(57)【要約】水晶振動素子に残るバリの発生を抑制する。水晶振動素子の製造方法は、水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板１０１に、フォトエッチングによって、水晶片１３０と、桟部１１０と、水晶片１３０を桟部１１０に支持する支持部１２０とを形成する工程Ｓを含み、形成する工程において、主面を平面視したときに、支持部１２０に、当該支持部１２０と水晶片１３０との境界線に沿う有底の溝１４０Ａ，１４０Ｂが形成され、当該有底の溝１４０Ａ，１４０Ｂは、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される。
2020203144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板に、フォトエッチングによって、水晶片と、桟部と、前記水晶片を前記桟部に支持する支持部とを形成する工程を、含み、
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときに、前記支持部に、該支持部と前記水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、
該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される、
水晶振動素子の製造方法。  
【請求項２】
前記水晶片を折り取ることによって、該水晶片を前記桟部から分離して前記水晶振動素子とする工程をさらに含む、
請求項１に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項３】
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときの前記水晶片と前記桟部との距離が、前記水晶基板の厚みの０倍より大きく、かつ、１．５倍以下である、
請求項１又は２に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項４】
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときの前記水晶片と前記桟部との距離が、０より大きく、かつ、５０μｍ以下である、
請求項１又は２に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項５】
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときの前記支持部のＺ’軸方向の全幅にわたって前記有底の溝を形成する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項６】
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときの前記支持部のＺ’軸方向の幅に沿って前記有底の溝を部分的に形成する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項７】
前記支持部は、Ｙ’軸の正方向側の主面からＹ’軸の負方向側の主面まで貫通する開口を有する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の水晶振動素子の製造方法。
【請求項８】
水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板に、フォトエッチングによって、水晶片と、前記水晶片を支持する桟部とを形成する工程を、含み、
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときに、前記桟部に、該桟部と前記水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、
該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される、
水晶振動素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動素子は、例えば、集合基板（ウエハ）にエッチングなどで複数の水晶片を形成し、当該複数の水晶片に一括して励振電極等を設ける。そして、励振電極等が設けられた各圧電片を集合基板から分離することによって、複数の水晶振動子が製造される。【０００３】
引用文献１には、水晶振動片の外形を有する水晶素子片と水晶板の支持枠部と水晶素子片を支持枠部に結合する連結部とを加工する工程と、連結部を折り取って水晶振動片を切り離す工程とを有し、連結部は、水晶素子片のＺ’方向に延長する横辺に、Ｘ方向に延長する互いに対向する各縦辺に沿って延長するように、水晶素子片の外形線に沿って有底の溝を形成するように加工される。＋Ｚ’側の溝は連結部の＋Ｙ’側の主面に、−Ｚ’側の溝は−Ｙ’側の主面に配置される水晶振動片の加工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７８３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された位置に溝を配置すると、支持枠部と連結部との接続箇所が十分にエッチングされずに、溶け残りが発生することがあった。水晶片の折り取りの容易さ及び水晶基板あたりの水晶片の取り個数を増加させるために、連結部の長さを短くすると、溶け残り部分が水晶片を折り取った後の水晶振動素子にバリ（突起）として残ることがあった。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水晶振動素子に残るバリの発生を抑制することのできる水晶振動素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】
