JP2016178590A - Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body - Google Patents
Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016178590A JP2016178590A JP2015059155A JP2015059155A JP2016178590A JP 2016178590 A JP2016178590 A JP 2016178590A JP 2015059155 A JP2015059155 A JP 2015059155A JP 2015059155 A JP2015059155 A JP 2015059155A JP 2016178590 A JP2016178590 A JP 2016178590A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator element
- groove
- vibrating
- vibration
- axis direction
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、振動片、振動片の製造方法、振動子、発振器、電子機器、および移動体に関する。 The present invention relates to a resonator element, a method for manufacturing the resonator element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピューター、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、又はページングシステム等の移動体通信機器等において、振動子や発振器等の電子デバイスが広く使用されている。
従来から、振動子や発振器が備える振動片として、基部と、基部から互いに平行となるように並んで延出する一対の振動腕とを有し、各振動腕には、外周を構成する4つの面のそれぞれに電極が形成された振動片が用いられていた。
近年、搭載される機器の小型化に伴って、振動子や発振器も小型化が図られている。そのため、振動腕の表面に溝部を設けることで小型化に伴うインピーダンスの上昇を抑える方法が知られている。例えば、特許文献1には、溝部を開口部側から底壁面側に向かうに従い漸次、振動腕部の短手方向に広幅になるように形成し、電界効率を高めることで、インピーダンスを低下させた圧電振動片が開示されている。
Electronic devices such as vibrators and oscillators are used in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems. Widely used.
Conventionally, as a resonator element included in a vibrator or an oscillator, a base portion and a pair of vibrating arms extending in parallel so as to be parallel to each other from the base portion are provided. A vibrating piece having electrodes formed on each of the surfaces was used.
In recent years, along with downsizing of mounted devices, vibrators and oscillators have also been downsized. For this reason, a method is known in which a groove is provided on the surface of the vibrating arm to suppress an increase in impedance associated with downsizing. For example, in
しかしながら、特許文献1に記載の振動片では、溝部の側面部と底壁面とにより形成される角部が鋭角に加工されているため、衝撃が加わった際にその角部に応力が集中し、振動腕が破損してしまう虞があった。
However, in the resonator element described in
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る振動片は、基部と、前記基部から並んで延出する一対の振動腕と、前記振動腕の表面に形成される溝部と、を備え、前記溝部は、前記延出する方向と交差する方向の断面において、前記溝部の幅が開口部から底面部側に向かって広がるように形成され、且つ、側面部と前記底面部との間に湾曲状の形状が形成されていることを特徴とする。 Application Example 1 A vibrating piece according to this application example includes a base, a pair of vibrating arms extending side by side from the base, and a groove formed on the surface of the vibrating arm. In a cross section in a direction intersecting with the extending direction, the width of the groove portion is formed so as to expand from the opening portion toward the bottom surface portion side, and a curved shape is formed between the side surface portion and the bottom surface portion. It is formed.
本適用例によれば、振動腕に形成された溝部の幅が開口部から底面部側に向かって広がるように形成されているため、振動腕の側面と溝部の側面部との間隔が狭まり電界効率を高めることができ、インピーダンスの低い振動片を得ることができる。また、側面部と底面部との間に湾曲状の形状が形成されているため、衝撃が加わっても側面部と底面部との間に応力が集中せず、振動腕が破損する虞を低減でき、耐衝撃特性に優れた振動片が得られるという効果がある。 According to this application example, since the width of the groove formed in the vibrating arm is formed so as to expand from the opening toward the bottom surface, the distance between the side surface of the vibrating arm and the side surface of the groove is reduced, and the electric field is reduced. Efficiency can be improved and a vibration piece with low impedance can be obtained. In addition, since a curved shape is formed between the side surface and the bottom surface, stress does not concentrate between the side surface and the bottom surface even if an impact is applied, reducing the risk of damage to the vibrating arm It is possible to obtain a resonator element having excellent impact resistance.
[適用例2]本適用例に係る振動片の製造方法は、上記適用例に記載の振動片を、ウェーハから形成する振動片の製造方法であって、前記ウェーハに溝部を形成する溝部形成工程を有し、前記溝部形成工程は、前記ウェーハに金属マスクを形成するマスク形成工程と、ドライエッチング装置で、前記溝部の側面部に保護膜を形成しながら連続的にドライエッチングするドライエッチング工程と、を有していることを特徴とする。 [Application Example 2] A method for manufacturing a resonator element according to this application example is a method for manufacturing a resonator element in which the resonator element according to the above application example is formed from a wafer, and a groove forming process for forming a groove in the wafer. The groove forming step includes: a mask forming step of forming a metal mask on the wafer; and a dry etching step of continuously performing dry etching while forming a protective film on a side surface of the groove with a dry etching apparatus. It is characterized by having.
本適用例によれば、ウェーハに溝部を形成する溝部形成工程において、ドライエッチング装置のエッチングガス圧力を上げ、プラズマの平均自由行程を短くなるように調整し、溝部の側面部に保護膜を形成しながら連続的にドライエッチングすることで、溝部の幅を開口部から底面部側に向かって広げられ、且つ、側面部と底面部との間を湾曲状の形状に形成することができる。そのため、溝部の側面部と振動腕の側面との間隔を狭くすることができ、電界効率を高めインピーダンスを低くすることができる。また、側面部と底面部との間が湾曲状の形状であるため、衝撃が加わった際に、応力が集中し難くなり、振動腕が破損する虞を低減でき、耐衝撃特性に優れた振動片を製造することができるという効果がある。 According to this application example, in the groove forming process for forming the groove on the wafer, the etching gas pressure of the dry etching apparatus is increased to adjust the plasma mean free path to be shorter, and a protective film is formed on the side surface of the groove. However, by continuously performing dry etching, the width of the groove can be expanded from the opening toward the bottom surface, and a curved shape can be formed between the side surface and the bottom surface. Therefore, the distance between the side surface portion of the groove portion and the side surface of the vibrating arm can be narrowed, and the electric field efficiency can be increased and the impedance can be lowered. In addition, the curved shape between the side and bottom faces makes it difficult for stress to concentrate when an impact is applied, reducing the risk of damage to the vibrating arm, and vibration with excellent shock resistance. There is an effect that a piece can be manufactured.
