JP2012029262A - 圧電振動片及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スリットを有する逆メサ型の圧電振動片であって小型で残渣が少ない圧電振動片
及びその製造方法を提供する。
【解決手段】水晶振動片１０は、振動部を含む肉薄部１６と肉薄部１６の周囲に隣接する
肉厚部１４とを有し、肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在される領域に、厚さ方向に貫
通したスリット部４０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動子及びその製造方法に係り、特にスリット部が形成された逆メサ型
の圧電振動片及びその製造方法に関する。

従来、圧電振動片の実装形態には、導電性接着剤を塗布してパッケージに固着する形態
がある。このように導電性接着剤で圧電振動片を支持すると、この導電性接着剤を硬化す
るリフロー工程で、圧電振動片、パッケージ、導電性接着剤のそれぞれの線膨張係数の違
いによる歪みが固着部分に残ってしまい、固着部分からの振動部への応力が振動に悪影響
を与えてしまうという問題があった。これを避けるために、導電性接着剤を塗布する箇所
と振動部の間にスリットを設けることが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、強度確保等のために、圧電振動片の中央部に窪みを形成して逆メサ型とすること
が行われている（例えば、特許文献１、２参照）。近年においては、この逆メサ型の圧電
振動片の益々の小型化が要望されている。逆メサ型の圧電振動片の形状の形成には、量産
性の高いウエットエッチングが採用されていることが多い。しかし、圧電振動片が水晶か
ら形成される場合、ウエットエッチングによる水晶の加工は、水晶の結晶方位の影響を受
ける。すなわち、エッチング面に現れる結晶面によってそのエッチングレートが異なり、
逆メサが形成された肉薄部とその周囲の肉厚部との間に挟在される領域には、残渣と呼ば
れる傾斜面（結晶面）が現れる。例えば、ＡＴカット水晶素板に対して＋Ｙ″軸主面側か
らウエットエッチングを行った場合、水晶の結晶軸の−Ｚ′方向寄りと＋Ｘ方向寄りの前
記領域に比較的大きな残渣が発生する。この残渣は振動特性に影響を与えるという問題が
ある。特許文献３では、水晶振動片のカット角や振動領域を最適設計し、残渣が生じる部
分をエッチングで除去している。

特開２００９−１５８９９９号公報 特開２００２−２４６８６９号公報 特開２００９−１６４８２４号公報

水晶振動片がパッケージに固着されている部分からの応力が振動部に伝播するのを防ぐ
ために、逆メサ型の水晶振動片の固着部分と振動部との間にスリットを設ける場合、この
水晶振動片の外形形成時に、スリット部が形成される領域と除去すべき残渣が形成される
領域とを確保する必要があった。この除去する残渣の領域が大きな無駄な領域となってい
た。このため、水晶振動片を小型化することができず、１枚のウエハから製造される水晶
振動片の数を十分確保することができないという問題点があった。また、残渣の影響をな
くすために残渣を除去する工程が必要となり、生産性を下げる要因となっていた。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、スリットを有する逆メ
サ型の圧電振動片であって小型で残渣が少ない圧電振動片及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
また、生産性の高い上記圧電振動片の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
適用例として実現することが可能である。
［適用例１］圧電素板をウエットエッチングして提供する圧電振動片であって、振動部
を含む肉薄部と、該肉薄部よりも厚い肉厚部と、厚さ方向に貫通したスリット部と、を有
し、前記スリット部は、前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域に配置されるこ
とを特徴とする圧電振動片。

本適用例によれば、肉薄部と肉厚部との間に挟在される領域にスリット部を設けること
で、従来は別々に設けていた、残渣が発生する領域とスリット部を設ける領域とを同一の
領域とすることができるため、圧電振動片を小型化することができる。また、残渣が発生
する領域はスリット部となるため、残渣を少なくし周波数特性を向上させることができる
。

［適用例２］適用例１に記載の圧電振動片において、前記肉厚部の少なくとも一部には
、パッケージに設けられた電極と接続される接続電極が設けられ、前記肉薄部には前記接
続電極と導通する励振電極が設けられ、前記スリット部は、前記肉薄部と前記肉厚部との
間に挟在される領域であって前記接続電極と前記励振電極とに挟まれた領域に設けられた
ことを特徴とする圧電振動片。

本適用例によれば、パッケージに設けられた電極と接続される接続電極が設けられた肉
厚部からの応力が、励振電極が設けられた肉薄部に伝播するのを防ぐことができる。

［適用例３］適用例２に記載の圧電振動片において、前記肉薄部の両側に隣接する肉厚
部それぞれには前記接続電極が設けられ、前記スリット部は、前記接続電極が設けられた
肉厚部それぞれと前記肉薄部との間に挟在される領域に設けられたことを特徴とする圧電
振動片。

