JP2005159717A - 圧電振動子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】凸部に対して励振電極の形成位置がずれて不要振動が発生することを防止する圧電振動子とその製造方法、及び凸部に形成した電極膜を曲面状としてメサ構造の圧電振動子の電気的特性を改良した圧電振動子とその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本実施例においては、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成し、拡大した凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く形成した。そこで、メサ構造を有する圧電振動子25は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に凸部の段差部より外側の領域まで拡大して励振電極26を形成し、更にリード電極27を介してパッド電極28に接続したものであり、図1(c)に示す如く凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜した。
【選択図】 図1
【解決手段】本実施例においては、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成し、拡大した凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く形成した。そこで、メサ構造を有する圧電振動子25は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に凸部の段差部より外側の領域まで拡大して励振電極26を形成し、更にリード電極27を介してパッド電極28に接続したものであり、図1(c)に示す如く凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜した。
【選択図】 図1
Description
本発明は圧電振動子とその製造方法に関し、特にメサ構造を有する圧電振動子において、電極構造を改良した圧電振動子とその製造方法に関するものである。
従来、厚み滑り振動子の振動エネルギーを閉じ込める方法として、特開昭51−24892号公報、特開平8−330883号公報に開示されているように、べべル型、コンベックス型、或いは、メサ型等のように圧電基板を所定の形状に加工する方法が知られており、これらの方法は、振動エネルギーを励振用電極下により多く集中させることが出来るため、機械的振動により発生した電荷をより多く励振用電極下に集中させ、共振インピーダンスを小さくすることが可能で有る。
図8は、所定の形状に加工した圧電振動子の変位量エネルギーの変化例を示すグラフである。図8は、圧電基板の中心部からの距離を可変した際の変位量エネルギー分布の変化量を示したもので、aは圧電基板をフラットのまま使用した場合を示し、bは圧電基板をメサ加工して使用した場合を示し、cは圧電基板をベベル加工して使用した場合を示す。図8に示した如く圧電基板をフラットのまま使用する場合に比べ、圧電基板をメサ加工、或いはベベル加工して使用した場合の方が圧電基板の中心部より分布する変位量エネルギーが大きく減少しており、これは、励振電極からのエネルギーの漏れが少ないことを示している。
図9は、べべル構造、コンベックス構造、メサ構造の各圧電基板の形状を示す外観例である。図9(a)はべべル構造を示し、図9(b)はコンベックス構造を示し、図9(c)はメサ構造を示す。夫々、所定の形状に加工した圧電基板1、3、5に対し、斜線で示した領域の表面に励振電極2、4、6が形成され、振動エネルギーは、各圧電基板の斜線部分に閉じ込められる。又、べべル加工、或いはコンベックス加工は、加工する際に手間の掛かる作業が必要であり、コスト面からはメサ構造の圧電振動子が有利である。
そこで、以降、メサ構造、即ち凸部を有する圧電振動子について説明する。
図10は、従来の圧電振動子の第一の外観構造例であり、図10(a)は上面図を示し、図10(b)はA方向からの正面図(電極は励振電極のみ表示)を示す。メサ構造を有する圧電振動子7は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極10を形成してリード電極11を介してパッド電極12に接続したものである。第一の外観例においては、励振電極10と凸部9とが同一表面積を有する場合を示す。
図10は、従来の圧電振動子の第一の外観構造例であり、図10(a)は上面図を示し、図10(b)はA方向からの正面図(電極は励振電極のみ表示)を示す。メサ構造を有する圧電振動子7は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極10を形成してリード電極11を介してパッド電極12に接続したものである。第一の外観例においては、励振電極10と凸部9とが同一表面積を有する場合を示す。
図11は、従来の圧電振動子の第二の外観構造例であり、図11(a)は上面図を示し、図11(b)はA方向からの正面図(電極は励振電極のみ表示)を示す。メサ構造を有する圧電振動子13は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極14を形成してリード電極15を介してパッド電極16に接続したものである。第二の外観例においては、励振電極14の表面積を凸部9の表面積に比べて多少小さく形成して、多段メサ効果を得る構造とする。
