(57)【要約】 【課題】  水晶電極成膜用メタルマスクに水晶板を充填し、洗浄、乾燥を行う際に液溜りを低減し、洗浄シミを改善する手段を得る。【解決手段】  下電極マスクと、水晶板を充填する複数の開口部を有する中板と、上電極マスクとを枠治具で固定して用いる水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、  前記中板の開口部の周縁に中板の厚さ方向にスリット状溝を中板の中心部付近まで複数設け、液溜りを低減したことを特徴とする水晶電極成膜用メタルマスク。。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下電極マスクと、水晶板を充填する複数の開口部を有する中板と、上電極マスクとを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、
前記中板の開口部の周縁に中板の厚さ方向にスリット状溝を複数設けたことを特徴とする水晶電極成膜用メタルマスク。
【請求項２】
前記開口部の周縁のスリット状溝を上面及び下面から中板の厚さ方向の中心付近まで複数設けたこと特徴とする請求項１に記載の水晶電極成膜用メタルマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶板の洗浄及び電極成膜を兼ねるメタルマスクに関し、特に水晶板洗浄後、水晶板上に残る洗浄液の液留まりを低減し、水晶板上に生じる洗浄シミを改善した水晶電極成膜用メタルマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子は小型であること、経年変化が小さいこと、高精度、高安定な周波数が容易に得られること等のため、通信機器から電子機器まで広く用いられている。中でも周波数−温度特性が３次曲線を呈するＡＴカット水晶振動子は、携帯電話等に多量に用いられている。従来、水晶振動子の製造工程における水晶板の洗浄方法としては、例えばガラス容器に洗浄液と水晶板とを入れ、このガラス容器を超音波洗浄槽に浸して水晶板を洗浄する手法が行われていた。水晶板を洗浄し、乾燥した後は、図４（ａ）に示すように、成膜用メタルマスクに詰め、蒸着装置等の真空中で金属を蒸着して水晶板上に電極を成膜し、パッケージ内に気密封止して水晶振動子を構成した。
【０００３】
しかし、多数の水晶板をガラス容器に入れて洗浄する方法では、水晶板同志の重なり合い等により洗浄むらが生じ、乾燥後に水晶板上にシミが残るという問題があった。この解決法の一つとして、洗浄用治具に水晶板を一個づつ詰めて洗浄する方法が、特開平１０−１４５１６６号公報に開示されている。この場合の水晶振動子の製造フローは図４（ｂ）にようになる。図５は洗浄治具の要部（一個の水晶板を収容する部分）を示す斜視図であって、下部プレート２１、上部プレート２２及び薄板２３とからなり、その材質は耐食性のあるステンレス板材等である。下部プレート２１と上部プレート２２とは、例えば熱圧着して基板２０としてもよい。
【０００４】
下部プレート２１には切り欠き窓（開口部）２４ａがあり、その周縁に複数の爪状の支持片２５を備えている。上部プレート２２も切り欠き窓２４ｂがあり、その周縁に複数の凸湾曲状の間隔保持片２６が形成されている。そして、薄板２３にも切り欠き窓２４ｃがあり、その周縁に複数の爪状の押さえ片２７が形成され、切り欠き窓２４ａ、２４ｂ、２４ｃは組み立てる際に上下対向する。長方形の水晶板２８は上部プレート２２の切り欠き窓２４ｂに収容される際に、凸湾曲状の間隔保持片２６の先端に当接し、下部プレート２１の爪状の支持片２５と薄板２３の爪状の押さえ片２７とにより上下より保持される構造となっている。
【０００５】
図６は実用に供される洗浄治具の模式的斜視図であり、基板２０は下部プレート２１と上部プレート２２とを熱圧着したもので、上部プレート２２の切り欠き窓２４ｂに水晶板２８を収容し、この上に薄板２３を重ね、ネジ２９等を用いて基板２０と薄板２３とを固定する。このとき、水晶板２８は上下対向する爪状の支持片２５と爪状の押さえ片２７とによって保持され、切り欠き窓２４ｂの中では凸湾曲状の間隔保持片２６に点接触し、水抜きの隙間Ｓが大きく確保されることになる。
【０００６】
図７は、水晶板を洗浄し、乾燥した後、基板２０と薄板２３とを重ねて固定した洗浄治具３０を２つの成膜用プレート３１で上下から挟むように装着し、ネジ３３にて洗浄治具３０と成膜用プレート３１、３１とを固定する。成膜用プレート３１には励振電極生成部３２ａと、引き出し電極生成部３２ｂとからなる透孔３２が形成されている。これを蒸着装置等に入れ、真空中で金属を蒸発させることにより透孔３２を介して水晶板に所望の電極が形成される。
【０００７】
しかし、上記の洗浄治具を用いて水晶板を洗浄した後、成膜用プレートを装着する手法では、成膜用プレートを装着する工数が発生することと、成膜用プレートをネジ３３で取り付ける際に細かなゴミが発生し、このゴミが水晶板２８に付着し、この状態で電極が形成されるおそれがあった。細かなゴミが付着した水晶振動子では、エージング特性、ドライブレベル特性等に問題が生じる場合がある。
そこで、図８に示すように水晶板を成膜用メタルマスクに装填した後、成膜用メタルマスク全体を洗浄装置に入れて、洗浄、水切り、乾燥した後、真空中にて成膜する製造フローを用いて水晶振動子を製作する場合がある。
【０００８】
図９はこのような成膜用メタルマスクの一例の模式的斜視図であり、下枠治具４０ａ、下電極マスク４１ａ、中板４２、上電極マスク４１ｂ、上枠治具４０ｂとからなる。下枠治具４０ａ、上枠治具４０ｂにはそれぞれ開口部４３ａ、４３ｂがあり、下電極マスク４１ａ、上電極マスク４１ｂにはそれぞれ所望の電極形状パターンの開口部４４ａ、４４ｂが形成されている。また、中板４２には水晶板を収容する開口部４５が形成されている。開口部４３ａ、４３ｂの形状は開口部４４ａ、４４ｂの形状より十分に大きくする。中板４２の厚さは水晶板の厚さより若干厚く設定し、下電極マスク４１ａ、上電極マスク４１ｂの厚さは薄い方が望ましいが、マスクの大きさと強度を考慮して適切に設定する。また、材質としては耐蝕性のあるステンレスを用いる場合が多い。
【０００９】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ実用的な下電極マスク４１ａ、中板４２、上電極マスク４１ｂの平面図である。図１１は、下枠治具４０ａのガイドピンＰに順に下電極マスク４１ａ、中板４２のガイドピン孔Ｑを通して重ね、中板４２の開口部４５に水晶板Ｘを充填した後、さらに上電極マスク４１ｂ、上枠治具４０ｂのガイドピン孔Ｑを通して重ね、ネジ孔４６にネジ４７を挿入回転して固定した成膜用メタルマスクの要部の断面図である。
【特許文献１】特開平１０−１４５１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、水晶板を充填した水晶電極成膜用メタルマスクを洗浄装置に浸して洗浄したあと、水切り、乾燥させる際に図１２の要部断面図に示すように水晶板Ｘと下電極マスク４１ａ、中板４２、上電極マスク４１ｂとの間に洗浄液の液溜まり４８が生じ、水晶板を乾燥すると部分的に洗浄シミが発生するという問題があった。
本発明は上記の如き問題を解決するためになされたものであり、水晶板上に洗浄シミの発生を防止した水晶電極成膜用メタルマスク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】
本発明は、水晶板洗浄後のシミを低減するため、請求項１の発明は、下電極マスクと、水晶板を充填する複数の開口部を有する中板と、上電極マスクとを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、前記中板の開口部の周縁に中板の厚さ方向にスリット状溝を複数設けた水晶電極成膜用メタルマスクを構成することを特徴とする。
請求項２の発明は、前記開口部の周縁のスリット状溝を上面及び下面から中板の厚さ方向の中心付近まで複数設けたこと特徴とする請求項１に記載の水晶電極成膜用メタルマスクである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクの請求項１及び２の発明は、水晶板を充填する中板の開口部の周縁の上下面にスリット状の溝を多数設けたため、水晶電極成膜用メタルマスクを水切りした後、乾燥する際に水晶板の表面からこの溝を介して液留まりが拡散するので、水晶板上に洗浄シミが生じることはほとんどなくなるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクの実施の形態を示す模式的斜視図であって、下枠治具１ａ、下電極マスク２ａ、中板３、上電極マスク２ｂ、上枠治具１ｂとを備えている。下枠治具１ａ、上枠治具１ｂにはそれぞれ開口部４ａ、４ｂを有し、下電極マスク２ａ、上電極マスク２ｂは所望の電極パターンの開口部５ａ、５ｂが形成されている。また、中板３には水晶板を充填するための開口部６が形成されている。中板３の厚さは水晶板の厚さより若干厚く設定し、下電極マスク２ａ、上電極マスク２ｂの厚さは薄い方が望ましいが、マスクの大きさとその強度を考慮して適切に設定する。また、これらの材質としては耐蝕性のあるステンレスを用いる場合が多い。
水晶電極成膜用メタルマスクの使い方の一例は、下枠治具１ａのガイドピンＰに下電極マスク２ａ、中板３のそれぞれのガイドピン孔Ｑを通して重ね、中板３の開口部６に水晶板Ｘを充填した後、上電極マスク２ｂ、上枠治具１ｂのそれぞれのガイドピン孔を通して重ね、ネジ孔７にネジ８を挿入回転して固定する。固定された水晶電極成膜用メタルマスクを洗浄装置に入れ、水晶板を洗浄すると共に水晶電極成膜用メタルマスク上に付着する細かいゴミも同時に取り除く。これは蒸着装置の中で水晶電極成膜用メタルマスクを回転させる際に、マスク上のゴミが水晶板に付着することを避けるためでもある。なお、下枠治具１ａ及び上枠治具１ｂは、下電極マスク２ａ、中板３、上電極マスク２ｂを保持、固定する機能を有し、開口部４ａ、４ｂの大きさは蒸着ビームを遮らないように大きく空ける必要がある。
【００１４】
本発明の特徴は中板３の開口部６の構造にあるので、図２に要部（１つの開口部６）を拡大した斜視図を示す。開口部６の周縁に沿って上面９と下面１０から中板３の厚さ方向へスリット状の溝１１を多数形成する。図２に示した実施例では上下からのスリット状の溝１１は中板３の厚みの中心部まで到らない例を示している。これは、中板３の厚みの中心部が水晶板（破線で示す直方体）Ｘの端部に当接し、液溜りがスリット状溝１１から拡散し易くした構造である。中板３のスリット状溝１１は中板３をハーフエッチング等の手段で容易に形成することができる。なお、は水晶板を示す。
【００１５】
図３は、中板３に本発明の中板を用い、下枠治具１ａ、下電極マスク２ａ、上電極マスク２ｂ、上枠治具１ｂには従来のものを用いた水晶電極成膜用メタルマスクを、洗浄装置に入れて洗浄し、水切りした後の要部（１個の水晶板を収容した部分）の断面図である。水晶板Ｘ上の洗浄液はスリット状の溝を介して拡散し、水晶板上に液溜まり１２がないことが分かる。
【００１６】
以上の説明では、下電極マスク、中板、上電極マスクを保持、固定するために、下枠治具、上枠治具を用いた例を用いたが、下電極マスクと中板とを熱圧接し、これと上電極マスクとをネジ等を用いて固定してもよい。また、ガイドピンを用いた例を示したが、下電極マスクの電極パターン、中板の開口部、上電極マスクの電極パターンが正確に対向するならば、他の手段でもよい。また、下枠治具、下電極マスク、中板、上電極マスク、上枠治具の固定をネジを用いた例を示したが、他の固定手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクの構成を示した概略斜視図である。
【図２】中板の要部の構造を示した斜視図である。
【図３】本発明の水晶電極成膜用メタルマスクの要部の構造を示した断面図である。
【図４】（ａ）は従来の製造フローの一部を示す図、（ｂ）は改良を施した従来の製造フローの一部を示す図である。
【図５】従来の洗浄治具の構成を示した斜視図である。
【図６】従来の洗浄治具の要部の構成を示した斜視図である。
【図７】洗浄治具の上下から成膜用プレートを装着する様子を示す斜視図である。
【図８】従来の他の製造フローの一部を示す図である。
【図９】従来の水晶電極成膜用メタルマスクの構成を示す斜視図である。
【図１０】実用的な下電極マスク、中板、上電極マスクの構成を示す平面図である。
【図１１】水晶電極成膜用メタルマスクの要部の断面図である。
【図１２】水晶電極成膜用メタルマスクを洗浄装置に浸し、水切りした後の要部の断面図である
【符号の説明】
【００１８】
１ａ  下枠治具
１ｂ  上枠治具
２ａ  下電極マスク
２  上電極マスク
３  中板
４ａ、４ｂ、６  開口部  
５ａ、５ｂ  電極パターン  
７  ネジ孔
８  ネジ
９、１０  中板の表裏面
１１  スリット状の溝
１２  液溜まり  
Ｐ  ガイドピン
Ｑ  ガイドピン孔
【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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