JP2003204234A - Production method for piezoelectric vibrating reed, piezoelectric device utilizing piezoelectric vibrating reed, portable telephone equipment utilizing such piezoelectric device and electronic equipment utilizing piezoelectric device - Google Patents
Production method for piezoelectric vibrating reed, piezoelectric device utilizing piezoelectric vibrating reed, portable telephone equipment utilizing such piezoelectric device and electronic equipment utilizing piezoelectric deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動片をパッ
ケージに内蔵した圧電デバイスと、これに利用される圧
電振動片の製造方法の改良及び圧電振動片を使用した携
帯電話や電子機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is incorporated in a package, an improved method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece used in the package, and a mobile phone or an electronic apparatus using the piezoelectric vibrating piece.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドラ
イブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等
の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいは
ページングシステム等の移動体通信機器において装置の
小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電デバ
イスも小型薄型化が要求されている。また、それととも
に、装置の回路基板に表面実装が可能な表面実装タイプ
の圧電デバイスが求められている。図９及び図１０は、
このような圧電デバイスの構成例を示す概略図であり、
図９は、圧電デバイスの構成を示す概略平面図、図１０
は、図９の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面図である。2. Description of the Related Art In recent years, devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and small information devices such as IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems are small and thin. The piezoelectric devices used in these devices are required to be small and thin. At the same time, there is a demand for a surface-mounting type piezoelectric device that can be surface-mounted on the circuit board of the apparatus. 9 and 10 show
It is a schematic diagram showing a configuration example of such a piezoelectric device,
FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the piezoelectric device, and FIG.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of the piezoelectric device of FIG. 9.
【０００３】図９及び図１０において、従来の圧電デバ
イス１は、パッケージ６の内部に、圧電振動片２を収容
している。この圧電振動片２は、例えば水晶基板を利用
して形成されている。この圧電振動片２は、パッケージ
６の電極部に接合される基部１１と、この基部１１から
平行に延びる一対の振動腕４，５を有する音叉型に形成
されている。そして、各振動腕４，５の表裏面（図１０
の上面及び下面）には、それぞれ長溝１２，１２が形成
されており、圧電振動片２の表面には、図示しない駆動
用の金属電極が形成されている。In FIGS. 9 and 10, a conventional piezoelectric device 1 contains a piezoelectric vibrating piece 2 inside a package 6. The piezoelectric vibrating piece 2 is formed by using, for example, a quartz substrate. The piezoelectric vibrating reed 2 is formed in a tuning fork type having a base portion 11 joined to the electrode portion of the package 6 and a pair of vibrating arms 4 and 5 extending in parallel from the base portion 11. Then, the front and back surfaces of each of the vibrating arms 4 and 5 (see FIG.
Long grooves 12 and 12 are formed on the upper surface and the lower surface of the piezoelectric vibrating piece 2, and a driving metal electrode (not shown) is formed on the surface of the piezoelectric vibrating piece 2.
【０００４】パッケージ６は、セラミック製の複数の基
板を積層して内側に所定の内部空間Ｓを形成するように
し、その全体が矩形状に形成されている。この内部空間
Ｓにおいて、パッケージ６の内側の底部には、導電性の
接着剤７等を介して、上述した圧電振動片２の基部１１
の引出し電極（図示せず）が電極部３，３上に接合固定
されている。そして、この引出し電極は、上述した図示
しない駆動用の金属電極と、それぞれ一体に連続して形
成されている。また、圧電振動片２の先端部は自由端と
されている。パッケージ６の開放された上端には、低融
点ガラス等のロウ材８を介して、ガラス製の蓋体９が接
合されることにより、封止されている。The package 6 is formed by laminating a plurality of ceramic substrates so as to form a predetermined internal space S inside, and is entirely formed in a rectangular shape. In the internal space S, the base 11 of the piezoelectric vibrating reed 2 described above is provided on the inner bottom of the package 6 via a conductive adhesive 7 or the like.
The extraction electrode (not shown) is bonded and fixed onto the electrode portions 3 and 3. The extraction electrode is formed integrally and continuously with the driving metal electrode (not shown) described above. The tip of the piezoelectric vibrating piece 2 is a free end. A glass lid 9 is joined to the open upper end of the package 6 through a brazing material 8 such as low melting point glass to seal the package 6.
【０００５】圧電デバイス１は、以上のように構成され
ており、外部からの駆動電圧が、電極部３と導電性接着
剤７及び引出し電極を介して、圧電振動片２に伝えられ
る。これにより、圧電振動片２の図示しない励振電極か
らの電圧が圧電材料に伝えられることで、一対の振動腕
４，５が屈曲振動を生じ、所定の周波数で振動する。こ
の振動周波数を外部に取り出すことによって、所定の周
波数の出力を得ることができるようになっている。The piezoelectric device 1 is configured as described above, and the driving voltage from the outside is transmitted to the piezoelectric vibrating reed 2 via the electrode portion 3, the conductive adhesive 7 and the extraction electrode. As a result, the voltage from the excitation electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating piece 2 is transmitted to the piezoelectric material, so that the pair of vibrating arms 4 and 5 generate bending vibration and vibrate at a predetermined frequency. By extracting this vibration frequency to the outside, an output of a predetermined frequency can be obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
圧電デバイス１に使用されている圧電振動片２は、その
音叉型の外形形状を所定の薄板状の圧電材料から形成
し、さらに、長溝１２，１２を設ける必要があり、全体
として複雑な形状であることと、全体の大きさが極めて
小さいことから、この外形形状と、外形形状に対して長
溝１２，１２を精度よく形成する必要がある点等より、
その製造方法については、種々検討がなされている。By the way, the piezoelectric vibrating reed 2 used in such a piezoelectric device 1 has a tuning fork-shaped outer shape made of a predetermined thin plate-shaped piezoelectric material, and further has a long groove 12. , 12 need to be provided, and since the overall shape is complicated and the overall size is extremely small, it is necessary to accurately form the external shape and the long grooves 12, 12 with respect to the external shape. From the points,
Various studies have been made on the manufacturing method thereof.
【０００７】図１１及び図１２は、現在検討されている
圧電振動片２の製造工程の一例を図９のＢ−Ｂ線に沿っ
た切断端面で示す工程図である。図１１において、先
ず、圧電振動片２を形成するための圧電材料の薄板１３
を用意する。この圧電材料の薄板１３は、例えば、水晶
ウエハ等から所定の切断と研磨の工程を経て得ることが
できる。この圧電材料の薄板１３の上に、耐食膜として
クロム層１４と、その表面に被覆される金被膜層１５が
形成される（図１１（ａ））。FIG. 11 and FIG. 12 are process drawings showing an example of the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 2 which is currently being considered, by a cut end face taken along line BB of FIG. In FIG. 11, first, a thin plate 13 made of a piezoelectric material for forming the piezoelectric vibrating piece 2.
To prepare. The thin plate 13 of the piezoelectric material can be obtained, for example, from a crystal wafer or the like through predetermined cutting and polishing steps. On the thin plate 13 of the piezoelectric material, a chromium layer 14 as a corrosion resistant film and a gold coating layer 15 covering the surface thereof are formed (FIG. 11A).
【０００８】次に、クロム層１４と、金被膜層１５の表
面に、レジスト１６を塗布する（図１１（ｂ））。そし
て、圧電振動片２の音叉型の外形形状に沿ったマスクを
当てて、圧電振動片２を形成するためにエッチングによ
り除かれる箇所に対応したレジスト１６ａを感光させ
（図１１（ｃ））、レジストの感光部１６ａを除去する
（図１１（ｄ））。Next, a resist 16 is applied to the surfaces of the chrome layer 14 and the gold coating layer 15 (FIG. 11 (b)). Then, a mask conforming to the tuning fork type outer shape of the piezoelectric vibrating reed 2 is applied, and the resist 16a corresponding to the portion removed by etching to form the piezoelectric vibrating reed 2 is exposed (FIG. 11C). The photosensitive portion 16a of the resist is removed (FIG. 11 (d)).
【０００９】続いて、レジスト１６に覆われていないク
ロム層１４と、金被膜層１５とを、所定のエッチング液
により、それぞれ除去し（図１１（ｅ））、レジスト１
６を剥離する（図１１（ｆ））。次に、図１２（ｇ）に
示すように、全面に再度レジスト１７を塗布し、圧電振
動片２の振動腕４，５に形成される４つの長溝１２の形
状に沿ったマスクを当てて、長溝１２を形成するために
エッチングにより除かれる箇所に対応したレジスト１７
ｂを感光させる（図１２（ｈ））。この時、同時に振動
腕４，５以外の箇所のレジスト１７ａも感光される。そ
して、レジストの感光部１７ａ，１７ｂを除去する（図
１２（ｉ））。Subsequently, the chromium layer 14 and the gold coating layer 15 which are not covered with the resist 16 are removed by a predetermined etching solution (FIG. 11E), and the resist 1 is removed.
6 is peeled off (FIG. 11 (f)). Next, as shown in FIG. 12G, the resist 17 is applied to the entire surface again, and a mask is applied along the shape of the four long grooves 12 formed on the vibrating arms 4 and 5 of the piezoelectric vibrating piece 2. A resist 17 corresponding to a portion to be removed by etching to form the long groove 12.
b is exposed (FIG. 12 (h)). At this time, at the same time, the resist 17a other than the vibrating arms 4 and 5 is also exposed. Then, the photosensitive portions 17a and 17b of the resist are removed (FIG. 12 (i)).
【００１０】次いで、レジストの感光部１７ａを除去す
ることにより、露出した圧電材料１３をエッチングして
圧電振動片２の外形を形成し（図１２（ｊ））、次に、
長溝１２の部分を形成する。Next, by removing the photosensitive portion 17a of the resist, the exposed piezoelectric material 13 is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 2 (FIG. 12 (j)).
The part of the long groove 12 is formed.
