專利名稱:壓電振動片及其制造方法、包括其的裝置、晶圓及其夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及制造由石英、鋰、鉭酸鹽等壓電材料構(gòu)成的壓電振動 片的制造方法,由該制造方法制造的壓電振動片,具有該壓電振動片 的壓電振動器,具有該壓電振動器的振蕩器、電子裝置和無線電波時 計。
另外,本發(fā)明涉及用于制造壓電振動片的晶圓和用于保持該晶圓 的用于晶圓的夾具。
背景技術(shù):
近年來,移動電話或移動信息終端裝置使用利用石英等材料的壓 電振動器作為時間源、控制信號等的定時源或者基準信號源等。已知 多種此類壓電振動器,例如,具有音叉型壓電振動片的壓電振動器,
已知具有執(zhí)行厚度滑移振動(thickness slipping vibration)的壓電振動片 的壓電振動器。
同時,壓電振動片由晶圓(半導體晶圓)形成,該晶圓由石英、鉭 酸鋰、鈮酸鋰等各種壓電材料制成。具體而言,晶圓被拋光至預定厚 度,其后通過光刻技術(shù)進行刻蝕而形成多個壓電振動片的外部形狀, 并且通過分別將預定的金屬膜圖案化(pattern)至已形成外部形狀的多 個壓電振動片上而形成電極。從而,可以一次在單個的晶圓上制造多 個壓電振動片。
同時,在制造壓電振動片的過程中,通常首先形成外部形狀,其 后如上所述地執(zhí)行金屬膜的圖案化等(參考專利參考1)。在這種情況 下,為了制造高質(zhì)量的壓電振動片,必須將金屬膜等分別準確地圖案 化至已形成外部形狀的多個壓電振動片的外表面上。因此,需要將晶圓準確地定位至掩模等上。在這方面,在背景技術(shù)中,在對晶圓進行 加工時,現(xiàn)有狀態(tài)是由晶圓的外部形狀構(gòu)成基準。
專利基準l: JP-A-2006-148758
然而,仍然存在以下問題。
首先,為了通過對晶圓進行加工而制造壓電振動片,需要根據(jù)步 驟來恰當?shù)厥褂眯纬捎懈鞣N圖案的掩模,并且每次將掩模準確地定位 至晶圓上。例如,存在如下的情況,對用于使壓電振動片振動的電極 進行圖案化,對重力(weight)金屬膜28進行圖案化以便調(diào)節(jié)壓電振動 片的頻率,以及從晶圓中最后切割出各個壓電振動片等。
同時,在背景技術(shù)中,當掩模被定位至晶圓上時,如上所述,通 過利用晶圓的外部形狀構(gòu)成基準而設置掩模。因此,通過晶圓的外部 形狀的精度控制壓電振動片的質(zhì)量。
也就是說,雖然在晶圓上形成壓電振動片的多個外部形狀之后必 須準確地對相應的電極、重力金屬膜28等進行圖案化,但是并非所 有的晶圓的外部形狀是均勻的,而是一定會由晶圓造成或多或少的差 異。因此,當掩模定位至已經(jīng)形成壓電振動片的外部形狀的晶圓上時, 掩模的圖案不與相應的壓電振動片一致,并且經(jīng)常造成或多或少的偏 差。
因此,必須在考慮該偏差的情況下對掩模進行定位,從而花費時 間和勞動來進行定位并且不能實現(xiàn)有效的操作。另外,即使考慮該偏 差,高準確度的定位也仍然困難并且難以制造高質(zhì)量的壓電振動片。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮了這種情況而實施,并且本發(fā)明的主要目的是提供制 造壓電振動片的方法和由該制造方法制造的壓電振動片,該方法能夠 有效地制造高質(zhì)量的壓電振動片而與晶圓的外部形狀的精度無關(guān)。
另外,本發(fā)明的另一目的是提供具有該壓電振動片的壓電振動 器、以及具有該壓電振動器的振蕩器、電子裝置和無線電波時計。
另外,本發(fā)明的又一 目的是提供用于制造壓電振動片的晶圓和用于保持該晶圓的用于晶圓的夾具。
本發(fā)明提供以下裝置,以便解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法是制造多個壓電振動片的 方法,各壓電振動片包括由壓電材料制成的壓電板和形成在壓電板的 外表面上的電極,該電極用于當向其施加預定電壓時使壓電板振動, 該方法包括外部形狀形成步驟,其利用光刻技術(shù)刻蝕晶圓,形成穿 過晶圓的兩個或更多個通孔,并且利用通孔的中心構(gòu)成參考點,在晶
圓上形成多個壓電板的外部形狀;晶圓安置步驟,其準備用于晶圓的
夾具,該夾具具有平板部和數(shù)量與通孔的數(shù)量相等且從平板部上方突 出的插入銷,其后在將插入銷插入通孔的狀態(tài)下將晶圓安裝在平板部
上;電極形成步驟,其通過在多個壓電板的外表面上圖案化電極膜而 形成電極;和切割步驟,其進行切割以將晶圓上的多個壓電板分離成 片段(fragment);其中在電極形成步驟和切割步驟中,通過利用通孔的 中心構(gòu)成參考點而執(zhí)行對晶圓的定位。
在根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法中,首先執(zhí)行外部形狀形 成步驟,其通過利用光刻技術(shù)刻蝕由石英等壓電材料制成的晶圓,形 成至少兩個或更多個穿過晶圓的通孔并且在形成通孔的同時形成多 個壓電板的外部形狀。此時,壓電板的外部形狀通過利用通孔的中心 構(gòu)成參考點而形成。因此,可由參考點準確地確定已形成外部形狀的 所有壓電板的位置。
隨后,將晶圓安裝在用于晶圓的夾具的平板部上,同時將插入銷 插入通孔內(nèi)。因此,晶圓由用于晶圓的夾具穩(wěn)定地保持而不存在拍擊 振動(rattling)。此外,獲得將插入銷插入通孔內(nèi)的狀態(tài),因此插入銷 的中心可由參考點替代,并且使參考點容易地被捕獲。
隨后,執(zhí)行電極形成步驟,其通過在多個壓電板的外表面上圖案 化電極膜而形成電極。此外,執(zhí)行切割步驟,其在形成電極之后進行 切割以使多個壓電板從晶圓上分離成片段。因此, 一次可從單片晶圓 制造多個壓電振動片,該壓電振動片在壓電板的外表面上形成有用于使壓電板振動的電極。
特別地,雖然在電極形成步驟和切割步驟中,需要通過利用先前 形成有圖案的掩模來相關(guān)地執(zhí)行曝光和顯影,但是可通過利用通孔的 中心構(gòu)成參考點而執(zhí)行掩模的定位。因此,不同于利用晶圓的外部形 狀構(gòu)成基準的背景技術(shù)的情況,掩模可以高度準確地對多個壓電板進 行定位,而不受晶圓的外部形狀的精度所影響。此外,形成兩個或更 多個通孔,因此可確保兩個或更多個參考點,并且可在不受晶圓的方 向影響的情況下進行定位。因此,無需擔憂由晶圓的外部形狀的精度 所引起的位置變化。因此,可制造高質(zhì)量的壓電振動片。