[適用例3]本適用例に係る振動子は、上記適用例に記載の振動片と、前記振動片を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする。 Application Example 3 A vibrator according to this application example includes the resonator element according to the application example described above and a package that accommodates the resonator element.
本適用例によれば、インピーダンスが低く、耐衝撃特性に優れた振動片をパッケージに収納することで、安定な振動特性や優れた耐衝撃特性を有する振動子を得ることができる。 According to this application example, a vibrator having low impedance and excellent shock resistance characteristics is accommodated in the package, whereby a vibrator having stable vibration characteristics and excellent shock resistance characteristics can be obtained.
[適用例4]本適用例に係る発振器は、上記適用例に記載の振動片と、前記振動片を駆動する回路を含む電子部品と、前記振動片および前記電子部品を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする。 Application Example 4 An oscillator according to this application example includes the resonator element according to the application example, an electronic component including a circuit that drives the resonator element, and a package that accommodates the resonator element and the electronic component. It is characterized by having.
本適用例によれば、インピーダンスが低く、耐衝撃特性に優れた振動片と発振回路とを電気的に接続することで、安定な発振特性や優れた耐衝撃特性を有する発振器を得ることができる。 According to this application example, an oscillator having stable oscillation characteristics and excellent shock resistance characteristics can be obtained by electrically connecting a resonator element having low impedance and excellent shock resistance characteristics to the oscillation circuit. .
[適用例5]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の振動片を備えていることを特徴とする。 Application Example 5 An electronic apparatus according to this application example includes the resonator element according to the application example.
本適用例によれば、インピーダンスが低く、耐衝撃特性に優れた振動片を用いることで、高い信頼性を有する電子機器を構成することができる。 According to this application example, an electronic device having high reliability can be configured by using a resonator element having low impedance and excellent impact resistance.
[適用例6]本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の振動片を備えていることを特徴とする。 Application Example 6 A moving object according to this application example includes the resonator element according to the application example.
本適用例によれば、インピーダンスが低く、耐衝撃特性に優れた振動片を用いることで、高い信頼性を有する移動体を構成することができる。 According to this application example, it is possible to configure a moving body having high reliability by using a resonator element having low impedance and excellent impact resistance.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。また、図3および図5を除く、図1〜図10において、説明の便宜上、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」としている。また、以下の説明では、X軸に平行な方向を「X軸方向」といい、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」といい、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。更に、説明の便宜上、Z軸方向から見たときの平面視において、Z軸方向の面を主面として、また、X軸方向から見たときの平面視において、X軸方向の面を側面として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized. In addition, in FIGS. 1 to 10 except for FIGS. 3 and 5, for convenience of explanation, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other, and the tip side of the illustrated arrow is indicated. The “+ side” and the base end side are “− side”. In the following description, a direction parallel to the X axis is referred to as an “X axis direction”, a direction parallel to the Y axis is referred to as a “Y axis direction”, and a direction parallel to the Z axis is referred to as a “Z axis direction”. . Furthermore, for convenience of explanation, the surface in the Z-axis direction is a main surface in a plan view when viewed from the Z-axis direction, and the surface in the X-axis direction is a side surface in a plan view when viewed from the X-axis direction. explain.
<第1実施形態>
(振動片)
先ず、本発明の第1実施形態に係る振動片として音叉型構造の振動片100を例に挙げて、図1および図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動片の構造を示す概略平面図である。図2は、図1中のA−A線における概略断面図である。なお、振動片100には、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線、および駆動接地端子などが設けられているが、説明の便宜上、図1および図2においては省略している。
<First Embodiment>
(Vibration piece)
First, a vibrating
FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the resonator element according to the first embodiment of the invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. The vibrating
第1実施形態に係る振動片100は、図1に示すように、基部10と、基部10から並んで延出する一対の振動腕12,13と、振動腕12,13の表面に形成される溝部42と、を備え構成されている。
振動片100は、圧電基板をエッチングして形成されており、例えば、圧電基板として、水晶、特に、Zカット水晶基板で構成されている。これにより、振動片100は、優れた振動特性を発揮することができる。Zカット水晶基板とは、水晶のZ軸(光軸)を厚さ方向とする水晶基板である。Z軸は、Zカット水晶基板の厚さ方向と一致しているのが好ましいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点からは、厚さ方向に対して若干(例えば、15°未満程度)傾けることになる。
As shown in FIG. 1, the
The
基部10は、XY面に広がりを有し、Z軸方向に厚さを有する略板状をなしている。振動腕12,13は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部10の+Y軸方向の端部11から+Y軸方向に延出している。また、振動腕12,13の先端には、振動腕12,13よりも広い幅(X軸方向の長さ)を有する略矩形状の錘部32が設けられている。このような錘部32を設けることによって、振動片の小型化を図ることができたり、振動腕の屈曲振動の周波数を低めたりすることができる。なお、錘部32は、必要に応じて段階的に複数の幅(X軸方向の長さ)を有していてもよく、省略してもよい。
The
振動腕12,13には、表裏の両主面に、それぞれの主面に開放する有底の溝部42が形成されている。これら溝部42は、Y軸方向に延在して形成されており、それぞれ同じ形状をなしている。また、溝部42は、振動腕12,13の延出する方向と交差する方向の断面(XZ面)において、図2に示すように、溝部42の幅(X軸方向の長さ)は、開口部から底面部44側に向かって広がるように形成され、且つ、側面部46と底面部44との間に湾曲状の形状が形成されている。
In the vibrating
振動腕12,13にこのような溝部42を形成することによって、振動腕12,13の側面(YZ面)と溝部42の側面部46との間隔を狭めることができるため、電界効率を高めることができ、インピーダンスの低い振動片100を得ることができる。また、側面部46と底面部44との間が湾曲状の形状となっているため、衝撃が加わっても側面部46と底面部44との間に応力が集中せず、振動腕12,13が破損する虞を低減でき、耐衝撃特性に優れた振動片100を得ることができる。なお、本実施形態では、溝部42を振動腕12,13表裏の両主面に形成しているが、これに限定する必要はなく、振動腕12,13の表裏の両主面のどちらか一方の主面だけに形成しても構わない。その場合も、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
By forming such a
なお、振動片100は、駆動用電極に駆動電圧が印加されることで、振動片100の振動腕12,13内で電界が適切に発生し、一対の振動腕12,13が互いに接近、離間を繰り返すように面内方向(XY面方向)に所定の周波数で屈曲振動する。
In the vibrating
<第2実施形態>
(振動片の製造方法)
次に、本発明の第2実施形態に係る振動片の製造方法の一例として、ウェーハとしての水晶基板110から形成する振動片100の製造方法を挙げ、図3〜図5を参照して説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係る振動片の製造方法における工程図である。図4は、溝部形成工程を説明する図1中のA−A線における概略断面図である。図5は、ドライエッチング装置の構成を示す概略構成図である。
Second Embodiment
(Manufacturing method of vibrating piece)
Next, as an example of the method for manufacturing a resonator element according to the second embodiment of the present invention, a method for manufacturing the
FIG. 3 is a process diagram in the method for manufacturing a resonator element according to the second embodiment of the invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 for explaining the groove forming step. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the dry etching apparatus.
