特開 2024-97762 水晶振動子及び水晶振動子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024097762

(43)【公開日】2024-07-19

(54)【発明の名称】水晶振動子及び水晶振動子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/19 20060101AFI20240711BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

H03H9/19 D

H03H3/02 B

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023222900

(22)【出願日】2023-12-28

(31)【優先権主張番号】112100761

(32)【優先日】2023-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522111611

【氏名又は名称】安碁科技股▲フェン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＫＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100217434

【弁理士】

【氏名又は名称】万野 秀人

(72)【発明者】

【氏名】ホン ロイ ホア

(72)【発明者】

【氏名】リン イー ルン

【テーマコード（参考）】

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J108BB02

5J108CC04

5J108DD02

5J108EE03

5J108HH05

5J108KK01

5J108MM11

5J108MM14

(57)【要約】

【課題】水晶振動子の提供。
【解決手段】振動本体２と頂電極層３と底電極層４と少なくとも１つの磁性層５とを含み、振動本体２は、薄肉部２１と少なくとも１つのフレーム部２２と複数の側面２０１とを備え、薄肉部２１は、互いに反対する両側にある上平面２１１及び下平面２１２を備え、上平面２１１は、振動本体２の複数の側面２０１と間隔が開いている上ワークエリア２１１１を有し、下平面２１２は、振動本体２の複数の側面２０１と間隔が開いている下ワークエリア２１２１を有し、フレーム部２２は、薄肉部２１から上へ延伸するように構成されており、頂電極層３は、上ワークエリア２１１１に設置されている上ワーク部３１を備え、底電極層４は、下ワークエリア２１２１に設置されている下ワーク部４１を備え、少なくとも１つの磁性層５は、頂電極層３と互いに接続せずに、少なくとも１つのフレーム部２２を覆っている。
【選択図】図１７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動本体と頂電極層と底電極層と少なくとも１つの磁性層とを含み、
前記振動本体は、薄肉部と少なくとも１つのフレーム部と複数の側面とを備え、
前記薄肉部は、互いに反対する両側にある上平面及び下平面を備え、
前記上平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いている上ワークエリアを有し、
前記下平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いている下ワークエリアを有し、
前記フレーム部は、前記複数の側面における前記フレーム部にある前記側面が、前記複数の側面における前記薄肉部にある前記側面と同じ面になるよう前記薄肉部から離れて上へ延伸するように構成されており、
前記頂電極層は、前記上ワークエリアに設置されている上ワーク部を備え、
前記底電極層は、前記下ワークエリアに設置されている下ワーク部を備え、
前記少なくとも１つの磁性層は、前記頂電極層と互いに接続せずに、前記少なくとも１つのフレーム部を覆っている、ことを特徴とする水晶振動子。

【請求項2】

前記振動本体は、前記薄肉部における反対する両側にある２つの前記フレーム部を備え、
前記磁性層は、２つあって、前記２つのフレーム部のそれぞれを対応して覆っている、ことを特徴とする請求項１に記載の水晶振動子。

【請求項3】

前記振動本体は、前記薄肉部における反対する両側にある２つの前記フレーム部を備え、
前記頂電極層は、頂電極層延伸部を更に備え、
且つ、前記２つのフレーム部のうちの１つの前記フレーム部は、互いに間隔が開いている２つの凸部と前記２つの凸部により画成される凹部と、を有し、
前記凹部の底面は、前記薄肉部の前記上平面と同じ高さである同一平面になるように形成されており、
前記頂電極層の前記頂電極層延伸部は、前記上ワーク部から前記凹部の前記底面へ向かって、前記凹部の前記底面が連接している前記側面と連接するように延伸し、
前記磁性層は、３つあって、前記２つの凸部と、前記２つのフレーム部のうちの他の前記フレーム部と、のそれぞれを対応して覆っている、ことを特徴とする請求項１に記載の水晶振動子。

【請求項4】

前記底電極層は、底電極層延伸部を更に備え、
前記底電極層延伸部は、下延伸部と、中間延伸部と、上延伸部と、を備え、
前記下延伸部は、前記下ワーク部から前記凹部が連接している前記側面と連接するように延伸し、
前記上延伸部は、前記頂電極層延伸部から間隔が開きながら前記磁性層と互いに接続せずに前記凹部の前記底面に位置しており、
前記中間延伸部は、前記下延伸部と前記上延伸部とを連接するように前記凹部の前記底面が連接している前記側面に形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の水晶振動子。

