TW201813288A - 水晶振動元件及其製造方法以及水晶振動子及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明謀求電氣可靠性之提高及頻率特性之穩定化。
本發明之水晶振動元件之製造方法，包含：準備水晶振動元件70之步驟，該水晶振動元件70具備：具有於自主面12a之法線方向俯視時包含該主面之中央之振動部17及鄰接於振動部17之周緣部18、19的水晶片11，以相互對向之方式設置於振動部17之一對激勵電極74a、14b，設置於周緣部18之電極墊16a、16b，及以將激勵電極74a、14b與電極墊16a、16b電性連接之方式設置於振動部17與周緣部18、19之引出電極75a、15b；第1修整步驟，其係對振動部17及周緣部18、19進行；以及第2修整步驟，其係對振動部17中之激勵電極74a'之一部分進行。
Description
本發明係關於一種水晶振動元件及其製造方法以及水晶振動子及其製造方法。
對用於振盪裝置或帶通濾波器等之基準訊號之訊號源廣泛使用水晶振動子。於此種水晶振動子中，為了獲得所需頻率特性，藉由切削搭載於基底構件上之水晶振動元件之激勵電極而進行水晶振動元件之頻率調整。例如於專利文獻1中，揭示有對具有凹型之水晶振動元件中之平坦側之面之大致整體進行乾式蝕刻而對電極整體均勻地加工之方法。又，於專利文獻2中，為了抑制專利文獻1之斷線問題，揭示有一種水晶振動元件之製造方法，該水晶振動元件具備：振動部，其供激勵電極設置；周緣部，其與振動部之表面具有階差，且供電極墊設置；及引出電極，其設置於振動部與周緣部；該水晶振動元件之製造方法進行僅去除激勵電極之 一部分而調整激勵頻率之蝕刻步驟。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-246866號公報
[專利文獻2]日本特開2013-34217號公報
然而，於專利文獻1之構成中，存在引出電極因修整被切削而例如於如引出電極通過階差之構成中引出電極斷線之可能性。又，於專利文獻2之構成中，雖可抑制設置於階差部之引出電極之因厚度減少而引起之斷線，但存在因附著於水晶振動元件之微細粒子(微粒)之脫離、移動或再次附著導致頻率變動之可能性。
本發明係鑒於此種情況而完成者，目的在於提供一種可謀求電氣可靠性之提高及頻率特性之穩定化之水晶振動元件及其製造方法以及水晶振動子及其製造方法。
本發明之一方面之水晶振動元件之製造方法，包含：準備水晶振動元件之步驟，該水晶振動元件具備：具有於自主面之法線方向俯視時包含主面之中央之振動部及鄰接於振動部之周緣部的水晶片，以相互對向之方式設置於振動部之一對激勵電極，設置於周緣部之電極墊，及以將激勵電極與電極墊電性連接之方式設置於振動部與周緣部之引出電極；第1 修整步驟，其係對振動部及周緣部進行；以及第2修整步驟，其係對振動部中之激勵電極之一部分進行。
根據上述構成，由於進行對振動部及周緣部進行之第1修整步驟、及對振動部中之激勵電極之一部分進行之第2修整步驟，故而可一邊藉由第1修整步驟將本來無須去除之引出電極等之去除加工抑制於最小限度並且使水晶振動元件淨化，一邊藉由第2修整步驟以必要之程度進行藉由激勵電極之去除加工實現之頻率調整。因此，可對水晶振動元件去除異物而謀求淨化，並且可減小異物之附著或伴隨著剝離之激勵頻率之變動量，又，可減小引出電極之去除加工量而防止或抑制斷線之產生。
本發明之另一方面之水晶振動元件，具備：水晶片，其具有於自主面之法線方向俯視時包含主面之中央之振動部及鄰接於振動部之周緣部；一對激勵電極，其等以相互對向之方式設置於振動部；電極墊，其設置於周緣部；及引出電極，其以將激勵電極與電極墊電性連接之方式設置於振動部與周緣部；一對激勵電極中之第1激勵電極包含具有厚度T1之第1區域、及具有厚度大於厚度T1之厚度T2之第2區域，且一對激勵電極中之第2激勵電極包含具有厚度大於厚度T2之厚度T3之第3區域。
