to 0.64 mm. On the other hand, the longitudinal length L1 of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 disposed so as to protrude from the base portion 29 is formed to be about 1.45 mm to 1.65 mm. Accordingly, the length of the base 29 with respect to the vibrating arm 21 or the vibrating arm 22 is about 40 percent. The arm width W3 of the vibrating arm 21 or the vibrating arm 22 is about 0.08 to 0.12 mm. Further, the width of the groove 31 is about 0.07 mm to 0.1 mm, which is about 80% of the arm width W3 of the vibrating arm 21 or the vibrating arm 22. The thickness d1 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is about 0.08 mm to 0.12 mm. This is equivalent to the thickness of a quartz single crystal wafer. The depth of the groove 31 is 30% to 45% of the thickness of the vibrating arm 21 or the vibrating arm 22, and is 0.03 mm to 0.45 mm.

基部29は、振動腕21及び振動腕22側の基部29は、X方向の長さ(幅)がW1であり、振動腕21及び振動腕22の反対側の基部は、X方向の長さ(幅)が、幅W1よりも広い幅W2である。幅W1は幅W2の約75パーセントから90パーセントである。例えば、幅W1は0.42mmに幅W2は0.50mmに形成されている。このため、振動腕21及び振動腕22の振動により、溝部31から漏れてきた漏れ振動は、基部29の連結部28側に伝わり難くなる。
また、基部29には、2箇所の連結部28が形成されている。2箇所の連結部28は、この水晶単結晶ウエハから音叉型水晶振動片20を切り取る際に残る部材であり、露光工程及び水晶エッチング工程後には、一枚の水晶単結晶ウエハに数千個の音叉型水晶振動片20が連結されている。
In the base 29, the base 29 on the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 side has a length (width) in the X direction W <b> 1, and the base on the opposite side of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 has a length in the X direction ( Width) is a width W2 wider than the width W1. The width W1 is about 75 to 90 percent of the width W2. For example, the width W1 is 0.42 mm and the width W2 is 0.50 mm. For this reason, the leakage vibration leaking from the groove portion 31 due to the vibration of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 is difficult to be transmitted to the connecting portion 28 side of the base portion 29.
The base portion 29 is formed with two connecting portions 28. The two connecting portions 28 are members that remain when the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is cut from the crystal single crystal wafer. After the exposure process and the crystal etching process, several thousands of connection parts 28 are formed on one crystal single crystal wafer. A tuning fork type crystal vibrating piece 20 is connected.

パッケージ(図9参照)の外部電極から供給される電流は、音叉型水晶振動片20の第1電極の基部電極23a及び第2電極の基部電極25aに供給される。そして、第1電極の基部電極23aに届いた電流が、第1電極の表面電極23d及び側面電極23eに流れるように、第1電極の接続電極23bが形成されている。また、第2電極の基部電極25aに届いた電流が、第2電極の表面電極25d及び側面電極25eに流れるように、第1電極の接続電極25bが形成されている。図2(a)に示される表面では、第1電極の接続電極23bが一系統あり表面電極23dに接続し、第2電極の接続電極25bが二系統ありそれぞれが表面電極25d及び側面電極25eに接続している。図に示さない反対面では、逆に、第2電極の接続電極25bが一系統あり表面電極25dに接続し、第1電極の接続電極23bが二系統ありそれぞれが表面電極23d及び側面電極23eに接続している。   The current supplied from the external electrode of the package (see FIG. 9) is supplied to the base electrode 23a of the first electrode and the base electrode 25a of the second electrode of the tuning fork type crystal vibrating piece 20. The connection electrode 23b of the first electrode is formed so that the current that has reached the base electrode 23a of the first electrode flows through the surface electrode 23d and the side electrode 23e of the first electrode. Further, the connection electrode 25b of the first electrode is formed so that the current that has reached the base electrode 25a of the second electrode flows to the surface electrode 25d and the side electrode 25e of the second electrode. On the surface shown in FIG. 2 (a), the first electrode connection electrode 23b is connected to the surface electrode 23d, and the second electrode connection electrode 25b is connected to the surface electrode 25d and the side electrode 25e. Connected. On the opposite side not shown in the figure, conversely, the second electrode connection electrode 25b is connected to the surface electrode 25d and the first electrode connection electrode 23b is connected to the surface electrode 23d and the side electrode 23e. Connected.

図10に示したように、従来の電極パターンは、第1電極の表面電極23dと側面電極23eとを接続する接続電極が基部29の表面に必要であったり、第2電極の表面電極25dと側面電極25eとを接続する接続電極が基部29の表面に必要であったりした。しかし、今実施形態では、そのような接続電極が不要になり、第1電極の接続電極23bと第2電極の接続電極25bとの間隔を広く取ったり、第2電極の接続電極23b自体又は第2電極の接続電極25b自体の幅を広く取ったりすることができる。   As shown in FIG. 10, in the conventional electrode pattern, a connection electrode for connecting the surface electrode 23d of the first electrode and the side electrode 23e is necessary on the surface of the base 29, or the surface electrode 25d of the second electrode A connection electrode for connecting the side electrode 25e may be necessary on the surface of the base 29. However, in the present embodiment, such a connection electrode is not necessary, and a space between the connection electrode 23b of the first electrode and the connection electrode 25b of the second electrode is increased, or the connection electrode 23b of the second electrode itself or the first electrode The width of the two-electrode connection electrode 25b itself can be increased.

このような構成ができる理由は、図2(b)に示すように、音叉型水晶振動片20の側面に、非電極領域24が設けられているからである。すなわち、振動腕22の側面22sに形成された第2電極の側面電極25eと、基部29の側面に形成された第1電極の基部電極23aとが絶縁されているからである。これまで、音叉型水晶振動片20の側面に非電極領域24を形成するようなことはなかった。電極パターンは、一般に露光(フォトリソグラフィ)工程によってパターン形成される。この露光工程では、露光光は、音叉型水晶振動片20の表面にZ方向から照射される。つまり、音叉型水晶振動片20の側面に露光光が照射されないため、非電極領域24を形成することができなかった。   The reason why such a configuration is possible is that the non-electrode region 24 is provided on the side surface of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 as shown in FIG. That is, the side electrode 25e of the second electrode formed on the side surface 22s of the vibrating arm 22 and the base electrode 23a of the first electrode formed on the side surface of the base 29 are insulated. Until now, the non-electrode region 24 has not been formed on the side surface of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20. The electrode pattern is generally formed by an exposure (photolithography) process. In this exposure step, the exposure light is applied to the surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 from the Z direction. That is, since the exposure light is not irradiated on the side surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 20, the non-electrode region 24 cannot be formed.

