JP3900513B2 - Tuning fork type piezoelectric resonator element, vibrator, oscillator, electronic device, and tuning fork type piezoelectric resonator element - Google Patents

Tuning fork type piezoelectric resonator element, vibrator, oscillator, electronic device, and tuning fork type piezoelectric resonator element Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水晶等からなる音叉型圧電振動片、この音叉型圧電振動片を有する振動子、この振動子を備える発振器、電子機器及び音叉型圧電振動片の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動片である音叉型水晶振動片１０は、例えば図１６に示すように構成されている。図１６は、音叉型水晶振動片１０を示す概略図である。図１７は、図１６のＡ−Ａ’線概略断面図である。
図１６に示すように、音叉型水晶振動片１０には、基部１１と、この基部１１から突出して形成されている２本の音叉腕１２，１３を有している。そして、この２本の音叉腕１２，１３には、貫通孔である貫通溝１２ａ，１３ａが図１６及び図１７に示すように形成されている。
【０００３】
このような貫通溝１２ａ，１３ａを音叉腕１２，１３に有する音叉型水晶振動片１０には、図１７に示すように、貫通溝１２ａ，１３ａの内側に溝電極１２ｃ，１３ｃが配置されている。
また、音叉腕１２，１３の外側の側面には、図１７に示すように側面電極１２ｂ、１３ｂが配置されている。
このように、音叉腕１２，１３の貫通溝１２ａ、１３ａの内側と音叉腕１２，１３の外側に配置される溝電極１２ｃ、１３ｃと側面電極１２ｂ、１３ｂに電流が印加されると、両者の間の音叉腕１２，１３の内部で電界が発生することになる。
このとき、溝電極１２ｃ、１３ｃと側面電極１２ｂ、１３ｂは、図１７に示すように対向して配置されているため、電界が効果的に発生し、電界効率良く音叉腕１２，１３を振動させることができるので、振動損失の小さい音叉型水晶振動片１０となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような貫通溝１２ａ，１３ａを有する音叉型水晶振動片１０に電圧を印加し、音叉腕１２，１３を振動させると、音叉腕１２，１３に貫通溝１２ａ，１３ａが形成されているため、音叉腕１２，１３全体の剛性が不足し、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）が上昇してしまうという問題があった。
また、このような音叉型水晶振動片１０の音叉腕１２，１３を振動させると、図１８に示すように、貫通溝１２ａ，１３ａの両端部が振動するだけで、音叉腕１２，１３全体の屈曲運動は生じ難くなっている。
このような貫通溝１２ａ，１３ａの両端部に振動は、例えば１６ｋＨｚ近傍の振動となってしまい、音叉型水晶振動片１０が求められる３２．７６８ｋＨｚに比べ周波数が著しく低下してしまうという問題もあった。
【０００５】
この貫通溝１２ａ、１３ａの剛性を高めるための工夫として、貫通溝１２ａ、１３ａに剛性を高めるための連結部であるサイドバー等を形成することも考えられる。
確かに、サイドバーを形成すると音叉腕１２，１３の剛性が高まり、音叉腕１２，１３全体の屈曲運動は生じ易くなる。しかし、このサイドバーを形成した部分の溝電極１２ｃ、１３ｃは、サイドバーがあるため側面電極１２ｂ、１３ｂと対向した位置に配置することができず、電界効率が悪くなり振動損失が大きなるという問題が生じた。
この問題を解決するため、サイドバーにおける溝電極１２ｃ、１３ｃの配置を工夫すると、その分、生産工程が増え、生産コストが上昇するという問題が生じた。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、生産コストを上げずに連結部における電界効率を上昇させＣＩ値を低下させることができる音叉型圧電振動片、振動子、発振器、電子機器及び音叉型圧電振動片の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項１の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片であって、前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする音叉型圧電振動片により達成される。
【０００８】
請求項１の構成によれば、前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されているので、溝部に溝電極を形成することで、振動腕部の外側の側面電極との位置関係を対向位置に近づけることができる。
したがって、振動腕部の剛性を高めつつ、振動腕部内の電界効率も高めることができる
また、前記連結部に溝部を形成するだけなので、連結部の全体の厚みをハーフエッチング等で薄くして溝電極を配置する場合等に比べ格段に生産コストを低減させることができる。
【０００９】
好ましくは、請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、前記サイドバーが前記貫通孔を形成する長辺側と短辺側のうち、長辺側相互間をわたすように形成されるサイドバーあることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項２の構成によれば、前記サイドバーが前記貫通孔を形成する長辺側と短辺側のうち、長辺側相互間をわたすように形成されるサイドバーである。このため、最も剛性の不足している部分にサイドバーが配置されることになる。
また、振動の応力を伝達するサイドバーが最も応力が伝わり難い貫通孔の長辺側を連結し、応力を伝えるので、振動腕部全体の屈曲運動が生じ易い構成となる。したがって、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）の上昇を未然に防ぐことができる音叉型圧電振動片である。
【００１０】
好ましくは、請求項３の発明によれば、請求項２の構成において、前記サイドバーが前記貫通孔内に複数配置されていることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項３の構成によれば、前記サイドバーが前記貫通孔内に複数配置されているので、前記振動腕部の剛性不足をより補うことができる。また、振動の応力を伝達するサイドバーが複数配置されているため、より応力を伝え易くなり、振動腕部全体により効率良く屈曲運動が生じやすくなる、したがって、ＣＩ値を低下させることができる音叉型圧電振動片となる。
【００１１】
好ましくは、請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の構成によれば、前記溝部が前記振動腕部の表面側及び／又は裏面側から前記貫通孔の深さ方向に向かって略Ｖ字形に形成されていることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項４の構成によれば、前記溝部が前記振動腕部の表面側及び／又は裏面側から前記貫通孔の深さ方向に向かって略Ｖ字形に形成されている。このため、例えばハーフエッチング等の特別の工程を経ずに前記溝部を容易に形成できるので生産コストを著しく低減させることができる。
【００１２】
好ましくは、請求項５の発明によれば、請求項１乃至請求項４の構成において、前記基部に切り込み部が形成されていることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項５の構成によれば、前記基部に切り込み部が形成されているので、前記振動腕部が振動する際に、垂直方向成分を有した振動が生じても、振動腕部の振動が基部側へ漏れるのを、この切り込み部で緩和することができる。したがって、基部を小型化しながら、ＣＩ値の音叉型圧電振動片素子間のバラツキを安定化させることができる。
【００１３】
好ましくは、請求項６の発明によれば、請求項５の構成において、前記基部には、この音叉型圧電振動片を固定させるための固定領域が設けられていると共に、前記切り込み部は、この固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられていることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項６の構成によれば、前記切り込み部は、前記固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられている。したがって、この切り込み部は、前記振動腕部の振動の妨げにならない位置に配置されていると共に、振動漏れが前記固定領域へ伝わり、エネルギーの逃げが生じるのを有効に防止している。このため、ＣＩ値の音叉型圧電振動片素子間のバラツキが安定化する。
【００１４】
好ましくは、請求項７の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかの構成において、前記音叉型圧電振動片が水晶で形成され、略３２．７６８ｋＨｚの発振周波数を有する音叉型水晶振動片であることを特徴とする音叉型圧電振動片である。
請求項７の構成によれば、前記音叉型圧電振動片が略３２．７６８ｋＨｚで発振する水晶で形成されている音叉型振動片の前記振動腕部の剛性を高めつつ、振動腕部内の電界効率も高めることができる
また、前記サイドバーに前記溝部を形成するだけなので、サイドバーの全体の厚みをハーフエッチング等で薄くして溝電極を配置する場合等に比べ格段に生産コストを低減させることができる。
【００１５】
前記目的は、請求項８の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片がパッケージ内に収容されている振動子であって、前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする振動子により達成される。
【００１６】
好ましくは、請求項９の発明によれば、請求項８の構成において、前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする振動子である。
【００１７】
好ましくは、請求項１０の発明によれば、請求項８の構成において、前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする振動子である。
【００１８】
請求項８乃至請求項１０の構成によれば、前記振動子の前記音叉型圧電振動片の前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されているので、溝部に溝電極を形成することで、振動腕部の外側の側面電極との位置関係を対向位置に近づけることができる。
したがって、振動腕部の剛性を高めつつ、振動腕部内の電界効率も高めることができる
また、前記サイドバーに溝部を形成するだけなので、サイドバーの全体の厚みをハーフエッチング等で薄くして溝電極を配置する場合等に比べ格段に生産コストを低減させることができる振動子となる。
【００１９】
前記目的は、請求項１１の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器であって、前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする発振器により達成される。
【００２０】
