(57)【要約】【課題】圧電基板を用いて、音叉型の圧電振動子を製造するにあたり、生産効率を向上させることができる圧電振動子の製造方法を提供すること。【解決手段】圧電基板に対してウエットエッチングを行い、互いに対向する振動腕部の先端同士が一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成し、次いで各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成して、その後、互いに対向する振動腕部の間を切断手段により切断する。そして互いに対向する振動腕部の間には、切断手段による取りしろが含まれているようにする。エッチングによって振動腕部間を切り離す場合に比べて、その間隔を小さくすることができるため、１枚の圧電基板からより多くの圧電振動子を製造することができる。【選択図】図１０
2008113389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が各振動腕部同士を互いに対向させて配列されるように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、互いに対向する振動腕部の先端同士が一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
次いで各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、
その後、互いに対向する振動腕部の間を切断手段により切断する工程と、を含み、
互いに対向する振動腕部の間には、切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が各振動腕部同士を互いに対向させて配列されるように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、互いに並列に隣接する圧電振動片の基部同士が一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
次いで各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、
その後、互いに並列に隣接する基部の間を切断手段により切断する工程と、を含み、
互いに並列に隣接する基部の間には、切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
ウエットエッチングにより圧電振動片の外形を形成する工程は、互いに対向する振動腕部の先端同士が一体化されるように行われ、互いに対向する振動腕部の間を切断手段により切断する工程を含み、互いに対向する振動腕部の間には、切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする請求項２記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が互いに向かい合い、一の群の各圧電振動子の振動腕部と、他の群の圧電振動子の振動腕部とが交互に並ぶように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、一の群の圧電振動子の振動腕部が、その圧電振動子を挟む他の群の圧電振動子の振動腕部と夫々一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
その後、一の群の振動腕部と他の群の振動腕部との間を切断手段により切断する工程と、
各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、を含み、
一の群の圧電振動子の振動腕部と、その圧電振動子を挟む他の群の圧電振動子の振動腕部との間には切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記基部と圧電振動子が形成されていない基板領域との間を切断手段により切断する工程をさらに含み、その基部と圧電振動子が形成されていない基板領域との間にも取りしろが含まれていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
切断手段は、切断刃、レーザービーム及びサンドブラストから選択されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一に記載の方法で製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電振動子を含むことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水晶等からなる圧電基板を用いて、音叉型の圧電振動子を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音叉型の水晶振動子は、小型、安価で低消費電力であることから、従来から腕時計の歩度を刻む信号源として採用され、更にその用途が広がろうとしている。