【００１１】すなわち、長溝１２を形成する箇所に対応
して、レジスト１７から露出された金被膜層１５ａの箇
所と、その下のクロム層１４の対応した箇所を、それぞ
れエッチングにより除去する（図１２（ｋ））。この状
態で、長溝１２を形成すべき箇所の圧電材料が露出する
から、対応するエッチング等を用いて、この部分をハー
フエッチングする（図１２（ｌ））。最後に、レジスト
１７と金被膜層１５、その下のクロム層１４をそれぞれ
除去することで、振動腕４，５の表裏両面に、長溝１
２，１２，１２，１２がそれぞれ形成される（図１２
（ｍ））。That is, the portions of the gold coating layer 15a exposed from the resist 17 and the corresponding portions of the underlying chromium layer 14 corresponding to the portions where the long grooves 12 are formed are removed by etching (FIG. 12). (K)). In this state, the piezoelectric material at the location where the long groove 12 is to be formed is exposed, and therefore, this portion is half-etched by using a corresponding etching or the like (FIG. 12 (l)). Finally, by removing the resist 17, the gold coating layer 15, and the chromium layer 14 thereunder, the long groove 1 is formed on both sides of the vibrating arms 4 and 5.
2, 12, 12, and 12 are formed (see FIG. 12).
(M)).
【００１２】図１３は、このようにして形成された圧電
振動片２の製造例を示している。図１３（ａ）では、振
動腕４，５にそれぞれ形成された長溝１２ａ，１２ａ
は、振動腕４，５の延びる方向と一致した平行な方向と
なっておらず、図において、右寄りに傾いてしまってい
る。１３（ｂ）では、振動腕４，５にそれぞれ形成され
た長溝１２ｂ，１２ｂは、振動腕４，５の幅方向の中心
と、各長溝１２ｂ，１２ｂの幅方向の中心とが一致して
おらず、幅方向に右寄りに形成されてしまっている。FIG. 13 shows an example of manufacturing the piezoelectric vibrating reed 2 thus formed. In FIG. 13A, the long grooves 12a and 12a formed in the vibrating arms 4 and 5 respectively.
Is not parallel to the direction in which the vibrating arms 4 and 5 extend and is tilted to the right in the figure. In FIG. 13 (b), the long grooves 12b and 12b formed in the vibrating arms 4 and 5, respectively, are arranged such that the widthwise centers of the vibrating arms 4 and 5 are aligned with the widthwise centers of the long grooves 12b and 12b. Instead, it is formed on the right side in the width direction.
【００１３】このように、これまで検討されてきた図１
１及び図１２の製造方法では、圧電振動片２の外形の決
定位置と、長溝１２の形成のために決定された位置が、
工程上で、別々に決定されているため、相互に調整され
ることがなく、図１３に示すような位置ずれが生じる場
合があった。これにより、音叉型の圧電振動片２に精密
に長溝１２を形成することが難しく、製造上の歩留りも
劣るものであった。As described above, FIG.
1 and FIG. 12, the determined position of the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 2 and the determined position for forming the long groove 12 are
Since they are determined separately in the process, they are not adjusted with each other, and there is a case where a positional deviation as shown in FIG. 13 occurs. As a result, it is difficult to precisely form the long groove 12 in the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 2, and the manufacturing yield is low.
【００１４】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、音叉型の圧電振動片の各振動腕に形
成される長溝を正確に形成できることにより、形状精度
の高い圧電振動片を歩留り良く製造することができる圧
電振動片の製造方法と、このような圧電振動片を利用し
た圧電デバイス及び、この圧電デバイスを利用した携帯
電話装置及び電子機器を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the long groove formed in each vibrating arm of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece can be accurately formed, so that the piezoelectric vibrating piece having a high shape accuracy. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece that can be manufactured with high yield, a piezoelectric device that uses such a piezoelectric vibrating piece, and a mobile phone device and an electronic apparatus that use the piezoelectric device.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求項１
の発明によれば、圧電材料で形成され、導電性接着剤に
より駆動電圧を供給するための電極部に接合される基部
と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを有する
外形形状と、前記各振動腕に形成され、長手方向に延び
る長溝とを形成して、圧電振動片を製造するための製造
方法であって、薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に
第１層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜であっ
て、前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと第２
層とが異なる材料で形成された耐食膜を設ける耐食膜形
成工程と、前記外形形状と、前記長溝の形状とを区画す
るように前記圧電材料を覆う前記第３層を残すことで、
形状決定する全体形状決定工程と、前記長溝の形状に対
応した前記第３層を保護した状態で、この長溝の形状を
除く外形形状に関して、前記第１層及び第２層を除去
し、露出した圧電材料をエッチングして、圧電振動片の
外形形状を形成する外形形状形成工程と、前記長溝の形
状に対応した圧電材料を露出して、ハーフエッチングす
ることにより長溝を形成する長溝形成工程とを備える、
圧電振動片の製造方法により、達成される。The above-mentioned object is defined in claim 1.
According to the invention, an outer shape formed of a piezoelectric material and having a base joined to an electrode for supplying a driving voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base, A method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece by forming a long groove formed in each of the vibrating arms and extending in the longitudinal direction, wherein a first layer, a second layer A corrosion-resistant film having a three-layer structure of a first layer and a third layer, wherein the first layer and the third layer are made of the same material, and
By forming a corrosion resistant film in which a corrosion resistant film formed of a material different from the layer is provided, and leaving the third layer covering the piezoelectric material so as to partition the outer shape and the shape of the long groove,
In the overall shape determining step of determining the shape and in a state where the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected, with respect to the outer shape excluding the shape of the long groove, the first layer and the second layer are removed and exposed. An outer shape forming step of etching the piezoelectric material to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and a long groove forming step of exposing the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove and forming a long groove by half etching. Prepare,
This is achieved by the method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece.
【００１６】請求項１の構成によれば、この製造工程に
使用される耐食膜は重ねる順に第１層、第２層、第３層
の３層構造で、全体形状決定工程においては、この第３
層が、前記圧電振動片の外形形状と、前記長溝の形状と
を区画するように使用されることで、圧電振動片の外形
形状と長溝の形状とを同時に決定する。ここで、第１層
は、耐食性の優れた第２層を圧電材料に成膜するための
下地層として機能し、第３層は、圧電振動片の外形形状
と、前記長溝の形状とを同時に区画するために機能する
もので、特に、第１層と同じ材料で形成すれば、第２層
との付着性もよく、第１層と同じ成膜工程で形成できる
利点がある。請求項１の製造方法では、圧電振動片の外
形形状と長溝の形状とは、エッチング前に互いの位置が
決定されることで、相互にずれて形成されることがな
い。次に、外形形状形成工程で、長溝の形状に対応した
前記第３層を保護した状態で、エッチングが行われ、不
要な圧電材料が全てエッチングされることで、圧電振動
片の外形が形成される。続いて、長溝形成工程では、残
った圧電材料から、前記長溝の形状に対応した圧電材料
を露出させて、この部分をハーフエッチングすること
で、適切に長溝が形成できる。このように、エッチング
とハーフエッチングという、異なる種類の工程をつかっ
て外形形状と長溝の形成を行う上で、予め、圧電振動片
の外形形状と長溝の形状とは、互いの位置関係及び形状
が決定されるから、これらがずれることがなく、精度良
く圧電振動片が製造される。ここで、上記プロセスを経
て形成される限り、各エッチング，及びハーフエッチン
グ工程は、ウエットエッチングでもドライエッチングで
もよい。According to the structure of claim 1, the corrosion resistant film used in this manufacturing process has a three-layer structure of the first layer, the second layer, and the third layer in the order of stacking, and in the overall shape determining process, Three
The layer is used so as to partition the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove, so that the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove are simultaneously determined. Here, the first layer functions as a base layer for forming the second layer having excellent corrosion resistance on the piezoelectric material, and the third layer simultaneously forms the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove. It functions for partitioning, and in particular, if it is formed of the same material as the first layer, it has good adhesiveness to the second layer and has an advantage that it can be formed in the same film forming process as the first layer. According to the manufacturing method of the first aspect, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove are not displaced from each other because their positions are determined before the etching. Next, in the outer shape forming step, etching is performed in a state where the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected, and all unnecessary piezoelectric material is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece. It Subsequently, in the long groove forming step, the long groove can be appropriately formed by exposing the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove from the remaining piezoelectric material and half-etching this portion. As described above, when the outer shape and the long groove are formed by using different kinds of processes such as etching and half etching, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove have a mutual positional relationship and shape in advance. Since they are determined, the piezoelectric vibrating reeds can be manufactured with high precision without deviation. Here, each etching and half-etching step may be wet etching or dry etching as long as they are formed through the above process.
【００１７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記全体形状決定工程が、前記３層構造の耐食膜の
表面の全面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
前記外形形状と、前記長溝の形状に対応して、前記レジ
スト及び前記第３層を除去し、次いで、全面にレジスト
を塗布する再レジスト塗布工程とを含んでいることを特
徴とする。請求項２の構成によれば、３層構造の耐食膜
の表面の全面にレジストを塗布した後で、前記外形形状
と、前記長溝の形状に対応して、前記レジスト及び前記
第３層を除去すると、この第３層によって、圧電振動片
の外形形状と長溝の形状とに対応した第３層を残すこと
ができ、再レジスト塗布工程で、この第３層を保護する
レジストを形成することができる。これにより、耐食膜
の第３層により、圧電振動片の外形形状と長溝の形状と
を同時に区画した全体形状を適切に決定できる。According to a second aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the overall shape determining step includes a resist applying step of applying a resist on the entire surface of the corrosion-resistant film having the three-layer structure,
It is characterized by including a re-resist coating step of removing the resist and the third layer, and then applying a resist on the entire surface, corresponding to the outer shape and the shape of the long groove. According to the configuration of claim 2, after the resist is applied to the entire surface of the corrosion-resistant film having a three-layer structure, the resist and the third layer are removed corresponding to the outer shape and the shape of the long groove. Then, the third layer can leave a third layer corresponding to the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove, and a resist for protecting the third layer can be formed in the re-resist coating step. it can. Accordingly, the third shape of the corrosion-resistant film can appropriately determine the overall shape in which the outer shape of the piezoelectric vibrating piece and the shape of the long groove are simultaneously divided.
