(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
連結部を介して前記支持部と一体的に形成された音叉型水晶片とを備え、
前記連結部の第１の主面及び第２の主面のそれぞれが、平面透視において、前記連結部の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部を有しており、
前記凹部が、前記連結部の前記幅方向に延びる楕円形状となっており、
前記第１の主面及び前記第２の主面のそれぞれの前記凹部が、平面透視して、一部だけが重なっており、
前記連結部の幅方向は、Ｘ軸に平行となっており、
平面視して、
前記連結部には前記支持部と前記水晶片とに接続している二辺があり、
前記水晶片には前記連結部の二辺に接続している辺があり、
前記連結部の前記水晶片に接続している辺と前記水晶片の前記連結部に接続している辺とのなす角度が鈍角となっている
ことを特徴とする水晶ウエハ。
【請求項２】
請求項１に記載の水晶ウエハであって、
前記凹部が、前記第１の主面及び第２の主面の端部に設けられている
ことを特徴とする水晶ウエハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶片を含む水晶ウエハに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶ウエハは、例えば水晶振動素子等の水晶片を有しており、水晶片は連結部を介して支持部と一体的に形成されている。水晶片は、例えば治具等によって力が加えられることによって、連結部において折られて支持部から取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３４３６４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、水晶ウエハから水晶片を折り取る際に、水晶片に連結部の一部であるバリが残る可能性があった。もし、水晶片にバリが残っている場合、例えば、水晶片をパッケージに実装する際に、水晶片を所望の位置に実装することが困難になる等の不具合が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、折り取った際に水晶片にバリが残る可能性が低減された水晶ウエハを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様による水晶ウエハは、支持部と、連結部を介して支持部と一体的に形成された音叉型水晶片とを備え、連結部の第１の主面及び第２の主面のそれぞれが、平面透視において、連結部の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部を有しており、凹部が、連結部の前記幅方向に延びる楕円形状となっており、第１の主面及び前記第２の主面のそれぞれの凹部が、平面透視して、一部だけが重なっており、前記連結部の幅方向は、Ｘ軸に平行となっており、平面視して、連結部には支持部と水晶片とに接続している二辺があり、水晶片には連結部の二辺に接続している辺があり、連結部の水晶片に接続している辺と水晶片の連結部に接続している辺とのなす角度が鈍角となっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様にある水晶ウエハにおいて、支持部と、連結部を介して支持部と一体的に形成された音叉型水晶片とを備え、連結部の第１の主面及び第２の主面のそれぞれが、平面透視において、連結部の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部を有しており、凹部が、連結部の前記幅方向に延びる楕円形状となっており、第１の主面及び前記第２の主面のそれぞれの凹部が、平面透視して、一部だけが重なっているおり、前記連結部の幅方向は、Ｘ軸に平行となっており、平面視して、連結部には支持部と水晶片とに接続している二辺があり、水晶片には連結部の二辺に接続している辺があり、連結部の水晶片に接続している辺と水晶片の連結部に接続している辺とのなす角度が鈍角となるようにすることで、連結部の厚みを十分に確保して意図せず折れる可能性を低減させつつ、連結部の幅方向に割れやすくしてバリが生じる可能性を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態における水晶ウエハを示す斜視図である。
【図２】図１に示された水晶ウエハの部分拡大図である。
【図３】図２に示された水晶ウエハの部分平面透視図である。
