JP6457199B2 - Quartz vibrating element and method for manufacturing the same - Google Patents
Quartz vibrating element and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6457199B2 JP6457199B2 JP2014094344A JP2014094344A JP6457199B2 JP 6457199 B2 JP6457199 B2 JP 6457199B2 JP 2014094344 A JP2014094344 A JP 2014094344A JP 2014094344 A JP2014094344 A JP 2014094344A JP 6457199 B2 JP6457199 B2 JP 6457199B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin
- extended
- vibrating arm
- base
- notch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 23
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
本発明は、例えば基準信号源やクロック信号源に用いられる水晶振動素子、及びその製造方法に関する。以下、水晶振動素子の一例として、音叉型屈曲水晶振動素子(以下「振動素子」と略称する。)について説明する。 The present invention relates to a crystal resonator element used for, for example, a reference signal source and a clock signal source, and a manufacturing method thereof. Hereinafter, a tuning fork-type bending quartz crystal vibrating element (hereinafter abbreviated as “vibrating element”) will be described as an example of a quartz crystal vibrating element.
図9は、関連技術1の振動素子を示す斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。
FIG. 9 is a perspective view showing a vibration element according to
本関連技術1の振動素子210は、基部211と、振動腕部212a,212bと、切れ込み部215a,215bとを備えている。このような構造の振動素子210は、例えば特許文献1、2に開示されている。
The vibration element 210 of the
基部211は、上面241側及び下面242側から見て四角形状であり、下面242が素子搭載部材(図示せず)に導電性接着剤231によって固定される。振動腕部212a,212bは、基部211から延設され、それぞれ溝部213a,213bが形成されている。切れ込み部215a,215bは、基部211の上面241から下面242までを貫いており、基部211の対向側面にそれぞれ形成されている。
The
基部211及び振動腕部212a,212bは、水晶振動片214からなる。振動素子210は、水晶振動片214の他に、パッド電極221a,221b、励振電極222a,222b、周波数調整用金属膜223a,223b、配線パターン224a,224bなども備えている。
The
基部211において振動腕部212a,212bに近い部分は、振動腕部212a,212bの屈曲振動とともに振動する。この部分を導電性接着剤231で固定してしまうと、振動エネルギが素子搭載部材側へ漏れる問題(以下「振動漏れ」という。)が発生する。この振動漏れは、振動エネルギの損失となるため、振動素子210のCI(Crystal Impedance)値を劣化すなわち増加させる要因となる。
The portions of the
ここで、切れ込み部215a,215bは、基部211の振動腕部212a,212b側へ導電性接着剤231が流れ込むことを防いでいる。
Here, the
しかしながら、関連技術1の振動素子210には、次のような問題があった。
However, the vibration element 210 of
切れ込み部215a,215bを設けても、例えば導電性接着剤231の供給量が多くなった場合などに、導電性接着剤231が切れ込み部215a,215bを越えて基部211の振動腕部212a,212b側へ流れ込むことがあった。近年、振動素子10の小型化に伴い、切れ込み部215a,215bも微細化しているため、この問題がますます深刻化している。
Even when the
そこで、本発明の目的は、基部に切れ込み部を形成した場合に、基部の振動部側への導電性接着剤の流れ込みを、切れ込み部で確実に抑制し得る、振動素子及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration element and a method of manufacturing the same that can reliably suppress the flow of the conductive adhesive to the vibrating portion side of the base when the cut portion is formed in the base portion. There is to do.
