JPS6070811A - 縦振動型圧電振動子と製造方法 - Google Patents

縦振動型圧電振動子と製造方法

Info

Publication number
JPS6070811A
JPS6070811A JP17883583A JP17883583A JPS6070811A JP S6070811 A JPS6070811 A JP S6070811A JP 17883583 A JP17883583 A JP 17883583A JP 17883583 A JP17883583 A JP 17883583A JP S6070811 A JPS6070811 A JP S6070811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main
support
electrode
vibrator
vibration
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.)
Pending
Application number
JP17883583A
Other languages
English (en)
Inventor
Mutsumi Negita
禰宜田　六己
Iwao Nakayama
中山　巌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsushima Kogyo KK
Original Assignee
Matsushima Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushima Kogyo KK filed Critical Matsushima Kogyo KK
Priority to JP17883583A priority Critical patent/JPS6070811A/ja
Priority to GB08328658A priority patent/GB2147456B/en
Priority to CH651683A priority patent/CH659746A5/fr
Publication of JPS6070811A publication Critical patent/JPS6070811A/ja
Priority to HK21489A priority patent/HK21489A/xx
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/132—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials characterized by a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H03H9/0519—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps for cantilever
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0595—Holders; Supports the holder support and resonator being formed in one body
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1035—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超小型の縦振動型圧電振動子圧関する。
さらに詳しくは、本発明は縦振動をする主振動部と該主
振動部を支持する音叉形状の支持体とがフォトリソグラ
フィー加工により一体で形成されている縦振動型圧電振
動子に関する。
本発明の目的は、数１００ＫＨｚ〜数Ｍ　ＨＺの周波数
帯で・超小型の構造と高安定な性能とを備え、しかも低
価格である縦振動型圧電（１覧動子を提供することにあ
る。
本発明に関する、縦振動をする主振動部と該主振動部を
支持する音叉形状の支持体とかフォトリソグラフィー加
工により形成されている縦振動型圧電振動子（以下、振
動子）は、−第１公知例として特開昭５７−１３８２１
２号の明細書ならびに第２公知例として市場で販売され
る縦振動ユニットが周知となっている。第１公知例の特
開昭５７−１３８２１２号の明細書によれば、この振動
子は第１図の斜視図で示すように、水晶板から主振動部