【図４】図２に示された水晶ウエハの凹部形状を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における変形例の凹部形状が示された水晶ウエハの部分平面透視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における水晶ウエハを示す部分平面透視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における変形例の凹部形状が示された水晶ウエハの部分平面透視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における水晶ウエハを示す部分平面透視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における水晶ウエハを示す部分平面透視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態における水晶ウエハを示す部分平面透視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態における水晶ウエハを示す部分平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のいくつかの実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における水晶ウエハは、図１〜図３に示されているように、支持部１と、水晶片２と、連結部３とを含んでいる。
【００１１】
支持部１は、例えば枠形状を有している。図１〜図３において、水晶ウエハは、仮想のＸＹＺ空間に設けられている。支持部１は、連結部３によって一体的に連結された水晶片２と連結されている。
【００１２】
水晶片２は、枠状の支持部１の内側に設けられている。図２に示されているように、水晶片２は、基部２１と振動腕部２２とからなり、振動腕部２２が第一の振動腕部２２ａ及び第二の振動腕部２２ｂとから成る。
【００１３】
第一の振動腕部２２ａ及び第二の振動腕部２２ｂは、基部２１の一辺から仮想Ｙ軸の方向に平行に延設されている。
【００１４】
このような水晶片２は、基部２１と各振動腕部２２とが一体となって音叉形状を有しており、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術により形成されている。
【００１５】
図２に示されているように、水晶片２は、励振用電極２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂと、接続用電極２５ａ及び２５ｂと、周波数調整用金属膜２６ａ及び２６ｂと、導配線パターン２７、２８とを有している。
【００１６】
図２に示されているように、励振用電極２３ａは、第一の振動腕部２２ａの表裏主面に設けられている。また、励振用電極２３ｂは、第一の振動腕部２２ａの対向する両側面に設けられている。周波数調整用金属膜２６ａは、第一の振動腕部２２ａの表主面及び両側面の先端部に設けられている。接続用電極２５ａは、基部２１の第一の振動腕部２２ａ側であって、基部２１の表裏主面に設けられている。
【００１７】
また、図２に示されているように、励振用電極２４ａは、第二の振動腕部２２ｂの表裏主面に設けられている。また、励振用電極２４ｂは、第二の振動腕部２２ｂの対向する両側面に設けられている。周波数調整用金属膜２６ｂは、第二の振動腕部２２ｂの表主面及び側面の先端部に設けられている。また、接続用電極２５ｂは、基部２１の第二の振動腕部２２ｂ側であって、基部２１の表裏主面に設けられている。
【００１８】
なお、周波数調整用金属膜２６ａ及び２６ｂは、構成する金属の量を増減させることにより、振動周波数値を所望する値に調整することができる。
【００１９】
図２に示されているように、励振用電極２３ａ及び２４ｂと、周波数調整用金属膜２６ｂと接続用電極２５ｂとは、水晶片２表面に設けられた、例えば導配線パターン２７により電気的に接続している。接続用電極２５ｂは、基部２１に設けられている導配線パターン２７により励振用電極２３ａと電気的に接続している。また、接続用電極２５ｂは、励振用電極２４ｂと電気的に接続している。
【００２０】
また、図２に示されているように、励振用電極２３ｂ及び２４ａと、周波数調整用金属膜２６ａと接続用電極２５ａとは、水晶片２の表面に設けられた、例えば導配線パターン２８により電気的に接続している。接続用電極２５ａは、励振用電極２３ｂ及び周波数調整用金属膜２６ａと電気的に接続している。また、基部２１の表主面に設けられた導配線パターン２８は、励振用電極２４ａ及び励振用電極２３ｂと電気的に接続している。
【００２１】
なお、各励振用電極２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂと、接続用電極２５ａ、２５ｂと、周波数調整用金属膜２６ａ、２６ｂと、導配線パターン２７、２８とは、複数の金属膜を積層してなる多層構造体であり、水晶片２に第１の金属膜が形成され、第１の金属膜の上面に第２の金属膜が積層するように形成されている。第１の金属膜は、例えば、Ｃｒ（クロム）から構成され、第２の金属膜は、例えば、金により構成されている。
【００２２】
また、励振用電極２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂ及び接続用電極２５ａ、２５ｂは、フォトリソグラフィー技術、蒸着技術やスパッタリング技術によって、所定のパターン形状にパターン形成される。
【００２３】
