首页> 中国专利> 音叉式晶体片、音叉式晶体元件、晶体设备和音叉式晶体元件的制造方法

音叉式晶体片、音叉式晶体元件、晶体设备和音叉式晶体元件的制造方法

摘要

本发明提供一种音叉式晶体片、音叉式晶体元件、晶体设备和音叉式晶体元件的制造方法。音叉式晶体片包括基部、从基部彼此并排地进行延伸的一对振动部、包含相对于基部和一对振动部位于一对振动部的排列方向的一侧并且相对于一对振动部并排地进行延伸的支承部的辅助部、以及相对于基部位于与一对振动部相反一侧并且连结基部和支承部的保持部,在从与所述排列方向和一对振动部延伸的方向正交的俯视方向观察时,在辅助部的侧面上形成切口部。

著录项

  • 公开/公告号CN106559057A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-04-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 京瓷晶体元件有限公司;

    申请/专利号CN201610871888.5

  • 发明设计人 尾贺孝宏;

    申请日2016-09-30

  • 分类号H03H9/215(20060101);H03H3/02(20060101);

  • 代理机构31100 上海专利商标事务所有限公司;

  • 代理人俞丹

  • 地址 日本山形县

  • 入库时间 2023-06-19 01:55:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-10-01

    授权

    授权

  • 2017-09-01

    专利申请权的转移 IPC(主分类):H03H9/215 登记生效日:20170815 变更前: 变更后: 申请日:20160930

    专利申请权、专利权的转移

  • 2017-05-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):H03H9/215 申请日:20160930

    实质审查的生效

  • 2017-04-05

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及音叉式晶体片、音叉式晶体元件、安装有音叉式晶体元件的晶体设备、以及音叉式晶体元件的制造方法。晶体设备是例如晶体谐振器或者晶体振荡器。

背景技术

音叉式晶体元件是由例如音叉式晶体片、形成在晶体片的表面的金属图案来构成。晶体片具有基部、从基部的规定的一个侧面伸出的振动部、和从基部的规定的一个侧面向与振动部相同的方向伸出的支承部。金属图案包括设置在振动部的激振电极部、设置在基部和支承部的端子部、将激振电极部和端子部进行电连接的布线部(例如,参照专利文献1)。

在将上述的音叉式晶体元件作为晶体设备来使用的情况下,设置在音叉式晶体元件的端子部和基板部的上表面的连接焊盘通过导电性粘结材料进行电连接,在基板部的上表面安装音叉式晶体元件。接着,通过将安装该音叉式晶体元件的基板部的上表面和盖体接合,对音叉式晶体元件进行气密性密封。在专利文献1中并没有提及支承部的细节部分的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利4049017号公报

发明内容

根据一个实施方式的音叉式晶体片包括基部、从所述基部彼此并排地进行延伸的一对振动部、包含相对于所述基部和所述一对振动部位于所述一对振动部的排列方向的一侧并且相对于所述一对振动部并排地进行延伸的支承部的辅助部、以及相对于所述基部位于与所述一对振动部相反一侧并且连结所述基部和所述支承部的保持部,在从与所述排列方向和所述一对振动部延伸的方向正交的俯视方向观察时,辅助部的侧面形成有切口部。

根据本发明的一个实施方式的音叉式晶体元件包括上述的晶体片、以及设置在所述音叉式晶体片的表面上的金属图案,所述金属图案包括分别位于所述一对振动部的第一激振电极部、分别位于所述一对振动部的第二激振电极部、位于所述支承部中的比所述基部更靠近前端侧部分或者位于所述保持部中在所述排列方向上与所述支承部相反一侧部分的第一端子部、位于所述支承部中的根部侧部分以及所述保持部中的所述排列方向上的所述支承部侧的部分中的至少一方的第二端子部、连接所述第一激振电极部和所述第一端子部的第一布线部、以及连接所述第二激振电极部和所述第二端子部的第二布线部。

根据本发明的一个实施方式的晶体设备包括上述的音叉式晶体元件、设置有与所述第一端子部和所述第二端子部电粘结的一对连接焊盘的基板部、沿着所述基板部的上表面的边缘部与所述基板部一体设置的框部、以及与所述框部的上表面接合的盖体。

根据本发明的一个实施方式的晶体元件的制造方法包括通过蚀刻形成音叉式晶体片的晶体片形成步骤、以及在所述音叉式晶体片上通过剥离法形成金属图案的金属图案形成步骤,在所述晶体片形成步骤形成的所述音叉式晶体片包括基部、从所述基部彼此并排地进行延伸的一对振动部、包含相对于所述基部和所述一对振动部位于所述一对振动部的排列方向的一侧并且相对于所述一对振动部并排地进行延伸的支承部的辅助部、以及相对于所述基部位于与所述一对振动部相反一侧并且连接所述基部和所述支承部的保持部,在从与所述排列方向和所述支承部延伸的方向正交的方向观察时,在所述辅助部的侧面上形成切口部,在所述金属图案形成步骤中,在所述切口部被要剥离的抗蚀剂从所述正交的方向的两侧覆盖的状态下,对成为金属图案的金属膜进行成膜。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的立体图。

图2是第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件所使用的晶体片的立体图。

图3(a)是对第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的上表面进行俯视的俯视图,图3(b)是从上表面对第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的下表面进行透视的俯视图。

图4(a)是对第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的面向与振动部相反一侧的支承部的侧面进行俯视的图,图4(b)是对第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的面向振动部的支承部的侧面进行俯视的图。

图5是第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的支承部的局部放大图。

图6是第1实施方式所涉及的晶体设备的分解立体图。

图7是示出第1实施方式所涉及的晶体设备的盖体拆下后的状态的俯视图。

图8是第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的立体图。

图9是第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件所使用的晶体片的立体图。

图10(a)是对第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的上表面进行俯视的俯视图,图10(b)是从上表面对第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的下表面进行透视的俯视图。

图11(a)是对第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的面向与振动部相反一侧的支承部的侧面进行俯视的图,图11(b)是对第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的面向振动部的支承部的侧面进行俯视的图。

图12是第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的支承部的局部放大图。

图13(a)~(c)是示出第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件的制造方法的一个示例的剖视图。

图14(a)~(c)是示出图13(c)之后的剖视图。

图15(a)是示出图14(c)之后的剖视图,图15(b)是音叉式晶体元件的切口部的俯视图。

图16(a)~(c)是第3~第5实施方式所涉及的音叉式晶体片的支承部的局部放大图。

图17是第6实施方式所涉及的音叉式晶体片的俯视图。

具体实施方式

<第1实施方式>

(音叉式晶体元件的结构)

第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100能获得稳定的机械振动,并且用于发送电子设备等的基准信号。此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100如图1~图3所示,由晶体片110和金属图案120构成。此外,在以下的晶体片110的形状的说明中,在无特别说明的情况下,忽视晶体的各向异性对于蚀刻的影响(系统误差那样的影响)。对于偶然误差那样的影响也一样。

(晶体片的结构)

如图1~图3所示,晶体片110由基部111、振动部112(112a、112b)、保持部113、支承部114、以及形成有切口部116(116a、116b)的凸部115(115a、115b)构成。支承部114和凸部115构成辅助部119。此外,在图2中,为方便起见,用虚线BL示出保持部113和其他部位(基部111和支承部114)的边界。晶体片110例如使用光刻技术和蚀刻技术,由具有晶轴的晶片来制作,该晶轴由彼此正交的X轴、Y轴和Z轴构成,并且基部111、振动部112、保持部113、支承部114以及形成的凸部115(切口部116)一体形成。

如图2和图3所示,基部111呈大致长方体形状。此外,基部111的主面与平行于晶轴即X轴和Y轴的面以X轴为中心旋转-5°~5°而得到的面平行。此时,在俯视晶体片110时,基部111的规定的一边与X轴平行,与基部111的规定的一边相连接的边与Y′轴平行。

此处,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件用于晶体设备151(图6)的情况下,将面向基板部130a(参照图6和图7)的基部111的面设为基部111的下表面,将面向与基部111的下表面相反一侧的基部111的面设为基部111的上表面。此外,将基部111的下表面和基部111的上表面设为基部111的主面,将与基部111的下表面和基部111的上表面相接的基部111的面设为基部111的侧面。

如图2和图3所示,振动部112(112a、112b)设成从基部111的侧面延伸出。此时,振动部112从与X轴和Z′轴平行的基部111的侧面向与Y′轴平行的方向延伸出。在俯视晶体片110时,振动部112呈大致矩形形状。此外,在俯视晶体片110时,振动部112中与Y′轴平行的振动部112的边的长度比与X轴平行的振动部112的边的长度更长。

此外,振动部112中,在其前端部、即与基部111相反一侧的振动部112的端部设置锤头形状的砝码部117。砝码部117(117a、117b)用于对在振动部112产生的弯曲振动的频率进行调整。具体而言,通过设置砝码部117,从而能接近于向振动部112的前端侧设置砝码的状态,因此能使得在振动部112产生的弯曲振动的频率与没有砝码部117的情况相比要低,从而将在振动部112产生的弯曲振动的频率调整至期望的频率。此外,砝码部117由设置在第一振动部112a的前端部的第一砝码部117a和设置在第二振动部112b的前端部的第二砝码部117b构成。

此外,在振动部112的主面形成槽部118。槽部118例如分别在振动部112的上表面和振动部112的下表面各形成两个。槽部118其开口部呈大致矩形形状,振动部112延伸的方向(与Y′轴平行的方向)上的槽部118的边比与振动部112的延伸方向垂直的方向(与X轴平行的方向)上的槽部118的边更长。此外,槽部118在与振动部112延伸的方向垂直的方向(与X轴平行的方向)上并排设置有2个。此外,槽部118由形成在第一振动部112a上的第一槽部118a和形成在第二振动部112b上的第二槽部118b构成。此外,在本第1实施方式中,对于槽部118在振动部112的两个主面上分别沿着与X轴平行的方向并排形成有2个的情况进行了说明,但是槽部118也可以是例如在振动部112的主面各形成1个,或者也可以仅形成于振动部112的上表面或者振动部112的下表面。此外,对于槽部118的开口部呈大致矩形形状的情况进行了图示,但是也可以是例如在与Y′轴平行的槽部118的边形成蚀刻抑制用的凸部。

如图2和图3所示,振动部112由第一振动部112a和第二振动部112b构成。在俯视晶体片110的上表面时,第一振动部112a和第二振动部112b这两个振动部沿着基部111的规定的一边以平行于X轴的方式并排设置。第一振动部112a和第二振动部112b在例如俯视晶体片110时,第一振动部112a从位于基部111的规定的一边的+X侧的端部延伸出,第一振动部112b从位于基部111的规定的一边的-X侧的端部延伸出。

第一振动部112a是从与X轴和Z′轴平行的基部111的侧面即+X侧的端部附近向与Y′轴平行的方向延伸出。此外,在第一振动部112a的前端部设置第一砝码部117a,通过第一砝码部117a调整在第一振动部112a产生的弯曲振动的频率。此外,第一振动部112a中从基部111的根部到第一振动部112a的前端部设有第一槽部118a,该第一槽部118a两个并排地以平行于X轴的方式形成在第一振动部112a的两个主面上。