前記目的は、請求項１２の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片であり、この音叉型圧電振動片がパッケージ内に収容されている振動子であり、この振動子を制御部に接続して用いている電子機器であって、前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする電子機器により達成される。
【００２１】
請求項１１又は請求項１２の構成によれば、前記発振器又は電子機器の前記音叉型圧電振動片前の前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、前記サイドバーには溝部が形成されているので、溝部に溝電極を形成することで、振動腕部の外側の側面電極との位置関係を対向位置に近づけることができる。
したがって、振動腕部の剛性を高めつつ、振動腕部内の電界効率も高めることができる
また、前記サイドバーに溝部を形成するだけなので、サイドバーの全体の厚みをハーフエッチング等で薄くして溝電極を配置する場合等に比べ格段に生産コストを低減させることができる発振器又は電子機器となる。
【００２２】
前記目的は、請求項１３の発明によれば、水晶からなる音叉型圧電振動片の外形と、この音叉型圧電振動片の基部から突出して形成される振動腕部に設けられる貫通孔と、貫通孔内に設けられるサイドバーと、前記サイドバーに設けられる溝部と、を設けるためのレジストパターンを形成するレジストパターニング工程と、このレジストパターンをマスクとして金属膜をエッチングする金属膜エッチング工程と、この金属膜をマスクとして水晶を異方性エッチンングする水晶エッチング工程と、を備え、前記溝部を設けるための前記レジストパターンは、前記水晶エッチング工程において、前記溝部に貫通孔が形成されないような幅を有していることを特徴とする音叉型圧電振動片の製造方法により達成される。
【００２３】
請求項１３の構成によれば、水晶からなる音叉型圧電振動片の外形と、この音叉型圧電振動片の基部から突出して形成される振動腕部に設けられる貫通孔と、貫通孔内に設けられるサイドバーと、サイドバーに設けられる溝部と、を設けるためのレジストパターンを形成するレジストパターニング工程を有している。
この溝部を設けるための前記レジストパターンは、前記水晶エッチング工程において、前記溝部に貫通孔が形成されないような幅を有している。そして、この金属膜をマスクとして水晶を異方性エッチンングする水晶エッチング工程を有している。
ところで、水晶に対する異方性エッチングの場合、パターンの幅が狭まると溝部の深さ方向にエッチングストップ現象が生じ、その部分のエッチングは途中で止まり、貫通孔が形成されず、溝部が形成されることになる。
このエッチングストップ現象は、パターンの幅が狭くなればなるほど浅い部分で生じるため、溝部も浅くなる。
このような特性を用いて前記レジストパターンにおける前記溝部を形成する部分のパターンの幅を狭く形成すれば、前記振動腕部に前記貫通孔と前記溝部とを同一の工程で同時に形成できることになる。
したがって、前記サイドバーに設ける溝部を形成するための別のレジストパターニング工程を経る必要がないので、生産工程を増やすことなく前記連結部に前記溝部を形成することができる。
【００２４】
【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に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る振動片である電極が形成されていない音叉型水晶振動片１００を示す図である。
音叉型水晶振動片１００は、例えば所謂水晶Ｚ板となるように水晶の単結晶を切り出して形成されている。また、図１に示す音叉型水晶振動片１００は例えば発振周波数が３２．７６８ｋＨｚの振動片であるため、極めて小型の振動片となっている。
【００２６】
このような音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように、基部１１０を有して、この基部１１０から図において上方向に突出するように振動腕部である音叉腕１２１，１２２が２本配置されている。
また、この音叉腕１２１，１２２には、貫通孔である貫通溝１２３，１２４が音叉腕１２１，１２２のそれぞれに４カ所ずつ形成され、これら貫通溝１２３，１２４の開口部は図１に示すように略長方形を成している。
【００２７】
そして、これら音叉腕１２１，１２２のそれぞれに４カ所設けられた貫通溝１２３，１２４の間には貫通溝１２３，１２４を形成したことにより低下した剛性を補強するための連結部であるサイドバー１２５、１２６が形成されている。
このサイドバー１２５，１２６は、音叉腕１２１，１２２と一体と成っており同じ水晶で形成されている。
また、サイドバー１２５，１２６は、図１に示すように一定の間隔で音叉腕１２１，１２２それぞれに３カ所ずつ形成されている。そして、これらサイドバー１２５，１２５は、貫通溝１２３，１２４の長辺側（図において縦方向）の左右の端部１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ相互間をわたすように形成されている。
【００２８】
図２は、図１の矢印Ｄで示す部分の概略拡大斜視図である。図１に示すようにサイドバー１２５は、貫通溝１２３，１２４の長辺側の左右の端部１２３ａ、１２３ｂ相互間をわたすように形成されている。
また、このサイドバー１２５には、溝部であるＶ字溝１２５ａが音叉腕１２１の表面側に２カ所、裏面側の２カ所、合計４カ所形成されている。
このＶ字溝１２５ａは、貫通溝１２３の深さ方向に向かって形成されている。このＶ字溝１２５ａについては、後述する。
【００２９】
ところで、このサイドバー１２５，１２６は、貫通溝１２３，１２４を形成したために図１８に示すように音叉腕１２１，１２２の剛性が不足する部分に配置されている。
そして、このサイドバー１２５，１２６は、貫通溝１２３，１２４内に複数、例えば３カ所配置され、その厚みがＶ字溝１２５ａの部分を除き音叉腕１２１、１２２の厚みと略同様なので（図２参照）、より剛性不足を補うことのできる構成となっている。
【００３０】
すなわち、後述のように電流が印加して音叉腕１２１，１２２が振動すると、振動の応力がサイドバー１２５、１２６によってサイドバー１２５，１２６を挟んで配置される両側の音叉腕１２１，１２２に伝わり、図３に示すように音叉腕１２１，１２２全体の屈曲運動が生じやすい構成となっている。そして、このサイドバー１２５，１２６が３カ所形成されていることにより、より応力伝わり易くなっている。
なお、図３は音叉腕１２１、１２２の屈曲運動の説明図である。
このように音叉腕１２１，１２２の屈曲運動が生じ易くなると、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）が低下し、好適な音叉型水晶振動片１００となる。
【００３１】
このように音叉腕１２１，１２２を振動を生じさせるため、図１には示されていないが、音叉型水晶振動片１００の表面には電極が形成される。具体的は図１の貫通溝１２３，１２４やサイドバー１２５，１２６には、溝電極１２７が形成される。
また、この音叉腕１２１，１２２の図１のおける左右の側面には側面電極１２８が形成される。
このような溝電極１２７や側面電極１２８は、図１の基部に形成される基部電極と接続されており、基部電極を介して溝電極１２７や側面電極１２８に電流が供給されるようになっている。
【００３２】
図４及び図５は、このように溝電極１２７や側面電極１２８が形成された状態における概略断面図である。すなわち、図４は、図１のＣ−Ｃ’線概略断面図であり、図５は図１のＢ−Ｂ’線概略断面図である。音叉腕１２２も同様の構成であるため、以下、音叉腕１２１についてのみ説明する。
この図４のＣ−Ｃ’線概略断面図は、音叉腕１２１の貫通溝１２３が形成されている部分の概略断面図である。図４に示すように、貫通溝１２３の内側には溝電極１２７が形成され、この溝電極１２７と対向するように音叉腕１２１の外側には側面電極１２８が形成されている。
【００３３】
したがって、基部電極を介して電流が印加されると、図４の矢印で示すように電界が音叉腕１２１内に生じ音叉腕１２１が振動を開始することになる。
この振動の際、図４に示すように音叉腕１２１内に効率良く電界が発生するため音叉腕１２１内の電界効率が良好で振動損失の少ない音叉型水晶振動片１００となっている。
【００３４】
一方、図５のＢ−Ｂ’線概略断面図は、サイドバー１２５の形成部分の概略断面図である。
図５に示すように側面電極１２８は、図４と同様に形成されている。しかし、溝電極１２７は、貫通溝１２３が形成されていないため、サイドバー１２５の表面に形成されている。
そして、サイドバー１２５には、上述のＶ字溝１２５ａが音叉腕１２１の表面側に２カ所、裏面側に２カ所形成されているため、このＶ字溝１２５ａに沿って溝電極１２７も配置されることになる。
したがって、溝電極１２７のうちＶ字溝１２５ａに形成された溝電極１２７の側面電極１２８と対向して配置される部分については、図５の矢印で示すように音叉腕１２１内を電界が効率良く発生することになる。
【００３５】
図６は、サイドバー１２５にＶ字溝１２５ａを形成しなかった場合の図４と同様の概略断面図である。
図６に示すようにサイドバーの上下に配置される溝電極１２７と側面電極１２８との間の電界が発生する部分の距離（図５の矢印）が図４の場合よりも長くなり、これにより電界が弱くなっている。
このように電界が弱くなると上述のＣＩ値が上昇し、振動損失が大きい振動片となってしまう。
【００３６】
しかし、本実施の形態の音叉型水晶振動片１００は、図５に示すようにＶ字溝１２５ａが形成されているため、溝電極１２７と側面電極１２８との距離が短くなり、電界も強く発生させることができる。したがってサイドバー１２５形成部分における電界効率を上げることができ、ＣＩ値が上昇せず、振動損失が小さい優れた音叉型水晶振動片１００となる。
【００３７】
すなわち、音叉型水晶振動片１００では、貫通溝１２３、１２４が形成されている部分の電界効率を上昇させることができ、そして、貫通溝１２３、１２４が形成されているために生じる音叉腕１２１，１２２の剛性不足は、複数のサイドバー１２５、１２６で解消することができる。さらに、サイドバー１２５、１２６の形成で生じる、当該部分の電界の弱さは、Ｖ字溝１２５ａを設けることにより解消することができるという優れた振動片となっている。
【００３８】
ところで、上記音叉型水晶振動片１００の基部１１０は、図１に示すように、その全体が略板状に形成されている。
そして、この基部１１０には、図１に示すように基部１１０の両側に切り込み部１２９が２箇所設けられている。
この切り込み部１２９、１２９の位置は、図１に示すように音叉腕１２１，１２２の貫通溝１２３，１２４の下端部より下方に配置されるので、この切り込み部１２９、１２９の存在が、音叉腕部１２１、１２２の振動を阻害等することがない。
【００３９】
また、図１で斜線で示す部分は、音叉型水晶振動片１００をパッケージにおいて固定する際に実際に固定される固定領域１１１である。
図１に示すように、切り込み部１２９の下端部は、固定領域１１１より図１の上方に配置されるので、切り込み部１２９が固定領域１１１に影響を及ぼすことがなく、音叉型水晶振動片１００のパッケージに対する固定状態に悪影響を与えることがないように構成されている。
【００４０】
そして、このような位置に設けられている切り込み部１２９、１２９は、音叉腕１２１，１２２が振動する際に、垂直成分を有した振動が生じても、その振動が基部１１０側に漏れエネルギー逃げ等の悪影響が生じるのを、有効に緩和する働きをする。
したがって、本実施の形態の音叉型水晶振動片１００は、従来のように基部１１０を大型化しなくても前記垂直成分の振動による悪影響を抑えることができるので、基部１００を小型化し、振動片を小型化することができる。