【０００３】
図１６は、音叉型の水晶振動子の一例を示したものであり、この水晶振動子２は、両側部の上部側が矩形に切り欠かれた切り欠き部２１ａ及び下部中央が上部へ向けて切り欠かれた切り欠き部２１ｂを備えた概ね角型の基部２１と、この基部２１の上端側から各々互いに間隔をおいて平行に伸びだした２本の（一対の）振動腕部２２（２２ａ、２２ｂ）とにより構成される水晶片（水晶ブランク）２０を備えている。各振動腕部２２ａ，２２ｂにおける両主面には、振動効率を高め、電力損失を抑える役割を有する溝部２３，２４が夫々設けられている。これらの溝部２３，２４及び各振動腕部２２ａ，２２ｂには、屈曲振動に基づいた音叉振動を励起するための励振電極が形成されている。励振電極はこの図１６では省略しており、その詳しい構成については、本発明を説明する際に説明する。
【０００４】
上述の水晶振動子２の製造工程の一例を説明する。例えば水晶により構成されるウエハＷにおいて、図１７に鎖線で示すように水晶振動子２の形成領域１１〜１４が設定され、これら各形成領域１１〜１４にエッチング用マスクが形成される。そして前記マスクに水晶振動子２の外形に対応するように水晶ウエハＷの表面が露出したマスクパターンが形成された後、水晶ウエハＷは、エッチング液に浸されエッチングされ、然る後前記マスクが除去される。
【０００５】
図１８は、水晶振動子形成領域１１において前記エッチングによりその外形が形成され、前記マスクが除去された状態の水晶片２０を示しており、この領域において水晶片２０は、前後方向（図中Ｙ方向）で互いにその振動腕部２２ａ，２２ｂが向かい合い、横方向（図中Ｘ方向）に多数、配列されるように形成されている。このとき水晶片２０の外周の一部はエッチングされずに、支持部１５として残され、支持部１５は、各水晶振動子２の基部２１と形成領域１１の縁部とを接続し、水晶片２０を水晶ウエハＷに固定している。このように水晶片２０を水晶ウエハＷに固定しておくことで、水晶片２０が小型であっても後述の電極の形成を行うことができる。
【０００６】
その後スパッタなどによって水晶振動子形成領域１１の表裏に金属膜が成膜された後、その金属膜がエッチングにより成形されることにより、励振電極が形成され水晶片２０から水晶振動子２が形成される。
【０００７】
水晶振動子形成領域１２〜１４からも形成領域１１と同様に水晶振動子２が形成され、各形成領域１１〜１４において電極が形成された水晶振動子２は、支持部１５から折り取られ、水晶ウエハＷから分離される。
【０００８】
上記のように水晶ウエハＷをウエットエッチングし、ウエハＷごとに一括で水晶振動子２の水晶片２０の外形を形成するようにしている。しかし水晶は、異方性を有しており、その異方性により水晶片２０の外形を行う際には、水晶ウエハＷの厚さ方向に、まっすぐに沿ってエッチングが進行せず、ウエハＷの横方向に若干広がるように進行する。
【０００９】
従って水晶振動子２の外形を形成するためのエッチング用のマスクパターンは、そのエッチングの広がりを見込んで形成されなければならず、外形が形成された各水晶片２０間及び水晶片２０と当該水晶片２０の形成領域の縁部との間に所定の間隔が形成されることになってしまう。具体的には例えば図１８中Ｌ１で示すように前後方向の水晶片２０の腕部２２と腕部２２との間、Ｌ２で示すように横方向に並んだ基部２１と基部２１との間に夫々間隔が設けられ、さらに図中Ｌ３で示すように支持部１５を介して、水晶片２０の基部２１と形成領域１１の縁部との間においても間隔が設けられることになる。これらＬ１〜Ｌ３の大きさは、通常２００μｍ〜３００μｍ程度である。
【００１０】
このように水晶片２０と水晶片２０との間及び水晶片２０と形成領域１０１の縁部との間に間隔が形成されることは、その分だけ形成領域１１〜１４内において水晶振動子２の形成数が少なくなり、さらにウエハＷ内に形成できる形成領域の数や大きさも制限されることになり、水晶振動子２の生産効率の向上を図る上で改善が求められていた。
【００１１】
なお、特許文献１には既述のようにウエハをエッチングして音叉型水晶振動子の外形及びそれを水晶振動子の形成領域に支持する支持部を形成した後、支持部から水晶振動子を切り離す技術について記載しているが、上記の問題を解決できるものではない。