水晶基板110から振動片100を形成する製造方法は、図3に示すように、溝部形成工程(Step1)と、外形形状形成工程(Step2)と、電極形成工程(Step3)と、周波数調整工程(Step4)と、分割工程(Step5)と、を含んでいる。
As shown in FIG. 3, the manufacturing method for forming the
[溝部形成工程(Step1)]
溝部形成工程(Step1)は、マスク形成工程と、支持基板固定工程と、ドライエッチング工程と、支持基板分離工程と、を含んでいる。
[Groove Forming Step (Step 1)]
The groove forming step (Step 1) includes a mask forming step, a supporting substrate fixing step, a dry etching step, and a supporting substrate separating step.
[マスク形成工程]
マスク形成工程では、先ず、水晶基板110の表裏の両主面に下地層120を形成する。図4(a)は、水晶基板110に下地層120を成膜した後の概略断面図である。下地層120は、スパッタリング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、無電解めっき法などで成膜できる。下地層120の材料としては、例えば、金(Au)、銅(Cu)、チタンタングステン(TiW)、クロム(Cr)、ニッケルクロム(NiCr)、アルミニウム(Al)などを使用することができる。水晶基板110と下地層120との密着性を高めるための密着層(図示せず)が設けられていてもよい。本実施形態では、厚さ略110μmの水晶基板110上にクロム(Cr)の密着層を介して厚さ略100nmの下地層120を金(Au)で形成している。
[Mask formation process]
In the mask formation step, first, the
次に、フォトリソグラフィを用いて一方の主面(+Z軸方向)上にレジスト130をパターニングする。図4(b)は、パターニング後の概略断面図である。レジスト130は、例えばコーターなどを使用して水晶基板110の一方の主面(+Z軸方向)に略25μmの厚さで均一に塗布される。水晶基板110に塗布されたレジスト130は、例えば、コンタクトアライナー、プロキシミティアライナーなどの露光装置を用いて図示しないフォトマスクを介して露光される。その後、レジスト130を現像することにより、平面視における溝部42の形状にパターニングされたレジスト130が形成される。
Next, the resist 130 is patterned on one main surface (+ Z-axis direction) using photolithography. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view after patterning. The resist 130 is uniformly applied with a thickness of approximately 25 μm on one main surface (+ Z-axis direction) of the
次に、水晶基板110をエッチングして溝部42を形成する際のマスクになる金属層140を水晶基板110の表裏の両主面に形成する。図4(c)は、金属層140を形成した後の概略断面図である。金属層140は、パターニングしたレジスト130をマスクとして露出している下地層120の上と、他方の主面(−Z軸方向)側の下地層120の上と、にめっき技術により形成される。本実施形態の金属層140は、ニッケル(Ni)を無電解めっき法により略15μmの厚さで形成されている。
Next, the
次に、レジスト130と下地層120とを除去して金属マスクとなる金属層140を形成する。図4(d)は、レジスト130と下地層120とを剥離した後の概略断面図である。金属層140を形成する工程で下地層120のマスクとして使用され不要となったレジスト130を剥離し、露出した下地層120を除去することで、金属マスクとなる平面視における溝部42の形状に開口したパターンの金属層140が形成される。レジスト130の剥離方法としては、レジスト剥離剤を用いたウェットエッチング法や、オゾンやプラズマを用いたドライエッチング法などを用いることができる。下地層120の剥離方法としては、下地層120に用いた材料に反応する反応性ガスなどを用いたドライエッチング法や、下地層120に用いた材料を腐食溶解する液体に浸漬させるウェットエッチング法などを用いることができる。
以上の工程により、水晶基板110の一方の主面(+Z軸方向)上に、平面視における溝部42の形状に開口したパターンの金属層140による金属マスクが形成される。
Next, the resist 130 and the
Through the above steps, a metal mask is formed on one main surface (+ Z-axis direction) of the
[支持基板固定工程]
支持基板固定工程では、シリコンなどの支持基板150上に両面接着テープなどの固定用部材160を介して金属層140が形成された水晶基板110を固定する。図4(e)は、支持基板150上に水晶基板110を固定した後の概略断面図である。水晶基板110は固定用部材160を介して支持基板150に貼り合わせた状態で、ドライエッチング装置の真空容器内へ搬入され、真空容器内に設けられたステージ上へ載置される。なお、上述したように本実施形態の水晶基板110は厚さが略110μmと非常に薄いが、厚さが600〜800μmと十分な強度を有する支持基板150に貼り合わせた状態で取り扱うことによって搬入時に作用する外力による水晶基板110の損傷を確実に防止できる。
[Support substrate fixing process]
In the supporting substrate fixing step, the
[ドライエッチング工程]
ドライエッチング工程では、図5に示すようなドライエッチング装置を用いて金属層140をマスクとして溝部42を形成するためにエッチングする。ドライエッチング装置には、一例として、ICP(Inductive Coupling Plasma)型(誘導結合型)のRIE(Reactive Ion Etching)装置を用いる。図4(f)は、水晶基板110をエッチングし溝部42を形成した後の概略断面図である。
[Dry etching process]
In the dry etching process, etching is performed using a dry etching apparatus as shown in FIG. 5 to form the
ドライエッチング工程では、先ず、ドライエッチング装置の真空容器内に設けられたステージ上に、水晶基板110を固定した支持基板150を静電吸着によって高い密着度で固定する。その後、真空容器内を1.0Pa程度まで減圧し、六フッ化エタン(C2F6)とヘリウム(He)とを含むエッチングガスをガス導入口から真空容器内に供給する。
In the dry etching process, first, a
