JP3873592B2 - Method for manufacturing piezoelectric device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスの製造方法の改良と、このような製造方法の特定の工程に利用される洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12は、従来の圧電デバイスの製造工程を簡単に示すフローチャートである。
【0003】
図において、先ず、圧電材料としての例えば人工水晶の結晶から矩形状の水晶ウエハを切り出す(ST1)。
【0004】
次に、この水晶ウエハを重ねて接着剤等により固定して積層したウエハを所定の切断線に沿って切断してウエハブロックを作る。このウエハブロックの端面どうしを貼り合わせて全体に平たい形状とした後に、さらに、所定の切断線に沿って再度切断して、水晶チップブロックを形成する。この水晶チップブロックを加工単位として、その角部を研磨する加工を行った後で、上記接着剤を剥離することによって、ブランクと呼ばれる水晶チップを得るようにしている(ST2)。
【0005】
次いで、この水晶チップをエッチングして所定の厚みにし(ST3)、さらに、水晶チップの表面及び裏面に必要な電極を形成するため、例えば蒸着により電極パターン設けて、所定の駆動電極を備えた水晶振動片を得るようにしている(ST4)。
【0006】
この圧電振動片を所定のベースにマウントし(ST5)、圧電振動片の駆動電極に駆動電圧を印加して、振動周波数をモニタしながら、例えば、その表面にレーザービームや電子ビームを照射したり、プラズマエッチングを行う等して、圧電振動片の質量を減少させて、振動周波数を増加させ、所望の周波数に合わせ込みを行う周波数調整を行う(ST6)。
【0007】
最後に、ベースに蓋体等を真空封止して、あるいは窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で封止して、圧電振動子を完成する(ST7)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような製造方法により形成される圧電振動子においては、完成後に所定の電子機器に組み込まれて、駆動電圧が印加された場合に、その駆動電圧の変動により、特に電圧が著しく低下した際に稀に発振が停止してしまうという不具合がみられた。
【0009】
すなわち、従来の比較的大きな駆動電圧により駆動される場合と比較して、最近の圧電デバイスは低電圧で駆動される。このため、非常に稀ではあるが振動が停止するという現象が見られる。
【0010】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、駆動電圧の変動に強く、ドライブレベル特性の向上をはかることができる圧電デバイスの製造方法と、この製造方法に利用される洗浄装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法は、圧電材料のウエハを切断して所定の圧電チップを形成し、この圧電チップに電極を形成して圧電振動片とし、この圧電振動片を所定のパッケージ内に収容する圧電デバイスの製造方法において、前記圧電振動片の周波数の調整の後で前記圧電振動片を前記パッケージに封止する前に、封止に用いる整列治具に前記圧電振動片を保持し、洗浄液を収容した洗浄槽内に前記整列治具を浸漬して、圧電振動片を洗浄する工程を含むことを特徴とする。
【0028】
請求項1の構成によれば、圧電チップに電極を形成した後の圧電振動片に関して、周波数調整した後で、封止用の整列治具を用いて圧電振動片を洗浄するようにしている。これは次のような理由による。
【0029】
本発明者の研究によれば、従来みられた圧電デバイスによるドライブレベル特性の悪化、特に発振の停止のもうひとつの原因は、周波数調整工程後にあることが判明した。特に、従来は、電極形成後幾つかの工程を経ることにより極めて微細な異物が圧電振動片に付着した状態でパッケージが封止されて完成品となってしまう。これが完成後の圧電振動片のドライブ特性に影響を与えている。そこで、本発明者等は、この封止工程に着目し、これを行う前に、治具に圧電振動片をマウントしたベースを並べた状態において、この治具を利用して洗浄する。これにより圧電振動片についた極めて微細な異物が除去されるので、きれいな状態で封止され、適切に発振動作を行うことができるようにしたものである。
【0030】
請求項2の発明は、請求項6の構成において、前記整列治具は、前記圧電振動片がマウントされたベースを複数個互いに重なり合わないように並べて保持することを特徴とする。
【0032】
請求項3の発明は、前記洗浄工程は、前記圧電振動片に対して濡れ性の高い洗浄液中で行われ、かつ超音波を印加しながら前記封止に用いる治具を揺動させて行われることを特徴とする。
【0033】
請求項4の発明は、前記洗浄工程は、前記洗浄槽の中で、圧電振動片に対して少なくとも異なる2方向から超音波を印加しながら行われることを特徴とする。
【0034】
請求項5の発明は、請求項10の構成において、少なくとも異なる2方向から印加される前記超音波は、互いに周波数が異なることを特徴とする。
【0035】
請求項6の発明は、前記洗浄工程の後、圧電振動片に対して、洗浄液もしくは置換液を蒸気化させて当てることにより乾燥させることを特徴とする。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【0048】
この実施形態の圧電デバイスの製造方法では、従来の方法と異なり、所定の洗浄工程を導入した点に特徴がある。この製造工程を説明する前に、理解の便宜のため、図11を参照して、本実施形態の圧電デバイスの一例である水晶振動子の構成を説明する。
【0049】
図11において、水晶振動子10は、板状の水晶振動片11を収納する空間部12aが形成された箱状のベース12と、空間部12aを密封するようにベース12に接合された板状の蓋体13を備えている。水晶振動片11は、一端部11aが空間部12a内に一体に設けた段部に配設されている電極14上に図示しない接着剤を介して接続固定され、他端部11bが自由端とされている。ベース12と蓋体13は、封止材(ロウ材)15を介して接合されている。
【0050】
ここで、圧電振動片は本実施形態では、水晶が使用された水晶振動片11となっているが、これに限らず、例えば、水晶,LiTaO3 ,LiNbO3 等の圧電材料を使用して圧電振動片を構成してもよい。
【0051】
ベース12の材料としては、アルミナ等のセラミックが用いられ、蓋体13の材料としては、コバール等の金属あるいはアルミナ等のセラミックが用いられる。また、封止材15の材料としては、低融点ガラスまたは銀ロウや半田等が用いられる。
【0052】
この水晶振動子10は、先ず、アルミナ等のセラミック材料により、ベース12が形成され、水晶振動片11に対応するように、電極部が例えばメッキ等により形成される。
【0053】
このベース12の電極部に、後述するように励振電極や接続電極等の駆動に必要な電極が形成された水晶振動片11が、導電性接着剤14a,14aを介してマウントされる。次に、水晶振動片11の表面に電子ビームやプラズマを照射して、重さ調整することにより、後述するように周波数調整を行う。
【0054】
次いで、上記ベース12上に蓋体13を載せて、例えば蓋体13の上方から例えば、電子ビームを照射することにより、封止を行うことで完成する。
【0055】
図1は、上述の水晶振動子10の製造工程において、水晶振動片11を形成する工程を含めた製造工程を簡単に示すフローチャートである。
【0056】