根據上述構成，可謀求電氣可靠性之提高及頻率特性之穩定化。
根據本發明，目的在於提供一種可謀求電氣可靠性之提高及頻率特性之穩定化之水晶振動元件及其製造方法以及水晶振動子。
1‧‧‧水晶振動子
2‧‧‧水晶振動子
10‧‧‧水晶振動元件
11‧‧‧水晶片
12a、12b‧‧‧主面
13‧‧‧階差
14a、14b‧‧‧激勵電極
15a、15b‧‧‧引出電極
16a、16b‧‧‧電極墊
17‧‧‧振動部
18、19‧‧‧周緣部
20‧‧‧蓋構件
30‧‧‧基底構件
圖1係本發明之第1實施形態之水晶振動子之分解立體圖。
圖2係圖1之II-II線剖面圖。
圖3係表示本發明之第1實施形態之水晶振動子之製造方法的流程圖。
圖4係表示本發明之第1實施形態之水晶振動子之製造方法中的第1修整步驟之圖。
圖5係表示本發明之第1實施形態之水晶振動子之製造方法中的第2修整步驟之圖。
圖6係本發明之第2實施形態之水晶振動子之剖面圖。
以下，對本發明之實施形態進行說明。於以下圖式之記載中，相同或類似之構成要素以相同或類似之符號表示。圖式為例示，各部分之尺寸或形狀係模式性者，並不應將本案發明之技術範圍限定於該實施形態進行解釋。
<第1實施形態>
一邊參照圖1及圖2，一邊對本發明之第1實施形態之水晶振動子(Quartz Crystal Resonator Unit)進行說明。此處，圖1係本發明之第1實施形態之水晶振動子之分解立體圖。圖2係圖1之II-II線剖面圖。
如圖1所示，本實施形態之水晶振動子1具備水晶振動元件(Quartz Crystal Resonator)10、蓋構件20、及基底構件30。蓋構件20及基底構件30係用以收容水晶振動元件10之保持器。於圖1所示之例中， 蓋構件20形成凹狀，基底構件30形成平板之板狀。
水晶振動元件10具有AT切割型之水晶片(Quartz Crystal Blank)11。AT切割型之水晶片11係於將使作為人工水晶之晶軸之X軸、Y軸、Z軸中之Y軸及Z軸繞X軸自Y軸向Z軸之方向旋轉35度15分±1分30秒所得的軸分別設為Y'軸及Z'軸之情形時，將與由X軸及Z'軸特定出之面平行之面(以下稱為「XZ'面」，對於由其他軸特定出之面亦相同)作為主面而切出者。水晶片11具有作為相互對向之XZ'面之第1主面12a及第2主面12b。
作為AT切割水晶片之水晶片11具有平行於X軸方向之長邊延伸之長邊方向、平行於Z'軸方向之短邊延伸之短邊方向、及平行於Y'軸方向之厚度延伸之厚度方向。又，水晶片11於XZ'面中形成矩形狀。
使用AT切割水晶片之水晶振動元件於較廣之溫度範圍中具有極高之頻率穩定性，又，經時變化特性亦較優異，並且能夠以低成本製造。又，AT切割水晶振動元件使用厚度切變振動模式(Thickness Shear Mode)作為主振動。
水晶片11具有於自第1主面12a之法線方向俯視時包含各主面12a、12b之中央之振動部17、及鄰接於振動部17之周緣部18、19。振動部17具有於自第1主面12a之法線方向俯視時平行於X軸方向之長邊及平行於Z'軸方向之短邊。又，周緣部18、19相對於振動部17設置於水晶片11之長邊方向之兩側。周緣部18、19相當於水晶片11之周緣部。
於本實施形態中，水晶振動元件10形成台面型構造。具體而言，振動部17具有與周緣部18、19不同之厚度。於圖1所示之例中， 振動部17之Y'軸方向之厚度大於周緣部18、19之Y'軸方向之厚度。又，於水晶片11，在水晶片11之長邊方向上振動部17與周緣部18之邊界、及振動部與周緣部19之邊界設置有階差13。此種階差13沿著水晶片11之短邊方向延伸。階差13以依存於水晶之結晶方位之特定傾斜角而形成。再者，周緣部18及周緣部19之各自之Y'軸方向之厚度相同。
