JP4525097B2 - エッチング方法およびこれを利用した圧電デバイスと圧電振動片の製造方法、ならびに電喰抑制パターンの構造 - Google Patents

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Description

本発明は、金属膜のエッチング方法に係り、特に製造工程で利用する耐蝕膜をエッチングするようにした圧電振動片の製造方法と、これを利用した圧電デバイスの製造方法に関する。
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
このような圧電デバイスには、例えば、図13に示すような圧電振動片1が収容されており、この圧電振動片1は基部2と、基部2から平行に延びる一対の振動腕3,4を備えた所謂音叉型の圧電振動片を示している。
このような圧電振動片1は、水晶などの圧電材料の薄板であるウエハを、平面視において音叉のような形状となるように、エッチングにより形成される。
図14は従来の圧電振動片の製造工程を説明するために、図13のA−A線断面を工程順に示した図である。
図14(a)において、水晶ウエハでなる基板5の上にマスクとなる耐蝕膜9を形成する。耐蝕膜は、基板5の上に形成される下地としてのクロム層6と、その上に金層7とをスパッタリングまたは金属蒸着により被覆して形成されている。さらにこの二層でなる耐蝕膜9の上には、図13の振動腕3,4の位置にレジスト8a,8bを塗布して、これら振動腕3,4になる水晶材料が除去されないようにする。
次いで、図14(b)に示されているように、レジストから露出した金層7をエッチングにより除去して金層7a,7bに分離し、続いて、図14(c)に示すように、硝酸第二セリウムアンモニウムと、過塩素酸、水でなるエッチング液を用いて、クロム層6もエッチングされることで符号6a,6bに示すように分離されて、その間に基板5が符号5aで示すように露出される。
最後に図14(d)に示すように、基板5の露出した領域5aをエッチングにより除去することで、振動腕3,4が形成される。
ところが、このようにエッチング工程を進めてくると、図14(c)に示されているように、耐蝕膜9の下層であるクロム層を除去する過程で、その厚み方向のエッチングだけでなく、図において水平な横方向にもエッチング(以下、「サイドエッチング」という)も進行し、各クロム層6a,6bの幅が狭くなってしまうという問題がある。
この場合、クロム層の厚みは500オングストローム(0.05μm)程度であるが、その厚みの方向を全て除去する間に、サイドエッチングはその20倍も進み、後の工程で基板5をエッチングすると、振動腕3,4の腕幅が変化してしまい、完成した圧電振動片1の腕幅に大きなバラツキが生じる。そして、振動腕3,4の腕幅が1μm変化すると、周波数は10000ppm程度ずれてしまう。また、さらに後の工程で、圧電振動片1に図示しない電極を形成する場合においても、電極膜が剥がれてショートしたり、剥がれて分離した電極膜の再付着により、この場合も短絡を生じて、大きく性能を損なう。
これに対して、図14のように金層7の下層となっているクロム層6のエッチングではなく、クロム層単層をエッチングする上での工夫も見られる(特許文献1参照)。
しかし、この技術は、レジストをはがしながら、クロムをエッチングして、角部にテーパを付ける内容であり、図14の工程における後述するような原理に基づく課題を解決しようとするものではない。
特公平7−7757号
本発明者等の研究によると、図14の工程では、以下のような原理によりクロム層のサイドエッチングが進行するものと考えられる。
すなわち、図14(a)において、基板5に形成した耐蝕膜9を構成する金属膜のうち、基板5の形成されたクロム層6は、金層7よりもイオン化傾向の大きい金属(以下、「卑な金属」という)であり、これに対して金層7はクロム層6よりもイオン化傾向の小さい金属(以下、「貴な金属」という)である。
電解溶液中に互いに接触した卑な金属と、貴な金属を露出させると、金属間に電位差が生じ、電池(局部電池、ガルバニ電池)が形成される。つまり、各金属はエッチング液を電解溶液として、対となる電極を形成する。このように、異なる金属を電極として、局部電池が形成され、電気化学反応が生じることで腐食が進行することを異種金属接触腐食またはガルバニ腐食と呼び、図14(c)ではこのような現象が生じていると考えられる。
このため、図14(c)以降では、卑な金属であるクロム層と貴な金属である金層との間においては、電流が金層7からクロム層6へ流れ、エッチング液中では電流は卑な金属であるクロム層6からエッチング液を通り、貴な金属である金層7へ流れる。このため、卑な金属であるクロム層からは、電子が貴な金属である金層7へ移動し、かつエッチング液との接触面から金属イオンとして液体中へ溶け出すことで、サイドエッチングが進行するものである。
そして、後の工程では、サイドエッチングが進行したクロム層6をマスクとして、基板5をエッチングするために、図14(d)に示すように、圧電振動片1が設計よりも細い寸法となってしまい、特に小型の圧電振動片1では、その性能に大きな悪影響を及ぼすことになる。
したがって、図14(c)で説明したサイドエッチングを防止するためには、上述のガルバニ電池を形成する電流の流れを遮断する必要がある。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、圧電材料である基板に形成した耐蝕膜や電極膜をウエットエッチングする際に、ガルバニ電池が形成されることを防止し、精度良くエッチングすることができるエッチング方法とこれを利用した圧電振動片の製造方法および、このような圧電振動片を用いた圧電デバイスの製造方法ならびにこれらの方法に好適に使用できる電喰抑制パターンの構造を提供することを目的とする。
上述の目的は、第1の発明によれば、圧電材料の表面に、卑な金属と貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成し、この耐蝕膜を部分的に剥離して、露出した前記圧電材料をウエットエッチングすることにより、圧電材料の形状加工を行うエッチング方法において、前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにしたエッチング方法により、達成される。
第1の発明の構成によれば、前記耐蝕膜が、卑な金属に重ねて、これを覆うように貴な金属が形成されているので、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際には、電界液中に互いに接触した卑な金属と、貴な金属が露出される。そして、異種金属接触腐食においては、上述したように、電流が貴な金属層から卑な金属層へ流れ、電界液中では電流は卑な金属から電界液を通り、貴な金属へ流れる。
この場合、卑な金属と貴な金属との間の電位差が大きいほど腐食は増大し、また、これらの各金属の電界液中への露出面積に関して、次の関係がある。すなわち、P;貴な金属に接触後の卑な金属の腐食速度、P0;卑な金属単独での腐食速度、A;卑な金属の表面積、B;貴な金属の表面積とすると、
