JP6532223B2 - Method of manufacturing intermediate product of quartz crystal vibrating element - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器などに用いられる水晶振動素子等に関する。 The present invention relates to a quartz crystal vibrating element and the like used for electronic devices and the like.
コンピュータ、携帯電話又は小型情報機器等の電子機器には、電子部品の一つとして水晶振動子又は水晶発振器が搭載されている。この水晶振動子又は水晶発振器は、基準信号源やクロック信号源として用いられる。そして、水晶振動子や水晶発振器の内部には、水晶振動素子が含まれている。その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。)を採り上げる。 A quartz oscillator or a quartz oscillator is mounted as one of the electronic components in an electronic device such as a computer, a mobile phone, or a small information device. The quartz oscillator or quartz oscillator is used as a reference signal source or a clock signal source. And, a quartz oscillator and a quartz oscillator are included in the quartz oscillator. As an example of the quartz crystal vibrating element, a tuning-fork type bent quartz crystal vibrating element (hereinafter referred to as a "vibrating element") is picked up.
特許文献1、2に、二本の振動腕部の股にスリット入りの突起部を設けた振動素子が開示されている。このスリットは、振動腕部にリフトオフ法で電極膜を形成する際に、電極膜の短絡を防ぐ役割を果たす。この振動素子を、関連技術1の振動素子とする。図8は、関連技術1の振動素子を示す平面図である。以下、この図面に基づき説明する。
本関連技術1の振動素子80は、基部81と、基部81から同じ方向に延設された二本の振動腕部82a,82bと、振動腕部82a,82bの間の基部81から突設された突起部83と、振動腕部82a,82bの延設方向801と同じ方向に突起部83の内側から外縁まで穿設されたスリット84と、を備えている。振動腕部82a,82bには、それぞれ溝部85a,85bが穿設されている。基部81、振動腕部82a,82b及び突起部83は、水晶振動片86を構成する。振動素子80は、水晶振動片86の他に、パッド電極91a,91b、励振電極92a,92b、周波数調整用金属膜93a,93b、配線パターン94a,94bなども備えている。
The
突起部83の先端側には、延設方向801に沿ってスリット84が設けられている。スリット84は、突起部83の厚み方向に貫通しており、幅W及び長さLの大きさを有する。このスリット84は、振動腕部82a,82bに励振電極92a,92bをリフトオフ法にて形成する際に、振動腕部82aの内側面の励振電極92aと振動腕部82bの内側面の励振電極92bとを切り離す作用をする。ここでいう「内側面」とは向い合う二つの側面を指す。
A
次に、このスリットの84の作用を説明するために、振動素子80の製造方法を簡単に説明する。
Next, in order to explain the action of the
まず、水晶ウェハ(図示せず)の表裏に、耐食膜(図示せず)をスパッタリングにて成膜する。続いて、水晶ウェハ表裏の耐食膜上に感光性レジスト(ポジ型)を形成し、表裏の両面に音叉形状の耐食膜が残るようにその感光性レジストをパターン化(露光、現像、乾燥)し、音叉形状以外の耐食膜をエッチングで除去する。 First, a corrosion resistant film (not shown) is formed on the front and back of a quartz wafer (not shown) by sputtering. Subsequently, a photosensitive resist (positive type) is formed on the corrosion resistant film on the front and back of the quartz wafer, and the photosensitive resist is patterned (exposed, developed, dried) so that the corrosion resistant coating of tuning fork shape is left on both sides. Remove corrosion resistant film other than tuning fork shape by etching.