水晶振動元件10包含構成一對電極之第1激勵電極14a及第2激勵電極14b。第1激勵電極14a設置於振動部17之第1主面12a。又，第2激勵電極14b設置於振動部17之第2主面12b。第1激勵電極14a與第2激勵電極14b隔著振動部17相互對向地設置。第1激勵電極14a與第2激勵電極14b以於XZ'面中大致整體重合之方式配置。
第1激勵電極14a及第2激勵電極14b分別具有平行於X軸方向之長邊、平行於Z'軸方向之短邊、及平行於Y'軸方向之厚度。於圖1所示之例中，於XZ'面中，第1激勵電極14a及第2激勵電極14b之長邊與水晶片11之長邊(或振動部17之長邊)平行，同樣地，第1激勵電極14a及第2激勵電極14b之短邊與水晶片11之短邊(或振動部17之短邊)平行。又，第1激勵電極14a及第2激勵電極14b之長邊與振動部17之長邊分開，第1激勵電極14a及第2激勵電極14b之短邊與振動部17之短邊一致。
於圖1及圖2所示之例中，朝向與基底構件30為相反側之第1激勵電極14a包含具有厚度T1之區域R1、及具有厚度T2之區域R2。例如，區域R1配置於由區域R2包圍之區域之內側。又，朝向基底構件30之側之第2激勵電極14b包含具有厚度T3之區域R3。於本實施形態中， 該等激勵電極之各區域之厚度具有T1<T2<T3之關係。激勵電極之厚度T1~T3及區域R1~R3之內容將於下述製造方法中進行詳細敍述。
水晶振動元件10包含引出電極15a、15b、及電極墊16a、16b。電極墊16a經由引出電極15a而與第1激勵電極14a電性連接。又，電極墊16b經由引出電極15b而與第2激勵電極14b電性連接。電極墊16a及電極墊16b係用以電性連接於基底構件30之端子。電極墊16a及電極墊16b於水晶片11之一個周緣部18之第2主面12b中沿著第2主面12b之短邊方向排列。
引出電極15a與第1激勵電極14a及電極墊16a電性連接。具體而言，引出電極15a於第1主面12a上自振動部17之第1激勵電極14a通過階差13延伸至周緣部18，於周緣部18中自第1主面12a通過水晶片11之側面延伸至第2主面12b，且於第2主面12b上電性連接於周緣部18之電極墊16a。又，引出電極15b將第2激勵電極14b與電極墊16b電性連接。具體而言，引出電極15b於第2主面12a上自振動部17之第2激勵電極14b通過階差13延伸至周緣部18，且於第2主面12b上電性連接於周緣部18之電極墊16b。如此般，藉由使引出電極15a、15b延伸，可使與設置於兩主面之第1、2激勵電極14a、14b電性連接之電極墊16a、16b配置於一側之第2主面12b上。
電極墊16a、16b經由導電性保持構件36a、36b而電性連接於基底構件30之電極。導電性保持構件36a、36b係導電性接著劑熱硬化而形成者。
第1激勵電極14a及第2激勵電極14b、引出電極15a、15b、 以及電極墊16a、16b之各電極之材料並無特別限定，例如可具有鉻(Cr)層作為基底且於鉻層之表面進而具有金(Au)層。
蓋構件20接合於基底構件30，藉此將水晶振動元件10收容於內部空間26。蓋構件20具有內表面24及外表面25，形成朝向基底構件30之第1主面32a開口之凹狀。
蓋構件20具有與基底構件30之第1主面32a對向之底面部21、及連接於底面部21之外緣並且相對於底面部21之主面於法線方向上延伸之側壁部22。蓋構件20於自底面部21之主面之法線方向俯視時形成矩形狀。蓋構件20例如具有平行於X軸方向之長邊延伸之長邊方向、平行於Z'軸方向之短邊延伸之短邊方向、及平行於Y'軸方向之高度方向。又，蓋構件20於開口邊緣具有與基底構件30之第1主面32a對向之對向面23，該對向面23以包圍水晶振動元件10之周圍之方式呈框狀地延伸。
蓋構件20之材質並無特別限定，例如可由金屬等導電材料構成。藉此，可藉由使蓋構件20電性連接於接地電位而附加屏蔽功能。例如，蓋構件20由含有鐵(Fe)及鎳(Ni)之合金(例如42合金)構成。又，亦可於蓋構件20之最外表面設置以抗氧化等為目的之金(Au)層等。或者，蓋構件20亦可為絕緣材料或導電材料-絕緣材料之複合構造。