【特許文献１】特開２００１−１２２６９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、例えば水晶等からなる圧電基板を用いて、音叉型の圧電振動子を製造するにあたり、生産効率を向上させることができる圧電振動子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】
【００１３】
本発明の圧電振動子の製造方法は、基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が各振動腕部同士を互いに対向させて配列されるように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、互いに対向する振動腕部の先端同士が一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
次いで各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、
その後、互いに対向する振動腕部の間を切断手段により切断する工程と、を含み、
互いに対向する振動腕部の間には、切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする。
【００１４】
また他の発明の圧電振動子の製造方法は、基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が各振動腕部同士を互いに対向させて配列されるように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、互いに並列に隣接する圧電振動片の基部同士が一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
次いで各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、
その後、互いに並列に隣接する基部の間を切断手段により切断する工程と、を含み、
互いに並列に隣接する基部の間には、切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする。
【００１５】
さらに他の圧電振動子の製造方法は、基部から伸び出した各々の振動腕部が並行状になるように多数の音叉型の圧電振動子が並列に配列され、かつこれら圧電振動子の２つの群が互いに向かい合い、一の群の各圧電振動子の振動腕部と、他の群の圧電振動子の振動腕部とが交互に並ぶように、１枚の圧電基板に多数の音叉型の圧電振動子を形成し、その後個々の圧電振動子に分割することにより音叉型の圧電振動子を製造する方法において、
圧電基板に対してウエットエッチングを行い、一の群の圧電振動子の振動腕部が、その圧電振動子を挟む他の群の圧電振動子の振動腕部と夫々一体化されるように音叉型の圧電振動片の外形を形成する工程と、
その後、一の群の振動腕部と他の群の振動腕部との間を切断手段により切断する工程と、
各圧電振動片に電極パターンを形成することにより圧電振動子を形成する工程と、を含み、
一の群の圧電振動子の振動腕部と、その圧電振動子を挟む他の群の圧電振動子の振動腕部との間には切断手段による取りしろが含まれていることを特徴とする。
【００１６】
これらの製造方法において、前記基部と圧電振動子が形成されていない基板領域との間を切断手段により切断する工程をさらに含み、その基部と圧電振動子が形成されていない基板領域との間にも取りしろが含まれていてもよく、例えば切断手段は、切断刃、レーザービーム及びサンドブラストから選択される。
【００１７】
本発明の圧電振動子は既述の方法で製造されたことを特徴とし、例えば圧電振動子の一例は水晶振動子であり、前記圧電基板は水晶からなる。本発明の電子部品は、前記圧電振動子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧電振動子の製造方法によれば、圧電基板に対してウエットエッチングを行うことで並列に配列されるように多数の圧電振動子を形成するにあたり、互いに対向する振動腕部の先端同士が一体化され、その振動腕部の間には切断手段による取りしろが含まれるように音叉型の圧電振動片の外形を形成し、互いに対向する振動腕部の間を切断手段により切断している。背景技術の欄で説明したようにエッチングを行う際にはそのエッチングの横方向への広がりを考慮する必要があるため、エッチングにより対向する圧電振動片の振動腕部と振動腕部との間を切り取る場合は、振動腕部間の間隔を小さくすることに一定の限界があるが、本発明において例えば前記切断手段として切断刃やレーザーを用いることで、その間隔を小さくすることができる。従って圧電基板において圧電振動子を形成するための領域の大きさを小さくすることができる。その結果として、前記領域を１枚の圧電基板に設定するにあたり、当該領域のレイアウトや設定できる数の自由度が増すため、その圧電基板における圧電振動子の生産数の向上を図ることができ、圧電振動子の生産効率の向上を図ることができる。
