JPS624888B2 - - Google Patents

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JPS624888B2
JPS624888B2 JP51160055A JP16005576A JPS624888B2 JP S624888 B2 JPS624888 B2 JP S624888B2 JP 51160055 A JP51160055 A JP 51160055A JP 16005576 A JP16005576 A JP 16005576A JP S624888 B2 JPS624888 B2 JP S624888B2
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JP
Japan
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crystal resonator
electrode
tuning fork
base
mask
Prior art date
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JP51160055A
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English (en)
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JPS5386190A (en
Inventor
Makoto Wakasugi
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
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Priority to US05/864,271 priority patent/US4252839A/en
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Publication of JPS624888B2 publication Critical patent/JPS624888B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21Crystal tuning forks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音叉型水晶振動子の電極の形成方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来より音叉型水晶振動子は、小型化が容易
で、耐衝撃性が良いこと、等の理由から水晶腕時
計用基準発振素子として多く採用されてきた。
これら音叉型水晶振動子の電極構造について従
来技術の欠点を述べるならば、従来は電極構造の
決定に際し、音叉型水晶振動片の共振部にのみ注
意が払われ、基部の振動モードや発生電荷の大き
さとその分布については、ほとんど注意が拡われ
ていなかつた。
一方、水晶腕時計の小型化の動向に伴い、音叉
型水晶振動子自体も小型化、薄型化されていく傾
向にあるが、水晶振動子自体の小型化、薄型化の
程度が著しくなるとともに、比例的に性能や信頼
性の劣化が目立ち始めて来た。このように従来の
まゝで水晶振動子の小型化薄型化を計ることはそ
ろそろ限界に達しようとしているのが実状であ
る。そこで出願人は種々の実験を重ね、小型化薄
型化に適した電極構造を調査した。
第1図は音叉型水晶振動子の斜視図であり、第
2図は音叉型水晶振動子の電極構造を原理的に示
す斜視図、第3図は第2図に示される電極構造の
展開図である。
まず、第1図により音叉型水晶振動子の各部の
呼称を統一しておく。1は音叉型水晶振動片(以
下単に振動片と記す)、2は共振部、2aは右側
共振部、2bは左側共振部、3は基部、3aは右
側基部、3bは左側基部、4は基部と共振部の境
界、5は振動片自身における後述のY方向に平行
な中心線である。またX,Y,Z方向は、それぞ
れ振動片1の幅方向、長さ方向、厚さ方向であ
り、一般に前記の各方向は水晶結晶における電気
軸、機械軸、光軸の方向と、それぞれほぼ一致し
ている。さらにx,y,z面は、前記のX,Y,
Z方向に対してそれぞれ垂直な面を示している。
今、振動片1の右側の電極6aに+、左側の電
極6bに−の電荷が発生した瞬間を想定し、その
様子を第2図、第3図に記号+,−で示してあ
る。第2図、第3図における電極構造の特徴は、
共振部における電極のX方向寸法X1が、基部に
おける電極のX方向寸法X2より幾分短いこと、
振動片の溝底付近7において空白部分があるこ
と、基部の電極のY方向寸法Y2が振動片自身の
基部の長さに近いこと、左右の電極が前述の中心
線5に対し対称であることである。
第4図は、電極構造の理論的根拠を説明するた
めの図である。即ち、振動片のZ面を矩形領域に
分割し、それぞれの領域に発生する空間電荷の符
号、大きさが模式的に示されている。この場合、
電荷の大きさについては3区分し、最大の電荷が
発生する領域には+または−符号を3個、中間の
大きさの電荷が発生する領域には+または−符号
を2個、最小の電荷が発生する領域には+または
−符号を1個記してある。
ここで注目に値するのは、振動片のZ面に発生
する電荷の大きさについては、基部においてもか
なりの大きさの電荷が発生しているということで
ある。従つて振動片Z面に発生する空間電荷をで
きる限り多く集めるためには、共振部のみでな
く、基部の電極構造に十分注意しなくてはならな
いことがわかる。次の特徴は、電荷の符号に関し
てである。前述の中心線5に対して右側に発生す
る電界はほとんどが+、左側に発生する電界はほ
とんどが−であるが、振動片の溝底付近において
は、その関係が逆転している。この原因は、振動
片の溝の内側面(x面)の延長効果がz面に現わ
れたものであろうと推定される。従つて電極構造