また、振動片を小型化しても、振動片間のＣＩ値のバラツキを抑え、安定化させることができる。
【００４１】
本実施の形態の音叉型水晶振動片１００は、以上のように構成されるが、以下その製造工程について説明する。
図７は、本実施の形態に係る音叉型水晶振動片１００の製造工程の特徴的部分を示すフローチャートである。
先ず、水晶に金属膜であるＡｕ・Ｃｒ膜をスパッタ等で形成し、その上にフォトレジストを載置する。
【００４２】
その後、図７のＳＴ１に示すように、音叉型水晶振動片１００の外形、貫通溝１２３，１２４及びサイドバーのＶ字溝１２５ａを形成すためのレジストパターニング工程を行う。
すなわち、図８に示すように水晶１３０の上にＡｕ・Ｃｒ膜を介して載置されたレジストに所定のマスクを介して露光・現像するフォトレジスト工程を経て、図８の斜線部分のようなレジストパターン１３１を形成する。このレジストパターン１３１では説明の便宜上、サイドバー１２５，１２６を１カ所のみ設ける構成となっているが、図１のように音叉腕１２１，１２２それぞれに３カ所ずつ形成することもできる。
【００４３】
このとき、サイドバー１２５，１２６形成領域における両側であるＶ字溝１２５ａ形成領域には、レジストが配置されていない。
したがって、この部分は後述するエッチングによりＶ字溝１２５ａが形成されることになる。
また、Ｖ字溝１２５ａ形成領域のパターン幅Ｗ（図８参照）は、貫通溝１２３，１２４形成用のパターン幅Ｗ１に比べ少なくとも半分以下の幅となっており、具体的には後述するエッチングストップ現象により図２に示すようなＶ字溝１２３ａが形成される幅に設定される。
【００４４】
次に、図７のＳＴ２に示すように、ＳＴ１で形成したレジストパターン１３１をマスクとして、その他の部分のＡｕ・Ｃｒ膜をエッチングにより除去する。すなわち、音叉型水晶振動片の外形、貫通溝及びサイドバーのＶ字溝のＡｕ・Ｃｒエッチング工程を行う。この状態を示すのが図９である。
【００４５】
次に、図７のＳＴ３に示すように、音叉腕水晶振動片の外形、貫通溝及びサイドバーのＶ字溝の水晶エッチング工程を行う。この状態を示したのが図１０である。
具体的には、水晶エッチングはＡｕ・Ｃｒ膜をマスクとして異方性エッチングで行われ、図１０に示すように音叉型水晶振動片１００の外形、貫通溝１２３、１２４が形成される。また、サイドバー１２５，１２６も形成されるが、このサイドバー１２５，１２６には表面及び裏面にＶ字溝１２５ａ、１２６ａが略Ｖ字状に形成される。
【００４６】
このとき、図８に示すように、Ｖ字溝１２５ａ、１２５ａ形成領域のパターン幅Ｗは、貫通溝１２３，１２４形成用のパターン幅Ｗ１に比べ少なくとも半分以下の幅となっており、具体的には後述するエッチングストップ現象により図２に示すようなＶ字溝１２３ａが形成される幅に設定される。
すなわち、異方性エッチングにおいては、パターン幅が狭まるとエッチングが浅い部分で止まる、所謂エッチングストップ現象が生じる。このエッチングストップ現象はパターン幅によって決まるため、このパターン幅を所定の長さに設定することで、図１０に示すようなＶ字溝１２５ａ、１２６ａを形成することができる。
【００４７】
このように、本実施の形態では、音叉型水晶振動片１００の外形、貫通溝１２３、１２４、サイドバー１２５，１２６及びＶ字溝１２５ａ、１２６ａの水晶エッチングを一つの工程で行うことができる。
これに対して、従来は、Ｖ字溝１２５ａ、１２６ａの代わりサイドバー１２５、１２６の厚みを薄くするハーフエッチングを行うことがあった。この場合、振動片の外形、貫通溝１２３，１２４と同一の工程でサイドバー１２３、１２６のハーフエッチングを行うと、サイドバー１２５，１２６が外形等と同様、貫通してしまった。
このため、従来は必ず外形等のエッチング工程と、別の工程としてハーフエッチングを行っていた。
これに対して、本実施の形態では、Ｖ字溝１２５ａ、１２６ａを形成するハーフエッチング図７のと振動片の外形等の貫通エッチングを同一の工程で行うことができるのでフォトリソグラフィー工程が減少し、生産コストが低減すると共に、パターニングの精度も著しく向上することとなる。
【００４８】
ところで、図７のＳＴ３の後、ＳＴ４のＡｕ・Ｃｒ膜の剥離工程が行われ、図１１に示すように電極形成前の音叉型水晶振動片１００が形成される。
その後、表面の溝電極１２７、１２８や側面電極１２８、そして基部電極が形成されて（図７のＳＴ５）音叉型水晶振動片１００が製造される。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る振動子であるセラミックパッケージ音叉型振動子３００を示す図である。
このセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、上述の第１の実施の形態の音叉型水晶振動片１００を用いている。したがって、音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いて、その説明を省略する。
図１２は、セラミックパッケージ音叉型振動子３００の構成を示す概略断面図である。図１２に示すようにセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、その内側に空間を有する箱状のパッケージ３１０を有している。
このパッケージ３１０には、その底部にベース部３１１を備えている。このベース部３１１は、例えばアルミナ等のセラミックス等で形成されている。
【００５０】
ベース部３１１上には、封止部３１２が設けられており、この封止部３１２は、ベース部３１１と同様の材料から形成されている。また、この封止部３１２の上端部には、蓋体３１３が載置され、これらベース部３１１、封止部３１２及び蓋体３１３で、中空の箱体を形成することになる。
このように形成されているパッケージ３１０のベース部３１１上にはパッケージ側電極３１４が設けられている。このパッケージ側電極３１４の上には導電性接着剤等を介して電極を形成された音叉型水晶振動片１００の基部１１０の固定領域１１１が固定されている。
この音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、生産コストが上昇せず、振動片１２１，１２２内の電界効率が上がり、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片となっている。
【００５１】
（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る電子機器であるデジタル携帯電話４００を示す概略図である。
このデジタル携帯電話４００は、上述の第２の実施の形態のセラミックパッケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００とを使用している。
したがって、セラミックパッケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いる等して、その説明を省略する。
【００５２】
図１３はデジタル携帯電話４００の回路ブロックを示しているが、図１３に示すように、デジタル携帯電話４００で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォンに入力すると、信号はパルス幅変調・符号化のブロックと変調器／復調器のブロックを経てトランスミッター、アンテナスイッチを開始アンテナから送信されることになる。
一方、他人の電話から送信された信号は、アンテナで受信され、アンテナスイッチ、受信フィルターを経て、レシーバーから変調器／復調器ブロックに入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化のブロックを経てスピーカーに声として出力されるようになっている。
【００５３】
このうち、アンテナスイッチや変調器／復調器ブロック等を制御するためのコントローラが設けられている。
このコントローラは、上述の他に表示部であるＬＣＤや数字等の入力部であるキー、更にはＲＡＭやＲＯＭ等も制御するため、高精度であることが求められる。
このような要請に合致するものとして上述のセラミックパッケージ音叉振動子３００が用いられている。
【００５４】
このセラミックパッケージ音叉型振動子３００は、図１に示す音叉型水晶振動片１００を有するため、生産コストが上昇せず、振動片１２１，１２２内の電界効率が上がり、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片となっている。
したがって、このセラミックパッケージ音叉型振動子３００を搭載したデジタル携帯電話４００も生産コストが上昇せず、振動片１２１，１２２内の電界効率が上がり、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片を有する高性能なデジタル携帯電話となる。
【００５５】
（第４の実施の形態）
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る発振器であるデジタル音叉水晶発振器５００を示す図である。
このデジタル音叉水晶発振器５００は、上述の第２の実施の形態のセラミックパケージ音叉型振動子３００と多くの部分で構成が共通している。したがって、セラミックパケージ音叉型振動子３００と音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いて、その説明を省略する。
【００５６】
図１４に示すデジタル音叉水晶発振器５００は、図１２に示すセラミックパッケージ音叉振動子３００の音叉型水晶振動片１００の下方で、ベース部３１１の上に、図１４に示すように集積回路５１０を配置したものである。
すなわち、デジタル音叉水晶発振器５００では、その内部に配置された音叉型水晶振動片１００が振動すると、その振動は、集積回路５１０に入力され、その後、所定の周波数信号を取り出すことで、発振器として機能することになる。
すなわち、デジタル音叉水晶発振器５００に収容されている音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、生産コストが上昇せず、振動片１２１，１２２内の電界効率が上がり、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片となっている。
【００５７】
（第５の実施の形態）
図１５は、本発明に第５の実施の形態に係る振動子であるシリンダータイプ音叉振動子６００を示す図である。
このシリンダータイプ音叉振動子６００は、上述の第１の実施の形態の音叉型水晶振動片１００を使用している。したがって、音叉型水晶振動片１００の構成、作用等については、同一符号を用いる等して、その説明を省略する。
図１５は、シリンダータイプ音叉振動子６００の構成を示す概略図である。
図１５に示すようにシリンダータイプ音叉振動子６００は、その内部に音叉型水晶振動片１００を収容するための金属製のキャップ６３０を有している。このキャップ６３０は、ステム６２０に対して圧入され、その内部が真空状態に保持されるようになっている。
【００５８】
また、キャップ６３０に収容された音叉型水晶振動片１００を保持するためのリード６１０が２本配置されている。
このようなシリンダータイプ音叉振動子６００に外部より電流等を印加すると音叉型水晶振動片１００の音叉腕１２１，１２２が振動し、振動子として機能することになる。
このとき、音叉型水晶振動片１００は、図１に示すように構成されているため、生産コストが上昇せず、振動片１２１，１２２内の電界効率が上がり、ＣＩ値が上昇しない高精度な振動片なので、この振動片を搭載したシリンダータイプ音叉振動子６００も小型で高性能な振動子となる。
【００５９】
また、上述の各実施の形態では、３２．７６８ｋＨｚの音叉型水晶振動片を例に説明したが、１５ｋＨｚ乃至１５５ｋＨｚの音叉型水晶振動片に適用できることは明らかである。