本発明に係る振動素子は、
厚さ方向に上面及び下面を有するとともに、この下面が導電性接着剤によって素子搭載部材に固定される基部と、
この基部から延設された振動部と、
前記上面と前記下面とを貫くように前記基部の外周に形成された外側切れ込み部と、
前記上面と前記下面とから前記厚さ方向に窪んだ状態になるように前記外側切れ込み部の内周に形成された内側切れ込み部と、
前記上面が延長された仮想的な面を延長上面とし、前記下面が延長された仮想的な面を延長下面としたとき、前記内側切れ込み部内に形成され、前記延長上面及び前記延長下面の少なくとも一方から離れた状態で突出する薄肉部と、
を備え、
前記外側切れ込み部は、前記上面側及び下面側から見て四角形状であり、
前記外側切れ込み部の内周には、前記振動部側の第一面と、前記振動部側の反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とを結ぶ第三面とが含まれ、
前記第三面と前記第一面との交線及び前記第三面と前記第二面との交線のうち、前記第三面と前記第二面との交線のみを含む部分に前記内側切れ込み部が形成された、
ものである。
The vibration element according to the present invention is
A base having an upper surface and a lower surface in the thickness direction, and the lower surface fixed to the element mounting member by a conductive adhesive;
A vibrating portion extending from the base, and
An outer notch formed on the outer periphery of the base so as to penetrate the upper surface and the lower surface;
An inner notch formed on an inner periphery of the outer notch so as to be recessed in the thickness direction from the upper surface and the lower surface;
When the virtual surface with the upper surface extended is an extended upper surface, and the virtual surface with the lower surface extended is an extended lower surface, it is formed in the inner notch, and at least one of the extended upper surface and the extended lower surface A thin-walled portion that protrudes away from the
Equipped with a,
The outer notch is rectangular when viewed from the upper surface side and the lower surface side,
On the inner periphery of the outer cut portion, there are a first surface on the vibration portion side, a second surface on the opposite side to the vibration portion side, and a third surface connecting the first surface and the second surface. Included,
Of the intersecting line between the third surface and the first surface and the intersecting line between the third surface and the second surface, the inside includes a portion including only the intersecting line between the third surface and the second surface. A notch was formed,
Is.
本発明に係る製造方法は、
前記振動部に前記延設方向に沿って溝部が形成された本発明に係る振動素子を製造する方法であって、
前記溝部を形成する際に、同時に前記内側切れ込み部及び前記薄肉部を形成する、
ことを特徴とする。
The manufacturing method according to the present invention includes:
A method of manufacturing a vibration element according to the present invention in which a groove is formed along the extending direction in the vibration part,
When forming the groove portion, simultaneously form the inner cut portion and the thin portion,
It is characterized by that.
本発明によれば、外側切れ込み部内に内側切れ込み部を設け、内側切れ込み部内で突出する薄肉部を設けたことにより、内側切れ込み部及び薄肉部に導電性接着剤を導くことができるので、基部の振動部側への導電性接着剤の流れ込みを、外側切れ込み部で確実に抑制できる。 According to the present invention, by providing the inner cut portion in the outer cut portion and providing the thin wall portion protruding in the inner cut portion, the conductive adhesive can be guided to the inner cut portion and the thin wall portion. The flow of the conductive adhesive to the vibrating part side can be reliably suppressed by the outer cut part.
