(57)【要約】【課題】衝撃時の応力集中による股部や切り欠き部での破損を低減し、耐衝撃特性を向上させた振動片およびその製造方法を提供する。【解決手段】振動片の外形が有する凹状の外縁において、前記外縁のうち法線ベクトルの方向が少なくとも、前記Ｘ軸の正方向、前記Ｘ１軸の正方向、前記Ｘ２軸の正方向、の何れかの方向を向いている箇所を含む領域の水晶基板の表面を覆う凸部が連結されているマスクを用いて振動片を製造する。【選択図】図６
2014197728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶の電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系の前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように回転角度φだけ傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように前記回転角度φだけ傾けた軸をＹ’軸としたとき、
前記Ｚ´軸を中心に、前記Ｘ軸と互いに１２０°で交差しているＸ１軸およびＸ２軸と、
前記Ｚ´軸を中心に、前記Ｙ´軸と互いに１２０°で交差しているＹ´１軸およびＹ´２軸と、
を含む水晶基板をエッチングすることにより、
基部と、
前記基部の端部から延在され、且つ、一体的に設けられている少なくとも１つの振動腕と、
を含む振動片を製造する振動片の製造方法であって、
前記水晶基板の表面に前記振動片に対応するマスクを配置する工程と、
前記水晶基板の前記マスクから露出する領域をウェットエッチングして前記振動片の外形を形成する工程と、
を含み、
前記マスクは、
前記マスクの凹状の外縁において、
前記外縁のうち、前記凹状の外縁の法線ベクトルの方向が少なくとも、前記Ｘ軸の正方向、前記Ｘ１軸の正方向、前記Ｘ２軸の正方向、の何れかの方向を向いている箇所を含む領域の前記水晶基板の表面を覆う凸部を含むことを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記振動片は、前記Ｙ´軸、前記Ｙ´１軸、前記Ｙ´２軸、の何れか所定の軸に沿って延びる所定の振動腕が設けられており、
前記凸部は、前記所定の軸に直交する、前記Ｘ軸の正方向、前記Ｘ１軸の正方向、前記Ｘ２軸の正方向、の何れかの方向に、前記所定の振動腕の主面の外形よりも大きく作られた前記マスクの端部と前記主面の外形との間の長さをＬとしたとき、
前記凸部の前記何れかの方向に沿った長さは、少なくともＬ／２以上であることを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記凸部の前記何れかの方向に沿った長さは、Ｌ以上１．５Ｌ以下であることを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記回転角度φは、−１５°≦φ≦１５°の関係を満たしていることを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記外縁は、前記振動腕と前記基部との連結部の外形であることを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記外縁は、前記基部と保持部との間に設けられた切り欠き部の外形であることを特徴とする振動片の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記外縁は、保持腕に設けられた湾曲部の内側の外形であることを特徴とする振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピューター、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、又はページングシステム等の移動体通信機器等において、振動子や発振器等の電子デバイスが広く使用されている。
従来から、振動子や発振器が備える振動片の形状は、基部と、基部から互いに平行となるように並んで延出する一対の振動腕とを有した音叉構造が一般的である。また、基部には振動腕の振動エネルギーを保持部へ漏洩するのを防止するための切り欠き部が設けられている。しかし、基部と結合する一対の振動腕の股部や基部に設けられた切り欠き部が鋭角に形成されているため、衝撃時に股部や切り欠き部に応力集中が発生し、その部分から破損するという問題があった。