<非電極領域の形成方法>
図2を使って簡単に、非電極領域24を形成するための製造方法を説明する。音叉型水晶振動片20の外形形状を形成する際に、例えば、突起41−1を形成する。フォトレジストRESが塗布されない形状に突起41−1に形成したり、第1電極パターン23及び第2電極パターン25ができた後に切断棒45を折ったりして、非電極領域24を形成する。以下、図3から図8までを使って非電極領域24を形成について詳述する。
<Method for forming non-electrode region>
A manufacturing method for forming the non-electrode region 24 will be briefly described with reference to FIG. When forming the outer shape of the tuning fork type crystal vibrating piece 20, for example, the protrusion 41-1 is formed. The non-electrode region 24 is formed by forming the protrusion 41-1 in a shape not coated with the photoresist RES, or folding the cutting bar 45 after the first electrode pattern 23 and the second electrode pattern 25 are formed. Hereinafter, the formation of the non-electrode region 24 will be described in detail with reference to FIGS.

<第1の非電極領域の製造方法>
第1の製造方法として、フォトレジストRESが塗布されない突起41を形成する方法を説明する。図3ないし図4は、水晶単結晶ウエハから音叉型振動子50を製造する工程を示している。
<First Non-Electrode Region Manufacturing Method>
As a first manufacturing method, a method for forming the protrusion 41 to which the photoresist RES is not applied will be described. 3 to 4 show a process for manufacturing the tuning fork vibrator 50 from a quartz single crystal wafer.

<<水晶振動片の外形形成の工程>>
図3(a)は、音叉型水晶振動片の外形形成の工程のフローチャートであり、図3(b)は、音叉型水晶振動片20の外形形成に使用される第1外形フォトマスク91の一部を示した図である。
ステップS112では、水晶単結晶ウエハの全面に、耐蝕膜がスパッタリングもしくは蒸着などの手法により形成される。すなわち、圧電材料としての水晶単結晶ウエハを使用する場合に、金(Au)や銀(Ag)等を直接成膜することは困難なため、下地としてクロム(Cr)やチタン(Ti)等が使用される。つまり、この実施形態では、耐蝕膜としてクロム層の上に金層を重ねた金属膜が使用される。
<< Process for Forming External Shape of Quartz Vibrating Piece >>
FIG. 3A is a flowchart of a process for forming the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece, and FIG. 3B is a diagram of a first outer shape photomask 91 used for forming the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20. It is the figure which showed the part.
In step S112, a corrosion resistant film is formed on the entire surface of the quartz single crystal wafer by a technique such as sputtering or vapor deposition. That is, when a crystal single crystal wafer as a piezoelectric material is used, it is difficult to directly form a film of gold (Au), silver (Ag), etc., so that chromium (Cr), titanium (Ti), etc. used. That is, in this embodiment, a metal film in which a gold layer is stacked on a chromium layer is used as the corrosion resistant film.

ステップS114では、クロム層及び金層が形成された水晶単結晶ウエハに、フォトレジスト層RESが全面にスピンコートなどの手法で均一に塗布される。フォトレジスト層RESは、例えば、ノボラック樹脂によるポジフォトレジストを使用できる。   In step S114, the photoresist layer RES is uniformly applied to the entire surface of the quartz single crystal wafer on which the chromium layer and the gold layer are formed by a technique such as spin coating. For the photoresist layer RES, for example, a positive photoresist made of a novolac resin can be used.

次に、ステップS116では、不図示の露光装置が、図3(b)に示す第1外形フォトマスク91のパターン91−2をフォトレジスト層RESが塗布された水晶単結晶ウエハに露光する。露光装置は、水晶単結晶ウエハの両面からウェットエッチングができるように水晶単結晶ウエハの両面に露光する。パターン91−2には、突起41−1に対応する突起パターン93が形成されている。突起パターン93は、先端が細くて鋭角になっている。   Next, in step S116, an exposure apparatus (not shown) exposes the pattern 91-2 of the first external photomask 91 shown in FIG. 3B on the quartz single crystal wafer coated with the photoresist layer RES. The exposure apparatus exposes both surfaces of the crystal single crystal wafer so that wet etching can be performed from both surfaces of the crystal single crystal wafer. A projection pattern 93 corresponding to the projection 41-1 is formed on the pattern 91-2. The protrusion pattern 93 has a thin tip and an acute angle.

第1外形フォトマスク91は、フォトレジスト層RESがポジフォトレジストの場合には、マスク枠91−1と音叉型振動片パターン91−2とは、石英ガラスの上にクロムで描かれている。斜線部91−3は透過領域で透明な石英ガラスのままである。フォトレジスト層RESがポジフォトレジストの場合には、逆に、斜線部91−3がクロムで遮光された状態になっている。本実施形態では以下、ポジフォトレジストを前提として説明する。音叉型振動片パターン91−2は、図2で示した音叉型水晶振動片20の振動腕21、振動腕22及び基部29の外形と一致する。また、基部29には突起41−1が形成されている。但し、図2と異なり、基部29に形成された左右の突起41−1のY方向の位置が異なっている。これは、隣り合う突起41−1が近すぎると、ステップS124でフォトレジストRESが、隣り合う突起41−1の先端と突起41−1の先端との間に付着してしまうことを防ぐためである。隣り合う突起41−1の先端と突起41−1の先端との間がある程度の距離がある場合には、図2(a)で示したように、同じ位置に突起41−1を設けても良い。   In the first outer shape photomask 91, when the photoresist layer RES is a positive photoresist, the mask frame 91-1 and the tuning fork type vibrating piece pattern 91-2 are drawn with chromium on quartz glass. The hatched portion 91-3 remains transparent quartz glass in the transmission region. Conversely, when the photoresist layer RES is a positive photoresist, the shaded portion 91-3 is shielded from light by chromium. In the present embodiment, the following description is based on a positive photoresist. The tuning fork type vibrating piece pattern 91-2 matches the outer shape of the vibrating arm 21, the vibrating arm 22 and the base 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 shown in FIG. In addition, a protrusion 41-1 is formed on the base 29. However, unlike FIG. 2, the positions in the Y direction of the left and right protrusions 41-1 formed on the base 29 are different. This is to prevent the photoresist RES from adhering between the tip of the adjacent projection 41-1 and the tip of the projection 41-1 in step S124 if the adjacent projection 41-1 is too close. is there. When there is a certain distance between the tip of the adjacent projection 41-1 and the tip of the projection 41-1, the projection 41-1 may be provided at the same position as shown in FIG. good.

