JP5152542B2 - Quartz wafer manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、圧電ウエハの製造方法に係り、特に圧電ウエハ本体から圧電基板を折り取るのが良好な圧電ウエハの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a piezoelectric wafer, in particular a method for manufacturing a good piezoelectric wafer to take folding a piezoelectric substrate from the piezoelectric wafer body.
従来、圧電基板は、次のようにして得られる。図5は従来技術に係る圧電ウエハの一部を拡大した説明図である。ここで図5の上図は圧電ウエハに形成された1枚の圧電基板を拡大した平面図である。また図5の下側において円内に示される図は、平面図において円内に示された部分を拡大した斜視図である。 Conventionally, a piezoelectric substrate is obtained as follows. FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a part of a piezoelectric wafer according to the prior art. Here, the upper diagram of FIG. 5 is an enlarged plan view of one piezoelectric substrate formed on the piezoelectric wafer. Further, the figure shown in the circle on the lower side of FIG. 5 is an enlarged perspective view of the portion shown in the circle in the plan view.
1枚の圧電ウエハ101には、複数の圧電基板102がエッチングによって形成されている。すなわち圧電ウエハ101の上面および下面に圧電基板102等の形状に応じた保護膜を形成し、これをエッチング液に浸漬して圧電基板102等が形成される部分以外を除去し、複数の圧電基板102を形成している。そして各圧電基板102は、基端103側に設けられた面(基端面)104の両端部に接続した支持部111によって圧電ウエハ本体112と接続されている。この支持部111には、圧電基板102と接続している箇所に、圧電基板102の基端面104に沿った溝105が形成されている。この溝105は圧電ウエハ101の上面から下面まで貫通してなく、厚さ方向の中央部付近で支持部111と圧電基板102が接続している。この溝105は、圧電基板102を圧電ウエハ本体112から折り取るときの切っ掛けになっている。なお溝105を設けなければ、圧電ウエハ本体112から圧電基板102を綺麗に折り取ることができない。すなわち支持部111と圧電ウエハ本体112が接続している箇所から折れてしまったり、圧電基板102の内側に入った箇所で折れてしまったりする。
A plurality of
そして特許文献1には、フォトリソグラフィーにより作られる水晶片をエッチングして個別に分離する方法が開示されている。この特許文献1に開示された発明は、水晶片のブレークアウト・エッジ近傍に、水晶ウエハの少なくとも一部分を力学的に弱化するための溝を設けたものである。この溝を設けることにより、曲げ力が水晶片に加えられたときにクリーンに切り離すことができる。 Patent Document 1 discloses a method of individually separating crystal pieces produced by photolithography by etching. In the invention disclosed in Patent Document 1, a groove for dynamically weakening at least a part of a quartz wafer is provided in the vicinity of the breakout edge of the quartz piece. By providing this groove, it can be cut cleanly when a bending force is applied to the crystal piece.
図6はエッチング後の入り込みの説明図である。ここで図6(A)は圧電ウエハに形成された圧電基板の平面図、図6(B)は同図(A)のA−A線における断面図である。図5に示される圧電基板102を形成するために圧電ウエハ101をエッチングすると、図6に示される圧電基板102の基端103の角部106から−X方向に沿って側面107がエッチングされてしまう。すなわち圧電基板102の内部に向けて、エッチングによる入り込み108が生じてしまう。なお図6(A)では、斜線で示した部分が入り込み108を示している。そして圧電基板102にATカットされた水晶を用いた場合、圧電基板102の+ZZ’方向に設けられた側面107aに生じる入り込み108は、圧電基板102の下面110により大きく発生する。また−ZZ’方向に設けられた側面107bに生じる入り込み108は、圧電基板102の上面109により大きく発生する。このような入り込み108は、圧電基板102の結晶軸に起因した異方性エッチングのために発生する。このような入り込み108が生じた圧電基板102で圧電振動片を形成すると、圧電振動片の振動領域が最大限に確保できなくなるので、振動特性が劣化してしまう問題がある。
また近年は圧電振動片が小型化されているので、これに伴って圧電基板102の平面形状が小さくなると、圧電基板102の上面109および下面110が入り込み108で殆ど埋まってしまう問題がある。
FIG. 6 is an explanatory view of entering after etching. Here, FIG. 6A is a plan view of the piezoelectric substrate formed on the piezoelectric wafer, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. When the
In recent years, since the piezoelectric vibrating piece has been reduced in size, there is a problem that when the planar shape of the
また圧電振動片の振動特性等は圧電基板102の形状に依存している。すなわち圧電振動片の側面107を上面109(下面110)に対して垂直に形成すると、圧電振動片の振動特性等が良好になる。このような形状の圧電振動片を得るためには、圧電基板102を形成するときのエッチング時間を長くすればよいことが知られている。ところが入り込み108はエッチングによって発生するので、エッチング時間を長くすればする程、入り込み108の量が大きくなってしまう問題がある。
Further, the vibration characteristics and the like of the piezoelectric vibrating piece depend on the shape of the
本発明は、圧電ウエハをエッチングして圧電基板を形成しても、圧電基板の形状を維持し、且つ、圧電ウエハ本体から圧電基板を折り取り易い圧電ウエハの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piezoelectric wafer that maintains the shape of the piezoelectric substrate even when the piezoelectric wafer is etched to form the piezoelectric substrate, and that the piezoelectric substrate can be easily folded from the piezoelectric wafer body. To do.