【請求項5】

圧電基板の下表面に、前記圧電基板の複数の側面と間隔が開いている下ワーク部を備える底電極層を形成するステップａと、
前記圧電基板の前記下表面及び前記底電極層を仮基板に貼り付けるステップｂと、
前記ステップｂの後に、前記圧電基板の前記下表面の反対面である上表面から前記圧電基板をパターン化して、薄肉部と少なくとも１つのフレーム部と前記複数の側面とを備える振動本体を形成するステップであって、前記薄肉部は、互いに反対する両側にある上平面及び下平面を備え、前記上平面は、前記振動本体の前記複数の側面及び前記少なくとも１つのフレーム部と間隔が開いている上ワークエリアを有し、前記下平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いており且つ前記底電極層が設置されている下ワークエリアを有し、且つ、前記フレーム部は、前記複数の側面における前記フレーム部にある前記側面が、前記複数の側面における前記薄肉部にある前記側面と同じ面になるよう前記薄肉部から離れて上へ延伸するように構成されているステップｃと、
前記薄肉部の前記上ワークエリアを露出させる電極開口を画成する第１の内環面と、前記第１の内環面と間隔が開いており且つ前記少なくとも１つのフレーム部を露出させながら前記少なくとも１つのフレーム部に位置決めされるように挿入されることできる少なくとも１つの位置決め開口を画成する少なくとも１つの第２の内環面と、前記薄肉部の上平面に向かっている下面と、を備える金属マスクを、前記第１の内環面の周りの前記下面が前記フレーム部の頂面より前記薄肉部の前記上ワークエリアに近くなり且つ前記金属マスクが前記フレーム部に位置決めされるよう前記フレーム部を対応の前記位置決め開口に挿入させるように、前記振動本体に設置するステップｄと、
前記薄肉部の前記上ワークエリアを覆う上ワーク部を備える頂電極層を形成し且つ前記少なくとも１つのフレーム部を覆うと共に前記頂電極層と互いに接続しない少なくとも１つの磁性層を形成するように、前記金属マスクが設置されている前記振動本体に金属層を形成するステップｅと、
前記ステップｅの後に、前記仮基板を除去して前記底電極層を露出させるステップｆと、を含む、ことを特徴とする水晶振動子の製造方法。

【請求項6】

前記ステップｃにおいて、前記振動本体は、前記薄肉部における反対する両側にある２つの前記フレーム部を備え、
前記ステップｄにおいて、前記金属マスクは、前記２つのフレーム部のそれぞれを対応して露出させる前記位置決め開口をそれぞれ画成する２つの前記第２の内環面を備え、且つ、前記金属マスクを、前記第１の内環面の周りの前記下面が前記２つのフレーム部の頂面より前記薄肉部の前記上ワークエリアに近くなり且つ前記金属マスクが前記２つのフレーム部に位置決めされるよう前記２つのフレーム部を対応の前記２つの位置決め開口に挿入させるように、前記振動本体に設置し、
前記ステップｅにおいて、前記金属マスクが設置されている前記振動本体における金属層の前記形成により、前記２つのフレーム部のそれぞれを対応して覆う２つの前記磁性層を形成する、ことを特徴とする請求項５に記載の水晶振動子の製造方法。

【請求項7】

前記ステップｃにおいて、前記振動本体は、前記薄肉部における反対する両側にある２つの前記フレーム部を備え、且つ、前記２つのフレーム部のうちの１つの前記フレーム部は、互いに間隔が開いている２つの凸部と、前記２つの凸部により画成される凹部と、を有し、且つ、前記凹部の底面は、前記薄肉部の前記上平面と同じ高さである同一平面になるように形成されており、
前記ステップｄにおいて、前記金属マスクは、前記２つの凸部と前記２つのフレーム部のうちの他のフレーム部とのそれぞれを対応して露出させる前記位置決め開口をそれぞれ画成する３つの前記第２の内環面を備える上、前記下面の反対側にある上面と、前記上面及び前記下面を貫通して、前記位置決め開口と間隔が開いており且つ前記電極開口から前記凹部の前記底面へ向かって、前記凹部の前記底面が連接している前記側面に延伸し、前記金属マスクが前記振動本体に設置されると、前記薄肉部の前記上平面の一部及び前記凹部の前記底面の一部を露出させる第１の通路とを更に備え、且つ、前記金属マスクを、前記第１の内環面の周りの前記下面が前記２つの凸部及び前記他のフレーム部の頂面より前記薄肉部の前記上ワークエリアに近くなり且つ前記金属マスクが前記２つの凸部及び前記他のフレーム部に位置決めされるよう前記２つの凸部及び前記他のフレーム部を対応の前記３つの位置決め開口に挿入させるように、前記振動本体に設置し、
前記ステップｅにおいて、前記金属マスクが設置されている前記振動本体における金属層の前記形成により、前記薄肉部の前記上ワークエリアを覆う前記上ワーク部と、前記第１の通路に位置する前記上平面の前記一部と前記第１の通路に位置する前記底面の前記一部とを覆う頂電極層延伸部と、を備える前記頂電極層を形成し、且つ、前記２つの凸部と、前記他のフレーム部とのそれぞれを対応して覆う３つの前記磁性層を形成し、前記頂電極層延伸部は、前記上ワーク部から前記凹部の前記底面へ向かって、前記凹部の前記底面が連接している前記側面と連接するように延伸する、ことを特徴とする請求項５に記載の水晶振動子の製造方法。

【請求項8】

前記ステップａにおいて、前記底電極層は、前記下ワーク部から前記凹部の前記底面が連接している前記側面と連接するように前記底面が連接している前記側面へ延伸する下延伸部を備える底電極層延伸部を備え、
前記ステップｄにおいて、前記金属マスクは、前記第１の通路及び前記位置決め開口と間隔が開くように前記上面及び前記下面を貫通して、前記凹部の前記底面が連接している前記側面に延伸し、前記金属マスクが前記振動本体に設置されると、前記凹部の前記底面の一部を露出させる第２の通路を更に備え、
前記ステップｅにおいて、前記金属マスクが設置されている前記振動本体における金属層の前記形成により、前記第２の通路に位置する前記凹部の前記底面の前記一部を覆って、前記磁性層と互いに接続しない、前記底電極層延伸部に属する上延伸部を更に形成する、ことを特徴とする請求項７に記載の水晶振動子の製造方法。