【００１８】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、前記外形形状形成工程が、前記外形形状に沿って予
め設けられたレジストを除去して、前記第２層以下露出
する外形形成予備工程と、前記外形形状に沿って前記第
２層及び第１層を除去して、圧電材料を露出する外形形
成準備工程と、残りの前記レジストを除去すると共に、
前記露出した圧電材料をエッチングする外形形状のエッ
チング工程とを含んでいることを特徴とする。請求項３
の構成によれば、外形形成予備工程により、圧電振動片
の外形にそって、余分な圧電材料を覆うレジストを除去
できる。続いて、外形形成準備工程で、レジストの下の
耐食膜を形成する各層を除去して、圧電材料を露出させ
ることができる。外形形状のエッチング工程は、この露
出した圧電材料を選択的にエッチングすることで、圧電
振動片を構成する以外の圧電材料が適切に除去されるこ
とになる。この間、圧電振動片の外形の内側で、振動腕
の部分は、長溝が形成されるべき部分が、耐食膜の第２
層に護られて、エッチングされずに残される。また、振
動腕の長溝が形成されるべき部分以外の部分は、耐食膜
の第３層に護られて、エッチングされずに残される。According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the outer shape forming step removes a resist previously provided along the outer shape to expose the second layer and lower layers. A step of removing the second layer and the first layer along the outer shape to expose the piezoelectric material, and removing the remaining resist,
An outer shape etching step of etching the exposed piezoelectric material. Claim 3
According to this configuration, the extra resist for covering the piezoelectric material can be removed along the outer shape of the piezoelectric vibrating piece in the outer shape forming preliminary step. Subsequently, in the outer shape formation preparing step, each layer forming the corrosion resistant film under the resist can be removed to expose the piezoelectric material. In the etching process of the outer shape, the exposed piezoelectric material is selectively etched, so that the piezoelectric material other than that forming the piezoelectric vibrating piece is appropriately removed. In the meantime, inside the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, in the vibrating arm portion, the portion where the long groove is to be formed is the second portion of the corrosion resistant film.
Protected by layers and left unetched. Further, the portion of the vibrating arm other than the portion where the long groove is to be formed is protected by the third layer of the corrosion resistant film and left without being etched.
【００１９】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、前記長溝形成工程が、前記長溝の形状に対応して、
長溝部を除いて前記振動腕部分を覆うように予め設けら
れた第３層を残した状態で、前記長溝部の第２層を除去
する長溝形成予備工程と、前記長溝の形状に対応した前
記第１層を除去して、長溝の形状に対応した前記圧電材
料を露出させる長溝形成準備工程と、前記長溝の形状に
対応した前記圧電材料をハーフエッチングする長溝形成
工程とを備えることを特徴とする。請求項４の構成によ
れば、長溝形成予備工程では、長溝を形成すべき部分の
第２層を除去する際に、長溝部を除いて前記振動腕部分
を覆う第３層は残すようにして、この部分がエッチング
されないようにする。そして、長溝形成準備工程では、
長溝形成予備工程で露出した第１層を除去することで、
長溝が形成されるべき領域だけ、圧電材料を露出させる
ことができるから、続く長溝形成工程で、圧電材料をハ
ーフエッチングすることで、各振動腕に適切に長溝を形
成することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the long groove forming step corresponds to the shape of the long groove.
A long groove forming preliminary step of removing the second layer of the long groove portion while leaving a third layer provided in advance so as to cover the vibrating arm portion except for the long groove portion, and a step corresponding to the shape of the long groove. A long groove forming preparation step of exposing the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove by removing the first layer, and a long groove forming step of half-etching the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove. To do. According to the configuration of claim 4, in the long groove forming preliminary step, when removing the second layer in the portion where the long groove is to be formed, the third layer covering the vibrating arm portion is left except the long groove portion. , Prevent this part from being etched. Then, in the long groove formation preparation step,
By removing the first layer exposed in the long groove formation preliminary step,
Since the piezoelectric material can be exposed only in the region where the long groove is to be formed, the long groove can be appropriately formed in each vibrating arm by half-etching the piezoelectric material in the subsequent long groove forming step.
【００２０】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかの構成において、前記圧電材料として水晶が使用
され、前記耐食膜の前記第１層にクロム（Ｃｒ）、前記
第２層に金（Ａｕ）、前記第３層にクロム（Ｃｒ）が使
用されることを特徴とする。請求項５の構成によれば、
第１層は、水晶材料に対する膜付着性にすぐれた下地層
としてクロム（Ｃｒ）が選択できる。この第１層は、耐
食性にすぐれた第２層の金の下地として好適である。第
２層に対して成膜される第３層としては、クロムが優れ
ている。According to a fifth aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to fourth aspects, quartz is used as the piezoelectric material, and chromium (Cr) is used for the first layer and a second layer is used for the corrosion resistant film. Gold (Au) and chromium (Cr) are used for the third layer. According to the configuration of claim 5,
For the first layer, chromium (Cr) can be selected as an underlayer having excellent film adhesion to the quartz material. This first layer is suitable as a gold underlayer for the second layer having excellent corrosion resistance. Chromium is excellent as the third layer formed on the second layer.
【００２１】上述の目的は、請求項６の発明によれば、
圧電材料で形成され、導電性接着剤により駆動電圧を供
給するための電極部に接合される基部と、この基部から
平行に延びる一対の振動腕とを有する外形形状と、前記
各振動腕に形成され、長手方向に延びる長溝と、が形成
された圧電振動片を備える圧電デバイスであって、前記
圧電振動片が、薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に
第１層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜であっ
て、前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと第２
層とが異なる材料で形成された耐食膜を設け、前記外形
形状と、前記長溝の形状とを区画するように前記第３層
を残し、前記長溝の形状に対応した前記第３層を保護し
た状態で、この長溝の形状を除く外形形状に関して、前
記第１層及び第２層を除去し、露出した圧電材料をエッ
チングして、圧電振動片の外形形状を形成し、さらに、
前記長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、ハーフ
エッチングすることにより長溝を形成する構成とされ
た、圧電デバイスにより、達成される。According to the invention of claim 6, the above object is to:
An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a drive voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, and formed on each vibrating arm And a long groove extending in the longitudinal direction, the piezoelectric device including a piezoelectric vibrating piece, wherein the piezoelectric vibrating piece is laminated on a thin plate-shaped piezoelectric material in the order of a first layer, a second layer, and a second layer. A corrosion-resistant film having a three-layer structure of three layers, wherein the first layer and the third layer are made of the same material,
A corrosion resistant film formed of a material different from that of the layer is provided, the third layer is left so as to partition the outer shape and the shape of the long groove, and the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected. In the state, with respect to the outer shape excluding the shape of the long groove, the first layer and the second layer are removed, and the exposed piezoelectric material is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece.
This is achieved by a piezoelectric device configured to form a long groove by exposing a piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove and performing half etching.
【００２２】上述の目的は、請求項７の発明によれば、
圧電材料で形成され、導電性接着剤により駆動電圧を供
給するための電極部に接合される基部と、この基部から
平行に延びる一対の振動腕とを有する外形形状と、前記
各振動腕に形成され、長手方向に延びる長溝と、が形成
された圧電振動片を、パッケージの内部空間に収容した
圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記圧
電振動片が、薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に第
１層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜であっ
て、前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと第２
層とが異なる材料で形成された耐食膜を設け、前記外形
形状と、前記長溝の形状とを区画するように前記第３層
を残し、前記長溝の形状に対応した前記第３層を保護し
た状態で、この長溝の形状を除く外形形状に関して、前
記第１層及び第２層を除去し、露出した圧電材料をエッ
チングして、圧電振動片の外形形状を形成し、さらに、
前記長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、ハーフ
エッチングすることにより長溝を形成する構成とされ
た、圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得る
ようにした、携帯電話装置により、達成される。According to the invention of claim 7, the above-mentioned object is
An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a drive voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, and formed on each vibrating arm And a long groove extending in the longitudinal direction, the piezoelectric vibrating reed having a piezoelectric device housed in an internal space of a package, wherein the piezoelectric vibrating reed is a thin plate-shaped piezoelectric material. And a second layer, a third layer, and a corrosion-resistant film having a three-layer structure in the order of stacking, wherein the first layer and the third layer are made of the same material,
A corrosion resistant film formed of a material different from that of the layer is provided, the third layer is left so as to partition the outer shape and the shape of the long groove, and the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected. In the state, with respect to the outer shape excluding the shape of the long groove, the first layer and the second layer are removed, and the exposed piezoelectric material is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece.