この製造工程において、ST10からST12までは、図12で説明した従来の製造工程と同じであり、先ず、圧電材料としての例えば人工水晶の結晶から矩形状の水晶ウエハを切り出す(ST10)。
【0057】
切り出した水晶ウエハを研磨等により所定厚みまで加工した後、これらの水晶ウエハを重ねて接着剤等により固定して積層したウエハを所定の切断線に沿って切断してウエハブロックを作る。このウエハブロックの端面どうしを貼り合わせて全体に平たい形状とした後に、さらに、所定の切断線に沿って再度切断して、水晶チップブロックを形成する。この水晶チップブロックを加工単位として、その角部を研磨する加工を行った後で、上記接着剤を剥離することによって、ブランクと呼ばれる水晶チップを得るようにしている(ST11)。
【0058】
次いで、この水晶チップをエッチングして所定の厚み(周波数)に整える(ST12)。ここで、従来は、この水晶チップの表面及び裏面に電極を形成しているが、本実施形態では、ここで、整列洗浄を行う(ST13)。この実施形態では、ST13の洗浄は、例えば、図2の洗浄装置を使用して行われるので、その詳しい説明は後述する。
【0059】
次いで、水晶チップの表面及び裏面に必要な電極を形成するため、蒸着やスパッタリングにより電極パターン設けて、所定の駆動電極を備えた水晶振動片11を得るようにしている(ST14)。すなわち、水晶チップにこの工程で電極を形成したものが、図11で説明した水晶振動片11である。
【0060】
この水晶振動片11を、上述したように、所定のパッケージであるベース12にマウントし(ST15)、水晶振動片の駆動電極に駆動電圧を印加して、振動周波数をモニタしながら、例えば、その表面にレーザービームや電子ビームを照射したり、プラズマエッチングを行う等して、水晶振動片11の質量を減少させて、振動周波数を増加させ、所望の周波数に合わせ込みを行う周波数調整を行う(ST16)。この周波数調整後に、本実施形態では、整列洗浄を行うようにしており(ST17)、この整列洗浄は、例えば図9の洗浄装置を用いて行われるので、詳しい説明は後述する。
【0061】
最後に、パッケージに蓋体13を真空封止して、あるいは窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で封止して、水晶振動子10を完成する(ST18)。
【0062】
図2は、洗浄装置の一例を示し、この場合、図1のST13に利用される洗浄装置の概略構成図である。
【0063】
図において、洗浄装置20は、水晶チップの洗浄を行う洗浄処理室21と、この洗浄が終わった水晶チップに電極を形成して水晶振動片11を形成するためのスパッタ室22を備えている。洗浄処理室21と蒸着(スパッタ)室22とは隔壁によりそれぞれ気密に区画されている。
【0064】
洗浄処理室21には、複数の洗浄槽23,24,25が配置されており、各洗浄槽は、後述するように洗浄液が収容される複数の洗浄槽として使用してもよいし、その一部を洗浄槽と乾燥用の置換剤の収容槽というように使い分けてもよい。複数の洗浄槽23,24,25の上方には、工程順に沿って延びるガイド手段26aが設けられており、このガイド手段26aには、揺動アーム26bが設けられている。この揺動アーム26bは、先端に治具保持アーム26が装着されており、治具保持アーム26には、水晶チップあるいは水晶振動片を整列して保持するための、後述する整列治具(以下「専用治具」という。)30が着脱されるようになっていて、この専用治具30には、後述するように水晶チップがセットされている。揺動アーム26bは、この状態で、専用治具30を図において上下方向に揺動させたり、上下方向を通る中心軸の周囲に回転もしくは回動させたりすることができるようになっており、ガイド手段26aの動きと合わせて、任意の揺動を行うことなうことができるようになっている。
【0065】
ガイド手段26aは、揺動アーム26bを介して、治具保持アーム26に保持された専用治具30を、複数の洗浄槽23,24,25による洗浄処理を行いながら、矢印Aの方向に移動させて、搬送コンベア27に送るようになっている。搬送コンベア27は、専用治具30を矢印Dの方向に搬送し、真空予備室29の扉29aから真空予備室29内に搬入するようになっている。真空予備室29は、エアロックとして作用し、扉29aを閉めることにより、洗浄処理室21とは気密的に遮断されるようになっている。真空予備室29内は図示しない真空ポンプ等の真空引き手段が設けられており、専用治具30が搬入されて扉29aが閉められた状態で真空引きされるようになっている。真空予備室29の奥側には、蒸着(スパッタ)室22と連絡する扉22aが設けられており、真空予備室29内が真空状態の時に、扉22aが開かれて、専用治具30は、真空予備室29内の搬送コンベア28により、スパッタ室22に搬入され、そのまま真空蒸着による電極形成工程(図1のST14)に移行するようになっている。
【0066】
図3は、専用治具30の構成を簡単に示す分解斜視図である。
【0067】
図において、専用治具30は、図1のST13の洗浄とST14の電極形成に共通して用いられる治具である。
【0068】
専用治具30は、上板31と下板34との間に、外形板33により位置決めされた多数の水晶チップ16を挟み込むようになっている。
【0069】
図5は、専用治具30に水晶チップ16を挟んで保持した状態を示している。図3の外形板33は、縦横に水晶チップ16の外形よりも僅かに大きな内径の同形の孔33aを有していて、この孔33a内に水晶チップ16がひとつずつ水平に、互いに重ならないように、図3の状態に並んで位置決めされるようになっている。
【0070】
また、上板31及び下板34は、電極形成時のマスクであり、図4に示すように、例えば上板31には、水晶チップ16の表面に形成すべき電極11cの形状に対応した貫通孔(斜線部を除く部分)31a(図5参照)が形成されている。同様にして、下板34も電極形成時のマスクであり、水晶チップ16の裏面に、図4と同様の電極を形成するための貫通孔34a(図5参照)を有している。
【0071】
そして、図5に表れているカバープレート36と図3のベースプレート35とは、貫通孔31aや貫通孔34aよりも大きめの孔をもつ部材であり、上板31と下板34の両外側から、これらを抑える機能を有している。
【0072】
これにより、複数もしくは多数の水晶チップ16が図3のように並んで、個々の水晶チップ16の電極が形成されるべき面が外部に露出した状態で、専用治具30に保持されるようになっている。
【0073】
図6は、上記したように多数の水晶チップ16を保持した専用治具30を治具保持アーム26にセットする様子を示している。
【0074】
治具保持アーム26の先端(図2においては下端)には、保持手段41が形成されている。保持手段41には、断面がコ字状となった溝42が開口部を対向させて一対形成されている。
【0075】
これにより、図6の矢印に示すように、専用治具30を一対の溝42に挿入することで、治具保持アーム26の保持手段41に収容保持されるようになっている。かくして、治具保持アーム26は、複数もしくは多数の水晶チップ16が互いに重ならないように、並列に並んで、しかも並ぶ方向を縦方向に揃えて保持されるようになっており、各水晶チップ16は、その電極が形成されるべき面(図4の電極11cの形状に対応)が外部に露出された状態で保持されることになる。
【0076】
次に、図7は、洗浄槽23の構成を概略的に示す斜視図である。洗浄槽23の内部には、後述する洗浄液等が収容されて、その中に専用治具30に収容された水晶チップ16が浸漬される。
【0077】
洗浄槽23が例えば直方体状に形成されている場合には、少なくとも、その第1の側壁23aと第2の側壁23bとに、ホーン等を内蔵した超音波発生手段37と38とがそれぞれ設けられている。そして、好ましくは、超音波発生手段37と38が発生する超音波は、その周波数が可変できるようにされており、これにより、超音波発生手段37と38とはそれぞれ異なる周波数の超音波を発生することができるようになっている。
