JP2002246873A - 高周波振動子及びその製造方法 - Google Patents
高周波振動子及びその製造方法Info
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- JP2002246873A JP2002246873A JP2001035726A JP2001035726A JP2002246873A JP 2002246873 A JP2002246873 A JP 2002246873A JP 2001035726 A JP2001035726 A JP 2001035726A JP 2001035726 A JP2001035726 A JP 2001035726A JP 2002246873 A JP2002246873 A JP 2002246873A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】主振動に対してスプリアスの原因となる厚み滑
り副振動を抑制して安定な周波数を得ることができる高
周波振動子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】ＡＴカット水晶基板１１における中央部の
励振部形成領域１３を化学的にエッチングして基本波周
波数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した
逆メサ構造を有する高周波振動子の製造方法において、
前記励振部形成領域にエッチング液をジェット噴射によ
り吹き付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部
形成領域１３全体を均一に化学的エッチングして基本周
波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程と
の何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を後から行
うことにより凹レンズ状曲面２ａを有する励振部２を形
成し、次いで励振部２に主電極３Ｆ，３Ｒを形成する。
り副振動を抑制して安定な周波数を得ることができる高
周波振動子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】ＡＴカット水晶基板１１における中央部の
励振部形成領域１３を化学的にエッチングして基本波周
波数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した
逆メサ構造を有する高周波振動子の製造方法において、
前記励振部形成領域にエッチング液をジェット噴射によ
り吹き付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部
形成領域１３全体を均一に化学的エッチングして基本周
波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程と
の何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を後から行
うことにより凹レンズ状曲面２ａを有する励振部２を形
成し、次いで励振部２に主電極３Ｆ，３Ｒを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基本周波数が８０Ｍ
Ｈｚ以上となる高周波振動子及びその製造方法に関す
る。
Ｈｚ以上となる高周波振動子及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＡＴカット水晶振動子の電極
は、電界を直接かけるパッド部、電気信号を伝えるリー
ド部、対極に配置され電界印加により励振を行う主電極
部で構成されるが、端子から入力する電気信号を対極に
配置された主電極部分に伝えるためには、沿面抵抗を低
くする必要があり、最低８０ｎｍ程度の電極膜厚が必要
であるとされている。
は、電界を直接かけるパッド部、電気信号を伝えるリー
ド部、対極に配置され電界印加により励振を行う主電極
部で構成されるが、端子から入力する電気信号を対極に
配置された主電極部分に伝えるためには、沿面抵抗を低
くする必要があり、最低８０ｎｍ程度の電極膜厚が必要
であるとされている。
【０００３】その場合、特に電極周辺では電極形成部の
周波数が周辺部の周波数に比べて低くなるため主振動と
なる厚み滑り振動は周囲に伝播することができずに電極
下に閉じ込められる。これをエネルギトラップ現象と呼
び、周辺部の主振動より高い周波数を遮断周波数と呼
ぶ。特に、逆メサ構造の振動子では、電極膜厚比が高く
周波数低下が大きいから、遮断周波数との差が大きくな
りエネルギーのトラップ程度が高くなる。
周波数が周辺部の周波数に比べて低くなるため主振動と
なる厚み滑り振動は周囲に伝播することができずに電極
下に閉じ込められる。これをエネルギトラップ現象と呼
び、周辺部の主振動より高い周波数を遮断周波数と呼
ぶ。特に、逆メサ構造の振動子では、電極膜厚比が高く
周波数低下が大きいから、遮断周波数との差が大きくな
りエネルギーのトラップ程度が高くなる。
【０００４】このような状況下では、主振動以外の高次
厚み滑り副振動も電極下にトラップされ、主振動同様励
振される。更に高周波では、水晶厚みに対する励振部分
の寸法比が高いため、高次厚み滑り副振動は主振動に近
くなり、エネルギートラップによる励振は、発振器の設
計上邪魔な存在となってくる。これらの課題を解決する
ために、従来、例えば特開平９−１９９９８０号公報に
記載されているように、分割電極の周辺を取り囲むよう
に分割電極とは所定の間隔を隔てて周囲電極を設けるこ
とにより、遮断周波数を低くして周波数の伝播を周辺に
漏洩させ、エネルギートラップの程度を軽くすることが
提案されている。
厚み滑り副振動も電極下にトラップされ、主振動同様励
振される。更に高周波では、水晶厚みに対する励振部分
の寸法比が高いため、高次厚み滑り副振動は主振動に近
くなり、エネルギートラップによる励振は、発振器の設
計上邪魔な存在となってくる。これらの課題を解決する
ために、従来、例えば特開平９−１９９９８０号公報に
記載されているように、分割電極の周辺を取り囲むよう
に分割電極とは所定の間隔を隔てて周囲電極を設けるこ
とにより、遮断周波数を低くして周波数の伝播を周辺に
漏洩させ、エネルギートラップの程度を軽くすることが
提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、主振動以外の厚み滑り副振動のエネルギーを
漏洩させて励振を抑制するには効果的な方法であるが、
状況によっては主電極と周囲電極との電極膜厚を変える
などの工夫が必要であるため、製造工程が煩雑になると
いう未解決の課題がある。
来例では、主振動以外の厚み滑り副振動のエネルギーを
漏洩させて励振を抑制するには効果的な方法であるが、
状況によっては主電極と周囲電極との電極膜厚を変える
などの工夫が必要であるため、製造工程が煩雑になると
いう未解決の課題がある。
【０００６】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、主振動に対してス
プリアスの原因となる厚み滑り副振動を抑制して安定な
周波数を得ることができる高周波振動子及びその製造方
法を提供することを目的としている。
課題に着目してなされたものであり、主振動に対してス
