(57)【要約】【課題】電極パターンを保護膜として圧電基板をエッチングするメサ型圧電振動子の製造方法において、パッケージ実装後の周波数特性の微調整量を小さくし、製造コストを抑えることを目的とする。【解決手段】平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上に所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを剥離する工程と、前記電極パターンに測定器を接続し圧電素子の周波数特性を取得する工程と、前記取得した周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記電極パターンの上に成膜する工程とを備えたことを特徴とするメサ型圧電振動子の製造方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを剥離する工程と、前記電極パターンに測定器を接続し圧電素子の周波数特性を取得する工程と、前記取得した周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記電極パターンの上に成膜する工程とを備えたことを特徴とするメサ型圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記電極パターンを前記圧電基板のほぼ中央に配置して励振電極としたものであって、前記圧電素子の周波数特性を取得した後に、該周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記励振電極の上及び前記励振電極の端部から肉薄部端縁までの間に成膜する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のメサ型圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか一方に記載した製造方法にて形成したことを特徴とするメサ型圧電振動子。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メサ型圧電振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子において、圧電基板の中央を肉厚とし、その周辺を肉薄としたものをメサ型構造と呼んでいる。通常、メサ型の圧電振動子は肉厚部分の両面に励振電極を形成し、肉薄部分の一部に引出電極（励振電極との接続用）を形成するが、励振電極を保護膜として、圧電基板の周辺をエッチングし肉薄部分を形成するといった製造方法が良く使われている。
【０００３】
図６は、特開昭５１−２４８９２号公報に開示された、従来のメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程を示したものである。
図６に示すように、まず、水晶基板の両面に励振電極と引出電極とを蒸着等によって一括形成する。（図６（Ａ）（Ｂ））次に、これら励振電極と引出電極とを保護膜として水晶周辺（引出電極直下を除く）をエッチングしメサ部分を形成する。（図６（Ｃ））
このようにすると、水晶基板をエッチングするための専用の保護膜の形成とその剥離を不要とし、製造コストを抑えることができる。なお、この製造方法は中央の励振電極のみならず引出電極直下の水晶基板がエッチングされないため、厚み滑り振動のエネルギーが水晶基板の周辺部にもれやすくなり、不要振動（スプリアス）が発生しやすいという欠点がある。
【０００４】
そこで、これを解決するための次のような製造方法が用いられている。
図７は、従来のメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程を示したものである。
図７において、まず、水晶基板の中央部分に励振電極を形成する。（図７（Ａ）（Ｂ））次に、励振電極を保護膜として周辺部をエッチングする。（図６（Ｃ））その後、励振電極の辺縁から肉薄部にかけて引出電極を形成する。（図６（Ｄ））
このようにすると、引出電極を形成する工程を追加するだけで、専用の保護膜の形成と剥離とを不要とし、引出電極の直下の水晶基板を肉薄とすることができるので、不要振動（スプリアス）の発生を抑えることが可能となる。
【特許文献１】特開昭５１−２４８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、以上述べた従来のメサ型圧電振動子の第１、第２の製造方法には、次のような問題点がある。
すなわち、圧電素子は水晶基板の厚さと励振電極の厚みによってその周波数特性が変化することは周知のことである。従って、ウェハ状態の圧電基板に多数の圧電素子を一括形成する場合において、予め水晶基板のエッチング（メサ部の形成）、励振電極の形成、或いはパッケージへの実装といった影響を全て見込んだ上で製造しなけらばならない。
しかしながら、現状では各圧電素子の特性のバラツキを完全に抑えることは困難であるため、特に要求特性が厳しい場合はパッケージ実装後に片面の励振電極の一部を削ったり、或いは励振電極上に追加成膜するといった微調整を必要としている。
従って、要求特性から大きくずれたものはその分微調整に時間がかかり製造コストが増大してしまう。また、パッケージ実装後の微調整は片面の電極に対して行うため、微調整の量が大きいと両面の電極のバランスがくずれ特性劣化を招きやすい。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、製造バラツキが小さく、またパッケージ実装後の微調整量が極めて小さいメサ型圧電振動子とそ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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明においては、平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを剥離する工程と、前記電極パターンに測定器を接続し圧電素子の周波数特性を取得する工程と、前記取得した周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記電極パターンの上に成膜する工程とを備えたものである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明においては、請求項１において、前記電極パターンを前記圧電基板のほぼ中央に配置して励振電極としたものであって、前記圧電素子の周波数特性を取得した後に、該周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記励振電極の上及び前記励振電極の端部から肉薄部端縁までの間に成膜する工程を備えたものである。