【0078】
また、洗浄槽23の外壁に接して、これを取り巻くように、冷却水を循環させるための冷却パイプ45が配置されている。そして、これらの設備は、洗浄槽24,25にも設けてもよい。
【0079】
これにより、図8の平面図(上から見た図)に示されているように、洗浄槽23内に浸漬された専用治具30に対しては、異なる2方向から各超音波発生手段37と38による超音波S1,S2が印加されるようになっている。この場合、各超音波発生手段37と38の機能を調整して、同一の周波数で同一のパワーによる超音波を印加するだけでなく、異なる2方向から、異なる周波数の超音波S1,S2を専用治具30に印加しながら洗浄することができるようになっている。そして、超音波の印加により洗浄液が必要以上に昇温しないように、冷却パイプ45の機能により洗浄液の温度調整が行われるようになっている。
【0080】
図2の洗浄装置20は以上のように構成されており、次に洗浄方法の一例を説明する。
【0081】
図2において、少なくとも、第1の洗浄槽23には、洗浄液として、水晶チップ16に対して濡れ性のよい液体として、例えば有機溶剤,例えば、イソプロピルアルコール(IPA)が収容され、摂氏20度以上に保たれている。
【0082】
揺動アーム26bの先端には、図示するように治具保持アーム26が装着されており、その先端には、上述したように専用治具30が保持されている。ガイド手段26aの機能により、揺動アーム26b及び治具保持アーム26を介して、専用治具30が水晶チップを収容した状態で洗浄槽23内に浸漬される。
【0083】
この状態で揺動アーム26bが専用治具30を液内で揺動させる。この揺動は、上述したように、上下の昇降や回転もくは回動を適宜組み合わせて行う。さらに、これと同時に、超音波発生手段37と38から、専用治具30に対して、異なる2方向から、例えば異なる周波数による超音波が、出力約100W以上で印加される。この間の時間は約10秒である。
【0084】
これにより洗浄を終了し、揺動アーム26bを上昇させて、洗浄液の直ぐ上で停止させ、洗浄液による蒸気に晒して乾燥を行う。この乾燥時間は、約10秒である。
【0085】
これにより、洗浄が済んだ水晶チップ16は、ガイド手段26aにより、矢印Aの方向に移動され、搬送コンベア27に送られる。搬送コンベア27は、専用治具30を矢印Dの方向に搬送し、真空予備室29の扉29aから真空予備室29内に搬入する。真空予備室29内へ専用治具30が搬入されると、扉29aが閉められた状態で真空引きされた後、蒸着(スパッタ)室22と連絡する扉22が開かれて、専用治具30は、真空予備室29内の搬送コンベア28により、蒸着(スパッタ)室22に搬入され、そのまま真空蒸着による電極形成工程(図1のST14)に移行する。
【0086】
また、洗浄槽23,24,25を異なる機能を与えて使い分ける場合には、洗浄槽23に上記と同様にIPA等による洗浄液を収容し、次段の洗浄槽24に例えばフッ素系の洗浄剤を水切り置換剤として収容する。この水切り置換剤としては、例えば3M社のハイドロフロオロエーテル(HFE)が好適である。そして、このHFEを洗浄槽24に所定水位まで収容して、その上方の空間をベーパー層として利用できるようにする。
【0087】
この場合、洗浄槽23で洗浄が済んだ専用治具30を、上記したHFEを収容した洗浄槽24のベーパー層に10秒程度晒して、その後蒸気にさらさないで10秒間放置することにより、洗浄液を乾燥させることができる。
【0088】
以上のように、本実施形態の製造方法では、水晶チップに電極を形成する前に、専用治具30に水晶チップ16を並べた状態において、この専用治具30を利用して洗浄する。これにより水晶チップ16を専用治具30に並べたりする上で付着した極めて微細な異物が洗浄されて、水晶チップ10の電極を形成すべき面がきれいになる。
【0089】
しかも専用治具30に水晶チップ16を互いに重ならないで並べた状態で洗浄するので、例えば、カゴ等に水晶チップ16をまとめて投入する場合と比べて、ごく薄い水晶チップが重なってしまうことで、その表面がかくれてしまうことがなく、表面がきれいに洗浄される。この状態で電極形成を行うことにより、極めて微細な異物が付着した状態で電極が形成されることを回避し、適切に発振動作を行うことができるようにしたものである。
【0090】
しかも専用治具30は、蒸着(スパッタ)室22に搬入することで、そのまま電極形成が行えるので、電極形成に際して、水晶チップ16を他の治具に移載する必要がなく、極めて微細な異物が付着するおそれがない。
【0091】
また、上述した洗浄方法によれば、洗浄液が特に水晶チップに対して濡れ性が高いものが使用されることで、洗浄効果が高められる。また、洗浄液中では、水晶チップは揺動されることと、超音波を印加されることで、付着した極めて微細な異物が効果的に洗浄されることになる。しかも、洗浄槽23の中で、少なくとも異なる2方向から水晶チップ16に対して超音波が印加され、また、超音波発生手段37と38が発生する超音波は、その周波数が可変できるようにされていることにより、好ましくは異なる複数の周波数による超音波が印加される。このため、水晶チップ16には異なる周波数による複数の振動が与えられ、より一層効果的に洗浄される。
【0092】
また、洗浄後の水晶チップ16に対して、洗浄装置20内で、洗浄液もしくは置換液を蒸気化させて当てることで乾燥させているので、洗浄後の水晶チップ16を別の設備等に移して、熱風乾燥させること等と比べると、他設備による汚染の心配がなく、次工程へ直ちに移動させることができることから、放置時間によっての再汚染のおそれもない。
【0093】
図9は、図1で説明した製造工程におけるST17の整列洗浄,すなわち、周波数調整後の整列洗浄に用いる洗浄装置50の一例を示す概略構成図である。
【0094】
図9において、図2の洗浄装置20と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0095】
この洗浄装置50も、その内部が二つに区画されている。洗浄装置50が洗浄処理室21を備えていることは洗浄装置20と共通しているが、工程の相違により、隣接する区画は、封止室52となっている。
【0096】
この洗浄装置50には、周波数調整後の圧電振動片である水晶振動片が運ばれて処理対象となる。この洗浄処理室21内で、洗浄装置20と異なるのは、専用治具55の構成と、洗浄治具カバー取り外しユニット54を備える点である。
【0097】
洗浄用の専用治具55を説明するために、図10を参照する。
【0098】
図示されているように、専用治具55は、2枚の部材57,58を有している。2枚のプレート状の部材57,58には、それぞれ貫通孔が形成されており、プレート状の部材57,58を重ね合わせた状態で、各貫通孔には、内周側に互いに対向する内向き段部57a,58aが形成されている。これにより、形成される凹部59に図示するように水晶振動片11がマウントされたベースが収容される。つまり、図1のST15において、パッケージであるベース12にマウントされた圧電振動片11が、ベース12ごとプレート状の部材57,58の間に挟み込まれるようになっており、上記段部57aと58aがそれぞれベース12の上端面と下面に当接するようにして、ベース12にマウントされた水晶振動片11を保持するようになっている。この状態で、水晶振動片11は、貫通孔56により露出されている。
【0099】
この装置内の洗浄処理は、図2の装置の場合と同じであるから、重複する説明は省略する。
【0100】
