JP6525789B2

JP6525789B2 - 水晶振動素子集合ウエハ

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Publication number: JP6525789B2
Application number: JP2015147460A
Authority: JP
Inventors: 康平笹岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: JP2017028601A

Description

本発明は、水晶振動素子が集合して一体で構成された水晶振動素子集合ウエハに関する。

電子部品の一つである水晶振動子や水晶発振器の内部には水晶振動素子が搭載されている。水晶振動素子は、水晶素板とその水晶素板の表面に設けられた第一電極、第二電極及び導配線パターンにより構成されている。水晶素板は薄板であり、平面視の外形形状が例えば円形状、四角形状又は音叉形状をしている。第一電極は水晶素板の表面の所定の位置に設けられており、少なくとも水晶素板の一部分を励振させる。導配線パターンは、例えば所定の第一電極と後述する所定の第二電極とを電気的に接続するように水晶素板の表面に設けられている。第二電極は水晶素板の表面の所定の位置に設けられており、水晶振動素子とそれを搭載する容器とを電気的に接続する。このような水晶振動素子を製造する場合、複数の水晶振動素子が集合して一体で構成された水晶振動素子集合ウエハが用いられる。

例えば、従来の水晶振動素子集合ウエハは、水晶基板からエッチングにより残された水晶ウエハから折り取り可能な複数の水晶素板と、支持部と、水晶素板とが支持部に連結されている第１の連結部及び第２の連結部と、を含み、この水晶素板の表面には第一電極、第二電極及び導配線パターンが形成されており、この第１の連結部及び前記第２の連結部は、水晶素板の一対の長辺が延びる方向に沿って、水晶素板の一方の短辺から、それぞれ延長するように設けられ、かつ第１の連結部の水晶素板との接続部には、一方の主面にのみ有底の溝が設けられ、第２の連結部の水晶素板との接続部には、他方の主面にのみ有底の溝が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１７８３２０号公報

従来のような複数の水晶振動素子が形成された水晶振動素子集合ウエハから、個々の水晶振動素子を分離する場合、水晶振動素子と水晶振動素子集合ウエハの枠部とを接続している連結部で折り取ることにより、水晶振動素子を水晶振動素子集合ウエハの枠部より分離する。しかし、この連結部の表面に水晶振動素子の特性測定に用いる金属膜が形成されている場合、連結部にて水晶振動素子を折り取る際に、連結部は折れても、その表面に形成された金属膜が金属の延性のため繋がったままの状態となり、水晶振動素子が水晶振動素子集合ウエハの枠部から完全に分離できないおそれがあった。

よって、本発明は、連結部の表面に水晶振動素子の特性測定に用いる金属膜が形成されている場合でも、確実に水晶振動素子を水晶振動素子集合ウエハの枠部から分離することができる水晶振動素子集合ウエハを提供することを目的とする。

本発明の水晶振動素子集合ウエハは、外周及び内周形状が平面視矩形で平板状の枠部と、枠部により囲われた空間に複数個並べて配置され、表面に少なくとも第一電極及び第二電極が形成された平面視矩形で平板状の水晶振動素子と、個々の水晶振動素子の第二電極が設けられた一辺に沿って並び、且つ枠部の内周の一辺と、個々の水晶振動素子の第二電極が設けられた一辺から延出するようにして繋ぐ第一連結部と第二連結部と、第一連結部と第二連結部との間に設けられた第一貫通孔と、第二電極から第一連結部及び第二連結部の表面を経て枠部の表面まで延設した第三電極と、第一連結部の水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第一橋梁部と第二橋梁部と、第一橋梁部と第二橋梁部との間に設けられた第二貫通孔と、第二連結部の水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第三橋梁部と第四橋梁部と、第三橋梁部と第四橋梁部との間に設けられた第三貫通孔と、第一橋梁部又は第二橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第一溝部と、第三橋梁部又は第四橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第二溝部と、を備え、第一橋梁部は、第一橋梁部の外側の一辺が水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように第一連結部の外側に設けられており、第三橋梁部は、第三橋梁部の外側の一辺が水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように第二連結部の外側に設けられている。

