JP2009017005A - 圧電振動子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザービームで第1の金属膜形成領域56の一部を除去する。第1の金属膜形成領域56の一部が除去された圧電振動片10を、振動腕14が基部12から枠壁部64に向かって延びるように配置して、底部62に固定する。シーム接合によって枠壁部64に蓋を接合して、圧電振動片10が固定されたパッケージ60の開口を蓋100によって塞ぐ。その後、光透過性部材114を介して、認識マーク55の位置を認識してレーザービームで第2の金属膜形成領域58の一部を除去する。光透過性部材114は、蓋100がパッケージ60の開口を塞いだときに、第2の金属膜形成領域58及び認識マーク55とオーバーラップするが第1の金属膜形成領域56とはオーバーラップしないように、蓋100の枠壁部64との接合部から離れた位置に配置されている。
【選択図】図6
Description
基部と、前記基部から延びる振動腕と、前記振動腕に形成された第1及び第2の金属膜形成領域との相対的位置が固定された認識マークと、を有し、前記第2の金属膜形成領域は前記第1の金属膜形成領域よりも前記基部に近い領域に形成されている圧電振動片を用意する工程と、
前記第1の金属膜形成領域の一部を除去し、第1の金属膜除去部を形成する工程と、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意する工程と、
前記第1の金属膜形成領域の一部が除去された前記圧電振動片を、前記振動腕が前記基部から前記枠壁部に向かって延びるように配置して、前記底部に固定する工程と、
貫通穴を有する枠体と、前記貫通穴に設けられた光透過性部材と、を有する蓋を用意する工程と、
前記枠壁部に前記蓋を接合して、前記圧電振動片が固定された前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程と、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程の後に、前記光透過性部材を介して、前記認識マークの位置を認識してレーザービームで前記第2の金属膜形成領域の一部を除去する工程と、
を含み、
前記蓋が前記パッケージの前記開口を塞いだときに、前記光透過性部材は、前記第2の金属膜形成領域及び前記認識マークとオーバーラップし、前記枠体の前記貫通孔の周りが、前記第1の金属膜除去部とオーバーラップするように、前記蓋の前記枠壁部との接合部から離れた位置に配置されてなる。
(2)この振動子の製造方法において、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程は、シーム接合によって前記枠壁部に前記蓋を接合する工程を含んでも良い。
(3)この振動子の製造方法において、
前記認識マークは、前記第2の金属膜形成領域の前記基部側の端であっても良い。
(4)この振動子の製造方法において、
前記認識マークは、前記第2の金属膜形成領域よりも前記基部側に形成されていても良い。
(5)この振動子の製造方法において、
前記枠体の前記貫通穴の周りが、前記第1の金属膜形成領域とオーバーラップするように、前記蓋が前記パッケージの前記開口を塞ぐ位置に配置されていても良い。
(6)この振動子の製造方法において、
前記第1の金属膜形成領域を、前記第2の金属膜形成領域よりも厚く形成しても良い。
(7)この振動子の製造方法において、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程後であって、前記第2の金属膜形成領域の一部を除去する工程前に、前記蓋によって塞がれた前記パッケージの内部を真空にする工程をさらに含んでも良い。
(8)本発明に係る圧電振動子は、
基部と、前記基部から延びる振動腕と、前記振動腕に形成された第1及び第2の金属膜形成領域との相対的位置が固定された認識マークと、を有し、前記第2の金属膜形成領域は前記第1の金属膜形成領域よりも前記基部に近い領域に形成され、前記第1の金属膜形成領域には第1の金属膜除去部が形成され、第2の金属膜形成領域には第2の金属膜除去部が形成されている圧電振動片と、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有し、前記振動腕が前記基部から前記枠壁部に向かって延びるように前記圧電振動片が前記底部に固定されたパッケージと、
貫通穴を有する枠体と、前記貫通穴に設けられた光透過性部材と、を有し、前記枠壁部に接合されて、前記パッケージの前記開口を塞ぐ蓋と、
を含み、
前記光透過性部材は、前記第2の金属膜形成領域及び前記認識マークとオーバーラップし、前記枠体の前記貫通穴の周りが、前記第1の金属膜除去部とオーバーラップするように、前記蓋の前記枠壁部との接合部から離れた位置に配置されてなる。
(9)この圧電振動子において、
前記枠体は、シーム接合によって前記枠壁部に接合されていても良い。
(10)この圧電振動子において、
前記第1の金属膜形成領域は、前記第2の金属膜形成領域よりも厚くても良い。
(11)この圧電振動子において、
