JP4600692B2 - 水晶振動片、水晶デバイス、および水晶振動片の製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2に開示されている逆メサ型の水晶振動片は、肉薄部の形成を研磨により行い、ダイシングにより個片化するというものである。
第1の形態の水晶振動片は、水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、前記Z′軸の回転角度の範囲を−60°から−25°とし、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部を設ける共に、+Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。
第2の形態の水晶振動片は、水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、前記Z′軸の回転角度の範囲を−35°から0°とし、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、+Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。
第3の形態の水晶振動片は、水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および±X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および±X′軸側端部に肉厚部を設けると共に+Z″軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。
第4の形態の水晶振動片は、水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、±X′軸側縁辺の一部の外周に肉厚部を設けたことを特徴とする水晶振動片。
第5の形態の水晶振動片は、第1乃至第4の形態のいずれか1形態に記載の水晶振動片であって、前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、前記水晶素板に配設される電極パターンを構成する接続電極を、前記Z″軸に平行な直線上に配設したことを特徴とする水晶振動片。
第6の形態の水晶振動片は、第1乃至第5の形態のいずれか1形態に記載の水晶振動片であって、前記振動部における一方の主面に、複数の励振電極を形成したことを特徴とする水晶振動片。
第7の形態としての水晶デバイスは、第1乃至第6の形態のいずれか1形態に記載の水晶振動片をパッケージ内に実装した水晶デバイス。
第8の形態としての水晶デバイスは、第1乃至第6の形態のいずれか1形態に記載の水晶振動片と、当該水晶振動片を励振させるための発振回路とを備えたことを特徴とする水晶デバイス。
このようにして構成される水晶振動片によれば、量産性に優れ、水晶素板に対する振動部、すなわち肉薄部の占有割合を高めることができる。
肉厚部を設けた端部以外の端部に肉厚部を形成しないようにすることで、肉薄部の占有割合増加を確実なものとすることができる。また、適用例1に記載の水晶振動片と同様に、量産性にも優れることとなる。
このような特徴を有する水晶振動片によれば、量産性に優れ、水晶素板に対する振動部の占有割合を高め、かつ水晶振動片の機械的強度も確保することができる。
このような特徴を有する水晶振動片も、適用例3と同様に、量産性に優れ、水晶素板に対する振動部の占有割合を高め、かつ水晶振動片の機械的強度も確保することができる水晶振動片とすることができる。
このような特徴を有する水晶振動片も、上記適用例3、適用例4と同様に、量産性に優れ、水晶素板に対する振動部の占有割合を高め、かつ水晶振動片の機械的強度も確保することができる水晶振動片とすることができる。
このような特徴を有する水晶振動片も、上記適用例3〜適用例5と同様に、量産性に優れ、水晶素板に対する振動部の占有割合を高め、かつ水晶振動片の機械的強度も確保することができる水晶振動片とすることができる。
このような特徴を有する水晶振動片によれば、実装形態において外部応力の影響を受け難くなる。
このような特徴を有する水晶振動片は、デバイスとして使用した場合、二重モードフィルタを構成することができる。
このような構成とすることで、水晶振動子、または水晶フィルタを提供することができる。
このような構成とすることで、水晶発振器を提供することができる。
このような特徴を有する水晶振動片の製造方法によれば、2回のエッチング工程のみで上記いずれかの適用例に記載した水晶振動片の外形形状を形成することが可能となる。よって、ウエットエッチングでのバッチ処理による形状形成が可能なため、優れた量産性を誇ることができる。
このような特徴を有する水晶振動片の製造方法によっても、2回のエッチング工程のみで上記いずれかの適用例に記載した水晶振動片の外形形状を形成することが可能となる。よって、ウエットエッチングでのバッチ処理による形状形成が可能なため、優れた量産性を誇ることができる。また、貫通工程である第2のエッチング工程をウエハの両主面から行うことにより、水晶振動片の側面形状を整えることができる。
まず、図1〜図21を参照して、本発明の水晶振動片に係る第1の実施形態について説明する。なお、図2において図2(A)は実施形態に係る水晶素板の平面構成を示す模式図であり、図2(B)は同水晶素板の断面構成を示す模式図である。
なお当然に、段差部を跨ぐ引出し電極の幅が狭い場合であっても、本実施形態の一部であることに変わりは無い。
まず、図16を参照して、水晶振動片の製造方法に係る第1の実施形態について説明する。本発明では、水晶振動片10はウエハ30から、バッチ処理により製造される。まず、ウエハ30の表面に対してマスク32を形成する。マスク32はレジスト等により構成すれば良く、本実施形態の場合、肉厚となる部分、すなわち振動部形成領域(肉薄部形成領域)34と、当該振動部形成領域34の−Z″軸側端部である肉厚部非形成領域の外周部を含む貫通溝形成領域38といった、個片形成領域36の外周部分以外の箇所を保護するマスク32を形成する。なお、本実施形態に係る水晶振動片の製造方法では、ウエハ30の状態で電極パターンの形成までを行うため、水晶振動片10をウエハ30に接続しておくための折り取り部40も、保護部分としてマスク32を形成する(図16(A)参照)。なお、エッチングの方法自体は特に限定するものではない。例えば、ウエハ30の表面を枠で囲い、当該枠内にエッチング液を流し込んで行うようにしても良いし、ウエハ30の裏面および側面をレジスト等により覆った場合には、エッチング液に浸漬しても良い。