【請求項9】

前記ステップｅまたは前記ステップｆの後に、前記底電極層の前記下延伸部と前記底電極層の前記上延伸部とを連接するように前記凹部の前記底面が連接している前記側面に前記底電極層延伸部に属する中間延伸部を形成するステップｅ’を更に含む、ことを特徴とする請求項８に記載の水晶振動子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動子（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）に関し、特に水晶振動子（ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）及び水晶振動子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

水晶振動子は、水晶（石英）の結晶自身の圧電効果を利用して、振動周波数を生じる素子であり、各種類の電子製品（例えば通信設備）に広く配置されている。

【0003】

従来の水晶振動子は、水晶（石英）基板と、水晶基板の頂面に形成されている頂電極と、水晶基板の底面に形成されている底電極とを含む。その中で、底電極は、水晶基板の底面から水晶基板の周縁へ延伸するが、外部との電気的な接続に利するために、この技術分野の技術者は、底電極を頂電極と同一表面に位置させる傾向がある。

【0004】

また、水晶基板が薄いほど、生じる振動周波数が高いことは、この技術分野の開発者、研究者及び業者によく知られていることである。

【0005】

従って、水晶振動子を高い周波数帯に応用するために、水晶基板を、必要とされる振動周波数帯で振動することができる厚さに薄化する必要がある。

【0006】

図１及び図２に示されるように、特許文献１には、振動子１１と、頂励振電極１２と、底励振電極１３とを含む振動素子１が開示されている。

【0007】

振動子１１は、上ワーク面１１１１及び下ワーク面１１１２を有する薄肉部１１１と、薄肉部１１１の一部を囲繞し、厚さが薄肉部１１１より厚いフレーム部１１２とを有する。

【0008】

頂励振電極１２は、薄肉部１１１の上ワーク面１１１１に設置されている頂ワーク電極部１２１と、頂ワーク電極部１２１からフレーム部１１２へ延伸する頂リード電極部１２２と、頂リード電極部１２２の一端に接続されている頂パッド電極１２３とを備える。

【0009】

底励振電極１３は、薄肉部１１１の下ワーク面１１１２に設置されている底ワーク電極部１３１と、底ワーク電極部１３１からフレーム部１１２へ延伸する底リード電極部１３２と、底リード電極部１３２の一端に接続されている底パッド電極１３３とを備える。

【0010】

特許文献１に開示されている振動素子１は、頂ワーク電極部１２１及び底ワーク電極部１３１が設置されている薄肉部１１１を有することにより、高い振動周波数帯が要求されている通信系電信製品（図示せず）に提供して使用される。しかし、前述のように、頂励振電極１２及び底励振電極１３が同じ平面に位置していないので、特許文献１の振動素子１を外部の通信系電信製品の回路基板に接続する際、ボンディングワイヤ（ｂｏｎｄｉｎｇ ｗｉｒｅ）を介して、通信系電信製品の回路基板を頂励振電極１２の頂パッド電極１２３に電気的接続する必要があるので、より多くの製造工程が必要とされる。

【0011】

また、頂励振電極１２の形成方法は、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）プロセス及び薄膜堆積（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセスを合わせた方法（以下、方法１と称する）により完成する、または、金属マスク及び薄膜堆積プロセスを合わせた方法（以下、方法２と称する）により完成することが専らである。

【0012】

振動子１１の薄肉部１１１の厚さが非常に薄いため、方法１で頂励振電極１２を形成すると、フォトリソグラフィプロセス中に薄肉部１１１を損傷しやすいことがよく知られている。

【0013】

また、方法２で頂励振電極１２を形成すると、振動子１１のフレーム部１１２の厚さが比較的に薄肉部１１１より厚いので、振動子１１全体を覆うように振動子１１の真上に設置されており且つ頂励振電極１２の輪郭に対応する電極開口を有する金属マスク（図示せず）と、薄肉部１１１における頂励振電極１２を堆積する部分との間の距離が増え、該金属マスクの電極開口と薄肉部１１１における頂励振電極１２を堆積する部分との間に位置合わせの誤差が生じることにより、薄膜堆積プロセスで得られる頂励振電極１２のサイズの精確度が落ちる。

【0014】

また、振動素子１を通信系電信製品に応用するために回路基板に移動する場合は、機械アームにより振動子１１のフレーム部１１２を挟んで振動子１１を移動する以外、他の方法がない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特許第６０７９２８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

上記の説明によれば、水晶振動子を薄化する前提で水晶振動子の製造方法及びその構造を改良して、水晶振動子を回路基板に移動する方法を増やし、且つフレーム部の厚さによる位置合わせの誤差及び電極のサイズの精確度が落ちるなどの問題点を解決することは、この技術分野の技術者の課題である。