【０００７】
本発明の一側面に係る水晶振動素子の製造方法は、水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板に、フォトエッチングによって、水晶片と、桟部と、水晶片を桟部に支持する支持部とを形成する工程を、含み、形成する工程において、主面を平面視したときに、支持部に、当該支持部と水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、当該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される。【０００８】
本発明の他の一側面に係る水晶振動素子の製造方法は、水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板に、フォトエッチングによって、水晶片と、水晶片を支持する桟部とを形成する工程を、含み、形成する工程において、主面を平面視したときに、桟部に、当該桟部と水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、当該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水晶振動素子に残るバリの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る水晶振動素子の製造方法Ｓ１００を示すフローチャートである。
【図２】図２は、図１に示した水晶片形成工程を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に示した水晶片形成工程の終了後の水晶基板を一方の主面の法線方向から視た要部拡大図である。
【図４】図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面を概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、図１に示した水晶片形成工程の終了後の水晶基板を一方の側方から視た側面図である。
【図６】図６は、仮想的な水晶片形成工程の終了後の水晶基板に形成された桟部、支持部、及び水晶片の要部拡大図である。
【図７】図７は、図６に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面を概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、図３に示した水晶基板の第１変形例の一例を示す要部拡大図である。
【図９】図９は、図３に示した水晶基板の第１変形例の他の例を示す要部拡大図である。
【図１０】図１０は、図３に示した水晶基板の第２変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】図１１は、図３に示した水晶基板の第３変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
【００１２】
＜実施形態＞
まず、図１から図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る水晶振動素子の製造方法について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る水晶振動素子の製造方法Ｓ１００を示すフローチャートである。図２は、図１に示した水晶片形成工程を示すフローチャートである。
【００１３】
図１に示すように、水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）の製造方法Ｓ１００は、水晶片形成工程Ｓ１０と、電極形成工程Ｓ２０と、水晶片分離工程Ｓ３０と、を含んで構成される。
【００１４】
水晶片形成工程Ｓ１０を開始する前に、ＡＴカットされた水晶基板１０１を準備する。ＡＴカットの水晶基板１０１は、人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ）の結晶軸（Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ａｘｅｓ）であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ’軸及びＺ’軸とした場合、Ｘ軸及びＺ’軸によって特定される面（以下、「ＸＺ’面」と呼ぶ。他の軸によって特定される面についても同様である。）と平行な面を主面として切り出されたものである。
【００１５】