本適用例によれば、圧電振動片の肉薄部の両側に隣接する肉厚部に接続電極が設けられ
ているため、圧電振動片の両端をパッケージに固定することができ、圧電振動片の耐衝撃
性を向上させることができる。また、前記接続電極が設けられた肉厚部それぞれと前記肉
薄部との間に挟在される領域にスリット部を設けたため、パッケージに接続される接続電
極が設けられた肉厚部からの応力が励振電極が設けられた肉薄部に伝播するのを防ぐこと
ができる。

［適用例４］適用例１又は２に記載の圧電振動片において、前記圧電素板はＡＴカット
素板であり、前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得られるＺ″軸とこ
れに垂直に交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記スリット部は、Ｚ″軸方
向の一方の端部側に設けられていることを特徴とする圧電振動片。

本適用例によれば、残渣が大きく現れるＺ″軸方向の一方の端部側の間に挟在される領
域にスリット部を設けることができるため、圧電振動片の残渣を少なくすることができる
。

［適用例５］適用例１から３の何れか１に記載の圧電振動片において、前記圧電素板は
ＡＴカット素板であり、前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得られる
Ｚ″軸とこれに垂直に交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記スリット部は
Ｚ″軸に沿って複数設けられていることを特徴とする圧電振動片。
本適用例によれば、複数の各スリット部に隣接する肉厚部をパッケージに固定すること
ができ、耐衝撃性を向上させることができる。

［適用例６］適用例１からから５の何れか１に記載の圧電振動片において、前記圧電素
板はＡＴカット素板であり、前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得ら
れるＺ″軸とこれに垂直に交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記スリット
部はＺ″軸に平行に設けられていることを特徴とする圧電振動片。

本適用例によれば、Ｚ″軸に平行な肉厚部と肉薄部との間に挟在される領域にスリット
部を設けることで、肉厚部と肉薄部との間に挟在される領域に現れる残渣をより少なくす
ることができる。

［適用例７］適用例１から６の何れか１に記載の圧電振動片において、前記圧電素板に
おける＋Ｚ′軸をＹ′軸回りに＋Ｘ軸方向へ回転させることを正の回転角として、Ｚ′軸
をＹ′軸回りに−１２０°から＋６０°の範囲で回転させて得られるＺ″軸とこれに垂直
に交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部は＋Ｙ′軸側主面または−
Ｙ′軸側主面のいずれか一方からのウエットエッチングにより形成されたものであり、＋
Ｙ′軸側主面からウエットエッチングが行われた場合には少なくとも−Ｚ″方向寄りの前
記領域にスリット部が設けられ、−Ｙ′軸側主面からウエットエッチングが行われた場合
には少なくとも＋Ｚ″方向寄りの前記領域にスリット部が設けられたことを特徴とする圧
電振動子。
本適用例によれば、少なくとも最も残渣が大きい領域に貫通スリットを設けることがで
き、残渣を少なくすることができる。

［適用例８］適用例７に記載の圧電振動片であって、前記Ｚ′軸の回転角度の範囲を−
６０°から−２５°とし、＋Ｙ′軸側主面からウエットエッチングを行った場合には少な
くとも−Ｚ″方向寄り及び−Ｘ′方向寄りの前記領域にスリット部が設けられ、−Ｙ′軸
側主面からウエットエッチングを行った場合には少なくとも＋Ｚ″方向寄り及び＋Ｘ′方
向寄りの前記領域にスリット部が設けられたことを特徴とする圧電振動片。
本適用例によれば、残渣が大きく現れる領域にスリット部を設けることができ、残渣を
少なくすることができる。

［適用例９］適用例１から８の何れか１に記載の圧電振動片において、前記スリット部
は、側面を切り欠いて形成されていることを特徴とする圧電振動片。
本適用例によれば、肉厚部と肉薄部とを連結する部分が少なくなるため、肉厚部からの
応力を肉薄部に伝播しにくくすることができる。

［適用例１０］振動部を含む肉薄部と、該肉薄部よりも厚い肉厚部と、厚さ方向に貫通
したスリット部と、を有する圧電振動片の製造方法であって、圧電素板の一方の主面への
ウエットエッチングにより、前記肉薄部と前記肉厚部とを形成する逆メサ形成工程と、前
記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域に前記スリット部を形成するスリット形成
工程とを備えたことを特徴とする圧電振動片の製造方法。

本適用例によれば、肉薄部と肉厚部との間に挟在される領域にスリット部を形成するこ
とで、残渣を少なくすることができ周波数特性を向上させることができる。また、残渣が
発生する領域とスリット部を設ける領域とを同一の領域とすることにより、外形形成時に
スリット部が形成される領域と除去すべき残渣の領域との両方を確保する必要がなくなる
ため、圧電振動片を小型化することができ、ウエハ１枚からの取れ個数を増加させること
ができる。また、残渣を取り除く工程を削減することができるため生産性が向上する。

