JPH11355088A - Production of piezoelectric device - Google Patents

Production of piezoelectric device

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Publication number
JPH11355088A
JPH11355088A JP16012998A JP16012998A JPH11355088A JP H11355088 A JPH11355088 A JP H11355088A JP 16012998 A JP16012998 A JP 16012998A JP 16012998 A JP16012998 A JP 16012998A JP H11355088 A JPH11355088 A JP H11355088A
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JP
Japan
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piezoelectric substrate
thickness
substrate
piezoelectric
vibrating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16012998A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaya Nakatani
将也 中谷
Atsushi Komatsu
敦 小松
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11355088A publication Critical patent/JPH11355088A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat device with satisfactory yield while facilitating handling even when a vibrating part is made thin by forming an exciting electrode at the vibrating part on the side of a first crystal plate before sticking first and second crystal plates, and grinding the first crystal plate into a prescribed thickness after sticking. SOLUTION: A first crystal plate 1 and a second crystal plate 2 previously sliced into prescribed thickness are prepared. A common electrode is formed with a laminated metal at a vibrating part 3 of the first crystal plate 1. By sticking the first and second crystal plates 1 and 2 and heating them for a fixed time, the crystal plates 1 and 2 are in tight contact. Next, the side of the first crystal plate 1 is mechanically ground until making the first crystal plate 1 into prescribed thickness. Next, the thickness of each element vibrating part is precisely adjusted by etching. At such a time, since a common electrode is previously formed between the first and second crystal plates 1 and 2, the thickness of the first crystal plate 1 can be easily measured while utilizing the reflection of laser light from the surface of the first crystal plate 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水晶振動子、水晶フ
ィルターなどの圧電デバイスの製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric device such as a quartz oscillator or a quartz filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電デバイスである水晶振動子、水晶フ
ィルターは圧電体である水晶板を所定の厚みにスライス
し、水晶板の振動部の表裏面に入出力電極となる励振用
電極を形成することで、特定の周波数特性を入出力電極
間で取り出すことができる。このときの周波数は水晶板
の厚み及び入出力電極の膜厚に依存するので、これまで
は水晶板の板厚を所定の厚みにするため、機械的な研磨
によって板厚の調整を行っていた。
2. Description of the Related Art Quartz resonators and quartz filters, which are piezoelectric devices, are obtained by slicing a quartz plate, which is a piezoelectric body, to a predetermined thickness and forming excitation electrodes serving as input / output electrodes on the front and back surfaces of a vibrating portion of the quartz plate. Thus, a specific frequency characteristic can be extracted between the input and output electrodes. Since the frequency at this time depends on the thickness of the quartz plate and the thickness of the input / output electrodes, the plate thickness has been adjusted by mechanical polishing in order to make the plate thickness of the quartz plate a predetermined thickness. .

【0003】このとき、発振周波数が50MHz以上の
高周波領域になると水晶板の厚みは30μm以下にする
必要があり取り扱いが困難になるので、板厚を薄くする
場合には、水晶板を研磨する前に振動部を保持するよう
な枠体構造のものを張り合わせるか、あるいは、水晶板
と補強板を張り合わせたものを研磨した後、補強板側を
枠体構造にエッチングによって形成したり(特開平7−
74569号公報参照)、あるいは、研磨後に補強板を
取り外したり(特開平8−46475号公報参照)、あ
る程度の板厚を持つ水晶板の振動部分のみ薄くするため
凹型構造にエッチングによってえぐり取るという工法
(特開平6−21740号公報参照)があった。
At this time, when the oscillation frequency is in a high frequency region of 50 MHz or more, the thickness of the quartz plate needs to be 30 μm or less and handling becomes difficult. A frame structure that holds the vibrating portion may be bonded to the substrate, or a quartz plate and a reinforcing plate may be polished, and then the reinforcing plate side may be formed in the frame structure by etching. 7-
No. 74569), or a method in which a reinforcing plate is removed after polishing (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-46475), or a recessed structure is etched by etching to reduce only a vibrating portion of a quartz plate having a certain thickness. (See JP-A-6-21740).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように枠体構造の板が張り合わされたものを研磨する
と、振動部分が非常に薄いため、研磨中に振動部が反っ
てしまうため、振動部の研磨仕上がりが平坦でなかった
り、基板の中において個々の素子部分の厚みにばらつき
があったりした。また、特開平6−21740号公報に
示されたようにある程度の厚みから振動部のみをエッチ
ングによりえぐり取る場合にはエッチングによって振動
部分の表面が荒れたり、平坦にエッチングされない事が
あるという問題がある。
However, when the above-mentioned frame-structured plate is polished, the vibrating portion is extremely thin, and the vibrating portion warps during polishing. The polishing finish was not flat, and the thickness of individual element portions in the substrate varied. Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-21740, when only the vibrating portion is cut out from a certain thickness by etching, the surface of the vibrating portion may be roughened by etching or may not be etched flat. is there.

