壓電晶片、壓電振動片及壓電振子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備壓電振動片、支撐壓電振動片的框部和將壓電振動片連結(jié)于框部的連結(jié)部的壓電晶片、從框部折取而被單片化的壓電振動片及將壓電振動片支撐在封裝內(nèi)的壓電振子。
【背景技術(shù)】
[0002]為了在壓電晶片中獲取多個壓電振動片，將多個壓電振動片經(jīng)由連結(jié)部支撐在框部，并在該連結(jié)部處折取壓電振動片來進(jìn)行單片化。
[0003]并且，在現(xiàn)有的壓電晶片中，當(dāng)從框部在連結(jié)部的位置處折取壓電振動片時，為了使該折取變得容易，在所述連結(jié)部形成槽狀的狹縫(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:特開2013-207509號公報
[0005]在使用光刻技術(shù)制造壓電晶片的工序中，多個壓電振動片加工成經(jīng)由連結(jié)部支撐于框部的外形，此時還同時加工用于從框部容易折取各壓電振動片的槽狀的狹縫。
[0006]如此，對于被加工成多個壓電振動片經(jīng)由連結(jié)部支撐于框部并且在連結(jié)部具有所述槽狀的狹縫的外形的壓電晶片材料，在其整面蒸鍍電極膜，并將該電極膜蝕刻成所需的電極圖案。
[0007]若所述壓電振動片例如為音叉型壓電振動片，則該所需的電極圖案中具有振動臂部的表背主面電極或側(cè)面電極等激勵電極的圖案。
[0008]另外，在壓電晶片中，在折取壓電振動片之前，對壓電振動片施加電壓來驅(qū)動，并通過刮除電極等而進(jìn)行其頻率的粗調(diào)整。因此，作為所述所需的電極圖案，需要形成為頻率調(diào)整電壓的施加而將壓電振動片的激勵電極從連結(jié)部引出到框部的一對頻率調(diào)整用電極的圖案。
[0009]為了從框部容易地折取壓電振動片，考慮將所述槽狀的狹縫跨越連結(jié)部的全部寬度形成為直線狀。
[0010]但是，如上所述，由于在加工成多個壓電振動片經(jīng)由連結(jié)部支撐于框部并且具有槽狀的狹縫的外形的壓電晶片材料的階段，對其整面蒸鍍電極膜，因此有時在槽狀的狹縫內(nèi)及連結(jié)部的側(cè)面殘留電極膜，并因該殘留電極而產(chǎn)生電極之間的短路。
[0011]另外，為了防止頻率調(diào)整用電極的斷線，還需要避開槽狀的狹縫來引出頻率調(diào)整用電極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的主要目的在于使壓電振動片從壓電晶片的折取容易，并且在壓電晶片的狀態(tài)下可穩(wěn)定地進(jìn)行頻率調(diào)整而不會產(chǎn)生短路或斷線。
[0013]本發(fā)明所涉及的壓電晶片具有:壓電振動片；框部，用于支撐所述壓電振動片；和連結(jié)部，用于連結(jié)所述框部和所述壓電振動片，在所述連結(jié)部處將所述壓電振動片從所述框部折取，沿所述連結(jié)部的寬度方向延伸的槽狀狹縫，除所述連結(jié)部的所述寬度方向的一部分之外，分別形成在所述連結(jié)部的表背兩面上，所述壓電振動片的表背兩面中的至少一面的電極經(jīng)由所述連結(jié)部的所述寬度方向的所述一部分向所述框部側(cè)引出。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的壓電晶片，借助連結(jié)部的槽狀狹縫，在連結(jié)部處容易將壓電振動片從框部折取。在此基礎(chǔ)上，在連結(jié)部的兩側(cè)面無法蝕刻而殘留與壓電振動片的電極連續(xù)的電極膜，并且在槽狀狹縫內(nèi)也無法蝕刻而殘留電極膜的情況下，即使連結(jié)部的一側(cè)面的殘留電極膜與槽狀狹縫內(nèi)的殘留電極膜短路，也因所述寬度方向的一部分而不會與所述連結(jié)部的另一側(cè)面的殘留電極膜短路。由此，由于壓電振動片的兩電極不會短路，因此可對該兩電極施加電壓來驅(qū)動壓電振動片。并且，由于壓電振動片的電極經(jīng)由所述寬度方向的一部分向框部側(cè)引出，因此與經(jīng)由槽狀狹縫內(nèi)引出的情況不同，不會產(chǎn)生斷線或短路而引出。