そのため、特許文献１では、基部と振動腕の結合部を振動腕の幅が基部に近づくに連れて広がるように曲線で形成し、また、切り欠き部の先端部も曲線で形成することで、衝撃時の応力集中による股部や切り欠き部での破損を低減し、耐衝撃特性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３９１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的な水晶振動片の製造方法として、フォトリソグラフィ技術とウェットエッチング技法により、振動片の股部や切り欠き部を曲線に形成したマスクを用いて製造すると、振動片の外形を曲線的に加工した部分において、結晶の異方性により、直線的な結晶面同士が交差する交点が生じ、衝撃時の応力がその交点の部分に集中し破損するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動片の製造方法は、水晶の電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系の前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように回転角度φだけ傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように前記回転角度φだけ傾けた軸をＹ’軸としたとき、前記Ｚ´軸を中心に、前記Ｘ軸と互いに１２０°で交差しているＸ１軸およびＸ２軸と、前記Ｚ´軸を中心に、前記Ｙ´軸と互いに１２０°で交差しているＹ´１軸およびＹ´２軸と、を含む水晶基板をエッチングすることにより、基部と、前記基部の端部から延在され、且つ、一体的に設けられている少なくとも１つの振動腕と、を含む振動片を製造する振動片の製造方法であって、前記水晶基板の表面に前記振動片に対応するマスクを配置する工程と、前記水晶基板の前記マスクから露出する領域をウェットエッチングして前記振動片の外形を形成する工程と、を含み、前記マスクは、前記マスクの凹状の外縁において、前記外縁のうち、前記凹状の外縁の法線ベクトルの方向が少なくとも、前記Ｘ軸の正方向、前記Ｘ１軸の正方向、前記Ｘ２軸の正方向、の何れかの方向を向いている箇所を含む領域の前記水晶基板の表面を覆う凸部を含むことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、水晶基板から振動腕を有する振動片を製造する方法において、振動片の外形形状で凹状の外縁にＸ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向に向けて、凸部を連結したマスクとすることで、振動片の外形を形成するエッチングにおいて、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士が交差する交点の発生を防ぎ、耐衝撃特性に優れた振動片を得ることができるという効果がある。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記振動片は、前記Ｙ´軸、前記Ｙ´１軸、前記Ｙ´２軸、の何れか所定の軸に沿って延びる所定の振動腕が設けられており、前記凸部は、前記所定の軸に直交する、前記Ｘ軸の正方向、前記Ｘ１軸の正方向、前記Ｘ２軸の正方向、の何れかの方向に、前記所定の振動腕の主面の外形よりも大きく作られた前記マスクの端部と前記主面の外形との間の長さをＬとしたとき、前記凸部の前記何れかの方向に沿った長さは、少なくともＬ／２以上であることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、マスクの凸部の各Ｘ軸の正方向の何れかの方向の長さをマスクの端部とエッチングにより形成した振動腕の外形との間の長さＬに対して、Ｌ／２以上とすることで、振動片の外形形状で凹状の外縁におけるＸ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士が交差する交点の発生を防ぐことができるという効果がある。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記凸部の前記何れかの方向に沿った長さは、Ｌ以上１．５Ｌ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、マスクの凸部の各Ｘ軸方向の何れかの方向の長さをＬ以上１．５Ｌ以下の範囲内とすることで、振動片の外形形状で凹状の外縁におけるＸ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士が交差する交点の発生を防ぐことができ、また、逆に凸部を残すことがないという効果がある。