腐食速度P=P0(1+B/A)・・・・・式1
となる。
したがって、異種金属接触腐食を抑制するには、卑な金属と貴な金属との間の電位差を小さくするか、あるいは式1に従って、電界溶液中に露出される卑な金属の面積Aを大きくし、もしくは、貴な金属の面積Bを小さくすることが有効である。
そこで、第1の発明の構成においては、前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにし、この第3のパターンでなる卑な金属が電界液中に露出される面積を確実に増大させて、前記耐蝕膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
かくして、第1の発明によれば、圧電材料である基板に形成した耐蝕膜をウエットエッチングする際に、ガルバニ電池が形成されることを防止し、精度良くエッチングすることができるエッチング方法を提供することができる。
また、上述の目的は、第2の発明によれば、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片を形成し、この圧電振動片をパッケージまたはケース内に収容するようにした圧電デバイスの製造方法であって、前記圧電振動片の製造工程が、圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程を有しており、前記外形エッチング工程が、前記基板に卑な金属と貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成する工程と、形成すべき前記圧電振動片の外形に対応して、前記耐蝕膜を除去する耐蝕膜の除去工程とを含んでいて、前記耐蝕膜の形成工程と同時に進行するように、前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、前記耐蝕膜の除去工程において、前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした、圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第2の発明の構成によれば、圧電デバイスを製造する場合において、圧電振動片の外形をエッチングするに際して、前記電喰抑制パターンを利用することにより、第1の発明で説明したのと同様の原理により、前記耐蝕膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
第3の発明は、第2の発明の構成において、前記圧電材料として、水晶を使用し、前記耐蝕膜および電喰抑制パターンを形成するための卑な金属としてクロムを、貴な金属として金を使用することを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、圧電材料として水晶を使用する場合に、耐蝕金属としての例えば金を直接成膜することは困難なため、下地として例えばクロムを使用する。つまり、クロム層の上に金層を重ねた耐蝕膜を形成する。ここで、クロムは必ずしも「卑金属」、すなわち絶対的にイオン化傾向が高い金属ではないが、その上に成膜される金属との関係でイオン化傾向が高ければ、ここでいう「卑な金属」に相当し、前記エッチング液を使用することにより、クロム層のサイドエッチングが有効に防止されることになる。
第4の発明は、第3の発明の構成において、前記ウエットエッチングにおけるエッチング液として、硝酸第2セリウムアンモニウムと、硝酸と、水を混合した液体を使用することを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、前記エッチング液の成分中、硝酸第2セリウムアンモニウム(Ce(NH(NO)は、クロムをエッチングする作用を発揮するための主成分である。また、硝酸(NHO)は金属間電位差をより小さくするとともに、濃度に応じて絶縁膜を形成することができる。
第5の発明は、第3の発明の構成において、前記エッチング液として、硝酸第2セリウムアンモニウムと、酢酸と、水を混合した液体を使用することを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、前記エッチング液の成分中、硝酸第2セリウムアンモニウム(Ce(NH(NO)は、クロムをエッチングする作用を発揮するための主成分である。また、酢酸(CHCOOH)はエッチング液として金属間電位差をより小さくするとともに、濃度に応じて絶縁膜を形成することができる。
また、上述の目的は、第6の発明にあっては、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片を形成し、この圧電振動片をパッケージまたはケース内に収容するようにした圧電デバイスの製造方法であって、前記圧電振動片の製造工程が、圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、前記外形エッチング工程により、音叉型の圧電振動片の外形を完成した後で、前記基板に卑な金属と貴な金属とを順次積層して電極となる金属膜を形成する工程と、形成すべき駆動用の電極の形状に対応して、前記電極となる金属膜を部分的に除去する電極エッチング工程とを含んでいて、前記金属膜の形成工程では、前記電極となる金属膜の形成工程と同時に進行するように、前記電極膜が除去される領域を除く領域の少なくとも一部に、前記電極となる金属膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、前記電極エッチング工程において、前記金属膜が除去される領域について、前記金属膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、前記金属膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした、圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第6の発明の構成によれば、前記金属膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにしている。これにより、第1の発明で説明したのと同様の原理によって、この第3のパターンでなる卑な金属が電界液中に露出される面積を確実に増大させて、前記金属膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
かくして、第6の発明によれば、圧電材料である基板を利用して形成した圧電振動片の電極膜をウエットエッチングする際に、ガルバニ電池が形成されることを防止し、精度良くエッチングすることができるエッチング方法を提供することができる。