続いて、表裏の耐食膜上に、電極の形状を決定するために再び感光性レジスト(ポジ型)をパターン化する。スリット84となる水晶部分は、耐食膜を介することなく、感光性レジストで直接覆われる。
Subsequently, a photosensitive resist (positive type) is again patterned on the corrosion resistant film on the front and back to determine the shape of the electrode. The quartz portion to be the
続いて、露出している水晶部分をウェットエッチングで除去する。このとき、スリット84の形状と水晶振動片86の外形とが、同時に形成される。つまり、この感光性レジストを残した状態で、基部81と振動腕部82a,82bと突起部83とが形成される。なお、突起部83を覆う感光性レジストはスリット84を跨いだ状態で残されており、スリット84は感光性レジストの下からアンダーエッチングによって形成される。
Subsequently, the exposed quartz portion is removed by wet etching. At this time, the shape of the
続いて、水晶振動片86の表裏面に露出した耐食膜を、エッチングで除去する。これにより、水晶表面を得る。
Subsequently, the corrosion resistant film exposed on the front and back surfaces of the quartz
続いて、感光性レジストを残した状態の水晶振動片86の全面に、電極膜(図示せず)をスパッタリングにより形成する。このとき、突起部83では、スリット84を跨いで表裏面を覆う感光性レジストによって、その感光性レジストの上と突起部83の外側面にのみ電極膜が形成され、スリット84内には電極膜が形成されない。なぜなら、スリット84は、電極材料が入り込まないように、幅W及び長さLが設計されているからである。
Subsequently, an electrode film (not shown) is formed on the entire surface of the quartz-
続いて、水晶振動片86の表裏に形成した感光性レジストと、その上に形成された電極膜と、を剥離する。これは、感光性レジストを溶解する液に、これらを浸すことにより実現される。このとき、スリット84を跨いでいた感光性レジストも除去されるため、感光性レジスト上の電極膜を介して接続されていた振動腕部82aの内側面の励振電極92aと振動腕部82bの内側面の励振電極92bとが、切断された状態となる。この電極形成方法がリフトオフ法である。
Subsequently, the photosensitive resist formed on the front and back of the quartz
最後に、感光性レジストの下で残っていた耐食膜を、エッチングにより除去する。 Finally, the corrosion resistant film remaining under the photosensitive resist is removed by etching.
このようにして水晶振動片86に電極が形成されるので、リフトオフ法を用いても、振動腕部82aの内側面の励振電極92aと振動腕部82bの内側面の励振電極92bとをスリット84で切断した状態にすることができる。
Since the electrodes are formed on the quartz
以上をまとめると、次のようになる。リフトオフにポジ型レジストを用いたとき、二本の振動腕部82a,82bの内側面には励振電極92a,92bを形成するために光を当ててレジスト膜を除去する。このとき、二本の振動腕部82a,82bの内側面の付根である股部には、レジスト膜を残したい。なぜなら、股部に電極膜が形成されると、二本の振動腕部82a,82bの内側面の励振電極92a,92b同士が股部で短絡してしまうからである。しかし、水晶振動片86の表裏面とは異なり水晶振動片86の側面にはフォトマスクの遮光部が接しないため、水晶振動片86の側面からなる股部に光を当てないようにすることは難しい。つまり、励振電極92a,92b形成用の光が股部にも当たってしまう。そこで、電極材料が入り込まない大きさのスリット84を股部に設けることにより、股部で励振電極92a,92b同士が短絡しないようにするため、アンダーエッチングによってスリット84を形成するなどフォトリソ製造工程にて特別な工夫が必要であった。
To summarize the above, it is as follows. When a positive resist is used for lift-off, light is applied to the inner side surfaces of the two vibrating
また、振動素子81の中間生成品は、例えば一枚の水晶ウェハからウェットエッチングによって加工された複数の振動素子81及びフレームからなり、この状態で独立して商取引の対象となる(例えば特許文献3参照)。
Further, an intermediate product of the vibrating
しかしながら、関連技術1の振動素子80には次のような問題があった。
However, the
基部81に存在するスリット84に応力が集中しやすいため、振動素子80の強度が低下して破損しやすくなっていた。また、振動素子80の基部81を真空ピンセットで吸着する際に、エアーがスリット84から漏れることにより吸着力が低下していた。
Since stress is likely to be concentrated on the
関連技術1では、これらの問題に対処するため、基部81の一部を延設方向801へ突設して三角形状の突起部84とし、ここにスリット84を形成している。つまり、基部81のできるだけ外側へスリット84を移動しようとする工夫である。
In the
ところが、このような工夫も、振動素子80の小型化の進展には追いつけず、もはや限界に来ている。なぜなら、振動素子80を小さくしてもスリット84の幅W及び長さLは一定以上必要となるため、相対的にスリット84の専有面積の割合が大きくなってしまうからである。
However, such a device can not catch up with the progress of miniaturization of the vibrating
そこで、本発明の目的は、リフトオフ法によって電極を形成する場合でもスリットに起因する諸問題を解決し得る振動素子等を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vibrating element or the like that can solve various problems caused by the slits even when the electrodes are formed by the lift-off method.
