JP3729249B2 - 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 - Google Patents
振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3729249B2 JP3729249B2 JP2000265591A JP2000265591A JP3729249B2 JP 3729249 B2 JP3729249 B2 JP 3729249B2 JP 2000265591 A JP2000265591 A JP 2000265591A JP 2000265591 A JP2000265591 A JP 2000265591A JP 3729249 B2 JP3729249 B2 JP 3729249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating piece
- photoresist layer
- metal film
- vibrating
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水晶等から成る振動片の製造方法、振動片、この振動片を有する振動子、発信器及びこの振動子を有する携帯電話装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、振動片である例えば音叉型水晶振動片は、例えば図15に示すように構成されている。
【0003】
すなわち、音叉型水晶振動片10は、基部11と、この基部11から突出するように形成されていいる2本の腕部12、13を有している。そして、この2本の腕部12,13には、溝12a及び溝13aが設けられている。
【0004】
この溝12a,13aは、図15においては表れていない腕部12,13の裏面にも同様に設けられている。
【0005】
このため、図15のA−A’断面図である図16に示すように腕部12,13は、その断面形状が略H状に形成されることになる。
【0006】
このような略H型の音叉型水晶振動片10は、振動片を小型化しても、腕部12,13の振動損失が低くCI値(クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗)も低く抑えることができるという特性を有する。
【0007】
このため、略H型の音叉型水晶振動片10は、例えば高精度の振動子である共振周波数が32.768kHの振動子の振動片として用いられることが多く、このような高精度の振動子は、時計等の精密機器に用いられる。
【0008】
ところで、上述のような略H型の音叉型水晶振動片10は、以下の工程を経て製造されている。
【0009】
先ず、水晶基板14の図において表面と裏面に、Cr(クロム)やAu(金)の金属膜15等がスパッタ等で形成される。この金属膜15等は、前記略H型の音叉型水晶振動片10の形状になるように形成される。
【0010】
この状態で、図17(a)に示すように、水晶基板14をハーフエッチングする。
【0011】
次に、図16における溝12a、13aに対応する部分を形成するためのエッチングを行うが、これと同時に図17(a)でハーフエッチングした部分の貫通エッチングも行うようになっている。
【0012】
このような工程を経て図15に示すような略H型の音叉型水晶振動片10が製造されることになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような工程を経て製造される略H型の音叉型水晶振動片10には、図17(b)に示すようにヒレ状の突起14aが形成されてしまう。
【0014】
一方、この突起14aを取り去ることができるようにエッチングに時間をかけると、図17(b)における溝12a,13aが必要以上に深くなったり、或いは溝12a,13aが貫通孔となってしまうという問題が生じ、突起14aを容易に取り除くことができなかった。
【0015】
この突起14aを有する略H型の音叉型水晶振動片10をパッケージ等に設置して、振動子として使用した場合に、以下のような問題があった。
【0016】
すなわち、略H型の音叉型水晶振動片10をパッケージ等の内部で振動させると、突起14aが大きく音叉の左右のバランスが悪いため振動が安定せず、周波数安定性が悪いという問題があった。
【0017】
また、この突起14aにより略H型の音叉型水晶振動片10の振動漏れが大きくなり、振動損失が大きく、CI値が上昇してしまうという問題があった。
【0018】
したがって、突起14aがある略H型の音叉型水晶振動片10は、例えば高精度の振動子である共振周波数が32.768kHの振動子の振動片として用いても所望の機能を発揮することができないという問題があった。
【0019】
本発明は、以上の点に鑑み、突起等の不良が生じ難い振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項1の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、これら複数の振動細棒の各々に溝部が形成されている振動片の製造方法であって、前記基部と前記複数の振動細棒を有する振動片の外形を形成する工程と、前記複数の振動細棒に溝部を形成する工程と、が各別の工程と成っていることを特徴とする振動片の製造方法により、達成される。
【0028】
前記目的は、請求項1の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、これら複数の振動細棒の各々に溝部が形成されている振動片の製造方法であって、板状の基板の表面に金属膜を形成する工程と、この金属膜にフォトレジスト層を形成する工程と、このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングする工程と、前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去する工程と、残ったフォトレジスト層をすべて剥離させる工程と、さらに、フォトレジスト層を基板に形成する工程と、前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離させる工程と、前記振動片の外形をエッチングで形成する工程と、前記振動細棒の溝部に相当する金属膜を除去するエッチングの工程と、前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成する工程と、 残ったレジスト層及び金属膜を除去する工程と、を有することを特徴とする振動片の製造方法である。
【0029】
請求項1の構成によれば、フォトレジスト層を基板に形成する工程と、前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離させる工程とを有するため、溝部形成用のフォトレジストと振動片の外形用のフォトレジストを同じ工程で形成することができる。