水晶振動片10の機械的強度に余裕がある場合、このような構成の水晶振動片10であっても、本実施形態の一部とみなすことができる。
水晶振動片10aの機械的強度に余裕がある場合、このような構成の水晶振動片であっても良く、本実施形態の一部とみなすことができる。
水晶振動片10bの機械的強度に余裕がある場合、このような構成の水晶振動片であっても良く、本実施形態の一部とみなすことができる。
パッケージ52は、本実施形態の場合、ベース(底板)となる基板56と、当該基板56の上面に接合されて側壁を構成するシールリング55、および上部開口部を封止するリッド54とより成るものを採用する。
本実施形態に係る水晶発振器100aは、図36に示すように、1つのパッケージ106の中に、IC110と水晶振動片10を収容する形態を採るものである。図36に示す実施形態の場合、水晶発振器の小型化のために、水晶振動片10とIC110を縦方向に重ねるように配設することとしている。具体的には、パッケージベース104のキャビティを階段状に形成し、最も下の段に位置する底板部にIC110を搭載する。IC110を搭載した段の上の段に、IC110とパッケージベース104とを電気的に接続するための内部端子118を設け、IC110の能動面に設けられた端子116とパッケージベース104に設けた内部端子118とを金属ワイヤ114により接続する。そして、前記内部端子118を設けた段の上の段に、水晶振動片10を実装するための内部実装端子120を設け、導電性接着剤124を介して水晶振動片10を実装する。水晶振動片10を実装した後、パッケージベース104の上部開口部をリッド102により封止する。
Claims (8)
- 水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、
前記Z′軸の回転角度の範囲を−60°から−25°とし、
+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部を設ける共に、+Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。 - 水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、
前記Z′軸の回転角度の範囲を−35°から0°とし、
+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および+X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、+Z″軸側端部および−X′軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。 - 水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、
前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、
+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には+Z″軸側端部および±X′軸側端部に肉厚部を設けると共に、−Z″軸側端部に肉厚部非形成領域を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には−Z″軸側端部および±X′軸側端部に肉厚部を設けると共に+Z″軸側端部に肉厚部非形成領域を設けたことを特徴とする水晶振動片。 - 水晶素板に対し、振動部を構成する肉薄部と振動部に隣接した肉厚部とをウエットエッチングにより形成する水晶振動片であって、前記水晶素板はATカット水晶素板における+Z′軸をY′軸回りに+X軸方向へ回転させることを正の回転角として、Z′軸をY′軸回りに−120°から+60°の範囲で回転させて得られるZ″軸とこれに垂直に交わるX′軸とのそれぞれに平行な縁辺を有し、前記肉薄部の形成は+Y′軸側主面または−Y′軸側主面のいずれか一方から行い、+Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも+Z″軸側端部に肉厚部を設け、−Y′軸側主面からエッチングを行った場合には少なくとも−Z″軸側端部に肉厚部を設け、前記肉薄部において、前記肉厚部を設けた端部以外の端部に前記エッチングにより肉厚部非形成領域を設ける構成において、
前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、
±X′軸側縁辺の一部の外周に肉厚部を設けたことを特徴とする水晶振動片。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水晶振動片であって、
前記Z′軸の回転角度を−30°±5°とし、
前記水晶素板に配設される電極パターンを構成する接続電極を、前記Z″軸に平行な直線上に配設したことを特徴とする水晶振動片。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の水晶振動片であって、
前記振動部における一方の主面に、複数の励振電極を形成したことを特徴とする水晶振動片。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の水晶振動片をパッケージ内に実装した水晶デバイス。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の水晶振動片と、当該水晶振動片を励振させるための発振回路とを備えたことを特徴とする水晶デバイス。
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