さらにまた、上述の目的は、第7の発明にあっては、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片の製造方法であって、圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより圧電振動片の外形を形成するための外形エッチング工程を有しており、前記外形エッチング工程が、前記基板に卑な金属と貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成する工程と、形成すべき前記圧電振動片の外形に対応して、前記耐蝕膜を除去する耐蝕膜の除去工程とを含んでいて、前記耐蝕膜の形成工程と同時に進行するように、前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、前記耐蝕膜の除去工程において、前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした、圧電振動片の製造方法により、達成される。
第7の発明の構成によれば、圧電振動片を製造する場合において、圧電振動片の外形をエッチングするに際して、前記電喰抑制パターンを利用することにより、第1の発明で説明したのと同様の原理により、前記耐蝕膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
また、上述の目的は、第8の発明にあっては、基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片の製造方法であって、圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、前記外形エッチング工程により、音叉型の圧電振動片の外形を完成した後で、前記基板に卑な金属と貴な金属とを順次積層して電極となる金属膜を形成する工程と、形成すべき駆動用の電極の形状に対応して、前記電極となる金属膜を部分的に除去する電極エッチング工程とを含んでいて、前記金属膜の形成工程では、前記電極となる金属膜の形成工程と同時に進行するように、前記電極膜が除去される領域を除く領域の少なくとも一部に、前記電極となる金属膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、 前記電極エッチング工程において、前記金属膜が除去される領域について、前記金属膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、前記金属膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした、圧電振動片の製造方法により、達成される。
第8の発明の構成によれば、圧電振動片を製造する場合において、圧電振動片の電極膜となる金属膜をエッチングするに際して、前記電喰抑制パターンを利用することにより、第1の発明で説明したのと同様の原理により、前記金属膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
また、上述の目的は、第9の発明にあっては、圧電材料の表面に、卑な金属と貴な金属とを順次積層して耐蝕膜または電極となる金属膜を形成し、この耐蝕膜または金属膜を部分的に剥離するにあたり、エッチングすべき圧電材料を露出するために使用される電喰抑制パターンの構造であって、前記耐蝕膜または金属膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜または金属膜と共通する卑な金属で形成された第1のパターンと、前記第1のパターンに積層された貴な金属でなる第2のパターンと、前記第2のパターンに積層された前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンとを備える、電喰抑制パターンの構造により、達成される。
第9の発明によれば、圧電材料の表面に、卑な金属と貴な金属とを順次積層して耐蝕膜や電極となる金属膜を形成し、この耐蝕膜または金属膜を部分的に剥離して、前記圧電材料を露出させるための金属膜パターンの構造に、前記電喰抑制パターンを設けることによって、第1の発明で説明したのと同様の原理により、前記耐蝕膜または金属膜の下層である卑な金属に対するサイドエッチングを抑制することができる。
第10の発明は、第9の発明の構成において、ウエハ状の前記圧電材料の基板に対して、周囲に幅広の枠部を残して、その内側が前記エッチングされる領域とされており、前記幅広の枠部に前記電喰抑制パターンが形成されていることを特徴とする。
第10の発明の構成によれば、ウエハ状の前記圧電材料の基板を利用してエッチング加工する場合に、所定の形状を作る目的がなく、しかも加工上、基板を支持等するために必要な強度を得るために必ず形成される前記幅広の枠部に電喰抑制パターンを形成すれば、必要とされる卑な金属の表面積を容易に確保でき、しかも耐蝕膜などの成膜と同時にこの電喰抑制パターンを形成できる利点がある。
図1及び図2は、本発明のエッチング方法の実施形態としての製造方法を適用した圧電デバイスの実施の形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のB−B線概略断面図、図3は図1の圧電デバイスで用いる圧電振動片の概略斜視図である。
図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30は、パッケージ37内に圧電振動片32を収容している。パッケージ37は、例えば、後述するように、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。
すなわち、この実施形態では、パッケージ37は、図2に示すように、第1の基板55と第2の基板56とを積層して形成されており、第2の基板56の内側の材料を除去することで、内部空間Sのスペースを形成している。この内部空間Sが圧電振動片32を収容するための収容空間である。そして、第1の基板55が絶縁基体に相当し、この第1の基板55に圧電振動片32を接合している。
ここで、本実施形態では、箱状のパッケージ37を形成して、圧電振動片32を収容するようにしているが、例えば、絶縁基体として、1枚の基板を用意し、この1枚の基板に、第1の基板55の電極部と同様の電極部を形成して圧電振動片32を接合し、厚みの薄い箱状のリッドないしは蓋体をかぶせて封止して、全体として圧電振動片32を収容するためのパッケージを構成するようにしてもよい。
あるいは、金属製の筒状のケース内に圧電振動片を収容し、圧電振動片と接続されたリードを外部に導出するプラグで気密に封止するようにしてもよい。
パッケージ37の内部空間S内の図において左端部付近において、内部空間Sに露出して内側底部を構成する第1の基板55には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部31,31は、図2に示す実装端子41,42と接続されており、外部から印加される駆動電圧を、圧電振動片32に供給するものである。具体的には、この実装端子41,42と電極部31,31は、パッケージ37外部をメタライズにより引き回したり、あるいは第1の基板55および第2の基板56の焼成前にタングステンメタライズ等を利用して形成した導電スルーホール48等で接続することで形成できる。