【0030】
従来は外形用のフォトレジストを塗布し、外形をエッチンク等で形成した後、溝部形成用のフォトレジストを塗布していたので、溝部形成用のフォトレジストを塗布する面積が著しく小さい振動片の場合は、フォトレジストの塗布が困難であった。しかし、前記構成によれば、予め、単一の工程で、前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離させるので、小さい面積にフォトレジストを塗布する必要はなく、溝部形成用のフォトレジスト膜を容易に形成することができる。
【0031】
さらに、前記構成によれば、前記振動片の外形をエッチングで形成する工程と、前記振動細棒の溝部に相当する金属膜を除去するエッチングの工程と、が異なった工程と成っているので、前記振動片の外形をエッチングで形成する工程で、突起部等が残らないように十分に時間をかけて外形を形成することができる。また、この工程と異なる前記複数の振動細棒に溝部を形成する工程で、適切な深さに溝部を形成することができる。
すなわち、エッチング工程で、前記振動片の外形を精度良く形成することができると共に、前記溝部も精度良く形成することができるので、高品質な振動片を製造することができる。
【0032】
請求項2の発明によれば、請求項1の構成において、前記残ったレジスト層及び金属膜を除去する工程の後に、前記複数の振動細棒に形成された溝部を含む領域に電極となる金属膜を形成する工程と、この金属膜にフォトレジスト層を形成する工程と、金属膜を除去する部分のフォトレジスト層を剥離する工程と、エッチングによりフォトレジスト層が剥離された部分の金属膜を除去する工程と、残ったフォトレジスト層をすべて剥離させる工程とを有することを特徴とする振動片の製造方法である。
【0033】
請求項2の構成によれば、前記複数の振動細棒に形成された溝部を含む領域に電極となる金属膜を形成する工程と、この金属膜にフォトレジスト層を形成する工程と、金属膜を除去する部分のフォトレジスト層を剥離する工程と、エッチングによりフォトレジスト層が剥離された部分の金属膜を除去する工程と、残ったフォトレジスト層をすべて剥離させる工程とを有するので、前記溝部を含む領域に精度良く電極を形成することができる。
【0042】
前記目的は、請求項3の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、これら複数の振動細棒の各々に形成されている溝部と、を有する振動片であり、この振動片がパッケージ内に収容されている振動子の製造方法であって、板状の基板の表面に金属膜を形成し、この金属膜にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングし、前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去し、残ったフォトレジスト層をすべて剥離し、さらに、フォトレジスト層を基板に形成し、前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離し、前記振動片の外形をエッチングで形成し、前記振動細棒の溝部に相当する金属膜をエッチングにより除去し、前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成し、残ったレジスト層及び金属膜を除去してなることで振動片が構成され、前記振動片を前記パッケージに収容してなることを特徴とした振動子の製造方法により、達成される。
【0043】
請求項3の構成によれば、前記基部と前記複数の振動細棒を有する振動片の外形を形成し、これと異なる工程で前記複数の振動細棒に溝部を形成するので、振動片に突起部等が形成されない振動片を有する振動子となる。また、適切な深さに溝部が形成されている振動片であるため、高品質な振動片を有する振動子となる。
【0044】
好ましくは、請求項4の発明によれば、請求項3の構成において、前記複数の振動細棒に形成されている溝部が、この複数の振動細棒の各々の表面及び裏面に形成されていると共に、これら各々の振動細棒の断面を溝部の深さ方向に形成した場合、その断面が略H型に形成されることを特徴とする振動子の製造方法である。
【0045】
請求項4の構成によれば、前記溝部が、複数の振動細棒の各々の表面及び裏面に形成されていると共に、これら各々の振動細棒の断面を溝部の深さ方向に形成した場合、その断面が略H型に形成される振動片を有する振動子においては、前記溝部の深さ方向に正確に溝部を形成できるので、例えば貫通孔となるようなことを未然に防ぐことができる振動片を有する振動子である。
【0046】
好ましくは、請求項5の発明によれば、請求項3又は請求項4の構成において、前記溝部に電極が形成される工程を有することを特徴とする振動子の製造方法である。
【0047】
請求項5の構成によれば、前記溝部に精度良く電極が形成されている振動片を有する振動子である。
【0048】
好ましくは、請求項6の発明によれば、請求項3乃至請求項5のいずれかの構成において、前記振動片が音叉型水晶振動片により形成されていることを特徴とする振動子の製造方法である。
【0049】
請求項6の構成によれば、突起部等が形成されず、且つ、適切な深さに溝部が形成されている音叉型水晶振動片を有する振動子となり、高品質な音叉型水晶振動片を有する振動子となる。
【0050】
好ましくは、請求項7の発明によれば、請求項6の構成において、前記音叉型水晶振動片の共振周波数が略32kHに成っていることを特徴とする振動子の製造方法である。
【0051】
請求項7の構成によれば、前記音叉型水晶振動片の共振周波数が略32kHに成っているので、小型高精度の振動子の機能を十分に発揮できる振動片を有する振動子となる。
【0052】
好ましくは、請求項8の発明によれば、請求項3乃至請求項7のいずれかの構成において、前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする振動子の製造方法である。
【0053】
請求項8の構成によれば、前記パッケージが箱状に形成されている振動子にも適用することができる。
【0054】
好ましくは、請求項9の発明によれば、請求項3乃至請求項7のいずれかの構成において、前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする振動子の製造方法である。
【0055】
請求項9の構成によれば、前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されている振動子にも適用することができる。
【0056】