【００１９】
他の発明の圧電振動子の製造方法によれば、圧電基板に対してウエットエッチングを行い並列に配列された多数の圧電振動子を形成するにあたり、互いに並列に隣接する圧電振動片の基部同士が一体化され、互いに並列に隣接する基部の間には切断手段による取りしろが含まれるように音叉型の圧電振動片の外形を形成し、互いに並列に隣接する基部の間を切断手段により切断している。その基部間を例えば切断手段として切断刃やレーザーを用いてカットすることで、基部間をエッチングするよりもその基部間の間隔を短くすることができる。従って１枚の圧電基板に形成できる圧電振動子の数を増やすことができる。その結果として１枚の圧電基板における圧電振動子の生産数の向上を図ることができ、圧電振動子の生産効率の向上を図ることができる。      
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態として圧電振動子である音叉型の水晶振動子の製造方法について説明する。この実施の形態に係る水晶振動子２の構造に関しては、背景技術の項のところで図１５を用いて説明した水晶振動子２と同一であるため、同一である部分の説明を省略する。
【００２１】
図１に示すように、この水晶振動子２には、一対をなす一方の電極と他方の電極とが存在する。先ず振動腕部２２のうち振動腕部２２ａに着目すると、振動腕部２２ａの２つの溝部２３，２４の内面全体とこれら溝部２３，２４の間とに一方の励振電極３１が形成されている。即ち、溝部２３，２４の間に相当するいわば橋部に形成された励振電極３１により、振動腕部２２ａの各溝部２３，２４内の励振電極３１同士が互に接続されている。そしてこの振動腕部２２ａの両側面２５，２５と、主面２６，２６（表側及び裏側）における先端側の第２の溝部２３よりも上方部位と、には他方の励振電極４１が形成されている。
【００２２】
更にまた振動腕部２２ａにおける先端部には、その重量を調整することにより発振周波数を調整するための金属膜である調整用錘４０が設けられている。この調整用錘４０は励振電極４１の一部をなすものであるが、その他の部位の電極とは例えば膜厚や電極材料を変えている。なお、図１において励振電極３１，４１は図面を見易くするために斜線と黒の点在領域とを使い分けて表している。従って、図１の斜線は水晶片２０の断面を示すものではない。
【００２３】
また振動腕部２２ｂに着目すると、振動腕部２２ｂの２つの溝部２３，２４の内面全体と、これら溝部２３，２４の各々の間と、に他方の励振電極４１が形成されている。そしてこの振動腕部２２ｂの両側面２１，２１と、主面２２，２２（表側及び裏側）における先端側の第２の溝部２３よりも上方部位と、には一方の励振電極３１が形成されている。
【００２４】
なお、振動腕部２２ａにおける先端部においても、同様にその重量を調整することにより発振周波数を調整するための調整用錘３０が設けられている。また振動腕部２２ａ，２２ｂに設けられた電極の配置は、励振電極３１，４１が互に逆の関係であることを除くと互に同一である。そしてこれら一方の励振電極３１同士が電気的に接続されるように基部２１の表面に引き出し電極３２からなる電極パターンが形成されていると共に、他方の励振電極４１同士が接続されるように基部２１の表面に引き出し電極４２からなる電極パターンが形成されている。
【００２５】
次に、図１に示す水晶振動子２の製造方法について説明する。図２は、この水晶振動子２が形成される水晶からなる圧電基板であるウエハＷであり、例えば図中鎖線で示すように水晶振動子２（水晶片２０）の形成領域１０１〜１０５が設定される。
【００２６】
図３に示した形成領域１０１を参照してこの製造方法の概略を説明すると、この製造方法は、図中点線で示すように水晶振動子２を構成する水晶片２０が前後方向（図中Ｙ方向）で互いにその振動腕部２２が向かい合い、横方向（図中Ｘ方向）に多数連なるようにウエットエッチングにより水晶片２０の外形領域を形成するものである。そしてこのウエットエッチングにより、その横方向に連なる水晶片２０（水晶振動子２）の基部２１間、前後に対向する水晶片２０の振動腕部２２間及び基部２１の底部と形成領域１０１の縁部との間に、後にダイシングを行うブレードの幅に対応する取りしろとなるマージンが夫々残り、それらのマージンを介して互いに連結されるようにマスクが形成されている。その後、水晶片２０に電極を形成して水晶振動子２を形成し、前記ブレードによりマージンを削り、水晶振動子２を互いに切り離すものである。以降、形成領域１０１に水晶振動子２が形成される様子について説明するが他の形成領域１０２〜１０５からもこの形成領域１０１と同様に水晶振動子２が製造されるものとする。
