(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、薄片振動素板の振動部とその周囲を囲う補強部から成る水晶振動子の製造方法、及びその振動子を提供する。【解決手段】  上記目的を達成する為、本発明は、一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子が形成された、水晶薄片素板の振動部と、振動部の周囲を囲う補強部が一体と成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法で、水晶薄片素板の振動領域とする部分に電極形成する工程（Ｓ１０１）と、水晶薄片素板の振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状ガラス材補強板が水晶薄片素板に原子間接合される工程（Ｓ１０２）を有し、又、電極は蒸着またはスパッタリングで形成されることを特徴とし、又、電極が形成され振動部となる部分を有する水晶薄片素板上に、振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状ガラス材補強板が水晶薄片素板と原子間接合された水晶振動子であることを特徴とし課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子が形成された、水晶薄片素板の振動部と該振動部の周囲を囲う補強部が一体と成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、
該水晶薄片素板の振動領域とする部分に電極を形成する工程（Ｓ１０１）と、該水晶薄片素板の振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状のガラス材補強板を該水晶薄片素板に原子間接合する工程（Ｓ１０２）と、を有する水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
該電極は蒸着またはスパッタリングにより形成される請求項１に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
電極が形成され振動部となる部分を有する水晶薄片素板上に、該振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状のガラス材補強板が該水晶薄片素板と原子間接合されたことを特徴とする厚み滑り振動をする水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶デバイスに属し、主として通信分野の伝送系装置に使用される水晶発振器に用いられる厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法、及びその水晶振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の移動体や情報通信機器などに用いられる水晶振動子やフィルタなどの圧電デバイスは機器の小型化、及びデジタル化への展開と相まって、超高周波化・高帯域化といったように基本仕様が高機能化する傾向にある。また先述の機器などの著しい小型化に伴い、これらの機器に用いられる水晶振動子など搭載される電子部品についても更なる小型化が急速に求められているのが現状である。
【０００３】
高周波を発振させる為の、従来の技術の一例としては、水晶振動子容器のなかに搭載される水晶素板の主面の一部に、フォトリソグラフィとエッチングにより矩形状をした凹状の窪みが形成され、この凹状部分の厚みは所望する周波数の振動が得られる厚さとなるまで薄くエッチングされ、厚み滑り振動モードの振動領域部とされている。この振動領域部の周囲には、この振動領域部を支持し補強する、より厚みのある補強部が先述の凹状部分と一体となって形成されている。
【０００４】
ＡＴカット水晶振動子の振動モードは厚み滑り振動であり、その周波数は先述の振動領域部の厚みに反比例するために、水晶振動子高周波化を図るためにはこの振動領域部の厚さを薄くする必要がある。この振動領域部厚みよりも厚い先述の補強部とが一体で形成された図５に示されるような水晶振動子の場合は凹状部分の圧電振動領域部の厚みは数μｍで（例えば約２μｍ）、そのときの基本波の厚み滑り振動周波数が約８００ＭＨｚの水晶振動子が作成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０３１７６９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８６７４号公報
【特許文献３】特開２００４−０４０１９８号公報
【特許文献４】特開２００３−３０９４４５号公報
【０００６】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、先述の水晶振動子の振動部の厚みは、補強部の厚みの１／１０以下といったように非常に薄いものであり、その為に水晶振動子の振動部と一体と成っている周囲部分の僅かな機械的な歪みの影響も受けやすい構造と成っており、僅かな機械的な歪みがある場合、この機械的な歪みは振動部の薄板の厚みを変化させて、その結果、主振動以外の多数の不要なスプリアス振動の発生を招くおそれがあった。
【０００８】
以上を鑑みて、この様な一体形状をした水晶振動子の振動部は厚い補強部の厚みから、所望の周波数が得られる薄い振動部の厚みとなるまでエッチング加工により形成され、上述したように水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とから成る形状をした水晶振動子が、多数個一枚のウェハー上にパターンニングされているのが一般的である。
【０００９】
しかしながら、振動部の厚みが数μｍ以下になるとエッチングむらにより凹状の振動部内での厚みのばらつきが発生し、周波数の振動部内分布が悪くなり安定した周波数を得ることが出来ないおそれがあるといった問題があった。
【００１０】
また、一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子が形成される場合、その各々の水晶振動子の振動特性にばらつきが生じ、個々の水晶振動子において安定した品質が得られず、その結果として、水晶振動子の生産歩留まりが悪化するおそれがあるといった問題があった。
【００１１】
また、貫通穴が施されたガラス補強板を用いた構造の水晶振動子と比較した場合、水晶薄片素板とガラス補強板の原子間接合をする際に生じるおそれがある接合歪みを抑制するのに十分なだけガラス補強板の板厚を厚くする必要がある為、表面実装型水晶振動子の低背化を実現する上で問題があった。
【００１２】
