JP2013157909A - 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計 - Google Patents

圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計 Download PDF

Info

Publication number
JP2013157909A
JP2013157909A JP2012018665A JP2012018665A JP2013157909A JP 2013157909 A JP2013157909 A JP 2013157909A JP 2012018665 A JP2012018665 A JP 2012018665A JP 2012018665 A JP2012018665 A JP 2012018665A JP 2013157909 A JP2013157909 A JP 2013157909A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
wafer
mask
opening
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012018665A
Other languages
English (en)
Inventor
Taiki Irokawa
大城 色川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2012018665A priority Critical patent/JP2013157909A/ja
Publication of JP2013157909A publication Critical patent/JP2013157909A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計を提供する。
【解決手段】複数の圧電板24が連結されているウエハSから圧電振動片を製造するための圧電振動片製造方法において、ウエハS上に噴霧器73を走査させ、圧電板24上に形成された金属膜43に対してフォトレジスト材を噴霧し、金属膜43上にフォトレジスト膜44を形成するマスク形成工程と、フォトレジスト膜44をパターニングして外形パターン41を形成するレジストパターン形成工程と、外形パターン41の形成領域以外の領域の金属膜43を除去して、各電極を形成するエッチング工程とを有し、ウエハSの圧電板24が形成されている領域を避けた位置に開口部82を形成し、この開口部82が形成されたウエハSを用いてマスク形成工程を行う。
【選択図】図14

Description

この発明は、圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計に関するものである。
例えば、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶等を利用した圧電振動子を用いる場合が多い。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に音叉型の圧電振動片を気密封止したものがある。
圧電振動片は、長手方向に延在すると共に幅方向に並んで配置された一対の振動腕部、及び両振動腕部の基端側を連結する基部を有する圧電板と、各振動腕部に形成された一対の励振電極と、基部に形成され一対の励振電極にそれぞれ電気的に接続されたマウント電極とを備えている。そして、各励振電極に外部から電圧が印加されることで、両振動腕部が、基端側を起点として接近・離間する方向に、所定の共振周波数で振動(揺動)する。
このような圧電板に、例えば各電極(励振電極やマウント電極等)を形成する方法としては、圧電板を形成するウエハに、スパッタリング法等により電極材料からなる金属膜を形成し、形成された金属膜を周知技術のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより加工する方法がある。
フォトリソグラフィ技術は、金属膜上にマスク材(フォトレジスト材)を塗布してフォトレジスト膜を形成した後、フォトレジスト膜をパターニングして各電極を形成するためのマスクを形成する技術である。そして、マスクを介して金属膜をエッチングすることにより、金属膜をパターニングして各電極を形成する。
ここで、金属膜上にマスク材を塗布する方法として、スプレーコート法がある。このスプレーコート法で行う場合、例えばウエハ上に噴霧器を走査させ、ウエハに向けてマスク材を噴霧する。このような場合、以下のような方法で噴霧することがある。
図18は、従来のウエハSの要部を示し、(a)は、ウエハS100の平面図、(b)は、(a)のD−D線に沿う断面図である。
すなわち、同図に示すように、ワークステージ201上にスペーサ202を介してウエハ203を配置し、ワークステージ201とウエハ203との間に隙間Su101を形成した状態でマスク材を噴霧する方法がある。このような方法で噴霧することによりウエハ203を通過する気流が生じ、ウエハ203上に噴霧されたマスク材が乾き易くなる。このため、ウエハ203に形成されている圧電板204上に塗布されたマスク材のムラが低減される。
特開2006−180169号公報
しかしながら、上述の従来技術にあっては、ウエハ104を通過してワークステージ201側へと流れたマスク材の粒子が行き場を失って浮遊し、そのまま圧電板に付着してしまう場合がある。このような場合、圧電板上に塗布されたマスク材にムラが生じてしまい、パターニングが正確にできず、電極形成に不具合が生じる虞があるという課題がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る圧電振動片製造方法は、複数の圧電板が連結されているウエハから圧電振動片を製造するための圧電振動片製造方法において、前記ウエハ上に噴霧器を走査させ、前記圧電板上に形成された被膜に対してマスク材を噴霧し、前記被膜上にマスクを形成するマスク形成工程と、前記マスクをパターニングしてマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、前記マスクパターンの形成領域以外の領域の前記被膜を除去して、被膜パターンを形成する被膜パターン形成工程とを有し、前記ウエハの前記圧電板が形成されている領域を避けた位置に開口部を形成し、この開口部が形成された前記ウエハを用いて前記マスク形成工程を行うことを特徴とする。
この場合、前記マスク形成工程において、前記圧電板に対して前記噴霧器とは反対側に配置されたワークステージ上に、スペーサを介して前記ウエハをセットし、この状態で前記ウエハの前記圧電板上に形成された被膜に対して前記マスク材を噴霧してもよい。
このような方法とすることで、ワークステージにスペーサを介してセットされたウエハに、噴霧器を用いてマスク材を噴霧した場合、ウエハを通過してワークステージ側へと流れたマスク材の粒子が開口部へと抜けていく。このため、ウエハを通過したマスク材が浮遊して圧電板に付着してしまうことを防止でき、塗布されたマスク材のムラを確実に低減できる。
本発明に係る圧電振動片製造方法は、前記ウエハの外周縁に沿って、前記開口部が複数形成されていることを特徴とする。
ここで、ウエハ上に噴霧器を走査させると、ウエハの外周縁が噴霧器の折り返し地点となり、マスク材が溜まり易くなる。このため、ウエハの外周縁に沿って、開口部を複数形成することにより、確実、且つ効率よくマスク材が浮遊して圧電板に付着してしまうことを防止できる。
本発明に係る圧電振動片製造方法は、前記圧電板は、並んで配置された一対の振動腕部と、これら一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部とを有し、この基部が、前記ウエハに形成されている圧電板形成開口部の内側縁に連結部を介して連結されることにより、前記圧電板形成開口部内に複数の前記圧電板が並んで配置されており、前記開口部は、前記ウエハの外周縁に沿って長くなるように形成されており、前記開口部の短手方向の幅は、前記圧電板と前記圧電板形成開口部の内側縁との間の隙間よりも大きく、且つ隣り合う前記圧電板の間の隙間よりも大きく、且つ前記一対の振動腕部の間の隙間よりも大きく設定されていることを特徴とする。
このような方法とすることで、従来のようにワークステージにスペーサを介してセットされたウエハに、噴霧器を用いてマスク材を噴霧する場合、ウエハを通過してワークステージ側へと流れたマスク材の粒子を開口部に導き易くすることができる。このため、塗布されたマスク材のムラをより確実に低減できる。
本発明に係る圧電振動片は、請求項1に記載の圧電振動片製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
このように構成することで、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる圧電振動片を提供できる。