本発明の水晶振動素子集合ウエハは、外周及び内周形状が平面視矩形で平板状の枠部と、枠部により囲われた空間に複数個並べて配置され、表面に少なくとも第一電極及び第二電極が形成された平面視矩形で平板状の水晶振動素子と、個々の水晶振動素子の第二電極が設けられた一辺に沿って並び、且つ枠部の内周の一辺と、個々の水晶振動素子の第二電極が設けられた一辺から延出するようにして繋ぐ第一連結部と第二連結部と、第一連結部と第二連結部との間に設けられた第一貫通孔と、第二電極から第一連結部及び第二連結部の表面を経て枠部の表面まで延設した第三電極と、第一連結部の水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第一橋梁部と第二橋梁部と、第一橋梁部と第二橋梁部との間に設けられた第二貫通孔と、第二連結部の水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第三橋梁部と第四橋梁部と、第三橋梁部と第四橋梁部との間に設けられた第三貫通孔と、第一橋梁部又は第二橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第一溝部と、第三橋梁部又は第四橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第二溝部と、を備え、第一橋梁部は、第一橋梁部の外側の一辺が水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように第一連結部の外側に設けられており、第三橋梁部は、第三橋梁部の外側の一辺が水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように第二連結部の外側に設けられている。このような構成では、第一連結部及び第二連結部の第三電極の膜厚を一部薄く形成することができるため、確実に水晶振動素子を水晶振動素子集合ウエハから分離することが可能となる。

本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハを示した平面図である。図１に記載された円Ａ部分を拡大して示した部分拡大図である。図２に示したＢ−Ｂ線で切断した断面図である。本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハの第一変形例において、図１に記載された円Ａ部分と同じ箇所を拡大して示した部分拡大図である。本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハの第二変形例において、図１に記載された円Ａ部分と同じ箇所を拡大して示した部分拡大図である。図５に示したＣ−Ｃ線で切断した断面図である。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハを示した平面図である。図２は、図１に記載された仮想円Ａ部分を拡大して示した部分拡大図である。図３は、図２に記載された仮想切断線Ｂ−Ｂで切断したときの断面図である。尚、図１〜６の各図では、説明を明りょうとするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。特に、図３及び６における断面の厚み方向は著しく誇張して図示している。また、説明を平易とするため、図１、２、４及び５では、図示されている面側を上方、反対側の面側を下方とし、図３及び６では、図面が記載されている用紙上方を水晶振動素子集合ウエハの上方として記述する。

水晶振動素子集合ウエハ１００は、図１〜３に示すように、水晶振動素子１１０と、第一橋梁部１２１、第二橋梁部１２２、第二貫通孔１２３及び第一溝部１２４を備えた第一連結部１２０と、第三橋梁部１３１、第四橋梁部１３２、第三貫通孔１３３及び第二溝部１３４を備えた第二連結部１３０と、第一貫通孔１４０と、第三電極１５０と、枠部１６０から構成されている。水晶振動素子集合ウエハ１００は、水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスを製造する過程において、水晶デバイス内に搭載する水晶振動素子１１０を同時に複数個製造するために用いられている。

水晶振動素子１１０は、水晶素板１１１の上面及び下面のそれぞれに、水晶素板１１１の励振に用いる第一電極１１２と、第一電極１１２から水晶素板１１１の一方の短辺の引き出された第二電極１１３を被着させたものであり、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。

水晶素板１１１は、平面視矩形状であり、例えば、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光学軸）からなる直交座標系において、Ｚ軸をＹ軸の−Ｙ方向へ傾けた軸をＺ’軸とし、Ｙ軸をＺ軸の＋Ｚ方向へ傾けた軸をＹ’軸としたとき、Ｘ軸方向を長辺としＺ’軸方向を短辺とした平行な上下ＸＺ’面で構成され、Ｙ’軸に平行な方向を厚みとするＡＴカットの薄板からなる。

第一電極１１２は、外部からの交番電圧が第一電極１１２を介して水晶素板１１１に印加されると、水晶素板１１１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすためのものである。第一電極１１２は、水晶素板１１１の上面及び下面のほぼ中央部分に、上面と下面との間で対向するように設けられている。

第二電極１１３は、それぞれの第一電極１１２へ外部からの交番電圧を伝えるためのものである。第二電極１１３は、水晶素板１１１の上面に設けられた第一電極１１２と下面に設けられた第一電極１１２のそれぞれから、水晶素板１１１の２つの短辺のうちの一方の短辺の縁部まで、上面と下面との間で対向しないように延設されている。