ステップS118では、水晶単結晶ウエハのフォトレジスト層RESを現像して、感光したフォトレジスト層RESを除去する。さらに、フォトレジスト層RESから露出した金層を例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液を用いて、金層をエッチングする。次いで、金層が除去されて露出したクロム層を、例えば硝酸第2セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液でエッチングする。水溶液の濃度、温度及び水溶液に浸している時間を調整して余分な箇所が侵食されないようにする。これで金属膜(耐蝕膜)を除去することができる。次に、フッ酸溶液をエッチング液として、フォトレジスト層RES及び金属膜(耐蝕膜)から露出した水晶材料を、音叉型水晶振動片20の外形になるようにウェットエッチングを行う。このウェットエッチングは、フッ酸溶液の濃度や種類、温度等により時間が変化するが、約6時間ないし約15時間かかる。   In step S118, the photoresist layer RES of the crystal single crystal wafer is developed, and the exposed photoresist layer RES is removed. Further, the gold layer exposed from the photoresist layer RES is etched using, for example, an aqueous solution of iodine and potassium iodide. Next, the chromium layer exposed by removing the gold layer is etched with, for example, an aqueous solution of ceric ammonium nitrate and acetic acid. The concentration of the aqueous solution, the temperature, and the time of immersion in the aqueous solution are adjusted so that excess portions are not eroded. Thus, the metal film (corrosion resistant film) can be removed. Next, using a hydrofluoric acid solution as an etchant, wet etching is performed on the quartz material exposed from the photoresist layer RES and the metal film (corrosion resistant film) so that the outer shape of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is obtained. This wet etching takes about 6 hours to about 15 hours, although the time varies depending on the concentration, type and temperature of the hydrofluoric acid solution.

ステップS120では、不要となったフォトレジスト層RESと耐蝕膜を除去することによりに、図2に示した音叉型水晶振動片20が形成される。但し、水晶単結晶ウエハと音叉型水晶振動片20とは、連結部28で連結された状態であり、音叉型水晶振動片20は個々に切り取られていない。以下の工程で、一度に多くの音叉型水晶振動片20を一括処理するためである。   In step S120, the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 shown in FIG. 2 is formed by removing the photoresist layer RES and the corrosion-resistant film that are no longer needed. However, the crystal single crystal wafer and the tuning fork type crystal vibrating piece 20 are connected by the connecting portion 28, and the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is not cut out individually. This is because a large number of tuning-fork type crystal vibrating pieces 20 are collectively processed at a time in the following steps.

<<電極の形成の工程>>
図4(a)は、電極パターン及びパッケージングの工程のフローチャートであり、図4(b)は、フォトレジストRESが塗布された音叉型水晶振動片20の拡大図である。
ステップS122では、音叉型水晶振動片20を純水で洗浄し、音叉型水晶振動片20の全面に駆動電極としての励振電極などを形成するための金属膜を蒸着又はスパッタリング等の手法により形成する。
<< Electrode Formation Process >>
4A is a flowchart of the electrode pattern and packaging process, and FIG. 4B is an enlarged view of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 to which the photoresist RES is applied.
In step S122, the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is washed with pure water, and a metal film for forming an excitation electrode or the like as a drive electrode is formed on the entire surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 by a technique such as vapor deposition or sputtering. .

ステップS124では、全面にフォトレジストRESをスプレーにより塗布する。スピンコートによるフォトレジストRESの塗布では、細かなところまでフォトレジストRESが塗布されないためスプレーによる塗布を行う。しかし、スプレーによるフォトレジストRESの塗布であっても、振動腕21、振動腕22及び基部29の90度の角部などに対してフォトレジスト層RESを形成し難い。図4(b)に示すように、90度より狭い鋭角な突起、又は0.03mm以下の細い突起に関しては、液体であるフォトレジストRESは、ほとんど塗布されることはない。このため、スプレーによるフォトレジストRESの塗布であっても、基部29に形成された左右の突起41−1の先端部分には、フォトレジストRESが塗布されていない状態となっている。
ステップS126では、電極パターンと対応した不図示の電極用フォトマスクを用意して、電極パターンをフォトレジスト層RESが塗布された水晶単結晶ウエハを露光する。この電極パターンは音叉型水晶振動片20の両面に形成する必要があるため、音叉型水晶振動片20の両面を露光する。
In step S124, a photoresist RES is applied to the entire surface by spraying. In the application of the photoresist RES by spin coating, since the photoresist RES is not applied to a fine area, the application is performed by spraying. However, even when the photoresist RES is applied by spraying, it is difficult to form the photoresist layer RES on the 90-degree corners of the vibrating arm 21, the vibrating arm 22, and the base 29. As shown in FIG. 4B, the photoresist RES, which is a liquid, is hardly applied to the sharp protrusions narrower than 90 degrees or the thin protrusions of 0.03 mm or less. Therefore, even when the photoresist RES is applied by spraying, the photoresist RES is not applied to the tip portions of the left and right protrusions 41-1 formed on the base 29.
In step S126, an electrode photomask (not shown) corresponding to the electrode pattern is prepared, and the crystal single crystal wafer coated with the photoresist layer RES is exposed to the electrode pattern. Since this electrode pattern needs to be formed on both sides of the tuning fork type quartz vibrating piece 20, both sides of the tuning fork type quartz vibrating piece 20 are exposed.