このようなメサ構造を有する圧電振動子を製造する際は、エッチングの手段により凸部を形成するが、エッチングの耐性膜として、Cr層,Au層,フォトレジスト等を組み合わせて使用することが多い。凸部に形成する励振電極は、励振電極と凸部とが同一表面積を有する場合、耐性膜として使用したCr、及びAu層をそのまま励振電極として使用する場合と、Cr、及びAu層を剥離した後Ni、Au層を形成する場合とが有る。
しかしながら、従来の圧電振動子とその製造方法は以下のような問題を抱えていた。
エッチングの手段により圧電基板に凸部を形成した後、エッチング時に使用した耐性膜を剥離し、凸部に励振電極をメタルマスクを使用して蒸着する際に、所定の位置に誤差無く励振電極を形成することは困難である。そのため、励振電極の形成位置がずれて、励振電極が凸部よりはみ出して形成される場合がある。
エッチングの手段により圧電基板に凸部を形成した後、エッチング時に使用した耐性膜を剥離し、凸部に励振電極をメタルマスクを使用して蒸着する際に、所定の位置に誤差無く励振電極を形成することは困難である。そのため、励振電極の形成位置がずれて、励振電極が凸部よりはみ出して形成される場合がある。
図12は、従来の圧電振動子の第三の外観構造例であって、励振電極が凸部をはみ出して形成された場合であり、図12(a)は上面図を示し、図12(b)はA方向からの正面図(電極は励振電極のみ表示)を示す。メサ構造を有する圧電振動子17は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極18を形成してリード電極19を介してパッド電極20に接続したものである。第三の外観例においては、励振電極18の形成位置がずれて、励振電極18が凸部9よりはみ出して形成されている場合を示す。
そこで、図12に示すように凸部に対して励振電極の形成位置がずれた場合、凸部以外の圧電基板の薄肉部に対しても電界が印可される事となり、不要振動が発生し易くなると共に、電界がずれて印加されるため非対称な不要振動を発生し易くなるという問題が生ずる。更に、凸部以外の薄肉部に対しても、ずれにより電極の質量負荷がなされるため、凸部の段差部を精度良く加工しても質量的に不均一が発生するため、不要振動が発生し易くなる。
一方、圧電基板をメサ構造とするため凸部を形成する際に、凸部を従来のように階段状とせずに、例えばコンベックス型の圧電基板のように凸部を滑らかな傾斜を持たせて形成すると、従来の階段状の凸部と比べて振動エネルギーを励振用電極下により多く集中させることから、メサ構造を有する圧電振動子をコンベックス構造を有する圧電振動子の特性に近づけることが出来、メサ構造を有する圧電振動子の電気的特性を改良するために有効であるが、エッチングによる手段で曲面状の凸部を形成することは困難である。
図13に、圧電基板に形成した凸部を曲面上に加工した圧電振動子の例を示す(電極は励振電極のみ表示)。圧電振動子17は、圧電基板22に曲面状の凸部23を形成し、その曲面状の凸部23の表面に励振電極24を形成した構造である。
本発明は上述したような問題を解決するためになされたものであって、凸部に対して励振電極の形成位置がずれて不要振動が発生することを防止する圧電振動子とその製造方法、及び凸部を曲面状としてメサ構造の圧電振動子の電気的特性を改良した圧電振動子とその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は上述したような問題を解決するためになされたものであって、凸部に対して励振電極の形成位置がずれて不要振動が発生することを防止する圧電振動子とその製造方法、及び凸部を曲面状としてメサ構造の圧電振動子の電気的特性を改良した圧電振動子とその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明に係わる圧電振動子とその製造方法は、以下の構成をとる。
請求項1記載の圧電振動子は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、前記励振電極を、圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、凸部上の励振電極と凸部段差部の励振電極との電気的接続が不導通若しくは高インピーダンスになるように、励振電極の膜厚を凸部中央部に比べて凸部段差部周辺は電極膜を薄く形成するよう構成する。
請求項1記載の圧電振動子は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、前記励振電極を、圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、凸部上の励振電極と凸部段差部の励振電極との電気的接続が不導通若しくは高インピーダンスになるように、励振電極の膜厚を凸部中央部に比べて凸部段差部周辺は電極膜を薄く形成するよう構成する。
請求項2記載の圧電振動子は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、前記励振電極を、圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、励振電極の膜厚を全面に渡って1000Å以下として成膜するよう構成する。
請求項3記載の圧電振動子は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、前記凸部は低く形成しておき、前記励振電極を圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、励振電極を凸部の中心部で最も厚く成膜し、外周に向かって曲面状に徐々に薄く成膜するよう構成する。
