JP2010200101A

JP2010200101A - マスク治具

Info

Publication number: JP2010200101A
Application number: JP2009043951A
Authority: JP
Inventors: Manabu Matsumoto; 学松本
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】外装体と水晶素板との間隔をなくし、水晶素板に形成される励振用電極の面積バラツキを抑え、発振周波数が変動してしまうことを防止するマスク治具を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のマスク治具は、薄板に電極を形成する際に用いられるマスク治具であって、前記薄板が挿入可能な複数の第１の貫通孔を有するマスク治具本体と、前記マスク治具本体の両主面にそれぞれに設けられ、前記薄板と相対する箇所に第２の貫通孔を有している２つ一対の外装体とを備え、外装体は磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部が設けられていることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄く形成された板状体に電極を形成する際に用いるマスク治具に関するものである。

図５は、従来のマスク治具を示す分解斜視図である。
薄く形成された板状体、つまり薄板には、例えば水晶素板３２０がある。この水晶素板３２０は、従来より、通信機器や電子機器等に搭載される圧電デバイスに用いられている。
水晶素板３２０の両主面には、励振用電極が被着形成されており、外部からの交番電圧が励振用電極を介して水晶素板３２０に印加されると、所定の振動モード及び周波数で水晶素板３２０に励振を起こさせるようになっている。

この水晶素板３２０に励振用電極を形成する際に、マスク治具３００が用いられる。
図５に示すように、このマスク治具３００は、板状であって、その内部に水晶素板３２０を収容するための複数の第１の貫通孔Ｋ１が設けられているマスク治具本体３１１と、前記マスク治具本体３１１の一方の主面に配置される板状の外装体３１２ａと、前記マスク治具本体３１１の他方の主面に配置される板状の外装体３１２ｂとによって構成されている。
マスク治具本体３１１には、複数の第１の貫通孔Ｋ１が設けられており、前記第１の貫通孔Ｋ１には水晶素板３２０が収容されている。
外装体３１２ａ、３１２ｂには、第２の貫通孔Ｋ２がマスク治具本体３１０の第１の貫通孔Ｋ１に対応する位置に複数設けられている。
尚、前記第２の貫通孔Ｋ２は、前記第１の貫通孔Ｋ１よりも開口が小さくなるように設けられている。
前記外装体３１２ａ、３１２ｂは、前記マスク治具本体３１１を挟み込むようにして配置され、前記外装体３１２ａ、３１２ｂに設けられた窪み部３１３にマグネット等の磁石体３３０を配置することにより簡易に接合されている。
具体的には、この従来のマスク治具３００を用いた水晶素板３２０の励振用電極は、マスク治具本体３１１の第１の貫通孔Ｋ１内に水晶素板３２０が収容され、スパッタリング法によってマスク治具３１０の外装体３１２の第２の貫通孔Ｋ２の形状で形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２８４５３号公報

しかしながら、従来のマスク治具３００では、外装体３１２ａ、３１２ｂと水晶素板３２０との間に間隔が出来てしまうため、スパッタリング法によって形成される励振用電極となる金属材料がその間隔に入り込み、励振用電極の面積が大きく形成されてしまうことになる。そのため、従来のマスク治具３００では、例えば、薄板が水晶からなる場合、その薄板を用いて圧電振動素子を形成すると、励振用電極の面積が正しい大きさで形成された圧電振動素子に対して、発振周波数が変動してしまうといった課題があった。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶素板に形成される励振用電極の面積バラツキを抑え、発振周波数が変動するのを防止するマスク治具を提供することを課題とする。

本発明のマスク治具は、薄板に電極を形成する際に用いられるマスク治具であって、薄板が挿入可能な複数の第１の貫通孔を有するマスク治具本体と、マスク治具本体の両主面にそれぞれに設けられ、薄板と相対する箇所に第２の貫通孔を有している２つ一対の外装体とを備え、外装体は磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のマスク治具は、薄板に励振用電極を形成する際に用いられるマスク治具であって、薄板が挿入可能な複数の第１の貫通孔を有するマスク治具本体と、マスク治具本体の両主面にそれぞれに設けられ、薄板と相対する箇所に第２の貫通孔を有している２つ一対の外装体とを備え、外装体は磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に囲繞するように溝部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の実施形態に係るマスク治具によれば、外装体が磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部が設けられていることにより、磁力により外装体同士が引き付け合い、溝部の箇所で反れるようにして薄板に密着するため、外装体と薄板との間の間隔をなくすことができる。よって、スパッタリング法によって形成される励振用電極がその間隔に入り込むのを防ぐことができる。これにより、励振用電極の面績が変わることがなくなるため、薄板の発振周波数が変動するのを防止することができる。