第二振动部112b是从与X轴和Z′轴平行的基部111的侧面即-X侧的端部附近向与Y′轴平行的方向延伸出。此外,在第二振动部112b的前端部设置第二砝码部117b,通过第二砝码部117b调整在第二振动部112b产生的弯曲振动的频率。此外,第二振动部112b中,从基部111的根部到第二振动部112b的前端部设有第二槽部118b,该第二槽部118b两个并排地以平行于X轴的方式形成在第二振动部112b的两个主面上。

此处,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件用于晶体设备151的情况下,将面向基板部130a的上表面的振动部112的面设为振动部112的下表面,将面向与该振动部112的下表面相反一侧的振动部112的面设为振动部112的上表面。此外,将振动部112的上表面和振动部112的下表面设为振动部112的主面,将与振动部112的上表面和振动部112的下表面相接的振动部112的面设为振动部112的侧面。但是,振动部112的前端面除外。

如图6和图7所示,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,保持部113是用于与支承部114相配合来保持振动部112和基部111,还用于连结基部111和支承部114。如图1~图3所示,保持部113设置成从基部111的侧面延伸出,该基部111的侧面在与振动部112延伸出的基部111的侧面相对的位置。因而,保持部113是从与X轴和Z′轴平行的基部111的两个面中振动部112没有延伸出的面延伸出。

在俯视晶体片110时,振动部113呈大致矩形形状。此时,保持部113与X轴平行的方向为长边。此外,在第1实施方式中,对于保持部113为矩形形状的情况进行了说明,但是也可以在保持部113形成切口部或者凹部。如上所述,通过在保持部113形成切口部或者凹部,从而能够降低支承部114对振动部112的影响。

如上所述,保持部113设置成从基部111的侧面延伸出,该基部111的侧面在与振动部112延伸出的基部111的侧面相对的位置。在另一种观点中,基部111从保持部113的侧面延伸出,在俯视晶体片110时,也可以是从保持部113的一边延伸出。此时,在俯视晶体片110时,基部111位于保持部113的一边的一个端部,具体而言,位于保持部113的与X轴平行的边的-X侧的端部侧,比端部更靠近内侧。因而,在俯视晶体片110时,保持部113中平行于Y′轴和Z′轴的保持部113的面即位于-X侧的面与平行于Y′轴和Z′轴的基部111的面即位于-X侧的面不在同一平面上,保持部113呈比基部111更凸出的形状。通过这样,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100使用于晶体设备151的情况下,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100安装于基板部130a(参照图6和图7)的上表面时,能减少振动部112与基板部130a相接触的情况发生。

此处,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,将面向基板部130a(参照图6和图7)的保持部113的面设为保持部113的下表面,将面向与保持部113的下表面相反一侧的保持部113的面设为保持部113的上表面。此外,将保持部113的上表面和保持部113的下表面设为保持部113的主面,将与保持部113的上表面和保持部113的下表面相接的面设为保持部113的侧面。

如图6和图7所示,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,支承部114是用于与保持部113相配合来保持振动部112和基部111。如图1至图3及图5所示,支承部114设成从保持部113的侧面向与振动部112相同的方向延伸出。支承部114是例如从与X轴和Z′轴平行的保持部113的两个面中的基部111延伸出的面向与Y′轴平行的方向延伸出。此时,支承部114位于比基部111更靠近+X侧。在另一种观点中,在俯视晶体片110时,第一振动部112a、第二振动部112b和支承部114三个都是设成与Y′轴平行,从+X侧开始,按照支承部114、第一振动部112a、第二振动部112b的顺序来进行配置。通过设置上述的支承部114,从而在支承部114的下表面和保持部113的下表面设置导电性粘结剂134来将音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,支承部114和基部111从保持部113延伸出,并且振动部112从基部111向与支承部114相同的方向延伸出,因此能减少振动部112与基板部130a(参照图6和图7)接触的情况发生。

凸部115(115a、115b)设置在与振动部112延伸的方向平行的支承部114的侧面。因而,凸部115从与Y′轴和Z′轴平行的支承部114的侧面延伸出。通过这样,在俯视晶体片110时,与支承部114延伸出的方向垂直的方向(与X轴平行的方向)上的支承部114的长度加长了设置凸部115的部分,凸部115处的质量变大。因而,通过如上所述在与Y′轴和Z′轴平行的支承部114的侧面设置凸部115,从而在支承部114所产生的弯曲振动的情况下,凸部115起到砝码的作用,从而能减小在支承部114的弯曲振动。因此,通过这样,能够减少在支承部114所产生的弯曲振动和在振动部112所产生的弯曲振动相互影响、具体而言相互耦合而导致的频率稳定性恶化、等效串联电阻值增大等电气特性的恶化。此外,凸部115由第一凸部115a和第二凸部115b构成。

此外,在凸部115,形成切口部116(116a、116b)。弯曲振动的频率与平行于Y′轴的长度和平行于X轴的长度有关,因此通过在设置于支承部114的凸部115形成切口部116,从而能减小由将凸部115设置在支承部114所产生的成为干扰的振动。即,通过在凸部115形成切口部116,能使在支承部114产生的弯曲振动减小,并且还能使由设置凸部115所产生的成为干扰的振动减小,能减少电气特性恶化的情况发生。此外,切口部116由形成于第一凸部115a的第一切口部116a和形成于第二凸部115b的第二切口部116b构成。

在第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,通过在平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的面上设置形成有切口部116的凸部115,从而减小在支承部114产生的弯曲振动,并且使得在支承部114产生的弯曲振动的频率不会低于在振动部112产生的弯曲振动,减少电气特性恶化的情况发生。

此外,在第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,在俯视晶体片110时,凸部115呈大致矩形形状,切口部116形成在与延伸出支承部114的保持部113的侧面平行的凸部115的面上。即,在俯视晶体片110时,大致呈长方体形状的凸部115从平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的面向平行于X轴的方向延伸出,在该凸部115的平行于X轴和Z′轴的面上形成切口部116。通过这样,能方便地测定形成有切口部116的凸部115的平行于Y′轴的长度、和形成有切口部116的凸部115的平行于X轴的长度,因此与设置不呈大致长方体形状的凸部115的情况相比,能更方便地计算在支承部114产生的弯曲振动的频率。而且,与将切口部116形成在凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上的情况相比,通过如上所述将切口部116形成在呈矩形形状的凸部115的平行于Z′轴和X′轴的面上,即使产生蚀刻残渣,也能使形成有第一切口部116a的第一凸部115a和形成有第二切口部116b的第二凸部115b的形状基本相同,并且能方便地计算在支承部114所产生的弯曲振动的频率。

此外,在另一个观点中,如图5所示的那样,在俯视晶体片110时,形成有切口部116的凸部115可以说是从支承部114向X轴方向延伸出,然后从其前端部向Y′轴方向直角状地延伸,由此形成曲铁尺形状的凸形状。通过这样,在使用溅射技术或者蒸镀技术在支承部114的侧面设置金属图案120的情况下,向Y′轴方向延伸的部分成为阴影,从而在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧和形成有切口部116的凸部115的自由端侧,金属图案120不会发生短路。此外,通过这样,与在凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上形成切口部116的情况相比,即使产生蚀刻残渣,也能使形成有第一切口部116a的第一凸部115a和形成有第二切口部116b的第二凸部115b的形状基本相同,因此能更可靠地防止金属图案120的短路。

此外,在俯视晶体片110时,凸部115呈从支承部114向X轴方向延伸然后从其前端部向Y′轴方向直角状地延伸的曲铁尺形状的凸形状,因此能使在X轴方向产生的支承部114的弯曲振动在形成有切口部116的凸部115处有效地进行衰减,能进一步减小在支承部114产生的弯曲振动。

此时,切口部116形成在面向与保持部113相反一侧的凸部115的面上。通过这样,与面向保持部113的凸部115的面上形成切口部116的情况相比,能使在凸部115和支承部114之间产生的蚀刻残渣的量增多。因而,能进一步减小在保持部113产生的弯曲振动。

此外,通过这样,在俯视晶体片110时,由于能在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧的面上产生蚀刻残渣,因此能接近于在支承部114的保持部113侧加上砝码的状态,从而能减少在支承部114产生的弯曲振动的频率低于在振动部112产生的弯曲振动的频率的情况发生。这种现象一般与音叉的情况、在音叉臂的根部侧加砝码的情况和在音叉臂的自由端侧加法码的情况中,在音叉臂的自由端侧加砝码的情况下音叉臂的频率更高的现象相同。

此外,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100安装在比形成有切口部116的凸部115更靠近支承部114的前端侧的情况下,通过在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧的面上产生蚀刻残渣,从而能在蚀刻残渣部使通过安装施加的应力逐渐衰减,并能减小对振动部112的影响。

此外,在俯视晶体片110时,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度为平行于支承部114延伸的方向上的支承部114的长度的10%以上并且25%以下。在平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度小于平行于支承部114延伸的方向上的支承部114的长度的10%的情况下,形成有切口部116的凸部115变小,因此使在支承部114产生的弯曲振动减小的效果变弱。在平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度大于平行于支承部114延伸的方向上的支承部114的长度的25%的情况下,形成有切口部116的凸部115变大,从而在支承部114产生的弯曲振动的频率可能会比在支承部112产生的弯曲振动的频率更低。因此,在俯视晶体片110时,通过将平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度设为平行于支承部114延伸的方向上的支承部114的长度的10%以上并且25%以下,从而使在支承部114产生的弯曲振动的振动减小,并且降低在支承部114产生的弯曲振动的频率低于在支承部112产生的弯曲振动的频率可能性。该结果,使第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件的电气特性恶化的情况进一步减少。

此时,在俯视晶体片110时,平行于支承部114延伸的方向上的切口部116的长度为平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度的40%以上并且90%以下。在俯视晶体片110时,在平行于支承部114延伸的方向上的切口部116的长度比平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度的40%更小的情况下,通过在切口部116内产生的蚀刻残渣,在支承部114的侧面使用溅射技术或者蒸镀技术来设置金属图案120的情况下,在Y′轴方向延伸的部分不会成为阴影部分,在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧和形成有切口部116的凸部115的自由端侧,金属图案120可能会发生短路。在俯视晶体片110时,平行于支承部114延伸的方向上的切口部116的长度比平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度的90%更大的情况下,在支承部114进行弯曲振动时,音叉式晶体元件100可能会发生破损。因此,在俯视晶体片110时,将平行于支承部114延伸的方向上的切口部116的长度设为平行于支承部114延伸的方向上的凸部115的长度的40%以上并且90%以下。通过这样,在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧和形成有切口部116的凸部115的自由端侧,能降低金属图案120发生短路的可能性,并且能降低音叉式晶体元件100发生破损可能性。