［適用例１１］適用例１０に記載の圧電振動片の製造方法において、前記スリット部は
、前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域のうち、少なくとも最も傾斜面の傾き
が大きい領域に形成されることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
本適用例によれば、最も大きな残渣をなくすことができ周波数特性を向上させることが
できる。

［適用例１２］適用例１０又は１１に記載の圧電振動片の製造方法において、前記圧電
素板の両主面に、前記スリット部の外形に対応するマスクを前記圧電素板の主面方向にず
らして配置した上で、前記圧電素板をウエットエッチングすることを特徴とする圧電振動
片の製造方法。
このような構成とすることで、エッチング異方性による突起がスリット部に現れるのを
防ぐことができる。

（ａ）は本実施形態に係る水晶振動片を上から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す水晶振動片のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）に示す水晶振動片のＢ−Ｂ線における断面図である。 水晶素板の回転角を説明するための図である。 （ａ）は変形例に係る水晶振動片を下から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す水晶振動片のＡ′−Ａ′線における断面図、（ｃ）は（ａ）に示す水晶振動片のＢ′−Ｂ′線における断面図である。 （ａ）は別の変形例に係る水晶振動片を下から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す水晶振動片のＡ″−Ａ″線における断面図、（ｃ）は（ａ）に示す水晶振動片のＢ″−Ｂ″線における断面図である。 外形形成後に肉薄部を形成する水晶振動片の製造方法における外形の形成工程の説明図である。 外形形成後に肉薄部を形成する水晶振動片の製造方法における逆メサ形成工程の説明図である。 外形形成後に肉薄部を形成する水晶振動片の製造方法における電極形成工程の説明図である。 肉薄部形成後に外形を形成する水晶振動片の製造方法における逆メサ形成工程の説明図である。 肉薄部形成後に外形を形成する水晶振動片の製造方法における外形形成工程の説明図である。 スリット部を設ける位置の変形例を示す図である。 スリット部を設ける位置の別の変形例を示す図である。 スリット部の形状の変形例を示す図である。 （ａ）は水晶振動片の導電性接着剤を塗布する部分に複数の溝を形成する場合において、水晶振動片を導電性接着剤に接触させてパッケージに固着する前の下から見た水晶振動片と導電性接着剤との位置関係を示す模式図であり、（ｂ）は水晶振動片とパッケージとを導電性接着剤で固着した時の導電性接着剤の水平方向への広がりの様子を示す摸式図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す水晶振動片のＣ−Ｃ線による模式的断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１
（ａ）は水晶振動片１０を上から見た平面図、図１（ｂ）は（ａ）に示す水晶振動片１０
のＡ−Ａ線における断面図、図１（ｃ）は（ａ）に示す水晶振動片１０のＢ−Ｂ線におけ
る断面図である。

水晶振動片１０は、水晶素板１２と、当該水晶素板１２の表面に形成された電極パター
ン１８、２０、２２、２４、２６、２８より構成される。
本実施形態に係る水晶素板１２としては、ＡＴカット水晶素板をいわゆる面内回転させ
たものが用いられている。詳細に説明すると、ＡＴカット水晶素板とは、水晶の結晶軸で
あるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）を、Ｘ軸を中心として＋Ｚ軸を−Ｙ軸方向（反時計
回り）へ約３５度１５分回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ′軸とを含む主面）を有する
ように切り出された水晶素板である。そして、本実施形態に係る水晶素板１２は、図２に
示すように、このＡＴカット水晶素板のＹ′軸を中心として＋Ｚ′軸を＋Ｘ軸方向へ回転
させることを正の回転角としたとき、Ｘ軸、Ｚ′軸をそれぞれψ（−３０°±５°）程度
回転させて得られるＸ′軸、Ｚ″軸に沿った（平行な）縁辺を有するものである。（なお
、本明細書では、原点から＋ｌ（ｌ＝Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向に延びる軸を＋ｌ軸といい、原点
から−ｌ方向に延びる軸を−ｌ軸という。また、＋ｌ軸と−ｌ軸とを特に区別しない場合
には、単にｌ軸という。）

本実施形態では、図２に示すように、水晶素板１２の長手方向をＺ″軸、短手方向をＸ
′軸、厚さ方向をＹ′軸とし、紙面の手前側を＋Ｙ′方向として説明する。
水晶素板１２は、振動部を含む肉薄部１６と、この周囲に隣接する肉厚部１４とを有す
る。この肉薄部１６は、−Ｙ′軸側主面からのウエットエッチングにより逆メサ型に形成
されたものである。

水晶素板１２をフッ酸等のエッチング液を用いたウエットエッチングにより加工する場
合、水晶の結晶方位の異方性により、結晶面の析出によるエッチングレートの相違が生ず
ることがある。特にＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板は、ウエット
エッチングによる加工面に現れる残渣（傾斜面）の存在が問題とされることが多い。加工
面における残渣の多寡は、カット角や面内回転角等、種々の切り出し角度を要因として変
わってくる。