前記目的は、請求項10の発明によれば、基部と、この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、これら複数の振動細棒の各々に形成されている溝部と、を有する振動片を備え、この振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器の製造方法であって、板状の基板の表面に金属膜を形成し、この金属膜にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングし、前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去し、残ったフォトレジスト層をすべて剥離し、さらに、フォトレジスト層を基板に形成し、前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離し、前記振動片の外形をエッチングで形成し、前記振動細棒の溝部に相当する金属膜をエッチングにより除去し、前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成し、残ったレジスト層及び金属膜を除去してなることで振動片が構成され、しかる後に、前記振動片と前記集積回路を前記パッケージに収容してなることを特徴とする発振器の製造方法により、達成される。
【0057】
請求項10の構成によれば、前記基部と前記複数の振動細棒を有する振動片の外形を形成し、これと異なる工程で前記複数の振動細棒に溝部を形成するので、振動片に突起部等が形成されない振動片を有する発振器となる。また、適切な深さに溝部が形成されている振動片であるため、高品質な振動片を有する発振器となる。
【0060】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0061】
(略H型の音叉型水晶振動片について)
図1は本発明の実施形態に係る略H型の音叉型水晶振動片の製造方法により製造される電極形成前の略H型の音叉型水晶振動片100を示す概略斜視図である。
【0062】
図1に示すように略H型の音叉型水晶振動片100は、例えば水晶の単結晶から切り出され音叉型に加工されている。この略H型の音叉型水晶振動片100は、図1に示すようにX軸が電気軸、Y軸が機械軸及びZ軸が光軸となるように水晶の単結晶から切り出される。このように電気軸がX軸方向に配置されることにより、高精度が要求される携帯電話装置等の電子機器全般に好適な略H型の音叉型水晶振動片100となる。
【0063】
また、水晶の単結晶から切り出す際、上述のX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、X軸回りに、X軸とY軸とからなるXY平面を反時計方向に約1度乃至5度傾けた、所謂水晶Z板として、略H型の音叉型水晶振動片100が形成されている。
【0064】
この音叉型水晶振動片100は、基部130と、この基部130からY軸方向に突出するように形成された例えば2本の振動細棒である腕部120,120とを有している。
【0065】
この2本の腕部120,120の表面側には、溝部120aがそれぞれの腕部120、120に形成されている。この溝部は、2本の腕部120,120の裏面側(図示せず)にも同様に形成されている。
【0066】
このように形成されている略H型の音叉型水晶振動片100には、図2で斜線で示されている部分に電極140が形成される。すなわち、電極140は、基部130から2本の腕部120,120にかけて配置されると共に、電極140は、腕部120,120の側面や溝部120aにも配置されている。
【0067】
このように配置される電極140は、外部から電流が印加されると電界を発生させ、圧電体である水晶の腕部120、120を振動させるようになっている。
【0068】
以上のように形成されている略H型の音叉型水晶振動片100は、例えば共振周波数が32.768kHであるにもかかわらず、従来の溝部がない32.768kHの音叉型水晶振動片と比べ、小型となり、例えば図3に示すように構成されている。
【0069】
すなわち、図3に示す略H型の音叉型水晶振動片100のY軸方向の長さは、例えば約2.2mm程度となっており、略H型の音叉型水晶振動片100のX軸方向の幅は、約0.56mm程度となっている。この寸法は、従来の溝部がない音叉型水晶振動片10の寸法である、例えば3.6mm(Y軸方向)、0.69mm(X軸方向)と比べ著しく小さくなっている。
【0070】
また、図3に示す腕部120のY軸方向の長さは、例えば約1.6mm程度であり、各腕部120のX軸方向の幅は、例えば0.1mm程度となっている。このような腕部120の大きさは、従来の腕部12の寸法である2.4mm(Y軸方向)、0.23mm(X軸方向)と比べ、著しく小さくなっている。
【0071】
一方、この略H型の音叉型水晶振動片100のZ軸方向である厚みは、例えば約0.1mm程度となっており、これは、従来の溝部がない音叉型水晶振動片の厚みと略同様となっている。
【0072】
しかし、図3に示す略H型の音叉型水晶振動片100の腕部120には、上述のように溝部120aが形成されており、この溝部120aは、腕部120の表面及び裏面においてY軸方向に例えば約1.3mm程度の長さに形成されている。
【0073】
この溝部120aのX軸方向の幅は、図3に示すように例えば約0.07mm程度であり、そのZ軸方向の深さは、例えば約0.02から0.045mm程度となっている。 次に、以上のような小型の略H型の音叉型水晶振動片100の腕部120の断面を示したのが図4である。
【0074】
図4に示すように腕部20には溝部120aが図において上下方向にそれぞれ設けられているため、その断面形状が略H形に形成されている。この断面形状が略H型なので略H型の音叉型水晶振動片と呼んでいる。
【0075】
そして、この2カ所の溝部120aには、それぞれ電極140が設けられている。また、腕部20の両側面にも電極140がそれぞれ設けられている。
【0076】
このような電極140は、図示しない電源に接続されているとともに、これらの側面側の電極140と溝部側の電極140には、それぞれ極性の異なる電圧が交互に印加されるようになっている。そして、例えば溝部側の電極140にプラスの電圧を印加し、側面側の電極140にマイナスの電圧を印加した場合、電界が発生することになる。
【0077】
この電界が生じることによって、腕部120は、振動するが、この略H型の音叉型水晶振動片100は、溝部120aがあり、この溝部120a内に電極140が設けられているため、発生する電界が腕部120の内部に広く分布するため、腕部120の振動損失が小さく、CI値を抑えることができる振動片となる。したがって、上述のように従来の溝部のない音叉型水晶振動片と比べ小型でも高精度の振動片となる。
【0078】
(セラミックパッケージ音叉型振動子、シリンダータイプ音叉型振動子、音叉水晶発振器及びデジタル携帯電話)