上記目的を達成するために、本発明の第1の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのX軸と、機械軸としてのY軸と、光学軸としてのZ軸と、からなる直交座標系の前記X軸を回転軸として、前記Z軸の+Z側を前記Y軸の−Y側へ回転するように前記Z軸を傾けた軸をZZ’軸とし、前記Y軸の+Y側を前記Z軸の+Z側へ回転するように前記Y軸を傾けた軸をYY’軸とし、前記X軸と前記ZZ’軸に平行な面で構成され、前記YY’軸に平行な方向を厚みとする水晶基板から構成され、水晶ウエハ本体から折り取り可能な複数の水晶片を有する水晶ウエハを製造する水晶ウエハの製造方法であって、エッチングにより形成される前記水晶ウエハの形状に応じた保護膜を水晶基板の表裏主面に形成する保護膜形成工程と、前記水晶基板の前記保護膜で覆われていない領域をエッチングにより除去するエッチング工程と、前記保護膜を前記水晶基板から除去する工程と、を備え、前記保護膜形成工程は、前記エッチング工程で、前記水晶片の第一の一対の辺が前記X軸に沿い、前記水晶片の第二の辺が前記ZZ’軸と沿い、前記水晶ウエハ本体から並列に延びる一対の支持部が、前記第二の辺と一体に接続され、前記一対の支持部の互いに隣り合う側面の前記水晶片との接続部側に、前記YY’軸に沿って前記支持部の厚みの全長に亘って第1の溝が形成され、前記水晶片の一対の支持部の互いに隣り合う側面とは反対側の各々の側面が前記第一の一対の辺と夫々同一面上に形成されるように、前記保護膜を前記水晶基板に形成することを特徴とする。
本発明の第2の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、第1の形態に係る水晶ウエハの製造方法において、前記保護膜形成工程は、前記エッチング工程で、前記水晶片の一対の支持部の互いに隣り合う側面とは反対側の各々の側面の前記水晶片との接続部側に、前記YY’軸に沿って前記支持部の厚みの全長に亘って第2の溝が形成されるように、前記保護膜を前記水晶基板に形成することを特徴とする。
本発明の第3の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、第2の形態に係る水晶ウエハの製造方法において、前記第2の溝の前記ZZ’軸に沿った方向の長さは、前記第1の溝の前記ZZ’軸に沿った方向の長さよりも短いことを特徴とする。
本発明の第4の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、第1乃至第3の形態のうちいずれかに係る水晶ウエハの製造方法において、前記水晶片の表裏主面に電極パターンを形成する工程を備えることを特徴とする。
本発明の第5の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、第1乃至第4の形態のうちいずれかに係る水晶ウエハの製造方法において、前記溝が形成された部分の前記支持部を折り取ることにより前記水晶片を前記水晶ウエハ本体から分離する工程を備えることを特徴とする。
本発明の第6の形態に係る水晶ウエハの製造方法は、第1乃至第5の形態のうちいずれかに係る水晶ウエハの製造方法において、前記水晶基板がATカット水晶であることを特徴とする。
[適用例1]適用例1に係る圧電ウエハは、圧電基板の基端側に設けられた面の両端部に圧電ウエハ本体と接続する支持部を設けたことを特徴としている。そして前記支持部の外側面は、前記圧電基板の側面に沿って連続して設けられたことを特徴としている。また前記支持部の内側面には、前記圧電基板の前記基端側に設けられた前記面に沿う第1の溝が設けられたことを特徴としている。なお前記圧電基板の前記側面は、前記圧電基板の前記基端側に設けられた前記面と交差している。
In order to achieve the above object, a method for producing a quartz wafer according to the first embodiment of the present invention includes a crystal axis of quartz, an X axis as an electric axis, a Y axis as a mechanical axis, and an optical axis. and Z-axis, the X axis of the orthogonal coordinate system consisting of a rotating shaft of the shaft the Z axis was tilting the a to rotate the ZZ 'axis + Z side of the Z axis to the -Y side of the Y-axis , said shaft the Y-axis was tilting the a to rotate the + Y side of Y-axis to the + Z side of the Z-axis 'as an axis, the ZZ and the X-axis' YY is constituted by a plane parallel to the axis, said YY A crystal wafer manufacturing method for manufacturing a crystal wafer having a plurality of crystal pieces that can be folded from a crystal wafer body, the crystal wafer having a thickness parallel to an axis, and formed by etching. A protective film that forms a protective film on the front and back main surfaces of the quartz substrate according to the shape of the quartz wafer A step of forming, an etching step of removing a region of the quartz substrate that is not covered with the protective film by etching, and a step of removing the protective film from the quartz substrate, the protective film forming step comprising: In the etching step, a first pair of sides of the crystal piece is along the X axis, a second side of the crystal piece is along