JPS6353729B2 - - Google Patents
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- JPS6353729B2 JPS6353729B2 JP55012248A JP1224880A JPS6353729B2 JP S6353729 B2 JPS6353729 B2 JP S6353729B2 JP 55012248 A JP55012248 A JP 55012248A JP 1224880 A JP1224880 A JP 1224880A JP S6353729 B2 JPS6353729 B2 JP S6353729B2
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- crystal
- crystal piece
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Links
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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
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は腕時計等に使用される超小型音叉型水
晶振動子の製造方法に関するものである。
晶振動子の製造方法に関するものである。
水晶腕時計に使用される音叉型水晶振動子は、
水晶腕時計に対する小型薄型化の要求に応じて小
型薄型化されると共に水晶腕時計の高精度化低価
格化の要求も１段と厳しさを増して来ている為、
小型薄型で精度が良く安価なものという全ての条
件を満たさなければならない状態まで追い込まれ
て来ている。
水晶腕時計に対する小型薄型化の要求に応じて小
型薄型化されると共に水晶腕時計の高精度化低価
格化の要求も１段と厳しさを増して来ている為、
小型薄型で精度が良く安価なものという全ての条
件を満たさなければならない状態まで追い込まれ
て来ている。
第１図は従来使用されて来た音叉型水晶振動子
の正面断面図である。
の正面断面図である。
第１図において１は化学的エツチング加工によ
り形成された音叉型水晶片である。２は一方の端
が閉じ他方の端が開いた薄肉円筒状金属封止管で
あり単に封止管と略称する。
り形成された音叉型水晶片である。２は一方の端
が閉じ他方の端が開いた薄肉円筒状金属封止管で
あり単に封止管と略称する。
３ａは両端が開いた薄肉円筒金属で気密端子体
と称する。３ｂはガラス等絶縁部材で気密端子体
３ａ及び後述のステム３ｃと気密的に接合してい
る。３ｃは音叉型水晶片１を固定する為の金属細
棒より成る支持部材でステムと称する。３ａ，３
ｂ，３ｃを総合して気密端子と称する。１，２，
３を総合して音叉型水晶振動子と称する。
と称する。３ｂはガラス等絶縁部材で気密端子体
３ａ及び後述のステム３ｃと気密的に接合してい
る。３ｃは音叉型水晶片１を固定する為の金属細
棒より成る支持部材でステムと称する。３ａ，３
ｂ，３ｃを総合して気密端子と称する。１，２，
３を総合して音叉型水晶振動子と称する。
従来技術による音叉型水晶片の電極材質は大き
く分類して、TiPd（チタンパラジウム）とCrAu
（クロム金）である。
く分類して、TiPd（チタンパラジウム）とCrAu
（クロム金）である。
TiPdを電極材質として使用する製造方法はリ
フトオフプロセスでありコスト的には有利である
がTiの材質的な問題やTiとPdの金属間化合物形
成等の問題が水晶振動子の周波数の経時変化を大
きくする要因となつていた。
フトオフプロセスでありコスト的には有利である
がTiの材質的な問題やTiとPdの金属間化合物形
成等の問題が水晶振動子の周波数の経時変化を大
きくする要因となつていた。
一方CrAuを電極材質として使用する場合は電
極膜の材質にによる周波数の経時変化に対する悪
影響は無いが、製造方法が複雑であつたり、工数
の大きい工程の数が多かつたりあるいは製造工程
中に使用する薬品類を大量に必要としたりすると
言う様な問題が解決されずコスト的に限界があつ
た。本発明の目的は、周波数経時変化の少ない音
叉型水晶振動子を低価格にて製造出来る方法を見
出すことである。
極膜の材質にによる周波数の経時変化に対する悪
影響は無いが、製造方法が複雑であつたり、工数
の大きい工程の数が多かつたりあるいは製造工程
中に使用する薬品類を大量に必要としたりすると
言う様な問題が解決されずコスト的に限界があつ
た。本発明の目的は、周波数経時変化の少ない音
叉型水晶振動子を低価格にて製造出来る方法を見
出すことである。
本発明による音叉型水晶片の製造方法の一実施
例を第２図乃至第５図を参照して詳細に説明す
る。
例を第２図乃至第５図を参照して詳細に説明す
る。
第２図は音叉型水晶片を化学的エツチング加工
により形状形成する際に用いる水晶板４であり、
イ図は正面図、ロ図は平面図であり、音叉型水晶
片１は第２図イに部分的に示すような配置で多数
連続して形成される。
により形状形成する際に用いる水晶板４であり、