このような略H型の音叉型水晶振動片100を用いたものとして、以下、セラミックパッケージ音叉型振動子、シリンダータイプ音叉型振動子、音叉水晶発振器及びデジタル携帯電話について簡単に説明する。
【0079】
図5は、セラミックパッケージ音叉型振動子200の構成を示す概略断面図である。図5に示すように、セラミックパッケージ音叉型振動子200は、その内側に空間を有する箱状のパッケージ210を有している。このパッケージ210には、その底部にベース部211を備えている。このベース部211は、例えばアルミナ等のセラミックス等で形成されている。
【0080】
ベース部211の上には、封止部212が設けられており、この封止部212は、ベース部211と同様の材料から形成されている。また、この封止部212の上には蓋体213が載置され、これらベース部211、封止部212及び蓋体213で、中空の箱体を形成することになる。
【0081】
このように形成されているパッケージ210のベース部211上にはパッケージ側電極214が設けられている。このパッケージ側電極214の上には導電性接着剤等を介して電極140が形成されてた略H型の音叉型水晶振動片100の端部が固定されている。
【0082】
この略H型の音叉型水晶振動片100は、パッケージ側電極214から一定の駆動電圧が与えられると振動するようになっている。
【0083】
このような共振周波数が32.768kHの略H型の音叉型水晶振動片100を用いた例として、図6に示すデジタル携帯電話300がある。
【0084】
図6は、デジタル携帯電話300の回路ブロックを示す概略図である。図6に示すように、デジタル携帯電話300で送信する場合は、使用者が、自己の声をマイクロフォンに入力すると、信号はパルス幅変調・符号化のブロックと変調器/復調器のブロックを経てトランスミッター、アンテナスイッチを介しアンテナから送信されることになる。
【0085】
一方、他人の電話から送信された信号は、アンテナで受信され、アンテナスイッチ、受信フィルター等を経て、レシーバーから変調器/復調器のブロックに入力される。そして、変調又は復調された信号がパルス幅変調・符号化のブロックを経てスピーカーに声として出力されるようになっている。
【0086】
このうち、アンテナスイッチや変調器/復調器ブロック等を制御するためにコントローラが設けられている。
【0087】
このコントローラは、上述の他に表示部であるLCDや数字等の入力部であるキー、さらにはRAMやROM等も制御するため、高精度であることが求められ、この高精度なコントローラの要求に応えられるように高精度の上述のセラミックパッケージ音叉振動子200が用いられることになる。
【0088】
ところで、図5に示すセラミックパッケージ音叉振動子200の略H型の音叉型水晶振動片100の下方で、ベース部211の上に、図7に示すように集積回路410を配置すると音叉水晶発振器400となる。
【0089】
すなわち、音叉水晶発振器400では、その内部に配置された、略H型の音叉型水晶振動片100が振動すると、その振動は、集積回路410に入力され、その後、所定の周波数信号を取り出すことで、発振器として機能することになる。
【0090】
図8は、シリンダータイプ音叉振動子500の構成を示す概略図である。
【0091】
図8に示すようにシリンダータイプ音叉振動子500は、その内部に略H型の音叉型水晶振動片100を収容するための金属製のキャップ530を有している。このキャップ530は、ステム520に対して圧入され、その内部が真空状態に保持されるようになっている。
【0092】
また、キャップ530に収容された略H型の音叉型水晶振動片100を保持すうためのリード510が2本配置されている。
【0093】
このようなシリンダータイプ音叉振動子500に外部より電流等を印加すると略H型の音叉型水晶振動片100の腕部120が振動し、振動子として機能することになる。
【0094】
(略H型の音叉型水晶振動片の製造方法)
以上のような、セラミックパッケージ音叉型振動子200、デジタル携帯電話300、音叉水晶発振器400及びシリンダータイプ音叉型振動子500に用いられる略H型の音叉型水晶振動片100の製造方法を以下に説明する。
【0095】
先ず、図9(a)に示すように水晶Z板の基板を板状に加工する。この水晶Z板は、上述のように、水晶の単結晶から切り出す際、X軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、X軸回りに、X軸とY軸とからなるXY平面を反時計方向に約1度乃至5度傾けたものである。
【0096】
次に、水晶Z板基板101の表面及び裏面に図示しないスパッタ装置でCr(クロム)、Au(金)の金属膜102を形成する。
【0097】
そして、このように形成した金属膜102の上に図9(c)に示すようにフォトレジスト層103を形成する。
【0098】
次に、図3に示す略H型の音叉型水晶振動片100の外形の内側104と枠部105にフォトレジスト103が残るようにフォトレジスト層を一部除去し、外形パターニングを行う。この状態を断面で示したのが図10(d)であり、斜視図で示したのが、図11(a)である。
【0099】
この状態では、図11(a)に示すように、図3の略H型の音叉型水晶振動片100を浮かび上がらせるように、フォトレジスト層103が形成される。
【0100】
次に図10(e)に示すように、図10(d)でフォトレジスト層103が形成されていない部分の金属膜102をエッチングにより除去する。
【0101】
したがって、図11(b)に示すように金属膜102が除去された部分には、水晶Z板基板101が表れることになる。
【0102】
次に、図10(f)に示すように、図10(e)で残っていたフォトレジスト層103をすべて除去する。
【0103】
次に、図12(g)に示すように、水晶Z板基板101の全面にフォトレジスト層103を形成する。
【0104】
そして、図12(h)に示すように、フォトレジスト層103の一部を除去すする。具体的には、図3に示す略H型の音叉型水晶振動片100の外形の内側104及び枠部105以外の部分のフォトレジスト層103を除去するだけでなく、図3の溝部120a相当する部分のフォトレジスト層103も除去する溝部パターニングを行う。
【0105】
本実施の形態では、この工程で既に溝部120aエッチングで使用するフォトレジスト層103を形成し終わっている。
【0106】
したがって、従来のように振動片の外形エッチングが終わり、既に腕部120が細く形成された後にフォトレジストを塗布する場合は、最も広く用いられているフォトレジストのスピンコート装置での塗布ができず、上述のフォトレジスト層103を形成できなかった。一方、スプレーコート装置等を用いたフォトレジストの塗布で、上述のフォトレジスト層103を形成することは可能であるが、この場合、フォトレジストの膜厚均一性が悪く、また、高度な塗布技術を必要とし、装置価格も高くコストの大幅な上昇をもたらすとい問題があった。
