(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜形成体を複数個収納する収納凹部が形成され、この収納凹部の底面に成膜形成用の下部マスクパターンが形成されるとともに、スペーサとマスクが一体に構成された下部マスクと、この下部マスクの上面に密着配置され、成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなる成膜マスク装置であって、
前記上部マスクには、前記下部マスクの収納凹部の形成位置に対応し、かつ、前記被成膜形成体を前記収納凹部の底面へ押さえつける凸部が形成されてなることを特徴とする成膜マスク装置。
【請求項２】
前記上部マスクの凸部の一部が、前記下部マスクの収納凹部の縁の一部にて接触するように構成されてなることを特徴とする特許請求項１記載の成膜マスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は水晶片、セラミック片等に電極材料を形成する成膜マスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、水晶振動子の電極形成工程において、電極用の金属材料の物理蒸着を行う場合、機械的マスク装置を用いて真空蒸着法、スパッタリング法により水晶片の必要な部分に電極を形成していた。この機械的マスク装置を用いる蒸着方法は、水晶片を収納するスペーサ、上下のマスク板、その他の補助治具等複数のマスク等の板体を重ねて、ねじ止め、あるいは磁力等により一体化して使用するのが一般的であった。
【０００３】
このように分割可能な状態でマスク板等を使用する理由は、上下のマスク板とスペーサの間に付着した蒸着電極材料（銀、金、アルミニウム等）を剥離除去する作業が必要であるからである。この剥離除去作業は特定の洗浄液に浸漬することにより行う。そして、上記電極形成工程を行う前に、前記スペーサ、上下のマスク板、その他の補助治具等複数のマスク等の板体を重ねて再び一体化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような一体化作業における、前記板体の組立作業におけるスペーサと上下のマスク板の位置合わせは、スペーサ、上下マスクに設けられたねじ穴、あるいは、ガイドピン等により行っていた。しかしながら、この方法では、スペーサと上下のマスク板との重ねる場合に正確な位置合わせが行えず、マスクずれを生じることがあった。
【０００５】
また、前記スペーサ、上マスク、下マスクの３つの要素を組み立てる構成では、マスクとスペーサの間に隙間が形成される。このため、高周波向けの薄型の水晶片を使用した場合、前記隙間に当該水晶片が入り込み、マスクずれを生じることもあった。例えば、ＡＴカットの水晶片を例にすると、基本波発振で４５ＭＨｚ以上の水晶片（周波数（ＫＨｚ）＝１６６０／水晶板の厚み（mm）の計算式より、約０．０３６mm以下の水晶片）において、マスクとスペーサの隙間への入り込みといった問題が多数発生していた。
【０００６】
そして、上記マスクずれにより、前記水晶片に蒸着される電極がずれて、絶縁不良や断線不良を引き起こす原因となっていた。
【０００７】
本発明は、成膜マスク装置の組立作業が簡単、かつ正確なマスクの位置合わせが行えるとともに、薄型の被成膜形成体のマスクとスペーサの隙間への入り込みを防止し、マスクずれによる絶縁不良や断線不良をなくし、作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明による成膜マスク装置は、被成膜形成体を複数個収納する収納凹部が形成され、この収納凹部の底面に成膜形成用の下部マスクパターンが形成されるとともに、スペーサとマスクが一体に構成された下部マスクと、この下部マスクの上面に密着配置され、成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなる成膜マスク装置であって、
前記上部マスクには、前記下部マスクの収納凹部の形成位置に対応し、かつ、前記被成膜形成体を前記収納凹部の底面へ押さえつける凸部が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、スペーサと下部マスクが一体となったことにより、成膜マスク装置の構成部品数を減らし、当該成膜マスク装置の組立作業を容易にすることができるとともに、被成膜形成体を収納する収納凹部にはスペーサと下部マスクからなる隙間が形成されることもなくなる。しかも、上部マスクには、前記下部マスクの収納凹部の形成位置に対応して、被成膜形成体を前記収納凹部の底面へ押さえつける凸部が形成されていることにより、被成膜形成体を前記収納凹部の内部にとどめ、前記被成膜形成体が前記下部マスクと上部マスクからなる隙間部分に移動することがなく、当該被成膜形成体が前記下部マスクと上部マスクからなる隙間に入り込むこともない。
【００１０】
従って、被成膜形成体が前記収容凹部の内部からずれることがなくなり、マスクずれが生じず、前記被成膜形成体に蒸着される成膜もずれて形成されることがない。特に、水晶振動子などの電極形成に使用する成膜マスク装置においては、水晶片に形成される電極がずれて、絶縁不良や断線不良を引き起こすことがなくなった。さらに、スペーサと下部マスクは一体で形成されているため、これらを分解する必要もなく、蒸着電極材料の剥離除去作業も容易で、かつ、当該電極材料がスペーサと下部マスクの隙間部分に残存することもないため、確実な剥離除去が行える。
【００１１】
また、上記構成において、前記上部マスクの凸部の一部が、前記下部マスクの収納凹部の縁の一部にて接触するように構成されてなることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、上記作用効果に加え、前記上部マスクの凸部の一部が、前記下部マスクの収納凹部の縁の一部にて接触するように構成されているため、当該凸部と当該収容凹部とが上部マスクと下部マスクとの位置決めとして機能する。従って、手軽に下部マスクのマスクパターンと上部マスクのマスクパターンとをずれなく重ねることができるため、成膜マスク装置の組立作業を容易にするとともに、上下のマスクパターンがずれることによる、前記被成膜形成体に蒸着される成膜のずれも一切なくなる。特に、水晶振動子などの電極形成に使用する成膜マスク装置においては、水晶片に形成される電極がずれて、絶縁不良や断線不良を引き起こすことがなくなった。
【００１３】
【実施例】
本発明による実施例を、水晶振動子の電極形成を例にとり、図面とともに説明する。図１は本発明の実施例による成膜マスク装置を示す断面図であり、図２は図１を組み立てた状態の一部拡大断面図である。
【００１４】
成膜マスク装置は、下部マスク１、上部マスク２から構成される。
下部マスク１は、ＳＵＳ−３０４等の金属板からなり、その下面には、後述する複数の水晶片Ｂの所定の位置に対応する下部マスクパターン１１が水晶片個々に対応して複数個形成されている。一方、前記下部マスクの上面には、前記下部マスクパターンの位置に対応して、水晶片Ｂを所定の間隔で複数個位置決め収納する収容凹部１２が複数個設けられている。
【００１５】
上部マスク２は、ＳＵＳ−３０４等の金属板からなり、その上面には、前述の水晶片Ｂの所定の位置に対応する上部マスクパターン２１が水晶片個々に対応して複数個形成されている。一方、前記上部マスクの下面には、前記下部マスクの複数の収容凹部１２の形成位置に対応して、水晶片押さえ込み用の凸部２２，２３が複数にわたって形成されている。
【００１６】
なお、これらの成膜マスク装置における、下部マスクのマスクパターンと収容凹部、上部マスクのマスクパターンと水晶片押さえ込み用の凸部については、ハーフエッチング、プレスなどの手法により容易に形成することができる。また、下部マスクは、マスクパターンが形成されたマスクと収容穴部が形成されたスペーサを熱圧着により、面接合させてもよく、これによりスペーサとマスクとの間に隙間のない一体化された下部マスクを得ることができる。
【００１７】
そして、前記下部マスク１の収容凹部１２の内に被成膜形成体である水晶片Ｂを収容する。続いて、前記上部マスク２の凸部２２，２３を前記収容凹部１２の縁部分に係止しながら、下部マスク１に上部マスクを重ね合わせて一体化させる。これは、上部マスクの凸部が下部マスクの収容凹部の縁部分に接触（係止）されれば、上下のマスクパターンの位置が適正な位置に合うようにあらかじめ設計してあるため、上下のマスクでずれなく重ね合わせることができるものである。
【００１８】
また、前記下部マスクと上部マスクとを一体化する方法として、図示しないが、ねじにより締め付けて一体化してもよい。また、あらかじめ、下部マスク、ならびに上部マスクの重ね合わせる部分に磁石体が取り付けられたものを用い磁石により一体化してもよい。なお、磁石を用いる場合、マスク材料として、前記ＳＵＳ−３０４に対して鉄の含有量が多いＳＵＳ−４３０の方が好ましい。
【００１９】
そして、このような成膜マスク装置を真空蒸着法、スパッタリング法等により物理蒸着を行うことにより、所望の成膜パターンの成膜形成体（水晶片）を得ることができる。
【００２０】
本発明による他の実施例として、図３とともに説明する。図３は本発明の他の実施例による成膜マスク装置を示す断面図であり、前記実施例と同様の部分については同番号を付し、説明の一部を割愛した。
【００２１】
本発明の他の実施例における成膜マスク装置は、下部マスク１、上部マスク２、マスク押さえ下板３、マスク押さえ上板４から構成される。本発明の他の実施例では、前記実施例で示したような下部マスク、ならびに上部マスクの外側に、機械強度を補強するために、さらにマスク押さえ下板３とマスク押さえ上板４を取り付ける構成としているため、前記実施例に比べて、下部マスク、上部マスクの厚みを薄く形成することができる。
【００２２】
上部マスク２は、ＳＵＳ−３０４等の金属板からなり、その上面には、前述の水晶片Ｂの所定の位置に対応する上部マスクパターン２１が水晶片個々に対応して複数個形成されている。一方、前記上部マスクの下面には、前記下部マスクの複数の収容凹部１２の形成位置に対応するとともに、前記上部マスクパターン２１の形成エリアまで延出して形成された、水晶片押さえ込み用の凸部２４，２５が複数にわたって形成されている。上述のように、本実施例の凸部２４，２５は、上部マスクパターンの形成エリアまで延出して形成しているため、当該マスクパターン部以外のエリアでは、上部マスクと水晶片が密着しており、蒸着物が全く付着することがなくなるので、より高精度の蒸着を施すことができる。
【００２３】
マスク押さえ下板３、マスク押さえ上板４は、ＳＵＳ−３０４等の金属板からなり、上述の下部マスクの下部マスクパターン１１、ならびに上部マスクの上部マスクパターン１２を露出させる開口部３１，４１とが複数個形成されている。
【００２４】
そして、前記下部マスク１の収容凹部１２の内に被成膜形成体である水晶片Ｂを収容し、前記上部マスク２の凸部２４，２５を前記収容凹部１２の縁部分に係止しながら、下部マスク１に上部マスクを重ね合わせて一体化させるとともに、さらに、下部マスク１、ならびに上部マスク２の外側にマスク押さえ下板３、ならびにマスク押さえ上板４を各々重ね合わせ同様に一体化させる。
【００２５】
これらマスク押さえ下板、下部マスク、上部マスク、マスク押さえ上板を一体化する方法として、図示しないが、ねじにより締め付けて一体化してもよいし、あらかじめ、下部マスク、ならびに上部マスクの重ね合わせる部分に磁石体が取り付けられたものを用い磁石により一体化してもよい。さらに、マスク押さえ下板と下部マスク、上部マスクとマスク押さえ上板については、溶接などによりあらかじめ一体化した構成としてもよい。
【００２６】
そして、このような成膜マスク装置を真空蒸着法、スパッタリング法等により物理蒸着を行うことにより、所望の成膜パターンの成膜形成体（水晶片）を得ることができる。
【００２７】
なお、上記実施例における下部マスク収納凹部の深さ寸法が、前記水晶片（被成膜形成体）の厚み寸法と前記凸部の高さ寸法の和にほぼ等しいか、当該寸法の和より若干小さいことが、水晶片の厚み方向におけるずれ込みを防止する点で好ましい。また、上記各実施例では、被成膜形成体を水晶片とし、水晶振動子を例にとって説明したが、水晶フィルタ、セラミック等を用いたの圧電振動子であってもよく、電子部品の電極形成等、様々な成膜形成体にも適用できるものである。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１により、スペーサと下部マスクが一体となったことにより、成膜マスク装置の構成部品数を減らし、当該成膜マスク装置の組立作業を容易にすることができる。さらに、被成膜形成体が下部マスクの収容凹部の内部からずれることがなくなり、マスクずれが生じず、前記被成膜形成体に蒸着される成膜もずれて形成されることがない。特に、水晶振動子などの電極形成に使用する成膜マスク装置においては、水晶片に形成される電極がずれて、絶縁不良や断線不良を引き起こすことがなくなった。さらに、スペーサと下部マスクは一体で形成されているため、蒸着電極材料の剥離除去作業も容易で、かつ、当該電極材料が残存することのない確実な剥離除去が行える。
【００２９】
請求項２により、上記作用効果に加え、上部マスクの凸部と下部マスクの収容凹部とが当該成膜マスク装置を組み立てる際の位置決めとして機能する。従って、下部マスクのマスクパターンと上部マスクのマスクパターンとをずれなく重ねることができ、成膜マスク装置の組立作業を容易にすることができる。さらに、上下のマスクパターンがずれることによる、前記被成膜形成体に蒸着される成膜のずれも一切なくなる。特に、水晶振動子などの電極形成に使用する成膜マスク装置においては、水晶片に形成される電極がずれて、絶縁不良や断線不良を引き起こすことがなくなった。
【００３０】
このように、本発明により、成膜マスク装置の組立作業が簡単、かつ正確なマスクの位置合わせが行えるとともに、薄型の被成膜形成体のマスクとスペーサの隙間への入り込みを防止し、マスクずれによる絶縁不良や断線不良をなくし、作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による成膜マスク装置を示す断面図。
【図２】図１を組み立てた状態の一部拡大断面図。
【図３】本発明の他の実施例による成膜マスク装置を示す断面図。
【符号の説明】
１  下部マスク
２  上部マスク
３  マスク押さえ下板
４  マスク押さえ上板
Ｂ  水晶片
【図１】
0003674021.tif 000002
【図２】
0003674021.tif 000003
【図３】
0003674021.tif 000004