此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,晶体片110在与基部111相反一侧的振动部112的端部具备砝码部117,在俯视晶体片110时,形成有切口部116的凸部115比砝码部117更靠近保持部113侧,并且比基部111更靠近砝码部117侧。如上所述,通过将形成有切口部116的凸部115的位置设在比基部111更靠近砝码部117侧,能使从形成有切口部116的凸部115到振动部112的距离变长,能减小形成有切口部116的凸部115对在振动部112产生的弯曲振动施加的影响。此外,通过将形成有切口部116的凸部115的位置设在比砝码部117更靠近保持部113侧,从而能减少在振动部112和支承部114进行弯曲振动时砝码部117和形成有切口部116的凸部115接触的情况发生。因而,在俯视晶体片110时,通过将凸部115设置在比砝码部117更靠近保持部113侧并且比基部111更靠近砝码部117侧,从而能使第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的电气特性恶化的情况减少。

形成有第一切口部116a的第一凸部115a呈大致长方体形状,并且从平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的侧面向+X轴方向凸出。此时,第一切口部116a形成在平行于X轴和Z′轴的第一凸部115的面、即面向保持部113相反一侧的第一凸部115的面上。

形成有第二切口部116b的第二凸部115b呈大致长方体形状,并且从平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的侧面向―X轴方向凸出。此外,在俯视晶体片110时,形成有第二切口部116b的第二凸部115b配置成相对于平行于支承部114延伸的方向即与Y′轴平行的方向且通过支承部114的中心的中心线,与形成有第一切口部116a的第一凸部115a大致呈线对称。此处,大致线对称表示在考虑不包含蚀刻残渣时呈线对称的状态。此时,第二切口部116b形成在平行于X轴和Z′轴的面、即面向保持部113相反一侧的面上。

此处,对于在俯视晶体片110时的晶体片110的大小进行说明。基部111在平行于X轴的方向上的长度为250~350μm,在平行于Y′轴的方向上的长度为80~150μm。振动部112在平行于Y′轴的方向上的长度为430~550μm,在平行于X轴的方向上的长度为20~55μm。此处,振动部112的平行于Y′轴的长度是指不包含砝码部117的长度。保持部113在平行于X轴的方向上的长度为380~600μm,在平行于Y′轴的方向上的长度为35~60μm。支承部114在平行于X轴的方向上的长度为50~120μm,在平行于Y′轴的方向上的长度为745~1010μm。第一凸部115a和第二凸部115b在平行于X轴的方向上的长度为20~40μm在平行于Y′轴的方向上的长度为74.5~252.5μm。第一切口部116a和第二切口部116b在平行于X轴的方向上的长度为5~20μm,在平行于Y′轴的方向上的长度为22.35~227.25μm。此外,晶体片110的平行于Z′轴的长度即晶体片110的上下方向的厚度为50~200μm。

(金属图案的结构)

金属图案120用于在晶体片110上施加电压,从而设置在晶体片110上。如图1~图5所示,金属图案120由激振电极部121(121a、121b)、端子部122(122a、122b)、布线部123(123a、123b)以及频率调整部124构成。

如图1和图3所示,激振电极部121(121a、121b)设置在振动部112(112a、112b)的上表面、下表面和侧面,用于使振动部112弯曲振动。激振电极部121是在选自例如铬、钛、镍铬合金、镍中的任意一种的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种的金属层而得到的层叠结构。激振电极部121有一对,由第一激振电极部121a和第二激振电极部121b构成。

如图3所示,第一激振电极部121a设置在第一振动部112a的两个主面和第二振动部112b的平行于Y′轴和Z′轴的侧面上。此时,设置在第一振动部112a的两个主面上的第一激振电极部121a设置在彼此相对的位置上。此外,设置在第二振动部112b的平行于Y′轴和Z′轴的侧面上的第一激振电极部121a设置在彼此相对的位置上。

如图3所示,第二激振电极部121b设置在第二振动部112b的两个主面和第一振动部112b的平行于Y′轴和Z′轴的侧面上。此时,设置在第一振动部112a的平行于Y′轴和Z′轴的侧面上的第二激振电极部121b设置在彼此相对的位置上。此外,设置在第二振动部112b的两个主面上的第二激振电极部121b设置在彼此相对的位置上。

端子部122(122a、122b)用于从第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的外部向激振电极部121施加电压。因而,端子部122在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151时,该端子部122通过设置在基板部130a(参照图6和图7)的上面的连接焊盘131(参照图6和图7)和导电性粘结剂134(参照图7)进行电粘结。端子部122是在选自例如铬、钛、镍铬合金、镍中的任意一种的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种的金属层而得到后的层叠结构。端子部122有一对,由第一端子部122a和第二端子部122b构成。

如图3所示,第一端子部122a位于支承部114的下面,并且比形成有切口部116的凸部115更靠近前端侧设置。此时,在俯视第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的下表面时,第一端子部122a比保持部113侧的砝码部117的端部更靠近保持部113侧。第一端子部122a经由第一布线部123a与第一激振电极部121a进行电连接。

如图3所示,第二端子部122b设置在保持部113和支承部114(其中至少一方)的下表面,且设置在两者相连接一侧的端部。因而,在俯视第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的下表面时,第二端子部122b位于从保持部113的+X侧的端部到支承部114的保持部113侧的端部。第二端子部122b经由第二布线部123b与第二激振电极部121b进行电连接。

在另一个观点中,在俯视第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的下表面时,形成有切口部116的凸部115可以说是从第一端子部122a和第二端子部122b之间的支承部114的侧面延伸出。通过这样,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,即使在与第一端子部122a和第二端子部122b粘结的导电性粘结剂134(参照图6和图7)收缩时产生的收缩应力施加于支承部114,形成有切口部116的凸部115那部分的刚性也会变强,从而能减少由收缩应力引起的支承部114发生破损的情况。

布线部123(123a、123b)用于对激振电极部121和端子部122之间、以及相对的激振电极部121间进行电连接。布线部123是在选自例如铬、钛、镍铬合金、镍中的任意一种的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种的金属层而得到的层叠结构。布线部123由第一布线部123a和第二布线部123b构成。

如图1、图3和图4所示,第一布线部123a对第一激振电极部121a与第一端子部122a之间、以及第一激振电极部121a间进行电连接。如图3所示,在俯视支承部114的侧面时,第一布线部123a的一部分在支承部114的侧面上从形成有切口部116的凸部115的自由端侧的端部设置到第一端子部122a。因而,在形成有切口部116的凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上,不设有第一布线部123a的一部分。此外,在俯视第1实施方式所涉及的晶体元件100的上表面时,第一布线部123a的一部分设置成在支承部114的中央部与支承部114延伸的方向平行。此外,为了对设置在第二振动部112b的平行于Y′轴和Z′轴的侧面上的第一激振电极部121a间进行电连接,第一布线部123a的一部分设置在第二振动部112b的下表面的第二激振电极部121b和砝码部117之间。此外,第一布线部123a的一部分设置在基部111的两主面和保持部113的两主面上。

如图1、图3和图4所示,第二布线部123b对第二激振电极部121b与第二端子部122b之间、以及第二激振电极部121b间进行电连接。如图3所示,在俯视支承部114的侧面时,第二布线部123b的一部分从形成有切口部116的凸部115设置到保持部113侧的支承部114的端部。因而,第二布线部123b的一部分设置在形成有切口部116的凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上。此外,为了对设置在第一振动部112a的平行于Y′轴和Z′轴的侧面的第二激振电极部121b间进行电连接,第二布线部123b的一部分设置在第一振动部112a的下表面的第一激振电极部121a和砝码部117之间。此外,第二布线部123b的一部分设置在基部111的两主面和保持部113的两主面上。

第一布线部123a和第二布线部123b被形成有切口部116的凸部115的切口部116分为第一布线部123a和第二布线部123b,在切口部116的内壁面上,不形成第一布线部123a和第二布线部123b。通过这样设置切口部116,从而在形成有切口部116的凸部115产生电场,利用逆压电效应和压电效应,使弯曲振动产生的情况减少。

频率调整部124通过使构成频率调整部124的金属的量增减,从而对在振动部112产生的弯曲振动的频率进行微调。如图1和图3所示,频率调整部124设置在砝码部117上,例如设置在砝码部117的上表面、即砝码部117的前端侧。频率调整部124是在选自例如铬、钛、镍铬合金、镍中的任意一种的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种金属层而得到的层叠结构。此外,虽然对于频率调整部124呈层叠结构的情况进行了说明,但是频率调整部124也可以是单层结构,可以是选自例如铬、钛、铝、金、银、以金为主要成分的金属层、以银为主要成分的金属层中的任意一种的金属层。

(音叉式晶体元件的动作)

此处,对于第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的动作原理进行说明。若在第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的端子部122(122a、122b)上施加电压,则经由布线部123,在激振电极部121上累积电荷。此时,在第一激振电极部121a和第二激振电极部121b,累积极性相反的电荷,从累积+电荷的激振电极部121侧向累积-电荷的激振电极部121侧产生电场,通过逆压电效应,在振动部112产生收缩(扭曲),从而振动部112弯曲(变形)。其结果,由于振动部112要恢复至原先的状态,因此通过压电效应,在激振电极部121累积与最初累积的电荷相反极性的电荷。例如,最开始在第一激振电极部121a累积+电荷、并且在第二激振电极部121b上累积-电荷的情况下,通过逆压电效应和压电效应,在第一激振电极部121a上累积-电荷,在第二激振电极部121b上累积+电荷。即,通过在端子部122施加交流电压,从而在激振电极部121施加交流电压,通过逆压电效应和压电效应,振动部112进行弯曲振动。因而,若在端子部122施加交流电压,则在激振电极部121上不同的电荷交替地累积,从而振动部112交替地进行弯曲,能使振动部112进行弯曲振动。在该振动部112产生的弯曲振动的频率能通过设置在振动部112的前端部的砝码部117和设置在砝码部117的频率调整部124进行调整。

第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100由晶体片110和金属图案120构成,其中晶体片110由大致长方体形状的基部111、设置成从基部111的侧面延伸的振动部112、设置成从位于与基部111的侧面相对的位置的侧面延伸的大致矩形形状的保持部113、设置成从保持部113的侧面向与振动部112相同方向(平行于Y′轴的方向)延伸的支承部114、设置在平行于振动部112延伸方向的支承部114的侧面(支承部114的平行于Y′轴和Z′轴的面)的一对凸部115、以及形成在凸部115的侧面的切口部116构成,金属图案120由设置在振动部112的一对激振电极部121、设置在支承部114和保持部113的下表面的一对端子部122、以及对激振电极部121和端子部122进行电连接的布线部123构成。

如上所述,通过将凸部115(115a、115b)设置在平行于振动部112延伸方向的支承部114的侧面,从而在俯视晶体片110时,垂直于支承部114延伸方向的方向(平行于X轴的方向)上的支承部114的长度加长了设置有凸部115的部分,从而凸部115处的质量能够变大。因而,在支承部114产生弯曲振动的情况下,凸部115起到砝码的作用,从而能使在支承部114的弯曲振动减小。因此,能够减少在支承部114所产生的弯曲振动和在振动部112所产生的弯曲振动相互影响、具体而言相互耦合而导致的频率稳定性的恶化、等效串联电阻值的增大等电特性的恶化。