本発明に係る圧電振動子は、請求項5に記載の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴とする。
このように構成することで、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる圧電振動子を提供できる。
本発明に係る発振器は、請求項6に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
このように構成することで、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる発振器を提供できる。
本発明に係る電子機器は、請求項6に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
このように構成することで、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる電子機器を提供できる。
本発明に係る電波時計は、請求項6に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
このように構成することで、ウエハ上に噴霧されたマスク材のムラをより確実に低減できる電波時計を提供できる。
本発明によれば、ワークステージにスペーサを介してセットされたウエハに、噴霧器を用いてマスク材を噴霧した場合、ウエハを通過してワークステージ側へと流れたマスク材の粒子が開口部へと抜けていく。このため、ウエハを通過したマスク材が浮遊して圧電板に付着してしまうことを防止でき、塗布されたマスク材のムラを確実に低減できる。
本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるリッド基板を取り外した状態の圧電振動子の上面図である。 図2のA−A線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における圧電振動子の分解斜視図である。 本発明の実施形態における圧電振動片の上面図である。 本発明の実施形態における圧電振動片の下面図である。 図5のB−B線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における圧電振動片作製工程を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるウエハ接合体の分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるウエハの平面図である。 本発明の実施形態におけるウエハの平面図である。 本発明の実施形態におけるウエハの平面図である。 図12のC−C線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における発振器の概略構成図である。 本発明の実施形態における携帯情報機器の概略構成図である。 本発明の実施形態における電波時計の概略構成図である。 従来のウエハSの要部を示し、(a)は、ウエハの平面図、(b)は、(a)のD−D線に沿う断面図である。
(圧電振動子)
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、圧電振動子1をリッド基板3側から見た外観斜視図、図2は、圧電振動子1の内部構成図であって、リッド基板3を取り外した状態で圧電振動片4を上方から見た図、図3は、図2のA−A線に沿う断面図、図4は、圧電振動子1の分解斜視図である。
図1〜図4に示すように、圧電振動子1は、ベース基板2とリッド基板3とが接合材35を介して陽極接合された箱状のパッケージ5を有し、このパッケージ5の内部のキャビティC内に圧電振動片4が封止された表面実装型の圧電振動子である。尚、図4においては、図面を見易くするために後述する励振電極15、引き出し電極19,20、マウント電極16,17、及び重り金属膜21の図示を省略している。
図5は、圧電振動子1を構成する圧電振動片4の上面図、図6は、圧電振動片4の下面図、図7は、図5のB−B線に沿う断面図である。
図5〜7に示すように、圧電振動片4は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板24を備えている。
この圧電板24は、平行に配置された一対の振動腕部10,11と、一対の振動腕部10,11の基端側を一体的に固定する基部12とを有している。圧電板24の外表面上には、一対の振動腕部10,11を振動させる第1の励振電極13、及び第2の励振電極14からなる励振電極15と、第1の励振電極13、及び第2の励振電極14に電気的に接続されたマウント電極16,17とが設けられている。
また、圧電板24には、一対の振動腕部10,11の両主面上に、振動腕部10,11の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部18が形成されている。この溝部18は、振動腕部10,11の基端側から略中間付近に至る間に形成されている。
第1の励振電極13、第2の励振電極14からなる励振電極15は、一対の振動腕部10,11を互いに接近・離間する方向に所定の周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部10,11の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
具体的には、一方の振動腕部10の溝部18上と、他方の振動腕部11の両側面上とに、第1の励振電極13が主に形成されている。また、一方の振動腕部10の両側面上と、他方の振動腕部11の溝部18上とに、第2の励振電極14が主に形成されている。
さらに、第1の励振電極13、及び第2の励振電極14は、基部12の両主面上において、それぞれ引き出し電極19,20を介してマウント電極16,17に電気的に接続されている。圧電振動片4は、このマウント電極16,17を介して電圧が印加されるようになっている。
また、一対の振動腕部10,11の外表面には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように周波数調整用の重り金属膜21が被膜されている。この重り金属膜21は、例えば銀(Ag)や金(Au)により形成されたものであって、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜21aと、微小調整する際に使用される微調膜21bとに分かれている。これら粗調膜21a、及び微調膜21bの重量を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部10,11の周波数をデバイスの目標周波数の範囲内に収めることができる。
このように構成された圧電振動片4は、図3、図4に示すように、金等のバンプBを利用して、ベース基板2の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板2の上面にパターニングされた後述する引き回し電極36,37上に形成された2つのバンプB上に、一対のマウント電極16,17がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。
これにより、圧電振動片4は、ベース基板2の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極16,17と引き回し電極36,37とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
図1、図3、図4に示すように、リッド基板3は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であって、板状に形成されている。ベース基板2が接合される接合面側には、圧電振動片4が収まる矩形状の凹部3aが形成されている。この凹部3aは、両基板2,3が重ね合わされたときに、圧電振動片4を収容するキャビティCとなるキャビティ用の凹部である。
リッド基板3の下面全体には、陽極接合用の接合材35が形成されている。具体的に、接合材35は、ベース基板2との接合面及び凹部3aの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材35はSi膜で形成されているが、接合材35をAlで形成することも可能である。尚、接合材として、ドーピング等により低抵抗化したSiバルク材を採用することも可能である。そして、凹部3aをベース基板2側に対向させた状態で、接合材35とベース基板2とが陽極接合されることで、キャビティCが気密封止されている。
図1〜図4に示すように、ベース基板2は、リッド基板3と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であって、リッド基板3に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。このベース基板2には、ベース基板2を貫通する一対のスルーホール30,31が形成されている。この際、一対のスルーホール30,31は、キャビティC内に収まるように形成されている。