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，所述槽狀的狹縫以夾住所述連結(jié)部的所述寬度方向的所述一部分的方式形成在其兩側(cè)。
[0016]根據(jù)該方式，即使連結(jié)部的一側(cè)面的殘留電極膜相對于所述寬度方向的一部分與一側(cè)的槽狀狹縫內(nèi)的殘留電極膜短路，并且連結(jié)部的另一側(cè)面的殘留電極膜相對于所述寬度方向的一部分與另一側(cè)的槽狀狹縫內(nèi)的殘留電極膜短路，由于兩槽狀狹縫以夾住所述寬度方向的一部分的方式形成在其兩側(cè)，因此連結(jié)部的兩面各自的殘留電極膜彼此不會短路。
[0017]在本發(fā)明的另一優(yōu)選方式中，向所述框部側(cè)引出的所述電極為一對頻率調(diào)整用電極，所述一對頻率調(diào)整用電極形成在所述連結(jié)部的所述表背兩面的一面上。
[0018]根據(jù)該方式，由于向框部側(cè)引出的電極為一對頻率調(diào)整用電極，因此與該一對頻率調(diào)整用電極經(jīng)由槽狀狹縫引出的情況不同，不會產(chǎn)生斷線或短路而引出到框部，由此，在從框部折取壓電振動片之前，可通過對所述兩電極施加頻率調(diào)整電壓，來進(jìn)行壓電振動片的頻率調(diào)整。并且，由于在一面上具有所述一對頻率調(diào)整用電極，因此在框部側(cè)也同樣被配置在一面上，從而與僅在一面配置有測量端子的壓電振動片的頻率調(diào)整機(jī)構(gòu)對應(yīng)。
[0019]另外，由于在表背兩面的一面上形成有所述一對頻率調(diào)整用電極，并且在所述表背兩面的另一面中的所述寬度方向的一部分無需引出壓電振動片的電極來作為頻率調(diào)整用電極，因此可通過縮短其寬度，使壓電振動片的折取變得容易。
[0020]在本發(fā)明的又一優(yōu)選方式中，向所述框部側(cè)引出的所述電極為一對頻率調(diào)整用電極，構(gòu)成所述一對頻率調(diào)整用電極的各頻率調(diào)整用電極分別形成在所述連結(jié)部的所述表背兩面上。
[0021]根據(jù)該方式，與前述相同，與該一對頻率調(diào)整用電極經(jīng)由槽狀狹縫內(nèi)引出的情況不同，不會產(chǎn)生斷線或短路而引出到框部，由此，在從框部折取壓電振動片之前，可對所述兩電極施加頻率調(diào)整電壓，來進(jìn)行壓電振動片的頻率調(diào)整。并且，由于在表背兩面中，構(gòu)成所述一對頻率調(diào)整用電極的各頻率調(diào)整電極分別位于所述表背兩面，因此在框部側(cè)也同樣被配置在所述表背兩面上，從而與在表背兩面配置有測量端子的壓電振動片的頻率調(diào)整機(jī)構(gòu)對應(yīng)。
[0022]并且，與前述不同，由于構(gòu)成一對頻率調(diào)整用電極的各頻率調(diào)整用電極分別形成在所述表背兩面，因此可使所述表背面各自的所述寬度方向的一部分的寬度均縮短，使壓電振動片的折取變得容易。
[0023]在本發(fā)明的又一優(yōu)選方式中，所述連結(jié)部的表背兩面的槽狀狹縫沿所述寬度方向分別形成有多個。
[0024]根據(jù)該方式，由于在連結(jié)部的表背兩面上，沿所述寬度方向分別形成有多個槽狀狹縫，因此在所述表背兩面使槽狀狹縫的一部分在連結(jié)部的厚度方向上重疊，從而可使連結(jié)部在該重疊部分處的厚度較薄，由此，可在連結(jié)部處易于折取壓電振動片。
[0025]在本發(fā)明的又一優(yōu)選方式中，所述連結(jié)部的所述表背兩面中的所述寬度方向的所述一部分被形成于在所述寬度方向上偏移的位置。