なお、上述の実施の形態に係る音叉型水晶振動片１００は、上述の例のみならず、他の電子機器、携帯情報端末、さらに、テレビジョン、ビデオ機器、所謂ラジカセ、パーソナルコンピュータ等の時計内蔵機器及び時計にも用いられることは明らかである。
さらに、本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。そして、上記実施の形態の構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生産コストを上げずに連結部における電界効率を上昇させＣＩ値を低下させることができる音叉型圧電振動片、振動子、発振器、電子機器及び音叉型圧電振動片の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る振動片である電極が形成されていない音叉型水晶振動片を示す概略図である。
【図２】 図１の矢印Ｄで示す部分の概略拡大斜視図である。
【図３】 音叉腕の屈曲運動の説明図である。
【図４】 図１のＣ−Ｃ’線概略断面図である。
【図５】 図１のＢ−Ｂ’線概略断面図である。
【図６】 サイドバーにＶ字溝を形成しなかった場合の図４と同様の概略断面図である。
【図７】 本実施の形態に係る音叉型水晶振動片の製造工程の特徴的部分を示すフローチャートである。
【図８】 水晶にレジストパターンを形成した状態を示す概略図である。
【図９】 音叉型水晶振動片の外形、貫通溝及びサイドバーのＶ字溝のＡｕ・Ｃｒエッチング工程を行った状態を示す概略図である。
【図１０】 音叉腕水晶振動片の外形、貫通溝及びサイドバーのＶ字溝の水晶エッチング工程を行った状態を示す概略図である。
【図１１】 Ａｕ・Ｃｒ膜の剥離工程を行った状態を示す概略図である。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態に係るセラミックパッケージ音叉型振動子の構成を示す概略断面図である。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態に係るデジタル携帯電話の回路ブロックを示す概略図である。
【図１４】 本発明の第４の実施の形態に係るデジタル音叉水晶発振器の構成を示す概略断面図である。
【図１５】 本発明の第５の実施の形態に係るシリンダータイプ音叉振動子の構成を示す概略断面図である。
【図１６】 従来の音叉型水晶振動片を示す概略図である。
【図１７】 図１６のＡ−Ａ’線概略断面図である。
【図１８】 図１６の腕部の振動の説明図である。
【符号の説明】
１００、２００・・・音叉型水晶振動片、１１０・・・基部、１１１・・・固定領域、１２１、１２２・・・音叉腕、１２３，１２４・・・貫通溝、１２３ａ、１２３ｂ、１２４ａ、１２４ｂ・・・端部、１２５，１２６・・・サイドバー、１２５ａ、１２５ｂ・・・Ｖ字溝、１２７・・・溝電極、１２８・・・側面電極、１２９・・・切り込み部、１３０・・・水晶、１３１・・・レジストパターン、２００・・・セラミックパッケージ音叉振動子、３１０・・・パッケージ、３１１・・・ベース部、３１２・・・封止部、３１３・・・蓋体、３１４・・・パッケージ側電極、４００・・・デジタル携帯電話、５００・・・デジタル音叉水晶発振器、５１０・・・集積回路、６００・・・シリンダータイプ音叉振動子、６１０・・・リード、６２０・・・ステム、６３０・・・キャップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises, for example, crystal Tuning fork type piezoelectric Vibrating piece, this Tuning fork type piezoelectric A vibrator having a vibrating piece, an oscillator including the vibrator, an electronic device, and Tuning fork type piezoelectric The present invention relates to a method for manufacturing a resonator element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tuning fork type crystal vibrating piece 10 which is a vibrating piece is configured as shown in FIG. 16, for example. FIG. 16 is a schematic view showing the tuning fork type crystal vibrating piece 10. 17 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
As shown in FIG. 16, the tuning fork type crystal vibrating piece 10 has a base portion 11 and two tuning fork arms 12 and 13 that are formed to protrude from the base portion 11. The two tuning fork arms 12 and 13 are formed with through grooves 12a and 13a, which are through holes, as shown in FIGS.
[0003]
In the tuning fork type crystal vibrating piece 10 having such through grooves 12a and 13a in the tuning fork arms 12 and 13, as shown in FIG. 17, groove electrodes 12c and 13c are disposed inside the through grooves 12a and 13a. .
Further, side electrodes 12b and 13b are arranged on the outer side surfaces of the tuning fork arms 12 and 13, as shown in FIG.
As described above, when current is applied to the groove electrodes 12c and 13c and the side electrodes 12b and 13b disposed inside the through grooves 12a and 13a of the tuning fork arms 12 and 13 and outside the tuning fork arms 12 and 13, An electric field is generated inside the tuning fork arms 12 and 13 between them.
At this time, since the groove electrodes 12c and 13c and the side electrodes 12b and 13b are arranged to face each other as shown in FIG. 17, an electric field is effectively generated, and the tuning fork arms 12 and 13 are vibrated with high electric field efficiency. Therefore, the tuning-fork type crystal vibrating piece 10 with small vibration loss is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a voltage is applied to the tuning fork type crystal vibrating piece 10 having such through grooves 12 a and 13 a to vibrate the tuning fork arms 12 and 13, the through grooves 12 a and 13 a are formed in the tuning fork arms 12 and 13. Therefore, there is a problem in that the rigidity of the tuning fork arms 12 and 13 is insufficient and the CI value (crystal impedance or equivalent series resistance) increases.
Further, when the tuning fork arms 12 and 13 of such a tuning fork type crystal vibrating piece 10 are vibrated, as shown in FIG. 18, only the both ends of the through grooves 12a and 13a vibrate. Bending movement is less likely to occur.
The vibrations at both ends of the through grooves 12a and 13a are, for example, vibrations in the vicinity of 16 kHz, and the frequency is remarkably lowered as compared with 32.768 kHz where the tuning fork type quartz vibrating piece 10 is required. It was.
[0005]
As a device for increasing the rigidity of the through grooves 12a and 13a, it is conceivable to form side bars or the like that are connecting portions for increasing the rigidity of the through grooves 12a and 13a.
Certainly, when the side bars are formed, the rigidity of the tuning fork arms 12 and 13 increases, and the bending motion of the entire tuning fork arms 12 and 13 is likely to occur. However, the groove electrodes 12c and 13c in the portions where the side bars are formed cannot be arranged at positions facing the side electrodes 12b and 13b due to the presence of the side bars, resulting in poor electric field efficiency and large vibration loss. There was a problem.