【0005】また、特開平7−74569号公報や特開
平8−46475号公報に示されたように水晶板の振動
部の共振周波数を管理するために、水晶板か補強板にあ
らかじめ電極とこれを埋め込む凹隔部を形成しておく必
要があり、後にその共振周波数測定用の電極を取り外す
工程が必要である。
In order to control the resonance frequency of the vibrating part of the quartz plate as disclosed in JP-A-7-74569 and JP-A-8-46475, an electrode and a reinforcing plate are previously provided on a quartz plate or a reinforcing plate. Must be formed in advance, and a step of removing the electrode for measuring the resonance frequency is required later.

【0006】本発明は、水晶振動子や水晶フィルタなど
の圧電デバイスを製造する際に、振動部の厚みを薄くし
ても取り扱いが容易で、振動部が平坦に形成され、しか
も基板の中において個々の素子部分の厚みばらつきが少
なく、また、振動部に貫通孔やスリットを容易に形成で
き、水晶板と補強板を接合するに際して研磨した後に
も、水晶板に形成した電極を取り外すことなく、ウエハ
による電極形成までを一括して歩留まりよく、安定した
高周波の領域の基本波を発振できる圧電デバイスを製造
するためのものである。
According to the present invention, when manufacturing a piezoelectric device such as a quartz oscillator or a quartz filter, it is easy to handle even if the thickness of the vibrating portion is reduced, the vibrating portion is formed flat, and the vibration portion is formed in the substrate. Thickness variation of individual element parts is small, and through holes and slits can be easily formed in the vibrating part, even after polishing when joining the quartz plate and the reinforcing plate, without removing the electrode formed on the quartz plate, The object is to manufacture a piezoelectric device capable of oscillating a fundamental wave in a stable high-frequency region with a good yield up to the formation of electrodes on a wafer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、第1の材料基板を研磨によってある程
度の板厚に研磨した後、別の第2の材料基板に張り合わ
せる。このとき、第1の材料基板と第2の材料基板の間
にはあらかじめ、片方の励振用電極の全部あるいは一部
を第1の材料基板側の振動部に形成しておく。この後、
第1の材料基板と第2の材料基板が張り合わされた状態
で、第1の材料基板を所定の厚みまで研磨する。この
後、第1の材料基板内の素子振動部となる部分には、基
板の中で厚みばらつきが発生しているので、それぞれの
素子の振動部に対し個別にエッチングを行い板厚の微調
整を行う。エッチングの途中においては素子の上側から
第1の材料基板と第2の材料基板間に形成された励振用
電極からの反射を利用して、共晶点原理によるレーザ顕
微鏡により板厚を測定する。
According to the present invention, a first material substrate is polished to a certain thickness by polishing and then bonded to another second material substrate. At this time, between the first material substrate and the second material substrate, all or a part of one of the excitation electrodes is formed in the vibrating portion on the first material substrate side in advance. After this,
The first material substrate is polished to a predetermined thickness in a state where the first material substrate and the second material substrate are bonded to each other. After that, in the portion that becomes the element vibrating portion in the first material substrate, thickness variation occurs in the substrate, so that the vibrating portion of each element is individually etched to finely adjust the plate thickness. I do. During the etching, the plate thickness is measured by a laser microscope based on the eutectic point principle by utilizing the reflection from the excitation electrode formed between the first material substrate and the second material substrate from above the element.

【0008】次に第1の材料基板の面に一方の励振用電
極を形成した後、第1の材料基板と第2の材料基板の間
に形成された励振用電極を引き出すため、素子の振動部
に貫通孔を形成する。また、同時に第1の材料基板と第
2の材料基板の間に発生する応力やスプリアスを緩和す
るため、第1の材料基板にスリットを形成する。次に、
第1の材料基板の振動部分だけが残るように、第2の材
料基板をサンドブラストやエッチング等によりくりぬ
く。さらに、第1の材料基板と第2の材料基板の間に形
成された励振電極が一部しか形成されていない場合に
は、この上から励振用電極を形成する。最後に個々の素
子を分割して素子部分が完成する。
Next, after one excitation electrode is formed on the surface of the first material substrate, the excitation electrode formed between the first material substrate and the second material substrate is pulled out. A through hole is formed in the portion. At the same time, a slit is formed in the first material substrate in order to reduce stress and spurious generated between the first material substrate and the second material substrate. next,
The second material substrate is hollowed by sandblasting, etching, or the like so that only the vibrating portion of the first material substrate remains. Furthermore, when only part of the excitation electrode formed between the first material substrate and the second material substrate is formed, the excitation electrode is formed from above. Finally, each element is divided to complete an element portion.