より詳しく説明すると、スルーホール30,31のうち、一方のスルーホール30は、マウントされた圧電振動片4の基部12側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール31は、振動腕部10,11の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール30,31は、ベース基板2の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
尚、本実施形態では、各スルーホール30,31が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板2を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板2を貫通していればよい。
そして、これら一対のスルーホール30,31には、各スルーホール30,31を埋めるように形成された一対の貫通電極32,33が形成されている。
図3に示すように、これら貫通電極32,33は、焼成によってスルーホール30,31に対して一体的に固定された筒体6、及び芯材部7によって形成されたものである。各貫通電極32,33は、スルーホール30,31を完全に塞いでキャビティC内の気密を維持していると共に、後述する外部電極38,39と引き回し電極36,37とを導通させる役割を担っている。
筒体6は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体6は、両端が平坦で、かつベース基板2と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体6の中心には、芯材部7が筒体6を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール30,31の形状に合わせて、筒体6の外形が円錐状(断面テーパ状)となるように形成されている。そして、この筒体6は、スルーホール30,31内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール30,31に対して強固に固着されている。
芯材部7は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体6と同様に両端が平坦で、かつベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
尚、図3に示すように、貫通電極32,33が完成品として形成された場合には、芯材部7は、ベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成される。しかしながら、製造過程においては、芯材部7の長さは、製造過程の当初のベース基板2の厚さよりも0.02mmだけ短い長さに設定されたものを採用している。そして、この芯材部7は、筒体6の中心孔6cに位置しており、筒体6の焼成によって筒体6に対して強固に固着される。
また、貫通電極32,33は、導電性の芯材部7を通して電気導通性が確保されている。
図1〜図4に示すように、ベース基板2の上面側(リッド基板3が接合される接合面側)には、導電性材料(例えば、アルミニウム)により、一対の引き回し電極36,37がパターニングされている。一対の引き回し電極36,37は、一対の貫通電極32,33のうち、一方の貫通電極32と圧電振動片4の一方のマウント電極16とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極33と圧電振動片4の他方のマウント電極17とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、一方の引き回し電極36は、圧電振動片4の基部12の真下に位置するように一方の貫通電極32の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極37は、一方の引き回し電極36に隣接した位置から、振動腕部10,11に沿ってこれら振動腕部10,11の先端側に引き回された後、他方の貫通電極33の真上に位置するように形成されている。
そして、これら一対の引き回し電極36,37上にそれぞれバンプBが形成されており、このバンプBを利用して圧電振動片4がマウントされている。これにより、一方の貫通電極32に、圧電振動片4の一方のマウント電極16が一方の引き回し電極36を介して導通される。また、他方の貫通電極33に、他方のマウント電極17が他方の引き回し電極37を介して導通される。
図1、図3、図4に示すように、ベース基板2の下面には、一対の貫通電極32,33に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極38,39が形成されている。つまり、一方の外部電極38は、一方の貫通電極32、及び一方の引き回し電極36を介して圧電振動片4の第1の励振電極13に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極39は、他方の貫通電極33、及び他方の引き回し電極37を介して、圧電振動片4の第2の励振電極14に電気的に接続されている。
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極38,39に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片4の第1の励振電極13、及び第2の励振電極14からなる励振電極15に電流を流すことができ、一対の振動腕部10,11を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部10,11の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
(圧電振動子の製造方法)
次に、図8〜図14に基づいて、圧電振動子1の製造方法について説明する。図8は、圧電振動子1の製造方法を示すフローチャート、図9は、圧電振動片作製工程を示すフローチャート、図10は、ウエハ接合体60の分解斜視図である。
図8、図10に示すように、この圧電振動子1の製造方法においては、複数のベース基板2が連なるベース基板用ウエハ40と、複数のリッド基板3が連なるリッド基板用ウエハ50との間に、複数の圧電振動片4を封入してウエハ接合体60を形成し、ウエハ接合体60を切断することにより複数の圧電振動子1を同時に製造する方法について説明する。尚、図10に示す破線Mは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
本実施形態における圧電振動子1の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程(S10)と、リッド基板用ウエハ作製工程(S20)と、ベース基板用ウエハ作製工程(S30)と、組立工程(S40以下)とを有している。これらのうち、圧電振動片作製工程(S10)、リッド基板用ウエハ作製工程(S20)、及びベース基板用ウエハ作製工程(S30)は、並行して実施することが可能である。
(圧電振動片作製工程)
まず、図8、図9に示すように、圧電振動片作製工程(S10)を行って圧電振動片4(図5、図6参照)を作製する。具体的には、水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハS(図11参照)とする。続いて、ウエハSをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面加工を行なって、所定の厚みとする(S110)。
図11は、ウエハSの平面図であり、外形パターン41を圧電板24の外形形状にパターニングすると共に、開口パターン81をパターニングした状態を示す図である。
次に、同図に示すように、複数の圧電板24の外形形状をパターニングするための外形パターン41を形成する共に、ウエハSの外周部に開口パターン81を形成する(S120)。
具体的に、外形パターン41は、ウエハSの両面にクロム(Cr)等からなる金属膜を形成し、この金属膜を一対の振動腕部10,11、及び基部12の外形形状に倣ってパターニングすることにより形成される。この際、ウエハSに形成する複数の圧電振動片4の数だけ、一括してパターニングを行う。この結果、ウエハSの外形形状に対応する金属膜に外形形成用開口パターン41aが形成され、この内側に複数の外形パターン41が形成された状態になる。
一方、開口パターン81は、ウエハSの外周部に開口部82(図12参照)を形成するためのパターンであって、金属膜の外形形成用開口パターン41aが形成されている箇所よりも外周部側に形成されている。開口パターン81は、ウエハSの外周縁に沿って長くなるように、平面視略長方形状に金属膜を除去することにより形成される。
図12は、ウエハSの平面図であり、ウエハSを圧電板24の外形形状にパターニングすると共に、開口部82をパターニングした状態を示す図である。