プリアスの原因となる厚み滑り副振動を抑制して安定な
周波数を得ることができる高周波振動子及びその製造方
法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る高周波振動子は、ＡＴカット水晶基
板における中央部の励振部形成領域を化学的にエッチン
グして基本波周波数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励
振部を形成した逆メサ構造を有する高周波振動子におい
て、前記励振部の表裏何れか一方を凹レンズ状に形成
し、該励振部上に主電極を形成したことを特徴としてい
る。
に、請求項１に係る高周波振動子は、ＡＴカット水晶基
板における中央部の励振部形成領域を化学的にエッチン
グして基本波周波数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励
振部を形成した逆メサ構造を有する高周波振動子におい
て、前記励振部の表裏何れか一方を凹レンズ状に形成
し、該励振部上に主電極を形成したことを特徴としてい
る。
【０００８】一般に、逆メサ型水晶振動子の特性は、薄
板化された励振部の水晶厚とその上に形成した主電極の
厚みで主振動周波数を決定し、励振部の形状と電極の形
状都でスプリアス振動の周波数が決定される。本請求項
１に係る発明では、励振部における電極部の周辺部で遮
断周波数を決定するが、周辺部が電極直下の水晶厚に比
べてやや厚いために遮断周波数と電極下の周波数との差
が平板方式に比べ小さくなり、エネルギートラップが軽
減される。凹部の形状を変えることによりエネルギート
ラップの程度、厚み滑り副振動の位置などを調整するこ
とができる。この結果、凹部を適当な形状に加工するこ
とにより、主振動に対して、スプリアスの原因となる厚
み滑り副振動を抑制し、安定な周波数を得ることができ
る。
板化された励振部の水晶厚とその上に形成した主電極の
厚みで主振動周波数を決定し、励振部の形状と電極の形
状都でスプリアス振動の周波数が決定される。本請求項
１に係る発明では、励振部における電極部の周辺部で遮
断周波数を決定するが、周辺部が電極直下の水晶厚に比
べてやや厚いために遮断周波数と電極下の周波数との差
が平板方式に比べ小さくなり、エネルギートラップが軽
減される。凹部の形状を変えることによりエネルギート
ラップの程度、厚み滑り副振動の位置などを調整するこ
とができる。この結果、凹部を適当な形状に加工するこ
とにより、主振動に対して、スプリアスの原因となる厚
み滑り副振動を抑制し、安定な周波数を得ることができ
る。
【０００９】また、高周波振動子を電圧制御型発振器
（ＶＣＸＯ）に適用した場合、電圧に対する感度を一般
にγ値という指標を用いて判断することになるが、この
γ値は低い方が電圧に対する感度が良く、周波数可変範
囲が多く取れて有利である。しかしながら、励振部に直
接主電極を形成する場合には、励振部で発生される振動
エネルギーが主電極によりトラップされることになり、
γ値は高くなることが知られている。ところが、励振部
を凹レンズ状に形成することにより、γ値が高くなるこ
とを抑制することができる。
（ＶＣＸＯ）に適用した場合、電圧に対する感度を一般
にγ値という指標を用いて判断することになるが、この
γ値は低い方が電圧に対する感度が良く、周波数可変範
囲が多く取れて有利である。しかしながら、励振部に直
接主電極を形成する場合には、励振部で発生される振動
エネルギーが主電極によりトラップされることになり、
γ値は高くなることが知られている。ところが、励振部
を凹レンズ状に形成することにより、γ値が高くなるこ
とを抑制することができる。
【００１０】また、請求項２に係る高周波振動子の製造
方法は、ＡＴカット水晶基板における中央部の励振部形
成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が８０Ｍ
Ｈｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ構造を
有する高周波振動子の製造方法において、前記励振部形
成領域にエッチング液をジェット噴射により吹き付けて
凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成領域全体
を均一に化学的エッチングして基本周波数が８０ＭＨｚ
以上となるように厚み調整する工程との何れか一方の工
程を先に行い、他方の工程を後から行うことにより凹レ
ンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励振部に主
電極を形成するようにしたことを特徴としている。
方法は、ＡＴカット水晶基板における中央部の励振部形
成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が８０Ｍ
Ｈｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ構造を
有する高周波振動子の製造方法において、前記励振部形
成領域にエッチング液をジェット噴射により吹き付けて
凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成領域全体
を均一に化学的エッチングして基本周波数が８０ＭＨｚ
以上となるように厚み調整する工程との何れか一方の工
程を先に行い、他方の工程を後から行うことにより凹レ
ンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励振部に主
電極を形成するようにしたことを特徴としている。
【００１１】この請求項２に係る発明では、ジェット噴
射によってエッチング液を吹き付けることにより、凹レ
ンズ状窪みを容易に高精度で形成することができ、この
状態で励振部全体を均一に化学的エッチングすることに
より基本周波数８０ＭＨｚ以上となるように励振部全体
の厚みを調整することにより、凹レンズ状窪みを有する
励振部を容易に形成することができる。この場合、凹レ
ンズ状窪みを有する励振部を形成するには、上記とは逆
に励振部全体を化学的エッチングによって基本周波数８
０ＭＨｚ以上となるように均一にエッチングした後に、
ジェット噴射によってエッチング液を吹き付けて凹レン
ズ状窪みを形成するようにしてもよい。
射によってエッチング液を吹き付けることにより、凹レ
ンズ状窪みを容易に高精度で形成することができ、この
状態で励振部全体を均一に化学的エッチングすることに
より基本周波数８０ＭＨｚ以上となるように励振部全体
の厚みを調整することにより、凹レンズ状窪みを有する
励振部を容易に形成することができる。この場合、凹レ
ンズ状窪みを有する励振部を形成するには、上記とは逆
に励振部全体を化学的エッチングによって基本周波数８
０ＭＨｚ以上となるように均一にエッチングした後に、
ジェット噴射によってエッチング液を吹き付けて凹レン
ズ状窪みを形成するようにしてもよい。
【００１２】何れにしても、２回のエッチング処理によ
って凹レンズ状窪みを有する励振部を容易に高精度で形
成することができる。さらに、請求項３に係る高周波振
動子の製造方法は、ＡＴカット水晶基板における中央部
の励振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波
数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆
メサ構造を有する高周波振動子の製造方法において、前
記励振部形成領域にエッチング液をマイクロノズルによ
り滴下して一定時間経過させて凹レンズ状窪みを形成す
る工程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチン
グして基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調
整する工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工
程を後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振
部を形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにし
たことを特徴としている。
って凹レンズ状窪みを有する励振部を容易に高精度で形
成することができる。さらに、請求項３に係る高周波振
動子の製造方法は、ＡＴカット水晶基板における中央部
の励振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波
数が８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆
メサ構造を有する高周波振動子の製造方法において、前
記励振部形成領域にエッチング液をマイクロノズルによ
り滴下して一定時間経過させて凹レンズ状窪みを形成す
る工程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチン
グして基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調
整する工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工
程を後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振
部を形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにし
たことを特徴としている。
【００１３】この請求項３に係る発明でも、エッチング
液をマイクロノズルで滴下してから一定時間経過させる
ことにより、凹レンズ状窪みを容易に高精度で形成する
ことができる。さらにまた、請求項４に係る高周波振動
子の製造方法は、ＡＴカット水晶基板おける中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域にマイクロブラスト工法により研磨剤を吹
き付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成
領域全体を均一に化学的エッチングして基本周波数が８
０ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程との何れか
一方の工程を先に行い、他方の工程を後から行うことに
より凹レンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励
振部に主電極を形成するようにしたことを特徴としてい
る。
液をマイクロノズルで滴下してから一定時間経過させる
ことにより、凹レンズ状窪みを容易に高精度で形成する
ことができる。さらにまた、請求項４に係る高周波振動
子の製造方法は、ＡＴカット水晶基板おける中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域にマイクロブラスト工法により研磨剤を吹
き付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成
領域全体を均一に化学的エッチングして基本周波数が８
０ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程との何れか
一方の工程を先に行い、他方の工程を後から行うことに
より凹レンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励
振部に主電極を形成するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１４】この請求項４に係る発明では、マイクロブ
ラスト工法によって研磨剤を吹き付けることにより、凹
レンズ状窪みを容易に高精度で形成することができ、そ
の前後の化学的エッチング処理の待ち時間を短縮するこ
とができる。なおさらに、請求項５に係る高周波振動子
の製造方法は、ＡＴカット水晶基板るおける中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域の中央部に薄く外周部に行くに従い厚くな
るレジストを塗布し、フッ素系ガスを使用してプラズマ
エッチングすることにより凹レンズ状窪みを形成する工
程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチングし
て基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整す
る工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を
後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振部を
形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにしたこ
とを特徴としている。ここではレジストがフッ素系ガス
プラズマに対して耐性が無いため、時間の経過と共に、
プラズマにさらされる水晶面の面積が大きくなることを
利用している。
ラスト工法によって研磨剤を吹き付けることにより、凹
レンズ状窪みを容易に高精度で形成することができ、そ
の前後の化学的エッチング処理の待ち時間を短縮するこ
とができる。なおさらに、請求項５に係る高周波振動子
の製造方法は、ＡＴカット水晶基板るおける中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域の中央部に薄く外周部に行くに従い厚くな
るレジストを塗布し、フッ素系ガスを使用してプラズマ
エッチングすることにより凹レンズ状窪みを形成する工
程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチングし
て基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整す
る工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を
後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振部を
形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにしたこ
とを特徴としている。ここではレジストがフッ素系ガス
プラズマに対して耐性が無いため、時間の経過と共に、
プラズマにさらされる水晶面の面積が大きくなることを
利用している。
【００１５】この請求項５に係る発明でも、励振部の中
央部を薄く外周部に行くに従い厚くなるレジストを塗布
し、フッ素系ガスを使用してプラズマエッチングするこ
