專(zhuān)利名稱(chēng):壓電振動(dòng)片的制造方法及壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及壓電振動(dòng)片的制造方法及壓電振動(dòng)片、以及具備壓電振動(dòng)片的壓電振 動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。
背景技術(shù):
近年來(lái),在便攜電話(huà)或便攜信息終端設(shè)備上,采用利用了水晶等作為時(shí)刻源或控 制信號(hào)的定時(shí)源、參考信號(hào)源等的壓電振動(dòng)器。雖然能提供各式各樣的這種壓電振動(dòng)器,但 作為其中之一,眾所周知具有音叉型的壓電振動(dòng)片的器件。該壓電振動(dòng)片具備平行配置的 一對(duì)振動(dòng)腕部和將這些一對(duì)振動(dòng)腕部的基端側(cè)固定成一體的基部,使振動(dòng)腕部彼此在互相 接近或分離的方向上以既定的諧振頻率進(jìn)行振動(dòng)。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1 3中公開(kāi)了壓電振動(dòng)片的制造方法。在此,對(duì)壓電振動(dòng)片的 外形構(gòu)圖做具體說(shuō)明,則首先在水晶等的圓片(wafer)形成金屬膜之后,在金屬膜上形成 抗蝕劑膜。接著,利用光刻技術(shù)隔著光掩模的遮光膜圖案進(jìn)行曝光,并進(jìn)行顯影,由此對(duì)抗 蝕劑膜進(jìn)行構(gòu)圖,形成沿著壓電振動(dòng)片的外形形狀的抗蝕劑圖案。然后,以抗蝕劑圖案為掩 模對(duì)金屬膜進(jìn)行蝕刻,由此形成有選擇地除去抗蝕劑圖案保護(hù)的區(qū)域以外的金屬膜的金屬 膜圖案。其后,以金屬膜圖案為掩模對(duì)圓片進(jìn)行蝕刻,由此有選擇地除去金屬膜圖案保護(hù)的 區(qū)域以外的圓片,能夠形成壓電振動(dòng)片的外形形狀。此外,在進(jìn)行上述的曝光時(shí),有時(shí)采用這樣的方法在抗蝕劑膜使用負(fù)型抗蝕劑, 在使抗蝕劑膜與光掩模密合的狀態(tài)下進(jìn)行曝光的接觸式曝光。在接觸式曝光中,由于抗蝕 劑膜與光掩模密合,能夠減少抗蝕劑膜與光掩模之間的光的蔓延。其結(jié)果,能夠提高曝光 時(shí)的析像度,并且能以較高的尺寸精度形成抗蝕劑圖案。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-261557號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2004-120351號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2009-88753號(hào)公報(bào)但是,在通過(guò)上述的接觸式曝光進(jìn)行抗蝕劑膜的構(gòu)圖時(shí),由于異物夾入光掩模與 抗蝕劑膜之間,有可能在光掩模中與壓電振動(dòng)片的外形相當(dāng)?shù)耐庑蜗喈?dāng)區(qū)域發(fā)生裂紋等的 傷痕。在該傷痕部分中,曝光時(shí)的光的透射率低于無(wú)傷痕的良好部分,所以在與傷痕部分相 當(dāng)?shù)膮^(qū)域的抗蝕劑膜上也出現(xiàn)傷痕的影響。即,與外形相當(dāng)區(qū)域相同的傷痕也轉(zhuǎn)印到抗蝕 劑圖案。因此,在形成金屬膜圖案時(shí)由于蝕刻劑浸入到抗蝕劑圖案的傷痕部分而金屬膜被 異常蝕刻,存在無(wú)法以所希望的形狀形成金屬膜圖案的問(wèn)題。其結(jié)果,在其后的構(gòu)圖圓片的 外形時(shí),由于圓片被異常蝕刻而不能按所希望的外形形成壓電振動(dòng)片,存在比所希望的外 形,破碎或凹陷(所謂水晶失色(々7 > ))的問(wèn)題。光掩模在曝光之后通過(guò)清洗而可以數(shù) 次反復(fù)使用,但是光掩模如果有一次受傷,就無(wú)法在該傷痕部分制造出合格的壓電振動(dòng)片。在此,壓電振動(dòng)片在最終工序中進(jìn)行諧振頻率等的電特性檢查,挑選良品和次品, 但是有時(shí)根據(jù)水晶失色的位置或規(guī)模,無(wú)法準(zhǔn)確地挑選出發(fā)生水晶失色的次品的壓電振動(dòng)片。這時(shí),存在這樣的問(wèn)題在次品的壓電振動(dòng)片在市場(chǎng)上流通而作為制品使用時(shí),由于碰 撞或疲勞等而壓電振動(dòng)片以水晶失色的部位為起點(diǎn)易折。
發(fā)明內(nèi)容
于是,本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題構(gòu)思而成,提供能夠準(zhǔn)確挑選次品而提高商品的可靠 性的壓電振動(dòng)片的制造方法及壓電振動(dòng)片、以及具備壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電 子設(shè)備及電波鐘。為了解決上述課題,本發(fā)明提供以下的方案。本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于包括掩模材料圖案形成工序,對(duì)形 成在應(yīng)該形成外形圖案的加工對(duì)象物上的掩模材料進(jìn)行構(gòu)圖而形成掩模材料圖案;以及外 形圖案形成工序,除去所述掩模材料圖案的形成區(qū)域以外的區(qū)域的所述加工對(duì)象物而形成 所述外形圖案,在所述掩模材料圖案形成工序中,使用在具有透光性的基板上形成有遮光 膜圖案的光掩模,以使所述光掩模密合至所述掩模材料的狀態(tài)對(duì)所述掩模材料進(jìn)行接觸式 曝光,由此形成所述掩模材料圖案,在所述掩模材料圖案形成工序的前段包括光掩模加工 工序,在所述光掩模中的與所述外形圖案相當(dāng)?shù)耐庑蜗喈?dāng)區(qū)域發(fā)現(xiàn)了缺陷時(shí),除去一部分 所述遮光膜圖案,變更存在所述缺陷的所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀。依據(jù)該構(gòu)成,在光掩模加工工序中,在預(yù)先變更存在缺陷的外形相當(dāng)區(qū)域的形狀 的狀態(tài)下進(jìn)行接觸式曝光,由此,借助存在缺陷的外形相當(dāng)區(qū)域構(gòu)圖的掩模材料,形成為具 有與借助良好的外形相當(dāng)區(qū)域構(gòu)圖的良好掩模材料圖案不同的形狀的不良掩模材料圖案。 由此,能夠積極地使借助不良掩模材料圖案構(gòu)圖的外形圖案的形狀和借助良好掩模材料圖 案構(gòu)圖的外形圖案的形狀不同。因而,在最終工序的電特性檢查等中,在良品和次品上產(chǎn)生 明確的電特性的差。因此,能夠準(zhǔn)確地挑選出良品和次品,能夠只讓良品在市場(chǎng)上流通。因 而,能夠提供振動(dòng)特性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)片。此外,特征在于所述壓電振動(dòng)片包括平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕部和將所述一對(duì)振 動(dòng)腕部的基端側(cè)固定成一體的基部,在所述外形圖案形成工序的后段包括外形形成工序, 以所述外形圖案為掩模,通過(guò)對(duì)由壓電材料構(gòu)成的圓片進(jìn)行構(gòu)圖,形成所述壓電振動(dòng)片的 外形。依據(jù)該構(gòu)成,在外形形成工序中,通過(guò)在良品和次品上形狀明顯不同的外形圖案 對(duì)圓片進(jìn)行構(gòu)圖,因此能夠在良品和次品上使壓電振動(dòng)片的外形明顯不同。其結(jié)果,在最終 工序的電特性檢查等中,在良品和次品上產(chǎn)生明確的電特性的差,能夠準(zhǔn)確地挑選出良品 和次品。此外,特征在于所述掩模材料由負(fù)型抗蝕劑構(gòu)成,所述遮光膜圖案形成在所述基 板上的所述外形相當(dāng)區(qū)域以外的區(qū)域,在所述光掩模加工工序中,以連接與所述一對(duì)振動(dòng) 腕部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的方式變更所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀。依據(jù)該構(gòu)成,在光掩模加工工序中,以連接與振動(dòng)腕部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的方式變更外 形相當(dāng)區(qū)域的形狀,由此能夠形成振動(dòng)腕部彼此連接的壓電振動(dòng)片。這時(shí),由于振動(dòng)腕部彼 此連接的壓電振動(dòng)片不振動(dòng),能夠在電特性檢查等中準(zhǔn)確地進(jìn)行良品和次品的挑選。