the ZZ ′ axis, and a pair of support portions extending in parallel from the crystal wafer body are provided. , Connected to the second side and connected to the crystal piece on the side surfaces adjacent to each other of the pair of support portions, over the entire length of the support portion along the YY ′ axis. The first groove is formed, and the side surfaces opposite to the side surfaces adjacent to each other of the pair of support portions of the crystal piece are formed on the same plane as the first pair of sides, respectively. A protective film is formed on the quartz substrate.
The crystal wafer manufacturing method according to the second aspect of the present invention is the crystal wafer manufacturing method according to the first aspect, wherein the protective film forming step is the etching step, and the pair of support portions of the crystal piece is formed. A second groove is formed over the entire length of the support portion along the YY ′ axis on the side of the connection portion with the crystal piece on each side surface opposite to the side surfaces adjacent to each other. The protective film is formed on the quartz substrate.
The crystal wafer manufacturing method according to a third aspect of the present invention is the crystal wafer manufacturing method according to the second embodiment, wherein the length of the second groove in the direction along the ZZ ′ axis is the first length. One groove is shorter than the length in the direction along the ZZ ′ axis.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a crystal wafer, the method for forming an electrode pattern on the front and back main surfaces of the crystal piece in the method for manufacturing a crystal wafer according to any one of the first to third embodiments. It is characterized by providing.
A quartz wafer manufacturing method according to a fifth aspect of the present invention is the quartz wafer manufacturing method according to any one of the first to fourth embodiments, wherein the support portion of the portion where the groove is formed is folded. And a step of separating the crystal piece from the crystal wafer body.
A crystal wafer manufacturing method according to a sixth aspect of the present invention is the crystal wafer manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the crystal substrate is an AT cut crystal. .
[Application Example 1] The piezoelectric wafer according to Application Example 1 is characterized in that support portions connected to the piezoelectric wafer main body are provided at both ends of the surface provided on the base end side of the piezoelectric substrate. The outer surface of the support portion is provided continuously along the side surface of the piezoelectric substrate. Further, the inner surface of the support portion is provided with a first groove along the surface provided on the base end side of the piezoelectric substrate. The side surface of the piezoelectric substrate intersects the surface provided on the base end side of the piezoelectric substrate.