１と、その長さのほぼ中心部で連結された支持連結部２
と、その支持連結部２から延長されている支持腕部乙、
支持基部４とがフォトリソグラフィー加工（フォト二ノ
チング等）により一体で形成されている。水晶板は光軸
Ｚに対し垂直に切断され、主振動部１は機械軸Ｙに沿っ
て配誼されている。電極は主振動部１の側面に主電極１
′ａ。
１’ｂを、支持体５（支持連結部２、支持腕部６、支持
基部４で構成される）の」二面に外部取出し電柚ｉ５’
ａ、５’ｂを設けてあり、該主電極１′σ。
ｉ’　ｂと該外部取出し電ＷＩ５′ａ、５′ｂとは支持
連結部２を介して接続が成されている。具体的な製作例
としては、ＩＭＨｚの周波数用として、主振動部１の長
さＬを２７５語、主振動部１の＠Ｗを０１話・主振動部
１の厚さＴ　ｆｉ：０．２　ｍ、として、幅Ｗよりも厚
さＴを大きくする構成が示されている。また、同図にお
いて６は固定部材であり支持基部４が固定され、密封さ
れた容器（図示せず）内に収容されることを示している
。
以上本例の振動子は、主電極１’　ａ　、　１’　ｂに
よって発生ずる電界が水晶の電気軸Ｘ［対して平行とな
ることや、支持体５が音叉形状で主振動部１を支持する
ように構成されていることから非常に良好な振動特性が
得られるという利点を有している。ところで、一般的に
縦振動型圧電振動子は主振動部の長辺方向の伸縮に伴な
って短辺方向の伸縮が生じるので、本例のように支持体
５をセラミック等の剛体の固定部材６に直接固定する構
成においては・この短辺振動による支持体５の振動が直
接容器（図示せず）に伝わってしまい、本例の構成の利
点である良好な掠動特性を十分に生かすことが困難とな
る。また、容器に外力が加わったときの周波数変化を極
力小さくして精度の維持を図ろうとした場合には振動子
の質量に対して容器の質量を相応に設けることが必要と
なり、本例の構成の利点である小型化を困難にしている
。さらにまた、支持体５の基部４を固定部材６の広い面
積に固定し容器に密封する構成のため主振動が１（Ｊ［
害され振動特性が低下する欠点を有している・第２図、
第３図は本例の振動子が製品として具体化されている第
２公知例の縦振動子ユニットの分解斜視図であり、振動
子７と容器部材である固定部材８（第１図の固定部材６
の全体を示す）と底板９と枠部材１２と蓋体１６との構
成を示したものである。第２図（ａ）は振動子部分の平
面図を示す。同図によれば、該振動子７は固定部材８に
Ｐｂ　／　Ｓｎ半田等の接着材料によりその支持基部４
が固定される。該固定部材８は、振動子７の主振動部１
に有する主電極１’　ａ　、、１’　ｂを該固定部側８
に有する外部取出し電極８’　ａ　、　８’　ｂに接続
し、さらには底板９に有する外部取出し電極９′　α。
９’　ｂに接続するためと、中空部１０により振動子７
の振動空間を形成するために用いられている。
外部取出し電極８’　、ａ　、　８’　ｂと９’ａ、９
’ｂとの接続は固定部側８に形成される凹部１１ａ、Ｌ
ｌｂを介して行なわれている。また、主振動部上の先端
平面部には周波数調整用の電極１’　Ｃ、ｉ’　ｄが設
けられている。なお、底部９と固定部材８との接合によ
り外部取出し電極９’　ａ　、　９’　ｂの全体を外部
から見ることはできない。さらに枠体１２が固定部材８
に接合され、該枠体１２の蓋体１ろが接合されることに
より密封が完成される以上の構成である。容器に密封後
の外形を示したものが第６図であり、同図（Ａ）が平面
図、同図（Ｂ）が正面図、同図（Ｃ）が下面図である。
同図（０）において９″ａ。
９“ｂは底板９の裏面に有する外部取出し電極を示す。
外形寸法は長さＡが８．３３ｍＭ　（０，５３ｉｎ、）
・幅Ｂが３．９４ｈａ（ｏ、ｉ　ｓ　ｓ　ｉｎ、Ｌ厚味
Ｃが１５２ｍ５（００８ｉｎ、）の大きさで形成されて
いる。本例によれば、前記第１公知例の欠点として説明
した「小型化を困難にしている構成」ということが実証
できる。また、部品構成においても固定部材８と底板９
の三部品構成は低価格化を困難にしている。これは部品
点数による要因と、接合等の工程単価による要因とから
成っている。
本発明は以上に説明した従来の欠点を解消するもので、
その実施例を第４図と第１７図で示す。
同図において本発明は、縦振動をする主ｔｐ動部１４と
、該主振動部１４の振動変位の最も小さくなる位置（は
ぼ中心部）に該主振動部１４の幅方向に対称構造で設け
られた支持連結部１５と、該支持連結部１５の両端から
前記主振動部１４の一方と平行に延長して形成されてい