この各電極部31,31の上には、導電性接着剤43が塗布されて、圧電振動片32の基部51が接合されている。この導電性接着剤43としては、接合力を発揮する接着剤成分(バインダー成分)としての合成樹脂剤に、導電性のフィラー(銀製の細粒等の導電粒子を含む)および、所定の溶剤を含有させたものが使用できる。
圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図示する形状とされている。
すなわち、圧電振動片32は、パッケージ37側と固定される基部51と、この基部51を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕35,36を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
図3は、圧電振動片32の拡大斜視図である。図示されているように、ここで、各振動腕35,36には、励振電極を形成している。すなわち、振動腕35の表裏面には励振電極33が形成されており、振動腕36には励振電極34が形成されている。これらの励振電極33と励振電極34は互いに分離された異極の電極である。これにより、励振電極33,34に駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕の内部の電界効率を高めることができる。
また、圧電振動片32の基部51の端部(図1では左端部)の幅方向両端付近には、上述したように、パッケージ37の電極部31,31と接続するための電極部として、引き出し電極33a,34aが形成されている。各引き出し電極33a,34aは、基部51の外縁を回り込んで、圧電振動片32の基部51の表裏に設けられている。これらの各引き出し電極33a,34aは、各励振電極33,34と接続されている。
これにより、引き出し電極33a,34aから、励振電極33,34に駆動電圧が印加されることにより、各振動腕35,36内で電界が適切に形成され、振動腕35,36の各先端部が互いに接近したり離間したりするように駆動されて、所定の周波数で振動する。
パッケージ37の開放された上端には、蓋体40が接合されることにより、封止されている。蓋体40は、好ましくは、パッケージ37に封止固定した後で、図2に示すように、外部からレーザ光LBを圧電振動片32の金属被覆部もしくは励振電極の一部(図示せず)に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料,特に、薄板ガラスにより形成されている。
蓋体40として適するガラス材料としては、例えば、ダウンドロー法により製造される薄板ガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスが使用される。
蓋体40が、ガラスにより形成される場合には、例えば、低融点ガラス等を利用した封止材38を利用して、パッケージ37に固定される。蓋体40が、コバール等の金属材料で形成される場合には、蓋体40はシーム溶接等の手法により、パッケージ37に対して固定される。
(圧電デバイスの製造方法)
次に、圧電デバイス30の製造方法の実施形態を図4のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、図1ないし図3で説明した蓋体40と、パッケージ37は、別々に形成しておく。
(蓋体およびパッケージの製造工程)
蓋体40の構造は上述の通りであり、透明なガラスで形成したり、金属材料として、例えばコバールなどを用いて、従来と同様の方法で作成することができる。
パッケージ37は、例えば、所定の溶液中にセラミックパウダを分散させ、バインダを添加して生成される混練物をシート状の長いテープ形状に成形し、これを所定の長さにカットして得た、所謂グリーンシートを用意する。
このグリーンシートは、上述した第1の基板55と、第2の基板56とを形成するために共通して使用することができる。すなわち、グリーンシートを利用して、上述した第1の基板55と第2の基板56とをそれぞれ成形し、電極部や導電パターンに対応する箇所には、導電ペースト、例えば、タングステンメタライズを塗布する。そして、各基板を積層して焼成後に、タングステンメタライズを下地として、ニッケル、および金を順次メッキして、これら電極部や導電パターンを形成する。
(圧電振動片の製造工程)
(外形形成エッチング工程)
図5ないし図12は圧電振動片32の製造工程を示すもので、以下の工程図は図3のC−C線の位置に対応する図5のD−D線切断端面に対応した箇所を示している。また、以下の説明では基板の表裏両面に同じ作業が進行するので、煩雑さを避けるため片側のみ説明する。
図5に示すように、水晶ウエハ等の圧電材料でなる基板11を用意し、その全面に、耐蝕膜14をフォトリソグラフィ、もしくはスパッタリングあるいは蒸着などの手法により形成する。(ST11)。
図5は、圧電材料の基板として用いられる水晶ウエハの形成例を示す概略平面図である。図において、水晶ウエハ11は、圧電振動片となる多数個の水晶個片(ブランク)32−1を複数もしくは多数個形成できる大きさの適当な大きさにされた厚みの薄い矩形の板体である。この水晶ウエハは、水晶の結晶軸に対して、所定の角度で切り出されて形成されている。
水晶ウエハ11は、エッチングにより縦横に並ぶ多数の水晶個片32−1を同時に外形加工されるようになっており、これらを縦方向に分離する列を形成する内枠部11−2と、内枠部11−2と一体でなり、水晶ウエハ11の外周を囲む広い幅で残された外枠部11−1を有している。外枠部11−1と内枠部11−2は、加工中に水晶ウエハ11を支持するために、材料自体は完全にエッチングされずに残される支持部であり、そして、特に外枠部11−1は、加工中の支持に必要とされる強度を得るために所定の幅で形成されている。この実施形態では、この幅の広い外枠部11−1に後述する構造でなる電喰抑制パターン70が形成される。なお、電喰抑制パターン70は、外枠部11−1に限らず、外枠部11−1および/または内枠部11−2に形成してもよい。この水晶ウエハ11を対象として、図6以下の加工が進行する。
図6(a)に示す基板(水晶ウエハ)11の表面に、図6(c)に示す耐蝕膜14が形成される。
すなわち、耐蝕膜14は、図6(b)に示すように、水晶材料11の表面に下地となる卑な金属12を形成し、その上に接触させて図6(c)に示すように、卑な金属12に接触させて形成される貴な金属13でなる層構造を有している。
基板11となる圧電材料として水晶を使用する場合に、金等を直接成膜することは困難なため、下地としてクロムを使用する。つまり、この実施形態では、耐蝕膜14としてクロム層の上に金層を重ねた金属膜を使用する。ここで、クロムは必ずしも「卑金属」、すなわち絶対的にイオン化傾向が高い金属ではないが、その上に成膜される金属との関係でイオン化傾向が高ければ、ここでいう「卑な金属」に相当する。したがって、卑な金属としては例えば、クロム(Cr)やチタン(Ti)等が使用でき、貴な金属としては金(Au)や銀(Ag)等が使用できる。ここでは卑な金属としてクロム層12を、貴な金属として金層13を用いている。例えば、クロム層12の厚みは500オングストローム、金層13の厚みも500オングストローム程度とする。