基底構件30係將水晶振動元件10可激勵地加以支持者。具體而言，水晶振動元件10經由導電性保持構件36a、36b可激勵地保持於基底構件30之第1主面32a。
基底構件30形成平板之板狀。基底構件30具有平行於X軸方向之長邊延伸之長邊方向、平行於Z'軸方向之短邊延伸之短邊方向、 及平行於Y'軸方向之厚度延伸之厚度方向。
基底構件30具有基體31。基體31具有相互對向之位於XZ'面上之第1主面32a及第2主面32b。基體31例如為絕緣性陶瓷(氧化鋁)等燒結材料。於此情形時，亦可將多個絕緣性陶瓷片積層並燒結。或者，基體31亦可由玻璃材料(例如矽酸鹽玻璃、或以除矽酸鹽以外之成分為主成分之材料且藉由升溫具有玻璃轉移現象之材料)、水晶材料(例如AT切割水晶)或玻璃環氧樹脂等形成。基體31較佳為由耐熱性材料構成。基體31可為單層亦可為多層，於多層之情形時，包含形成於第1主面32a上之絕緣層。
基底構件30包含設置於第1主面32a之連接電極33a、33b、及設置於第2主面之外部電極35a、35b、35c、35d。連接電極33a、33b係用以與水晶振動元件10電性連接之端子。又，外部電極35a、35b、35c、35d係用以與未圖示之安裝基板電性連接之端子。連接電極33a經由於Y'軸方向上延伸之通路電極34a而電性連接於外部電極35a，連接電極33b經由於Y'軸方向上延伸之通路電極34b而電性連接於外部電極35b。通路電極34a、34b形成於在Y'軸方向上貫通基體31之通孔內。
基底構件30之連接電極33a、33b設置於第1主面32a上基底構件30之X軸負方向側之短邊附近，與基底構件30之短邊隔開並且沿著該短邊方向排列。連接電極33a經由導電性保持構件36a而連接水晶振動元件10之電極墊16a，另一方面，連接電極33b經由導電性保持構件36b而連接水晶振動元件10之電極墊16b。
多個外部電極35a、35b、35c、35d設置於第2主面32b之 各角附近。於圖1所示之例中，外部電極35a、35b配置於連接電極33a、33b之正下方。藉此，可藉由於Y'軸方向上延伸之通路電極34a、34b，而將外部電極35a、35b電性連接於連接電極33a、33b。於圖1所示之例中，4個外部電極35a~d中配置於基底構件30之X軸負方向側之短邊附近之外部電極35a、35b係供給水晶振動元件10之輸入輸出訊號之輸入輸出電極。又，配置於基底構件30之X軸正方向側之短邊附近之外部電極35c、35d成為不供給水晶振動元件10之輸入輸出訊號之虛設電極。亦不對此種虛設電極供給供水晶振動子1安裝之未圖示之安裝基板上之其他電子元件之輸入輸出訊號。或者，外部電極35c、35d亦可為被供給接地電位之接地用電極。於蓋構件20由導電性材料構成之情形時，藉由將蓋構件20連接於作為接地用電極之外部電極35c、35d，可對蓋構件20附加屏蔽功能。
於基體31之第1主面32a設置有密封框37。密封框37於自第1主面32a之法線方向俯視時形成矩形之框狀。連接電極33a、33b配置於密封框37之內側。密封框37由導電材料構成。於密封框37上設置下述接合構件40，藉此將蓋構件20經由接合構件40及密封框37而接合於基底構件30。
基底構件30之連接電極33a、33b、外部電極35a~d及密封框37均由金屬膜構成。例如，連接電極33a、33b及外部電極35a~d自下層至上層積層鉬(Mo)層、鎳(Ni)層及金(Au)層而構成。又，密封框37可由鉬(Mo)層構成，或者亦可與連接電極及外部電極同樣地積層鉬(Mo)層、鎳(Ni)層及金(Au)層。又，通路電極34a、34b可將鉬等金屬材料填充至基體31之通孔而形成。
再者，連接電極33a、33b或外部電極35a~35d之配置關係並不限定於上述例。例如，亦可將連接電極33a配置於基底構件30之一短邊附近，將連接電極33b配置於基底構件30之另一短邊附近。於此種構成中，水晶振動元件10於水晶片11之長邊方向之兩端部保持於基底構件30。