此外,通过在凸部115形成切口部116,并且通过将凸部115设置在支承部114,从而减少在支承部114产生的弯曲振动的频率变得比在振动部112产生的弯曲振动的频率更低的情况发生。即,在第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,通过在平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的面上设置形成有切口部116的凸部115,从而使在支承部114产生的弯曲振动减少,并且使得在支承部114产生的弯曲振动的频率不会比在振动部112产生的弯曲振动更低,从而减少电特性恶化的情况。

此外,在第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,在俯视晶体片110时,凸部115呈大致矩形形状,切口部116形成在与延伸出支承部114的保持部113的侧面平行的凸部115的面上。在另一个观点中,可以说在俯视晶体片110时,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,大致呈长方体形状的凸部115从平行于Y′轴和Z′轴的支承部114的面向平行于X轴的方向延伸出,并且在该凸部115的平行于X轴和Z轴的面上形成切口部116。通过这样,能方便地测定形成切口部116的凸部115的平行于Y′轴的长度和形成切口部116的凸部115的平行于X轴的长度,因此与设置不呈大致长方体形状的凸部115的情况相比,能更方便地计算在支承部114产生的弯曲振动的频率。而且,与将切口部116形成在凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上的情况相比,通过如上所述将切口部116形成在呈矩形形状的凸部115的平行于Z′轴和X轴的面上,即使产生蚀刻残渣,也能使形成第一切口部116a的第一凸部115a和形成第二切口部116b的第二凸部115b的形状基本相同,并且能方便地计算在支承部114所产生的弯曲振动的频率。

此外,在俯视晶体片110时,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,形成有切口部116的凸部115可以说是从支承部114向X轴方向延伸出,然后从其前端部向Y′轴方向直角状地延伸,从而得到曲铁尺形状的凸形状。通过这样,在使用溅射技术或者蒸镀技术在支承部114的侧面设置金属图案120的情况下,向Y′轴方向延伸的部分成为阴影,在形成有切口部116的凸部115的保持部113侧和形成有切口部116的凸部115的自由端侧,能够使金属图案120不发生短路。此外,通过这样,与在凸部115的平行于Y′轴和Z′轴的面上形成切口部116的情况相比,即使产生蚀刻残渣,也能使形成第一切口部116a的第一凸部115a和形成第二切口部116b的第二凸部115b的形状基本相同,因此能更可靠地防止金属图案120的短路。

此外,在俯视晶体片110时,呈从支承部114向X轴方向延伸然后从其前端部向Y′轴方向直角状地延伸的曲铁尺形状的凸形状,因此能使在X轴方向产生的支承部114的弯曲振动在形成切口部116的凸部115处有效地进行衰减,并且能使在支承部114产生的弯曲振动更加减小。

此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,切口部116形成在面向与保持部113相反一侧的凸部115的面上。通过这样,与面向保持部113侧的凸部115的面上形成切口部116的情况相比,能使在凸部115和支承部114之间产生的蚀刻残渣的量增多。因而,能使在保持部114产生的弯曲振动更加减小。

此外,通过这样,在俯视晶体片110时,由于能在形成切口部116的凸部115的保持部113侧的面上产生蚀刻残渣,因此能接近于在支承部114的保持部113侧加上砝码的状态,从而能减少在支承部114产生的弯曲振动的频率低于在振动部112产生的弯曲振动的频率的情况发生。

此外,在俯视晶体片110时,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100安装在比形成切口部116的凸部115更靠近支承部114的前端侧的情况下,通过在形成切口部116的凸部115的保持部113侧的面上产生蚀刻残渣,从而能使安装时施加的应力在蚀刻残渣部逐渐衰减,并能减少对振动部112的影响。

此外,在俯视晶体片110时,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度(凸部115的平行于Y′轴的长度)为平行于支承部114延伸方向的支承部114的长度(支承部114的平行于Y′轴的长度)的10%以上并且25%以下。在平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度小于平行于支承部114延伸方向的支承部114的长度的10%的情况下,形成切口部116的凸部115变小,因此使在支承部114产生的弯曲振动减小的效果变弱。在平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度大于平行于支承部114延伸方向的支承部114的长度的25%的情况下,形成切口部116的凸部115变大,从而在支承部114产生的弯曲振动的频率可能会比在支承部112产生的弯曲振动的频率更低。因此,在俯视晶体片110时,通过将平行于支承部114延伸的方向的凸部115的长度设为平行于支承部114延伸的方向的支承部114的长度的10%以上并且25%以下,从而使在支承部114产生的弯曲振动的振动减小,并且降低在支承部114产生的弯曲振动的频率变得比在支承部112产生的弯曲振动的频率更低的可能性。该结果,使第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的电特性恶化的情况进一步减少。

此外,在俯视晶体片110时,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,平行于支承部114延伸方向的切口部116的长度(切口部116的平行于Y′轴的长度)为平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度(凸部115的平行于Y′轴的长度)的40%以上并且90%以下。在俯视晶体片110时,在平行于支承部114延伸方向的切口部116的长度比平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度的40%更小的情况下,利用在切口部116内产生的蚀刻残渣在支承部114的侧面使用溅射技术或者蒸镀技术来设置金属图案120的情况下,在Y′轴方向延伸的部分不会成为阴影部分,在形成切口部116的凸部115的保持部113侧和形成切口部116的凸部115的自由端侧,金属图案120可能会发生短路。在俯视晶体片110时,平行于支承部114延伸方向的切口部116的长度比平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度的90%更大的情况下,在支承部114进行弯曲振动时,音叉式晶体元件100可能会发生破损。因此,在俯视晶体片110时,将平行于支承部114延伸方向的切口部116的长度设为平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度的40%以上并且90%以下。通过这样,在形成切口部116的凸部115的保持部113侧和形成切口部116的凸部115的自由端侧,能降低金属图案120发生短路的可能性,并且能降低音叉式晶体元件100发生破损的可能性。

此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,在与基部111相反一侧的振动部112的端部,晶体片110具备砝码部117,在俯视晶体片110时,凸部115比砝码部117更靠近保持部113侧,并且比基部111更靠近砝码部117侧。如上所述,通过将形成切口部116的凸部115的位置设在比基部111更靠近砝码部117侧,能使从形成切口部116的凸部115到振动部112的距离变长,并且能减小形成切口部116的凸部115对在振动部112产生的弯曲振动施加的影响。此外,通过将形成切口部116的凸部115的位置设在比砝码部117更靠近保持部113侧,从而在振动部112和支承部114进行弯曲振动时,能降低砝码部117和形成切口部116的凸部115接触的可能性。因而,在俯视晶体片110时,通过将凸部115设成比砝码部117更靠近保持部113侧并且比基部111更靠近砝码部117侧,从而能使第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的电气特性恶化的情况减少。

此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,在切口部116的内壁面有晶体露出,在切口部116的内壁面不形成金属图案120。通过这样,利用在形成切口部116的凸部115的侧面形成的金属图案120,能减少在形成切口部116的凸部115由逆压电效应和压电效应引起弯曲振动产生的情况。因而通过设置形成切口部116的凸部115能使产生的弯曲振动减小,并能减小对在振动部112产生的弯曲振动施加的影响,从而能使电特性恶化的情况减小。

此外,第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100中,凸部115位于一对端子部122间。此外,在另一个观点中,在俯视第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的下表面时,形成切口部116的凸部115可以说是从第一端子部122a和第二端子部122b之间的支承部114的侧面延伸出。通过这样,在将第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100用于晶体设备151的情况下,即使在与第一端子部122a和第二端子部122b粘结的导电性粘结剂134(参照图4和图5)收缩时产生的收缩应力施加于支承部114,设置了形成有切口部116的凸部115那部分的刚性变强,从而能降低由收缩应力引起的支承部114发生破损的可能性。

(第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的制造方法)

接着,对于第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的制造方法进行说明。第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的制造方法由晶片形成工序、耐腐蚀膜形成工序、第一抗蚀剂膜形成工序、第一曝光显影工序、第一耐腐蚀膜蚀刻工序、第二抗蚀剂膜形成工序、第二曝光显影工序、晶体蚀刻工序、第二耐腐蚀膜蚀刻工序、成膜工序、第二抗蚀剂去除工序、耐腐蚀膜去除工序、频率调整部形成工序以及频率调整工序组成。

晶片形成工序是由晶体构件形成晶片的工序,该晶体构件具有由相互正交的X轴和Y轴构成的晶轴。在晶片形成工序中,在以规定的切割角度切断兰伯特人造水晶时,对其进行研磨直到上下方向的厚度成为规定的厚度。晶片形成工序后的晶片中,相对的两个面与使平行于X轴和Y轴的面以X轴为中心旋转-5°~5°后的面平行。

耐腐蚀膜形成工序是在晶片的两个主面上设置耐腐蚀膜的工序。此处,晶片的主面是指与将平行于X轴和Y轴的面以X轴为中心旋转-5°~5°后的面平行的面。在耐腐蚀膜形成工序中,通过溅射技术或者蒸镀技术,在晶片的两个主面上覆盖由不会在晶体蚀刻工序中被蚀刻的材质形成的金属膜。耐腐蚀膜使用例如铬。此外,此处虽然列举了铬来作为耐腐蚀膜的一个示例,但是耐腐蚀膜也可以是在选自例如铬、钛、镍铬合金、镍中的任意一种的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种的金属层后得到的层叠结构。

第一抗蚀剂膜形成工序是在形成了耐腐蚀膜的晶片上涂布第一抗蚀剂的工序。第一曝光显影工序是将涂布了第一抗蚀剂的晶片曝光并显影出规定图案的工序。若俯视第一曝光显影工序后的晶片,则其处于耐腐蚀膜沿着将成为槽部118的部分和晶体片110的外周缘露出的状态。第一耐腐蚀膜蚀刻工序是对第一曝光显影工序后的晶片即露出的耐腐蚀膜进行蚀刻的工序。若俯视第一耐腐蚀膜蚀刻工序后的晶片,则其处于晶片沿着将成为槽部118的部分和晶体片110的外周缘露出的状态。此时为第一抗蚀剂也被去除的状态。

第二抗蚀剂膜形成工序是在第一耐腐蚀膜蚀刻工序后的晶片上涂布第二抗蚀剂的工序。第二曝光显影工序是将涂布了第二抗蚀剂的晶片曝光并显影出规定图案的工序。若俯视第二曝光显影工序后的晶片,则其处于将成为激振电极部121、端子部122和布线部123的部分的耐腐蚀膜露出的状态。