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記回転角度φは、−１５°≦φ≦１５°の関係を満たしていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、水晶基板のＸ軸廻りに回転する回転角度φを−１５°≦φ≦１５°の範囲とすることで、振動片の有する２次曲線の温度特性における頂点温度を変化させることができるため、所定の温度範囲における温度特性規格を満足する振動片を得ることができるという効果がある。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記外縁は、前記振動腕と前記基部との連結部の外形であることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、凸部を連結する外縁が振動腕と基部との連結部の外形であることにより、Ｘ１軸の正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士の交点の発生を防ぐことができるという効果がある。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記外縁は、前記基部と保持部との間に設けられた切り欠き部の外形であることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、凸部を連結する外縁が基部と保持部との間に設けられた切り欠き部の外形であることにより、Ｘ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士の交点の発生を防ぐことができるという効果がある。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の振動片の製造方法において、前記外縁は、保持腕に設けられた湾曲部の内側の外形であることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、凸部を連結する外縁が保持腕に設けられた湾曲部の内側の外形であることにより、Ｘ１軸の正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる、衝撃時に応力集中し易い直線的な結晶面同士の交点の発生を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図。
【図２】従来のエッチング用のマスクで製造した振動片の平面図。
【図３】従来のエッチング用のマスクで製造した振動片のＢ１部ＳＥＭ写真図。
【図４】従来のエッチング用のマスクで製造した振動片のＢ２部ＳＥＭ写真図。
【図５】従来のエッチング用のマスクで製造した振動片のＢ３部ＳＥＭ写真図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクのＡ部拡大図。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクの凸部の変形例１を示す形状図。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクの凸部の変形例２を示す形状図。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクの凸部の変形例３を示す形状図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るエッチング用のマスクのＤ部拡大図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る振動片の平面図。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るエッチング用のマスクのＥ部拡大図。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る振動片の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
２本の振動腕を有する音叉構造の振動片の製造方法は、大型の水晶基板に複数の振動片を一括して形成することができるフォトリソグラフィ技術とウェットエッチング技法を用いて行われる。
先ず、水晶基板の主面の表裏にエッチング保護膜、例えば、クロム（Ｃｒ）を下地とした金（Ａｕ）を蒸着やスパッタリング等によって成膜し、レジスト膜を塗布後に振動片の外形形状に形成されたマスクを用いてフォトリソグラフィ技術により、水晶基板の表面に振動片に対応する外形形状のマスクを配置する。その後、エッチング保護膜となるマスクから露出した領域をフッ酸系エッチング液でウェットエッチングすることにより振動片の外形を形成することができる。