第一電極１１２及び第二電極１１３は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、水晶素板１１１の所定の位置に形成される。具体的には、複数の水晶素板１１１となる部分が形成されている水晶振動素子集合ウエハ１００の両主面に、第一電極１１２及び第二電極１１３となる金属膜を成膜し、この金属膜上に感光性レジストを塗布する。その後、この感光性レジストの所定のパターン（第一電極１１２及び第二電極１１３となる部分）が残留するように、露光、現像する。最後に、露出している金属膜を剥離させ、残留している感光性レジストを除去する。このようにして、複数の水晶素板１１１となる部分が形成されている水晶振動素子集合ウエハ１００の水晶素板１１１となる部分の所定の位置に、第一電極１１２及び第二電極１１３が形成される。なお、ここで、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて形成している場合について説明しているが、例えば、スパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成してもよい。

また、第一電極１１２及び第二電極１１３は、クロムの上に、銀又は金が積層されるようにして形成されている。下地にクロムを用いることで、水晶素板１１１と第一電極１１２及び第二電極１１３との密着性を確保しつつ、金又は銀との密着性も確保することが可能となる。

第一連結部１２０は、後述する第二連結部１３０と共に、水晶振動素子１１０と水晶振動素子集合ウエハ１００の枠部１６０とを機械的に接続することにより、水晶振動素子１１０を後述する枠部１６０と共に支持するために用いる。第一連結部１２０は、水晶振動素子１１０の長さ方向となる二辺うちの一方の辺に沿って、水晶振動素子１１０の第二電極１１２が設けられた一短辺から、この一短辺に向かい合う枠部１６０にまで延びて設けられている。また第一連結部１２０は、水晶振動素子１１０及び枠部１６０と一体で形成されている。この第一連結部１２０には、第一橋梁部１２１と、第二橋梁部１２２と、第二貫通孔１２３と、第一溝部１２４が備えられている。

第一橋梁部１２１及び第二橋梁部１２２は、外部から衝撃などを第一橋梁部１２１と第二橋梁部１２２とに分散させて吸収することができ、第一連結部１２０全体の剛性を保持するために用いられている。第一橋梁部１２１及び第二橋梁部１２２は、第一連結部１２０において後述する第二貫通孔１２３を挟むようにして、第一橋梁部１２１が水晶振動素子１１０の一方の長辺側に、第二橋梁部１２２が同じ水晶振動素子１１０に設けられた第二連結部１３０側となるように設けられている。後述する第一溝部１２４が設けられた部分を除く第一橋梁部１２１及び第二橋梁部１２２の厚みは、水晶振動素子１１０及び枠部１６０の厚みと同じであり、その厚み寸法は、２０〜７０μｍとなっている。

第二貫通孔１２３は、水晶振動素子１１０を第一連結部１２０から折り取り易くするためのものである。第二貫通孔１２３は、第一連結部１２０のほぼ中央部に設けられた、第一連結部１２０を上面から下面へ貫通する孔である。また、第二貫通孔１２３の上面側開口部形状と下面側開口部形状とは同じ形状となっている。第二貫通孔１２３を設けることにより、第一連結部１２０の所定の部分のみの剛性を弱めることができ、第一連結部１２０において枠部１６０から水晶振動素子１１０を折り取る際に、後述する第一溝部１２４と第二貫通孔１２３の部分で折り取ることによって、折り取る位置を任意にコントロールすることができる。

第一溝部１２４は、水晶振動素子１１０を第一連結部１２０からさらに折り取り易くするためのものであり、折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが付着することを低減させるためのものである。第一溝部１２４は、例えば、第二橋梁部１２２有底で設けられている。第一溝部１２４の開口部は、第二橋梁部１２２の上面又は下面に設けられている。第一溝部１２４の深さは、図３に示すように、第二橋梁部１２２の厚みの３０〜７０％の範囲内となっている。尚、第一溝部１２４は、第一橋梁部１２２に設けられていても構わない。しかし、第一溝部１２４を第一橋梁部１２１に設けた場合、水晶振動素子１１０を折り取ってバリが生じたとき、そのバリは、第一溝部１２４を設けていない第二橋梁部１２２側である水晶振動素子１１０の一方の短辺中央付近に生じる可能性が高い。水晶振動素子１１０において、バリなどの外形異常による主振動モードへの悪影響の度合いは、各辺の中央部分に外形異常があるよりも各辺端部、つまり水晶振動素子の角部付近に外形異常があるほうが小さい。よって、第一溝部１２４は第一橋梁部１２１に設けるよりも第二橋梁部１２２に設けるほうが好ましい。また、第一溝部１２４を設ける位置は、可能な限り第二橋梁部１２２の水晶振動素子１１０側にオフセットした位置とすることが望ましい。