次いで、同図に示すように、パターニングされた外形パターン41、及び開口パターン81の周囲をマスクとして、ウエハSの両面からそれぞれエッチング加工を行う(S130)。これにより、外形パターン41でマスクされていない領域が選択的に除去されると共に、開口パターン81が形成されている領域が除去される。
この結果、外形パターン41を介してパターニングされたウエハSに、圧電板形成開口部24aが形成され、この内側に一対の振動腕部10,11及び基部12を有する複数の圧電板24が形成される。また、ウエハSの開口パターン81に対応する箇所に、ウエハSの外周縁に沿って長い、平面視略長方形状の開口部82が形成される。
ここで、複数の圧電板24は、後に行う切断工程(S180)を行うまで、連結部42を介してウエハSに連結された状態となっている。また、ウエハSの剛性を確保するために、ウエハSには、中央部を含んだ十字状に圧電板24を形成しない、つまり、圧電板形成開口部24aが形成されない非形成領域Nが設けられている。
また、ウエハSの外周部に形成されている開口部82は、非形成領域Nに対応する箇所、及びウエハSの角部を避けるように形成されている。これにより、ウエハSの剛性を確保することができる。
さらに、開口部82の短手方向の幅をW1とし、圧電板形成開口部24aの内側縁と圧電板24との間の隙間Su1の幅をW2とし、隣り合う圧電板24,24間の間の隙間Su2の幅をW3とし、一対の振動腕部10,11の間の隙間Su3の幅をW4としたとき、開口部82の短手方向の幅W1は、
W2<W1・・・(1)
W3<W1・・・(2)
W4<W1・・・(3)
を満たすように設定されている。開口部82の短手方向の幅W1が式(1)、式(2)、式(3)を満たすことにより、後述のフォトレジスト膜(マスク)44を適正に形成することができる(詳細は後述する)。
続いて、各圧電板24における一対の振動腕部10,11の両主面上に溝部18を形成する溝部形成工程を行う(S140)。具体的には、上述した外形パターン41を溝部18の形成領域が開口するように再度パターニングする。そして、パターニングされた外形パターン41をマスクとしてエッチング加工を行う。これにより、外形パターン41でマスクされていない領域が選択的に除去されることで、一対の振動腕部10,11の両主面上に溝部18をそれぞれ形成できる。その後、マスクとしていた外形パターン41を除去する。尚、図11では、既に溝部18を形成して外形パターン41が除去された状態を示しており、図面を見易くするために、溝部18、及び外形パターン41の記載を省略している。
(電極形成工程)
次いで、複数の圧電板24の外表面上に励振電極13,14、引き出し電極19,20、及びマウント電極16,17をそれぞれ形成する電極形成工程を行う(S150)。具体的には、まず圧電板24の外表面に、蒸着法やスパッタリング法等により導電性を有する金属膜(被膜)43(図14参照)を成膜する(S150A:金属膜形成工程)。
図13、図14は、フォトレジスト膜形成工程を説明するための図であって、図13はウエハSの平面図、図14は図12のC−C線に沿う断面図である。尚、図13、図14においては、図面を見易くするため、上述した溝部18の記載を省略する。
次に、図13、図14に示すように、フォトレジスト膜形成装置71(以下、形成装置71という)を用い、金属膜43が形成されたウエハSに対してフォトレジスト膜44を形成する(フォトレジスト膜形成工程(マスク形成工程):S150B)。以下では、まず形成装置71について説明する。
図14に示すように、形成装置71は、ウエハSをセット可能な平板状のワークステージ72と、ワークステージ72にセットされたウエハSに向けてフォトレジスト材を噴霧する噴霧器73と、ワークステージ72、及びウエハS間に配置された複数のスペーサ74とを備えている。
噴霧器73は、ワークステージ72表面における法線方向に沿って気流を発生させることで、フォトレジスト材(マスク材)を噴霧するものであり、ワークステージ72表面に向けて開口する噴霧ノズル73aを備えている。また、噴霧器73は、不図示の駆動装置によってワークステージ72表面における面方向に沿って走査可能に構成されている。
尚、噴霧器73は市販のスプレー等を用いても構わない。
各スペーサ74は、ワークステージ72表面の法線方向に沿って立設され、その上端面でウエハSの一方の面(図14中下面)を支持するようになっている。したがって、ワークステージ72上にウエハSをセットした際に、ウエハSとワークステージ72との間にはスペーサ74の厚み分の間隙Kが形成されるようになっている。また、スペーサ74は、ワークステージ72上において、例えば、ウエハSの非形成領域Nに対応する位置やウエハSの外周縁部に配置されている(図12参照)。
このようにスペーサ74を配置することにより、ウエハSの撓みを抑制し、ウエハSを安定してセットできる。尚、ワークステージ72内にヒータを設けても構わない。
そして、形成装置71を用いてフォトレジスト膜形成工程(S150B)を行うには、まずワークステージ72上にスペーサ74を介してウエハSをセットし、スプレーコート法によりフォトレジスト材を塗布する。
具体的には、不図示の駆動手段によって、ウエハSの対向する二辺間(例えば、図13における左側辺と右側辺)を噴霧器73を繰り返し往復するように走査させ、且つ往復方向と直交する方向(例えば、図13における上下方向)に沿って少しずつ移動させながら、ウエハSに対してフォトレジスト材を噴霧していく。これにより、ウエハSの他方の面(図14中上面)及び側面の全域に亘ってフォトレジスト材が塗布される。
このとき、スペーサ74により、ウエハSとワークステージ72との間に隙間Su4が形成されているので、ウエハSの厚さ方向での通気性が向上される。すなわち、噴霧器73から発生する気流や、この気流によって引き込まれて発生する気流等、フォトレジスト材の噴霧時に生じる気流(図14中矢印F)が、図12に示す圧電板形成開口部24a内に形成されている各隙間Su1〜Su3(圧電板形成開口部24aの内側縁と圧電板24との間の隙間Su1、隣り合う圧電板24,24間の間の隙間Su2、及び一対の振動腕部10,11の間の隙間Su3)を通ってウエハSの一方の面側に到達した後、ウエハSとワークステージ72との間の隙間Su4を流通する。
これにより、ウエハS上に塗布されたフォトレジスト材が塗布中に乾きやすくなる。この場合、乾燥したフォトレジスト材上にフォトレジスト材が順次堆積していくことになるので、圧電板24の角部でのフォトレジスト材の表面張力を低減することができ、圧電板24の角部にフォトレジスト材を塗布し易くなる。
また、ウエハSがワークステージ72から浮いた状態で支持されるので、フォトレジスト材がウエハSとワークステージ72とがくっ付いてしまうこともない。これにより、ワークステージ72からウエハSを取り外す際に、ウエハSが割れるのを防止できる。
さらに、ウエハSの外周部に開口部82が形成されているので、噴霧器73から発生する気流が開口部82へと流れていく空気の通り道が形成される。このため、ウエハSとワークステージ72上との間の隙間Su4を流通するフォトレジスト材は、隙間Su4で滞留することなく、開口部82へと流れる。
ここで、開口部82の短手方向の幅W1は、式(1)、式(2)、及び式(3)を満たすように設定されている。このため、噴霧器73から発生する気流が開口部82へと流れていく空気の通り道が形成され易い。よって、ウエハSの圧電板形成開口部24a内に形成されている各隙間Su1〜Su3を流通したフォトレジスト材は、他の隙間Su1〜Su3に流れ込むことなく、開口部82へと導かれていく。
また、不図示の駆動手段によって、ウエハSの対向する二辺間(例えば、図13における左側辺と右側辺との間)を噴霧器73を繰り返し往復するように走査させながら、ウエハSに対してフォトレジスト材を噴霧していくと、ウエハSの外周縁(例えば、図13における左側縁や右側縁)が噴霧器73の折り返し地点となり、フォトレジスト材が溜まり易くなる。このため、ウエハSの外周部に開口部82を形成することにより、確実、且つ効率よくフォトレジスト材を開口部82に導くことができる。
ウエハS上に塗布されたフォトレジスト材が乾燥することにより、圧電板24上にフォトレジスト膜44が形成される。このとき、ウエハSとワークステージ72上との間の隙間Su4にフォトレジスト材が滞留しないので、フォトレジスト膜44に厚みムラが生じたり、フォトレジスト材の粒子が付着したフォトレジスト膜44が形成されたりすることを防止できる。
そして、ウエハS上に塗布されたフォトレジスト材が乾燥することにより、圧電板24上に均一なフォトレジスト膜44が形成される。尚、ウエハSの他方の面側からフォトレジスト膜44を形成した後、ウエハSの一方の面側にフォトレジスト膜44が形成されていない場合には、ウエハSを反転させて、上述した方法と同様の方法によりウエハSの一方の面側からフォトレジスト膜44を形成する。これにより、ウエハSの全面にフォトレジスト膜44を形成できる。