【００２３】
次に、本発明の実施形態に係る水晶基板について説明する。
音叉構造の振動片を製造するために使用される水晶基板は、水晶のＸ軸とＹ軸とを含む面を主面とし、Ｚ軸に沿った方向を厚さ方向としたとき、Ｘ軸を中心にして回転角度φで回転した基板であり、ＩＥＥＥ表示（ＺＹｗ）φの関係を満たしている。つまり、水晶の電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系の前記Ｘ軸を回転軸として、前記Ｚ軸を前記Ｙ軸の−Ｙ方向へ＋Ｚ側が回転するように回転角度φだけ傾けた軸をＺ’軸、前記Ｙ軸を前記Ｚ軸の＋Ｚ方向へ＋Ｙ側が回転するように前記回転角度φだけ傾けた軸をＹ’軸とする。
この水晶基板は、一般的に、Ｚカット水晶基板と称されるものである。また、水晶基板の結晶軸は、Ｘ軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸で構成され、Ｚ´軸を中心に、Ｘ軸と互いに１２０°で交差しているＸ１軸とＸ２軸、Ｚ´軸を中心に、Ｙ´軸と互いに１２０°で交差しているＹ´１軸とＹ´２軸、を備えている。更に、回転角度φ＝０°の場合は、Ｙ´軸＝Ｙ軸、Ｚ´軸＝Ｚ軸となる。
【００２４】
なお、回転角度φは振動片の温度特性に関係するパラメーターのため、２次曲線の温度特性における頂点温度を常温付近とするために回転角度φ＝＋２°の水晶基板が多く用いられる。しかし、支持部の構造や位置、接合材の種類、励振用電極の種類や厚さ、水晶基板の厚さなどによって、振動片の温度特性の頂点温度が変動するため、所定の温度範囲における温度特性規格を満足するためには−１５°≦φ≦１５°の範囲内にすることが好ましい。
【００２５】
次に、従来のエッチング用のマスクで製造した振動片について説明する。
図１は、従来の振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図である。また、図２は、図１に示す従来のエッチング用のマスクで製造した振動片の平面図である。図３、図４および図５は、図２のＢ１部、Ｂ２部およびＢ３部のＳＥＭ写真図である。図１と図２はマスク１０１と振動片１０１ａとの関係であるが、構成する同一の部分には同一符号を付してある。
【００２６】
図１と図２に示すように、従来の振動片１０１ａの製造方法に用いるエッチング用のマスク１０１とマスク１０１を用いて製造した振動片１０１ａは、基部１０と、溝部１８ａ，１８ｂを有する振動部１２ａ，１２ｂと錘部１４ａ，１４ｂとを備えた振動腕１６ａ，１６ｂと、湾曲部２４ａ，２４ｂと支持部２８ａ，２８ｂとを有する保持腕２６ａ，２６ｂを備えた保持部２２と、を含む。
【００２７】
振動腕１６ａ，１６ｂは、曲線の外縁を有する連結部２０ａ，２０ｂを介して基部１０に連結されている。また、保持部２２は、基部１０の平面視で２本の振動腕１６ａ，１６ｂが連結された側とは対向する位置に配置され、基部１０と連結している位置に切り欠き部３２ａ，３２ｂが設けられている。なお、略矩形状である振動部１２ａ，１２ｂの長辺方向は、Ｙ´軸に平行した方向に沿って形成されている。また、振動部１２ａ，１２ｂの長辺方向は、水晶は三方晶系のため、Ｚ´軸の周りを１２０°回転したＹ´１軸やＹ´２軸方向に沿って形成しても構わない。
【００２８】
ここで、従来のマスク１０１は、凹状である股部３０や切り欠き部３２ａ，３２ｂを曲線状として、衝撃時の応力集中による破損を低減し、耐衝撃特性を向上させている。
しかし、製造した振動片１０１ａの耐衝撃特性を評価した結果、破損による不良が発生する虞があることが判明した。破損した振動片１０１ａを調査すると、従来のマスク１０１を用いてウェットエッチングにより製造した振動片１０１ａのＢ１部、Ｂ２部およびＢ３部には、図３、図４および図５に示すように、振動片１０１ａの外形に直線的な結晶面同士が交差する交点（破線の○で囲ったＣ１部、Ｃ２部およびＣ３部）があり、この交点部分を起点として破損が生じていることが判明した。
【００２９】
なお、結晶面同士の交点の位置は、Ｙ´軸と平行で、エッチング加工された振動片１０１ａの表面部の外形に接した仮想直線ＢＬ１ａ，ＢＬ１ｂ，ＢＬ１ｃと６０°の角度θを成して交わる仮想直線ＢＬ２ａ，ＢＬ２ｂ，ＢＬ２ｃが振動片１０１ａの表面の外形に接した箇所である。
【００３０】