晶体蚀刻工序是将第二曝光显影工序后的晶片浸渍在规定的蚀刻溶液中,对露出的晶片进行蚀刻的工序。第二耐腐蚀膜蚀刻工序是对露出的耐腐蚀膜进行蚀刻并去除的工序。若俯视第二曝光显影工序的晶片,则其处于将成为激振电极部121、端子部122和布线部123的部分的耐腐蚀膜露出的状态,因此若俯视第二耐腐蚀膜蚀刻工序后的晶片,则其处于将成为激振电极部121、端子部122和布线部123的部分的晶体露出的状态。还处于将成为晶体片110的侧面的部分露出的状态。

成膜工序是在第二耐腐蚀膜蚀刻工序后的晶片上形成金属膜的工序。在成膜工序中,使用溅射技术或者蒸镀技术,在晶片的露出的部分上覆盖金属膜,该金属膜是在选自铬、钛、镍铬合金、镍的任意一种中的金属层上,层叠选自金、银、钯、以金为主要成分的金属、以银为主要成分的金属、以钯为主要成分的金属中的任意一种的金属层后得到的层叠结构。第二抗蚀剂去除工序是去除晶片的第二抗蚀剂的工序。耐腐蚀膜去除工序是去除耐腐蚀膜的工序。

通过这样,在晶片内第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的一部分连结的状态下进行制造。由于使用上述的制造方法,因此通过从支承部114的侧面使形成有切口部116的凸部115延伸出,能降低第一布线部123a和第二布线部123b短路的可能性。

此外,通过在与延伸出支承部114的保持部113的侧面平行的凸部115的面上形成切口部116,从而能进一步降低第一布线部123a和第二布线部123b短路的可能性。

此外,在俯视晶体片110时,将平行于支承部114延伸方向的切口部116的长度设为平行于支承部114延伸方向的凸部115的长度的60%以上并且90%以下,从而能进一步降低第一布线部123a和第二布线部123b短路的可能性。

此外,通过使切口部116的内壁面的晶体露出,能可靠地防止第一布线部123a和第二布线部123b的短路。

此外,通过使形成有切口部116的凸部115位于一对端子部122间,即使在支承部114的整个侧面都被覆盖金属膜,也能降低端子部122间短路的可能性。

频率调整部形成工序是在砝码部117的上表面上形成频率调整部124的工序。在频率调整部形成工序中,使用例如溅射技术或者蒸镀技术。频率调整工序是对频率调整部124的质量进行增减来微调至期望的频率的工序。在频率调整工序中,使用例如激光等。

如上所述,通过将频率调整部124和激振电极部121、端子部122以及布线部123分开在不同的工序中形成,从而能够在形成频率调整部124前对在振动部112产生的弯曲振动的频率进行测定,然后再决定频率调整部124的上下方向的膜厚。因而,通过频率调整部形成工序,能针对期望的频率对频率进行粗略的调整,从而通过频率调整工序,能微调成期望的频率。因此,分两个阶段针对期望的频率进行调整,与仅在频率调整工序进行调整的情况相比,能缩短调整所花费的时间,并能提高生产率。

(晶体设备)

对于使用第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100的晶体设备151,使用图6和图7进行说明。晶体设备151是例如晶体谐振器。晶体设备151主要由第1实施方式所涉及的音叉式晶体元件100、安装该音叉式晶体元件100的基板部130a、与基板部130a成为一体的框部130b、与框部130b接合并对音叉式晶体元件100进行气密性密封的盖体140、用于在基板部130a上安装音叉式晶体元件100的导电性粘结剂134、以及用于对框部130b和盖体140进行接合的接合构件141构成。

基板部130a用于安装音叉式晶体元件100。基板部130a例如形成为平板状的矩形形状,在一个主面上设置一对连接焊盘131和枕部133,在另一个主面上设置多个外部端子132。此外,在基板部130a上设置用于对一对连接焊盘131和外部端子132进行电连接的布线图案(未图示)。基板部130a是由例如氧化铝陶瓷、或者玻璃-陶瓷等陶瓷材料的绝缘层构成。基板部130a既可以是使用一层绝缘层,也可以是将多个绝缘层层叠。

此处,根据附图,将面向音叉式晶体元件100的基板部130a的面设为基板部130a的上表面,将面向与基板部130a的上表面相反一侧的基板部130a的面设为基板部130a的下表面。此外,将基板部130a的上表面和基板部130a的下表面设为基板部130b的主面。

框部130b用于在基板部130a的上表面侧形成收纳音叉式晶体元件100的空间。此外,框部130b沿着基板部130a的上表面的边缘部设成框状,并与基板部130a一体形成。框部130b是由例如氧化铝陶瓷、或者玻璃-陶瓷等陶瓷材料的绝缘层构成。基板部130a既可以是使用一层绝缘层,也可以是将多个绝缘层层叠。

此处,根据附图,将与基板部130a侧相接的框部130b的面设为框部130b的下表面,将面向与框部130b的下表面相反一侧的框部130b的面设为框部130b的上表面。

连接焊盘131用于将音叉式晶体元件100安装在基板部130a上。连接焊盘131设置在框部130b内的基板部130a的上表面,例如在俯视基板部130a的上表面时,连接焊盘131沿着基板部130a的长边两个并排配置。

外部端子132用于安装在电子设备等的母板上,在安装到母板上时,利用焊料等连接固定到母板上的规定的安装焊盘(未图示)。外部端子132例如设置四个,分别在基板部130a的下表面的四个角落各设置一个。规定的两个外部端子132通过基板部130a的布线图案(未图示)来与连接焊盘131进行电连接。基板部130a的大小是例如在俯视基板部130a的上表面时,长边的尺寸为0.65~5.0mm,短边的尺寸为0.4~3.2mm。

枕部133设置在框部130b的框内的基板部130a的上表面,在俯视基板部130a的上表面时,和一个连接焊盘131沿着基板部130a的一个短边并排配置。枕部133配置成在将音叉式晶体元件100安装在基板部130a的上表面时,接触保持部113的与支承部114相反一侧的端部、即保持部113的-X侧的端部。通过如上述那样设置枕部133,即使将设置在支承部114和保持部113的下表面的端子部122和连接焊盘131接合,也能降低音叉式晶体元件100、具体是振动部112与基板部130a的上表面接触的可能性。

此处,对于将基板部130a和框部130b一体形成的方法进行说明。在基板部130a和框部130b是由氧化铝陶瓷构成的情况下,首先,准备向规定的陶瓷材料粉末添加适当的有机溶剂等并混合获得的多个陶瓷生片。此外,在通过冲孔在陶瓷生片的表面、或者陶瓷生片中设置的贯通孔内,使用以往公知的丝网印刷法在将形成导体图案的位置上涂布规定的导电糊料。对将要成为基板部130a的陶瓷生片和将要成为框部130b的陶瓷生片进行层叠并冲压加工,在高温下进行烧成。在烧成后,在将要成为导体图案的规定部位上,实施镀镍或者镀金,从而一体形成基板部130a和框部130b。此外,在导电性糊料中包含例如钨、钼、铜、银或者钯等金属粉末的烧结体等。

导电性粘结剂134用于将音叉式晶体元件100安装在基板部130a的上表面。导电性粘结剂134是在树脂粘合剂中包含作为导电填充物的导电性粉末。作为导电性粉末使用包含铝、钼、钨、铂金、钯、银、钛、镍、或者镍铁合金中的任意一种或者它们的组合的粉末。此外,作为粘合剂例如使用硅类树脂、环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂或者双马来酰亚胺类树脂。

导电性粘结剂134涂布在连接焊盘131上,对连接焊盘131和音叉式晶体元件100的端子部122进行电连接。导电性粘结剂134具有例如在加热固化时树脂粘合剂收缩从而导电填充物彼此更靠近的特性,因此通过加热固化,能够将连接焊盘131和音叉式晶体元件100的端子部122粘结并进行电连接。因此,在导电性粘结剂134加热硬化时,导电性粘结剂134发生收缩。因而,在导电性粘结剂134加热硬化时,分别从导电性粘结剂134所粘结的端子部122朝向导电性粘结剂134的方向对该端子部122施加应力。

盖体140通过接合构件141与框部130b的上表面接合,用于将安装在基板部130a的上表面上的音叉式晶体元件100气密性密封。盖体140由包含例如铁、镍或者钴中的至少一种的合金构成。上述的盖体140在真空状态、或者充满氮气等的规定的气氛中,通过对盖体140以及设置在框部130b的上表面和盖体140的下表面之间的接合构件141加热,使接合构件141熔融,从而使盖体140的下表面和框部130b的上表面熔融接合。

接合构件141设置在盖体140的下表面和框部130b的上表面之间,用于将盖体140和框部130b接合。接合构件141设置在与框部130b的上表面相对的盖体140的下表面上。此时,在框部130b的上表面上,虽然没有特别图示,但是设置有密封用导体图案,接合构件141沿着盖体140的下表面的外缘设置成环状。接合构件141例如通过金锡或者银钎料来设置。在金锡的情况下,其厚度为例如10~40μm。其成分比例是例如金是78~82%,锡为18~22%。在银钎料的情况下,其厚度为例如10~20μm。其成分比例是例如银是72~85%,铜为15~28%。

接合构件141例如在玻璃的情况下,是在300~400℃下熔融的玻璃,由例如含有钯的低熔点玻璃、或者氧化铅类玻璃构成。氧化铅类玻璃的组成是由氧化铅、氟化铅、二氧化钛、氧化铌、氧化硼、氧化锌、氧化亚铁,氧化铜和氧化钙构成。

接着,对于使用接合构件141将盖体140和框部130b接合的方法进行说明。成为接合构件141的原料的玻璃在添加了粘合剂和溶剂后形成糊状,通过在熔融后进行固化来与其他的构件粘结。接合构件141是通过例如将玻璃料糊料以丝网印刷方式环状地涂布在框部130b的上表面、或者盖体140的下表面的外周缘并干燥来进行设置的。

晶体设备151包括音叉式晶体元件100、设置有与一对端子部122电连接的一对连接焊盘131的基板部130a、沿着基板部130a的上表面的边缘部与基板部130a一体设置的框部130b、以及与框部130b的上表面接合的盖体140。

晶体设备151中,安装了在支承部114和保持部113的下表面设置有一对端子部122的音叉式晶体元件100,因此与在保持部113的下表面设置一对端子部122的情况相比,能够使振动部112远离用导电性粘结剂134粘结的部位。由此,能减小在安装音叉式晶体元件100时由从导电性粘结剂134受到的应力对振动部112产生的影响,并能使由导电性粘结剂134的粘结所引起的电气特性的恶化减小。

此外,晶体设备151中安装了形成有切口部116的凸部115位于一对端子部122之间的音叉式晶体元件100,因此即使在与第一端子部122a和第二端子部122b粘结的导电性粘结剂134收缩时所产生的收缩应力施加在支承部114上,设置有形成切口部116的凸部115的那部分的刚性也会变强,从而能够降低由收缩应力引起的支承部114破损的可能性。