ステップS128では、フォトレジスト層RESを現像後、感光したフォトレジストRESを除去する。残るフォトレジストRESは電極パターンと対応したフォトレジスト層RESになる。すなわち、電極パターンと対応したフォトレジスト層RES以外の領域では、金属膜が現われている。また、ステップS124で説明したように、突起41−1の先端部分には、フォトレジスト層RESが形成されていないため、突起41−1の先端部分の金属膜も現われている。
次いで、電極となる金属膜のエッチングを行う。露出した金層を、例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液でエッチングし、次にクロム層を例えば硝酸第2セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液でエッチングする。突起41−1の先端部分の金属膜もエッチングされて、非電極領域24が形成される。
続いて、ステップS130ですべてのフォトレジストRESを除去する。これらの工程を経て、音叉型水晶振動片20に電極パターン23及び電極パターン25が正確な位置及び幅で形成される。
ステップS132では、音叉型水晶振動片20の連結部28を折り、水晶単結晶ウエハから音叉型水晶振動片20を切り取る。
In step S128, after developing the photoresist layer RES, the exposed photoresist RES is removed. The remaining photoresist RES becomes a photoresist layer RES corresponding to the electrode pattern. That is, a metal film appears in a region other than the photoresist layer RES corresponding to the electrode pattern. Further, as described in step S124, since the photoresist layer RES is not formed at the tip portion of the protrusion 41-1, the metal film at the tip portion of the protrusion 41-1 also appears.
Next, the metal film to be an electrode is etched. The exposed gold layer is etched, for example, with an aqueous solution of iodine and potassium iodide, and then the chromium layer is etched, for example, with an aqueous solution of ceric ammonium nitrate and acetic acid. The metal film at the tip of the protrusion 41-1 is also etched, and the non-electrode region 24 is formed.
Subsequently, in step S130, all the photoresist RES is removed. Through these steps, the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are formed at an accurate position and width on the tuning-fork type crystal vibrating piece 20.
In step S132, the connecting portion 28 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is folded, and the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is cut out from the quartz single crystal wafer.

<<周波数調整及びパッケージングの工程>>
これまでの工程により、電極が形成された音叉型水晶振動片20が得られたため、ステップS134では、セラミック製のパッケージ(図9(a)参照)に音叉型水晶振動片20を導電接着剤で接着する。具体的には、音叉型水晶振動片20の基部29の電極部23a、25aをセラミック製のパッケージに塗布した導電性接着剤の上に載置して、導電性接着剤を仮硬化させる。次に、硬化炉で導電性接着剤を本硬化する。さらに、音叉型水晶振動片20の振動腕21及び振動腕22にレーザ光を照射して、振動腕21及び振動腕22の錘金属を蒸散・昇華させ、質量削減方式による周波数調整を行う。
<< Frequency adjustment and packaging process >>
Since the tuning fork type crystal vibrating piece 20 having electrodes formed thereon is obtained through the above steps, in step S134, the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is attached to the ceramic package (see FIG. 9A) with a conductive adhesive. Glue. Specifically, the electrode parts 23a and 25a of the base 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 are placed on a conductive adhesive applied to a ceramic package, and the conductive adhesive is temporarily cured. Next, the conductive adhesive is fully cured in a curing furnace. Further, the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 are irradiated with laser light, and the weight metal of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 is evaporated and sublimated to adjust the frequency by the mass reduction method.

次に、ステップS136で、真空チャンバ内などに音叉型水晶振動片20を収容したパッケージを移し、封止材により蓋体を封止する。
続いてステップS138で、最後に音叉型振動子50の駆動特性などの検査を行い、音叉型振動子50を完成させる。
Next, in step S136, the package containing the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is transferred into a vacuum chamber or the like, and the lid is sealed with a sealing material.
In step S138, the tuning fork vibrator 50 is finally inspected to check the driving characteristics of the tuning fork vibrator 50.

<突起41の形状>
図5(a)から(c)は、各種の突起41の形状を有する音叉型水晶振動片20の拡大図である。図2(a)又は図4(b)で示した突起41−1は、直線状に伸びた鋭角を有していた。
一方、図5(a)に示す突起41−2は、切り欠け部43を備えている。突起41−2の先端は、鋭角であるためフォトレジスト層RESが形成されない。しかし、フォトレジストRESが温度・材質変化などの原因で仮に先端にもフォトレジスト層RESが形成されたときを想定して、突起41−2が容易に切断可能な形状にする。電極パターン23及び電極パターン25がを形成後に、切り欠け部43から突起41−2が折れてなくなれば、折れた箇所に非電極領域24が形成されることとなる。
<Shape of the protrusion 41>
FIGS. 5A to 5C are enlarged views of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 having various protrusion 41 shapes. The protrusion 41-1 shown in FIG. 2A or FIG. 4B had an acute angle extending linearly.
On the other hand, the protrusion 41-2 shown in FIG. Since the tip of the protrusion 41-2 has an acute angle, the photoresist layer RES is not formed. However, assuming that the photoresist RES is also formed at the tip due to a change in temperature or material, the shape of the protrusion 41-2 can be easily cut. If the protrusion 41-2 does not break from the notch 43 after the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are formed, the non-electrode region 24 is formed at the broken portion.

図5(b)に示す突起41−3は、基部の片側に複数の突起で形成されている。つまり基部29の左右に少なくとも一対は必要であるから、基部29には三以上の複数の突起が形成されていることになる。突起41−3の先端は、鋭角であるためフォトレジスト層RESが形成されない。しかし、フォトレジストRESが温度・材質変化などの原因で仮に1つの突起41−3の先端にフォトレジスト層RESが形成された場合であっても、残りの突起41−3にはフォトレジスト層RESが形成されなければ、非電極領域24が確実に形成されることとなる。   The protrusion 41-3 shown in FIG. 5B is formed with a plurality of protrusions on one side of the base. That is, since at least a pair is required on the left and right sides of the base portion 29, the base portion 29 is formed with a plurality of three or more protrusions. Since the tip of the protrusion 41-3 has an acute angle, the photoresist layer RES is not formed. However, even if the photoresist RES is formed at the tip of one protrusion 41-3 due to a change in temperature or material, the remaining protrusion 41-3 has a photoresist layer RES. If is not formed, the non-electrode region 24 is surely formed.

図5(c)に示す突起41−4は、先端が矩形の突起で形成されている。突起41−4の先端の幅ΔLは、0.03mm以下である。細い突起41−4の先端は、鋭角な突起の先端と同様にフォトレジスト層RESが形成されない。このため、非電極領域24が形成される。
なお、突起41−4に切り欠け部43を設けてもよいし、複数の突起41−4を設けるなど、それらを適宜組み合わせてもよい。
The protrusion 41-4 shown in FIG. 5C is formed with a protrusion having a rectangular tip. The width ΔL of the tip of the protrusion 41-4 is 0.03 mm or less. The tip of the thin protrusion 41-4 is not formed with the photoresist layer RES, like the tip of the acute protrusion. For this reason, the non-electrode region 24 is formed.
In addition, you may provide notch part 43 in protrusion 41-4, and may combine them suitably, such as providing several protrusion 41-4.

