專利名稱：壓電振動(dòng)片的制造方法、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、壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備 及電波鐘。
背景技術(shù)：
在便攜電話、便攜信息終端設(shè)備中，作為用于時(shí)刻源、控制信號(hào)等的定時(shí)源、參考 信號(hào)源等的器件，眾所周知具備由水晶(石英)等壓電材料構(gòu)成的壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng) 器。
作為上述壓電振動(dòng)片，已知各式各樣的振動(dòng)片，但作為其中之一，已知如圖27所 示，具有平行配置的一對(duì)振動(dòng)臂部110、和將這些振動(dòng)臂部110的基端部懸臂支撐的基部 120的音叉型壓電振動(dòng)片100。在這種壓電振動(dòng)片100的情況下，通過向形成在一對(duì)振動(dòng)臂 部110的表面的未圖示的激振電極施加電壓，能夠使一對(duì)振動(dòng)臂部110以既定的諧振頻率 在彼此接近或分離的方向(圖中的箭頭方向)上振動(dòng)。
然而，上述壓電振動(dòng)片100的外形一般通過對(duì)水晶等的圓片(wafer)基板進(jìn)行蝕 刻加工來形成。對(duì)這一點(diǎn)做簡單說明，則在圓片基板的表面形成蝕刻保護(hù)膜后，利用光刻 技術(shù)，如圖28所示將圓片基板200上的蝕刻保護(hù)膜210構(gòu)圖成為壓電振動(dòng)片100的外形。 其后，以構(gòu)圖后的蝕刻保護(hù)膜210為掩模，如圖29所示通過對(duì)圓片基板200進(jìn)行濕蝕刻的 蝕刻加工，能夠得到一對(duì)振動(dòng)臂部110在基部120被懸臂支撐的、圖27所示的壓電振動(dòng)片 100。
但是，用濕蝕刻進(jìn)行蝕刻加工的情況下，圓片基板200上會(huì)出現(xiàn)由于水晶等的晶 軸方向而蝕刻速度不同的所謂蝕刻各向異性。具體而言，在水晶的各晶軸(X軸、Y軸、Z軸) 上，蝕刻速度按Z軸、+ X軸、一 X軸、Y軸的順序變慢。因而,在外形形成時(shí),受到該蝕刻各 向異性的影響而容易發(fā)生蝕刻殘余，壓電振動(dòng)片100的外形容易成為壓扁的形狀。特別是， 如圖27及圖30所示，在一對(duì)振動(dòng)臂部110的基端部(根部分)中的股部115容易發(fā)生蝕刻 殘余116。
對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行說明。
通常，在形成音叉型的壓電振動(dòng)片100時(shí)，為了通過蝕刻加工能得到所希望的外 形形狀，如圖27所示，以使水晶晶軸的Z軸與壓電振動(dòng)片100的厚度方向(LI方向)大體一 致、使Y軸與壓電振動(dòng)片100的長度方向(L2方向)一致、使X軸與壓電振動(dòng)片100的寬度 方向(L3方向)一致的方式，從水晶原石切割出圓片基板200。但是，不管怎樣都存在上述 的蝕刻速度的差異，因此如圖31所示，在一對(duì)振動(dòng)臂部110間的股部115容易發(fā)生蝕刻殘 余 116。
特別是，進(jìn)行蝕刻加工而越接近上述股部115的部分時(shí)，因蝕刻保護(hù)膜210而蝕刻 液的流動(dòng)越受到阻礙，蝕刻反應(yīng)會(huì)遲鈍。所以，進(jìn)一步助長朝著最慢的Y軸方向的蝕刻加工 的進(jìn)程而蝕刻速度變慢，容易發(fā)生上述蝕刻殘余116。
如果在上述股部115發(fā)生了蝕刻殘余116，就會(huì)導(dǎo)致一對(duì)振動(dòng)臂部110的振動(dòng)平衡 的不均衡，并導(dǎo)致振動(dòng)特性的變化、振動(dòng)泄漏引起的Cl值的增加等。
因此，預(yù)先考慮蝕刻速度的差異，對(duì)與股部對(duì)應(yīng)的蝕刻保護(hù)膜的形狀下工夫，從而 調(diào)整一對(duì)振動(dòng)臂部的振動(dòng)平衡的技術(shù)為人所知(參照專利文獻(xiàn)I)。
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 — 167992號(hào)公報(bào)。
然而，即便采用了上述專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)，蝕刻殘余本身依然會(huì)殘留很多。 所以，例如在振動(dòng)時(shí)，應(yīng)力容易集中在蝕刻殘余的部分和振動(dòng)臂部的連結(jié)部分，會(huì)導(dǎo)致該應(yīng) 力集中部的強(qiáng)度下降。由此，因外部撞擊等而該部分容易成為破損的起點(diǎn)，在振動(dòng)臂部上容 易發(fā)生裂痕等。
此外，蝕刻殘余會(huì)起到使一對(duì)振動(dòng)臂部的長度發(fā)生變化這樣的作用，依然容易導(dǎo) 致諧振頻率偏移等振動(dòng)特性的變化。
再者，認(rèn)為通過長時(shí)間進(jìn)行濕蝕刻能減少蝕刻殘余，但蝕刻加工花費(fèi)的時(shí)間增大， 會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)性下降。而且，浸潰在藥液即蝕刻液的時(shí)間也增大，因此蝕刻保護(hù)膜腐蝕而不能 進(jìn)行良好的蝕刻加工，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)特性惡化等不良。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮了這種情況而構(gòu)思，其目的在于提供能減小位于一對(duì)振動(dòng)臂部間的股 部中的蝕刻殘余，并具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性的同時(shí)，難以發(fā)生外部撞擊導(dǎo)致的振動(dòng)臂部的破 損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片、以及該壓電振動(dòng)片的制造方法。
此外，在于提供具備該壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、具有該壓電振動(dòng)器的振蕩器、電 子設(shè)備、電波鐘。
為了解決所述課題，本發(fā)明提供以下方案。
(I)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法，其中壓電振動(dòng)片具備夾著中心軸而互相平 行地配置的一對(duì)振動(dòng)臂部；和在該一對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向上將基端部一體地懸臂支撐的 基部，所述制造方法的特征在于具備外形形成工序，該工序中對(duì)壓電圓片進(jìn)行蝕刻加工， 從該壓電圓片形成所述壓電振動(dòng)片的外形形狀，所述外形形成工序具備掩模圖案形成工 序，在壓電圓片的兩主面上形成蝕刻保護(hù)膜，利用光刻技術(shù)從該蝕刻保護(hù)膜形成與所述壓 電振動(dòng)片的外形形狀對(duì)應(yīng)的掩模圖案；以及蝕刻工序，以所述掩模圖案為掩模，從兩主面?zhèn)?對(duì)所述壓電圓片進(jìn)行濕蝕刻的蝕刻加工，在進(jìn)行所述掩模圖案形成工序時(shí)，對(duì)所述掩模圖 案中用于形成位于所述一對(duì)振動(dòng)臂部的基端部間的股部的股部對(duì)應(yīng)部分，形成沿著所述一 對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向向所述基部側(cè)延伸的狹縫狀的切口部。