【0009】このようにすることで、第1の材料基板の
両面の励振用電極の形成までをウエハの状態で一括して
行うことができ、また、第1の材料基板と第2の材料基
板を張り合わせる時にも、はじめに形成する励振用電極
を薄くできるので、第1の材料基板上に凹部を形成する
必要がなく、また、第1の材料基板を研磨するときにも
振動部が第2の材料基板によって押さえられているので
振動部分は平坦に研磨され、また、第1の材料基板と第
2の材料基板の間に励振用電極が形成されていることに
より、個々の素子部の厚みをレーザ顕微鏡により容易に
測定できるので、個々の調整エッチングが可能になり、
ウエハ内で振動部分の板厚ばらつきが少なく、また、第
1の材料基板の振動部に貫通孔及びスリットを形成する
場合にも裏側に第2の材料基板による押さえがあるの
で、高周波でも安定した基本波で発振する圧電デバイス
を歩留まりよく製造することが可能になるのである。
In this way, the steps up to the formation of the excitation electrodes on both surfaces of the first material substrate can be collectively performed in a wafer state, and the first material substrate and the second material substrate can be formed simultaneously. When the first material substrate is bonded, the excitation electrode formed first can be made thin, so that it is not necessary to form a concave portion on the first material substrate. The vibrating part is polished flat because it is pressed by the material substrate of the first material substrate, and the excitation electrode is formed between the first material substrate and the second material substrate. Can be easily measured with a laser microscope, enabling individual adjustment etching.
The thickness variation of the vibrating portion in the wafer is small, and the through-hole and the slit are formed in the vibrating portion of the first material substrate. This makes it possible to manufacture a piezoelectric device that oscillates with a fundamental wave with high yield.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明の
実施の形態1によって製造される圧電デバイスである水
晶フィルターの構造を示したものであり、図2は図1を
A側(裏面側)から見たものである。1は第1の水晶板
であり、厚みは30マイクロメートル以下の薄いもの
で、点線で囲まれた振動部3の両面に励振電極である分
割電極4a,4bと共通電極5が形成されており、ま
た、振動部3の周波数信号を外部に引き出すための引き
出し電極7a,7b,7c,7dが形成されている。ま
た、2は第2の水晶板であり、第1の水晶板1の振動部
3に当たる部分がくりぬかれ、振動部3を保持する枠体
構造になっている。また、振動部3には貫通孔6が設け
られており、共通電極5は分割電極4a,4bと同じ面
に貫通孔6を通して引き出されている。次に、この水晶
フィルタの製造工程を図を用いて説明する。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a structure of a quartz filter which is a piezoelectric device manufactured according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 shows FIG. (Rear side). Reference numeral 1 denotes a first quartz plate, which is thin and has a thickness of 30 μm or less, and has divided electrodes 4 a and 4 b as excitation electrodes and a common electrode 5 formed on both surfaces of a vibrating part 3 surrounded by a dotted line. Further, extraction electrodes 7a, 7b, 7c, 7d for extracting the frequency signal of the vibration section 3 to the outside are formed. Reference numeral 2 denotes a second crystal plate, and a portion of the first crystal plate 1 corresponding to the vibrating portion 3 is cut out to form a frame structure for holding the vibrating portion 3. Further, the vibrating section 3 is provided with a through hole 6, and the common electrode 5 is drawn out through the through hole 6 to the same surface as the divided electrodes 4a and 4b. Next, the manufacturing process of the crystal filter will be described with reference to the drawings.

