(57)【要約】【課題】駆動片のための２つの駆動側電極及び検出片のための単一の検出側電極を同時に形成することができず、圧電振動片の製造工程が長くなるという問題があった。【解決手段】圧電体基板に中空を有する貫通孔部が設けられており、貫通孔部での金属膜の形成と、圧電体基板の所望箇所での分割とを同一の工程を通じて行なう。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、及び前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面に金属膜を形成する第１のステップと、
前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、当該所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、
前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、
前記第３のステップで除去された前記所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、
前記第４のステップで除去された前記所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、
前記残りの部分の保護膜を除去する第６のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され前記圧電体基板が前記所望箇所で分割された圧電振動片を製造することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
第１の凹部を有する第１の面と、当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面であって前記第１の凹部に対応する第２の凹部を有する前記第２の面との間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面、前記第１の凹部の凹面、及び前記第２の凹部の凹面に、金属膜を形成する第１のステップと、
前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する第１の所望箇所並びに前記第１の凹部及び前記第２の凹部の底面に位置する第２の所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、前記第１の所望箇所及び第２の所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、
前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記第１の面及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、
前記第３のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、
前記第４のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、
前記第５のステップでの前記第２の所望箇所の圧電体基板の除去により露呈した前記残りの部分の金属膜の一部を除去する第６のステップと、
前記残りの部分の保護膜を除去する第７のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され、前記圧電基板が前記第１の所望箇所で分割され、かつ前記第２の所望箇所の側面に、前記除去された前記金属膜の一部に隣接する一対の金属膜片であって相互に分離した金属膜片が形成された圧電振動片を製造することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
凹部を有する第１の面と、当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面との間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面、及び前記凹部の凹面に、金属膜を形成する第１のステップと、
前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する第１の所望箇所、並びに前記凹部の底面に位置する第２の所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、前記第１の所望箇所及び第２の所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、
前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記第１の面及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、
前記第３のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、
前記第４のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、
前記第５のステップでの前記第２の所望箇所の圧電体基板の除去により露呈した前記残りの部分の金属膜の一部を除去する第６のステップと、
前記残りの部分の保護膜を除去する第７のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され、前記圧電基板が前記第１の所望箇所で分割され、かつ前記第２の所望箇所の側面に、前記除去された前記金属膜の一部に隣接する金属膜片が形成された圧電振動片を製造することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶振動子のような振動子を構成する圧電振動片の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電振動片の一つである水晶振動片は、下記の特許文献１に記載されているように、各駆動片の相互に対向する２つの側面の各々に、単一の駆動側電極を有し、また、各検出片の相互に対向する２つの側面の各々に、相互に分離された２つの検出側電極を有する。