次に、真空容器の上部に設けられているコイルに高周波電源から高周波数の大電流を流すことによって高電圧と高周波数の変動磁場により、六フッ化エタンが分解し誘導結合プラズマを発生させる。その後、ステージの電位をマイナス電位とすると、誘導結合プラズマのプラスイオンがステージに引き寄せられて、水晶基板110に衝突し、金属層140でマスクされていない部分の水晶基板110がエッチングされ、溝部42が形成される。また、その時に発生するフッ素(F)、炭素(C)、ケイ素(Si)を含む反応生成物は真空ポンプにより排気されるが、一部は保護膜としてエッチングした溝部42の側面部46に付着する。この保護膜は水晶基板110の厚さ方向(Z軸方向)と交差する方向(X軸方向やY軸方向など)のエッチングを阻止する役目を果たす。
Next, by flowing a high-frequency large current from a high-frequency power source through a coil provided in the upper part of the vacuum vessel, the hexafluoroethane is decomposed by a high voltage and a high-frequency magnetic field to generate inductively coupled plasma. Thereafter, when the potential of the stage is set to a negative potential, positive ions of inductively coupled plasma are attracted to the stage and collide with the
エッチングの初期状態では、ドライエッチング装置の真空容器内の圧力(エッチングガス圧力)を1.0Pa程度に維持し溝部42の側面部46に保護膜を形成しながら、水晶基板110の厚さ方向(Z軸方向)にエッチングする。そのため、溝部42の開口部の幅(X軸方向の長さ)がほぼ一定となる。その後、エッチングが進むにつれて、真空容器内の圧力(エッチングガス圧力)を上げ、プラズマの平均自由行程を短くなるように調整すると、側面部46へのサイドエッチング成分が増加し等方性エッチングとなる。
In the initial state of etching, the pressure (etching gas pressure) in the vacuum vessel of the dry etching apparatus is maintained at about 1.0 Pa, and a protective film is formed on the
そのため、溝部42の幅(X軸方向の長さ)が開口部に比べ、底面部44側が広がる。その後、溝部42の深さ(Z軸方向の長さ)が深くなるに従ってサイドエッチング成分が減少し、溝部42の側面部46と底面部44との間が湾曲状の形状となる。
エッチングは、溝部42の深さ(Z軸方向の長さ)が所定の深さに到達した時点で終了とする。
Therefore, the width (length in the X-axis direction) of the
Etching is terminated when the depth of the groove 42 (the length in the Z-axis direction) reaches a predetermined depth.
なお、ここでは、ドライエッチング装置に誘導結合型を用いた場合を説明したが、ドライエッチング装置には、コイルの部分に対向電極を用いた容量結合型(平行平板型)を用いてもよい。 Although the case where the inductive coupling type is used for the dry etching apparatus has been described here, a capacitive coupling type (parallel plate type) using a counter electrode for the coil portion may be used for the dry etching apparatus.
[支持基板分離工程]
支持基板分離工程では、エッチングを施し溝部42を形成した水晶基板110と支持基板150を、金属層140に用いた材料を腐食溶解する液体に浸漬させ、金属層140を溶解することで、水晶基板110と支持基板150を分離する。
以上の工程を経て水晶基板110の一方の主面上に溝部42を形成することができる。なお、水晶基板110の表裏の両主面に溝部42を形成する場合には、上述した溝部形成工程を水晶基板110の他方の主面に施すことで、水晶基板110の表裏の両主面に溝部42を形成することができる。
[Support substrate separation process]
In the support substrate separation step, the
Through the above steps, the
以上、本実施形態に係る溝部形成工程(Step1)では、マスク形成工程において水晶基板110に金属マスクを形成した後に、ドライエッチング工程において、ドライエッチング装置のエッチングガス圧力を上げ、プラズマの平均自由行程を短くなるように調整し、溝部42の側面部46に保護膜を形成しながら連続的にドライエッチングする。そのため、溝部42の幅(X軸方向の長さ)を開口部から底面部44側に向かって広がり、且つ、側面部46と底面部44との間を湾曲状の形状に形成することができる。従って、溝部42の側面部46と振動腕12,13の側面との間隔を狭くすることができ、電界効率が高まるので、インピーダンスの低い振動片100を製造することができる。また、側面部46と底面部44との間に湾曲状の形状を含む形状が形成されているため、衝撃が加わっても側面部46と底面部44との間に応力が集中せず、振動腕12,13が破損する虞を低減でき、耐衝撃特性に優れた振動片100を製造することができる。
As described above, in the groove forming step (Step 1) according to the present embodiment, after forming a metal mask on the
[外形形状形成工程(Step2)]
外形形状形成工程(Step2)では、溝部42が形成された水晶基板110を上述した溝部形成工程(Step1)と同じ工程を繰り返し、振動片100の外形形状を形成する。先ず、マスク形成工程で、溝部42が形成された水晶基板110に振動片100の外形形状が開口するパターンの金属マスクを形成する。その後、ドライエッチング工程で、ドライエッチング装置の真空容器内の圧力(エッチングガス圧力)を1.0Pa程度に維持したまま、エッチングを行う。真空容器内の圧力を1.0Pa程度に維持することで、振動片100の外形形状の側壁に保護膜を安定に形成しながらエッチングが行われるため、サイドエッチングが防止され、振動片100の外形の側壁が略垂直になるように加工することができる。
[Outer shape forming step (Step 2)]
In the outer shape forming step (Step 2), the same process as the above-described groove forming step (Step 1) is repeated on the
振動片100の振動方向と直交する方向(X軸方向)の側壁(YZ面)が略垂直となることで、略振動方向に振動させることができるため、振動もれによるインピーダンスの上昇を低減することができる。エッチングは、水晶基板110を厚さ方向(Z軸方向)に貫通するまで行い終了する。
以上で、振動腕12,13の表面に溝部42が形成された振動片100が形成される。
