[发明专利]水晶振子片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及水晶振子片及其制造方法，尤其涉及具有对发生作为 面外振动的漏振(漏れ振動)加以抑制的构造的水晶振子片及其制造 方法。

背景技术

用于振动罗盘的音钗型的水晶振子，通过把水晶片(ウエハ)切 成所需形状的水晶振子片的工序、形成用来将水晶振子片起振的电极 的工序，和把形成有电极的水晶振子片安装在容器中的工序等进行制 造。尤其是，由于水晶振子片的形状很大程度上对决定了振动的设备 性能造成影响，因此，把水晶片切成水晶振子片的工序很重要。

图8是表示水晶振子片的结晶轴的图。

如图8所示，水晶振子片由在与水晶的Z轴垂直的面切成的Z板、 从Z板绕X轴转动0～10°的水晶片100等进行加工。绕X轴转动之 后的水晶片的结晶轴为X、Y’、Z’。即，水晶片100的主面为X-Y’ 面。

图9是从水晶片100切成的水晶振子片110的简图。

图9(a)是水晶振子片110的正面简图，图9(b)是表示图9(a) 中的A-A’截面图的一例的图，图9(c)是表示图9(a)中的A-A’截 面图的另一例的图。

水晶振子片110由支撑部111、基部112和振动腿113构成。进行 振动的部分是振动腿113。振动腿113以X轴为横向、Y’轴为纵向、 Z’轴为厚度方向。

在将水晶片100切成所述水晶振子片110的工序中，采用使用了 可以高精度并廉价地大量生产小型的水晶振子片的光刻法(フオトリ ソグラフイ)和液体蚀刻法(ウエツトエツチング)的方法。

图10是表示水晶振子片的制造方法的图，图10中示出了水晶振 子片的振动腿截面。

首先，如图10(b)所示，在图10(a)所示的被调整成所需板厚 的水晶片100的两面，形成对水晶用的蚀刻液具有耐腐蚀性的金属耐 腐蚀膜200a、200b，和配置在金属耐腐蚀膜200a、200b上的光刻胶 (フオトレジスト)201a、201b。

接着，如图10(c)所示，使用互相相向地对合时正确重合的被 分别描画了振子图案的2片光掩模205、206，将光刻胶201a、201b 曝光。

接着，使光刻胶201a、201b显影。接着如图10(d)所示，把通 过显影形成的光刻胶图案作为掩模对金属耐腐蚀膜200a、200b印刻图 形，形成水晶蚀刻用的蚀刻掩模207a、207b。

接着，将光刻胶剥离。接着，把在表背两面形成有蚀刻掩模207a、 207b的水晶片101浸渍到氟酸类的蚀刻液中，如图10(e)所示，把 未被蚀刻掩模207a、207b覆盖的部分的水晶从表背两侧溶解。接着， 将蚀刻掩模207a、207b除去，得到图9(a)所示的水晶振子片110。

另外，已知仅仅在蚀刻掩模的一个面上印刻图形，将另一个面整 个覆盖金属耐腐蚀膜，从单面进行蚀刻的水晶振子片的制造方法(例 如参照专利文献1)。

进而，已知如图11所示的，使蚀刻掩模的背面图形207d的宽度 比表面图形207c的宽度大，以表面图形207c为基准图形进行蚀刻的 水晶振子片的制造方法(例如参照专利文献2)。

图12是用来说明水晶振子片的振动方向的图。

图12(a)是水晶振子片的轴测图，图12(b)是表示12(a)中 的A-A’截面中的振动方向的一例的图，图12(c)是表示12(a)中 的A-A’截面中的振动方向的另一例的图。

如图12(a)所示，当把音钗型水晶振子用于振动罗盘时，把X 轴方向的弯曲振动用作驱动振动、把Z’轴方向的弯曲振动用作在有角 速度的情况下的检测振动。因此，在没有角速度的状态下，如图12(b) 所示，必定不会产生Z’轴方向的振动。但是，用现有的制造方法制作 的音钗型水晶振子中，实际上即使在没有角速度的情况下，如图12(c) 所示，有时也观测到了Z’轴方向的振动成分。所述从斜向振动出现的 Z’轴方向的振动成分被称作漏振，由于不能与检测振动加以区分，所 以，存在使罗盘的S/N恶化、使温度特性恶化的问题。

另外，即使是通常用途的音钗型水晶振子，音钗型水晶振子的振 动也是利用X轴方向的弯曲振动产生，存在着包含Z’方向成分的斜向 振动会造成晶体阻抗上升、招致特性恶化的问题。