又，外部電極之配置並不限於上述例，例如亦可將作為輸入輸出電極之2個外部電極設置於第2主面32b之對角上。或者，亦可將4個外部電極並非配置於第2主面32b之角而配置於各邊之中央附近。又，外部電極之個數並不限於4個，例如亦可僅具有作為輸入輸出電極之2個外部電極。又，連接電極與外部電極之電性連接之態樣並不限於藉由通路電極者，亦可藉由於第1主面32a或第2主面32b上將引出電極引出而達成其等之電性導通。或者，亦可藉由將基底構件30之基體31形成多層，使通路電極延伸直至到達中間層，於中間層將引出電極引出，藉此謀求連接電極與外部電極之電性連接。
如圖2所示，蓋構件20及基底構件30之兩者經由密封框37及接合構件40而接合，藉此將水晶振動元件10密封於由蓋構件20及基底構件30包圍之內部空間(空腔)26。於此情形時，內部空間之壓力較佳為較大氣壓力低壓之真空狀態，藉此可減少第1激勵電極14a、第2激勵電極14b之氧化引起之經時變化等，因而較佳。
接合構件40遍及蓋構件20及基底構件30之各全周而設置。具體而言，接合構件40設置於密封框37上。藉由密封框37及接合構件40介置於蓋構件20之側壁部22之對向面23與基底構件30之第1主面32a之間，而水晶振動元件10藉由蓋構件20及基底構件30密封。
接合構件40例如為釺料構件。具體而言，接合構件40由金(Au)-錫(Sn)共晶合金構成。如此一來，將蓋構件20與基底構件30金屬接合。藉由金屬接合可提高密封性。再者，接合構件40並不限於導電材料，例如亦可為低熔點玻璃(例如鉛硼酸系或錫磷酸系等)等玻璃接著材料或樹脂接著劑等絕緣性材料。藉此，成本低於金屬接合，又，可抑制加熱溫度，從而可謀求製造製程之簡化。
本實施形態之水晶振動元件10之水晶片11之長邊方向之一端(配置導電性保持構件36a、36b之側之端部)為固定端，另一端成為自由端。又，水晶振動元件10、蓋構件20及基底構件30於XZ'面中分別形成矩形狀，且長邊方向及短邊方向相互相同。
再者，水晶振動元件10之固定端之位置並無特別限定，作為變形例，水晶振動元件10亦可於水晶片11之長邊方向之兩端固定於基底構件30。於此情形時，只要以將水晶振動元件10於水晶片11之長邊方向之兩端固定之態樣，形成水晶振動元件10及基底構件30之各電極即可。
於本實施形態之水晶振動子1中，經由基底構件30之外部電極35a、35b，對水晶振動元件10中之一對第1及第2激勵電極14a、14b之間施加交變電場。藉此，藉由厚度切變振動模式等特定振動模式，水晶片11之振動部17振動，而獲得伴隨著該振動之共振特性。
其次，一邊參照圖3~圖5，一邊對本發明之第1實施形態之水晶振動子之製造方法進行說明。於本實施形態中，將水晶振動子1之製造方法作為一例進行說明。再者，圖3係流程圖，圖4及圖5係用以說明各修整步驟之圖。
於本實施形態中，對搭載至基底構件30後之水晶振動元件70實施第1修整步驟(圖4)及第2修整步驟(圖5)，藉此製造包含第2激勵電極14b及進行了頻率調整之具有特定厚度之第1激勵電極14a的水晶振動元件10。以下具體地進行說明。
首先，準備水晶振動元件70(S10)。水晶片之加工步驟及各種電極之形成步驟由於為一般步驟故而省略其說明。水晶振動元件70係第1主面12a上之第1激勵電極74a及引出電極75a於厚度方向上部未被去除，除此方面以外與圖1所示之水晶振動元件10之構成相同。再者，第1激勵電極74a具有與第2激勵電極14b同樣之厚度T3。
繼而，將水晶振動元件70搭載於基底構件30(S11)。具體而言，將導電性接著劑塗佈於基體31之第1主面32a上之連接電極33a、33b上，並於搭載有水晶振動元件70之狀態下使導電性接著劑熱硬化。如此一來，藉由導電性接著劑熱硬化而成之導電性保持構件36a、36b，將水晶振動元件70之電極墊16a、16b與基底構件30之連接電極33a、33b電性連接。又，藉由導電性保持構件36a、36b可將水晶振動元件70可激勵地加以保持。再者，水晶振動元件70以第2激勵電極14b朝向基底構件30之側之方式搭載於第1主面32a。