In order to solve this problem, when the arrangement of the groove electrodes 12c and 13c in the sidebar is devised, there is a problem that the production process increases and the production cost increases accordingly.
[0006]
Therefore, in view of the above problems, the present invention can increase the electric field efficiency in the connecting portion and decrease the CI value without increasing the production cost. Tuning fork type piezoelectric Vibrating piece, vibrator, oscillator, electronic equipment and Tuning fork type piezoelectric An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a resonator element.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the invention of claim 1, the object has a base and a vibrating arm that is formed to protrude from the base. Tuning fork type piezoelectric It is a vibration piece, and a through-hole is formed in the vibrating arm portion, and the through-hole is for reinforcing rigidity. Side bar Is formed and said Side bar Is characterized in that a groove is formed Tuning fork type piezoelectric This is achieved by the vibrating piece.
[0008]
According to the structure of Claim 1, in the said through-hole, in order to reinforce rigidity Side bar Is formed and said Side bar Since the groove portion is formed in the groove portion, by forming the groove electrode in the groove portion, the positional relationship with the side electrode on the outer side of the vibrating arm portion can be brought closer to the facing position.
Therefore, the electric field efficiency in the vibrating arm can be increased while increasing the rigidity of the vibrating arm.
Further, since only the groove portion is formed in the connecting portion, the production cost can be remarkably reduced as compared with the case where the groove electrode is disposed by reducing the entire thickness of the connecting portion by half etching or the like.
[0009]
Preferably, according to the invention of claim 2, in the configuration of claim 1, the Side bar Is a side bar formed so as to pass between the long sides of the long side and the short side forming the through hole. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the structure of Claim 2, the said Side bar These are side bars formed so as to extend between the long sides of the long side and the short side forming the through hole. For this reason, a side bar will be arrange | positioned in the part which lacks rigidity most.
Further, since the side bar that transmits the vibration stress connects the long side of the through hole where the stress is hardly transmitted and transmits the stress, the bending motion of the entire vibrating arm portion is likely to occur. Therefore, an increase in CI value (crystal impedance or equivalent series resistance) can be prevented in advance. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
[0010]
Preferably, according to the invention of claim 3, in the configuration of claim 2, a plurality of the side bars are arranged in the through hole. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the configuration of the third aspect, since a plurality of the side bars are arranged in the through hole, it is possible to further compensate for insufficient rigidity of the vibrating arm portion. Further, since a plurality of side bars for transmitting vibration stress are arranged, it becomes easier to transmit stress, and bending motion is more likely to be generated more efficiently in the entire vibrating arm portion. Therefore, the CI value can be reduced. Tuning fork type piezoelectric It becomes a vibration piece.
[0011]
Preferably, according to the invention of claim 4, according to the configuration of claims 1 to 3, the groove portion extends from the front surface side and / or the back surface side of the vibrating arm portion in the depth direction of the through hole. It is formed in a substantially V shape Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the structure of Claim 4, the said groove part is formed in the substantially V shape toward the depth direction of the said through-hole from the surface side and / or back surface side of the said vibration arm part. For this reason, since the said groove part can be easily formed, without passing through special processes, such as half etching, for example, production cost can be reduced significantly.
[0012]
Preferably, according to the invention of claim 5, in the structure of claims 1 to 4, a cut portion is formed in the base portion. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the configuration of the fifth aspect, since the cut portion is formed in the base portion, even when the vibration arm portion vibrates, even if vibration having a vertical component occurs, the vibration of the vibration arm portion is the base portion. Leaking to the side can be mitigated by this notch. Therefore, while reducing the size of the base, the CI value Tuning fork type piezoelectric Variations between the resonator element elements can be stabilized.
[0013]
Preferably, according to the invention of claim 6, in the structure of claim 5, the base portion has this Tuning fork type piezoelectric A fixing region for fixing the resonator element is provided, and the cut portion is provided at a base portion between the fixing region and the vibrating arm portion. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the structure of Claim 6, the said notch part is provided in the base part between the said fixed area | region and the said vibrating arm part. Therefore, the cut portion is disposed at a position that does not hinder the vibration of the vibrating arm portion, and effectively prevents vibration leakage from being transmitted to the fixed region and energy escape. For this reason, the CI value Tuning fork type piezoelectric The variation between the resonator element is stabilized.
[0014]
Preferably, according to the invention of claim 7, in any one of claims 1 to 6, Tuning fork type piezoelectric The vibrating piece is formed of quartz and is a tuning fork type quartz vibrating piece having an oscillation frequency of approximately 32.768 kHz. Tuning fork type piezoelectric It is a vibrating piece.
According to the structure of Claim 7, the said Tuning fork type piezoelectric It is possible to increase the electric field efficiency in the vibrating arm part while increasing the rigidity of the vibrating arm part of the tuning fork type vibrating piece formed of quartz crystal that oscillates at approximately 32.768 kHz.
Also, the above Side bar Only the groove is formed in Side bar The production cost can be significantly reduced as compared with the case where the groove electrode is arranged with the whole thickness reduced by half etching or the like.
[0015]
According to the invention of claim 8, the object has a base portion and a vibrating arm portion that protrudes from the base portion. Tuning fork type piezoelectric A vibrator in which a resonator element is accommodated in a package, Tuning fork type piezoelectric A through hole is formed in the vibrating arm portion of the vibrating piece, and the through hole is for reinforcing rigidity. Side bar Is formed and said Side bar Is achieved by a vibrator characterized in that a groove is formed.
[0016]
Preferably, according to the invention of claim 9, in the structure of claim 8, the vibrator is characterized in that the package is formed in a box shape.
[0017]
Preferably, according to a tenth aspect of the present invention, there is provided the vibrator according to the eighth aspect, wherein the package is formed in a so-called cylinder type.
[0018]
According to the configuration of claims 8 to 10, the vibrator of the vibrator Tuning fork type piezoelectric In order to reinforce the rigidity in the through hole of the resonator element Side bar Is formed and said Side bar Since the groove portion is formed in the groove portion, by forming the groove electrode in the groove portion, the positional relationship with the side electrode on the outer side of the vibrating arm portion can be brought close to the facing position.
Therefore, the electric field efficiency in the vibrating arm can be increased while increasing the rigidity of the vibrating arm.
Also, the above Side bar Just form a groove in the Side bar As a result, the resonator can be manufactured at a much lower cost compared to the case where the groove electrode is disposed by reducing the overall thickness of the substrate by half etching or the like.
[0019]
According to the invention of claim 11, the object has a base portion and a vibrating arm portion that protrudes from the base portion. Tuning fork type piezoelectric An oscillator in which a resonator element and an integrated circuit are housed in a package, Tuning fork type piezoelectric A through hole is formed in the vibrating arm portion of the vibrating piece, and the through hole is for reinforcing rigidity. Side bar Is formed and said Side bar Is achieved by an oscillator characterized in that a groove is formed.
[0020]
According to the invention of claim 12, the object has a base portion and a vibrating arm portion that protrudes from the base portion. Tuning fork type piezoelectric This is a vibrating piece. Tuning fork type piezoelectric The vibrator is a vibrator housed in a package, and is an electronic device using the vibrator connected to a control unit, Tuning fork type piezoelectric A through hole is formed in the vibrating arm portion of the vibrating piece, and the through hole is for reinforcing rigidity. Side bar Is formed and said Side bar Is achieved by an electronic device characterized in that a groove is formed.
[0021]
According to the configuration of claim 11 or claim 12, the oscillator or the electronic device Tuning fork type piezoelectric In the through hole in front of the resonator element, the rigidity is reinforced. Side bar Is formed and said Side bar Since the groove portion is formed in the groove portion, by forming the groove electrode in the groove portion, the positional relationship with the side electrode on the outer side of the vibrating arm portion can be brought closer to the facing position.
Therefore, the electric field efficiency in the vibrating arm can be increased while increasing the rigidity of the vibrating arm.
Also, the above Side bar Just form a groove in the Side bar Thus, an oscillator or an electronic device can be obtained that can significantly reduce the production cost as compared with the case where the groove electrode is disposed by reducing the overall thickness of the substrate by half etching or the like.
[0022]
According to the invention of claim 13, the object consists of quartz. Tuning fork type piezoelectric The outer shape of the resonator element and this Tuning fork type piezoelectric A through-hole provided in a vibrating arm formed to protrude from the base of the vibrating piece, and provided in the through-hole Side bar When, Said sidebar A resist patterning step for forming a resist pattern for providing the groove, a metal film etching step for etching the metal film using the resist pattern as a mask, and anisotropically etching the crystal using the metal film as a mask A crystal etching step, and The resist pattern for providing the groove has a width such that no through hole is formed in the groove in the crystal etching step. It is characterized by Tuning fork type piezoelectric This is achieved by the method for manufacturing the resonator element.
[0023]
According to the structure of Claim 13, it consists of quartz. Tuning fork type piezoelectric The outer shape of the resonator element and this Tuning fork type piezoelectric A through-hole provided in a vibrating arm formed to protrude from the base of the vibrating piece, and provided in the through-hole Side bar When, Side bar And a resist patterning step for forming a resist pattern for providing the groove portion.
this The resist pattern for providing the groove has such a width that a through hole is not formed in the groove in the crystal etching step. Then, a crystal etching process for anisotropically etching the crystal using the metal film as a mask is provided.