本発明は、以上のような技術的背景のもとで成されたものであり、従がってその目的は、薄片振動素板の振動部とその周囲を囲う補強部から成る水晶振動子の製造方法、及びその水晶振動子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の水晶振動子の製造方法は、一枚のウェハー上に多数個の水晶振動子が形成された、水晶薄片素板の振動部と、振動部の周囲を囲う補強部が一体と成った厚み滑り振動をする水晶振動子の製造方法において、水晶薄片素板の振動領域とする部分に電極を形成する工程（Ｓ１０１）と、水晶薄片素板の振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状のガラス材補強板が水晶薄片素板に原子間接合される工程（Ｓ１０２）とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、電極は蒸着またはスパッタリングにより形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、電極が形成され振動部となる部分を有する水晶薄片素板上に、振動部の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状のガラス材補強板が水晶薄片素板と原子間接合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の水晶振動子の製造方法によれば、厚みばらつきが非常に小さな水晶薄片素板を用いることで、周波数の振動部内分布が著しく良い安定した品質の水晶振動子を得ることが出来る。
【００１７】
また、水晶振動子の振動面の形成をエッチングによらないために、生産歩留まりを著しく高めることが出来る。
【００１８】
また、エッチングによらず、振動部の周囲を囲み、かつ被さるような凹形状のガラス材と水晶薄片素板との原子間接合により振動部の周囲を囲う補強部が形成されるために、水晶薄片素板の厚みを最初から目的の周波数が得られる厚みとすることが出来、ここでも周波数の振動部内分布が著しく良い安定した品質の水晶振動子を生産歩留まり良く効率的に得ることが出来る。
【００１９】
また、貫通穴が施されたガラス補強版と比較し、凹型のガラス補強板構造とすることにより十分な強度が得られ、その結果、水晶薄片素板と凹型のガラス補強板の原子間接合する際に生じるおそれのある接合歪みを抑制するのに必要な凹型のガラス補強板の厚みを薄くすることが出来、このことは同時に表面実装型水晶振動子の低背化を実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の水晶振動子２の製造工程図である。即ち、一枚のウェハー１上に多数個の水晶振動子２が形成された、水晶薄片素板３の振動部４と、この振動部４の周囲を囲い、かつ被さるような凹形状のガラス材補強板７とが一体と成った厚み滑り振動をする水晶振動子２の製造工程図である。まず、最初に水晶薄片素板３の振動領域とする部分（振動部４）に電極６を形成し（Ｓ１０１）、その後に水晶薄片素板３の振動部４の周囲を囲み、かつ被さるように凹形状のガラス材補強板７を水晶薄片素板３に原子間接合する工程（Ｓ１０２）とを有するものである。凹形状のガラス材補強板７の上方部の部分は非常に薄く、本発明の水晶振動子２の水晶薄片素板３の振動を抑制することは無く、その被さるような形状をなすことから、製造工程中の本発明の水晶振動子２の振動部４への微細な汚れが付着するおそれを無くす効果も奏するものである。本発明の水晶振動子２の製造方法によれば、エッチングを用いずに厚みばらつきが非常に小さな、最初から、所望の周波数を得ることが出来る厚みの水晶薄片素板３を用いる為に、周波数の振動部内分布が著しく良い安定した品質の水晶振動子２を、生産歩留まり良く得ることが出来る。
【００２２】
図２は本発明の水晶振動子２を側面方向からみた概略の側面模式図である。本発明の水晶振動子２の製造方法によれば、エッチングを用いること無く水晶薄片素板３との原子間接合により凹形状のガラス材補強板７が形成されるために、水晶薄片素板３の厚みを最初から目的の周波数が得られる厚みとすることが出来、水晶振動子２の生産効率を著しく高めることが出来る。
【００２３】
図３は本発明の水晶振動子２を斜め上面方向からみた概略の上面斜視図である。なお、水晶薄片素板３は従来の研削加工によって形成されたものや、ＣＶＤなどの成膜方法によって形成されたものを使用することが出来る。また、水晶振動子２の補強部５を形成する凹形状をしたガラス補強板７は、補強の効果を成して、かつ水晶振動子２の振動特性を抑制する材質のものでなければ良い。また、電極６の形成に関しては、その形成方法は蒸着法、スパッタリングに限らず、ＥＢ（電子ビーム）、ＣＶＤといった方法でも構わず、これらの場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【００２４】
図４は本発明の水晶振動子２が多数個一枚のウェハー１上に形成された様子を示す、ウェハー１の上面方向からみた概略の上面模式図である。この様に本発明の水晶振動子２では一枚のウェハー１上に多数の水晶振動子２を形成することにより、一括的に各々の製造工程を行うことが出来るため、著しく生産効率良く水晶振動子２を製造することが出来るといった効果を奏する。
【００２５】
図５は従来の水晶振動子２を斜め上面からみた概略の上面斜視図である。従来の水晶振動子２では、非常に薄い振動部４の厚みを得るためにエッチングを用いた為、振動部４の厚みが数μｍ以下になるとエッチングむらにより凹状の振動部４内での厚みのばらつきが発生し、周波数の振動部４内分布が悪くなり、その結果、安定した周波数を得ることが出来ないおそれがあるといった問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の水晶振動子の製造方法の工程図である。
【図２】本発明の水晶振動子を側面方向からみた概略の側面模式図である。
【図３】本発明の水晶振動子を斜め上面方向からみた概略の上面斜視図である。
【図４】本発明の水晶振動子が多数個一枚のウェハー上に形成された様子を示す、ウェハーの上面方向からみた概略の上面模式図である。
【図５】従来の水晶振動子を斜め上面からみた概略の上面斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ウェハー
２  水晶振動子
３  水晶薄片素板  
４  振動部
５  補強部
６  電極
７  凹形状のガラス材補強板
【図１】
2006339750.tif 000003
【図２】
2006339750.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006339750.tif 000006
【図５】
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