JP2017085341A5 - - Google Patents

Description

［適用例１］本適用例に係る電子部品の製造方法は、切欠き部と、平面視した面に長手方向に延びる凹部と、をドライエッチング加工で形成する電子部品の製造方法であって、基板に、前記凹部の前記長手方向に沿った二側面間の最大幅を形作る第１マスク部の幅が、前記切欠き部の開口の最小幅を形作る第２マスク部の幅よりも小さいエッチングマスクを形成する工程と、前記基板に対して前記ドライエッチング加工を行い、前記切欠き部と共に、前記凹部を形成するエッチング工程と、を含んでいることを特徴とする。

［適用例２］上記適用例に記載の電子部品の製造方法において、前記エッチングマスクを形成する工程において、前記凹部の開口の前記長手方向の端部に向かうに従って、前記二側面間の幅が狭くなるように前記第１マスク部を形成することが好ましい。

なお、本明細書における長さ方向とは、基部から振動腕が突出する方向に沿った方向であり、長手方向と言い換えることができる。また、本明細書における開口の幅とは、凹部の延在方向である長さ方向に直交する方向の寸法であって、凹部が、表面もしくは裏面に接する位置の寸法である。換言すれば、凹部の開口幅は、表面もしくは裏面に沿った凹部の内側面間の間隔である。

水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸および光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。音叉型振動片１００をなす基材は、水晶結晶軸において直交するＸ軸およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚みを有している。基材は、Ｘ軸を中心に０度から２度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。所定の厚みは、振動周波数、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。

基部１１０、振動腕１２０，１３０、および枠部１１５は、それぞれの外形形状を画定する側面間の間隔（幅）を有して形成される。なお、本実施形態では、それぞれの外形形状を画定する側面間の間隔（幅）の一例として、図１に振動腕１２０と振動腕１３０との間、即ち振動腕１２０の側面１０３ｉと振動腕１３０の側面１０３ｊとの間の距離を間隔Ａ、振動腕１２０，１３０と枠部１１５との間、即ち振動腕１２０の側面１０３ｈおよび振動腕１３０の側面１０３ｋと枠部１１５の側面１１５ａとの間の距離を間隔Ｃ、振動腕１２０，１３０の延出方向（Ｙ軸方向）における振動腕１２０，１３０の端側面１２０ａ，１３０ａと枠部１１５の側面１１５ａとの間の距離を間隔Ｄとして表示している。なお、本実施形態では、外形形状を画定する側面間の間隔（幅）の内における最小幅を、振動腕１２０，１３０の延出方向（Ｙ軸方向）における振動腕１２０，１３０と枠部との間の間隔Ｄとする。なお、間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれの構成部位の側面が表面もしくは裏面に接する位置の寸法であり、換言すれば、間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、各構成部位の表面もしくは裏面に沿った間隔である。

なお、上述した開口の幅とは、凹部１４８，１５８の延在方向（本形態では図中Ｙ軸方向）である長さ方向に直交する方向（本形態では図中Ｘ軸方向）である幅方向の寸法であって、凹部１４８，１５８が、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂに接する位置の寸法である。換言すれば、凹部１４８，１５８の開口幅は、表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂに沿った凹部１４８の内側面間の間隔、および表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂに沿った凹部１５８の内側面間の間隔である。

また、凹部１４８，１５８は、表面１２０ｆ，１３０ｆもしくは裏面１２０ｂ，１３０ｂから底部１４８ｔ（図３参照）までの深さ寸法ｈを、振動腕１２０，１３０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）寸法Ｈに対して、２０％以上とすることが好ましい。なお、深さ寸法ｈは、凹部１４８，１５８の非貫通部の内で深さの最も深い部分の寸法であり、本実施形態では、底部１４８ｔが該当する。