The present invention is achieved by a mobile phone device in which a piezoelectric device corresponding to the shape of the long groove is exposed and half-etching is performed to form the long groove, and a clock signal for control is obtained by the piezoelectric device. It
【００２３】上述の目的は、請求項８の発明によれば、
圧電材料で形成され、導電性接着剤により駆動電圧を供
給するための電極部に接合される基部と、この基部から
平行に延びる一対の振動腕とを有する外形形状と、前記
各振動腕に形成され、長手方向に延びる長溝と、が形成
された圧電振動片を、パッケージの内部空間に収容した
圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記圧電振
動片が、薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に第１
層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜であって、
前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと第２層と
が異なる材料で形成された耐食膜を設け、前記外形形状
と、前記長溝の形状とを区画するように前記第３層を残
し、前記長溝の形状に対応した前記第３層を保護した状
態で、この長溝の形状を除く外形形状に関して、前記第
１層及び第２層を除去し、露出した圧電材料をエッチン
グして、圧電振動片の外形形状を形成し、さらに、前記
長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、ハーフエッ
チングすることにより長溝を形成する構成とされた、圧
電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るように
した、電子機器により、達成される。The above object is according to the invention of claim 8
An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a drive voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, and formed on each vibrating arm A piezoelectric vibrating reed having a long groove extending in the longitudinal direction is housed in an internal space of a package, and the piezoelectric vibrating reed is a thin plate-shaped piezoelectric material. , The first in the stacking order
A corrosion resistant film having a three-layer structure of a layer, a second layer, and a third layer,
The first layer and the third layer are provided with an anticorrosion film formed of the same material, and the second layer is formed of a different material, and the third shape is formed so as to partition the outer shape and the shape of the long groove. With the outer layer except the shape of the long groove protected with the third layer corresponding to the shape of the long groove, the first layer and the second layer are removed, and the exposed piezoelectric material is etched. The piezoelectric device is configured to form the external shape of the piezoelectric vibrating piece, and the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove is exposed and half-etched to form the long groove. Achieved by an electronic device adapted to obtain a signal.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の圧電デバイスの
第１の実施の形態を示しており、図１はその概略平面
図、図２は図１のＣ−Ｃ線概略断面図である。これらの
図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成し
た例を示しており、圧電デバイス３０は、パッケージ３
６内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３６
は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して焼結
した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複数の基板
を積層して形成されている。複数の各基板は、その内側
に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所
定の内部空間Ｓを形成するようにされている。1 shows a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line CC of FIG. is there. In these drawings, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured, and the piezoelectric device 30 is the package 3
The piezoelectric vibrating piece 32 is housed in the unit 6. Package 36
Is formed by stacking a plurality of substrates using, for example, an aluminum oxide sintered body obtained by molding and sintering a ceramic green sheet. By forming a predetermined hole inside each of the plurality of substrates, a predetermined internal space S is formed inside when stacked.
【００２５】パッケージ３６の内部空間Ｓ内の図におい
て左端部付近において、内部空間Ｓに露出して底部を構
成するベースとなる積層基板には、Ａｕ及びＮｉメッキ
が施された電極部３１，３１が設けられている。この電
極部３１，３１は、外部と接続されて、駆動電圧を供給
するものである。この各電極部３１，３１の上に導電性
接着剤４３，４３が塗布され、この導電性接着剤４３，
４３の上に圧電振動片３２の基部５１が載置されて、導
電性接着剤４３，４３が硬化されるようになっている。In the interior space S of the package 36 in the vicinity of the left end in the figure, the laminated substrate serving as a base which is exposed to the interior space S and constitutes the bottom, has electrode portions 31, 31 plated with Au and Ni. Is provided. The electrode portions 31, 31 are connected to the outside and supply a drive voltage. A conductive adhesive 43, 43 is applied on each of the electrode portions 31, 31, and the conductive adhesive 43,
The base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is placed on 43, and the conductive adhesives 43, 43 are cured.
【００２６】圧電振動片３２の基端部５１の導電性接着
剤４３，４３と触れる部分には、駆動電圧を伝えるため
の引出電極（図示せず）が形成されており、これによ
り、圧電振動片３２は、駆動用電極がパッケージ３６側
の電極部３１，３１と導電性接着剤４３，４３を介し
て、電気的に接続されている。A lead-out electrode (not shown) for transmitting a driving voltage is formed at a portion of the base end portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 which comes into contact with the conductive adhesives 43, 43, whereby the piezoelectric vibration is generated. The driving electrode of the piece 32 is electrically connected to the electrode portions 31, 31 on the package 36 side via the conductive adhesives 43, 43.
【００２７】圧電振動片３２は、例えば水晶で形成され
ており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リ
チウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形
態の場合、圧電振動片３２は、小型に形成して、必要な
性能を得るために、特に図示する形状とされている。す
なわち、圧電振動片３２は、例えば、圧電振動片３２
は、その全長が２ｍｍないし３ｍｍ程度とされており、
極めて小さな部品である。この圧電振動片３２は、パッ
ケージ３６側と後述するようにして固定される基部５１
と、この基部５１の一端部において、好ましくは、部分
的に両側から縮幅することで、括れるようにして設けら
れた切り欠き部５３，５３と、この切り欠き部５３，５
３より幅広く形成された領域である拡幅部５２，５２と
を有している。さらに、圧電振動片３２は、この拡幅部
５２，５２を基端として、図において右方に向けて、二
股に別れて平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備え
ており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉
型圧電振動片が利用されている。The piezoelectric vibrating reed 32 is made of, for example, quartz, and piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used in addition to quartz. In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating piece 32 is formed in a small size, and has a shape shown in the drawing in order to obtain required performance. That is, the piezoelectric vibrating piece 32 is, for example, the piezoelectric vibrating piece 32.
Has a total length of about 2 mm to 3 mm,
It is an extremely small part. The piezoelectric vibrating piece 32 has a base portion 51 fixed to the package 36 side as described later.
And, at one end portion of the base portion 51, preferably, the notch portions 53, 53 are provided so as to be constricted by partially reducing the width from both sides, and the notch portions 53, 5
The widened portions 52, 52, which are regions formed wider than the width 3, are provided. Further, the piezoelectric vibrating piece 32 is provided with a pair of vibrating arms 34 and 35 which are divided into two forks and extend in parallel toward the right side in the drawing with the widened portions 52 and 52 as the base ends, and the whole of the tuning fork. A so-called tuning fork type piezoelectric vibrating piece having such a shape is used.
【００２８】さらに、この圧電振動片３２に一対の振動
腕３４，３５には、図１に示されているように、その長
さ方向に沿って、長溝４５，４６が形成されている。各
振動腕３４，３５の幅方向の中心と、長溝４５，４６の
幅方向の中心が、一致するように位置合わせして構成さ
れている。各長溝４５，４６は、同じ構造で、図２に
は、振動腕３４の長溝４５，４５の厚み方向の構造が示
されている。図示されているように、長溝４５，４５
は、振動腕３４の上面と下面にそれぞれ形成されてい
る。各長溝４５，４５は、振動腕３４の厚みを薄くする
ことにより形成されており、後述するハーフエッチング
で形成される。このように、圧電振動片３２では、各振
動腕３４，３５に長溝４５，４６を設けて、図示しない
電極を形成することで、より高い振動周波数を得ること
ができる。Further, in the pair of vibrating arms 34 and 35 of the piezoelectric vibrating piece 32, long grooves 45 and 46 are formed along the length direction thereof as shown in FIG. The centers of the vibrating arms 34 and 35 in the width direction are aligned with the centers of the long grooves 45 and 46 in the width direction so as to be aligned with each other. The long grooves 45 and 46 have the same structure, and FIG. 2 shows the structure of the long grooves 45 and 45 of the vibrating arm 34 in the thickness direction. As shown, the long grooves 45, 45
Are formed on the upper surface and the lower surface of the vibrating arm 34, respectively. The long grooves 45, 45 are formed by reducing the thickness of the vibrating arm 34, and are formed by half etching described later. As described above, in the piezoelectric vibrating piece 32, by providing the long grooves 45 and 46 in the vibrating arms 34 and 35 and forming the electrodes (not shown), a higher vibration frequency can be obtained.
【００２９】パッケージ３６の開放された上端には、低
融点ガラス等のロウ材３３を介して、蓋体３９が接合さ
れることにより、封止されている。蓋体３９は、外部か
らレーザ光を照射して、圧電振動片３２上に電極膜の一
部を蒸散させることによって周波数調整を行うために、
光を透過する材料，例えば、ガラスで形成されている。A lid 39 is joined to the open upper end of the package 36 via a brazing material 33 such as low melting point glass to seal the package 36. The lid 39 irradiates a laser beam from the outside to evaporate a part of the electrode film on the piezoelectric vibrating piece 32 to adjust the frequency.
It is made of a material that transmits light, for example, glass.
【００３０】また、パッケージ３６の底面のほぼ中央付
近には、パッケージ３６を構成する２枚の積層基板（図
示せず）に連続する貫通孔３７ａ，３７ｂを形成するこ
とにより、開口３７が設けられている。この開口３７を
構成する２つの貫通孔のうち、パッケージ内部に開口す
る第１の孔３７ａに対して、第２の孔である外側の貫通
孔３７ｂは、より大きな内径を備えるようにされてい
る。これにより、開口３７は段つき開口とされており、
好ましくは、第２の孔である貫通孔３７ｂの段部と、貫
通孔３７ａの孔内周面には金属が被覆されている。Further, near the center of the bottom surface of the package 36, an opening 37 is provided by forming through holes 37a and 37b continuous with two laminated substrates (not shown) constituting the package 36. ing. Of the two through holes that form the opening 37, the outer through hole 37b that is the second hole has a larger inner diameter than the first hole 37a that opens inside the package. . As a result, the opening 37 is a stepped opening,
Preferably, the stepped portion of the through hole 37b which is the second hole and the hole inner peripheral surface of the through hole 37a are coated with metal.
【００３１】すなわち、パッケージ３６内に圧電振動片
３２を固定した後で、開口３７には、金属製封止材３８
が充填されることにより、パッケージ３６内を気密状態
に封止する。その後、透明な蓋体３９を介して、外部か
らレーザ光（図示せず）を圧電振動片３２の図示しない
金属被膜に照射し、その一部を蒸散させることにより、
質量削減方式の周波数調整を行うことができるようにさ
れている。That is, after the piezoelectric vibrating piece 32 is fixed in the package 36, a metal sealing material 38 is placed in the opening 37.
Is filled, the inside of the package 36 is hermetically sealed. Thereafter, a metal film (not shown) of the piezoelectric vibrating piece 32 is externally irradiated with laser light (not shown) through the transparent lid 39, and part of the metal film is evaporated.
The frequency can be adjusted by the mass reduction method.
【００３２】ここで、開口３７に充填される金属製封止
材３８としては、例えば、金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）によ
る合金が用いられ、第２の孔３７ｂの段部と、貫通孔３
７ａの内周面の金属被覆部には、ニッケルメッキによる
下地層の上に金メッキを被覆した構成が適している。Here, for example, an alloy of gold (Au) and tin (Sn) is used as the metal sealing material 38 filled in the opening 37, and the step portion of the second hole 37b and the through hole are formed. Three
For the metal-coated portion on the inner peripheral surface of 7a, a structure in which a gold-plated underlayer is plated with nickel is suitable.