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。また、図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for substantially the same components. Moreover, since the shape drawn on drawing is drawn so that those skilled in the art can understand easily, it does not necessarily correspond with an actual dimension and ratio.
図1は、実施形態1の振動素子を示す平面図である。図2[A]は、図1におけるIIa−IIa線断面図である。図2[B]は、図1におけるIIb−IIb線断面図である。図2[C]は、図1の振動素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図である。図3[A]は、図1における外側切れ込み部、内側切れ込み部及び薄肉部を示す斜視図である。以下、これらの図面に基づき説明する。なお、延長上面113、延長下面114、薄肉部上面171及び薄肉部下面172については、図2[B]にのみ符合を付す。第一面151、第二面152、第三面153及び交線154については、図3[A]にのみ符合を付す。
FIG. 1 is a plan view illustrating the vibration element according to the first embodiment. 2A is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa in FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. FIG. 2C is a schematic cross-sectional view illustrating a state where the vibration element of FIG. 1 is mounted on an element mounting member. FIG. 3A is a perspective view showing the outer cut portion, the inner cut portion, and the thin portion in FIG. Hereinafter, description will be given based on these drawings. Note that the extension
図1に示すように、本実施形態1の振動素子10は、基部11と、振動部としての二本の振動腕部12a,12bと、外側切れ込み部15a,15bと、内側切れ込み部16a,16bと、薄肉部17a,17bとを備えている。基部11は、厚さ方向に上面111及び下面112を有するとともに、下面112が導電性接着剤31によって素子搭載部材32(図2[C])に固定される。振動腕部12a,12bは、基部11から延設されている。外側切れ込み部15a,15bは、上面111と下面112とを貫くように、それぞれ基部11の外周に形成されている。内側切れ込み部16aは、上面111と下面112とから厚さ方向に窪んだ状態になるように、外側切れ込み部15aの内周に形成されている。内側切れ込み部16bは、上面111と下面112とから厚さ方向にそれぞれ窪んだ状態になるように、外側切れ込み部15bの内周に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2[B]に示すように、上面111が延長された仮想的な面を延長上面113とし、下面112が延長された仮想的な面を延長下面114とする。このとき、薄肉部17a,17bは、それぞれ内側切れ込み部16a,16b内に設けられ、延長上面113及び延長下面114の少なくとも一方から離れた状態で突出する。詳しく言えば、薄肉部17a,17bは薄肉部上面171及び薄肉部下面172を有し、薄肉部上面171は延長上面113から離れた面であり、薄肉部下面172は延長下面114から離れた面である。
As shown in FIG. 2B, a virtual surface with the
図3[A]に示すように、外側切れ込み部15aの内周には、振動腕部12a側の第一面151と、振動腕部12a側の反対(基端面110)側の第二面152とが含まれる。少なくとも第二面152に内側切れ込み部16aが形成されている。外側切れ込み部15aは、上面111側及び下面112側から見て四角形状である。そのため、外側切れ込み部15aの内周には、第一面151と第二面152とを結ぶ第三面153が更に含まれる。第三面153と第二面152との交線154を含む部分に、内側切れ込み部16aが形成されている。内側切れ込み部16a及び薄肉部17aも平面視略四角形状である。
As shown in FIG. 3A, on the inner periphery of the
図1に示す外側切れ込み部15b、内側切れ込み部16b及び薄肉部17bは、外側切れ込み部15a、内側切れ込み部16a及び薄肉部17aと、中心線(振動腕部12a,12bの延設方向)を挟んで線対称となる構造である。
The
振動腕部12a,12bは、それぞれ基部11から同じ方向に延設され、その延設方向に沿って溝部13a,13bが設けられている。基部11及び振動腕部12a,12bは、水晶振動片14からなる。振動素子10は、水晶振動片14の他に、パッド電極21a,21b、励振電極22a,22b、周波数調整用金属膜23a,23b、配線パターン24a,24bなども備えている。
The vibrating
次に、振動素子10の構成について更に詳しく説明する。
Next, the configuration of the
基部11は、平面視略四角形状の平板となっている。水晶振動片14は、基部11と振動腕部12a,12bとが一体となって音叉形状をなしており、成膜技術、フォトリソグラフィ技術、ウェットエッチング技術によって製造される。
The
溝部13a,13bは、振動腕部12aの表裏面に二本ずつ及び振動腕部12bの表裏面に二本ずつ、基部11との境界部分から振動腕部12a,12bの先端に向って、振動腕部12a,12bの長さ方向と平行に所定の長さで設けられる。なお、溝部13a,13bは、本実施形態1では振動腕部12aの表裏面に二本ずつ及び振動腕部12bの表裏面に二本ずつ設けられているが、それらの本数に制限はなく、例えば振動腕部12aの表裏面に一本ずつ及び振動腕部12bの表裏面に一本ずつ設けてもよく、また、表裏のどちらか片面にのみ設けてもよい。