洗浄が終わった水晶振動片11は、封止室入口扉52aを開いて、封止室52に搬入され、図11に示すように、蓋体13を載せて、封止される(ST18)。
【0101】
その他、洗浄処理に伴う種々の条件は図2の洗浄装置の場合と同じであるから、上述した図2の場合と共通した作用効果を発揮することができる。
【0102】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
【0103】
本発明は、圧電振動子に限らず、圧電チップを利用した圧電発振器等種々の圧電デバイスに適用することができる。
【0104】
また、例えば、洗浄液や洗浄時間等は種々の条件を適宜採用することができるし、上述の洗浄装置の各構成は適宜変更することが可能である。
【0105】
さらにまた、上述の実施形態の各条件や各構成は適宜その一部を省略することが可能である。
【0106】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、駆動電圧の変動に強く、ドライブレベル特性の向上をはかることができる圧電デバイスの製造方法と、この製造方法に利用される洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の一例を簡単に示すフローチャート。
【図2】図1のフローチャートによるST13の洗浄を行う洗浄装置の一例を示す概略構成図。
【図3】図2の洗浄装置に用いる専用治具を示す分解斜視図。
【図4】図3の専用治具の作用を説明するための説明図。
【図5】図3の専用治具に水晶チップを保持した状態の概略断面図。
【図6】図2の洗浄装置の治具保持アームの構成を示す概略斜視図。
【図7】図2の洗浄装置の洗浄槽の構成を示す概略斜視図。
【図8】図2の洗浄装置の洗浄槽の機能を説明する概略平面図。
【図9】図1のフローチャートによるST17の洗浄を行う洗浄装置の一例を示す概略構成図。
【図10】図9の洗浄装置に用いる専用治具を示す概略部分断面図。
【図11】本発明の圧電デバイスの一例である水晶振動子を示す一部切断斜視図。
【図12】従来の圧電デバイスの製造方法の一例を簡単に示すフローチャート。
【符号の説明】
10 水晶振動子
11 水晶振動片
12 ベース
13 蓋体
20 洗浄装置
21 洗浄処理室
22 スパッタ室
23 洗浄槽
24 洗浄槽
25 洗浄槽
26a ガイド手段
26b 揺動アーム
26 治具保持アーム
30 専用治具
50 洗浄装置
55 専用治具
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a piezoelectric device such as a piezoelectric vibrator or a piezoelectric oscillator, and a cleaning apparatus used in a specific process of such a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a flowchart simply showing a manufacturing process of a conventional piezoelectric device.
[0003]
In the figure, first, a rectangular quartz crystal wafer is cut out from, for example, an artificial quartz crystal as a piezoelectric material (ST1).
[0004]
Next, the quartz wafers stacked and fixed with an adhesive or the like are cut along a predetermined cutting line to form a wafer block. After bonding the end faces of the wafer block to form a flat shape as a whole, the wafer block is further cut along a predetermined cutting line to form a crystal chip block. Using the crystal chip block as a processing unit, after processing the corners, the adhesive is removed to obtain a crystal chip called a blank (ST2).
[0005]
Next, this crystal chip is etched to a predetermined thickness (ST3), and further, an electrode pattern is provided by vapor deposition, for example, to form necessary electrodes on the front and back surfaces of the crystal chip, and a predetermined drive electrode is provided. A crystal vibrating piece is obtained (ST4).
[0006]
This piezoelectric vibrating piece is mounted on a predetermined base (ST5), and a driving voltage is applied to the driving electrode of the piezoelectric vibrating piece to monitor the vibration frequency. For example, the surface is irradiated with a laser beam or an electron beam. Then, by performing plasma etching or the like, the mass of the piezoelectric vibrating piece is decreased, the vibration frequency is increased, and the frequency adjustment is performed to adjust to the desired frequency (ST6).
[0007]
Finally, the lid or the like is vacuum-sealed to the base or sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas to complete the piezoelectric vibrator (ST7).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a piezoelectric vibrator formed by such a manufacturing method, when it is incorporated into a predetermined electronic device after completion and a driving voltage is applied, the voltage is particularly lowered due to fluctuations in the driving voltage. In rare cases, the oscillation stopped.