る支持腕部１６と、該支持腕部１６と連続して該主振動
部１４の一方を取囲み音叉形状を得る支持基部１７とか
らなる支持体１８とが７オトエノチング等のフォトリソ
グラフィー加工により一体で形成される縦振動型圧電振
動子１００の、該主振動部１４の両側面には主電極１４
′　α、　１４’　ｂが電極対として形成され、該支持
体１８上には外部取出し電極１８’　ａ　。
１８′ｂが形成され、該主電極１４′　α、　１４’　
ｂと該外部取出電極１Ｂ’　ａ　、　１８’　ｂとは該
支持連結部１５を介して接続されており、該支持基部１
７の底端に近い平面部分において該支持基部１７のさら
に下方に位置するハーメチック端子１９を貫通し、かつ
該支持基部１７の平面に平行して設けた棒状または板状
のリード端子２０α。
２０ｂの側面と、該リード端子２０α、２０ｂの断面積
の数倍以上の接着面積をもってＰｂ　／　Ｓｎ半田等の
接着材料により直接固着され、さらに容器２１（二点鎖
線）Ｋ密封されている。
以上本発明の縦振動型圧電振動子は、振動子１００の支
持基部１７を弾性を有するリード端子＼２０（１，２［
＋１１と固定した構成に大きな特徴があり、前述の第１
公知例および第２公知例では得られない利点を有するも
のである・第１に、電極取出し構造において本発明は、
振動子１００とリード端子２０α、２０ｂとの固定によ
り直接外部に雷、極を取出すことが可能である。これは
弾性を有するリード端子２０を用いることにより主振動
部１４で得られる振動がこのリード端子２０で十分に減
衰されるため、ハーメチック端子１９および容器２１の
質量を小さくできるという利点が得られる。
第２に、支持基部１７とリード端子２０ａ。
２０ｂとの固定においては、接着面積を例えば断面積で
０，１５ｍｚと小さくできるため、接着による振動への
影響を小さくできるため、支持基部１７の振動を極力小
さく抑制することができる。
第６に・振動子１００の密封構成においてはハーメチッ
ク端子１９と円筒容器２１との圧入のみで成されるため
部品点数を少なくでき、部品単価の低減が図れる。第２
公知例では密封精度を要するために精密な研磨面に仕上
げられた４部品６平面間での接合を必要とし、部品点数
分の材料費はもとより研磨加工に要する費用、また多（
積）層の接合による密封性能の低下等などコストアップ
要因となる構成であるのに比べ、本発明は低価格化を図
る上ではるかに改良された構成となっている。また、消
費電流を小さくするために、Ｃ・１値を小さくすること
は周知であり、そのために振動子を真空下で密封するこ
とは３２ＫＨｚ等の低周波帯水晶振動子で行なわれてい
る。この真空下での密封を本例において実施した場合、
第２公知例では真空装置内で接着剤を加熱溶融し、さら
に加圧し、さらにその状態のままで冷却するという極め
て工数の掛る構成であるのに対し、本発明は真空装置内
で常温の状態で圧入するだけで密封が成されるという構
成であり、この面でも低価格化を図る上での利点となっ
ている。
以上のように本発明は、主振動部と音叉形状の支持体と
で構成される縦振動型圧電振動子の構成」二の利点を生
かし、本発明の特徴である弾性を有するリード端子およ
び円筒状の容器とを組合せた構成により新たな利点が得
られた縦振動型圧電振動子を提供するものである。この
場合のリード端子は丸棒状であっても角板状であっても
得られる利点に変りはなく、また容器の材料については
金属材料、セラミクス等の不透明材料あるいはガラス、
水晶等の透明材料であっても、また円筒状はたとえば楕
円等の真円でなくても得られる利点は変らない。
本例の振動子は、主振動部１４の縦振動によって生じる
短辺方向の振動に対して支持連結部１５および支持腕部
１６とが屈曲振動を行なっている。
振動子の振動特性を向上させる上でこの屈曲振動の影響
は小さくしなければならない。第５図がその振動姿態で
あり、破線により屈曲振動によって変化している支持連
結部１５ａ、１５６および支持腕部１６ａ、１６ｂの振
動姿態を示している。
この振動姿態において主振動への影響を防止し・振動特
性の向上を図るための方法としては、該屈曲振動の共振
周波数と主振動部１４の共振周波数とをほぼ一致させる
ことで可能となる。また、第４図において支持基部１７
は、左・右対称の支持腕部１６α、１６ｂの屈曲振動の
つり合いにより振動変位が小さくなることから該支持基
部１７と剛体との固定をも可能としているが、さらに固
定部分の振動変位を十分小さくして振動エネルギーの漏
洩を抑制するためには、支持基部１７の長さＤを支持腕