<第2の非電極領域の製造方法>
第1の製造方法は、フォトレジスト層RESが形成されない突起41を、基部29に形成することで、非電極領域24を形成した。第2の製造方法は、基部29に切断棒45(図7(b)参照)を形成し、その切断棒45を切り取ることで非電極領域24を形成する。
<Second Non-electrode Area Manufacturing Method>
In the first manufacturing method, the non-electrode region 24 was formed by forming the protrusion 41 on which the photoresist layer RES was not formed on the base 29. In the second manufacturing method, a cutting bar 45 (see FIG. 7B) is formed on the base 29, and the cutting bar 45 is cut to form the non-electrode region 24.

図6(a)は、第2外形フォトマスク95の一部であり、図6(b)は、そのパターン95−2の拡大図である。
図3のステップS116において、第1外形フォトマスク91を使用する代わりに、第2の非電極領域の製造方法は第2外形フォトマスク95を使用する。つまり、不図示の露光装置が、図6(b)に示す第2外形フォトマスク95のパターン95−2をフォトレジスト層RESが塗布された水晶単結晶ウエハに露光する。露光装置は、水晶単結晶ウエハの両面からウェットエッチングができるように水晶単結晶ウエハの両面に露光する。パターン95−2には、切断棒45に対応する連結パターン99が形成されている。
FIG. 6A is a part of the second outer shape photomask 95, and FIG. 6B is an enlarged view of the pattern 95-2.
In step S116 of FIG. 3, instead of using the first external photomask 91, the second non-electrode region manufacturing method uses the second external photomask 95. That is, an exposure apparatus (not shown) exposes the pattern 95-2 of the second outer shape photomask 95 shown in FIG. 6B onto the quartz single crystal wafer coated with the photoresist layer RES. The exposure apparatus exposes both surfaces of the crystal single crystal wafer so that wet etching can be performed from both surfaces of the crystal single crystal wafer. In the pattern 95-2, a connection pattern 99 corresponding to the cutting bar 45 is formed.

第2外形フォトマスク95のパターン95−2を水晶単結晶ウエハに露光した後は、図3のステップS118から図4のステップS130までの処理を行う。これらの処理により、音叉型水晶振動片20に電極パターン23及び電極パターン25が正確な位置及び幅で形成される。この状態では、音叉型水晶振動片20の切断棒45の側面にも、電極パターン23及び電極パターン25が形成されている。   After the pattern 95-2 of the second outer shape photomask 95 is exposed on the crystal single crystal wafer, the processing from step S118 in FIG. 3 to step S130 in FIG. 4 is performed. By these processes, the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are formed on the tuning fork type crystal vibrating piece 20 with accurate positions and widths. In this state, the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are also formed on the side surface of the cutting bar 45 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20.

図3のステップS132において、音叉型水晶振動片20の連結部28を折り、水晶単結晶ウエハから音叉型水晶振動片20を切り取る。この際に、切断棒45も切り取る。切断棒45を切り取った基部29の断面には、非電極領域24が形成される。
図6(b)に示すように、第2外形フォトマスク95の連結パターン99に凹み部99−1が形成されていると、水晶材料をウェットエッチングした後には、音叉型水晶振動片20の切断棒45にも、凹部が形成される。このため、基部29から切断棒45を簡単に切り取ることができる。
In step S132 of FIG. 3, the connecting portion 28 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is folded, and the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is cut out from the crystal single crystal wafer. At this time, the cutting rod 45 is also cut off. A non-electrode region 24 is formed in the cross section of the base 29 from which the cutting bar 45 is cut.
As shown in FIG. 6B, when the concave portion 99-1 is formed in the connection pattern 99 of the second outer shape photomask 95, after the quartz material is wet etched, the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is cut. The bar 45 is also formed with a recess. For this reason, the cutting bar 45 can be easily cut off from the base portion 29.

図7(a)は、第3外形フォトマスク96の一部であり、図7(b)は、音叉型水晶振動片20の基部29の拡大図である。
不図示の露光装置が、図7(a)に示す第3外形フォトマスク96のパターン96−2をフォトレジスト層RESが塗布された水晶単結晶ウエハに露光する。露光装置は、水晶単結晶ウエハの両面からウェットエッチングができるように水晶単結晶ウエハの両面に露光する。パターン96−2には、切断棒45に対応する連結パターン99が形成されている。図6とは、連結部が一本又は二本であるかの違いである。切断棒45を形成しているため、一本の連結部28−1は、一本でも十分に強い強度を有している。
FIG. 7A is a part of the third outer shape photomask 96, and FIG. 7B is an enlarged view of the base 29 of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20.
An exposure apparatus (not shown) exposes the pattern 96-2 of the third outer shape photomask 96 shown in FIG. 7A to the quartz single crystal wafer coated with the photoresist layer RES. The exposure apparatus exposes both surfaces of the crystal single crystal wafer so that wet etching can be performed from both surfaces of the crystal single crystal wafer. A connection pattern 99 corresponding to the cutting bar 45 is formed in the pattern 96-2. FIG. 6 is a difference in whether the number of connecting portions is one or two. Since the cutting bar 45 is formed, the single connecting portion 28-1 has a sufficiently strong strength.

第2外形フォトマスク95のパターン95−2を水晶単結晶ウエハに露光した後は、図3のステップS118から図4のステップS130までの処理を行う。これらの処理により、音叉型水晶振動片20に電極パターン23及び電極パターン25が正確な位置及び幅で形成される。この状態では、音叉型水晶振動片20の切断棒45の側面にも、電極パターン23及び電極パターン25が形成されている。   After the pattern 95-2 of the second outer shape photomask 95 is exposed on the crystal single crystal wafer, the processing from step S118 in FIG. 3 to step S130 in FIG. 4 is performed. By these processes, the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are formed on the tuning fork type crystal vibrating piece 20 with accurate positions and widths. In this state, the electrode pattern 23 and the electrode pattern 25 are also formed on the side surface of the cutting bar 45 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20.

図3のステップS132において、音叉型水晶振動片20の連結部28−1を折り、水晶単結晶ウエハから音叉型水晶振動片20を切り取る。この際に、切断棒45も切り取る。切断棒45を切り取った基部29の断面には、非電極領域24が形成される。   In step S132 of FIG. 3, the connecting portion 28-1 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is folded, and the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is cut out from the single crystal crystal wafer. At this time, the cutting rod 45 is also cut off. A non-electrode region 24 is formed in the cross section of the base 29 from which the cutting bar 45 is cut.