続いて、フォトレジスト膜44をフォトリソグラフィ技術によりパターニングするレジストパターン形成工程(マスクパターン形成工程:S150C)を行う。具体的には、まず、フォトレジスト膜44上に不図示のフォトマスクをセットする。フォトマスクは、例えば励振電極13,14、引き出し電極19,20、及びマウント電極16,17の形成領域以外の領域に開口部を有している。
そして、フォトマスクを介してフォトレジスト膜44に向けて紫外線を照射する。ついで、現像液に浸漬することで、紫外線が露光されていない領域(フォトマスクで覆われた領域)のフォトレジスト膜44のみが選択的に除去される。これにより、金属膜成膜工程(S150A)で形成した金属膜43上に、不図示のレジストパターン(マスクパターン)を形成できる。本実施形態では、圧電振動片4の励振電極13,14、引き出し電極19,20及びマウント電極16,17に相当する領域にフォトレジスト膜44が残存したレジストパターン(不図示)が形成される。
次に、上述したレジストパターンをマスクとして金属膜43に対してエッチングを行い、上述した各電極(被膜パターン)13,14,16,17,19,20を形成するエッチング工程(被膜パターン形成工程:S150D)を行う。具体的には、レジストパターンによりマスクされている金属膜43を残し、レジストパターンによりマスクされていない金属膜43を選択的に除去する。
この際、フォトレジスト膜形成工程(S150B)により、圧電板24の全面に亘って、ムラなくフォトレジスト膜44を形成しているので、各電極13,14,16,17,19,20に相当する領域には、レジストパターンがムラなく残存している。これにより、各電極13,14,16,17,19,20に相当する領域の金属膜43がエッチングされることがなく、各電極13,14,16,17,19,20の断線を防止でき、且つ適正な電極13,14,16,17,19,20が形成される。
その後、レジストパターンを除去(S150E)することで、電極形成工程(S150)が終了し、圧電板24の外表面には励振電極13,14、引き出し電極19,20及びマウント電極16,17が形成される。
電極形成工程(S150)が終了した後、一対の振動腕部10,11の先端に周波数調整用の粗調膜21a、及び微調膜21bからなる重り金属膜21を形成する(重り金属膜形成工程:S160)。尚、本実施形態では、励振電極13,14や、引き出し電極19,20、マウント電極16,17と、重り金属膜21と、をそれぞれ別工程で形成する場合について説明したが、上述した各電極及び重り金属膜21を同一工程で一括して形成しても構わない。
続いて、ウエハに形成された全ての振動腕部10,11に対して、周波数を粗く調整する粗調工程を行う(S170)。これは、重り金属膜21の粗調膜21aにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。具体的には、まず、ウエハに形成された全ての振動腕部10,11の周波数をまとめて測定し、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて、トリミング量を計算する。その後、トリミング量の計算結果に基づいて、重り金属膜21の粗調膜21aの先端にレーザ光を照射して粗調膜21aを除去(トリミング)する。尚、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、圧電振動片4のマウント後に行う。
粗調工程(S170)が終了した後、最後にウエハSと圧電板24とを連結していた連結部42を切断して、複数の圧電板24をウエハSから切り離して個片化する切断工程を行う(S180)。これにより、1枚のウエハSから、音叉型の圧電振動片4を一度に複数製造することができる。
この時点で、圧電振動片4の製造工程が終了し、図5に示す圧電振動片4を得ることができる。
(リッド基板用ウエハ作成工程)
次に、図8、図10に示すように、後にリッド基板3となるリッド基板用ウエハ50を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するリッド基板用ウエハ作製工程を行う(S20)。
具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ50を形成する(S21)。
次いで、リッド基板用ウエハ50の裏面50a(図6における下面)に、エッチング等により行列方向にキャビティC用の凹部3aを複数形成する凹部形成工程を行う(S22)。
続いて、後述するベース基板用ウエハ40との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ40との接合面となるリッド基板用ウエハ50の裏面50a側を少なくとも研磨する研磨工程(S23)を行い、裏面50aを鏡面加工する。
次に、リッド基板用ウエハ50の裏面50a全体(ベース基板用ウエハ40との接合面及び凹部3aの内面)に接合材35を形成する接合材形成工程(S24)を行う。このように、接合材35をリッド基板用ウエハ50の裏面50a全体に形成することで、接合材35のパターニングが不要になり、製造コストを低減することができる。尚、接合材35の形成は、スパッタやCVD等の成膜方法によって行うことができる。また、接合材形成工程(S24)の前に接合面を研磨しているので、接合材35の表面の平面度が確保され、ベース基板用ウエハ40との安定した接合を実現することができる。
以上により、リッド基板用ウエハ作成工程(S20)が終了する。
(ベース基板用ウエハ作成工程)
次に、上述した工程と同時、又は前後のタイミングで、後にベース基板2となるベース基板用ウエハ40を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するベース基板用ウエハ作製工程を行う(S30)。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ40を形成する(S31)。
次いで、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハに一対の貫通電極32,33を配置するためのスルーホール30,31を複数形成するスルーホール形成工程を行う(S32)。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ40の裏面40bから凹部を形成した後、少なくともベース基板用ウエハ40の表面40a側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール30,31を形成することができる。
続いて、スルーホール形成工程(S32)で形成されたスルーホール30,31内に貫通電極32,33を形成する貫通電極形成工程(S33)を行う。
これにより、スルーホール30,31内において、芯材部7がベース基板用ウエハ40の両面40a,40bに対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極32,33を形成することができる。
次に、ベース基板用ウエハ40の表面40aに導電性膜からなる引き回し電極36,37を形成する引き回し電極形成工程を行う(S34)。このようにして、ベース基板用ウエハ製作工程(S30)が終了する。
(組立工程)
続いて、ベース基板用ウエハ作成工程(S30)で作成されたベース基板用ウエハ40の各引き回し電極36,37上に、圧電振動片作成工程(S10)で作成された圧電振動片4を、それぞれ金等のバンプBを介してマウントする(マウント工程:S40)。
そして、上述した各ウエハ40,50の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ40、及びリッド基板用ウエハ50を重ね合わせる、重ね合わせ工程を行う(重ね合わせ工程:S50)。具体的には、不図示の基準マーク等を指標としながら、両ウエハ40,50を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片4が、リッド基板用ウエハ50に形成された凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収納された状態となる。
重ね合わせ工程後、重ね合わせた2枚のウエハ40,50を不図示の陽極接合装置に入れ、不図示の保持機構によりウエハの外周部分をクランプした状態で、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程を行う(S60)。具体的には、接合材35とリッド基板用ウエハ50との間に所定の電圧を印加する。すると、接合材35とリッド基板用ウエハ50との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片4をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが接合されたウエハ接合体60を得ることができる。