また、本発明の実施形態に係るマスク治具によれば、外装体が磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に囲繞するように溝部が設けられていることにより、磁力により外装体同士が引き付け合い、溝部の箇所で反れるようにして薄板により密着するため、外装体と薄板との間の間隔をなくすことができる。よって、スパッタリング法によって形成される励振用電極がその間隔に入り込むのを防ぐことができる。これにより、励振用電極の面績が変わることがなくなるため、薄板の発振周波数が変動してしまうことを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るマスク治具を示す分解斜視図である。（ａ）は、本発明の実施形態に係るマスク治具を重ね合わせる前を示す概略図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るマスク治具を重ね合わせた後を示す概略図である。本発明の第１の実施形態に係るマスク治具で使用する励振用電極が設けられている水晶素板を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係るマスク治具を示す分解斜視図である。従来のマスク治具を示した断面図である。

以下、本発明の実施添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、薄板を水晶素板として説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るマスク治具を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るマスク治具を重ね合わせる前を示す概略図であり、図２（ｂ）は、本発明の実施形態に係るマスク治具を重ね合わせた後を示す概略図である。図３は、本発明の実施形態に係るマスク治具で使用する励振用電極が設けられている水晶素板を示す斜視図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。

（第１の実施形態）
図１〜図２に示すように、マスク治具１００は、水晶素板１２０を収容し、スパッタリング法によって、前記水晶素板１２０の両主面に電極を形成する際に用いるものである。以下、水晶素板１２０、マスク治具１００の順に説明する。

（水晶素板）
水晶素板１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
この水晶素板１２０は、図１に示すように、後述するマスク治具本体１１１の第１の貫通孔Ｋ１に収容できる厚みとなっている。例えば、水晶素板１２０は、厚みを３０μｍ〜５０μｍの範囲で用いる。
図３に示すように、水晶素板１２０は、その表裏両主面に励振用電極１２１を被着形成することによって水晶振動素子１２２となる。
前記水晶振動素子１２２は、外部からの電圧が励振用電極１２１を介して水晶素板１２０に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
励振用電極１２１は、前記水晶素板１２０の表裏両主面に金属膜を積層するようにして被着・形成したものであり、水晶素板１２０の上面には、例えば第１の金属膜であるクロム（Ｃｒ）または、チタン（Ｔｉ）が形成され、第１の金属膜の上面に第２の金属膜である金（Ａｕ）が積層するように形成されている。
このような、励振用電極１２１は、スパッタリング法により積層するようにして、被着・形成される。

（マスク治具）
図１〜図２に示すように、マスク治具１００は、マスク治具本体１１１と、外装体１１２ａ、１１２ｂを備えている。
図１〜図２に示すように、マスク治具本体１１１は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼によって構成された一枚板の金属板により構成されており、水晶素板１２０を挿入可能な第１の貫通孔Ｋ１が複数配列された状態で設けられている。
前記第１の貫通孔Ｋ１は、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられている。マスク治具本体１１１の厚みは、例えば、８０〜１００μｍとなっている。

図１〜図２に示す外装体１１２ａは、水晶素板１２０と相対する面がＮ極になるように着磁されている磁性体で構成されている。
また、図１〜図２に示す外装体１１２ｂは、水晶素板１２０と相対する面がＳ極になるように着磁されている磁性体で構成されている。
前記外装体１１２ａは、前記マスク治具本体１１１の一方の主面に設けられる。また、外装体１１２ｂは、前記マスク治具本体１１１の他方の主面に設けられる。
前記外装体１１２ａには、前記水晶素板１２０と相対し、励振用電極１２１の形状と同じ形状の第２の貫通孔Ｋ２が設けられている。第２の貫通孔Ｋ２は、例えば、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられ、前記第１の貫通孔Ｋ１よりも開口が小さくなるように設けられている。
前記外装体１１２ｂは、前記外装体１１２ａと同様に、励振用電極１２１の形状と同じ形状の第２の貫通孔Ｋ２が設けられている。第２の貫通孔Ｋ２は、例えば、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられ、前記第１の貫通孔Ｋ１よりも開口が小さくなるように設けられている。
また、前記外装体１１２ａ、１１２ｂの第２の貫通孔Ｋ２は、前記マスク治具本体１１１の第１の貫通孔Ｋ１に向かい合うように設けられている。つまり、第２の貫通孔Ｋ２が、マスク治具本体１１１に収容されている水晶素板１２０と向かい合うように設けられている。
尚、外装体１１２ａ、１１２ｂの厚みは、例えば８０〜１００μｍになっている。