第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍは、凹部１４８，１５８の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられている。第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍは、凹部１４８，１５８の該長手方向（Ｙ軸方向）に沿った二側面間の最大幅（本例では幅寸法Ｂが該当する）を形作る第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍ（後述する第１マスク部）の幅（本例では幅ＢＭが該当する）が、切欠き部１１８の開口の最小幅を形作る第２開口部１１８Ｍ（後述する第２マスク部）の幅（本例では幅ＤＭが該当する）よりも小さくなるように形成する。

したがって、上述のように第１マスク部としての第１開口部１４８Ｍ，１５８Ｍを、長手方向の端部に向かうに従って幅が狭くなるように形成することにより、後述するドライエッチング工程（ステップＳ１０５）において、凹部１４８，１５８の開口の長手方向の端部１４８ａ，１４８ｂ，１５８ａ，１５８ｂに傾斜面１４８ｄ、および曲線部１４８ｃを容易に設けることができる。

上述のようなエッチングマスク１００Ｍを配設して、凹部１４８，１５８の開口の長手方向の端部１４８ａ，１４８ｂ，１５８ａ，１５８ｂを、曲線状の傾斜（傾斜面１４８ｄ、および曲線部１４８ｃ）とすることにより、凹部の形成された部位（振動腕１２０，１３０）の剛性を高めることができ、例えば捻り変形などに対する耐性を向上させることが可能となる。

［電極形成工程（ステップＳ１０７）］
次に、外形が画定された音叉型振動片１００に、各種電極を形成する（ステップＳ１０７）。電極形成工程（ステップＳ１０７）では、少なくとも振動腕１２０，１３０に、例えば、スパッタリング法や蒸着法などを用いて後述する導電材料を配設することによって、駆動電極１２１，１２２，１２１ａ，１２２ａを形成する。図１および図２に示されているように、駆動電極１２１は、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から側面１０３ｈ，１０３ｉに亘って設けられている。駆動電極１２２は、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から側面１０３ｊ，１０３ｋに亘って設けられている。駆動電極１２２ａは、振動腕１２０の表面１２０ｆもしくは裏面１２０ｂの一部から凹部１４８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。駆動電極１２１ａは、振動腕１３０の表面１３０ｆもしくは裏面１３０ｂの一部から凹部１５８内の両内壁面および底部に亘って設けられている。なお、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａは、同電位が供給されるようにパターニングされており、駆動電極１２２および駆動電極１２２ａは、駆動電極１２１および駆動電極１２１ａと逆電位が供給されるようにパターニングされている。

図１１に示すように、第３実施形態に係る音叉型振動片３００は、第１実施形態と同様に、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に突出するように延出している一対の振動腕１２０，１３０と、基部１１０から延伸し、振動腕１２０，１３０の外側を囲む枠部１１５と、を備えている。なお、音叉型振動片３００の構成の詳細については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。第３実施形態の音叉型振動片３００は、第１実施形態の音叉型振動片１００と比し、振動腕１２０，１３０に設けられている凹部３４８，３５８の構成が異なっている。以下、構成の異なる凹部３４８，３５８を中心に説明する。

このように、複数（本形態では五つ）の凹部３４８ａ〜３４８ｅを並設させた凹部３４８、および、複数（本形態では五つ）の凹部３５８ａ〜３５８ｅを並設させた凹部３５８を振動腕１２０および振動腕１３０に設けることにより、凹部３４８，３５８を設けることによる振動腕１２０，１３０の強度低下を抑制することができ、落下などの耐衝撃性を向上させることが可能な音叉型振動片３００とすることができる。
（第４実施形態）
次に、電子部品（振動デバイス）の第４実施形態に係る音叉型振動片の概略構成について図１２、および図１３を用いて説明する。図１２は、電子部品（振動デバイス）の第４実施形態に係る音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図１３は、図１２におけるＰ２−Ｐ２線での断面図である。なお図１２および図１３では、説明の便宜上、駆動電極などの電極についての図示を省略している。また、以下では、前述の第１実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。