【0107】
これに対し、本実施の形態では、最も広く用いられているフォトレジストのスピンコート装置での塗布が可能であるため、正確に且つ容易にフォトレジスト層103を形成でき、製品の品質が向上するだけでなく生産性も向上することになる。
【0108】
次に、図12(i)に示すように、外形エッチングを行う。すなわち、図3の略H型の音叉型水晶振動片100の外形の内側104と枠部105のみを残し外形エッチングを行う。
【0109】
このとき、略H型の音叉型水晶振動片100の外形に突起部であるヒレが残らないように、十分な時間をかけてエッチングする。
【0110】
本実施の形態では、外形エッチングの工程では、腕部120の溝部120a形成のためにエッチングを行わないため、従来のように、溝部120aが深く形成しすぎることや、誤ってに溝部を貫通孔にしてしまうことを考慮せずに十分なエッチングを行うことができる。
【0111】
続いて、図13(j)に示すように、略H型の音叉型水晶振動片100の腕部120の溝部120aに相当する部分の金属膜120を除去しる。
【0112】
そして、図13(k)に示すように水晶Z板基板101を、上述のように例えば約0.02から0.045mm程度の深さにエッチングして、溝部120aを両面に形成し、断面形状を図示するような略H型にする。
【0113】
このようにして、図1に示す略H型の音叉型水晶振動片100が略出来上がることになる。
【0114】
次に、図2に示す電極140形成の工程を、一方の腕部120の断面図を用いて説明する。
【0115】
先ず、図14(a)に示すように、略H型の音叉型水晶振動片100全面に金属膜102をスパッタ等で形成する。
【0116】
そして、図14(a)で形成された金属膜102の上にフォトレジスト層103を設ける(図14(b))。
【0117】
次に、図2の電極140を形成しない部分に相当する部分のフォトレジスト層を除去する(図14(c))。そして、エッチングを行うと、フォトレジスト層が設けられていなかった部分の金属膜102が除去される。
【0118】
最後に、残ったフォトレジスト層103を剥離させれば、図2及び図4に示すように電極140を形成することができる。
【0119】
そして、このように電極140が形成された略H型の音叉型水晶振動片100を枠部105から分離することで、略H型の音叉型水晶振動片100が製造される。
【0120】
製造された略H型の音叉型水晶振動片100は、突起部であるヒレ等は形成されていないため、略H型の音叉型水晶振動片100が本来有する特性を十分に発揮することができる。また、このように製造された音叉型水晶振動片100を、上述のセラミックパッケージ音叉振動子200、デジタル携帯電話300、音叉水晶発振器400及びシリンダータイプ音叉振動子500等に適用することにより、高精度なセラミックパッケージ音叉振動子200、デジタル携帯電話300、音叉水晶発振器400及びシリンダータイプ音叉振動子500等となる。
また、本実施の形態では、32.738kHの音叉型水晶振動子を例に説明したが、15kH乃至155kHの音叉型水晶振動子に適用できることは明らかである。
【0121】
なお、上述の実施の形態に係る略H型の音叉型水晶振動片100は、上述の例のみならず、他の電子機器、携帯情報端末、さらに、テレビジョン、ビデオ機器、所謂ラジカセ、パーソナルコンピュータ等の時計内蔵機器及び時計にも用いられることは明らかである。
【0122】
さらに、本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。そして、上記実施の形態の構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することができる。
【0123】
【発明の効果】
本発明によれば、突起等の不良が生じ難い振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る略H型の音叉型水晶振動片の製造方法により製造される電極形成前の略H型の音叉型水晶振動片を示す概略斜視図である。
【図2】図1の略H型の音叉型水晶振動片に電極が形成された状態を示す概略斜視図である。
【図3】図1に示す略H型の音叉型水晶振動片の寸法を示す概略図である。
【図4】図2の略H型の音叉型水晶振動片の腕部の概略断面図である。
【図5】セラミックパケージ音叉型振動子の構成を示す概略断面図である。
【図6】デジタル携帯電話の回路ブロックを示す概略図である。
【図7】音叉水晶発振器の構成を示す概略断面図である。
【図8】シリンダータイプ音叉振動子の構成を示す概略図である。
【図9】略H型の音叉型水晶振動片の製造方法の具体的工程を示す概略断面図である。
【図10】図9の後の工程を示す概略断面図である。
【図11】略H型の音叉型水晶振動片の製造方法の具体的工程を示す概略斜視図である。
【図12】図10の後の工程を示す概略断面図である。
【図13】図12の後の工程を示す概略断面図である。
【図14】図2に示す電極の形成工程を示す腕部の概略断面図である。
【図15】従来の音叉型水晶振動片の構成を示す概略図である。
【図16】図15のA−A’断面図である。
【図17】従来の音叉型水晶振動片の製造工程の一部を示す概略図である。
【符号の説明】
100・・・略H型の音叉型水晶振動片
101・・・水晶Z板基板
102・・・金属膜
103・・・フォトレジスト層
104・・・振動片の外形の内側
105・・・枠部
120・・・腕部
120a・・・溝部
130・・・基部
140・・・電極
200・・・セラミックパッケージ音叉振動子
210・・・パッケージ
211・・・ベース部
212・・・封止部
213・・・蓋体
214・・・パッケージ側電極
300・・・デジタル携帯電話
400・・・音叉水晶発振器
410・・・集積回路
500・・・シリンダータイプ音叉振動子
510・・・リード
520・・・ステム
530・・・キャップ
Claims (10)
- 基部と、
この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、
これら複数の振動細棒の各々に溝部が形成されている振動片の製造方法であって、
板状の基板の表面に金属膜を形成する工程と、
この金属膜にフォトレジスト層を形成する工程と、
このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングする工程と、
前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去する工程と、
残ったフォトレジスト層をすべて剥離させる工程と、
さらに、フォトレジスト層を基板に形成する工程と、
前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離させる工程と、