第二連結部１３０は、前述した第一連結部１２０と共に、水晶振動素子１１０と水晶振動素子集合ウエハ１００の枠部１６０とを機械的に接続することにより、水晶振動素子１１０を後述する枠部１６０と共に支持するために用いる。第二連結部１３０は、水晶振動素子１１０の長さ方向となる二辺うちの他方の辺に沿って、水晶振動素子１１０の第二電極１１３が設けられた一短辺から、この一短辺に向かい合う枠部１６０にまで延びて設けられている。また第二連結部１３０は、水晶振動素子１１０及び枠部１６０と一体で形成されている。この第二連結部１３０には、第三橋梁部１３１と、第四橋梁部１３２と、第三貫通孔１３３と、第二溝部１３４とが備えられている。

第三橋梁部１３１及び第四橋梁部１３２は、外部から衝撃などを第三橋梁部１３１と第四橋梁部１３２とに分散させて吸収することができ、第二連結部１３０全体の剛性を保持するために用いられている。第三橋梁部１３１及び第四橋梁部１３２は、第二連結部１３０において後述する第三貫通孔１３３を挟むようにして、第三橋梁部１３１が水晶振動素子１１０の他方の長辺側に、第四橋梁部１３２が同じ水晶振動素子１１０に設けられた第一連結部１２０側となるように設けられている。後述する第二溝部１３４が設けられている部分を除く第三橋梁部１３１及び第四橋梁部１３２の厚みは、水晶振動素子１１０及び枠部１６０の厚みと同じであり、その厚み寸法は、２０〜７０μｍとなっている。

第三貫通孔１３３は、水晶振動素子１１０を第二連結部１３０から折り取り易くするためのものである。第三貫通孔１３３は、第二連結部１３０のほぼ中央部に設けられた、第二連結部１３０を上面から下面へ貫通する孔である。また、第三貫通孔１３３の上面側開口部形状と下面側開口部形状とは同じ形状となっている。第三貫通孔１３３を設けることにより、第二連結部１３０の所定の部分のみの剛性を弱めることができ、第二連結部１３０において枠部１６０から水晶振動素子１１０を折り取る際に、その第三貫通孔１３３の部分で折り取ることによって、折り取る位置を任意にコントロールすることができる。

第二溝部１３４は、水晶振動素子１１０を第二連結部１３０からさらに折り取り易くするためのものであり、折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが付着することを低減させるためのものである。第二溝部１３４は、例えば、第四橋梁部１３２に有底で設けられている。第二溝部１３４の開口部は、第四橋梁部１３２の上面又は下面に設けられている。第二溝部１３４の深さは、図３に示すように、第四橋梁部１３２の厚みの３０〜７０％の範囲内となっている。尚、第二溝部１３４は、第三橋梁部１３１に設けられていても構わない。しかし、第二溝部１３４を第三橋梁部１３１に設けた場合、水晶振動素子１１０を折り取ってバリが生じたとき、そのバリは、第二溝部１３４を設けていない第四橋梁部１３２側である水晶振動素子１１０の一方の短辺中央付近に生じる可能性が高い。水晶振動素子１１０において、バリなどの外形異常による主振動モードへの悪影響の度合いは、各辺の中央部分に外形異常があるよりも各辺端部、つまり水晶振動素子の角部付近に外形異常があるほうが小さい。よって、第二溝部１３４は第三橋梁部１３１に設けるよりも第四橋梁部１３２に設けるほうが好ましい。また、第二溝部１３４を設ける位置は、可能な限り第四橋梁部１３２の水晶振動素子１１０側にオフセットした位置とすることが望ましい。

第一連結部１２０と第二連結部１３０の間には第一貫通孔１４０が設けられている。第一貫通孔１４０は水晶振動素子集合ウエハ１００の上面から下面に貫通する孔であり、第一連結部１２０と第二連結部１３０は、この第一貫通孔１４０を挟んで対称となるように構成されている。

枠部１６０は、水晶からなる薄板で、水晶振動素子集合ウエハ１００全体の剛性を保持しつつ、第一連結部１２０及び第二連結部１３０が設けられた水晶振動素子１１０を複数個支持するためのものである。枠部１６０は、外枠１６１と桟部１６２とからなり、第一連結部１２０及び第二連結部１３０が設けられた複数の水晶振動素子１１０と一体で構成されている。

外枠１６１は、水晶振動素子集合ウエハ１００全体の四方を囲うように設けられている。平面視の外周形状は矩形状であり、必要とする剛性を有するための所定の幅を有する。桟部１６２は、外枠１６１の内周の対向する二辺を繋ぐように設けられており、一定の間隔を開けて平行して複数個設けられている。この外枠１６１と桟部１６２とからなる枠部１６０の内周形状も矩形状となっている。

