JP2012235365A - 圧電振動片、圧電振動片を有する圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧電振動片(10)は、第1厚さ(d1)の励振電極(102a、102b)が中央領域に形成された振動部(101)と、振動部を囲み振動部と空隙(105)を介して形成された外枠部(108)と、振動部と外枠部とを連結する連結部(104a、104b)と、振動部、連結部及び外枠部に形成され励振電極から引き出された引出電極(103a、103b)と、を備える。引出電極は、振動部ですべてが第1厚さを有し外枠部では第1厚さよりも厚い第2厚さ(d2)を有する。
【選択図】 図2
Description
第3観点の圧電振動片において、引出電極は外枠部の少なくとも一部が第1厚さである。
図1は水晶振動子100の分解斜視図である。なお、図1では封止材である低融点ガラスLGを省略して描かれている。
水晶振動片10の構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図2(a)は+Y’軸側から見た水晶振動片10の平面図で、図2(b)は+Y’軸側から見た水晶振動片10の透明図で、図2(c)は+Z’軸側から見た水晶振動片10の側面図である。
また、本実施形態の水晶振動片10は引出電極103aが連結部14aで第1厚さd1から第2厚さd2に厚くなるが、振動部101のみで第1厚さd1に構成され、そのほかの箇所で第2厚さd2に構成されてもよい。
さらに、引出電極103aが振動部101の縁部及び連結部104a全体で第1厚さd1に構成され、外枠部108で第2厚さd2に構成されてよい。また、引出電極103aが振動部101の縁部、連結部104a全体及び外枠108の一部(連結部104a側)で第1厚さd1に構成され、外枠部108の別の箇所(外周)で第2厚さd2に構成されてよい。
ベース部12の構成について、図1及び図3を参照しながら説明する。図3(a)は+Y’軸側から見たベース部12の平面図で、図3(b)は+Y’軸側から見たベース部12の透明図である。
図1に示されたように、リッド部11はガラス又は水晶材料で形成され、その−Y’側の面の外周に第2端面M2を有している。また、第2端面M2の全周の内側にはY’軸方向で第2端面M2から凹んだリッド凹部111が形成されている。
水晶振動子100の組み立てについて、図1〜図4を参照しながら説明する。図4は、図1のA−A断面図である。図1及び図4に示されたように、リッド部11が封止材である低融点ガラスLGにより水晶振動片10の+Y’軸側に接合され、ベース部12が封止材である低融点ガラスLGにより水晶振動片10の−Y’軸側に接合される。これにより、リッド部11、水晶振動片10の外枠部108及びベース部12で水晶振動片10の振動部101を収納するキャビティCTが形成される。キャビティCTは、窒素ガスで満たされたり又は真空状態にされたりする。
図5は、水晶振動子100の製造を示したフローチャートである。図5において、水晶振動片10の製造ステップS10と、リッド部11の製造ステップS11と、ベース部12の製造ステップS12とは並行して製造することができる。また、図6は+Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの平面図で、図7は+Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの透明図である。図8は、−Y’軸側から見たリッドウエハ11Wの平面図である。図9は+Y’軸側から見たベースウエハ12Wの平面図で、図10は+Y’軸側から見たベースウエハ12Wの透明図である。
ステップS101において、図6及び図7に示されたように、均一の水晶ウエハ10Wにエッチングにより複数の水晶振動片10の外形が形成される。具体的には、各水晶振動片10に振動部101、連結部104a、104b及び外枠部108が形成するように、水晶ウエハ10Wを貫通した貫通開口部105が形成される。同時に、各水晶振動片10のX軸方向の両辺に水晶ウエハ10Wを貫通した角丸長方形の貫通孔CHが2つずつ形成される。ここで、貫通孔CHが半分に分割されると1つのキャスタレーション106a〜106d(図1を参照)になる。
ステップS111において、図8に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ11Wに複数のリッド部11の外形が形成される。具体的には、リッド凹部111が数百から数千個形成される。リッドウエハ11Wには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部111が形成され、リッド凹部111の周囲には第1端面M1が形成される。
ステップS121において、図9及び図10に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ12Wに複数のベース部12の外形が形成される。具体的には、エッチング又は機械加工により各ベース部12の中央にベース凹部121が形成され、各ベース部12のX軸方向の両辺にベースウエハ12Wを貫通した角丸長方形の貫通孔BHが2つずつ形成される。ここで、貫通孔BHが半分に分割されると1つのキャスタレーション122a〜122d(図1を参照)になる。
11 … リッド部、 11W … リッドウエハ
12 … ベース部、 12W … ベースウエハ
100 水晶振動子
101 … 振動部
102a、102b … 励振電極
103a、103b … 引出電極
104a、104b … 連結部
105 … 貫通開口部
106a〜106d、122a〜122d … キャスタレーション
107a〜107d、123a〜123d … 側面電極
107M、123M … 接続パッド
108 … 外枠部
111、121 … 凹部
125a〜125d … 実装端子
BH、CH … 貫通孔
CT … キャビティ
LG … 低融点ガラス
Lmin … 開口部のX軸方向の最小長さ
MO … マスクの開口部
Wmin … 開口部のZ’軸方向の最小幅
Claims (10)
- 第1厚さの励振電極が中央領域に形成された振動部と、
前記振動部を囲み前記振動部と空隙を介して形成された外枠部と、
前記振動部と前記外枠部とを連結する連結部と、
前記振動部、前記連結部及び前記外枠部に形成され、前記励振電極から引き出された引出電極と、を備え、
前記引出電極は、前記振動部ですべてが前記第1厚さを有し前記外枠部では前記第1厚さよりも厚い第2厚さを有する圧電振動片。 - 前記引出電極は、前記連結部の少なくとも一部が前記第1厚さである請求項1に記載の圧電振動片。
- 前記引出電極は、前記外枠部の少なくとも一部が前記第1厚さである請求項1に記載の圧電振動片。
- 前記第1厚さの励振電極は前記振動部の一方の片面に形成され、
前記振動部の他方の片面には、前記第1厚さの励振電極と対応するように前記第2厚さの励振電極が形成されている請求項1請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動片。 - 前記圧電振動片は、メサ型、プラノメサ型、逆メサ型、プラノ逆メサ型のいずれかである請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電振動片。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項の圧電振動片を備える圧電デバイスであって、
前記外枠部の一方の片面に接合する第1板と、
前記外枠部の他方の片面に接合する第2板と、を備える圧電デバイス。 - 振動部と、前記振動部を囲み前記振動部と空隙を介して形成された外枠部と、前記振動部と前記外枠部とを連結する連結部とを含み圧電振動片を複数有する圧電ウエハを用意する工程と、
前記振動部の中央領域に励振電極を形成し、前記振動部、連結部及び前記外枠部に前記励振電極から引き出された引出電極を形成する電極形成工程と、
前記圧電振動片の各々の振動周波数を測定する測定工程と、
前記励振電極及び前記振動部の前記引出電極のすべての電極の厚さを薄くする工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。 - 前記電極を薄くする工程は、前記連結部の前記引出電極の少なくとも一部の電極を薄くする請求項7に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記電極を薄くする工程は、イオンを前記励振電極及び前記引出電極に照射するイオンミリングを含み、
前記イオンを照射するマスク開口の一部が前記連結部と重なり合う請求項7又は請求項8に記載の圧電デバイスの周波数調整方法。 - 前記圧電ウエハを用意する工程及び前記電極形成工程において、前記振動部及び前記励振電極は所定周波数よりも低くなるように形成される請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
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