此外,晶圓可由用于晶圓的夾具穩(wěn)定地保持,參考點可由插入銷 牢固地捕獲,因此可容易地執(zhí)行定位操作。因此,可以使制造效率遠 高于背景技術(shù)的制造效率,這可獲得壓電振動片的低成本形成。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法,其中在上述制 造本發(fā)明的壓電振動片的方法中,在外部形狀形成步驟中,形成通孔 以使得當平面地觀察晶圓時,通孔的角部由R形狀構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法中,通孔形成為使得當平 面地觀察晶圓時,直線與直線相交的角部由R形狀(平滑曲線)構(gòu)成。 因此,即使在制造中當外力通過通孔施加至晶圓時,也可防止外力集 中在角部處。因此,難以通過由角部構(gòu)成開始而在晶圓上產(chǎn)生裂縫。
因此,可防止在晶圓上產(chǎn)生切落(chip off)或裂縫。因此,可通過改善 產(chǎn)量而進一步提高制造效率。
此外,提供4艮據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法,其中在上述制 造本發(fā)明的壓電振動片的方法中,在外部形狀形成步驟中,通孔形成 為當平面地觀察晶圓時構(gòu)成圓形形狀。
在根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法中,通孔形成為當平面地 觀察晶圓時構(gòu)成圓形形狀。因此,即使在制造中當外力施加至通孔時, 也可防止外力集中于一點。因此,難以在晶圓上產(chǎn)生裂縫。因此,可 防止在晶圓中產(chǎn)生切落或裂縫。因此,可通過改善產(chǎn)量而進一步提高制造效率。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的壓電振動片,其中該壓電振動片由本發(fā) 明的制造壓電振動片的方法制成。
根據(jù)本發(fā)明的壓電振動片由上述制造方法制成,并因此可實現(xiàn)高 質(zhì)量形成和4氐成本形成。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的壓電振動器,其中壓電振動器包括本發(fā) 明的壓電振動片。
根據(jù)本發(fā)明的壓電振動器包括上述壓電振動片,因此可實現(xiàn)壓電 振動器本身的高質(zhì)量形成和低成本形成。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的振蕩器,其中本發(fā)明的壓電振動器電連 接至集成電路作為振蕩件。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的電子裝置,其中本發(fā)明的壓電振動器電 連4妻至計時部分。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的無線電波時計,其中本發(fā)明的壓電振動 器電連接至過濾部分。
根據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子裝置和無線電波時計包括上述壓電振 動器,因此可相似地實現(xiàn)高質(zhì)量形成和低成本形成。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的晶圓,該晶圓用于制造壓電振動片,該 壓電振動片具有由壓電材料制成的壓電板和形成在壓電板的外表面
上的電極,該電極當向其施加預定電壓時使壓電板振動,晶圓具有 通過光刻技術(shù)刻蝕的并穿過晶圓的兩個或更多個通孔;和多個壓電 板,該多個壓電板的外部形狀通過利用通孔的中心構(gòu)成參考點而同時 與通孔通過刻蝕形成;其中,在直到制成壓電振動片的時間點期間, 通孔的中心用作參考點。
當通過利用根據(jù)本發(fā)明的晶圓制造壓電振動片時,在通過在已形 成外部形狀的多個壓電板的外表面上圖案化電極膜而形成電極之后, 切割多個壓電板以從晶圓上分離成片段。因此,每次可制造多個壓電的電極。
同時,晶圓包括穿過晶圓的兩個或更多個通孔和外部形狀與通孔 同時形成的多個壓電板。此外,多個壓電板通過利用通孔的中心構(gòu)成 參考點而形成。因此,使形成有外部形狀的所有壓電板達到由參考點 準確地確定位置的狀態(tài)。
此外,雖然在形成電極或切割壓電板時,需要通過利用先前形成 有圖案的掩模來相關(guān)地執(zhí)行曝光和顯影,但是可通過利用通孔的中心 構(gòu)成參考點而執(zhí)行掩模的定位。因此,不同于利用晶圓的外部形狀構(gòu) 成基準的背景技術(shù)的情況,可以非常準確地對多個壓電板定位掩模, 而不受晶圓的外部形狀的精度所影響。此外,形成兩個或更多個通孔, 并因此可確保兩個或更多個參考點,并且可在不受晶圓方向影響的情 況下進行定位。因此,無須擔心由晶圓的外部形狀的精度所引起的位 置變化。因此,可制造高質(zhì)量的壓電振動片。
此外,可通過利用通孔而容易地執(zhí)行定位操作,并因此可使制造 效率遠高于背景技術(shù)的制造效率,這可獲得壓電振動片的低成本形成。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的晶圓,其中在本發(fā)明的晶圓中,當平面
地觀察晶圓時通孔的角部由R形狀形成。
在根據(jù)本發(fā)明的晶圓中,通孔形成為使得當平面地觀察晶圓時直 線與直線相交的角部由R形狀(平滑曲線)構(gòu)成。因此,即-使當外力在 制造中通過通孔施加至晶圓時,也可防止外力集中于角部。因此,難 以通過由角部構(gòu)成開始而在晶圓上產(chǎn)生裂縫。因此,可防止在晶圓上 產(chǎn)生切落或裂縫。因此,可通過改善產(chǎn)量而進一步提高制造效率。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的晶圓,其中在本發(fā)明的晶圓中,通孔形 成為當平面地觀察晶圓時成圓形形狀。
在根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法中,通孔形成為當平面地 觀察晶圓時構(gòu)成圓形形狀。因此,即使當外力在制造中通過通孔施加 至晶圓時,也可防止外力集中于一點。因此,難以在晶圓上產(chǎn)生裂縫。因此,可防止在晶圓上產(chǎn)生切落或裂縫。因此,可通過改善產(chǎn)量而進 一步提高制造效率。
此外,根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具是保持本發(fā)明的晶圓的用于
晶圓的夾具,該夾具包括平板部,其用于將晶圓安裝在平板部的頂 面上;和插入銷,其構(gòu)成為具有能夠插入通孔中的尺寸,并且數(shù)量與 通孔的數(shù)量相等,且從平板部上方突出。