図6及び図7で示した第2外形フォトマスク95又は第3外形フォトマスク96を使用した水晶単結晶ウエハは、図4(a)のステップS122からステップS130の工程で、振動又は衝撃に強くなるというメリットがある。水晶単結晶ウエハの厚さは約0.1mmであり、連結部28だけで音叉型水晶振動片20が水晶単結晶ウエハに連結されていると、ステップS122からステップS130の途中で音叉型水晶振動片20が振動で折れてしまうことがある。切断棒45が、連結部28の長手方向と直交する方向に基部29に形成されているため、水晶単結晶ウエハは、きわめて振動又は衝撃に強くなる。   The crystal single crystal wafer using the second outer shape photomask 95 or the third outer shape photomask 96 shown in FIGS. 6 and 7 is resistant to vibration or impact in the steps S122 to S130 of FIG. There is a merit that The thickness of the crystal single crystal wafer is about 0.1 mm, and if the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is connected to the crystal single crystal wafer only by the connecting portion 28, the tuning fork type crystal vibration is performed during steps S122 to S130. The piece 20 may be broken by vibration. Since the cutting bar 45 is formed on the base 29 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the connecting portion 28, the quartz single crystal wafer is extremely resistant to vibration or impact.

図8(a)は、第4外形フォトマスク97の一部であり、図8(b)は、音叉型水晶振動片20の基部29の拡大図である。
不図示の露光装置が、図8(a)に示す第4外形フォトマスク97のパターン97−2をフォトレジスト層RESが塗布された水晶単結晶ウエハに露光する。露光装置は、水晶単結晶ウエハの両面からウェットエッチングができるように水晶単結晶ウエハの両面に露光する。パターン97−2には、切断棒45に対応する連結パターン99が、基部29に形成されている。
8A is a part of the fourth outer shape photomask 97, and FIG. 8B is an enlarged view of the base portion 29 of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20. FIG.
An exposure device (not shown) exposes the pattern 97-2 of the fourth outer shape photomask 97 shown in FIG. 8A onto the quartz single crystal wafer coated with the photoresist layer RES. The exposure apparatus exposes both surfaces of the crystal single crystal wafer so that wet etching can be performed from both surfaces of the crystal single crystal wafer. In the pattern 97-2, a connection pattern 99 corresponding to the cutting bar 45 is formed on the base 29.

図8(b)に示すように、切断棒45が切り取られる前は基部29の左側の状態であり、切断棒45が切り取られた後は基部29の右側の状態であり、非電極部24が形成される。非電極部24の周辺形状から理解されるように、振動腕21及び振動腕22の振動により溝部31から漏れてきた漏れ振動は、非電極部24が形成された切り込み形状が遮断する。これにより、漏れ振動が基部29の連結部28側に伝わり難くなるという効果がある。   As shown in FIG. 8B, before the cutting bar 45 is cut off, the state is on the left side of the base 29, and after the cutting bar 45 is cut off, the state is on the right side of the base 29, and the non-electrode part 24 is It is formed. As can be understood from the peripheral shape of the non-electrode portion 24, the leakage vibration leaking from the groove portion 31 due to the vibration of the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22 is blocked by the cut shape in which the non-electrode portion 24 is formed. Thereby, there is an effect that leakage vibration is hardly transmitted to the connection portion 28 side of the base portion 29.

<パッケージング>
<<音叉型水晶振動子の構成>>
図9(a)は、本実施形態に係るセラミック製のパッケージ音叉型水晶振動子50を示す断面図である。このセラミック製のパッケージ音叉型振動子50は、上述の複数の実施形態の音叉型水晶振動片20を使用している。音叉型水晶振動片20はパッケージ51に導電接着剤31によって実装される。その後、蓋体56と封止材58とがシーム溶接などで固定されることで、音叉型水晶振動片20がパッケージ51内に封止される。
<Packaging>
<< Configuration of tuning fork crystal unit >>
FIG. 9A is a cross-sectional view showing a ceramic package tuning fork type crystal resonator 50 according to the present embodiment. This package tuning fork type resonator 50 made of ceramic uses the tuning fork type crystal vibrating piece 20 of the plurality of embodiments described above. The tuning fork type crystal vibrating piece 20 is mounted on a package 51 by a conductive adhesive 31. Thereafter, the lid 56 and the sealing material 58 are fixed by seam welding or the like, so that the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is sealed in the package 51.

<<音叉水晶発振器の構成>>
図9(b)は、音叉水晶発振器60を示す図である。この音叉水晶発振器60は、上述のセラミック製のパッケージ音叉型振動子50と多くの部分で構成が共通している。従って、セラミック製のパッケージ音叉型振動子50と音叉型水晶振動片20の構成、作用等については、同一符号を付する等して、その説明を省略する。
<< Configuration of tuning fork crystal oscillator >>
FIG. 9B shows the tuning fork crystal oscillator 60. The tuning fork crystal oscillator 60 has the same configuration in many parts as the above-described ceramic package tuning fork resonator 50. Therefore, the configurations, operations, and the like of the ceramic package tuning fork vibrator 50 and the tuning fork crystal vibrating piece 20 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図9(b)に示す音叉型水晶発振器60は、図9(a)に示すセラミック製のパッケージ音叉振動子50の音叉型水晶振動片20の下方で、ベース部51aの上に集積回路61を配置したものである。すなわち、音叉水晶発振器60では、その内部に配置された、音叉型水晶振動片20が振動すると、その振動は、集積回路61に入力され、その後、所定の周波数信号を取り出すことで、発振器として機能することになる。このような集積回路61がパッケージ51に実装され、引き続き音叉型水晶振動片20がパッケージ51に導電接着剤31によって実装される。   The tuning fork type crystal oscillator 60 shown in FIG. 9B includes an integrated circuit 61 on the base portion 51a below the tuning fork type crystal vibrating piece 20 of the ceramic package tuning fork vibrator 50 shown in FIG. 9A. It is arranged. That is, in the tuning fork crystal oscillator 60, when the tuning fork type crystal vibrating piece 20 disposed therein vibrates, the vibration is input to the integrated circuit 61, and then functions as an oscillator by extracting a predetermined frequency signal. Will do. Such an integrated circuit 61 is mounted on the package 51, and then the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is mounted on the package 51 with the conductive adhesive 31.

