JP2010004484A - Crystal oscillator, electronic component, and method of manufacturing element for crystal oscillator - Google Patents
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Description
本発明は、ATカットの水晶片を用いた水晶振動子用素子を製造する技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing a crystal resonator element using an AT-cut crystal piece.
従来、ATカットの水晶ウェハから矩形状の多数の水晶片を得る方法としては、X軸に沿って長辺が形成されるようにダイシングによりカットする方法が知られており、中央領域に励振電極を形成し、−X側(X軸におけるマイナス側)に引き出し電極を形成する方法が知られている。一方、本発明者はウェットエッチングにより水晶片の外形を形成することを検討している。図11はこの様子を示す図であり、外形形成後のウェハW1には、図11(a)、11(b)に示すように矩形の水晶片101の短辺である一辺の中央部に接続支持部134が形成され、水晶片101がウェハW1に接続されて支持された状態となっており、こうした水晶片101が縦横に配列された格好になっている。
Conventionally, as a method of obtaining a large number of rectangular crystal pieces from an AT-cut crystal wafer, a method of cutting by dicing so that long sides are formed along the X axis is known. Is formed, and a lead electrode is formed on the −X side (minus side on the X axis). On the other hand, the present inventor is considering forming the outer shape of the crystal piece by wet etching. FIG. 11 is a diagram showing this state. As shown in FIGS. 11A and 11B, the wafer W1 after forming the outer shape is connected to the central portion of one side which is the short side of the
このようにして得られた水晶片101には、ウェハW1に支持された状態で励振電極130と引き出し電極132、133が形成され、接続支持部134に対して反対側の縁部を含む領域に励振電極130、接続支持部134側に引き出し電極132、133が夫々形成されている。この理由は接続支持部134をハンドリング時に切断したときに縁部の形状が劣化するため、接続支持部134側を振動領域とすると形状劣化により水晶振動子の特性に悪影響を及ぼすためである。また特許文献1においても、励振電極130は図示+X側に、引き出し電極132、133が−X側に形成されているが、この理由は励振電極130を+X側に形成した水晶振動子用素子を用いると、水晶振動子の特性が最も良好になるという事が常識として知られているためである。
In the
しかしながらダイシングによる考え方をそのままウェットエッチングによる外形形成にあてはめてみると、次のような問題が発生することが判った。即ち水晶片101に対応する領域にマスクを形成してその周囲をエッチングすると、水晶は異方的にエッチングが進み、X軸の+側に向かうエッチング速度よりもX軸の−側に向かうエッチング速度が早くなるため、+X側の角部にエッチングが早く進行して所謂サイドエッチングが起こり、浸食部Sが形成される。水晶片の外形形成は、温度特性に影響を与えることから、励振電極側の水晶片の角部に浸食部Sが形成されると、予定している周波数の温度特性が得られなくなる。そして水晶片が小さくなればなるほど、浸食部Sが水晶片上で占める割合は相対的に大きくなるため、浸食部Sによる影響も大きくなる。さらに水晶片101が歪な形状になっていると、水晶振動子用素子をハンドリングしてベースに搭載するまでに傷等が発生し易く、そのために不良品となる虞が大きい。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェットエッチングによる水晶片の外形形成時に発生するサイドエッチングの影響による特性劣化を抑えことのできる水晶振動子用素子とその製造方法、この水晶振動子用素子を備えた水晶振動子及び電子部品を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a crystal resonator element capable of suppressing deterioration of characteristics due to the influence of side etching that occurs when forming the outer shape of a crystal piece by wet etching, and its element It is an object of the present invention to provide a manufacturing method, a crystal resonator and an electronic component provided with the crystal resonator element.
本発明の水晶振動子用素子の製造方法では、
ATカットされた水晶ウェハに、水晶片の外形を矩形に形成するためのマスクを、エッチング後の水晶片とウェハとを接続する接続支持部が+X軸側となるように形成する工程と、
次いで前記ウェハをエッチング液に接触させて水晶片の外形を矩形に形成する工程と、
その後、水晶片における接続支持部側の領域に引き出し電極を形成すると共に、水晶片における引き出し電極よりも−X側の領域に励振電極を形成して水晶振動子用素子を得る工程と、を含むことを特徴としている。
In the method for manufacturing a crystal resonator element of the present invention,
Forming a mask for forming a rectangular shape of the crystal piece on the AT-cut crystal wafer so that a connection support portion for connecting the crystal piece after etching and the wafer is on the + X-axis side;
Next, the wafer is brought into contact with an etching solution to form a crystal piece in a rectangular shape;
Thereafter, forming a lead electrode in a region on the connection support portion side of the crystal piece and forming an excitation electrode in a region on the −X side of the lead electrode in the crystal piece to obtain a crystal resonator element. It is characterized by that.