を決定する際、この部分を避けるか、または同符
号同志の電荷を連結する様に工夫しなければなら
ない。
第5図、第6図は音叉型水晶振動子の電極構造
の具体的実施例を示す図で、第5図は斜視図、第
6図は展開図である。第5図はある瞬間に右側に
+、左側に−の空間電荷が発生するとして描いて
あり、第2図から第4図に示される基本的な電極
構造に近い形状に設定されている。このような電
極を薄板状マスクを使つて蒸着処理により形成す
るのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで第5図の如き電極を薄板マスクを用い
て蒸着により形成する場合、音叉型水晶振動子の
2本の枝によつて形成される溝の溝底近接部の基
部の主面には電極膜が形成されていないためこの
部分にマスクをつけるのであるが、この部分は片
持となつてしまう。すなわち片持でオーバーハン
グが長いとマスクが振動片に密着せず、蒸着時の
まわり込み等の望まざる現象により、本来分離さ
れなければならない電極同志が短絡してしまうと
いう欠点を有している。あるいは2回蒸着で行え
ば良いが工数がかかる等コスト高となつてしま
う。
本発明の目的は上述の欠点を解消させ、音叉型
水晶振動子の電極構造に改良を加えて基本振動モ
ードでの性能を向上せしめることにより、小型
化、薄型化に適した音叉型水晶振動子の電極の製
造工程を安定化させ、且つ総合的な歩留りも向上
し、必然的に低コスト、小型、薄型化した音叉型
水晶振動子の製造方法の提供を可能とすることに
なる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明は、薄板マス
クの溝底近接部の基部主面該当部分の残肉部と他
の残肉部とを連結し、連結部分の肉厚を他より薄
くした薄肉部を備えた薄板マスクを音叉型水晶振
動子に密着させ、前記音叉型水晶振動子の長手方
向と平行な軸を回転中心として音叉型水晶振動子
を揺動又は回転させ、蒸発物質を飛ばして水晶振
動子に電極を形成するものである。
〔作用〕
上記構成によつて、薄板マスクの薄肉部の裏面
先に蒸発物質を廻り込ませて薄肉部両側の電極を
電気的につなぐとともに、薄板マスクの片持とな
る部分を除去し、1回での蒸着を可能とした。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面により詳述する。第
7図は蒸着工程を示す平面図であり、第8図は第
7図のAA断面図で、蒸着作業時の状態を示す。
右下り斜線で示した部分は、精密に位置決めされ
た振動片1で、その輪郭は破線で示してある。蒸
着マスク8の板厚は、通常0.1mm程度の金属(ス
テンレス等)で作られており、前記マスクはフオ
トエツチングで蒸着を施こす部分に穴加工される
が、その場合、エツチングされずに残つた残肉部
分、すなわち蒸着マスク8の実体部を左下りの斜
線で示してある。前述のように蒸着マスク8は
0.1mm程度の厚さの板にて作られるので、エツチ
ングされずに残つた部分、すなわち蒸着マスク8
の残肉部は全て両持の架橋状になつていなければ
ならない。すなわち片持でオーバーハングが長い
とマスクが振動片に密着せず、蒸着時のまわり込
み等の望まざる現象により、本来分離されなけれ
ばならない電極同志が短絡してしまう。この点に
おいて問題となる部分は、第7図に示される8a
の領域におけるマスク形状である。前記領域8a
におけるマスク形状は、そのままではかなりオー
バーハングの長い片持はり状になつているので、
この状態を避けねばならない。
第8図はどのようにして前述の片持はり状態を
避けたかを示す。8は薄板状蒸着マスクで、斜線
部8cはマスクの残肉部の断面である。前記マス
ク8の薄肉部8bは、振動片1と接触している側
よりエツチング加工で薄板状蒸着マスク8自身の
板厚の半分程度に薄くされたものである。このよ
うにすれば、前述の領域8aと領域8dとが、前
記薄肉部8bにより連結されて両持の架橋状とな
る。この架橋状の薄肉部8bは振動片1の長手方
向と略一致している。実際に蒸着等により電極形
成を行う時は振動片1の長手方向と平行な回転軸
を中心として振動片1を図示B方向に回転させる
ことにより、相対的に第8図、矢印CあるいはD
の方向より蒸発物質を架橋状の薄肉部8bの直下
の振動片z面に回り込ませて付着せしめることが
可能となる。このように架橋状の薄肉部8bを振
動片1の長手方向と略一致させ、振動片1の長手
方向と平行な回転軸を中心として回転させると、
電極材料が薄肉部8bの下面へ廻り込んで蒸着さ
れるばかりでなく、振動片1の側面へも蒸着が容
易に行なわれる。
前述の第5図および第6図において、特に斜線
部で示されている電極形成領域9は、蒸着マスク
8の薄肉部8bの直下の領域に対応する部分であ
り、上述のような蒸着物質の回り込みによつて形
成されたものである。
なお、第7図に示される蒸着マスク8の領域8
eは、振動片1のx面で電気的不連続部を作る
が、振動片1の裏面側に配置する蒸着マスクとし
て、第7図に示されるマスク8の裏表を反対にし
たものを使用すれば解決されることになる。
第9図は音叉型水晶振動子の他の電極構造を示
す斜視図であり、第10図はその展開図である。
本例においても斜線部で示される振動片の長手
方向と略一致させた電極形成領域10に対応し
て、前述の薄肉部を有するマスクにより電極を形
成する電極形成方法を適用すれば、架橋部や側面
電極を含む全ての電極を1回の蒸着処理により電
極を形成することが可能となる。
以上述べたように、本発明による電極形成方法
によれば、溝底近接部の基部主面上に電極を形成
しない音叉型水晶振動子に薄板状マスクを使用す
ると、その部分がどうしても片持はり状になつて
しまうためその部分を他の残肉部に連結すると絶
縁層ができて電極が分割されてしまう。そこで、
このことを避けるため、蒸着マスクの上記連結部
分に薄肉部を設けることにより、前記マスクにお
けるオーバーハングの片持はり状部を解消すると
ともに、前記薄肉部に対応する音叉型水晶振動片
の領域には、蒸着物質を回り込ませて電極を形成