次に、振動片１０１ａのＢ１部、Ｂ２部およびＢ３部において、結晶面同士の交点が生じる要因は、水晶基板のエッチング速度が結晶軸方向により異なり、この場合、Ｘ１軸の正方向が一番速いためである。つまり、Ｘ１軸の正方向からのエッチングが速いことで、エッチング速度の遅い結晶面がＸ１軸の正方向の両側に生じ、その後、エッチングが進行することで、両側の結晶面同士が接するためである。なお、水晶は三方晶系のため、Ｘ１軸の他にＺ´軸の周りを１２０°回転したＸ軸とＸ２軸とがあり、いずれも正方向からのエッチング速度は同等で、各結晶軸方向の中で一番速い。
【００３１】
そのため、振動片の耐衝撃特性を向上させるために、エッチングによって生じる結晶面同士の交点を回避するには、股部３０や切り欠き部３２ａ，３２ｂにおいて、Ｘ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチング速度を遅くする必要がある。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
図６は、本発明の第１の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図である。また、図７は、図６に示す本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクのＡ部拡大図である。
第１の実施形態に係るエッチング用のマスク１は、図６に示すように、従来のマスク１０１とは異なり、保持腕２６ａの湾曲部２４ａの内側の凹状の外縁３６に凸部４０ａが連結して形成されている。また、振動腕１６ａと基部１０との連結部２０ａで、振動腕１６ａ，１６ｂの股部３０側に凸部４０ｂが連結して形成されている。更に、基部１０と保持部２２との間に設けられた切り欠き部３２ｂの先端３４に凸部４０ｃが連結して形成されている。
【００３３】
凸部４０ａは、図７に示すように、Ｙ´軸方向を長辺とする略矩形形状であり、Ｙ´軸方向と平行して配置されている。また、マスク１と連結された側と反対側で、センターラインＣＬに対し−Ｘ軸側に位置する凸部４０ａの角部は、仮想直線ＢＬ１と６０°の角度θを成して交わる仮想直線ＢＬ２と、マスク１の外形ラインと、の接点における法線ベクトルＮＶの正方向に一致するように配置されている。なお、法線ベクトルＮＶの方向は、水晶基板の結晶軸であるＸ軸方向と１２０°の角度を成すＸ１軸方向と同じである。
【００３４】
更に、凸部４０ａの法線ベクトルＮＶに沿った長さＬ１は、実線で示すマスク１の外形ラインと破線で示すエッチング加工後の振動片１００の外形ラインとの間の長さＬの少なくともＬ／２以上であり、できればＬ以上１．５Ｌ以下の範囲内であるのが好ましい。凸部４０ａのＬ１の長さをＬ以上１．５Ｌ以下の範囲内とすることで、振動片１００の外形形状で凹状の外縁におけるＸ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチングを遅らせることができるため、結晶の異方性により生じる直線的な結晶面同士の交差する交点の発生を防ぐことができる。これにより、衝撃時に応力集中が起き難くなる。また更に、逆に凸部を残さないためである。
【００３５】
なお、股部３０に設けられた凸部４０ｂと、切り欠き部３２ｂに設けられた凸部４０ｃとは、拡大して説明していないが、凸部４０ａと同様である。凸部４０ｂの−Ｘ軸側の角部は、Ｙ´軸と平行に形成されている振動部１２ａの股部３０側の側面に沿った仮想直線と６０°の角度θを成して交わる仮想直線がマスク１の外形ラインとの接点における法線ベクトル（Ｘ１軸方向と同じ）の正方向に一致するように配置されている。
【００３６】
また、凸部４０ｃの−Ｘ軸側の角部は切り欠き部３２ｂの先端３４の外形ラインと接するＹ´軸と平行な仮想直線と６０°の角度θを成して交わる仮想直線がマスク１の外形ラインとの接点における法線ベクトル（Ｘ１軸方向と同じ）の正方向に一致するように配置されている。
【００３７】
このような凸部４０ａ，４０ｂ，４０ｃを有するマスク形状とすることで、Ｘ１軸の正方向からのエッチング速度を遅くすることができるため、股部３０や切り欠き部３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避でき、耐衝撃特性が向上した振動片１００を得ることができる。
【００３８】
＜変形例＞
ここで、第１の実施形態に係る凸部の変形例について説明する。
図８〜図１０は、本発明の第１の実施形態に係るエッチング用のマスクの凸部の変形例１〜３を示す形状図である。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３９】
