(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを抑制でき、水晶振動子を良好に製造できる水晶振動子の製造方法を提供する。【解決手段】製造方法は、水晶基板の表面に、第１方向に長い溝を第１方向と交差する第２方向に複数形成する工程と、複数の溝のうち第１の溝３００Ａを覆うように保護膜４００を形成する工程と、保護膜４００が形成された状態で、第１の溝３００Ａに隣り合う第２の溝３００Ｂの内側の水晶基板の一部を除去して、第１の溝３００Ａを有する第１部分と間隙を介して隣接する第２部分を形成する工程と、保護膜４００を除去する工程とを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板の表面に、第１方向に長い溝を前記第１方向と交差する第２方向に複数形成する工程と、
前記複数の溝のうち第１の溝を覆うように保護膜を形成する工程と、
前記保護膜が形成された状態で、前記第１の溝に隣り合う第２の溝の内側の前記水晶基板の一部を除去して、前記第１の溝を有する第１部分と間隙を介して隣接する第２部分を形成する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
を含む水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
前記第１部分は、基部から延び、振動可能な腕部である請求項１記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
前記第１の溝は、前記第２の溝の両側に配置される請求項１又は２記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
前記除去は、フッ酸水溶液を用いるエッチングを含み、
前記保護膜の表面は、撥水性である請求項１〜３のいずれか一項記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項５】
インクジェットヘッドの吐出口より前記水晶基板にインクを供給して、前記保護膜を形成する請求項１〜４のいずれか一項記載の水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子は、水晶基板を加工することによって製造される。下記特許文献には、水晶振動子の製造方法に関する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−０７６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
水晶振動子を製造する際、製造工程が煩雑であると、例えば使用する材料の量が多くなったり、製造する時間が増したりする可能性がある。その結果、製造コストが上昇する可能性がある。
【０００４】
本発明は、製造コストを抑制でき、水晶振動子を良好に製造できる水晶振動子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
【０００６】
本発明の一態様に従えば、水晶基板の表面に、第１方向に長い溝を前記第１方向と交差する第２方向に複数形成する工程と、前記複数の溝のうち第１の溝を覆うように保護膜を形成する工程と、前記保護膜が形成された状態で、前記第１の溝に隣り合う第２の溝の内側の前記水晶基板の一部を除去して、前記第１の溝を有する第１部分と間隙を介して隣接する第２部分を形成する工程と、前記保護膜を除去する工程と、を含む水晶振動子の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の一態様によれば、水晶基板の表面に、第１方向に長い溝を第１方向と交差する第２方向に複数形成した後、複数の溝のうち第１の溝を覆うように保護膜を形成し、その保護膜が形成された状態で、第１の溝に隣り合う第２の溝の内側の水晶基板の一部を除去することによって、第１の溝を有する第１部分と、その第１部分と間隙を介して隣接する第２部分とを形成することができる。そして、第１，第２部分を形成した後、保護膜を除去することによって、簡易な工程で良好に水晶振動子を製造することができる。したがって、製造コストを抑制することができる。
【０００８】
本発明の態様において、第１部分が、基部から延び、振動可能な腕部となるように製造することによって、腕部を有する水晶振動子を、簡易な工程で良好に製造することができる。
【０００９】
本発明の態様において、第１の溝が、第２の溝の両側に配置されることで、所謂、Ｈ型の音叉型水晶振動子を、簡易な工程で良好に製造することができる。
【００１０】
本発明の態様において、第２の溝の内側の水晶基板を除去する際、フッ酸水溶液を用いるエッチングを用いることができる。その場合、保護膜の表面を、撥水性とすることによって、エッチングを良好に実行することができる。保護膜の表面を撥水性にするために、保護膜自体を撥水性の材料で形成することができる。あるいは、保護膜を形成した後、フッ酸水溶液を用いるエッチングの前に、保護膜の表面の撥水性を高めるための撥水化処理を実行することもできる。
【００１１】
