压电晶片、压电振动片及压电振子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备压电振动片、支撑压电振动片的框部和将压电振动片连结于框部的连结部的压电晶片、从框部折取而被单片化的压电振动片及将压电振动片支撑在封装内的压电振子。
【背景技术】
[0002]为了在压电晶片中获取多个压电振动片，将多个压电振动片经由连结部支撑在框部，并在该连结部处折取压电振动片来进行单片化。
[0003]并且，在现有的压电晶片中，当从框部在连结部的位置处折取压电振动片时，为了使该折取变得容易，在所述连结部形成槽状的狭缝(参照专利文献I)。
[0004]专利文献1:特开2013-207509号公报
[0005]在使用光刻技术制造压电晶片的工序中，多个压电振动片加工成经由连结部支撑于框部的外形，此时还同时加工用于从框部容易折取各压电振动片的槽状的狭缝。
[0006]如此，对于被加工成多个压电振动片经由连结部支撑于框部并且在连结部具有所述槽状的狭缝的外形的压电晶片材料，在其整面蒸镀电极膜，并将该电极膜蚀刻成所需的电极图案。
[0007]若所述压电振动片例如为音叉型压电振动片，则该所需的电极图案中具有振动臂部的表背主面电极或侧面电极等激励电极的图案。
[0008]另外，在压电晶片中，在折取压电振动片之前，对压电振动片施加电压来驱动，并通过刮除电极等而进行其频率的粗调整。因此，作为所述所需的电极图案，需要形成为频率调整电压的施加而将压电振动片的激励电极从连结部引出到框部的一对频率调整用电极的图案。
[0009]为了从框部容易地折取压电振动片，考虑将所述槽状的狭缝跨越连结部的全部宽度形成为直线状。
[0010]但是，如上所述，由于在加工成多个压电振动片经由连结部支撑于框部并且具有槽状的狭缝的外形的压电晶片材料的阶段，对其整面蒸镀电极膜，因此有时在槽状的狭缝内及连结部的侧面残留电极膜，并因该残留电极而产生电极之间的短路。
[0011]另外，为了防止频率调整用电极的断线，还需要避开槽状的狭缝来引出频率调整用电极。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的主要目的在于使压电振动片从压电晶片的折取容易，并且在压电晶片的状态下可稳定地进行频率调整而不会产生短路或断线。
[0013]本发明所涉及的压电晶片具有:压电振动片；框部，用于支撑所述压电振动片；和连结部，用于连结所述框部和所述压电振动片，在所述连结部处将所述压电振动片从所述框部折取，沿所述连结部的宽度方向延伸的槽状狭缝，除所述连结部的所述宽度方向的一部分之外，分别形成在所述连结部的表背两面上，所述压电振动片的表背两面中的至少一面的电极经由所述连结部的所述宽度方向的所述一部分向所述框部侧引出。
[0014]根据本发明的压电晶片，借助连结部的槽状狭缝，在连结部处容易将压电振动片从框部折取。在此基础上，在连结部的两侧面无法蚀刻而残留与压电振动片的电极连续的电极膜，并且在槽状狭缝内也无法蚀刻而残留电极膜的情况下，即使连结部的一侧面的残留电极膜与槽状狭缝内的残留电极膜短路，也因所述宽度方向的一部分而不会与所述连结部的另一侧面的残留电极膜短路。由此，由于压电振动片的两电极不会短路，因此可对该两电极施加电压来驱动压电振动片。并且，由于压电振动片的电极经由所述宽度方向的一部分向框部侧引出，因此与经由槽状狭缝内引出的情况不同，不会产生断线或短路而引出。
[0015]在本发明的优选方式中，所述槽状的狭缝以夹住所述连结部的所述宽度方向的所述一部分的方式形成在其两侧。
[0016]根据该方式，即使连结部的一侧面的残留电极膜相对于所述宽度方向的一部分与一侧的槽状狭缝内的残留电极膜短路，并且连结部的另一侧面的残留电极膜相对于所述宽度方向的一部分与另一侧的槽状狭缝内的残留电极膜短路，由于两槽状狭缝以夹住所述宽度方向的一部分的方式形成在其两侧，因此连结部的两面各自的残留电极膜彼此不会短路。
[0017]在本发明的另一优选方式中，向所述框部侧引出的所述电极为一对频率调整用电极，所述一对频率调整用电极形成在所述连结部的所述表背两面的一面上。
[0018]根据该方式，由于向框部侧引出的电极为一对频率调整用电极，因此与该一对频率调整用电极经由槽状狭缝引出的情况不同，不会产生断线或短路而引出到框部，由此，在从框部折取压电振动片之前，可通过对所述两电极施加频率调整电压，来进行压电振动片的频率调整。并且，由于在一面上具有所述一对频率调整用电极，因此在框部侧也同样被配置在一面上，从而与仅在一面配置有测量端子的压电振动片的频率调整机构对应。
[0019]另外，由于在表背两面的一面上形成有所述一对频率调整用电极，并且在所述表背两面的另一面中的所述宽度方向的一部分无需引出压电振动片的电极来作为频率调整用电极，因此可通过缩短其宽度，使压电振动片的折取变得容易。
[0020]在本发明的又一优选方式中，向所述框部侧引出的所述电极为一对频率调整用电极，构成所述一对频率调整用电极的各频率调整用电极分别形成在所述连结部的所述表背两面上。
[0021]根据该方式，与前述相同，与该一对频率调整用电极经由槽状狭缝内引出的情况不同，不会产生断线或短路而引出到框部，由此，在从框部折取压电振动片之前，可对所述两电极施加频率调整电压，来进行压电振动片的频率调整。并且，由于在表背两面中，构成所述一对频率调整用电极的各频率调整电极分别位于所述表背两面，因此在框部侧也同样被配置在所述表背两面上，从而与在表背两面配置有测量端子的压电振动片的频率调整机构对应。
[0022]并且，与前述不同，由于构成一对频率调整用电极的各频率调整用电极分别形成在所述表背两面，因此可使所述表背面各自的所述宽度方向的一部分的宽度均缩短，使压电振动片的折取变得容易。
[0023]在本发明的又一优选方式中，所述连结部的表背两面的槽状狭缝沿所述宽度方向分别形成有多个。
[0024]根据该方式，由于在连结部的表背两面上，沿所述宽度方向分别形成有多个槽状狭缝，因此在所述表背两面使槽状狭缝的一部分在连结部的厚度方向上重叠，从而可使连结部在该重叠部分处的厚度较薄，由此，可在连结部处易于折取压电振动片。
[0025]在本发明的又一优选方式中，所述连结部的所述表背两面中的所述宽度方向的所述一部分被形成于在所述宽度方向上偏移的位置。
[0026]根据该方式，由于在连结部的表背两面中，壁厚的所述连结部的一部分被形成于在所述宽度方向上偏移的位置，因此能够避免作为连接部的一部分集中在一个区域而变得较厚，由此，可在连结部易于折取压电振动片。
[0027]本发明所涉及的压电振动片为从压电晶片的框部折取并分离的压电振动片。在该压电振动片中的从框部折取而成的的折取端部，沿该压电振动片的折取方向形成有压电振动片的表背两面分别连续至所述折取端部的折取端的平面部和所述表背两面分别弯曲的弯曲部。所述表背两面的各弯曲部以厚度变薄的方式分别向背面侧或表面侧弯曲，在所述表背两面中的至少任一面连续的所述平面部上，所述压电振动片的电极被引出到所述折取端。
[0028]根据该压电振动片，即使在从压电晶片的框部折取并分离的压电振动片的两侧面和所述折取端部的表背两面的所述弯曲部存在电极膜，由于在折取端部的表背两面上具有连续至所述折取端部的折取端的平面部，因此压电振动片的两侧面的电极膜由于所述平面部而不会短路。由此，根据该压电振动片，当对该电极施加电压时，可如预期来驱动。
[0029]对该压电振动片来说，在优选方式中，该压电振动片的表面连续的所述平面部和背面连续的所述平面部被形成于在所述折取方向上偏移的位置。
[0030]对该压电振动片来说，在另一优选方式中，引出到所述折取端的所述电极为一对频率调整用电极，所述一对频率调整用电极形成在与所述表背两面的一面连续的所述平面部。
[0031]对该压电振动片来说，在又一优选方式中，引出到所述折取端的所述电极为一对频率调整用电极，构成所述一对频率调整用电极的各频率调整用电极被分别形成在与所述表背两面连续的所述平面部。
[0032]本发明的压电晶片在将压电振动片连结于框部的连结部的表背两面上，除连结部的宽度方向的一部分之外，分别形成有沿该连结部的宽度方向延伸的槽状狭缝，压电振动片的电极经由所述表背两面中的至少任一面的所述宽度方向的所述一部分向框部侧引出。
[0033]因此，根据该压电晶片，即使在所述连结部的两侧面无法蚀刻而残留与压电振动片的电极连续的电极膜，并且在槽状狭缝内也无法蚀刻而残留电极膜，所述连结部的两侧面的残留电极膜也不会短路。
[0034]另外，在该压电晶片中，在所述连结部处从框部折取压电振动片的折取之前的压电晶片的状态下，对该两电极施加电压，可稳定地进行压电振动片的频率调整。
[0035]另外，在该压电晶片中，经由所述连结部的槽状狭缝，在所述连结部处，能够从所述框部容易折取所述压电振动片。
【附图说明】
[0036]图1是本发明的第一实施方式所涉及的石英晶片的总体结构图。
[0037]图2a是图1所不的石英晶片的表面侧的局部放大图。
[0038]图2b是图1所示的石英晶片的背面侧的局部放大图。
[0039]图3a是在图2a的石英晶片中从框部单片化之前的晶振片的表面放大图。
[0040]图3b是在图2b的石英晶片中从框部单片化之前的晶振片的背面放大图。
[0041]图4a是在图2a的石英晶片中从框部单片化后的晶振片的表面放大图。
[0042]图4b是在图2b的石英晶片中从框部单片化后的晶振片的背面放大图。
[0043 ]图5a是图3a的石英晶片的局部表面放大图。
[0044]图5b是图5a的A-A线剖视图。
[0045]图5c是图3b的石英晶片的局部背面放大图。
[0046]图6a是在本发明的第一实施方式中，涉及折取部的第一变形例，是石英晶片的局部表面放大图。
[0047]图6b是图6a的B-B线剖视图。
[0048]图6c是与图6a对应的石英晶片的局部背面放大图。
[0049]图7a是在本发明的第一实施方式中，涉及折取部的第二变形例，是石英晶片的局部表面放大图。
[0050]图7b是图7a的C-C线剖视图。
[0051 ]图7c是与图7a对应的石英晶片的局部背面放大图。
[0052]图8a是在本发明的第一实施方式中，涉及折取部的第三变形例，是石英晶片的局部表面放大图。
[0053]图8b是图8a的D-D线剖视图。
[0054]图8c是与图8a对应的石英晶片的局部背面放大图。
[0055]图9a是在本发明的第一实施方式中，涉及折取部的第四变形例，是石英晶片的局部表面放大图。
[0056]图9b是图9a的E-E线剖视图。
[0057]图9c是与图9a对应的石英晶片的局部背面放大图。
[0058]图10是本发明的第二实施方式所涉及的音叉型晶振片的表面图。
[0059]图11是图10的音叉型晶振片的背面图。
[0060 ]图12是图1O的音叉型晶振片的侧面图。
[0061 ]图13是现有的压电晶片的局部放大俯视图。
[0062]图14是本发明的第三实施方式所涉及的石英晶片的总体结构图。
[0063]图15a是图14所不的石英晶片的表面侧的局部放大图。
[0064]图15b是图14所不的石英晶片的背面侧的局部放大图。
[0065]图16是图14所不的石英晶片的局部背面放大图。
[0066]图17a是在图15a的石英晶片中从框部单片化后的晶振片的表面图。
[0067]图17b是在图15b的石英晶片中从框部单片化后的晶振片的背面图。
[0068]图18是图17b所不的晶振片的背面放大图。
[0069]图19是比较例的石英晶片的局部背面放大图。
[0070]图20a是对从比较例的石英晶片折取后的晶振片施加冲击时的频率偏差特性图。
[0071]图20b是对从图14的第三实施方式的石英晶片折取后的晶振片施加冲击时的频率偏差特性图。
[0072]图21是本发明的第三实施方式的变形例所涉及的石英晶片的局部背面放大图。
[0073]图22a是表示本发明的第四实施方式所涉及的晶振片的表面图。
[0074]图22b是图22a的晶振片的背面图。
[0075]图23是图22b的主要部分放大图。
[0076]图24是图23的进一步主要部分放大图。
[0077]图25是图24的F-F线剖视图。
[0078]图26是表示图22a的晶振片的振动泄漏特性的图。
[0079]图27是用于图22a的晶振片的制造的石英晶片的整体平面图。
[0080]图28a是图27的局部放大图。
[0081 ]图28b是图27的背面的局部放大图。
[0082]图29是图28b的主要部分放大图。
【具体实施方式】
[0083]下面，参照所附的附图，对本发明的第一?第四实施方式进行说明。
[0084]在本发明的各实施方式中，作为压电晶片，使用石英Z版(X面剪切)的石英晶片，本发明并不限于石英晶片，还可以适用于由石英晶片以外的钽酸锂或铌酸锂等压电材料构成的压电晶片。
[0085]另外，在各实施方式中，作为压电振动片用音叉型晶振片来进行了说明，但本发明并不限于音叉型晶振片，还可以适用于音叉型以外的压电振动片。
[0086]此外，各图中，对通用或对应的要素、部分等使用相同的