部１６α、１６ｂの幅Ｗの２倍以上に形成し、弾性を有
するリード端子２０ａ、２０ｂと固定を行なう構成が有
効である。
さらにまた、縦振動圧電振動子の周波数は一般的に数１
００ＫＨｚ〜ＩＭＨ２であるため、前述の主振動部１４
の共振周波数と支持腕部１６の屈曲振動とを一致させる
ためには、支持部の巾寸法上から二次高調波を使用すれ
ば良い。第６図がその二次高調波の変位を示す説明図で
あり、同図において２１は第４図の支持基部１７にあた
り、２２／ α、２２ｂは第５図の支持腕部１６ａ、１６ｂの二次高
調波の変位を示している。２２ａと２２ｂは位相が１８
０°ずれている。この二次高調波の周波数は基本波の周
波数の約１５倍となるため、容易に’ｆｌ　ｉ　００　
Ｋ　Ｈｚ〜Ｉ　Ｍ　Ｈｚの周波数を得ることができる。
本発明の振動子は水晶板のＺ板をＸ軸回りに−５°〜＋
５°の範囲で回転させた水晶ウエノ・−から主振動部１
４の巾方向をＸ軸、長さ方向をＹ軸、厚み方向をＺ軸と
なるようフォトエツチング加工により形成されている０
主電極１４’ａ、１４’ｂは主振動部１４の側面に形成
され、主振動部１４はＸ方向すなわち巾方向の電界によ
りＹ方向すなわち長さ方向の縦振動が励起されているが
、本例の構成において、電界を効果的に働かせＣＩ値を
小さくするためには主振動部１４のｒ９　Ｆを小さくす
ることが必要となり、一方厚さは大きくすることが必要
となる。また、主振動部１４の縦振動に付随して生ずる
巾方向の短辺振動の変位を極力小さくして、支持腕部１
６α、１６ｂへの振動エネルギーの漏洩を抑制するため
にも主振動部１４の巾Ｆを小さくすることが必要となる
。したがって、本例における縦振動型圧電振動子におい
ては主振動部１４の平面面積が小さいため、第２公知例
のように平面部に周波数調整部を設けることは、１　所
定膜厚に対する周波数変化率が小さく、周波数調整に多
量の金属膜を必要とするため、効率が悪い。
２　膜画度の点から付与できる膜厚に限度があるため１
，１調整可能な周波数範囲が狭くなり、歩留りが低下す
る。
という欠点を有する。
本発明はその欠点を解消するために、主振動部１４の側
面先端部に周波数調整部を設けたもので・第７図にその
構成を斜視図で示す。本例においては外形形状は第４図
と同一であるが、周波数調整部２３が支持連結部１５ａ
、１５ｂと支持腕部１６α、１６ｂと支持基部１７とで
構成される支持体１Ｂに囲まれていない側の主振動部１
４αの側面先端部に形成されている。周波数調整は第４
図に示す円筒容器２１を透明材料で形成すれば、該円筒
容器２１の外部からレーザー光線を照射（７て側面先端
部に付与されている電極膜を除失することが可能である
。
本例においては、 １　主振動部の側面は十分大きい面積を有するため、所
定膜厚に対する周波数変化率が大きく、少量の金属膜で
周波数調整でき、効率が良い、２　付与できる膜厚の範
囲で前工程における周波数バラツキをカバーできるため
、歩留りが向上する、 という利点を有する。
また、第７図においては周波数調整部２６は主振動部１
４ｃＬの側面の片側のみに設けであるが、両側に設けれ
ばさらに効果的である。
本例の実施例を第８図、第９図および第１０図に示す。
第８図において、本例は主振動部２４の側面先端部に形
成した周波数調整部２５．２６が主電極２４ａ、２４ｂ
と接続している構成である。
この側面先端部に周波数調整のために金属膜を形成する
とき、主振動部２４の平面にまで金属膜が回り込み主型
５１２４α、２４ｂの絶縁抵抗を悪化させるという問題
が生じ易い。第９図および第１０図はこの絶縁不良を防
止するために有効な構成を示したものである。第９図は
周波数調整部２７．２８が形成されている先端部には平
面電極を形成しない構成である。第１０図は主振動部２
９の先端部の対向する側面に付与されている電極膜を同
じ極性の電極膜２９′ａで形成した構成である。側面へ
形成を行なう方法としては、し）わゆるマスキング方法
が一般的である。
第１１図は、そのマスキング方法の説明図である。同図
において、６０は振動子で、主振動部ろ１、支持連結部
５２ａ、５２ｂ１支持腕部３６ａ　＋　５３　ｂ　、支
持基部３４とから構成され、その表面には導電性薄膜に
より主電極口１′　σ、３１′ｂが形成されている。６
５は振動子３０を複数個同一ウニバー上に接続するため
の枠体であり、該枠体６５と振動子３０とは結合部６６
により結合されている。主振動部３１の側面への電極形
成は、導電性薄膜を形成するための開口部３７．３８Ｆ