此外,特征在于所述掩模材料由正型抗蝕劑構(gòu)成,所述遮光膜圖案形成在所述基 板上的所述外形形成區(qū)域,在所述光掩模加工工序中,以切斷所述一對(duì)振動(dòng)腕部中與至少一個(gè)所述振動(dòng)腕部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的所述遮光膜圖案的方式,變更所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀。依據(jù)該構(gòu)成,在光掩模加工工序中,以切斷與至少一個(gè)振動(dòng)腕部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的遮 光膜圖案的方式變更外形相當(dāng)區(qū)域的形狀,由此能形成沒(méi)有至少一個(gè)振動(dòng)腕部的壓電振動(dòng) 片。這時(shí),壓電振動(dòng)片不振動(dòng),所以能夠在電特性檢查等中準(zhǔn)確地進(jìn)行良品和次品的挑選。此外,特征在于在所述外形圖案形成工序的后段包括電特性檢查工序,檢查所述 壓電振動(dòng)片的電特性是否在既定范圍內(nèi),在所述光掩模加工工序中,變更所述外形相當(dāng)區(qū) 域的形狀,以使從存在所述缺陷的所述外形相當(dāng)區(qū)域形成的所述壓電振動(dòng)片的電特性,在 所述電特性檢查工序中脫離所述既定范圍。依據(jù)該構(gòu)成,在光掩模加工工序中,變更外形相當(dāng)區(qū)域的形狀,以使從存在缺陷的 外形相當(dāng)區(qū)域形成的壓電振動(dòng)片的電特性,在電特性檢查工序中脫離既定范圍,由此能夠 準(zhǔn)確地挑選良品和次品。此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的特征在于利用上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方 法來(lái)制造。依據(jù)該結(jié)構(gòu),由于利用上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法來(lái)制造,能夠得到振 動(dòng)特性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)片。此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的特征在于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片被氣密密封到 封裝件而成。依據(jù)該結(jié)構(gòu),由于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片氣密密封到封裝件,能夠提供振動(dòng)特 性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)器。此外,本發(fā)明的振蕩器,其特征在于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器作為振子而電連接 至集成電路。此外,本發(fā)明的電子設(shè)備,共特征在于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器電連接至計(jì)時(shí)部。此外,本發(fā)明的電波鐘,其特征在于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器電連接至濾波部。在本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘中,由于具備上述的壓電振動(dòng)器,能夠提供 與壓電振動(dòng)器同樣地可靠性高的制品。(發(fā)明效果)依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法及壓電振動(dòng)片,能夠準(zhǔn)確地挑選良品和次 品,能夠只讓良品在市場(chǎng)上流通。因而,能夠提供振動(dòng)特性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)片。依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,由于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片氣密密封到封裝件,能 夠提供振動(dòng)特性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)器。在本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘中,由于具備上述的壓電振動(dòng)器,能夠提供 與壓電振動(dòng)器同樣可靠性高的制品。
圖1是表示本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的實(shí)施方式的外觀(guān)斜視圖。圖2是圖1所示的壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電振 動(dòng)片的圖。圖3是沿著圖2所示的A-A線(xiàn)的壓電振動(dòng)器的剖視圖。
圖4是圖1所示的壓電振動(dòng)器的分解斜視圖。圖5是俯視壓電振動(dòng)片的平面圖。圖6是仰視壓電振動(dòng)片的平面圖。圖7是沿著圖5所示的B-B線(xiàn)的壓電振動(dòng)器的剖視圖。圖8是表示制造圖1所示的壓電振動(dòng)器時(shí)的流程的流程圖。圖9是表示制造壓電振動(dòng)片時(shí)的流程的流程圖。圖10是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是圓片的剖視圖。圖11是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是圓片的剖視圖。圖12是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是圓片的剖視圖。圖13是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是圓片的剖視圖。圖14是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是圓片的剖視圖。圖15是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是光掩模的平面圖。圖16是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是光掩模的平面圖。圖17是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是表示在圓片上形成有外形圖案 的狀態(tài)的平面圖。圖18是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是沿著圖17的C-C線(xiàn)的剖視圖。圖19是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是沿著圖17的C-C線(xiàn)的剖視圖。圖20是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是沿著圖17的C-C線(xiàn)的剖視圖。圖21是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是沿著圖17的C-C線(xiàn)的剖視圖。圖22是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的工序圖,是不良?jí)弘姲宓钠矫鎴D。圖23是表示壓電振動(dòng)器的制造方法的工序圖,是以在空腔內(nèi)收納壓電振動(dòng)片的 狀態(tài)下陽(yáng)極接合基底基板用圓片與蓋基板用圓片的圓片接合體的分解斜視圖。圖24是表示本發(fā)明的振蕩器的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖25是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖26是表示本發(fā)明的電波鐘的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖27是表示壓電振動(dòng)片的制造方法的其它例的工序圖,是光掩模的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下,基于附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(壓電振動(dòng)器)圖1是本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的外觀(guān)斜視圖,圖2是壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖, 是在拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電振動(dòng)片的圖。