基体５０１および蓋体５０２は、水晶材料から形成されている。基体５０１は、音叉型振動片１００の枠部１１５の一面（裏面）にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）によって接合することができる。また、同様に、蓋体５０２は、音叉型振動片１００の枠部１１５の他方面（表面）にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）によって接合することができる。なお、この接合は、シロキサン結合以外にも、基体５０１と、音叉型振動片１００と、蓋体５０２との形成材料に応じて、陽極接合または樹脂接合により接合することができる。

なお、上述した第６実施形態では、第１実施形態の音叉型振動片１００を用いた例で説明したがこれに限らず、第２実施形態の音叉型振動片２００、または第３実施形態の音叉型振動片３００のいずれかを用いることとしてもよい。

第７実施形態に係る振動子６００によれば、音叉型振動片４００に凹部１４８，１５８を備えた振動腕１２０，１３０が備えられているため、捻り変形などに対する剛性を備え、且つ効率的な屈曲振動が可能である。また、振動子６００は、セラミックスなど入手容易なパッケージ６０５を用いているため、低コストの振動子６００とすることが可能である。

Claims (13)

1. 切欠き部と、平面視した面に長手方向に延びる凹部と、をドライエッチング加工で形成する電子部品の製造方法であって、
   基板に、前記凹部の前記長手方向に沿った二側面間の最大幅を形作る第１マスク部の幅が、前記切欠き部の開口の最小幅を形作る第２マスク部の幅よりも小さいエッチングマスクを形成する工程と、
   前記基板に対して前記ドライエッチング加工を行い、前記切欠き部と共に、前記凹部を形成するエッチング工程と、
   を含んでいることを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 前記エッチングマスクを形成する工程において、
   前記凹部の開口の前記長手方向の端部に向かうに従って、前記二側面間の幅が狭くなるように前記第１マスク部を形成することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記エッチングマスクを形成する工程において、
   前記凹部の前記二側面間の前記最大幅に対して、前記切欠き部の開口の前記最小幅が１０μｍ以上大きく、且つ前記凹部の前記二側面間の最小幅が５０μｍ以下となるように、前記第１マスク部および前記第２マスク部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品の製造方法。
4. 前記エッチングマスクを形成する工程において、
   前記凹部の前記最小幅が、３０μｍ以下になるように前記第１マスク部を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
5. 前記電子部品は、振動片であり、
   前記振動片は、基部と、前記基部から同一方向に向かって突出するように配置されている振動腕と、外形により画定される前記切欠き部と、前記振動腕に形成された前記凹部と、を備え、
   前記ドライエッチング加工の後に、前記振動腕に電極を形成する電極形成工程を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
6. 基部と、
   前記基部から同一方向に向かって突出するように配置されている振動腕と、
   前記振動腕に、非貫通部を有して設けられている凹部と、を備え、
   前記凹部の開口は、前記開口の幅に対して直交する方向の長さが、前記幅よりも大きく、且つ前記幅が、外形形状を画定する側面間の最小幅よりも小さいことを特徴とする振動デバイス。
7. 前記凹部は、前記長さの方向に沿った断面の形状を、底から開口に向かって広がる曲線としていることを特徴とする請求項６に記載の振動デバイス。
8. 前記凹部は、
   前記開口の前記長さの方向に位置する端部に向かうに従い前記幅が狭いことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の振動デバイス。
9. 前記凹部における前記非貫通部の深さは、前記振動腕の厚さに対して２０％以上であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイス。
10. 前記凹部は、前記非貫通部と貫通部とを備え、
    前記貫通部は、前記凹部の開口に対して前記底側の開口が小さいことを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の振動デバイス。
11. 前記凹部は、前記長さの方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載の振動デバイス。
12. 請求項６ないし請求項１１のいずれか一項に記載の振動デバイスが備えられていることを特徴とする電子機器。
13. 請求項６ないし請求項１１のいずれか一項に記載の振動デバイスが備えられていることを特徴とする移動体