【0017】

従って、本発明の目的は、従来技術の少なくとも１つの問題点を解消する水晶振動子及び従来技術の少なくとも１つの問題点を解消する水晶振動子の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成すべく、本発明は、
振動本体と頂電極層と底電極層と少なくとも１つの磁性層とを含み、
前記振動本体は、薄肉部と少なくとも１つのフレーム部と複数の側面とを備え、
前記薄肉部は、互いに反対する両側にある上平面及び下平面を備え、
前記上平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いている上ワークエリアを有し、
前記下平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いている下ワークエリアを有し、
前記フレーム部は、前記複数の側面における前記フレーム部にある前記側面が、前記複数の側面における前記薄肉部にある前記側面と同じ面になるよう前記薄肉部から離れて上へ延伸するように構成されており、
前記頂電極層は、前記上ワークエリアに設置されている上ワーク部を備え、
前記底電極層は、前記下ワークエリアに設置されている下ワーク部を備え、
前記少なくとも１つの磁性層は、前記頂電極層と互いに接続せずに、前記少なくとも１つのフレーム部を覆っている、ことを特徴とする水晶振動子を提供する。

【0019】

また、本発明は、
圧電基板の下表面に、前記圧電基板の複数の側面と間隔が開いている下ワーク部を備える底電極層を形成するステップａと、
前記圧電基板の前記下表面及び前記底電極層を仮基板に貼り付けるステップｂと、
前記ステップｂの後に、前記圧電基板の前記下表面の反対面である上表面から前記圧電基板をパターン化して、薄肉部と少なくとも１つのフレーム部と前記複数の側面とを備える振動本体を形成するステップであって、前記薄肉部は、互いに反対する両側にある上平面及び下平面を備え、前記上平面は、前記振動本体の前記複数の側面及び前記少なくとも１つのフレーム部と間隔が開いている上ワークエリアを有し、前記下平面は、前記振動本体の前記複数の側面と間隔が開いており且つ前記底電極層が設置されている下ワークエリアを有し、且つ、前記フレーム部は、前記複数の側面における前記フレーム部にある前記側面が、前記複数の側面における前記薄肉部にある前記側面と同じ面になるよう前記薄肉部から離れて上へ延伸するように構成されているステップｃと、
前記薄肉部の前記上ワークエリアを露出させる電極開口を画成する第１の内環面と、前記第１の内環面と間隔が開いており且つ前記少なくとも１つのフレーム部を露出させながら前記少なくとも１つのフレーム部に位置決めされるように挿入されることできる少なくとも１つの位置決め開口を画成する少なくとも１つの第２の内環面と、前記薄肉部の上平面に向かっている下面と、を備える金属マスクを、前記第１の内環面の周りの前記下面が前記フレーム部の頂面より前記薄肉部の前記上ワークエリアに近くなり且つ前記金属マスクが前記フレーム部に位置決めされるよう前記フレーム部を対応の前記位置決め開口に挿入させるように、前記振動本体２に設置するステップｄと、
前記薄肉部の前記上ワークエリアを覆う上ワーク部を備える頂電極層を形成し且つ前記少なくとも１つのフレーム部を覆うと共に前記頂電極層と互いに接続しない磁性層を形成するように、前記金属マスクが設置されている前記振動本体に金属層を形成するステップｅと、
前記ステップｅの後に、前記仮基板を除去して前記底電極層を露出させるステップｆと、を含む、ことを特徴とする水晶振動子の製造方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】特許文献１に開示されている振動素子を示す平面図である。

【図2】図１の線ＩＩ-ＩＩ断面図である。

【図3】本発明の水晶振動子の製造方法の実施形態におけるステップａを説明する正面図である。

【図4】図３の平面図である。

【図5】上記の実施形態におけるステップｂを説明する正面図である。

【図6】図５の平面図である。

【図7】上記の実施形態におけるステップｃを説明する正面図である。

【図8】図７の平面図である。

【図9】上記の実施形態におけるステップｄに使用する金属マスクを示す斜視図である。

【図10】上記の実施形態におけるステップｄを説明する正面図である。

【図11】上記の実施形態におけるステップｅを説明する正面図である。

【図12】図１１の左側面図である。

【図13】上記の実施形態におけるステップｆを説明する平面図である。

【図14】図１３の左側面図である。

【図15】上記の実施形態におけるステップｅ’を説明する左側面図である。

【図16】図１５の平面図である。

【図17】上記の実施形態により製造された水晶振動子を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施形態の目的、技術手段、及び利点をより明確に説明するために、以下、本発明の実施形態の添付図面を組み合わせて、本発明の実施形態における技術手段に対して明確且つ完全に説明する。説明する実施形態は、本発明の一部の実施形態であり、すべての実施形態ではないことが明らかであろう。通常、添付図面に描きまた示す本発明の実施形態の部品は各種異なる配置で布置及び設計することができる。従って、以下、添付図面中に提供した本発明の実施形態の詳細説明は、本発明の保護範囲に対していかなる制限も構成せず、単に本発明の選択された実施形態を示すのみである。

【0022】

本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合には、参照符号または参照符号の末端部分が、対応するまたは類似する要素を示すために図間で繰り返されており、これらは任意に同様の特性を有することができることに留意されたい。

【0023】

本発明の説明において、「上」、「下」、「内」、「外」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方位や位置関係を示す用語は、より簡単且つ明瞭に説明するために、図面に示される方位や位置関係、または本発明の製品を使用する際に習慣的に置かれる方位や位置関係に基づくものであり、対応する装置やデバイスが特定の方位、特定の方位における構造や操作などを有することを教示または示唆するものではなく、本発明に対する限定ではない。