The
振動腕部12aには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極22aが設けられ、表裏面の溝部13aの内側に励振電極22bが設けられる。同様に、振動腕部12bには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極22bが設けられ、表裏面の溝部13bの内側に励振電極22aが設けられる。したがって、振動腕部12aにおいては両側面に設けられた励振電極22aと溝部13a内に設けられた励振電極22bとが異極同士となり、振動腕部12bにおいては両側面に設けられた励振電極22bと溝部13b内に設けられた励振電極22aとが異極同士となる。
The vibrating
基部11には、パッド電極21a,21bと配線パターン24a,24bとが設けられる。配線パターン24aはパッド電極21aと励振電極22aとの間を電気的に接続し、配線パターン24bは、パッド電極21bと励振電極22bとの間をそれぞれ電気的に接続する。パッド電極21a、励振電極22a、周波数調整用金属膜23a及び配線パターン24aは、互いに電気的に導通している。パッド電極21b、励振電極22b、周波数調整用金属膜23b及び配線パターン24bも、互いに電気的に導通している。
The
振動素子10は、パッド電極21a,21b及び導電性接着剤31を介して、素子搭載部材32側のパッド電極33に固定されると同時に電気的に接続される。
The
水晶の結晶は三方晶系である。水晶の頂点を通る結晶軸をZ軸、Z軸に垂直な平面内の稜線を結ぶ三つの結晶軸をX軸、X軸及びZ軸に直交する座標軸をY軸とする。ここで、これらのX軸、Y軸及びZ軸からなる座標系をX軸を中心として±5度の範囲で回転させたときの回転後のY軸及びZ軸を、それぞれY’軸及びZ’軸とする。この場合、本実施形態1では、二本の振動腕部12a,12bの延設方向がY’軸の方向であり、二本の振動腕部12a,12bの並ぶ方向がX軸の方向である。
Quartz crystals are trigonal. A crystal axis passing through the crystal apex is defined as a Z axis, three crystal axes connecting ridge lines in a plane perpendicular to the Z axis are defined as an X axis, and a coordinate axis orthogonal to the X axis and the Z axis is defined as a Y axis. Here, when the coordinate system consisting of these X, Y, and Z axes is rotated within a range of ± 5 degrees around the X axis, the rotated Y axis and Z axis are respectively represented as Y ′ axis and Z axis. 'As axis. In this case, in the first embodiment, the extending direction of the two vibrating
次に、振動素子10の動作を説明する。音叉型の振動素子10を振動させる場合、パッド電極21a,21bに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的に捉えると、振動腕部12aの表裏の溝部13aに設けられた励振電極22bはプラス電位となり、振動腕部12aの両側面に設けられた励振電極22aはマイナス電位となり、プラスからマイナスに電界が生じる。このとき、振動腕部12bの表裏の溝部13bに設けられた励振電極22aはマイナス電位となり、振動腕部12bの両側面に設けられた励振電極22bはプラス電位となり、振動腕部12aに生じた極性とは反対の極性となり、プラスからマイナスに電界が生じる。この交番電圧で生じた電界によって、振動腕部12a,12bに伸縮現象が生じ、所定の共振周波数の屈曲振動モードが得られる。
Next, the operation of the
次に、振動素子10の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
(1)本実施形態1によれば、外側切れ込み部15a,15b内に内側切れ込み部16a,16bを設け、内側切れ込み部16a,16b内で突出する薄肉部17a,17bを設けたことにより、内側切れ込み部16a,16b及び薄肉部17a,17bに導電性接着剤31を導くことができるので、基部11の振動腕部12a,12b側への導電性接着剤31の流れ込みを、外側切れ込み部15a,15bで確実に抑えられる。つまり、外側切れ込み部15a,15bを越えて振動腕部12a,12b側へ流れ込もうとする導電性接着剤31は、表面張力によって内側切れ込み部16a,16b内を這い上がり更に薄肉部17a,17bを這い上がってそこに留まることにより、その先へは進まない。
(1) According to the first embodiment, the
内側切れ込み部16a,16b内で突出する薄肉部17a,17bを設けたことにより、下面112から上面111までの沿面距離を十分に稼げるので、上面111にまで達するような導電性接着剤31の過度の這い上がりを抑えられる。よって、上面111における配線パターン24a,24b等の短絡を防止できる。
Since the creeping distance from the
また、内側切れ込み部16a,16b及び薄肉部17a,17bを設けたことにより、外側切れ込み部15a,15bだけを設けた場合に比べて、導電性接着剤31の付着面積を更に増やすことができるので、導電性接着剤31と振動素子10との接着強度を更に高めることができる。
Moreover, since the
(2)外側切れ込み部15a,15bの内周には振動腕部12a,12b側の第一面151と振動腕部12a,12b側の反対側の第二面152とが含まれ、少なくとも第二面152に内側切れ込み部16a,16bが形成されている場合は、第一面151へ流れ込もうとする導電性接着剤31をその手前で抑えられるので、振動漏れをより低減できる。なぜなら、導電性接着剤31が振動腕部12a,12bに近づくほど、振動漏れは大きくなるからである。したがって、本実施形態1では、第三面153と第二面152との交線154を含む部分に、内側切れ込み部16a,16bが形成することが望ましい。
(2) The inner peripheries of the