<第2~第6实施方式>

以下,对于第2~第6实施方式所涉及的晶体片进行说明。第2~第6实施方式所涉及的晶体片中,仅切口部所涉及的形状(包含凸部等的切口部周围的形状)与第1实施方式不同,其他的形状可以与第1实施方式相同。虽然省略了砝码部117和槽部118的图示,但是可以与第1实施方式相同地进行设置。使用第2~第6实施方式所涉及的晶体片的晶体元件、晶体设备以及晶体元件的制造方法除切口部所涉及的形状以外,也可以与第1实施方式相同。但是,随着切口部所涉及的形状的不同,金属图案的细节部分的形状可以不同。

在以下的说明中,对于与第1实施方式的结构相同或者类似的结构,标注在第1实施方式中使用的标号并省略说明。此外,对于与第1实施方式的结构类似(对应)的结构,即使在标注与第1实施方式不同的标号的情况下,对于没有特别说明的事项,也与第1实施方式相同。

<第2实施方式>

第2实施方式所涉及的晶体片510(图9~图12)在未设置凸部115并且在支承部114设置切口部116这点上与第1实施方式的晶体片110不同。在另一个观点中,在本实施方式中,辅助部(此处省略标号)仅由支承部114构成。具体而言,如下记所述。

切口部116(116a、116b)设置在与振动部112延伸的方向平行的支承部114的侧面。此外,切口部116由形成于支承部114的-X侧的侧面的第一切口部116a和形成于支承部114的+X侧的侧面的第二切口部116b构成。此外,如上所述,在以下的切口部116的形状的说明中,只要没有特别说明,都忽视蚀刻残留的影响。

第一切口部116a和第二切口部116b设为例如相对于与包含支承部114的中心线的Y′Z′平面平行的面面对称的形状。切口部116在Z′轴方向上贯通支承部114,其平面形状(与XY′平面平行的平面形状)在Z′轴方向上固定。

切口部116例如在俯视时形成为大致L字形的狭缝状。即,切口部116如图12所示,包括在支承部114的侧面开口的入口116e、从入口116e向支承部114的侧面内侧以与支承部114交叉(例如正交)的方式进行延伸的入口侧部分116f、以及从入口侧部分116f的前端沿着支承部114(例如平行)延伸的里侧部分116g。因而,在从入口116e向与支承部114的侧面正交的方向观察切口部116(参照图15(b)的箭头L2)时,切口部116具有被遮蔽的部分(里侧部分116g,在图15(b)中比箭头L2的轴更靠近纸面下方侧的部分)。优选为,切口部116具有沿任意方向从入口116e观察切口部116时都被遮蔽的部分(比图15(b)的箭头L1的轴更靠近纸面下方侧的部分)。

入口侧部分116f和后侧部分116g分别例如直线状地延伸。入口侧部分116f的宽度和里侧部分116g的宽度分别可以是在它们的长度方向上固定(图示的示例),也可以进行变化。此外,入口侧部分116f的宽度和里侧部分116g的宽度可以彼此相同(图示的示例),也可以是彼此不同。入口侧部分116f和里侧部分116g的长度可适当地进行设定,例如后者比前者更长。例如在以L字的凹侧的内表面的长度来对两者的长度进行测定时,里侧部分116g的长度是入口侧部分116f的长度的1.5倍以上10倍以下。

此处,对于在俯视晶体片510时的晶体片510的大小进行说明。除切口部116(凸部115)的尺寸以外,晶体片510的各部分的尺寸可以与第1实施方式的晶体片110的尺寸相同。切口部116的入口侧部分116f在平行于Y′轴的方向上的长度为5~20μm,在平行于X轴的方向上的长度(在L字的外侧的内表面上从入口116e到角部的长度)为15~35μm。切口部116的里侧部分116g在平行于X轴的方向上的长度为5~20μm,在平行于Y′轴的方向上的长度(在L字的内侧的内表面上从角部到底部的长度)为25~285μm,

此外,切口部116的宽度比较窄以及/或者如下文中阐述那样利用底切来进行蚀刻,因此残渣比较多。例如,切口部116的里侧和设计上的全长的一半左右会因残渣成为凹槽状。上述的尺寸的一个示例是设计上的示例。

(金属图案的结构)

金属图案120的结构基本上与在第1实施方式中所说明的相同。但是,本实施方式中,没有设置凸部115,因此布线部123在切口部116周边的配置范围的细节部分与第1实施方式不同。

具体而言,如图10所示,在支承部114的侧面上,第一布线部123a的一部分从切口部116的第一端子部122a侧的边缘部设置到第一端子部122a。此外,第二布线部123b的一部分设置在支承部114的侧面上,且从切口部116的保持部113侧的边缘部设置到支承部114的保持部113侧的端部。

在切口部116的内壁面上,没有形成第一布线部123a和第二布线部123b。因而,在支承部114的侧面上,第一布线部123a和第二布线部123b被切口部116分离。

(第2实施方式所涉及的音叉式晶体元件500的制造方法)

晶体元件500的制造方法与第1实施方式的晶体元件100的制造方法相同。此处,对于其中一部分适当地参照图13(a)~图15(b)进行说明。图13(a)~图15(a)是对应于图12的XIII-XIII线的剖视图,制造工序是以从图13(a)到图15(a)的顺序进行的。此外,在上述的图中,随着制造工序的进行,即使构件的形状等发生变化,也会使用相同的标号。

图13(a)示出了在第一耐腐蚀膜蚀刻工序后去除第一抗蚀剂后的状态。在晶体片510的外周缘上,例如还包含切口部116的缘部。因而,在要成为切口部116的区域对耐腐蚀膜53进行蚀刻,晶片51在该区域露出。

图13(b)示出了第二曝光显影工序后的晶片51。在设置第一布线部123a的区域对第二抗蚀剂55进行蚀刻,耐腐蚀膜53在该区域露出。另一方面,在形成切口部116的区域不对第二抗蚀剂55进行蚀刻,在该区域晶片51被覆盖。

之后,通过晶体蚀刻工序,对晶片从耐腐蚀膜和第二抗蚀剂露出的部分进行蚀刻,由晶片形成多个晶体片510的外形(侧面等)。在该阶段中,多个晶体片510可以通过框状的一次性材料来进行连接从而维持晶片状态。通过蚀刻形成的晶体片510的侧面与晶体片510的主面不同,其呈不被耐腐蚀膜和第二抗蚀剂覆盖而是露出的状态。

图13(c)示出了晶体蚀刻工序后的晶片(晶体片510)。支承部114呈其侧面露出的状态。设置切口部116的区域中设有第二抗蚀剂55,但不设置耐腐蚀膜53。在该区域中,第二抗蚀剂55与晶体片51的紧贴性要比由耐腐蚀膜53和第二抗蚀剂55构成的层叠结构与晶体片51的紧贴性低,此外,晶体蚀刻的蚀刻溶液具有透过第二抗蚀剂55的特性,因此晶片51的刻蚀从成为切口部116的入口116e的位置向成为切口部116的里侧的位置发展。如上所述,切口部116是在支承部114的侧面等晶体片510的基本形状形成的同时形成。

图14(a)示出了第二耐腐蚀膜蚀刻工序后的晶片(晶体片510)。在设置第一布线部123a的区域对耐腐蚀膜53进行蚀刻。此外,切口部116仍然被第二抗蚀剂55覆盖。

图14(b)示出了成膜工序后的晶片(晶体片510)。金属膜57基本上是在晶体片510的整个面上直接或者隔着第二抗蚀剂55间接成膜。在附图中,金属膜57在形成金属图案120的区域即支承部114的侧面和上表面的一部分上直接成膜,在除此以外的区域,在第二抗蚀剂55上成膜。切口部116被第二抗蚀剂55覆盖,因此在其内壁面上没有形成金属膜57。

之后,如上所述,进行第二抗蚀剂去除工序。例如,从由于第二抗蚀剂的外伸使金属膜57不连续的部分(未图示)开始,利用溶剂使第二抗蚀剂溶解。

图14(c)示出了第二抗蚀剂去除工序后的晶片(晶体片510)。通过对第二抗蚀剂55进行去除,金属膜57中的第二抗蚀剂55上的部分也被去除。由此,金属膜57进行图案化,形成包含布线部123等的金属图案120。即,在图示的示例中,通过剥离法形成金属图案120。此外,切口部116上的第二抗蚀剂55也被去除。

之后,如上所述,进行耐腐蚀膜去除工序。例如,利用对于金属图案120(至少构成其表面的金属层)的材料的蚀刻速度相对较慢、而对于耐腐蚀膜的材料的蚀刻速度相对较快的蚀刻液进行蚀刻。其结果,如图15(a)所示,制作出晶体元件500。

图15(b)是切口部116的俯视图。在成膜工序(图14(b))中,如上所述,切口部116的上下表面被第二抗蚀剂55覆盖,因此基本上不会形成金属膜57。但是,入口116e在支承部114的侧面开口,因此成为金属膜57的材料从入口116e进入切口部116内。此时,例如在切口部116确保从入口116e有足够的进深,从而成为金属膜57的材料仅在切口部116的入口116e侧的一部分上进行成膜。因而,第一布线部123a和第二布线部123b不会发生短路,两者被分离。

此外,也可以在第二抗蚀剂55进行成膜前,经由耐腐蚀膜53或者耐腐蚀膜53和第一抗蚀剂的层叠结构进行晶体蚀刻工序,从而形成晶体片510的基本形状和切口部116。即,也可以不用底切而是通过通常的蚀刻来形成切口部116。

此外,在上述的情况下,也可以在进行晶体蚀刻后去除耐腐蚀膜53,再进行第二抗蚀剂膜形成工序、第二曝光显影工序、成膜工序以及第二抗蚀剂去除工序来形成金属图案120。在该情况下的第二抗蚀剂55的图案可以与设置在上述的耐腐蚀膜53上的第二抗蚀剂55的图案相同,也可以不同。

在与上述的图案相同的情况下,切口部116与上述的方法相同,有助于第一布线部123a和第二布线部123b分离。在与上述的图案不同的情况下,例如在包含Y′轴方向的切口部116的入口116e的范围内,第二抗蚀剂55可以架设在支承部114和第一振动部112a之间,由此在支承部114的侧面第一布线部123a和第二布线部123b进行图案化并被分离。即,切口部116可以是有助于减少短路的可能性,而不是直接有助于第一布线部123a和第二布线部123b的分离。

如上所述,在本实施方式中,晶体片510包括基部111、从基部111相互并排地延伸的一对振动部112、相对于基部111和一对振动部112位于一对振动部112的并排方向(X轴方向)的一侧(+X侧)并且相对于一对振动部112并排地延伸的支承部114(辅助部)、以及相对于基部111位于与一对振动部112相反一侧并且连结基部111和支承部114的保持部113。向与X轴方向和支承部114延伸的方向(Y′轴方向)正交的方向(Z′轴方向)上观察时,在辅助部(支承部114)的侧面形成切口部116。