本発明に係る振動素子は、
基部と、
この基部から同じ方向に延設された二本の振動腕部と、
これらの振動腕部に形成された励振電極と、
前記二本の振動腕部の間の前記基部に形成された水晶の折り取り面又はエッチング面からなり、前記励振電極を電気的に分離する電極分離面と、
を備えたものである。
The vibration element according to the present invention is
The base,
Two vibrating arms extending from the base in the same direction,
Excitation electrodes formed on these vibrating arms;
An electrode separation surface which electrically separates the excitation electrode, which is formed of a broken surface or an etching surface of quartz formed on the base between the two vibrating arms;
Is provided.
本発明によれば、二本の振動腕部の間の基部に、励振電極を電気的に分離する電極分離面を備えたことにより、スリットを不要にできるので、リフトオフ法によって電極を形成する場合でもスリットに起因する諸問題を解決できる。 According to the present invention, since the slit can be made unnecessary by providing the electrode separation surface which electrically separates the excitation electrode at the base between the two vibrating arms, when forming the electrode by the lift-off method But we can solve various problems caused by slits.
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、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。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as "embodiment") will be described with reference to the attached drawings. Note that the shapes depicted in the drawings are drawn so as to be easily understood by those skilled in the art, and thus do not necessarily match the actual dimensions and ratios.
本発明に係る振動素子及びその製造方法の実施形態を、実施形態1として説明する。図1は、実施形態1の振動素子を示す平面図である。図2は、図1におけるII−II線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。 An embodiment of a vibration element and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described as a first embodiment. FIG. 1 is a plan view showing the vibration element of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. Hereinafter, it demonstrates based on these drawings.
本実施形態1の振動素子10は、基部11と、基部11から同じ方向に延設された二本の振動腕部12a,12bと、振動腕部12a,12bに形成された励振電極22a,22bと、振動腕部12a,12bの間の基部11に形成された水晶の折り取り面又はエッチング面からなり、励振電極22a,22bを電気的に分離する電極分離面14と、を備えている。本実施形態1では、基部11の一部が振動腕部12a,12bの間から三角形状に突設されて突起部13となっており、突起部13の先端に電極分離面14が形成されている。
The vibrating
振動腕部12a,12bには、それぞれ溝部15a,15bが穿設されている。基部11(突起部13を含む。以下同じ。)及び振動腕部12a,12bは、水晶振動片16を構成する。振動素子10は、水晶振動片16及び励振電極22a,22bの他に、パッド電極21a,21b、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。
励振電極22a,22bは、互いに異極となる。電極分離面14は、二本の振動腕部12a,12bの対向する二面の一方に形成された励振電極22aと他方に形成された励振電極22bとを電気的に分離する。パッド電極21aは励振電極22aに電気的に接続され、パッド電極21bは励振電極22bに電気的に接続されている。
The
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、平面視略四角形の平板となっている。水晶振動片16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、化学エッチング技術により製造される。
The
振動腕部12a,12bはともに延設方向101に伸びている。振動腕部12a,12bの長さ方向には、それぞれ溝部15a,15bを設けてもよい。それらの溝部15a,15bは、例えば振動腕部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15a,15b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 vibrating