前記振動片の外形をエッチングで形成する工程と、
前記振動細棒の溝部に相当する金属膜を除去するエッチングの工程と、
前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成する工程と、
残ったレジスト層及び金属膜を除去する工程と、を有することを特徴とする振動片の製造方法。 - 前記残ったレジスト層及び金属膜を除去する工程の後に、
前記複数の振動細棒に形成された溝部を含む領域に電極となる金属膜を形成する工程と、
この金属膜にフォトレジスト層を形成する工程と、
金属膜を除去する部分のフォトレジスト層を剥離する工程と、
エッチングによりフォトレジスト層が剥離された部分の金属膜を除去する工程と、
残ったフォトレジスト層をすべて剥離させる工程とを有することを特徴とする請求項1に記載の振動片の製造方法。 - 基部と、
この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、
これら複数の振動細棒の各々に形成されている溝部と、を有する振動片であり、
この振動片がパッケージ内に収容されている振動子の製造方法であって、
板状の基板の表面に金属膜を形成し、
この金属膜にフォトレジスト層を形成し、
このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングし、
前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去し、
残ったフォトレジスト層をすべて剥離し、
さらに、フォトレジスト層を基板に形成し、
前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離し、
前記振動片の外形をエッチングで形成し、
前記振動細棒の溝部に相当する金属膜をエッチングにより除去し、
前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成し、
残ったレジスト層及び金属膜を除去してなることで振動片が構成され、
前記振動片を前記パッケージに収容してなることを特徴とした振動子の製造方法。 - 前記複数の振動細棒に形成されている溝部が、この複数の振動細棒の各々の表面及び裏面に形成されていると共に、これら各々の振動細棒の断面を溝部の深さ方向に形成した場合、その断面が略H型に形成されることを特徴とする請求項3に記載の振動子の製造方法。
- 前記溝部に電極が形成される工程を有することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の振動子の製造方法。
- 前記振動片が音叉型水晶振動片により形成されていることを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の振動子の製造方法。
- 前記音叉型水晶振動片の共振周波数が略32kHに成っていることを特徴とする請求項6に記載の振動子の製造方法。
- 前記パッケージが箱状に形成されていることを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれかに記載の振動子の製造方法。
- 前記パッケージが所謂シリンダータイプに形成されていることを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれかに記載の振動子の製造方法。
- 基部と、
この基部から突出して形成される少なくとも複数の振動細棒と、
これら複数の振動細棒の各々に形成されている溝部と、を有する振動片を備え、
この振動片と集積回路がパッケージ内に収容されている発振器の製造方法であって、
板状の基板の表面に金属膜を形成し、
この金属膜にフォトレジスト層を形成し、
このフォトレジスト層を振動片の形状に外形パターニングし、
前工程で、フォトレジスト層を除去した部分の金属膜をエッチングにより除去し、
残ったフォトレジスト層をすべて剥離し、
さらに、フォトレジスト層を基板に形成し、
前記振動片の外形が残るようにフォトレジスト層を剥離させると共に、この振動片の前記振動細棒の溝部に相当する部分のフォトレジスト層を剥離し、
前記振動片の外形をエッチングで形成し、
前記振動細棒の溝部に相当する金属膜をエッチングにより除去し、
前記複数の振動細棒にエッチングにより溝部を形成し、
残ったレジスト層及び金属膜を除去してなることで振動片が構成され、
しかる後に、前記振動片と前記集積回路を前記パッケージに収容してなることを特徴とする発振器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000265591A JP3729249B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000265591A JP3729249B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005243936A Division JP2005333683A (ja) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002076806A JP2002076806A (ja) | 2002-03-15 |
JP3729249B2 true JP3729249B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=18752834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000265591A Expired - Fee Related JP3729249B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3729249B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1895658A2 (en) | 2006-08-31 | 2008-03-05 | Kyocera Kinseki Corporation | Tuning fork crystal oscillation plate and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6939475B2 (en) | 2001-08-31 | 2005-09-06 | Daishinku Corporation | Etching method, etched product formed by the same, and piezoelectric vibration device, method for producing the same |