因而,例如,在未设置切口部116的支承部114的1次以上的振动模式的固有振动频率和振动部112的2次以上的振动模式的固有振动频率接近从而导致干扰变大的情况下,通过设置切口部116来改变支承部114的弯曲刚性,并错开固有振动频率,从而能够减轻干扰。此外,例如,根据参照图15(b)进行说明的那样,在支承部114的相同侧面上设置第一布线部123a和第二布线部123b的情况下,切口部116还有助于降低它们短路的风险。

此外,在本实施方式中,从切口部116的入口116e在与支承部114的侧面上入口116e的周围区域正交的方向上观察切口部116(参照图15(b)的箭头L2)时,切口部116具有被遮蔽的部分(在图15(b)中比箭头L2的轴更靠近里侧的部分、里侧部分116g)。

因而,例如在参照图14(b)说明的成膜工序中,即使成为金属膜57的材料从入口116e进入,在该被遮蔽的部分上金属膜57也难以成膜。特别是,在切口部116中,在与平行于箭头L2的方向交叉(例如正交)使得面向箭头L2所指的方向的内表面(图15(b)中里侧部分116g的纸面右侧的内表面)上,金属膜57难以成膜。因而,提高了降低第一布线部123a和第二布线部123b发生短路的风险的效果。

而且,在本实施方式中,切口部116具有从其入口116e沿任意方向观察时都被遮蔽的部分(比图15(b)的箭头L1的轴更靠近里侧的部分。)在该情况下,进一步提高了降低第一布线部123a和第二布线部123b发生短路的风险的效果。

此外,在本实施方式中,支承部114的侧面上的入口116e的周围区域与支承部114延伸的方向平行。切口部116包括从入口116e以与支承部114延伸的方向交叉(例如正交)的方式延伸的入口侧部分116f、和从入口侧部分116f的与入口116e相反一侧沿着支承部114延伸的方向(例如平行)延伸的里侧部分116g。

因而,例如能够抑制支承部114中比切口部116更靠近连接前端侧和根部侧的部分(在本实施方式中一对切口部116之间的部分)的宽度(X轴方向)变窄,并且容易确保切口部116的长度(从入口116e到最深处为止)。其结果,例如,能确保支承部114的强度,能可靠地实现第一布线部123a和第二布线部123b的分离。

支承部114的有切口部116(第一切口部116a)开口的侧面是从支承部114的根部到前端为止平行于一对振动部112地呈直线状延伸,并且在一对振动部112的排列方向上面向与一对振动部112相反一侧的面。

即,如从与后文中阐述的第4实施方式(图16(b))的比较能够理解地那样,支承部114不具有向与一对振动部112相反一侧(+X侧)突出那样的部分。因而,例如,晶体片510在X轴方向小型化。其结果,例如能使晶体设备151小型化。此外,例如从晶体片51获取大量晶体片510时,能够缩短晶体片510彼此间的距离,从而能增加由晶片51制作的晶体片510的数量,能提高生产率。

此外,本实施方式所涉及的音叉式晶体元件500包括上述的音叉式晶体片510、以及设置在晶体片510的表面上的金属图案120。金属图案120包括分别位于一对振动部112上的第一激振电极部121a、分别位于一对振动部112上的第二激振电极部121b、位于支承部114上比基部111更靠近前端侧部分的第一端子部122a、位于支承部114上比第一端子部122a更靠近根部侧部分以及保持部113的X轴方向的支承部114侧部分中的至少一方的第二端子部122b、连接第一激振电极部121a和第一端子部122a的第一布线部123a、以及连接第二激振电极部121b和第二端子部122b的第二布线部123b。

因此,能使用支承部114来安装晶体元件500,此外,通过在其支承部114上设置切口部116,从而起到上述能容易地错开支承部114的固有振动频率的效果,并且起到能方便地分离第一布线部123a和第二布线部123b的效果。

此外,在本实施方式中,第一布线部123a在支承部114的侧面具有比切口部116的入口116e更靠近支承部114的前端侧的部分。第二布线部123b在支承部114的侧面具有比切口部116的入口116e更靠近支承部114的根部侧的部分。

即,在支承部114的一个侧面上,第一布线部123a和第二布线部123b将切口部116夹在中间地进行设置。因此,通过切口部116起到能容易地分离第一布线部123a和第二布线部123b的效果。

此外,本实施方式所涉及的晶体设备151包括上述那样的音叉式晶体元件500、设置有与第一端子部122a和第二端子部122b电粘结的一对连接焊盘131的基板部130a、沿着基板部130a的上表面的边缘部与基板部130a一体设置的框部130b、以及与框部130b的上表面接合的盖体140。

因此,能使用支承部114将晶体元件500高平行度地安装到基板部130a和盖体140上,此外,通过在其支承部114上设置切口部116,从而起到上述的能容易地错开支承部114的固有振动频率的效果,并且起到能容易地分离第一布线部123a和第二布线部123b的效果。

此外,本实施方式所涉及的音叉式晶体元件500的制造方法包括通过蚀刻形成音叉式晶体片510的晶体片形成步骤(图13(a)~图14(b))、以及在音叉式晶体片510上通过剥离法形成金属图案120的金属图案形成步骤(图14(b)~图15(a))。在晶体片形成步骤形成的晶体片510具有上述的实施方式的晶体片510的形状。在金属图案形成步骤中,在利用会被剥离的第二抗蚀剂55从上下方向覆盖切口部116的状态下对成为金属图案120的金属膜57进行成膜(图14(b))。

因此,在切口部116上,基本上不会形成金属膜57。其结果,切口部116有助于金属图案120(第一布线部123a和第二布线部123b)的分离。

<第3实施方式>

图16(a)是示出第3实施方式所涉及的晶体片的支承部114的一部分的俯视图。

第3实施方式是第1实施方式和第2实施方式的组合。具体而言,在支承部114的侧面中的一对振动部112侧(-X侧)的侧面上,与第1实施方式相同地设置凸部115,并且在凸部115上设置第二切口部116b。在支承部114的侧面中的与一对振动部112相反一侧的侧面上,与第2实施方式相同,直接设置第一切口部116a。

凸部115在支承部114延伸的方向(Y′轴方向)上的位置和长度设定成例如至少一部分与第一切口部116a的至少一部分重叠。在图示的示例中,凸部115在Y′轴方向上与整个第一切口部116a重叠,而且与第一切口部116a的配置范围相比在Y′轴方向的两侧延伸。

第二切口部116b通过例如在俯视时,在凸部115的面向支承部114延伸的方向(Y′轴方向)的一侧(在图示的示例中前端侧)的侧面形成切口而形成。第二切口部116b的形状是例如以固定宽度呈直线状延伸的狭缝状。第二切口部116b设置成例如其支承部114侧(+X侧)的内表面从支承部114的凸部115侧(-X侧)的侧面向凸部115突出的一侧(-X侧)远离。但是,第二切口部116b的支承部114侧的内表面也可以与支承部114的凸部115侧的侧面在同一平面上。第二切口部116b的长度例如与第一切口部116a的长度大致相同。

凸部115和第二切口部116b的尺寸可以与第1实施方式相同,第一切口部116a的尺寸可以与第2实施方式相同。

如上所述,在本实施方式中,与第1实施方式和第2实施方式相同,晶体片包括基部111、一对振动部112、支承部114(辅助部)以及保持部113,在俯视时,在辅助部(支承部114)的侧面(+X侧)形成第一切口部116a,因此能起到与第1实施方式和第2实施方式相同的效果。例如能容易地进行频率调整和布线部123的分离。

此外,在本实施方式中,晶体片具有凸部115。凸部115从支承部114的被第一切口部116a切割的侧面相反一侧(-X侧)的侧面突出,在支承部114延伸的方向(Y′轴方向)上,配置范围的至少一部分与第一切口部116a的配置范围的至少一部分重叠。

因而,例如,若第一切口部116a直接设置在支承部114上,则在支承部114上,比第一切口部116a更靠近连接前端侧和根部侧的部分变细,从而支承部114的强度降低,但是通过凸部115可补偿其强度的降低。此外,例如,在第2实施方式中说明的被第一切口部116a切割的侧面(与设置凸部115的侧面相反一侧的侧面)是从支承部114的根部到前端为止平行于一对振动部112呈直线状地延伸,并且在一对振动部112的排列方向(X轴方向)上面向与一对振动部112相反一侧的面,若与这样的结构组合,如根据与后文中阐述的第4实施方式(图16(b))相比较来理解的那样,能够使晶体片小型化并且提高支承部114的强度。

此外,在本实施方式中,在俯视时在凸部115上形成切口部116(在本实施方式中第二切口部116b)。

因此,例如,与第2实施方式相同,在支承部114的宽度方向两侧形成第一切口部116a和第二切口部116b,并且通过凸部115能够提高支承部114的强度。即使第二切口部116b的支承部114侧(+X侧)的内表面与支承部114的凸部115侧(-X侧)的侧面在同一平面上,与该-X侧的侧面被第二切口部116b切割的情况(第2实施方式)相比,也能提高支承部114的强度。在该情况下,能减小凸部115的突出量,因此能减小凸部115与振动部112相抵接的风险。另一方面,若第二切口部116b的+X侧的内表面远离支承部114的-X侧的侧面,则支承部114的强度增强的效果变高。

<第4实施方式>

图16(b)是示出第4实施方式所涉及的晶体片的支承部114的一部分的俯视图。本实施方式中,关于支承部114的2个侧面,除了设置凸部115的侧面与第3实施方式相反以外,其它都与第3实施方式相同。

即,在本实施方式中,在支承部114的2个侧面中的与一对振动部112相反一侧(+X侧)的侧面上设置凸部115,一对振动部112侧(-X侧)的侧面被第二切口部116b切割。在凸部115上设置第一切口部116a。凸部115和设置在凸部115上的切口部116(第一切口部116a)的形状和大小除X轴方向的朝向相反这点以外都与第3实施方式相同。

在本实施方式中,与第1实施方式至第3实施方式相同,晶体片包括基部111、一对振动部112、支承部114(辅助部)以及保持部113,在俯视时,在辅助部(支承部114)的侧面(-X侧)形成第二切口部116b,因此能起到与第1实施方式至第3实施方式相同的效果。例如能容易地进行频率调整和布线部123的分离。

此外,在本实施方式中,也与第3实施方式相同,晶体片具有凸部115。凸部115从支承部114的被第二切口部116b切割的侧面的相反侧(+X侧)的侧面突出,在支承部114延伸的方向(Y′轴方向)上,配置范围的至少一部分与第二切口部116b的配置范围的至少一部分重叠。因此,起到与第3实施方式相同的效果。例如,能对由于在支承部114上设置第二切口部116b导致降低的强度进行补偿。

在本实施方式中,与第3实施方式相反,凸部115设置在支承部114的与一对振动部112相反一侧的侧面上。在该情况下,例如,凸部115不会与振动部112相抵接,因此关于凸部115的配置位置和大小设计的自由度较高。

<第5实施方式>

图16(c)是示出第5实施方式所涉及的晶体片的支承部114的一部分的俯视图。第5实施方式仅在第一切口部116a和第二切口部116b不是面对称这点上与第二实施方式不同。