依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法，由于蝕刻液與壓電圓片中沒有被掩模圖案 掩蔽的區(qū)域接觸，所以進(jìn)行基于化學(xué)反應(yīng)的蝕刻加工。由此，能夠照著掩模圖案的形狀蝕刻 加工壓電圓片，從而能夠形成壓電振動(dòng)片的外形形狀。
可是，流動(dòng)的蝕刻液絡(luò)繹不絕地與壓電圓片接觸，從而順利進(jìn)行上述蝕刻加工，徐 徐進(jìn)行壓電振動(dòng)片的外形形成，但是，由于一對(duì)振動(dòng)臂部隔開較窄的間隙而被平行配置，所 以蝕刻液難以在這些一對(duì)振動(dòng)臂部間流動(dòng)。特別是，蝕刻加工的進(jìn)程隨著接近股部，因?yàn)檠?模圖案中與振動(dòng)臂部對(duì)應(yīng)的臂部對(duì)應(yīng)部分和與股部對(duì)應(yīng)的股部對(duì)應(yīng)部分而會(huì)對(duì)圍三方的區(qū)域進(jìn)行蝕刻加工，因此認(rèn)為蝕刻液變得難以流動(dòng)。
但是，在掩模圖案中的上述股部對(duì)應(yīng)部分形成有切口部，因此容易使蝕刻液沿著該切口部而在一對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向上流動(dòng)。因而，能夠加快沿著長度方向且向接近股部對(duì)應(yīng)部分的方向的蝕刻加工的進(jìn)程。所以，能夠防止以壓電圓片晶軸方向的不同蝕刻速度進(jìn)行蝕刻加工，能夠積極地向股部對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行蝕刻加工。
其結(jié)果，即便蝕刻加工時(shí)間與以往相同，與以往相比，也能減小在位于一對(duì)振動(dòng)臂部的基端部間的股部中的蝕刻殘余。所以，能夠抑制起因于蝕刻殘余的應(yīng)力集中的發(fā)生， 從而能得到難以發(fā)生外部撞擊等導(dǎo)致的振動(dòng)臂部的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片。此外，也難以發(fā)生因蝕刻殘余而振動(dòng)臂部的長度發(fā)生變化這樣的不良，因此能夠發(fā)揮穩(wěn)定的振動(dòng)特性。
(2)在上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法中，優(yōu)選所述切口部在切口長度的整個(gè)部分中具有恒定的切口寬度。
這時(shí)，容易使蝕刻液沿著切口部向一對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向穩(wěn)定且順利流動(dòng)。因而，能夠更加積極地向股部對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行蝕刻加工，并能進(jìn)一步減小股部中的蝕刻殘余。
(3)在上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法中，優(yōu)選所述切口部為沿著所述中心軸而形成。
這時(shí)，沿著位于一對(duì)振動(dòng)臂部之間的中心軸(S卩，壓電振動(dòng)片的寬度方向上的中心軸)，形成切口部，因此能夠減小對(duì)股部的蝕刻殘余，進(jìn)而易于防止偏向任意一個(gè)振動(dòng)臂部側(cè)。
(4)在本發(fā)明的壓電振動(dòng)片，其特征在于用上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的制造方法來制造。
依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片，與以往相比，位于一對(duì)振動(dòng)臂部間的股部中的蝕刻殘余較小，因此能夠做成具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性并且難以發(fā)生外部撞擊等引起的振動(dòng)臂部的破損的聞品質(zhì)的壓電振動(dòng)片。
(5)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器，其特征在于，具備上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)片；以及具有互相接合的基底基板和蓋基板，并在兩基板之間形成的空腔內(nèi)收納所述壓電振動(dòng)片的封裝件(package)。
依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器，由于具備具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性的同時(shí)難以發(fā)生外部撞擊引起的振動(dòng)臂部的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片，所以能夠做成提高工作的可靠性及耐久性的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)器。
(6)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，作為振子與集成電路電連接。
( 7 )本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí)部電連接。
( 8 )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)器與濾波部電連接。
依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘，由于具備上述壓電振動(dòng)器，能同樣地提高工作的可靠性及耐久性。
依據(jù)本發(fā)明，能夠減小位于一對(duì)振動(dòng)臂部間的股部中的蝕刻殘余，能得到具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性,并且難以發(fā)生外部撞擊引起的振動(dòng)臂部的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片。


圖1是示出本發(fā)明壓電振動(dòng)片的實(shí)施方式的平面圖；圖2是圖1所示的壓電振動(dòng)片中的股部的放大圖；圖3是示出制造圖1所示的壓電振動(dòng)片時(shí)的流程的流程圖；圖4是示出制造圖1所示的壓電振動(dòng)片時(shí)的流程的流程圖；圖5是示出制造壓電振動(dòng)片時(shí)的一個(gè)工序的圖，并且示出在水晶圓片的兩主面上形成 蝕刻保護(hù)膜的狀態(tài)的圖；圖6是對(duì)圖5所示的蝕刻保護(hù)膜進(jìn)行構(gòu)圖而形成掩模圖案的狀態(tài)的圖；圖7是圖6所示的剖面向視A —A圖；圖8是示出以圖6所示的掩模圖案為掩模對(duì)水晶圓片進(jìn)行蝕刻加工的狀態(tài)的圖；圖9是掩模圖案中股部對(duì)應(yīng)部分的放大圖，并且示出蝕刻的進(jìn)行情況的圖；圖10是掩模圖案中股部對(duì)應(yīng)部分的放大圖，并且是示出切口部的變形例的圖；圖11是掩模圖案中股部對(duì)應(yīng)部分的放大圖，并且是切口部的其它變形例的圖；圖12是本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的變形例，是缺口的壓電振動(dòng)片的平面圖；圖13是本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的變形例，是錘頭型的壓電振動(dòng)片的平面圖；圖14是本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的變形例，是帶槽部型的壓電振動(dòng)片的平面圖；圖15是本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的變形例，是側(cè)臂型的壓電振動(dòng)片的平面圖；圖16是本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的一實(shí)施方式的外觀立體圖；圖17是圖16所示的壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是以取下蓋基板后的狀態(tài)下從上方觀 察壓電振動(dòng)片的圖；圖18是沿著圖17所示的B — B線的壓電振動(dòng)器的剖視圖；圖19是圖16所示的壓電振動(dòng)器的分解立體圖；圖20是示出本發(fā)明的振蕩器的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖21是示出本發(fā)明的電子設(shè)備的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖22是示出本發(fā)明的電波鐘的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖23是示出與本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的實(shí)施例對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖24是示出與本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的實(shí)施例對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖25是示出與本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的實(shí)施例對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖26是示出與本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的實(shí)施例對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖27是示出現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片的一例的平面圖；圖28是示出制造圖27所示的壓電振動(dòng)片時(shí)的一個(gè)工序，是示出在水晶圓片的兩主面 上形成蝕刻保護(hù)膜后，對(duì)該蝕刻保護(hù)膜進(jìn)行構(gòu)圖的狀態(tài)的圖；圖29是示出以圖28所示的蝕刻保護(hù)膜為掩模對(duì)水晶圓片進(jìn)行蝕刻加工的狀態(tài)的圖； 圖30是圖27所示的壓電振動(dòng)片的股部附近的放大立體圖；圖31是沿著圖28所示的蝕刻保護(hù)膜中股部對(duì)應(yīng)部分的放大圖，是示出蝕刻的進(jìn)行情 況的圖。
具體實(shí)施方式
(壓電振動(dòng)片)以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
如圖1所示，本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片I是用水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電材料形 成的音叉型振動(dòng)片，在被施加既定的電壓時(shí)振動(dòng)。
該壓電振動(dòng)片I具備互相平行地配置并以前端部10a、lla為自由端的一對(duì)振動(dòng) 臂部10、11 ;以及將該一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb側(cè)(根側(cè))一體地懸臂支撐的 基部12。
一對(duì)振動(dòng)臂部10、11夾著中心軸O而線對(duì)稱地配置，在寬度方向上具有恒定寬度， 且沿著中心軸O延伸。如上所述，基部12是將一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb側(cè)懸 臂支撐的部件，同時(shí)作為安裝壓電振動(dòng)片I時(shí)的裝配部件起作用。
位于一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb間的部分為股部15。在圖示的例子 中，一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb和基部12的連結(jié)部分以曲率R彎曲，因此股部 15在厚度方向俯視時(shí)形成為U字狀。
此外，在一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的外表面上形成有使這些一對(duì)振動(dòng)臂部10、11振動(dòng) 的未圖示的激振電極。此外，在基部12的外表面上，未圖示的裝配電極以與激振電極導(dǎo)通 的狀態(tài)形成。然后，經(jīng)由裝配電極對(duì)激振電極施加既定的電壓時(shí)，因雙方的相互作用而使一 對(duì)振動(dòng)臂部10、11以既定的諧振頻率在彼此接近或分離的方向(圖1所示的箭頭方向)上振動(dòng)。
可是，本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片I是通過對(duì)后述的壓電圓片進(jìn)行濕蝕刻的蝕刻加 工來形成外形并制造出的振動(dòng)片，如圖1及圖2所示，此時(shí)在上述股部15中出現(xiàn)若干蝕刻 殘余16。但是，這些蝕刻殘余16不僅遠(yuǎn)少于用虛線表示的現(xiàn)有的蝕刻殘余16A的部分，而 且成為在中心軸O附近斷開的狀態(tài)，而不是連接一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb間 這樣形成在整個(gè)股部15上。
(壓電振動(dòng)片的制造方法)接著，參照?qǐng)D3及圖4所示的流程圖，對(duì)上述壓電振動(dòng)片I的制造方法進(jìn)行說明。此外， 在本實(shí)施方式中，列舉說明了采用水晶圓片作為壓電圓片的情況。
本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片I的制造方法，包括在準(zhǔn)備水晶圓片20 (參照?qǐng)D5) (SlO)后，用濕蝕刻對(duì)該水晶圓片20進(jìn)行蝕刻加工，從水晶圓片20形成多個(gè)壓電振動(dòng)片I 的外形形狀的外形形成工序(S20);在外形形成的各壓電振動(dòng)片I形成各電極的電極形成 工序(S30);調(diào)整各壓電振動(dòng)片I的諧振頻率的頻率調(diào)整工序(S40);以及從水晶圓片20切 斷出各壓電振動(dòng)片I的小片化工序(S50)。