【００３３】さらに、この実施形態では、パッケージ３
６を構成する積層基板において、図において右端部付近
に凹部４２が形成されている。この凹部４２は、圧電振
動片３２の自由端３２ｂの下方に位置している。これに
より、本実施形態では、パッケージ３６に外部から衝撃
が加わった場合に、圧電振動片３２の自由端３２ｂが、
矢印Ｅ方向に変位して振れた場合においても、パッケー
ジ３６の内側底面と当接されることを有効に防止される
ようになっている。Further, in this embodiment, the package 3
In the laminated substrate constituting No. 6, a recess 42 is formed near the right end in the figure. The recess 42 is located below the free end 32b of the piezoelectric vibrating piece 32. As a result, in the present embodiment, when the package 36 is externally impacted, the free end 32b of the piezoelectric vibrating piece 32 is
Even when the package 36 is displaced and shaken in the direction of the arrow E, the contact with the inner bottom surface of the package 36 is effectively prevented.
【００３４】図３ないし図６は、圧電デバイス３０の圧
電振動片３２の製造方法について、図１の切断線Ｄ−Ｄ
に沿って断面で示した工程図で、理解の便宜のため、実
際の寸法バランスよりも厚み方向のサイズを大きくして
表示している。圧電振動片３２を製造する工程において
は、水晶ウエハ等の圧電振動片３２を複数もしくは多数
分離することができる大きさの圧電材料が使用される。
この製造工程では、水晶ウエハから同時に多数の圧電振
動片３２が製造されるが、図３ないし図６では、そのひ
とつのものについて、図示して説明する。また、以下の
工程は、フォトリソグラフィーの手法を利用したウエッ
トエッチング工程を中心に説明するが、この圧電振動片
３２を形成するためのエッチングはドライエッチングで
もよい。本実施形態の圧電振動片３２の製造工程は、耐
食膜形成工程、全体形状決定工程、外形形状形成工程、
長溝形成工程からなる各工程を含んでおり、以下、これ
らの各工程に沿って説明する。3 to 6 show a method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 32 of the piezoelectric device 30, which is taken along the line D--D in FIG.
For convenience of understanding, in the process diagram shown in section along the line, the size in the thickness direction is shown larger than the actual dimensional balance. In the process of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 32, a piezoelectric material having a size capable of separating a plurality or a large number of piezoelectric vibrating pieces 32 such as a crystal wafer is used.
In this manufacturing process, a large number of piezoelectric vibrating reeds 32 are simultaneously manufactured from a quartz wafer, and one of them will be illustrated and described in FIGS. 3 to 6. Further, the following steps will be described focusing on a wet etching step using a photolithography method, but the etching for forming the piezoelectric vibrating piece 32 may be dry etching. The manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 32 of the present embodiment includes a corrosion resistant film forming process, an overall shape determining process, an outer shape forming process,
Each step including the long groove forming step is included and will be described below along with each step.
【００３５】耐食膜形成工程
図３（ａ）に示すように、薄板状の水晶材料６１に対し
て、耐食膜６０を形成する。耐食膜６０は、内側から重
ねる順に第１層６２、第２層６３、第３層６４の３層構
造でなっている。本実施形態では、第１層６２にクロム
（Ｃｒ）、第２層６３に金（Ａｕ）、第３層６４にクロ
ム（Ｃｒ）が使用されている。すなわち、第１層６２
は、水晶材料に対する膜付着性にすぐれた下地層とし
て、例えば、クロム（Ｃｒ）が選択される。そして、こ
のこの第１層６２は、耐食性にすぐれた第２層６３の下
地層として適するものが選択される。第２層６３は、例
えば、耐食性にすぐれた金属膜として金が選択される。
第２層６３の表面に成膜される第３層６４としては、第
１層６２と同じ材料であるクロムが優れている。Corrosion-Resistant Film Forming Step As shown in FIG. 3A, a corrosion-resistant film 60 is formed on a thin crystal material 61. The corrosion resistant film 60 has a three-layer structure of a first layer 62, a second layer 63, and a third layer 64 in the order of being stacked from the inside. In this embodiment, chromium (Cr) is used for the first layer 62, gold (Au) is used for the second layer 63, and chromium (Cr) is used for the third layer 64. That is, the first layer 62
For example, chromium (Cr) is selected as the underlayer having excellent film adhesion to the crystal material. Then, this first layer 62 is selected as a base layer of the second layer 63 having excellent corrosion resistance. For the second layer 63, for example, gold is selected as a metal film having excellent corrosion resistance.
As the third layer 64 formed on the surface of the second layer 63, chromium, which is the same material as the first layer 62, is excellent.
【００３６】全体形状決定工程
この工程は、圧電振動片３２の外形形状と、長溝４５，
４６の形状とを区画するように水晶材料６１を覆う形態
で第３層６４を残すことで、形状を決定する工程であ
る。具体的には、先ず、図３（ｂ）に示すように、耐食
膜６０の表面の全面にレジスト６５を塗布するレジスト
塗布工程が実施される。次いで、図３（ｃ）に示すよう
に、圧電振動片３２の外形形状と、長溝４５，４６の形
状に対応するマスク（図示せず）を用いて露光を行い、
レジスト６５を除去する。ここで、レジスト６５として
は、例えば、Ｍ−ケイ酸ナトリウムが７パーセント程
度、リン酸水素２Ｈナトリウムが４パーセント程度含有
された現像液等が使用でき、例えば、東京応化社の市販
品であるＯＳＰＲ現像液を用いるのが適している。Overall Shape Determining Step In this step, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32, the long groove 45,
This is a step of determining the shape by leaving the third layer 64 in a form of covering the crystal material 61 so as to partition the shape of 46. Specifically, first, as shown in FIG. 3B, a resist coating step of coating the resist 65 on the entire surface of the corrosion resistant film 60 is performed. Next, as shown in FIG. 3C, exposure is performed using a mask (not shown) corresponding to the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the shapes of the long grooves 45 and 46.
The resist 65 is removed. Here, as the resist 65, for example, a developer containing about 7% of M-sodium silicate and about 4% of 2H sodium hydrogen phosphate can be used. For example, OSPR which is a commercial product of Tokyo Ohka Co., Ltd. can be used. It is suitable to use a developer.
【００３７】さらに、上記と同様のマスクを利用して、
ドライエッチングにより、あるいは、ウエットエッチン
グによって、第３層であるクロム６４を除去する（図３
（ｄ））。ウエットエッチングの場合、エッチング液と
しては、例えば、過塩素酸を５ないし１０パーセント、
硝酸第二セリウムアンモニウムを１０ないし２０パーセ
ント含むエッチング液等が使用でき、例えば、株式会社
インテックの市販品である「ＭＰＭ−Ｅ」を用いる。次
いで、図４（ｅ）に示すように、レジスト６５を除去し
たら、図４（ｆ）に示すように、再び全面にレジスト６
６を塗布する再レジスト塗布工程を行う。Further, using the same mask as above,
The third layer of chromium 64 is removed by dry etching or wet etching (FIG. 3).
(D)). In the case of wet etching, the etching liquid is, for example, 5 to 10% of perchloric acid,
An etching solution or the like containing 10 to 20% of ceric ammonium nitrate can be used, and for example, "MPM-E", which is a commercially available product of INTEC, is used. Next, after removing the resist 65 as shown in FIG. 4E, the resist 6 is again formed on the entire surface as shown in FIG.
A re-resist coating step of coating 6 is performed.
【００３８】このように、３層構造の耐食膜６０の表面
の全面にレジスト６５を塗布した後で、圧電振動片３２
の外形形状と、長溝４５，４６の形状に対応して、レジ
スト６５及び第３層６４を除去すると、図４（ｅ）に示
すように、圧電振動片３２の外形形状と長溝４５，４６
の形状とに対応した第３層６４を残すことができる。そ
して、再レジスト塗布工程において、図４（ｅ）で残し
た第３層６４を保護するレジスト６６を形成している。
これにより、耐食膜の第３層６４により、圧電振動片３
２の外形形状と長溝４５，４６の形状とを同時に区画し
た全体形状を適切に決定できる。As described above, after the resist 65 is applied on the entire surface of the corrosion-resistant film 60 having the three-layer structure, the piezoelectric vibrating piece 32 is formed.
When the resist 65 and the third layer 64 are removed corresponding to the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the shape of the long grooves 45, 46, as shown in FIG.
The third layer 64 corresponding to the shape of can be left. Then, in the re-resist coating step, a resist 66 for protecting the third layer 64 left in FIG. 4E is formed.
As a result, the piezoelectric vibrating reed 3 is formed by the third layer 64 of the corrosion resistant film.
It is possible to appropriately determine the overall shape in which the outer shape of No. 2 and the shapes of the long grooves 45 and 46 are simultaneously divided.
【００３９】外形形状形成工程
図４（ｆ）に示すように、長溝４５，４６の形状に対応
した第３層６４を保護した状態で、この長溝４５，４６
の形状を除く外形形状に関して、第１層６２及び第２層
６３を除去し、露出した水晶材料６１をエッチングし
て、圧電振動片３２の外形形状を形成する工程である。
具体的には、図４（ｇ）に示すように、圧電振動片３２
の外形形状に沿ったマスクを配置して感光させ、レジス
ト６６の感光部分を除去して、第２層６３を露出させる
外形形成予備工程を行う。External Shape Forming Step As shown in FIG. 4 (f), with the third layer 64 corresponding to the shape of the long grooves 45, 46 protected, the long grooves 45, 46 are formed.
With respect to the outer shape other than the shape, the first layer 62 and the second layer 63 are removed, and the exposed quartz material 61 is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32.
Specifically, as shown in FIG. 4G, the piezoelectric vibrating piece 32
Then, a mask is formed along the outer shape of the resist to expose it, the exposed portion of the resist 66 is removed, and the outer shape forming preliminary step of exposing the second layer 63 is performed.