イ図は正面図、ロ図は平面図であり、音叉型水晶
片１は第２図イに部分的に示すような配置で多数
連続して形成される。
第３図は本発明による音叉型水晶片１の電極の
形成した状態の斜視図であり、右下り斜線部８ａ
および左下り斜線部８ｂははクロムと金よりなる
電極で音叉型水晶片１の表裏面におけるその外周
部分は、音叉型水晶片１の水晶そのものの外形輪
郭を形成する際の形状と一致している。１０は両
電極８ａ，８ｂの短絡を防ぐための短絡防止間隙
部１１を有して両電極８ａ，８ｂと絶縁を施して
いるクロムと金よりなる薄膜部で、音叉型水晶片
１の溝底部分に水晶エツチング液が浸透しない様
にするためのパターンである。薄膜部１０がない
と、第５図Ｃから第５図Ｄへの工程で、CrAuで
コーテイングされていないためエツチングされて
しまう。５，６は音叉型水晶片１を複数個連結す
る連結部であり、５をブリツジ、６をアミダと称
することにする。
形成した状態の斜視図であり、右下り斜線部８ａ
および左下り斜線部８ｂははクロムと金よりなる
電極で音叉型水晶片１の表裏面におけるその外周
部分は、音叉型水晶片１の水晶そのものの外形輪
郭を形成する際の形状と一致している。１０は両
電極８ａ，８ｂの短絡を防ぐための短絡防止間隙
部１１を有して両電極８ａ，８ｂと絶縁を施して
いるクロムと金よりなる薄膜部で、音叉型水晶片
１の溝底部分に水晶エツチング液が浸透しない様
にするためのパターンである。薄膜部１０がない
と、第５図Ｃから第５図Ｄへの工程で、CrAuで
コーテイングされていないためエツチングされて
しまう。５，６は音叉型水晶片１を複数個連結す
る連結部であり、５をブリツジ、６をアミダと称
することにする。
第３図のＡ―A′断面における工程を第５図に
示し、以下Ａ―A′断面に着目し、工程の説明を
行なう。
示し、以下Ａ―A′断面に着目し、工程の説明を
行なう。
工程 Ａ
両面ポリシング仕上げされた厚み50〜150μの
水晶板４の両面に、第１の金属薄膜であるクロム
層１４、つづいて金層１５を蒸着またはスパツタ
リング等により形成する。
水晶板４の両面に、第１の金属薄膜であるクロム
層１４、つづいて金層１５を蒸着またはスパツタ
リング等により形成する。
工程 Ｂ
フオトレジスト１６を塗布し、第３図の斜線及
び薄膜部１０にフオトレジストが残るようフオト
マスクを作成し、露光現象を行う。しかるのち金
およびクロムのエツチングを行つて平面電極を形
成し、フオトレジスト１６をレジスト剥離液等に
より除去する。
び薄膜部１０にフオトレジストが残るようフオト
マスクを作成し、露光現象を行う。しかるのち金
およびクロムのエツチングを行つて平面電極を形
成し、フオトレジスト１６をレジスト剥離液等に
より除去する。
工程 Ｃ
音叉型水晶片の輪郭形状内の水晶露出面を覆う
ように再度フオトレジスト１７を塗布し、表面電
極８ａ，８ｂと側面電極９ａ，９ｂとを接続する
接続部１３を除き音叉形状にフオトレジストを残
す。この状態を平面的にみると第４図イのように
なる。第４図で実線の太線で記されたところは音
叉型水晶片の外形輪郭を表わし、実線の細線で記
されたところで斜線部はフオトレジストでおおわ
れている部分を表わしている。溝底部分１２ａで
はフオトレジストが音叉の外形輪郭よりはみ出し
ているが、第３図の１２部で音叉の内側面の電極
同志を短絡させないためにはみ出しているのであ
る。すなわち、蒸着は水平方向にとんでくるの
で、側面をガードしておけば陰となる部分には付
着しないからである。接続部１３の位置は音叉型
水晶片の側面に接する部分であればよく、第４図
ロはその一例である。
ように再度フオトレジスト１７を塗布し、表面電
極８ａ，８ｂと側面電極９ａ，９ｂとを接続する
接続部１３を除き音叉形状にフオトレジストを残
す。この状態を平面的にみると第４図イのように
なる。第４図で実線の太線で記されたところは音
叉型水晶片の外形輪郭を表わし、実線の細線で記
されたところで斜線部はフオトレジストでおおわ
れている部分を表わしている。溝底部分１２ａで
はフオトレジストが音叉の外形輪郭よりはみ出し
ているが、第３図の１２部で音叉の内側面の電極
同志を短絡させないためにはみ出しているのであ
る。すなわち、蒸着は水平方向にとんでくるの
で、側面をガードしておけば陰となる部分には付
着しないからである。接続部１３の位置は音叉型
水晶片の側面に接する部分であればよく、第４図
ロはその一例である。
工程 Ｄ
次に水晶板４を弗化水素酸のような水晶を溶解
する液に浸すとフオトレジストに保護された水晶
面７と金層におおわれた部分はおかされずに音叉
型水晶片の外形がかたちづくられる。
する液に浸すとフオトレジストに保護された水晶
面７と金層におおわれた部分はおかされずに音叉
型水晶片の外形がかたちづくられる。
工程 Ｅ
フオトレジスト１７を残したまま、洗浄、乾燥
を行い、つぎに蒸着等により側面電極となる第２
の金属薄膜であるクロム層１８、金層１９を全面
に同一の層数だけ形成する。本発明では第４図で
溝底部１２へのクロム及び金の付着防止はレジス
トにより行つているが音叉型水晶片の溝底部１２
へのクロムおよび金の付着防止はメタルマスク等
を利用しても良い。以上で側面電極９が形成され
る。