根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具包括形成為數(shù)量與通孔數(shù)量相等 且從平板部上方突出的插入銷,因此,晶圓可在將插入銷插入通孔內(nèi) 的同時安裝在平板部上。因此,晶圓可被穩(wěn)定地保持并且同時限制拍 擊振動。此外,形成將插入銷插入通孔內(nèi)的狀態(tài),因此插入銷的中心 可由參考點替代,并且使參考點容易被捕獲。因此,可進一步容易地 執(zhí)行定位操作,并且可進一步提高制造效率。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具,其中在本發(fā)明的用于 晶圓的夾具中,插入銷形成為使其前端會聚。
在根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具中,插入銷的前端是會聚的,因 此當插入銷插入通孔內(nèi)時,插入銷難以被卡住等。因此,缺陷等難以 在晶圓上形成。另外,可執(zhí)行更加順利的操作,這可進一步提高制造 效率。
此外,提供根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具,其中在本發(fā)明的用于 晶圓的夾具中,插入銷形成為圓形柱的形狀。
在根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具中,插入銷形成為圓形柱的形 狀,因此插入銷的外周面由平滑曲線構(gòu)成。因此,在將插入銷插入通 孔內(nèi)時,即使當通孔的內(nèi)面接觸到插入銷的外周面時,缺陷等也難以 形成于晶圓上。此外在這方面,可防止在晶圓處產(chǎn)生切落或裂縫。
根據(jù)本發(fā)明的制造壓電振動片的方法,可有效地制造高質(zhì)量的壓 電振動片,而與晶圓的外部形狀的精度無關(guān)。此外,根據(jù)本發(fā)明的壓 電振動片由該制造方法制造,因此可實現(xiàn)高質(zhì)量形成并且可實現(xiàn)低成 本形成。此外,本發(fā)明的壓電振動器、振蕩器、電子裝置和無線電波時計 包括壓電振動片,因此可相似地實現(xiàn)高質(zhì)量形成和低成本形成。
此外,通過利用根據(jù)本發(fā)明的晶圓可有效地制造壓電振動片。此 外,根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具,在制造壓電振動片中,晶圓可被 穩(wěn)定地保持并且同時限制拍擊振動,參考點可^^皮容易地捕獲,因此, 可進一步提高壓電振動片的制造效率。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的一個實施例的視圖,并且 是從頂面?zhèn)扔^察的全視圖2是從上面觀察構(gòu)成圖1所示壓電振動器的壓電振動片的視
圖3是從下面觀察構(gòu)成圖1所示壓電振動器的壓電振動片的視
圖4是顯示制造圖1所示壓電振動器的流程的流程圖; 圖5是圖4所示流程圖的繼續(xù);
圖6是顯示在制造圖1所示壓電振動器中的一個步驟的視圖,并 且是晶圓的頂視圖7是顯示在制造圖1所示壓電振動器中的一個步驟的視圖,并 且是顯示通過刻蝕圖6所示晶圓而形成4個通孔并形成多個壓電板的 外部形狀的狀態(tài)的視圖8是用于在制造圖1所示壓電振動器中使用的晶圓的夾具;
圖9是顯示在制造圖1所示壓電振動器中的一個步驟的視圖,并 且是顯示將圖7所示的晶圓安置至圖8所示用于晶圓的夾具的視圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的其它示例的視圖,并且 是實現(xiàn)厚度滑移振動的壓電振動片的透視圖11是顯示具有根據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的表面安裝型振蕩件 的截面圖;圖12是顯示附連圖11所示的壓電振動器和外部連接終端的關(guān)系
的透^L圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的振蕩器的 一個實施例的結(jié)構(gòu)視圖; 圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的 一個實施例的結(jié)構(gòu)視圖; 圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的無線電波時計的一個實施例的結(jié)構(gòu)視
圖16A和圖16B是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具的插入銷的 改進示例的視圖,圖16A是頂視圖,而圖16B是沿圖16A的線A-A 截取的截面圖17A和圖17B是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具的插入銷的 改進示例的視圖,圖17A是頂一見圖,而圖17B是沿圖17A的線B-B 截取的截面圖;和
圖18A和圖18B是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于晶圓的夾具的插入銷的 改進示例的視圖,圖18A是頂視圖,而圖18B是沿圖18A的線C-C 截取的截面圖。
具體實施例方式
將參考如下的圖1至圖9說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例。另外, 根據(jù)該實施例,將采用如壓電振動器1的圓柱狀封裝型壓電振動器的 一個示例來給出解釋。
如圖1所示,該實施例的壓電振動器1包括壓電振動片2、在其 內(nèi)部容納該壓電振動片2的殼體3和構(gòu)成氣密終端的塞子4,該氣密 終端將壓電振動片2密封地封閉在殼體3的內(nèi)部。
如圖2和圖3所示,壓電振動片2是由石英、鉭酸鋰、鈮酸鋰等 壓電材料形成的音叉型振動片,并且當施加有預定電壓產(chǎn)生振動。另 外,壓電振動片2由隨后提及的晶圓S制成。
壓電振動片2由壓電板10和電極20構(gòu)成,該壓電板10包括一 對并行布置的振動臂部11, 12和整體地固定這對振動臂部11, 12的基部末端側(cè)的基部13,該電極20形成在壓電板10的外表面上用于當 施加有預定電壓時使壓電板IO振動。
電極20由激勵電極23和安裝電極26, 27構(gòu)成,該激勵電極23 包括形成在這對振動臂部11, 12的外表面上的第一激勵電極21和第 二激勵電極22,用于使這對振動臂部ll, 12振動;該安裝電極26, 27分別通過引出電極24, 25電連接至第一激勵電極21和第二激勵電 極22。