By the way, in the case of anisotropic etching with respect to quartz, when the width of the pattern is narrowed, an etching stop phenomenon occurs in the depth direction of the groove portion, and the etching of that portion stops halfway, and the through hole is not formed and the groove portion is formed. It will be.
Since this etching stop phenomenon occurs at a shallower portion as the pattern width becomes narrower, the groove portion also becomes shallower.
If the width of the portion of the resist pattern where the groove portion is to be formed is narrowed using such characteristics, the through hole and the groove portion can be simultaneously formed in the vibrating arm portion in the same process.
Therefore, said Side bar Since it is not necessary to go through another resist patterning step for forming the groove portion provided in the groove portion, the groove portion can be formed in the connecting portion without increasing the number of production steps.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms.
[0025]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a tuning-fork type crystal vibrating piece 100 in which an electrode that is a vibrating piece according to the first embodiment of the present invention is not formed.
The tuning fork type crystal vibrating piece 100 is formed by cutting out a single crystal of quartz so as to be a so-called crystal Z plate, for example. Further, since the tuning fork type crystal vibrating piece 100 shown in FIG. 1 is a vibrating piece having an oscillation frequency of 32.768 kHz, for example, it is an extremely small vibrating piece.
[0026]
As shown in FIG. 1, such a tuning fork type crystal vibrating piece 100 has a base portion 110, and two tuning fork arms 121 and 122 which are vibrating arm portions protrude from the base portion 110 upward in the drawing. The book is arranged.
Further, in the tuning fork arms 121 and 122, four through grooves 123 and 124, which are through holes, are formed in each of the tuning fork arms 121 and 122, and the openings of the through grooves 123 and 124 are as shown in FIG. It is almost rectangular.
[0027]
Then, the side bar 125 which is a connecting portion for reinforcing the rigidity reduced by forming the through grooves 123 and 124 between the through grooves 123 and 124 provided in the tuning fork arms 121 and 122, respectively. 126 are formed.
The side bars 125 and 126 are integrated with the tuning fork arms 121 and 122 and are formed of the same crystal.
Further, as shown in FIG. 1, the side bars 125 and 126 are formed at three locations on the tuning fork arms 121 and 122 at regular intervals. The side bars 125 and 125 are formed so as to extend between the left and right end portions 123a, 124a, 123b, and 124b on the long sides (vertical direction in the drawing) of the through grooves 123 and 124.
[0028]
FIG. 2 is a schematic enlarged perspective view of a portion indicated by an arrow D in FIG. As shown in FIG. 1, the side bar 125 is formed to extend between the left and right end portions 123 a and 123 b on the long side of the through grooves 123 and 124.
Further, the side bar 125 is formed with four V-shaped grooves 125a, which are groove portions, on the surface side of the tuning fork arm 121 and on the back surface side, two in total.
The V-shaped groove 125 a is formed in the depth direction of the through groove 123. The V-shaped groove 125a will be described later.
[0029]
By the way, the side bars 125 and 126 are disposed at portions where the rigidity of the tuning fork arms 121 and 122 is insufficient as shown in FIG. 18 because the through grooves 123 and 124 are formed.
The side bars 125 and 126 are disposed in a plurality of, for example, three locations in the through grooves 123 and 124, and the thickness thereof is substantially the same as the thickness of the tuning fork arms 121 and 122 except for the V-shaped groove 125a (FIG. 2). Reference), and the structure that can compensate for the insufficient rigidity.
[0030]
That is, when a current is applied and the tuning fork arms 121 and 122 vibrate as will be described later, the stress of the vibration is transmitted to the tuning fork arms 121 and 122 on both sides arranged with the side bars 125 and 126 sandwiched by the side bars 125 and 126. As shown in FIG. 3, the entire tuning fork arms 121 and 122 are easily bent. And since this side bar 125,126 is formed in three places, it becomes easier to transmit stress.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the bending motion of the tuning fork arms 121 and 122.
Thus, when the bending motion of the tuning fork arms 121 and 122 is likely to occur, the CI value (crystal impedance or equivalent series resistance) decreases, and a suitable tuning fork type crystal vibrating piece 100 is obtained.
[0031]
In order to cause the tuning fork arms 121 and 122 to vibrate in this way, an electrode is formed on the surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 100, which is not shown in FIG. Specifically, groove electrodes 127 are formed in the through grooves 123 and 124 and the side bars 125 and 126 in FIG.
Further, side electrodes 128 are formed on the left and right side surfaces of the tuning fork arms 121 and 122 in FIG.
The groove electrode 127 and the side electrode 128 are connected to the base electrode formed at the base in FIG. 1, and current is supplied to the groove electrode 127 and the side electrode 128 through the base electrode. Yes.
[0032]
4 and 5 are schematic cross-sectional views in a state in which the groove electrode 127 and the side electrode 128 are formed as described above. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 1, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. Since the tuning fork arm 122 has the same configuration, only the tuning fork arm 121 will be described below.
4 is a schematic cross-sectional view of a portion where the through groove 123 of the tuning fork arm 121 is formed. As shown in FIG. 4, a groove electrode 127 is formed inside the through groove 123, and a side electrode 128 is formed outside the tuning fork arm 121 so as to face the groove electrode 127.
[0033]
Therefore, when a current is applied through the base electrode, an electric field is generated in the tuning fork arm 121 as shown by the arrow in FIG. 4, and the tuning fork arm 121 starts to vibrate.
During this vibration, as shown in FIG. 4, an electric field is efficiently generated in the tuning fork arm 121, so that the tuning fork type crystal vibrating piece 100 has good electric field efficiency in the tuning fork arm 121 and little vibration loss.
[0034]
On the other hand, the schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
As shown in FIG. 5, the side electrode 128 is formed in the same manner as in FIG. However, the groove electrode 127 is formed on the surface of the side bar 125 because the through groove 123 is not formed.
In the side bar 125, two V-shaped grooves 125a are formed on the front side of the tuning fork arm 121 and two are formed on the back side. Therefore, the groove electrode 127 is also arranged along the V-shaped groove 125a. Will be.
Therefore, in the portion of the groove electrode 127 that is disposed opposite to the side electrode 128 of the groove electrode 127 formed in the V-shaped groove 125a, an electric field is efficiently generated in the tuning fork arm 121 as shown by the arrow in FIG. Will occur.
[0035]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 4 when the V-shaped groove 125 a is not formed in the side bar 125.
As shown in FIG. 6, the distance (arrow in FIG. 5) of the portion where the electric field is generated between the groove electrode 127 arranged on the upper and lower sides of the sidebar and the side electrode 128 (arrow in FIG. 5) becomes longer than that in FIG. The electric field is weak.
When the electric field is weakened in this way, the above-described CI value increases, resulting in a vibration piece with large vibration loss.
[0036]
However, since the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 according to the present embodiment has the V-shaped groove 125a as shown in FIG. 5, the distance between the groove electrode 127 and the side electrode 128 is shortened, and the electric field is also generated strongly. Can be made. Therefore, the electric field efficiency in the portion where the side bar 125 is formed can be improved, the CI value does not increase, and the excellent tuning fork type crystal vibrating piece 100 with small vibration loss is obtained.
[0037]
That is, in the tuning-fork type crystal vibrating piece 100, the electric field efficiency of the portion where the through grooves 123 and 124 are formed can be increased, and the tuning fork arms 121 and 126 that are generated because the through grooves 123 and 124 are formed. The lack of rigidity of 122 can be solved by the plurality of side bars 125 and 126. Furthermore, the weakness of the electric field of the said part which arises by formation of the side bars 125 and 126 becomes the outstanding vibration piece which can be eliminated by providing the V-shaped groove 125a.
[0038]
By the way, as shown in FIG. 1, the whole base 110 of the tuning fork type crystal vibrating piece 100 is formed in a substantially plate shape.
The base 110 is provided with two notches 129 on both sides of the base 110 as shown in FIG.
The positions of the notches 129 and 129 are arranged below the lower end portions of the through grooves 123 and 124 of the tuning fork arms 121 and 122 as shown in FIG. 1. Therefore, the presence of the notches 129 and 129 is determined by the tuning fork arms. The vibration of the parts 121 and 122 is not hindered.
[0039]
Further, a hatched portion in FIG. 1 is a fixing region 111 that is actually fixed when the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 is fixed in the package.
As shown in FIG. 1, the lower end portion of the cut portion 129 is disposed above the fixed region 111 in FIG. 1, so that the cut portion 129 does not affect the fixed region 111, and the tuning fork type crystal vibrating piece 100. It is configured so as not to adversely affect the fixed state with respect to the package.
[0040]
The notches 129 and 129 provided at such positions are leaked to the base 110 side even if vibration having a vertical component occurs when the tuning fork arms 121 and 122 vibrate. It works to alleviate the adverse effects such as.
Therefore, the tuning fork type crystal vibrating piece 100 according to the present embodiment can suppress the adverse effect due to the vibration of the vertical component without increasing the size of the base 110 as in the prior art. It can be downsized.