請求項4記載の圧電振動子の製造方法は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子を製造する方法であって、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサと、該スペーサの上面と下面の夫々に、励振電極よりやや大きめのパターン状にくり貫かれた第一のパターン板A、及びBとを重ね、更に該第一のパターン板Aの上面と、第一のパターン板Bの下面の夫々に、励振電極とほぼ同一の大きさのパターン状にくり貫かれた第二のパターン板A、及びBとを重ね合わせて構成したメタルマスクを使用し、スパッタ法を用いて圧電基板に励振電極を蒸着するよう構成する。
請求項5記載の圧電振動子の製造方法は、圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子を製造する方法であって、前記凸部は低く形成しておき、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサと、該スペーサの上面と下面の夫々に、励振電極より大きめの所定のパターン状にくり貫かれたパターン板A、及びBとを重ね、更に該パターン板Aの上面と、パターン板Bの下面の夫々に、メッシュマスクA、及びBを重ね合わせて構成したメタルマスクを使用し、スパッタ法を用いて圧電基板に励振電極を蒸着するよう構成する。
請求項6記載の圧電振動子の製造方法は、前記メッシュマスクは、スパッタ蒸着を行う際に、電極材料から放出される粒子が通り抜ける量をコントロールするため、電極膜を厚く成膜する位置には大きめの穴を開け、又、電極膜を薄く成膜する位置には小さめの穴を開けて、励振電極の電極膜を前記凸部の中心から段差部に向かって滑らかな傾斜を持たせて成膜させる構造であるよう構成する。
請求項1、及び4記載の発明は、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く形成したことにより、励振電極の電極膜は、凸部段差部において段切れを起こし、励振電極が凸部をはみ出して形成されてもはみ出した部分に成膜された電極部分は非導通となるので、非導通部分の電極は、電界が印加されず非対称な不要振動を発生することは無い。従って本実施例によれば、励振電極の形成時に、形成位置が多少ずれても圧電振動子の電気的特性に悪影響を与えることを防止し、圧電振動子の電気的特性を向上させる上で大きな効果を発揮する。
請求項2記載の発明は、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、電極膜の膜厚を薄く全面積を1000Å以下としたことにより、励振電極が凸部をはみ出して形成された電極部は、凸部の段差部において電極膜が更に薄く成膜されて質量負荷の効果が低くなることから質量負荷効果的には凸部をはみだした電極は、圧電振動子の電気的特性に与える影響は少なくなる。従って本実施例によれば、凸部に対して励振電極の形成位置がずれても圧電基板の凸部からはみ出した電極は、電気的に無視することが出来、圧電振動子に不要振動が発生することを防止出来、圧電振動子の電気的特性を向上させる上で大きな効果を発揮する。
請求項3、5、及び6記載の発明は、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、励振電極の電極膜を凸部の中心から段差部周辺に向かって滑らかな傾斜を持たせて成膜し、電極膜を用いてコンベックス形状を形成した。従って本実施例によれば、電極膜を用いて容易にコンベックス形状の圧電基板が形成出来、振動エネルギーを励振用電極下により多く集中させることが可能となり圧電振動子の電気的特性の向上に大きな効果を発揮する。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明に係る圧電振動子の第一の実施例を示す外観構造を示し、図1(a)は上面図であり、図1(b)はA方向からの断面図(電極は励振電極のみ表示)であり、図1(c)は凸部段差部の拡大図である。本実施例においては、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成し、拡大した凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く形成した。そこで、メサ構造を有する圧電振動子25は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極26を形成してリード電極27を介してパッド電極28に接続したものであり、図1(c)に示す如く凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜した。
図1は、本発明に係る圧電振動子の第一の実施例を示す外観構造を示し、図1(a)は上面図であり、図1(b)はA方向からの断面図(電極は励振電極のみ表示)であり、図1(c)は凸部段差部の拡大図である。本実施例においては、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成し、拡大した凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く形成した。そこで、メサ構造を有する圧電振動子25は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極26を形成してリード電極27を介してパッド電極28に接続したものであり、図1(c)に示す如く凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜した。