とにより凹レンズ状窪みを容易に高精度で形成すること
ができる。
央部を薄く外周部に行くに従い厚くなるレジストを塗布
し、フッ素系ガスを使用してプラズマエッチングするこ
とにより凹レンズ状窪みを容易に高精度で形成すること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図１は本発明の一実施形態を示す斜
視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図中、１は
高周波振動子としての逆メサ型水晶振動子であって、こ
の水晶振動子１は、平板形ＡＴカット水晶基板の中央部
に両面から化学的エッチングを行って主振動周波数が８
０ＭＨｚ以上となるように調整した薄板状の励振部２が
形成され、この励振部２に表面側電極３Ｆ及び裏面側電
極３Ｒが外周フレーム部４側から互いに直角に交差する
ように延長して形成されている。
について説明する。図１は本発明の一実施形態を示す斜
視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図中、１は
高周波振動子としての逆メサ型水晶振動子であって、こ
の水晶振動子１は、平板形ＡＴカット水晶基板の中央部
に両面から化学的エッチングを行って主振動周波数が８
０ＭＨｚ以上となるように調整した薄板状の励振部２が
形成され、この励振部２に表面側電極３Ｆ及び裏面側電
極３Ｒが外周フレーム部４側から互いに直角に交差する
ように延長して形成されている。
【００１７】ここで、励振部２は、図２で特に明らかな
ように、表面側は中央部から外周部行くに従い厚みが球
面状に増加する凹レンズ状曲面２ａが形成され、裏面側
は平坦面２ｂとされている。そして、凹レンズ状曲面２
ａは、その中央部の厚みｔｃが外周部の厚みｔｅに対し
て０．９０ｔｅ〜０．９９５ｔｅに選定されている。こ
こで、凹レンズ状の窪み２ａの中央部の厚みｔｃを外周
部の厚みｔｅの０．９０倍未満に設定すると、クリスタ
ルインピーダンスが高くなり、周波数特性に影響を与え
ることになり、外周部の厚みｔｅの０．９９５倍を超え
る値に設定すると、特性が平板加工をした場合と変わり
なく、過剰なエネルギートラップにより、γ値が大き
く、電圧制御型発振器（ＶＣＸＯ）に適用した時に、周
波数可変量が小さくなる。したがって、中央部の厚みｔ
ｃを外周部の厚みｔｅに対して０．９０ｔｅ〜０．９９
５ｔｅに設定することにより、クリスタルインピーダン
スを抑制しながらγ値を小さくして、周波数可変量を大
きくすることができる。
ように、表面側は中央部から外周部行くに従い厚みが球
面状に増加する凹レンズ状曲面２ａが形成され、裏面側
は平坦面２ｂとされている。そして、凹レンズ状曲面２
ａは、その中央部の厚みｔｃが外周部の厚みｔｅに対し
て０．９０ｔｅ〜０．９９５ｔｅに選定されている。こ
こで、凹レンズ状の窪み２ａの中央部の厚みｔｃを外周
部の厚みｔｅの０．９０倍未満に設定すると、クリスタ
ルインピーダンスが高くなり、周波数特性に影響を与え
ることになり、外周部の厚みｔｅの０．９９５倍を超え
る値に設定すると、特性が平板加工をした場合と変わり
なく、過剰なエネルギートラップにより、γ値が大き
く、電圧制御型発振器（ＶＣＸＯ）に適用した時に、周
波数可変量が小さくなる。したがって、中央部の厚みｔ
ｃを外周部の厚みｔｅに対して０．９０ｔｅ〜０．９９
５ｔｅに設定することにより、クリスタルインピーダン
スを抑制しながらγ値を小さくして、周波数可変量を大
きくすることができる。
【００１８】ここで、励振部２に凹レンズ状曲面２ａを
形成することにより、主振動周波数を決定すると同時に
厚み滑り副振動を抑制する。また、励振部の形状が輪郭
振動などスプリアス振動の周波数を決定する。さらに、
励振部２の電極周辺部で遮断周波数を決定し、この部分
の厚みを調整することにより、エネルギートラップの程
度、厚み滑り副振動の位置などを調整できる。さらに外
周フレーム部４は、振動にはほとんど寄与しないが、逆
メサ型水晶振動子１の機械的強度を増強する上で重要な
役目を果たす。
形成することにより、主振動周波数を決定すると同時に
厚み滑り副振動を抑制する。また、励振部の形状が輪郭
振動などスプリアス振動の周波数を決定する。さらに、
励振部２の電極周辺部で遮断周波数を決定し、この部分
の厚みを調整することにより、エネルギートラップの程
度、厚み滑り副振動の位置などを調整できる。さらに外
周フレーム部４は、振動にはほとんど寄与しないが、逆
メサ型水晶振動子１の機械的強度を増強する上で重要な
役目を果たす。
【００１９】そして、上記構成を有する逆メサ型水晶振
動子１を製造するには、エッチング液をジェット噴射す
る方法、マイクロノズルによりエッチング液を少量滴下
する方法、レジストを不均一塗布する方法及びマイクロ
ブラスト工法を使用する方法の４つの方法が適用され
る。このうち、エッチング液をジェット噴射する方法
は、図３に示すように、先ず、平板状のＡＴカット水晶
ブランク１１を用意し、この水晶ブランク１１の上面に
おける外周フレーム部１２の内側の励振部形成領域１３
の中央部に、図３（ａ）に示すようにエッチング液をジ
ェット噴射することにより、所定量（例えば直径２０μ
ｍ程度）の初期窪み１４を形成する。
動子１を製造するには、エッチング液をジェット噴射す
る方法、マイクロノズルによりエッチング液を少量滴下
する方法、レジストを不均一塗布する方法及びマイクロ
ブラスト工法を使用する方法の４つの方法が適用され
る。このうち、エッチング液をジェット噴射する方法
は、図３に示すように、先ず、平板状のＡＴカット水晶
ブランク１１を用意し、この水晶ブランク１１の上面に
おける外周フレーム部１２の内側の励振部形成領域１３
の中央部に、図３（ａ）に示すようにエッチング液をジ
ェット噴射することにより、所定量（例えば直径２０μ
ｍ程度）の初期窪み１４を形成する。
【００２０】次いで、図３（ｂ）に示すように、励振部
形成領域１３を除く外周フレーム部１２にレジスト１５
を形成し、次いで図３（ｃ）に示すように、レジスト１
５が形成された以外の励振部形成領域１３に対して表裏
両面から均一な化学的エッチングを開始する。このとき
のエッチングレートは０．０５〜１μｍ／ｍｉｍ程度に
選定されている。この化学的エッチングによって、表面
側では初期窪み１４が徐々に外周側に広がって行くこと
により表面側が凹レンズ状に形成され、裏面側では平坦
面を維持したまま厚みが薄くなる。
形成領域１３を除く外周フレーム部１２にレジスト１５
を形成し、次いで図３（ｃ）に示すように、レジスト１
５が形成された以外の励振部形成領域１３に対して表裏
両面から均一な化学的エッチングを開始する。このとき
のエッチングレートは０．０５〜１μｍ／ｍｉｍ程度に
選定されている。この化学的エッチングによって、表面
側では初期窪み１４が徐々に外周側に広がって行くこと
により表面側が凹レンズ状に形成され、裏面側では平坦
面を維持したまま厚みが薄くなる。
【００２１】そして、この化学的エッチングを継続し
て、図３（ｄ）に示すように、励振部形成領域１３での
主振動周波数が８０ＭＨｚ以上の所望の周波数となるま
で均一な化学的エッチングを継続し、主振動周波数が８
０ＭＨｚ以上の所望周波数に達して励振部２が形成され
た時に均一な化学的エッチングを終了することにより、
表面側を凹レンズ状曲面２ａとした励振部２を形成し、
図３（ｅ）に示すように、励振部２の表裏両面に夫々表