(3)薄肉部上面171が延長上面113から離れた面であり、薄肉部下面172が延長下面114から離れた面である場合は、基部11を上下対称に形成できるので、基部11の上面111及び下面112のどちらを素子搭載部材32に接着しても同様の振動特性が得られる。したがって、上面111及び下面112を確認する手間を省けるので、実装工程を簡易化できる。
(3) When the thin wall
次に、実施形態1の変形例における外側切れ込み部、内側切れ込み部及び薄肉部を、図3及び図4に基づき説明する。 Next, the outer cut portion, the inner cut portion, and the thin portion in the modified example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
図3[B]には、変形例1における外側切れ込み部65a、内側切れ込み部66a及び薄肉部67aが示されている。外側切れ込み部65aは平面視略1/4円形状であり、内側切れ込み部66aは平面視略3/4円形状である。外側切れ込み部65aの内周には、振動腕部12a側の第一面651と、振動腕部12a側の反対(基端面110)側の第二面652とが含まれる。第一面651は円弧状の凹曲面からなり、第二面652は平面からなる。内側切れ込み部66aは、少なくとも第二面652に形成されており、詳しくは、第一面651と第二面152との交線654を含む部分に形成されている。
FIG. 3B shows an
図4[C]には、変形例2における外側切れ込み部75a、内側切れ込み部76a及び薄肉部77aが示されている。薄肉部77aは、図2[B]で言えば延長下面114と薄肉部下面172とが一致した構造である。外側切れ込み部75aの内周には、振動腕部12a側の第一面751と、振動腕部12a側の反対(基端面110)側の第二面752とが含まれる。外側切れ込み部75aは、平面視略四角形状である。そのため、外側切れ込み部75aの内周には、第一面751と第二面752とを結ぶ第三面753が更に含まれる。内側切れ込み部76aは、少なくとも第二面752に形成されており、詳しくは、第三面753と第二面752との交線754を含む部分に形成されている。
FIG. 4C shows an
図4[D]には、変形例3における外側切れ込み部85a、内側切れ込み部86a及び薄肉部87aが示されている。薄肉部87aは、図2[B]で言えば延長上面113と薄肉部上面171とが一致した構造である。外側切れ込み部85aの内周には、振動腕部12a側の第一面851と、振動腕部12a側の反対(基端面110)側の第二面852とが含まれる。外側切れ込み部85aは、平面視略四角形状である。そのため、外側切れ込み部85aの内周には、第一面851と第二面852とを結ぶ第三面853が更に含まれる。内側切れ込み部86aは、少なくとも第二面852に形成されており、詳しくは、第三面853と第二面852との交線854を含む部分に形成されている。
FIG. 4D shows an
上記変形例1〜3に示すように、外側切れ込み部、内側切れ込み部及び薄肉部の形状は任意である。また、これらの個数及び位置も任意である。変形例1〜3のその他の構成、作用及び効果は、実施形態1のそれらと同様である。 As shown in the first to third modifications, the shapes of the outer cut portion, the inner cut portion, and the thin portion are arbitrary. Also, the number and position of these are arbitrary. Other configurations, operations, and effects of the first to third modifications are the same as those of the first embodiment.
次に、実施形態1の振動素子を製造する方法を実施形態2の製造方法として説明する。図5乃至図8は、実施形態2の製造方法における各工程を示す断面図である。以下、図1及び図2に図5乃至図8を加えて、本実施形態2の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the resonator element according to the first embodiment will be described as a manufacturing method according to the second embodiment. 5 to 8 are cross-sectional views showing each step in the manufacturing method of the second embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、振動腕部12aと振動腕部12bとは対称的に同じ構造であり、基部11の振動腕部12a側と振動腕部12b側とも対称的に同じ構造である。そこで、図5乃至図8では、図1におけるIIa−IIa線断面及びIIb−IIb線断面において、振動腕部12a側のみ、及び、基部11の振動腕部12a側のみの製造工程を示す。
As shown in FIG. 1, the vibrating
本実施形態2の製造方法は、実施形態1の振動素子10を製造する方法であって、溝部13aを形成する際に、同時に内側切れ込み部16a及び薄肉部17aを形成する、ことを特徴とする。以下に詳しく説明する。
The manufacturing method according to the second embodiment is a method for manufacturing the
まず、図5[A]に示すように、例えば水晶Z板からなる基板41の表面及び裏面に耐食膜42を形成し、耐食膜42の上にフォトレジスト膜43を形成し、振動腕部となる領域52及び基部となる領域51にのみにフォトレジスト膜43が残るようにフォトレジスト膜43の一部を除去することにより、外形パターニングを行う。このとき、外側切れ込み部となる領域55のフォトレジスト膜43も除去する。耐食膜42は、水晶のエッチング液に対して耐食性を有する金属からなり、例えばクロムからなる単一層でもクロム及び金からなる複数層でもよい。フォトレジスト膜43は、例えばスピンコート法によって塗布される。
First, as shown in FIG. 5A, for example, a corrosion-