JP4868335B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2012-02-01 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶ユニットの製造方法 |
JP4862639B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2012-01-25 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶振動子とその製造方法と水晶ユニットの製造方法 |
JP4650754B2 (ja) * | 2002-01-11 | 2011-03-16 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶ユニットの製造方法と水晶発振器の製造方法 |
JP4349283B2 (ja) | 2002-07-23 | 2009-10-21 | 株式会社大真空 | エッチング方法 |
JP4517332B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2010-08-04 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器の製造方法 |
JP4492044B2 (ja) * | 2003-06-11 | 2010-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | フォトリソグラフィ工程におけるレジストの形成方法、圧電振動片の製造方法 |
JP4492048B2 (ja) * | 2003-06-23 | 2010-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
CN100511993C (zh) * | 2003-07-22 | 2009-07-08 | 株式会社大真空 | 音叉型振动片和音叉型振动子 |
JP3797355B2 (ja) | 2003-10-22 | 2006-07-19 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動子の製造方法 |
JP4638682B2 (ja) * | 2004-03-23 | 2011-02-23 | シチズンホールディングス株式会社 | 水晶振動子の製造方法 |
JP4417809B2 (ja) | 2004-09-17 | 2010-02-17 | シチズンホールディングス株式会社 | 振動子の製造方法 |
JP4548077B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-09-22 | セイコーエプソン株式会社 | 水晶振動片および水晶振動子の製造方法 |
JP4214412B2 (ja) | 2004-10-21 | 2009-01-28 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動片と圧電デバイスならびにジャイロセンサ |
JP2006217497A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Seiko Instruments Inc | 水晶振動片の製造方法および水晶振動子、発振器及び電子機器 |
JP4605083B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2011-01-05 | 株式会社大真空 | 圧電振動片の製造方法 |
JP4874023B2 (ja) | 2006-07-20 | 2012-02-08 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動子の製造方法、圧電振動子及び電子部品 |
JP4414987B2 (ja) | 2006-07-27 | 2010-02-17 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動子の製造方法、圧電振動子及び電子部品 |
JP2008079033A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動子の製造方法、圧電振動子及び電子部品 |
JP5059399B2 (ja) | 2006-12-28 | 2012-10-24 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片の製造方法、圧電振動片および圧電デバイス |
JP5216288B2 (ja) | 2007-09-25 | 2013-06-19 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片の製造方法、圧電デバイスの製造方法 |
JP4645991B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2011-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | 水晶デバイスと音叉型水晶振動片ならびに音叉型水晶振動片の製造方法 |
JP2009206759A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Seiko Instruments Inc | 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計並びに圧電振動片の製造方法 |
JP2010034712A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 水晶片の製造方法 |
CN102204089B (zh) | 2008-08-28 | 2015-01-14 | 精工电子水晶科技股份有限公司 | 压电振动片的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 |
JP5246701B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2013-07-24 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動片の製造方法 |
JP2011082735A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Seiko Epson Corp | 水晶振動片の製造方法および水晶デバイス |
JP4556201B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2010-10-06 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器の各製造方法 |