【0011】はじめに図3に示すように、あらかじめ所
定の厚みにスライスされた第1の水晶板1と第2の水晶
板2を用意し、第1の水晶板1の振動部3には共通電極
5がTi,Au等からなる積層金属で形成されている。
図4のようにこれら2枚の水晶板を張り合わせ、400
℃以上の温度で一定時間の間加熱することでこれら2枚
の水晶板は完全に密着する。なお、このとき、共通電極
5の厚みが大きすぎると2枚の水晶板は密着しなくなる
ので、100Å以下に十分薄くする事が望ましいが、こ
の値が共通電極5の厚みとしては薄すぎる場合には本実
施の形態の最後に同じ材料で共通電極5の上に形成すれ
ばよい。
First, as shown in FIG. 3, a first crystal plate 1 and a second crystal plate 2 which have been sliced in advance to a predetermined thickness are prepared, and a vibrating portion 3 of the first crystal plate 1 is provided with a common electrode. 5 is made of a laminated metal made of Ti, Au or the like.
As shown in FIG.
By heating at a temperature of not less than ℃ for a certain period of time, these two quartz plates are completely adhered. At this time, if the thickness of the common electrode 5 is too large, the two quartz plates will not adhere to each other. Therefore, it is desirable to make the thickness sufficiently smaller than 100 °. May be formed on the common electrode 5 with the same material at the end of the present embodiment.

【0012】次に図5のように第1の水晶板1が所定の
厚みになるまで、第1の水晶板1側を機械的に研磨す
る。次に個々の素子振動部の厚み微調整をエッチングに
よりそれぞれ行う。このとき、第1の水晶板1と第2の
水晶板2の間にはあらかじめ共通電極5が形成されてい
るので、第1の水晶板1の面からレーザ光による反射を
利用して第1の水晶板1の厚みを容易に測定することが
できるのである。このようにすることで、第1の水晶板
1の振動部3は第2の水晶板2に裏側から保持されてい
るので、薄く研磨するときにも厚みが平坦になり、ま
た、個々の素子振動部3の厚みをエッチングにより微調
整するときにも振動部3の厚み測定が容易になるのであ
る。
Next, as shown in FIG. 5, the first quartz plate 1 is mechanically polished until the first quartz plate 1 has a predetermined thickness. Next, fine adjustment of the thickness of each element vibrating portion is performed by etching. At this time, since the common electrode 5 is formed in advance between the first quartz plate 1 and the second quartz plate 2, the first quartz plate 1 is reflected from the surface of the first quartz plate 1 by the use of laser light. The thickness of the quartz plate 1 can be easily measured. By doing so, the vibrating part 3 of the first quartz plate 1 is held by the second quartz plate 2 from the back side, so that the thickness becomes flat even when polishing thinly, and the individual elements Even when the thickness of the vibrating section 3 is finely adjusted by etching, the thickness measurement of the vibrating section 3 becomes easy.

【0013】次に図6のように第1の水晶板1のB面に
マスク9を施し、サンドブラストやエッチング等によ
り、第1の水晶板1の振動部3に貫通孔6を形成する。
このとき、貫通孔6は第1の水晶板1のみを貫通するだ
けでよい。このようにすることで、第1の水晶板1が薄
い場合でも、第2の水晶板2が保持するので容易に貫通
孔6を形成することができる。また、図9、図10のよ
うにこのとき同時に第1の水晶板1にサンドブラストや
エッチングによりスリット10を形成しておいてもよ
い。このスリット10は第1の水晶板の振動部3の保持
を4点支持にするために行うもので、これにより、第2
の水晶板との応力歪みやスプリアスの影響を受けること
が少なくなる。
Next, as shown in FIG. 6, a mask 9 is applied to the surface B of the first quartz plate 1, and through holes 6 are formed in the vibrating portion 3 of the first quartz plate 1 by sandblasting, etching or the like.
At this time, the through holes 6 need only penetrate only the first quartz plate 1. By doing so, even when the first crystal plate 1 is thin, the second crystal plate 2 holds the through-holes 6 easily. 9 and 10, a slit 10 may be formed in the first quartz plate 1 at the same time by sandblasting or etching. The slit 10 is used to hold the vibrating portion 3 of the first quartz plate at four points, thereby forming the second quartz plate.
Of the crystal plate and the influence of the spurious.

【0014】次にマスク9を剥離し、図7、図8のよう
に、第1の水晶板1のB面に励振用電極である分割電極
4a,4bと引き出し電極7a,7b,7c,7dを形
成する。この時点で、第1の水晶板1の振動部3のA面
に形成された共通電極5と引き出し電極7b,7dの導
通が貫通孔6を通して確保される。
Next, the mask 9 is peeled off, and as shown in FIGS. 7 and 8, the divided electrodes 4a and 4b serving as excitation electrodes and the extraction electrodes 7a, 7b, 7c and 7d are formed on the B surface of the first quartz plate 1. To form At this time, conduction between the common electrode 5 formed on the A surface of the vibrating portion 3 of the first quartz plate 1 and the extraction electrodes 7 b and 7 d is secured through the through-hole 6.