従って、凸部周辺の段差部においては、励振電極が凸部をはみ出して形成されても段差部における電極膜が薄いため、段切れを起こして圧電基板の薄肉部に形成された電極部分は非導通となる。そのため非導通部分の電極は、電極が形成されているにもかかわらず電気的に凸部に形成した励振電極と導通していないため、電界が印加されない。又、仮に圧電基板の薄肉部にはみ出して形成されている電極が導通していても、この電極は薄い膜厚であり、質量負荷の効果が低く、よって質量負荷効果的には凸部をはみだした電極は、圧電振動子の電気的特性に与える影響は低いものである。従って、凸部に対して励振電極の形成位置がずれても圧電基板の薄肉部に形成される電極は、電気的に無視することが出来、圧電振動子に不要振動が発生することを防止できる。
図2は、本発明に係る圧電振動子の第二の実施例を示す外観構造を示し、図2(a)は上面図であり、図2(b)はA方向からの正面図(電極は励振電極のみ表示)であり、図2(c)は凸部段差部の拡大図である。本実施例においては、励振電極を圧電基板の端部に向かって凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成し、電極膜の膜厚を全面積1000Å以下にした。そこで、メサ構造を有する圧電振動子29は、圧電基板8の両主面のほぼ中央部に凸部9を形成した後、凸部9の表裏に励振電極30を形成してリード電極31を介してパッド電極32に接続したものである。
本実施例においては、電極膜の膜厚を薄く1000Å以下としたので、電極膜が全面積均一であっても、励振電極が凸部をはみ出すことにより形成される電極部は、凸部の段差部において電極膜が更に薄くなる。従って、凸部をはみ出して形成され電極部は、質量負荷の効果が低く、よって質量負荷効果的には凸部をはみだした電極は、圧電振動子の電気的特性に与える影響は低いものである。
図3は、圧電振動子の電極膜厚と電極膜の比抵抗値の関係例を示すグラフである。図3に示すように、電極膜厚が薄くなるほど抵抗値は上昇する。そこで、凸部に対して励振電極の形成位置がずれても圧電基板の薄肉部に形成される電極は、電気的に無視することが出来、圧電振動子に不要振動が発生することを防止出来る。
図3は、圧電振動子の電極膜厚と電極膜の比抵抗値の関係例を示すグラフである。図3に示すように、電極膜厚が薄くなるほど抵抗値は上昇する。そこで、凸部に対して励振電極の形成位置がずれても圧電基板の薄肉部に形成される電極は、電気的に無視することが出来、圧電振動子に不要振動が発生することを防止出来る。
図4は、本発明に係る圧電振動子の第三の実施例を示す外観構造を示し、図4(a)は上面図であり、図4(b)はA方向からの断面図(電極は励振電極のみ表示)であり、図4(c)は凸部段差部の拡大図である。本実施例においては、コンベックス型の圧電基板のように凸部を滑らかな傾斜を持たせて曲面状に形成した場合と同様の機能を持たせるため、励振電極の電極膜を凸部の中心から段差部周辺に向かって滑らかな傾斜を持たせて曲面状に成膜し、電極膜を用いてコンベックス形状を形成したものである。そこで、圧電基板の凸部を従来のものより薄く形成し、その凸部上に、凸部の面積より大きめの励振電極を凸部の中心部で従来より厚く、外周に向かって曲面状に徐々に薄く形成した。
従って、メサ構造を有する圧電振動子33は、圧電基板34の両主面のほぼ中央部に凸部35を形成した後、凸部35の表裏に励振電極36を形成してリード電極37を介してパッド電極38に接続したものである。本実施例においては、電極膜を用いて容易にコンベックス形状の圧電振動子と同等の形状を形成することにより、振動エネルギーを励振用電極下により多く集中させることが出来るため、圧電振動子の電気的特性を向上することが可能となる。
図5は、本発明に係わる圧電振動子の第三の実施例について、変位量エネルギーの変化例を示すグラフである。図5は、圧電基板の中心部からの距離を可変した際の変位量エネルギー分布の変化量を示したもので、bは圧電基板をメサ加工して使用した場合を示し、cは圧電基板をベベル加工して使用した場合を示し、dは第三の実施例における圧電振動子の場合を示す。第三の実施例は、従来のメサ形状の圧電振動子と比べ励振電極からのエネルギーの漏れが少ないことを示している。
次に、以降、本発明に係わる圧電振動子の製造方法について説明する。
図6は、本発明に係わる圧電振動子の製造方法について第一の実施例を示す説明図である。本実施例は、図1において説明した圧電振動子について、励振電極を成膜する方法を示したもので、励振電極を凸部より多少大きめに形成すると共に、凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜する手段を説明するものである。そこで、図5に示した如く、凸部を形成した圧電基板8に励振電極を成膜するため、所定の構造を有するメタルマスクを使用する。メタルマスクは、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサ39と、該スペーサ39の上面と下面の夫々に、励振電極よりやや大きめのパターン状にくり貫かれた第一のパターン板40a、40bとを重ね、更に該第一のパターン板40aの上面と、第一のパターン板40bの下面の夫々に、励振電極とほぼ同一の大きさのパターン状にくり貫かれた第二のパターン板41a、41bとを重ね合わせたものである。
図6は、本発明に係わる圧電振動子の製造方法について第一の実施例を示す説明図である。本実施例は、図1において説明した圧電振動子について、励振電極を成膜する方法を示したもので、励振電極を凸部より多少大きめに形成すると共に、凸部段差部周辺の電極膜はぼかすように薄く成膜する手段を説明するものである。そこで、図5に示した如く、凸部を形成した圧電基板8に励振電極を成膜するため、所定の構造を有するメタルマスクを使用する。メタルマスクは、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサ39と、該スペーサ39の上面と下面の夫々に、励振電極よりやや大きめのパターン状にくり貫かれた第一のパターン板40a、40bとを重ね、更に該第一のパターン板40aの上面と、第一のパターン板40bの下面の夫々に、励振電極とほぼ同一の大きさのパターン状にくり貫かれた第二のパターン板41a、41bとを重ね合わせたものである。