水晶片２を振動させる場合、接続用電極２５ａ及び２５ｂに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的にとらえると、第一の振動腕部２２ａの励振用電極２３ｂは＋（プラス）電位となり、励振用電極２３ａは−（マイナス）電位となり、＋から−に電界が生じる。一方、このときの第二の振動腕部２２ｂの励振用電極は、第一の振動腕部２２ａの励振用電極に生じた極性とは反対の極性となる。これらの印加された電界により、第一の振動腕部２２ａ及び第二の振動腕部２２ｂに伸縮現象が生じ、各振動腕部２２に設定した共振周波数の屈曲振動を得る。
【００２４】
図１及び図２に示されているように、連結部３は、水晶片２と支持部１が連結されるように設けられている。連結部３は、水晶片２と支持部１とをつなぐ役割を果たしている。図３において、連結部３の幅方向とは、仮想Ｘ軸方向であり、連結部３の長さ方向とは、仮想Ｙ軸方向である。
【００２５】
図２及び図３に示されているように、連結部３は、第１の主面３ａ（図２参照）及び第２の主面３ｂ（図２参照）のそれぞれに、平面透視において、連結部３の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部Ｋ１を有している。図３に示されているように凹部Ｋ１の開口の形状は、例えば四角形状になっている。
【００２６】
図４に示されているように、凹部Ｋ１の断面形状は、例えばＵ字形状になっている。凹部Ｋ１の断面形状を例えばＵ字形状にすることによって、水晶片２を連結部３から折り取る際に、凹部Ｋ１の底面に応力が集中してかかることになり、その集中した箇所を起点にしてクラックが連結部３の深さ方向へ向かって進展しやすいので、バリが発生する可能性を低減することができる。連結部３の深さが、例えば、１００μｍであり、凹部Ｋ１の深さは、例えば、１０〜３０μｍである。
【００２７】
図５に示されているように、第１の実施形態における水晶ウエハの変形例は、凹部Ｋ１の開口形状が円形状になっている。また、凹部Ｋ１の開口形状を円形状とすることによって、水晶片２を連結部３から折り取る際に、応力が集中する箇所が幅方向に並んでいるため、クラックが他方の凹部Ｋ１へ向かって進展しやすいので、クラックは幅方向に進展することになる。
【００２８】
水晶片２の連結部３からの折り取り方法は、連結部３に対応する箇所に開口部が設けられているマスク治具と折り取った後の収納部が設けられているトレイ治具とで水晶ウエハを挟みこむ。次に、折り取り用ピンをマスク治具の開口部を通るようにして連結部３に押し付けることで、水晶ウエハから水晶片２が折り取られる。
【００２９】
このようにして水晶ウエハから折り取られた水晶片２（すなわち水晶振動素子）を、導電性接着剤によってパッケージの搭載パッドに搭載することによって、水晶振動子を得ることができる。
【００３０】
ちなみに、水晶振動子に用いられるパッケージは、例えば、平板状の絶縁基体の上面に搭載パッドが設けられており、この搭載パッドを囲むようにして絶縁基体に枠体が設けられている構造を有している。
【００３１】
第１の実施形態の水晶ウエハにおいて、平面透視した際に、連結部３の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部Ｋ１を有していることによって、凹部Ｋ１が連結部３の幅方向において同じ位置に設けられているのと比して、表裏の凹部Ｋ１間が厚くなり不用意に割れることを低減することができる。
【００３２】
また、凹部Ｋ１が幅方向にずれていることによって、一方の凹部Ｋ１を起点としたクラックは、他方の凹部Ｋ１へ向かって進展しやすいので、クラックは幅方向に進展することになる。よって、凹部Ｋ１の位置で連結部３の幅方向に割れるので、バリが発生する可能性を低減することができる。
【００３３】
また、連結部３の幅方向において互いに異なる位置に設けられた凹部Ｋ１を有していることによって、水晶片にバリが発生する可能性を低減できるので、例えば、水晶片をパッケージの搭載パッドに実装する際に、バリがパッケージの枠体の内壁にぶつかることがなく、パッケージの所望の位置に実装することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態における水晶ウエハは、図６に示されているように、凹部Ｋ１が、連結部３の幅方向に延びる形状を有している点で第１の実施形態と異なる。なお、第２の実施形態においては、凹部Ｋ１が、連結部３の幅方向に延びる形状を有していること以外は第１の実施形態と同様であるため、この同様の部分についての説明は省略する。
【００３５】
図６に示されているように、凹部Ｋ１の開口形状は、例えば長方形状にように、連結部３の幅方向に延びる形状を有している。つまり、図６に示されているように、凹部Ｋ１の開口は、水晶片２側に位置する線分と、連結部３側に位置する線分と、２つの線分の両端をそれぞれつなげた２本の線分とで囲まれた位置に一定の間隔を空けて設けられている。
【００３６】
また、図６に示されているように、第１の主面及び第２の主面のそれぞれの凹部Ｋ１は、平面透視して、一部だけが重なるようにして設けられていることにより、不用意に割れやすくなることを防ぎ、水晶片２を連結部３から折り取りする際には、重なった部分が割れやすいため、生産性を向上させることができる。したがって、第１の主面及び第２の主面のそれぞれの凹部Ｋ１は、平面透視して、一部だけが重なるようにして設けられていることが好ましい。
【００３７】