【0015】最後に、第1の水晶板1の振動部3の部分
のみを残すように、第2の水晶板2をA面にマスク11
を施し、サンドブラストあるいはエッチングによりキャ
ビティ部分12を取り除く。またここで、途中でも述べ
たように、はじめに設けた共通電極5の厚みが薄すぎる
場合はここで補強として、共通電極5の上にさらに所定
の厚みの電極を形成する。そして最後にそれぞれの素子
を分割して、素子部分が完成する。
Finally, the second quartz plate 2 is placed on the mask A by the mask 11 so that only the vibrating portion 3 of the first quartz plate 1 is left.
And the cavity portion 12 is removed by sandblasting or etching. Also, as described above, if the thickness of the common electrode 5 provided first is too small, an electrode having a predetermined thickness is further formed on the common electrode 5 as reinforcement. Finally, each element is divided to complete an element portion.

【0016】本実施の形態では、このようにして第1の
材料基板と第2の材料基板として水晶という同じ材料の
ものを使うことで、温度特性に優れた、安定した高周波
の領域で発振する水晶フィルタがウエハの状態で一括し
て製造できるようになる。
In this embodiment, by using the same material of quartz as the first material substrate and the second material substrate in this manner, oscillation is performed in a stable high-frequency region with excellent temperature characteristics. The crystal filter can be manufactured in a batch in the state of a wafer.

【0017】なお、貫通孔6及びスリット10と分割電
極4a,4bの形成順序は逆でもかまわないが、その場
合は、貫通孔6及びスリット10を形成した後に貫通孔
6の周りに導通補強用の補強電極を形成することが望ま
しい。こうすることにより、分割電極4a,4bをフォ
トリソグラフィーにより形成する場合でも、フォトリソ
グラフィーのレジストを形成するときに貫通孔6やスリ
ット10が邪魔にならず、分割電極4a,4bを容易に
形成することができるようになる。
The order of forming the through holes 6 and the slits 10 and the divided electrodes 4a and 4b may be reversed, but in this case, after the through holes 6 and the slits 10 are formed, the conductive reinforcement around the through holes 6 is formed. It is desirable to form a reinforcing electrode. Thus, even when the divided electrodes 4a and 4b are formed by photolithography, the through holes 6 and the slits 10 do not hinder the formation of the resist for photolithography, and the divided electrodes 4a and 4b are easily formed. Will be able to do it.

【0018】なお、本実施の形態では第1の材料基板と
して水晶を用いた例を示したが、特に水晶である必要は
なく、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板
など圧電特性を示すものであれば適用できる。
In this embodiment, an example is shown in which quartz is used as the first material substrate. However, it is not particularly necessary to use quartz, and a material having piezoelectric characteristics such as a lithium tantalate substrate and a lithium niobate substrate is used. If applicable.

【0019】(実施の形態2)次に実施の形態2につい
て図11、図12を用いて説明する。なお、実施の形態
1と同一の構成については同一番号を付しその説明を省
略する。実施の形態2は実施の形態1において、図11
のように第2の材料基板をガラス板22に置き換える。
こうすることで、ガラスと水晶では弗酸等のエッチング
液に対するエッチングレートが全く違うので、第1の水
晶板1の振動部3を保持する構造にするためガラス板2
2のエッチングが容易になる。また、第1の水晶板1と
ガラス板22の熱膨張率の違いが特性に影響する場合に
は、貫通孔6の形成と同時にスリット10を形成すれ
ば、ガラス板22をエッチングしてくりぬいた後には、
第1の水晶板1の振動部3は4点支持となるので、熱膨
張率の違いによる温度歪みやスプリアスの影響を受ける
事が少ない水晶フィルターとすることができる。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that FIG.
Is replaced with the glass plate 22 as shown in FIG.
By doing so, since the etching rate of glass and quartz with respect to an etching solution such as hydrofluoric acid is completely different, the glass plate 2 has a structure for holding the vibrating portion 3 of the first quartz plate 1.
2 becomes easier. When the difference in the coefficient of thermal expansion between the first quartz plate 1 and the glass plate 22 affects the characteristics, the slits 10 are formed at the same time as the formation of the through holes 6, and the glass plate 22 is etched away. Later,
Since the vibrating portion 3 of the first crystal plate 1 is supported at four points, a crystal filter that is less affected by temperature distortion and spurious due to a difference in thermal expansion coefficient can be provided.