[0026]根據(jù)該方式，由于在連結(jié)部的表背兩面中，壁厚的所述連結(jié)部的一部分被形成于在所述寬度方向上偏移的位置，因此能夠避免作為連接部的一部分集中在一個區(qū)域而變得較厚，由此，可在連結(jié)部易于折取壓電振動片。
[0027]本發(fā)明所涉及的壓電振動片為從壓電晶片的框部折取并分離的壓電振動片。在該壓電振動片中的從框部折取而成的的折取端部，沿該壓電振動片的折取方向形成有壓電振動片的表背兩面分別連續(xù)至所述折取端部的折取端的平面部和所述表背兩面分別彎曲的彎曲部。所述表背兩面的各彎曲部以厚度變薄的方式分別向背面?zhèn)然虮砻鎮(zhèn)葟澢?，在所述表背兩面中的至少任一面連續(xù)的所述平面部上，所述壓電振動片的電極被引出到所述折取端。
[0028]根據(jù)該壓電振動片，即使在從壓電晶片的框部折取并分離的壓電振動片的兩側(cè)面和所述折取端部的表背兩面的所述彎曲部存在電極膜，由于在折取端部的表背兩面上具有連續(xù)至所述折取端部的折取端的平面部，因此壓電振動片的兩側(cè)面的電極膜由于所述平面部而不會短路。由此，根據(jù)該壓電振動片，當(dāng)對該電極施加電壓時，可如預(yù)期來驅(qū)動。
[0029]對該壓電振動片來說，在優(yōu)選方式中，該壓電振動片的表面連續(xù)的所述平面部和背面連續(xù)的所述平面部被形成于在所述折取方向上偏移的位置。
[0030]對該壓電振動片來說，在另一優(yōu)選方式中，引出到所述折取端的所述電極為一對頻率調(diào)整用電極，所述一對頻率調(diào)整用電極形成在與所述表背兩面的一面連續(xù)的所述平面部。
[0031]對該壓電振動片來說，在又一優(yōu)選方式中，引出到所述折取端的所述電極為一對頻率調(diào)整用電極，構(gòu)成所述一對頻率調(diào)整用電極的各頻率調(diào)整用電極被分別形成在與所述表背兩面連續(xù)的所述平面部。
[0032]本發(fā)明的壓電晶片在將壓電振動片連結(jié)于框部的連結(jié)部的表背兩面上，除連結(jié)部的寬度方向的一部分之外，分別形成有沿該連結(jié)部的寬度方向延伸的槽狀狹縫，壓電振動片的電極經(jīng)由所述表背兩面中的至少任一面的所述寬度方向的所述一部分向框部側(cè)引出。
[0033]因此，根據(jù)該壓電晶片，即使在所述連結(jié)部的兩側(cè)面無法蝕刻而殘留與壓電振動片的電極連續(xù)的電極膜，并且在槽狀狹縫內(nèi)也無法蝕刻而殘留電極膜，所述連結(jié)部的兩側(cè)面的殘留電極膜也不會短路。
[0034]另外，在該壓電晶片中，在所述連結(jié)部處從框部折取壓電振動片的折取之前的壓電晶片的狀態(tài)下，對該兩電極施加電壓，可穩(wěn)定地進(jìn)行壓電振動片的頻率調(diào)整。
[0035]另外，在該壓電晶片中，經(jīng)由所述連結(jié)部的槽狀狹縫，在所述連結(jié)部處，能夠從所述框部容易折取所述壓電振動片。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的石英晶片的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖2a是圖1所不的石英晶片的表面?zhèn)鹊木植糠糯髨D。
[0038]圖2b是圖1所示的石英晶片的背面?zhèn)鹊木植糠糯髨D。
[0039]圖3a是在圖2a的石英晶片中從框部單片化之前的晶振片的表面放大圖。
[0040]圖3b是在圖2b的石英晶片中從框部單片化之前的晶振片的背面放大圖。
[0041]圖4a是在圖2a的石英晶片中從框部單片化后的晶振片的表面放大圖。
[0042]圖4b是在圖2b的石英晶片中從框部單片化后的晶振片的背面放大圖。
[0043 ]圖5a是圖3a的石英晶片的局部表面放大圖。
[0044]圖5b是圖5a的A-A線剖視圖。