Since the side wall (YZ plane) in the direction (X-axis direction) orthogonal to the vibration direction of the
Thus, the vibrating
[電極形成工程(Step3)]
電極形成工程(Step3)では、振動片100の表裏の両主面と側壁および溝部42の底面部44と側面部46に電極膜、例えば、クロム(Cr)を下地とした金(Au)を蒸着やスパッタリング等によって成膜する。レジスト塗布後、フォトリソグラフィ技術により電極のパターンを形成し、電極膜をウェットエッチングすることで駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線、および駆動接地端子などの電極が形成される。なお、同時に振動腕12,13の先端部に設けられている錘部32の表裏の両主面に周波数調整用の電極を形成しても構わない。
[Electrode formation step (Step 3)]
In the electrode formation step (Step 3), electrode films, for example, gold (Au) with chromium (Cr) as a base are deposited on both the front and back main surfaces and side walls of the
[周波数調整工程(Step4)]
周波数調整工程(Step4)では、振動片100の周波数をモニタリングしながら、錘部32に形成されている金属膜などにレーザー光を照射して、金属膜を一部蒸散させる質量削減方式による周波数調整で、所望の周波数に調整される。
[Frequency adjustment step (Step 4)]
In the frequency adjustment step (Step 4), while monitoring the frequency of the
[分割工程(Step5)]
分割工程(Step5)では、振動片100を水晶基板110の枠部から分割することで個片化する。
以上の工程により、電極が形成され周波数調整が施された振動片100が完成する。
[Division process (Step 5)]
In the dividing step (Step 5), the vibrating
Through the above steps, the
<第3実施形態>
(ジャイロ素子)
次に、本発明の第3実施形態に係る振動片としてのH型構造のジャイロ素子200を例に挙げて、図6を参照して説明する。
図6は、本発明の第3実施形態に係るジャイロ素子の構造を示す概略平面図である。なお、ジャイロ素子200には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線、および駆動接地端子などが設けられているが、説明の便宜上、図6においては省略している。
<Third Embodiment>
(Gyro element)
Next, a
FIG. 6 is a schematic plan view showing the structure of the gyro element according to the third embodiment of the present invention. The
第3実施形態に係るジャイロ素子200は、図6に示すように、基材(主要部分を構成する材料)を加工することにより一体に形成された基部20と、基部20のY軸方向の端部10a,10bのうち一方の端部10bから、並行するようにY軸に沿って延出された一対の駆動振動腕12a,12bと、基部20の他方の端部10aからY軸に沿って並行するように延出された一対の検出振動腕14a,14bと、を有している。
As shown in FIG. 6, the
また、駆動振動腕12a,12bおよび検出振動腕14a,14bには、表裏の両主面に、それぞれの主面に開放する有底の溝部42a,42b,44a,44bが形成されている。これら溝部42a,42b,44a,44bは、Y軸方向に延在して形成されている。また、溝部42a,42b,44a,44bは、各振動腕の延出する方向と交差する方向の断面(XZ面)において、溝部42a,42b,44a,44bの幅(X軸方向の長さ)が開口部から底面部側に向かって広がるように形成され、且つ、側面部と底面部との間に湾曲状の形状が形成されている。そのため、インピーダンスが低く、耐衝撃性に優れたジャイロ素子200を得ることができる。
The
また、基部20から延出する第1連結部20a、および第1連結部20aに連結する第1支持部22aと、基部20から第1連結部20aと反対方向に延出する第2連結部20b、および第2連結部20bに連結する第2支持部22bと、が設けられている。更に、第1支持部22aおよび第2支持部22bは、駆動振動腕12a,12bの側で一体的に繋って、固定枠部24を構成している。そして、ジャイロ素子200は、固定枠部24の所定の位置で、図示しないパッケージ等の基板に固定される。
Moreover, the
なお、駆動振動腕12a,12bの先端部には錘部32a,32bが設けられており、検出振動腕14a,14bの先端部には錘部34a,34bが設けられている。錘部32a,32b,34a,34bを設けることによって、共振周波数を同一で駆動振動腕12a,12bおよび検出振動腕14a,14bの延出する方向の長さ(Y軸方向の長さ)を短くすることができるため、ジャイロ素子200の小型化を図ることができる。また、駆動振動腕12a,12bおよび検出振動腕14a,14bの共振周波数を低めることができる。更に、錘部32a,32b,34a,34bは、必要に応じて複数の幅(X軸方向の長さ)を有していても良く、省略しても良い。なお、錘部32a,32b,34a,34bに金属膜等で形成された質量部(図示せず)を設け、この質量部の一部をレーザー光等で除去することにより駆動振動腕12a,12bおよび検出振動腕14a,14bの共振周波数を調整することができる。
Note that
基部20の中央は、ジャイロ素子200の重心とすることができる。そして、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交し、重心を通るものとする。ジャイロ素子200の外形は、重心を通るY軸方向の仮想の中心線に対して線対称とすることができる。これにより、ジャイロ素子200の外形はバランスのよいものとなり、ジャイロ素子200の特性が安定して、検出感度が向上するので好ましい。
The center of the base 20 can be the center of gravity of the
[ジャイロ素子の動作原理]
次に、ジャイロ素子200の動作原理について、図7を参照して説明する。
図7は、本発明の第3実施形態に係るジャイロ素子の動作原理を説明する概略平面図である。
駆動モードにおいて、駆動用電極に所定の交流電圧を印加すると、駆動振動腕12a,12bは、図7(a)に示すように、XY面内方向で逆向きに即ち互いに接近離反する向きに屈曲振動(面内モード振動)する。
[Gyro element operating principle]
Next, the operation principle of the
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the operation principle of the gyro element according to the third embodiment of the present invention.