【０００３】
上記した水晶振動片の従来の製造方法では、まず、前記駆動片の前記両側面及び前記検出片の前記両側面に対応する水晶基板の２つの側面の各々に、前記検出側電極のような２つの電極から各電極対が構成される２つの電極対を形成し、一方の側面に形成された一方の電極対を構成する２つの電極、及び当該一方の電極対に対応する、他方の側面に形成された一方の電極対を構成する２つの電極を、そのまま、前記相互に分離された２つの検出側電極として機能させる。
【特許文献１】
特開平１０−９６６３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の水晶振動片の製造方法では、前記両側面の各々に前記単一の駆動側電極を形成するには、前記一方の側面に形成された他方の電極対を構成する２つの電極、及び当該他方の電極対に対応する、前記他方の側面に形成された他方の電極対を構成する２つの電極を形成した後に、前者の２つの電極を相互に接続すると共に後者の２つの電極を相互に接続しなければならないことから、前記駆動片のための前記２つの駆動側電極及び前記検出片のための前記単一の検出側電極を同時に形成することができず、圧電振動片の製造工程が長くなるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る第１の圧電振動片の製造方法は、第１の面及び当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、及び前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面に金属膜を形成する第１のステップと、前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、当該所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、前記第３のステップで除去された前記所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、前記第４のステップで除去された前記所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、前記残りの部分の保護膜を除去する第６のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され前記圧電体基板が前記所望箇所で分割された圧電振動片を製造することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る第２の圧電振動片の製造方法は、第１の凹部を有する第１の面と、当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面であって前記第１の凹部に対応する第２の凹部を有する前記第２の面との間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面、前記第１の凹部の凹面、及び前記第２の凹部の凹面に、金属膜を形成する第１のステップと、前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する第１の所望箇所並びに前記第１の凹部及び前記第２の凹部の底面に位置する第２の所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、前記第１の所望箇所及び第２の所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記第１の面及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、前記第３のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、前記第４のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、前記第５のステップでの前記第２の所望箇所の圧電体基板の除去により露呈した前記残りの部分の金属膜の一部を除去する第６のステップと、前記残りの部分の保護膜を除去する第７のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され、前記圧電基板が前記第１の所望箇所で分割され、かつ前記第２の所望箇所の側面に、前記除去された前記金属膜の一部に隣接する一対の金属膜片であって相互に分離した金属膜片が形成された圧電振動片を製造することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る第３の圧電振動片の製造方法は、凹部を有する第１の面と、当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面との間で中空を有する貫通孔部により貫通された圧電体基板の前記第１の面、前記第２の面、前記中空に露呈した前記貫通孔部の露呈面、及び前記凹部の凹面に、金属膜を形成する第１のステップと、前記第１のステップで形成された前記金属膜の表面に、前記金属膜から前記第１の面及び前記第２の面上に位置する第１の所望箇所、並びに前記凹部の底面に位置する第２の所望箇所の金属膜を除去するときに用いる、前記第１の所望箇所及び第２の所望箇所以外の残りの部分の金属膜を保護するための保護膜を形成する第２のステップと、前記第２のステップで形成された前記保護膜のうち前記第１の面及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する保護膜を除去する第３のステップと、前記第３のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の保護膜に対応する金属膜を除去する第４のステップと、前記第４のステップで除去された前記第１の所望箇所及び前記第２の所望箇所の金属膜に対応する圧電体基板を除去する第５のステップと、前記第５のステップでの前記第２の所望箇所の圧電体基板の除去により露呈した前記残りの部分の金属膜の一部を除去する第６のステップと、前記残りの部分の保護膜を除去する第７のステップとにより、前記露呈面に前記金属膜が形成され、前記圧電基板が前記第１の所望箇所で分割され、かつ前記第２の所望箇所の側面に、前記除去された前記金属膜の一部に隣接する金属膜片が形成された圧電振動片を製造することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る圧電振動片の製造方法の実施の形態について説明する。
図１（Ａ）は、実施の形態の圧電振動片の構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、その構成を示す側面図である。図１（Ａ）に示されるように、音叉型の圧電振動片１は、従来知られているように、概ねＨ型の形状であり、相互に平行な検出腕部２と、相互に平行であって検出腕部２についても平行な駆動腕部３とを有する。
【０００９】
駆動腕部３は、駆動動作のために、図１（Ａ）に示されるように、「第１の面」である上面に上面電極５が設けられており、「第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面」である底面に、上面電極５と同様な電極（図示せず。以下、「駆動側底面電極」という。）が設けられている。また、駆動腕部３の側面には、図１（Ｂ）に示されるように、側面電極８が設けられている。上面電極５と、側面電極８と、駆動側底面電極とは、電気的に接続されている。
【００１０】
検出腕部２は、検出動作のために、図１（Ａ）に示されるように、上記した上面に上面電極４が設けられており、上記した底面に、上面電極４と同様な電極（図示せず。以下、「検出側底面電極」という。）が設けられている。また、検出腕部２の側面には、図１（Ｂ）に示されるように、相互に絶縁された一対の側面電極６、７が設けられている。上面電極４と側面電極６とは電気的に接続されており、検出側底面電極と側面電極７とは電気的に接続されている。従って、上面電極４と検出側底面電極とは電気的に絶縁されている。加えて、駆動腕部３における側面電極８と、検出腕部２における側面電極６、７とは、電極を有しない絶縁面９により相互に絶縁されている。
【００１１】
図２、図３及び図４は、実施の形態の圧電振動片の製造方法を示す図である。以下、これらの図を参照して、図１に示した圧電振動片１の製造方法について説明する。本発明に係る圧電振動片の製造方法の主要な工程は、下記の工程１から工程２０までの工程のうち、工程１４から工程２０までの工程である。工程１から工程１３までの工程は、従来知られた工程であることから、他の工程で代替可能である。
【００１２】
工程１：図１で説明した圧電振動片１の製造材料である振動基板１０を準備する。
【００１３】
工程２：耐蝕膜としての金属膜２０、例えば金／クロムを、スパッタリングにより振動基板１０の表面全体に形成する。
【００１４】
工程３：保護膜としてのレジスト３０を金属膜２０の表面全体に塗布する。
【００１５】
工程４：レジスト３０に露光及び現像を施す。即ち、レジスト３０の一部分１００ａ、１００ｂが削除された凹部１１０ａ及び凹部１１０ｂが現像後に形成されることを企図して作成されたパターンを有するフォトマスク（図示せず）を用いて、前記パターンをレジスト３０の上面及び底面に転写した後に現像液に浸すことにより、レジスト３０の上面及び底面上に、前記パターンに対応して、相互に対向する凹部１１０ａ及び凹部１１０ｂを形成する。
【００１６】
工程５：レジスト３０の凹部１１０ａ及び凹部１１０ｂに対応する金属膜２０の部分１２０ａ、１２０ｂをエッチングで剥離することにより、金属膜２０及びレジスト３０の一部が削除された凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂを形成する。
【００１７】
工程６：凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂに対応する振動基板１０の部分１４０をエッチングすることにより、中空１５０が規定されており、かつ当該中空に露呈し相互に対向する露呈面１６０及び露呈面１７０を有する貫通孔部１８０を形成する。
【００１８】
工程７：金属膜２０の全て及びレジスト３０の全てを剥離することにより、貫通孔部１８０を有する振動基板１０のみを残す。
【００１９】
工程８：上記した工程２と同様にして、スパッタリングにより、貫通孔部１８０を有する振動基板１０の表面全体、即ち、上面、底面、並びに、露呈面１６０及び露呈面１７０上に金属膜２１を形成する。
【００２０】
工程９：上記した工程３と同様にして、金属膜２１の表面全体、即ち、上面、底面、並びに、露呈面１６０及び露呈面１７０に形成された金属膜２１の表面にレジスト３１を塗布する。
【００２１】
工程１０：上記した工程４と同様にして、露光及び現像を行なう。これにより、レジスト３１の一部１９０ａ、１９０ｂが削除された凹部２００ａ及び凹部２００ｂを形成する。
【００２２】
工程１１：上記した工程５と同様にして、レジスト３１の凹部２００ａ及び凹部２００ｂに対応する、金属膜２１の部分２１０ａ、２１０ｂをエッチングで剥離することにより、金属膜２１及びレジスト３１の一部が削除された凹部２２０ａ及び凹部２２０ｂを形成する。
【００２３】
工程１２：上記した工程６と同様にして、凹部２２０ａ及び凹部２２０ｂに対応する振動基板１０の部分２３０ａ、２３０ｂをエッチングすることにより、振動基板１０、金属膜２１、及びレジスト３１の一部が削除された凹部２４０ａ及び凹部２４０ｂを形成する。ここで、工程１２でのエッチング時間は、工程６でのエッチング時間より短いことから、工程６で貫通孔部１８０が形成されることとは異なり、凹部２４０ａ及び凹部２４０ｂ間に振動基板１０の一部分２５０を残した状態で凹部２４０ａ及び凹部２４０ｂが形成される。
【００２４】
工程１３：レジスト３１の全て及び金属膜２１の全てを剥離することにより、上記した工程６で形成された貫通孔部１８０、並びに上記の工程１２で形成された凹部２４０ａ及び凹部２４０ｂに対応する、振動基板１０の部分２３０ａ、２３０ｂが削除された凹部２６０ａ及び凹部２６０ｂを有する振動基板１０のみを残す。
【００２５】
工程１４：スパッタリングにより、振動基板１０の表面全体、即ち、表面、底面、側面、貫通孔部１８０の露呈面１６０及び露呈面１７０、凹部２６０ａの凹面２７０ａ、及び凹部２６０ｂの凹面２７０ｂ上に金属膜２２を形成する。
【００２６】
工程１５：金属膜２２の表面全体、即ち、表面、底面、側面、露呈面１６０及び露呈面１７０上に形成された金属膜２２の表面、並びに、凹部２４０ａの凹面２７０ａ及び凹部２４０ｂの凹面２７０ｂ上に形成された金属膜２２の表面にレジスト３２を塗布する。
【００２７】
工程１６：露光及び現像を行なう。即ち、「第１の所望箇所」に対応するレジスト３２の部分２８０ａ、２８０ｂを除去することにより、「第１の所望箇所」である上面上の凹部２９０ａ及び底面上の凹部２９０ｂを形成する。他方で、「第２の所望箇所」に対応するレジスト３２の部分３００ａ、３００ｂを除去することにより、「第２の所望箇所」である上面上の凹部３１０ａ及び底面上の凹部３１０ｂを形成する。ここで、除去される部分３００ａ、３００ｂは、凹部２６０ａ及び凹部２６０ｂの底面の一部である。
【００２８】
工程１７：凹部２９０ａ及び凹部２９０ｂに対応する金属膜２２の部分３２０ａ、３２０ｂを剥離することにより、金属膜２２及びレジスト３２の一部が削除された凹部３３０ａ及び凹部３３０ｂを形成する。他方で、凹部３１０ａ及び凹部３１０ｂに対応する金属膜２２の部分３４０ａ、３４０ｂを剥離することにより、金属膜２２及びレジスト３２の一部が削除された凹部３５０ａ及び凹部３５０ｂを形成する。
【００２９】
工程１８：凹部３３０ａ及び凹部３３０ｂに対応する振動基板１０の部分３６０、及び凹部３５０ａ及び凹部３５０ｂに対応する振動基板１０の部分３７０をエッチングする。これにより、振動基板１０は、振動基板片１１及び振動基板片１２に分割され、また、振動基板片１２と振動基板片１３との間に中空３８０が形成される。
【００３０】
工程１９：中空３８０に接触している、即ち、振動基板片１２及びレジスト３２に挟まれていない金属膜片３９０ａ及び金属膜片３９０ｂを除去し、また、振動基板片１３及びレジスト３２に挟まれていない金属膜片４００ａ及び４００ｂを除去する。
【００３１】
工程２０：振動基板片１１、１２、１３、１４の表面上のレジスト３２を剥離する。この結果、振動基板片１４の右側側面には、金属膜４１０が形成され、振動基板片１１の左側側面には金属膜４２０が形成され、振動基板片１１の右側側面には絶縁面４３０が形成され、振動基板片１２の左側側面には絶縁面４４０が形成され、振動基板片１２の右側側面には相互に分離した金属膜４５０ａ、４５０ｂが形成され、振動基板片１３の左側面には相互に分離した金属膜４６０ａ、４６０ｂが形成される。ここで、工程２０で完成する圧電振動片と、図１に示した圧電振動片１との関係については、金属膜４１０、４２０が側面電極８に対応し、絶縁面４３０、４４０が絶縁面９に対応し、金属膜４５０ａ、４５０ｂ、４６０ａ、４６０ｂが側面電極６、７に対応する。
【００３２】
図５は、実施の形態の他の圧電振動片の構成を示す。当該他の圧電振動片の側面には、図５に示されるように、図１（Ｂ）に示された圧電振動片１の側面に設けられた側面電極６、７とは異なり、相互に対向するＬ字形状の側面電極９ａ、９ｂが設けられている。側面電極９ａ、９ｂの点線で示した箇所は、上記した振動基板１０に２つの凹部２６０ａ、２６０ｂを形成することに代えて、振動基板１０にいずれか一つの凹部を形成した後に工程１４から工程２０までの工程を行なうことにより形成することが可能である。
【００３３】
本発明に係る振動片の製造方法によれば、前記圧電体基板に前記中空を有する貫通孔部が設けられており、当該貫通孔部での金属膜の形成と、前記圧電体基板の前記所望箇所での分割とを、前記第１のステップから前記第６のステップまでからなる同一の工程を通じて行なうことから、圧電振動片の製造工程を従来に比して短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の圧電振動片の構成を示す図。
【図２】実施の形態の圧電振動片の製造方法（工程１〜工程７）を示す図。
【図３】実施の形態の圧電振動片の製造方法（工程８〜工程１３）を示す図。
【図４】実施の形態の圧電振動片の製造方法（工程１４〜工程２０）を示す図。
【図５】実施の形態の他の圧電振動片の構成を示す側面図。
【符号の説明】
１０  振動基板
１１、１２、１３、１４  振動基板片
２２、４１０、４２０、４５０ａ、４５０ｂ、４６０ａ、４６０ｂ  金属膜
３２  レジスト
４３０、４４０  絶縁面
【図１】
2004364133.tif 000003
【図２】
2004364133.tif 000004
【図３】
2004364133.tif 000005
【図４】
2004364133.tif 000006
【図５】
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