<<シリンダータイプ音叉水晶発振器の構成>>
図9(c)は、シリンダータイプ音叉振動子70を示す概略図である。このシリンダータイプ音叉振動子70は、上述の音叉型水晶振動片20を使用している。シリンダータイプ音叉振動子70は、その内部に音叉型水晶振動片20を収容するための金属製のキャップ75を有している。このキャップ75は、ステム73に対して圧入され、その内部が真空状態に保持されるようになっている。また、キャップ75に収容された音叉型水晶振動片20を保持するためのリード71が2本配置されている。リード71と音叉型水晶振動片20とは導電接着剤31で導電接合される。この音叉型水晶振動片20は、電極部から一定の電流が与えられると振動するようになっている。
<< Configuration of Cylinder Type Tuning Fork Crystal Oscillator >>
FIG. 9C is a schematic view showing a cylinder type tuning fork vibrator 70. The cylinder type tuning fork vibrator 70 uses the tuning fork type crystal vibrating piece 20 described above. The cylinder type tuning fork vibrator 70 has a metal cap 75 for accommodating the tuning fork type crystal vibrating piece 20 therein. The cap 75 is press-fitted into the stem 73 so that the inside thereof is maintained in a vacuum state. Two leads 71 for holding the tuning fork type crystal vibrating piece 20 accommodated in the cap 75 are arranged. The lead 71 and the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 are conductively joined with a conductive adhesive 31. The tuning fork type crystal vibrating piece 20 vibrates when a constant current is applied from the electrode portion.

各実施形態において、音叉型水晶振動片20は、振動腕21及び振動腕22を形成しているが、これに限らず、振動腕は3本でも、4本以上でもよい。
また、非電極領域24に、突起41又は切断棒45を折って残った棒が基部29に残るが、それらは、振動腕21及び振動腕22の振動周波数に影響を与えるものでない。従って、突起41又は切断棒45を折って残った棒を残したままにしてもよい。仮にパッケージに当接するなどの問題、又は見栄えが悪いなどの問題があれば、手作業又は不図示の切断装置などで削除してもよい。
さらに、本実施形態は、突起41又は切断棒45を折ることで、非電極領域24を形成する方法を示した。しかし、音叉型水晶振動片20の側面に露光光が当たるようにして、突起41又は切断棒45を設けることなく、露光工程及び金属膜のエッチングなどによって非電極領域24を形成するようにしてもよい。
In each embodiment, the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 forms the vibrating arm 21 and the vibrating arm 22. However, the present invention is not limited to this, and the number of vibrating arms may be three or four or more.
In addition, the rods left by folding the protrusions 41 or the cutting rods 45 remain in the base portion 29 in the non-electrode region 24, but they do not affect the vibration frequencies of the vibrating arms 21 and 22. Accordingly, the protrusion 41 or the cutting bar 45 may be folded to leave the remaining bar. If there is a problem such as contact with the package, or a problem such as poor appearance, it may be deleted manually or by a cutting device (not shown).
Furthermore, this embodiment showed the method of forming the non-electrode area | region 24 by folding the protrusion 41 or the cutting bar 45. FIG. However, the exposure light strikes the side surface of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20, and the non-electrode region 24 may be formed by the exposure process and etching of the metal film without providing the protrusion 41 or the cutting bar 45. Good.

(a)は、本発明の音叉型水晶振動片20の実施形態を示した斜視図であり、(b)は、(a)のb−b断面である。(A) is the perspective view which showed embodiment of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 of this invention, (b) is the bb cross section of (a). (a)は溝部31を備えた音叉型水晶振動片20の平面図であり、(b)はその側面図である。(A) is a top view of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 provided with the groove part 31, (b) is the side view. (a)は、音叉型水晶振動片の外形形成の工程のフローチャートであり、(b)は、音叉型水晶振動片20の外形形成に使用される第1外形フォトマスク91の一部を示した図である。(A) is a flowchart of the process of forming the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece, and (b) shows a part of the first outer shape photomask 91 used for forming the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20. FIG. (a)は、電極パターン及びパッケージングの工程のフローチャートであり、(b)は、フォトレジストRESが塗布された音叉型水晶振動片20の拡大図である。(A) is a flowchart of the electrode pattern and packaging process, and (b) is an enlarged view of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 coated with the photoresist RES. (a)から(c)は、各種の突起41の形状を有する音叉型水晶振動片20の拡大図である。(A) to (c) are enlarged views of the tuning-fork type crystal vibrating piece 20 having various protrusion 41 shapes. (a)は、第2外形フォトマスク95の一部であり、(b)は、そのパターン95−2の拡大図である。(A) is a part of 2nd external shape photomask 95, (b) is an enlarged view of the pattern 95-2. (a)は、第3外形フォトマスク96の一部であり、(b)は、音叉型水晶振動片20の基部29の拡大図である。(A) is a part of the third outer shape photomask 96, and (b) is an enlarged view of the base portion 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20. (a)は、第4外形フォトマスク97の一部であり、(b)は、音叉型水晶振動片20の基部29の拡大図である。(A) is a part of the fourth outer shape photomask 97, and (b) is an enlarged view of the base portion 29 of the tuning fork type crystal vibrating piece 20. パッケージされた圧電デバイスの態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the packaged piezoelectric device. 従来の音叉型水晶振動片120を示す、正面図及び側面図である。It is the front view and side view which show the conventional tuning fork type crystal vibrating piece 120.

符号の説明Explanation of symbols

20 … 音叉型水晶振動片
21,22 … 振動腕
23,25 … 電極、 23a,25a … 基部電極、 23b,25b … 接続電極、 23c,25c … 連絡電極、 23d,25d … 表面電極、 23e,25e … 側面電極
24 … 非電極領域
28 … 連結部
29 … 基部
41 … 突起
45 … 切断棒
50 … パッケージ音叉型振動子
51 … パッケージ
60 … 音叉型水晶振動子
70 … シリンダータイプ音叉振動子
91,95,96 … 外形フォトマスク
120 … 従来の音叉型水晶振動片
20 ... tuning fork type crystal vibrating pieces 21, 22 ... vibrating arms 23, 25 ... electrodes, 23a, 25a ... base electrodes, 23b, 25b ... connection electrodes, 23c, 25c ... connection electrodes, 23d, 25d ... surface electrodes, 23e, 25e ... side electrode 24 ... non-electrode region 28 ... connecting part 29 ... base 41 ... projection 45 ... cutting bar 50 ... package tuning fork type vibrator 51 ... package 60 ... tuning fork type crystal vibrator 70 ... cylinder type tuning fork vibrators 91, 95, 96 ... Outline photomask 120 ... Conventional tuning-fork type crystal vibrating piece