這對激勵電極24, 25是使這對振動臂部11, 12在彼此接近或遠 離的方向上以預定共振頻率振動的電極,并且形成在處于各自電氣隔 離的狀態(tài)下的這對振動臂部11, 12的外表面上。具體而言,第一激 勵電極21主要形成在一個振動臂部11的頂面和下面以及另一振動臂 部12的兩個側(cè)面上,而第二激勵電極22主要形成在一個振動臂部11 的兩個側(cè)面以及另一振動臂部12的頂面和下面上。
另外,激勵電極23、安裝電極26, 27和引出電極24, 25例如通 過涂覆鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(A1)、鈦(Ti)等的導電膜(電極膜)而形成。
另外,這對振動臂部11, 12的前端涂覆有重力金屬膜28,用于 將這對振動臂部自身的振動狀態(tài)調(diào)節(jié)至在預定的頻率范圍內(nèi)振動。另 夕卜,重力金屬膜28被分成用于粗調(diào)頻率的粗調(diào)膜28a和用于微調(diào)的微 調(diào)膜28b。通過利用粗調(diào)膜28a和微調(diào)膜28b調(diào)節(jié)頻率,這對振動臂 部11, 12的頻率可限制至裝置的標稱頻率的范圍內(nèi)。
如圖l所示,殼體3形成為底部圓柱體的形狀,并且在其內(nèi)部包 含壓電振動片2的情況下壓配合以適于固定至塞子4的隨后提及的芯 柱30的外周。另外,殼體3的壓配合在真空氣氛下執(zhí)行,并且將使 在殼體3的內(nèi)部中的圍繞壓電振動片2的空間達到維持在真空下的狀 態(tài)。
塞子4包括用于密封地密封殼體3的芯柱30、兩個引線終端31 和隔離膜部件32,在這兩個引線終端31中, 一個末端側(cè)并行地布置 為通過插入芯柱30而穿過芯柱30并且由內(nèi)引線31a構(gòu)成,用于安裝合和電連接)壓電振動片2,而另一末端側(cè)由電連接至外部的外
引線31b構(gòu)成,該隔離膜部件32填充在芯柱30的內(nèi)側(cè)上,用于固定 芯柱30和引線終端31。
芯柱30由金屬材料形成環(huán)狀形狀。另外,填充部件32的材料例 如為硼硅玻璃。另外,引線終端31的表面和芯柱30的外周分別涂覆 有相同材料的未示出的底層(planting)。
兩個引線終端31突出至殼體3內(nèi)部的部分構(gòu)成內(nèi)引線31a,而使 其突出至殼體3外部的部分構(gòu)成外引線31b。另外,內(nèi)引線31a和安 裝電極26, 27通過導電隆起(bump)E安裝。也就是說,內(nèi)引線31a和 安裝電極26, 27通過隆起E機械結(jié)合并且同時電連接。因此,壓電 振動片2進入被安裝至兩個引線終端31上的狀態(tài)。
在此,將描述構(gòu)成塞子4的主要部件的尺寸和材料的示例。
引線終端31的直徑例如為大約0.12mm,并且通常使用科瓦鐵鎳 鈷合金(FeNiCo合金)作為引線終端31的基礎部件的材料。另外,作 為鍍覆在引線終端31的外表面和芯柱30的外周上的材料,Cu用作基 質(zhì)金屬膜,并且使用耐熱鍍焊料(solder plating)(錫和鉛的合金,其重 量比為1: 9)、銀(Ag)、錫銅合金(SnCu)、金錫合金(AuSn)等作為罩面 金屬膜。
另外,通過在殼體3的內(nèi)周上在真空中執(zhí)行冷壓悍并且同時插入 涂覆在芯柱30的外周上的金屬膜(鍍層),使殼體3的內(nèi)部能夠在真空 狀態(tài)下氣密地密封。
當運行以這種方式構(gòu)成的壓電振動器1時,將預定驅(qū)動電壓施加 至兩個引線終端31的外引線31b。因此,可使電流通過內(nèi)引線31a、 隆起E、安裝電極26, 27和引出電極24, 25流向包括第一激勵電極 21和第二激勵電極22的激勵電極23,并且可以使這對振動臂部11, 12在彼此接近和遠離的方向上以預定頻率振動。另外,通過利用這對 振動臂部11, 12的振動,壓電振動器1可用作定時源、時間源的基 準信號源等、控制信號。接下來,將在下文中參考圖4和圖5所示的流程圖說明制造上述
的壓電振動片2和壓電振動器1的方法。
首先,執(zhí)行通過利用由壓電材料制成的晶圓S—次制造多個壓電 振動片2的步驟。在執(zhí)行該步驟中,首先準備圖6所示的晶圓S,該 晶圓S通過完成預定拋光而非常準確地精整至預定厚度。另外,根據(jù) 該實施例,將通過以利用圓板狀的晶圓S的情況作為示例來進行說明。 接下來,執(zhí)行外部形狀形成步驟,其通過利用光刻技術(shù)來刻蝕晶圓S, 形成兩個或更多個通孔40,并且在形成通孔40的同時通過利用通孔 40的中心構(gòu)成參考點G而形成多個壓電板10的外部形狀(S20)。
因此,如圖7所示,可提供包括通孔40和多個壓電板IO的晶圓 S,該多個壓電板10的外部形狀通過利用通孔40的中心構(gòu)成參考點G 而形成。另外,才艮據(jù)該實施例,將以形成4個通孔40的情況作為示 例來進行說明。另外,在直到隨后執(zhí)行的切割步驟的時段期間,該多 個壓電板10達到通過連接部分41連接至晶圓S的狀態(tài)。
具體而言,在形成壓電板10的外部形狀的同時形成通孔40,并 且因此,可通過參考點G準確地確定所有壓電板10的位置。
接下來,執(zhí)行將晶圓S安裝在用于晶圓的夾具45的平板部46上 的晶圓安置步驟(S30)。在此,將簡單地說明用于晶圓的夾具45。
如圖8所示,用于晶圓的夾具45包括平板部46和4個插入銷47(數(shù) 目與通孔40相同),該平板部46將晶圓S安裝在頂面上,該4個插入 銷47由能夠插入通孔40中的尺寸構(gòu)成并且在大致垂直于平板部46 的頂面的方向上從平板部46上方突出。因此,通過將插入銷47插入 通孔40而能夠使晶圓S安裝在平板部46上。
'插入銷47形成為圓形柱的形狀并且由使前端會聚的漸縮狀構(gòu)成。 另外,插入銷47形成為長于晶圓S的厚度。另外,使平板部46能夠 與間隔件48附連,以當安裝晶圓S時圍繞晶圓S的周圍。間隔件48 的厚度與晶圓S的厚度大致相等,以防止在間隔件48與晶圓S之間 造成階梯狀差異。另外,通過將夾具45用于以此構(gòu)成的晶圓而執(zhí)行晶圓安置步驟。
也就是說,如圖9所示,通過將4個插入銷47分別插入4個通孔40 而將晶圓S安裝在平板部46上。因此,晶圓S由用于晶圓的夾具45 穩(wěn)定地保持而沒有拍擊振動。另外,達到將插入銷47插入在通孔40 內(nèi)部的狀態(tài),并且因此插入銷47的中心可由參考點G替代,并且使 參考點G容易被捕獲。
隨后,執(zhí)行形成電極步驟,其通過在多個壓電板10的外表面上 形成未示出的電極膜并且進行圖案化,形成包括激勵電極23、引出電 極24, 25和安裝電極26, 27的電極20。此時,如圖9所示,通過在 晶圓S上重疊先前形成有預定圖案的掩模M并且通過利用掩模M適 當?shù)貓?zhí)行曝光、顯影和刻蝕,可進行上述的圖案化。