【0020】なお、ガラスと水晶を接合した後、加熱す
る工程では200℃程度の低温で長時間加熱することが
望ましい。これは、あまり高温で行うと、水晶とガラス
の熱膨張率の違いにより破損することがあるからであ
る。
In the step of heating after bonding the glass and the crystal, it is desirable to perform heating at a low temperature of about 200 ° C. for a long time. This is because if performed at an excessively high temperature, damage may occur due to the difference in the coefficient of thermal expansion between quartz and glass.

【0021】なお、本実施の形態では第1の材料基板と
して水晶板を用いた例を示したが、特に水晶である必要
はなく、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基
板など圧電特性を示すものであれば適用できる。この場
合にもガラスと圧電体基板のエッチングレートの差を利
用してガラス側に枠体構造を容易に形成することができ
る。
In this embodiment, an example in which a quartz plate is used as the first material substrate has been described. However, it is not necessary to use a quartz crystal in particular, and a substrate exhibiting piezoelectric characteristics such as a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate If applicable. Also in this case, the frame structure can be easily formed on the glass side by utilizing the difference in the etching rate between the glass and the piezoelectric substrate.

【0022】(実施の形態3)実施の形態1および2は
水晶フィルターについて説明したが、本発明は水晶振動
子にも適用可能である。次に水晶振動子の製造方法につ
いて簡単に説明する。図13、図14は本実施の形態に
おける水晶振動子の図である。実施の形態1における第
1の材料基板として31を第1の水晶板とし、第2の材
料基板として32を第2の水晶板とする。第1の水晶板
31の振動部33には励振電極34が形成されており、
裏面の励振電極35は貫通孔36を通して励振電極34
と同じ面に引き出されている。また、スリット38が形
成されており、振動部33は片持ち支持となっているの
で、第2の水晶板32との応力歪みの影響を受けること
が少なくなっている。また、第2の水晶板32は第1の
水晶板31の振動部33に当たる部分がくりぬかれ、振
動部33を保持する構造になっている。なお、37a,
37bは振動部33の信号を外部に引き出すための引き
出し電極である。
(Embodiment 3) Although Embodiments 1 and 2 have described a quartz filter, the present invention is also applicable to a quartz resonator. Next, a brief description will be given of a method of manufacturing the crystal resonator. FIG. 13 and FIG. 14 are views of the crystal resonator according to the present embodiment. In the first embodiment, 31 is a first crystal plate as the first material substrate, and 32 is a second crystal plate as the second material substrate. An excitation electrode 34 is formed on the vibrating part 33 of the first quartz plate 31,
The excitation electrode 35 on the back surface is connected to the excitation electrode 34 through the through hole 36.
Has been pulled out on the same side as. Further, since the slit 38 is formed and the vibrating portion 33 is cantilevered, the influence of the stress distortion with the second quartz plate 32 is reduced. The second crystal plate 32 has a structure in which a portion of the first crystal plate 31 corresponding to the vibrating portion 33 is hollowed out to hold the vibrating portion 33. 37a,
Reference numeral 37b denotes an extraction electrode for extracting a signal from the vibration section 33 to the outside.

【0023】また、第2の水晶板32はガラスでもよ
く、その場合はガラスの水晶板31の振動部33に当た
る部分のエッチングでくりぬくことが容易にできるよう
になる。
Further, the second quartz plate 32 may be made of glass. In this case, the portion of the quartz plate 31 corresponding to the vibrating portion 33 can be easily etched and etched.