前記蓋によって塞がれた前記パッケージの内部が真空にされていても良い。
図1は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子に使用される圧電振動片(音叉型圧電振動片)を示す平面図である。なお、圧電振動片10の底面図は平面図と対称に表れる。圧電振動片10は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料からなる。圧電振動片10は、基部12と、基部12から延びる一対の振動腕14と、を含む。
図10は、本発明にかかる圧電振動片の変形例を示した図である。第1及び第2の金属膜形成領域156,158は、表裏面16に直接形成されており、励振電極膜は、第1及び第2の金属膜形成領域156,158を避けて形成されている。第2の金属膜形成領域158は、第1の金属膜形成領域156よりも振動腕14の先端から離れて形成されている。また、第1の金属膜形成領域156は、第2の金属膜形成領域158よりも厚く形成する。第1の金属膜形成領域156には、第1の金属膜除去部157が形成されている。第1の金属膜除去部157から振動腕14の表裏面16が露出している。
本実施の形態では、第1の側面電極膜42と第1の内面電極膜46との間に電圧を印加し、第2の側面電極膜44と第2の内面電極膜48との間に電圧を印加することで、振動腕14の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませて振動腕14を屈曲させて振動させる。言い換えると、1つの振動腕14において、第1及び第2の励振電極50,52間に電圧を印加して、振動腕14の第1及び第2の側面20,22を伸縮させることで振動腕14を振動させる。なお、第1及び第2の励振電極50,52は、振動腕14の70%までは、長いほどCI値が下がることが分かっている。
図5は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子を示す平面図であり、図6は、図5に示す圧電振動子の一部拡大図であり、図7は、図5に示す圧電振動子のVII−VII線断面図であり、図8は、図5に示す圧電振動子の底面図である。
図11は、本発明にかかる圧電振動子の変形例の平面図を示した図である。図6で示した実施の形態と異なり、貫通穴206は第1の金属膜形成領域56の一部とオーバーラップする。ここで、蓋200を封止した後において、周波数誤差が高い場合は、第1の金属膜形成領域56を除去し、第3の金属膜除去部51を形成する。このような構成にすることで、蓋200を封止した後においても、錘効果が高い第1の金属膜形成領域56を除去できるため、広い範囲での周波数調整が可能になる。
図9は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子の製造方法を説明する図である。圧電振動子の製造方法は、圧電振動片10の形成を含む。圧電振動片10を水晶から構成する場合、水晶ウエハは、X軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、Z軸を中心に時計回りに0度ないし5度の範囲で回転して切り出した水晶Z板であって所定の厚みに切断研磨して得られるものを用いる。1つの水晶ウエハから複数の圧電振動片10を連結された状態で切り出し、最終的に個々の圧電振動片10に切断する。圧電振動片10には、励振電極膜及び第1及び第2の金属膜形成領域56,58を形成する。
上述した圧電振動子を使用して、発振器又はセンサを構成することができる。圧電振動子を含む発振回路で発振器を構成すると、周波数精度の高い交流信号を得ることができる。また、圧電振動子を使用したセンサは、物理量に応じて圧電振動片10の周波数が変動することを利用してその物理量を検出するセンサである。例えば、温度、加速度によって発生する応力、角速度によって発生するコリオリ力などを検出するセンサが例に挙げられる。
Claims (11)
- 基部と、前記基部から延びる振動腕と、前記振動腕に形成された第1及び第2の金属膜形成領域との相対的位置が固定された認識マークと、を有し、前記第2の金属膜形成領域は前記第1の金属膜形成領域よりも前記基部に近い領域に形成されている圧電振動片を用意する工程と、
前記第1の金属膜形成領域の一部を除去し、第1の金属膜除去部を形成する工程と、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有するパッケージを用意する工程と、
前記第1の金属膜形成領域の一部が除去された前記圧電振動片を、前記振動腕が前記基部から前記枠壁部に向かって延びるように配置して、前記底部に固定する工程と、
貫通穴を有する枠体と、前記貫通穴に設けられた光透過性部材と、を有する蓋を用意する工程と、
前記枠壁部に前記蓋を接合して、前記圧電振動片が固定された前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程と、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程の後に、前記光透過性部材を介して、前記認識マークの位置を認識してレーザービームで前記第2の金属膜形成領域の一部を除去する工程と、
