JP3550822B2 - 振動子用パッケージケースの製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信機器等に利用される振動子用パッケージケースの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の振動子としては水晶振動子が知られている。この水晶振動子は、表面および裏面に励振用電極を形成した舌片状の振動部を有した振動板がその外周部において上ケースおよび下ケースと接合して挟持されており、その上ケースおよび下ケースは、振動板の振動部との接触を避けるため振動部と対向する面を凹状に加工しており、その加工はサンドブラストを用いて行っているので加工後には、加工時のエネルギーにより反りが生じる。また、加工表面は非常に荒れており加工屑が多数付着している。そこで加工後の反り緩和と加工屑除去のために、サンドブラスト加工面をエッチングしていた。
【0003】
以下に図面を参照しながら従来の製造工程を説明する。図11は従来の上ケースの製造方法を示すものである。まず、図11(a)に示す水晶板30の一方面に、図11(b)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト31を形成し、図11(c)に示すようにフォトリソグラフィーにより所定のパターンを露光した後、例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で現像し所定のパターンを形成する。続いて、図11(d)に示すようにサンドブラスト工法を用いて水晶板を加工して凹部32を形成する。加工終了後、図11(e)に示すように第2の感光性レジスト31を除去する。その後この水晶板30を精密洗浄する。
【0004】
次に、図11(f)に示すように水晶板30の凹部32を形成した面に例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト33を形成し、図11(g)に示すようにフォトリソグラフィーにより図11(c)と同一パターンを露光した後、例えば脂肪族炭化水素等の有機溶剤で現像し所定のパターンを形成する。続いて、図11(h)に示すように、例えばふっ化水素アンモニウム水溶液等のふっ酸系試薬を用いてサンドブラストで形成した凹部32内をエッチングする。このエッチング工法によりサンドブラストにより水晶板30に加えられた応力を緩和し、また表面の加工変質層を除去することができる。エッチング終了後、図11(i)に示すように第1の感光性レジスト33を除去し上ケースとする。
【0005】
同様に、図12は従来の下ケースの製造方法を示すものである。まず、図12(a)に示す予め貫通孔34、35を形成しておいた水晶板36の一方面に図12(b)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト31を形成し、図12(c)に示すようにフォトリソグラフィーにより所定のパターンを露光した後、例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で現像し所定のパターンを形成する。続いて、図12(d)に示すようにサンドブラスト工法を用いて水晶板36を加工して凹部37を形成する。加工終了後、図12(e)に示すように第2の感光性レジスト31を除去する。
【0006】
その後この水晶板36を精密洗浄する。次に、図12(f)に示すように水晶板36の凹部37を形成した面に、例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト33を形成し、図12(g)に示すようにフォトリソグラフィーにより図12(c)と同一パターンを露光した後、例えば脂肪族炭化水素等の有機溶剤で現像し所定のパターンを形成する。続いて、図12(h)に示すように、例えばふっ化水素アンモニウム水溶液等のふっ酸系試薬を用いてサンドブラストで形成した凹部37内をエッチングする。このエッチング工法によりサンドブラストにより水晶板36に加えられた応力を緩和し、また表面の加工変質層を除去することができる。エッチング終了後、図12(i)に示すように第1の感光性レジスト33を除去し下ケースとする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構成では、サンドブラスト用レジスト膜31とエッチング用レジスト膜33を別々に形成しなければならず、エッチング用レジスト膜33のパターニング時に位置ずれを起こしていた。また、サンドブラスト工程からエッチング工程へ移る際にエッチング用レジスト膜33の形成のために精密洗浄をしなければならなかった。
【0008】
本発明は上記問題点に鑑み、両工程で必要とされるレジスト膜を予め形成しておくことでフォトリソグラフィー工程を簡略化することができ、パターンの位置ずれを起こすことがなく、また洗浄時間を短縮することができる振動子用パッケージケースの製造方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明の振動子用パッケージケースの製造方法は、上ケースおよび下ケース、後に前記振動板と接合する面にエッチング用の第1のレジスト膜を形成して、前記第1のレジスト膜上にサンドブラスト用の第2のレジスト膜を形成して、次にフォトリソグラフィーにより前記第2のレジスト膜と前記第1のレジスト膜を同時に露光して、少なくとも前記第2のレジスト膜を現像し、この現像した部分に窓部を設け、その後前記窓部内をサンドブラスト加工して凹部を形成し、前記第2のレジスト膜を除去後、サンドブラストにより形成した前記凹部内をエッチングするようにしたものである。
【0010】
この本発明によって、フォトリソグラフィー工程が1回のみとなるのでレジストパターンの位置ずれを起こすことがなくなるのと同時に、工程を簡略化することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、板状の上ケースおよび下ケース間に振動板を挟持した振動子用パッケージケースの製造方法であって、前記上ケースおよび下ケースは、後に前記振動板と接合する面に第1のレジスト膜を形成し、前記第1のレジスト膜上に第2のレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーにより前記第2のレジスト膜をパターニングして窓部を設け、サンドブラストにより前記窓部の前記第1のレジスト膜を加工後、前記板状の上ケースおよび下ケースを加工して凹部を形成し、前記第2のレジスト膜を除去後、サンドブラストにより加工した面をエッチングするものであり、サンドブラストとエッチングの両工程で必要とされるレジスト膜を予め形成しておくことで、フォトリソグラフィー工程が1回のみとなり、工程の簡素化とレジストパターンの位置ずれによる歩留りの低下を阻止することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、板状の上ケースおよび下ケース間に振動板を挟持した振動子用パッケージケースの製造方法であって、前記上ケースおよび下ケースは、後に前記振動板と接合する面に第1のレジスト膜を形成し、前記第1のレジスト膜上に第2のレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーにより前記第2のレジスト膜と前記第1のレジスト膜を同時に露光して、前記第2のレジスト膜を現像した後、前記第1のレジスト膜を現像して前記第1および第2のレジスト膜に窓部を設け、サンドブラストにより前記板状の上ケースおよび下ケースの前記窓部を加工して凹部を形成し、前記第2のレジスト膜を除去後、サンドブラストにより加工した面をエッチングするものであり、工程の簡素化、歩留りの低下の阻止とともにサンドブラストの効率化が図れる。
【0013】
以下本発明の実施の形態である振動子用パッケージケースの製造方法について図面を参照しながら説明する。
【0014】
図1〜図6は本発明の実施の形態における振動子を示すものである。図1において、1は振動板で板厚100μmの水晶板で構成されている。振動板1の表面および裏面には、板厚400μmの水晶板よりなる上ケース2および下ケース3が直接接合されている。尚、この図1における4、5は外部電極で、下ケース3の裏面に配置されている。振動板1は図2および図3に示すように、その内方にU字状の切溝6が形成され、これにより舌片状の振動部7が形成されている。
【0015】
この振動部7の表面および裏面には、励振用電極8と9が形成され、各々振動部7の根元部分10を介してそのリード電極11、12が引き出されている。この内リード電極11の端部は、図2〜図4に示すごとく振動板1に設けたスルーホール13により貫通し、その後図3に示すごとく振動部7の側方を通って根元部10の反対側に延長されて接続部14を形成している。また、リード電極12は根元部10側において接続部15を形成している。そして、これらの接続部14、15は、対応する下ケース3に形成された貫通孔16、17内の導電体18を介して各々外部電極4、5に接続されている。
【0016】
尚、上ケース2および下ケース3は、その外周部で振動板1の表面および裏面の外周部を挟持し、また直接接合されているのであるが、それは振動板1の切溝6の外周部において接合されているのであって、リード電極11が振動部7を通過している部分についてはその外方において下ケース3と接合されている。
【0017】