支持部の外側の側面と圧電基板の側面も連続しているので、エッチングによって圧電基板に入り込みが生じる切っ掛けが無い。したがって圧電ウエハをエッチング液に浸漬しても圧電基板に入り込みが発生することは無く、圧電基板の形状を所望の通りに得ることができる。またエッチング時間を長くした場合であっても、圧電基板の形状を小型化した場合であっても、圧電基板に入り込みが発生することはなく、エッチング形成しても圧電基板の形状を維持することができる。さらに支持部には第1の溝が設けられているので、この第1の溝が圧電基板を支持部から分離するときの基点となり、圧電ウエハ本体から圧電基板を容易に分離することができる。 Since the outer side surface of the support part and the side surface of the piezoelectric substrate are also continuous, there is no stagnation that causes penetration into the piezoelectric substrate by etching. Therefore, even if the piezoelectric wafer is immersed in the etching solution, the piezoelectric substrate does not enter and the shape of the piezoelectric substrate can be obtained as desired. Even if the etching time is extended or the shape of the piezoelectric substrate is reduced, the piezoelectric substrate does not enter, and the shape of the piezoelectric substrate is maintained even after etching. Can do. Further, since the support portion is provided with the first groove, the first groove becomes a base point when the piezoelectric substrate is separated from the support portion, and the piezoelectric substrate can be easily separated from the piezoelectric wafer body.
[適用例2]適用例2に係る圧電ウエハは、適用例1に記載の圧電ウエハにおいて、前記支持部の前記外側面に、前記圧電基板の前記基端側に設けられた前記面に沿った第2の溝を設けたことを特徴としている。
[適用例3]適用例3に係る圧電ウエハは、適用例2に記載の圧電ウエハにおいて、前記第2の溝の長さは、前記第1の溝の長さよりも短いことを特徴としている。
Application Example 2 The piezoelectric wafer according to Application Example 2 is the piezoelectric wafer according to Application Example 1, in which the outer surface of the support portion is along the surface provided on the base end side of the piezoelectric substrate. The second groove is provided.
Application Example 3 A piezoelectric wafer according to Application Example 3 is characterized in that in the piezoelectric wafer described in Application Example 2, the length of the second groove is shorter than the length of the first groove.
圧電基板の側面と、支持部における外側の側面の間に、第1の溝よりも長さの短い第2の溝が設けられているので、エッチングによって圧電基板に発生する入り込みの量を極めて僅かにすることができる。このため圧電基板の形状を整えるためにエッチング時間を増やしても、圧電基板に生じる入り込みが僅かであるため形状が悪化することがなく、圧電基板の形状を維持することができる。またエッチング時間を長くした場合であっても圧電基板に入り込みが発生することはなく、エッチング形成しても圧電基板の形状を維持することができる。さらに支持部には第1の溝および第2の溝が設けられているので、この第1の溝および第2の溝が圧電基板を支持部から分離するときの基点となり、圧電ウエハ本体から圧電基板を容易に分離することができる。 Since the second groove having a shorter length than the first groove is provided between the side surface of the piezoelectric substrate and the outer side surface of the support portion, the amount of intrusion generated in the piezoelectric substrate by etching is extremely small. Can be. For this reason, even if the etching time is increased in order to adjust the shape of the piezoelectric substrate, the shape does not deteriorate because the intrusion generated in the piezoelectric substrate is slight, and the shape of the piezoelectric substrate can be maintained. Further, even when the etching time is increased, the piezoelectric substrate does not enter, and the shape of the piezoelectric substrate can be maintained even when the etching is performed. Further, since the first groove and the second groove are provided in the support portion, the first groove and the second groove serve as a base point when the piezoelectric substrate is separated from the support portion, and the piezoelectric wafer main body is separated from the piezoelectric wafer body. The substrate can be easily separated.
[適用例4]適用例4に係る圧電ウエハは、適用例1ないし3のいずれかに記載の圧電ウエハにおいて、前記圧電基板は、ATカット水晶であることを特徴としている。
これにより圧電基板のX軸に沿う側面に入り込みが発生することがなく、所望の形状の圧電基板を得ることができる。
Application Example 4 A piezoelectric wafer according to Application Example 4 is characterized in that in the piezoelectric wafer according to any one of Application Examples 1 to 3, the piezoelectric substrate is an AT-cut crystal.