有するマスク６９を振動子３０に密着させた状態で該マ
スク３９を介して導電性薄膜をスパッタリングし、予じ
め形成されている平面の主電極３１ａ、′５１ｂと電気
的に接続する側面電極を形成することができる。さらに
電極形成について詳細て説明したものが第１２図の断面
図である。同図の（Ａ）〜（Ｈ）は加工工程順を示して
おり、同図（Ａ）は、圧電ウェハー４０の表、裏面に該
圧電ウエノ１−のエツチング液に対して耐食性のある導
電性薄膜４１ａ、４１ｂを形成する工程、同図（Ｂ）は
前記導電性薄膜４１α、４１ｂの上に振動子の外形形状
の７オトレジスト４２α、４２ｂを形成する工程、同図
（Ｃ）は７オトレジス）４２ｃ　、４２ｂを耐食膜とし
て導電性薄膜４１α、４１ｂを振動子外形形状にエツチ
ング加工する工程、同図（Ｄ）は導電性薄膜４１α、４
１ｂを耐食膜として圧電ウェハー４０を振動子外形形状
にエツチング加工する工程、同図（Ｅ）は平面電極形状
の７オトレジスト４２　ａ　。
４２ｂを形成する工程・同図（Ｆ）はフォトレジスト４
２ａ　、４２６を耐食膜として導電性薄膜４１ａ、４１
ｂを平面電極形状にエツチング加工する工程、同１ｆｆ
ｉ　（（））はフォトレジスト４２α、４２ｂを剥離す
る工程、同図（Ｈ）はマスク４５ａ、４’ｒｂにより前
述のマスキング方法により側面電極４４α。
４４ｂを形成する工程である。なお、前記の加工工程の
順序の中で、同図（Ｋ）で示す電極形状の７オトレジス
ト４２α、４２ｂを形成する工程を、同図（０）の後で
行なうようにすることも可能である。
ところで、以上に説明した従来のマスキング方法による
側面電極形成方法は、 １　圧電振動子とマスクはズレ量１０μｍ以下の位置合
わせ精度が必要であり、さらに両方を密着させて薄膜形
成装置の中にセットしなければならないため製造工数が
かかる、 ２　位置合せ精度が確保されない場合、２個のＮ極間の
ショート・または側面への５１膜付着が不十分となり加
工歩留りが低下する。また、特性のバラツキが生じやす
い、 という欠点を有している。その欠点を解消する方法につ
いて第１６図の断面図により説明する。同図は前述の従
来例を示す第１２図（Ａ）〜（Ｄ）の加工工程、すなわ
ち圧電ウェハーを圧電振動子外形形状にエツチング加工
する工程は同一であるために省略し、以降の本発明に関
する加工工程を（Ａ）〜（Ｄ）として示したものである
０同図（Ａ）は外形形状にエツチング加工された振動子
部分（図では主振動部４０で示す）のほぼ全面に導電性
薄膜６０を形成する工程、同図（Ｂ）は電極形状の７オ
トレジスト４５ＣＬ、４５ｂを形成する工程・同図（Ｃ
）はフォトレジスト４５α、４５ｂを耐食膜として導電
性薄膜４１ａ、４１ｂ１６０ａ、６０ｂをエツチング加
工する工程、同図（］））はフォトレジスト４５α。
４５ｂを剥離する工程である。なお、前記の加工工程の
順序の中で第１３図（Ａ）で示す導電性薄膜６０を形成
する工程は、導電性薄膜４１（１，４１ｂを予しめ剥離
した後に同工程を実施してもよい。
以上の加工工程によれば次のような利点を得ることがで
きる。
１　複雑なマスク合わせが必要なくフォトエツチング工
程のみでできるため製造コストを安くできる。
２　フォトエツチング工程により電極を形成するため形
状精度が良く、特性のバラツキが少ない。
また、本発明の製造方法は、第１３図（Ｂ）に示すよう
に７オトレジストを側面に形成することが必要となるが
、これはレジスト液中への浸漬、スプレー・ガンによる
吹付は塗布などの方法により容易に実現できる。また、
導電性薄膜４１α、４１ｂ、６０については、図示では
一層としているが二層、三層といった多層膜知も適用は
可能である。
ところで、今までの説明で明らかなように、主電極を２
個の電極対として分割して形成するためには振動子の平
面部分および側面に所定の形状の導電性薄膜をエツチン
グ加工しなければならない。
このために、電極形状の露光工程においては側面への露
光をウェハーの斜め方向から行なう方法が実施されてい
るが、この方法ではなお、■　微細パターンが得難い、 ■　ウェハーとフォトマスクを＠着させる必要があるた
め、フォトマスクが損傷しやすく、その欠陥により製品
歩留りが低下する、■　斜め露光は片面において２方向
から行う必要があり、表裏では用４回行うため手間がか
かる、 などの欠点が残されている。このような欠点を解消する
構成を第１４図〜第１５図に示す。
第１４図において、４６α、４６ｂは主振動部４６に形
成された２個の主電極、４７．４８は該主振動部４６の