此外,圖3是沿著圖2所示的A-A線(xiàn)的壓 電振動(dòng)器的剖視圖,圖4是壓電振動(dòng)器的分解斜視圖。如圖1 圖4所示,壓電振動(dòng)器50形成為由基底基板51和蓋基板52層疊為2層 的箱狀,是在內(nèi)部的空腔C內(nèi)收納壓電振動(dòng)片1的表面安裝型的壓電振動(dòng)器50。并且,壓電 振動(dòng)片1與設(shè)置在基底基板51的外側(cè)的外部電極53、54,通過(guò)貫通基底基板51的一對(duì)貫通 電極55、56電連接。基底基板51是用玻璃材料例如堿石灰玻璃構(gòu)成的透明絕緣基板,形成為板狀。在 基底基板51形成有一對(duì)貫通孔57、58,該一對(duì)貫通孔57、58用于形成一對(duì)貫通電極55、56。貫通孔57、58呈直徑從基底基板51的外側(cè)端面(圖3中下面)向內(nèi)側(cè)端面(圖3中上面) 逐漸縮小的剖面錐形狀。與基底基板51同樣,蓋基板52是用玻璃材料例如堿石灰玻璃構(gòu)成的透明絕緣基 板,形成為能與基底基板51疊合的大小的板狀。再者,在蓋基板52的接合基底基板51的 接合面一側(cè),形成有收納壓電振動(dòng)片1的矩形狀的凹部52a。當(dāng)疊合了基底基板51及蓋基板52時(shí),該凹部5 形成收納壓電振動(dòng)片1的空腔 C0并且,在基底基板51的內(nèi)側(cè)端面一側(cè)(接合蓋基板52的接合面一側(cè)),形成有 由導(dǎo)電材料(例如,鋁)構(gòu)成的陽(yáng)極接合用的接合層61。該接合層61的膜厚例如形成為 3000A ~ 5000A左右,以圍住形成在蓋基板52的凹部5 周?chē)姆绞窖刂谆?1的 周緣而形成。并且,基底基板51和蓋基板52以使凹部5 與基底基板51的接合面一側(cè)對(duì) 置的狀態(tài),通過(guò)接合層61對(duì)基底基板51陽(yáng)極接合。此外,外部電極5354設(shè)置在基底基板51的外側(cè)端面的長(zhǎng)邊方向的兩端,經(jīng)由各 貫通電極55、56及各迂回電極62、63而與壓電振動(dòng)片1電連接。更具體而言,一個(gè)外部電 極53經(jīng)由一個(gè)貫通電極55及一個(gè)迂回電極62而與壓電振動(dòng)片1的后述的一個(gè)裝配電極 12電連接。此外,另一外部電極M經(jīng)由另一貫通電極56及另一迂回電極63而與壓電振動(dòng) 片1的后述的另一裝配電極13電連接。貫通電極55、56由筒體65及芯材部66形成,該筒體65及芯材部66經(jīng)燒結(jié)而對(duì)貫 通孔57、58固定成為一體,該貫通電極55、56承擔(dān)完全堵塞貫通孔57、58而維持空腔C內(nèi) 的氣密,并且使外部電極5354與迂回電極62、63導(dǎo)通的作用。具體而言,一個(gè)貫通電極55 在外部電極53與壓電振動(dòng)片1的后述的基部5之間位于迂回電極62的下方,另一貫通電 極56在外部電極M與壓電振動(dòng)片1的后述的振動(dòng)腕部4之間位于迂回電極63的下方。筒體65是膏狀的玻璃料燒結(jié)而成的。筒體65形成為兩端平坦且厚度與基底基板 51大致相同的圓筒。并且,在筒體65的中心,以貫通筒體65的中心孔的方式配置有芯材 部66。此外,在本實(shí)施方式中匹配貫通孔57、58的形狀地,使筒體65的外形形成為圓錐狀 (剖面錐狀)。并且,該筒體65以埋入貫通孔57、58內(nèi)的狀態(tài)被燒結(jié),對(duì)這些貫通孔57、58 牢固地固接。上述的芯材部66是用金屬材料形成為圓柱狀的導(dǎo)電性的芯材,與筒體65同樣地 形成為兩端平坦且厚度與基底基板51的厚度大致相同。此外,貫通電極55、56通過(guò)導(dǎo)電性的芯材部66確保電導(dǎo)通性。(壓電振動(dòng)片)圖5是壓電振動(dòng)片的俯視的平面圖,圖6是仰視的平面圖。本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片1如圖5、圖6所示,具備由水晶或鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓 電材料形成的音叉型壓電板2。壓電板2具備平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕部3、4和將這些一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的基端部 一側(cè)固定成一體的基部5。此外,在這些一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的上下表面上,形成有從振動(dòng)腕 部3、4的基端部向前端部以一定寬度縱長(zhǎng)的溝部6。這些溝部6遍及從振動(dòng)腕部3、4的基 端部一側(cè)超過(guò)中間部的范圍而形成。由此,一對(duì)振動(dòng)腕部3、4分別如圖7所示呈剖面H型。 此外,圖7是沿著圖1的A-A線(xiàn)的剖視圖。
在這樣形成的壓電板2的外表面上,如圖5、圖6所示,形成有一對(duì)激振電極10、11 及一對(duì)裝配電極12、13。其中,一對(duì)激振電極10、11是在被施加電壓時(shí)使一對(duì)振動(dòng)腕部3、4 在互相接近或分離的方向上以既定的諧振頻率振動(dòng)的電極,主要在一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的外 表面上以分別電性切斷的狀態(tài)被構(gòu)圖而形成。具體而言,如圖7所示,一個(gè)激振電極10主 要形成在一個(gè)振動(dòng)腕部3的溝部6內(nèi)和另一振動(dòng)腕部4的側(cè)面上,另一激振電極11主要形 成在一個(gè)振動(dòng)腕部3的側(cè)面上和另一振動(dòng)腕部4的溝部6內(nèi)。此外,如圖5、圖6所示,一對(duì)裝配電極12、13形成在包括基部5的主表面及側(cè)面的 內(nèi)的外表面上,經(jīng)由引出電極16而與一對(duì)激振電極10、11分別電連接。因而,一對(duì)激振電 極10、11成為經(jīng)由該裝配電極12、13而被施加電壓。此外,上述的激振電極10、11、裝配電極12、13及引出電極16,例如是鉻(Cr)和金 (Au)的層疊膜,在以與水晶的密合性良好的鉻膜為基底成膜之后,對(duì)表面施加金的薄膜。但 是,并不限于該情況,例如在鉻和鎳鉻(NiCr)的層疊膜的表面再層疊金的薄膜也可,也可 以為鉻、鎳、鋁(Al)或鈦(Ti)等的單層膜。此外,在一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的前端部形成有用于調(diào)整(頻率調(diào)整)的重錘金屬膜 17 (由粗調(diào)膜17a及微調(diào)膜17b構(gòu)成),以使本身的振動(dòng)狀態(tài)在既定頻率的范圍內(nèi)振動(dòng)。利 用該重錘金屬膜17進(jìn)行頻率調(diào)整,由此能夠使一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的頻率落入器件的標(biāo)稱(chēng)頻 率范圍內(nèi)。這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)片1如圖3、圖4所示,利用金等的凸點(diǎn)B,凸點(diǎn)接合至形成在 基底基板51的內(nèi)側(cè)端面的迂回電極62、63上。更具體地說(shuō),壓電振動(dòng)片1的一個(gè)激振電極 11通過(guò)一個(gè)裝配電極12及凸點(diǎn)B而凸點(diǎn)接合至一個(gè)迂回電極62上,另一激振電極10通過(guò) 另一裝配電極13及凸點(diǎn)B而凸點(diǎn)接合至另一迂回電極63上。由此,壓電振動(dòng)片1以從基 底基板51的內(nèi)側(cè)端面浮上的狀態(tài)被支撐,并且成為各裝配電極12、13和迂回電極62、63分 別電連接的狀態(tài)。然后,在使該壓電振動(dòng)片1動(dòng)作時(shí),通過(guò)向一對(duì)激振電極10、11間施加既定的驅(qū)動(dòng) 電壓而使電流流動(dòng),能使一對(duì)振動(dòng)腕部3、4在接近/分離的方向上以既定頻率振動(dòng)。