このようなメタルマスクを使用し、スパッタ法を用いて圧電基板に励振電極を成膜するために電極材料と圧電基板間に高いエネルギーを印加すると、電極材料からイオン化された粒子が放出され、階段状のメタルマスクを介して圧電基板に堆積し電極膜を形成する。メタルマスクは階段状に形成されており、圧電基板の凸部周辺部から薄肉部に至る部分では、イオン化された粒子は電子の波動性による電子回折に基づく回折現象により回り込んで堆積するため、成膜される電極膜は薄い膜となり、所望の励振電極が成膜される。この成膜の程度は、第一のパターン板のくり貫き部の大きさ、第二のパターン板のくり貫き部の大きさ、及び圧電基板とメタルマスク間の空間の要因で決定される。
尚、図6は、メタルマスクの一部のみを記載したものであり、実際使用されるメタルマスクは、図6に示した構造を複数有したものである。
尚、図6は、メタルマスクの一部のみを記載したものであり、実際使用されるメタルマスクは、図6に示した構造を複数有したものである。
図7は、本発明に係わる圧電振動子の製造方法について第二の実施例を示す説明図である。本実施例は、図4において説明した圧電振動子について、励振電極を成膜する方法を示したもので、振動領域からの振動エネルギーの漏れを少なくするため、励振電極の電極膜を凸部の中心から段差部に向かって滑らかな傾斜を持たせて曲面状に成膜し、電極膜を用いてコンベックス形状を形成したものである。そこで、図7(a)に示した如く、従来より低い凸部を形成した圧電基板に励振電極を成膜するため、所定の構造を有するメタルマスクを使用する。メタルマスクは、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサ42と、該スペーサ42の上面と下面の夫々に、励振電極より大きめの所定のパターン状にくり貫かれたパターン板43a、43bとを重ね、更に該パターン板43aの上面と、パターン板43bの下面の夫々に、メッシュマスク44a、44bを重ね合わせたものである。
このようなメタルマスクを使用し、スパッタ法などを用いて圧電基板に励振電極を成膜するために電極材料と圧電基板間に高いエネルギーを印加すると、電極材料からイオン化された粒子が放出され、メッシュ状のメタルマスクを介して圧電基板に堆積し電極膜を形成する。メッシュマスク44a、44bは、図7(b)に示すように、電極材料から放出される粒子が通り抜ける量をコントロールするため、電極膜を厚く成膜する位置には大きめの穴を開け、又、電極膜を薄く成膜する位置には小さめの穴を開ける等して、励振電極の電極膜を凸部の中心から段差部に向かって滑らかな傾斜を持たせて曲面状に成膜させたものである。
尚、図7は、メタルマスクの一部のみを記載したものであり、実際使用されるメタルマスクは、図7に示した構造を複数有したものである。又、本第二の実施例による製造方法は、メッシュマスクを所望のパターンに形成することにより、前記第一の実施例による製造方法を用いて成膜した圧電振動子の励振電極と同等の成膜を行うことも可能である。
1・・圧電基板、 2・・励振電極、
3・・圧電基板、 4・・励振電極、
5・・圧電基板、 6・・励振電極、
7・・圧電振動子、 8・・圧電基板、
9・・凸部、 10・・励振電極、
11・・リード電極、 12・・パッド電極、
13・・圧電振動子、 14・・励振電極、
15・・リード電極、 16・・パッド電極、
17・・圧電振動子、 18・・励振電極、
19・・リード電極、 20・・パッド電極、
21・・圧電振動子、 22・・圧電基板、
23・・凸部、 24・・励振電極、
25・・圧電振動子、 26・・励振電極、
27・・リード電極、 28・・パッド電極、
29・・圧電振動子、 30・・励振電極、
31・・リード電極、 32・・パッド電極、
33・・圧電振動子、 34・・圧電基板、
35・・凸部、 36・・励振電極、
37・・リード電極、 38・・パッド電極、
39・・スペーサ、 40a、40b・・第一のパターン板、
41a、41b・・第二のパターン板、 42・・スペーサ、
43a、43b・・パターン板、 44a、44b・・メッシュマスク
3・・圧電基板、 4・・励振電極、
5・・圧電基板、 6・・励振電極、
7・・圧電振動子、 8・・圧電基板、
9・・凸部、 10・・励振電極、
11・・リード電極、 12・・パッド電極、
13・・圧電振動子、 14・・励振電極、
15・・リード電極、 16・・パッド電極、
17・・圧電振動子、 18・・励振電極、
19・・リード電極、 20・・パッド電極、
21・・圧電振動子、 22・・圧電基板、
23・・凸部、 24・・励振電極、
25・・圧電振動子、 26・・励振電極、
27・・リード電極、 28・・パッド電極、
29・・圧電振動子、 30・・励振電極、
31・・リード電極、 32・・パッド電極、
33・・圧電振動子、 34・・圧電基板、
35・・凸部、 36・・励振電極、
37・・リード電極、 38・・パッド電極、
39・・スペーサ、 40a、40b・・第一のパターン板、
41a、41b・・第二のパターン板、 42・・スペーサ、
43a、43b・・パターン板、 44a、44b・・メッシュマスク
Claims (6)
- 圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、
前記励振電極を、圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、