[0045]圖5c是圖3b的石英晶片的局部背面放大圖。
[0046]圖6a是在本發(fā)明的第一實施方式中，涉及折取部的第一變形例，是石英晶片的局部表面放大圖。
[0047]圖6b是圖6a的B-B線剖視圖。
[0048]圖6c是與圖6a對應(yīng)的石英晶片的局部背面放大圖。
[0049]圖7a是在本發(fā)明的第一實施方式中，涉及折取部的第二變形例，是石英晶片的局部表面放大圖。
[0050]圖7b是圖7a的C-C線剖視圖。
[0051 ]圖7c是與圖7a對應(yīng)的石英晶片的局部背面放大圖。
[0052]圖8a是在本發(fā)明的第一實施方式中，涉及折取部的第三變形例，是石英晶片的局部表面放大圖。
[0053]圖8b是圖8a的D-D線剖視圖。
[0054]圖8c是與圖8a對應(yīng)的石英晶片的局部背面放大圖。
[0055]圖9a是在本發(fā)明的第一實施方式中，涉及折取部的第四變形例，是石英晶片的局部表面放大圖。
[0056]圖9b是圖9a的E-E線剖視圖。
[0057]圖9c是與圖9a對應(yīng)的石英晶片的局部背面放大圖。
[0058]圖10是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的音叉型晶振片的表面圖。
[0059]圖11是圖10的音叉型晶振片的背面圖。
[0060 ]圖12是圖1O的音叉型晶振片的側(cè)面圖。
[0061 ]圖13是現(xiàn)有的壓電晶片的局部放大俯視圖。
[0062]圖14是本發(fā)明的第三實施方式所涉及的石英晶片的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0063]圖15a是圖14所不的石英晶片的表面?zhèn)鹊木植糠糯髨D。
[0064]圖15b是圖14所不的石英晶片的背面?zhèn)鹊木植糠糯髨D。
[0065]圖16是圖14所不的石英晶片的局部背面放大圖。
[0066]圖17a是在圖15a的石英晶片中從框部單片化后的晶振片的表面圖。
[0067]圖17b是在圖15b的石英晶片中從框部單片化后的晶振片的背面圖。
[0068]圖18是圖17b所不的晶振片的背面放大圖。
[0069]圖19是比較例的石英晶片的局部背面放大圖。
[0070]圖20a是對從比較例的石英晶片折取后的晶振片施加沖擊時的頻率偏差特性圖。
[0071]圖20b是對從圖14的第三實施方式的石英晶片折取后的晶振片施加沖擊時的頻率偏差特性圖。
[0072]圖21是本發(fā)明的第三實施方式的變形例所涉及的石英晶片的局部背面放大圖。
[0073]圖22a是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的晶振片的表面圖。
[0074]圖22b是圖22a的晶振片的背面圖。
[0075]圖23是圖22b的主要部分放大圖。
[0076]圖24是圖23的進(jìn)一步主要部分放大圖。
[0077]圖25是圖24的F-F線剖視圖。
[0078]圖26是表示圖22a的晶振片的振動泄漏特性的圖。
[0079]圖27是用于圖22a的晶振片的制造的石英晶片的整體平面圖。
[0080]圖28a是圖27的局部放大圖。
[0081 ]圖28b是圖27的背面的局部放大圖。
[0082]圖29是圖28b的主要部分放大圖。
【具體實施方式】
[0083]下面，參照所附的附圖，對本發(fā)明的第一?第四實施方式進(jìn)行說明。
[0084]在本發(fā)明的各實施方式中，作為壓電晶片，使用石英Z版(X面剪切)的石英晶片，本發(fā)明并不限于石英晶片，還可以適用于由石英晶片以外的鉭酸鋰或鈮酸鋰等壓電材料構(gòu)成的壓電晶片。
[0085]另外，在各實施方式中，作為壓電振動片用音叉型晶振片來進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于音叉型晶振片，還可以適用于音叉型以外的壓電振動片。
[0086]此外，各圖中，對通用或?qū)?yīng)的要素、部分等使用相同的