続いて、図5[B]に示すように、図5[A]でフォトレジスト膜43が形成されなかった部分の耐食膜42を、エッチングにより除去する。例えば、専用のエッチング液を用いたウェットエッチングで、フォトレジスト膜43に覆われていない耐食膜42を除去する。これにより、耐食膜42が除去された部分には、基板41が現れることになる。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the portion of the corrosion-
続いて、図5[C]に示すように、図5[B]で残っていたフォトレジスト膜43を全て除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 5 [C], the
続いて、図6[D]に示すように、耐食膜42も含めた基板41の全面にフォトレジスト膜44を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6D, a
続いて、図6[E]に示すように、フォトレジスト膜44の一部を除去する。このとき、振動腕部となる領域52及び基部となる領域51以外の部分のフォトレジスト膜44を除去するだけでなく、溝部となる領域53及び内側切れ込み部となる領域56のフォトレジスト膜44も除去することにより、溝部及び内側切れ込み部パターニングを行う。
Subsequently, as shown in FIG. 6E, a part of the
続いて、図6[F]に示すように、外形エッチングを行う。すなわち、水晶Z板からなる基板41において、振動腕部となる領域52及び基部となる領域51のみを残してエッチングする。これにより、耐食膜42に覆われていない基板41すなわち水晶の露出面を、バッファードフッ酸(HF+NH4F)を用いて完全に抜くことにより、振動腕部12a及び基部11の外形並びに外側切れ込み部15aを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6 [F], outer shape etching is performed. That is, in the
続いて、図7[G]に示すように、溝部となる領域53及び内側切れ込み部となる領域56の耐食膜42を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 7G, the corrosion-
続いて、図7[H]に示すように、溝部及び内側切れ込み部エッチングを行う。すなわち、水晶Z板からなる基板41において、溝部となる領域53及び内側切れ込み部となる領域56を一定の深さにエッチングする。これにより、耐食膜42に覆われていない基板41すなわち水晶の露出面を、バッファードフッ酸(HF+NH4F)を用いてハーフエッチングすることにより、溝部13aと同時に内側切れ込み部16a及び薄肉部17aを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 7 [H], the groove portion and the inner cut portion are etched. That is, in the
続いて、図7[I]に示すように、耐食膜42及びフォトレジスト膜44を全て除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 7I, all of the corrosion-
続いて、図8[J]に示すように、基板41の表裏全面に電極膜46を形成する。電極膜46は、例えばクロム又はチタンの単層膜や、その上にパラジウム又は金を形成した積層膜などであり、例えばスパッタリングや蒸着で成膜する。
Subsequently, an
続いて、図8[K]に示すように、電極膜46の全面に電着法によりフォトレジスト膜45を形成し、電極パターンを露光及び現像する。このとき、基部となる領域51では、電極となる領域58がフォトレジスト膜45で覆われる。なお、溝部となる領域53のように微細な凹凸にまでフォトレジスト膜45を形成するには、電着法が適している。電極となる領域58には、図8[L]に示すパッド電極21bとなる領域に加え、図1に示すパッド電極21a及び配線パターン24a,24bとなる領域も含まれる。
Subsequently, as shown in FIG. 8K, a
最後に、図8[L]に示すように、フォトレジスト膜45で覆われていない電極膜46をエッチングにより除去し、その後フォトレジスト膜45も除去する。これにより、振動腕部12a及び溝部13aに励振電極22a,22bが形成され、基部11、外側切れ込み部15a、内側切れ込み部16a及び薄肉部17aにパッド電極21bが形成される。このとき、図1に示すように、パッド電極21a及び配線パターン24a,24bも形成され、振動素子10が完成する。なお、周波数調整用金属膜23a,23bは、例えば別途メタルマスク及び蒸着で形成してもよい。
Finally, as shown in FIG. 8L, the
本実施形態2の製造方法によれば、図7[H]に示すように、溝部13a,13bと同時に内側切れ込み部16a,16b及び薄肉部17a,17bを形成することにより、溝部形成時のフォトマスク(図6[E])を変更するだけで既存の工程をそのまま使用できる。
According to the manufacturing method of the second embodiment, as shown in FIG. 7 [H], the
なお、本実施形態2の製造方法は、溝部13a,13bと同時に内側切れ込み部16a,16b及び薄肉部17a,17bを形成する工程が含まれていれば、他の工程はどのようなものであってもよい。例えば、溝部、内側切れ込み部及び薄肉部はエッチング抑制パターンを用いて外形及び外側切れ込み部と同時に形成してもよいし、電極はリフトオフ法によって形成してもよいし、フォトレジスト膜はポジ型における潜像を利用することによって塗布及び剥離の回数を減らしてもよい。本実施形態2のその他の構成、作用及び効果は、実施形態1のそれらと同様である。
In addition, the manufacturing method of this Embodiment 2 will be what other processes will be, if the process of forming the
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention. Further, the present invention includes a combination of some or all of the configurations of the above-described embodiments as appropriate.