[0009]
That is, as compared with the case where the conventional piezoelectric device is driven by a relatively large driving voltage, the recent piezoelectric device is driven at a low voltage. For this reason, although very rare, a phenomenon that the vibration stops is observed.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a method of manufacturing a piezoelectric device that is resistant to fluctuations in driving voltage and can improve drive level characteristics, and cleaning used in the manufacturing method. An object is to provide an apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric device, comprising: cutting a wafer of piezoelectric material to form a predetermined piezoelectric chip; and forming an electrode on the piezoelectric chip to form a piezoelectric vibrating piece. In a method for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric package is housed in a predetermined package, the piezoelectric vibrating piece is placed in an alignment jig used for sealing before the piezoelectric vibrating piece is sealed in the package after adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating piece. The method includes the step of cleaning the piezoelectric vibrating piece by holding the vibrating piece and immersing the alignment jig in a cleaning tank containing a cleaning liquid.
[0028]
According to the configuration of the first aspect, with respect to the piezoelectric vibrating piece after the electrodes are formed on the piezoelectric chip, after adjusting the frequency, the piezoelectric vibrating piece is cleaned using the sealing alignment jig. This is due to the following reason.
[0029]
According to the research of the present inventor, it has been found that another cause of the deterioration of the drive level characteristics by the piezoelectric device, which has been seen in the past, in particular, the stop of the oscillation is after the frequency adjustment process. In particular, conventionally, the package is sealed in a state where extremely fine foreign matter is attached to the piezoelectric vibrating piece through several steps after the electrode is formed, so that a finished product is obtained. This affects the drive characteristics of the piezoelectric vibrating piece after completion. Therefore, the present inventors pay attention to this sealing step, and before performing this, use the jig to perform cleaning in a state where the bases on which the piezoelectric vibrating pieces are mounted are arranged on the jig. As a result, very fine foreign matter attached to the piezoelectric vibrating piece is removed, so that the piezoelectric vibrating piece is sealed in a clean state so that the oscillation operation can be appropriately performed.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect, the alignment jig holds a plurality of bases on which the piezoelectric vibrating reeds are mounted so as not to overlap each other.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, the cleaning step is performed in a cleaning liquid having high wettability with respect to the piezoelectric vibrating piece, and is performed by swinging a jig used for the sealing while applying ultrasonic waves. It is characterized by that.
[0033]
The invention of claim 4 is characterized in that the cleaning step is performed while applying ultrasonic waves from at least two different directions to the piezoelectric vibrating piece in the cleaning tank.
[0034]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the tenth aspect, the ultrasonic waves applied from at least two different directions have different frequencies.
[0035]
The invention of claim 6 is characterized in that after the cleaning step, the piezoelectric vibrating piece is dried by vaporizing and applying a cleaning liquid or a replacement liquid.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0048]
The piezoelectric device manufacturing method of this embodiment is characterized in that a predetermined cleaning process is introduced, unlike the conventional method. Before explaining this manufacturing process, for the convenience of understanding, the configuration of a crystal resonator, which is an example of the piezoelectric device of this embodiment, will be described with reference to FIG.
[0049]
In FIG. 11, a crystal resonator 10 includes a box-like base 12 in which a space portion 12a for accommodating a plate-like crystal vibrating piece 11 is formed, and a plate-like shape joined to the base 12 so as to seal the space portion 12a. The lid body 13 is provided. The quartz crystal resonator element 11 is connected and fixed via an adhesive (not shown) on the electrode 14 disposed on the step portion in which the one end portion 11a is integrally provided in the space portion 12a, and the other end portion 11b is a free end. Has been. The base 12 and the lid 13 are joined via a sealing material (brazing material) 15.
[0050]
Here, in this embodiment, the piezoelectric vibrating piece is the crystal vibrating piece 11 using quartz. However, the piezoelectric vibrating piece is not limited to this. For example, a piezoelectric material such as quartz, LiTaO 3 , or LiNbO 3 is used for the piezoelectric vibrating piece. A vibrating piece may be configured.
[0051]
A ceramic such as alumina is used as the material of the base 12, and a metal such as Kovar or a ceramic such as alumina is used as the material of the lid 13. Further, as the material of the sealing material 15, low melting point glass, silver brazing, solder or the like is used.
[0052]
In the crystal resonator 10, first, a base 12 is formed of a ceramic material such as alumina, and an electrode portion is formed by plating or the like so as to correspond to the crystal vibrating piece 11.
[0053]
A quartz crystal vibrating piece 11 having electrodes necessary for driving such as excitation electrodes and connection electrodes as described later is mounted on the electrode portion of the base 12 via conductive adhesives 14a and 14a. Next, frequency adjustment is performed as will be described later by irradiating the surface of the crystal vibrating piece 11 with an electron beam or plasma to adjust the weight.
[0054]
Next, the lid body 13 is placed on the base 12 and sealing is performed by, for example, irradiating an electron beam from above the lid body 13.
[0055]
FIG. 1 is a flowchart simply showing a manufacturing process including a process of forming the crystal vibrating piece 11 in the manufacturing process of the crystal resonator 10 described above.
[0056]
In this manufacturing process, ST10 to ST12 are the same as the conventional manufacturing process described with reference to FIG. 12. First, a rectangular crystal wafer is cut out from, for example, an artificial crystal crystal as a piezoelectric material (ST10).
[0057]
After the cut crystal wafer is processed to a predetermined thickness by polishing or the like, these crystal wafers are stacked and fixed with an adhesive or the like, and the laminated wafer is cut along a predetermined cutting line to form a wafer block. After bonding the end faces of the wafer block to form a flat shape as a whole, the wafer block is further cut along a predetermined cutting line to form a crystal chip block. Using the crystal chip block as a processing unit, after processing the corners, the adhesive is removed to obtain a crystal chip called a blank (ST11).
[0058]
Next, this crystal chip is etched and adjusted to a predetermined thickness (frequency) (ST12). Here, conventionally, electrodes are formed on the front and back surfaces of the quartz chip, but in this embodiment, alignment cleaning is performed here (ST13). In this embodiment, ST13 is cleaned using, for example, the cleaning apparatus of FIG. 2 and will be described in detail later.
[0059]
Next, in order to form necessary electrodes on the front and back surfaces of the crystal chip, an electrode pattern is provided by vapor deposition or sputtering to obtain the crystal resonator element 11 having a predetermined drive electrode (ST14). That is, the crystal resonator element 11 described with reference to FIG. 11 is the crystal chip formed with electrodes in this step.