面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを、電極部材の蒸着、
その上に形成したレジストによるマスク形成、露光及び
エッチング処理を順次行うことにより形成して、目的と
する逆メサ型水晶振動子１を得る。
て、図３（ｄ）に示すように、励振部形成領域１３での
主振動周波数が８０ＭＨｚ以上の所望の周波数となるま
で均一な化学的エッチングを継続し、主振動周波数が８
０ＭＨｚ以上の所望周波数に達して励振部２が形成され
た時に均一な化学的エッチングを終了することにより、
表面側を凹レンズ状曲面２ａとした励振部２を形成し、
図３（ｅ）に示すように、励振部２の表裏両面に夫々表
面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを、電極部材の蒸着、
その上に形成したレジストによるマスク形成、露光及び
エッチング処理を順次行うことにより形成して、目的と
する逆メサ型水晶振動子１を得る。
【００２２】このように、エッチング液をジェット噴射
する方法を適用することにより、ジェット噴射の圧力を
制御することにより、初期窪み１４の大きさを容易に高
精度で調整することができ、その後に均一な化学的エッ
チングを行うことにより、凹レンズ形状に形成した励振
部２を容易に形成することができる。また、マイクロノ
ズルによりエッチング液を少量滴下する方法は、図４に
示すように、先ず、平板状のＡＴカット水晶ブランク１
１を用意し、この水晶ブランク１１の表面側の励振部形
成領域１３の中央部に図４（ａ）に示すように、マイク
ロノズル２１によりエッチング液を少量滴下して、一定
時間経過させることにより、前述した図３のエッチング
液をジェット噴射する場合と同様に初期窪み２２を形成
し、その後は、図３（ｂ）〜（ｅ）と同様に、外周フレ
ーム部１２にレジスト１５を形成してから（図４
（ｂ））、均一な化学的エッチングによって表面側の初
期窪み２２を広げると共に、裏面側の厚みを均一に減少
させ（図４（ｃ））、この均一な化学的エッチングを励
振部２での主振動周波数が８０ＭＨｚ以上の所望値とな
るまで継続して、表面側を凹レンズ状曲面２ａに形成す
ると共に、裏面側を平坦面２ｂとする励振部２を形成し
（図４（ｄ））、次いで励振部２の表裏両面に表面側電
極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成して目的とする逆メサ
型水晶振動子１を形成する（図４（ｅ））。
する方法を適用することにより、ジェット噴射の圧力を
制御することにより、初期窪み１４の大きさを容易に高
精度で調整することができ、その後に均一な化学的エッ
チングを行うことにより、凹レンズ形状に形成した励振
部２を容易に形成することができる。また、マイクロノ
ズルによりエッチング液を少量滴下する方法は、図４に
示すように、先ず、平板状のＡＴカット水晶ブランク１
１を用意し、この水晶ブランク１１の表面側の励振部形
成領域１３の中央部に図４（ａ）に示すように、マイク
ロノズル２１によりエッチング液を少量滴下して、一定
時間経過させることにより、前述した図３のエッチング
液をジェット噴射する場合と同様に初期窪み２２を形成
し、その後は、図３（ｂ）〜（ｅ）と同様に、外周フレ
ーム部１２にレジスト１５を形成してから（図４
（ｂ））、均一な化学的エッチングによって表面側の初
期窪み２２を広げると共に、裏面側の厚みを均一に減少
させ（図４（ｃ））、この均一な化学的エッチングを励
振部２での主振動周波数が８０ＭＨｚ以上の所望値とな
るまで継続して、表面側を凹レンズ状曲面２ａに形成す
ると共に、裏面側を平坦面２ｂとする励振部２を形成し
（図４（ｄ））、次いで励振部２の表裏両面に表面側電
極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成して目的とする逆メサ
型水晶振動子１を形成する（図４（ｅ））。
【００２３】このマイクロノズルによりエッチング液を
少量滴下する方法でも、マイクロノズル２１から滴下す
るエッチング液量を制御することにより、初期窪み２２
の大きさを容易に調整することができ、その後の均一な
化学的エッチングによって励振部２の表面を凹レンズ状
に容易に形成することができる。さらに、レジストを不
均一塗布する方法は、図５に示すように、先ず、平板状
のＡＴカット水晶ブランク１１を用意し、この水晶ブラ
ンク１１の表面側に図５（ａ）に示すように、励振部形
成領域１３の中心から所望径の円形領域３１にはレジス
トを形成せず、この円形領域３１から外周に行くに従い
徐々に厚みが線型に増加するレジスト３２を形成し、次
いで図５（ｂ）に示すように、レジストとのアスペクト
比を利用したフッ素系ガスによるプラズマ照射によって
初期窪み３３を形成し、その後は、前述した図３及び図
４と同様に、外周フレーム部１２にレジスト１５を形成
してから（図５（ｃ））、均一な化学的エッチングによ
って表面側の初期窪み２２を広げると共に、裏面側の厚
みを均一に減少させ（図５（ｄ））、この均一な化学的
エッチングを励振部２での主振動周波数が８０ＭＨｚ以
上の所望値となるまで継続して、表面側を凹レンズ状曲
面２ａに形成すると共に、裏面側を平坦面２ｂとする励
振部２を形成し（図５（ｅ））、次いで励振部２の表裏
両面に表面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成して目
的とする逆メサ型水晶振動子１を形成する（図５
（ｆ））。
少量滴下する方法でも、マイクロノズル２１から滴下す
るエッチング液量を制御することにより、初期窪み２２
の大きさを容易に調整することができ、その後の均一な
化学的エッチングによって励振部２の表面を凹レンズ状
に容易に形成することができる。さらに、レジストを不
均一塗布する方法は、図５に示すように、先ず、平板状
のＡＴカット水晶ブランク１１を用意し、この水晶ブラ
ンク１１の表面側に図５（ａ）に示すように、励振部形
成領域１３の中心から所望径の円形領域３１にはレジス
トを形成せず、この円形領域３１から外周に行くに従い
徐々に厚みが線型に増加するレジスト３２を形成し、次
いで図５（ｂ）に示すように、レジストとのアスペクト
比を利用したフッ素系ガスによるプラズマ照射によって
初期窪み３３を形成し、その後は、前述した図３及び図
４と同様に、外周フレーム部１２にレジスト１５を形成
してから（図５（ｃ））、均一な化学的エッチングによ
って表面側の初期窪み２２を広げると共に、裏面側の厚
みを均一に減少させ（図５（ｄ））、この均一な化学的
エッチングを励振部２での主振動周波数が８０ＭＨｚ以
上の所望値となるまで継続して、表面側を凹レンズ状曲
面２ａに形成すると共に、裏面側を平坦面２ｂとする励
振部２を形成し（図５（ｅ））、次いで励振部２の表裏
両面に表面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成して目
的とする逆メサ型水晶振動子１を形成する（図５
（ｆ））。
【００２４】このレジストを不均一塗布する方法を適用
することにより、レジスト３２の不均一塗布に多少手間
を要するが、初期窪み３３の形成位置を正確に規定する
ことができると共に、初期窪み３３の大きさをプラズマ
照射量を制御することにより容易に調整することがで
き、その後の均一な化学的エッチングによって励振部２
の表面を凹レンズ状に容易に高精度で形成することがで
きる。