本発明の態様において、保護膜を形成する際、インクジェットヘッドの吐出口より水晶基板にインクを供給するインクジェット法を用いることができる。これにより、保護膜を効率良く形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る水晶振動子１００の一例を示す図である。本実施形態の水晶振動子１００は、所謂、Ｈ型の音叉型水晶振動子である。
【００１４】
図１において、水晶振動子１００は、基部１３０と、基部１３０からＹ軸方向に延びるように形成された２本の腕部１２０，１２０と、腕部１２０，１２０のそれぞれに形成された溝１２０ａとを備えている。水晶振動子１００は、Ｘ軸が電気軸、Ｙ軸が機械軸、Ｚ軸が光軸となるように、水晶の単結晶から加工される。水晶振動子１００は、水晶の単結晶から切り出された水晶基板を加工することによって製造される。
【００１５】
腕部１２０，１２０は、振動細棒であり、振動可能である。溝１２０ａは、−Ｚ側を向く腕部１２０の一方の面に形成されている。また、溝部１２０ａは、＋Ｚ側を向く腕部１２０の他方の面にも形成されている。
【００１６】
また、水晶振動子１００は、表面の所定領域に電極（不図示）を備えている。電極は、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。電極の配置の一例は、例えば特開２００２−７６８０６号公報に開示されている。
【００１７】
次に、図２〜図８を参照して、水晶振動子１００の製造方法について説明する。以下の説明においては、水晶振動子１００のうち、主に、腕部１２０を製造する方法について説明する。
【００１８】
まず、図２に示すように、水晶基板２００が用意される。本実施形態において、水晶基板２００は、所謂、水晶Ｚ基板（Ｚカット板）である。
【００１９】
次に、図３に示すように、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれに、金属膜２０１が形成される。金属膜２０１は、クロム（Ｃｒ）の膜、及び金（Ａｕ）の膜を含む。金属膜２０１は、例えばスパッタ装置で形成可能である。
【００２０】
なお、インクジェットヘッドの吐出口より、金属を含むインクを水晶基板に供給して、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれに、金属膜２０１を形成することも可能である。
【００２１】
次に、金属膜２０１上にフォトレジストが塗布され、フォトレジスト膜が形成される。フォトレジスト膜が形成された後、フォトリソグラフィ法を用いて、フォトレジスト膜がパターニングされる。これにより、図４に示すような、パターン化されたフォトレジスト膜２０２が、金属膜２０１上に形成される。
【００２２】
なお、インクジェットヘッドの吐出口より、フォトレジストを含むインクを金属膜の所定領域に供給して、パターン化されたフォトレジスト膜２０２を、金属膜２０１上に形成することも可能である。
【００２３】
次に、エッチング処理が行われ、図５に示すように、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれに、溝３００が複数形成される。複数の溝３００のそれぞれは、Ｙ軸方向に長い。本実施形態においては、Ｙ軸方向に長い溝３００が、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれにおいて、Ｘ軸方向に複数形成される。
【００２４】
本実施形態においては、水晶基板２００の一部を除去するハーフエッチング処理が実行されることによって、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれに溝３００が形成される。
【００２５】
本実施形態においては、フッ酸処理によって、溝３００が形成される。フッ酸処理は、フッ酸水溶液を用いるエッチング処理である。フッ酸処理においては、パターン化されているフォトレジスト膜２０２がマスク（エッチングマスク）として機能する。
【００２６】
エッチング処理（フッ酸処理）が実行されることによって、図５に示すように、金属膜２０１の一部が除去されるとともに、水晶基板２００の表面及び裏面のそれぞれに、溝３００が複数形成される。また、本実施形態においては、フッ酸処理後において、フォトレジスト膜２０２は、金属膜２０１から除去される。なお、フッ酸処理後において、フォトレジスト膜２０２の少なくとも一部が、金属膜２０１上に配置されていてもよい。
【００２７】
次に、図６に示すように、複数の溝３００のうち、第１の溝３００Ａを覆うように、保護膜４００が形成される。本実施形態において、保護膜４００が形成される第１の溝３００Ａは、Ｘ軸方向に配置された３つの溝３００のうち、＋Ｘ側の端の溝、及び−Ｘ側の端の溝である。
【００２８】
本実施形態においては、インクジェットヘッド２の吐出口１より、保護膜４００を形成するためのインクが水晶基板に供給されることによって、保護膜４００が形成される。
【００２９】
本実施形態において、保護膜４００は、フッ素樹脂を含む。保護膜４００の表面は、撥水性である。
【００３０】
なお、例えばポリイミド樹脂、あるいはフォトレジストで第１の溝３００Ａを覆うように保護膜４００を形成した後、その保護膜４００に対してＣＦ４プラズマ処理を実行して、保護膜４００の表面の撥水性を高めてもよい。
【００３１】
次に、保護膜４００が形成された状態で、第１の溝３００Ａに隣り合う第２の溝３００Ｂの水晶基板２００の一部を除去する処理が実行される。本実施形態において、第２の溝３００Ｂは、２つの第１の溝３００Ａの間の溝である。すなわち、本実施形態においては、除去される第２の溝３００Ｂの両側に、保護膜４００で覆われる第１の溝３００Ａが配置される。
【００３２】
本実施形態においては、フッ酸処理が実行されることによって、第２の溝３００Ｂの内側の水晶基板２００の一部が除去される。保護膜４００の表面は撥水性なので、フッ酸処理中、フッ酸水溶液によって、保護膜４００が劣化したり、除去されたりすることが抑制される。したがって、フッ酸処理中、保護膜４００は、は第１の溝３００Ａを保護し続けることができる。
【００３３】
フッ酸処理が実行されることによって、図７に示すように、第１の溝３００Ａを有する２つの部分５００，５００が、間隙６００を介して隣接するように配置される。２つの部分５００，５００は、振動可能な腕部１２０，１２０に対応する。
【００３４】
間隙６００が形成された後、図８に示すように、保護膜４００及び金属膜２０１が除去される。これにより、図１に示したような、溝１２０ａが形成された腕部１２０を有する水晶振動子１００が製造される。
【００３５】
図９は、保護膜４００を形成するためのインクを水晶基板に供給可能な吐出口１を備えたインクジェットヘッド２の一例を示す図である。
【００３６】
図９に示すように、インクジェットヘッド２は、ヘッド本体３６と、ヘッド本体３６の下端に配置されたプレート部材（ノズルプレート）３７とを有する。吐出口１は、プレート部材３７に形成されている。プレート部材３７は、上下方向に貫通する孔を複数有する。吐出口１は、その孔の下端に配置されている。
【００３７】
また、インクジェットヘッド２は、プレート部材３７（吐出口１）の上方に形成されたキャビティ（空間）３４と、キャビティ３４の上方に配置された可撓性の振動板３５と、振動板３５の上方に配置されたピエゾ素子３３とを有する。キャビディ３４は、吐出口１に通じている。キャビティ３４は、複数の吐出口１のそれぞれに対応するように複数形成されている。キャビティ３４には、不図示の供給装置よりインクが供給される。キャビティ３４は、供給装置からのインクを収容し、吐出口１に供給する。
【００３８】
振動板３５は、上下方向に振動することによって、キャビティ３４の圧力（容積）を変動可能である。ピエゾ素子３３は、振動板３５を上下方向に振動可能である。ピエゾ素子３３は、複数の吐出口１のそれぞれに対応するように複数配置されている。ピエゾ素子３３は、駆動信号に基づいて振動板３５を振動させ、キャビティ３４の圧力を変動させることによって、吐出口１よりインクの液滴Ｄを吐出させる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、水晶基板２００の表面及び裏面に、Ｙ軸方向に長い溝３００をＸ軸方向に複数形成した後、複数の溝３００のうち第１の溝３００Ａを覆うように保護膜４００を形成し、その保護膜４００が形成された状態で、第１の溝３００Ａに隣り合う第２の溝３００Ｂの内側の水晶基板２００の一部を除去することによって、第１の溝３００Ａを有する一方の部分５００と、その一方の部分５００と間隙６００を介して隣接する他方の部分５００とを形成することができる。そして、２つの部分５００，５００を形成した後、保護膜４００を除去することによって、簡易な工程で良好に水晶振動子１００を製造することができる。したがって、製造コストを抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、第１の溝３００Ａが、第２の溝３００Ｂの両側に配置されることで、Ｈ型の音叉型水晶振動子１００を、簡易な工程で良好に製造することができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、第２の溝３００Ｂの内側の水晶基板２００を除去する際、フッ酸水溶液を用いるエッチング処理（フッ酸処理）が用いられ、少なくともフッ酸処理が開始される前に、保護膜４００の表面が、撥水性になっている。これにより、保護膜４００の劣化等を抑制しつつ、水晶基板２００を良好にエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態に係る水晶振動子の一例を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る水晶振動子の製造方法の一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係るインクジェットヘッドの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…吐出口、２…インクジェットヘッド、１００…水晶振動子、１２０…腕部、１２０ａ…溝、１３０…基部、２００…水晶基板、３００…溝、４００…保護膜、５００…部分、６００…間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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