繼而，對水晶振動元件70中之振動部17及周緣部18、19進行第1修整步驟(S12及圖4)。第1修整步驟係例如於減壓狀態下照射離子束50之離子研磨步驟。離子束50係自水晶振動元件70之第1主面12a之上方照射。如此一來，至少將附著於水晶振動元件70之表面之由水晶、電極或樹脂抗蝕劑構成之加工殘留物及大氣中之粉塵等異物(微粒)去除。
又，於圖4所示之例中，於第1修整步驟中，對水晶片11之第1主面12a、第1激勵電極74a及引出電極75a之至少1個，略微去除厚度方向之上部。於圖4所示之例中，藉由第1修整步驟，形成厚度方向之上部被略微去除之第1激勵電極74a'及引出電極15a。然而，如下所述，第1修整步驟由於去除加工量或加工時間小於第2修整步驟，故而可防止或抑制因引出電極之修整導致之斷線之產生。
藉由以此方式進行第1修整步驟，可至少對附著於水晶振動元件70之第1主面12a側之異物進行去除加工。因此，可淨化水晶振動元件70。又，藉由於減壓環境下照射離子束50，可使離子與異物反應而使異物釋放至減壓環境中。如此一來，可防止異物再次附著於水晶振動元件70。
於圖4所示之例中，對水晶振動元件70中之振動部17及周緣部18、19之整體實施第1修整步驟。於此情形時，藉由如圖4所示般亦對基底構件30中之基體31之第1主面32a進行修整步驟，不僅可淨化水晶振動元件70亦可淨化基底構件30。
再者，第1修整步驟只要為包含進行下述第2修整步驟之範圍之範圍即可，並非必須為振動部17及周緣部18、19之整體。
繼而，於結束了第1修整步驟之水晶振動元件71中，對振動部17之第1激勵電極74a之一部分進行第2修整步驟(S13及圖5)。第2修整步驟係例如於減壓狀態下照射離子束52之離子研磨步驟。
於圖5所示之例中，將由具有開口部之金屬板構成之遮罩60配置於水晶振動元件71之上方，將離子束52介隔遮罩60自上方照射。遮罩60具有使離子束52朝向第1激勵電極74a之中央之一部分通過之開 口部62、及將離子束52遮蔽之遮蔽部64。如此一來，對第1激勵電極74a'之中央部之上表面進行去除加工直至達到特定之激勵頻率。繼而，於第2修整步驟後，測定水晶振動元件71之頻率。又，第2修整步驟亦可一邊測定水晶振動元件71之頻率一邊進行。
藉由以此方式於第1修整步驟之後進行第2修整步驟，可於去除異物而淨化了水晶振動元件之狀態下，進行水晶振動元件之頻率調整。因此，可進行穩定之激勵頻率調整步驟。再者，第2修整步驟亦可視需要進行多次直至獲得所需激勵頻率。
又，第2修整步驟之去除加工量或加工時間大於第1修整步驟。藉此，可一邊藉由第1修整步驟將本來無須去除之引出電極75a等之去除加工抑制於最小限度並且使水晶振動元件淨化，一邊藉由第2修整步驟進行頻率調整所需要之激勵電極之去除加工。
又，第2修整步驟較佳為避開引出電極75a而實施。藉此，可防止對引出電極75a與第1激勵電極74a'同樣地進行去除加工。尤其是，於本實施形態中，引出電極75a以自厚壁之振動部17通過階差13至薄壁之周緣部18之方式設置，而設置於容易斷線之部位，因而以此方式避開引出電極75a實施第2修整步驟自電性連接可靠性進一步提高之觀點而言較佳。
最後，將蓋構件20接合於基底構件30(S14)。具體而言，於基底構件30之密封框37上設置接合構件40。使密封框37及接合構件40介置於蓋構件20之側壁部22之對向面23與基底構件30之第1主面32a之間。如此一來，可製造藉由蓋構件20及基底構件30將水晶振動元件10 收容於內部空間26之水晶振動子1。