【００２７】
形成領域１０１において、水晶振動子２の振動腕部２２が形成される部位である、図中矢印Ａ−Ａに沿った断面が変化する様子を図４〜図６を参照しながら説明する。既述の水晶ウエハＷを研磨加工して洗浄した後に、スパッタ法で金属膜５１を形成する（図４（ａ））。この金属膜５１は例えばクロム（Ｃｒ）の下地膜に金（Ａｕ）を積層したものが用いられる。
【００２８】
続いてこのような金属膜５１の上にフォトレジストを例えばスプレー法で塗布した後（図４（ｂ））、このフォトレジストを水晶片２０の形状、即ち音叉形状のパターンとなるように露光及び現像し、音叉形状のレジスト膜５２を形成する（図４（ｃ））。
【００２９】
そしてこの後、前記レジスト膜５２をマスクにして水晶ウエハＷをヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜５２に覆われていない金属膜５１の部分を除去し、水晶からなる表面を露出させ、形成領域１０１の表裏に同一の形状を有する、水晶片２０の外形形成用のマスクパターン５０を形成する。前記マスクパターン５０の形成後水晶ウエハＷに残っているレジスト膜を全て剥離する（図４（ｄ））。図７はこのレジスト膜剥離後の形成領域１０１の表面を示したものである。図中の斜線は図１と同様に図を見やすくするために金属膜５１が形成されている箇所に付したものであり、断面を示すものではない。
【００３０】
そして前記金属膜５１をマスクにして水晶ウエハＷをエッチング液であるフッ酸中に浸漬してウエットエッチングを行って、圧電基板である水晶ウエハＷに多数の水晶片２０の外形が形成される（図４（ｅ））。  
【００３１】
次に水晶ウエハＷの全面にフォトレジストを例えばスプレー法で塗布し、レジスト膜５３を形成する（図５（ａ））。次いで図１に示す溝部２３，２４に相当する部分のレジスト膜５３を剥離する（図５（ｂ））。また、図５（ｂ）に示す工程において、振動腕部の溝部に相当する部分のレジスト膜５３を剥離すると共に、前工程で形成された水晶片２０の外形より内側にレジスト膜５３が残るように、それ以外のレジスト膜５３を剥離するようにしてもよい。続いて前記レジスト膜５３をマスクとして水晶ウエハＷをＫＩ溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜５３が剥離した箇所の金属膜５１を除去し、その後水晶ウエハＷに残っているレジスト膜５３を全て剥離する（図５（ｃ））。
【００３２】
しかる後、前記金属膜５１をマスクにして水晶ウエハＷをエッチング液であるフッ酸中に浸漬してウエットエッチングを行って、水晶片２０の両主面に溝部２３，２４を形成する（図５（ｄ））。また、前工程で形成された水晶片２０の外形より内側にレジスト膜５３が残るようにした場合には、水晶片２０の縁部には例えば１段あるいは複数段の段部が形成される。その後、水晶ウエハＷに残っている金属膜５１を除去する（図５（ｅ））。
【００３３】
図８は、このように金属膜５１が除去されたときの形成領域１０１の状態を示したものである。この形成領域１０１においてエッチングされた領域を明確にするために、その表裏が貫通している部位には点々を付して示している。
【００３４】
既述のように横方向（Ｘ方向）に連なった水晶片２０の基部２１は、図中Ｍ１で示すように、後にダイシングの際にブレードにより切り取られる切断用のマージンを挟んで互いに連結され、また形成領域１０１の左右両端の水晶片２０の基部２１は、夫々前記切断用マージンＭ２を挟んで形成領域１０１の縁部に連結している（図では左端の水晶片２０のみ示している）。
【００３５】
また前後方向（Ｙ方向）の水晶片２０の振動腕部２２の先端と先端とは、切断用マージンＭ３を挟んで連結し、さらに各水晶片２０の基部２１の下部は形成領域１０１の縁部に切断用マージンＭ４を挟んで連結しており、各水晶片２０はマージンＭ２，Ｍ４により形成領域１０１に支持されている。図中Ｎ１〜Ｎ４で示す各マージンＭ１〜Ｍ４の大きさは、ダイシングの精度や前記ブレードの幅に対応するように設けられるが、例えば各々５０μｍ〜１５０μｍである。なお、この状態では振動腕部２２と振動腕部２２とが互いに接続され、さらに基部２１の側部と基部２１の側部とが互いに接続されているため、背景技術の欄で説明したように従来の製造方法で支持部を介して水晶振動子形成領域の周縁部のみに支持される場合に比べて各水晶片２０の耐久性が高く、破損が抑えられる。