下面對(duì)這些各工序進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，以既定的角度對(duì)水晶的朗伯(Lambert)原礦石進(jìn)行切片，做成一定厚度的水 晶圓片20。這時(shí)，以使水晶晶軸的Z軸與圖1所示的壓電振動(dòng)片I的厚度方向(LI方向)大 體一致、Y軸與壓電振動(dòng)片I的長度方向(L2方向)一致、X軸與壓電振動(dòng)片I的寬度方向 (L3方向)一致的方式進(jìn)行上述切片，從而形成水晶圓片20。
然后，對(duì)該水晶圓片20進(jìn)行研磨及拋光(polish)，準(zhǔn)備以既定的厚度被高精度地 加工的水晶圓片20 (SlO)0
接著，進(jìn)行上述外形形成工序(S20)。
該外形形成工序(S20)包括在水晶圓片20的兩主面上形成蝕刻保護(hù)膜21 (參照?qǐng)D5)，利用光刻技術(shù)從蝕刻保護(hù)膜21形成與壓電振動(dòng)片I的外形形狀對(duì)應(yīng)的掩模圖案22 (參照?qǐng)D6)的掩模圖案形成工序(S21);以及以掩模圖案22為掩模從水晶圓片20的兩主面 側(cè)起進(jìn)行濕蝕刻的蝕刻加工的蝕刻工序(S22 )。
在上述掩模圖案形成工序(S21)中，如圖5所示，首先在水晶圓片20的兩主面上 形成蝕刻保護(hù)膜21 (S21a)。作為該蝕刻保護(hù)膜21，能舉出例如用鉻構(gòu)成的底膜和用金構(gòu) 成的精裝(仕上(f)膜層疊的金屬膜，通過濺射法、蒸鍍法等的成膜來形成。
然后，對(duì)上述蝕刻保護(hù)膜21進(jìn)行構(gòu)圖，形成與壓電振動(dòng)片I的外形形狀對(duì)應(yīng)的掩 模圖案22 (S21b)。
詳細(xì)地說，在蝕刻保護(hù)膜21上形成未圖示的光致抗蝕劑膜后，利用通常的光致抗 蝕劑技術(shù)，例如成為壓電振動(dòng)片I的外形形狀的方式進(jìn)行構(gòu)圖。然后，以該光致抗蝕劑膜為 掩模進(jìn)行蝕刻加工，有選擇地除去沒有被掩蔽的蝕刻保護(hù)膜21。然后，在蝕刻加工后，除去 用作掩模的光致抗蝕劑膜。
由此，如圖6及圖7所示，能夠形成以上述的壓電振動(dòng)片I的外形形狀構(gòu)圖的掩模 圖案22。
可是，在本實(shí)施方式中，在形成該掩模圖案22時(shí)，如圖6所示，在用于形成壓電振 動(dòng)片I的股部15的股部對(duì)應(yīng)部分22a形成切口部23。該切口部23是沿著一對(duì)振動(dòng)臂部 10、11的長度方向(L2方向)向基部12側(cè)延伸的狹縫狀的切口，不僅沿著中心軸O配置，而 且在切口長度的全體上切口寬度恒定。
再者，圖示的例子中，切口部23的切口寬度Tl為股寬T2的大致1/3左右。
然后，在該時(shí)間點(diǎn)結(jié)束掩模圖案形成工序(S21)。
接著,進(jìn)行上述蝕刻工序(S22)。
詳細(xì)地說，將構(gòu)圖了蝕刻保護(hù)膜21的水晶圓片20，以既定時(shí)間、浸潰在未圖示的 蝕刻液(例如氟類)中。這樣，水晶圓片20中沒有被掩模圖案22掩蔽的區(qū)域與蝕刻液接觸， 因此通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行蝕刻加工。由此，如圖8所示，能夠照著掩模圖案22的形狀對(duì)水晶 圓片20進(jìn)行蝕刻加工，從而能形成壓電振動(dòng)片I的外形形狀。
特別是，流動(dòng)的蝕刻液絡(luò)繹不絕地與水晶圓片20接觸，從而順利地進(jìn)行上述蝕刻 加工，徐徐進(jìn)行壓電振動(dòng)片I的外形形成，但是如上所述，由于以使水晶晶軸的Z軸與壓電 振動(dòng)片I的厚度方向(LI方向)大體一致、Y軸與壓電振動(dòng)片I的長度方向(L2方向)一致、 X軸與壓電振動(dòng)片I的寬度方向(L3方向)一致的方式形成水晶圓片20，因此容易精度良好 地進(jìn)行壓電振動(dòng)片I的外形形成。
在該時(shí)間點(diǎn)，結(jié)束外形形成工序(S20 )。
此外，直到后面進(jìn)行的小片化工序(S50)為止，多個(gè)壓電振動(dòng)片I處于經(jīng)由未圖示 的連結(jié)部與水晶圓片20連結(jié)的狀態(tài)。
接著，對(duì)外形形成的各壓電振動(dòng)片I成膜未圖示的金屬膜后，利用通常的光刻技 術(shù)進(jìn)行構(gòu)圖，從而進(jìn)行形成激振電極等的電極的上述電極形成工序(S30 )。
再者，在進(jìn)行該工序之際，與電極形成同時(shí)在一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的前端部10a、 Ila形成頻率調(diào)整用的未圖示的重錘金屬膜。該重錘金屬膜由粗調(diào)膜和微調(diào)膜構(gòu)成。
接著，進(jìn)行利用重錘金屬膜的粗調(diào)膜，對(duì)諧振頻率進(jìn)行粗調(diào)的上述頻率調(diào)整工序 (S40)。具體而言，對(duì)粗調(diào)膜照射激光而使其一部分蒸發(fā)，變化粗調(diào)膜的重量來進(jìn)行。此外，關(guān)于對(duì)諧振頻率進(jìn)行更加高精度地調(diào)整的微調(diào)，是在作為壓電振動(dòng)器組裝到封裝件的階段 進(jìn)行的。
最后，進(jìn)行將連結(jié)部切斷，從水晶圓片20切斷出各壓電振動(dòng)片I而小片化的上述 小片化工序(S50)。由此，能夠從I個(gè)水晶圓片20—次制造出多個(gè)圖1所示的音叉型壓電 振動(dòng)片I。
可是，在進(jìn)行上述的蝕刻工序(S22)之際，由于一對(duì)振動(dòng)臂部10、11隔開較窄的間 隔(股寬)而平行配置，所以蝕刻液難以在這些一對(duì)振動(dòng)臂部10、11間流動(dòng)。特別是，蝕刻加 工的進(jìn)程隨著接近股部15，如圖6及圖9所示，會(huì)對(duì)掩模圖案22中由與振動(dòng)臂部10、11對(duì) 應(yīng)的臂部對(duì)應(yīng)部分22b和與股部15對(duì)應(yīng)的股部對(duì)應(yīng)部分22a圍三方的區(qū)域進(jìn)行蝕刻加工， 因此認(rèn)為蝕刻液難以流動(dòng)。
但是，在本實(shí)施方式的掩模圖案22中的股部對(duì)應(yīng)部分22a形成有上述的切口部 23，因此沿著該切口部23而使蝕刻液容易在一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的長度方向(L2方向)上 流動(dòng)。
因而，如圖9所示，能夠?qū)⒀刂L度方向(L2方向)，且向接近股部對(duì)應(yīng)部分22a的 方向的蝕刻加工的進(jìn)行僅加快切口部23的量。所以，能夠防止以水晶圓片20的晶軸方向 的不同蝕刻速度進(jìn)行蝕刻加工，能夠積極地向股部對(duì)應(yīng)部分22a進(jìn)行蝕刻加工。因而，在股 部對(duì)應(yīng)部分22a難以產(chǎn)生蝕刻殘余16。
其結(jié)果，即便蝕刻加工時(shí)間與以往相同，如圖1所示，也比以往能夠減小位于一對(duì) 振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb間的股部15中的蝕刻殘余16。
所以，能夠抑制起因于蝕刻殘余16的應(yīng)力集中的發(fā)生，能夠得到難以發(fā)生外部撞 擊等導(dǎo)致的振動(dòng)臂部10、11的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片I。此外，也難以發(fā)生因?yàn)槲g刻殘 余16而振動(dòng)臂部10、11的長度發(fā)生變化這樣的不良，因此能夠發(fā)揮穩(wěn)定的振動(dòng)特性。