【0024】

また、本発明の説明において、「第１」、「第２」などの用語は、ただ区別を目的として使用され、相対的な重要性を教示または示唆するものではない。

【0025】

本発明の水晶振動子の製造方法の実施形態において、以下のステップａ～ステップｆを含む。

【0026】

図３及び図４に示されるように、ステップａは、圧電基板２００の下表面２０２（図３においては上方にある）に、圧電基板２００の複数の側面２０１と間隔が開いている下ワーク部４１を備える底電極層４を形成するステップである。

【0027】

この実施形態において、石英基板を圧電基板２００の例として説明する。

【0028】

図５及び図６に示されるように、ステップｂは、圧電基板２００の下表面２０２及び底電極層４を仮基板６に貼り付けるステップである。

【0029】

詳しく説明すると、ステップｂにおいて、底電極層４を仮基板６に面して、ワックス７（ｗａｘ）、光剥離接着材料または熱剥離接着材料を使用して圧電基板２００の下表面２０２及び底電極層４を仮基板６に貼り付ける。

【0030】

この実施形態においては、ステップｂにおいてワックス７を使用して圧電基板２００の下表面２０２及び底電極層４を仮基板６に貼り付けるが、それに限らない。

【0031】

図７及び図８に示されるように、ステップｃは、ステップｂの後に、圧電基板２００の下表面２０２の反対面である上表面２０３から圧電基板２００をパターン化して、薄肉部２１と少なくとも１つのフレーム部２２と複数の側面２０１とを備える振動本体２を形成するステップである。

【0032】

薄肉部２１は、互いに反対する両側にある上平面２１１及び下平面２１２を備える。

【0033】

上平面２１１は、振動本体２の複数の側面２０１及び少なくとも１つのフレーム部２２と間隔が開いている上ワークエリア２１１１を有する。

【0034】

下平面２１２は、振動本体２の複数の側面２０１と間隔が開いており、且つ底電極層４が設置されている下ワークエリア２１２１を有する。

【0035】

フレーム部２２は、複数の側面２０１におけるフレーム部２２にある前記側面２０１が、複数の側面２０１における薄肉部２１にある側面２０１と同じ面になるよう薄肉部２１から離れて上へ延伸するように構成されている。この実施形態において、フレーム部２２は、複数の側面２０１におけるフレーム部２２にある前記側面２０１が、複数の側面２０１における薄肉部２１にある側面２０１と同じ平面になるように構成されている。

【0036】

図９及び図１０に示されるように、ステップｄは、薄肉部２１の上ワークエリア２１１１を露出させる電極開口８０１０を画成する第１の内環面８０１と、第１の内環面８０１と間隔が開いており且つ少なくとも１つのフレーム部２２を露出させながら少なくとも１つのフレーム部２２に位置決めされるように挿入されることできる少なくとも１つの位置決め開口８０２０を画成する少なくとも１つの第２の内環面８０２と、薄肉部２１の上平面２１１に向かっている下面８１とを備える図９の金属マスク８を、第１の内環面８０１の周りの下面８１がフレーム部２２の頂面より薄肉部２１の上ワークエリア２１１１に近くなり且つ金属マスク８がフレーム部２２に位置決めされるようフレーム部２２を対応の位置決め開口８０２０に挿入させるように、振動本体２に設置するステップである。

【0037】

即ち、金属マスク８を振動本体２に設置すると、金属マスク８は、フレーム部２２が位置決め開口８０２０に挿入することにより位置決めされる。

【0038】

図１１及び図１２に示されるように、ステップｅは、薄肉部２１の上ワークエリア２１１１を覆う上ワーク部３１を備える頂電極層３を形成し且つ少なくとも１つのフレーム部２２を覆うと共に頂電極層３と互いに接続しない少なくとも１つの磁性層５を形成するように、金属マスク８が設置されている振動本体２に金属層を形成するステップである。

【0039】

即ち、該金属層は、図１１及び図１２に示されるように、一部が金属マスク８に覆い、一部が薄肉部２１の上ワークエリア２１１１を覆う頂電極層３になり、一部が少なくとも１つのフレーム部２２を覆う少なくとも１つの磁性層５になる。

【0040】

一部の実施形態において、ステップｃにおいて、図７及び図８に示されるように、振動本体２は、薄肉部２１における反対する両側にある２つのフレーム部２２を備え、ステップｄにおいて、金属マスク８は、２つのフレーム部２２のそれぞれを対応して露出させる位置決め開口８０２０をそれぞれ画成する２つの第２の内環面８０２を備え、即ち、２つの位置決め開口８０２０は、２つのフレーム部２２のそれぞれに位置決めされるように挿入されすることできるよう画成され、且つ、金属マスク８を、第１の内環面８０１の周りの下面８１が２つのフレーム部２２の頂面より薄肉部２１の上ワークエリア２１１１に近く且つ金属マスク８が２つのフレーム部２２に位置決めされるよう２つのフレーム部２２を対応の２つの位置決め開口８０２０に挿入させるように、振動本体２に設置し、ステップｅにおいて、金属マスク８が設置されている振動本体２における金属層の前記形成により、２つのフレーム部２２のそれぞれを対応して覆う２つの磁性層５を形成する。