[0060]
As described above, the crystal resonator element 11 is mounted on the base 12 which is a predetermined package (ST15), and a drive voltage is applied to the drive electrode of the crystal resonator element to monitor the vibration frequency. The surface is irradiated with a laser beam or an electron beam, or plasma etching is performed to reduce the mass of the quartz crystal vibrating piece 11, increase the vibration frequency, and adjust the frequency to match the desired frequency ( ST16). In this embodiment, after this frequency adjustment, alignment cleaning is performed (ST17). Since this alignment cleaning is performed using, for example, the cleaning apparatus of FIG. 9, a detailed description will be given later.
[0061]
Finally, the lid 13 is vacuum-sealed on the package or sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas to complete the crystal unit 10 (ST18).
[0062]
FIG. 2 shows an example of the cleaning device, and in this case, it is a schematic configuration diagram of the cleaning device used in ST13 of FIG.
[0063]
In the figure, a cleaning device 20 includes a cleaning processing chamber 21 for cleaning a crystal chip, and a sputtering chamber 22 for forming an electrode on the crystal chip that has been cleaned to form a crystal resonator element 11. The cleaning chamber 21 and the vapor deposition (sputtering) chamber 22 are airtightly partitioned by a partition.
[0064]
A plurality of cleaning tanks 23, 24, and 25 are arranged in the cleaning processing chamber 21, and each of the cleaning tanks may be used as a plurality of cleaning tanks in which a cleaning liquid is accommodated, as will be described later. The parts may be used properly as a washing tank and a storage tank for a substitute for drying. Above the plurality of cleaning tanks 23, 24 and 25, a guide means 26a extending along the order of steps is provided, and a swing arm 26b is provided on the guide means 26a. The swing arm 26b has a jig holding arm 26 attached to the tip thereof. The jig holding arm 26 aligns and holds a crystal chip or a crystal vibrating piece, which will be described later. (Referred to as “exclusive jig”) 30 is attached and detached, and a crystal chip is set in the exclusive jig 30 as described later. In this state, the swing arm 26b can swing the dedicated jig 30 in the vertical direction in the drawing, or rotate or rotate around the central axis passing through the vertical direction. Arbitrary swinging can be performed together with the movement of the guide means 26a.
[0065]
The guide means 26a moves the dedicated jig 30 held by the jig holding arm 26 in the direction of the arrow A through the swing arm 26b while performing the cleaning process using the plurality of cleaning tanks 23, 24, and 25. It is made to send to the conveyance conveyor 27. The conveyor 27 conveys the dedicated jig 30 in the direction of arrow D and carries it into the vacuum preliminary chamber 29 from the door 29 a of the vacuum preliminary chamber 29. The vacuum preparatory chamber 29 acts as an air lock, and is hermetically shut off from the cleaning processing chamber 21 by closing the door 29a. The vacuum preparatory chamber 29 is provided with a vacuuming means such as a vacuum pump (not shown), and is evacuated while the dedicated jig 30 is loaded and the door 29a is closed. A door 22a communicating with the vapor deposition (sputtering) chamber 22 is provided on the back side of the vacuum preliminary chamber 29. When the inside of the vacuum preliminary chamber 29 is in a vacuum state, the door 22a is opened, and the dedicated jig 30 is Then, it is carried into the sputter chamber 22 by the transfer conveyor 28 in the vacuum preliminary chamber 29, and proceeds to the electrode forming step (ST14 in FIG. 1) by vacuum deposition as it is.
[0066]
FIG. 3 is an exploded perspective view simply showing the configuration of the dedicated jig 30.
[0067]
In the figure, a dedicated jig 30 is a jig commonly used for the cleaning in ST13 and the electrode formation in ST14 of FIG.
[0068]
The dedicated jig 30 is configured to sandwich a large number of crystal chips 16 positioned by the outer shape plate 33 between the upper plate 31 and the lower plate 34.
[0069]
FIG. 5 shows a state in which the crystal chip 16 is held between the dedicated jig 30. The outer shape plate 33 of FIG. 3 has a hole 33a having the same inner diameter slightly larger than the outer shape of the crystal chip 16 in the vertical and horizontal directions so that the crystal chips 16 do not overlap each other horizontally and horizontally in the hole 33a. In addition, they are positioned side by side in the state of FIG.
[0070]
Further, the upper plate 31 and the lower plate 34 are masks at the time of electrode formation. As shown in FIG. 4, for example, the upper plate 31 has a through hole corresponding to the shape of the electrode 11 c to be formed on the surface of the crystal chip 16. A hole (a portion excluding the hatched portion) 31a (see FIG. 5) is formed. Similarly, the lower plate 34 is also a mask for electrode formation, and has a through hole 34a (see FIG. 5) for forming electrodes similar to those in FIG.
[0071]
The cover plate 36 shown in FIG. 5 and the base plate 35 of FIG. 3 are members having holes larger than the through holes 31a and the through holes 34a, and from both outer sides of the upper plate 31 and the lower plate 34, It has a function to suppress these.
[0072]
Thereby, a plurality or a large number of crystal chips 16 are arranged as shown in FIG. 3 so that the surfaces on which the electrodes of the individual crystal chips 16 are to be formed are exposed to the outside and are held by the dedicated jig 30. It has become.
[0073]
FIG. 6 shows a state where the dedicated jig 30 holding a large number of crystal chips 16 is set on the jig holding arm 26 as described above.
[0074]
A holding means 41 is formed at the tip (lower end in FIG. 2) of the jig holding arm 26. The holding means 41 is formed with a pair of grooves 42 having a U-shaped cross section with the openings facing each other.
[0075]
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 6, the dedicated jig 30 is inserted into the pair of grooves 42 so as to be accommodated and held in the holding means 41 of the jig holding arm 26. Thus, the jig holding arm 26 is arranged in parallel so that a plurality or a large number of crystal chips 16 do not overlap with each other, and the alignment direction is held in the vertical direction. Is held in a state where the surface on which the electrode is to be formed (corresponding to the shape of the electrode 11c in FIG. 4) is exposed to the outside.
[0076]
Next, FIG. 7 is a perspective view schematically showing the configuration of the cleaning tank 23. In the cleaning tank 23, a cleaning liquid or the like to be described later is stored, and the crystal chip 16 stored in the dedicated jig 30 is immersed therein.
[0077]
When the cleaning tank 23 is formed in a rectangular parallelepiped shape, for example, at least the first side wall 23a and the second side wall 23b are respectively provided with ultrasonic generation means 37 and 38 having a built-in horn or the like. ing. Preferably, the frequency of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generating means 37 and 38 can be varied, whereby the ultrasonic wave generating means 37 and 38 generate ultrasonic waves having different frequencies. Can be done.