また本発明の水晶振動子は、上記製造方法により製造された水晶振動子用素子を密閉した容器と、この容器に設けられ、前記引き出し電極に電気的に接続される端子部と、を備えたことを特徴としている。そして本発明の電子部品は、上記水晶振動子と、この水晶振動子を発振させるための発振回路と、を備えている。 The crystal resonator of the present invention includes a container in which the element for crystal resonator manufactured by the above manufacturing method is sealed, and a terminal portion provided in the container and electrically connected to the lead electrode. It is characterized by that. An electronic component of the present invention includes the above-described crystal resonator and an oscillation circuit for causing the crystal resonator to oscillate.
本発明によれば、ATカットされた水晶ウェハから得た矩形状の水晶片の+X側に引き出し電極が位置するので、ダイシングにより水晶片を切り出す場合には、有利であるとは言えないかも知れないが、+X側の角部に浸食(サイドエッチング)が起こっても周波数の温度特性悪化を抑えられるので、ウェットエッチングにより水晶片の外形形成を行う場合には、水晶振動子のトータルの品質でみると良好な特性を得ることができる。従って本発明の製造方法は優れた手法であるといえる。 According to the present invention, since the extraction electrode is located on the + X side of the rectangular crystal piece obtained from the AT-cut crystal wafer, it may not be advantageous when the crystal piece is cut out by dicing. However, even if erosion (side etching) occurs at the corners on the + X side, it is possible to suppress the deterioration of the temperature characteristics of the frequency. As a result, good characteristics can be obtained. Therefore, it can be said that the production method of the present invention is an excellent method.
本発明の実施の形態に係る水晶振動子用素子の製造方法について図1ないし8を参照して説明する。まず図1に示すように、水晶片1(後述する図3(e)参照)を切り出すウェハWの各区画5に対してエッチングを行い、各区画5のウェハWの厚さを、形成される水晶片1の固有振動数が所望の周波数となるように厚さに調整する。具体的には、図1(a)、1(b)に示すようにウェハWの表面、裏面にCr(クロム)及びAu(金)からなる金属膜60、及びレジスト膜61を夫々成膜し、フォトリグラフィーによりレジストマスクを形成すると共にKI(ヨウ化カリウム)溶液により金属膜60をエッチングして各区画5に対応する積層マスク90を形成する。
A method for manufacturing a crystal resonator element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 1, etching is performed on each
そして図1(c)に示すように弗酸溶液にウェハWを浸漬してウェハWに対してエッチングを行い、図示しないプローブにより周波数の確認を行うと共にウェハW裏面の金属膜60、レジスト膜61、ウェハW表面のレジスト膜61を剥離する。これにより図2に示すように、ウェハWの平面状に厚みが調整された複数の区画5が形成される。尚図2では、区画5の一つについてのみ厚さ調整が行われた状態を示し、他の区画5については、区画5の位置を示すのみで記述を省略している。また図1に示すウェハWの断面図は、図2に示す矢視A−A断面を示している。
Then, as shown in FIG. 1C, the wafer W is immersed in a hydrofluoric acid solution, the wafer W is etched, the frequency is confirmed by a probe (not shown), the
次に図3(a)に示すようにウェハWの厚み調整後、ウェハWの表面及び裏面に金属膜62及びレジスト膜63を成膜し、これらの金属膜62及びレジスト膜63に対して上述したフォトリソグラフィーとKI溶液によるエッチングによって図3(b)に示すように水晶片1の外形形成を行うための外形マスクパターン68をウェハWの表裏両面に形成する。この外形マスクパターン68は、図4に示すように区画5の図示+X方向側面中央部に、水晶片1を形成した際に水晶片1を区画5に留めた状態に支持可能な接続支持部34が形成できるように形成されている。尚図3及び後述する図5、図7のウェハWの断面図は、図4に示す矢視B−B断面を示している。
Next, as shown in FIG. 3A, after the thickness of the wafer W is adjusted, a
外形マスクパターン68を形成後、図3(c)に示すように外形マスクパターン68に沿ってウェハWをエッチングして、ウェハW上面側の溝部71とウェハW下面側の溝部72とを形成していく。そしてエッチングの進行により両溝部71、72の底面が薄くなってやがて底面が消失して上下に貫通し、図3(d)に示すように貫通溝73が形成され、この貫通溝73によってウェハWから水晶片1が切り離される。そしてウェハW表面及び裏面に残存しているレジスト膜63と金属膜62とを剥離し、水晶片1の洗浄処理を行うことによって、図3(e)及び図5に示すように、水晶片1の+X側の短辺の中央部が接続支持部34によりウェハWに接続支持された状態となり、こうして水晶片1の外形形成工程が実施される。