【0041】

この実施形態において、ステップｃにおいて、図７及び図８に示されるように、振動本体２は、薄肉部２１における反対する両側にある２つのフレーム部２２を備え、且つ、２つのフレーム部２２のうちの１つのフレーム部２２（即ち、図７及び図８における左側のフレーム部２２）は、互いに間隔が開いている２つの凸部２２２と２つの凸部２２２の間で２つの凸部２２２により画成される凹部２２１とを有し、且つ、凹部２２１の底面２２１１は、薄肉部２１の上平面２１１と実質同じ高さである同一平面になるように形成されている。

【0042】

具体的に、本発明のステップｃにおけるパターン化する手段は、圧電基板２００の上表面２０３に所定のパターンを有するマスク層（図示せず）を形成した後、圧電基板２００の上表面２０３に対してウェットエッチング（ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ）またはドライエッチング（ｄｒｙ ｅｔｃｈｉｎｇ）を行って該マスク層に覆われない部分を除去することにより、薄肉部２１と２つのフレーム部２２とを備え且つ２つのフレーム部２２のうちの１つのフレーム部２２（即ち、図７及び図８における左側のフレーム部２２）が互いに間隔が開いている２つの凸部２２２と２つの凸部２２２の間で２つの凸部２２２により画成される凹部２２１とを有する振動本体２を形成する。

【0043】

また、２つのフレーム部２２は、図７及び図８に示されるように、上記の構成で薄肉部２１における反対する左右両側にある。

【0044】

この実施形態において、ステップｄにおいて、図９及び図１０に示されるように、金属マスク８は、２つの凸部２２２と２つのフレーム部２２のうちの他のフレーム部２２とのそれぞれを対応して露出させる位置決め開口８０２０をそれぞれ画成する３つの第２の内環面８０２を備え、即ち、３つの位置決め開口８０２０は２つの凸部２２２と前記他のフレーム部２２とのそれぞれに位置決めされるように挿入されることができるよう画成され、且つ、下面８１の反対側にある上面８２と、上面８２及び下面８１を貫通し、金属マスク８が振動本体２に設置されると、薄肉部２１の上平面２１１の一部及び凹部２２１の底面２２１１の一部を露出させる第１の通路８３とを更に備える。

【0045】

詳しく説明すると、第１の通路８３は、位置決め開口８０２０と間隔が開いており且つ電極開口８０１０から凹部２２１の底面２２１１へ向かって、凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１に延伸するように形成されており、３つの第２の内環面８０２のうちの２つの凸部２２２に対応する２つの第２の内環面８０２（即ち図９における左側にある２つの第２の内環面８０２）は、図９における左側にあるフレーム部２２が有する２つの凸部２２２のそれぞれに位置決めされるように２つの凸部２２２のそれぞれに根本部分まで挿入されて貫通されることができる２つの位置決め開口８０２０を画成し、且つ、３つの第２の内環面８０２のうちの残りの第２の内環面８０２（即ち図９における右側にある第２の内環面８０２）は、前記他のフレーム部２２（即ち図１０における右側にあるフレーム部２２）に位置決めされるように前記他のフレーム部２２に根本部分まで挿入されて貫通されることができる位置決め開口８０２０を画成する。そして、金属マスク８を、第１の内環面８０１及び第１の通路８３の周りの下面８１が２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２の頂面より薄肉部２１の上ワークエリア２１１１及び第１の通路８３に対応する上平面２１１に近くなり且つ金属マスク８が２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２に位置決めされるよう根本部分まで２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２を対応の３つの位置決め開口８０２０に挿入させて対応の３つの位置決め開口８０２０を貫通するように、振動本体２に設置する。

【0046】

この実施形態において、ステップｅにおいて、金属マスク８が設置されている振動本体２における金属層の前記形成は、薄膜堆積プロセスにより行い、該形成により、図１１及び図１２に示されるように、薄肉部２１の上ワークエリア２１１１を覆う上ワーク部３１と、第１の通路８３に位置する上平面２１１の前記一部と第１の通路８３に位置する底面２２１１の前記一部とを覆う頂電極層延伸部３２とを備える頂電極層３を形成し、且つ、図１１における左側にあるフレーム部２２が有する２つの凸部２２２と、図１１における右側にある前記他のフレーム部２２のそれぞれとを対応して覆う３つの磁性層５を形成し、それにより、頂電極層延伸部３２は、上ワーク部３１から凹部２２１の底面２２１１へ向かって、凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１と連接するように延伸する。

【0047】

また、この実施形態において、ステップａにおいて、図８に示されるように、底電極層４は、下ワーク部４１から凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１と連接するように底面２２１１が連接している側面２０１へ延伸する下延伸部４２１を備える底電極層延伸部４２を備える。

【0048】

そして、この実施形態において、図９に示されるように、ステップｄにおいて、金属マスク８は、第１の通路８３及び前記位置決め開口８０２０と間隔が開くように上面８２及び下面８１を貫通して、図１０に示されるように凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１に延伸し、金属マスク８が振動本体２に設置されると、凹部２２１の底面２２１１の一部を露出させる第２の通路８４を更に備え、そして、金属マスク８を、第１の内環面８０１、第１の通路８３及び第２の通路８４の周りの下面８１が２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２の頂面より薄肉部２１の上ワークエリア２１１１及び第１の通路８３と第２の通路８４とに対応する上平面２１１に近くなり且つ金属マスク８が２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２に位置決めされるよう根本部分まで２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２を対応の３つの位置決め開口８０２０に挿入させて対応の３つの位置決め開口８０２０を貫通するように、振動本体２に設置する。