図１〜図２に示すように、前記外装体１１２ａ、１１２ｂの第２の貫通孔Ｋ２から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部ＭＢが設けられている。
つまり、外装体１１２ａ、１１２ｂの水晶素板１２０と向かい合う面とは反対の面である第２の貫通孔Ｋ２の開口側の短辺側の近傍には、溝部ＭＢが設けられている。溝部ＭＢは、２本一対で設けられる。したがって、この２本の溝部ＭＢの間に第２の貫通孔Ｋ２が位置することになる。
また、この溝部ＭＢは、例えばフォトエッチングにより設けられている。
例えば、外装体の厚みが、８０μｍの場合で、溝部ＭＢの深さが５０μｍの場合には、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体１１２ａ、１１２ｂの厚みは、３０μｍとなる。
また、外装体１１２ａ、１１２ｂの厚みが、１００μｍの場合で、溝部ＭＢの深さが７０μｍの場合には、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体１１２ａ、１１２ｂの厚みは、３０μｍとなる。
しかしながら、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体１１２ａ、１１２ｂの厚みが３０μｍ未満の場合は、変形しやすくなってしまい、水晶素板１２０に接触することで割れやカケ等を生じることになる。
外装体１１２ａは、水晶素板１２０と相対する面がＮ極になるように着磁されている磁性体により形成され、外装体１１２ｂは、水晶素板１２０と相対する面がＳ極になるように着磁されている磁性体により形成されている。これにより、図２（ｂ）に示すように、外装体１１２ａと外装体１１２ｂは、磁力により引き付け合い、溝部ＭＢを支点にして反りを起こし、水晶素板１２０に密着することができる。このため、外装体１１２ａ、１１２ｂと水晶素板１２０との間の間隔をなくすことができる。
また、溝部ＭＢは、外装体１１２ａ、１１２ｂの全長にわたって、設けられている。

このような、本発明の第１の実施形態に係るマスク治具１００によれば、外装体１１２ａ、１１２ｂが磁性体により形成され、第２の貫通孔Ｋ２から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部が設けられており、磁力により外装体１１２ａ、１１２ｂ同士が引き付け合い、溝部ＭＢの箇所で反れるようにして水晶素板１２０に密着するため、外装体１１２ａ、１１２ｂと水晶素板１２０との間の間隔をなくすことができる。よって、スパッタリング法によって形成される励振用電極１２１がその間隔に入り込むのを防ぐことができる。これにより、励振用電極１２１の面績が変わることがなくなるため、発振周波数が変動してしまうことを防止することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るマスク治具を示す分解斜視図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。
本発明の第２の実施形態に係るマスク治具２００は、外装体２１２ａ、２１２ｂに形成されている溝部ＭＢが、第２の貫通孔Ｋ２を囲繞するように設けられている点で第１の実施形態と異なる。

（マスク治具）
図４に示すように、マスク治具２００は、マスク治具本体２１１と、外装体２１２ａ、２１２ｂを備えている。
図４に示すように、マスク治具本体２１１は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼によって構成された一枚板の金属板により構成されており、水晶素板１２０を挿入可能な第１の貫通孔Ｋ１が複数配列された状態で設けられている。
前記第１の貫通孔Ｋ１は、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられている。マスク治具本体２１１の厚みは、例えば、８０〜１００μｍとなっている。

図４に示す外装体２１２ａは、水晶素板１２０と相対する面がＮ極になるように着磁されているからなる磁性体で構成されている。
また、図４に示す外装体２１２ｂは、水晶素板１２０と相対する面がＳ極になるように着磁されている磁性体で構成されている。この磁性体は、例えばフェライト等から形成されている。
前記外装体２１２ａは、前記マスク治具本体２１１の一方の主面に設けられる。また、前記外装体２１２ｂは、前記マスク治具本体２１１の他方の主面に設けられる。
前記外装体２１２ａには、前記水晶素板１２０と相対し、励振用電極１２１の形状と同じ形状の第２の貫通孔Ｋ２が設けられている。第２の貫通孔Ｋ２は、例えば、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられ、前記第１の貫通孔Ｋ１よりも開口が小さくなるように設けられている。
前記外装体２１２ｂには、前記外装体２１２ａと同様に、前記水晶素板１２０と相対し、励振用電極１２１の形状と同じ形状の第２の貫通孔Ｋ２が設けられている。第２の貫通孔Ｋ２は、例えば、金属板を打ち抜き加工等をすることにより設けられ、前記第１の貫通孔Ｋ１よりも開口が小さくなるように設けられている。
また、前記外装体２１２ａ、２１２ｂの第２の貫通孔Ｋ２は、前記マスク治具本体２１１の第１の貫通孔Ｋ１に向かい合うように設けられている。つまり、第２の貫通孔Ｋ２が、マスク治具本体２１１に収容されている水晶素板１２０と向かい合うように設けられている。
尚、外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みは、例えば８０〜１００μｍになっている。