【００３６】
図６に戻って、次に、電極パターンを作成する工程について説明する。先ず、水晶辺２０の両面にスパッタ法で電極となる金属膜６１を形成する（図４（ａ））。この金属膜６１は例えばクロム（Ｃｒ）の下地膜に金（Ａｕ）を積層したものが用いられる。  
【００３７】
続いてこのような金属膜６１の上にフォトレジストをスプレー法で塗布する（図６（ｂ））。そしてフォトリソグラフィーにより電極パターンとなるレジスト膜６２以外のレジスト膜６２を剥離する（図６（ｃ））。しかる後、レジスト膜６２が剥離された箇所の金属膜６１をエッチングして電極パターンを形成する（図６（ｄ））。その後、水晶片２０に残っているレジスト膜６２を全て剥離する（図６（ｅ））。
【００３８】
また図１に示すように振動腕部２２ａ，２２ｂにおける先端部に設けられた金属膜である調整用錘３０，４０を形成する場合には、図５（ｄ）に示す水晶片２０の両主面に溝部２３，２４を形成する工程の後、水晶ウエハＷの表面にフォトレジストを例えばスプレー法で塗布し、レジスト膜を形成する。そしてフォトリソグラフィーにより図１に示す振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分のみレジスト膜を残し、その他の部分はレジスト膜を全て剥離する。次に水晶ウエハＷをＫＩ溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜が剥離した箇所の金属膜５１を除去し、その後振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分に残っているレジスト膜を剥離する。しかる後、上述した図６（ａ）〜図６（ｅ）に示す電極パターンを作成する工程が行われる。このように水晶片２０の両主面に溝部２３，２４を形成するためのマスクとして使用される金属膜５１を振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分にのみ残し、その後、電極膜パターンを形成することで、先端の調整用電極膜が厚くなるので、発振周波数の調整幅が大きくなる。
【００３９】
図９は、既述のように励振電極３１，４１、引き出し電極３２，４２及び調整用錘３０，４０が形成された状態の水晶振動子２の形成領域１０１を示したものである。ただし図が煩雑になることを避けるためにこの図９及びこれ以降の図において各電極膜パターンは簡略化して示している。
【００４０】
続いて水晶振動子２を切り出す工程について説明する。先ず水晶ウエハＷを、ダイシングを行うための載置面７１を備えた作業台に載置する。この載置面７１は、例えば形成領域１０１の水晶振動子２に接するか、あるいはその水晶振動子２に近接する位置に設けられ、切り出された各水晶振動子２が、その載置面７１に、その表裏の方向及び配列が保たれた状態で各々所定の位置に載置される。
【００４１】
先ず図１０に示すように作業台の載置面７１に対してダイシング用ブレード７２を横方向に移動させてマージンＭ３を切削し、前後方向に対向する水晶振動子２の振動腕部２２と振動腕部２２とを切り離す。続けて互いに切り離されることにより振動することができるようになった各水晶振動子２の振動腕部２２に対して、例えば図示しないプローブを用いて正常に振動できるかどうかをテストする振動試験を行う。
【００４２】
例えば前記プローブを含めてこの試験を行うための各機構を制御するコンピュータを含む制御部は、領域１０１の各水晶振動子２にアドレスを振り分け、各水晶振動子２の振動試験の結果について異常があるか否かを判定し、それらの判定結果と水晶振動子２のアドレスとを対応させて記憶する。
【００４３】
続いて図１１に示すように作業台の載置面７１に対してブレード７２を縦方向に移動させ、例えばブレード７２が一定距離を移動したら、載置面７１に対してブレード７２を横方向に間欠送りにすることによって、マージンＭ１及びマージンＭ２を切削し、横方向に配列された水晶振動子２の基部２１と基部２１とを切り離すと共に水晶振動子形成領域１０１の左右の水晶振動子２の基部２１を形成領域１０１の左右の縁部から切り離す。
【００４４】
その後、図１２に示すように、ブレード７２を載置面７１に対して横方向に移動させてマージンＭ４を切削して、形成領域１０１の前後方向の縁部から基部２１を切り離すことで、水晶振動子２をウエハＷから分離させる。
【００４５】