【0049】

即ち、この実施形態のステップｄにおいて、金属マスク８を、第１の内環面８０１、第１の通路８３及び第２の通路８４の周りの下面８１が薄肉部２１の上平面２１１に非常に近接し且つ２つの凸部２２２及び前記他のフレーム部２２が対応の３つの位置決め開口８０２０より突出するように、振動本体２に設置する。

【0050】

また、この実施形態において、図１１及び図１２に示されるように、ステップｅにおいて、金属マスク８が設置されている振動本体２における金属層の前記形成により、第２の通路８４に位置する凹部２２１の底面２２１１の前記一部を覆って、磁性層５と互いに接続しない、底電極層延伸部４２に属する上延伸部４２３を更に形成する。

【0051】

図１３及び図１４に示されるように、ステップｆは、ステップｅの後に、金属マスク８に形成された金属層と共に図１２に示されるように金属マスク８を除去して底電極層延伸部４２の上延伸部４２３を露出させ、且つ、仮基板６を除去して底電極層４を露出させるステップである。

【0052】

詳しく説明すると、この実施形態のステップｂは、ワックス７を使用して圧電基板２００の下表面２０２及び底電極層４を仮基板６に貼り付けるので、この実施形態のステップｆを実施する時に、ワックス７の融点より少し高い温度で振動本体２及び底電極層４の下にあるワックス７を融解して、仮基板６を振動本体２及び底電極層４から脱落させることができる。また、光剥離接着材料または熱剥離接着材料を使用してステップｂを実施する場合、ステップｆにおいては照光または加熱により仮基板６を除去することができる。

【0053】

また、図１５及び図１６に示されるように、ステップｅまたはステップｆの後に、底電極層４の下延伸部４２１と底電極層４の上延伸部４２３とを連接するように凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１に底電極層延伸部４２に属する中間延伸部４２２を形成するステップｅ’を更に含む。

【0054】

この実施形態において、ステップｆの後に、機械アーム（図示せず）を用いて銀ペースト（ｓｉｌｖｅｒ ｐａｓｔｅ）を、底電極層４の下延伸部４２１と底電極層４の上延伸部４２３とを連接するように凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１に設置することにより、底電極層延伸部４２の中間延伸部４２２を形成する。

【0055】

上記の本発明の水晶振動子の製造方法の実施形態により、図１７に示される本発明の水晶振動子の実施形態を得られる。

【0056】

本発明の水晶振動子の実施形態は、図１７に示されるように、振動本体２と頂電極層３と底電極層４と３つの磁性層５とを含む。

【0057】

振動本体２は、薄肉部２１と２つのフレーム部２２と圧電基板２００由来の複数の側面２０１とを備える。

【0058】

薄肉部２１は、互いに反対する両側にある上平面２１１及び下平面２１２を備える。

【0059】

上平面２１１は、振動本体２の複数の側面２０１と間隔が開いている上ワークエリア２１１１を有する。この実施形態において、上ワークエリア２１１１は、振動本体２の複数の側面２０１及び２つのフレーム部２２と間隔が開いている。

【0060】

下平面２１２は、振動本体２の複数の側面２０１と間隔が開いている下ワークエリア２１２１を有する。

【0061】

２つのフレーム部２２は、薄肉部２１における反対する両側（即ち図１７における左右両側）にあり、且つ、それぞれは、複数の側面２０１におけるフレーム部２２にある側面２０１が、複数の側面２０１における薄肉部２１にある側面２０１と同じ面になるよう薄肉部２１から離れて上へ延伸するように構成されている。この実施形態において、各フレーム部２２は、複数の側面２０１におけるフレーム部２２にある側面２０１が、複数の側面２０１における薄肉部２１にある側面２０１と同じ平面になるように構成されている。

【0062】

２つのフレーム部２２のうちの１つのフレーム部２２（即ち図１７における左側にあるフレーム部２２）は、互いに間隔が開いている２つの凸部２２２と２つの凸部２２２の間で２つの凸部２２２により画成される凹部２２１とを有し、且つ、凹部２２１の底面２２１１は、薄肉部２１の上平面２１１と実質同じ高さである同一平面になるように形成されている。

【0063】

頂電極層３は、上ワークエリア２１１１に設置されている上ワーク部３１と、上ワーク部３１から凹部２２１の底面２２１１へ向かって、凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１と連接するように延伸する頂電極層延伸部３２とを備える。

【0064】

底電極層４は、下ワークエリア２１２１に設置されている下ワーク部４１と、底電極層延伸部４２とを備える。

【0065】

底電極層延伸部４２は、下延伸部４２１と、中間延伸部４２２と、上延伸部４２３と、を備える。

【0066】

下延伸部４２１は、下ワーク部４１から凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１と連接するように底面２２１１が連接している側面２０１へ延伸する。

【0067】

上延伸部４２３は、頂電極層延伸部３２から間隔が開くように磁性層５と互いに接続せずに凹部２２１の底面２２１１に位置している。この実施形態において、上延伸部４２３は、凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１と連接する。