After forming the outer
本実施形態のようにエッチングによって水晶片1を形成すると、図3(e)では記載を省略しているが、水晶片1には図5(a)、5(b)に示すように、接続支持部34が形成されている+X側の水晶片1の角に浸食部Sが形成される。この浸食部Sが形成される理由について図6を参照して説明する。尚図6は、図3に示す+X側の外形マスクパターン68近傍を拡大した図であり、図6(a)が図3(b)に、図6(b)が図3(c)に、図6(c)が図3(d)に夫々対応している。
When the
図6(a)に示すように、外形マスクパターン68が形成された後、エッチングによって水晶片1の外形形成が開始されるが、この際エッチングは、水晶の異方性により上述したように+X側に向かうエッチング速度よりも−X側に向かうエッチング速度が早いため、図の矢印で模式的に示すようにウェハWの上下で、+X側から−X側に向けて斜めに進行する。このため図6(b)に示すように、水晶片1の+X側の角部において外形マスクパターン68の裏側部位が深く浸食される(サイドエッチングが起きる)。また水晶片1の外形形成が行われる際には、Z方向の左右でもエッチングが行われるため、水晶片1の+X側の角では、浸食された領域にZ方向からも弗酸溶液が浸食する。そのため+X側の金属膜62と水晶片1との境界領域では、+X側の4箇所の角で最も浸食が進行する。
As shown in FIG. 6A, after the outer
従って図6(c)に示すように貫通溝73が形成された際に、そのサイドエッチングされた部分に浸食部Sが形成される。また図6の右側部分はウェハWの残部であり、当該残部の−X側ではやはりサイドエッチングが起きるが、その程度は小さい。当該部位は水晶片1の−X側の角部におけるエッチングの状態と同じであるから、水晶片1の−X側の角部では、水晶振動子の特性に影響を及ぼすようなサイドエッチングは起こらない。
Therefore, when the through
このように浸食部Sにより形状劣化した水晶片1に励振電極と引き出し電極を形成する際に、本実施形態では浸食部Sによる水晶振動子の特性低下を抑えることができるように各電極を形成している。次に本実施形態の励振電極と引き出し電極の形成工程について図7を参照して説明する。まず図7(a)に示すように水晶片1の外形形成後、水晶片1の全面に金属膜64及びレジスト膜65を成膜すると共にフォトリソグラフィーとKI溶液によるエッチングによって図7(b)に示すように水晶振動子用素子の励振電極30、31及び引き出し電極32、33の形状に対応するマスクパターンを水晶片1の全面に対して形成する。
In this embodiment, when the excitation electrode and the extraction electrode are formed on the
そして図7(c)に示すように金属膜64をエッチングして、励振電極30、31を−X側に、引き出し電極32、33を+X側に形成し、図7(d)に示すようにレジスト膜65を除去して水晶振動子用素子を形成する。これにより図8に示すように、ウェハW上の区画5の夫々に、接続支持部34に接続支持された水晶振動子用素子が形成されているウェハWが形成される。そして図7(e)に示すように、例えばレーザーダイジングにより接続支持部34を切削して個片の水晶振動子用素子を製造する。尚図8では、図2と同様に区画5の一つについてのみ水晶振動子用素子が形成された状態を示し、他の区画5については、区画5の位置を示すのみで記述を省略している。
Then, as shown in FIG. 7C, the
次に本実施形態の製造方法により製造された水晶振動子用素子について図9を参照して説明する。水晶振動子用素子は、図9(a)、図9(b)に示すように、水晶片1の上面11、及び下面12には、その中央部より前側面13側よりの位置に夫々励振電極30、31が形成され、後側面14側には引き出し電極32、33が形成されている。引き出し電極32は、上面11に形成された上面電極41と下面に形成された下面電極42とを有し、上面電極41と下面電極42を接続する後側面14に形成された側面電極43と、励振電極30と接続する上面電極41を延長して形成した延長部44とを備えている。また引き出し電極33は、引き出し電極32と同様に下面電極45、上面電極46、側面電極47、延長部48を備えており、延長部48が下面電極45から延長され、励振電極31と接続している点以外は、引き出し電極32と略同構成を有している。そして本実施形態では、サイドエッチングによる浸食部Sは、引き出し電極32、33が形成されている水晶片1の後側面14側にのみ形成される。
Next, a crystal resonator element manufactured by the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 9A and 9B, the crystal resonator element is excited on the upper surface 11 and the
以上上述した本実施形態によれば、エッチングによってATカットされた水晶のウェハWから、+X側に接続支持部34が位置するように水晶片1を外形形成するときに、引き出し電極32、33を水晶片1の+X側に形成し、励振電極30、31により振動する振動領域に含まれる角部が−X側に位置するようにしている。このため浸食部Sに伴う形状劣化が発生したとしても、水晶振動子の周波数の温度特性に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。従って本実施形態の製造方法を用いる事で、ウェットエッチングによって+X側の角にサイドエッチングによる浸食部Sが形成される態様で水晶片1を形成したとしても、従来の特性劣化の問題が発生する+X側に励振電極が形成された水晶振動子に比べて、優れた特性を有する水晶振動子を提供することができる。
According to the present embodiment described above, when the
次に本実施形態の水晶振動子用素子を使用した水晶振動子10について図10を参照して説明する。図10(a)、図10(b)に示すように水晶振動子10は、水晶振動子用素子の引き出し電極32、33を外装体(容器)8内に設けられた一対の電極81に導電性接着剤82によって電気的に接続する態様で固着することによって搭載する。そして外装体8の下部に設けられた外部電極83と電極81とは、外装体8内の配線を介して電気的に接続されており、この外部電極83を電子機器(電子部品)の電極と接続することによって水晶振動子用素子と電子機器とが電気的に接続される。