此時,通過利用通孔40的中心構(gòu)成參考點G,執(zhí)行掩模M的定 位。因此,不同于背景技術(shù)利用晶圓S的外部形狀構(gòu)成基準的情況, 掩模M可非常準確地定位至多個壓電板10上,而不受晶圓S的外部 形狀的精度影響。另外,形成4個通孔40,因此可確保4個參考點G, 并且可執(zhí)行定位而不受晶圓S的方向影響。因此,無需擔心產(chǎn)生由晶 圓S的外部形狀的精度所引起的位置變化。
因此,電極20可對多個壓電板10非常準確地圖案化。另外,在 晶圓S與間隔件48之間不存在階梯狀差異,因此掩模M可穩(wěn)定地重 疊在晶圓S上方。
另外,在形成電極20之后,通過切換掩模M而適當?shù)貓?zhí)行曝光、 顯影和刻蝕,形成重力金屬膜28(S50)。在這種情況下,還可相似地 非常準確地執(zhí)行掩模M和晶圓S的定位,且因此可準確地對多個壓電 板IO使重力金屬膜28圖案化。
接下來,執(zhí)行進行切割的切割步驟,以通過切割連接晶圓S和壓 電板10的連接部分41而將多個壓電板10和晶圓S分離成片段。此 外在這種情況下,相似地,通過切換掩模M而適當?shù)貓?zhí)行曝光、顯影 和刻蝕,執(zhí)行切割。同樣在這種情況下,可一貫非常準確地執(zhí)行掩模M和晶圓S的定位,因此可準確地切割連"t妄部分41。
通過執(zhí)行切割步驟,可一次從單個晶圓S制造在壓電板10的外
表面上形成有電極20和重力金屬膜28的多個壓電振動片2。此時, 完成制造壓電振動片2的步驟。
具體而言,在制造壓電振動片2中,不同于背景技術(shù),可如上所 述地非常準確地執(zhí)行掩模M的定位,而不受晶圓S的外部形狀的精度 影響。因此,可制造高質(zhì)量的壓電振動片2。另外,晶圓S由用于晶 圓的夾具45穩(wěn)定地保持,參考點G可由插入銷47牢固地捕獲,因此 可容易地執(zhí)行定位操作。因此,可比背景技術(shù)更進一步地提高制造效 率,這可低成本地形成壓電振動片2。
另外,在形成晶圓S上的通孔40中,當平面地觀察晶圓S時, 通孔40形成為構(gòu)成圓形。因此,即使當在形成通孔40時或在形成通 孔40后施加外力至通孔40時,可防止外力集中于一點并且可以^i 外力。因此,難以在晶圓S上產(chǎn)生裂縫。因此,可防止在晶圓S上產(chǎn) 生切落、裂縫等。結(jié)果,可通過改善產(chǎn)量而進一步提高制造效率。
另外,該實施例的插入銷47形成為圓形柱的形狀,因此插入銷 47的外周面變?yōu)槠交妗R虼耍趯⒉迦脘N47插入至通孔40內(nèi)時, 即使當使通孔40的內(nèi)表面與銷47的外周面相接觸時,也難以在晶圓 S上產(chǎn)生缺陷等。此外在這方面,可防止在晶圓S處產(chǎn)生切落、裂縫 等。
此外,根據(jù)該實施例的插入銷47,前端以漸縮形狀形成并且由會 聚形狀構(gòu)成。因此,當插入銷47插入至通孔40內(nèi)部時,難以卡住插 入銷47。此外在這方面,可使缺陷等難以在晶圓S上產(chǎn)生。此外,可 進一步平穩(wěn)地執(zhí)行晶圓安置步驟,因此可進一步提高制造效率。
接下來,執(zhí)行制造壓電振動器1的步驟。此外,在將壓電振動片 2安裝至引線終端31之前,粗略地調(diào)節(jié)共振頻率(S70)。通過將激光 照射至重力金屬膜28的粗調(diào)膜28a以部分地蒸發(fā)粗調(diào)膜28a的部分而 改變重量,從而實施所述步驟。此外,隨后將執(zhí)行進一步非常準確地調(diào)節(jié)共振頻率的微調(diào)。稍后將給出微調(diào)的說明。
在制造壓電振動器1的過程中,首先執(zhí)行制造塞子4的氣密終端
制造步驟(S80)。具體而言,首先通過芯柱制造步驟制造芯柱30(S81)。 也就是說,通過將具有鐵鎳鈷合金、鐵鎳合金等的傳導性的板部件加 工成噴管(lance)并且隨后多次進行深沖壓,形成底部圓柱形部件。此 外,通過在圓柱形部件的底面上形成開口并切割以將該圓柱體部件通 過執(zhí)行外部形狀沖壓而從盤部件分離,從而形成芯柱30。
隨后,執(zhí)行分別安置引線終端31和填充部件32的安置步驟(S82)。 首先,將所制造的芯柱30安置至未示出的專用夾具上,其后將先前 成環(huán)狀形狀燒結(jié)的填充部件32安置至芯柱30的內(nèi)部,并將引線終端 31安置成穿過填充部件32。
在通過該安置步驟組合芯柱30、引線終端31和填充部件32之后, 將夾具放入加熱爐,在大約1000。C的溫度氣氛中燒結(jié)填充部件 32(S83)。因此,填充部件32和引線終端31之間的間隙以及填充部件 32和芯柱30之間的間隙被完全密封而附連,以構(gòu)成承受氣密性的結(jié) 構(gòu)。此外,可通過從該夾具中取出而提供塞子4。此時,完成氣密終 端的制造步驟。
接下來,執(zhí)行通過濕鍍方法將相同材料的金屬膜涂覆至引線終端 31的外表面和芯柱30的外周的鍍覆步驟(S90)。作為對此的預處理, 對引線終端31和芯柱30的外部周邊的外表面進行清潔,用堿性溶液 去脂,之后,用鹽酸和>5克酸溶液通過酸來清潔。在完成該預處理后, 在引線終端31和芯柱的外周邊面的外表面上形成基質(zhì)金屬膜。例如, 涂覆大致2pm至5iLim膜厚的Cu鍍層或Ni鍍層。隨后,在基質(zhì)金屬 膜上形成罩面金屬膜。例如,除單一的錫、銀等之以外,還可涂覆大 致8pm至15pm膜厚的耐熱鍍層、錫銅合金、錫鉍合金、錫銻合金等。
采用這種方式,通過涂覆由基質(zhì)金屬膜和罩面金屬膜制成的金屬 膜,可連接內(nèi)引線31a和壓電振動片2。此外,由于涂覆在芯柱30的 外周上的金屬膜具有柔軟且彈性變形的特性,故不僅可執(zhí)行壓電振動
18片2的連接,而且可執(zhí)行芯柱30的冷壓焊接,并可執(zhí)行氣密結(jié)合。
其后,為了穩(wěn)定金屬膜,在真空氣氛的爐中執(zhí)行退火(SIOO)。例 如,在170。C的溫度下進行加熱1小時。因此,通過調(diào)節(jié)形成在基質(zhì) 金屬膜的材料與罩面金屬膜的材料的界面處的金屬間化合物的組分, 可抑制形成金屬須。可在完成退火的時間點執(zhí)行安裝步驟。此外,雖 然舉出了通過濕鍍方法涂覆金屬膜的情況的實例,但是本發(fā)明不局限 于這種情況,例如可通過氣相沉積方法、化學氣相方法等進行涂覆。
此外,才艮據(jù)該實施例,在完成退火之后,在內(nèi)引線31a的前端處 形成金等的傳導性隆起E,以隨后執(zhí)行安裝步驟(SllO)。此外,執(zhí)行 將壓電振動片2的安裝電極26, 27結(jié)合至內(nèi)引線31a的安裝步驟。具 體而言,在將隆起E插入在內(nèi)引線31a與壓電振動片2之間并且同時 加熱隆起E的狀態(tài)下,以預定壓力使內(nèi)引線31a和壓電振動片2重疊。 因此,可通過隆起E連接內(nèi)引線31a和安裝電極26, 27。結(jié)果,可安 裝壓電振動片2。也就是說,使壓電振動片2達到由引線終端31機械 地支承并且電連接至該引線終端31上的狀態(tài)。