そして、このように振動板1の裏面側において、振動部7の側方にリード電極11を形成するために、図5、図6から明らかなように振動板1は、上ケース2および下ケース3との挟持部分だけ板厚を厚くし、振動部7およびリード電極11、12を形成する部分などは、エッチングによりその板厚を薄くしている。図4は、このエッチング工程後の振動板1を明確に表しており、枠線19に対応する内側部分がエッチングによりその板厚が薄くなっている凹部部分である。またこの枠線19の外周部分が上ケース2および下ケース3によって挟持接合される部分であり、この図4からも明らかなように振動板1の長手方向側の挟持幅20は、短手方向の挟持幅21よりも広くしている。
【0018】
また、図3のごとくリード電極11を振動部7の側方に設けたので、当然のこととして振動部7は振動板1の中心部より一方側へずれている。
【0019】
尚、根元部分10における切溝6の切り込みは、図4のごとく、半円形状となっており、これにより過大な衝撃が加わった際にもクラックが生じにくくなるのである。
【0020】
それでは、第1の実施の形態における特徴部分について説明する。
図7は上ケース2の製造方法を示したものである。まず、図7(a)に示す水晶板2aの一方の面に、図7(b)に示すように例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト22を形成した後、図7(c)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト23を形成する。その後図7(d)に示すように第2の感光性レジスト23にフォトリソグラフィーにより所定のパターンを露光した後、例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で第2の感光性レジスト23のみを現像する。
【0021】
続いて、図7(e)に示すようにサンドブラスト工法を用いて、第1の感光性レジスト22と水晶板2aを同時に加工して凹部2bを形成する。加工終了後、図7(f)に示すように第2の感光性レジスト23を除去し、例えばふっ化水素アンモニウム水溶液等のふっ酸系試薬を用いてエッチングを行うと図7(g)のようになる。その後、図7(h)に示すように第1の感光性レジスト22を除去して上ケース2とする。
【0022】
同様に図8は下ケース3の製造方法を示したものである。まず、図8(a)に示す予め貫通孔16、17を形成しておいた水晶板3aの一方の面に、図8(b)に示すように例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト22を形成した後、図8(c)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト23を形成する。その後図8(d)に示すように第2の感光性レジスト23にフォトリソグラフィーにより所定のパターンを露光した後、例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で第2の感光性レジスト23のみを現像する。
【0023】
続いて、図8(e)に示すようにサンドブラスト工法を用いて、第1の感光性レジスト22と水晶板3aを同時に加工して凹部3bを形成する。加工終了後、図8(f)に示すように第2の感光性レジスト23を除去し、例えばふっ化水素アンモニウム水溶液等のふっ酸系試薬を用いてエッチングを行うと図8(g)のようになる。その後、図8(h)に示すように第1の感光性レジスト22を除去して下ケース3とする。
【0024】
次に、第2の実施の形態における特徴部分について説明する。
図9は上ケース2の製造方法を示したものである。まず、図9(a)に示す水晶板2aの一方の面に、図9(b)に示すように例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト22を形成した後、図9(c)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト23を形成する。その後図9(d)、(e)に示すようにフォトリソグラフィーにより両者を同時に露光して、第2の感光性レジスト23を例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で現像した後、第1の感光性レジスト22を例えば脂肪族炭化水素等の有機溶剤で現像し、所定のパターンを形成する。
【0025】
続いて、図9(f)に示すようにサンドブラスト工法を用いて水晶板2aに凹部2bを加工する。加工終了後図9(g)に示すように、第2の感光性レジスト23を除去しエッチングを行うと図9(h)のようになる。その後、図9(i)に示すように第1の感光性レジスト22を除去して上ケース2とする。