Accordingly, the side surface along the X axis of the piezoelectric substrate does not enter and a piezoelectric substrate having a desired shape can be obtained.
[適用例5]適用例5に係る圧電デバイスは、適用例1ないし4のいずれかに記載の圧電ウエハに設けられた前記圧電基板に電極パターンを設け、前記圧電基板を前記支持部から分離してなることを特徴としている。
圧電基板の内部に側面が入り込まないので、この圧電基板を用いて圧電デバイスを形成すれば振動領域を最大限に確保できる。このような圧電デバイスでは、振動特性等の諸特性を向上させることができ、また安定化を図ることができる。
Application Example 5 In the piezoelectric device according to Application Example 5 , an electrode pattern is provided on the piezoelectric substrate provided on the piezoelectric wafer according to any one of Application Examples 1 to 4 , and the piezoelectric substrate is separated from the support portion. It is characterized by.
Since the side surface does not enter the inside of the piezoelectric substrate, if the piezoelectric device is formed using this piezoelectric substrate, the vibration region can be secured to the maximum. In such a piezoelectric device, various characteristics such as vibration characteristics can be improved and stabilization can be achieved.
[適用例6]適用例6に係る圧電デバイスは、適用例5に記載の圧電デバイスにおいて、前記電極パターンが設けられた前記圧電基板をパッケージに搭載したことを特徴としている。
これにより圧電デバイスは、振動特性等の諸特性を向上させることができ、また安定化を図ることができる。
Application Example 6 A piezoelectric device according to Application Example 6 is characterized in that in the piezoelectric device described in Application Example 5, the piezoelectric substrate provided with the electrode pattern is mounted on a package.
As a result, the piezoelectric device can improve various characteristics such as vibration characteristics and can be stabilized.
以下に、本発明に係る圧電ウエハおよび圧電デバイスの最良の実施形態について説明する。まず第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態に係る圧電ウエハの一部分を拡大した平面図である。この図1は1枚の圧電基板を拡大したものである。 The best embodiments of the piezoelectric wafer and the piezoelectric device according to the present invention will be described below. First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is an enlarged plan view of a part of the piezoelectric wafer according to the first embodiment. FIG. 1 is an enlarged view of one piezoelectric substrate.
圧電ウエハ10には、複数の圧電基板20がエッチングによって形成されている。各圧電基板20は、支持部40を介して圧電ウエハ本体12と接続されている。なお圧電基板20は、その基端26側に設けられた面(基端面)22の両端部において支持部40と接続されている。そして圧電ウエハ10としてATカットされた水晶を用いた場合は、図1に示されるように、圧電基板20の側面24がX軸に沿って形成されており、この側面24に交差している面がZZ’軸に沿って形成されている。なお図1では、圧電基板20の基端26から自由端28へ向かう方向が−X方向になり、図面の下側から上側へ向かう方向が+ZZ’方向になっている。
A plurality of
各支持部40には、支持部40同士が向い合っている面(内側面)42に第1の溝44が設けられている。この第1の溝44は、圧電基板20の基端面22に沿って設けられており、圧電ウエハ10の上面から下面まで貫通している。また支持部40における外側の面(外側面)46は、圧電基板20の側面24に連続して設けられている。
Each