【００４０】次に、図４（ｈ）に示すように、レジスト
６６に覆われていない圧電振動片３２の外形形状に沿っ
て、第２層６３を、金に対応したエッチング液により除
去する。続いて、同様に第１層６２をクロムに対応した
エッチング液により除去して、水晶材料６１を露出させ
る外形形成準備工程を行う。Next, as shown in FIG. 4H, the second layer 63 is removed along the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 not covered with the resist 66 with an etching solution corresponding to gold. Subsequently, similarly, the outer shape forming preparation step of exposing the crystal material 61 by removing the first layer 62 with an etching solution corresponding to chromium is performed.
【００４１】さらに、図５（ｉ）に示すように、残りの
レジスト６６を除去したら、露出している水晶材料６１
をフッ酸等のエッチング液を用いてエッチングして、図
５（ｊ）に示すように、圧電振動片３２の外形形状を完
成する（エッチング工程）。Further, as shown in FIG. 5I, after the remaining resist 66 is removed, the exposed quartz material 61 is removed.
Is etched using an etching solution such as hydrofluoric acid to complete the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 as shown in FIG. 5 (j) (etching step).
【００４２】このように、外形形成予備工程では、図４
（ｆ）で説明したように、圧電振動片３２の外形にそっ
て、余分な水晶材料６１を覆うレジスト６６を除去でき
る。続いて、外形形成準備工程で、レジスト６６の下の
耐食膜を形成する第２層６３と第１層６２を除去して、
水晶材料６１を露出させることができる（図４（ｈ），
図５（ｉ））。そして、外形形状のエッチング工程は、
この露出した水晶材料６１をフッ酸等を用いて選択的に
エッチングすることで、圧電振動片３２を構成する部分
以外の水晶材料６１が適切に除去されることになる。こ
のエッチング時には、圧電振動片３２の外形の内側で、
長溝が形成されるべき部分が、耐食膜の第２層６３に護
られて、エッチングされずに残される。また、振動腕の
長溝が形成されるべき部分以外の部分は、耐食膜の第３
層６４に護られて、エッチングされずに残されることに
なる。As described above, in the external shape forming preliminary step, as shown in FIG.
As described in (f), the resist 66 covering the extra quartz material 61 can be removed along the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32. Then, in a contour forming preparation step, the second layer 63 and the first layer 62 which form the corrosion resistant film under the resist 66 are removed,
The crystal material 61 can be exposed (FIG. 4 (h),
FIG. 5 (i)). And the etching process of the outer shape is
By selectively etching the exposed quartz material 61 with hydrofluoric acid or the like, the quartz material 61 other than the portion constituting the piezoelectric vibrating piece 32 is appropriately removed. At the time of this etching, inside the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32,
The portion where the long groove is to be formed is protected by the second layer 63 of the corrosion resistant film and left unetched. In addition, the portion of the vibrating arm other than the portion where the long groove is to be formed is the third portion of the corrosion resistant film.
It will be protected by layer 64 and left unetched.
【００４３】長溝形成工程
次に、長溝４５，４６を形成する工程に移る。先ず、図
５（ｋ）に示すように、長溝が形成されるべき部分を除
いて、振動腕部分を覆うように予め設けられた第３層６
４を残した状態で、長溝が形成されるべき部分の第２層
６３を除去する長溝形成予備工程を行う。この場合、第
２層６３は金であるから、上述した金をエッチングする
エッチング液により、第２層６３が除去される。Long Groove Forming Step Next, the step of forming the long grooves 45 and 46 will be described. First, as shown in FIG. 5 (k), the third layer 6 provided in advance so as to cover the vibrating arm portion except for the portion where the long groove is to be formed.
In the state where 4 is left, a long groove forming preliminary step of removing the portion of the second layer 63 where the long groove is to be formed is performed. In this case, since the second layer 63 is gold, the second layer 63 is removed by the above-mentioned etching solution for etching gold.
【００４４】続いて、図５（ｌ）に示すように、第２層
６３を除去した後の第１層６２を除去して、長溝４５，
４６の形状に対応した水晶材料６１ｂ，６１ｂ，６１
ｂ，６１ｂを露出させる長溝形成準備工程を行う。そし
て、この長溝４５，４６の形状に対応した水晶材料６１
ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂの部分を、図６（ｍ）に示
すように、フッ酸等のエッチング液を用いて、所定のエ
ッチング時間だけハーフエッチングする長溝形成工程を
行う。最後に、図６（ｎ）に示すように、第２層６３を
金のエッチング液で、続いて、第１層６２をクロムのエ
ッチング液でエッチングして除去することにより、各振
動腕３４，３５を完成する。Then, as shown in FIG. 5L, the first layer 62 is removed after the second layer 63 is removed, and the long grooves 45,
Crystal material 61b, 61b, 61 corresponding to the shape of 46
A long groove formation preparation step of exposing b and 61b is performed. Then, a crystal material 61 corresponding to the shape of the long grooves 45, 46.
As shown in FIG. 6 (m), a long groove forming step of half-etching the portions b, 61b, 61b, 61b with an etching solution such as hydrofluoric acid for a predetermined etching time is performed. Finally, as shown in FIG. 6 (n), the second layer 63 is removed by etching with a gold etching solution, and then the first layer 62 is removed with a chromium etching solution. 35 is completed.
【００４５】このように、長溝形成予備工程では、長溝
４５，４６を形成すべき部分の第２層６３を除去する際
に、図５（ｋ）に示すように、長溝部を除いて振動腕部
分を覆う第３層６４は残すようにして、この部分がエッ
チングされないようにする。そして、長溝形成準備工程
では、図５（ｌ）に示すように、長溝形成予備工程で露
出した第１層６２を除去することで、長溝が形成される
べき領域だけ、水晶材料６１を６１ｂ，６１ｂ，６１
ｂ，６１ｂとして露出させることができるから、続く長
溝形成工程で、水晶材料６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１
ｂをハーフエッチングすることで、図６（ｎ）に示すよ
うに、各振動腕３４，３５に適切に長溝４５，４５，４
６，４６を形成することができる。As described above, in the long groove forming preliminary step, when removing the second layer 63 in the portions where the long grooves 45 and 46 are to be formed, as shown in FIG. The third layer 64 covering the portion is left so that this portion is not etched. Then, in the long groove formation preparation step, as shown in FIG. 5 (l), the first layer 62 exposed in the long groove formation preliminary step is removed to remove the crystal material 61b from the area where the long groove is to be formed 61b. 61b, 61
Since it can be exposed as b and 61b, in the subsequent long groove forming step, the quartz material 61b, 61b, 61b, 61 is formed.
By half-etching b, as shown in FIG. 6 (n), the long grooves 45, 45, 4 are appropriately formed in the vibrating arms 34, 35.
6, 46 can be formed.
【００４６】このように、本実施形態では、圧電振動片
３２の外形形状と長溝４５，４６の形状とは、エッチン
グ前に互いの位置が同時に決定されることで、相互にず
れて形成されることがない。つまり、上述した外形形状
形成工程で、長溝４５，４６の形状に対応した前記第３
層６４を保護した状態で、エッチングが行われ、不要な
水晶材料が全てエッチングされることで、圧電振動片３
２の外形が形成される。続いて、長溝形成工程では、残
った水晶材料から、長溝４５，４６の形状に対応した水
晶材料を露出させて、この部分をハーフエッチングする
ことで、適切に長溝４５，４６が形成できる。このよう
に、エッチングとハーフエッチングという、異なる種類
の工程をつかって外形形状と長溝４５，４６の形成を行
う上で、予め、圧電振動片３２の外形形状と長溝の形状
とは、互いの位置関係が及び形状が決定されるから、こ
れらがずれることがなく、したがって、音叉型の圧電振
動片３２の各振動腕３４，３５に形成される長溝４５，
４６を正確に形成できることにより、形状精度の高い圧
電振動片３２を歩留り良く製造することができるAs described above, in the present embodiment, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the shapes of the long grooves 45 and 46 are formed so as to deviate from each other by mutually determining their positions before etching. Never. That is, in the above-described outer shape forming step, the third shape corresponding to the shape of the long grooves 45 and 46 is formed.
The piezoelectric vibrating reed 3 is obtained by performing etching with the layer 64 being protected and by etching all unnecessary quartz material.
2 contours are formed. Subsequently, in the long groove forming step, the crystal material corresponding to the shapes of the long grooves 45 and 46 is exposed from the remaining crystal material, and this portion is half-etched, whereby the long grooves 45 and 46 can be appropriately formed. As described above, when the outer shape and the long grooves 45 and 46 are formed by using different kinds of processes such as etching and half etching, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the shape of the long groove are preliminarily positioned with respect to each other. Since the relationship and the shape are determined, they are not displaced, and therefore, the long grooves 45, formed in the vibrating arms 34, 35 of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 32,
By accurately forming 46, the piezoelectric vibrating reed 32 having high shape accuracy can be manufactured with high yield.
【００４７】図７は、本発明の圧電デバイスの第２の実
施形態の構成を示す概略断面図である。図において、圧
電デバイス１００は、圧電振動片３２を用いて、圧電発
振器を形成した例を示しており、第１の実施の形態と同
一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複
した説明は省略し、相違点を中心に説明する。FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of the second embodiment of the piezoelectric device of the present invention. In the figure, the piezoelectric device 100 shows an example in which a piezoelectric oscillator is formed by using the piezoelectric vibrating piece 32, and the portions denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configuration. The description will be omitted, and the description will focus on the differences.
【００４８】パッケージ１０１は、その製造の際に、第
１の実施形態のパッケージ３６よりも多くのセラミック
シートの積層基板を用いて製造されている。これによ
り、パッケージ１０１には、図７に示すように、増えた
分の積層基板を利用して中央付近に凹部１０２が形成さ
れており、その内側底部には、図示しない電極が設けら
れている。この電極上には、集積回路１０３が実装され
ている。集積回路１０３は、所定の分周回路等を構成し
ていて、圧電振動片３２の駆動電極と電気的に接続さ
れ、集積回路１０３から出力された駆動電圧が圧電振動
片３２に与えられるようになっている。The package 101 is manufactured by using more laminated substrates of ceramic sheets than the package 36 of the first embodiment at the time of manufacturing. As a result, as shown in FIG. 7, the package 101 has a recess 102 formed near the center by utilizing the increased number of laminated substrates, and an electrode (not shown) is provided on the inner bottom thereof. . The integrated circuit 103 is mounted on this electrode. The integrated circuit 103 constitutes a predetermined frequency dividing circuit or the like, is electrically connected to the drive electrode of the piezoelectric vibrating piece 32, and the drive voltage output from the integrated circuit 103 is applied to the piezoelectric vibrating piece 32. Has become.