(電喰抑制パターンの形成)
次に、図5で説明した電喰抑制パターン70を形成する(ST12)。
先ず、図6(d)に示すように、耐蝕膜14の上に、卑な金属層71を形成する。この卑な金属層71は、電喰抑制パターンの第3のパターンとなる。すなわち、電喰抑制パターン70(図5参照)は、第3のパターンとしての卑な金属層71の下層に、耐蝕膜14の下地層としてのクロム層12を第1のパターンとして、さらにその上に積層された金層13を第2のパターンとして共有しており、さらにその上に積層された卑な金属層71が第3のパターンとされる。したがって、卑な金属層71は、共有するクロム層12および金層13を介して、耐蝕膜14と電気的に接続されている。
また、卑な金属層71は、その厚みt2が、第1のパターンであるクロム層12の厚みt1よりも、厚くなるように成膜される。例えば、第1のパターンであるクロム層12の厚みt1が、500オングストロームである場合に、第3のパターンである卑な金属層71の厚みt2は700オングストローム程度とされる。
次に、フォトリソグラフィの工程を利用して、電喰抑制パターンを分離する。
すなわち、図7(e)に示すように、フォトレジスト(以下、「レジスト」という)15―1を全面にスピンコートなどの手法で均一に塗布する(ST13)。レジスト15―1としては例えば、ノボラック樹脂によるポジレジストを使用できる。
次に、図7(e)において、所定の領域にマスク72を配置し、露光・現像して、感光したレジスト15―1を、図7(f)に示すように除去し、さらに、レジスト15―1から露出した卑な金属層71を後述するクロムのエッチングに適したエッチャントを用いて除去し、図7(g)に示すように、金層13を露出させる。ここで、図7(e)において、マスク72が配置される領域は、電喰抑制パターン70が形成される領域であり、例えば、図5における外枠部11−1の一部である。
(外形形成)
続いて、図8(h)に示すように、レジスト15−1を除去し、図8(i)に示すように、外形を形成するためのレジスト15を全面に塗布する(ST13)。そして、それぞれ振動腕35,36(図3参照)に対応する幅のマスク73,73を配置して外形アライメントを行い(ST14)、露光・現像して(ST15)、感光したレジスト15を図8(j)に示すように除去する。
(耐蝕膜の除去工程)
次に、図9(k)および図9(l)に示すように、露出した耐蝕膜を金層13,クロム層12の順で、それぞれウエットエッチングにより除去する(ST16)。すなわち、例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液等を用いて、金層13bをエッチングし、次いで、クロム層12bをエッチングする。尚、ST16は狭義の外形エッチングであり、狭義の外形エッチングは耐蝕膜の除去工程と同義である。
ここで、図9(l)において、クロム層12aと金層13a、およびクロム層12bと金層13bは、それぞれレジスト15a,15bを載せたまま、それぞれ接触状態で積層されており、各端面は並んでエッチング液にさらされる。ここで、一般に、電解溶液であるエッチング液中に互いに接触した卑な金属と、貴な金属とを露出させると、金属間に電位差が生じ、電池(局部電池、ガルバニ電池)が形成されるので、この工程におけるクロム層12aと金層13aならびにクロム層12bと金層13bもそれぞれ、この条件における卑な金属と貴な金属に該当する。このため、この実施形態では、好ましくは、エッチング液として金属間電位差をより小さくし、および/または卑な金属の露出面に絶縁膜あるいは不動態皮膜である酸化膜を形成できる液体を使用する。これにより、卑な金属からエッチング液を通り、貴な金属への電流の流れを阻害することで、ガルバニ電池が形成されることを回避し、その結果、卑な金属であるクロム層12a,クロム層12bのサイドエッチングを極力回避することができる。
具体的には、第1のエッチング液として硝酸第2セリウムアンモニウム(Ce(NH(NO)と、硝酸(NHO)と、水を混合した液体を使用することができる。この溶液中、硝酸第2セリウムアンモニウムは、クロムをエッチングする作用を発揮するための主成分である。また、硝酸は金属間電位差をより小さくするとともに、濃度に応じて絶縁膜を形成することができる。
そして、好ましくは、第1のエッチング液には、硝酸第2セリウムアンモニウムを5ないし20重量パーセント、硝酸を35ないし55重量パーセント含有させる。この場合、硝酸濃度が35重量パーセント未満であると、金属間電位差を十分小さくすることができず、クロムのサイドエッチングを十分抑制できない。また、硝酸濃度が55重量パーセントを超えると、エッチング作用を発揮するための主剤である硝酸第2セリウムアンモニウムの溶解度が低くなり、エッチングレートが非効率なレベルに低くなる。そして、硝酸濃度との対応により、硝酸第2セリウムアンモニウムの溶解量の上限から、その組成比は20重量パーセントを超えることはなく、また、下限値も5重量パーセントより低い濃度は実用上のレートとならない。
また、ST16の耐蝕膜のエッチング工程に使用される他のエッチング液としての第2のエッチング液は、硝酸第2セリウムアンモニウムと、酢酸(CHCOOH)と、水を混合した液体である。第2のエッチング液の成分中、硝酸第2セリウムアンモニウムは、クロムをエッチングする作用を発揮するための主成分である。また、酢酸は金属間電位差をより小さくするとともに、濃度に応じて絶縁膜を形成することができる。
そして、好ましくは、第2のエッチング液には、硝酸第2セリウムアンモニウムを5ないし20重量パーセント、酢酸を40ないし60重量パーセント含有させる。この場合、酢酸濃度が40重量パーセント未満であると、金属間電位差を十分小さくすることができず、クロムのサイドエッチングを十分抑制できない。また、酢酸濃度が60重量パーセントを超えると、エッチング作用を発揮するための主剤である硝酸第2セリウムアンモニウムの溶解度が低くなり、エッチングレートが非効率なレベルに低くなる。そして、酢酸濃度との対応により、硝酸第2セリウムアンモニウムの溶解量の上限から、その組成比は20重量パーセントを超えることはなく、また、下限値も5重量パーセントより低い濃度は実用上のレートとならない。
これに加えて、図9(l)に示すように、この実施形態では、電喰抑制パターン70が残されている。
つまり、耐蝕膜14のエッチングによる除去終了時に電喰抑制パターン70の第3のパターン71(卑な金属層)は、図6(d)で説明したように、耐蝕膜14のクロム層12より厚く形成されている関係から、このクロム層12のエッチングが終了した時点で、図9(l)に示されているように、僅かな厚みで残っている。
このように、電喰抑制パターン70の第3のパターン71の一部を残すようにし、このクロムでなる卑な金属が電界液中に露出される面積を確実に増大させて、耐蝕膜14の下層であるクロム層12a,12bに対するサイドエッチングを抑制することができる。