を行い、つぎに蒸着等により側面電極となる第２
の金属薄膜であるクロム層１８、金層１９を全面
に同一の層数だけ形成する。本発明では第４図で
溝底部１２へのクロム及び金の付着防止はレジス
トにより行つているが音叉型水晶片の溝底部１２
へのクロムおよび金の付着防止はメタルマスク等
を利用しても良い。以上で側面電極９が形成され
る。
工程 Ｆ
フオトレジスト１７上に形成されたクロム層お
よび金層はレジスト剥離液によりフオトレジスト
とともにリフトオフ法により除去され、側面に電
極が形成された音叉型水晶片が完成する。
よび金層はレジスト剥離液によりフオトレジスト
とともにリフトオフ法により除去され、側面に電
極が形成された音叉型水晶片が完成する。
以上で音叉型水晶片の製造工程は終了し、各水
晶片はブリツジ５から折つてアミダ６より分離さ
れ、気密端子３に取り付けられ、封止管２に封入
され完成水晶振動子となる。
晶片はブリツジ５から折つてアミダ６より分離さ
れ、気密端子３に取り付けられ、封止管２に封入
され完成水晶振動子となる。
本発明による水晶振動子の製造方法をまとめる
と下記の様になる。
と下記の様になる。
音叉型水晶片１の外形輪郭のほぼ全周に沿つて
わずかな巾寸法を有するクロム金（CrAu）等の
金属薄膜８ａ，８ｂを残して音叉型水晶片１の主
面のCrAu等の金属薄膜の残つていない部分７，
１１を含むほぼ全面には有機部材より成るフオト
レジスト１７を残した状態で音叉型水晶片の外形
輪郭を形状形成する水晶振動子の製造方法で選択
エツチングをしないリフトオフプロセスを採用し
たことである。
わずかな巾寸法を有するクロム金（CrAu）等の
金属薄膜８ａ，８ｂを残して音叉型水晶片１の主
面のCrAu等の金属薄膜の残つていない部分７，
１１を含むほぼ全面には有機部材より成るフオト
レジスト１７を残した状態で音叉型水晶片の外形
輪郭を形状形成する水晶振動子の製造方法で選択
エツチングをしないリフトオフプロセスを採用し
たことである。
従来技術によりリフトオフプロセスを使つて水
晶振動子を製造する方法は、例えばTiPdとCrAu
の選択エツチングの性質を利用しておりCrAuと
TiPdとを薬品中に浸積した時にどちらか一方だ
けがエツチングされるという現象を利用してい
る。
晶振動子を製造する方法は、例えばTiPdとCrAu
の選択エツチングの性質を利用しておりCrAuと
TiPdとを薬品中に浸積した時にどちらか一方だ
けがエツチングされるという現象を利用してい
る。
本発明では選択エツチング性を利用できないか
ら音叉の主面はあらかじめ電極を形成しておいて
しかも音叉の外形輪郭のほぼ全面にわたりCrAu
が残る様に電極構造を工夫したことにより可能と
なつたのである。
ら音叉の主面はあらかじめ電極を形成しておいて
しかも音叉の外形輪郭のほぼ全面にわたりCrAu
が残る様に電極構造を工夫したことにより可能と
なつたのである。
従つて本発明によれば下記の様な効果がある。
電極がクロム金により形成されているので周波
数エージングが少なく又、側面電極付であるので
水晶振動子のインピーダンスが低い。
数エージングが少なく又、側面電極付であるので
水晶振動子のインピーダンスが低い。
側面電極付であるが電極や音叉型水晶片の外形
形状を決定する際のフオトレジストコーテイング
が水晶薄板が部分的にも加工されていない状態で
行われるので立体的なレジストコーテイング時の
トラブルが全く無く歩留りが極めて良い。
形状を決定する際のフオトレジストコーテイング
が水晶薄板が部分的にも加工されていない状態で
行われるので立体的なレジストコーテイング時の
トラブルが全く無く歩留りが極めて良い。
音叉型水晶片と電極の外形輪郭が同時形成され
るので音叉型水晶片と電極との相対的位置ずれが
なく水晶振動子の電気的定数のバラツキが少い。
特に本発明によれば並列容量のバラツキの標準偏
差が従来の半分になつた。
るので音叉型水晶片と電極との相対的位置ずれが
なく水晶振動子の電気的定数のバラツキが少い。
特に本発明によれば並列容量のバラツキの標準偏
差が従来の半分になつた。
第１図は音叉型水晶振動子の断面図、第２図イ
は水晶板の正面図、第２図ロは水晶板の平面図、
第３図は音叉型水晶片の斜視図、第４図イおよび
ロは表面電極と側面電極との接続部を示した説明
図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは本発明の工
程を説明するための工程図である。 １……音叉型水晶片、２……封止管、３……気
密端子、３ａ……ヘツダー、３ｂ……ガラス、３
ｃ……ステム、４……水晶板、５……ブリツジ、
６……アミダ、７……水晶面、８ａ，８ｂ……表
面電極、９ａ，９ｂ……側面電極、１０……薄膜
部、１１……短絡防止間隙部、１２……溝底部、
１３……接続部、１４，１８……クロム層、１
５，１９……金層、１６，１７……フオトレジス
ト。
は水晶板の正面図、第２図ロは水晶板の平面図、
第３図は音叉型水晶片の斜視図、第４図イおよび
ロは表面電極と側面電極との接続部を示した説明
図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは本発明の工