凸部上の励振電極と凸部段差部の励振電極との電気的接続が不導通若しくは高インピーダンスになるように、励振電極の膜厚を凸部中央部に比べて凸部段差部周辺は電極膜を薄く形成したことを特徴とする圧電振動子。 - 圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、
前記励振電極を、圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、励振電極の膜厚を全面に渡って1000Å以下として成膜したことを特徴とする圧電振動子。 - 圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子において、
前記凸部は低く形成しておき、前記励振電極を圧電基板の端部に向かって前記凸部の段差部より外側の領域まで拡大して形成すると共に、励振電極を凸部の中心部で最も厚く成膜し、外周に向かって曲面状に徐々に薄く成膜したことを特徴とする圧電振動子。 - 圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子を製造する方法であって、
中心部に圧電基板を保持するためのスペーサと、該スペーサの上面と下面の夫々に、励振電極よりやや大きめのパターン状にくり貫かれた第一のパターン板A、及びBとを重ね、更に該第一のパターン板Aの上面と、第一のパターン板Bの下面の夫々に、励振電極とほぼ同一の大きさのパターン状にくり貫かれた第二のパターン板A、及びBとを重ね合わせて構成したメタルマスクを使用し、スパッタ法を用いて圧電基板に励振電極を蒸着したことを特徴とする圧電振動子の製造方法。 - 圧電基板の両主面の相対向する位置に所定の形状の凸部を設け、該凸部上面に励振電極を形成すると共に、該励振電極と前記圧電基板端部に配置したパッド電極とを接続するためのリード電極を備えた圧電振動子を製造する方法であって、
前記凸部は低く形成しておき、中心部に圧電基板を保持するためのスペーサと、該スペーサの上面と下面の夫々に、励振電極より大きめの所定のパターン状にくり貫かれたパターン板A、及びBとを重ね、更に該パターン板Aの上面と、パターン板Bの下面の夫々に、メッシュマスクA、及びBを重ね合わせて構成したメタルマスクを使用し、スパッタ法を用いて圧電基板に励振電極を蒸着したことを特徴とする圧電振動子の製造方法。 - 前記メッシュマスクは、スパッタ蒸着を行う際に、電極材料から放出される粒子が通り抜ける量をコントロールするため、電極膜を厚く成膜する位置には大きめの穴を開け、又、電極膜を薄く成膜する位置には小さめの穴を開けて、励振電極の電極膜を前記凸部の中心から段差部に向かって滑らかな傾斜を持たせて成膜させる構造であることを特徴とする請求項5記載の圧電振動子の製造方法。
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Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008060957A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電発振器 |
JP2008306594A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | メサ型振動片およびメサ型振動デバイス |
JP2009078439A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Fujifilm Corp | 圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッド |
JP2011097369A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動素子 |
JP2012142974A (ja) * | 2012-02-27 | 2012-07-26 | Seiko Epson Corp | メサ型圧電振動片、メサ型圧電振動デバイス、発振器、及び電子機器 |
US8278798B2 (en) | 2009-12-15 | 2012-10-02 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Crystal device |
JP2012191446A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Seiko Instruments Inc | 電子デバイス及び電子デバイスの製造方法 |
JP2012199602A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Seiko Epson Corp | 圧電振動素子、圧電振動子、圧電発振器及び電子デバイス |
JP2013026810A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
JP2013034217A (ja) * | 2012-09-14 | 2013-02-14 | Seiko Epson Corp | 振動デバイスの周波数調整方法、並びに振動デバイス、および電子デバイス |
JP2014030114A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kyocera Crystal Device Corp | 水晶振動素子 |
US8766514B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-07-01 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric resonator |