此處，水晶振動元件10之第1激勵電極14a包含具有厚度T1之區域R1、及具有厚度T2之區域R2。區域R1、R2根據第2修整步驟中之遮罩60之開口部62而決定其範圍。例如，如圖1所示，區域R2於自第1主面12a之法線方向俯視時呈沿著第1激勵電極14a之外緣之矩形之框狀延伸，區域R1係由區域R2包圍之第1激勵電極14a之內側之區域。
又，於上述方法中，由於在將水晶振動元件70搭載於基底構件30後進行第1及第2修整步驟，故而朝向基底構件30之側之第2激勵電極14b不會因各修整步驟而被切削。因此，於在水晶片11設置同一厚度之第1激勵電極74a及第2激勵電極14b之情形時，第2激勵電極14b之厚度T3之厚度大於第1激勵電極14a中之區域R1之厚度T1或區域R2之厚度T2之任一者。
如上所述，根據本實施形態，由於進行對振動部及周緣部進行之第1修整步驟、及對振動部中之激勵電極之一部分進行之第2修整步驟，故而可一邊藉由第1修整步驟將本來無須去除之引出電極等之去除加工限制於最小限度並且使水晶振動元件淨化，一邊藉由第2修整步驟以必要之程度進行藉由激勵電極之去除加工實現之頻率調整。因此，可對水晶振動元件去除異物而謀求淨化，並且可減小伴隨著異物之附著或剝離之激勵頻率之變動量，又，可減小引出電極之去除加工量而防止或抑制斷線之產生。
又，根據本實施形態，於將水晶振動元件搭載於基底構件後，進行第1及第2修整步驟。因此，亦可去除經由搭載步驟而附著之異 物，並且可進一步使頻率調整之精度提高。
進而，根據本實施形態，由於振動部與周緣部之邊界成為階差，可去除階差附近之異物，故而可更有效地使激勵頻率之調整精度提高。
又，根據本實施形態，由於修整蓋構件20側之第1激勵電極，故而可確保蓋構件20之底面部21與水晶振動元件之距離，因而可提供一種謀求蓋構件20之低高度化並且減少了水晶振動元件與蓋體之干涉之產生之水晶振動子。
作為本實施形態之變形例，第1修整步驟及第2修整步驟並不限於上述離子研磨，亦可應用其他乾式蝕刻。例如，亦可代替離子研磨而應用電漿CVM(Chemical Vaporization Machining)等。
又，於圖3所示之程序中，對在第1修整步驟後進行第2修整步驟之態樣進行了說明，但亦可交換修整步驟之順序。即，亦可於進行用以頻率調整之第2修整步驟後，進行用以去除異物而淨化之第1修整步驟。藉此，可一邊掌握異物之附著狀態一邊進行頻率調整，從而可準確地掌握伴隨著製造製程之加工變動。
又，於上述方法中，對在將水晶振動元件70搭載於基底構件30後進行第1修整步驟及第2修整步驟而製造具備水晶振動元件10之水晶振動子1之態樣進行了說明，作為變形例，亦可於進行第1修整步驟及第2修整步驟而製造水晶振動元件10後，將該水晶振動元件10搭載於基底構件30。於此情形時，亦可與上述方法不同，使水晶振動元件10中之進行第1修整步驟及第2修整步驟之側之激勵電極與基底構件30對向而搭載於該基底構件30。或者，亦可對水晶振動元件之第1激勵電極及第2激 勵電極兩者進行第1及第2修整步驟。
又，亦可與上述方法不同，而使第1修整步驟使用與第2修整步驟不同之修整手法。
<第2實施形態>
其次，一邊參照圖6，一邊對本發明之第2實施形態之水晶振動子進行說明。圖6係本實施形態之水晶振動子之剖面圖。再者，對於與第1實施形態相同之構成標註相同符號。以下，對於與第1實施形態不同之方面進行說明。
本實施形態之水晶振動子2包含水晶振動元件110，該水晶振動元件110之構成與第1實施形態不同。具體而言，如圖6所示，包含形成平板之板狀之水晶片111。水晶片111具有振動部117、及鄰接於振動部117之周緣部118、119，振動部117與周緣部118、119於Y'軸方向上具有相同厚度。
於本實施形態中，亦可藉由進行對振動部及周緣部進行之第1修整步驟、及對振動部中之激勵電極之一部分進行之第2修整步驟，一邊將引出電極等之去除加工抑制於最小限度並且使水晶振動元件淨化，一邊以必要之程度進行藉由激勵電極之去除加工實現之頻率調整。
<變形例>