水晶振動子２をウエハＷから分離した後、前記制御部は、載置面７１において振動試験の結果、異常なしと判定した水晶振動子２が載置されるポイントに水晶振動子２を保持するアーム７３を移動させる。アーム７３は、電極を損傷させるのを防ぐため、図１３（ａ）に示すように電極が形成されていない基部２１の側壁を挟んで持ち上げる。
【００４６】
水晶振動子２を載置面７１から搬送するにあたっては、水晶振動子２を吸引する吸引口を備えたノズルなどを用いて水晶振動子２を吸引することにより行ってもよいが、電極の損傷を防ぐ観点からこのようなアームによる搬送を行うことが好ましい。また、水晶振動子２の側壁は既述のようにダイシングにより形成されるため、エッチングにより形成される場合に比べて水晶の異方性の影響が抑えられ、従って高い平坦性及び高い垂直性を持って形成されている。そのためアーム７３は、安定した状態で水晶振動子２を保持し、搬送することができる。
【００４７】
アーム７３により搬送された水晶振動子２は、それを含む電子部品であるパッケージ８を製造するために、図１３（ｂ）に示すようにそのパッケージ８を構成する、上面が開口した例えばセラミック製のケース体８ａ内に載置される。載置された水晶振動子２は後述するケース体８ａ内の導電性接着剤を介してケース体８ａに固着される。このようにアーム７３は、振動試験の判定結果に基づき、載置面７１から順次、水晶振動子２を持ち上げ、ケース体８ａ内に載置する。
【００４８】
図１４は、前記ケース体８ａ及び水晶振動子２から形成されたパッケージ８の構成を示したものである。パッケージ８は、ＳＭＤ（Surface Mounted Device）構造のセラミックスからなり、前記ケース体８ａと、例えば金属製の蓋体８ｂとから構成される。前記ケース体８ａと蓋体８ｂとは、例えば溶接材からなるシール材８ｃを介してシーム溶接され、その内部は真空状態となっている。上述した音叉型の水晶振動子２は、このパッケージ８内の台座８１部分に基部２１の引き出し電極３２，４２が導電性接着剤８ｄを介して固定され、振動腕部２２ａ，２ｂがパッケージ７内部の空間に伸び出した横向きの姿勢で台座８１に固定される。
【００４９】
また前記台座８１の表面には、導電路８２，８３（８３は紙面奥側の導電路である）が配線されており、基部２１の引き出し電極３２，４２が導電性接着剤８ｄを介して前記導電路８２，８３に接続される。また前記導電路８２，８３は、ケース体８ａの外部底面の長手方向に対向するように設けられた電極８４，８５に夫々接続されており、この結果、電極８４，８５、導電路８２，８３及び導電性接着剤８ｄを通って基部２１の引き出し電極３２，４２に電流が印加されることで、前記水晶振動子２が振動するようになっている。こうしてパッケージ型水晶振動子が構成され、この水晶振動子は、発振回路の回路部品が搭載されている図示しない配線基板に搭載される。
【００５０】
このように形成されたパッケージ型水晶振動子のいくつかについては、例えば落下試験を行う試験機構に搬送され、そこで落下特性についてテストされる。なお前記制御部は、前記振動試験の結果、異常ありと判定した水晶振動子２についてはこのような試験機構及びケース体８ａへの搬送を行わず、当該水晶振動子２は載置面７１上に滞留される。
【００５１】
上述の実施形態によれば、ウエハＷの各形成領域１０１〜１０５において並列に配列されるように多数の水晶振動子２を製造するにあたり、各水晶振動子２は、横方向に２列に配列され、列間でその振動腕部２２の先端と先端とがマージンＭ３を挟んで対向し、且つ各列において隣り合う水晶振動子２の基部２１の側部が、マージンＭ１を挟んで接続されるように、ウエットエッチングによってその外形形成が行われる。そしてエッチング後、電極が形成された後にマージンＭ１，Ｍ３を、その幅に対応するブレード７２により除去し、各水晶振動子２を互いに切り離している。そしてマージンＭ１，Ｍ３の幅は、ウエットエッチングを行うために必要な間隔よりも小さい。従って背景技術の欄に示した従来の方法のように水晶振動子２の外形を形成する際に振動腕部２２間及び基部２１間に夫々エッチングに必要な間隔を設定する場合に比べて、各形成領域１０１〜１０５の前後の長さ（図中Ｙ方向の長さ）を小さくとることができるため、各形成領域のレイアウトの自由度が高くなると共に１枚のウエハＷにおける形成領域の形成数の増加を図ることができる。また各形成領域１０１〜１０５において形成できる水晶振動子２の数を増やすことができる。従って水晶振動子２の生産効率の向上を図ることができる。
【００５２】