例えば、一般的なＡＴカット水晶素板を＋Ｙ′軸側主面からウエットエッチングにより
逆メサ型に加工した場合、−Ｚ′方向寄りと＋Ｘ方向寄りの肉厚部１４と肉薄部１６との
間に挟在される領域に、比較的大きな残渣が現れる。一方、本実施形態で採用する上述し
た面内回転角ψで切り出した水晶素板１２を−Ｙ′軸側主面からウエットエッチングによ
り逆メサ型に加工した場合、残渣は＋Ｚ″方向寄りの一辺に大きく現れる。

このため、本実施形態に係る水晶素板１２は、肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在さ
れる領域のうち、残渣が現れる側（＋Ｚ″方向寄り）の領域にスリット部４０が形成され
ている。このように残渣が現れる領域にスリット部４０を設けることで、残渣が現れる領
域とスリット部４０の領域とを同一の領域とすることができるため、残渣が現れる領域と
スリット部４０の領域とを別々に確保する必要がなくなり、水晶振動片１０を小型化する
ことができる。また、残渣を少なくすることができるため、周波数特性を向上させること
ができる。

このような外形形状を有する水晶素板１２には、図１に示すように、表面励振電極１８
、裏面励振電極２４、表面接続電極２２、裏面接続電極２８、表面引出し電極２０、裏面
引出し電極２６といった電極パターンが設けられている。

詳細には、表面励振電極１８は肉薄部１６の上面中央部に、裏面励振電極２４は肉薄部
１６の下面中央部に、対向するように設けられて、肉薄部１６に振動部を形成している。
表面引出し電極２０は、表面励振電極１８から−Ｘ′方向縁辺に引き回され、−Ｘ′方向
縁辺に沿って＋Ｚ″方向端部まで引き回されて表面接続電極２２に接続される。裏面引出
し電極２６は、裏面励振電極２４から＋Ｘ′方向縁辺へと引き回され、＋Ｘ′方向縁辺に
沿って＋Ｚ″方向端部まで引き回されて、裏面接続電極２８に接続される。

表面接続電極２２及び裏面接続電極２８が設けられている＋Ｚ″方向端部の肉厚部１４
は、水晶振動片１０を収納するパッケージに、導電性接着剤、ボンディングワイヤ、バン
プ等で固着される。パッケージに固着される肉厚部１４とそれに隣接する肉薄部１６との
間にスリット部４０を設けることで、肉厚部１４から肉薄部１６に応力が伝播するのを防
ぐことができ、様々な特性を安定させることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、肉薄部１６の周囲全体に肉厚部１４を隣接させる構成と
したが、これに限定されることはない。例えば、図３に示すように、水晶素板１２の−Ｚ
″方向端部を肉薄とし、肉厚部１４を−Ｚ″方向以外の縁辺に沿った略Ｕ字状の形状に形
成してもよい。このように肉厚部１４を形成することで、固定端となる＋Ｚ″方向端部と
は反対側の−Ｚ″方向端部の重量が減るため、肉厚部１４やスリット部４０にかかる衝撃
が少なくなり、耐衝撃性を向上させることができる。

また、他の形態として、図４に示すように、肉厚部１４を設ける領域を水晶素板１２の
＋Ｚ″方向端部のみとし、他の３辺を肉薄としてもよい。この場合、さらに重量が減るた
め、肉厚部１４やスリット部４０にかかる衝撃をさらに少なくすることができる。

次に、上記構成の水晶振動片の製造方法について説明する。ここでは、図３に示す−Ｚ
″方向端部を肉薄に形成した水晶振動片の製造方法について説明する。水晶振動片は、１
枚のウエハ上に複数の外形が形成されて一括処理により製造されるが、以下では１枚のウ
エハのうち１つの水晶振動片が形成される一部のウエハ（以下、水晶素板３０という）の
模式的断面を用いて説明する。

ここで、水晶振動片を製造する方法としては、水晶振動片の外形形成後に肉薄部（逆メ
サ）を形成する第１の製造方法と、肉薄部の形成後に外形を形成する第２の製造方法が考
えられる。

以下、図５〜７を参照して、外形形成後に肉薄部を形成する第１の製造方法について説
明する。
まず、図５に示す外形の形成工程を行う。
外形形成工程では、まず、ＡＴカットにより切り出された水晶素板３０を洗浄し（Ｓ１
−１）、両主面にＣｒ膜及びＡｕ膜（以下「Ｃｒ−Ａｕ膜」という）３２をスパッタリン
グによって形成する（Ｓ１−２）。次に、水晶素板３０の両主面に、外形パターニング用
のフォトレジスト３４を塗布する（Ｓ１−３）。