JP2014123990A (ja) * | 2014-03-19 | 2014-07-03 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片および圧電振動子 |
KR20160035352A (ko) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | 삼성전기주식회사 | 수정 진동자와 이를 포함하는 패키지 |
JP2016127469A (ja) * | 2015-01-06 | 2016-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器、および移動体 |
US9431995B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-08-30 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, resonator, resonator device, oscillator, electronic device, and mobile object |
US9837982B2 (en) | 2011-03-09 | 2017-12-05 | Seiko Epson Corporation | Vibrating element, vibrator, oscillator, and electronic device with stepped excitation section |
WO2019059247A1 (ja) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動素子の製造方法及び圧電振動子の製造方法 |
KR20190098009A (ko) * | 2018-02-13 | 2019-08-21 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 |
CN110166018A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
WO2021186839A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 有限会社マクシス・ワン | 水晶振動子の電極構造、水晶振動子、水晶発振器 |
-
2003
- 2003-11-26 JP JP2003395273A patent/JP2005159717A/ja active Pending
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008060957A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電発振器 |
JP2008306594A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | メサ型振動片およびメサ型振動デバイス |
JP2009078439A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Fujifilm Corp | 圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッド |
JP2011097369A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動素子 |
US8278798B2 (en) | 2009-12-15 | 2012-10-02 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Crystal device |
US8766514B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-07-01 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric resonator |
US9231184B2 (en) | 2010-11-19 | 2016-01-05 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric resonator |
US9837982B2 (en) | 2011-03-09 | 2017-12-05 | Seiko Epson Corporation | Vibrating element, vibrator, oscillator, and electronic device with stepped excitation section |
JP2012191446A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Seiko Instruments Inc | 電子デバイス及び電子デバイスの製造方法 |
US9948275B2 (en) | 2011-03-18 | 2018-04-17 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and electronic device |
US9093634B2 (en) | 2011-03-18 | 2015-07-28 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and electronic device |