するという方法によつて特徴づけられる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、上記のよう
な電極形成方法によると、蒸着マスクの変形が防
止されるために、信頼性の高い電極パターンが得
られるとともに、1回の蒸着処理により電極が形
成されるために、コストダウンにも寄与すること
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、各部の呼称を定義するための音叉型
水晶振動子の斜視図。第2図は、電極構造を原理
的に示すための音叉型水晶振動子の斜視図、第3
図は、第2図の展開図。第4図は、電極構造の理
論的根拠の説明図。第5図は、電極構造の具体的
実施例を示す音叉型水晶振動子の斜視図、第6図
は、第5図の展開図。第7図は、本発明による蒸
着工程を示す平面図、第8図は、第7図のAA断
面図。第9図は、本発明による電極構造の他の実
施例を示す斜視図、第10図は、第9図の展開図
である。 1……音叉型水晶振動片、2……共振部、2a
……右側共振部、2b……左側共振部、3……基
部、3a……右側基部、3b……左側基部、6a
……右側電極、6b……左側電極、7……溝底、
8……蒸着マスク、8b……薄肉部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2本の枝と該2本の枝を連結する基部より成
    る音叉型水晶振動子の電極を薄板マスクを用いて
    蒸着により形成する電極形成方法において、電極
    形成部を穴で電極非形成部を残肉部により構成
    し、前記水晶振動子の2本の枝によつて形成され
    る溝の溝底近接部の基部主面該当部分の残肉部
    を、前記音叉型水晶振動子の長手方向と略平行と
    なるよう他の残肉部と連結した連結部分を形成す
    るとともに、該連結部分を前記基部主面該当部分
    の残肉部より薄くした薄肉部を備えた薄板マスク
    を、前記薄肉部と前記水晶振動子との間に隙間が
    できるよう前記水晶振動子に密着させる工程と、
    前記音叉型水晶振動子の長手方向と平行な軸を回
    転中心とし前記薄板マスクと前記音叉型水晶振動
    子とを揺動又は回転させる工程と、蒸発物質を飛
    ばして前記音叉型水晶振動子の1本の枝に互いに
    極性を異ならせた主面電極と側面電極を、また一
    方の枝の側面電極は他方の枝の主面電極から延び
    る基部電極と接続し前記溝底近接部の基部主面を
    逃げて接続電極を各々形成する工程とを有し、前
    記薄板マスクの薄肉部の裏面に廻り込んだ蒸発物
    質を接続電極の一部と成したことを特徴とする音
    叉型水晶振動子の電極形成方法。
JP16005576A 1976-12-29 1976-12-29 Electrode structure of tuning fork type crystal vibrator and its formationmethod Granted JPS5386190A (en)

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US05/864,271 US4252839A (en) 1976-12-29 1977-12-27 Tuning fork-type quartz crystal vibrator and method of forming the same
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JPS5386190A JPS5386190A (en) 1978-07-29
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318543A (ja) * 1988-06-17 1989-12-25 Sony Tektronix Corp 直流・直流変換型電源回路
WO2005008888A1 (ja) * 2003-07-22 2005-01-27 Daishinku Corporation 音叉型振動片、音叉型振動子、および音叉型振動片の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4843287A (ja) * 1971-10-01 1973-06-22
JPS50120977A (ja) * 1974-03-12 1975-09-22
JPS50128489A (ja) * 1974-03-28 1975-10-09
JPS51111095A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezo-electrical vibrator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4843287A (ja) * 1971-10-01 1973-06-22
JPS50120977A (ja) * 1974-03-12 1975-09-22
JPS50128489A (ja) * 1974-03-28 1975-10-09
JPS51111095A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezo-electrical vibrator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318543A (ja) * 1988-06-17 1989-12-25 Sony Tektronix Corp 直流・直流変換型電源回路
WO2005008888A1 (ja) * 2003-07-22 2005-01-27 Daishinku Corporation 音叉型振動片、音叉型振動子、および音叉型振動片の製造方法

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