[发明专利]压电振动片的制造方法、压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

说明书

技术领域

本发明涉及压电振动片的制造方法、压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。

背景技术

在便携电话、便携信息终端设备中，作为用于时刻源、控制信号等的定时源、参考信号源等的器件，众所周知具备由水晶（石英）等压电材料构成的压电振动片的压电振动器。

作为上述压电振动片，已知各式各样的振动片，但作为其中之一，已知如图27所示，具有平行配置的一对振动臂部110、和将这些振动臂部110的基端部悬臂支撑的基部120的音叉型压电振动片100。在这种压电振动片100的情况下，通过向形成在一对振动臂部110的表面的未图示的激振电极施加电压，能够使一对振动臂部110以既定的谐振频率在彼此接近或分离的方向（图中的箭头方向）上振动。

然而，上述压电振动片100的外形一般通过对水晶等的圆片（wafer）基板进行蚀刻加工来形成。对这一点做简单说明，则在圆片基板的表面形成蚀刻保护膜后，利用光刻技术，如图28所示将圆片基板200上的蚀刻保护膜210构图成为压电振动片100的外形。其后，以构图后的蚀刻保护膜210为掩模，如图29所示通过对圆片基板200进行湿蚀刻的蚀刻加工，能够得到一对振动臂部110在基部120被悬臂支撑的、图27所示的压电振动片100。

但是，用湿蚀刻进行蚀刻加工的情况下，圆片基板200上会出现由于水晶等的晶轴方向而蚀刻速度不同的所谓蚀刻各向异性。具体而言，在水晶的各晶轴（X轴、Y轴、Z轴）上，蚀刻速度按Z轴、＋X轴、－X轴、Y轴的顺序变慢。因而，在外形形成时，受到该蚀刻各向异性的影响而容易发生蚀刻残余，压电振动片100的外形容易成为压扁的形状。特别是，如图27及图30所示，在一对振动臂部110的基端部（根部分）中的股部115容易发生蚀刻残余116。

对这一点进行说明。

通常，在形成音叉型的压电振动片100时，为了通过蚀刻加工能得到所希望的外形形状，如图27所示，以使水晶晶轴的Z轴与压电振动片100的厚度方向（L1方向）大体一致、使Y轴与压电振动片100的长度方向（L2方向）一致、使X轴与压电振动片100的宽度方向（L3方向）一致的方式，从水晶原石切割出圆片基板200。但是，不管怎样都存在上述的蚀刻速度的差异，因此如图31所示，在一对振动臂部110间的股部115容易发生蚀刻残余116。

特别是，进行蚀刻加工而越接近上述股部115的部分时，因蚀刻保护膜210而蚀刻液的流动越受到阻碍，蚀刻反应会迟钝。所以，进一步助长朝着最慢的Y轴方向的蚀刻加工的进程而蚀刻速度变慢，容易发生上述蚀刻残余116。

如果在上述股部115发生了蚀刻残余116，就会导致一对振动臂部110的振动平衡的不均衡，并导致振动特性的变化、振动泄漏引起的CI值的增加等。

因此，预先考虑蚀刻速度的差异，对与股部对应的蚀刻保护膜的形状下工夫，从而调整一对振动臂部的振动平衡的技术为人所知（参照专利文献1）。

专利文献

专利文献1：日本特开2005－167992号公报。

然而，即便采用了上述专利文献1中记载的技术，蚀刻残余本身依然会残留很多。所以，例如在振动时，应力容易集中在蚀刻残余的部分和振动臂部的连结部分，会导致该应力集中部的强度下降。由此，因外部撞击等而该部分容易成为破损的起点，在振动臂部上容易发生裂痕等。

此外，蚀刻残余会起到使一对振动臂部的长度发生变化这样的作用，依然容易导致谐振频率偏移等振动特性的变化。

再者，认为通过长时间进行湿蚀刻能减少蚀刻残余，但蚀刻加工花费的时间增大，会导致生产性下降。而且，浸渍在药液即蚀刻液的时间也增大，因此蚀刻保护膜腐蚀而不能进行良好的蚀刻加工，会导致振动特性恶化等不良。

发明内容

本发明考虑了这种情况而构思，其目的在于提供能减小位于一对振动臂部间的股部中的蚀刻残余，并具有稳定的振动特性的同时，难以发生外部撞击导致的振动臂部的破损的高品质的压电振动片、以及该压电振动片的制造方法。

此外，在于提供具备该压电振动片的压电振动器、具有该压电振动器的振荡器、电子设备、电波钟。

为了解决所述课题，本发明提供以下方案。