Claims (13)

第1及び第2基部電極が形成されている基部と、
前記基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、
前記第1及び第2振動腕部の表面に形成されている第1及び第2表面電極と、
前記第1及び第2振動腕部の側面に形成されている第1及び第2側面電極と、
前記第1基部電極と前記第1表面電極とを接続し、前記第1振動腕部と前記第2振動腕部との間の前記第1側面電極に接続する第1接続電極部と、
前記表面のみに形成され、前記第2基部電極と前記第2表面電極とを接続する第2接続電極部と、
を備えることを特徴とする圧電振動片。
A base on which first and second base electrodes are formed;
A first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion;
First and second surface electrodes formed on the surfaces of the first and second vibrating arm portions;
First and second side electrodes formed on side surfaces of the first and second vibrating arm portions;
A first connection electrode portion connecting the first base electrode and the first surface electrode, and connecting to the first side electrode between the first vibrating arm portion and the second vibrating arm portion;
A second connection electrode portion formed only on the surface and connecting the second base electrode and the second surface electrode;
A piezoelectric vibrating piece comprising:
第1基部電極が一方の側面に形成され、第2基部電極が他方の側面に形成されている基部と、
前記基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、
前記第1及び第2振動腕部の側面に形成されている第1及び第2側面電極と、を備え、
前記基部の一方の側面から前記第2振動腕部の側面に渡って前記第1基部電極と前記第2側面電極とが形成され、前記第1基部電極と前記第2側面電極との間に非電極部が形成されたことを特徴とする圧電振動片。
A base having a first base electrode formed on one side and a second base electrode formed on the other side;
A first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion;
First and second side electrodes formed on side surfaces of the first and second vibrating arm portions,
The first base electrode and the second side electrode are formed from one side surface of the base portion to the side surface of the second vibrating arm portion, and a non-contact is formed between the first base electrode and the second side electrode. A piezoelectric vibrating piece in which an electrode portion is formed.
前記第1及び第2振動腕部の表面に溝部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧電振動片。 3. The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein a groove portion is formed on a surface of each of the first and second vibrating arm portions. 前記非電極部は、エッチングによって電極がなくなっている領域であることを特徴とする請求項2に記載の圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to claim 2, wherein the non-electrode portion is a region where an electrode is removed by etching. 前記非電極部は、前記基部の一部が切断されて電極がなくなっている領域であることを特徴とする請求項2に記載の圧電振動片。 3. The piezoelectric vibrating piece according to claim 2, wherein the non-electrode portion is a region in which a part of the base portion is cut and the electrode is removed. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片を収容するパッケージと、
前記パッケージを封止する封止部と
を備える圧電デバイス。
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 5,
A package containing the piezoelectric vibrating piece;
A piezoelectric device comprising: a sealing portion that seals the package.
圧電ウエハから圧電振動片を製造する製造方法において、
基部と、その基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、前記基部から突出する先端が細い突起とを形成する外形形成工程と、
この外形形成工程後に、金属膜を形成する工程と、
その金属膜の上にレジストを塗布する工程と、
電極パターンを露光する露光工程と、
前記露光工程によりレジストが除去された箇所と、前記先端が細い突起において前記レジストが塗布されなかった箇所とをエッチングする工程と
を有する圧電振動片を製造する製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece from a piezoelectric wafer,
An outer shape forming step of forming a base, a first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion, and a protrusion having a thin tip protruding from the base portion;
After this outer shape forming step, a step of forming a metal film,
Applying a resist on the metal film;
An exposure process for exposing the electrode pattern;
A manufacturing method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, comprising: etching a portion where the resist has been removed by the exposure step and a portion where the resist is not applied at a protrusion having a thin tip.
前記先端が細い突起は、先端が鋭角な突起と先端が0.03mm以下の幅の突起とを含むことを特徴とする請求項7に記載の圧電振動片。 8. The piezoelectric vibrating piece according to claim 7, wherein the protrusion having a thin tip includes a protrusion having an acute tip and a protrusion having a width of 0.03 mm or less at the tip. 前記先端が細い突起は、前記基部に三以上設けられていることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の圧電振動片を製造する製造方法。 The manufacturing method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 7 or 8, wherein three or more protrusions having a thin tip are provided on the base. 圧電ウエハから圧電振動片を製造する製造方法において、
基部と、その基部から突出する第1振動腕部及び第2振動腕部と、前記圧電ウエハと前記圧電振動片とを連結する連結部と、前記連結部と前記第1振動腕部及び第2振動腕部基部との間に設けられた切断棒とを形成する外形形成工程と、
この外形形成工程後に、金属膜を形成する工程と、
その金属膜の上にレジストを塗布する工程と、
電極パターンを露光する露光工程と、
この露光工程によりレジストが除去された金属膜をエッチングする工程と、
前記切断棒を切断する工程と
を有する圧電振動片を製造する製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece from a piezoelectric wafer,
A base, a first vibrating arm portion and a second vibrating arm portion protruding from the base portion, a connecting portion connecting the piezoelectric wafer and the piezoelectric vibrating piece, the connecting portion, the first vibrating arm portion, and a second An outer shape forming step of forming a cutting rod provided between the vibrating arm base and
After this outer shape forming step, a step of forming a metal film,
Applying a resist on the metal film;
An exposure process for exposing the electrode pattern;
Etching the metal film from which the resist has been removed by this exposure step;
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, comprising: cutting the cutting bar.
前記切断棒は切断しやすいように凹み部が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の圧電振動片を製造する製造方法。 The manufacturing method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 10, wherein the cutting bar is formed with a recess so as to be easily cut. 前記切断棒が、前記圧電振動片と前記圧電ウエハとを接続されていることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の圧電振動片を製造する製造方法。 The manufacturing method for manufacturing the piezoelectric vibrating piece according to claim 10 or 11, wherein the cutting bar connects the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric wafer. 圧電デバイスを製造する製造方法において、
請求項7ないし請求項11のいずれか一項に記載の製造方法によって製造された圧電振動片をパッケージ内に接着する接着工程と、
前記パッケージを封止する封止工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a piezoelectric device,
A bonding step of bonding the piezoelectric vibrating piece manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 7 to 11 in a package;
A sealing step for sealing the package;
A method for manufacturing a piezoelectric device comprising:
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