第一連結部１２０及び第二連結部１３０が設けられた水晶振動素子１１０は、外枠１６１の内周と桟部１６２によって形成された空間内に、隣り合う水晶振動素子１１０の長辺が平行となるように同じ向きで複数個並べて配置されている。また、それぞれの水晶振動素子１１０に設けられた第一連結部１２０及び第二連結部１３０は、第一連結部１２０及び第二連結部１３０の水晶振動素子１１０側端部とは反対側の端部が、その端部と対向して位置する桟部１６２又は外枠１６１の内周と接続している。

第三電極１５０は、水晶振動素子集合ウエハ１００の状態で個々の水晶振動素子１１０の周波数或いはＣＩ（クリスタルインピーダンス）等の特性値を測定するための端子として用いられる。第三電極１５０は、複数の水晶振動素子１１０が水晶振動素子集合ウエハ１００内に配置接続された状態において、それぞれの水晶振動素子１１０に設けられた第二電極１１３から、第一連結部１２０及び第二連結部１３０の表面を経て、その第一連結部１２０及び第二連結部１３０が接続している外枠１６１及び桟部１６２の表面まで延設されている。第一溝部１２４及び第二溝部１３４の内部に形成される第三電極１５０の厚みは、第一連結部１２０又は第二連結部１３０を構成する他の部分に形成される第三電極１５０の厚みに比べ非常に薄く形成されている。

第三電極１５０は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、第一電極１１２及び第二電極１１３と同時に、第一連結部１２０、第二連結部１３０及び枠部１６０の所定の位置に形成される。具体的には、複数の水晶素板１１１となる部分が形成されている水晶振動素子集合ウエハ１００の両主面に、第一電極１１２及び第二電極１１３と共に第三電極１５０となる金属膜を成膜し、この金属膜上に感光性レジストを塗布する。その後、この感光性レジストの所定のパターン（第一電極１１２、第二電極１１３及び第三電極１５０となる部分）が残留するように、露光、現像する。最後に、露出している金属膜を剥離させ、残留している感光性レジストを除去する。このようにして、水晶振動素子集合ウエハ１００の第一連結部１２０、第二連結部１３０及び枠部１６０となる部分の所定の位置に、第三電極１５０が形成される。なお、ここで、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて形成している場合について説明しているが、例えば、スパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成してもよい。

また、第三電極１５０は、クロムの上に、銀又は金が積層されるようにして形成されている。第三電極１５０は、下地にクロムを用いることで、第一連結部１２０、第二連結部１３０及び枠部１６０と第三電極１５０との密着性を確保しつつ、金又は銀との密着性も確保することが可能となる。

本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハ１００は、外周及び内周形状が平面視矩形で平板状の枠部１６０と、この枠部１６０により囲われた空間に複数個並べて配置され、表面に少なくとも第一電極１１２及び第二電極１１３が形成された平面視矩形で平板状の水晶振動素子１１０と、個々の水晶振動素子１１０の第二電極１１３が設けられた一辺に沿って並び、且つ枠部１６０の内周の一辺と、個々の水晶振動素子１１０の第二電極１１３が設けられた一辺から延出するようにして繋ぐ第一連結部１２０と第二連結部１３０と、この第一連結部１２０と第二連結部１３０との間に設けられた第一貫通孔１４０と、第二電極１１３から第一連結部１２０及び第二連結部１３０の表面を経て枠部１６０の表面まで延設した第三電極１５０と、第一連結部１２０の水晶振動素子１１０の短辺方向の両端部に設けられた第一橋梁部１２１と第二橋梁部１２２と、この第一橋梁部１２１と第二橋梁部１２２との間に設けられた第二貫通孔１２３と、第二連結部１３０の水晶振動素子１１０の短辺方向の両端部に設けられた第三橋梁部１３１と第四橋梁部１３２と、この第三橋梁部１３１と第四橋梁部１３２との間に設けられた第三貫通孔１３３と、第一橋梁部１２１又は第二橋梁部１２２のうち少なくともどちらか一方に設けられた第一溝部１２４と、第三橋梁部１３１又は第四橋梁部１３２のうち少なくともどちらか一方に設けられた第二溝部１３４と、が設けられている。