そして、本実施形態のように両ウエハ40,50同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ40,50を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれ、ウエハ接合体60の反り等を防ぎ、両ウエハ40,50をより強固に接合することができる。
そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ40の裏面40bに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極32,33にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極38,39を複数形成する外部電極形成工程を行う(S70)。この工程により、外部電極38,39を利用してキャビティC内に封止された圧電振動片4を作動させることができる。
続いて、図8に示すように、パッケージ5内に封止された個々の圧電振動片4の周波数を微調整して目標周波数の範囲内に収める微調工程を不図示のトリミング装置を用いて行う(S80)。具体的には、外部電極38,39に電圧を印加して圧電振動片4を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ50を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜21の微調膜21bを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部10,11の先端側の重量が変化するため、圧電振動片4の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。
微調工程(S80)が終了した後、接合されたウエハ接合体60を切断線Mに沿って切断して個片化する個片化工程を行う(S90)。
続いて、個片化された圧電振動子1の内部の電気特性検査を行う(S100)。
電気特性検査(S100)では、圧電振動片4の周波数、抵抗値、ドライブレベル特性(周波数、及び抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性や圧電振動子1を落下させて行う衝撃特性等を併せてチェックする。そして、圧電振動子1の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子1の製造が終了する。
(効果)
したがって、上述の実施形態によれば、フォトレジスト膜形成工程(S150B)において、ワークステージ72上にスペーサ74を介してウエハSをセットした状態で、フォトレジスト材を塗布するので、ワークステージ72とウエハSとの間に隙間Su4が形成され、ウエハSの厚さ方向における通気性を向上させることができる。このため、ウエハS上に塗布されたフォトレジスト材が塗布中に乾きやすくなり、圧電板24の全面に亘って、ムラなくフォトレジスト膜44を形成できる。
これに加え、フォトレジスト膜形成工程(S150B)を行うにあたって、ウエハSの外周部に、このウエハSの外周縁に沿って長い、平面視略長方形状の開口部82を形成するので、ウエハSとワークステージ72との間の隙間Su4にフォトレジスト材が滞留してしまうことを防止できる。このため、圧電板24に形成されるフォトレジスト膜44に厚みムラが生じたり、フォトレジスト材の粒子が付着したフォトレジスト膜44が形成されたりすることを防止できる。
よって、圧電板24上に形成される各電極13,14,16,17,19,20の断線を防止でき、且つ適正な電極13,14,16,17,19,20を形成することができる。
また、ウエハSに形成されている開口部82の短手方向の幅W1は、式(1)、式(2)、及び式(3)を満たすように設定されている。このため、噴霧器73から発生する気流が開口部82へと流れていく空気の通り道が形成され易い。よって、ウエハSの圧電板形成開口部24a内に形成されている各隙間Su1〜Su3を流通したフォトレジスト材は、他の隙間Su1〜Su3に流れ込むことなく、開口部82へと導かれていくので、確実に適正な電極13,14,16,17,19,20を形成することができる。
さらに、ウエハSの外周部に開口部82を形成することにより、ウエハSにスプレーコート法によりフォトレジスト材を塗布するにあたって、確実、且つ効率よくフォトレジスト材を開口部82に導くことができる。このため、確実に圧電板24の全面に亘って、ムラなくフォトレジスト膜44を形成できる。
そして、上述した圧電振動片4をパッケージ5に気密封止することにより、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子1を提供できる。
また、圧電振動片作製工程(S10)において、外形パターン41と共に開口パターン81を用意し、外形パターン41を介してパターニングされたウエハSに複数の圧電板24を形成するのと同時に、ウエハSの開口パターン81に対応する箇所に開口部82を形成している。このため、ウエハSに開口部82を形成するために別途工程を増やす必要がなく、効率よく開口部82を形成することができる。
(発振器)
次に、図15に基づいて、本発明に係る発振器100の一実施形態について説明する。
図15は、発振器100の概略構成図である。
同図に示すように、本実施形態の発振器100は、圧電振動子1を、集積回路101に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器100は、コンデンサ等の電子部品102が実装された基板103を備えている。基板103には、発振器用の上述した集積回路101が実装されており、この集積回路101の近傍に、圧電振動子1の圧電振動片4が実装されている。これら電子部品102、集積回路101及び圧電振動子1は、不図示の配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。尚、各構成部品は、不図示の樹脂によりモールドされている。
このように構成された発振器100において、圧電振動子1に電圧を印加すると、この圧電振動子1内の圧電振動片4が振動する。この振動は、圧電振動片4が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路101に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路101によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。
これにより、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路101の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
したがって、本実施形態の発振器100によれば、上述した圧電振動子1を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器100を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
(電子機器)
次に、図16に基づいて、本発明に係る電子機器の一実施形態について説明する。尚、電子機器として、上述した圧電振動子1を有する携帯情報機器110を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器110は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
(携帯情報機器)
次に、本実施形態の携帯情報機器110の構成について説明する。
図16は、携帯情報機器110の概略構成図である。
同図に示すように、この携帯情報機器110は、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部111とを備えている。電源部111は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部111には、各種制御を行う制御部112と、時刻等のカウントを行う計時部113と、外部との通信を行う通信部114と、各種情報を表示する表示部115と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部116とが並列に接続されている。そして、電源部111によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
制御部112は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部112は、予めプログラムが書き込まれたROMと、このROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、このCPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。