図８に示すように、エッチング用のマスク１ａにおける変形例１の凸部４２ａは、略矩形形状であり、長辺方向がＸ１軸方向と一致する法線ベクトルＮＶに沿って配置されている。
これによれば、凸部４２ａによりＸ１軸方向からのエッチングを確実に遅延させることができるので、股部３０や切り欠き部３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避でき、耐衝撃特性の向上を図ることができる。
【００４０】
図９に示すように、エッチング用のマスク１ｂにおける変形例２の凸部４２ｂは、略台形形状であり、長さＬ１とする長手方向がＸ１軸方向と一致する法線ベクトルＮＶに沿って配置されている。従って、Ｘ１軸方向からのエッチングを確実に遅延させることができ、股部３０や切り欠き部３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避できるので、耐衝撃特性の向上を図ることができる。
【００４１】
図１０に示すように、エッチング用のマスク１ｃにおける変形例３の凸部４２ｃは、三角形状であり、三角の頂点がＸ１軸方向と一致する法線ベクトルＮＶに沿って配置されている。よって、Ｘ１軸方向からのエッチングを確実に遅延させることができ、股部３０や切り欠き部３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避できることとなり、耐衝撃特性の向上を図ることができる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図である。また、図１２は、図１１に示す本発明の第２の実施形態に係るエッチング用のマスクのＤ部拡大図である。図１３は、本発明の第２の実施形態に係るエッチング用のマスクを用いて製造した振動片の平面図である。なお、図１１と図１３はマスク２と振動片２００との関係であるが、構成する同一の部分には同一符号を付してある。
【００４３】
図１３に示す振動片２００は、基部１１０と、溝部１１８ａ，１１８ｂを有する振動部１１２ａ，１１２ｂと錘部１１４ａ，１１４ｂとを備えた振動腕１１６ａ，１１６ｂと、支持部１２８を有する保持部１２２と、を含み構成されている。振動腕１１６ａ，１１６ｂは、曲線の外縁を有する連結部１２０ａ，１２０ｂを介して基部１１０に連結されている。また、保持部１２２は、平面視で２本の振動腕１１６ａ，１１６ｂの間に配置され、基部１１０と連結している位置に切り欠き部１３２ａ，１３２ｂが設けられている。
【００４４】
振動片２００を製造するための第２の実施形態に係るエッチング用のマスク２は、振動腕１１６ａの連結部１２０ａに凸部１４０ａが連結して形成されている。また、保持部１２２と基部１１０との間に設けられた切り欠き部１３２ａ，１３２ｂにはそれぞれの先端１３４ａ，１３４ｂに凸部１４０ｂ，１４０ｃが連結して形成されている。
【００４５】
図１２に示すマスク２のＤ部拡大図において、凸部１４０ａは、第１の実施形態に係る凸部４０ａ，４０ｂ，４０ｃと同様に、凸部１４０ａの長さＬ１が法線ベクトルＮＶ１（Ｘ１軸方向と同じ）の正方向に一致するように設けられている。しかし、凸部１４０ｂは、略矩形形状であり、長辺方向がマスク２の切り欠き部１３２ａの先端１３４ａとＹ´軸に平行な仮想直線ＢＬ２１との接点における法線ベクトルＮＶ２（Ｘ軸方向と同じ）の正方向に一致するように配置されている。つまり、第１の実施形態の変形例１と同様な構成で設けられている。
【００４６】
このような凸部１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃを有するマスク形状とすることで、Ｘ軸やＸ１軸の各正方向からのエッチング速度を遅くすることができるため、連結部１２０ａや切り欠き部１３２ａ，１３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避でき、耐衝撃特性が向上した振動片２００を得ることができる。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る振動片の製造方法に用いるエッチング用のマスクの形状図である。また、図１５は、図１４に示す本発明の第３の実施形態に係るエッチング用のマスクのＥ部拡大図である。図１６は、本発明の第３の実施形態に係るエッチング用のマスクを用いて製造した振動片の平面図である。なお、図１４と図１６はマスク３と振動片３００との関係であるが、構成する同一の部分には同一符号を付してある。
【００４８】