In addition, even if the resonator element is downsized, it is possible to suppress and stabilize the CI value variation between the resonator elements.
[0041]
The tuning fork type crystal vibrating piece 100 of the present embodiment is configured as described above, and the manufacturing process thereof will be described below.
FIG. 7 is a flowchart showing the characteristic part of the manufacturing process of the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 according to the present embodiment.
First, an Au / Cr film, which is a metal film, is formed on quartz by sputtering or the like, and a photoresist is placed thereon.
[0042]
Thereafter, as shown in ST1 of FIG. 7, a resist patterning process for forming the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece 100, the through grooves 123 and 124, and the V-shaped groove 125a of the side bar is performed.
That is, as shown in FIG. 8, after a photoresist process in which a resist placed on the crystal 130 via an Au / Cr film is exposed and developed through a predetermined mask, A resist pattern 131 is formed. In this resist pattern 131, for convenience of explanation, only one side bar 125, 126 is provided. However, it is also possible to form three side bars 125, 126 on the tuning fork arms 121, 122 as shown in FIG.
[0043]
At this time, the resist is not arranged in the V-shaped groove 125a forming region on both sides in the side bar 125, 126 forming region.
Therefore, the V-shaped groove 125a is formed in this portion by etching described later.
Further, the pattern width W (see FIG. 8) of the V-shaped groove 125a formation region is at least half or less than the pattern width W1 for forming the through-grooves 123 and 124, specifically, an etching stop described later. Due to the phenomenon, the width is set such that the V-shaped groove 123a as shown in FIG. 2 is formed.
[0044]
Next, as shown in ST2 of FIG. 7, using the resist pattern 131 formed in ST1 as a mask, the Au / Cr film in other portions is removed by etching. That is, the Au / Cr etching process for the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece, the through groove, and the V-shaped groove of the side bar is performed. FIG. 9 shows this state.
[0045]
Next, as shown in ST3 of FIG. 7, a crystal etching process of the outer shape of the tuning-fork arm crystal vibrating piece, the through groove, and the V-shaped groove of the side bar is performed. FIG. 10 shows this state.
Specifically, the crystal etching is performed by anisotropic etching using the Au / Cr film as a mask, and the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 and the through grooves 123 and 124 are formed as shown in FIG. In addition, side bars 125 and 126 are also formed. V-grooves 125a and 126a are formed in a substantially V shape on the front and back surfaces of the side bars 125 and 126, respectively.
[0046]
At this time, as shown in FIG. 8, the pattern width W of the V-shaped grooves 125a and 125a forming region is at least half or less than the pattern width W1 for forming the through grooves 123 and 124. Is set to a width at which a V-shaped groove 123a as shown in FIG.
That is, in anisotropic etching, when the pattern width is narrowed, a so-called etching stop phenomenon occurs in which etching stops at a shallow portion. Since this etching stop phenomenon is determined by the pattern width, V-shaped grooves 125a and 126a as shown in FIG. 10 can be formed by setting the pattern width to a predetermined length.
[0047]
As described above, in this embodiment, the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece 100, the through grooves 123 and 124, the side bars 125 and 126, and the V-shaped grooves 125a and 126a can be etched in one step.
On the other hand, conventionally, half etching for reducing the thickness of the side bars 125 and 126 instead of the V-shaped grooves 125a and 126a may be performed. In this case, when the half etching of the side bars 123 and 126 was performed in the same process as the outer shape of the vibrating piece and the through grooves 123 and 124, the side bars 125 and 126 penetrated in the same manner as the outer shape and the like.
For this reason, conventionally, half etching is always performed as a separate process from the etching process of the outer shape and the like.
On the other hand, in this embodiment, the half etching for forming the V-shaped grooves 125a and 126a can be performed in the same process as in FIG. 7, and the photolithography process is reduced. As a result, the production cost is reduced and the patterning accuracy is remarkably improved.
[0048]
By the way, after ST3 of FIG. 7, the Au / Cr film peeling process of ST4 is performed, and as shown in FIG. 11, the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 before electrode formation is formed.
Thereafter, groove electrodes 127, 128 on the surface, side electrodes 128, and a base electrode are formed (ST5 in FIG. 7), and the tuning-fork type crystal vibrating piece 100 is manufactured.
[0049]
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a ceramic package tuning fork vibrator 300 that is a vibrator according to the second embodiment of the present invention.
This ceramic package tuning fork type resonator 300 uses the tuning fork type crystal vibrating piece 100 of the first embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are used for the configuration, operation, and the like of the tuning fork type crystal vibrating piece 100, and description thereof is omitted.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the ceramic package tuning fork resonator 300. As shown in FIG. 12, the ceramic package tuning fork vibrator 300 has a box-shaped package 310 having a space inside.
The package 310 includes a base portion 311 at the bottom. The base portion 311 is made of ceramics such as alumina, for example.
[0050]
A sealing portion 312 is provided on the base portion 311, and the sealing portion 312 is formed of the same material as the base portion 311. A lid 313 is placed on the upper end of the sealing portion 312, and the base portion 311, the sealing portion 312 and the lid 313 form a hollow box.
A package-side electrode 314 is provided on the base portion 311 of the package 310 thus formed. On the package side electrode 314, a fixing region 111 of the base 110 of the tuning fork type crystal vibrating piece 100 on which an electrode is formed via a conductive adhesive or the like is fixed.
Since the tuning fork type crystal vibrating piece 100 is configured as shown in FIG. 1, the production cost does not increase, the electric field efficiency in the vibrating pieces 121 and 122 increases, and the CI value does not increase. It has become.
[0051]
(Third embodiment)
FIG. 13 is a schematic diagram showing a digital mobile phone 400 which is an electronic apparatus according to the third embodiment of the present invention.
This digital cellular phone 400 uses the ceramic package tuning fork resonator 300 and the tuning fork crystal resonator element 100 according to the second embodiment described above.
Therefore, the configurations and operations of the ceramic package tuning fork resonator 300 and the tuning fork crystal resonator element 100 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0052]
FIG. 13 shows a circuit block of the digital mobile phone 400. As shown in FIG. 13, when transmitting by the digital mobile phone 400, when the user inputs his / her voice to the microphone, the signal has a pulse width. The transmitter and antenna switch are transmitted from the start antenna via the modulation / coding block and the modulator / demodulator block.
On the other hand, a signal transmitted from another person's telephone is received by an antenna, and is input to a modulator / demodulator block from a receiver through an antenna switch and a reception filter. The modulated or demodulated signal is output as a voice to a speaker through a pulse width modulation / coding block.
[0053]
Among these, a controller for controlling an antenna switch, a modulator / demodulator block, and the like is provided.
In addition to the above, this controller is also required to have high precision because it controls the LCD, which is the display unit, the keys, which are input units such as numbers, and the RAM, ROM, and the like.
The ceramic package tuning fork vibrator 300 described above is used to meet such requirements.
[0054]
Since the ceramic package tuning fork type resonator 300 includes the tuning fork type crystal vibrating piece 100 shown in FIG. 1, the production cost does not increase, the electric field efficiency in the vibrating pieces 121 and 122 increases, and the CI value does not increase. It is a vibrating piece.
Therefore, the digital mobile phone 400 on which the ceramic package tuning fork type resonator 300 is mounted does not increase the production cost, the electric field efficiency in the resonator elements 121 and 122 increases, and the high-accuracy resonator element that does not increase the CI value. It becomes a high performance digital mobile phone.
[0055]
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a diagram showing a digital tuning fork crystal oscillator 500 which is an oscillator according to the fourth embodiment of the invention.
The digital tuning fork crystal oscillator 500 has the same configuration in many parts as the ceramic package tuning fork resonator 300 of the second embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are used for the configurations, operations, and the like of the ceramic package tuning fork vibrator 300 and the tuning fork crystal vibrating piece 100, and the description thereof is omitted.
[0056]
In the digital tuning fork crystal oscillator 500 shown in FIG. 14, the integrated circuit 510 is arranged on the base portion 311 below the tuning fork type crystal vibrating piece 100 of the ceramic package tuning fork vibrator 300 shown in FIG. It is a thing.
That is, in the digital tuning fork crystal oscillator 500, when the tuning fork type crystal vibrating piece 100 disposed therein vibrates, the vibration is input to the integrated circuit 510, and then functions as an oscillator by extracting a predetermined frequency signal. Will do.
That is, since the tuning fork type crystal vibrating piece 100 accommodated in the digital tuning fork crystal oscillator 500 is configured as shown in FIG. 1, the production cost does not increase, and the electric field efficiency in the vibrating pieces 121 and 122 increases. This is a highly accurate resonator element that does not increase the CI value.
[0057]
(Fifth embodiment)
FIG. 15 is a diagram showing a cylinder-type tuning fork vibrator 600 that is a vibrator according to the fifth embodiment of the present invention.
This cylinder type tuning fork vibrator 600 uses the tuning fork type crystal vibrating piece 100 of the first embodiment described above. Therefore, the configuration, operation, and the like of the tuning fork type crystal vibrating piece 100 are omitted by using the same reference numerals.
FIG. 15 is a schematic view showing the configuration of a cylinder type tuning fork vibrator 600.