を含み、
前記蓋が前記パッケージの前記開口を塞いだときに、前記光透過性部材は、前記第2の金属膜形成領域及び前記認識マークとオーバーラップし、前記枠体の前記貫通孔の周りが、前記第1の金属膜除去部とオーバーラップするように、前記蓋の前記枠壁部との接合部から離れた位置に配置されてなる圧電振動子の製造方法。 - 請求項1に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程は、シーム接合によって前記枠壁部に前記蓋を接合する工程を含む圧電振動子の製造方法。 - 請求項1または2に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記認識マークは、前記第2の金属膜形成領域の前記基部側の端である圧電振動子の製造方法。 - 請求項1または2に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記認識マークは、前記第2の金属膜形成領域よりも前記基部側に形成されている圧電振動子の製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記枠体の前記貫通穴の周りが、前記第1の金属膜形成領域とオーバーラップするように、前記蓋が前記パッケージの前記開口を塞ぐ位置に配置されている圧電振動子の製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記第1の金属膜形成領域を、前記第2の金属膜形成領域よりも厚く形成する圧電振動子の製造方法。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載された圧電振動子の製造方法において、
前記パッケージの前記開口を前記蓋によって塞ぐ工程後であって、前記第2の金属膜形成領域の一部を除去する工程前に、前記蓋によって塞がれた前記パッケージの内部を真空にする工程をさらに含む圧電振動子の製造方法。 - 基部と、前記基部から延びる振動腕と、前記振動腕に形成された第1及び第2の金属膜形成領域との相対的位置が固定された認識マークと、を有し、前記第2の金属膜形成領域は前記第1の金属膜形成領域よりも前記基部に近い領域に形成され、前記第1の金属膜形成領域には第1の金属膜除去部が形成され、第2の金属膜形成領域には第2の金属膜除去部が形成されている圧電振動片と、
底部と前記底部を囲む枠壁部とを含み前記底部の上方に開口を有し、前記振動腕が前記基部から前記枠壁部に向かって延びるように前記圧電振動片が前記底部に固定されたパッケージと、
貫通穴を有する枠体と、前記貫通穴に設けられた光透過性部材と、を有し、前記枠壁部に接合されて、前記パッケージの前記開口を塞ぐ蓋と、
を含み、
前記光透過性部材は、前記第2の金属膜形成領域及び前記認識マークとオーバーラップし、前記枠体の前記貫通穴の周りが、前記第1の金属膜除去部とオーバーラップするように、前記蓋の前記枠壁部との接合部から離れた位置に配置されてなる圧電振動子。 - 請求項8に記載された圧電振動子において、
前記枠体は、シーム接合によって前記枠壁部に接合されている圧電振動子。 - 請求項8又は9に記載された圧電振動子において、
前記第1の金属膜形成領域は、前記第2の金属膜形成領域よりも厚い圧電振動子。 - 請求項8ないし10のいずれか1項に記載された圧電振動子において、
前記蓋によって塞がれた前記パッケージの内部が真空にされている圧電振動子。
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JP2007174051A JP2009017005A (ja) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | 圧電振動子及びその製造方法 |
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JP2007174051A Withdrawn JP2009017005A (ja) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | 圧電振動子及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102163962A (zh) * | 2010-02-18 | 2011-08-24 | 精工电子有限公司 | 封装件、封装件的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 |
JP2013030850A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Seiko Epson Corp | 振動デバイスおよび電子機器 |
-
2007
- 2007-07-02 JP JP2007174051A patent/JP2009017005A/ja not_active Withdrawn
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