このような構成により、蒸着法及びスパッタリングにより設けられた第一溝部１２４及び第二溝部１３４の内部の第三電極１５０を構成する金属の量は、マスキングによる第一溝部１２４及び第二溝部１３４の側面側への金属のまわり込みが少なくなる影響で、第一連結部１２０及び第二連結部１３０の他の部分より付着する金属の量が少なく、第三電極１５０の膜厚を薄くすることができる。従って、この第一溝部１２４及び第二溝部１３４が形成されている位置で第一連結部１２０及び第二連結部１３０を折り取った場合、第三電極１５０の膜厚が薄いので、その表面に形成された第三電極１５０が金属の延性の影響を著しく小さくすることができ、第一連結部１２０及び第二連結部１３０とその表面に形成された第三電極１５０とを同時に折り取ることが可能となる。

また、本発明の実施形態に係る水晶振動素子集合ウエハ１００は、枠部１６０を構成する外枠１６１と桟部１６２によって、水晶振動素子１１０を内部に配置する空間を囲う枠部１６０が複数個隣接するようにして設けられている。このような構成により、水晶振動素子ウエハ１００を大型化した場合でも、ウエハ全体の剛性を維持したまま多数の水晶振動素子１１０を内部に配置することができる。

（第一変形例）
図４は、前述した実施形態の第一変形例に係る水晶振動素子集合ウエハを、図１に記載の仮想円Ａと同じ箇所を示した部分拡大図である。また、前述した実施形態の第一変形例に係る水晶振動素子集合ウエハ１００は、図４に示すように、第一橋梁部１２１の外側の一辺が水晶振動素子１１０の一方の長辺の延長線上に位置するように、第一連結部１２０の外側に第一橋梁部１２１が設けられており、且つ、第三橋梁部１３１の外側の一辺が水晶振動素子１１０の一方の長辺の延長線上に位置するように、第二連結部１３０の外側に第三橋梁部１３１が設けられている点において、前述した実施形態と異なる。

このような構成により、水晶振動素子１１０を折り取った際に、仮に第一連結部１２０又は第二連結部１３０の一部が水晶振動素子１１０に付属した状態となったとしても、その付属する位置が水晶振動素子１１０の振動モードに影響が少ない角部付近のみとなる。よって、折り取った水晶振動素子１１０は所望する振動モードでのみ振動することが可能となる。

実施形態の第一変形例に係る水晶振動素子集合ウエハ１００は、第一橋梁部１２１の外側の一辺が水晶振動素子１１０の一方の長辺の延長線上に位置するように、第一連結部１２０の外側に第一橋梁部１２１が設けられており、且つ第三橋梁部１３１の外側の一辺が水晶振動素子１１０の一方の長辺の延長線上に位置するように、第二連結部１３０の外側に第三橋梁部１３１が設けられている。このような構成により、水晶振動素子１１０を折り取った際に、仮に第一連結部１２０又は第二連結部の１３０一部が水晶振動素子に付属した状態となったとしても、その付属する位置が水晶振動素子１１０の振動モードに影響が少ない角部付近に限定することが可能となる。よって、折り取った水晶振動素子１１０は所望する振動モードでのみ振動することが可能となる。

（第二変形例）
図５は、前述した実施形態の第二変形例に係る水晶振動素子ウエハを、図１に記載の仮想円Ａと同じ箇所を示した部分拡大図である。図６は、図５に記載された仮想切断線Ｃ−Ｃで切断したときの断面図である。
前述した実施形態の第二変形例に係る水晶振動素子集合ウエハ１００は、図５に示すように、第一橋梁部１２１又は第二橋梁部１２２のうち第一溝部１２４が設けられている一方の橋梁部、及び第三橋梁部１３１又は第四橋梁部１３２のうち第二溝部１３４が設けられている方の橋梁部に、各橋梁部の上面から下面へ至る切り欠き部１７０が設けられている点において前述した実施形態と異なる。

切り欠き部１７０は、水晶振動素子１１０を第一連結部１２０及び第二連結部１３０からさらに折り取り易くするためのものであり、折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが付着することを低減させるためのものである。切り欠き部１７０は、図５に示すように、例えば、第二橋梁部１２２に設けられた第一切り欠き部１７１と、第四橋梁部１３２に設けられた第二切り欠き部１７２とからなる。第一切り欠き部１７１は、第二橋梁部１２２の第一溝部１２４が設けられた箇所に対応した位置に、第一貫通孔１４０側となる側面から第二貫通孔１２３側の側面に向かって切り欠かれており、第一切り欠き部１７１の一方端は、第二橋梁部１２２の上面に、他方端は第二橋梁部１２２の下面に開口している。また、第二切り欠き部１７２は、第四橋梁部１３２の第二溝部１３４が設けられた箇所に対応した位置に、第四橋梁部１３２の第一貫通孔１４０側となる側面から第三貫通孔１３３側の側面に向かって切り欠かれており、第二切り欠き部１７２の一方端は、第四橋梁部１３２の上面に、他方端は第四橋梁部１３２の下面に開口している。尚、第一切り欠き部１７１の上面側開口端部の形状と下面側開口端部の形状とは同じ形状となっている。