また、請求項３記載の発明においては、請求項１、または請求項２に記載の製造方法にて形成したメサ型圧電振動子である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、メサ型圧電振動子の製造方法において、平行平板の圧電基板の主面にフォトレジストパターンによって電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを剥離する工程と、前記電極パターンに測定器を接続し圧電素子の周波数特性を取得する工程と、前記取得した周波数特性に基づき所定の厚みの金属膜を前記電極パターンの上に成膜する工程とを備えたものである。したがって、本発明は製造バラツキが小さく、またパッケージ実装後の周波数の微調整量が小さいメサ型圧電振動子を提供する上で効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。
図１、２は本発明に係わるメサ型圧電振動子の製造方法の工程を示したものである。
まず、図１（Ａ）（Ｂ）のように水晶基板の両面に金属膜を蒸着等によって形成する。次に、前記金属膜の全面にフォトレジストを塗布し（図１（Ｃ））、この上からフォトマスク（図示しない）を被せてフォトレジストを露光した後、現像を行い不要な部分を除去しフォトレジストパターンを形成する。（図１（Ｄ））次に、前記フォトレジストパターンを保護膜として金属膜をエッチングし、励振電極を形成する。（図１（Ｅ））次に、前記フォトレジストパターンを励振電極上に残したまま、これらを保護膜として水晶基板の周辺部分をエッチングし肉薄部分を形成する。（図２（Ｆ））
【００１０】
次に、フォトレジストパターンを剥離し（図２（Ｇ））、露出した励振電極に測定プローブを直接あるいはギャップ法により間接的に接続しネットワークアナライザ等の測定器にて圧電素子の周波数特性を取得する。（図２（Ｈ））次に、前記取得した周波数特性と所望の周波数特性との差違に応じて予め設定された所定の厚みの金属膜を励振電極の上に追加成膜する。このとき、励振電極の端部と肉薄部の端縁の間に引出電極を形成するようにしておくとよい。（図２（Ｉ））なお、追加成膜する金属膜の厚みを励振電極の厚みよりも小さくするのが好ましいが、少なくとも３０ｎｍ以上の厚みがあれば導通上問題とならない。次に、追加成膜後のウェハ上の圧電素子を個片に分割しこれらをパッケージに実装し封止すると圧電素子が完成する。
なお、パッケージ封止前に圧電素子の周波数特性を確認し、必要に応じて電極のトリミングや追加成膜といった微調整を行うが、本実施例では追加成膜時に圧電素子を所望の特性にするので微調整の量が格段に小さくて済み、微調整に要する時間も極めて短くなる。
【００１１】
このように、水晶基板の周辺部をエッチングし励振電極を形成した後で圧電素子の周波数特性をウェハ上から測定し、前記取得した周波数特性に基づき予め追加成膜する金属膜の厚みを厳密に設定するので、パッケージ実装時の圧電素子をバラツキなく所望の周波数特性とすることが可能となり、製造コストを抑えたメサ型の圧電振動子を提供することができる。
【００１２】
なお、本実施例では、金属膜を励振電極の上に追加成膜するときに、引出電極を一括形成するようにしたが、本発明にあってはこれに限らず。例えば、図３、４に示すように、水晶基板に励振電極と引出電極とを一括形成し（図３（Ｄ）（Ｅ））、これらを保護膜として水晶周辺をエッチングし（図３（Ｆ））、フォトレジストパターンを剥離し（図３（Ｇ））、圧電素子の周波数特性を取得し（図４（Ｈ））、水晶基板の中央部分に金属膜を追加成膜するようにしてもよい。（図４（Ｉ））或いは、図４（Ｉ）において追加成膜する金属膜を、図５に示すように、引出電極の上にも追加成膜すると共に、裏面接続用の引出電極を形成するようにしても良い。この場合、引出電極を形成した部分は肉厚となり不要振動の抑圧について考慮しなければならないが、上述した実施例と同様に追加成膜の厚みを厳密に設定することができるので、パッケージ実装時の圧電素子をバラツキなく所望の周波数特性にすることが可能となり、製造コストを抑えるのに効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程図（１／２）
【図２】本発明に係るメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程図（２／２）
【図３】本発明に係るメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程図（１／２）
【図４】本発明に係るメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程図（２／２）
【図５】本発明に係るメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程図の変形例
【図６】従来のメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程図。
【図７】従来のメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程図。
【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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