このフォトレジスト３４を外形形成用のフォトマスクを用いて露光した後、現像を行い
露光した部分を除去することにより、水晶振動片の外形パターンが形成されたフォトレジ
スト（「レジストマスク３４ａ」という）を形成する（Ｓ１−４）。この際、水晶振動片
の外形は、その縁辺がＺ″軸とＸ′軸とのそれぞれに平行となるように形成する。また、
スリット部の外形は、後に行われる肉薄部（逆メサ）形成工程で形成される肉薄部と肉厚
部との間に挟在される領域のうち、Ｚ″方向寄りの領域に形成する。

また、スリット部４０に対応するレジストマスク３４ａは、各主面のマスクの位置を水
晶素板３０の厚さ方向（鉛直方向）に対して一致させずに、主面方向（水平方向）に互い
にずらすように形成する。レジストマスク３４ａをずらす方向はＺ′方向が好ましく、ず
らす量は水晶素板３０の厚さの半分から厚さと同程度に設定するのが好ましい。レジスト
マスク３４ａの位置をずらしていない場合には、ウエットエッチングによりスリット部を
形成する際に、水晶のエッチング異方性によって、ＡＴカット面からそれぞれ異なる角度
で傾斜した突起が現れるが、このようにマスクをずらすことで、スリット部の面に突起が
形成されるのを防ぐことができる。

次に、レジストマスク３４ａを保護膜として、レジストマスク３４ａから露出したＣｒ
−Ａｕ膜３２をエッチングすることにより、Ｃｒ−Ａｕ膜３２に外形パターンを形成する
（Ｓ１−５）。

次に、逆メサ形成用のフォトマスクを用いて、肉薄部（逆メサ）を形成する部分のレジ
ストマスク３４ａを露光する（Ｓ１−６）。
次に、水晶素板３０をその両主面側からウエットエッチングすることにより、レジスト
マスク３４ａで保護されていない部分を上下に貫通させる（Ｓ１−７）。この際、スリッ
ト部に対応するレジストマスク３４ａの位置をずらしているため、スリット部の面に突起
が表れるのを防ぐことができる。

次に、図６に示す肉薄部（逆メサ）を形成する工程を行う。
この工程では、まず、レジストマスク３４ａの現像を行って、Ｓ１−６で露光した部分
を除去する（Ｓ１−８）。次に、レジストマスク３４ａを保護膜として、露光部分の除去
により露出したＣｒ−Ａｕ膜３２を剥離する（Ｓ１−９）。

次に、Ｃｒ−Ａｕ膜３２の剥離により露出した水晶素板３０部分のウエットエッチング
を行い、肉薄部１６（逆メサ）を形成する（Ｓ１−１０）。
次に、全てのレジストマスク３４ａを剥離した後（Ｓ１−１１）、全てのＣｒ−Ａｕ膜
３２を剥離し、洗浄を行う（Ｓ１−１２）。

次に、図７に示す電極形成工程を行う。
この工程では、まず、電極用のＣｒ−Ａｕ膜３２をスパッタリングにより形成する（Ｓ
１−１３）。次に、Ｃｒ−Ａｕ膜３２の上に電極パターン用のフォトレジスト３４を塗布
する（Ｓ１−１４）。次に、電極パターン用のフォトマスクを用いてフォトレジスト３４
を露光し、現像を行って露光した部分を除去する（Ｓ１−１５）。

次に、フォトレジスト３４の露光部分の除去により露出した部分のＣｒ−Ａｕ膜３２を
剥離する（Ｓ１−１６）。これにより、Ｃｒ−Ａｕ膜３２に電極パターンが形成される。
次に、電極パターン用のフォトレジスト３４を剥離し（Ｓ１−１７）、これにより、電
極形成工程が終了する。

次に、図８及び図９を参照して、肉薄部（逆メサ）の形成後に水晶振動片の外形を形成
する第２の製造方法について説明する。
まず、図８に示す逆メサ形成工程を行う。
逆メサ形成工程では、まず、ＡＴカットで切りだされた水晶の水晶素板３０を洗浄し（
Ｓ２−１）、水晶素板３０の両主面にＣｒ膜−Ａｕ膜３２をスパッタリングによって形成
する（Ｓ２−２）。次に、Ｃｒ膜−Ａｕ膜３２上にフォトレジスト３４を塗布する（Ｓ２
−３）。

次に、肉薄部（逆メサ）形成用のフォトマスクを用いて、肉薄部（逆メサ）を形成する
領域のフォトレジスト３４を露光する。そして、現像を行い、露光した部分を除去する（
Ｓ２−４）。次に、フォトレジスト３４の除去により露出したＣｒ−Ａｕ膜３２部分を剥
離することにより、Ｃｒ−Ａｕ膜３２に肉薄部（逆メサ）の外形パターンを形成する（Ｓ
２−５）。

次に、フォトレジスト３４及びＣｒ−Ａｕ膜３２を保護膜として、露出した水晶素板３
０部分のウエットエッチングを行うことにより、肉薄部１６（逆メサ）を形成する（Ｓ２
−６）。次に、フォトレジスト３４及びＣｒ−Ａｕ膜３２を剥離し、洗浄を行う（Ｓ２−
７）。

次に、図９に示す外形形成工程を行う。
外形形成工程では、まず、水晶素板３０の両主面にＣｒ−Ａｕ膜３２をスパッタリング
によって形成し（Ｓ２−８）、その上に外形抜きパターニング用のフォトレジスト３４を
塗布する（Ｓ２−９）。

次に、このフォトレジスト３４を外形形成用のフォトマスクを用いて露光した後、現像
を行って露光した部分を除去することにより、レジストマスク３４ａを形成する（Ｓ２−
１０）。この際に、水晶振動片の外形は、その縁辺がＺ″軸とＸ′軸とのそれぞれに平行
となるように形成する。また、スリット部の外形は、＋Ｚ″方向寄りの肉薄部と肉厚部と
の間に挟在される領域に形成する。また、スリット部４０に対応するレジストマスク３４
ａは、上述した第１の製造方法と同様に、各主面の対応するマスクの位置を互いにずらし
て配置する。

次に、レジストマスク３４ａから露出したＣｒ−Ａｕ膜３２部分を剥離することにより
、Ｃｒ−Ａｕ膜３２に外形パターンを形成する（Ｓ２−１１）。
次に、レジストマスク３４ａ及びＣｒ−Ａｕ膜３２を保護膜として、水晶素板３０をそ
の両主面側からウエットエッチングし、保護されていない水晶素板３０部分を上下に貫通
させることにより、外形抜きを行う（Ｓ２−１２）。

次に、レジストマスク３４ａを剥離し（Ｓ２−１３）、Ｃｒ−Ａｕ膜３２を剥離して、
水晶素板３０を洗浄する（Ｓ２−１４）。
次に、電極形成工程を行い、電極パターンを形成する。この電極形成工程は、図７を参
照して説明した第１の製造方法における電極形成工程と同様であるため、重複した説明を
省略する。

上述した第１及び第２の水晶振動片の製造方法では、面内回転角（ＡＴカット水晶板の
Ｙ′軸を回転中心として、＋Ｚ′軸を＋Ｘ軸方向へ回転させてＺ″軸とする角度）ψを−
３０°±５°とし、水晶振動片の縁辺がＺ″軸及びＸ′軸それぞれに平行となるようにし
、肉薄部を−Ｙ′軸側主面からウエットエッチングにより形成している。このため、肉薄
部と肉厚部との間に挟在される領域のうちウエットエッチングにより残渣が大きく現れる
領域（すなわち、現れた傾斜面の面積や傾きが大きい領域）は＋Ｚ″方向寄りの領域とな
るため、その領域にスリット部４０を形成し、残渣の少ない水晶振動片を形成している。

このように、残渣が発生する領域とスリット部４０を設ける領域とを同一の領域とする
ことにより、外形形成時にスリット部４０を形成する領域と残渣が発生する領域との両方
を確保する必要がなくなる。したがって、水晶振動片を小型化することができ、１枚のウ
エハから製造される水晶振動片の個数を増加させることができる。また、残渣を取り除く
工程を削減することができるため生産性が向上する。

なお、肉薄部を＋Ｙ′軸側主面から形成する場合には、−Ｚ″方向寄りの肉薄部１６と
それに隣接する肉厚部１４との間に挟在される領域に大きな残渣が形成される。したがっ
て、その領域が水晶振動片の外形内となる場合には、その領域にスリット部４０を形成す
るようにすればよい。

また、上述した実施形態では、面内回転角ψを−３０°±５°としたが、この角度に限
定されることはない。−Ｙ′軸側主面からウエットエッチングを行った場合に＋Ｚ″方向
寄りに残渣が比較的大きく現れる回転角は、−１２０°から＋６０°であるため、この範
囲の回転角を面内回転角ψとしてもよい。

また、スリット部４０はＺ″軸に沿って複数設けられていてもよい。例えば、図１０に
示すように、肉薄部１６の外周全てに肉厚部１４が形成されている水晶素板１２の場合、
＋Ｚ″方向寄りの肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在される領域にスリット部４０を設
けるのに加えて、−Ｚ″方向寄りの肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在される領域にも
スリット部４０を設けるようにしてもよい。そして、＋Ｚ″方向端部及び−Ｚ″方向端部
の肉厚部１４それぞれに表面接続電極２２及び裏面接続電極２８を設け、表面接続電極２
２及び裏面接続電極２８それぞれを導電性接着剤等でパッケージに固着すれば、耐衝撃性
を向上させることができる。

また、上記−１２０°から＋６０°の範囲内の面内回転角ψであっても、面内回転角ψ
に応じて、肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在される領域に現れる残渣の大きさに違い
が生ずる。したがって、この面内回転角ψに応じてスリット部４０を設ける領域を適宜調
整することで、残渣の少ない水晶振動片を製造することができる。例えば、面内回転角ψ
が−６０°から−２５°の範囲であり、−Ｙ′軸側主面から肉薄部１６形成のためのウエ
ットエッチングを行った場合には、肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在される領域のう
ち、＋Ｚ″方向寄りの領域に加えて＋Ｘ′方向寄りの領域にも残渣が比較的大きく形成さ
れるため、図１１に示すように、＋Ｚ″方向寄りと＋Ｘ′方向寄りとの領域にスリット部
４０を設けるとよい。一方、上記−６０°から−２５°の面内回転角ψにおいて＋Ｙ′軸
側主面から肉薄部１６形成のためのウエットエッチングを行った場合には、肉薄部１６と
肉厚部１４との間に挟在される領域のうち、−Ｚ″方向寄りに加えて−Ｘ′方向寄りの領
域にも比較的大きな残渣が形成されるため、−Ｚ″方向寄りと−Ｘ′方向寄りとの領域に
スリット部４０を設けるとよい。

また、スリット部４０を例えば＋Ｚ″方向寄りの肉薄部１６と肉厚部１４との間に挟在
される領域に設ける場合、その領域の一部に設けてもよいが、その領域の全部に設けるこ
とで残渣をよりなくすことができる。また、スリット部４０の形状は上から見て矩形に限
らず、円形、Ｖ字型、Ｌ字型、Ｔ字型等であってもよい。また、図１２に示すように、ス
リット部４０は水晶素板１２を側面から切り欠いて形成したものであってもよい。スリッ
ト部４０を側面から切り欠いた形状とすることで、導電性接着剤等によりパッケージに固
定される＋Ｚ″方向寄りの肉厚部１４側からの応力を、振動部としての肉薄部１６側に伝
播しにくくすることができる。

この水晶振動片はパッケージに実装されて水晶振動子となる。水晶振動片をパッケージ
に実装する方法としては、表面接続電極２２と裏面接続電極２８の２箇所を、パッケージ
に設けられた２つのマウント電極それぞれと導電性接着剤を介して固着する方法がある。

水晶振動片の２箇所を導電性接着剤で固着する方法の他に、裏面接続電極２８の１箇所
のみをパッケージのマウント電極に導電性接着剤で固着し、表面接続電極２２をパッケー
ジのパッド電極にワイヤーボンディングで導通する方法もある。

１箇所のみを導電性接着材によって固着する方法は、２箇所を導電性接着剤で固着する
方法よりも、導電性接着剤を硬化するリフロー工程で固着箇所に歪みが生じるのを防ぎ、
振動に悪影響を与えるのを防止することができる。

また、水晶振動片をパッケージに導電性接着剤で固着する場合、水晶振動片の導電性接
着剤を塗布する箇所に、表面に接続電極を形成した複数の溝を設けてもよい。図１３は、
複数の溝を形成した水晶振動片１０ａを説明するための摸式図である。図１３（ａ）は、
水晶振動片１０ａを導電性接着剤５０に接触させてパッケージに固定する前の、下から見
た水晶振動片１０ａと導電性接着剤５０との位置関係を示す模式図であり、図１３（ｂ）
は水晶振動片１０ａとパッケージとを導電性接着剤５０で固着した時の導電性接着剤５０
の水平方向への広がりの様子を示す模式図である。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）に示す
水晶振動片１０ａのＣ−Ｃ線による模式的断面図である。

このように、水晶振動片１０ａの導電性接着剤５０を塗布する箇所に複数の溝１５を形
成することにより、導電性接着剤５０が水平方向に大きく広がるのを防ぐことができる。
導電性接着剤５０の広がりが小さくなることにより、水晶振動片１０ａは回転やねじれの
影響を受けにくくなる。また、複数の溝１５によって導電性接着剤５０と水晶振動片１０
ａとの接触面積を大きくすることができ、接着強度を大きくすることができる。

なお、図１３（ｃ）では、薄肉部１６の窪み（逆メサ）が形成された主面を下側にして
パッケージ６０に実装する例を示しているが、窪みが形成された主面を上側にしてパッケ
ージ６０に実装してもよい。

また、上述した実施形態では、水晶素板１２としてＡＴカット水晶素板を用いたが、ウ
エットエッチングにより残渣が生じる素板であれば、他の切断角度の水晶素板を用いても
よいし、圧電セラミックを用いてもよい。

１０、１０ａ………水晶振動片、１２………水晶素板、１４………肉厚部、１５………
溝、１６………肉薄部、１８、２０、２２、２４、２６、２８………電極パターン（１８
………表面励振電極、２０………表面引出し電極、２２………表面接続電極、２４………
裏面励振電極、２６………裏面引出し電極、２８………裏面接続電極）、３０………水晶
素板、３２………Ｃｒ−Ａｕ膜、３４………フォトレジスト、３４ａ………レジストマス
ク、４０………スリット部、５０………導電性接着剤、６０………パッケージ。

Claims (12)

1. 圧電素板をウエットエッチングして提供する圧電振動片であって、
   振動部を含む肉薄部と、該肉薄部よりも厚い肉厚部と、厚さ方向に貫通したスリット部
   と、を有し、
   前記スリット部は、前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域に配置されること
   を特徴とする圧電振動片。
2. 請求項１に記載の圧電振動片において、
   前記肉厚部の少なくとも一部には、パッケージに設けられた電極と接続される接続電極
   が設けられ、
   前記肉薄部には前記接続電極と導通する励振電極が設けられ、
   前記スリット部は、前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域であって前記接続
   電極と前記励振電極とに挟まれた領域に設けられたことを特徴とする圧電振動片。
3. 請求項２に記載の圧電振動片において、
   前記肉薄部の両側に隣接する肉厚部それぞれには前記接続電極が設けられ、
   前記スリット部は、前記接続電極が設けられた肉厚部それぞれと前記肉薄部との間に挟
   在される領域に設けられたことを特徴とする圧電振動片。
4. 請求項１又は２に記載の圧電振動片において、
   前記圧電素板はＡＴカット素板であり、
   前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得られるＺ″軸とこれに垂直に
   交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、
   前記スリット部は、Ｚ″軸方向の一方の端部側に設けられていることを特徴とする圧電
   振動片。
5. 請求項１から３の何れか１項に記載の圧電振動片において、
   前記圧電素板はＡＴカット素板であり、
   前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得られるＺ″軸とこれに垂直に
   交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、
   前記スリット部はＺ″軸に沿って複数設けられていることを特徴とする圧電振動片。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の圧電振動片において、
   前記圧電素板はＡＴカット素板であり、
   前記圧電素板におけるＺ′軸をＹ′軸回りに回転させて得られるＺ″軸とこれに垂直に
   交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、
   前記スリット部はＺ″軸に平行に設けられていることを特徴とする圧電振動片。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の圧電振動片において、
   前記圧電素板における＋Ｚ′軸をＹ′軸回りに＋Ｘ軸方向へ回転させることを正の回転
   角として、Ｚ′軸をＹ′軸回りに−１２０°から＋６０°の範囲で回転させて得られるＺ
   ″軸とこれに垂直に交わるＸ′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、
   前記肉薄部は＋Ｙ′軸側主面又は−Ｙ′軸側主面の何れか一方からのウエットエッチン
   グにより形成されたものであり、＋Ｙ′軸側主面からウエットエッチングが行われた場合
   には少なくとも−Ｚ″方向寄りの前記領域にスリット部が設けられ、−Ｙ′軸側主面から
   ウエットエッチングが行われた場合には少なくとも＋Ｚ″方向寄りの前記領域にスリット
   部が設けられたことを特徴とする圧電振動子。
8. 請求項７に記載の圧電振動片であって、
   前記Ｚ′軸の回転角度の範囲を−６０°から−２５°とし、
   ＋Ｙ′軸側主面からウエットエッチングを行った場合には少なくとも−Ｚ″方向寄り及
   び−Ｘ′方向寄りの前記領域にスリット部が設けられ、−Ｙ′軸側主面からウエットエッ
   チングを行った場合には少なくとも＋Ｚ″方向寄り及び＋Ｘ′方向寄りの前記領域にスリ
   ット部が設けられたことを特徴とする圧電振動片。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載の圧電振動片において、
   前記スリット部は、側面を切り欠いて形成されていることを特徴とする圧電振動片。
10. 振動部を含む肉薄部と、該肉薄部よりも厚い肉厚部と、厚さ方向に貫通したスリット部
    と、を有する圧電振動片の製造方法であって、
    圧電素板の一方の主面へのウエットエッチングにより、前記肉薄部と前記肉厚部とを形
    成する逆メサ形成工程と、
    前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域に前記スリット部を形成するスリット
    形成工程と
    を備えたことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
11. 請求項１０に記載の圧電振動片の製造方法において、
    前記スリット部は、前記肉薄部と前記肉厚部との間に挟在される領域のうち、少なくと
    も最も傾斜面の傾きが大きい領域に形成されることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
12. 請求項１０又は１１に記載の圧電振動片の製造方法において、
    前記圧電素板の両主面に、前記スリット部の外形に対応するマスクを前記圧電素板の主
    面方向にずらして配置した上で、前記圧電素板をウエットエッチングすることを特徴とす
    る圧電振動片の製造方法。