本發明並不限定於上述實施形態，可進行各種變形而應用。
於第1實施形態中，對振動部較周緣部厚之台面型構造之態樣進行了說明，但本發明亦可應用於振動部較周緣部之薄之反向台面構造。又，亦可將本發明應用於振動部與周緣部之厚度之變化(階差)連續 變化之凸面形狀或斜面形狀。
於第1實施形態中，基底構件為平板，蓋構件為凹狀，但於本發明中，基底構件及蓋構件之形狀只要可將水晶振動元件收容於內部空間則無特別限定，例如亦可使基底構件為凹狀，蓋構件為平板。
又，水晶片之切割角度亦可應用AT切割以外之不同切割(例如BT切割等)。
再者，以上所說明之各實施形態係用以使本發明之理解變得容易，並非用以將本發明限定而解釋。本發明可於不脫離其主旨情況下進行變更/改良並且於本發明中亦包含其相等物。即，業者對各實施形態適當施加設計變更所得者只要具備本發明之特徵，亦包含於本發明之範圍中。例如，各實施形態所具備之各要素及其配置、材料、條件、形狀、尺寸等並不限定於例示者而可適當變更。又，各實施形態所具備之各要素只要於技術上存在可能則可進行組合，將該等組合所得者只要包含本發明之特徵亦包含於本發明之範圍中。
Claims (11)
- 一種水晶振動元件之製造方法，包含：準備水晶振動元件之步驟，該水晶振動元件具備：具有於自主面之法線方向俯視時包含該主面之中央之振動部及鄰接於該振動部之周緣部的水晶片、以相互對向之方式設置於上述振動部之一對激勵電極、設置於上述周緣部之電極墊、及以將上述激勵電極與上述電極墊電性連接之方式設置於上述振動部與上述周緣部之引出電極；第1修整步驟，其係對上述振動部及周緣部進行；以及第2修整步驟，其係對上述振動部中之上述激勵電極之一部分進行。
- 如申請專利範圍第1項之水晶振動元件之製造方法，其中，上述第1修整步驟及上述第2修整步驟係於減壓狀態下照射離子之離子研磨步驟。
- 如申請專利範圍第1或2項之水晶振動元件之製造方法，其中，於上述第1修整步驟後實施上述第2修整步驟。
- 如申請專利範圍第1或2項之水晶振動元件之製造方法，其中，於上述第2修整步驟後實施上述第1修整步驟。
- 如申請專利範圍第1或2項之水晶振動元件之製造方法，其中，上述第1修整步驟之去除加工量或加工時間小於上述第2修整步驟。
- 如申請專利範圍第1或2項之水晶振動元件之製造方法，其中，於準備上述水晶振動元件之步驟中，上述水晶片於上述振動部與 上述周緣部之邊界具有階差，上述引出電極以通過上述階差之方式設置，且避開設置於上述階差之上述引出電極而實施上述第2修整步驟。
- 一種水晶振動子之製造方法，包含申請專利範圍第1至6項中任一項之水晶振動元件之製造方法，且於將上述水晶振動元件搭載於基底構件之步驟後，實施上述第2修整步驟。
- 如申請專利範圍第7項之水晶振動子之製造方法，其進而包含密封步驟，以將上述水晶振動元件密封之方式，將蓋構件接合於上述基底構件。
- 一種水晶振動元件，具備：水晶片，其具有於自主面之法線方向俯視時包含該主面之中央之振動部及鄰接於該振動部之周緣部；一對激勵電極，其等以相互對向之方式設置於上述振動部；電極墊，其設置於上述周緣部；及引出電極，其以將上述激勵電極與上述電極墊電性連接之方式設置於上述振動部與上述周緣部；上述一對激勵電極中之第1激勵電極包含具有厚度T1之第1區域、及具有厚度大於上述厚度T1之厚度T2之第2區域，上述一對激勵電極中之第2激勵電極包含具有厚度大於上述厚度T2之厚度T3之第3區域。
- 一種水晶振動子，具備：申請專利範圍第9項之水晶振動元件；基底構件，其以與設置有上述第2激勵電極之側對向之方向搭載有上述水晶振動元件；及 蓋構件，其以將上述水晶振動元件密封之方式接合於上述基底構件。
- 如申請專利範圍第9或10項之水晶振動子，其中，上述水晶片於上述振動部與上述周緣部之邊界具有階差，上述引出電極以通過上述階差之方式設置。
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