すなわち、P;金層に接触後のクロム層の腐食速度、P0;クロム層単独での腐食速度、A;クロム層の表面積、B;金層の表面積とすると、
腐食速度P=P0(1+B/A)・・・・・式1
となることから、このような異種金属接触腐食を抑制するには、クロム層と金層との間の電位差を小さくするか、あるいは式1に従って、電界溶液中に露出されるクロム層の面積Aを大きくし、もしくは、金層の面積Bを小さくすることが有効である。
この実施形態では、エッチング液について、上述のものを使用することにより、クロム層と金層との間の電位差を小さくし、電喰抑制パターン70を用いることにより、電界溶液中に露出されるクロム層の面積Aを大きくし、もしくは、金層の面積Bを小さくすることとして、クロム層のサイドエッチングを確実に抑制することができる。
尚、エッチングを従来のもの、例えば、過塩素酸と硝酸第2セリウムアンモニウムと水によるものを使用して、電喰抑制パターン70を形成した場合においても、クロム層のサイドエッチングを大きく抑制することができるものである。
次に、例えば、フッ酸溶液をエッチング液として、レジスト15a、15bおよび耐蝕膜から露出した水晶材料を除去して、圧電振動片の外形のエッチングを行う(ST17,水晶エッチング工程)。このエッチング工程は、6時間ないし15時間のウエットエッチングで、フッ酸溶液の濃度や種類、温度等により変化する。この実施形態では、エッチング液として、例えば、フッ酸、フッ化アンモニウムを用いて、12時間程度でエッチング工程が完了する。このエッチング時間を調整することで、周波数を調整することができる。そして、不要となったレジスト15と耐蝕膜14を除去することにより図9(m)に示すように、図3の振動腕35,36にそれぞれ対応した部分11a,11bが形成される。
かくして、この製造方法では、耐蝕膜14のクロム層12のサイドエッチングを防止もしくはごく僅かなエッチング量に止めることができる。
なお、ここまでの構成において、図3の各振動腕35,36に、その表裏面に長さ方向に沿った長溝(図示せず)を形成する場合には、以上の外形エッチング工程に、さらに溝部のパターニングを行い、同様の手法でハーフエッチングすることにより、形成することができる。
(電極形成工程)
続いて、部分11a,11bを純水で洗浄し(ST18)、図10(n)に示すように、部分11a,11bの全面に駆動電極としての励振電極や引出し電極を形成するための金属膜24を蒸着またはスパッタリング等の手法により形成する。この金属膜24は、2層構造とすることができ、耐蝕膜14と同様に、卑な金属と貴な金属を積層して形成することができる。ここでは、下地となるクロム層22と、金層23とで構成する(ST19)。以下の電極形成工程は、部分11a、11bについて、それぞれ同じであるから、部分11bについてだけ符号を付して説明する。
そして、この場合、駆動電極を構成する金属膜が、耐蝕膜14の場合と同様に、卑な金属と貴な金属を積層した構成であることから、図5の水晶ウエハ11の内枠部11−2および/または外枠部11−1に、すでに説明したのと同様な電喰抑制パターン70を形成するようにしてもよい。この場合、各ブランクは、その基部51(図3参照)の中央付近で、内枠部11−2と僅かに接続されているから、各振動腕35,36に形成される駆動電極を構成するための金属膜と電喰抑制パターン70とを電気的に接続することができるものである。
次いで、図10(o)に示すように、全面にレジスト25を塗布し(ST20)、図10(p)に示すように、図3で示した電極パターンと対応したフォトマスク26a,26b,26cを配置して(ST21)、紫外線で露光・現像する(ST22)。図10(q)に示すように、感光したレジストを除去して、残るレジストは電極パターンと対応したレジスト25a,25b,25cとされる。
次いで、図11(r)に示すように、電極となる金属膜24のエッチングを行う(ST23)。すなわち、電極パターンと対応したレジスト25a,25b,25cから露出した金属膜24がエッチングされることで、クロム層22a,22b,22cに分離され、その上の金層も符号23a,23b,23cに示すように、パターンとして形成される。この際に、金属膜24は、上述した耐蝕膜14と全く同じであるから、クロム層はサイドエッチングSW2が進行することを防止する必要がある。そこで、ST16で用いたのと全く同じエッチング液を用いることにより、この工程でもサイドエッチングはほとんど形成されないか、ごく僅かなエッチング量に止めることができる。
さらに、上述したように、電喰抑制パターン70を形成しておくことにより、外形エッチング工程における耐蝕膜除去工程で説明したのと同様の理由により、より確実にクロム層22a,22b,22cのサイドエッチングを防止することができる。
続いて、図11(s)に示すように、レジストを除去する(ST24)ことによって、振動腕35,36に関して、励振電極33,34が正確な電極幅で形成される。
さらに、図11(t)に示すように、各振動腕35,36の先端部に、金、もしくは金および銀により金属膜45,46を蒸着により形成することで先端部の質量を調整して、周波数を合わせる(ST25)。
さらに、圧電振動片32の表面に拡散、露出したクロムをエッチングで除去し(ST26)、レーザ光LBを金属膜45,46に照射して、図11(u)の符号45a,46aに示されているように、金属膜の一部を蒸散させ、質量削減方式による周波数調整を行う(ST27)。
以上により圧電振動片32が完成する。
次に、図2で説明したように、圧電振動片32の基部51を、電極部31,31に塗布した導電性接着剤43,43の上に載置して、導電性接着剤43,43を硬化させることにより圧電振動片32を電極部31,31に対して接合する(ST28)。続いて、真空チャンバー内などに圧電振動片32を収容したパッケージ37を移し、蓋体40を封止材38により接合する(ST29)。
続いて、図2で既に説明したように、蓋体40の外部から圧電振動片32の各振動腕35,36の先端部の金属膜(図11(u)参照)にレーザ光LBを照射して、金属膜の一部を蒸散させ、質量削減方式による周波数調整を行う(ST30)。最後に圧電デバイス30の駆動特性などの検査を行い(ST31)、圧電デバイス30を完成する。
以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、圧電デバイス30の圧電振動片32は、これを製造する過程で利用される耐蝕膜の下層であるクロム層を除去する過程で、サイドエッチングが有効に防止され、正確な外形を形成することができる。これにより、サイドエッチングを原因とした周波数シフトが生じない高品質な圧電振動片32および圧電デバイス30を形成することができる。また、電極形成工程においても、電極膜の下層であるクロム層のサイドエッチングを防止することができるので、電極膜が剥がれてショートしたり、剥がれて分離した電極膜の再付着により、短絡を生じるといった事態を有効に回避することができ、この点においても高品質の製品を提供することができる。