先端部に形成された四部、５０は支持基部４９の叉部に
形成された四部・５１けウェハーのフレーム（第１１図
では３５で示す）との接続部の折り取り部である。本例
における凹部４７．４１３，５Ｑは・第１５図ＩＡ）　
、　（Ｂ）に示すような形状となる。第１５図＜Ａ）は
主振動部先端の平面図を示し、主振動部４６の先端に設
けた四部４７には圧電材の異方性によりいわゆるヒレと
呼ばれるエツチング残り５２（以下、ヒレ５２）が現わ
れる。第１５図ＣＢ）は第１５図（Ａ）のＰ　−Ｐ’断
面を示し・エツチングのヒレ５２は図示のごとく斜面５
３ａ　、５５ｂを形成している。したがって、このよう
な形状においては、圧電ウェハーに垂直な光によっても
四部を形成した部分の側面に露光することができるよう
になる。したがって、第１４図の四部４７．４８．５０
においては側面の電極分割が容易に達成できる。一方、
第１４図の折り取り部５１においても電極分割が必要と
なるが、図示したようにウェハーのフレームとの接続部
分が形成されており、圧電振動子をウェハーのフレーム
から折り取る際に電極分割されるため、凹部を形成する
必要はない。このように本発明によれば下記のような利
点が生ずる。
■　ウェハーに垂直方向の光のみで露光できるため、形
状精度が良くなる。
■　プロジェクション方式の露光ができるため一フォト
マスクの損傷がなくなり、製品歩留りが良くなる。
■　プロシェクンヨン方式の露光により、アライメント
が楽になり、表裏同時に１回だけの露光で済むため、製
造コストが安くなる。
第１６図は、前記第１０図で説明した構成との組合せに
おける実施例であり、５４は主振動部、５４α、５４ｂ
は該主振動部５４に形成された２個の電極である。本例
においては、主振動部５４の電極分割部５５．５６には
機械的強度の点から四部を形成できないため、音叉形状
の支持体部の叉部のみに四部５７を形成して゛ある。こ
の場合、ウェハーとフォトマスクを密着させて斜め露光
する必要があるが、もし、四部５７が無い場合には、Ｘ
方向とＹ方向の２回斜め露光する必要がある。
これに対し、本例ではＸ方向の１回のみの露光で良い。
また、本発明における四部の形状については、上記に述
べた円弧の他に、三角形、四角形でも良く、圧電材のエ
ツチングによってヒレをうまく形成できる形状の四部で
あれば良い。また、フォトエンチング加工の利点として
、形状の蝮郊さは何ら加工性を阻害するものではない。
以上のように本発明は、第１公知例および第２公知例と
して示した従来の振動子の改良された構成を含み・さら
に弾性を有するリード端子との固定と円筒容器に密封す
るという新規な構成により、低価格化・小型化の図れる
縦振動型圧電振動子を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の縦振動型圧電振動子を示す斜視図（第１
公知例）。 第２図、第６図は従来の縦振動圧電振動子を示す斜視図
、平面図、正面図、側面図（第２公知例）。 第４図と第１７図は、本発明の実施例を示す斜視図、平
面１．′・正面断面図。 第５図は支持連結部と支持腕部の振動姿態を説明する図
。 第６図は支持腕部の二次高調波の変位を説明する図。 第７″図〜第１０図は周波数調整部について説明するた
めの斜視図、詳細拡大図。 第１１図〜第１３図は電極形成について説明するだめの
斜視図、部分断面図。 第１４図〜第１６図は四部について説明するための平面
図、部分断面図０ １４．２４，２９，３１．４６．５４・・・主振動部１
４’α、１４’ｂ、４６．５４（１，５４ｂ−主電極１
５．３２・・・支持連結部 １６．３３・・支持腕部 １７．３４．４９・・・支持基部 １８・・・支持体（１５と１６と１７とで構成）１　Ｂ
’ａ　、　１８’ｂ・・・外部取出し電極１９・・・ハ
ーメチック端子 ２０・・・リード端子 ２１・・・容器 ２２ａ、２２ｂ・・・支持腕部の二次高調波の変位２３
．２５．２６．２７．２８・・・周波数調整部６５・・
・枠体 ６６・・結合部 ３７．３８・・開口部 ろ９，４６・・・マスク ４０・・・圧電ウエハー ４１．６０・・・導電性薄膜 ４２．４５・・フォトレジスト ４７．４８，５０．５７・・凹部 ５１・・折り取り部 ５２・・・ヒレ ５６・・・斜面 ５５．５６・・電極分割部 ６０・・・側面電極 以　上 出願人　松島工業株式会社 代理人　弁理士最上　務 オ　１　図 腎、 ゝ、＼ 茅２図 頻２　図　（α） 油３図 ２２ａ　２２ｂ 地５図　地６Ｉ￥ｌ ÷７　図 系　８　図 開　９　図 小１０図 途１２　図 ｙｊ−Ｊ１３　呪 ５ｉ５１５　口 亮　１６１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　縦振動をする主振動部と、該主振動部の振動変位の