することにより、レジスト３２の不均一塗布に多少手間
を要するが、初期窪み３３の形成位置を正確に規定する
ことができると共に、初期窪み３３の大きさをプラズマ
照射量を制御することにより容易に調整することがで
き、その後の均一な化学的エッチングによって励振部２
の表面を凹レンズ状に容易に高精度で形成することがで
きる。
【００２５】さらにまた、マイクロブラスト工法を使用
する方法は、図６に示すように、先ず、平板状のＡＴカ
ット水晶ブランク１１を用意し、この水晶ブランク１１
の表面側の励振部形成領域１３の中央部に図６（ａ）に
示すように、マイクロブラスト工法によって研磨剤を噴
射して初期窪み４１を形成し、その後は、図３（ｂ）〜
（ｅ）と同様に、外周フレーム部１２にレジスト１５を
形成してから（図６（ｂ））、均一な化学的エッチング
によって表面側の初期窪み２２を広げると共に、裏面側
の厚みを均一に減少させ（図６（ｃ））、この均一な化
学的エッチングを励振部２での主振動周波数が８０ＭＨ
ｚ以上の所望値となるまで継続して、表面側を凹レンズ
状曲面２ａに形成すると共に、裏面側を平坦面２ｂとす
る励振部２を形成し（図６（ｄ））、次いで励振部２の
表裏両面に表面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成し
て目的とする逆メサ型水晶振動子１を形成する（図６
（ｅ））。
する方法は、図６に示すように、先ず、平板状のＡＴカ
ット水晶ブランク１１を用意し、この水晶ブランク１１
の表面側の励振部形成領域１３の中央部に図６（ａ）に
示すように、マイクロブラスト工法によって研磨剤を噴
射して初期窪み４１を形成し、その後は、図３（ｂ）〜
（ｅ）と同様に、外周フレーム部１２にレジスト１５を
形成してから（図６（ｂ））、均一な化学的エッチング
によって表面側の初期窪み２２を広げると共に、裏面側
の厚みを均一に減少させ（図６（ｃ））、この均一な化
学的エッチングを励振部２での主振動周波数が８０ＭＨ
ｚ以上の所望値となるまで継続して、表面側を凹レンズ
状曲面２ａに形成すると共に、裏面側を平坦面２ｂとす
る励振部２を形成し（図６（ｄ））、次いで励振部２の
表裏両面に表面側電極３Ｆ及び裏面側電極３Ｒを形成し
て目的とする逆メサ型水晶振動子１を形成する（図６
（ｅ））。
【００２６】このマイクロブラスト工法を使用する方法
では、初期窪み４１をエッチングではなく、マイクロブ
ラスト工法で研磨剤を噴射することにより機械的に形成
するので、初期窪み４１を形成した後に洗浄等を行うこ
となく、次工程を開始することができ、工程間待ち時間
を短縮することができる。なお、上記図３〜図６の逆メ
サ型水晶振動子１の製造方法では、先ず、初期窪み１
４、２１、３１、４１を形成した後に均一な化学的エッ
チングを行う場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、最初に均一な化学的エッチングを行っ
て所望とする８０ＭＨｚ以上の主振動周波数を有する励
振部２を形成し、その後に図３〜図６の各方法によって
凹レンズ状曲面２ａを形成するようにしてもよい。
では、初期窪み４１をエッチングではなく、マイクロブ
ラスト工法で研磨剤を噴射することにより機械的に形成
するので、初期窪み４１を形成した後に洗浄等を行うこ
となく、次工程を開始することができ、工程間待ち時間
を短縮することができる。なお、上記図３〜図６の逆メ
サ型水晶振動子１の製造方法では、先ず、初期窪み１
４、２１、３１、４１を形成した後に均一な化学的エッ
チングを行う場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、最初に均一な化学的エッチングを行っ
て所望とする８０ＭＨｚ以上の主振動周波数を有する励
振部２を形成し、その後に図３〜図６の各方法によって
凹レンズ状曲面２ａを形成するようにしてもよい。
【００２７】ここで、本実施形態では、逆メサ構造水晶
振動子１の形状を下記表１に示すように設定し、この逆
メサ構造水晶振動子１について周波数とインピーダンス
との関係を示す周波数応答特性を測定した結果を図７に
示す。
振動子１の形状を下記表１に示すように設定し、この逆
メサ構造水晶振動子１について周波数とインピーダンス
との関係を示す周波数応答特性を測定した結果を図７に
示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】この図７で、ｆ（１，１，０）は主振動を
表し、ｆ（３，１，０）は高次厚み滑り副振動を表して
いる。この主振動ｆ（１，１，０）と高次厚み滑り副振
動ｆ（３，１，０）の周波数差をΔＳとした場合、ΔＳ
はＸ辺比（Ｘ寸法と水晶厚みとの比）とエネルギートラ
ップの程度に大きく依存していることがわかっている。
すなわち、Ｘ辺比が大きいほどΔＳは小さくなりエネル
ギートラップが進むほどΔＳは大きくなる。したがっ
て、同じＸ辺比を持つ設計では、エネルギートラップの
程度は、ΔＳを指標とすることができる。表１において
は、本実施例におけるΔＳは５００ＫＨｚ程度と比較的
小さな値となった。
表し、ｆ（３，１，０）は高次厚み滑り副振動を表して
いる。この主振動ｆ（１，１，０）と高次厚み滑り副振
動ｆ（３，１，０）の周波数差をΔＳとした場合、ΔＳ
はＸ辺比（Ｘ寸法と水晶厚みとの比）とエネルギートラ
ップの程度に大きく依存していることがわかっている。
すなわち、Ｘ辺比が大きいほどΔＳは小さくなりエネル
ギートラップが進むほどΔＳは大きくなる。したがっ
て、同じＸ辺比を持つ設計では、エネルギートラップの
程度は、ΔＳを指標とすることができる。表１において
は、本実施例におけるΔＳは５００ＫＨｚ程度と比較的
小さな値となった。
【００３０】一方、表１に表記した表裏とも平坦面とし
た従来例について周波数応答特性を測定した結果を図８
に示す。この図８から明らかなように、従来例では、主
振動ｆ（１，１，０）と高次厚み滑り副振動ｆ（３，
１，０）の周波数差ΔＳが７５０ｋＨｚ程度と比較的大
きい値を示す。ところで、エネルギートラップを行う１
つの方法として、従来、振動子のコンベックス（凸レン
ズ）加工が提案されており、このコンベックスが進むと
エネルギーの漏洩がなくなるためにＣＩ値が低くなり、
そのときの周波数差ΔＳは大きくなることが知られてい
る。図９に主振動周波数が２５ＭＨｚの逆メサ型水晶振
動子１でのコンベックス加工をしたことによるＣＩ値の
低下と周波数差ΔＳとの変化を示す。この図９から明ら
かなように、ＣＩ値の低下に応じて周波数差ΔＳが線型
に増加する。
た従来例について周波数応答特性を測定した結果を図８
に示す。この図８から明らかなように、従来例では、主
振動ｆ（１，１，０）と高次厚み滑り副振動ｆ（３，
１，０）の周波数差ΔＳが７５０ｋＨｚ程度と比較的大
きい値を示す。ところで、エネルギートラップを行う１
つの方法として、従来、振動子のコンベックス（凸レン
ズ）加工が提案されており、このコンベックスが進むと
エネルギーの漏洩がなくなるためにＣＩ値が低くなり、
そのときの周波数差ΔＳは大きくなることが知られてい
る。図９に主振動周波数が２５ＭＨｚの逆メサ型水晶振
動子１でのコンベックス加工をしたことによるＣＩ値の
低下と周波数差ΔＳとの変化を示す。この図９から明ら
かなように、ＣＩ値の低下に応じて周波数差ΔＳが線型
に増加する。
【００３１】そして、周波数差ΔＳと逆メサ型水晶振動
子１を電圧制御型発振器（ＶＸＣＯ）に適用した場合の