When a predetermined AC voltage is applied to the drive electrode in the drive mode, the
この状態でジャイロ素子200が駆動振動腕12a,12bの延出方向であるY軸回りに回転する角速度ωを印加すると、その角速度ωに応じて発生するコリオリ力の作用により、図7(b)に示すように、駆動振動腕12a,12bは主面に垂直な面外方向即ちZ軸方向に互いに逆向きに屈曲振動(面外モード振動)する。このZ軸方向の振動に共振して、検出振動腕14a,14bが検出モードで、同じくZ軸方向に互いに逆向きに屈曲振動(面外モード振動)する。このとき、検出振動腕14a,14bの振動方向は、駆動振動腕12a,12bの振動方向とは逆相になる。
In this state, when the
つまり、駆動振動腕12aが+Z軸方向に振動すると、駆動振動腕12bは−Z軸方向に振動する面外モード振動の屈曲振動となる。この駆動振動腕12a,12bの面外モードの屈曲振動が基部20を介して検出振動腕14a,14bに伝わることで、検出振動腕14a,14bを共振させ、検出振動腕14aが−Z軸方向に振動すると、検出振動腕14bは+Z軸方向に振動する面外モードの屈曲振動となる。
That is, when the
この検出モードにおいて、検出振動腕14a,14bの検出用電極間に発生する電荷量を取り出すことによって、ジャイロ素子200に加えられた角速度ωが求められる。
In this detection mode, the angular velocity ω applied to the
<第4実施形態>
(ジャイロ素子)
次に、第4実施形態に係る振動片としてのダブルT型構造のジャイロ素子300を例に挙げて、図8を参照して説明する。
図8は、本発明の第4実施形態に係るジャイロ素子の構造を示す概略平面図である。なお、ジャイロ素子300には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子などが設けられているが、説明の便宜上、図8においては省略している。
<Fourth embodiment>
(Gyro element)
Next, a double T-
FIG. 8 is a schematic plan view showing the structure of the gyro element according to the fourth embodiment of the present invention. The
第4実施形態に係るジャイロ素子300は、Z軸回りの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子であって、水晶で構成されているため、優れた振動特性(周波数特性)を発揮することのできるジャイロ素子300である。
The
このようなジャイロ素子300は、所謂ダブルT型をなす振動体4と、振動体4を支持する支持部としての第1支持部51および第2支持部52と、振動体4と第1支持部51および第2支持部52とを連結する第1梁61、第2梁62、第3梁63、および第4梁64とを有している。
Such a
振動体4は、XY平面に拡がりを有し、Z軸方向に厚さを有している。このような振動体4は、中央に位置する基部41と、基部41からY軸方向に沿って両側に延出している第1検出振動腕321、第2検出振動腕322と、基部41からX軸方向に沿って両側に延出している基部41の第1連結腕331と、基部41の第2連結腕332と、基部41の第1連結腕331の先端部からY軸方向に沿って両側に延出している第1駆動振動腕341、および第2駆動振動腕342と、基部41の第2連結腕332の先端部からY軸方向に沿って両側に延出している第3駆動振動腕343、および第4駆動振動腕344と、を有している。なお、基部41の第1連結腕331および基部41の第2連結腕332は基部の一部として扱う。
The vibrating
第1、第2検出振動腕321,322および第1、第2、第3、第4駆動振動腕341,342,343,344の基部41、第1連結腕331、および第2連結腕332と接続する一端と反対側の他端側の先端部には、それぞれ、基端側よりも幅の大きい略矩形状の錘部325,326,345,346,347,348が設けられている。このような錘部325,326,345,346,347,348を設けることでジャイロ素子300の角速度の検出感度が向上する。
The first and second
また、第1検出振動腕321および第2検出振動腕322の表裏の両主面には、それぞれの主面に開放する有底の溝部358,359が形成されている。これら溝部358,359は、Y軸方向に延在して形成されており、それぞれ同じ形状をなしている。また、溝部358,359は、第1検出振動腕321および第2検出振動腕322の延出する方向と交差する方向の断面(XZ面)において、溝部358,359の幅(X軸方向の長さ)が開口部から底面部側に向かって広がるように形成され、且つ、側面部と底面部との間に湾曲状の形状が形成されている。そのため、インピーダンスが低く、耐衝撃性に優れたジャイロ素子300を得ることができる。なお、溝部は、表面あるいは裏面のいずれか一方の主面側から掘込まれた構成でもよい。
In addition, bottomed
また、第1、第2支持部51,52は、それぞれ、X軸方向に沿って延在しており、これら第1、第2支持部51,52の間に振動体4が位置している。言い換えれば、第1、第2支持部51,52は、振動体4を介してY軸方向に沿って対向するように配置されている。第1支持部51は、第1梁61、および第2梁62を介して基部41と連結されており、第2支持部52は、第3梁63、および第4梁64を介して基部41と連結されている。
The first and
第1梁61は、第1検出振動腕321と第1駆動振動腕341との間を通って第1支持部51と基部41を連結し、第2梁62は、第1検出振動腕321と第3駆動振動腕343との間を通って第1支持部51と基部41を連結し、第3梁63は、第2検出振動腕322と第2駆動振動腕342との間を通って第2支持部52と基部41を連結し、第4梁64は、第2検出振動腕322と第4駆動振動腕344との間を通って第2支持部52と基部41を連結している。
The
第1梁61〜第4梁64は、それぞれ、X軸方向に沿って往復しながらY軸方向に沿って延びる蛇行部を有する細長い形状で形成されているので、あらゆる方向に弾性を有している。そのため、外部から衝撃が加えられても、各梁61,62,63,64で衝撃を吸収する作用を有するので、これに起因する検出ノイズを低減又は抑制することができる。
Each of the
[ジャイロ素子の動作原理]
次に、ジャイロ素子300の動作原理について説明する。
このような構成のジャイロ素子300は、次のようにしてZ軸回りの角速度ωを検出する。ジャイロ素子300は、角速度ωが加わらない状態において、駆動信号電極(図示せず)および駆動接地電極(図示せず)の間に電界が生じると、各駆動振動腕341,342,343,344がX軸方向に屈曲振動を行う。このとき、第1、第2駆動振動腕341,342と、第3、第4駆動振動腕343,344とは、中心点(重心)を通るYZ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部41と、基部41の第1、第2連結腕331,332と、第1、第2検出振動腕321,322とは、ほとんど振動しない。
[Gyro element operating principle]
Next, the operation principle of the
The
この駆動振動を行っている状態にて、ジャイロ素子300にZ軸回りに角速度ωが加わると、駆動振動腕341,342,343,344および基部41の連結腕331,332にY軸方向のコリオリの力が働き、このY軸方向の振動に呼応して、X軸方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した検出振動腕321,322の歪みを検出信号として検出することによって角速度ωが求められる。
When an angular velocity ω is applied to the
<第5実施形態>
(振動子)
次に、本発明の第1実施形態に係る振動片100を適用した振動子400について、図9を参照して説明する。
図9は、本発明の実施形態に係る振動片を備えている振動子の構造を示す概略図であり、図9(a)は概略平面図、図9(b)は図9(a)中のB−B線における概略断面図である。なお、図9(a)において、振動子400の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材456を取り外した状態を図示している。
振動子400は、振動片100と、振動片100を収容するための矩形の箱状のパッケージ450と、ガラス、セラミック、金属などから成る蓋部材456と、を含み構成されている。なお、振動片100を収容するキャビティー470内は、ほぼ真空の減圧雰囲気となっている。
<Fifth Embodiment>
(Vibrator)
Next, a
9A and 9B are schematic views showing the structure of a vibrator provided with the resonator element according to the embodiment of the invention. FIG. 9A is a schematic plan view, and FIG. 9B is a diagram in FIG. It is a schematic sectional drawing in the BB line. In FIG. 9A, for convenience of explanation of the internal configuration of the
The
パッケージ450は、図9(b)に示すように、第1の基板451と、第2の基板452と、実装端子445と、が積層して形成されている。実装端子445は、第1の基板451の外部低面に複数備えられている。また、第1の基板451の上面の所定の位置には、図示しない貫通電極や層間配線を介して、実装端子445と電気的に導通する複数の接続電極447が設けられている。第2の基板452は中央部が除去された環状体であり、振動片100を収容するキャビティー470が設けられている。
As shown in FIG. 9B, the
以上、説明したパッケージ450の、第1の基板451と第2の基板452は、絶縁性を有する材料で構成されている。このような材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。また、パッケージ450に設けられた各電極、端子、あるいはそれらを電気的に接続する配線パターンや層内配線パターンなどは、一般的に、タングステン(W)、モリブデン(Mo)などの金属配線材料を絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル(Ni)、金(Au)などのめっきを施すことにより設けられる。
As described above, the
蓋部材456は、好ましくは、光を通過する材料、例えば、ホウケイ酸ガラスなどにより設けられており、封止部材458により接合されることで、パッケージ450を気密封止している。これにより、パッケージ450の蓋封止後において、外部からレーザー光を蓋部材456を介して振動片100の先端付近に照射し、ここに設けた電極を一部蒸散させることにより、質量削減方式による周波数調整をすることができるようになっている。なお、このような周波数調整をしない場合には、蓋部材456はコバール合金などの金属材料で形成することができる。