このため、水晶基板１０１の両主面は、ともにＹ’軸に垂直な面であり、それぞれ、Ｙ’軸の正方向側の主面、Ｙ’軸の負方向側の主面と呼ぶことができる。以下の説明において、Ｙ’軸の正方向側の主面を水晶基板１０１の第１主面、Ｙ’軸の負方向側の主面を水晶基板１０１の第２主面という。
【００１６】
水晶片形成工程Ｓ１０は、ＡＴカットの水晶基板１０１に、フォトエッチングによって水晶片（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）を形成する。
【００１７】
すなわち、水晶片形成工程Ｓ１０は、図２に示すように、最初に、水晶基板１０１の両主面に金属層を形成する（Ｓ１１）。金属層は、水晶をエッチングする際に用いられるエッチング液、例えば、フッ化アンモニウムあるいは緩衝フッ酸に対する耐蝕膜として機能する。このような耐蝕膜としては、例えば、クロム（Ｃｒ）層と金（Ａｕ）層とを含む多層膜が用いられる。金属層は蒸着法やスパッタ法によって形成される。クロム（Ｃｒ）層は金（Ａｕ）層より水晶基板１０１に近い側に位置し、金（Ａｕ）層はクロム（Ｃｒ）層より水晶基板１０１から遠い側に位置する。クロム（Ｃｒ）層は水晶基板１０１との密着力を高め、金（Ａｕ）層は耐蝕性を高める。
【００１８】
次に、金属層の上にフォトレジスト層を形成する（Ｓ１２）。フォトレジスト層は、フォトレジスト溶液を金属層の上に塗布し、加熱により溶媒を揮発させることで成膜される。フォトレジスト溶液は、例えば、スプレー法やスピンコート法によって塗布される。
【００１９】
次に、フォトレジスト層を露光・現像し、水晶片１３０の外形パターンを形成する（Ｓ１３）。フォトレジスト層は、微細加工への適応性の観点から、露光された部分を溶解によって除去するポジ型の感光性樹脂を用いることが望ましい。ポジ型の感光性樹脂を使用する場合、フォトレジスト層は、水晶片１３０に相当する領域をフォトマスクで遮光された状態で露光され、その後、現像液によって不要な部分が洗い流される。すなわち、フォトマスクの形状はフォトレジスト層に転写される。その結果、金属層の上に残ったフォトレジスト層は、水晶片１３０の外形パターンを形成する。
【００２０】
次に、水晶基板１０１を外形パターンに従って除去する（Ｓ１４）。このとき、前工程で形成したフォトレジスト層の外形パターンを利用し、エッチング処理によって水晶基板１０１の中に複数の水晶片１３０を形成する。なお、各水晶片１３０は、個片化されずに桟部１１０によって互いに連結されている。桟部１１０及び水晶片１３０の外形については、後述する。本工程では、フォトレジスト層の外形パターンに従って金属層をエッチングによって除去する。次いで、水晶基板１０１をエッチングによって除去する。エッチング処理は、特に限定されるものではなく、例えば一般的なウエットエッチングであり、金属層に対してはヨウ素系のエッチング溶液を用い、水晶に対してはフッ酸系のエッチング溶液を用いる。
【００２１】
次に、フォトレジスト層及び金属層を除去する（Ｓ１５）。ここで、一旦、水晶基板１０１に付着しているフォトレジスト層及び金属層を全て除去する。
【００２２】
工程Ｓ１５の後、水晶片１３０がメサ型構造を有する場合、水晶片１３０をメサ型構造に加工する（Ｓ１６）。メサ型構造への加工は、工程Ｓ１１から工程Ｓ１５と同様の処理を繰り返すことで実施可能である。このような工程Ｓ１６における工程Ｓ１１から工程Ｓ１４との相違点は、工程Ｓ１３に相当する工程におけるフォトレジスト層の形状が、水晶片１３０の振動部を覆って振動部以外の部分を露出するメサ型構造パターンであることと、工程Ｓ１４に相当する工程における水晶基板１０１のエッチングがハーフエッチングであること、である。
【００２３】
このようにして、水晶基板１０１に水晶片１３０の外形が形成される。
【００２４】
本実施形態では、図２において、水晶片１３０がメサ型構造を有する例を示したが、これに限定されるものではない。水晶片は、一方の面において、振動部がその他の部分より大きい、いわゆる片メサ型構造であってもよい。また、水晶片は、振動部がその他の部分よりも薄い逆メサ構造であってもよい。さらに、水晶片は、振動部とその他の部分の厚みの変化（段差）が連続的に変化するコンベックス形状又はベベル形状であってもよいし、厚みの変化（段差）がない又は少ない平板状の形状であってもよい。なお、以下において、説明の簡略化のため、水晶片１３０は平板状の形状であるものとして説明する。
【００２５】
図１に示す電極形成工程Ｓ２０は、前述した水晶片形成工程Ｓ１０の工程Ｓ１１から工程Ｓ１５と同様の処理であるため、図示及びその詳細な説明を省略する。
【００２６】
電極形成工程Ｓ２０では、水晶基板１０１の両主面に金属層を形成し、金属層の上にフォトレジスト層を形成する。
【００２７】
次に、フォトレジスト層を露光・現像し、電極パターンを形成する。電極パターンは、例えば、水晶片に振動部に形成される励振電極、励振電極から引き出すための引出電極、接続電極等となる領域を覆う。電極パターン以外の領域のフォトレジスト層は除去される。
【００２８】
次に、金属層を電極パターンに従って除去して各電極を形成し、その後、フォトレジスト層を除去する。除去されるフォトレジスト層は、電極パターンに相当する。