此外,雖然在執(zhí)行隆起連接中,通過執(zhí)行加熱和加壓來進行安裝, 但也可通過利用超聲波來執(zhí)行隆起連接。
接下來,在執(zhí)行密封步驟之前,為了消除安裝應變,在預定溫度 下執(zhí)行烘烤(S130)。隨后,執(zhí)行壓電振動片2的頻率調(diào)整^鼓調(diào))(S140)。 具體地說明該頻率調(diào)整,在整體地放入真空室內(nèi)的狀態(tài)下,通過在外 引線31b之間施加電壓而使壓電振動片2振動。此外,通過利用激光 器蒸發(fā)重力金屬膜28的微調(diào)膜28b來調(diào)節(jié)該頻率,同時測量該頻率。 此外,為了執(zhí)行頻率測量,通過將未示出的探測器的前端壓在外引線 31b上而可準確地進行測量。通過進行頻率調(diào)整,可將壓電振動片2 的頻率調(diào)節(jié)至先前確定的頻率范圍內(nèi)。
此外,雖然在先前執(zhí)行的微調(diào)和粗調(diào)中,通過照射激光而蒸發(fā)重 力金屬膜28來執(zhí)行頻率調(diào)整,但是可利用氬離子而不是激光。在這 種情況下,執(zhí)行噴射氬離子,而頻率調(diào)整通過去除重力金屬膜28而執(zhí)行。
最后,通過將外殼3壓配合到在其內(nèi)容納了安裝的壓電振動片2
的芯柱3上,執(zhí)行氣密地密封壓電振動片2的密封步驟。具體地解釋, 在真空中將外殼3壓配合到塞子4的芯柱30的外部周邊上,同時施 加預定的負荷。然后,使形成在芯柱30的外部周邊上的金屬膜彈性 地變型,并且因此,可以通過冷壓焊接執(zhí)行氣密密封。因此,在真空 中可以密封地將壓電振動片2封閉在要密封的外殼3內(nèi)。
此外,在執(zhí)行該步驟前,優(yōu)選通過充分地加熱外殼3和塞子4來 去除吸收到表面上的濕氣等。
此外,在完成安裝到外殼3上后,執(zhí)行屏蔽(screening)(S67)。執(zhí) 行屏蔽以穩(wěn)定頻率或共振頻率值,并且防止在與外殼3壓配合的安裝 部分上形成由壓力導致的金屬須。在完成屏蔽之后,執(zhí)行內(nèi)部的電氣 特性檢查(S170)。也就是說,測量并^r查共振頻率、共振電阻值、激 勵電平特性(共振頻率和共振電阻值的激勵功率相依性)等。此外,與 之一起還檢查絕緣電阻特性等。此外,最后,通過執(zhí)行壓電振動片1 的外觀檢查來最終檢查尺寸、質(zhì)量等。結(jié)果,可以制造圖1中所示的 壓電振動片1。
具體而言,該實施例的壓電振動器1具有擁有高質(zhì)量并達成低成 本形成的壓電振動片2,因此可實現(xiàn)優(yōu)于背景技術(shù)的高質(zhì)量形成和低 成本形成。
此外,該實施例的壓電振動器1具有將壓電振動片2密封地封閉 在殼體3內(nèi)的圓柱形封裝類型,因此可在不受灰塵和污垢等影響的情 況下使壓電振動片2振動。因此,可使壓電振動片2非常準確地振動, 并且可實現(xiàn)高性能形成。
此外,雖然根據(jù)該實施例,已經(jīng)通過利用具有音叉型壓電振動片 2的壓電振動器1作為示例進行了說明,但是該實施例不局限于壓電 振動器1。
如圖10所示,將采用具有厚度滑移振動片(壓電振動片)61的厚度滑移振動器(壓電振動器)60。厚度滑移振動片61包括壓電板62和電 才及66,該壓電板62^^人晶圓S以恒定厚度和^1狀形狀形成,該電才及66 包括激勵電極63、引出電極64和安裝電極65。例如,壓電板62的 外部形狀形成為例如長方形形狀,并且形成為使得激勵電極63大致 在壓電板62的兩面的中心部分處彼此相對。壓電板62的端部形成有
至其中一個激勵電極63的安裝電極65和連接至另一個激勵電極63 的安裝電極65分別形成在壓電板62的兩面上。此時,形成在壓電板 62的 一 面上的安裝電極65通過形成在壓電板62的側(cè)面上的側(cè)面電極 67而電連接至形成在另 一面上的安裝電極65上。
即使是根據(jù)此方式構(gòu)成的厚度滑移振動器60,厚度滑移振動片 61也可以以優(yōu)于背景技術(shù)的高質(zhì)量和低成本而制成,因此厚度滑移振 動器60本身可實現(xiàn)高質(zhì)量形成和低成本形成。
此外,可通過將圓柱形封裝型的壓電振動器1用模制樹脂部件71 固定來構(gòu)成表面安裝型振動器70。
如圖11和圖12所示,表面安裝型振動器70包括^^莫制樹脂部分 71和外部連接終端72,該模制樹脂部分71利用預定形狀固定壓電振 動器l,該外部連接終端72的一個末端側(cè)電連接至外引線31b,而另 一末端側(cè)通過在模制樹脂部分71的底表面處暴露而電連接至外部。
外部連接終端72由銅等金屬材料在其截面上形成為通道狀形狀。 通過利用^f莫制部分71以這種方式固定壓電振動器1,可將壓電振動器 1穩(wěn)定地附連至電路板等,因此壓電振動器1更便于使用并且提高了 易用性。
接下來,將參考圖13說明根據(jù)本發(fā)明的振蕩器的實施例。 根據(jù)該實施例的振蕩器100,如圖13所示,壓電振動器l構(gòu)成為 電連接至集成電路101的振蕩件。振蕩器100包括安裝有電容器等的 電子部件102的電路板103。電路板103安裝有用于振蕩器的集成電 路101,壓電振動器1安裝至集成電路101附近。電子部件102、集成電路101和壓電振動器1分別通過未示出的布線圖電連接。此外, 相應的構(gòu)成部分由未示出的樹脂模制而成。
在以這種方式構(gòu)成的振蕩器100中,當電壓施加至壓電振動器1 時,在壓電振動器1內(nèi)部的壓電振動片2產(chǎn)生振動。該振動通過提供 給該壓電振動片2的壓電特性轉(zhuǎn)換成電信號,并且作為電信號輸入至 集成電路101。輸入的電信號由集成電^各101進行各種處理,并且作 為頻率信號輸出。因此,使壓電振動器l起到振蕩件的作用。
此外,通過根據(jù)RTC(實時時鐘)模塊等的要求選擇集成電路101 的結(jié)構(gòu),除用于時計的單一功能振蕩器以外,可增加控制操作該裝置 或外部裝置的日期或時間的功能,或者提供時間、日歷等的功能。
根據(jù)該實施例的振蕩器100,提供了達到高質(zhì)量形成和低成本形 成的壓電振動器1,并且因此振蕩器100本身還可通過提高操作的可 靠性而相似地實現(xiàn)高質(zhì)量形成,并且可實現(xiàn)低成本形成。此外,另外 可提供在很長時間段上穩(wěn)定的非常精確的頻率信號。
接下來,將參考圖14說明根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的一個實施例。 此外,對于電子裝置,將通過以具有上述壓電振動器1的移動式信息 裝置110作為示例而進行說明。首先,該實施例的移動式信息裝置110 由例如根據(jù)背景技術(shù)開發(fā)并改進的移動電話和手表代表。其外觀類似 手表,在其一部分上對應于表盤布置有液晶顯示屏,當前時間等顯示 在該屏幕上。此外,當用作通信機械時,該電子裝置從手腕上取下, 并且可以通過包括在皮帶內(nèi)的揚聲器和麥克風執(zhí)行類似于背景技術(shù) 的移動電話的通信。然而,該電子裝置與背景技術(shù)的移動電話相比尺 寸非常小且重量非常輕。
接下來,將說明該實施例的移動信息裝置110的結(jié)構(gòu)。如圖14 所示,移動信息裝置110包括壓電振動器1和用于供應電力的電源部 分lll。該電源部分111例如包括鋰蓄電池。該電源部分lll與以下 部分并聯(lián),即用于執(zhí)行各種控制的控制部分112、計算時間等的計時 部分113、用于與外部進行通信的通信部分114、用于顯示各種信息的顯示部分115和檢測各種功能部分的電壓的電壓檢測部分116。此
外,電力通過電源部分111供給至各個功能部分。
通過控制各個功能部分,控制部分112執(zhí)行操作整個系統(tǒng)的傳輸 和接受聲音數(shù)據(jù),測量或顯示當前時間等的控制。此外,控制部分112 包括預先寫入程序的ROM,讀取并執(zhí)行寫入ROM的程序的CPU, 以及用作CPU的工作區(qū)域的RAM等。
計時部分113包括集成電路,該集成電路包括振蕩電路,寄存器 電路,計數(shù)電路和接口電路等,以及壓電振動器1。當向壓電振動器 l施加電壓時,壓電振動片2振動,該振動通過提供給石英的壓電電 氣特性被轉(zhuǎn)換成電信號,并且作為電信號輸入至振蕩電路。振蕩電路 的輸出被寄存器電路和計數(shù)電路二值化并計數(shù)。此外,通過接口電路 從控制電路112傳輸并接收信號,而當前時間或當前日期或日歷信息 等顯示在顯示部分115上。
通信部分114提供有類似于背景技術(shù)的移動電話的功能,并且包 括無線部分117,聲音處理部分118,切換部分119,放大部分120, 聲音輸入和輸出部分121,電話號碼輸入部分122,以及來電聲音生 成部分123 ,以及呼叫控制存儲部分124 。
無線部分117通過天線125從/向基站交換以傳輸并接收各種聲音 數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)。聲音處理部分118將從無線部分117或放大部分 120輸入的聲音信號編碼和解碼。放大部分120將從聲音處理部分118 或聲音輸入和輸出部分121輸入的信號放大至預定水平。聲音輸入和 輸出部分121包括揚聲器,麥克風等,用于產(chǎn)生來電聲音或接收聲音 或者收集聲音。
此外,來電聲音生成部分123根據(jù)來自基站的呼叫產(chǎn)生來電聲音。 切換部分119只有在信號到達時才將連接到聲音處理部分118的放大 部分120切換到來電聲音生成部分123,因此,由來電聲音生成部分 133產(chǎn)生的來電聲音被通iti文大部分130輸出到聲音輸入和輸出部分 121。此外,呼叫控制存儲部分124存儲涉及通信的呼出和來電的呼叫
控制的程序。此外,電話號碼輸入部分122包括例如0到9的數(shù)字鍵 以及其它鍵,且通過按下數(shù)字鍵等輸入語音目的地的電話號碼等。
當由電源部分111向控制部分112等的各個功能部分施加的電壓 變得低于預定值時,電壓4企測部分116 4企測該壓降以通知控制部分 112。在這種情況下預定的電壓值是預先設定為穩(wěn)定的操作通信部分 114必須的最小電壓值,并且例如為大約3V。從電壓4會測部分116通 知該壓降的控制部分112禁止無線部分117,聲音處理部分118,切 換部分119和來電聲音生成部分123的操作。特別地,不可缺少的是 停止操作具有大功率消耗的無線部分117。此外,顯示部分115顯示 一條記錄,即通信部分114由于電池剩余電量不足不能使用。
就是說,通信部分114的操作可以禁止,并且該記錄可以通過電 壓才企測部分116和控制部分112顯示在顯示部分115上。盡管該顯示 可由字符信息構(gòu)成,但作為更直觀的顯示,可在顯示部分115的顯示 面上部顯示的電話圖標旁邊顯示x(選定)標記。
此外,通過提供電源切斷部分126,該部分能夠選擇性地切斷涉 及通信部分114的功能的部分的電源,可以進一步確定地停止通信部 分124的功能。
根據(jù)該實施例的移動信息裝置110,壓電振動器帶來了高質(zhì)量形 成和低成本形成,并且因此通過提高操作的可靠性,移動式信息裝置 110本身還相似地可實現(xiàn)高質(zhì)量形成并且可實現(xiàn)低成本形成。另外, 除此之外,可顯示在^^艮長時間段上穩(wěn)定的非常精確的時計信息。
接下來,將參考圖15對根據(jù)本發(fā)明的無線電波時計的一個實施 例進行說明。
如圖15所示,該實施例的無線電波時計130包括電連接到過濾 部分131上的壓電振動器1,并且是設有通過接收包括時間信息的標 準無線電波來自動校準時間以顯示精確時間的功能的時計。
在日本,用于傳輸標準無線電波的發(fā)射處(發(fā)射站)位于福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz),其分別發(fā)射標準無線電波。40kHz或60kHz 的長波既具有在地面上傳播的特性,又具有被電離層和地面反射而傳 播的特性,因此,傳播范圍廣,整個日本都被上述兩個發(fā)射處覆蓋。 以下將詳細說明無線電波時計130的功能性構(gòu)造。 天線132 ^t妄收長波40kHz或60kHz的標準無線電波。該長波標準 無線電波使稱為時間碼的時間信息被AM調(diào)制到40kHz或60kHz的載 波上。接收到的長波標準無線電波被放大器133放大,并被具有多個 壓電振動器1的過濾部分131過濾和調(diào)諧。根據(jù)本實施例的壓電振動 器1分別包括石英振動器部分138, 139,它們具有和載波頻率相同的 共振頻率40kHz和60kHz。
此外,具有預定頻率的過濾后的信號被檢測和整流電路134檢測 并解碼。
隨后,由波形成形電路135取出時間碼,并由CPU136計數(shù)。 CPU136讀出當前年份,累積日期,星期幾,時間等信息。讀取信息 反映至RTC137且顯示出精確的時間信息。
載波具有40kHz或60kHz,并且因此,具有上述音叉型結(jié)構(gòu)的振 動器優(yōu)選地用于石英振動器部分138, 139。
此外,盡管上述說明顯示了在日本的實例,但長波的標準無線電 波的頻率在國外是不同的。例如,在德國,使用77.5kHz的標準無線 電波。因此,當將能夠在國外使用的無線電波時計130集成到移動裝 置中時,需要頻率不同于日本的情況的壓電振動器1。
