(57)【要約】【目的】量産性及び振動特性を維持して、周波数調整を確実にする水晶振動子及びその製造方法を提供する。【構成】厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域とからなる凹部を有し、平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶片を貼り合わせてなり、前記凹部にエッチャントを滴下して前記第１の水晶片をエッチングして目的の振動周波数に調整された水晶振動子において、前記第２の水晶片の厚みを、前記第１の水晶片がエッチング可能となる量のエッチャントを収容できる厚みに設定した構成とし、これらを第１と第２の水晶ウェハから製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域とからなる凹部を有し、平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶片を貼り合わせてなり、前記凹部にエッチャントを滴下して前記第１の水晶片をエッチングして目的の振動周波数に調整された水晶振動子において、前記第２の水晶片の厚みを、前記第１の水晶片がエッチング可能となる量のエッチャントを収容できる厚みに設定したことを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
前記凹部の容積は0.0000035〜0.0157ccである水晶振動子。
【請求項３】
平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶ウェハを貼り合わせて複数の凹部を有する合成水晶ウェハを形成し、前記凹部にエッチャントを滴下して前記第１の水晶片をエッチングして目的の振動周波数に調整し、前記合成水晶ウェハを切断して厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域とからなる個々の水晶片に分割する水晶振動子の製造方法であって、前記第２の水晶ウェハの厚みを、前記第１の水晶ウェハがエッチング可能となる量のエッチャントを収容できる厚みに設定したことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波用の水晶振動子及びその製造方法を産業上の技術分野とし、特にエッチングによって目的周波数に調整される水晶振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）水晶振動子は周波数及び時間の基準源として知られ、各種の電子機器の発振器等に組み込まれる。近年では、特に光通信の台頭から例えば600MHz帯とした高周波用の水晶振動子が求められている。
【０００３】
（従来技術の一例）第２図は一従来例である水晶振動子の製造方法を説明する図で、同図（a）は水晶ウェハの一部断面図、同図（ｂ）は同平面図である。
【０００４】
水晶振動子は、先ずＡＴカットとした水晶ウェハ１にエッチングによって複数の凹部２を形成する。これらは図示しない容器のエッチャント３（エッチング液）中に、マスクを設けた水晶ウェハ１を投入して一括的に形成される。凹部２の底厚ｔは目的の振動周波数よりも低く設定される。振動周波数は厚みに反比例し、厚みが小さいほど振動周波数は高い。
【０００５】
次に、水晶ウェハ１の凹部２にエッチャント３を滴下し、各凹部２ごとに振動周波数を目的周波数に調整する。次に、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で示したように水晶ウェハ１を縦横に切断して凹部２を有する個々の水晶片４に分割する。最後に、各水晶片４を例えば表面実装用とする図示しない容器本体に収容して密閉封入する。
【０００６】
【特許文献１】特開2002-261574号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の製造方法では、高周波化に起因して次の問題があった。すなわち、高周波化になると例えば600MHｚ帯では約2.8μｍの厚みになる。このため、水晶ウェハ１の厚みを小さくしてエッチングする必要がある。
【０００８】
しかし、水晶ウェハ１の厚みが小さいと、ウェハ加工においてハンドリングの問題があり、水晶ウェハ１の大型化を困難にして量産性を損なう。また、個々に凹部２にエッチャント３を滴下して振動周波数を調整する際、凹部２の容積が小さく充分なエッチャント３量を確保できない問題があった。
【０００９】
なお、水晶ウェハ１の厚みを一般的な100〜150μｍと大きくすると、これを約2.8μｍにするには97μm以上のエッチング量となり、第３図に示したように凹部底面が傾斜し、平坦化を困難にして振動特性を維持することを困難にする。
【００１０】
（発明の目的）本発明は量産性及び振動特性を維持して、周波数調整を確実にする水晶振動子及び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】
【００１１】
（着目点）本発明は特許文献１に示されるように直接接合によって貼り合わせてなる水晶振動子に着目した。
【００１２】
（解決手段）本発明は、特許請求の範囲の請求項１に示したように、厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域とからなる凹部を有し、平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶片を貼り合わせてなり、前記凹部にエッチャントを滴下して前記第１の水晶片をエッチングして目的の振動周波数に調整された水晶振動子において、前記第２の水晶片の厚みを、前記第１の水晶片がエッチング可能となる量のエッチャントを収容できる厚みに設定した構成とする。
【００１３】
また、同請求項３に示したように、平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶ウェハを貼り合わせて複数の凹部を有する合成水晶ウェハを形成し、前記凹部にエッチャントを滴下して前記第１の水晶片をエッチングして目的の振動周波数に調整し、前記合成水晶ウェハを切断して厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域とからなる個々の水晶片に分割する水晶振動子の製造方法であって、前記第２の水晶ウェハの厚みを、前記第１の水晶ウェハがエッチング可能となる量のエッチャントを収容できる厚みに設定した製造方法とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、平板からなる第１の水晶片と貫通孔を有する第２の水晶片を貼り合わせて凹部を有する水晶片を形成するので、振動領域となる平板（底厚）の厚みを一定にして振動特性を維持する。また、第２の水晶片は貫通孔を形成すればよいので、厚みを充分に大きくできる。したがって、凹部の容積を大きくできて、周波数調整のエッチングに必要なエッチャント３の量を確保する。これにより、周波数調整を確実にする。
【００１５】
また、請求項３の発明では、平板からなる第１の水晶ウェハと貫通孔を有する第２の水晶ウェハを貼り合わせて合成水晶ウェハを形成した後、個々の水晶片に分割するので、振動領域となる平板の厚みを一定にして振動特性を良好にする水晶振動子を得る。また、第２の水晶ウェハの厚みを大きくできるので、凹部の容積を大きくできて、周波数調整のエッチングに必要なエッチャントの量を確保し、量産性に富んだ製造方法とすることができる。
【実施例】
【００１６】
第１図は本発明の一実施例である水晶振動子の製造方法を説明する図で、同図（ａ）は分解一部断面図、同図（ｂ）は断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００１７】
水晶振動子は、先ず、第１と第２の水晶ウェハ１（ａｂ）を直接接合によって貼り合わせてなる。直接接合はここではシロキサン結合（Ｓi−Ｏ−Ｓi）とし原子間レベルでの接合とする。第１の水晶ウェハ１ａは平板として例えば600MHz帯として約4μmに鏡面研磨される。第２の水晶ウェハ１ｂはエッチングによって縦横に複数の貫通孔２ａを有し、同様に鏡面研磨される。そして、厚みを50〜200μｍとし、貫通孔の容積を0.0000035〜0.0157ccとする。これにより、複数の凹部２を有する合成水晶ウェハ１ｃを得る。
【００１８】
次に、合成水晶ウェハ１ｃの各凹部２に、前述したと同様に、エッチャント３を滴下し、凹部底面（第１水晶ウェハ１ａ）の表面をエッチングする。そして、各凹部２ごとに振動周波数を目標周波数に調整する。次に、水晶ウェハ１を縦横に切断して凹部２を有する個々の水晶片４に分割する。すなわち、厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周領域の凹部２を有する水晶片４を得る。最後に、各水晶片４を例えば表面実装用とする図示しない容器本体に収容して密閉封入する。
【００１９】
このような製造方法及びこれによる水晶振動子であれば、振動周波数が高くなっても振動領域は基本的に平板なので、平面度を維持して振動特性を良好に維持する。また、第２の水晶ウェハ１ｂは貫通孔を形成すればよいので、厚みを充分に大きくできて凹部２の容積を大きくし、周波数調整のエッチングに必要なエッチャント３の量を確保する。したがって、周波数調整を確実にする。また、ハンドリングを容易にして生産性を高める。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を説明する図で、同図（ａ）は合成水晶ウェハの組立分解断面図、同図（ｂ）は合成水晶ウェハの断面図である。
【図２】従来例を説明する水晶ウェハの図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平面図である。
【図３】従来例の問題点を説明する水晶ウェハの断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  水晶ウェハ、１ａ  第１の水晶ウェハ、１ｂ  第２の水晶ウェハ、１ｃ  合成水晶ウェハ、２  凹部、３  エッチャント、４  水晶ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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