【0024】なお、本実施の形態では第1の材料基板と
して水晶を用いた例を示したが、特に水晶である必要は
なく、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板
など圧電特性を示すものであれば適用できる。
In the present embodiment, an example in which quartz is used as the first material substrate has been described. However, it is not necessary to use quartz in particular, and a material having piezoelectric characteristics such as a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate is used. If applicable.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明では、第1の材料基板を研磨によ
ってある程度の板厚に研磨した後、別の第2の材料基板
に張り合わせ、第1の材料基板の面を所定の厚みまで機
械的に研磨する際に、第1の材料基板と第2の材料基板
の間にはあらかじめ、第1の材料基板と第2の材料基板
が原子接合できるために十分薄く片方の励振用電極を第
1の材料基板の振動部分に形成しておくことで、第1の
材料基板に凹部を形成する必要がなく接合でき、また、
振動部が第2の水晶板によって押さえられているので振
動部分は平坦に研磨され、また、個々の素子部の厚みを
レーザ顕微鏡等の方法により容易に測定できるので、個
々の板厚の調整エッチングが可能になることで、ウエハ
内で振動部分の板厚ばらつきを少なくすることができ、
また、第1の材料基板の振動部に貫通孔およびスリット
を形成する場合にも第2の材料基板が押さえになり、容
易に貫通孔及びスリットを形成することができるように
なるので、温度特性に優れた高周波の領域でも安定した
基本波で発振する圧電デバイスをウエハで一括して歩留
まりよく製造することができるようになるのである。
According to the present invention, after a first material substrate is polished to a certain thickness by polishing, it is bonded to another second material substrate, and the surface of the first material substrate is mechanically polished to a predetermined thickness. When the first material substrate and the second material substrate are polished, one excitation electrode is thin enough between the first material substrate and the second material substrate in advance so that the first material substrate and the second material substrate can be subjected to atomic bonding. By forming it on the vibrating part of the material substrate, the first material substrate can be joined without forming a concave portion.
Since the vibrating part is held down by the second quartz plate, the vibrating part is polished flat and the thickness of each element part can be easily measured by a method such as a laser microscope. Makes it possible to reduce the thickness variation of the vibrating part in the wafer,
Further, even when a through hole and a slit are formed in the vibrating portion of the first material substrate, the second material substrate is pressed down, and the through hole and the slit can be easily formed. Thus, a piezoelectric device that oscillates with a stable fundamental wave even in a high-frequency region can be manufactured on a wafer at a time with a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による水晶フィルターの
斜視図
FIG. 1 is a perspective view of a crystal filter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同平面図FIG. 2 is a plan view of the same.

【図3】同実施の形態における第1の水晶板と第2の水
晶板を張り合わせる前の断面図
FIG. 3 is a sectional view of the first embodiment before the first and second quartz plates are bonded together.

【図4】これらを張り合わせたときの断面図FIG. 4 is a cross-sectional view when these are laminated.

【図5】第1の水晶板を研磨したときの断面図FIG. 5 is a cross-sectional view when the first quartz plate is polished.

【図6】第1の水晶板側に貫通孔のマスクを施した際の
断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view when a mask for a through hole is applied to the first quartz crystal plate side.

【図7】第1の水晶板に分割電極、引き出し電極を形成
し、第2の水晶板にキャビティを形成するためのマスク
を施した断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view in which a division electrode and an extraction electrode are formed on a first quartz plate, and a mask for forming a cavity is formed on a second quartz plate.

【図8】第2の水晶板にキャビティを形成した断面図FIG. 8 is a sectional view in which a cavity is formed in a second quartz plate.

【図9】本発明の実施の形態1における他の水晶フィル
ターの斜視図
FIG. 9 is a perspective view of another crystal filter according to the first embodiment of the present invention.

【図10】同平面図FIG. 10 is a plan view of the same.

【図11】本発明の実施の形態2による水晶フィルター
の斜視図
FIG. 11 is a perspective view of a crystal filter according to a second embodiment of the present invention.

【図12】同平面図FIG. 12 is a plan view of the same.

【図13】本発明の実施の形態3による水晶振動子の斜
視図
FIG. 13 is a perspective view of a crystal resonator according to a third embodiment of the present invention.