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15aの内側及び当該二つの溝部15aの間に励振電極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15bの内側及び当該二つの溝部15bの間に励振電極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15a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15b内に設けられた励振電極22aとが異極同士となる。
基部11には、パッド電極21a,21bと、パッド電極21a,21bと励振電極22a,22bとを電気的に接続する配線パターン24a,24bとが設けられる。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
これらパッド電極21a,21b、励振電極22a,22b、周波数調整用金属膜23a,23b及び配線パターン24a,24bは、同じ金属膜からリフトオフ法によって形成され、例えばTi層の上にPd又はAu層が設けられた積層構造となっている。
The
電極分離面14は、突起部13の厚み方向に表面から裏面まで露出した水晶面であり、具体的には水晶の折り取り面又はエッチング面からなる。そして、電極分離面14は、振動腕部12a,12bに励振電極22a,22bをリフトオフ法にて形成する際に、振動腕部12aの内側面の励振電極22aと振動腕部12bの内側面の励振電極22bとを切り離す役割を果たす。なお、ここでいう「折り取り面」には、折り取り面に研磨等の加工を施した面も含まれる。
The
次に、振動素子10の動作について説明する。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15a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15b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の製造方法について説明する。図3及び図4は図1におけるII−II線断面及びIII−III線断面について、各製造工程を示した断面図であり、図5は図1における一部について各製造工程を示した平面図である。以下、図1乃至図5に基づき説明する。
Next, a method of manufacturing the
図3及び図4のそれぞれの左半分には図1におけるII−II線断面のうち振動腕部12a側を示し、それぞれの右半分には図1におけるIII−III線断面を示す。図5には、図1における突起部13及び延長部17を示す。本実施形態1の製造方法は、次の第一乃至第八工程を含む。
The left half of each of FIGS. 3 and 4 shows the vibrating
図3[1]に示す第一工程では、水晶基板31上に、耐食膜32を成膜しパターン化する。例えば、水晶基板31の表裏に、Cr又はCr+Auなどの耐食膜32をスパッタリングにて成膜する。そして、耐食膜32上に感光性レジスト(ポジ型)を形成し、水晶基板31の表裏に音叉形状の耐食膜32が残るようにその感光性レジストをパターン化(露光、現像、乾燥)し、音叉形状以外の耐食膜32をエッチングで除去し、残った感光性レジストを除去する。
In the first step shown in FIG. 3 [1], the corrosion
図3[2]に示す第二工程では、耐食膜32上にレジストパターン33を形成する。例えば、水晶基板31の表裏の耐食膜32上に電極の形状を決定するために、感光性レジスト(ポジ型)をパターン化する。
In the second step shown in FIG. 3 [2], a resist
図3[3]及び図5[A]に示す第三工程では、耐食膜32で覆われていない水晶基板31の露出部分をウェットエッチングで除去することにより、水晶振動片16及び延長部17を形成する。延長部17は、図1に仮想線で示すように、二本の振動腕部12a,12bの間の基部11(突起部13)から二本の振動腕部12a,12bの間に延設されたものである。すなわち、第三工程では、レジストパターン33を残した状態で、基部11、振動腕部12a,12b及び延長部17が形成される。ここで用いる水晶のエッチング液は、フッ酸を主成分とする溶液である。
In the third step shown in FIG. 3 [3] and FIG. 5 [A], the quartz
なお、振動腕部12a,12bに溝部15a,15bを設ける場合は、この第三工程で水晶振動片16の形状と同時に溝部15a,15bを形成してもよい。ただし、振動腕部12a,12bの表裏面に溝部15a,15bを設ける場合は、溝部15a,15bの貫通を避けるために、溝部15a,15b内にエッチング抑制パターンを形成することが望ましい。
When the
図3[4]に示す第四工程では、レジストパターン33で覆われていない耐食膜32を、除去する。つまり、水晶振動片16の表裏面に露出した耐食膜32をエッチングで除去することにより、水晶表面を得る。
In the fourth step shown in FIG. 3 [4], the corrosion
図4[5]に示す第五工程では、レジストパターン33で覆われていない水晶振動片16の露出部分上及びレジストパターン33上に、電極膜34を形成する。例えば、水晶振動片16の全面に電極膜34をスパッタリングにより形成する。なお、スパッタリングの代わりに、蒸着などの成膜方法を用いてもよい。
In the fifth step shown in FIG. 4 [5], the
図4[6]及び図5[B]に示す第六工程では、レジストパターン33上に形成された電極膜34を、レジストパターン33とともに除去する。つまり、水晶振動片16の表裏に形成されたレジストパターン33と、その上に形成された電極膜34と、を剥離する。これは、感光性レジストを溶解する液(例えばアセトン)に、これらを浸すことにより容易に除去できる。ただし、レジストパターン33の下にある耐食膜32は残る。この第六工程の電極膜形成方法は、リフトオフ法と呼ばれる。
In the sixth step shown in FIGS. 4 [6] and 5 [B], the
図4[7]に示す第七工程では、レジストパターン33が除去されたことにより露出した耐食膜32を、除去する。つまり、最後まで残った耐食膜32をエッチングで除去する。