計時部113は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片4が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部112と信号の送受信が行われ、表示部115に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
通信部114は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部117、音声処理部118、切替部119、増幅部120、音声入出力部121、電話番号入力部122、着信音発生部123、及び呼制御メモリ部124を備えている。
無線部117は、音声データ等の各種データを、アンテナ125を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部118は、無線部117、又は増幅部120から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部120は、音声処理部118、又は音声入出力部121から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部121は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
また、着信音発生部123は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部119は、着信時に限って、音声処理部118に接続されている増幅部120を着信音発生部123に切り替えることによって、着信音発生部123において生成された着信音が増幅部120を介して音声入出力部121に出力される。
尚、呼制御メモリ部124は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部122は、例えば、0から9の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
電圧検出部116は、電源部111によって制御部112等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部112に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部114を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。電圧検出部116から電圧降下の通知を受けた制御部112は、無線部117、音声処理部118、切替部119及び着信音発生部123の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部117の動作停止は、必須となる。さらに、表示部115に、通信部114が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
すなわち、電圧検出部116と制御部112とによって、通信部114の動作を禁止し、その旨を表示部115に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部115の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしても良い。
尚、通信部114の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部126を備えることで、通信部114の機能をより確実に停止することができる。
したがって、本実施形態の携帯情報機器110によれば、上述した圧電振動子1を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な携帯情報機器110を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
(電波時計)
次に、図17に基づいて、本発明に係る電波時計130の一実施形態について説明する。
図17は、電波時計130の概略構成図である。
同図に示すように、本実施形態の電波時計130は、フィルタ部131に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)とに、標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
以下、電波時計130の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ132は、40kHz若しくは60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、40kHz若しくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ133によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部131によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子1は、上述した搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部138、139をそれぞれ備えている。
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路134により検波復調される。続いて、波形整形回路135を介してタイムコードが取り出され、CPU136でカウントされる。CPU136では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC137に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部138、139は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
尚、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5KHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計130を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。
したがって、本実施形態の電波時計130によれば、上述した圧電振動子1を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な電波時計130を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
尚、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態では、ワークステージ72の表面の法線方向に沿ってフォトレジスト材を噴霧する場合について説明したが、ワークステージ72表面の法線方向に対して斜め方向からフォトレジスト材を噴霧しても構わない。
また、上述の実施形態では、音叉型の圧電振動片を例に挙げて本発明を説明したが、これに限らず、例えばATカット型の圧電振動片(厚み滑り振動片)等に、本発明を適用しても構わない。
さらに、上述の実施形態では、表面実装型の圧電振動子1を例にして説明したが、これに限らずシリンダーパッケージタイプの圧電振動子に適用することもできる。
そして、上述の実施形態では、圧電板24上に電極を形成する際について説明したが、これに限らず、圧電板24の外形を形成する際や、溝部18を形成する際等、の各工程について適用することが可能である。
また、上述の実施形態では、ウエハSに開口部82を形成するにあたって、圧電振動片作成工程内で圧電板24の外形形状をパターニングするのと同時に開口部82をパターニングする場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ウエハSに機械加工等を施して開口部82を形成してもよい。
1 圧電振動子
4 圧電振動子
5 パッケージ
10,11 振動腕部
12 基部
13 第1の励振電極(被膜パターン)
14 第2の励振電極(被膜パターン)
16,17 マウント電極(被膜パターン)
19,20 引き出し電極(被膜パターン)
24 圧電板
24a 圧電板形成開口部
41 外形パターン(マスクパターン)
42 連結部
43 金属膜(被膜)
44 フォトレジスト膜(マスク)
72 ワークステージ
73 噴霧器
74 スペーサ
100 発振器
101 集積回路
110 携帯情報機器(電子機器)
113 時計部
130 電波時計
131 フィルタ部
S ウエハ
Su1〜Su4 隙間
W1〜W4 幅

Claims (9)

  1. 複数の圧電板が連結されているウエハから圧電振動片を製造するための圧電振動片製造方法において、
    前記ウエハ上に噴霧器を走査させ、前記圧電板上に形成された被膜に対してマスク材を噴霧し、前記被膜上にマスクを形成するマスク形成工程と、
    前記マスクをパターニングしてマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、