再者, 能將該振動(dòng)作為時(shí)刻源、控制信號(hào)的定時(shí)源、或參考信號(hào)源等而加以利用。(壓電振動(dòng)器的制造方法)接著,對(duì)上述的壓電振動(dòng)器的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中,對(duì)從由水晶構(gòu)成 的圓片制造多個(gè)壓電振動(dòng)片的情形進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示壓電振動(dòng)器的制造方法的流程 圖,圖9是表示壓電振動(dòng)片制作工序的流程圖。此外,圖10 圖23是表示壓電振動(dòng)器的制 造方法的工序圖。(壓電振動(dòng)片制作工序)首先,如圖8所示,進(jìn)行壓電振動(dòng)片制作工序(SlO)而制作圖5 圖7所示的壓電 振動(dòng)片1。具體而言,如圖9、圖10所示,將未加工的朗伯(Lambert)水晶以規(guī)定角度切片 而做成一定厚度的圓片S。接著,研磨該圓片S而進(jìn)行粗加工后,通過(guò)蝕刻來(lái)除去加工變質(zhì) 層,其后進(jìn)行拋光(polish)等的鏡面研磨加工,做成既定厚度(SllO)。接著,形成用于由圓片S構(gòu)圖出多個(gè)壓電振動(dòng)片1的外形形狀的外形圖案23(參 照?qǐng)D17)(S120)。以下,對(duì)該工序進(jìn)行具體說(shuō)明。首先,如圖10所示,準(zhǔn)備結(jié)束拋光的圓片S后,在圓片5的兩面分別形成金屬膜(加工對(duì)象物)20(S121)。該金屬膜20是例如由鉻構(gòu)成的基底膜21和由金構(gòu)成的保護(hù)膜 22的層疊膜,分別通過(guò)濺鍍法或蒸鍍法等來(lái)成膜。接著,如圖11所示,在金屬膜20上形成光刻膠膜(掩模材料)25(S122)。具體而 言,首先在金屬膜20上,利用旋涂法等來(lái)涂敷抗蝕劑材料。此外,作為本實(shí)施方式中所使用 的抗蝕劑材料,優(yōu)選使用以環(huán)化橡膠(例如,環(huán)化異戊二烯)為主體的橡膠類(lèi)負(fù)型抗蝕劑。 橡膠類(lèi)負(fù)型抗蝕劑是將環(huán)化橡膠溶解到有機(jī)溶劑,再加入疊氮類(lèi)(bisazide)感光劑,并過(guò) 濾,通過(guò)除去雜質(zhì)而精煉。然后,在涂敷抗蝕劑材料后,預(yù)先烘烤抗蝕劑材料而使有機(jī)溶劑 蒸發(fā),形成光刻膠膜25。此外,在用熱板進(jìn)行預(yù)先烘烤時(shí),優(yōu)選在120°C 130°C進(jìn)行,在用 烤箱進(jìn)行時(shí)優(yōu)選在80°C 90°C左右進(jìn)行。在此,利用光刻技術(shù),將光刻膠膜25構(gòu)圖成所希望的抗蝕劑圖案26(參照?qǐng)D13) (S123 掩模材料圖案形成工序)。具體而言,如圖12、圖15所示,將光掩模30設(shè)置在光刻 膠膜25上。光掩模30在玻璃等的具有透光性的基板31的主表面31a上,形成有鉻等的具 有遮光性的遮光膜圖案35。遮光膜圖案35用來(lái)對(duì)光刻膠膜25進(jìn)行構(gòu)圖,在基板31的主 表面31a上,除與壓電振動(dòng)片1的外形相當(dāng)?shù)膮^(qū)域以外的區(qū)域形成。即,在基板31的主表 面31a上,與壓電振動(dòng)片1的外形相當(dāng)?shù)膮^(qū)域形成多個(gè)沒(méi)有形成遮光膜圖案35的開(kāi)口部, 這些開(kāi)口部成為具有壓電振動(dòng)片1的外形形狀的外形相當(dāng)區(qū)域33。然后,隔著對(duì)這樣形成的光掩模30對(duì)光刻膠膜25進(jìn)行接觸式曝光(S123A)。具體 而言,首先將光掩模30的主表面31a —側(cè)朝向光刻膠膜25的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置(set)。這時(shí), 在使圓片S與光掩模30對(duì)位的狀態(tài)下,以使光掩模30和光刻膠膜25密合的方式設(shè)置。可是,在本實(shí)施方式中,采用在上述那樣的曝光工序(S123A)中使光掩模30與光 刻膠膜25密合并加以曝光的接觸式曝光。在通過(guò)接觸式曝光來(lái)進(jìn)行光刻膠膜25的構(gòu)圖時(shí), 有可能異物夾入光掩模30與光刻膠膜25之間,如圖15所示,在光掩模30中的與外形相當(dāng) 區(qū)域33 (基板31)產(chǎn)生裂紋等的傷痕K。在該傷痕K的部分,由于曝光時(shí)的光的透射率下 降,在與傷痕K相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的光刻膠膜25也出現(xiàn)傷痕K的影響。即,通過(guò)外形相當(dāng)區(qū)域33 而對(duì)被曝光的金屬膜20也會(huì)轉(zhuǎn)印出與外形相當(dāng)區(qū)域33相同的傷痕。其結(jié)果,在進(jìn)行其后 的圓片S的構(gòu)圖時(shí),圓片S被異常蝕刻,由此無(wú)法將壓電振動(dòng)片1形成為所希望的外形,存 在發(fā)生水晶失色的問(wèn)題。于是,在本實(shí)施方式中,在抗蝕劑圖案沈的形成工序(S12!3)之前,進(jìn)行光掩模30 中的外形相當(dāng)區(qū)域33是否有傷痕K的掩模檢查。然后,在外形相當(dāng)區(qū)域33上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)到 傷痕K的情況下,原樣將光掩模30在曝光工序(S123A)中使用。另一方面,在掩模檢查中,在光掩模30的外形相當(dāng)區(qū)域33(基板31)發(fā)現(xiàn)了傷痕 K時(shí),通過(guò)用激光來(lái)除去光掩模30的遮光膜圖案35,變更具有傷痕K的外形相當(dāng)區(qū)域33的 外形(光掩模加工工序)。具體而言,如圖16所示,將光掩模30搬入未圖示的激光裝置,通 過(guò)激光來(lái)除去遮光膜圖案35,以連接與外形相當(dāng)區(qū)域33中的振動(dòng)腕部3、4(參照?qǐng)D幻相當(dāng) 的區(qū)域。由此,具有傷痕K的外形相當(dāng)區(qū)域33,形成在從平面上看大致矩形框狀的不良外形 相當(dāng)區(qū)域33a。S卩,在進(jìn)行曝光工序(S123A)之前,將具有傷痕K的外形相當(dāng)區(qū)域33預(yù)先設(shè) 為不良外形相當(dāng)區(qū)域33a,積極地區(qū)分良品的外形相當(dāng)區(qū)域33和不良外形相當(dāng)區(qū)域33a的 外形。此外,本實(shí)施方式的激光器能適宜使用例如波長(zhǎng)1064nm的YAG激光器。并且,在該狀態(tài)下,如圖12所示,隔著光掩模30而對(duì)光刻膠膜25進(jìn)行接觸式曝光。具體而言,從圓片S的兩面?zhèn)绕毓庾贤饩€(xiàn)L時(shí),透過(guò)光掩模30而曝光光刻膠膜25。這 時(shí),只有入射到光掩模30中的形成有外形相當(dāng)區(qū)域33(及不良外形相當(dāng)區(qū)域33a)的區(qū)域 的紫外線(xiàn)L,透過(guò)基板31而曝光到光刻膠膜25。這樣只有被紫外線(xiàn)L曝光的區(qū)域的光刻膠 膜25,被固化。如果曝光結(jié)束,消除光掩模30。此外,被消除的光掩模30在另一工序中被 清洗,接著能在被搬送的圓片S的曝光工序中反復(fù)使用。在本實(shí)施方式中,通過(guò)在光刻膠膜 25的曝光工序(S123A)中采用接觸式曝光,能夠減少光刻膠膜25與光掩模30之間的光的 蔓延。其結(jié)果,能夠提高曝光時(shí)的析像度,并且能以較高的尺寸精度形成抗蝕劑圖案26。接著,如圖13所示,在除掉光掩模30之后,進(jìn)行光刻膠膜25的顯影(S123B)。具 體而言,將圓片S浸漬到顯影液中,從而能夠有選擇地只除去沒(méi)有被紫外線(xiàn)L曝光的區(qū)域的 光刻膠膜25。即,在顯影后的金屬膜20上,形成多個(gè)在壓電振動(dòng)片1的外形形狀上殘留光 刻膠膜25的狀態(tài)的抗蝕劑圖案26。這時(shí),透過(guò)良品的外形相當(dāng)區(qū)域33而被曝光的光刻膠 膜25,仿效壓電振動(dòng)片1的外形形狀而形成為音叉型的抗蝕劑圖案26,另一方面透過(guò)不良 外形相當(dāng)區(qū)域33a而被曝光的光刻膠膜25,形成為矩形框狀的不良抗蝕劑圖案(未圖示)。然后,如圖14所示,以抗蝕劑圖案26為掩模進(jìn)行蝕刻加工(例如,濕蝕刻),有選 擇地除去沒(méi)有遮掩的金屬膜20 (壓電振動(dòng)片1的形成區(qū)域以外的金屬膜20) (S124 外形圖 案形成工序)。其后,如圖17、圖18所示,在蝕刻加工后除去光刻膠膜25的抗蝕劑圖案26。 由此,借助良品的抗蝕劑圖案26構(gòu)圖的金屬膜20,能夠形成為具有與壓電振動(dòng)片1的外形 形狀相等的形狀的外形圖案23。即,能夠仿效一對(duì)振動(dòng)腕部3、4及基部5的外形形狀地構(gòu) 圖金屬膜20。另一方面,借助不良抗蝕劑圖案構(gòu)圖的金屬膜20,形成為矩形框狀的不良外 形圖案23a(參照?qǐng)D17)。此外這時(shí),僅以圓片S上形成的多個(gè)壓電振動(dòng)片1的數(shù)目,成批地 進(jìn)行構(gòu)圖。接著,如圖19所示,以構(gòu)圖后的外形圖案23(及不良外形圖案23a)為掩模,從圓 片S的兩面分別進(jìn)行蝕刻加工(S130)。由此,能有選擇地除去沒(méi)有被外形圖案23 (及不良 外形圖案23a)遮掩的區(qū)域。其結(jié)果,借助外形圖案23構(gòu)圖的圓片S,如圖22所示,能夠形 成為上述的音叉型壓電板2的外形形狀。此外,如本實(shí)施方式那樣,通過(guò)從圓片S的兩面?zhèn)?進(jìn)行蝕刻,能夠?qū)弘姲?的外形形狀高精度地形成為所希望的形狀。另一方面,借助不良外形圖案23a構(gòu)圖的圓片S,如圖22所示,形成為矩形框狀的 不良?jí)弘姲?7。即,以不良外形圖案23a為掩模,對(duì)圓片S進(jìn)行構(gòu)圖,由此在與不良外形圖 案23a相當(dāng)?shù)膱A片S上,能形成振動(dòng)腕部3、4彼此連接的大致矩形框狀的不良?jí)弘姲?7。此 外,多個(gè)壓電板2及不良?jí)弘姲?7在進(jìn)行后面進(jìn)行的切斷工序之前,處于通過(guò)未圖示的連 接部而連接至圓片S的狀態(tài)。S卩,圓片S中良品的壓電板2和不良?jí)弘姲?7以被連接的狀 態(tài)統(tǒng)一進(jìn)行各工序,因此在以后的工序中對(duì)不良?jí)弘姲?7也進(jìn)行與壓電板2同樣的加工。接著,進(jìn)行在一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的主表面上形成溝部6的溝部形成工序(S140)。 具體而言,在外形圖案23 (金屬膜20)上形成光刻膠膜(未圖示)。然后,利用光刻技術(shù),以 空出溝部6的區(qū)域的方式對(duì)光刻膠膜進(jìn)行構(gòu)圖。然后,以構(gòu)圖后的光刻膠膜為掩模進(jìn)行蝕 刻加工,有選擇地除去外形圖案23。其后,除去光刻膠膜,從而如圖20所示,能夠以空出溝 部6的區(qū)域的狀態(tài),對(duì)已構(gòu)圖的外形圖案23進(jìn)一步進(jìn)行構(gòu)圖。接著,以該再次構(gòu)圖的外形圖案23為掩模,將圓片S蝕刻加工之后,除去作為掩模 的外形圖案23。由此,如圖21所示,能夠在一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的兩個(gè)主表面上分別形成溝部6。接著,進(jìn)行在多個(gè)壓電板2的外表面上對(duì)電極膜進(jìn)行構(gòu)圖,分別形成激振電極10、 11、引出電極16、及裝配電極12、13的電極形成工序(S150)。具體而言,利用蒸鍍法或?yàn)R鍍 法等在形成有溝部6的壓電板2 (及不良?jí)弘姲?7)的外表面形成電極膜。接著,利用噴涂 等來(lái)形成光刻膠膜之后,利用光刻技術(shù)進(jìn)行曝光、顯影,從而對(duì)光刻膠膜進(jìn)行構(gòu)圖。然后,以 殘留的光刻膠膜為掩模對(duì)電極膜進(jìn)行蝕刻加工而進(jìn)行構(gòu)圖。其后,除去作為掩模的光刻膠 膜,由此能夠形成如上所述的電極。接著,在結(jié)束電極形成工序之后,在一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的前端形成頻率調(diào)整用的 由粗調(diào)膜17a及微調(diào)膜17b構(gòu)成的重錘金屬膜17 (例如,銀或金等)(S160)。然后,進(jìn)行對(duì) 形成在圓片S的所有振動(dòng)腕部3、4,粗調(diào)諧振頻率的粗調(diào)工序(S170)。這是這樣進(jìn)行的對(duì) 重錘金屬膜17的粗調(diào)膜17a照射激光,使一部分蒸發(fā),從而改變重量。此外,關(guān)于更高精度 地調(diào)整諧振頻率的微調(diào),是在將壓電振動(dòng)片1安裝到封裝件后進(jìn)行的。然后,最后進(jìn)行切斷連接圓片S與壓電板2的連接部而使多個(gè)壓電板2 (及不良?jí)?電板27)從圓片S斷開(kāi),進(jìn)行小片化的切斷工序(S180)。由此,能夠一個(gè)圓片S—次性制造 多個(gè)音叉型的壓電振動(dòng)片1。在該時(shí)刻,結(jié)束壓電振動(dòng)片1的制造工序,能夠得到圖5所示的壓電振動(dòng)片1。接著,如圖8、圖23所示,進(jìn)行將后面成為蓋基板3的蓋基板用圓片70制作到要 進(jìn)行陽(yáng)極接合之前的狀態(tài)的第一圓片制作工序(S20)。首先,將堿石灰玻璃研磨加工至既 定厚度并加以清洗后,形成利用蝕刻等除去最表面的加工變質(zhì)層的圓板狀的蓋基板用圓片 70(S21)。接著,進(jìn)行在蓋基板用圓片70的接合面沿著行列方向形成多個(gè)空腔C用的凹部 52a的凹部形成工序(S22)。在該時(shí)刻,結(jié)束第一圓片制作工序(S20)。接著,與上述的第一圓片制作工序(S20)同時(shí),或者在前后的定時(shí),進(jìn)行將后面成 為基底基板51的基底基板用圓片80制作到要陽(yáng)極接合之前的狀態(tài)的第二圓片制作工序 (S30)。首先,將堿石灰玻璃研磨加工至既定厚度并加以清洗后,形成利用蝕刻等除去了最 表面的加工變質(zhì)層的圓板狀的基底基板用圓片80(S31)。接著,進(jìn)行形成多個(gè)貫通基底基板用圓片80的一對(duì)貫通孔57、58的貫通孔形成工 序(S32)。具體而言,以在后面疊合了兩圓片70、80時(shí)收納于形成在蓋基板用圓片70的凹 部52a內(nèi)的方式形成多個(gè)一對(duì)貫通孔57、58。進(jìn)而,形成為使一個(gè)貫通孔57位于后面裝配 的壓電振動(dòng)片1的基部5—側(cè),并且使另一貫通孔58位于振動(dòng)腕部4的先端側(cè)。此外,在 形成貫通孔57、58時(shí),利用噴砂法或利用夾具的壓力加工等的方法來(lái)形成既可。接著,進(jìn)行在貫通孔形成工序(S32)中形成的貫通孔57、58內(nèi)形成貫通電極55、56 的貫通電極形成工序(S33)。由此,在貫通孔57、58內(nèi),芯材部66以對(duì)基底基板用圓片80 的兩面(圖3中的上下表面)共面的狀態(tài)被保持。由此,能夠形成貫通電極55、56。接著,進(jìn)行在基底基板用圓片80的上表面對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖而形成接合膜 61 (參照?qǐng)D3)的接合膜形成工序(S34),并且進(jìn)行形成多個(gè)與一對(duì)貫通電極55、56分別電 連接的迂回電極62、63的迂回電極形成工序(S35)。通過(guò)進(jìn)行該工序,成為使一個(gè)貫通電極55與一個(gè)迂回電極62導(dǎo)通,并且使另一貫 通電極56與另一迂回電極63導(dǎo)通的狀態(tài)。在該時(shí)刻結(jié)束第二圓片制作工序(S30)。
可是,在本實(shí)施方式中工序順序設(shè)為在接合膜形成工序(S34)之后,進(jìn)行迂回電 極形成工序(S35),但與相反地,在迂回電極形成工序(S3。之后,進(jìn)行接合膜形成工序 (S34)也可,且將兩工序同時(shí)進(jìn)行也可。無(wú)論何種工序順序,都能起到相同的作用效果。因 而,根據(jù)需要而適宜變更工序順序也可。接著,進(jìn)行將所制作的多個(gè)的壓電振動(dòng)片1分別經(jīng)由迂回電極62、63而凸點(diǎn)接合 至基底基板用圓片80的上表面的裝配工序(S40)。首先,在一對(duì)迂回電極62、63上分別形 成金等的凸點(diǎn)B。然后,在將壓電振動(dòng)片1的基部5承載到凸點(diǎn)B上之后,一邊將凸點(diǎn)B加 熱至既定溫度一邊將壓電振動(dòng)片1按壓在凸點(diǎn)B。由此,壓電振動(dòng)片1不僅被機(jī)械支撐于 凸點(diǎn)B,而且成為裝配電極12、13和迂回電極62、63電連接的狀態(tài)。因而,在該時(shí)刻壓電振 動(dòng)片1的一對(duì)激振電極10、11成為分別對(duì)一對(duì)貫通電極55、56導(dǎo)通的狀態(tài)。特別是壓電振 動(dòng)片1被凸點(diǎn)接合,因此以從基底基板用圓片80的上表面浮上的狀態(tài)被支撐。在結(jié)束壓電振動(dòng)片1的裝配之后,進(jìn)行對(duì)基底基板用圓片80疊合蓋基板用圓片70 的疊合工序(S50)。具體而言,以未圖示的基準(zhǔn)標(biāo)記等為標(biāo)志,將兩圓片70、80對(duì)準(zhǔn)到正確 的位置。由此,所裝配的壓電振動(dòng)片1成為被收納于由形成在蓋基板用圓片70的凹部5 與兩圓片70、80包圍的空腔C內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序(S50)后,進(jìn)行將疊合后的兩個(gè)圓片70、80置于未圖示的陽(yáng)極接合裝 置,加熱至既定溫度(接合溫度),并且施加既定電壓而陽(yáng)極接合的接合工序(S60)。具體 而言,對(duì)接合膜61與蓋基板用圓片70之間施加既定電壓。這樣,在接合膜61與蓋基板用 圓片70的界面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),使兩者分別牢固地密合而陽(yáng)極接合。由此,能夠?qū)弘娬?動(dòng)片1密封于空腔C內(nèi),能夠得到基底基板用圓片80與蓋基板用圓片70接合的圖23所示 的圓片體90。此外,圖23中為了易于觀(guān)看附圖,示出分解圓片體90的狀態(tài),從基底基板用 圓片80省略了接合膜61的圖示。然后,在結(jié)束上述的陽(yáng)極接合之后,進(jìn)行在基底基板用圓片80的下表面對(duì)導(dǎo)電材 料進(jìn)行構(gòu)圖,而形成多個(gè)與一對(duì)貫通電極陽(yáng)、56分別電連接的一對(duì)外部電極53、54的外部 電極形成工序(S70)。通過(guò)該工序,能夠使利用外部電極5354密封于空腔C內(nèi)的壓電振動(dòng) 片1動(dòng)作。其后,進(jìn)行對(duì)密封于空腔C內(nèi)的各個(gè)壓電振動(dòng)器50的頻率進(jìn)行微調(diào)而使之落入既 定范圍內(nèi)的微調(diào)工序(S80)。具體說(shuō)明,則對(duì)外部電極5354施加電壓而使壓電振動(dòng)片1振 動(dòng)。然后,一邊測(cè)量頻率一邊通過(guò)基底基板用圓片80而從外部照射激光,使重錘金屬膜17 的微調(diào)膜17b蒸發(fā)。由此,一對(duì)振動(dòng)腕部3、4的前端側(cè)的重量發(fā)生變化,所以能夠以使壓電 振動(dòng)片1的頻率落入標(biāo)稱(chēng)頻率的既定范圍內(nèi)的方式進(jìn)行微調(diào)。在結(jié)束頻率的微調(diào)之后,進(jìn)行沿著圖23所示的切斷線(xiàn)M而切斷所接合的圓片體90 進(jìn)行小片化的切斷工序(S90)。其結(jié)果,能夠一次性制造多個(gè)使壓電振動(dòng)片1密封于在互相 陽(yáng)極接合的基底基板51與蓋基板52之間形成的空腔C內(nèi)的,圖1所示的表面安裝型的壓 電振動(dòng)器1??墒牵诒緦?shí)施方式中,良品的壓電振動(dòng)片1和由不良?jí)弘姲?7構(gòu)成的次品的壓 電振動(dòng)片經(jīng)過(guò)同樣的工序被加工,因此空腔C內(nèi)除了收納良品的壓電振動(dòng)片1以外,有時(shí)收 納由不良?jí)弘姲?7構(gòu)成的次品的壓電振動(dòng)片。在此,進(jìn)行壓電振動(dòng)器1內(nèi)部的電特性檢查,挑選收納了良品的壓電振動(dòng)片1的良品的壓電振動(dòng)器50和收納了次品的壓電振動(dòng)片的次品的壓電振動(dòng)器(S100)。具體而言,對(duì) 外部電極5354施加電壓而使壓電振動(dòng)片1振動(dòng)。然后,測(cè)定壓電振動(dòng)片1的諧振頻率、諧 振電阻值、驅(qū)動(dòng)電平特性(諧振頻率及諧振電阻值的激振電力相關(guān)性)等并加以核對(duì)。此 外,將絕緣電阻特性等一并核對(duì)。然后,在所測(cè)定的壓電振動(dòng)片中的上述的參數(shù)不在所希望的范圍內(nèi),或者壓電振 動(dòng)片不能動(dòng)作的情況下,作為次品而除去。這時(shí),振動(dòng)腕部3、4彼此連接的不良振動(dòng)板 27(參照?qǐng)D2 成為不能振動(dòng)。因此,通過(guò)除去不振動(dòng)的壓電振動(dòng)片,能夠可靠地挑選次品 的壓電振動(dòng)片和良品的壓電振動(dòng)片1。然后,最后進(jìn)行壓電振動(dòng)器50的外觀(guān)檢查,對(duì)尺寸或 質(zhì)量等進(jìn)行最終核對(duì)。由此結(jié)束壓電振動(dòng)器50的制造。如此,在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為在光掩模加工工序(S123)之前,在外形相當(dāng)區(qū)域 33上發(fā)現(xiàn)傷痕K的情況下,用激光來(lái)除去光掩模30的遮光膜圖案35,由此變更有傷痕K的 外形相當(dāng)區(qū)域33的外形。依據(jù)該構(gòu)成,在光掩模30中的外形相當(dāng)區(qū)域33有傷痕K的情況下,預(yù)先改變包含 傷痕K部分的外形相當(dāng)區(qū)域33的外形后的狀態(tài)下進(jìn)行曝光工序,由此借助不良外形相當(dāng)區(qū) 域33a構(gòu)圖的光刻膠膜25,形成為具有與借助良好的外形相當(dāng)區(qū)域33構(gòu)圖的抗蝕劑圖案 26不同的形狀的不良的抗蝕劑圖案。由此,能夠積極地使在與不良的抗蝕劑圖案相當(dāng)?shù)膱A 片5上形成的壓電板(不良?jí)弘姲?7)的外形和在與良好的抗蝕劑圖案沈相當(dāng)?shù)膱A片S 上形成的壓電板2的外形不同。因而,在最終工序的電特性檢查等中,良品和次品上電特性 產(chǎn)生明確的差異。因此,能夠準(zhǔn)確地挑選良品和次品,并且能夠只讓良品的壓電振動(dòng)片1流 通。因而,能夠提供振動(dòng)特性?xún)?yōu)越的可靠性高的壓電振動(dòng)片1。進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,以連接與振動(dòng)腕部3、4相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的方式形成不良外形 相當(dāng)區(qū)域33a,從而能形成振動(dòng)腕部3、4彼此連接的次品的壓電振動(dòng)片。這時(shí),振動(dòng)腕部3、 4彼此連接的壓電振動(dòng)片不振動(dòng),因此能夠在電特性檢查等中準(zhǔn)確地挑選出良品和次品。(振蕩器)接著,參照?qǐng)DM,對(duì)本發(fā)明的振蕩器的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的振蕩器100如圖M所示,將壓電振動(dòng)器1構(gòu)成為電連接至集成電路 101的振子。該振蕩器100具備安裝了電容器等的電子部件102的基板103。在基板103 安裝有振蕩器用的上述集成電路101,在該集成電路101的附近安裝有壓電振動(dòng)器1。這些 電子部件102、集成電路101及壓電振動(dòng)器1通過(guò)未圖示的布線(xiàn)圖案分別電連接。此外,各 構(gòu)成部件通過(guò)未圖示的樹(shù)脂來(lái)模制(mould)。在這樣構(gòu)成的振蕩器100中,對(duì)壓電振動(dòng)器1施加電壓時(shí),該壓電振動(dòng)器1內(nèi)的壓 電振動(dòng)片5振動(dòng)。通過(guò)壓電振動(dòng)片5所具有的壓電特性,將該振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以電信號(hào) 方式輸入至集成電路101。通過(guò)集成電路101對(duì)輸入的電信號(hào)進(jìn)行各種處理,以頻率信號(hào)的 方式輸出。從而,壓電振動(dòng)器1作為振子起作用。此外,根據(jù)需求有選擇地設(shè)定集成電路101的結(jié)構(gòu),例如RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊等, 能夠附加鐘表用單功能振蕩器等的功能之外,還能附加控制該設(shè)備或外部設(shè)備的工作日期 或時(shí)刻,或者提供時(shí)刻或日歷等的功能。如上所述,依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器100,由于具備高質(zhì)量化的壓電振動(dòng)器1,振 蕩器100本身也同樣能謀求高質(zhì)量化。而且除此以外,能夠長(zhǎng)期得到穩(wěn)定的高精度的頻率信號(hào)。(電子設(shè)備)接著,參照?qǐng)D25,就本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外作為電子設(shè) 備,舉例說(shuō)明了具有上述壓電振動(dòng)器1的便攜信息設(shè)備110。最先本實(shí)施方式的便攜信息設(shè) 備110為例如以便攜電話(huà)為首的,發(fā)展并改良了傳統(tǒng)技術(shù)中的手表的設(shè)備。它是這樣的設(shè) 備外觀(guān)類(lèi)似于手表,在相當(dāng)于文字盤(pán)的部分配置液晶顯示器,能夠在該畫(huà)面上顯示當(dāng)前的 時(shí)刻等。此外,在用作通信機(jī)時(shí),從手腕取下,通過(guò)內(nèi)置于表帶的內(nèi)側(cè)部分的揚(yáng)聲器及麥克 風(fēng),可進(jìn)行與傳統(tǒng)技術(shù)的便攜電話(huà)同樣的通信。但是,與傳統(tǒng)的便攜電話(huà)相比,明顯小型且 輕量。下面,對(duì)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖25所示,該便攜 信息設(shè)備110具備壓電振動(dòng)器1和供電用的電源部111。電源部111例如由鋰二次電池構(gòu) 成。該電源部111上并聯(lián)連接有進(jìn)行各種控制的控制部112、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部 113、與外部進(jìn)行通信的通信部114、顯示各種信息的顯示部115、和檢測(cè)各功能部的電壓的 電壓檢測(cè)部116。而且,通過(guò)電源部111來(lái)對(duì)各功能部供電。控制部112控制各功能部,進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當(dāng)前時(shí)刻的測(cè)量或顯示 等的整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作控制。此外,控制部112具備預(yù)先寫(xiě)入程序的ROM、讀取寫(xiě)入到該ROM 的程序并執(zhí)行的CPU、和作為該CPU的工作區(qū)使用的RAM等。計(jì)時(shí)部113具備內(nèi)置了振蕩電路、寄存器電路、計(jì)數(shù)器電路及接口電路等的集成 電路和壓電振動(dòng)器1。對(duì)壓電振動(dòng)器1施加電壓時(shí)壓電振動(dòng)片5振動(dòng),通過(guò)水晶所具有的 壓電特性,該振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以電信號(hào)的方式輸入到振蕩電路。振蕩電路的輸出被二值 化,通過(guò)寄存器電路和計(jì)數(shù)器電路來(lái)計(jì)數(shù)。然后,通過(guò)接口電路,與控制部112進(jìn)行信號(hào)的 發(fā)送與接收,在顯示部115顯示當(dāng)前時(shí)刻或當(dāng)前日期或者日歷信息等。通信部114具有與傳統(tǒng)的便攜電話(huà)相同的功能,具備無(wú)線(xiàn)電部117、聲音處理部 118、切換部119、放大部120、聲音輸入/輸出部121、電話(huà)號(hào)碼輸入部122、來(lái)電音發(fā)生部 123及呼叫控制存儲(chǔ)器部124。通過(guò)天線(xiàn)125,無(wú)線(xiàn)電部117與基站進(jìn)行收發(fā)信息的聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的交換。 聲音處理部118對(duì)從無(wú)線(xiàn)電部117或放大部120輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼及解碼。放大部 120將從聲音處理部118或聲音輸入/輸出部121輸入的信號(hào)放大到既定電平。聲音輸入 /輸出部121由揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等構(gòu)成,擴(kuò)大來(lái)電音或受話(huà)聲音,或者將聲音集音。此外,來(lái)電音發(fā)生部123響應(yīng)來(lái)自基站的呼叫而生成來(lái)電音。切換部119僅在來(lái) 電時(shí),通過(guò)將連接在聲音處理部118的放大部120切換到來(lái)電音發(fā)生部123,在來(lái)電音發(fā)生 部123中生成的來(lái)電音經(jīng)由放大部120輸出至聲音輸入/輸出部121。此外,呼叫控制存儲(chǔ)器部124存放與通信的呼叫及來(lái)電控制相關(guān)的程序。此外,電 話(huà)號(hào)碼輸入部122具備例如0至9的號(hào)碼鍵及其它鍵,通過(guò)按壓這些號(hào)碼鍵等,輸入通話(huà)目 的地的電話(huà)號(hào)碼等。電壓檢測(cè)部116在通過(guò)電源部111對(duì)控制部112等的各功能部施加的電壓小于既 定值時(shí),檢測(cè)其電壓降后通知控制部112。這時(shí)的既定電壓值是作為使通信部114穩(wěn)定動(dòng)作 所需的最低限的電壓而預(yù)先設(shè)定的值,例如,3V左右。從電壓檢測(cè)部116收到電壓降的通 知的控制部112禁止無(wú)線(xiàn)電部117、聲音處理部118、切換部119及來(lái)電音發(fā)生部123的動(dòng)作。特別是,停止耗電較大的無(wú)線(xiàn)電部117的動(dòng)作是必需的。而且,顯示部115顯示通信 部114由于電池余量的不足而不能使用的提示。S卩,通過(guò)電壓檢測(cè)部116和控制部112,能夠禁止通信部114的動(dòng)作,并在顯示部 115做提示。該顯示可為文字消息,但作為更加直接的提示,在顯示部115的顯示畫(huà)面的上 部顯示的電話(huà)圖像上打“ X (叉)”標(biāo)記也可。此外,通過(guò)具備能夠有選擇地截?cái)嗯c通信部114的功能相關(guān)的部分的電源的電源 截?cái)嗖?26,能夠更加可靠地停止通信部114的功能。如上所述,依據(jù)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110,由于具備高質(zhì)量化的壓電振動(dòng)器 1,便攜信息設(shè)備本身也同樣能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化。而且除此以外,能夠長(zhǎng)期顯示穩(wěn)定的高精度 的時(shí)鐘信息。接著,參照?qǐng)D沈,就本發(fā)明的電波鐘的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖沈所示,本實(shí)施方式的電波鐘130具備電連接到濾波部131的壓電振動(dòng)器 1,是接收包含時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波,并具有自動(dòng)修正為準(zhǔn)確的時(shí)刻并加以顯示的功能的鐘表。在日本國(guó)內(nèi),在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波的發(fā)送站(發(fā) 送局),分別發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波。40kHz或60kHz這樣的長(zhǎng)波兼有沿地表傳播的性質(zhì)和在電離層 和地表邊反射邊傳播的性質(zhì),因此其傳播范圍寬,且由上述的兩個(gè)發(fā)送站覆蓋整個(gè)日本國(guó) 內(nèi)。(電波鐘)以下,對(duì)電波鐘130的功能性結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。天線(xiàn)132接收40kHz或60kHz長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波是將稱(chēng)為定時(shí)碼 的時(shí)刻信息AM調(diào)制為40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波通過(guò)放大器 133放大,通過(guò)具有多個(gè)壓電振動(dòng)器1的濾波部131來(lái)濾波并調(diào)諧。本實(shí)施方式中的壓電振動(dòng)器1分別具備與上述載波頻率相同的40kHz及60kHz的 諧振頻率的水晶振動(dòng)器部138、139。而且,濾波后的既定頻率的信號(hào)通過(guò)檢波、整流電路134來(lái)檢波并解調(diào)。接著,經(jīng) 由波形整形電路135而抽出定時(shí)碼,由CPU136計(jì)數(shù)。在CPU136中,讀取當(dāng)前的年、累積日、 星期、時(shí)刻等的信息。被讀取的信息反映于RTC137,顯示出準(zhǔn)確的時(shí)刻信息。由于載波為40kHz或60kHz,所以水晶振動(dòng)器部138、139優(yōu)選具有上述的音叉型結(jié) 構(gòu)的振動(dòng)器。再者,以上以日本國(guó)內(nèi)為例進(jìn)行了說(shuō)明,但長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率在海外是不同 的。例如,在德國(guó)使用77. 5KHz的標(biāo)準(zhǔn)電波。因而,在便攜設(shè)備組裝也可以應(yīng)對(duì)海外的電波 鐘130的情況下,還需要不同于日本的頻率的壓電振動(dòng)器1。如上所述,依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘130,由于具備高質(zhì)量化的壓電振動(dòng)器1,電 波鐘本身也同樣能謀求高質(zhì)量化。而且,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地高精度計(jì)數(shù)時(shí)刻。此外,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施的方式,在不超出本發(fā)明的宗旨的 范圍內(nèi)可做各種變更。例如,在上述的實(shí)施方式中,連接存在傷痕K的遮光膜圖案33的振動(dòng)腕部3、4彼 此而形成了不良圖案33a,但并不限于此,由存以使在缺陷的外形相當(dāng)區(qū)域形成的壓電振動(dòng)片的電特性,在電特性檢查工序中不在既定范圍的程度僅改變外形也可。此外,在上述的實(shí)施方式中對(duì)作為光刻膠膜25使用橡膠類(lèi)負(fù)型抗蝕劑的情形進(jìn) 行了說(shuō)明,但使用正型抗蝕劑也可。但是,在光刻膠膜使用正型抗蝕劑時(shí)的光掩模與使用負(fù) 型抗蝕劑時(shí)不同,如圖27所示,需要在想要留下光刻膠膜25的區(qū)域,即在外形相當(dāng)區(qū)域形 成與壓電振動(dòng)片1的外形相同形狀的遮光膜圖案235。因此,在使用正型抗蝕劑時(shí),在光掩模30中的遮光膜圖案235上存在傷痕K的情 況下,利用激光除去與存在傷痕K的遮光膜圖案235中的壓電振動(dòng)片的至少1方的振動(dòng)腕 部相當(dāng)?shù)牟糠郑纬刹涣紙D案235a。這樣,在與該不良圖案235a相當(dāng)?shù)膱A片S上會(huì)形成除 去了振動(dòng)腕部的次品的壓電振動(dòng)片。由于該壓電振動(dòng)片不振動(dòng),能夠在電特性檢查等中準(zhǔn) 確地挑選良品和次品。此外,在上述的實(shí)施方式中,以表面安裝型的壓電振動(dòng)器50為例進(jìn)行了說(shuō)明,但 并不限于此,能夠適用于圓柱封裝(cylinder package)型的壓電振動(dòng)器。而且,也不限于音叉型的壓電振動(dòng)片1。例如,間隙滑移型振動(dòng)片也可。即,通過(guò)使 存在傷痕的曝光圖案不同于良品的間隙滑移型振動(dòng)片的外形,能夠在電特性檢查時(shí)容易挑 選良品和次品。而且,在上述的實(shí)施方式中,對(duì)形成壓電振動(dòng)片的外形圖案時(shí)的情形進(jìn)行了說(shuō)明, 但并不限于此,可以適用于在形成溝部6時(shí),此外在形成電極時(shí)等,進(jìn)行接觸式曝光而進(jìn)行 構(gòu)圖的各工序。附圖標(biāo)記說(shuō)明1…壓電振動(dòng)片;3、4…振動(dòng)腕部;5…基部;20···金屬膜(加工對(duì)象物);25…光刻 膠膜(掩模材料);26···抗蝕劑圖案(掩模材料圖案);30···光掩模;31···基板;35、235···遮 光膜圖案;100…振蕩器;110…便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備);130…電波鐘;S…圓片。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于包括掩模材料圖案形成工序,對(duì)形成在應(yīng)該形成外形圖案的加工對(duì)象物上的掩模材料進(jìn)行 構(gòu)圖而形成掩模材料圖案;以及外形圖案形成工序,除去所述掩模材料圖案的形成區(qū)域以外的區(qū)域的所述加工對(duì)象物 而形成所述外形圖案,在所述掩模材料圖案形成工序中,使用在具有透光性的基板上形成有遮光膜圖案的光 掩模,以使所述光掩模密合至所述掩模材料的狀態(tài)對(duì)所述掩模材料進(jìn)行接觸式曝光,由此 形成所述掩模材料圖案,在所述掩模材料圖案形成工序的前段包括光掩模加工工序,在所述光掩模中的與所述 外形圖案相當(dāng)?shù)耐庑蜗喈?dāng)區(qū)域發(fā)現(xiàn)了缺陷時(shí),除去一部分所述遮光膜圖案,變更存在所述 缺陷的所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于所述壓電振動(dòng)片包括平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕部和將所述一對(duì)振動(dòng)腕部的基端側(cè)固定 成一體的基部,在所述外形圖案形成工序的后段包括外形形成工序,以所述外形圖案為掩模,通過(guò)對(duì) 由壓電材料構(gòu)成的圓片進(jìn)行構(gòu)圖,形成所述壓電振動(dòng)片的外形。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于所述掩模材料由負(fù)型抗蝕劑構(gòu)成,所述遮光膜圖案形成在所述基板上的所述外形相當(dāng)區(qū)域以外的區(qū)域,在所述光掩模加工工序中,以連接與所述一對(duì)振動(dòng)腕部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的方式變更所述外 形相當(dāng)區(qū)域的形狀。
4.如權(quán)利要求2所述的壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于所述掩模材料由正型抗蝕劑構(gòu)成,所述遮光膜圖案形成在所述基板上的所述外形形成區(qū)域,在所述光掩模加工工序中,以切斷所述一對(duì)振動(dòng)腕部中與至少一個(gè)所述振動(dòng)腕部相當(dāng) 的區(qū)域的所述遮光膜圖案的方式,變更所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片的制造方法,其特征在于在所述外形圖案形成工序的后段包括電特性檢查工序,檢查所述壓電振動(dòng)片的電特性 是否在既定范圍內(nèi),在所述光掩模加工工序中,變更所述外形相當(dāng)區(qū)域的形狀,以使從存在所述缺陷的所 述外形相當(dāng)區(qū)域形成的所述壓電振動(dòng)片的電特性,在所述電特性檢查工序中脫離所述既定 范圍。
6.一種壓電振動(dòng)片,其特征在于利用權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的壓電 振動(dòng)片的制造方法來(lái)制造。
7.一種壓電振動(dòng)器,其特征在于權(quán)利要求6所述的壓電振動(dòng)片被氣密密封到封裝件。
8.一種振蕩器,其特征在于將權(quán)利要求7所述的壓電振動(dòng)器作為振子電連接至集成 電路。
9.一種電子設(shè)備,其特征在于使權(quán)利要求7所述的壓電振動(dòng)器電連接到計(jì)時(shí)部。
10.一種電波鐘,其特征在于使權(quán)利要求7所述的壓電振動(dòng)器電連接到濾波部。
全文摘要
本發(fā)明提供準(zhǔn)確挑選次品并能提高商品的可靠性的壓電振動(dòng)片的制造方法及壓電振動(dòng)片、以及具備壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。具有如下特征在抗蝕劑圖案的形成工序中,以使光掩模(30)與光刻膠膜密合的狀態(tài)對(duì)光刻膠膜進(jìn)行接觸式曝光,從而形成抗蝕劑圖案,在抗蝕劑圖案的形成工序的前段中包括光掩模加工工序,在光掩模(30)中的與外形圖案相當(dāng)?shù)耐庑蜗喈?dāng)區(qū)域(33)發(fā)現(xiàn)了缺陷時(shí),除去一部分遮光膜圖案(35),變更存在傷痕(K)的外形相當(dāng)區(qū)域(33)的形狀。
文檔編號(hào)G04C9/02GK102082556SQ20101058749
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
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