次に、圧電基板20の分離方法および圧電振動片(圧電デバイス)の製造方法について説明する。まず圧電ウエハ10の上面および下面にエッチング液に対する保護膜(不図示)を形成する。この保護膜は、圧電基板20や支持部40、圧電ウエハ本体12の形状に応じて、これらが設けられる部分に形成されている。保護膜が形成された圧電ウエハ10をエッチング液に浸漬すると、この保護膜に覆われていない部分がエッチングされて、圧電ウエハ10の上面と下面が貫通する。これにより支持部40の内側面42に第1の溝44が形成される。また支持部40の外側面46は圧電基板20の側面24と連続して形成される。このため圧電基板20には、エッチングによって入り込みが生じる切っ掛けが無いので、基端26の角部から入り込みが生じない。
Next, a method for separating the
そして圧電ウエハ10の不要な部分を除去して圧電ウエハ10の上面と下面を貫通させるため時間が経過した後、圧電ウエハ10をエッチング液から出す。エッチング時間は、エッチング液の濃度や温度等のエッチング環境に応じて適宜設定される。圧電ウエハ10は、エッチング液から出されると上面および下面に形成された保護膜が除去される。これにより圧電ウエハ10には、支持部40を介して圧電ウエハ本体12と接続した圧電基板20が形成される。
Then, after an elapse of time for removing unnecessary portions of the
このあと圧電ウエハ10に形成された圧電基板20の上面および下面に電極パターンを形成する。図2は電極パターンを形成した圧電基板の平面図である。なお図2では、圧電基板20に接続している支持部40の記載を省略している。各電極パターン30は、励振電極32、接続電極34および引き出し電極36から構成されている。この電極パターン30は、例えば電極パターン30の形状に応じた開口部を有する治具で圧電ウエハ10を覆い、この開口部に露出している圧電基板20上に金属膜を成膜することにより形成されればよい。また電極パターン30は、フォトリソグラフィー技術を利用して形成することもできる。なお励振電極32は、圧電基板20の中央部に設けられている。また接続電極34は、圧電基板20におけるある1辺の両端に設けられている。そして引き出し電極36は、励振電極32と接続電極34を1対1に接続している。
Thereafter, electrode patterns are formed on the upper and lower surfaces of the
この後、圧電ウエハ10から圧電基板20が分離される。この分離方法の具体的な一例としては、まず固定治具に圧電ウエハ10を装着して、この固定治具によって圧電ウエハ本体12を保持する。そして圧電基板20の上方から圧電基板20にピンを押付けて、圧電基板20を折り取る。このとき支持部40に設けられた第1の溝44が折り取りの切っ掛けになり、第1の溝44が設けられた部分から圧電基板20が折り取られる。また圧電基板20の基端面22に沿って支持部40に第1の溝44が設けられているので、圧電基板20が折り取られたときも、この折り取られた切断面は圧電基板20の基端面22に沿う。これにより圧電基板20が形成されると同時に、圧電振動片38が形成される。なお圧電基板20を圧電ウエハ10から折り取った後に、圧電基板20の上面および下面に電極パターン30を形成してもよい。
Thereafter, the
このような圧電ウエハ10および圧電振動片38によれば、圧電基板20のX軸に沿う側面24と支持部40の外側面46は連続しているので、エッチングによって発生する入り込みの切っ掛けとなる部分が無い。このため圧電基板20の形状を整えるためにエッチング時間を増やしても圧電基板20に入り込みが生じることはなく、圧電基板20の形状が悪化することがない。よって圧電基板20の側面形状を、圧電基板20の外周において均一に仕上げることができる。
According to the
そして圧電基板20の内部に側面が入り込まないので、この圧電基板20で圧電振動片38を形成したときに振動領域を最大限に確保できる。このような圧電振動片38では、振動特性等の諸特性を向上させることができ、また安定化を図ることができる。
Since the side surface does not enter the inside of the
また圧電基板20と圧電ウエハ本体12を接続している支持部40には第1の溝44が設けられているので、圧電基板20を圧電ウエハ本体12から容易に折り取ることができる。また第1の溝44は必ずしも貫通していなくてもよい。 なお圧電ウエハ10は、ATカットされた水晶ばかりでなく、他のカット角で切り出されたものであってもよい。
Further, since the
次に、第2の実施形態について説明する。なお第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した圧電ウエハおよび圧電デバイスと同様の構成部分に同番号を付し、その説明を簡略または省略する。図3は第2の実施形態に係り圧電ウエハの一部分を拡大した説明図である。ここで図3(A)は1枚の圧電基板を拡大した平面図、図3(B)は同図(A)において円で囲んだ部分を拡大した平面図である。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the same components as those of the piezoelectric wafer and the piezoelectric device described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. FIG. 3 is an explanatory diagram enlarging a part of the piezoelectric wafer according to the second embodiment. 3A is an enlarged plan view of one piezoelectric substrate, and FIG. 3B is an enlarged plan view of a circled portion in FIG. 3A.