図１６に示す振動片３００は、基部２１０と、溝部２１８ａ，２１８ｂを有する振動部２１２ａ，２１２ｂと錘部２１４ａ，２１４ｂとを備えた振動腕２１６ａ，２１６ｂと、支持部２２８を有する保持部２２２と、を含み構成されている。振動腕２１６ａ，２１６ｂは、曲線の外縁を有する連結部２２０ａ，２２０ｂを介して基部２１０に連結されている。また、保持部２２２は、基部２１０の平面視で２本の振動腕２１６ａ，２１６ｂが連結された側とは対向する位置に配置され、基部２１０と連結している位置に切り欠き部２３２ａ，２３２ｂが設けられている。
【００４９】
振動片３００を製造するための第３の実施形態に係るエッチング用のマスク３は、保持部２２２と基部２１０との間に設けられた切り欠き部２３２ａの先端２３４ａに凸部２４０ａが連結して形成されている。また、振動腕２１６ａの連結部２２０ａに凸部２４０ｂが連結して形成されている。更に、切り欠き部２３２ｂの先端２３４ｂに凸部２４０ｃ，２４０ｄが連結して形成されている。
【００５０】
図１５に示すマスク３のＥ部拡大図において、凸部２４０ｃは、第１の実施形態に係る凸部４０ａ，４０ｂ，４０ｃと同様に、凸部２４０ｃの長さＬ１が切り欠き部２３２ｂの先端２３４ｂと接するＹ´軸に平行な仮想直線ＢＬ３１と６０°の角度θを成して交わる仮想直線ＢＬ３２がマスク３の外形ラインとの接点における法線ベクトルＮＶ３（Ｘ１軸方向と同じ）の正方向に一致するように設けられている。しかし、凸部２４０ｄは、略矩形形状であり、マスク３と連結された側と反対側で、＋Ｙ´軸側に位置する凸部２４０ｄの角部はＸ軸方向と平行で切り欠き部２３２ｂの基部２１０側の側面に沿った仮想直線ＢＬ４１と６０°の角度θを成して交わる仮想直線ＢＬ４２がマスク３の外形ラインとの接点における法線ベクトルＮＶ４（Ｘ２軸方向と同じ）の正方向に一致するように設けられている。
【００５１】
このような凸部２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄを有するマスク形状とすることで、Ｘ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸の各正方向からのエッチング速度を遅くすることができるため、股部２３０や切り欠き部２３２ａ，２３２ｂに生じ易い直線的な結晶面同士の交点の発生を回避でき、耐衝撃特性が向上した振動片３００を得ることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態に係る振動片を製造するマスク１，２，３では、凸部がＸ軸の３軸（Ｘ軸、Ｘ１軸およびＸ２軸）総てに対応して設けられているものと、１軸（Ｘ１軸）のみや２軸（Ｘ軸とＸ１軸）のみに設けられているものがある。これは、曲線状に形成された連結部や切り欠き部の大きさや角度の違いにより直線的な結晶面同士の交点の発生が異なるためであり、各種構造の振動片を製造するマスクにおいて、凸部をＸ軸の３軸総てに設けても、１軸のみや２軸のみに設けても構わない。また、凸部の長さＬ１は、前述したように、マスクの外形ラインとエッチング加工後の振動片の外形ラインとの長さＬの少なくともＬ／２以上であり、できればＬ以上１．５Ｌ以下の範囲内であるのが好ましい。
【符号の説明】
【００５３】
１…マスク、１０…基部、１２ａ，１２ｂ…振動部、１４ａ，１４ｂ…錘部、１６ａ，１６ｂ…振動腕、１８ａ，１８ｂ…溝部、２０ａ，２０ｂ…連結部、２２…保持部、２４ａ，２４ｂ…湾曲部、２６ａ，２６ｂ…保持腕、２８ａ，２８ｂ…支持部、３０…股部、３２ａ，３２ｂ…切り欠き部、３４…先端、３６…外縁、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…凸部、１００…振動片。
【図１】
2014197728.tif 000003
【図２】
2014197728.tif 000004
【図６】
2014197728.tif 000005
【図７】
2014197728.tif 000006
【図８】
2014197728.tif 000007
【図９】
2014197728.tif 000008
【図１０】
2014197728.tif 000009
【図１１】
2014197728.tif 000010
【図１２】
2014197728.tif 000011
【図１３】
2014197728.tif 000012
【図１４】
2014197728.tif 000013
【図１５】
2014197728.tif 000014
【図１６】
2014197728.tif 000015
【図３】
2014197728.tif 000016
【図４】
2014197728.tif 000017
【図５】
2014197728.tif 000018