図７に示されているように、第２の実施形態における水晶ウエハの変形例は、凹部Ｋ１の開口形状が楕円形状になっている。このようにすることでも、水晶片２を連結部３から折り取る際に、一方の凹部Ｋ１を起点としたクラックは、他方の凹部Ｋ１へ向かって進展しやすいので、クラックは幅方向に進展することになる。また、凹部Ｋ１の開口形状が幅方向に延びる楕円状になっており、応力が集中しやすい曲率半径の小さい部分が幅方向に並んでいることによって、クラックは幅方向に進展することになる。
【００３８】
第２の実施形態における水晶ウエハは、凹部Ｋ１が、連結部３の幅方向に延びる形状を有していることによって、凹部Ｋ１を起点としたクラックは、幅方向に進展することになる。よって、凹部Ｋ１の位置で幅方向に割れるので、水晶片２にバリが発生する可能性を低減することができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態における水晶ウエハは、図８に示されているように、凹部Ｋ１が、第１の主面及び第２の主面の端部に設けられている点で第１の実施形態と異なる。なお、第３の実施形態においては、凹部Ｋ１が、第１の主面及び第２の主面の端部に設けられていること以外は第１の実施形態と同様であるため、この同様の部分についての説明は省略する。
【００４０】
第３の実施形態における水晶ウエハは、凹部Ｋ１が連結部３の幅方向における端部から内側に向かうように設けられていることによって、凹部Ｋ１の外側端部から連結部３の長さ方向にクラックが進展する可能性が低減されているので、連結部３の幅方向における一方端部から他方の端部にかけて割れやすくなっている。したがって、凹部Ｋ１が幅方向の端部から内側に向かうように設けられていることが好ましい。
【００４１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態における水晶ウエハは、図９に示されているように、連結部３の第１の主面及び第２の主面のそれぞれの凹部Ｋ１が平面透視において、連結部３の長さ方向において互いに異なる位置に設けられている点で第１の実施形態と異なる。なお、第４の実施形態においては、凹部Ｋ１が、連結部３の第１の主面及び第２の主面のそれぞれの凹部Ｋ１が平面透視において、連結部３の長さ方向において互いに異なる位置に設けられていること以外は第１の実施形態と同様であるため、この同様の部分についての説明は省略する。
【００４２】
凹部Ｋ１の開口形状は、例えば楕円形状、四角形状のような形状を有している。凹部Ｋ１は、連結部３の長さ方向において互いに異なる位置に設けられている。
【００４３】
第４の実施形態における水晶ウエハは、凹部Ｋ１が連結部３の長さ方向において互いに異なる位置に設けられていることによって、長さ方向のクラックの進展は、長さ方向にずれている表裏の凹部間で発生しやすく、凹部間以外の長さ方向へのクラックの進展の可能性を低減することができる。
【００４４】
また、第４の実施形態における水晶ウエハは、凹部Ｋ１が連結部３の幅方向における端部から内側に向かうように設けられていることによって、凹部間でクラックが進展した後、さらに長さ方向へのクラックの進展の可能性を低減することができる。
【００４５】
尚、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。図１０に示されているように、第１の主面に設けられている凹部Ｋ１は、一方の端部側から複数並んで設けられており、第２の主面に設けられている凹部Ｋ１は、他方の端部側から複数並んで設けられていても構わない。
【００４６】
また、図１１に示されているように、第１の主面に設けられている凹部Ｋ１は、複数設けられており、第２の主面に設けられている凹部Ｋ１は、平面透視して、第１の主面に設けられている凹部Ｋ１の間の位置になるように設けられていても構わない。
【００４７】
また、上述した実施形態では、音叉型の水晶片について説明したが、矩形状の水晶片でもかまわない。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・支持部
２・・・水晶片
２１・・・基部
２２ａ・・・第一の振動腕部
２２ｂ・・・第二の振動腕部
２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ・・・励振用電極
２５ａ、２５ｂ・・・接続用電極
２６ａ、２６ｂ・・・周波数調整用金属膜
２７、２８・・・導配線パターン
３・・・連結部
３ａ・・・第１の主面
３ｂ・・・第２の主面
Ｋ１・・・凹部
【図１】
0005847540.tif 000002
【図２】
0005847540.tif 000003
【図３】
0005847540.tif 000004
【図４】
0005847540.tif 000005
【図５】
0005847540.tif 000006
【図６】
0005847540.tif 000007
【図７】
0005847540.tif 000008
【図８】
0005847540.tif 000009
【図９】
0005847540.tif 000010
【図１０】
0005847540.tif 000011
【図１１】
0005847540.tif 000012