As shown in FIG. 15, the cylinder type tuning fork vibrator 600 has a metal cap 630 for accommodating the tuning fork type crystal vibrating piece 100 therein. The cap 630 is press-fitted into the stem 620 so that the inside is kept in a vacuum state.
[0058]
Further, two leads 610 for holding the tuning fork type crystal vibrating piece 100 accommodated in the cap 630 are arranged.
When an electric current or the like is applied to the cylinder type tuning fork vibrator 600 from the outside, the tuning fork arms 121 and 122 of the tuning fork type crystal vibrating piece 100 vibrate and function as a vibrator.
At this time, since the tuning fork type crystal vibrating piece 100 is configured as shown in FIG. 1, the production cost does not increase, the electric field efficiency in the vibrating pieces 121 and 122 increases, and the CI value does not increase. Since it is a vibrating piece, the cylinder type tuning fork vibrator 600 on which this vibrating piece is mounted is also a small and high-performance vibrator.
[0059]
In each of the above-described embodiments, the tuning fork type crystal vibrating piece of 32.768 kHz has been described as an example. However, it is obvious that the tuning fork type crystal vibrating piece of 15 kHz to 155 kHz can be applied.
The tuning-fork type crystal vibrating piece 100 according to the above-described embodiment is not limited to the above-described example, but includes other electronic devices, portable information terminals, televisions, video devices, so-called radio cassettes, personal computers, and other built-in clocks. Obviously it can also be used in equipment and watches.
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. And the structure of the said embodiment can abbreviate | omit a part, or can be changed into the other arbitrary combinations which are not mentioned above.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the electric field efficiency in the connecting portion and decrease the CI value without increasing the production cost. Tuning fork type piezoelectric Vibrating piece, vibrator, oscillator, electronic equipment and Tuning fork type piezoelectric A method for manufacturing a resonator element can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a tuning-fork type crystal vibrating piece having no electrode, which is a vibrating piece according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged perspective view of a portion indicated by an arrow D in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a bending motion of a tuning fork arm.
4 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
6 is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 4 when no V-shaped groove is formed in the side bar.
FIG. 7 is a flowchart showing a characteristic part of a manufacturing process of the tuning-fork type crystal vibrating piece according to the present embodiment.
FIG. 8 is a schematic view showing a state in which a resist pattern is formed on quartz.
FIG. 9 is a schematic view showing a state in which an Au / Cr etching process is performed on an outer shape of a tuning-fork type crystal vibrating piece, a through groove, and a V-shaped groove of a side bar.
FIG. 10 is a schematic view showing a state in which a crystal etching process of the outer shape of a tuning-fork arm crystal vibrating piece, a through groove and a V-shaped groove of a side bar is performed.
FIG. 11 is a schematic view showing a state in which an Au / Cr film peeling process is performed.
FIG. 12 is a schematic sectional view showing a configuration of a ceramic package tuning fork resonator according to a second embodiment of the invention.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a circuit block of a digital mobile phone according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic sectional view showing the configuration of a digital tuning fork crystal oscillator according to a fourth embodiment of the invention.
FIG. 15 is a schematic sectional view showing the configuration of a cylinder type tuning fork vibrator according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 16 is a schematic view showing a conventional tuning-fork type crystal vibrating piece.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
18 is an explanatory diagram of the vibration of the arm portion of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 200 ... Tuning fork type crystal vibrating piece, 110 ... Base, 111 ... Fixed area, 121, 122 ... Tuning fork arm, 123, 124 ... Through groove, 123a, 123b, 124a, 124b ... End, 125, 126 ... Side bar, 125a, 125b ... V-groove, 127 ... Groove electrode, 128 ... Side electrode, 129 ... Incision, 130 ... Crystal, 131 ... resist pattern, 200 ... ceramic package tuning fork vibrator, 310 ... package, 311 ... base part, 312 ... sealing part, 313 ... lid, 314 ... Package side electrode, 400 ... Digital mobile phone, 500 ... Digital tuning fork crystal oscillator, 510 ... Integrated circuit, 600 ... Cylinder type tuning fork vibrator, 610 ... Lead 620 ... stems, 630 ... cap

Claims (13)

基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片であって、
前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、
前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、
前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする音叉型圧電振動片。The base,
A tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having a vibrating arm portion protruding from the base portion,
A through hole is formed in the vibrating arm portion,
A side bar for reinforcing rigidity is formed in the through hole,
A tuning-fork type piezoelectric vibrating piece characterized in that a groove is formed in the side bar . 前記サイドバーが前記貫通孔を形成する長辺側と短辺側のうち、長辺側相互間をわたすように形成されるサイドバーあることを特徴とする請求項１に記載の音叉型圧電振動片。Of the long side and the short side of the side bars to form the through hole, the tuning fork type piezoelectric resonator according to claim 1, characterized in that the side bar is formed so as to pass between the long sides mutually Piece. 前記サイドバーが前記貫通孔内に複数配置されていることを特徴とする請求項２に記載の音叉型圧電振動片。The tuning fork type piezoelectric vibrating piece according to claim 2, wherein a plurality of the side bars are arranged in the through hole. 前記溝部が前記振動腕部の表面側及び／又は裏面側から前記貫通孔の深さ方向に向かって略Ｖ字形に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音叉型圧電振動片。The said groove part is formed in the substantially V shape toward the depth direction of the said through-hole from the surface side of the said vibration arm part, and / or the back surface side. The tuning-fork type piezoelectric vibrating piece as described. 前記基部に切り込み部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の音叉型圧電振動片。The tuning fork type piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4, wherein a cut portion is formed in the base portion. 前記基部には、この音叉型圧電振動片を固定させるための固定領域が設けられていると共に、前記切り込み部は、この固定領域と前記振動腕部との間の基部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の音叉型圧電振動片。The base is provided with a fixing region for fixing the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece, and the cut portion is provided at a base between the fixing region and the vibrating arm portion. The tuning-fork type piezoelectric vibrating piece according to claim 5. 前記音叉型圧電振動片が水晶で形成され、略３２．７６８ｋＨｚの発振周波数を有する音叉型水晶振動片であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の音叉型圧電振動片。The tuning-fork type piezoelectric vibrating piece is formed with quartz tuning fork type piezoelectric resonator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a tuning-fork type crystal vibrating piece having an oscillation frequency of approximately 32.768kHz Piece. 基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片がパッケージ内に収容されている振動子であって、
前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、
前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、
前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする振動子。The base,
A vibrator having a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having a vibrating arm portion protruding from the base portion and housed in a package,
A through hole is formed in the vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece,
A side bar for reinforcing rigidity is formed in the through hole,
A vibrator having a groove formed in the side bar . 前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載に振動子。  The vibrator according to claim 8, wherein the package is formed in a box shape. 前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする請求項８に記載の振動子。  The vibrator according to claim 8, wherein the package is formed in a so-called cylinder type. 基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器であって、
前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、
前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、
前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする発振器。The base,
An oscillator in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece and an integrated circuit having a vibrating arm portion protruding from the base portion are housed in a package,
A through hole is formed in the vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece,
A side bar for reinforcing rigidity is formed in the through hole,
An oscillator characterized in that a groove is formed in the side bar . 基部と、
この基部から突出して形成されている振動腕部と、を有する音叉型圧電振動片であり、
この音叉型圧電振動片がパッケージ内に収容されている振動子であり、
この振動子を制御部に接続して用いている電子機器であって、
前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部に貫通孔が形成されていると共に、
前記貫通孔内には剛性を補強するためのサイドバーが形成され、
前記サイドバーには溝部が形成されていることを特徴とする電子機器。The base,
A tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having a vibrating arm portion protruding from the base portion,
This tuning fork type piezoelectric vibrating piece is a vibrator housed in a package,
An electronic device using this vibrator connected to a control unit,
A through hole is formed in the vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece,
A side bar for reinforcing rigidity is formed in the through hole,
An electronic apparatus comprising a groove formed in the side bar . 水晶からなる音叉型圧電振動片の外形と、この音叉型圧電振動片の基部から突出して形成される振動腕部に設けられる貫通孔と、貫通孔内に設けられるサイドバーと、前記サイドバーに設けられる溝部と、を設けるためのレジストパターンを形成するレジストパターニング工程と、
このレジストパターンをマスクとして金属膜をエッチングする金属膜エッチング工程と、
この金属膜をマスクとして水晶を異方性エッチンングする水晶エッチング工程と、を備え、
前記溝部を設けるための前記レジストパターンは、前記水晶エッチング工程において、前記溝部に貫通孔が形成されないような幅を有していることを特徴とする音叉型圧電振動片の製造方法。An external shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece made of quartz, a through hole provided in a vibrating arm portion that protrudes from the base of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a side bar provided in the through hole, and the side bar A resist patterning step for forming a resist pattern for providing a groove portion to be provided;
A metal film etching step of etching the metal film using the resist pattern as a mask;
A crystal etching process for anisotropically etching the crystal using the metal film as a mask,
The method for manufacturing a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the resist pattern for providing the groove has a width such that a through hole is not formed in the groove in the crystal etching step .
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