    最も小さくなる位置に該主振動部の幅方向に対称構造で
    設けられた支持連結部と、該支持連結部の両端から前記
    主振動部の一方と平行に延長して形成されている支持腕
    部と、該支持腕部と連続して該主振動部の一方を取囲み
    音叉形状をイ習る支持基部とからなり、該主振動部と、
    該支持腕部と該支持基部とからなる支持体とがフォトリ
    ソグラフィー加工により一体で形成される縦振動型圧電
    振動子の、該主振動部の両側面には主電極が電極対とし
    て形成され、該支持体上には外部取出し電極が形成され
    、該主電極と該外部取出し電極とは該支持連結部の底端
    に近い平面部分において該支持基部の底端のさらに下方
    に位置するハーメチック端子を貫通し、かつ該支持ノル
    什−〇〕平面に平行して設けた棒状または板状の＋）　
    ｙ端子の（１１１１面と、該リード端子の断面積の数（
    ｉ〜以−ヒの接〜ｍ１ｆｉｔをもって直接固着されてＩ
    ／Ａる、以上の構成を特徴とする縦振動型圧電振動子。 ２　主振動部の共振周波数と支持腕ｆｆ１ｓの２次に６
    調波の共振周波数とをは番ホ一致させたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記１ｔＩ２の縦振重す押Ｊ圧η
    尤振動子。 ３　主振動部の先端部側面に周波数ｍ！ｌ　ｉ昏円Ｓと
    して金属膜が付与されていることを／ｌ守徴とする倦言
    ′１−請求の範囲第１項、第２項記載σ）　ｔ＠”　４
    ｈｉ動ｘｐ　Ｆ■：、電４）Ａ動子・ ４　主振動部の先端部の対向する（Ｉ［ｔ１面に何方、
    されている電極膜は同じ極性σ）　Ｒｉ　ＭｊＰ＋’；
    ４により１４成されていることを特徴とする特許請求の
    ｆｌａ囲第６項記載の縦振動型圧電振動子。 ５　主振動部および支持基部σ）、１極対として形成さ
    れる主電極または取出し７電極力−分νｊｌされる個所
    に四部が形成されてし）ることを特徴とする特許許錆求
    の範囲第１項〜第４項記載の縦振動型圧電５振動子。 ６　縦振動をする主振動部と、該主振動部の振動変位の
    最も小さくなる位置に該主振動部の幅方向に対称構造で
    設けられた支持連結部と、該支持連結部の両端から前記
    主振動部の一方と平行に延長して形成されている支持腕
    部と、該支持腕部と連続して該主振動部の一方を取囲み
    音叉形状を得る支持基部とからなり、該主振動部と、該
    支持腕部と該支持基部とからなる支持体とが７オ）　Ｉ
    Ｊソゲラフイー加工により一体で形成される縦振動型圧
    電ｎＱ動子の製造方法において、圧電ウェハーを振動子
    外形形状に形成する工程と、その外形形状に形成された
    振動子部分のほぼ全面に導電性薄膜を形成する工程と、
    その導電性薄膜上に電極形状のフォトレジストを形成す
    る工程と、そのフォトレジストを耐食膜にして導電性薄
    膜をフォトリソグラフィー加工して電極を形成する工程
    と、そのフォトレジストを剥離する工程の以上の工程か
    ら成ることを特徴とする縦振動型圧電振動子の製造
JP17883583A 1983-09-27 1983-09-27 縦振動型圧電振動子と製造方法 Pending JPS6070811A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17883583A JPS6070811A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 縦振動型圧電振動子と製造方法
GB08328658A GB2147456B (en) 1983-09-27 1983-10-26 Piezo-electric vibrator assembly
CH651683A CH659746A5 (fr) 1983-09-27 1983-12-06 Ensemble comprenant un vibreur piezo-electrique a vibration longitudinale et son procede de fabrication.