JP2012199602A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Seiko Epson Corp | 圧電振動素子、圧電振動子、圧電発振器及び電子デバイス |
CN107681991A (zh) * | 2011-03-18 | 2018-02-09 | 精工爱普生株式会社 | 压电振动元件、压电振子、压电振荡器以及电子设备 |
JP2013026810A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
JP2012142974A (ja) * | 2012-02-27 | 2012-07-26 | Seiko Epson Corp | メサ型圧電振動片、メサ型圧電振動デバイス、発振器、及び電子機器 |
JP2014030114A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kyocera Crystal Device Corp | 水晶振動素子 |
JP2013034217A (ja) * | 2012-09-14 | 2013-02-14 | Seiko Epson Corp | 振動デバイスの周波数調整方法、並びに振動デバイス、および電子デバイス |
JP2014123990A (ja) * | 2014-03-19 | 2014-07-03 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片および圧電振動子 |
US9716484B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-07-25 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, resonator, resonator device, oscillator, electronic device, and mobile object |
US9431995B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-08-30 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, resonator, resonator device, oscillator, electronic device, and mobile object |
KR101616632B1 (ko) | 2014-09-23 | 2016-04-28 | 삼성전기주식회사 | 수정 진동자와 이를 포함하는 패키지 |
CN106160692A (zh) * | 2014-09-23 | 2016-11-23 | 三星电机株式会社 | 晶体振荡器和包括该晶体振荡器的晶体振荡器封装件 |
KR20160035352A (ko) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | 삼성전기주식회사 | 수정 진동자와 이를 포함하는 패키지 |
JP2016127469A (ja) * | 2015-01-06 | 2016-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器、および移動体 |
WO2019059247A1 (ja) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動素子の製造方法及び圧電振動子の製造方法 |
JPWO2019059247A1 (ja) * | 2017-09-22 | 2020-10-15 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動素子の製造方法及び圧電振動子の製造方法 |
US11152908B2 (en) | 2017-09-22 | 2021-10-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing piezoelectric vibration element and method for manufacturing piezoelectric vibrator |
KR20190098009A (ko) * | 2018-02-13 | 2019-08-21 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 |
CN110166018A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
KR102066961B1 (ko) * | 2018-02-13 | 2020-01-16 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 |
US11271543B2 (en) | 2018-02-13 | 2022-03-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave resonator |
CN110166018B (zh) * | 2018-02-13 | 2023-09-12 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
WO2021186839A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 有限会社マクシス・ワン | 水晶振動子の電極構造、水晶振動子、水晶発振器 |
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