The
パッケージ450のキャビティー470内に収納された振動片100は、基部10に設けられた第1、第2導電パッド(図示せず)とパッケージ450の第1の基板451の上面に設けられた2つの接続電極447とがそれぞれ対応するように位置合わせされ、接合部材442を介して接合されている。接合部材442は、例えば、金属あるいは半田などからなるバンプや導電性接着剤などの導電性の接合部材を用いることにより、電気的な接続を図るとともに機械的な接合を行うことができる。
The
<第6実施形態>
(発振器)
次に、本発明の第1実施形態に係る振動片100を適用した発振器500について、図10を参照して説明する。
図10は、本発明の実施形態に係る振動片を備えている発振器の構造を示す概略断面図である。
発振器500は、振動片100と、振動片100を駆動する回路を含む電子部品としてのICチップ(チップ部品)562と、振動片100および電子部品としてのICチップ562を収納するパッケージ560と、ガラス、セラミック、金属などから成る蓋部材556と、を含み構成されている。なお、振動片100を収容するキャビティー570内は、ほぼ真空の減圧雰囲気となっている。
<Sixth Embodiment>
(Oscillator)
Next, an
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of an oscillator including the resonator element according to the embodiment of the invention.
The
パッケージ560は、図10に示すように、第1の基板551と、第2の基板552と、第3の基板553と、第4の基板554と、実装端子546と、を積層して形成されている。また、パッケージ560は、上面に開放するキャビティー570と、下面に開放するキャビティー572とを有している。
実装端子546は、第4の基板554の外部底面に複数設けられている。また、実装端子546は、第1の基板551の上面に設けられた接続電極547や第3の基板553の下面に設けられた接続電極548と、図示しない貫通電極や層間配線を介して、電気的に導通されている。
As illustrated in FIG. 10, the package 560 is formed by stacking a
A plurality of mounting
パッケージ560のキャビティー570は、本実施形態の振動子400と同様に、振動片100の第1、第2導電パッド(図示せず)とパッケージ560の第1の基板551の上面に設けられた2つの接続電極547とがそれぞれ対応するように位置合わせされ、接合部材542を介して接合され、その後、ホウケイ酸ガラスなどの封止部材558により接合されることで、気密封止されている。
The
一方、パッケージ560のキャビティー572内には、ICチップ562が収容されており、このICチップ562は、ろう材あるいは接着剤などの接合部材543を介して第1の基板551の下面に固定されている。また、キャビティー572内には、複数の接続電極548が設けられている。接続電極548は、ボンディングワイヤー544によってICチップ562と電気的に接続されている。また、キャビティー572内には樹脂材料564が充填されており、この樹脂材料564によって、ICチップ562が封止されている。
ICチップ562は、振動片100の駆動を制御するための駆動回路(発振回路)を有しており、このICチップ562によって振動片100を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。
On the other hand, an
The
<第7実施形態>
(電子機器)
次に、本発明の第1実施形態に係る振動片100を適用した電子機器について、図11〜図13を参照して説明する。
図11は、本発明の実施形態に係る振動片を備えている電子機器としてのモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、振動片100が内蔵されている。
<Seventh embodiment>
(Electronics)
Next, an electronic apparatus to which the
FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer as an electronic apparatus including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, a
図12は、本発明の実施形態に係る振動片を備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204及び送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1000が配置されている。このような携帯電話機1200には、振動片100が内蔵されている。
FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) as an electronic apparatus including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, a
図13は、本発明の実施形態に係る振動片を備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1000が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1000は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
FIG. 13 is a perspective view illustrating a configuration of a digital camera as an electronic apparatus including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver salt photographic film with a light image of a subject, whereas a
A
撮影者が表示部1000に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このデジタルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1330が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター(PC)1340が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1330や、パーソナルコンピューター1340に出力される構成になっている。このようなデジタルカメラ1300には、振動片100が内蔵されている。
When the photographer confirms the subject image displayed on the
なお、本発明の第1実施形態に係る振動片100を備える電子機器は、図11のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)1100、図12の携帯電話機1200、図13のデジタルカメラ1300の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
Note that the electronic apparatus including the
<第8実施形態>
(移動体)
次に、本発明の第1実施形態に係る振動片100を適用した移動体について、図14を参照して説明する。
図14は、本発明の実施形態に係る振動片を備えている移動体としての自動車を概略的に示す斜視図である。この図において、タイヤ1403を制御する電子制御ユニット1402に振動片100が内蔵され、車体1401に搭載されている。
自動車1400には、本発明に実施形態に係る振動片100が搭載されており、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS:Antilock Brake System)、エアバック、タイヤプレッシャーモニタリングシステム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システムなどの電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)1402に広く適用できる。
<Eighth Embodiment>
(Moving body)
Next, a moving body to which the
FIG. 14 is a perspective view schematically showing an automobile as a moving body including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, the
The
以上、本発明の実施形態に係る振動片100,200,300、振動子400、発振器500、電子機器1100,1200,1300、及び移動体1400について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
As described above, the
10…基部、11…端部、12,13…振動腕、32…錘部、42…溝部、44…底面部、46…側面部、100…振動片、110…水晶基板、120…下地層、130…レジスト、140…金属層、150…支持基板、160…固定用部材、200,300…ジャイロ素子、400…振動子、500…発振器、1100…パーソナルコンピューター、1200…携帯電話機、1300…デジタルカメラ、1400…自動車。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基部から並んで延出する一対の振動腕と、
前記振動腕の表面に形成される溝部と、を備え、
前記溝部は、前記延出する方向と交差する方向の断面において、
前記溝部の幅が開口部から底面部側に向かって広がるように形成され、且つ、側面部と前記底面部との間に湾曲状の形状が形成されていることを特徴とする振動片。 The base,
A pair of vibrating arms extending side by side from the base;
A groove formed on the surface of the vibrating arm,
In the cross section in the direction intersecting the extending direction, the groove portion,
A resonator element characterized in that a width of the groove portion is formed so as to expand from an opening portion toward a bottom surface portion side, and a curved shape is formed between the side surface portion and the bottom surface portion.