    前記マスクパターンの形成領域以外の領域の前記被膜を除去して、被膜パターンを形成する被膜パターン形成工程とを有し、
    前記ウエハの前記圧電板が形成されている領域を避けた位置に開口部を形成し、この開口部が形成された前記ウエハを用いて前記マスク形成工程を行うことを特徴とする圧電振動片製造方法。
  2. 前記マスク形成工程において、
    前記圧電板に対して前記噴霧器とは反対側に配置されたワークステージ上に、スペーサを介して前記ウエハをセットし、この状態で前記ウエハの前記圧電板上に形成された被膜に対して前記マスク材を噴霧することを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片製造方法。
  3. 前記ウエハの外周縁に沿って、前記開口部が複数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製造方法。
  4. 前記圧電板は、並んで配置された一対の振動腕部と、これら一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部とを有し、
    この基部が、前記ウエハに形成されている圧電板形成開口部の内側縁に連結部を介して連結されることにより、前記圧電板形成開口部内に複数の前記圧電板が並んで配置されており、
    前記開口部は、前記ウエハの外周縁に沿って長くなるように形成されており、
    前記開口部の短手方向の幅は、前記圧電板と前記圧電板形成開口部の内側縁との間の隙間よりも大きく、且つ隣り合う前記圧電板の間の隙間よりも大きく、且つ前記一対の振動腕部の間の隙間よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の圧電振動片製造方法。
  5. 請求項1に記載の圧電振動片製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動片。
  6. 請求項5に記載の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
  7. 請求項6に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
  8. 請求項6に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項6に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
JP2012018665A 2012-01-31 2012-01-31 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計 Pending JP2013157909A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012018665A JP2013157909A (ja) 2012-01-31 2012-01-31 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012018665A JP2013157909A (ja) 2012-01-31 2012-01-31 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013157909A true JP2013157909A (ja) 2013-08-15

Family

ID=49052677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012018665A Pending JP2013157909A (ja) 2012-01-31 2012-01-31 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013157909A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726768B1 (ko) * 2017-01-06 2017-04-13 안일섭 빛의 투과를 이용하는 표시물 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726768B1 (ko) * 2017-01-06 2017-04-13 안일섭 빛의 투과를 이용하는 표시물 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110220493A1 (en) Masking material, piezoelectric vibrator, method of manufacturing piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece
JP2011049665A (ja) 圧電振動子、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
US8542070B2 (en) Piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece
JP2012169865A (ja) 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計
JP5128670B2 (ja) 圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計、並びに圧電振動子の製造方法
JP2011114692A (ja) 圧電振動片、圧電振動子、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
WO2009104328A1 (ja) 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
US8695186B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrator
JP5128669B2 (ja) 圧電振動子の製造方法
WO2010097901A1 (ja) 陽極接合方法、パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
JP2011029715A (ja) 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計並びに圧電振動片の製造方法
JP2011151758A (ja) パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
US20110219593A1 (en) Pattern forming method, pattern forming apparatus, piezoelectric vibrator, method of manufacturing piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiec
JP2013165396A (ja) 圧電振動片、圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP2012169863A (ja) 圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計
JP2012165191A (ja) 圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP2011176501A (ja) パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計
JP2013157909A (ja) 圧電振動片製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計
JP2012169788A (ja) パッケージ製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計
JP2013187639A (ja) 圧電振動片の製造方法
JP2013157908A (ja) 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP5246701B2 (ja) 圧電振動片の製造方法
JP6105648B2 (ja) 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計並びに圧電振動片の製造方法
JP2013165405A (ja) 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計
JP2012156874A (ja) 圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130809