HK21489A HK21489A (en) 1983-09-27 1989-03-09 Piezo-electric vibrator assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17883583A JPS6070811A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 縦振動型圧電振動子と製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6070811A true JPS6070811A (ja) 1985-04-22

Family

ID=16055493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17883583A Pending JPS6070811A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 縦振動型圧電振動子と製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS6070811A (ja)
CH (1) CH659746A5 (ja)
GB (1) GB2147456B (ja)
HK (1) HK21489A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02260710A (ja) * 1989-03-30 1990-10-23 Seiko Electronic Components Ltd 縦水晶振動子
US8674590B2 (en) 2010-02-01 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Vibrating piece substrate and tuning-fork vibrating piece

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5236954A (en) * 1975-09-18 1977-03-22 Ebauches Sa Piezooelectric microwave resonator
JPS57138212A (en) * 1981-01-15 1982-08-26 Asulab Sa Microminiature piezoelectric resonator
JPS5863210A (ja) * 1981-10-12 1983-04-15 Matsushima Kogyo Co Ltd 圧電振動子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1920431U (de) * 1964-12-24 1965-07-29 Philips Nv Vorrichtung mit zwei piezokristallen.
FR2257153B1 (ja) * 1974-01-09 1978-06-30 Suwa Seikosha Kk
JPS5821216Y2 (ja) * 1975-03-25 1983-05-06 セイコーインスツルメンツ株式会社 小型圧電振動子の支持構造
GB1593774A (en) * 1976-11-12 1981-07-22 Citizen Watch Co Ltd Tuning fork-type quartz crystal vibrator
FR2469042A1 (fr) * 1979-11-05 1981-05-08 Suisse Horlogerie Procede de fixation d'un resonateur piezo-electrique sur une embase

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5236954A (en) * 1975-09-18 1977-03-22 Ebauches Sa Piezooelectric microwave resonator
JPS57138212A (en) * 1981-01-15 1982-08-26 Asulab Sa Microminiature piezoelectric resonator
JPS5863210A (ja) * 1981-10-12 1983-04-15 Matsushima Kogyo Co Ltd 圧電振動子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02260710A (ja) * 1989-03-30 1990-10-23 Seiko Electronic Components Ltd 縦水晶振動子
US8674590B2 (en) 2010-02-01 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Vibrating piece substrate and tuning-fork vibrating piece

Also Published As

Publication number Publication date
HK21489A (en) 1989-03-17
CH659746A5 (fr) 1987-02-13
GB2147456A (en) 1985-05-09
GB2147456B (en) 1987-04-01
GB8328658D0 (en) 1983-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4301200B2 (ja) 圧電振動片および圧電デバイス
JP5239748B2 (ja) 水晶振動片
US8156621B2 (en) Methods of producing piezoelectric vibrating devices
KR100273668B1 (ko) 수정진동자의제조방법
JP2007258918A (ja) 圧電デバイス
US8729780B2 (en) Piezoelectric vibrating pieces and corresponding devices exhibiting reduced vibration leakage
JP2007258917A (ja) 圧電デバイス
JPH0352249B2 (ja)
JP2011229125A (ja) 音叉型圧電振動片及び圧電デバイス
JP6322400B2 (ja) 圧電振動片、圧電振動片の製造方法及び圧電振動子
US7728491B2 (en) Piezoelectric devices and methods for manufacturing same
JP5088664B2 (ja) 圧電振動片の製造方法
US20110241790A1 (en) Tuning-Fork Type Crystal Vibrating Piece Device and Manufacturing the Same
JP2000223992A (ja) 圧電振動子及びその製造方法
JPS6070811A (ja) 縦振動型圧電振動子と製造方法
JP3709113B2 (ja) 圧電振動子とその製造方法
JP2010283805A (ja) 音叉型圧電振動片を製造する製造方法。音叉型圧電振動片及び圧電振動デバイス
JP2004226181A (ja) 振動ジャイロ
JPH0241924B2 (ja)
JP2017060054A (ja) 圧電振動片及び圧電振動子
JP2008131062A (ja) 圧電振動片の製造方法、圧電振動片および圧電デバイス
WO2018212181A1 (ja) 音叉型水晶振動素子及びその製造方法、並びに音叉型水晶振動子
JPH0674834A (ja) 温度検出用水晶振動子
JP7427399B2 (ja) 圧電振動片及び圧電振動子
JPS6127929B2 (ja)