γ値との関係は、図１０に示すように、周波数差ΔＳが
増加するに応じて、γ値の増加率が徐々に増加する非線
型特性を有する。コンベックス加工が進み周波数差ΔＳ
が大きくなるとγ値は大きくなる。したがって、図７の
本実施形態の周波数応答特性と、図８の従来例の周波数
応答特性を比較すると、本実施形態のように凹レンズ状
曲面２ａを形成することにより、周波数差ΔＳが従来例
に比較して２／３程度に減少しており、エネルギートラ
ップの状態が軽減されていることが理解され、凹レンズ
状曲面２ａを形成することにより、エネルギートラップ
の程度をコントロールすることができる。
子１を電圧制御型発振器（ＶＸＣＯ）に適用した場合の
γ値との関係は、図１０に示すように、周波数差ΔＳが
増加するに応じて、γ値の増加率が徐々に増加する非線
型特性を有する。コンベックス加工が進み周波数差ΔＳ
が大きくなるとγ値は大きくなる。したがって、図７の
本実施形態の周波数応答特性と、図８の従来例の周波数
応答特性を比較すると、本実施形態のように凹レンズ状
曲面２ａを形成することにより、周波数差ΔＳが従来例
に比較して２／３程度に減少しており、エネルギートラ
ップの状態が軽減されていることが理解され、凹レンズ
状曲面２ａを形成することにより、エネルギートラップ
の程度をコントロールすることができる。
【００３２】すなわち、水晶振動子の等価回路は、図１
１に示すように、インダクタンスＬ１、キャパシタＣ１
及びレジスタンスＲ１の直列回路とこの直列回路に並列
に介挿されたキャパシタＣ０とで表すことができ、この
水晶振動子に負荷キャパシタンスＣＬを直列に接続し、
この負荷キャパシタンスＣＬを変化させることにより、
周波数コントロールを行う電圧制御型発振器を構成する
ことができる。
１に示すように、インダクタンスＬ１、キャパシタＣ１
及びレジスタンスＲ１の直列回路とこの直列回路に並列
に介挿されたキャパシタＣ０とで表すことができ、この
水晶振動子に負荷キャパシタンスＣＬを直列に接続し、
この負荷キャパシタンスＣＬを変化させることにより、
周波数コントロールを行う電圧制御型発振器を構成する
ことができる。
【００３３】このときの周波数可変幅ΔＦは下記（１）
式で表すことができる。 ΔＦ＝１／２γ（１＋ＣＬ／Ｃ０） …………（１） ここで、γはＣ０／Ｃ１であり、２０ＭＨｚ迄の標準的
な振動子では２５０〜３００程度である。図１２に負荷
キャパシタンスＣＬを０〜２ｐＦまで変化させた時の周
波数可変量とγ値との関係を示す。この図１２から明ら
かなように、γ値が大きくなるほど、周波数可変量がと
れなくなることが理解され、本実施形態では、上述した
ように凹レンズ状曲面２ａを形成することにより、周波
数差ΔＳを小さく抑制してγ値を小さく抑制することが
でき、図１２から周波数可変量を大きくすることがで
き、電圧感度を向上させることができる。
式で表すことができる。 ΔＦ＝１／２γ（１＋ＣＬ／Ｃ０） …………（１） ここで、γはＣ０／Ｃ１であり、２０ＭＨｚ迄の標準的
な振動子では２５０〜３００程度である。図１２に負荷
キャパシタンスＣＬを０〜２ｐＦまで変化させた時の周
波数可変量とγ値との関係を示す。この図１２から明ら
かなように、γ値が大きくなるほど、周波数可変量がと
れなくなることが理解され、本実施形態では、上述した
ように凹レンズ状曲面２ａを形成することにより、周波
数差ΔＳを小さく抑制してγ値を小さく抑制することが
でき、図１２から周波数可変量を大きくすることがで
き、電圧感度を向上させることができる。
【００３４】なお、上記実施形態においては、励振部２
の表面側に凹レンズ状曲面２ａを形成する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、裏面側に
凹レンズ状曲面２ａを形成することもでき、図１３に示
すように、表裏両面に凹レンズ状曲面２ａを形成するこ
ともできる。
の表面側に凹レンズ状曲面２ａを形成する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、裏面側に
凹レンズ状曲面２ａを形成することもでき、図１３に示
すように、表裏両面に凹レンズ状曲面２ａを形成するこ
ともできる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、逆メサ型水晶振動子における励振部の表裏
何れか一方を凹レンズ状曲面に形成し、該励振部上に主
電極を形成した構成としたので、エネルギートランプに
より厚み滑り副振動が主振動に与える影響を抑制するこ
とができ、その結果温度特性の改善を行うことができる
という効果が得られる。
明によれば、逆メサ型水晶振動子における励振部の表裏
何れか一方を凹レンズ状曲面に形成し、該励振部上に主
電極を形成した構成としたので、エネルギートランプに
より厚み滑り副振動が主振動に与える影響を抑制するこ
とができ、その結果温度特性の改善を行うことができる
という効果が得られる。
【００３６】また、γ値を小さい値に抑制することがで
きるので、電圧制御型発振器（ＶＣＸＯ）に適用したと
きに、周波数可変量を大きくとって、電圧感度を向上さ
せることができるという効果が得られる。また、請求項
２に係る発明によれば、ジェット噴射によってエッチン
グ液を吹き付けることにより、凹レンズ状窪みを容易に
高精度で形成することができ、この状態で又はその前に
励振部全体を均一に化学的エッチングすることにより基
本周波数８０ＭＨｚ以上となるように励振部全体の厚み
を調整することにより、凹レンズ状曲面を有する励振部
を容易に形成することができるという効果が得られる。
きるので、電圧制御型発振器（ＶＣＸＯ）に適用したと
きに、周波数可変量を大きくとって、電圧感度を向上さ
せることができるという効果が得られる。また、請求項
２に係る発明によれば、ジェット噴射によってエッチン
グ液を吹き付けることにより、凹レンズ状窪みを容易に
高精度で形成することができ、この状態で又はその前に
励振部全体を均一に化学的エッチングすることにより基
本周波数８０ＭＨｚ以上となるように励振部全体の厚み
を調整することにより、凹レンズ状曲面を有する励振部
を容易に形成することができるという効果が得られる。
【００３７】さらに、請求項３に係る発明によれば、エ
ッチング液をマイクロノズルで滴下してから一定時間経
過させることにより、凹レンズ状曲面を容易に高精度で
形成することができるという効果が得られる。さらにま
た、請求項４に係る発明によれば、マイクロブラスト工
法によって研磨剤を吹き付けることにより、凹レンズ状
窪みを容易に形成することができ、その前後の化学的エ
ッチング処理の待ち時間を短縮することができるという
効果が得られる。
ッチング液をマイクロノズルで滴下してから一定時間経
過させることにより、凹レンズ状曲面を容易に高精度で
形成することができるという効果が得られる。さらにま
た、請求項４に係る発明によれば、マイクロブラスト工
法によって研磨剤を吹き付けることにより、凹レンズ状
窪みを容易に形成することができ、その前後の化学的エ
ッチング処理の待ち時間を短縮することができるという
効果が得られる。
【００３８】なおさらに、請求項５に係る発明によれ
ば、励振部の中央部を薄く外周部に行くに従い厚くなる
レジストを塗布し、フッ素系ガスを使用してプラズマエ
ッチングすることにより凹レンズ状窪みを容易に高精度
で形成することができるという効果が得られる。
ば、励振部の中央部を薄く外周部に行くに従い厚くなる