[0078]
Further, a cooling pipe 45 for circulating the cooling water is disposed so as to be in contact with and surround the outer wall of the cleaning tank 23. These facilities may also be provided in the cleaning tanks 24 and 25.
[0079]
As a result, as shown in the plan view of FIG. 8 (viewed from above), each ultrasonic wave generating means 37 from two different directions is applied to the dedicated jig 30 immersed in the cleaning tank 23. And ultrasonic waves S1 and S2 are applied. In this case, by adjusting the function of each ultrasonic wave generating means 37 and 38, not only applying ultrasonic waves with the same frequency and the same power, but also dedicated ultrasonic waves S1 and S2 having different frequencies from two different directions. Cleaning can be performed while applying to the jig 30. The temperature of the cleaning liquid is adjusted by the function of the cooling pipe 45 so that the temperature of the cleaning liquid does not rise more than necessary due to the application of ultrasonic waves.
[0080]
The cleaning apparatus 20 in FIG. 2 is configured as described above, and an example of a cleaning method will be described next.
[0081]
In FIG. 2, at least the first cleaning tank 23 contains, for example, an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA) as a cleaning liquid and a liquid having good wettability with respect to the crystal chip 16, and 20 degrees centigrade or more. It is kept in.
[0082]
A jig holding arm 26 is attached to the tip of the swing arm 26b as shown in the figure, and the dedicated jig 30 is held at the tip as described above. Due to the function of the guide means 26a, the dedicated jig 30 is immersed in the cleaning tank 23 through the swing arm 26b and the jig holding arm 26 in a state where the crystal chip is accommodated.
[0083]
In this state, the swing arm 26b swings the dedicated jig 30 in the liquid. As described above, this swinging is performed by appropriately combining up and down movement and rotation or rotation. At the same time, ultrasonic waves with different frequencies, for example, are applied from two different directions to the dedicated jig 30 from the ultrasonic generators 37 and 38 with an output of about 100 W or more. This time is about 10 seconds.
[0084]
As a result, the cleaning is finished, the swing arm 26b is raised, stopped just above the cleaning liquid, and exposed to the vapor of the cleaning liquid for drying. This drying time is about 10 seconds.
[0085]
Thereby, the cleaned quartz chip 16 is moved in the direction of arrow A by the guide means 26 a and sent to the conveyor 27. The conveyor 27 conveys the dedicated jig 30 in the direction of arrow D, and carries it into the vacuum preliminary chamber 29 from the door 29 a of the vacuum preliminary chamber 29. When the dedicated jig 30 is carried into the vacuum preparatory chamber 29, the door 22 that communicates with the vapor deposition (sputtering) chamber 22 is opened after being evacuated with the door 29a closed, and the dedicated jig 30 is opened. Is carried into the vapor deposition (sputtering) chamber 22 by the transfer conveyor 28 in the vacuum preparatory chamber 29, and proceeds directly to the electrode forming step (ST14 in FIG. 1) by vacuum vapor deposition.
[0086]
When the cleaning tanks 23, 24, and 25 are provided with different functions and used properly, the cleaning tank 23 contains a cleaning solution by IPA or the like in the same manner as described above, and a fluorine-based cleaning agent is added to the subsequent cleaning tank 24, for example. Housed as a draining substitute. For example, 3M Hydrofluoroether (HFE) is suitable as the drainage replacement agent. And this HFE is accommodated in the washing tank 24 to a predetermined water level so that the space above it can be used as a vapor layer.
[0087]
In this case, the dedicated jig 30 that has been cleaned in the cleaning tank 23 is exposed to the vapor layer of the cleaning tank 24 containing HFE for about 10 seconds, and then left for 10 seconds without being exposed to steam, thereby cleaning liquid. Can be dried.
[0088]
As described above, in the manufacturing method of the present embodiment, before the electrodes are formed on the crystal chip, the crystal chip 16 is arranged on the dedicated jig 30 and the dedicated jig 30 is used for cleaning. As a result, very fine foreign matter adhering when the quartz chip 16 is arranged on the dedicated jig 30 is washed, and the surface on which the electrode of the quartz chip 10 is to be formed becomes clean.
[0089]
In addition, since the quartz chips 16 are washed in a state where they are arranged on the dedicated jig 30 without overlapping each other, for example, compared to a case where the quartz chips 16 are put together in a basket or the like, a very thin quartz chip is overlapped. , The surface does not fall off and the surface is cleaned cleanly. By forming the electrode in this state, it is possible to avoid the formation of the electrode in a state where extremely fine foreign matters are attached and to appropriately perform the oscillation operation.
[0090]
In addition, since the electrode 30 can be formed as it is by bringing the dedicated jig 30 into the vapor deposition (sputtering) chamber 22, it is not necessary to transfer the crystal chip 16 to another jig when forming the electrode. There is no risk of adhesion.
[0091]
Moreover, according to the cleaning method described above, the cleaning effect is enhanced by using a cleaning liquid that has high wettability with respect to the quartz chip. Further, in the cleaning liquid, the quartz chip is swung and an ultrasonic wave is applied, so that the extremely fine foreign matter attached thereto is effectively cleaned. Moreover, ultrasonic waves are applied to the crystal chip 16 from at least two different directions in the cleaning tank 23, and the frequency of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation means 37 and 38 can be varied. Therefore, preferably, ultrasonic waves with different frequencies are applied. For this reason, the quartz chip 16 is subjected to a plurality of vibrations with different frequencies and is more effectively cleaned.
[0092]
Further, since the crystal chip 16 after cleaning is dried by vaporizing and applying a cleaning liquid or a replacement liquid in the cleaning device 20, the crystal chip 16 after cleaning is moved to another facility or the like. Compared with hot air drying, etc., there is no fear of contamination by other equipment, and it can be immediately moved to the next process, so there is no risk of recontamination due to the standing time.
[0093]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a cleaning apparatus 50 used for ST17 alignment cleaning in the manufacturing process described with reference to FIG. 1, that is, alignment cleaning after frequency adjustment.
[0094]
In FIG. 9, since the location which attached | subjected the code | symbol same as the washing | cleaning apparatus 20 of FIG. 2 is a common structure, the overlapping description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on difference.
[0095]
The inside of the cleaning device 50 is also divided into two. Although the cleaning apparatus 50 includes the cleaning processing chamber 21 in common with the cleaning apparatus 20, an adjacent section is a sealing chamber 52 due to a difference in process.