また、第一切り欠き部１７１における、第二橋梁部１２２の第一貫通孔１４０側開口から第二貫通孔１２３側の切り欠き端部までの深さ寸法α１は、第二橋梁部１２２の幅寸法β１の２５〜７５％の範囲内とすることが望ましい。また、第二切り欠き部１７２における、第四橋梁部１３２の第一貫通孔１４０側開口から第三貫通孔１３３側の切り欠き端部までの深さ寸法α２は、第四橋梁部１３２の幅寸法β２の２５〜７５％の範囲内とすることが望ましい。

尚、第一切り欠き部１７１及び第二切り欠き部１７２を構成する切り欠き部分１７０は、第一橋梁部１２１又は第二橋梁部１２２のうち第一溝部１２４が設けられている方の橋梁部、及び第三橋梁部１３１又は第四橋梁部１３２のうち第二溝部１３４が設けられている方の橋梁部の、橋梁部の上面から下面へ至るようにして設けられている。このようにすることによって、水晶振動素子１１０を、第一橋梁部１２１及び第二橋梁部１２２を備えた第一連結部１２０、及び第三橋梁部１３１及び第四橋梁部１３２を備えた第二連結部１３０から、さらに折り取り易くするためのものであり、折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが付着することを低減させることが可能となる。

また、第一切り欠き部１７１及び第二切り欠き部１７２を構成する切り欠き部分１７０を、特に第一溝部１２４が設けられた第二橋梁部１２２や、第二溝部１３４が設けられた第四橋梁部１３２に設けることによって、仮に折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが形成されたとしても、水晶振動素子１１０の角部にバリが形成され易く、外形異常による主振動モードへの悪影響の度合いが、第一橋梁部１２１や第三橋梁部１３１に切り欠き部分を設けるよりも、さらに小さくなり、所望する主振動モードで振動する水晶振動素子１１０を得ることができる。

また、切り欠き部１７０を設ける位置は、第一溝部１２４及び第二溝部１３４と同様に、可能な限り第二橋梁部１２２及び第四橋梁部１３２の水晶振動素子１１０側にオフセットした位置とすることが望ましい。このような構成により、水晶振動素子１１０を水晶振動素子集合ウエハ１００より切り欠き部１７０が形成された位置で分離した場合、第一連結部１２０及び第二連結部１３０の大部分を水晶振動素子集合ウエハ１００の枠部１６０側に残した状態、つまり水晶振動素子１１０には第一連結部１２０及び第二連結部１３０が付属していない所望する外形形状の水晶振動素子１１０を得ることができる。よって、水晶振動素子１１０を振動させたときに発生する不正外形による不要振動モードの影響を抑制することが可能となる。

実施形態の第二変形例に係る水晶振動素子集合ウエハ１００においては、第一橋梁部１２１又は第二橋梁部１２２のうち第一溝部１２４が設けられている方の橋梁部、及び第三橋梁部１３１又は第四橋梁部１３２のうち第二溝部１３４が設けられている方の橋梁部には、橋梁部の上面から下面へ至る切り欠き部分が設けられていても構わない。このようにすることによって、水晶振動素子１１０を、第一橋梁部１２１及び第二橋梁部１２２を備えた第一連結部１２０、及び第三橋梁部１３１及び第四橋梁部１３２を備えた第二連結部１３０から、さらに折り取り易くするためのものであり、折り取った後の水晶振動素子１１０にバリが付着することを低減させることが可能となる。

実施形態の第二変形例に係る水晶振動素子集合ウエハ１００においては、切り欠き部１７０は、第一溝部１２４が設けられた第一橋梁部１２１又は第二橋梁部１２２、第二溝部１３４が設けられた第三橋梁部１３１又は第四橋梁部１３２の水晶振動素子１１０側にオフセットした位置に設けられている。このような構成にすることによって、水晶振動素子１１０を水晶振動素子集合ウエハ１００より切り欠き部１７０が形成された位置で分離した場合、第一連結部１２０及び第二連結部１３０の大部分を水晶振動素子集合ウエハ１００の枠部１６０側に残した状態、つまり水晶振動素子１１０には第一連結部１２０及び第二連結部１３０が付属していない所望する外形形状の水晶振動素子１１０を得ることができる。よって、水晶振動素子１１０を振動させたときに発生する不正外形による不要振動モードの影響を抑制することが可能となる。