圧電ウエハ10には、複数の圧電基板20がエッチングによって形成されており、圧電基板20における基端面22の両端部と圧電ウエハ本体12が支持部40によって接続されている。この圧電ウエハ10としてATカットされた水晶を用いた場合は、図3に示されるように、圧電基板20の側面24がX軸に沿って形成されており、この側面24に交差する面がZZ’軸に沿って形成されている。
A plurality of
各支持部40には、第1の溝44が内側面42に設けられている。この第1の溝44は、圧電基板20の基端面22に沿って設けられており、圧電ウエハ10の上面から下面まで貫通している。また各支持部40には、第2の溝48が外側面46に設けられている。この第2の溝48は、圧電基板20の基端面22に沿って設けられており、圧電ウエハ10の上面から下面まで貫通している。そして第1の溝44の長さaと第2の溝48の長さbは、0<b<aの関係を満たしている。
そして圧電基板20の分離方法およびこの圧電基板20から得られる圧電振動片(圧電デバイス)の製造方法は、第1の実施形態で説明した方法と同様なものであればよい。
Each
A method for separating the
このような圧電ウエハ10および圧電振動片によれば、圧電基板20のX軸に沿う側面24と支持部40の外側面46の間に、第1の溝44よりも長さの短い第2の溝48が設けられているので、エッチングによって発生する入り込みの量を極めて僅かにすることができる。このため圧電基板20の形状を整えるためにエッチング時間を増やしても、圧電基板20に生じる入り込みが僅かであるため形状が悪化することがない。そして、この圧電基板20で圧電振動片を形成すれば振動領域を最大限に確保できる。また圧電基板20を用いた圧電振動片は、振動特性等の諸特性を向上させることができ、さらに安定化を図ることができる。
また圧電基板20と圧電ウエハ本体12を接続している支持部40には第1の溝44および第2の溝48が設けられているので、圧電基板20を圧電ウエハ本体12からより容易に折り取ることができる。
According to the
Further, since the
なお第2の溝48の平面形状は、図3では矩形であるがこの形状に限定されることはなく、三角形や半円形等の任意の形状にすることができる。また第1の溝44および第2の溝48は必ずしも貫通していなくてもよい。また圧電ウエハ10は、ATカットされた水晶ばかりでなく、他のカット角で切り出されたものであってもよい。
The planar shape of the
次に、第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態では、圧電振動子について説明する。なお第3の実施形態では、第1,2の実施形態で説明した部分と同構成の部分に同番号を付す。図4は圧電振動子の断面図である。 Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, a piezoelectric vibrator will be described. In the third embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those described in the first and second embodiments. FIG. 4 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator.
圧電振動子50(圧電デバイス)は、第1,2の実施形態で説明した圧電振動片38をパッケージ52に搭載した構成である。パッケージ52は、パッケージベース54と蓋体56を備えている。このパッケージベース54の裏面に外部端子58が設けられている。またパッケージベース54は、上側に開口した凹陥部60を備えている。この凹陥部60の底面にマウント電極62が設けられている。このマウント電極62は、外部端子58と導通している。そしてマウント電極62上には、導電性接合材64を介して圧電振動片38が搭載されている。これにより、導電性接合材64を介してマウント電極62と圧電振動片38の接続電極34が導通する。そして圧電振動片38が搭載されたパッケージベース54上に蓋体56が接合されて、凹陥部60を気密封止している。
The piezoelectric vibrator 50 (piezoelectric device) has a configuration in which the piezoelectric vibrating
このような圧電振動子50では、入り込みの生じていない圧電基板20を用いているので、振動特性等の諸特性が劣化するのを防止することができる。また小型化された圧電振動片38を用いて、平面サイズを小型化した圧電振動子50を形成した場合であっても、圧電基板20に入り込みが生じていないので振動領域を確保することができ、振動特性等の諸特性が劣化するのを防止することができる。
In such a
なおパッケージ52には、圧電振動片38を発振させる回路を搭載することもできる。またパッケージ52には、圧電振動片38を発振させる回路ととともに、圧電振動片38の温度に対する周波数の安定度を高める温度補償回路や、圧電振動片38の出力周波数を設定電圧に応じて制御する回路を搭載することもできる。
The
10………圧電ウエハ、12………圧電ウエハ本体、20………圧電基板、22………基端面、26………基端、30………電極パターン、38………圧電振動片、40………支持部、42………内側面、44………第1の溝、46………外側面、48………第2の溝、50………圧電振動子。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
水晶ウエハ本体から折り取り可能な複数の水晶片を有する水晶ウエハを製造する水晶ウエハの製造方法であって、
エッチングにより形成される前記水晶ウエハの形状に応じた保護膜を水晶基板の表裏主面に形成する保護膜形成工程と、
前記水晶基板の前記保護膜で覆われていない領域をエッチングにより除去するエッチング工程と、
前記保護膜を前記水晶基板から除去する工程と、
を備え、
前記保護膜形成工程は、
前記エッチング工程で、前記水晶片の第一の一対の辺が前記X軸に沿い、
前記水晶片の第二の辺が前記ZZ’軸と沿い、
前記水晶ウエハ本体から並列に延びる一対の支持部が、前記第二の辺と一体に接続され、
前記一対の支持部の互いに隣り合う側面の前記水晶片との接続部側に、前記YY’軸に沿って前記支持部の厚みの全長に亘って第1の溝が形成され、
前記水晶片の一対の支持部の互いに隣り合う側面とは反対側の各々の側面が前記第一の一対の辺と夫々同一面上に形成されるように、
前記保護膜を前記水晶基板に形成する