レジストを塗布し、フッ素系ガスを使用してプラズマエ
ッチングすることにより凹レンズ状窪みを容易に高精度
で形成することができるという効果が得られる。
【図１】本発明を逆メサ型構造水晶振動子に適用した場
合の一例を示す斜視図である。
合の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図３】エッチング液をジェット噴射することにより逆
メサ型水晶振動子を製造する製造方法を示す説明図であ
る。
メサ型水晶振動子を製造する製造方法を示す説明図であ
る。
【図４】マイクロノズルでエッチング液を滴下すること
により逆メサ型水晶振動子を製造する製造方法を示す説
明図である。
により逆メサ型水晶振動子を製造する製造方法を示す説
明図である。
【図５】不均一レジストとプラズマ照射により逆メサ型
水晶振動子を製造する製造方法を示す説明図である。
水晶振動子を製造する製造方法を示す説明図である。
【図６】マイクロブラスト工法により逆メサ型水晶振動
子を製造する製造方法を示す説明図である。
子を製造する製造方法を示す説明図である。
【図７】図１の実施形態における周波数応答特性を示す
説明図である。
説明図である。
【図８】従来例における周波数応答特性を示す説明図で
ある。
ある。
【図９】ＣＩ値と周波数差ΔＳとの関係を示す特性線図
である。
である。
【図１０】周波数差ΔＳとγ値との関係を示す特性線図
である。
である。
【図１１】電圧制御型発振器の原理を示す回路図であ
る。
る。
【図１２】γ値と周波数可変量との関係を示す特性線図
である。
である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す図２と同様の断
面図である。
面図である。
１ 逆メサ型水晶振動子 ２ 励振部 ２ａ 凹レンズ状曲面 ２ｂ 平坦面 ３Ｆ 表面側電極 ３Ｒ 裏面側電極 ４ 外周フレーム部 １１ 平板状ＡＴカット水晶ブランク １２ 外周フレーム部 １３ 励振部形成領域 １４ 初期窪み １５ レジスト ２１ マイクロノズル ２２ 初期窪み ３１ 円形領域 ３２ 不均一レジスト ３３ 初期窪み ４１ 初期窪み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 修 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 5J108 AA03 BB02 CC04 CC08 DD02 KK01 MM11 MM14
Claims (5)
- 【請求項１】 ＡＴカット水晶基板の中央部を化学的に
エッチングして基本波周波数が８０ＭＨｚ以上となる薄
肉状の励振部を形成した逆メサ構造を有する高周波振動
子において、前記励振部の表裏何れか一方を凹レンズ状
曲面に形成し、該励振部上に主電極を形成したことを特
徴とする高周波振動子。 - 【請求項２】 ＡＴカット水晶基板における中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域にエッチング液をジェット噴射により吹き
付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成領
域全体を均一に化学的エッチングして基本周波数が８０
ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程との何れか一
方の工程を先に行い、他方の工程を後から行うことによ
り凹レンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励振
部に主電極を形成するようにしたことを特徴とする高周
波振動子の製造方法。 - 【請求項３】 ＡＴカット水晶基板における中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域にエッチング液をマイクロノズルにより滴
下して一定時間経過させて凹レンズ状窪みを形成する工
程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチングし
て基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整す
る工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を
後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振部を
形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにしたこ
とを特徴とする高周波振動子の製造方法。 - 【請求項４】 ＡＴカット水晶基板における中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域にマイクロブラスト工法により研磨剤を吹
き付けて凹レンズ状窪みを形成する工程と、励振部形成
領域全体を均一に化学的エッチングして基本周波数が８
０ＭＨｚ以上となるように厚み調整する工程との何れか
一方の工程を先に行い、他方の工程を後から行うことに
より凹レンズ状曲面を有する励振部を形成し、次いで励
振部に主電極を形成するようにしたことを特徴とする高
周波振動子の製造方法。 - 【請求項５】 ＡＴカット水晶基板における中央部の励
振部形成領域を化学的にエッチングして基本波周波数が
８０ＭＨｚ以上となる薄肉状の励振部を形成した逆メサ
構造を有する高周波振動子の製造方法において、前記励
振部形成領域の中央部を薄く外周部に行くに従い厚くな
るレジストを塗布し、フッ素系ガスを使用してプラズマ
エッチングすることにより凹レンズ状窪みを形成する工
程と、励振部形成領域全体を均一に化学的エッチングし
て基本周波数が８０ＭＨｚ以上となるように厚み調整す
る工程との何れか一方の工程を先に行い、他方の工程を
後から行うことにより凹レンズ状曲面を有する励振部を
形成し、次いで励振部に主電極を形成するようにしたこ
とを特徴とする高周波振動子の製造方法。
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| JP2001035726A JP3541810B2 (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | 高周波振動子及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005016976A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Seiko Epson Corp | 振動片の製造方法、振動子、ジャイロセンサおよび電子機器 |
| JP2005286602A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Daishin Seisakusho:Kk | 薄板基板の研磨方法及び薄板振動素子の製造方法 |
| JP2008199660A (ja) * | 2008-04-24 | 2008-08-28 | Epson Toyocom Corp | 圧電基板、圧電振動素子、圧電振動子、圧電発振器、圧電基板ウェハ及び圧電基板ウェハの製造方法 |
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