図４に示すように、前記外装体２１２ａ、２１２ｂの第２の貫通孔Ｋ２から離間した位置に囲繞するように溝部ＭＢが設けられている。
つまり、外装体２１２ａ、２１２ｂの水晶素板１２０と向かい合う面とは反対の面である第２の貫通孔Ｋ２の周囲を囲繞するように、溝部ＭＢが設けられている。したがって、囲繞された溝部ＭＢの内側に第２の貫通孔Ｋ２が位置することになる。
また、この溝部ＭＢは、例えばフォトエッチングにより設けられている。
例えば、外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みが、８０μｍの場合で、溝部ＭＢの深さが５０μｍの場合には、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みは、３０μｍとなる。
また、外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みが、１００μｍの場合で、溝部ＭＢの深さが７０μｍの場合には、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みは、３０μｍとなる。
しかしながら、溝部ＭＢが形成されている箇所の外装体２１２ａ、２１２ｂの厚みが３０μｍ未満の場合は、変形しやすくなってしまい、水晶素板１２０に接触することで割れやカケ等を生じることになる。
外装体２１２ａは、水晶素板１２０と相対する面がＮ極になるように着磁されている磁性体で形成され、外装体２１２ｂは、水晶素板１２０と相対する面がＳ極になるように着磁されている磁性体により形成されている。これにより、外装体２１２ａと外装体２１２ｂは、磁力により引き付け合い、溝部ＭＢを支点にして反りを起こし、水晶素板１２０に密着することができる。このため、外装体２１２ａ、２１２ｂと水晶素板１２０との間の間隔をなくすことができる。
また、溝部ＭＢは、外装体１１２ａ、１１２ｂの全長にわたって、設けられている。

このように本発明の第２の実施形態に係るマスク治具によれば、外装体２１２ａ、２１２ｂが磁性体により形成され、第２の貫通孔Ｋ２から離間した位置に囲繞するように溝部ＭＢが設けられていることにより、磁力により外装体２１２ａ、２１２ｂ同士が引き付け合い、溝部ＭＢの箇所で反れるようにして水晶素板１２０により密着するため、外装体２１２ａ、２１２ｂと水晶素板との間の間隔をなくすことができる。よって、スパッタリング法によって形成される励振用電極１２１がその間隔に入り込むのを防ぐことができる。これにより、励振用電極１２１の面績が変わることがなくなるため、発振周波数が変動してしまうことを防止することができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
また、前記実施形態においては、水晶素板１２０も平面形状は四角形で記載されていたが、円形の板であっても構わない。

また、前記実施形態においては、薄板を水晶素板１２０として説明したが、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスである圧電材料であっても構わない。
また、前記実施形態においては、第１の貫通孔Ｋ１及び第２の貫通孔Ｋ２を打ち抜き加工による設けるとして説明したが、第１貫通孔Ｋ１及び第２の貫通孔Ｋ２は、例えば、フォトエッチング法によって設けることができる。

１１１、２１１・・・マスク治具本体
１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ・・・外装体
１２０・・・水晶素板
１２１・・・励振用電極
Ｋ１・・・第１の貫通孔
Ｋ２・・・第２の貫通孔
ＭＢ・・・溝部
１００、２００・・・マスク治具

Claims

薄板に電極を形成する際に用いられるマスク治具であって、
前記薄板が挿入可能な複数の第１の貫通孔を有するマスク治具本体と、
前記マスク治具本体の両主面にそれぞれに設けられ、前記薄板と相対する箇所に第２の貫通孔を有している２つ一対の外装体とを備え、
前記外装体は磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に平行になるように２つ一対の溝部が設けられていることを特徴とするマスク治具。
薄板に電極を形成する際に用いられるマスク治具であって、
前記薄板が挿入可能な複数の第１の貫通孔を有するマスク治具本体と、
前記マスク治具本体の両主面にそれぞれに設けられ、前記薄板と相対する箇所に第２の貫通孔を有している２つ一対の外装体とを備え、
前記外装体は磁性体により形成され、第２の貫通孔から離間した位置に囲繞するように溝部が設けられていることを特徴とするマスク治具。