JP6678428B2 - 圧電振動片の製造方法、圧電振動片及び圧電振動子 - Google Patents

Description

本発明は、圧電振動片の製造方法、圧電振動片及び圧電振動子に関する。

携帯電話や携帯情報端末機器等には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子として、いわゆる音叉型の圧電振動片がパッケージ内に封入された圧電振動子が知られている。

ところで、上述した圧電振動片の外形形状は、ウエハに対してエッチングを施すことにより形成される。具体的には、まずウエハ上に圧電振動片の外形形状をなす外形パターンを形成した後、外形パターンをマスクとしてウエハをエッチングする。このとき、複数の圧電振動片が連結部を介してフレーム部に連結された状態にウエハをエッチングする。その後、各圧電振動片をフレーム部から分離させることで、各圧電振動片が個片化される。

ここで、例えば下記特許文献１には、連結部に切り込みが形成された構成が開示されている。
この構成によれば、圧電振動片を個片化させる際に、連結部が切り込みに沿って分断されるため、個片化時に発生するウエハの破片を低減できるとされている。

特開２０１３−２０７５０９号公報

しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、圧電振動片を所望の形状に個片化する点で未だ改善の余地があった。具体的に、特許文献１の構成では、連結部に切り込みが形成されているため、連結部のうち切り込みよりも圧電振動片側に位置する部分（以下、残存部という）が個片化後の圧電振動片に残存する場合がある。仮に残存部が圧電振動片の最外縁よりも外側に突出していると、パッケージへの実装時や圧電振動子の輸送時等において、残存部がパッケージの内面に接触するおそれがある。この場合には、圧電振動片の振動特性に影響を及ぼす可能性がある。特に、近年の圧電振動子の小型化に伴い、上述した課題が顕著になる。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、圧電振動片を所望の形状に個片化できる圧電振動片の製造方法、圧電振動片及び圧電振動子を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る圧電振動片の製造方法は、圧電振動片の外形を構成する複数の圧電板が、それぞれ連結部を介してフレーム部に連結された状態にウエハをパターニングする外形形成工程と、複数の前記圧電板を前記ウエハから分離する個片化工程と、を有する圧電振動片の製造方法であって、前記連結部は、前記ウエハの厚さ方向から見た平面視において、前記圧電板の第１端縁から前記第１端縁の幅方向に交差する方向に突出し、前記外形形成工程では、前記圧電板のうち、前記第１端縁よりも内側に位置する部分に、前記連結部に連なるとともに、少なくとも前記連結部よりも薄肉で、かつ前記連結部よりも幅広の弱化部を形成し、前記個片化工程では、前記弱化部を起点に前記圧電板を個片化することを特徴とする。

この構成によれば、個片化工程において、圧電板が弱化部に沿って破断され易くなるので、圧電板を所望の形状に個片化でき、歩留まりを向上させることができる。また、個片化時における破片やバリ等の発生を抑制できる。しかも、弱化部が連結部よりも幅広に形成されているため、連結部と弱化部とが第１端縁の幅方向の全体に亘ってスムーズに分離されることになる。よって、歩留まりの更なる向上を図るとともに、連結部における幅方向の両端縁と弱化部との間でバリ等の発生を抑制できる。
特に、本態様では、弱化部が圧電板の第１端縁よりも内側に位置する部分に形成されているため、圧電板の第１端縁よりも外側に弱化部の残存部が突出するのを抑制できる。そのため、圧電振動片のパッケージへの実装後、残存部がパッケージの内面に接触するのを抑制できる。その結果、圧電振動片とパッケージの内面との接触によって圧電振動片の振動特性に影響が及ぶのを抑制できる。

上記態様において、前記弱化部は、前記ウエハにおける前記厚さ方向の両面に対して窪む凹部を有していてもよい。
この構成によれば、弱化部が圧電板の両面に対して窪む凹部を有しているため、圧電板がより個片化し易くなる。その結果、歩留まりの更なる向上を図ることができる。