例如,第一切口部116a和第二切口部116b在支承部114延伸的方向(Y′轴方向)上彼此的位置是错开的。具体而言,例如,两者在Y′轴方向上的配置范围完全不重叠。此外,此处不重叠是指两者的配置范围在Y′轴方向上相互隔开间隔,其中一方(在图示中第二切口部116b)的+Y′侧的端部和另一方(在图示的示例中第一切口部116a)的-Y′侧的端部一致的情况除外。第一切口部116a以及第二切口部116b的形状和大小可以彼此不同,也可以彼此相同(附图的示例)。

由此,第一切口部116a和第二切口部116b在Y′轴方向上不重叠,从而在支承部114上,在X轴方向上没有被两者夹着的部分,而仅由一个切口部116引起宽度(X轴方向)变窄。其结果,例如,与第2实施方式相比,支承部114的强度提高。此外,即使在使第一切口部116a和第二切口部116b一部分彼此重叠的情况下,相比于其中一方的全部和另一方的一部分或者全部重叠的情况,宽度变窄的部分的长度(Y′轴方向)变短,支承部114的强度提高。

<第6实施方式>

图17是示出第6实施方式所涉及的音叉式晶体片210的俯视图。第6实施方式在下述这点上与第2实施方式基本不同:支承部214在根部侧具有与前端侧部分214b相比宽度(X轴方向)较宽的宽幅部214a,并在该宽幅部214a上设置切口部116(第二切口部116b),其他大致与第2实施方式相同。

具体而言,宽幅部214a与前端侧部分214b相比,由于向一对振动部112侧(-X侧)扩大,从而宽度变大。因此,支承部214的与一对振动部112侧相反一侧(+X侧)的侧面与第2实施方式相同,从支承部214的根部到前端为止呈直线状延伸。

此外,第3实施方式和第4实施方式的凸部115无论是与支承部114的前端侧还是根部侧相比,都在一对振动部112的排列方向(X轴方向)上突出。在本申请中,凸部115与支承部114设置于不同的部位,设置在凸部115的侧面的切口部116不包含于设置在支承部114的侧面的切口部116。另一方面,宽幅部214a相对于支承部214的前端部分214b在X轴方向突出,但是在比宽幅部214a更靠近根部侧,没有要与宽幅部214a相比的支承部214的侧面。在本申请中,宽幅部214a是支承部214的一部分,设置在宽幅部214a的侧面(面向+Y侧、-X侧或者+X侧的面)的切口部116为设置在支承部214的侧面的切口部116中的一种。

在宽幅部214a中,在假定将前端侧部分214b向支承部214的根部侧延长的情况下的支承部214的假想形状的基础上追加的部分的形状是例如大致长方体形状。该追加部分的宽度(X轴方向)和长度(Y′轴方向,在另一个观点中宽幅部214a的前端的位置)只要在振动部112振动时振动部112不会与宽幅部214a相抵接,可以适当地设定。例如,宽幅部214a的前端的位置可以比基部111的振动部112侧(+Y′侧)的侧面更靠近支承部214的根部侧,也可以更靠近支承部214的前端侧。根据能将第二切口部116b在Y′轴方向上较长地形成的观点,可以将宽幅部214a的前端的位置设为比基部111更靠近支承部214的前端侧,还可以将宽幅部214a的长度设为支承部214的长度的一半以上。

第二切口部116b形成为例如对面向宽幅部214a的侧面中的支承部214的前端侧的面进行切割。第二切口部116b的形状是例如以固定宽度在支承部114延伸的方向(Y′轴方向)呈直线状延伸的狭缝状。第二切口部116b设置成例如与一对振动部112相反一侧(+X侧)的内表面从前端侧部分214b的一对振动部112侧(-X侧)的侧面向宽幅部214a扩大的一侧(-X侧)远离。但是,第二切口部116b的+X侧的内表面可以与前端侧部分214b的-X侧的侧面在同一平面上。第二切口部116b的长度例如与第一切口部116a的长度大致相同。

此处,例举尺寸的一个示例。例如,对于在第1实施方式的说明中举例示出的尺寸(例如支承部214(此处是前端侧部分214b)的宽度(X轴方向)为50~120μm、支承部214的长度(Y′轴方向)为745~1010μm)的情况下,宽幅部214a相对于前端侧部分214b的突出量(X轴方向)为20~60μm,宽幅部214a的Y′轴方向的长度为300~800μm。前端侧部分214b的长度为445~710μm。在该情况下,第二切口部116b的宽度(X轴方向)和长度(Y′轴方向)可以与在第1实施方式的说明中举例示出的尺寸相同。

在支承部214中,设置在宽幅部214a扩大的一侧的相反侧(+X侧)的侧面上的第一切口部116a的位置、形状以及大小与宽幅部214a的有无无关,可以与第2实施方式相同地设定,也可以考虑设置宽幅部214a的情况来进行设定。例如,第一切口部116a的一部分或者全部设置在宽幅部214a上。此外,在第一切口部116a全部设置在宽幅部214a上的情况下,排除第一切口部116a的+Y′侧的端部与前端侧部分214b的-Y′侧的端部一致的情况。

如上所述,在本实施方式中,也与第1实施方式至第5实施方式相同,晶体片包括基部111、一对振动部112、支承部114(辅助部)以及保持部113,在俯视时,在辅助部(支承部214)的侧面形切口部116,因此能起到与第1实施方式至第5实施方式相同的效果。例如能容易地进行频率调整和布线部123的分离。

此外,在本实施方式中,支承部214在俯视时具有宽幅部214a,该宽幅部214a与保持部113连接,并且与支承部214的前端侧部分214b相比,向一对振动部112的排列方向(X轴方向)上的一对振动部112侧(-X侧)扩大。

因此,例如通过设置宽幅部214a来提高使用晶体片210的晶体元件的特性。具体而言,若使支承部整体宽度变大,则通常提高晶体元件的特性。这是考虑到例如因为支承部的固有振动频率变高,从而和振动部112的固有振动频率的差变大。宽幅部214a能起到与将该支承部整体宽度变大类似的效果。在其另一个方面,宽幅部214a仅设置在根部侧,因此与将支承部整体宽度变大的情况相比,与正进行振动的振动部112相抵接的风险较低。在另一个观点中,在使支承部整体宽度变大的情况下,支承部必须向一对振动部的相反侧(+X侧)变宽,但是在本实施方式中,能使支承部214(宽幅部214a)向一对振动部112侧变宽,从而能实现晶体片210整体的小型化。

此外,在本实施方式中,切口部116(例如第二切口部116b)在宽幅部214a上形成。

因此,例如,与在前端侧部分214b的侧面上设置第二切口部116b的情况(该情况也包含在本申请发明中)相比,可抑制支承部214上比第二切口部116b更靠近连接前端和根部的部分变细。其结果,提高支承部214的强度。即使第二切口部116b的与一对振动部112相反一侧(+X侧)的内表面与前端侧部分214b的一对振动部112侧(-X侧)的侧面在同一平面上,与第二切口部116b切割前端侧部分214b的侧面的情况相比,也能提高支承部214的强度。若第二切口部116b的+X侧的内表面远离前端侧部分214b的-X侧的侧面,则支承部214的强度增强的效果变大。

此外,在对宽幅部214a变宽的一侧(一对振动部112侧)的相反侧(+X)侧的侧面进行切割的第一切口部116a上,Y′轴方向的配置范围的至少一部分与宽幅部214a的Y′轴方向的配置范围的至少一部分重叠的情况下,与第3实施方式中凸部115的至少一部分与第一切口部116a的配置范围的至少一部分重叠的情况相同,由第一切口部116a导致降低的支承部214的强度能通过宽幅部214a进行补偿。

本发明不限定于上述的实施方式,可以在各种方式下进行实施。

在实施方式中,虽然一对振动部和支承部的延伸方向与X轴正交,但是也可以相对于X轴倾斜。此外,一对振动部和支承部的相对位置与X轴的正负的关系可以与实施方式相反。一对振动部和支承部的相对位置与Y′轴的正负的关系可以与实施方式相反。晶体片的上下表面(设置端子部的面和不设置端子部的面)与Z′轴的正负的关系也可以与实施方式相反。

第1实施方式至第6实施方式可以适当地进行组合。例如,在第6实施方式中,+X侧的第一切口部116a与第2实施方式和第3实施方式相同,虽然设置在支承部的从根部到前端为止呈直线状延伸的侧面上,但也可以与第1实施方式1和第4实施方式相同,设置在凸部115上。

两个端子部设置在支承部的前端侧部分、支承部的根部侧部分(保持部与支承部的连结部分)以及保持部的与支承部相反一侧部分(在实施方式中被枕部133支承的部分)这3个中的任意2个上即可。例如,在实施方式中,可以是设置在支承部114的根部侧的第二端子部122b照原样设置,设置在支承部114的前端侧的第一端子部122a可以设置在从保持部113的基部111向-X侧突出的部分(在实施方式中被枕部133支承的部分)上,通过枕部133来对支承部114的前端侧部分进行支承。

在实施方式中,虽然保持部113具有相对于基部111向-X侧突出的部分,但是也可以省略该部分。此外,该突出的部分、以及保持部的连结支承部和基部的部分在Y′轴方向的大小可以不同。保持部不需要在整个基部的宽度(X轴方向)上都与基部连接,例如可以与面向基部-Y′侧的侧面的一部分连结。

切口部的形状不限定于直线状和L字形。例如,可以在一部分或者全部上包含曲线状部分,也可以包含宽度变大的部分。

在本实施方式中,作为切口部的效果,例举了频率的调整变得容易和布线部的分离(抑制短路)等,但是不需要起到该全部效果。例如,切口部可以仅有助于布线部的分离,而无需有助于支承部的固有振动频率的优化。此外,也可以有助于上述以外的效果,例如使导电性粘结剂134产生的应力缓和。

此外,根据本实施方式,不将切口部设为要件,能够提取出以下的发明。

一种音叉式晶体片,包括:

基部、

从所述基部彼此并排地进行延伸的一对振动部、

相对于所述基部和所述一对振动部位于所述一对振动部的排列方向的一侧并且相对于所述一对振动部并排地进行延伸的支承部、以及

相对于所述基部位于与所述一对振动部相反一侧并且连结所述基部和所述支承部的保持部,

所述支承部在俯视时具有宽幅部,该宽幅部连接所述保持部,并且与所述支承部的前端侧部分相比向所述排列方向的所述一对振动部侧扩大。

此外,一种具备上述晶体片的音叉式晶体元件、以及一种具备该音叉式晶体元件的晶体设备。

标号说明

100···音叉式晶体元件

110、210、510···晶体片

111···基部

112···振动部

113···保持部

114···支承部

115···凸部

116···切口部

117···砝码部

118···槽部

119···辅助部

120···金属图案

121···激振电极部

122···端子部

123···布线部

124···频率调整部

130a···基板部

130b···框部

131···连接焊盘

132···外部端子

133···枕部

134···导电性粘结剂

140···盖体

141···接合构件

151···晶体设备

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号