ことを特徴とする水晶ウエハの製造方法。 A crystal axis of quartz, an X axis as an electrical axis, a Y axis as a mechanical axis, and a Z axis as an optical axis, and the X axis of the orthogonal coordinate system as a rotation axis, + Z of the Z axis axis the Z-axis was tilting the a to rotate the side in the -Y side of the Y-axis and ZZ 'axis, tilting the Y-axis so as to rotate the + Y side of the Y-axis to the + Z side of the Z axis A digit axis is defined as a YY ′ axis, a plane parallel to the X axis and the ZZ ′ axis, and a quartz substrate having a thickness parallel to the YY ′ axis.
A method for manufacturing a crystal wafer, which manufactures a crystal wafer having a plurality of crystal pieces that can be folded from a crystal wafer body,
A protective film forming step of forming a protective film according to the shape of the crystal wafer formed by etching on the front and back main surfaces of the crystal substrate;
An etching step of removing a region of the quartz substrate not covered with the protective film by etching;
Removing the protective film from the quartz substrate;
With
The protective film forming step includes
In the etching step, a first pair of sides of the crystal piece is along the X axis,
The second side of the crystal piece is along the ZZ ′ axis,
A pair of support portions extending in parallel from the crystal wafer body are integrally connected to the second side,
A first groove is formed over the entire length of the thickness of the support portion along the YY ′ axis on the side of the pair of support portions adjacent to each other and the crystal piece .
The side surfaces opposite to the side surfaces adjacent to each other of the pair of support portions of the crystal piece are formed on the same plane as the first pair of sides, respectively.
A method for producing a quartz wafer, comprising forming the protective film on the quartz substrate.
前記エッチング工程で、
前記水晶片の一対の支持部の互いに隣り合う側面とは反対側の各々の側面の前記水晶片との接続部側に、前記YY’軸に沿って前記支持部の厚みの全長に亘って第2の溝が形成されるように、
前記保護膜を前記水晶基板に形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の水晶ウエハの製造方法。 The protective film forming step includes
In the etching step,
On the side of the side opposite to the side surfaces adjacent to each other of the pair of support portions of the crystal piece, on the side of the connection portion with the crystal piece, the length of the support portion extends along the YY ′ axis over the entire length of the support portion. So that two grooves are formed,
The method for manufacturing a quartz wafer according to claim 1, wherein the protective film is formed on the quartz substrate.
前記第1の溝の前記ZZ’軸に沿った方向の長さよりも短い
ことを特徴とする請求項2に記載の水晶ウエハの製造方法。 The length of the second groove in the direction along the ZZ ′ axis is
3. The method for manufacturing a quartz wafer according to claim 2 , wherein a length of the first groove in a direction along the ZZ 'axis is shorter.
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の水晶ウエハの製造方法。 The method for producing a crystal wafer according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a step of forming an electrode pattern on the front and back main surfaces of the crystal piece.
を備えることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の水晶ウエハの製造方法。 Crystal according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises the step of separating the crystal piece from the quartz wafer body by taking folding the support portion of the portion where the groove is formed Wafer manufacturing method.
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