本発明は、基部と振動部と切れ込み部とを備える振動素子であればどのようなものにでも利用でき、例えば音叉型屈曲振動素子、厚みすべり振動素子などの他に、ジャイロセンサなどのセンサ素子にも利用可能である。 The present invention can be used for any vibration element provided with a base, a vibration part, and a notch. For example, in addition to a tuning fork type bending vibration element and a thickness shear vibration element, a sensor element such as a gyro sensor Also available.
<実施形態1>
10 振動素子
11 基部
110 基端面
111 上面
112 下面
113 延長上面
114 延長下面
12a,12b 振動腕部
13a,13b 溝部
14 水晶振動片
15a,15b 外側切れ込み部
151 第一面
152 第二面
153 第三面
154 交線
16a,16b 内側切れ込み部
17a,17b 薄肉部
171 薄肉部上面
172 薄肉部下面
21a,21b パッド電極
22a,22b 励振電極
23a,23b 周波数調整用金属膜
24a,24b 配線パターン
31 導電性接着剤
32 素子搭載部材
33 パッド電極
<変形例>
65a,75a,85a, 外側切れ込み部
651,751,851 第一面
652,752,852 第二面
753,853 第三面
654,754,854 交線
66a,76a,86a 内側切れ込み部
67a,77a,87a 薄肉部
<実施形態2>
41 基板
42 耐食膜
43,44,45 フォトレジスト膜
46 電極膜
51 基部となる領域
52 振動腕部となる領域
53 溝部となる領域
55 外側切れ込み部となる領域
56 内側切れ込み部となる領域
58 電極となる領域
<関連技術1>
210 振動素子
211 基部
241 上面
242 下面
212a,212b 振動腕部
213a,213b 溝部
214 水晶振動片
215a,215b 切れ込み部
221a,221b パッド電極
222a,222b 励振電極
223a,223b 周波数調整用金属膜
224a,224b 配線パターン
231 導電性接着剤
<
DESCRIPTION OF
65a, 75a, 85a,
41
210 vibrating
Claims (3)
この基部から延設された振動部と、
前記上面と前記下面とを貫くように前記基部の外周に形成された外側切れ込み部と、
前記上面と前記下面とから前記厚さ方向に窪んだ状態になるように前記外側切れ込み部の内周に形成された内側切れ込み部と、
前記上面が延長された仮想的な面を延長上面とし、前記下面が延長された仮想的な面を延長下面としたとき、前記内側切れ込み部内に形成され、前記延長上面及び前記延長下面の少なくとも一方から離れた状態で突出する薄肉部と、
を備え、
前記外側切れ込み部は、前記上面側及び下面側から見て四角形状であり、
前記外側切れ込み部の内周には、前記振動部側の第一面と、前記振動部側の反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とを結ぶ第三面とが含まれ、
前記第三面と前記第一面との交線及び前記第三面と前記第二面との交線のうち、前記第三面と前記第二面との交線のみを含む部分に前記内側切れ込み部が形成された、
水晶振動素子。 A base having an upper surface and a lower surface in the thickness direction, and the lower surface fixed to the element mounting member by a conductive adhesive;
A vibrating portion extending from the base, and
An outer notch formed on the outer periphery of the base so as to penetrate the upper surface and the lower surface;
An inner notch formed on an inner periphery of the outer notch so as to be recessed in the thickness direction from the upper surface and the lower surface;
When the virtual surface with the upper surface extended is an extended upper surface, and the virtual surface with the lower surface extended is an extended lower surface, it is formed in the inner notch, and at least one of the extended upper surface and the extended lower surface A thin-walled portion that protrudes away from the
Equipped with a,
The outer notch is rectangular when viewed from the upper surface side and the lower surface side,
On the inner periphery of the outer cut portion, there are a first surface on the vibration portion side, a second surface on the opposite side to the vibration portion side, and a third surface connecting the first surface and the second surface. Included,
Of the intersecting line between the third surface and the first surface and the intersecting line between the third surface and the second surface, the inside includes a portion including only the intersecting line between the third surface and the second surface. A notch was formed,
Crystal vibrating element.