上記態様において、前記圧電板は、前記第１端縁を有する基部と、前記平面視において前記基部のうち前記第１端縁と対向する第２端縁から片持ち状に延設された一対の振動腕部と、前記振動腕部に形成された溝部と、を有し、前記外形形成工程は、前記基部及び前記振動腕部を形成する第１パターニング工程と、前記溝部を形成する第２パターニング工程と、を有し、前記第２パターニング工程では、前記溝部とともに前記弱化部を形成してもよい。
この構成によれば、第２パターニング工程において、振動腕部の溝部とともに弱化部が形成されるため、第２パターニング工程と別工程で弱化部を形成する場合に比べて製造効率の向上を図ることができる。

本発明の一態様に係る圧電振動片は、第１端縁を有する基部と、前記基部を厚さ方向から見た平面視において、前記基部のうち前記第１端縁と対向する第２端縁から片持ち状に延設された一対の振動腕部と、を備え、前記基部のうち前記第１端縁に連なる部分には、前記振動腕部よりも薄肉の薄肉部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、例えば一枚のウエハから複数の圧電振動片を一括して製造する場合において、薄肉部を介して各圧電振動片をウエハの連結部に連結することで、各圧電振動片の個片化時に圧電振動片が弱化部に沿って破断され易くなる。これにより、圧電振動片を所望の形状に個片化でき、歩留まりを向上させることができる。また、個片化時における破片やバリ等の発生を抑制できる。

本発明の一態様に係る圧電振動子は、上記本発明の一態様に係る圧電振動片と、前記圧電振動片が封入されたパッケージと、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、小型化を図った上で、振動特性に優れた圧電振動子を提供できる。

本発明の一態様によれば、圧電振動片を所望の形状に個片化し、振動特性に優れた圧電振動片を形成できる。

本発明の実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。 封口板を取り外した状態を示す圧電振動子の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。 本発明の実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 圧電振動片の平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する断面図である。 圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。 圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。 圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。 図９のＸ−Ｘ線に相当する断面図である。 実施形態の他の構成に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。 実施形態の他の構成に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。 実施形態の他の構成に係る圧電振動片の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハの部分平面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
［圧電振動子］
図１は本発明の実施形態に係る圧電振動子１の外観斜視図である。図２は封口板１２を取り外した状態を示す圧電振動子１の平面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。図４は実施形態に係る圧電振動子１の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、圧電振動子１は、いわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えている。なお、圧電振動子１は、直方体状を呈している。したがって、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長手方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長手方向Ｌ及び幅方向Ｗに対して直交する方向を厚さ方向Ｔという。また、以下の説明では、長手方向Ｌ、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔにおいて、図中矢印方向を＋側といい、矢印とは反対の方向を−側という場合がある。

＜パッケージ＞
パッケージ２は、パッケージ本体１１と、パッケージ本体１１に接合され、パッケージ本体１１との間にキャビティＣを形成する封口板１２と、を有している。

パッケージ本体１１は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板２１及び第２ベース基板２２と、第２ベース基板２２上に接合されたシールリング２３と、を備えている。なお、各ベース基板２１，２２は、ともにセラミックス材料により形成されている。セラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）等を用いることが可能である。また、パッケージ本体１１において、ベース基板２１，２２は、１枚であっても、３枚以上であっても構わない。

図２〜図４に示すように、第１ベース基板２１は、厚さ方向Ｔから見た平面視で長方形状に形成されている。第１ベース基板２１の下面（厚さ方向Ｔにおける−側を向く面）には、一対の外部電極２５，２６が長手方向Ｌに間隔をあけて形成されている。外部電極２５，２６は、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜により構成されている。

第２ベース基板２２は、平面視外形が第１ベース基板２１と同等の形状に形成されている。第２ベース基板２２は、焼結等によって第１ベース基板２１の上面（厚さ方向Ｔにおける＋側を向く面）に一体的に接合されている。第２ベース基板２２のうち、キャビティＣ内における長手方向Ｌの＋側には、第２ベース基板２２を厚さ方向Ｔに貫通する貫通部２２ａが形成されている。
第２ベース基板２２のうち、キャビティＣ内における長手方向Ｌの−側には、一対の電極パッド３１，３２が形成されている。各電極パッド３１，３２は、幅方向Ｗに間隔をあけて配置されている。各電極パッド３１，３２は、各ベース基板２１，２２を厚さ方向Ｔで貫通する図示しない貫通配線を介して対応する外部電極２５，２６にそれぞれ導通している。なお、各電極パッド３１，３２は、上述した外部電極２５，２６と同様に、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜等により構成されている。

シールリング２３は、各ベース基板２１，２２の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材である。シールリング２３は、第２ベース基板２２の上面に接合されている。具体的に、シールリング２３は、銀ロウ等のロウ材やはんだ材等による焼付けによって第２ベース基板２２上に接合、又は第２ベース基板２２上に形成された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。シールリング２３の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング２３の材料としては、セラミックス製とされている各ベース基板２１，２２に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、ベース基板２１，２２として熱膨張係数６．８×１０^-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング２３として熱膨張係数５．２×１０^-6／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０^-6／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。

図３、図４に示すように、封口板１２は、厚さ方向Ｔから見た平面視でシールリング２３と同等の外形を有する板状に形成されている。封口板１２は、シールリング２３上に接合（例えば、シーム溶接等）されている。そして、パッケージ本体１１及び封口板１２により画成された空間は、気密封止されたキャビティＣを構成する。なお、封口板１２は、例えばＫｏｖ／Ｎｉ等の積層体により構成されている。

＜圧電振動片＞
図５は、圧電振動片３の平面図である。
図５に示すように、圧電振動片３は、圧電板３５と、圧電板３５上に形成された図示しない電極膜と、を有している。なお、圧電振動片３の長手方向、幅方向及び厚さ方向は、上述した圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔにそれぞれ一致している。

圧電板３５は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料により形成されている。圧電板３５は、基部４１と、一対の振動腕部（第１振動腕部４２及び第２振動腕部４３）と、を有している。
各振動腕部４２，４３は、基部４１における長手方向Ｌの＋側端縁（第２端縁）から長手方向Ｌに沿って片持ち状に延設されている。各振動腕部４２，４３は、幅方向Ｗに並んで配置されている。各振動腕部４２，４３は、基端部（長手方向Ｌの−側端部）を固定端とし、先端部（長手方向Ｌの＋側端部）を自由端として互いに接近離間する方向（幅方向Ｗ）に振動する。また、振動腕部４２，４３の上下面には、厚さ方向Ｔに窪むとともに、長手方向Ｌに延びる溝部４４がそれぞれ形成されている。

基部４１は、平面視で矩形状に形成されている。基部４１は、各振動腕部４２，４３の基端部を一体に連結している。なお、基部４１における幅方向Ｗの両端面は、振動腕部４２，４３よりも外側に位置している。

平面視において、基部４１のうち、長手方向Ｌの−側端縁は幅方向Ｗに沿って延在する直線状に形成されている。基部４１における長手方向Ｌの−側端縁において、幅方向Ｗの中央部には、長手方向Ｌの＋側に向けて窪む切欠き部４５が形成されている。切欠き部４５は、基部４１を厚さ方向Ｔに貫通するとともに、長手方向Ｌの−側に向けて開放されている。

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に相当する断面図である。
基部４１の上下面のうち、長手方向Ｌの−側端部には、厚さ方向Ｔに窪む凹部４６，４７がそれぞれ形成されている。各凹部４６，４７は、平面視で長手方向Ｌにおける−側に向けて開口するＣ字状に形成されている。各凹部４６，４７は、長手方向Ｌの＋側及び幅方向Ｗの両側から切欠き部４５の開口縁に連なっている。なお、本実施形態において、各凹部４６，４７は、同形同大に形成されるとともに、基部４１において厚さ方向Ｔで重なる位置に形成されている。また、凹部４６，４７は、基部４１における厚さ方向Ｔの一方の面に少なくとも形成されていれば構わない。

したがって、基部４１のうち、厚さ方向Ｔにおける凹部４６，４７間に位置する部分は、薄肉部４８になっている。薄肉部４８は、後述する個片化工程において、圧電振動片３を個片化するための起点となる。薄肉部４８は、振動腕部４２，４３や基部４１のうち薄肉部４８以外の部分（以下、厚肉部４９という）よりも薄肉に形成されている。なお、本実施形態において、薄肉部４８の上下面は、基部４１の厚肉部４９の上下面よりも厚さ方向Ｔの内側に位置している。

電極膜は、励振電極、マウント電極及び引き回し電極をそれぞれ一対ずつ有している。 各励振電極は、主に振動腕部４２，４３上に互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされている。
マウント電極は、少なくとも基部４１の下面に互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされている。
引き回し電極は、上述した各励振電極及びマウント電極のうち対応する励振電極及びマウント電極同士をそれぞれ接続している。引き回し電極は、圧電板３５のうち振動腕部４２，４３から基部４１に至る経路に形成されている。なお、電極膜は、例えばＣｒ−Ａｕの積層膜によって形成されている。

図２〜図４に示すように、上述した圧電振動片３は、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。具体的に、圧電振動片３は、キャビティＣ内において、基部４１の各マウント電極が第２ベース基板２２上に形成された対応する電極パッド３１，３２上にそれぞれ図示しない導電性接合材を介して実装されている。これにより、キャビティＣ内において、圧電振動片３は、シールリング２３に取り囲まれるとともに、第２ベース基板２２に対して浮いた状態で支持されている。なお、上述した導電性接合材としては、導電性接着剤や金属バンプ等を使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有することである。

このように構成された圧電振動子１を作動させるには、外部電極２５，２６（図３参照）に所定の電圧を印加する。すると、各励振電極に電流が流れ、各励振電極間に電界が発生する。各振動腕部４２，４３は、各励振電極間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。そして、各振動腕部４２，４３の振動は、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられる。

［圧電振動片の製造方法］
次に、上述した圧電振動片３の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、一枚のウエハ５０（図７参照）から複数の圧電振動片３を一括で製造する方法について説明する。
本実施形態の圧電振動片３の製造方法は、外形形成工程と、電極膜形成工程と、個片化工程と、を主に有している。

＜外形形成工程＞
図７〜図９は、圧電振動片３の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ５０の部分平面図である。
図７に示すように、外形形成工程では、ウエハ５０に対してエッチングを施し、ウエハ５０を複数の圧電板３５の外形形状に形成する。外形形成工程では、まずフォトリソグラフィ技術によってウエハ５０の上下面に、第１外形パターン６１を形成する（第１外形パターン形成工程）。各第１外形パターン６１は、複数の第１外形マスク６２と、第１フレーム部マスク６３と、これら第１外形マスク６２及び第１フレーム部マスク６３を接続する第１連結部マスク６４と、をそれぞれ有している。

各第１外形マスク６２は、上述した圧電板３５の平面視外形に倣った形状に形成されている。各第１外形マスク６２は、ウエハ５０のうち圧電板３５の形成領域を被覆している。本実施形態において、各第１外形マスク６２は、ウエハ５０上において、長手方向Ｌ及び幅方向Ｗに間隔をあけて複数配列されている。
第１連結部マスク６４は、各第１外形マスク６２における長手方向Ｌの−側端縁から長手方向Ｌに延設されている。図示の例において、第１連結部マスク６４は、第１外形マスク６２から離間するに従い幅が広くなっている。
第１フレーム部マスク６３は、各第１連結部マスク６４における長手方向Ｌの−側端部同士を接続している。

次いで、第１外形パターン６１をマスクとして、ウエハ５０をエッチングする（第１パターニング工程）。すると、図８に示すように、ウエハ５０のうち第１外形パターン６１でマスクされていない領域が選択的に除去される。これにより、ウエハ５０は、複数の圧電板３５が、それぞれ連結部７１を介してフレーム部７２に連結された状態にパターニングされる。

具体的に、ウエハ５０のうち、第１外形マスク６２で被覆された部分は圧電板３５を構成する。また、ウエハ５０のうち、第１連結部マスク６４で被覆された部分は、圧電板３５における長手方向Ｌの−側端縁から長手方向Ｌに延びる連結部７１を構成する。さらに、ウエハ５０のうち、第１フレーム部マスク６３で被覆された部分は、各連結部７１における長手方向Ｌの−側端部同士を接続するフレーム部７２を構成する。なお、連結部７１の延在方向は、平面視において幅方向Ｗに交差する方向であれば構わない。

次に、図９に示すように、フォトリソグラフィ技術によってウエハ５０上に第２外形パターン７５を形成する（第２外形パターン形成工程）。第２外形パターン７５は、各圧電板３５をそれぞれ被覆する複数の第２外形マスク７６と、フレーム部７２を被覆する第２フレーム部マスク７７と、各連結部７１をそれぞれ被覆する複数の第２連結部マスク７８と、を有している。

第２外形マスク７６のうち、圧電板３５を厚さ方向Ｔで被覆する部分には、溝部用開口８１及び弱化部用開口８２が形成されている。
溝部用開口８１は、第２外形マスク７６のうち振動腕部４２，４３と厚さ方向Ｔで重なる部分に形成されている。溝部用開口８１は、振動腕部４２，４３のうち溝部４４（図５参照）の形成領域を露出させている。

弱化部用開口８２は、第２外形マスク７６のうち基部４１と厚さ方向Ｔで重なる部分に形成されている。具体的に、弱化部用開口８２は、基部４１の上下面のうち長手方向Ｌの−側端部であって、幅方向Ｗの中央部を露出させている。また、弱化部用開口８２における長手方向Ｌの−側端縁は、基部４１における長手方向Ｌの−側端縁に沿って幅方向Ｗに延在している。平面視において、弱化部用開口８２は、第２連結部マスク７８における長手方向Ｌの＋側端部よりも幅広に形成されている。したがって、弱化部用開口８２における幅方向Ｗの両端部は、第２連結部マスク７８よりも幅方向Ｗの外側に位置している。

次いで、第２外形パターン７５をマスクとして、ウエハ５０をハーフエッチングする（第２パターニング工程）。これにより、振動腕部４２，４３のうち、溝部用開口８１を通して露出する部分に溝部４４（図５参照）が形成される。

図１０は、図９のＸ−Ｘ線に相当する断面図である。
ここで、図１０に示すように、基部４１の上下面のうち、弱化部用開口８２を通して露出する部分には、弱化部９１が形成される。弱化部９１は、基部４１の上下面のうち、長手方向Ｌの−側端部であって、幅方向Ｗの中央部に形成されている。弱化部９１は、基部４１の上下面から厚さ方向Ｔに窪む凹部９０を有している。すなわち、弱化部９１は、連結部７１や基部４１の凹部９０以外の部分よりも薄肉になっている。

凹部９０は、平面視において、幅方向Ｗに沿って連続して延びる直線状に形成されている。具体的に、凹部９０における長手方向Ｌの−側端縁は、基部４１における長手方向Ｌの−側端縁に沿って延在している。したがって、凹部９０における長手方向Ｌの−側端縁は、長手方向Ｌの＋側から連結部７１に連なっている。また、凹部９０は、連結部７１における長手方向Ｌの＋側端部よりも幅広に形成されている。この場合、凹部９０は、連結部７１における長手方向Ｌの＋側端縁に幅方向Ｗの全体が連なっている。また、凹部９０における幅方向Ｗの両端部は、連結部７１における長手方向Ｌの＋側端部よりも外側に位置している。

＜電極形成工程＞
次に、複数の圧電板３５上に、電極膜（励振電極、引き出し配線及びマウント電極）を形成する。電極形成工程では、ウエハ５０上に、蒸着やスパッタリング等により電極材料を成膜し、その後電極材料をパターニングすることで電極膜を形成する。

＜個片化工程＞
次に、各圧電板３５をウエハ５０から分離する個片化工程を行う。具体的には、ウエハ５０に対して圧電板３５を押し込む又は引き上げることで、連結部７１及びフレーム部７２と圧電板３５とを厚さ方向Ｔに相対変位させる。すると、圧電板３５が弱化部９１における例えば長手方向Ｌの中心を起点に屈曲することで、弱化部９１が破断される。これにより、圧電板３５がウエハ５０から分離する。
以上により、一枚のウエハ５０から複数の圧電振動片３が形成される。なお、図５に示すように、上述した製造方法により製造された圧電振動片３において、基部４１の長手方向Ｌの−側端部には弱化部９１が破断されてなる切欠き部４５及び薄肉部４８が残存している。

このように、本実施形態では、外形形成工程において、圧電板３５のうち、長手方向Ｌにおける−側端縁よりも内側に位置する部分に、連結部７１に連なるとともに、連結部７１よりも薄肉の弱化部９１を形成する構成とした。
この構成によれば、個片化工程において、圧電板３５が弱化部９１に沿って破断され易くなるので、圧電板３５を所望の形状に個片化でき、歩留まりを向上させることができる。また、個片化時における破片やバリ等の発生を抑制できる。しかも、本実施形態では、弱化部９１が連結部７１よりも幅広に形成されているため、連結部７１と弱化部９１とが幅方向Ｗの全体に亘ってスムーズに分離されることになる。よって、歩留まりの更なる向上を図るとともに、連結部７１における幅方向Ｗの両端縁と弱化部９１との間でバリ等の発生を抑制できる。

特に、本実施形態では、弱化部９１が圧電板３５のうち長手方向Ｌにおける−側端縁よりも内側に位置する部分に形成されているため、圧電板３５における長手方向Ｌにおける−側端縁よりも外側に弱化部９１の残存部（薄肉部４８）が突出するのを抑制できる。そのため、圧電振動片３のパッケージ２への実装後、薄肉部４８がパッケージ２の内面に接触するのを抑制できる。その結果、圧電振動片３とパッケージ２の内面との接触によって圧電振動片３の振動特性に影響が及ぶのを抑制できる。

また、本実施形態では、弱化部９１が圧電板３５の上下面に対して窪む凹部９０を有しているため、圧電板３５がより個片化し易くなる。その結果、歩留まりの更なる向上を図ることができる。

本実施形態では、第２パターニング工程において、振動腕部４２，４３の溝部４４とともに弱化部９１が形成されるため、第２パターニング工程と別工程で弱化部９１を形成する場合に比べて製造効率の向上を図ることができる。

そして、本実施形態では、上述の製造方法によって製造された圧電振動片３を備えているため、小型化を図った上で、振動特性に優れた圧電振動子１を提供できる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、連結部７１における幅方向Ｗの全体が凹部９０に連なる構成について説明したが、これに限られない。例えば、図１１に示す弱化部１００のように、幅方向Ｗにおいて連結部７１の一部（図示の例では、幅方向Ｗの両端部）が凹部１０１から離間していても構わない。但し、図１１に示す構成においても、凹部１０１のうち幅方向Ｗの両端部は、連結部７１よりも幅方向Ｗの外側に位置している。
また、上述した実施形態の弱化部９１は、凹部９０が幅方向Ｗに沿って連続的に形成された構成について説明したが、これに限られない。例えば、図１２に示す弱化部１１０のように、凹部１１１が幅方向Ｗに沿って間欠的に形成された構成であっても構わない。なお、上述した図１２に示す構成においても、各凹部１１１のうち幅方向Ｗの最外に位置する凹部１１１は、連結部７１よりも幅方向Ｗの外側に位置している。すなわち、弱化部は、基部４１における長手方向Ｌの−側端縁よりも内側であって、連結部７１よりも幅広に形成されていれば、凹部の形状や寸法等は適宜変更が可能である。

上述した実施形態では、本発明の第１端縁が、基部４１における長手方向Ｌの−側端縁である場合について説明したが、これに限られない。すなわち、第１端縁は、基部４１の最外縁に必ずしも一致していなくても構わない。例えば図１３に示すように、基部４１における長手方向Ｌの−側端縁に長手方向Ｌの＋側に窪む窪み部１２０を形成し、この窪み部１２０の周縁部を第１端縁としても構わない。この場合、窪み部１２０に長手方向Ｌの＋側から連なるように弱化部１２１（凹部１２２）を形成しても構わない。

上述した実施形態では、溝部４４と弱化部９１（凹部９０）を同工程で形成する場合について説明したが、これに限らず、溝部４４と弱化部９１（凹部９０）を別工程で形成しても構わない。
上述した実施形態では、振動腕部４２，４３と連結部７１とが、基部４１のうち長手方向Ｌで対向する端縁にそれぞれ形成された場合について説明したが、これに限られない。例えば、連結部７１は基部４１における幅方向Ｗを向く端縁に形成されていても構わない。
上述した実施形態では、弱化部９１が長手方向Ｌの中心で破断される構成について説明したが、これに限られない。圧電振動片３は、弱化部９１を起点に連結部７１から破断されれば構わない。なお、弱化部９１の残存部である切欠き部４５や薄肉部４８の形状や寸法は、弱化部９１の破断位置に応じて適宜変化する。

上述した実施形態では、いわゆる音叉型の圧電振動片３に本発明を適用した場合について説明したが、これに限られない。圧電振動片としては、例えば各振動腕部４２，４３に対して幅方向Ｗの外側に各支持腕部が配置された、いわゆるサイドアーム型や、各振動腕部４２，４３間に支持腕部が配置された、いわゆるセンターアーム型の圧電振動片であっても構わない。サイドアーム型やセンターアーム型の圧電振動片は、パッケージ２に実装されるマウント電極が支持腕部に形成される。
さらに、圧電振動片として、厚みすべり振動するＡＴ振動片を用いても構わない。

また、上述した実施形態においては、圧電振動片３を用いた圧電振動子１として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、これに限られない。例えば、ガラスからなるベース基板及びリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子１に本発明を適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

１…圧電振動子
２…パッケージ
３…圧電振動片
３５…圧電板
４１…基部
４２…振動腕部
４３…振動腕部
４４…溝部
４８…薄肉部
５０…ウエハ
７１…連結部
７２…フレーム部
９０，１０１，１１１，１２２…凹部
９１，１００，１１０，１２１…弱化部

Claims (5)

1. 圧電振動片の外形を構成する複数の圧電板が、それぞれ連結部を介してフレーム部に連結された状態にウエハをパターニングする外形形成工程と、
   複数の前記圧電板を前記ウエハから分離する個片化工程と、を有する圧電振動片の製造方法であって、
   前記連結部は、前記ウエハの厚さ方向から見た平面視において、前記圧電板の第１端縁から前記第１端縁の幅方向に交差する方向に突出し、
   前記外形形成工程では、前記圧電板のうち、前記第１端縁よりも内側に位置する部分に、前記連結部に連なるとともに、少なくとも前記連結部よりも薄肉で、かつ前記連結部よりも幅広の弱化部を形成し、
   前記個片化工程では、前記弱化部を起点に前記圧電板を個片化し、
   前記弱化部は、平面視で長手方向における連結部側に向けて開口するＣ字状に形成されていることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
2. 前記弱化部は、前記ウエハにおける前記厚さ方向の両面に対して窪む凹部を有していることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片の製造方法。
3. 前記圧電板は、
   前記第１端縁を有する基部と、
   前記平面視において前記基部のうち前記第１端縁と対向する第２端縁から片持ち状に延設された一対の振動腕部と、
   前記振動腕部に形成された溝部と、を有し、
   前記外形形成工程は、
   前記基部及び前記振動腕部を形成する第１パターニング工程と、
   前記溝部を形成する第２パターニング工程と、を有し、
   前記第２パターニング工程では、前記溝部とともに前記弱化部を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片の製造方法。
4. 第１端縁を有する基部と、
   前記基部を厚さ方向から見た平面視において、前記基部のうち前記第１端縁と対向する第２端縁から片持ち状に延設された一対の振動腕部と、を備え、
   前記基部のうち前記第１端縁に連なる部分には、前記振動腕部よりも薄肉の薄肉部が形成され、
   前記薄肉部は、平面視で前記振動腕部と反対方向に向けて開口するＣ字状に形成され、
   前記第１端縁の前記薄肉部には前記振動腕部が延設された方向に窪む切欠き部が形成されていることを特徴とする圧電振動片。
5. 請求項４に記載の圧電振動片と、
   前記圧電振動片が封入されたパッケージと、を備えていることを特徴とする圧電振動子。

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