Next, a
この水晶振動子10では、浸食部Sが形成される引き出し電極32、33側が固定端となり、励振電極30、31側が自由端となるため、浸食部Sの形成された箇所は振動せず、振動する励振電極30、31側には、浸食部がなく固定端から自由端の各角までの距離が一定になり重量バランスも安定する。これにより水晶振動子用素子の振動が安定化するため、浸食部Sによって水晶片1が形状劣化したとしても、所望の周波数の温度特性を備えた水晶振動子を提供することが容易となる。
In this
1 水晶片
8 外装体
10 水晶振動子
11 上面
12 下面
14 後側面
30、31 励振電極
32、33 引き出し電極
34 接続支持部
41、46 上面電極
42、45 下面電極
43、47 側面電極
44、48 延長電極
S 浸食部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
次いで前記ウェハをエッチング液に接触させて水晶片の外形を矩形に形成する工程と、
その後、水晶片における接続支持部側の領域に引き出し電極を形成すると共に、水晶片における引き出し電極よりも−X側の領域に励振電極を形成して水晶振動子用素子を得る工程と、を含むことを特徴とする水晶振動子用素子の製造方法。 Forming a mask for forming a rectangular shape of the crystal piece on the AT-cut crystal wafer so that a connection support portion for connecting the crystal piece after etching and the wafer is on the + X-axis side;
Next, the wafer is brought into contact with an etching solution to form a crystal piece in a rectangular shape;
Thereafter, forming a lead electrode in a region on the connection support portion side of the crystal piece and forming an excitation electrode in a region on the −X side of the lead electrode in the crystal piece to obtain a crystal resonator element. A method for manufacturing an element for a crystal resonator.
この容器に設けられ、前記引き出し電極に電気的に接続される端子部と、を備えたことを特徴とする水晶振動子。 A container in which the quartz resonator element manufactured by the manufacturing method according to claim 1 is sealed;
And a terminal portion provided in the container and electrically connected to the extraction electrode.
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Cited By (1)
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RU2461959C1 (en) * | 2011-08-19 | 2012-09-20 | Юрий Сергеевич Иванченко | Quartz resonator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002094352A (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | Tokyo Denpa Co Ltd | Crystal vibrator |
JP2004328338A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Kyocera Corp | Crystal vibrator and mounting structure thereof |
JP2005130218A (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Crystal piece forming method and crystal piece |
JP2007142526A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric wafer and piezoelectric device |
-
2008
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002094352A (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | Tokyo Denpa Co Ltd | Crystal vibrator |
JP2004328338A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Kyocera Corp | Crystal vibrator and mounting structure thereof |
JP2005130218A (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Crystal piece forming method and crystal piece |
JP2007142526A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric wafer and piezoelectric device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461959C1 (en) * | 2011-08-19 | 2012-09-20 | Юрий Сергеевич Иванченко | Quartz resonator |
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