図12は、上述した製造工程において、図6(c)の耐蝕膜14の形成に続いて、電喰抑制パターン70をスパッタリングや蒸着により形成する形成例を示している。
図示されているように、電喰抑制パターン70を形成すべき領域を露出したマスク75を用意し、卑な金属、例えばクロムをスパッタリングもしくは蒸着により成膜する。これにより、図8(i)の工程に移行することができ、より製造工程を簡略にすることができる利点がある。
本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態の各構成はこれらを適宜省略したり、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、ケースもしくはパッケージや箱状の蓋体に被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。 図1のB−B線概略断面図。 図1の圧電デバイスに使用される圧電振動片の概略斜視図。 図1の圧電デバイスの製造方法の実施形態を示すフローチャート。 図1の圧電デバイスの製造工程における水晶ウエハの概略平面図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程を順次示す説明図。 図1の圧電デバイスの製造工程の一部を示す説明図。 従来の圧電振動片の概略平面図。 図13の圧電振動片の製造工程の例を示す工程図。
符号の説明
11・・・基板、14・・・耐蝕膜、15・・・レジスト、30・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片、35,36・・・振動腕、31・・・電極部、55・・・第1の基板、56・・・第2の基板、70・・・電喰抑制パターン。

Claims (10)

  1. 圧電材料の表面に、卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成し、この耐蝕膜を部分的に剥離して、露出した前記圧電材料をウエットエッチングすることにより、圧電材料の形状加工を行うエッチング方法であって、
    前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、
    前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、
    前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした
    ことを特徴とするエッチング方法。
  2. 基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片を形成し、この圧電振動片をパッケージまたはケース内に収容するようにした圧電デバイスの製造方法であって、
    前記圧電振動片の製造工程が、
    圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程を有しており、
    前記外形エッチング工程が、
    前記基板に卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成する工程と、
    形成すべき前記圧電振動片の外形に対応して、前記耐蝕膜を除去する耐蝕膜の除去工程と
    を含んでいて、
    前記耐蝕膜の形成工程と同時に進行するように、前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、
    前記耐蝕膜の除去工程において、
    前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、
    前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした
    ことを特徴とする、圧電デバイスの製造方法。
  3. 前記圧電材料として、水晶を使用し、前記耐蝕膜および電喰抑制パターンを形成するための卑な金属としてクロムを、貴な金属として金を使用することを特徴とする請求項2に記載の圧電デバイスの製造方法。
  4. 前記ウエットエッチングにおけるエッチング液として、硝酸第2セリウムアンモニウムと、硝酸と、水を混合した液体を使用することを特徴とする請求項3に記載の圧電デバイスの製造方法。
  5. 前記エッチング液として、硝酸第2セリウムアンモニウムと、酢酸と、水を混合した液体を使用することを特徴とする請求項3に記載の圧電デバイスの製造方法。
  6. 基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片を形成し、この圧電振動片をパッケージまたはケース内に収容するようにした圧電デバイスの製造方法であって、
    前記圧電振動片の製造工程が、
    圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、
    前記外形エッチング工程により、音叉型の圧電振動片の外形を完成した後で、前記基板に卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して電極となる金属膜を形成する工程と、
    形成すべき駆動用の電極の形状に対応して、前記電極となる金属膜を部分的に除去する電極エッチング工程と
    を含んでいて、
    前記金属膜の形成工程では、
    前記電極となる金属膜の形成工程と同時に進行するように、前記電極膜が除去される領域を除く領域の少なくとも一部に、前記電極となる金属膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、
    前記電極エッチング工程において、
    前記金属膜が除去される領域について、前記金属膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、
    前記金属膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした
    ことを特徴とする、圧電デバイスの製造方法。
  7. 基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片の製造方法であって、
    圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより圧電振動片の外形を形成するための外形エッチング工程を有しており、
    前記外形エッチング工程が、
    前記基板に卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して耐蝕膜を形成する工程と、
    形成すべき前記圧電振動片の外形に対応して、前記耐蝕膜を除去する耐蝕膜の除去工程と
    を含んでいて、
    前記耐蝕膜の形成工程と同時に進行するように、前記耐蝕膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、