In the seventh step shown in FIG. 4 [7], the corrosion
図4[8]及び図5[C]に示す第八工程では、水晶振動片16から延長部17を折り取ることにより、電極分離面14を形成する。電極分離面14は、振動腕部12a,12bの内側で対向する励振電極22a,22b、すなわち振動腕部12aの内側面の励振電極22aと振動腕部12bの内側面の励振電極22bとを、電気的に分離する。なお、第三工程において、所望の電極分離面14になるように、延長部17と突起部13との境界に、割れやすくするための切り込みを入れてもよい。
In the eighth step shown in FIG. 4 [8] and FIG. 5 [C], the
また、第八工程において、水晶振動片16から延長部17を折り取ることに代えて、水晶振動片16から延長部17をエッチングによって除去することにより、電極分離面14を形成するようにしてもよい。例えば、延長部17以外の全てをレジスト膜で覆い、レジスト膜で覆われていない延長部17を水晶のウェットエッチングで除去する。このとき、延長部17の全体を露出させる(レジスト膜で覆わない)のではなく、少なくとも電極分離面14となる部分を露出させればよい。
In the eighth step, the
なお、振動素子10はフレーム18に接続部19を介して連結されており、接続部19から振動素子10が折り取られることによって、パッド電極21a,21b同士が電気的に分離される。また、振動素子10は、接続部19でフレーム18から切り離され、パッケージに実装される。
The vibrating
次に、本実施形態1の振動素子10の作用及び効果を説明する。振動素子10によれば、二本の振動腕部12a,12bの間の基部11に、励振電極22a,22bを電気的に分離する電極分離面14を備えたことにより、スリットを不要にできるので、リフトオフ法によって電極を形成する場合でもスリットに起因する諸問題を解決できる。例えば、基部11にスリットが無いので、スリットに応力が集中することによる振動素子10の破損を防止できる。また、基部81を真空ピンセットで吸着する際に、スリットからエアーが漏れることによる吸着力の低下を防止できる。
Next, the operation and effects of the
次に、本発明に係る振動素子の中間生成品の実施形態を、実施形態2として説明する。図6は、実施形態2の中間生成品を示す平面図である。以下、図6に基づき説明する。 Next, an embodiment of an intermediate product of a vibrating element according to the present invention will be described as a second embodiment. FIG. 6 is a plan view showing an intermediate product of the second embodiment. Hereinafter, description will be made based on FIG.
本実施形態2の中間生成品40は、複数の振動素子10と、フレーム41と、複数の振動素子10をフレーム41に連結する複数の接続部42と、を備えている。接続部42は、二本の振動腕部12a,12bの間の基部11からフレーム41まで、二本の振動腕部12a,12bの間に延設されている。電極分離面14は、接続部42から振動素子10が折り取られることによって形成される。
The
本実施形態2では、実施形態1における延長部がフレーム41まで伸びてフレーム41と一体化され接続部42となっている。また、中間生成品40は、フレーム突起部43及びスリット44を更に備えている。フレーム突起部43は、基部11の振動腕部12a,12bの無い側に対向するように、フレーム41から突設されている。そして、基部11とフレーム突起部43とが対向することにより、それらの間にスリット44が形成されている。スリット44は、関連技術1におけるスリットと同様に、電極を電気的に分離する働きをする。ただし、スリット44は最終的に基部11には残らないので、スリット44に起因する前述の諸問題は発生しない。なお、所望の電極分離面14になるように、接続部42と基部11との境界に、割れやすくするための切り込みを入れてもよい。
In the second embodiment, the extension in the first embodiment extends to the
中間生成品40は、この状態で独立して商取引の対象となる。各振動素子10は、一つずつ接続部42でフレーム41から切り離され、パッケージに実装される。
The
本実施形態2の中間生成品40によれば、接続部42から振動素子10を折り取ることにより電極分離面14を形成する工程が、関連技術1における接続部から振動素子を折り取る工程に相当する。そのため、本実施形態2の工程数は、関連技術1の工程数と同じである。したがって、本実施形態2によれば、工程数を増やすことなく、スリットに起因する前述の諸問題を解決できる。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、2のそれらと同様である。
According to the
次に、実施形態2の変形例1について説明する。図7[A]は、実施形態2の中間生成品の変形例1を示す平面図である。以下、図7[A]に基づき説明する。
Next, a first modification of the second embodiment will be described. FIG. 7A is a plan view showing Modification Example 1 of the intermediate product of
本変形例1の中間生成品50は、実施形態2におけるフレーム突起部及びスリットがもう一つの接続部51に置き換わっている。接続部51は、基部11の振動腕部12a,12bの無い側において、電極を電気的に分離する働きをする。
In the
本変形例1の中間生成品50によれば、接続部51から振動素子10を折り取る工程及び接続部42から振動素子10を折り取ることにより電極分離面14を形成する工程が、関連技術1における接続部から振動素子を折り取る工程に相当する。そのため、本変形例2の工程数は関連技術1の工程数と同じである。したがって、本変形例1によれば、実施形態2と同様に、工程数を増やすことなく、スリットに起因する前述の諸問題を解決できる。本変形例1のその他の構成、作用及び効果は、実施形態1、2のそれらと同様である。
According to the
次に、実施形態2の変形例2について説明する。図7[B]は、実施形態2の中間生成品の変形例2を示す平面図である。以下、図7[B]に基づき説明する。
Next, a second modification of the second embodiment will be described. FIG. 7B is a plan view showing Modification Example 2 of the intermediate product of
本変形例2の中間生成品60は、複数の振動素子10’と、フレーム41と、複数の振動素子10’をフレーム41に連結する複数の接続部51と、を備えている。そして、中間生成品60は、フレーム41から二本の振動腕部12a,12bの間に延設され基部11に対向するフレーム延長部61と、基部11とフレーム延長部61との間に形成されたスリット62とを更に備えている。電極分離面14は、スリット62の基部11側のエッチング面からなる。
The
振動素子10’は、実施形態1の振動素子における突起部がスリット62に置き換わっている。ただし、スリット62は最終的に基部11には残らないので、スリット62に起因する前述の諸問題は発生しない。
In the vibrating
本変形例2の中間生成品60によれば、スリット62が水晶振動片を形成する水晶のエッチング工程で同時に形成される。そのため、本変形例2の工程数は関連技術1の工程数と同じである。したがって、本変形例2によれば、実施形態2と同様に、工程数を増やすことなく、スリットに起因する前述の諸問題を解決できる。本変形例2のその他の構成、作用及び効果は、実施形態1、2及び変形例1のそれらと同様である。
According to 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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to said each embodiment, this invention is not limited to said each embodiment. 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 also includes a combination of some or all of the configurations of the above-described embodiments, as appropriate.
<実施形態1>
10 振動素子
101 延設方向
11 基部
12a,12b 振動腕部
13 突起部
14 電極分離面
15a,15b 溝部
16 水晶振動片
17 延長部
18 フレーム
19 接続部
21a,21b パッド電極
22a,22b 励振電極
22c 金属膜
23a,23b 周波数調整用金属膜
24a,24b 配線パターン
31 水晶基板
32 耐食膜
33 レジストパターン
34 電極膜
<実施形態2>
40 中間生成品
41 フレーム
42 接続部
43 フレーム突起部
44 スリット
<変形例1>
50 中間生成品
51 接続部
<変形例2>
10’ 振動素子
60 中間生成品
61 フレーム延長部
62 スリット
<関連技術1>
80 振動素子
801 延設方向
81 基部
82a,82b 振動腕部
83 突起部
84 スリット
85a,85b 溝部
86 水晶振動片
91a,91b パッド電極
92a,92b 励振電極
93a,93b 周波数調整用金属膜
94a,94b 配線パターン
L スリットの長さ
W スリットの幅
First Embodiment
DESCRIPTION OF
40
50
10 '
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数の水晶振動素子を接続部を介して連結するフレームと、
このフレームから突設され前記基部の前記振動腕部の無い側にスリットを介して対向するフレーム突起部と、を備え、
前記接続部は、前記フレームから前記基部まで前記二本の振動腕部の間に設けられ、
前記スリットは、前記フレーム突起部の厚み方向に全体が貫通しており、電極膜形成時の電極材料が入り込まない寸法に設計されている、
水晶振動素子の中間生成品を製造する方法であって、
水晶基板上に耐食膜を成膜しパターン化する第一工程と、
前記耐食膜上にレジストパターンを形成する第二工程と、
前記耐食膜で覆われていない前記水晶基板の露出部分をウェットエッチングで除去することにより、前記基部及び前記振動腕部からなる水晶振動片、前記フレーム、前記接続部、前記フレーム突起部並びに前記スリットを形成する第三工程と、
前記レジストパターンで覆われていない前記耐食膜を除去する第四工程と、
前記レジストパターンで覆われていない前記水晶振動片の露出部分上及び前記レジストパターン上に前記電極膜を形成する第五工程と、
前記レジストパターン上に形成された前記電極膜を前記レジストパターンとともに除去する第六工程と、
前記レジストパターンが除去されたことにより露出した前記耐食膜を除去する第七工程と、
を含むことを特徴とする水晶振動素子の中間生成品の製造方法。 A base, two vibrating arms extending from the base in the same direction, and a plurality of quartz vibrating elements having excitation electrodes formed on the vibrating arms;
A frame that connects the plurality of quartz crystal vibrating elements via a connecting portion;
And a frame protrusion which protrudes from the frame and is opposed to the side of the base without the vibrating arm via a slit.
The connecting portion is provided between the two vibrating arms from the frame to the base,
The slit penetrates entirely in the thickness direction of the frame protrusion, and is designed to have a dimension such that the electrode material does not enter when forming the electrode film.
A method of manufacturing an intermediate product of a quartz crystal element, comprising:
A first step of forming a resist film on a quartz substrate and patterning the film;
Forming a resist pattern on the corrosion resistant film;
By removing the exposed portion of the quartz substrate which is not covered with the corrosion resistant film by wet etching, a quartz-crystal vibrating piece consisting of the base and the vibrating arm, the frame, the connecting portion, the frame protrusion and the slit The third step of forming
A fourth step of removing the corrosion resistant film not covered with the resist pattern;
A fifth step of forming the electrode film on the resist on the exposed portions of the quartz crystal resonator element is not covered by the pattern and the resist pattern,
A sixth step of removing the electrode film formed on the resist pattern together with the resist pattern;
A seventh step of removing the corrosion resistant film exposed by removing the resist pattern ;
A method of manufacturing an intermediate product of a quartz crystal vibrating element , comprising:
前記複数の水晶振動素子を接続部を介して連結するフレームと、
このフレームから前記二本の振動腕部の間に延設され前記基部とスリットを介して対向するフレーム延長部と、を備え、
前記接続部は、前記フレームから前記基部の前記振動腕部の無い側までに設けられ、
前記スリットは、前記フレーム延長部の厚み方向に全体が貫通しており、電極膜形成時の電極材料が入り込まない寸法に設計されている、
水晶振動素子の中間生成品を製造する方法であって、
水晶基板上に耐食膜を成膜しパターン化する第一工程と、
前記耐食膜上にレジストパターンを形成する第二工程と、
前記耐食膜で覆われていない前記水晶基板の露出部分をウェットエッチングで除去することにより、前記基部及び前記振動腕部からなる水晶振動片、前記フレーム、前記接続部、前記フレーム延長部並びに前記スリットを形成する第三工程と、
前記レジストパターンで覆われていない前記耐食膜を除去する第四工程と、
前記レジストパターンで覆われていない前記水晶振動片の露出部分上及び前記レジストパターン上に前記電極膜を形成する第五工程と、
前記レジストパターン上に形成された前記電極膜を前記レジストパターンとともに除去する第六工程と、
前記レジストパターンが除去されたことにより露出した前記耐食膜を除去する第七工程と、
を含むことを特徴とする水晶振動素子の中間生成品の製造方法。 A base, two vibrating arms extending from the base in the same direction, and a plurality of quartz vibrating elements having excitation electrodes formed on the vibrating arms;
A frame that connects the plurality of quartz crystal vibrating elements via a connecting portion;
A frame extension extending from the frame between the two vibrating arms and facing the base via the slit;
The connection portion is provided from the frame to the side of the base on which the vibrating arm portion is absent,
The slit penetrates entirely in the thickness direction of the frame extension, and is designed to have a dimension such that the electrode material does not enter when forming the electrode film.
A method of manufacturing an intermediate product of a quartz crystal element, comprising:
A first step of forming a resist film on a quartz substrate and patterning the film;
Forming a resist pattern on the corrosion resistant film;
By removing the exposed portion of the quartz substrate which is not covered with the corrosion resistant film by wet etching, a quartz crystal vibrating piece consisting of the base and the vibrating arm, the frame, the connecting portion, the frame extension and the slit The third step of forming
A fourth step of removing the corrosion resistant film not covered with the resist pattern;
A fifth step of forming the electrode film on the resist on the exposed portions of the quartz crystal resonator element is not covered by the pattern and the resist pattern,
A sixth step of removing the electrode film formed on the resist pattern together with the resist pattern;
A seventh step of removing the corrosion resistant film exposed by removing the resist pattern ;
A method of manufacturing an intermediate product of a quartz crystal vibrating element , comprising:
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