前記ウェーハに溝部を形成する溝部形成工程を有し、
前記溝部形成工程は、
前記ウェーハに金属マスクを形成するマスク形成工程と、
ドライエッチング装置で、前記溝部の側面部に保護膜を形成しながら連続的にドライエッチングするドライエッチング工程と、
を有していることを特徴とする振動片の製造方法。 A vibration piece according to claim 1, wherein the vibration piece is formed from a wafer.
Having a groove forming step of forming a groove in the wafer;
The groove forming step includes
A mask forming step of forming a metal mask on the wafer;
In a dry etching apparatus, a dry etching step of continuously dry etching while forming a protective film on the side surface of the groove,
A method of manufacturing a resonator element, comprising:
前記振動片を収容するパッケージと、
を備えていることを特徴とする振動子。 The resonator element according to claim 1,
A package for housing the resonator element;
A vibrator characterized by comprising:
前記振動片を駆動する回路を含む電子部品と、
前記振動片および前記電子部品を収容するパッケージと、
を備えていることを特徴とする発振器。 The resonator element according to claim 1,
An electronic component including a circuit for driving the resonator element;
A package for housing the vibrating piece and the electronic component;
An oscillator comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015059155A JP2016178590A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015059155A JP2016178590A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016178590A true JP2016178590A (en) | 2016-10-06 |
JP2016178590A5 JP2016178590A5 (en) | 2018-04-05 |
Family
ID=57070574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015059155A Withdrawn JP2016178590A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016178590A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013172265A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Seiko Instruments Inc | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock |
JP2013175933A (en) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Kyocera Crystal Device Corp | Method for manufacturing piezoelectric element |
JP2013191981A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Seiko Instruments Inc | Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric resonator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece |
-
2015
- 2015-03-23 JP JP2015059155A patent/JP2016178590A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013172265A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Seiko Instruments Inc | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock |
JP2013175933A (en) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Kyocera Crystal Device Corp | Method for manufacturing piezoelectric element |
JP2013191981A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Seiko Instruments Inc | Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric resonator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10418967B2 (en) | Resonator element, manufacturing method for resonator element, resonator, electronic device, and moving object | |
US11888464B2 (en) | Vibration element, physical quantity sensor, inertial measurement unit, electronic apparatus, and vehicle | |
JP6435596B2 (en) | Vibration element, vibration device, electronic device, and moving object | |
US10659006B2 (en) | Resonator element, resonator, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
US10079590B2 (en) | Vibrator element, electronic device, electronic apparatus, moving object, and method of manufacturing vibrator element | |
JP2015008353A (en) | Vibration element, vibration device, electronic apparatus, moving body, and method of manufacturing vibration element | |
US10128430B2 (en) | Vibration element manufacturing method, vibration element, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
JP2019176413A (en) | Frequency adjustment method of vibration element, manufacturing method of vibration element, vibration element, physical quantity sensor, inertia measurement device, electronic apparatus and mobile | |
JP2015090275A (en) | Manufacturing method of vibration element | |
JP2015005787A (en) | Vibration piece, vibrator, oscillator, electronic device, and mobile unit | |
JP2014192797A (en) | Vibration piece, vibration element, vibrator, electronic apparatus, and mobile device | |
JP2014086933A (en) | Vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus and mobile | |
US20190301867A1 (en) | Vibrating element, physical quantity sensor, inertial measurement device, electronic apparatus, vehicle, and method of manufacturing vibrating element | |
JP2017207283A (en) | Manufacturing method for vibration element | |
JP2016178590A (en) | Vibration piece, method for manufacturing vibration piece, vibrator, oscillator, electronic apparatus, and mobile body | |
JP2016186479A (en) | Physical quantity detection vibration element, physical quantity detection vibrator, electronic apparatus and mobile body | |
JP2015128266A (en) | Manufacturing method of vibrator | |
JP2015002556A (en) | Vibration piece, vibrator, oscillator, electronic device, and mobile unit | |
JP2015212651A (en) | Functional element, method for manufacturing functional element, electronic device, electronic equipment, and mobile body | |
JP2014107712A (en) | Vibration reed, vibrator, oscillator, electronic equipment and mobile unit | |
JP2016090252A (en) | Gyro element, manufacturing method of the same, gyro sensor, electronic apparatus and movable body | |
JP2013195239A (en) | Sensor element, manufacturing method for sensor element, sensor device and electronic apparatus | |
JP2015031558A (en) | Sensor element, angular speed sensor, electronic device, and mobile unit | |
JP2015192307A (en) | Vibration piece, method of manufacturing the same, vibrator, oscillator, electronic equipment, and mobile unit | |
JP2016092466A (en) | Vibration element, method for manufacturing vibration element, electronic device, electronic equipment and mobile body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180216 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180216 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180905 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190709 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20190909 |