また上記実施形態によれば水晶振動子２の外形を形成するときに各水晶振動子２の基部２１と形成領域１０１〜１０５の周縁を接続し、支持しているマージンＭ２及びマージンＭ４もブレード７２の大きさに合わせて形成し、前記外形形成後にこれらのマージンＭ２，Ｍ４を当該ブレード７２により除去して、ウエハＷから水晶振動子２の切り離しを行っている。従って、各形成領域１０１〜１０５の前後の長さをより小さくすることができ、また基部２１の側部と各形成領域１０１〜１０５の縁部との距離を小さく取ることができる。従って各領域１０１〜１０５における水晶振動子２の形成数の増加を図ることができる。
【００５３】
また本実施形態では、水晶振動子２の基部２１のウエハＷからの切り離しをダイシングにより行っているため、基部２１を形成領域の周縁に支持するマージンＭ４から折り取るような場合に比べて水晶振動子２の表裏が反転することを抑えることができる。既述のように水晶はエッチングの際にその異方性によって、その側壁が高い垂直性を持って形成されない場合があり、それによって同じ水晶振動子２でも表側から受ける衝撃の耐性と、裏側から受ける衝撃の耐性とが異なる場合がある。従って既述の落下試験を行う際に、水晶振動子２の表裏が反転するためにその精度が低下することを抑えることができる。
【００５４】
なおブレード７２のような切断具による切断を行う代わりにレーザーや研磨材をウエハＷに吹き付けるサンドブラストや、高圧流体を供給することなどにより切断を行ってもよい。レーザーによる切断を行う場合は、例えばマージンＭ１〜Ｍ４はレーザーのビームのウエハＷへの照射スポットの径に合わせて形成される。
【００５５】
上記実施形態において、水晶振動子２の形成領域１０１にマスクを形成してウエットエッチングを行うことにより水晶片２０の外形を形成するにあたり、それら水晶片２０の外形は、図１５に示すように形成してもよい。この図に示すように水晶片２０は、水晶振動子形成領域１０１の横方向に２列に配列されており、各列の水晶片２０は互いに前後方向を向いている。そして一の列の水晶片２０の２本の振動腕部２２は他の列の振動腕部２２に左右から挟まれており、各列の水晶片２０が交互に並び、列間の振動腕部２２，２２は、取りしろとなる切断用マージンＭ５を介して連結されている。この場合、前記エッチング後、例えばレーザーあるいはサンドブラストによりマージンＭ５を切削した後、既述の実施形態と同様に水晶片２０に励振電極３１，４１、引き出し電極３２，４２及び調整用錘３０，４０を形成して水晶振動子２を形成する。然る後、水晶片２０の基部２１と形成領域１０１の縁部とを接続するマージンＭ２，Ｍ４を既述の実施形態と同様に切削して、水晶振動子２をウエハＷから切り離す。図中Ｎ５で示す各マージンＭ５の大きさは、前記レーザービームの照射スポットの径やサンドブラストの精度に対応するように設けられる。このような実施形態においてもウエハＷから形成される水晶振動子２の数の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の一例を示す斜視図である。
【図２】前記水晶振動子を形成するためのウエハの上面図である。
【図３】前記ウエハの水晶振動子の形成領域を示した上面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図７】前記製造方法に用いられる水晶片外形形成用のマスクパターンを示す上面図である。
【図８】前記製造方法により形成された水晶片の外形の上面図である。
【図９】前記製造方法により形成された水晶振動子の外形の上面図である。
【図１０】前記水晶振動子の振動腕部間が切り離される様子を示した説明図である。
【図１１】前記水晶振動子の基部間が切り離される様子を示した説明図である。
【図１２】前記水晶振動子がウエハＷから切り離される様子を示した説明図である。
【図１３】前記水晶振動子から電子部品が製造される様子を示した説明図である。
【図１４】前記電子部品の構成を示した説明図である。
【図１５】他の実施形態の製造方法における水晶振動子形成領域の上面図である。
【図１６】従来技術を説明するための水晶振動子の概略図である。
【図１７】前記水晶振動子のウエハの形成領域を示した説明図である。
【図１８】前記形成領域において形成された水晶振動子を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｗ    水晶ウエハ
Ｍ１〜Ｍ５  マージン
２      水晶振動子
２０    水晶片
２１    基部
２２ａ，２２ｂ  振動腕部
８    パッケージ
３１，４１  励振電極
３２，４２  引き出し電極
７２      ブレード
１０１〜１０５  水晶振動子形成領域
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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