程を説明するための工程図である。 １……音叉型水晶片、２……封止管、３……気
密端子、３ａ……ヘツダー、３ｂ……ガラス、３
ｃ……ステム、４……水晶板、５……ブリツジ、
６……アミダ、７……水晶面、８ａ，８ｂ……表
面電極、９ａ，９ｂ……側面電極、１０……薄膜
部、１１……短絡防止間隙部、１２……溝底部、
１３……接続部、１４，１８……クロム層、１
５，１９……金層、１６，１７……フオトレジス
ト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エツチング加工により形成される音叉型水晶
片の製造方法において、水晶板の両面に被着され
た第１の金属薄膜をパターニングして前記音叉型
水晶片の平面電極を形成する工程と、前記音叉型
水晶片の両面の輪郭形状内の水晶露出面をフオト
レジストにより覆う工程と、前記第１の金属薄膜
又は前記フオトレジストにより覆われていない前
記水晶板の露出されている部分を水晶エツチング
する工程と、水晶エツチングされた前記音叉型水
晶片に前記フオトレジストを残した状態で全面に
第２の金属薄膜を被着する工程と、前記フオトレ
ジストをリフトオフ法により剥離することにより
前記音叉型水晶片の側面電極を形成する工程とよ
り成ることを特徴とする音叉型水晶片の製造方
法。 ２ 前記第１の金属薄膜と前記第２の金属薄膜と
はCrとAu層より成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の音叉型水晶片の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224880A JPS56110320A (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Production of quartz oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224880A JPS56110320A (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Production of quartz oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110320A JPS56110320A (en) | 1981-09-01 |
| JPS6353729B2 true JPS6353729B2 (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=11800058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224880A Granted JPS56110320A (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Production of quartz oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56110320A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817478U (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | ミサワホ−ム株式会社 | 開口枠 |
| US7195715B2 (en) * | 2003-05-27 | 2007-03-27 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method for manufacturing quartz oscillator |
| JP5155620B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2013-03-06 | セイコーインスツル株式会社 | 厚み滑り振動片の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5263093A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Method of manufacturing piezo-electric oscillator |
-
1980
- 1980-02-04 JP JP1224880A patent/JPS56110320A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5263093A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Method of manufacturing piezo-electric oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56110320A (en) | 1981-09-01 |
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