[0096]
The cleaning device 50 carries a crystal vibrating piece, which is a piezoelectric vibrating piece after frequency adjustment, and becomes a processing target. What is different from the cleaning apparatus 20 in the cleaning processing chamber 21 is that a dedicated jig 55 is provided and a cleaning jig cover removal unit 54 is provided.
[0097]
In order to explain the cleaning jig 55, reference is made to FIG.
[0098]
As illustrated, the dedicated jig 55 includes two members 57 and 58. Each of the two plate-like members 57 and 58 is formed with a through hole. When the plate-like members 57 and 58 are overlapped with each other, each through-hole has an inner surface facing each other on the inner peripheral side. Directional stepped portions 57a and 58a are formed. As a result, the base on which the crystal vibrating piece 11 is mounted is accommodated in the formed recess 59 as shown in the figure. That is, in ST15 of FIG. 1, the piezoelectric vibrating reed 11 mounted on the base 12 which is a package is sandwiched between the plate-like members 57 and 58 together with the base 12, and the stepped portions 57a and 58a described above. Are held in contact with the upper end surface and the lower surface of the base 12 to hold the crystal vibrating piece 11 mounted on the base 12. In this state, the crystal vibrating piece 11 is exposed through the through hole 56.
[0099]
Since the cleaning process in the apparatus is the same as that in the apparatus of FIG.
[0100]
After the cleaning, the quartz crystal resonator element 11 is opened into the sealing chamber entrance door 52a, carried into the sealing chamber 52, and sealed with the lid 13 as shown in FIG. 11 (ST18).
[0101]
In addition, since various conditions associated with the cleaning process are the same as in the case of the cleaning apparatus of FIG. 2, it is possible to exhibit the same operational effects as in the case of FIG.
[0102]
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
[0103]
The present invention is not limited to the piezoelectric vibrator, and can be applied to various piezoelectric devices such as a piezoelectric oscillator using a piezoelectric chip.
[0104]
Further, for example, various conditions can be appropriately employed for the cleaning liquid, the cleaning time, and the like, and each configuration of the above-described cleaning apparatus can be appropriately changed.
[0105]
Furthermore, some of the conditions and configurations of the above-described embodiment can be omitted as appropriate.
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a piezoelectric device that is resistant to fluctuations in driving voltage and can improve drive level characteristics, and a cleaning apparatus used in this manufacturing method. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart briefly showing an example of a method for manufacturing a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a cleaning apparatus that performs ST13 cleaning according to the flowchart of FIG. 1;
3 is an exploded perspective view showing a dedicated jig used in the cleaning apparatus of FIG. 2. FIG.
4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the dedicated jig of FIG. 3. FIG.
5 is a schematic cross-sectional view of a state in which a crystal chip is held by a dedicated jig shown in FIG.
6 is a schematic perspective view showing a configuration of a jig holding arm of the cleaning apparatus of FIG. 2. FIG.
7 is a schematic perspective view showing a configuration of a cleaning tank of the cleaning apparatus in FIG. 2. FIG.
8 is a schematic plan view for explaining the function of the cleaning tank of the cleaning apparatus of FIG. 2. FIG.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a cleaning apparatus that performs ST17 cleaning according to the flowchart of FIG. 1;
10 is a schematic partial cross-sectional view showing a dedicated jig used in the cleaning apparatus of FIG.
FIG. 11 is a partially cut perspective view showing a crystal resonator as an example of the piezoelectric device of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart simply showing an example of a conventional method of manufacturing a piezoelectric device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal oscillator 11 Crystal vibrating piece 12 Base 13 Lid 20 Cleaning apparatus 21 Cleaning process chamber 22 Sputtering chamber 23 Cleaning tank 24 Cleaning tank 25 Cleaning tank 26a Guide means 26b Oscillating arm 26 Jig holding arm 30 Dedicated jig 50 Cleaning Equipment 55 Dedicated jig

Claims (6)

圧電材料のウエハを切断して所定の圧電チップを形成し、この圧電チップに電極を形成して圧電振動片とし、この圧電振動片を所定のパッケージ内に収容する圧電デバイスの製造方法において、
前記圧電振動片の周波数の調整の後で前記圧電振動片を前記パッケージに封止する前に、封止に用いる整列治具に前記圧電振動片を保持し、洗浄液を収容した洗浄槽内に前記整列治具を浸漬して、圧電振動片を洗浄する工程を含む
ことを特徴とする、圧電デバイスの製造方法。
In a method of manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric material wafer is cut to form a predetermined piezoelectric chip, an electrode is formed on the piezoelectric chip to form a piezoelectric vibrating piece, and the piezoelectric vibrating piece is accommodated in a predetermined package.
Before the piezoelectric vibrating piece is sealed in the package after adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric vibrating piece is held in an alignment jig used for sealing, and the cleaning solution is contained in a cleaning tank containing cleaning liquid. A method for manufacturing a piezoelectric device, comprising the step of immersing an alignment jig to clean the piezoelectric vibrating piece.
前記整列治具は、前記圧電振動片がマウントされたベースを複数個互いに重なり合わないように並べて保持することを特徴とする、請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法。  2. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein the alignment jig holds a plurality of bases on which the piezoelectric vibrating reeds are mounted so as not to overlap each other. 前記洗浄工程は、前記圧電振動片に対して濡れ性の高い洗浄液中で行われ、かつ超音波を印加しながら前記封止に用いる治具を揺動させて行われることを特徴とする、請求項1または2に記載の圧電デバイスの製造方法。  The cleaning step is performed in a cleaning liquid having high wettability with respect to the piezoelectric vibrating piece, and is performed by swinging a jig used for the sealing while applying ultrasonic waves. Item 3. A method for manufacturing a piezoelectric device according to Item 1 or 2. 前記洗浄工程は、前記洗浄槽の中で、圧電振動片に対して少なくとも異なる2方向から超音波を印加しながら行われることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。  4. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the cleaning step is performed while applying ultrasonic waves from at least two different directions to the piezoelectric vibrating piece in the cleaning tank. 5. Manufacturing method. 少なくとも異なる2方向から印加される前記超音波は、互いに周波数が異なることを特徴とする、請求項4に記載の圧電デバイスの製造方法。  5. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 4, wherein the ultrasonic waves applied from at least two different directions have different frequencies. 前記洗浄工程の後、圧電振動片に対して、洗浄液もしくは置換液を蒸気化させて当てることにより乾燥させることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。  6. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein after the cleaning step, the piezoelectric vibrating piece is dried by vaporizing and applying a cleaning liquid or a replacement liquid.
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