【0026】
同様に、図10は下ケース3の製造方法を示したものである。まず図10(a)に示す予め貫通孔16、17を形成しておいた水晶板3aの一方の面に、図10(b)に示すように例えばゴム系のネガレジストである第1の感光性レジスト22を形成した後、図10(c)に示すように例えばウレタン系のネガレジストである第2の感光性レジスト23を形成する。その後図10(d)、(e)に示すようにフォトリソグラフィーにより両者を同時に露光して、第2の感光性レジスト23を例えば炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で現像した後、第1の感光性レジスト22を例えば脂肪族炭化水素等の有機溶剤で現像し、所定のパターンを形成する。
【0027】
続いて、図10(f)に示すようにサンドブラスト工法を用いて水晶板3aに凹部3bを加工する。加工終了後図10(g)に示すように、第2の感光性レジスト23を除去し、ふっ化水素アンモニウム水溶液等のふっ酸系試薬を用いてエッチングを行うと図10(h)のようになる。その後、図10(i)に示すように第1の感光性レジスト22を除去して下ケース3とする。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明は、エッチング用の第1の感光性レジストとサンドブラスト用の第2の感光性レジストを予め加工前に形成しておくことで、一回の露光でパターニングすることができ、製造工程を簡略化させることができる。また複数回露光を行わないのでパターンの位置ずれを起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における振動子の斜視図
【図2】同実施の形態における分解斜視図
【図3】同実施の形態における分解斜視図
【図4】振動板の上面図
【図5】図4の振動板の上ケースおよび下ケースを接合した振動子のA−A断面図
【図6】図4の振動板の上ケースおよび下ケースを接合した振動子のB−B断面図
【図7】第1の実施の形態における上ケースの製造工程を示す断面図
【図8】第1の実施の形態における下ケースの製造工程を示す断面図
【図9】第2の実施の形態における上ケースの製造工程を示す断面図
【図10】第2の実施の形態における下ケースの製造工程を示す断面図
【図11】従来の上ケースの製造工程を示す断面図
【図12】従来の下ケースの製造工程を示す断面図
【符号の説明】
1 振動板
2 上ケース
2a 水晶板
2b 凹部
3 下ケース
3a 水晶板
3b 凹部
4 外部電極
5 外部電極
6 切溝
7 振動部
8 励振用電極
9 励振用電極
10 振動部7の根元部分
11 リード電極
12 リード電極
13 スルーホール
14 接続部
15 接続部
16 貫通孔
17 貫通孔
18 導電体
19 枠線
20 長手方向側の挟持幅
21 短手方向側の挟持幅
22 第1の感光性レジスト
23 第2の感光性レジスト

Claims (2)

  1. 板状の上ケースおよび下ケース間に振動板を挟持した振動子用パッケージケースの製造方法であって、前記上ケースおよび下ケース、後に前記振動板と接合する面にエッチング用の第1のレジスト膜を形成し、前記第1のレジスト膜上にサンドブラスト用の第2のレジスト膜を形成し、次にフォトリソグラフィーにより前記第2のレジスト膜と前記第1のレジスト膜を同時に露光して、前記第2のレジスト膜を現像し、この現像した部分に第2のレジスト膜の窓部を設け、その後この窓部内に残存した第1のレジスト膜にサンドブラスト加工し、さらにこの窓部内をサンドブラスト加工して前記上ケースおよび下ケースに凹部を形成し、次に前記第2のレジスト膜を除去し、その後サンドブラストにより形成した前記凹部内をエッチングすることを特徴とする振動子用パッケージケースの製造方法。
  2. 板状の上ケースおよび下ケース間に振動板を挟持した振動子用パッケージケースの製造方法であって、前記上ケースおよび下ケース、後に前記振動板と接合する面にエッチング用の第1のレジスト膜を形成し、前記第1のレジスト膜上にサンドブラスト用の第2のレジスト膜を形成し、次にフォトリソグラフィーにより前記第2のレジスト膜と前記第1のレジスト膜を同時に露光して、前記第2のレジスト膜を現像した後、前記第1のレジスト膜を現像して、この現像した部分に前記第1および第2のレジスト膜の窓部を設け、その後この窓部内をサンドブラスト加工して前記上ケースおよび下ケースに凹部を形成し、次に前記第2のレジスト膜を除去し、その後サンドブラストにより形成した前記凹部内をエッチングすることを特徴とする振動子用パッケージケースの製造方法。
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