根據(jù)該實施例的無線電波時計130,壓電振動器1帶來了高質(zhì)量 形成和低成本形成,并且因此通過提高操作的可靠性,無線電波時計 本身還相似地可實現(xiàn)高質(zhì)量形成并且可實現(xiàn)低成本形成。另外,除此 之外,可在很長時間段上穩(wěn)定地且非常精確地計算時間。
此外,本發(fā)明的技術(shù)范圍不局限于上述實施例,而是可在不脫離 本發(fā)明要點的范圍內(nèi)進行各種改變。
例如,雖然根據(jù)上述實施例,以在晶圓S處形成4個通孔40的此外,雖然當平面地觀察晶圓S時通孔40形成為圓形形狀,但 是本發(fā)明不局限于這種情況,而是可采用四邊形等的多邊形形狀。然
而,優(yōu)選的是,將通孔形成為構(gòu)成通過R形(平滑曲線)相交的直線和 直線的角部。因此,在角部處開始形成的裂縫難以在晶圓S處產(chǎn)生。 因此,可防止在晶圓S處產(chǎn)生切落或裂縫等。此外,優(yōu)選的是,如上 述實施例所述,通孔40以圓形形狀形成。
此外,雖然插入銷47的前端由以漸縮形狀形成的會聚形狀構(gòu)成, 如圖16A和圖16B所示,但是通過執(zhí)行C面倒角可構(gòu)成會聚形狀。 此外,雖然根據(jù)上述實施例,插入銷47以圓形柱的形狀構(gòu)成,但是 本發(fā)明不局限于這種情況,而是如圖17A、圖17B、圖18A和圖18B 所示,插入銷47可以以四邊形或六邊形等的多邊形形狀而形成。然 而,優(yōu)選的是,構(gòu)造外周面平滑的圓形柱的形狀。
權(quán)利要求
1. 一種利用晶圓一次制造多個壓電振動片的方法,所述多個壓電振動片各包括由壓電材料制成的壓電板和形成在所述壓電板的外表面上的電極,所述電極用于當向其施加預定電壓時使所述壓電板振動,所述方法包括外部形狀形成步驟,利用光刻技術(shù)刻蝕所述晶圓,形成穿過所述晶圓的兩個或更多個通孔,并且利用所述通孔的中心構(gòu)成參考點,在所述晶圓上形成所述多個壓電板的外部形狀;晶圓安置步驟,準備用于所述晶圓的夾具,所述夾具具有平板部和插入銷,所述插入銷形成為其數(shù)量與所述通孔的數(shù)量相等,且從所述平板部的上方突出,其后,在將所述插入銷插入所述通孔的狀態(tài)下將所述晶圓安裝在所述平板部上;電極形成步驟,通過在所述多個壓電板的外表面上圖案化所述電極膜而形成電極;和切割步驟,進行切割以將所述晶圓上的所述多個壓電板分離成片段;其中,在所述電極形成步驟和所述切割步驟中,通過利用所述通孔的中心構(gòu)成參考點,執(zhí)行對所述晶圓的定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造壓電振動片的方法,其特征在于, 在所述外部形狀形成步驟中,所述通孔形成為使得當平面地觀察所述 晶圓時,所述通孔的角部由R形狀構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造壓電振動片的方法,其特征在于, 在所述外部形狀形成步驟中,所述通孔形成為當平面地觀察所述晶圓 時構(gòu)成圓形形狀。
4. 一種壓電振動片,其由根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的 制造壓電振動片的方法所制成。
5. —種壓電振動器,其包括根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電振動片。
6. —種振蕩器,其包括作為振蕩件而電連接至集成電路上的根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電振動器。
7, 一種電子裝置,其包括電連接至計時部分上的根據(jù)權(quán)利要求5 所述的壓電振動器。
8. —種無線電波時計,其包括電連接至過濾部分的根據(jù)權(quán)利要求 5所述的壓電振動器。
9. 一種用于制造壓電振動片的晶圓,所述壓電振動片具有由壓電 材料制成的壓電板和形成在所述壓電板的外表面上的電極,所述電極 當向其施加預定電壓時使所述壓電板振動,所述晶圓包括通過光刻技術(shù)刻蝕并穿過所述晶圓的兩個或更多個通孔;和 多個壓電板,通過利用所述通孔的中心構(gòu)成參考點,所述多個壓電板的外部形狀同時與所述通孔通過所述刻蝕形成;其中,在直到制成所述壓電振動片的時間點期間,所述通孔的中心被用作參考點。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶圓,其特征在于,所述通孔形成為 使得當平面地觀察所述晶圓時角部由R形狀構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶圓,其特征在于,所述通孔形成為 當平面地觀察所述晶圓時構(gòu)成圓形形狀。
12. —種用于保持根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的晶圓的 夾具,所述夾具包括平板部,其將所述晶圓安裝在所述平板部的頂面上;和 插入銷,其由能夠被插入所述通孔中的尺寸構(gòu)成,并且形成有與 所述通孔的數(shù)量相等的數(shù)量,從所述平板部的上方突出。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于晶圓的夾具,其特征在于,所述 插入銷形成為使得其前端會聚。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的用于晶圓的夾具,其特征在于, 所述插入銷形成為圓形柱的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓電振動片及其制造方法、包括其的裝置、晶圓及其夾具,具體而言,為了有效地制造高質(zhì)量的壓電振動片,而與晶圓的外部形狀的精度無關(guān),提供一種利用晶圓(S)一次制造多個壓電振動片的方法,該方法包括形成兩個或更多個通孔(40)并同時利用通孔形成多個壓電板(10)的外部形狀的步驟,其利用光刻技術(shù)刻蝕晶圓并且利用通孔的中心構(gòu)造參考點;準備用于晶圓的夾具的步驟,該夾具具有數(shù)量與通孔的數(shù)量相等且從平板部上方突出的插入銷,其后在將插入銷插入通孔的狀態(tài)下將晶圓安裝在平板部上;在多個壓電板的外表面上形成電極的步驟;和進行切割以使多個壓電板從晶圓分離成片段的步驟。
文檔編號H03H9/02GK101510764SQ20091000674
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者富山光男, 小林高志, 須釜一義 申請人:精工電子有限公司