【図14】同平面図FIG. 14 is a plan view of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の水晶板 2 第2の水晶板 3 振動部 4a,4b 励振(分割)電極 5 共通電極 6 貫通孔 7a,7b,7c,7d 引き出し電極 10 スリット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st quartz plate 2 2nd quartz plate 3 vibrating part 4a, 4b excitation (division) electrode 5 common electrode 6 through-hole 7a, 7b, 7c, 7d extraction electrode 10 slit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動部を有する第1の圧電体基板とその
振動部を保持する第2の圧電体基板とを張り合わせた状
態で、第1の圧電体基板を所定の厚みに研磨する工程
と、第2の圧電体基板の前記振動部と対応する部分を取
り除くことにより前記振動部を支持する枠体構造を形成
する工程とを有し、第1の圧電体基板と第2の圧電体基
板を張り合わせる前に、素子の入出力電極のどちらか一
方の電極の全部あるいは一部を第1の圧電体基板に形成
することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
A step of polishing the first piezoelectric substrate to a predetermined thickness in a state where a first piezoelectric substrate having a vibrating portion and a second piezoelectric substrate holding the vibrating portion are bonded to each other; Forming a frame structure supporting the vibrating portion by removing a portion of the second piezoelectric substrate corresponding to the vibrating portion, the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate A method for manufacturing a piezoelectric device, comprising: forming all or a part of one of input and output electrodes of an element on a first piezoelectric substrate before bonding the elements.
【請求項2】 第1の圧電体基板と第2の圧電体基板が
張り合わされた後、第2の圧電体基板に枠体構造を形成
する前に、第1の圧電体基板の振動部にサンドブラスト
やエッチングで貫通孔を設けることを特徴とする請求項
1記載の圧電デバイスの製造方法。
2. After the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate are bonded to each other, and before the frame structure is formed on the second piezoelectric substrate, the vibrating portion of the first piezoelectric substrate is used. The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein the through-hole is provided by sandblasting or etching.
【請求項3】 第1の圧電体基板と第2の圧電体基板が
張り合わされた後、第2の圧電体基板に枠体構造を形成
する前に、第1の圧電体基板の振動部にサンドブラスト
やエッチングでスリットを設けることを特徴とする請求
項1記載の圧電デバイスの製造方法。
3. After the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate are bonded to each other, and before the frame structure is formed on the second piezoelectric substrate, the vibrating portion of the first piezoelectric substrate is applied to the first piezoelectric substrate. 2. The method according to claim 1, wherein the slit is formed by sandblasting or etching.
【請求項4】 振動部を有する圧電体基板とその振動部
を保持するガラス基板とを張り合わせた状態で、圧電体
基板を所定の厚みに研磨する工程と、前記ガラス基板の
前記振動部と対応する部分を取り除くことにより前記振
動部を支持する枠体構造を形成する工程とを有し、圧電
体基板とガラス基板を張り合わせる前に、素子の入出力
電極のどちらか一方の電極の全部あるいは一部を圧電体
基板に形成し、このとき形成する電極の厚みを圧電体基
板とガラス基板が完全に密着するように薄く形成するこ
とを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
4. A step of polishing a piezoelectric substrate to a predetermined thickness in a state where a piezoelectric substrate having a vibrating part and a glass substrate holding the vibrating part are bonded to each other, and Forming a frame structure that supports the vibrating section by removing a portion to be formed, and before bonding the piezoelectric substrate and the glass substrate, all or one of the input / output electrodes of the element or A method for manufacturing a piezoelectric device, wherein a part of the electrode is formed on a piezoelectric substrate, and the thickness of the electrode formed at this time is reduced so that the piezoelectric substrate and the glass substrate are completely adhered to each other.
【請求項5】 圧電体基板とガラス基板が張り合わされ
た後、ガラス基板に枠体構造を形成する前に、圧電体基
板の振動部にサンドブラストやエッチングで貫通孔を設
けることを特徴とする請求項4記載の圧電デバイスの製
造方法。
5. A through hole is provided in a vibrating portion of the piezoelectric substrate by sandblasting or etching before the frame structure is formed on the glass substrate after the piezoelectric substrate and the glass substrate are bonded to each other. Item 5. The method for manufacturing a piezoelectric device according to Item 4.
【請求項6】 圧電体基板とガラス基板が張り合わされ
た後、ガラス基板に枠体構造を形成する前に、圧電体基
板の振動部にサンドブラストやエッチングでスリットを
設けることを特徴とする請求項4記載の圧電デバイスの
製造方法。
6. A slit is formed in the vibrating part of the piezoelectric substrate by sandblasting or etching before the frame structure is formed on the glass substrate after the piezoelectric substrate and the glass substrate are bonded to each other. 5. The method for manufacturing a piezoelectric device according to item 4.
【請求項7】 第1の圧電体基板の振動部の厚みを研磨
あるいはエッチングにより微調整する際に、第1の圧電
体基板と第2の圧電体基板の間に形成された励振用電極
の一部を利用して、振動部の厚みを測定することを特徴
とする請求項1記載の圧電デバイスの製造方法。
7. When the thickness of the vibrating portion of the first piezoelectric substrate is finely adjusted by polishing or etching, an excitation electrode formed between the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate is formed. 2. The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein the thickness of the vibrating portion is measured by using a part thereof.
【請求項8】 圧電体基板の振動部の厚みを研磨あるい
はエッチングにより微調整する際に、圧電体基板とガラ
ス基板の間に形成された励振用電極の一部を利用して、
振動部の厚みを測定することを特徴とする請求項4記載
の圧電デバイスの製造方法。
8. When finely adjusting the thickness of the vibrating portion of the piezoelectric substrate by polishing or etching, a part of an excitation electrode formed between the piezoelectric substrate and the glass substrate is used.
5. The method according to claim 4, wherein the thickness of the vibrating part is measured.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004012330A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric component and production method therefor

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