如以上說明的那樣，依據(jù)本實(shí)施方式的制造方法，能夠減小位于一對(duì)振動(dòng)臂部10、 11的基端部IObUlb間的股部15中的蝕刻殘余16，能夠得到具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性的同時(shí)， 難以發(fā)生外部撞擊等導(dǎo)致的振動(dòng)臂部10、11的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片I。
特別是，在上述實(shí)施方式中，切口部23在切口長度的全體切口寬度恒定，因此易 于使蝕刻液更加穩(wěn)定且平滑地沿著切口部23在長度方向(L2方向)上流動(dòng)。因而，能更加 積極地向股部對(duì)應(yīng)部分22a進(jìn)行蝕刻加工，易于減小股部15中的蝕刻殘余16。
進(jìn)而，由于沿著中心軸O形成切口部23，所以易于防止蝕刻殘余16偏向哪一方的 振動(dòng)臂部10 (或11)側(cè)的情況。所以，能夠更加顯著發(fā)揮上述的作用效果。
再者，在上述實(shí)施方式中，切口部23的切口長度、切口寬度并不局限于上述的情 況，也可以自由設(shè)定。
這些優(yōu)選基于股寬T2、振動(dòng)臂部10、11和基部12的連結(jié)部分中的曲率R等設(shè)定。
例如，如圖10 (a)所示，股寬T2較窄時(shí)，容易被與寬度方向(L3方向)一致的水晶 晶軸的X軸和與長度方向(L2方向)一致的水晶晶軸的Y軸的蝕刻速度的差異所支配，即便 形成切口部23，也在股部15容易發(fā)生與以往同樣的蝕刻殘余16。所以這時(shí)，如圖10 (b) 所示，加長切口部23的切口長度，使流向Y軸的蝕刻液的流動(dòng)更加平滑，從而能夠促進(jìn)對(duì)該 方向進(jìn)行的蝕刻加工的進(jìn)程，因此難以發(fā)生蝕刻殘余16。
此外，例如，如圖11 (a)所示，如果振動(dòng)臂部10、11與基部12的連結(jié)部分的曲率R變小，則即便形成了切口部23，也容易較大地殘留蝕刻殘余16。所以在這時(shí)，如圖11(b) 所示增大切口部23的切口寬度，并且縮短切口長度，從而能夠盡量減小蝕刻殘余16。
此外，壓電振動(dòng)片I的形狀并不局限于上述實(shí)施方式。
例如，如圖12所示，做成在基部12中與振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb的連接 部附近，形成從寬度方向(L3方向)的兩側(cè)面分別向?qū)挾确较?L3方向)的中心切去的切口 部31 (缺口)的、所謂的缺口型壓電振動(dòng)片30也可。
上述切口部31分別向?qū)挾确较?L3方向)的外側(cè)開口，并且在基部12的厚度方向 上貫通。因而，基部12中與振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb的連接部附近，與其它部分 相比成為寬度較窄的幅窄部，呈細(xì)脖形狀。
通過因切口部31而形成的上述幅窄部，能縮小會(huì)傳到基部12側(cè)的由振動(dòng)臂部10、 11激勵(lì)的振動(dòng)的路線，因此將該振動(dòng)關(guān)在振動(dòng)臂部10、11側(cè)而容易抑制漏到基部12側(cè)的情 況。由此，能夠有效地抑制振動(dòng)泄漏，能夠做成能抑制Cl值的上升、并能抑制輸出信號(hào)品質(zhì) 的下降的壓電振動(dòng)片30。
此外，如圖13所示，做成在振動(dòng)臂部10、11的前端部10a、lla形成寬度比振動(dòng)臂 部10、11的其它部分?jǐn)U大的錘部36的所謂的錘頭型壓電振動(dòng)片35也可。
這時(shí)，通過錘部36能夠進(jìn)一步加重振動(dòng)臂部10、11的前端部10a、11a，從而能增大 振動(dòng)時(shí)的慣性力矩。所以能夠使振動(dòng)臂部10、11易于振動(dòng)，相應(yīng)地能夠縮短振動(dòng)臂部10、11 的長度，能夠做成容易謀求進(jìn)一步的小型化的壓電振動(dòng)片35。
此外，如圖14所示，做成在一對(duì)振動(dòng)臂部10、11的兩主面形成槽部41的帶槽部型 壓電振動(dòng)片40也可。
上述槽部41沿著振動(dòng)臂部10、11的長度方向(L2方向)形成到該振動(dòng)臂部10、11 的大致中間部附近。由此，振動(dòng)臂部10、11被形成為截面H形狀。
這時(shí)，由于能夠在槽部41的兩側(cè)使激振電極彼此相向，所以能夠更加有效率地使 電場作用在振動(dòng)臂部10、11互相接近或分離的方向上。因而，即便縮小振動(dòng)臂部10、11的 橫寬也能提高電場效率，從而能夠做成適合小型化的壓電振動(dòng)片40。
進(jìn)而，如圖15所示，做成與基部12—體地形成在基部12的寬度方向(L3方向)兩 側(cè)沿著長度方向(L2方向)延伸的一對(duì)側(cè)臂46的、所謂的側(cè)臂型壓電振動(dòng)片45也可。
具體而言，各側(cè)臂46從基部12向?qū)挾确较?L3方向)的兩側(cè)分別延伸，并且從其 外側(cè)端部向沿著長度方向(L2方向)的振動(dòng)臂部10、11側(cè)延伸。就是說，各側(cè)臂46位于基 部12、及振動(dòng)臂部10、11的基端部IObUlb的寬度方向(L3方向)兩側(cè)。
這時(shí)，能夠使側(cè)臂46的前端部46a作為裝配部起作用，通過該裝配部能夠安裝到 例如封裝件。
在這樣構(gòu)成的情況下，基部12中能確保與振動(dòng)臂部10、11的連接部和裝配部(側(cè) 臂46的前端部46a)的距離較長。其結(jié)果，無需增大壓電振動(dòng)片45的全長而抑制振動(dòng)泄漏 并抑制Cl值的上升，從而能抑制輸出信號(hào)品質(zhì)的下降。
此外，如圖12 圖15所示，壓電振動(dòng)片的形狀只要為音叉型就可以自由設(shè)計(jì)。此 外，壓電振動(dòng)片也可以適宜組合圖12所示的缺口型、圖13所示的錘頭型、圖14所示的帶槽 部型、圖15所示的側(cè)臂型的各類型。
(壓電振動(dòng)器)接著，對(duì)具備壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器進(jìn)行說明。
在此，作為壓電振動(dòng)片，列舉采用組合了上述的缺口型、錘頭型、側(cè)臂型的類型的 壓電振動(dòng)片的情況進(jìn)行說明。但是，并不局限于這時(shí)的壓電振動(dòng)片，能采用其它方式的壓電 振動(dòng)片。
再者，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述說明的部分共同的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注相同的符 號(hào)而省略其說明。此外，在本實(shí)施方式中，省略了股部15中的蝕刻殘余16的圖示。
如圖16 圖19所不,本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器50是具備基底基板51和蓋基板 52例如陽極接合或通過未圖示的接合膜等接合的封裝件53、和被收納于封裝件53內(nèi)部形 成的空腔C內(nèi)的壓電振動(dòng)片60的表面安裝型。
基底基板51及蓋基板52是用玻璃材料例如堿石灰玻璃構(gòu)成的透明的絕緣基板， 以近似板狀地形成。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60的矩形狀的凹部52a。該凹部52a在疊合基底基板51及蓋基板52時(shí)成為收納壓電振 動(dòng)片60的空腔C。