前記薄肉部上面は前記延長上面から離れた面であり、
前記薄肉部下面は前記延長下面から離れた面である、
請求項1記載の水晶振動素子。 The thin portion has a thin portion upper surface and a thin portion lower surface,
The thin-walled upper surface is a surface away from the extended upper surface,
The thin wall lower surface is a surface away from the extended lower surface,
The crystal resonator element according to claim 1 .
前記溝部を形成する際に、同時に前記内側切れ込み部及び前記薄肉部を形成する、
ことを特徴とする水晶振動素子の製造方法。 The method for manufacturing a crystal resonator element according to claim 1 or 2 , wherein a groove portion is formed along the extending direction in the vibration portion.
When forming the groove portion, simultaneously form the inner cut portion and the thin portion,
A method for manufacturing a quartz crystal resonator element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014094344A JP6457199B2 (en) | 2014-05-01 | 2014-05-01 | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014094344A JP6457199B2 (en) | 2014-05-01 | 2014-05-01 | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015213203A JP2015213203A (en) | 2015-11-26 |
JP6457199B2 true JP6457199B2 (en) | 2019-01-23 |
Family
ID=54697265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014094344A Active JP6457199B2 (en) | 2014-05-01 | 2014-05-01 | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6457199B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004260718A (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Seiko Epson Corp | Tuning fork type vibration pieces, manufacturing method of tuning fork type vibration pieces, and piezoelectric device |
JP5793387B2 (en) * | 2011-09-30 | 2015-10-14 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece |
-
2014
- 2014-05-01 JP JP2014094344A patent/JP6457199B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015213203A (en) | 2015-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5239748B2 (en) | Quartz crystal | |
US7437932B2 (en) | Gyro vibration piece and gyro sensor | |
JP5941802B2 (en) | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same | |
JP2009060478A (en) | Manufacturing method of piezoelectric vibration chip, and tuning fork type piezoelectric vibration chip | |
JP5465573B2 (en) | Manufacturing method of tuning fork type crystal piece | |
JP2006262289A (en) | Piezoelectric vibrator and method of manufacturing piezoelectric vibrator | |
JP5468444B2 (en) | Manufacturing method of tuning fork type crystal piece | |
JP2013251672A (en) | Vibration piece, electronic device, electronic apparatus and manufacturing method for vibration piece | |
JP5890271B2 (en) | Tuning fork-type bending crystal resonator element and manufacturing method thereof | |
JP6457199B2 (en) | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same | |
JP5465572B2 (en) | Manufacturing method of tuning fork type crystal piece | |
JP2010109526A (en) | Crystal vibration piece, and method of manufacturing the same | |
JP2007013384A (en) | Manufacturing method of piezoelectric resonator piece, and piezoelectric resonator piece | |
JP6279386B2 (en) | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same | |
JP6043588B2 (en) | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same | |
JP5045892B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and manufacturing method thereof | |
JP6611534B2 (en) | Piezoelectric vibrator element and piezoelectric vibrator | |
JP6055273B2 (en) | Method for manufacturing piezoelectric element | |
JP6163379B2 (en) | Method for manufacturing crystal resonator element | |
JP6150433B2 (en) | Quartz vibrating element and method for manufacturing the same | |
JP6105448B2 (en) | Method for manufacturing crystal resonator element | |
JP2014107716A (en) | Process of manufacturing piezo electric element | |
JP6590482B2 (en) | Crystal oscillator | |
JP2007208675A (en) | Substrate | |
JP6163404B2 (en) | Method for manufacturing piezoelectric element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170420 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20170512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180507 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6457199 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |