压电晶片、压电振动片及压电振子的制作方法_3

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,对第二实施方式的音叉型晶振片来说,在一方式中,在基部形成有由连接用基部引出电极和一对外部用基部引出电极构成的基部引出电极,其中,所述连接用基部引出电极用于共通连接多个激励电极的一部分,所述一对外部用基部引出电极用于将多个激励电极的一部分向外部引出,该基部引出电极与振动臂部的表背两主面上形成的激励电极相比更厚。
[0156]根据该方式,由于基部上的基部引出电极的壁厚与振动臂部各自的表背两主面的激励电极相比更厚,因此基部引出电极的机械强度增大。其结果,即使因基部面积的狭小化而将基部引出电极的宽度和相对间距等变得狭小,基部引出电极也难以因放电而被静电破坏,从而能够长期稳定地维持晶振片的振动特性。
[0157]对第二实施方式来说,在又一方式中,在音叉型晶振片的振动臂部的前端侧形成有用于共通连接多个激励电极的一部分的臂前引出电极,臂前引出电极与激励电极相比形成为更厚,基部引出电极具有与臂前引出电极至少实际上相同的壁厚。
[0158]在该方式中,与激励电极相同,通常,基部引出电极被形成为薄膜,但为了调整晶振片的频率,臂前引出电极的表层被镀金属,因此可利用对臂前引出电极进行镀金属的工序,来将基部引出电极的壁厚形成为与激励电极相比更厚,从而降低基部引出电极的厚壁化成本。
[0159]对第二实施方式来说,在又一方式中,音叉型晶振片具备从基部的另一端面突出的接合部。该接合部由基端部和伸出部而形成为俯视L字状,其中,所述基端部从基部的另一端面的一对振动臂部的并排设置位置之间的中央线上突出,所述伸出部从该基端部向所述并排设置方向的一侧伸出。在基端部的表面上形成有一对外部用基部引出电极中的一个被引出的外部用接合部第一引出电极,在该外部用接合部第一引出电极的上部设置有第一金属凸起。在该伸出部的表面上形成有一对外部用基部引出电极中的另一个被引出的外部用接合部第二引出电极,在该外部用接合部第二引出电极的上部设置有第二金属凸起。第一金属凸起的俯视尺寸大于第二金属凸起的俯视尺寸。
[0160]在该方式中,当在两金属凸起中以悬臂支撑在封装内的状态搭载晶振片来作为石英振子时,即使接合部为俯视L字状,第一金属凸起的俯视尺寸也大于第二金属凸起的俯视尺寸,并且,第一金属凸起被设置在接合部的基端部,因此即使在基部上使基部引出电极的壁厚与激励电极相比更厚,也能够确保晶振片整体的振动平衡。
[0161]对第二实施方式来说,在又一方式中,臂前引出电极在其表层具有电镀金属,在外部用基部引出电极的上部或外部用接合部引出电极的上部形成有金属凸起,金属凸起在其表层形成有与所述电镀金属相同的电镀金属。
[0162]在该方式中,由于两金属凸起的表层与臂前引出电极表层的电镀金属相同,因此当通过电镀在臂前引出电极的表层形成频率调整锤用电极时,在该形成的工序中,同时对所述两金属凸起的表层进行电镀金属,使其壁厚与激励电极相比更厚,从而可降低用于两金属凸起的厚壁化的成本。
[0163]对第二实施方式来说,在又一方式中,基部相对于一对振动臂部的并排设置位置之间的中央线俯视两侧部分为对称相同形状,并且基部引出电极在相互电分离的状态下以相同的壁厚形成在基部的表背面的大致整面上。
[0164]在该方式中,即使将所述基部引出电极较厚,也能够良好地维持晶振片的振动平衡,从而可得到能够长期稳定地维持动作特性的压电振动片。
[0165]下面,参照图10?图12,对第二实施方式进行具体说明。图10是音叉型晶振片的表面图,图11是音叉型晶振片的背面图,图12是音叉型晶振片的侧面图。在这些图中,对与第一实施方式对应的部分使用相同的附图标记,并部分省略该部分的详细说明。
[0166]在这些图所示的晶振片2中,在接合部8的基端部8a的背面上引出外部用基部引出电极20c4而形成外部用接合部第一引出电极20c7,在该外部用接合部第一引出电极20c7的上部形成有俯视椭圆状的第一金属凸起11a,此外,在接合部8的伸出部Sb的背面上引出所述外部用基部引出电极20c5而形成外部用接合部第二引出电极20c8,进一步,在该外部用接合部第二引出电极20c8的上部形成有俯视椭圆状的第二金属凸起lib。另外,第一、第二金属凸起lla、llb不限于俯视椭圆状,也可以是俯视圆状。
[0167]与第一实施方式相同,第一金属凸起Ila在基端部8a上被形成在第一、第二振动臂部6、7的并排设置方向的中央位置上,更详细而言,被设置在从中央位置上稍微靠近并排设置方向另一侧的位置上,第二金属凸起Ilb在伸出部Sb上被形成在从第一、第二振动臂部6、7的并排设置方向的中央位置向并排设置方向一侧偏移的位置上。并且,第一金属凸起Ila的俯视尺寸大于第二金属凸起Ilb的俯视尺寸。因此,能够良好地维持晶振片2整体的振动平衡。
[0168]在第一、第二振动臂部6、7各自的前端侧形成有用于共通连接所述多个激励电极的一部分的臂前引出电极12a、12b。
[0169]臂前引出电极12a、12b由臂前引出下层电极部12al、12bl和该臂前引出下层电极部12al、12bl表面的局部区域上的频率调整锤用电极部12a2、12b2形成,整体形成为与所述激励电极相比更厚。
[0170]此外,臂前引出下层电极部12al、12bl被形成在第一、第二振动臂部6、7的表背面,在第一、第二振动臂部6、7的表面的臂前引出下层电极部12al、12bl的局部区域上形成有所述频率调整锤用电极部12a2、12b2。
[0171]并且,基部引出电极20cl?20c6具有与臂前引出电极12a、12b实际相同的壁厚。频率调整锤用电极部12a2、12b2通过由金属膜构成的镀层而被形成在臂前引出下层电极部12al、12bl的局部区域上。
[0172]此外,关于臂前引出电极12a、12b,在第二实施方式中,使臂前引出下层电极部12al、12bl较薄,使频率调整锤用电极部12a2、12b2较厚,但还可以使臂前引出下层电极部12al、12bl较厚,使频率调整锤用电极部12a2、12b2较薄,此外,还可以使两者为相同的壁厚,其整体壁厚具有与基部引出电极20cl?20c6实际上相同的壁厚即可。另外,还可以使臂前引出电极12a、12b为与所述激励电极实际相同的壁厚,仅使频率调整锤用电极部12a2、12b2较厚。
[0173]此外,在第二实施方式中,频率调整锤用电极部12a2、12b2被形成在第一、第二振动臂部6、7的表面侧,但也可以形成在背面侧。
[0174]臂前引出电极12a、12b的频率调整锤用电极部12a2、12b2驱动晶振片2,并被形成为通过激光束照射扫描或离子蚀刻等被消除质量而进行其频率的微调整,以使其频率达到所需的频率。另外,还可以使臂前引出下层电极部12al、12bl较厚,包含频率调整锤用电极部12a2、12b2而进行所述频率的微调整。
[0175]此外,从防止因放电而导致的静电破坏的观点来看,当然基部引出电极20cI?20c6也可以是所述臂前引出电极12a、12b的壁厚以上。
[0176]对以上的结构来说,在第二实施方式的晶振片2中,如图12所示,基部5上的基部引出电极20cl?20c6的壁厚被形成为与臂前引出电极12a、12b的壁厚至少实际相同的壁厚,从而被形成为与振动臂部6、7的表背两主面的激励电极%1、%2、10131、1(^2相比更厚。另夕卜,基部引出电极20(:1?2(^6在除绝缘分离线路14&1、14&2、14131、1仙2之外的基部5的表背面的大致整面中,以相同的壁厚形成。
[0177]在第二实施方式中,由于基部5上的基部引出电极20cl?20c6的壁厚被形成为与振动臂部6、7的表背两主面的激励电极9bl、9b2、10bl、10b2相比更厚,因此其机械强度增强。
[0178]因此,由于基部引出电极20cl?20c6在基部5上电极宽度较细,且隔着绝缘分离线路14al、14a2、14bl、14b2相对的相对间距较短,因此即使在基部引出电极20cl?20c6之间的例如角部等处产生放电,也可有效地防止这些基部引出电极20cl?20c6的静电破坏。
[0179]在第二实施方式中,即使接合部8为俯视L字状,由于第一金属凸起Ila的俯视尺寸大于第二金属凸起Ilb的俯视尺寸,并且第一金属凸起Ila被设置在一对第一、第二振动臂部6、7的并排设置位置之间的大致中央线上,因此也可确保晶振片2整体的振动平衡。
[0180]另外,在第二实施方式中,由于基部5相对于第一、第二振动臂部6、7的并排设置位置之间的大致中央线俯视两侧部分为左右对称的相同形状,并且基部引出电极20cl?20c6以相同的壁厚形成在基部5的表背面的大致整面上,因此即使为防止静电破坏而使基部引出电极20cl?20c6较厚,也能够良好地维持晶振片2的振动平衡,从而能够长期稳定地维持其动作特性。
[0181]在臂前引出电极12a、12b中,作为一例,臂前引出下层电极部12al、12bl为以铬(Cr)为基底,在其上层通过光刻等技术形成有金(Au)的薄膜,并且频率调整锤用电极部12a2、12b2为电镀金(Au)的厚膜,从而质量附加,并能够应对所述频率调整。
[0182]对引出电极20cl?20c6的厚壁化工序进行说明。
[0183]晶振片2在通过对石英晶片的光刻使外形成型,并在形成必要的电极之后,从石英晶片折取而被单片化。
[0184]并且,具体而言该晶振片2的振动臂部6、7的各电极为以Cr为基底,在其上侧层压有Au的薄膜构造。另外,臂前引出电极12a、12b的臂前引出下层电极部12al、12bl的局部区域上的频率调整锤用电极部12a2、12b2及接合部8上的金属凸起lla、llb通过电镀金属(Au)而被形成为厚膜。
[0185]基部引出电极20cl?20c6在被形成为与激励电极相同的薄膜状之后,基部5上的基部引出电极20cl?20c6,在与通过电镀金属在臂前引出电极12a、12b的臂前引出下层电极部12al、12bl的上部形成频率调整锤用电极部12a2、12b2的工序同时,在其表层电镀金属,使其壁厚为与臂前引出电极12a、12b实际相同的壁厚。
[0186]臂前引出电极12a与第一振动臂部6的侧面激励电极9bl、9b2连接,臂前引出电极12b与第二振动臂部7的侧面激励电极lObl、10b2连接。
[0187]臂前引出电极12a、12b的频率调整锤用电极部12a2、12b2被形成为数μπι程度的壁厚,优选为2?Swii程度的壁厚,第一、第二金属凸起lla、llb被形成为数ym程度的壁厚,优选为7?15ym程度的壁厚。
[0188]此时,基部5上的基部引出电极20cl?20c6,在所述镀金前为与激励电极相同程度的薄膜,但通过对频率调整锤用电极部12a2、12b2进行电镀的工序,可为与臂前引出电极12a、12b实际相同程度的壁厚。
[0189]在第二实施方式中,即使因基部5的面积狭小化,基部5上的基部引出电极20cl?20c6的电极宽度和电极间距狭小,由于基部引出电极20cl?20c6的壁厚与激励电极相比更厚,因此其机械强度增大,其结果,即使在基部5上的基部引出电极20cl?20c6之间产生放电,也可防止基部引出电极20cl?20c6被静电破坏。
[0190]此外,在当基部5上的基部引出电极20cl?20c6的壁厚增大时,在基部5侧将晶振片2悬臂支撑在石英振子的封装内来构成石英振子(压电振子)的情况下,晶振片2的支撑强度增大,还可以得到振动臂部6、7的振动作用稳定的效果。
[0191]如以上说明的那样,根据第二实施方式,由于基部5的表背面的基部引出电极20cl?20(:6与基部5的表背面的激励电极9&1、%1、10131、1(^2相比更厚,因此其机械强度加大,由此,即使在基部引出电极20cl?20c6的相对间产生放电,也可防止基部引出电极20cl?20c6因该放电而静电破坏。
[0192]此外,在第二实施方式中,虽然第一、第二金属凸起lla、llb被形成在接合部8的外部用接合部第一及第二引出电极20c7、20c8上,但也可以消除接合部8,并在各个基部引出电极20c4、20c5的上部分别形成第一、第二金属凸起lla、llb。
[0193](第三实施方式)
[0194]在石英晶片中,为了在连结部处折取晶振片而在除该连结部的宽度方向的一部分之外的部分形成有狭缝。参照图13,对具备这种狭缝的石英晶片进行说明。[ΟΙ95]石英晶片具备:晶振片2a,具备金属凸起I la、lib;框部3,用于支撑该晶振片2a;和连结部4,用将该晶振片Ia连结到框部3。并且,为了易于进行所述折取,在该连结部4沿宽度方向形成贯通连结部4的表背面的狭缝13gl?13g3,并且在这些狭缝13gl?13g3之间的宽度方向的一部分形成有无狭缝的桥1384、13&5。
[0196]但是,在对从石英晶片折取的晶振片实施加载冲击等外力的试验之后,在几个晶振片中发现其振荡频率有所偏移,因此对该原因进行了研究。
[0197]根据该研究,当从框部3折取晶振片2a时,有可能产生以桥13g4、13g5为起点的裂痕,该裂痕有时会达到所述折取后的一侧的晶振片2a的折取端部或其附近。
[0198]若对这种裂痕达到折取端部等的晶振片施加振动等冲击,则因该冲击载荷所述裂痕从所述折取端部进展到金属凸起Ua的周围,在这种裂痕进展到金属凸起周围的晶振片的大部分中发现了振荡频率存在偏移。
[0199]在第三实施方式中,提供一种石英晶片,即使对所述折取后在该折取端部或其附近具有裂痕的晶振片施加冲击等外力,也能抑制该裂痕进展到金属凸起的周围。
[0200]因此,对第三实施方式的石英晶片来说,在一个方式中,具备基本上与第一实施方式的石英晶片相同的结构,
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