    前記耐蝕膜の除去工程において、
    前記圧電材料がエッチングされる領域について、前記耐蝕膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、
    前記耐蝕膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした
    ことを特徴とする、圧電振動片の製造方法。
  8. 基部と、この基部から平行に延びる複数の振動腕とを備える圧電振動片の製造方法であって、
    圧電材料でなる基板をウエットエッチングすることにより外形を形成するための外形エッチング工程と、
    前記外形エッチング工程により、音叉型の圧電振動片の外形を完成した後で、前記基板に卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して電極となる金属膜を形成する工程と、
    形成すべき駆動用の電極の形状に対応して、前記電極となる金属膜を部分的に除去する電極エッチング工程と
    を含んでいて、
    前記金属膜の形成工程では、
    前記電極となる金属膜の形成工程と同時に進行するように、前記電極膜が除去される領域を除く領域の少なくとも一部に、前記電極となる金属膜と共通する卑な金属でなる第1のパターンと、貴な金属でなる第2のパターンとを順次形成し、その後、前記第2のパターンの上に、前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンを形成することにより電喰抑制パターンを設け、
    前記電極エッチング工程において、
    前記金属膜が除去される領域について、前記金属膜をウエットエッチングにより除去する際に前記電喰抑制パターンの第3のパターンも同時にエッチングし、
    前記金属膜のエッチングによる除去終了時に前記電喰抑制パターンの第3のパターンの一部を残すようにした
    ことを特徴とする、圧電振動片の製造方法。
  9. 圧電材料の表面に、卑な金属と前記卑な金属と比較してイオン化傾向が低い貴な金属とを順次積層して耐蝕膜または電極となる金属膜を形成し、この耐蝕膜または金属膜を部分的に剥離するにあたり、エッチングすべき圧電材料を露出するために使用される電喰抑制パターンの構造であって、
    前記耐蝕膜または金属膜が剥離されて圧電材料がエッチングされる領域を除く領域の少なくとも一部に、前記耐蝕膜または金属膜と共通する卑な金属で形成された第1のパターンと、
    前記第1のパターンに積層された貴な金属でなる第2のパターンと、
    前記第2のパターンに積層された前記第1のパターンよりも厚みの厚い前記卑な金属と同じ金属による第3のパターンと
    を備えることを特徴とする、電喰抑制パターンの構造。
  10. ウエハ状の前記圧電材料の基板に対して、周囲に幅広の枠部を残して、その内側が前記エッチングされる領域とされており、前記幅広の枠部に前記電喰抑制パターンが形成されていることを特徴とする請求項9に記載の電喰抑制パターンの構造。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5165855B2 (ja) * 2006-04-26 2013-03-21 京セラクリスタルデバイス株式会社 圧電素子形成方法
JP5133730B2 (ja) * 2008-02-19 2013-01-30 セイコーインスツル株式会社 圧電振動片の製造方法
JP5162387B2 (ja) * 2008-09-16 2013-03-13 シチズンファインテックミヨタ株式会社 圧電振動片の製造方法
JP4809447B2 (ja) * 2009-01-30 2011-11-09 日本電波工業株式会社 水晶振動子の製造方法
JP5600011B2 (ja) * 2010-02-08 2014-10-01 川崎重工業株式会社 水素ガス製造方法
JP2011178609A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 水素ガス製造方法
JP6163404B2 (ja) * 2013-10-09 2017-07-12 京セラ株式会社 圧電素子の製造方法
JP6617928B2 (ja) * 2016-11-18 2019-12-11 株式会社村田製作所 圧電振動素子の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003204234A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Seiko Epson Corp 圧電振動片の製造方法及び圧電振動片を利用した圧電デバイスと、この圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器
JP2003347885A (ja) * 2002-05-29 2003-12-05 Seiko Epson Corp 圧電振動片、圧電振動片の製造方法および圧電デバイス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5132289A (ja) * 1974-09-13 1976-03-18 Citizen Watch Co Ltd Usuitachokogatasuishoshindohen no seizoho
JPS5728415A (en) * 1980-07-29 1982-02-16 Citizen Watch Co Ltd Electrode film construction of quartz oscillator
JPS5961210A (ja) * 1982-09-29 1984-04-07 Kinseki Kk 水晶振動子の金属膜構造
JPH02257635A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Toshiba Corp パターン形成方法
JP3157634B2 (ja) * 1993-01-12 2001-04-16 鹿児島日本電気株式会社 ウェットエッチング方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003204234A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Seiko Epson Corp 圧電振動片の製造方法及び圧電振動片を利用した圧電デバイスと、この圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器
JP2003347885A (ja) * 2002-05-29 2003-12-05 Seiko Epson Corp 圧電振動片、圧電振動片の製造方法および圧電デバイス

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