【００４９】圧電デバイス１００に収容されている圧電
振動片３２は、上述の製造方法により形成されている。
これにより、これらの構成に基づく共通の作用効果を発
揮することができる。このように、本発明は、圧電振動
子に限らず、図７のような圧電発振器やフィルタ等、そ
の名称に係わらず、パッケージ内に圧電振動片を収容し
て、蓋体により封止する構成のあらゆる圧電デバイスに
適用できる。The piezoelectric vibrating piece 32 housed in the piezoelectric device 100 is formed by the manufacturing method described above.
This makes it possible to exhibit common operational effects based on these configurations. As described above, the present invention is not limited to the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric oscillator and the filter as shown in FIG. 7 may have the piezoelectric vibrating piece housed in the package and sealed by the lid regardless of the names. It can be applied to all piezoelectric devices.
【００５０】図８は、本発明の上述した実施形態に係る
圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタ
ル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。図におい
て、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び
受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備え
ており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続さ
れた制御部としての集積回路等でなるコントローラ３０
１を備えている。FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a digital portable telephone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention. In the figure, a microphone 308 for receiving the voice of the sender and a speaker 309 for outputting the received content as a voice are provided, and further, an integrated circuit or the like as a control unit connected to a modulation and demodulation unit of a transmission / reception signal. Controller 30
1 is provided.
【００５１】コントローラ３０１は、送受信信号の変調
及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力の
ための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段３０３の制御を行うよ
うになっている。このため、コントローラ３０１には、
例えば、圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力
周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定の分周回
路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック
信号として利用するようにされている。このコントロー
ラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電デバ
イス３０単体でなくても、圧電デバイス３０と、所定の
分周回路等とを組み合わせた発振器である図７のような
圧電デバイス１００であってもよい。The controller 301 includes an information input / output unit 302 including an LCD as an image display unit, operation keys for inputting information, and an RA, in addition to the modulation and demodulation of transmission / reception signals.
The information storage means 303 composed of M, ROM, etc. is controlled. Therefore, the controller 301 has
For example, the piezoelectric device 30 is attached, and the output frequency thereof is used as a clock signal suitable for the control content by a predetermined frequency dividing circuit (not shown) incorporated in the controller 301. The piezoelectric device 30 attached to the controller 301 does not have to be the piezoelectric device 30 alone, but may be the piezoelectric device 100 as shown in FIG. 7 which is an oscillator in which the piezoelectric device 30 and a predetermined frequency dividing circuit are combined. Good.
【００５２】コントローラ３０１は、さらに、温度補償
水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水
晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続
されている。これにより、コントローラ３０１からの基
本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、
温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３
０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。The controller 301 is further connected to a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 305, and the temperature compensated crystal oscillator 305 is connected to a transmitter 307 and a receiver 306. As a result, even if the basic clock from the controller 301 changes when the environmental temperature changes,
The transmitter 3 is modified by the temperature-compensated crystal oscillator 305.
07 and the receiving unit 306.
【００５３】このように、制御部を備えた携帯電話装置
３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧
電デバイスを利用することにより、音叉型の圧電振動片
３２の各振動腕３４，３５に形成される長溝４５，４６
が正確に形成されているので、高精度の振動性能を備
え、正確に動作させることができ、圧電デバイスの性能
が向上し、正確なクロック信号を生成することができ
る。As described above, by using the piezoelectric device according to the above-described embodiment in an electronic apparatus such as the mobile phone unit 300 having the control unit, each vibrating arm 34 of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 32, Long grooves 45 and 46 formed in 35
Since it is formed accurately, it has a highly accurate vibration performance and can be operated accurately, the performance of the piezoelectric device is improved, and an accurate clock signal can be generated.
【００５４】本発明は上述の実施形態に限定されない。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜相互に組み合
わせたり、その一部を省略し、図示しない他の構成と組
み合わせることができる。The present invention is not limited to the above embodiments.
Further, the respective configurations of the respective embodiments can be appropriately combined with each other, or some of them can be omitted and combined with other configurations not shown.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、音
叉型の圧電振動片の各振動腕に形成される長溝を正確に
形成できることにより、形状精度の高い圧電振動片を歩
留り良く製造することができる圧電振動片の製造方法
と、このような圧電振動片を利用した圧電デバイス及
び、この圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び電子
機器を提供することができる。As described above, according to the present invention, since the long groove formed in each vibrating arm of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be accurately formed, the piezoelectric vibrating piece having high shape accuracy can be manufactured with high yield. It is possible to provide a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece that can be performed, a piezoelectric device that uses such a piezoelectric vibrating piece, and a mobile phone device and an electronic apparatus that use the piezoelectric device.
【図１】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示
す概略平面図。FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention.
【図２】 図１のＣ−Ｃ線概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図３】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
について、図１の切断線Ｄ−Ｄに沿って断面で示した工
程図。FIG. 3 is a process diagram showing a cross-section along a section line D-D in FIG. 1 of a process for manufacturing a piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device in FIG. 1.
【図４】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
について、図１の切断線Ｄ−Ｄに沿って断面で示した工
程図。FIG. 4 is a process diagram showing a cross-section along a cutting line D-D of FIG. 1 in a process of manufacturing the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG. 1.
【図５】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
について、図１の切断線Ｄ−Ｄに沿って断面で示した工
程図。5A to 5C are process diagrams showing a cross-section along a cutting line D-D in FIG. 1 regarding a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device in FIG.
【図６】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
について、図１の切断線Ｄ−Ｄに沿って断面で示した工
程図。6A to 6C are process diagrams showing a cross-section along a cutting line D-D in FIG. 1 regarding a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device in FIG.
【図７】 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態の概
略断面図。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
【図８】 本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを利
用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置
の概略構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to each embodiment of the present invention.
【図９】 従来の圧電デバイスの一例を示す概略平面
図。FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of a conventional piezoelectric device.
【図１０】 図９のＡ−Ａ線概略断面図。10 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図１１】 図９の圧電デバイスの圧電振動片の製造方
法として検討されている製造工程について、図９の切断
線Ｂ−Ｂに沿って断面で示した工程図。FIG. 11 is a process view showing a cross section along a cutting line BB of FIG. 9 regarding a manufacturing process being considered as a method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG. 9.
【図１２】 図９の圧電デバイスの圧電振動片の製造方
法として検討されている製造工程について、図９の切断
線Ｂ−Ｂに沿って断面で示した工程図。FIG. 12 is a process diagram showing a cross section along a cutting line BB in FIG. 9 regarding a manufacturing process being considered as a method for manufacturing the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device in FIG. 9;
【図１３】 図１１及び図１２の製造工程により製造さ
れる圧電振動片を示し、（ａ）は長溝が、振動腕に対し
て、曲がって形成された例を示す斜視図、（ｂ）は長溝
が振動腕に対して、偏って形成された例を示す斜視図で
ある。13A and 13B show a piezoelectric vibrating piece manufactured by the manufacturing process of FIGS. 11 and 12, and FIG. 13A is a perspective view showing an example in which a long groove is bent and formed on a vibrating arm, and FIG. It is a perspective view which shows the example in which the long groove was formed in one side with respect to the vibrating arm.
３０，１００・・・圧電デバイス、３１・・・電極部、
３２・・・圧電振動片、３６，１０１・・・パッケー
ジ、、３９・・・蓋体、４３・・・導電性接着剤、４
５，４６・・・長溝、６０・・・耐食膜、６２・・・第
１層、６３・・・第２層、６４・・・第３層。30, 100 ... Piezoelectric device, 31 ... Electrode part,
32 ... Piezoelectric vibrating piece, 36, 101 ... Package, 39 ... Lid, 43 ... Conductive adhesive, 4
5, 46 ... Long groove, 60 ... Corrosion resistant film, 62 ... First layer, 63 ... Second layer, 64 ... Third layer.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１５年３月２４日（２００３．３．２
４）[Submission date] March 24, 2003 (2003.3.2
4)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３６[Correction target item name] 0036
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００３６】全体形状決定工程
この工程は、圧電振動片３２の外形形状と、長溝４５，
４６の形状とを区画するように水晶材料６１を覆う形態
で第３層６４を残すことで、形状を決定する工程であ
る。具体的には、先ず、図３（ｂ）に示すように、耐食
膜６０の表面の全面にレジスト６５を塗布するレジスト
塗布工程が実施される。次いで、図３（ｃ）に示すよう
に、圧電振動片３２の外形形状と、長溝４５，４６の形
状に対応するマスク（図示せず）を用いて露光を行い、
レジスト６５を除去する。ここで、レジスト６５として
は、例えば、Ｍ−ケイ酸ナトリウムが７パーセント程
度、リン酸水素２Ｈナトリウムが４パーセント程度含有
された現像液等が使用でき、例えば、東京応化社の市販
品であるＯＦＰＲ現像液を用いるのが適している。Overall Shape Determining Step In this step, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32, the long groove 45,
This is a step of determining the shape by leaving the third layer 64 in a form of covering the crystal material 61 so as to partition the shape of 46. Specifically, first, as shown in FIG. 3B, a resist coating step of coating the resist 65 on the entire surface of the corrosion resistant film 60 is performed. Next, as shown in FIG. 3C, exposure is performed using a mask (not shown) corresponding to the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 and the shapes of the long grooves 45 and 46.