尚、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前述した実施形態においては、水晶振動素子１１０はＡＴカットで平面視矩形の外形形状であったが、他のカットアングルで加工されたものであっても良い。また、外形形状も、音叉形状などの他の外形形状の水晶振動素子でも構わない。

１００・・・水晶振動素子集合ウエハ
１１０・・・水晶振動素子
１１１・・・水晶素板
１１２・・・第一電極
１１３・・・第二電極
１２０・・・第一連結部
１２１・・・第一橋梁部
１２２・・・第二橋梁部
１２３・・・第二貫通孔
１２４・・・第一溝部
１３０・・・第二連結部
１３１・・・第三橋梁部
１３２・・・第四橋梁部
１３３・・・第三貫通孔
１３４・・・第二溝部
１４０・・・第一貫通孔
１５０・・・第三電極
１６０・・・枠部
１６１・・・外枠
１７０・・・切り欠き部

Claims

外周及び内周形状が平面視矩形で平板状の枠部と、
前記枠部により囲われた空間に複数個並べて配置され、表面に少なくとも第一電極及び第二電極が形成された平面視矩形で平板状の水晶振動素子と、
個々の前記水晶振動素子の前記第二電極が設けられた一辺に沿って並び、且つ前記枠部の内周の一辺と、個々の前記水晶振動素子の前記第二電極が設けられた一辺から延出するようにして繋ぐ第一連結部と第二連結部と、
前記第一連結部と前記第二連結部との間に設けられた第一貫通孔と、
前記第二電極から前記第一連結部及び前記第二連結部の表面を経て前記枠部の表面まで延設した第三電極と、
前記第一連結部の前記水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第一橋梁部と第二橋梁部と、
前記第一橋梁部と前記第二橋梁部との間に設けられた第二貫通孔と、
前記第二連結部の前記水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第三橋梁部と第四橋梁部と、
前記第三橋梁部と前記第四橋梁部との間に設けられた第三貫通孔と、
前記第一橋梁部又は前記第二橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第一溝部と、
前記第三橋梁部又は前記第四橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第二溝部と、を備え、
前記第一橋梁部は、前記第一橋梁部の外側の一辺が前記水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように前記第一連結部の外側に設けられており、前記第三橋梁部は、前記第三橋梁部の外側の一辺が前記水晶振動素子の一方の長辺の延長線上に位置するように前記第二連結部の外側に設けられている水晶振動素子集合ウエハ。
外周及び内周形状が平面視矩形で平板状の枠部と、
前記枠部により囲われた空間に複数個並べて配置され、表面に少なくとも第一電極及び第二電極が形成された平面視矩形で平板状の水晶振動素子と、
個々の前記水晶振動素子の前記第二電極が設けられた一辺に沿って並び、且つ前記枠部の内周の一辺と、個々の前記水晶振動素子の前記第二電極が設けられた一辺から延出するようにして繋ぐ第一連結部と第二連結部と、
前記第一連結部と前記第二連結部との間に設けられた第一貫通孔と、
前記第二電極から前記第一連結部及び前記第二連結部の表面を経て前記枠部の表面まで
延設した第三電極と、
前記第一連結部の前記水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第一橋梁部と第二橋梁部と、
前記第一橋梁部と前記第二橋梁部との間に設けられた第二貫通孔と、
前記第二連結部の前記水晶振動素子の短辺方向の両端部に設けられた第三橋梁部と第四橋梁部と、
前記第三橋梁部と前記第四橋梁部との間に設けられた第三貫通孔と、
前記第一橋梁部又は前記第二橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第一溝部と、
前記第三橋梁部又は前記第四橋梁部のうち少なくともどちらか一方に設けられた第二溝部と、を備え、
前記第一溝部及び前記第二溝部は、各橋梁部の水晶振動素子側にオフセットした位置に設けられている水晶振動素子集合ウエハ。
前記枠部は外枠と桟部とで構成されており、前記外枠と前記桟部とからなる前記枠部により囲われた空間が複数個隣接するようにして設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載された水晶振動素子集合ウエハ。
前記第一溝部が設けられている前記第一橋梁部又は前記第二橋梁部、及び前記第二溝部が設けられている前記第三橋梁部又は前記第四橋梁部には、それぞれの橋梁部の上面から下面へ至る切り欠き部が、前記第一溝部及び前記第二溝部が設けられている位置に対応して設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のうちの一つに記載された水晶振動素子集合ウエハ。