JP4836016B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-12-14 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器の各製造方法及び水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器 |
JP6444134B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2018-12-26 | シチズンファインデバイス株式会社 | 音叉型水晶振動子の製造方法 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265591A patent/JP3729249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1895658A2 (en) | 2006-08-31 | 2008-03-05 | Kyocera Kinseki Corporation | Tuning fork crystal oscillation plate and method of manufacturing the same |
US7535159B2 (en) | 2006-08-31 | 2009-05-19 | Kyocera Kinseki Corporation | Tuning fork crystal oscillation plate and method of manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002076806A (ja) | 2002-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3729249B2 (ja) | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 | |
JP3812724B2 (ja) | 振動片、振動子、発振器及び電子機器 | |
JP3900846B2 (ja) | 音叉型水晶振動片、振動子、発振器及び携帯用電話装置 | |
TWI390842B (zh) | 壓電振動器、振盪器、電子零件、電子裝置、製造壓電振動器之方法及製造電子零件之方法 | |
JP2012039667A (ja) | 音叉型圧電振動子、発振器および電子機器 | |
US6768247B2 (en) | Vibrating reed, vibrator, oscillator and electronic device | |
JP2013165529A (ja) | 振動片、振動子、発振器及び電子機器 | |
JP2004260718A (ja) | 音叉型振動片及び音叉型振動片の製造方法並びに圧電デバイス | |
JP2973560B2 (ja) | 水晶振動子の加工方法 | |
JP4292825B2 (ja) | 水晶振動片の製造方法 | |
JP4106540B2 (ja) | 水晶デバイス、水晶振動片、水晶振動片の製造方法、水晶デバイスを利用した携帯電話装置ならびに水晶デバイスを利用した電子機器 | |
JP3858575B2 (ja) | 振動片、振動子、発振器及び携帯電話装置 | |
JP4241022B2 (ja) | 水晶振動片とその製造方法及び水晶振動片を利用した水晶デバイス、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置および水晶デバイスを利用した電子機器 | |
JP2003133895A (ja) | 振動片、振動子、発振器及び電子機器 | |
JP4645991B2 (ja) | 水晶デバイスと音叉型水晶振動片ならびに音叉型水晶振動片の製造方法 | |
JP4636170B2 (ja) | 水晶振動片とその製造方法及び水晶振動片を利用した水晶デバイス、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置および水晶デバイスを利用した電子機器 | |
JP3900513B2 (ja) | 音叉型圧電振動片、振動子、発振器、電子機器及び音叉型圧電振動片の製造方法 | |
JP2014179770A (ja) | 水晶振動子、発振器、電子機器及び電波時計 | |
JP2005333683A (ja) | 振動片の製造方法、振動片、振動片を有する振動子、発振器及び携帯電話装置 | |
JP3925796B2 (ja) | 水晶振動片とその製造方法及び水晶振動片を利用した水晶デバイス、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置および水晶デバイスを利用した電子機器 | |
JP2004304577A (ja) | 圧電デバイスおよびジャイロセンサ、圧電振動片及び圧電デバイスの製造方法、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP4645551B2 (ja) | 振動片、振動子、発振器及び携帯電話装置 | |
JP3975927B2 (ja) | 圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP2003204234A (ja) | 圧電振動片の製造方法及び圧電振動片を利用した圧電デバイスと、この圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP4692619B2 (ja) | 水晶振動片とその製造方法及び水晶振動片を利用した水晶デバイス、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置および水晶デバイスを利用した電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050509 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050509 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050509 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050914 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050927 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131014 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |