(57)【要約】      （修正有）【課題】音叉型圧電振動片をさらに小型化されても、電極のショートもなし、電極を正確且つ簡単に製造することができる音叉型圧電振動片及びその製造方法を提供する。【解決手段】基部と、基部の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕２１とを有する音叉型圧電振動片に於いて、振動腕２１の根元部２６は、基部の厚み方向においてテーパー面（ＤＰ）を備え、振動腕２１の両外側において、基部の一端側から所定方向に伸びる一対の支持腕２２を有し、一対の振動腕２１の一方と支持腕２２の一方との間に形成される支持腕根元部２４は、基部の厚み方向においてテーパー面ＤＰを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕とを有する音叉型圧電振動片であって、
前記振動腕の根元部は、前記基部の厚み方向において、テーパー面を備えることを特徴とする音叉型圧電振動片。
【請求項２】
前記振動腕の両外側において、前記基部の一端側から前記所定方向に伸びる一対の支持腕を有し、
前記一対の振動腕の一方と前記支持腕の一方との間に形成される支持腕根元部は、前記基部の厚み方向において、テーパー面を備えることを特徴とする請求項１記載の音叉型圧電振動片。
【請求項３】
前記テーパー面は、長手方向の前記基部に対して２０度から８５度の範囲で傾斜することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項４】
前記振動腕の根元部は、前記支持腕根元部と同じ形状であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の音叉型圧電振動片。
【請求項５】
音叉型圧電振動片の製造方法であって、
基部と、その基部から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕とをウェットエッチングで形成する外形形成工程と、
前記振動腕の根元部で、前記基部の厚み方向に従って、切削加工することによりテーパー面を形成する第一テーパー面形成工程と、
前記第一テーパー面形成工程後、金属電極パターンを形成する電極形成工程と、を備えることを特徴とする音叉型圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
前記振動腕の両外側において、前記基部から所定方向に伸びる一対の支持腕をウェットエッチングで形成する支持腕形成工程と、
前記一対の振動腕の一方と前記支持腕の一方との間に形成される支持腕根元部で、切削加工することによりテーパー面を形成する第二テーパー面形成工程と、を更に備えることを特徴とする請求項５記載の音叉型圧電振動片の製造方法。
【請求項７】
前記第一テーパー面形成工程と前記第二テーパー面形成工程において、厚み方向に対して４５度方向から切削することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の音叉型圧電振動片の製造方法。
【請求項８】
Ｚカット水晶をエッチングすることにより、前記圧電振動片を製造することを特徴とする請求項５ないし７の何れか一項に記載の音叉型圧電振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電材料よりなる音叉型圧電振動片及びその音叉型圧電振動片を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、時計や家電製品、各種情報・通信機器やＯＡ機器等の民生・産業用電子機器には、その電子回路のクロック源として圧電振動子、圧電振動片とＩＣチップとを同一パッケージ内に封止した発振器やリアルタイムクロックモジュール等の圧電デバイスが広く使用されている。特に最近、これら圧電デバイスは、それを搭載する電子機器の小型化・薄型化に伴い、より一層の小型化・薄型化が要求されている。
【０００３】
圧電振動片が小型化・薄型化されることに従って、振動腕の根元部でエッチング液が流れにくくなって腐食残部になり、さらに水晶のエッチング異方性により加工が難しくなっている。腐食残部が出来た状態で電極を形成すると、電極パターンがショート（短絡）してしまい不良品となることも多く、電極の寸法精度も下がる。なお、水晶のエッチングにおいて、水晶の異方性により圧電振動片は異形部が発生する。このエッチングによる異形部は圧電振動片小型化するに従い、音叉型圧電振動片の特性に与える影響が大きくなる。
【０００４】
従って、特許文献１は電極のショートを防止することができる圧電振動片の製造方法を提供した。特許文献１に係る圧電振動片の製造方法は、金属電極パターンを形成した後、根元部の中央の基部の一部を削り取るように、振動腕の根元部にレーザーを照射する。
【０００５】
なお、特許文献２は、小型もしくは超小型の圧電振動片を形成する場合であっても、精密に電極膜を形成することができる圧電振動片の製造方法を提供した。特許文献２に係る圧電振動片の製造方法は、エッチング異方性をもつ圧電基板をエッチングして圧電振動片の素子片を形成した後に、エッチング異方性による異形部以外の領域に前記駆動用の電極となる電極膜を成膜し、フォトリソグラフィの手法により前記駆動用の電極を形成する。
【特許文献１】特開２００８−９８８２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、振動腕の根元部にレーザーを照射することにより、電極パターンのショートを防止することができる。しかしながら、小型化になるほど、水晶の異方性により加工が難しくなり、電極の形成も難しくなり、電極の寸法精度を高めることも難しくなる。
【０００７】
特許文献２は、エッチング異方性による異形部にマスクを配して電極膜を形成しないようにして、マスクから露出した部分に電極膜を形成した後マスクを取り外すので、電極パターンのショートに対応する防止対策がなく、更なる小型化により、加工が依然として難しくなり、電極の形成も難しくなり、電極の寸法精度を更に高めることも難しくなる。
【０００８】
即ち、小型化による電極パターンのショートを防止することができ、電極を簡単且つ精度が高くなるように形成することができる圧電振動片の製造方法が希望されている。
【０００９】
本発明の目的は、音叉型圧電振動片がさらに小型化されても、振動腕の根元部にエッチング液による腐食残部がなく、電極パターンのショート（短絡）を防止することができ、電極パターンが容易且つ正確に形成される圧電振動片の製造方法及び当該製造方法により製造された圧電振動片を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第一観点の音叉型圧電振動片は、基部と、前記基部の一端側から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕とを有し、前記振動腕の根元部は、前記基部の厚み方向において、テーパー面を備える。
【００１１】
第一観点のように、振動腕の根元部で前記基部の厚み方向においてテーパー面を備えることにより、振動腕の根元部に形成されたエッチング液による腐食残部が削除されるので、小型化されることにより発生し易いショートを防止することができる。なお、エッチング異方性による異形部も削除される。
【００１２】
また、露光方向と一定の角度をなすテーパー面に電極を形成するので、露光方向と平行する面に露光して電極を形成することより、電極の形成が容易になり、レジストの塗布、露光、現像、メタルエッチング時にばらつきが小さくなり、精度高い電極を形成することができる。簡単な工程の追加で電極の精度を向上させ、ショートも防止することができるので、歩留りが向上させることができる。
【００１３】
第二観点の音叉型圧電振動片は、前記振動腕の両外側において、前記基部の一端側から前記所定方向に伸びる一対の支持腕を有し、前記一対の振動腕の一方と前記支持腕の一方との間に形成される支持腕根元部は、前記基部の厚み方向においてテーパー面を備える。
【００１４】
第二観点の構成により、支持腕根元部に形成されたテーパー面に電極を形成することができるので、小型化されることにより発生し易い電極のショートを防止することができる。なお、テーパー面に電極を形成するので、電極の形成が容易になり、精度高い電極を形成することができる。
【００１５】
第三観点の音叉型圧電振動片において、前記テーパー面は、長手方向の基部に対して２０度から８５度の範囲で傾斜することである。このような構成により、電極を形成する時、露光が容易に行うことができる。
【００１６】
第四観点の音叉型圧電振動片において、前記振動腕の根元部は、前記支持腕根元部と同じ形状である。このような構成により、振動腕と支持腕との間にエッチング液が均等に流れて、バランスがとれたエッチングを行うことができ、このためＣＩ値の増加が改善され、振動漏れも小さくなる。
【００１７】
第五観点の音叉型圧電振動片の製造方法は、基部と、その基部から所定方向に伸びる少なくとも一対の振動腕とをウェットエッチングで形成する外形形成工程と、前記振動腕の根元部で、前記基部の厚み方向に従って、切削加工することによりテーパー面を形成する第一テーパー面形成工程と、前記第一テーパー面形成工程後、金属電極パターンを形成する電極形成工程と、を備える。
【００１８】
第五観点の音叉型圧電振動片の製造方法によれば、電極形成工程前に、切削加工することにより簡単にテーパー面を形成することができる。このようなテーパー面を形成することにより、エッチング液の腐食残部が削除されるので、更に小型化されても電極のショートを防止することができる圧電振動片を簡単に製造することができる。なお、テーパー面が形成されているので、電極の形成も容易になり、レジストの塗布、露光、現像、メタルエッチング時にばらつきが小さくなり、精度高い電極を形成するこができる。且つ簡単な工程の追加で電極の精度を向上させ、ショートも防止することができるので、歩留りが向上させることができる。
【００１９】
第六観点の音叉型圧電振動片の製造方法は、前記振動腕の両外側において、前記基部から所定方向に伸びる一対の支持腕をウェットエッチングで形成する支持腕形成工程と、前記一対の振動腕の一方と前記支持腕の一方との間に形成される支持腕根元部で、切削加工することによりテーパー面を形成する第二テーパー面形成工程と、を更に備える。
【００２０】
第六観点の構成により、支持腕根元部にも簡単にテーパー面を形成することができるので、基部電極の形成が容易になり、小型化されることにより発生し易いショートを防止することができる。なお、テーパー面に電極を形成するので、電極の形成が容易になり、精度高い電極を形成することができる。
【００２１】
第七観点の音叉型圧電振動片の製造方法は、前記第一テーパー面形成工程と前記第二テーパー面形成工程において、基部の厚み方向に対して４５度方向から切削加工することである。
このように、４５度方向から切削するので、エネルギーを効率的に使用して、テーパー面を形成することができる。
【００２２】
第八観点の音叉型圧電振動片の製造方法は、Ｚカット水晶をエッチングすることにより、前記圧電振動片を製造することである。
【発明の効果】
【００２３】
以上に説明したように、本発明の音叉型圧電振動片は、基部の厚み方向においてテーパー面を備えるので、小型化されることにより発生し易い電極のショートを防止することができる。なお、テーパー面に電極を形成するので、露光が容易になり、電極の形成が容易になり、レジストの塗布、露光、現像、メタルエッチング時にばらつきが小さくなり、精度高い電極を形成するこができる。簡単な工程の追加で電極の精度を向上させ、ショートも防止することができるので、歩留りが向上させ、生産コストもダウンすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、これに限定されるわけではない。
＜音叉型水晶振動片２０の構成＞
図１（ａ）は音叉型水晶振動片２０の構成を示した平面図であり、（ｂ）は音叉型水晶振動片２０のＢ−Ｂ断面図である。（ｃ）は音叉型水晶振動片２０の一対の振動腕２１のＣ−Ｃ断面図である。音叉型水晶振動片２０の母材は、Ｚカットの水晶ウエハ１０で形成されている。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、音叉型水晶振動片２０は、第１基部２９−１と第２基部２９−２とから構成される基部２９と、この第１基部２９−１から図１（ａ）の上方に向けて二股に別れて平行に延びる一対の振動腕２１とを備えている。以下、本実施形態では一対の振動腕２１を備えた音叉型水晶振動片で説明するが、３本または４本の振動腕２１を備えた水晶振動片であってもよい。
【００２６】
音叉型水晶振動片２０は、たとえば３２．７６８ｋＨｚで発振する振動片で、極めて小型の振動片となっている。図１（ａ）において、振動腕２１の長さＬ１は、１．２０ｍｍから１．５０ｍｍであり、基部２９の長さＬ２は０．３０ｍｍから０．５０ｍｍ程度であり、第１の音叉型水晶振動片２０の全体の長さが１．５０ｍｍから２．００ｍｍ程度である。第１基部２９−１の幅Ｗ１は０．３４ｍｍから０．５０ｍｍ、第２基部２９−２の幅Ｗ２は０．４０ｍｍから０．６０ｍｍ程度である。振動腕２１の幅Ｗ３は０．０８ｍｍから０．１２ｍｍ程度である。一対の振動腕２１の間隔Ｗ５は０．０８ｍｍから０．１２ｍｍ程度である。図１（ｂ）に示すように、振動腕２１と基部２９との厚さＤ１は０．０８ｍｍから０．１２ｍｍである。
【００２７】
音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の表裏面には、夫々に溝部２７が形成されている。一本の振動腕２１の表面に一つの溝部２７が形成されており、振動腕２１の裏面側にも同様に一つの溝部２７が形成されている。つまり、一対の振動腕２１には４箇所の溝部２７が形成される。溝部２７の深さは、振動腕２１の厚さの約３５〜４５％である。溝部２７の幅Ｗ４は、振動腕２１の幅Ｗ３の約６５〜８５％である。表裏面に溝部２７があるため、図１（ｃ）に示すように、溝部２７の断面は、Ｈ型に形成されている。溝部２７は、小型化が進むとＣＩ値が上昇するので、ＣＩ値を下げるために設けられている。
【００２８】
音叉型水晶振動片２０の基部２９は、その全体が板状に形成されている。第１基部２９−１の幅Ｗ１と第２基部２９−２の幅Ｗ２との差異があるため、振動腕２１が振動する際に垂直方向成分を有した振動が生じても、振動腕２１の振動が第２基部２９−２へ漏れる振動を緩和することができる。音叉型水晶振動片２０の基部２９には、連結部２８が２箇所設けられている。連結部２８は、水晶ウエハ１０から、図１に示す音叉形状をフォトリソグラフィおよびウェットエッチングで形成する際に、水晶ウエハ１０と音叉型水晶振動片２０とを連結する部分である。
【００２９】
音叉型水晶振動片２０の振動腕２１及び基部２９には、第１電極パターン２３と第２電極パターン２５とが形成されている。第１電極パターン２３と第２電極パターン２５とはともに、１５０オングストローム〜７００オングストロームのニッケル（Ｎｉ）層の上に４００オングストローム〜２０００オングストロームの金（Ａｕ）層が形成された構成である。ニッケル（Ｎｉ）層の代わりに、チタン（Ｔｉ）層を使用してもよく、また金（Ａｕ）層の代わりに、銀（Ａｇ）層を使用してもよい。
【００３０】
音叉型水晶振動片２０の基部２９には、図１（ａ）に示すように、第１基部電極２３ａと第２基部電極２５ａとが形成され、振動腕２１の溝部２７には、第１溝電極２３ｄ，第２溝電極２５ｄがそれぞれ形成される。また、図１（ｃ）に示すように、（ａ）の左側の振動腕２１の両側面には、第２側面電極２５ｃが形成されている。右側の振動腕２１の両側面には、第１側面電極２３ｃが形成されている。
【００３１】
図１（ｂ）に示すように、一対の振動腕２１の根元部２６で、振動腕２１の厚み方向であるＺ方向において、切削することにより、テーパー面ＤＰが形成されている。以下、テーパー面ＤＰの構成と効果について詳しく説明する。
【００３２】
図２は、従来技術と本発明とを比較するための、音叉型水晶振動片２０の根元部２６の拡大図で、（ａ）は、従来技術による根元部２６０の拡大図で、(ｂ)は、本発明による根元部２６の拡大図である。
【００３３】
従来の音叉型水晶振動片２００は、図２（ａ）に示したように、一対の振動腕２１０と基部２９０からなり、一方の振動腕２１０の側壁に電極２５０ｃが形成されており、他方の振動腕２１０の溝部に電極２５０ｄが形成されている。当該電極２５０ｃと電極２５０ｄは、根元部２６０に形成されている連結電極２５０ｋにより電気的に接合されている。しかしながら、水晶振動片の小型化により、根元部２６０の空間が少なくなり、エッチング液が流れにくくなる。これにより腐食残部が生じ、この状態で電極を形成すると、ショートしてしまい不良品になる。なお、小型化によって水晶の異方性により異形部が形成される。
【００３４】
しかしながら、本実施例はフェムトレーザ又はサンドブラストで切削してテーパー面ＤＰを形成することにより、腐食残部が削除され、異形部も削除され、電極パターンのショート問題を解決することができる。
【００３５】
図２（ｂ）に示したように、音叉型水晶振動片２０の厚み方向であるＺ方向において、根元部２６は、厚み方向に対して４５度の方向からフェムトレーザ又はサンドブラストで切削されることにより、テーパー面ＤＰが形成されている。なお、電極２５ｃと２５ｄとを電気的に接続する連結電極２５ｋは、テーパー面ＤＰに形成されている。
【００３６】
従って、Ｚ方向に沿って光を照射して露光することにより連結電極２５ｋを形成する時、図１（ｂ）に示したように、連結電極２５ｋを形成するテーパー面ＤＰがＺ方向に対して一定する角度を有するので、連結電極２５ｋを形成するための露光がしやすくなる。照射光と平行する面で電極を形成する従来技術（図２（ａ））に比べて、より簡単に且つより正確に電極を形成することができる。
【００３７】
なお、Ｚ方向において、テーパー面ＤＰと長手方向の基部２９となす角度αは、２０度〜８５度であるのがより好ましい。このような角度を構成することにより、電極をより簡単に且つより正確に形成することができる。
【００３８】
＜音叉型水晶振動片２０の製造方法＞
以下、図面に基づいて音叉型圧電水晶振動片２０の製造方法を詳しく説明する。
先ず、図３は、Ｚカット水晶ウエハを用いて、音叉型水晶振動片２０の外形形成の工程のフローチャートである。フローチャートの右側に、音叉型水晶振動片２０の断面図又は平面図を示す。
【００３９】
ステップＳ１０２：Ｚカット水晶ウエハ１０の全面に、耐蝕膜をスパッタリング又は蒸着などの手法により形成する。すなわち、圧電材料としてのＺカット水晶ウエハ１０を使用する場合に、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等を直接成膜することは困難なため、下地としてニッケル（Ｎｉ）やチタン（Ｔｉ）等を使用する。つまり、この実施形態では、耐蝕膜としてニッケル層の上に金層を重ねた金属膜３０を使用する。図３（ａ）は、この状態の水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００４０】
ステップＳ１０４：ニッケル層および金層が形成された水晶ウエハ１０に、フォトレジスト膜３６を全面にスピンコートなどの手法で均一に塗布する。フォトレジスト膜３６としては、たとえば、ノボラック樹脂によるポジフォトレジスト又はネガレジストを使用できる。図３（ｂ）は、この状態の水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００４１】
ステップＳ１０６：不図示の露光装置を用いて、外形フォトマスクのパターンをフォトレジスト膜３６が塗布された水晶ウエハ１０に露光する。水晶ウエハ１０の両面からウェットエッチングができるように水晶ウエハ１０の両面に露光する。図３（ｃ）は、露光されたフォトレジスト膜４２を有する水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００４２】
ステップＳ１０８：水晶ウエハ１０のフォトレジスト膜３６を現像して、感光したフォトレジスト膜４２を除去する。さらに、フォトレジスト膜３６から露出した金層をたとえば、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液を用いて、金層をエッチングする。次いで、金層が除去されて露出したニッケル層を、たとえば硝酸第２セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液でエッチングする。水溶液の濃度、温度および水溶液に浸している時間を調整して余分な箇所が侵食されないようにする。これで金属膜３０を除去することができる。図３（ｄ）に示すように、音叉型水晶振動片２０の外形パターンの水晶ウエハ１０が現れる。
【００４３】
ステップＳ１１０：フッ酸溶液をエッチング液として、フォトレジスト膜３６および金属膜３０から露出した水晶ウエハ１０を、音叉型水晶振動片２０の外形になるようにウェットエッチングを行う。図３（ｅ）は、エッチングされた水晶ウエハ１０で、金属膜３０及びフォトレジスト膜３６に覆われた音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の断面図を示す。図３（ｇ）に示すように開口領域１２（斜線で示される）が形成された状態である。
【００４４】
ステップＳ１１２：不要となったフォトレジスト膜３６と金属膜３０を除去することによりに、図３（ｇ）に示した音叉型水晶振動片２０が形成される。ただし、水晶ウエハ１０と音叉型水晶振動片２０とは、連結部２８で連結された状態であり、音叉型水晶振動片２０は個々に切り取られていない。図３（ｆ）に、形成された音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の断面図を示す。
【００４５】
図３（ｇ）は、水晶ウエハ１０に形成された音叉型水晶振動片２０の一部を拡大した概略平面図である。音叉型水晶振動片２０は、水晶ウエハ１０から開口領域１２がエッチングされることにより所定の大きさに形成されている。音叉型水晶振動片２０の基部２９には連結部２８が形成されている。連結部２８は、水晶ウエハ１０と音叉型水晶振動片２０とを連結して、複数の音叉型水晶振動片２０を水晶ウエハ１０単位で同時に扱うことができるようにしている。
【００４６】
図４は、振動腕２１に溝部２７を形成する工程のフローチャートである。フローチャートの右側に、音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の断面図及び平面図の一部を示す。
ステップＳ１１６：音叉型水晶振動片２０を純水で洗浄し、音叉型水晶振動片２０の全面に溝部２７を形成するための金属膜３０を形成する。図４（ｎ）は、この状態の音叉型水晶振動片２０の振動腕２１を示した断面図である。
【００４７】
ステップＳ１１８：スプレーを使って全面にフォトレジスト膜３６”を塗布する。音叉型水晶振動片２０の形状が形成されているため、スプレーを使って側面にもフォトレジスト膜３６”を塗布する。図４（ｏ）は、この状態の音叉型水晶振動片２０の振動腕２１を示した断面図である。
【００４８】
ステップＳ１２０：溝部２７に対応した溝部フォトマスクを用意して、溝部パターンをフォトレジスト膜３６”が塗布された水晶ウエハ１０を露光する。溝部２７は振動腕２１の両面に形成する必要があるため、ステップＳ１２０では、３６５ｎｍのｉ線の露光光を用いて音叉型水晶振動片２０の両面を露光する。図４（ｐ）は、露光されたフォトレジスト膜４２”を有する音叉型水晶振動片２０の振動腕２１を示した断面図である。
【００４９】
ステップＳ１２２：フォトレジスト膜３６”を現像後、感光したフォトレジスト膜４２”を除去する。さらに、フォトレジスト膜３６”から露出した金層をエッチングする。次いで、金層が除去されて露出したニッケル層をエッチングする。水溶液の濃度、温度および水溶液に浸している時間を調整して余分な箇所が侵食されないようにする。これで金属膜３０を除去することができる。図４（ｑ）に示すように、音叉型水晶振動片２０の振動腕２１が現れる。
【００５０】
ステップＳ１２４：溝部２７のエッチングを行う。すなわち、溝部２７と対応したフォトレジスト膜３６”から露出した水晶材料を、溝部２７の外形になるようにウェットエッチングを行う。溝部２７が貫通孔にならないように途中でエッチングを終了するハーフエッチングを行う。図４（ｒ）に、溝部２７が形成された音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の断面図を示す。
【００５１】
ステップＳ１２６：不要となったフォトレジスト膜３６”と金属膜３０とを除去する。図４（ｓ）に、音叉型水晶振動片２０に溝部２７が正確な位置に形成された状態を示す。これまでのステップを経て得られた音叉型水晶振動片２０は、その根元部２６全体に腐食残部が残っている。なお、水晶の異方性による異形部も残っている。
【００５２】
ステップＳ１２８：音叉型水晶振動片２０の根元部２６でテーパー面ＤＰを形成する。テーパー面ＤＰを形成することで腐食残部と異形部とを削除することができる。
【００５３】
テーパー面ＤＰは、フェムトレーザ又はサンドブラストを利用して、当該テーパー面ＤＰが長手方向の基部に対して２０度〜８５度になるように、水晶ウエハ１０の厚み方向に対して４５度になる方向から切削する。これにより、エネルギーを効率的に利用することができる。図４（ｔ）は、音叉型水晶振動片２０の根元部２６でテーパー面ＤＰが形成された水晶ウエハ１０の一部を拡大した概略平面図である。
【００５４】
即ち、フェムトレーザで切削する時、フェムト秒レーザーを用いて、厚み方向に対して４５度方向から音叉型水晶振動片２０の根元部２６の表面を切削することにより簡単にテーパー面ＤＰを形成することができる。
【００５５】
サンドブラストで切削する時、図５に示したように、マスクＭａで音叉型水晶振動片２０の表面を保護した状態で、根元部２６の表面に、厚み方向であるＺ方向に対して４５度方向から圧縮空気に砂などを混ぜた研磨剤ＧＭを吹き付けて、根元部２６の表面を研除することにより、テーパー面ＤＰを形成することができる。
【００５６】
図６は、電極パターンのフローチャートである。
ステップＳ１３０：音叉型水晶振動片２０を純水で洗浄し、音叉型水晶振動片２０の全面に駆動電極としての励振電極などを形成するための金属膜を蒸着またはスパッタリング等の手法により形成する。
【００５７】
ステップＳ１３２：全面にフォトレジストをスプレーにより塗布する。
ステップＳ１３４：電極パターンと対応した不図示のフォトマスクを用意して、電極パターンをフォトレジスト膜が塗布された水晶ウエハ１０を露光する。この電極パターンは音叉型水晶振動片２０の両面に形成する必要があるため、音叉型水晶振動片２０の両面を露光する。
【００５８】
ステップＳ１３６：フォトレジスト膜を現像後、感光したフォトレジスト膜を除去する。残るフォトレジスト膜は電極パターンと対応したフォトレジスト膜になる。
次いで、電極となる金属膜のエッチングを行う。すなわち、電極パターンと対応したフォトレジスト膜から露出した金層をたとえば、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液でエッチングし、次にニッケル層をたとえば硝酸第２セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液でエッチングする。
【００５９】
ステップＳ１３８：フォトレジスト膜を除去する。これらの工程を経て、音叉型水晶振動片２０に電極２３、２５などが正確な位置および電極幅で形成される。
ステップＳ１４０：音叉型水晶振動片２０の連結部２８を折り、水晶ウエハ１０から音叉型水晶振動片２０を切り取る。
【００６０】
なお、図７（ａ）は、音叉型水晶振動片２０の第一変形例を示す図であり、（ｂ）は、音叉型水晶振動片２０の第二変形例を示す図である。図７に示したように、音叉型水晶振動片２０は、更に振動腕２１の両外側において、基部２９の一端側から所定方向に伸びる一対の支持腕２２を有する。
【００６１】
なお、振動腕２１と支持腕２２との間に形成される支持腕根元部２４は、振動腕２１の根元部２６と同じように、支持腕２２の厚み方向において、テーパー面ＤＰを有する。それに、支持腕根元部２４と振動腕２１の根元部２６とは、同じ形状及び寸法を有する。即ち、音叉型水晶振動片２０は、その中心線に対して、線対称に形成されている。これにより、バランスを取るエッチングをすることができる。
【００６２】
その場合、支持腕の外形及びそれに形成されている電極の形成は、夫々に振動腕の外形形成方法及び電極形成方法と同じように形成することができる。なお、支持腕根元部２４でテーパー面ＤＰを形成する方法も、前に説明した振動腕の根元部２６でテーパー面ＤＰを形成する方法と同じように形成することができる。ここでそれらの説明を省略する。
【００６３】
図７（ｂ）に示したように、音叉型水晶振動片の第二変形例は、角型の根元部ではなく丸型の「Ｕ」型の根元部を形成して、この「Ｕ」型の根元部にテーパー面ＤＰを形成している。
【００６４】
このように形成された音叉型水晶振動片を、その内側に空間を有する箱状のパッケージ内に封止することにより、音叉型圧電振動子を形成することができる。パッケージとして、例えば酸化アルミニウム質の混練物からなるセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層し、焼結して形成されることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
上記実施形態では、音叉型水晶振動片で説明してきたがこれに限定されることではなく、水晶以外にニオブ酸リチウム等の様々な圧電単結晶材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）は、音叉型水晶振動片２０の構成を示した平面図であり、(ｂ)は、その側面図である。（ｃ）は、一対の振動腕２１のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】従来技術と本発明とを比較するための、音叉型水晶振動片の根元部の拡大図で、（ａ）は、従来技術による根元部２６０の拡大図で、(ｂ)は、本発明による根元部２６の拡大図である。
【図３】Ｚカット水晶ウエハを用いて、音叉型水晶振動片２０の外形形成の工程のフローチャートである。
【図４】音叉型水晶振動片２０の振動腕２１の溝部２７を形成する工程のフローチャートである。
【図５】サンドブラストで音叉型水晶振動片２０の根元部２６でテーパー面ＤＰを形成するものを模擬的に示す図面である。
【図６】音叉型水晶振動片２０の電極パターンの工程を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、音叉型水晶振動片２０の第一変形例であり、（ｂ）は、音叉型水晶振動片２０の第二変形例である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｌ１  …  振動腕の長さ
Ｌ２  …  基部の長さ
１０  …  水晶ウエハ
１２  …  開口領域
２０  …  音叉型水晶振動片
２１  …  振動腕
２３  …  第１電極パターン
２５  …  第２電極パターン
２６  …  根元部
２７  …  溝部
２８  …  連結部
２９  …  基部
３０  …  金属膜
３６、３６”   …  フォトレジスト膜
４２、４２”   …  感光したフォトレジスト膜
【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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