【００２９】
このようにして、水晶基板１０１に励振電極、引出電極、接続電極等の電極が形成される。
【００３０】
図１に示す水晶片分離工程Ｓ３０では、水晶片１３０を支持部１２０から分離する。具体的には、例えば水晶基板１０１の一方の主面側から力を加えることによって、水晶片１３０を支持部１２０から折り取る。これにより、水晶片１３０は、個片化され、分離される。分離された水晶片は、水晶振動素子として使用される。このようにして、水晶振動素子が製造される。
【００３１】
次に、図３から図５を参照しつつ、水晶片形成工程Ｓ１０を経て水晶片が形成された水晶基板１０１について説明する。図３は、図１に示した水晶片形成工程Ｓ１０の終了後の水晶基板１０１を一方の主面の法線方向から視た要部拡大図である。図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面を概略的に示す断面図である。図５は、図１に示した水晶片形成工程Ｓ１０の終了後の水晶基板１０１を一方の側方から視た側面図である。
【００３２】
図３に示すように、水晶基板１０１には、桟部１１０と、支持部１２０と、水晶片１３０と、が形成されている。図示を省略するが、水晶基板１０１は、桟部１１０、支持部１２０、及び水晶片１３０のそれぞれを、複数含んでいる。例えば、複数の桟部１１０は、それぞれ、所定の間隔でＸ軸の正方向に並んでいる。複数の水晶片１３０は、それぞれ、所定の間隔でＸ軸の正方向に並んでいて、かつ、所定の間隔でＺ’軸の負方向に並んでいる。すなわち、桟部１１０と水晶片１３０とは、Ｘ軸の正方向において交互に配列され、かつ、互いに離れている。
【００３３】
桟部１１０は、Ｚ’軸方向に延在している。支持部１２０は、水晶片１３０を桟部１１０に支持している。支持部１２０は、Ｘ軸方向において、桟部１１０と水晶片１３０との間に位置する。支持部１２０は、水晶基板１０１の第１主面から第２主面まで貫通する開口１２１を有する。図３及び図４に示す例では、開口１２１は矩形状を有する。なお、水晶基板１０１の第１主面は、水晶片１３０の第１主面１３０ａと平行又は略平行であり、水晶基板１０１の第２主面は、水晶片１３０の第２主面１３０ｂと平行又は略平行である。
【００３４】
また、図３に示す例では、水晶片１３０は、Ｚ’軸方向に平行な短辺と、Ｘ軸方向に平行な長辺と、を含む矩形状を有する。また、水晶片１３０は、Ｘ軸の正方向側、つまり、基端部１３０ｃ側の短辺において、支持部１２０を介して桟部１１０に接続されている。水晶片１３０の周囲には、支持部１２０との接続部分を除き、エッチングによって水晶基板１０１が除去されたことで間隙（スペース）が形成されている。
【００３５】
水晶片１３０は、支持部１２０によって支持されることにより、桟部１１０からＸ軸方向に離間して設けられている。水晶片１３０の第１主面１３０ａ、つまり、水晶基板１０１の第１主面の平面視したとき（以下、単に「平面視」ともいう）において、水晶片１３０と桟部１１０との間は、支持部１２０のＸ軸方向における長さ、つまり、距離Ｄ１だけ離れている。
【００３６】
さらに、図３に示す例では、支持部１２０が開口１２１を有することにより、水晶片１３０は、２つの支持部１２０Ａ，１２０Ｂに支持されている。支持部１２０Ａ及び支持部１２０Ｂは、Ｚ’軸方向に互いに離間して設けられている。このように、支持部１２０は、Ｙ’軸の正方向側の主面からＹ’軸の負方向側の主面まで貫通する開口１２１を有することにより、互いに離間した複数の支持部１２０Ａ，１２０Ｂを容易に形成することができる。
【００３７】
本実施形態では、図３において、支持部１２０が１つの開口１２１を有する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の開口が支持部１２０に形成されていてもよい。また、開口１２１の形状は、平面視において矩形である場合に限定されず、他の形状であってもよい。
【００３８】
図３から図５に示すように、平面視において、支持部１２０Ａに、当該支持部１２０Ａと水晶片１３０の基端部１３０ｃ側の短辺との境界線に沿う有底の溝１４０Ａが形成されている。溝１４０Ａは、水晶片１３０の第２主面、つまり、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側に配置されている。また、図４及び図５に示すように、溝１４０Ａの形状は、底を有する矩形状であり、当該溝１４０Ａは所定の深さを有している。
【００３９】
同様に、平面視において、支持部１２０Ｂに、当該支持部１２０Ｂと水晶片１３０の基端部１３０ｃ側の短辺との境界線に沿う有底の溝１４０Ｂが形成されている。溝１４０Ｂは、水晶片１３０の第１主面、つまり、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側に配置されている。また、図４及び図５に示すように、溝１４０Ｂの形状は、底を有する矩形状であり、当該溝１４０Ｂは所定の深さを有している。
【００４０】
なお、平面視において、溝１４０Ａ，１４０ＢのＸ軸方向の幅（長さ）は、水晶基板１０１と水晶片１３０との間の間隙と比較し、十分に小さい値に設定されている。
【００４１】
ここで、図６及び図７を参照しつつ、仮想的な水晶片形成工程を経て水晶基板から形成される桟部、支持部、及び水晶片について説明する。図６は、仮想的な水晶片形成工程の終了後の水晶基板に形成された桟部２１０、支持部２２０、及び水晶片２３０の要部拡大図である。図７は、図６に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面を概略的に示す断面図である。なお、図６及び図７に示す桟部２１０、支持部２２０、及び水晶片２３０は、図３から図５に示した桟部１１０、支持部１２０、及び水晶片１３０と略同一の構成であり、同様の部分については説明を適宜省略し、主に異なる部分について説明する。
【００４２】
図６に示すように、支持部２２０は、水晶片２３０を桟部２１０に支持している。また、支持部２２０が開口２２１を有することにより、水晶片２３０は、２つの支持部２２０Ａ，２２０Ｂに支持されている。
【００４３】
図３から図５に示した溝１４０Ａ及び溝１４０Ｂとは異なり、支持部２２０ＡにはＹ’軸の正方向側の主面に有底の溝２４０Ａが形成され、支持部２２０ＢにはＹ’軸の負方向側に有底の溝２４０Ｂが形成されている。
【００４４】
このため、支持部２２０Ａと桟部２１０との接続箇所、及び、支持部２２０Ｂと桟部２１０との接続箇所において、エッチングが進まずに水晶基板が溶け残ることがあった。図６及び図７に示すように、支持部２２０Ａにおいて、溝２４０Ａが形成されていないＹ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側に、突起ＰＲ１が残っている。同様に、支持部２２０Ｂにおいて、溝２４０Ｂが形成されていないＹ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側に、突起ＰＲ２が残っている。
【００４５】
支持部２２０Ａ及び支持部２２０ＢのＸ軸方向の長さである距離Ｄ１が短い場合、水晶片２３０を桟部２１０から分離するときに、これらの突起ＰＲ１及び突起ＰＲ２は、分離された水晶片２３０にバリとして残ってしまうことがある。水晶片２３０にバリが存在すると、例えば水晶片２３０がそのパッケージとの側壁に衝突しやすくなり、衝突の結果、水晶片２３０の振動特性が変化してしまう等の悪影響がある。
【００４６】
これに対し、図３から図５に示した有底の溝１４０Ａは、支持部１２０ＡにおいてＹ’軸の負方向側の主面に形成されている。これにより、図７に示すＹ’軸の負方向側の主面のＺ’軸の正方向側の突起ＰＲ１は、溝１４０Ａによるエッチング液の流れ込み（入り込み）によって、除去され又は発生が抑制される。また、図３から図５に示した有底の溝１４０Ｂは、支持部１２０ＢにおいてＹ’軸の正方向側の主面に形成されている。これにより、図７に示すＹ’軸の正方向側の主面のＺ’軸の負方向側の突起ＰＲ２は、溝１４０Ｂによるエッチング液の流れ込み（入り込み）によって、除去され又は発生が抑制される。従って、桟部１１０から分離された水晶片１３０である水晶振動素子に残り得るバリの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、有底の溝１４０Ａは、水晶基板１０１の主面を平面視したときの支持部１２０ＡのＺ’軸方向の全幅にわたって、有底の溝１４０Ｂは、水晶基板１０１の主面を平面視したときの支持部１２０ＢのＺ’軸方向の全幅にわたって、それぞれ、形成されることが好ましい。これにより、溝１４０Ａ及び溝１４０Ｂに沿うエッチング液の流れ込み（入り込み）が促進され、溶け残りによる突起ＰＲ１、ＰＲ２はさらに除去され又はさらに抑制される。
【００４８】
本実施形態では、図３から図５において、桟部１１０、支持部１２０、及び水晶片１３０が形成された水晶基板１０１の例を示したが、水晶片形成工程Ｓ１０の終了後の水晶基板１０１は、この例に限定されるものではない。
【００４９】
（第１変形例）
図８は、図３に示した水晶基板１０１の第１変形例の一例を示す要部拡大図である。図９は、図３に示した水晶基板１０１の第１変形例の他の例を示す要部拡大図である。なお、第１変形例において、図３に示した水晶基板１０１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、同様の構成による同様の作用効果については、逐次言及しない。
【００５０】
図８に示すように、水晶基板１０１Ａには、２つの支持部１２０Ｃ，１２０Ｄを含む支持部１２０が形成され、水晶片１３０は、支持部１２０Ｃ及び支持部１２０Ｄに支持されている。
【００５１】
支持部１２０Ｃ及び支持部１２０Ｄにおいて、Ｘ軸方向の長さは、水晶片１３０と桟部１１０との距離Ｄ２である。この距離Ｄ２は、図３に示した距離Ｄ１より小さい値に設定されている（距離Ｄ２＜距離Ｄ１）。
【００５２】
より詳細には、距離Ｄ２は、水晶基板１０１Ａの厚み（Ｙ’軸方向の長さ）に対し、０倍より大きく、かつ、１．５倍以下であることが好ましい。このように、従来の距離Ｄ１と比較して、水晶片１３０と桟部１１０との距離Ｄ２を短くすることで、水晶基板１０１Ａから得られる水晶振動素子の個数を増やすことができるとともに、水晶片分離工程Ｓ３０において、水晶片１３０を安定的に折り取ることができる。
【００５３】
具体的には、距離Ｄ２は、０より大きく、かつ、５０μｍ以下であることが好ましい。このように、従来の距離Ｄ１と比較して、水晶片１３０と桟部１１０との距離Ｄ２を短くすることで、水晶基板１０１Ａから得られる水晶振動素子の個数を増やすことができるとともに、水晶片分離工程Ｓ３０において、水晶片１３０を安定的に折り取ることができる。
【００５４】
なお、図９に示すように、水晶片１３０と桟部１１０との距離Ｄ２は、有底の溝１４０Ａ及び有底の溝１４０ＢのＸ軸方向の幅と同一であってもよい。
【００５５】
（第２変形例）
図１０は、図３に示した水晶基板１０１の第２変形例を示す要部拡大図である。なお、第２変形例において、図３に示した水晶基板１０１及び図９に示した水晶基板１０１Ａと同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、同様の構成による同様の作用効果については、逐次言及しない。
【００５６】
図１０に示すように、水晶基板１０１Ｂには、２つの支持部１２０Ｃ，１２０Ｄを含む支持部１２０が形成されている。支持部１２０Ｃにおいて、Ｙ’軸の負方向側の主面に、有底の溝１４０Ｃが形成されている。溝１４０Ｃは、平面視において、支持部１２０ＣのＺ’軸方向に沿って、つまり、支持部１２０Ｃと水晶片１３０の基端部１３０ｃ側の短辺との境界線に沿って、部分的に設けられている。また、支持部１２０Ｄにおいて、Ｙ’軸の正方向側の主面に、有底の溝１４０Ｄが形成されている。溝１４０Ｄは、平面視において、支持部１２０ＣのＺ’軸方向の幅に沿って、つまり、支持部１２０Ｃと水晶片１３０の基端部１３０ｃ側の短辺との境界線に沿って、部分的に設けられている。
【００５７】
このように、有底の溝１４０Ｃ，１４０Ｄが水晶基板１０１Ｂの主面を平面視したときの支持部１２０Ｃ、１２０ＤのＺ’軸方向の幅に沿って、部分的に形成されることにより、有底の溝１４０Ｃ，１４０Ｄを支持部１２０Ｃ、１２０ＤのＺ’軸方向の全幅にわたって形成する場合と比較して、支持部１２０Ｃ、１２０Ｄの強度を確保しつつ、水晶片１３０を容易に折り取ることができる。
【００５８】
（第３変形例）
図１１は、図３に示した水晶基板１０１の第３変形例を示す要部拡大図である。なお、第３変形例において、図３に示した水晶基板１０１、図９に示した水晶基板１０１Ａ、及び図１０に示した水晶基板１０１Ｂと同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、同様の構成による同様の作用効果については、逐次言及しない。
【００５９】
図１１に示すように、水晶基板１０１Ｃには、水晶片１３０と、桟部１１０とが形成されている一方、図３に示した支持部１２０が形成されていない。すなわち、水晶片１３０は、桟部１１０に直接支持されている。
【００６０】
桟部１１０には、平面視において、桟部１１０と水晶片１３０の基端部１３０ｃ側の短辺との境界線に沿う有底の溝１４０Ａ及び溝１４０Ｂが形成されいている。溝１４０Ａは、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側に、配置されている。また、溝１４０Ｂは、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側に、配置されている。
【００６１】
このように、水晶片形成工程Ｓ１０において、水晶基板１０１Ｃの主面を平面視したときに、桟部１１０に、当該桟部１１０と水晶片１３０との境界線に沿う有底の溝１４０Ａ及び溝１４０Ｂが形成され、当該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置されることにより、前述の図３から図５に示した、桟部１１０、支持部１２０、及び水晶片１３０が形成された水晶基板１０１と同様の効果を得られるとともに、水晶基板１０１Ｃには支持部１２０が形成されないので、当該水晶基板１０１Ｃから得られる水晶振動素子の個数を増やすことができる。
【００６２】
さらに、桟部１１０には、水晶基板１０１Ｃの第１主面から第２主面まで貫通する開口１１１が形成されている。桟部１１０が開口１１１を有することにより、水晶片１３０は、２カ所で桟部１１０に支持されている。また、溝１４０Ａ及び溝１４０Ｂは、Ｚ’軸方向に互いに離間して設けられている。
【００６３】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本発明の一実施形態に係る水晶振動素子の製造方法は、水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときに、支持部に、当該支持部と水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、当該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される。これにより、図７に示すＹ’軸の負方向側の主面のＺ’軸の正方向側の突起及び図７に示すＹ’軸の正方向側の主面のＺ’軸の負方向側の突起の少なくとも一方は、溝によるエッチング液の流れ込み（入り込み）によって、除去され又は発生が抑制される。従って、桟部から分離された水晶片である水晶振動素子に残り得るバリの発生を抑制することができる。
【００６４】
また、前述した水晶振動素子の製造方法において、水晶片を折り取ることによって、当該水晶片を桟部から分離して水晶振動素子とする工程をさらに含む。これにより、バリの発生が抑制された水晶振動素子を容易に製造することができる。
【００６５】
また、前述した水晶振動素子の製造方法における水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときの水晶片と桟部との距離が、水晶基板の厚みの０倍より大きく、かつ、１．５倍以下である。このように、従来の距離と比較して、水晶片と桟部との距離を短くすることで、水晶基板から得られる水晶振動素子の個数を増やすことができるとともに、水晶片分離工程において、水晶片を安定的に折り取ることができる。
【００６６】
また、前述した水晶振動素子の製造方法における水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときの水晶片と桟部との距離が、０より大きく、かつ、５０μｍ以下である。このように、従来の距離と比較して、水晶片と桟部との距離を短くすることで、水晶基板から得られる水晶振動素子の個数を増やすことができるとともに、水晶片分離工程において、水晶片を安定的に折り取ることができる。
【００６７】
また、前述した水晶振動素子の製造方法における水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときの支持部のＺ’軸方向の全幅にわたって有底の溝を形成する。これにより、溝に沿うエッチング液の流れ込み（入り込み）が促進され、溶け残りによる突起はさらに除去され又はさらに抑制される。
【００６８】
また、前述した水晶振動素子の製造方法における水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときの支持部のＺ’軸方向の幅に沿って有底の溝を部分的に形成する。これにより、有底の溝を支持部のＺ’軸方向の全幅にわたって形成する場合と比較して、支持部の強度を確保しつつ、水晶片を容易に折り取ることができる。
【００６９】
また、前述した水晶振動素子の製造方法において、支持部は、Ｙ’軸の正方向側の主面からＹ’軸の負方向側の主面まで貫通する開口を有する。これにより、互いに離間した複数の支持部を容易に形成することができる。
【００７０】
また、本発明の一実施形態に係る水晶振動素子の製造方法は、水晶片形成工程において、水晶基板の主面を平面視したときに、桟部に、当該桟部と水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、当該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される。これにより、前述の図３から図５に示した、桟部、支持部、及び水晶片が形成された水晶基板と同様の効果を得られるとともに、水晶基板には支持部が形成されないので、当該水晶基板から得られる水晶振動素子の個数を増やすことができる。
【００７１】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７２】
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ…水晶基板、１１０…桟部、１１１…開口、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ…支持部、１２１…開口、１３０…水晶片、１３０ａ…第１主面、１３０ｂ…第２主面、１３０ｃ…基端部、１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ…溝、２１０…桟部、２２０…支持部、２２０Ａ、２２０Ｂ…支持部、２２１…開口、２３０…水晶片、２４０Ａ，２４０Ｂ…溝、Ｄ１，Ｄ２…距離、ＰＲ１，ＰＲ２…突起、Ｓ１０…水晶片形成工程、Ｓ２０…電極形成工程、Ｓ３０…水晶片分離工程、Ｓ１００…水晶振動素子の製造方法。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年5月31日(2021.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶の結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の回りに反時計方向に所定の角度回転させてＹ’軸及びＺ’軸とし、Ｚ’軸とＸ軸とを含む面と平行な面をＹ’軸の正方向側及び負方向側の主面として切り出したＡＴカットの水晶基板に、フォトエッチングによって、水晶片と、前記水晶片を支持する桟部とを形成する工程を、含み、
前記形成する工程において、前記主面を平面視したときに、前記桟部に、該桟部と前記水晶片との境界線に沿う有底の溝が形成され、
該有底の溝は、Ｙ’軸の正方向側の主面におけるＺ’軸の負方向側、及び、Ｙ’軸の負方向側の主面におけるＺ’軸の正方向側の少なくとも一方に配置される、
水晶振動素子の製造方法。
【国際調査報告】
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