The resist 65 is removed. Here, as the resist 65, for example, a developer containing about 7% of M-sodium silicate and about 4% of 2H sodium hydrogen phosphate can be used. For example, a commercially available product of Tokyo Ohka Co., Ltd. It is suitable to use an FPR developer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F043 AA31 BB22 5J108 BB01 BB02 CC06 CC09 EE03 EE07 EE18 GG03 GG09 GG17 KK01 MM11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5F043 AA31 BB22 5J108 BB01 BB02 CC06 CC09 EE03 EE07 EE18 GG03 GG09 GG17 KK01 MM11
Claims (8)
り駆動電圧を供給するための電極部に接合される基部
と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを有する
外形形状と、前記各振動腕に形成され、長手方向に延び
る長溝とを形成して、圧電振動片を製造するための製造
方法であって、 薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に第１層、第２
層、第３層の３層構造でなる耐食膜であって、前記第１
層と第３層とが同じ材料で、これらと第２層とが異なる
材料で形成された耐食膜を設ける耐食膜形成工程と、 前記外形形状と、前記長溝の形状とを区画するように前
記圧電材料を覆う前記第３層を残すことで、形状決定す
る全体形状決定工程と、 前記長溝の形状に対応した前記第３層を保護した状態
で、この長溝の形状を除く外形形状に関して、前記第１
層及び第２層を除去し、露出した圧電材料をエッチング
して、圧電振動片の外形形状を形成する外形形状形成工
程と、 前記長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、ハーフ
エッチングすることにより長溝を形成する長溝形成工程
とを備えることを特徴とする、圧電振動片の製造方法。1. An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a driving voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, A method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece by forming a long groove formed in each vibrating arm and extending in the longitudinal direction, wherein a first layer, a second layer
A corrosion resistant film having a three-layer structure of a first layer and a third layer, wherein
A step of forming a corrosion resistant film in which the layer and the third layer are made of the same material, and the second layer and the second layer are made of different materials; and the outer shape and the shape of the long groove are defined so as to be partitioned from each other. With respect to the overall shape determining step of determining the shape by leaving the third layer covering the piezoelectric material, and the outer shape excluding the shape of the long groove with the third layer corresponding to the shape of the long groove protected. First
An outer shape forming step of removing the layer and the second layer and etching the exposed piezoelectric material to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece; and exposing the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove and performing half etching. The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1, further comprising a long groove forming step of forming a long groove.
るレジスト塗布工程と、 前記外形形状と、前記長溝の形状に対応して、前記レジ
スト及び前記第３層を除去し、次いで、全面にレジスト
を塗布する再レジスト塗布工程とを含んでいることを特
徴とする、請求項１に記載の圧電振動片の製造方法。2. The overall shape determining step includes a resist applying step of applying a resist to the entire surface of the corrosion-resistant film having the three-layer structure, the external shape and the shape of the long groove, and the resist and The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1, further comprising: a step of removing the third layer and then applying a resist on the entire surface.
て、前記第２層を露出する外形形成予備工程と、 前記外形形状に沿って前記第２層及び第１層を除去し
て、圧電材料を露出する外形形成準備工程と、 残りの前記レジストを除去すると共に、前記露出した圧
電材料をエッチングする外形形状のエッチング工程とを
含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の圧電振
動片の製造方法。3. A contour forming preliminary step of removing a resist provided in advance along the contour shape to expose the second layer in the contour forming step, and a second contour forming step along the contour shape. An outer shape forming preparation step of removing the layer and the first layer to expose the piezoelectric material; and an outer shape etching step of removing the remaining resist and etching the exposed piezoelectric material. The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1, which is characterized in that.
部分を覆うように予め設けられた第３層を残した状態
で、前記長溝部の第２層を除去する長溝形成予備工程
と、 前記長溝の形状に対応した前記第１層とを除去して、長
溝の形状に対応した前記圧電材料を露出させる長溝形成
準備工程と、 前記長溝の形状に対応した前記圧電材料をハーフエッチ
ングする長溝形成工程とを備えることを特徴とする、請
求項１に記載の圧電振動片の製造方法。4. The long groove forming step is performed in a state in which the third layer provided in advance to cover the vibrating arm portion except for the long groove portion is left corresponding to the shape of the long groove in the long groove forming step. A long groove forming preliminary step of removing the second layer; a long groove forming preparation step of removing the first layer corresponding to the shape of the long groove to expose the piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove; The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1, further comprising: a long groove forming step of half-etching the piezoelectric material corresponding to a shape.
記耐食膜の前記第１層にクロム（Ｃｒ）、前記第２層に
金（Ａｕ）、前記第３層にクロム（Ｃｒ）が使用される
ことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載
の圧電振動片の製造方法。5. A crystal is used as the piezoelectric material, chromium (Cr) is used for the first layer, gold (Au) is used for the second layer, and chromium (Cr) is used for the third layer of the corrosion resistant film. The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
り駆動電圧を供給するための電極部に接合される基部
と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを有する
外形形状と、前記各振動腕に形成され、長手方向に延び
る長溝と、が形成された圧電振動片を備える圧電デバイ
スであって、 前記圧電振動片が、 薄板状の圧電材料に対して、重ねる順に第１層、第２
層、第３層の３層構造でなる耐食膜であって、前記第１
層と第３層とが同じ材料で、これらと第２層とが異なる
材料で形成された耐食膜を設け、前記外形形状と、前記
長溝の形状とを区画するように前記第３層を残し、前記
長溝の形状に対応した前記第３層を保護した状態で、こ
の長溝の形状を除く外形形状に関して、前記第１層及び
第２層を除去し、露出した圧電材料をエッチングして、
圧電振動片の外形形状を形成し、さらに、前記長溝の形
状に対応した圧電材料を露出して、ハーフエッチングす
ることにより長溝を形成する構成とされたことを特徴と
する、圧電デバイス。6. An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a driving voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, A piezoelectric device comprising a piezoelectric vibrating piece formed in each vibrating arm and extending in a longitudinal direction, wherein the piezoelectric vibrating piece is laminated on a thin plate-shaped piezoelectric material in a first layer in the order of being stacked, Second
A corrosion resistant film having a three-layer structure of a first layer and a third layer, wherein
A corrosion-resistant film is provided in which the layer and the third layer are made of the same material, and these and the second layer are made of different materials, and the third layer is left so as to partition the outer shape and the shape of the long groove. In a state where the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected, with respect to the outer shape except the shape of the long groove, the first layer and the second layer are removed, and the exposed piezoelectric material is etched,
A piezoelectric device having a structure in which an external shape of a piezoelectric vibrating piece is formed, and a piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove is exposed and half-etched to form the long groove.
り駆動電圧を供給するための電極部に接合される基部
と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを有する
外形形状と、前記各振動腕に形成され、長手方向に延び
る長溝と、が形成された圧電振動片を、パッケージの内
部空間に収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置
であって、 前記圧電振動片が、薄板状の圧電材料に対して、重ねる
順に第１層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜で
あって、前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと
第２層とが異なる材料で形成された耐食膜を設け、前記
外形形状と、前記長溝の形状とを区画するように前記第
３層を残し、前記長溝の形状に対応した前記第３層を保
護した状態で、この長溝の形状を除く外形形状に関し
て、前記第１層及び第２層を除去し、露出した圧電材料
をエッチングして、圧電振動片の外形形状を形成し、さ
らに、前記長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、
ハーフエッチングすることにより長溝を形成する構成と
された、圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を
得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。7. An outer shape having a base part formed of a piezoelectric material and joined to an electrode part for supplying a driving voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base part, A mobile phone device using a piezoelectric device, wherein a piezoelectric vibrating piece formed in each vibrating arm and having a long groove extending in the longitudinal direction is housed in an internal space of a package, wherein the piezoelectric vibrating piece has a thin plate shape. A piezoelectric material having a three-layer structure of a first layer, a second layer, and a third layer in this order, and the first layer and the third layer are made of the same material. A corrosion resistant film formed of a material different from that of the layer is provided, the third layer is left so as to partition the outer shape and the shape of the long groove, and the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected. In the state, regarding the external shape excluding the shape of this long groove, Removing the layer and the second layer, the exposed piezoelectric material is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, further, to expose a piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove,
A mobile phone device, wherein a control clock signal is obtained by a piezoelectric device configured to form a long groove by half etching.
り駆動電圧を供給するための電極部に接合される基部
と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを有する
外形形状と、前記各振動腕に形成され、長手方向に延び
る長溝と、が形成された圧電振動片を、パッケージの内
部空間に収容した圧電デバイスを利用した電子機器であ
って、 前記圧電振動片が、薄板状の圧電材料に対して、重ねる
順に第１層、第２層、第３層の３層構造でなる耐食膜で
あって、前記第１層と第３層とが同じ材料で、これらと
第２層とが異なる材料で形成された耐食膜を設け、前記
外形形状と、前記長溝の形状とを区画するように前記第
３層を残し、前記長溝の形状に対応した前記第３層を保
護した状態で、この長溝の形状を除く外形形状に関し
て、前記第１層及び第２層を除去し、露出した圧電材料
をエッチングして、圧電振動片の外形形状を形成し、さ
らに、前記長溝の形状に対応した圧電材料を露出して、
ハーフエッチングすることにより長溝を形成する構成と
された、圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を
得るようにしたことを特徴とする、電子機器。8. An outer shape having a base portion formed of a piezoelectric material and joined to an electrode portion for supplying a driving voltage by a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base portion, An electronic device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece formed in each vibrating arm and having a long groove extending in the longitudinal direction is housed in an internal space of a package, wherein the piezoelectric vibrating piece has a thin plate shape. A corrosion resistant film having a three-layer structure of a first layer, a second layer, and a third layer in the order of being stacked on a piezoelectric material, wherein the first layer and the third layer are the same material, and these and the second layer A state in which a corrosion-resistant film formed of a different material is provided, the third layer is left so as to partition the outer shape and the shape of the long groove, and the third layer corresponding to the shape of the long groove is protected. With respect to the outer shape excluding the shape of the long groove, Beauty removing the second layer, the exposed piezoelectric material is etched to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, further, to expose a piezoelectric material corresponding to the shape of the long groove,
An electronic device, wherein a control clock signal is obtained by a piezoelectric device configured to form a long groove by half etching.
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|---|---|---|---|---|
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