【0068】

中間延伸部４２２は、下延伸部４２１と上延伸部４２３とを連接するように凹部２２１の底面２２１１が連接している側面２０１に形成されている。

【0069】

３つの磁性層５は、頂電極層３及び底電極層延伸部４２の上延伸部４２３と互いに接続せずに、図１７における左側にあるフレーム部２２が有する２つの凸部２２２と、２つのフレーム部２２のうちの他の１つのフレーム部２２（即ち図１７における右側にあるフレーム部２２）とのそれぞれを対応して覆っている。

【0070】

この実施形態において、頂電極層３及び磁性層５は、磁性を有するニッケル金属（Ｎｉ）により構成されている。

【0071】

また、ステップｄを実施する際、金属マスク８を設置した後、金属マスク８は、図９及び図１０に示されるように、図９における左側にある２つの第２の内環面８０２が、それぞれ図１０における左側にあるフレーム部２２の２つの凸部２２２に位置決めされるように、２つの凸部２２２の根本部分を囲繞しながら、２つの凸部２２２が対応の位置決め開口８０２０から突出して露出するよう対応の位置決め開口８０２０に挿入しており（図１２に示されるように）、且つ、図９における右側にある第２の内環面８０２が、図１０における右側にあるフレーム部２２に位置決めされるように、該フレーム部２２の根本部分を囲繞しながら、該フレーム部２２が右側の位置決め開口８０２０から突出して露出するように右側の位置決め開口８０２０に挿入しており（図１２に示されるように）、且つ、第１の内環面８０１、第１の通路８３及び第２の通路８４の周りの下面８１は、薄肉部２１の上平面２１１に非常に近接している。

【0072】

したがって、ステップｅを実施する際、第１の内環面８０１、第１の通路８３及び第２の通路８４の周りの下面８１は、薄肉部２１の上平面２１１に非常に近接しているので、ステップｅにおいて、堆積により形成される頂電極層３の上ワーク部３１及び頂電極層延伸部３２と、底電極層延伸部４２の上延伸部４２３とのサイズの精確度を向上させることができる。

【0073】

即ち、本発明のステップｄ及びステップｅを実施することにより、背景技術における方法２の欠点（即ちフレーム部１１２の厚さが薄肉部１１１より厚いことにより金属マスクと振動子１１との間の距離が増えて、該金属マスクの電極開口と頂励振電極１２を堆積する部分との間に位置合わせの誤差が生じて、薄膜堆積プロセスで得られる頂励振電極１２のサイズの精確度が落ちる欠点）を解消できる。

【0074】

また、ステップｅを実施する際、堆積により形成される金属層は、振動本体２の上平面２１１を覆っている頂電極層３及び底電極層延伸部４２の上延伸部４２３と、各凸部２２２及び右側にあるフレーム部２２のそれぞれを覆っている３つの磁性層５であり、即ち、ステップｅを実施することにより頂電極層３及び底電極層延伸部４２の上延伸部４２３及び各磁性層５を形成し、且つ、各磁性層５、頂電極層３及び底電極層延伸部４２の上延伸部４２３は互いに接続しない。

【0075】

したがって、本発明の水晶振動子を通信系電信製品に応用する時に、磁力を帯びる装置、例えば通電することによって磁気吸着力を発生させる電磁吸引部を有する装置を使用して、磁性層５を吸着することにより本発明の水晶振動子を通信系電信製品の回路基板に移動することができ、即ち、機械アームにより挟んで移動する以外の方法で移動できる。

【0076】

上記の内容によれば、本発明の水晶振動子の製造方法により、堆積により形成される頂電極層３の上ワーク部３１及び頂電極層延伸部３２と、底電極層延伸部４２の上延伸部４２３とのサイズの精確度を向上させることができ、且つ、磁性層５を形成することができて、本発明の水晶振動子は、磁性層５により磁力を帯びる装置で水晶振動子の移動を行うことができる。

【0077】

従って、本発明の目的を確実に達成できる。

【0078】

本発明は、例示的な実施形態と考えられるものに関連して説明されてきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、そのような修正及び同等の配置をすべて包含するように最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる様々な配置を対象とすることが意図されていることが理解される。

【0079】

上記実施形態は例示的に本発明の原理及び効果を説明するものであり、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する当業者であれば本発明の精神及び範囲から離れないという前提の下、上記の実施形態に対して若干の変更や修飾が可能である。従って、当業者が本発明の主旨から離れないという前提の下、行った全ての変更や修飾も本発明の保護範囲に含まれるものとされるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、水晶振動子の製造方法及び水晶振動子の提供に適する。

【符号の説明】

【0081】

２００ 圧電基板
２０１ 側面
２０２ 下表面
２０３ 上表面
２ 振動本体
２１ 薄肉部
２１１ 上平面
２１１１ 上ワークエリア
２１２ 下平面
２１２１ 下ワークエリア
２２ フレーム部
２２１ 凹部
２２１１ 底面
２２２ 凸部
３ 頂電極層
３１ 上ワーク部
３２ 頂電極層延伸部
４ 底電極層
４１ 下ワーク部
４２ 底電極層延伸部
４２１ 下延伸部
４２２ 中間延伸部
４２３ 上延伸部
５ 磁性層
６ 仮基板
７ ワックス
８ 金属マスク
８１ 下面
８２ 上面
８３ 第１の通路
８４ 第２の通路
８０１ 第１の内環面
８０１０ 電極開口
８０２０ 位置決め開口
８０２ 第２の内環面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】