在基底基板51形成有沿厚度方向貫通基底基板51的一對(duì)貫通孔65、66。該貫通 孔65、66形成在被空腔C內(nèi)收納的位置。更詳細(xì)地說，本實(shí)施方式的貫通孔65、66中，一個(gè) 貫通孔65形成在與所裝配的壓電振動(dòng)片60的基部12側(cè)對(duì)應(yīng)的位置，另一貫通孔66形成 在與振動(dòng)臂部11的前端部Ila側(cè)對(duì)應(yīng)的位置。
然后，在這一對(duì)貫通孔65、66中形成有以填埋這些貫通孔65、66的方式形成的一 對(duì)貫通電極67、68。這些貫通電極67、68是例如對(duì)貫通孔65、66—體地固定的導(dǎo)電性芯材， 形成為兩端平坦，且厚度為與基底基板51的厚度大致相同的厚度。由此，維持空腔C內(nèi)的 氣密性，并在基底基板51的兩面確保電導(dǎo)通性。
此外,作為貫通電極67、68并不局限于上述的情況,例如在貫通孔65、66中插入未 圖示的金屬銷后，向貫通孔65、66與金屬銷之間填充玻璃料然后燒成來形成也可。而且，也 可為埋入設(shè)置于貫通孔65、66內(nèi)的導(dǎo)電性粘接劑。
在基底基板51的上表面?zhèn)?接合蓋基板52的接合面一側(cè))，用導(dǎo)電性材料構(gòu)圖有 一對(duì)迂回電極70、71。一對(duì)迂回電極70、71之中，一個(gè)迂回電極70在一端側(cè)覆蓋貫通電極 67,并且另一端側(cè)向基底基板51的長度方向(L2方向)的中心部延伸。此外,另一迂回電極 71在一端側(cè)覆蓋貫通電極68，并且另一端側(cè)向基底基板51的長度方向(L2方向)的中心部 延伸。因而，各迂回電極70、71的另一端側(cè)配置在基底基板51中長度方向(L2方向)的相 同位置，具體而言壓電振動(dòng)片60中與側(cè)臂46的前端部46a對(duì)應(yīng)的位置。
然后，在這一對(duì)迂回電極70、71的另一端側(cè)形成有分別由金等構(gòu)成的凸點(diǎn)(bump) B。以使基部12的裝配電極接觸于這些凸點(diǎn)B的狀態(tài)裝配壓電振動(dòng)片60。由此，壓電振動(dòng) 片60以從基底基板51的上表面浮起的狀態(tài)被支撐，并且成為與迂回電極70、71分別電連 接的狀態(tài)。
在本實(shí)施方式中，在側(cè)臂46的前端部46a形成有裝配電極，該裝配電極經(jīng)由凸點(diǎn) B而與迂回電極70、71連接。
此外,在基底基板51的下表面形成有與一對(duì)貫通電極67、68分別電連接的外部電 極 72、73。
在使這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)器50工作的情況下，對(duì)形成在基底基板51的外部電極72、73施加既定的驅(qū)動(dòng)電壓。由此，能夠使電流在壓電振動(dòng)片60的激振電極中流過，并能使 一對(duì)振動(dòng)臂部10、11以既定的頻率在互相接近/分離的方向上振動(dòng)。然后，利用該一對(duì)振 動(dòng)臂部10、11的振動(dòng)，能夠作為時(shí)刻源、控制信號(hào)的定時(shí)原、參考信號(hào)源等利用壓電振動(dòng)器 50。
依據(jù)本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器50，由于具備具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性并且難以發(fā)生外 部撞擊引起的振動(dòng)臂部10、11的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片60，所以能夠做成工作可靠性 及耐久性得到提高的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)器50。
(振蕩器)接著，參照?qǐng)D20，對(duì)本發(fā)明的振蕩器的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的振蕩器110如圖20所示，將壓電振動(dòng)器50構(gòu)成為電連接至集成電 路111的振子。該振蕩器110具備安裝了電容器等的電子部件112的基板113。在基板113 安裝有振蕩器用的上述集成電路111，在該集成電路111的附近安裝有壓電振動(dòng)器50。這 些電子部件112、集成電路111及壓電振動(dòng)器50通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外， 各構(gòu)成部件通過未圖示的樹脂來模制(mould)。
在這樣構(gòu)成的振蕩器110中，對(duì)壓電振動(dòng)器50施加電壓時(shí),壓電振動(dòng)器50內(nèi)的壓 電振動(dòng)片60振動(dòng)。通過壓電振動(dòng)片60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111。通過集成電路111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50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111的結(jié)構(gòu),例如RTC (實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊等， 除了鐘表用單功能振蕩器等之外，還能夠附加控制該設(shè)備或外部設(shè)備的工作日期、時(shí)刻，或 者提供時(shí)刻、日歷等的功能。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器110，由于具備上述的壓電振動(dòng)器50，能做成 同樣地工作可靠性及耐久性得到提高的振蕩器110。
(電子設(shè)備)接著，參照?qǐng)D21，就本發(fā)明的電子設(shè)備的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外作為電子設(shè)備，舉 例說明了具有上述壓電振動(dòng)器50的便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備)120。
在此，本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120例如以便攜電話為代表，發(fā)展并改良現(xiàn)有 技術(shù)中的手表。外觀類似于手表，在相當(dāng)于文字盤的部分配有液晶顯示器，能夠在該畫面上 顯示當(dāng)前的時(shí)刻等。此外，在作為通信機(jī)而利用的情況下，從手腕取下，通過內(nèi)置于表帶的 內(nèi)側(cè)部分的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)而能夠進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)的便攜電話相同的通信。然而，與現(xiàn)有 的便攜電話相比較，明顯小型化且輕型化。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖21所示，該便攜 信息設(shè)備120具備壓電振動(dòng)器50和供電用的電源部121。電源部121例如由鋰二次電池構(gòu) 成。進(jìn)行各種控制的控制部122、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部123、與外部進(jìn)行通信的通信 部124、顯示各種信息的顯示部125、和檢測各功能部的電壓的電壓檢測部126，與該電源部 121并聯(lián)連接。而且，通過電源部121來對(duì)各功能部供電。
控制部122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)刻的測量、顯示等 的整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作控制。此外，控制部122具備預(yù)先寫入程序的ROM、讀取寫入到該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123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50。對(duì)壓電振動(dòng)器50施加電壓時(shí)壓電振動(dòng)片60振動(dòng)，通過水晶所具有的壓電特性，該振動(dòng)被轉(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，通過寄存器電路和計(jì)數(shù)器電路來計(jì)數(shù)。然后，通過接口電路，與控制部122進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送與接收，在顯示部125顯示當(dāng)前時(shí)刻、當(dāng)前日期或者日歷信息等。
通信部124具有與現(xiàn)有的便攜電話相同的功能，具備無線電部127、聲音處理部 128、切換部129、放大部130、聲音輸入輸出部131、電話號(hào)碼輸入部132、來電音發(fā)生部133 及呼叫控制存儲(chǔ)器部134。
通過天線135，無線電部127與基站進(jìn)行收發(fā)聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的交換。聲音處理部128對(duì)從無線電部127或放大部130輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼及解碼。放大部130 將從聲音處理部128或聲音輸入輸出部131輸入的信號(hào)放大到既定電平。聲音輸入輸出部 131由揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等構(gòu)成，擴(kuò)大來電音、受話聲音，或者將聲音攏音。
此外，來電音發(fā)生部133響應(yīng)來自基站的呼叫而生成來電音。切換部129僅在來電時(shí)，通過將連接在聲音處理部128的放大部130切換到來電音發(fā)生部133，在來電音發(fā)生部133中生成的來電音經(jīng)由放大部130輸出至聲音輸入輸出部131。
此外，呼叫控制存儲(chǔ)器部134存放與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。此外，電話號(hào)碼輸入部132具備例如O至9的號(hào)碼鍵及其它鍵，通過按壓這些號(hào)碼鍵等，輸入通話目的地的電話號(hào)碼等。
電壓檢測部126在通過電源部121對(duì)控制部122等的各功能部施加的電壓小于既定值時(shí)，檢測其電壓降后通知控制部122。這時(shí)的既定電壓值是作為使通信部124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。從電壓檢測部126收到電壓降的通知的控制部122禁止無線電部127、聲音處理部128、切換部129及來電音發(fā)生部133的動(dòng)作。 特別是，停止耗電較大的無線電部127的動(dòng)作是必需的。而且，顯示部125顯示通信部124 由于電池余量的不足而不能使用的提示。
S卩，能夠由電壓檢測部126和控制部122禁止通信部124的動(dòng)作并在顯示部125 顯示該提示。該顯示可以是文字消息，但作為更直觀的顯示，也可以在顯示于顯示部125的顯示面的上部的電話圖標(biāo)打“X (叉)”標(biāo)記。
此外，通過具備能夠有選擇地截?cái)嗯c通信部124的功能相關(guān)的部分的電源的電源截?cái)嗖?36，能夠更加可靠地停止通信部124的功能。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120，由于具備上述的壓電振動(dòng)器50， 能做成同樣地工作可靠性及耐久性得到提高的便攜信息設(shè)備120。
(電波鐘)接著，參照?qǐng)D22，對(duì)本發(fā)明的電波鐘的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
如圖22所示，本實(shí)施方式的電波鐘140具備電連接到濾波部141的壓電振動(dòng)器 50，是接收包含時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波，并具有自動(dòng)修正為正確的時(shí)刻并加以顯示的功能的鐘表。
在日本國內(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)日本國內(nèi)。
以下，對(duì)電波鐘140的功能性結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
天線142接收40kHz或60kHz長波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長波的標(biāo)準(zhǔn)電波是將被稱為定時(shí) 碼的時(shí)刻信息AM調(diào)制為40kHz或60kHz的載波。所接收的長波的標(biāo)準(zhǔn)電波由放大器143 放大，由具有多個(gè)壓電振動(dòng)器50的濾波部141濾波并調(diào)諧。本實(shí)施方式中的壓電振動(dòng)器50 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148、149。
而且，濾波后的既定頻率的信號(hào)通過檢波、整流電路144來檢波并解調(diào)。接著，經(jīng) 由波形整形電路145而抽出定時(shí)碼，由CPU146計(jì)數(shù)。在CPU146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RTC147，顯示出正確的時(shí)刻信息。
由于載波為40kHz或60kHz，所以水晶振動(dòng)器部148、149優(yōu)選具有上述的音叉型結(jié) 構(gòu)的振動(dòng)器。
此外，雖然上述的說明由日本國內(nèi)的示例表示，但長波的標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率在海外 是不同的。例如，在德國使用77.5KHZ的標(biāo)準(zhǔn)電波。所以，在將即使在海外也能夠?qū)?yīng)的電 波鐘140裝入便攜設(shè)備的情況下，還需要與日本的情況不同的頻率的壓電振動(dòng)器50。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘140，由于具備上述的壓電振動(dòng)器50，能做成 同樣地工作可靠性及耐久性得到提高的電波鐘140。
以上，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但具體的結(jié)構(gòu)并不限于這 些實(shí)施方式，還包含不超出本發(fā)明的宗旨的范圍的設(shè)計(jì)變更等。
例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)表面安裝型的壓電振動(dòng)器50采用了本發(fā)明的壓電振 動(dòng)片，但并不限于此，在柱式(cylinder)封裝型的壓電振動(dòng)器采用本發(fā)明的壓電振動(dòng)片也可。
除此之外，只要不超出本發(fā)明的宗旨，可以對(duì)上述實(shí)施方式中列舉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行取 舍選擇或者適宜變更為其它結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施例)在此，就將圖1所示的上述實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片I和現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片從200cm高 處落下，實(shí)際確認(rèn)其前后諧振頻率F偏移多少，或是否發(fā)生破損的實(shí)施例進(jìn)行說明。
再者，這里所說的破損是指包括起因于蝕刻殘余16的應(yīng)力集中導(dǎo)致的振動(dòng)臂部 10、11的裂痕、破斷等的破損。
此外，本發(fā)明的壓電振動(dòng)片I和現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片都是用水晶圓片20制造，其尺 寸、形狀均相同。但是，在本發(fā)明的壓電振動(dòng)片I的情況下，利用形成有切口部23的掩模圖 案22進(jìn)行濕蝕刻的蝕刻加工，從而形成外形，在這一點(diǎn)上與現(xiàn)有的不同。
在相同的條件下對(duì)本發(fā)明的壓電振動(dòng)片I和現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片進(jìn)行上述落下實(shí) 驗(yàn)，分別以22個(gè)樣品進(jìn)行。這時(shí)，對(duì)I個(gè)樣品反復(fù)3次進(jìn)行落下實(shí)驗(yàn)。
其結(jié)果，如圖23 圖26所示，在本發(fā)明的壓電振動(dòng)片I的情況下，未確認(rèn)到破損， 即破損率為O。與此相對(duì)，在現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片的情況下，22個(gè)樣品中有7個(gè)破損，其破損 率為31. 8%ο
此外，關(guān)于諧振頻率的偏移量(ppm)，確認(rèn)到現(xiàn)有的壓電振動(dòng)片比本發(fā)明的壓電振 動(dòng)片I偏移量明顯大。
由此，能夠?qū)嶋H確認(rèn)這樣的作用效果，即，依據(jù)本發(fā)明，股部15中的蝕刻殘余16比 現(xiàn)有的少，從而具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性，并且能夠得到難以發(fā)生外部撞擊引起的振動(dòng)臂部10、11的破損的壓電振動(dòng)片I。 標(biāo)號(hào)說明
0…中心軸；1、30、35、40、45、60…壓電振動(dòng)片;10、11…振動(dòng)臂部;10b、Ilb…振動(dòng)臂部的基端部；12…基部；20…水晶圓片(壓電圓片)；21…蝕刻保護(hù)膜；22…掩模圖案；22a…掩模圖案的股部對(duì)應(yīng)部分；23…切口部；50…壓電振動(dòng)器；51…基底基板；52…蓋基板；53-封裝件；110…振蕩器；111…集積電路；120…便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備)；123…計(jì)時(shí)部；140…電波鐘；141…濾波部。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動(dòng)片的制造方法，其中壓電振動(dòng)片具備夾著中心軸而互相平行地配置的一對(duì)振動(dòng)臂部；和在該一對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向上將基端部一體地懸臂支撐的基部，所述制造方法的特征在于 具備外形形成工序，該工序中對(duì)壓電圓片進(jìn)行蝕刻加工，從該壓電圓片形成所述壓電振動(dòng)片的外形形狀， 所述外形形成工序具備 掩模圖案形成工序，在壓電圓片的兩主面上形成蝕刻保護(hù)膜，利用光刻技術(shù)從該蝕刻保護(hù)膜形成與所述壓電振動(dòng)片的外形形狀對(duì)應(yīng)的掩模圖案；以及 蝕刻工序，以所述掩模圖案為掩模，從兩主面?zhèn)葘?duì)所述壓電圓片進(jìn)行濕蝕刻的蝕刻加工， 在進(jìn)行所述掩模圖案形成工序時(shí)，對(duì)所述掩模圖案中用于形成位于所述一對(duì)振動(dòng)臂部的基端部間的股部的股部對(duì)應(yīng)部分，形成沿著所述一對(duì)振動(dòng)臂部的長度方向向所述基部側(cè)延伸的狹縫狀的切口部。
2.根據(jù)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 所述切口部在切口長度的整個(gè)部分中具有恒定的切口寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振動(dòng)片的制造方法，其特征在于 所述切口部沿著所述中心軸而形成。
4.一種壓電振動(dòng)片，其特征在于用權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片的制造方法來制造。
5.—種壓電振動(dòng)器,其特征在于,具備 權(quán)利要求4所述的壓電振動(dòng)片；以及 封裝件，該封裝件具有互相接合的基底基板和蓋基板，在兩基板之間形成的空腔內(nèi)收納所述壓電振動(dòng)片。
6.一種振蕩器，其特征在于權(quán)利要求5所述的壓電振動(dòng)器，作為振子與集成電路電連接。
7.一種電子設(shè)備，其特征在于權(quán)利要求5所述的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí)部電連接。
8.一種電波鐘，其特征在于權(quán)利要求5所述的壓電振動(dòng)器與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明得到能減小位于一對(duì)振動(dòng)臂部間的股部中的蝕刻殘余，并具有穩(wěn)定的振動(dòng)特性的同時(shí)，難以發(fā)生外部撞擊引起的振動(dòng)臂部的破損的高品質(zhì)的壓電振動(dòng)片。具備一對(duì)振動(dòng)臂部和將這些振動(dòng)臂部的基端部一體地支撐的基部的音叉型壓電振動(dòng)片的制造方法，具備蝕刻加工壓電圓片(20)而形成壓電振動(dòng)片的外形形狀的外形形成工序，該外形形成工序包括在壓電圓片的兩主面上形成蝕刻保護(hù)膜后，從該保護(hù)膜形成與壓電振動(dòng)片的外形形狀對(duì)應(yīng)的掩模圖案(22)的工序；以及以掩模圖案為掩模對(duì)壓電圓片進(jìn)行濕蝕刻加工的工序，在掩模圖案之中，用于形成股部的股部對(duì)應(yīng)部分(22a)形成有沿著振動(dòng)臂部的長度方向向基部側(cè)延伸的狹縫狀的切口部(23)。
文檔編號(hào)H03H9/02GK103036519SQ20121036844
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者有松大志 申請(qǐng)人:精工電子有限公司