石英振子,石英振子组件以及石英振荡器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供ＣＩ值低的音叉型石英振子以及具备了该石英振子的石英振子组件以及石英振荡器。作为具体的解决方法，使用比以往使用的Ａｕ（金）比重小且刚性小的硅材料作为使音叉型石英振子发生音叉振动的激励电极（４１、５１）等的电极配线图案的电极材料。由此，由于石英振子易于振动，所以能够降低将电能转换为音叉振动时的振动损失（ＣＩ值）。

【技术实现步骤摘要】
,组件以及石英振荡器的制作方法
本专利技术涉及在基底部伸出两根振动臂部的音叉型以及容纳有该的组件以及石英振荡器。
技术介绍
因为音叉型小型、廉价而且省电，因此一直被用于手表计时的信号源，近年来作为同步信号源被用于便携式电子器械，因而其用途在进一步地扩大。图1所示为音叉型的构成例，在音叉型上，在基底部1上设置有一对振动臂部2a以及2b，在各个振动臂部2a、2b的两主面上设置有槽部31、32。在这些槽部31、32以及各个振动臂部2a、2b的两侧面等上，设置有激励电极，目的在于激励基于各个振动臂部2a、2b的弯曲振动而产生的音叉振动。激励电极被连接为给予这个音叉型振子电荷时，一个振动臂部2a的侧面以及另一个振动臂部2b的槽部31、32内为等电位，另一个振动臂部2b的侧面以及一个振动臂部2a的槽部31、32内与上述的振动臂部2a的侧面等电位相反。由这样的音叉型，在各个振动臂部2a、2b之间，在两个主面与两个侧面上产生的电场为反向，各个振动臂部2a、2b的长度方向上的弯曲振动也为反方向而产生音叉振动。在此，从抑制能耗的观点来看，希望给予音叉型的电能可以高效率地转换为音叉振动。所以，将努力降低电能转换为音叉振动时的振动损失(CI(晶体阻抗)值)。例如，在图1中所示的音叉型上，设置有槽部31、32，在这些槽部31、32上，通过提高X轴方向(振动臂部的宽度方向)上的电场强度，使在各个振动臂部2a、2b的两侧面之间的弯曲振动为强振动，从而降低CI值。此外，激励电极一般由Au(金)等构成，是通过真空蒸镀和溅镀等形成于用于提高与的紧密接触性的Cr(铬)膜等上的膜状结构。但是，由于Au的比重大，约为石英的7.3倍(18.9)，刚性也大，因此亟需机电耦合系数(表示将电能转换为机械(音叉振动)能的能力的系数)小、可以进一步降低CI值的电极材料。此外，专利文献1中公开的组件，与由包含纳离子等可迁移离子的玻璃形成的罩以及由硅基板形成的封装基板阳极连接，虽然公开了在本专利技术中使用的硅材料，但是其用途、目的却完全不同，所以不能用专利文献1中公开的技术解决上述课题。专利文献1特开2004-193909号公报第3页第18段，第4页第24段
技术实现思路
鉴于这样的情况，本专利技术的目的在于提供CI值低的音叉型。此外，其他的目的在于，提供具备了该的组件以及石英振荡器。本专利技术所涉及的，其特征在于在从基底部伸出两根振动臂部而形成音叉型的石英片的正面和背面两面上，形成有包含激励电极以及引出电极的电极配线图案的中，上述电极配线图案中至少激励电极由多晶硅或者非晶硅等硅材料形成。掺杂有p型或者n型掺杂物的硅材料较为理想。此外，只要是在低于形成该的石英的居里点的温度下，沉淀在上述振动臂部上的硅材料即可。此外，优选在上述振动臂部的前端部上形成比重比上述硅材料大的调整频率用的金属膜。此外，本专利技术涉及的组件，其特征在于，具有组件、被设置在这个组件内的具有上述特征的、以及设置在上述组件的外面且电连接于上述的电极配线图案的电极。本专利技术的石英振荡器，其特征在于，使用了上述。本专利技术使用了比以往使用的Au比重小的硅材料作为电极配线图案的电极材料。此外，与Au相比，由于硅材料的刚性值更加接近于石英，刚性愈小的材料，机电耦合系数(表示将电能变换为机械(音叉振动)能的能力)愈大，所以可以降低CI值。其结果是与使用Au作为电极材料的以往的相比较，CI值降低，因此可以制造耗能低的和具备了该的组件。附图说明图1是表示音叉型的一个例子的简略平面图。图2是表示实施方式的音叉型的一个例子的平面图。图3是表示实施方式的音叉型的一个例子的模式斜立体图。图4是表示实施方式的音叉型的制造工序中制造的的原型的一个例子的平面图。图5是表示容纳了实施方式的音叉型的组件的一个例子的纵剖侧面图以及背面图。具体实施例方式在
技术介绍
中说明的图1所示的音叉型的，也可以适用于本实施方式的。该的形状可详细叙述如下本体(石英片)具有两侧部分的上部侧具有被切成矩形的缺口部11的大致呈方形的基底部1、以及由这个基底部1的上端侧起各自相隔出间隔而平行地延伸的两根(一对)振动臂部2(2a、2b)，而整体形状为音叉型的石英片。此外，在振动臂部2(2a、2b)的正侧以及背侧的主面上，分别形成有从这些振动臂部2(2a、2b)的底端部分朝向前端侧且在长度方向分别被两等分的槽部31、32。在给予这个电荷时，槽部31、32起着加大在振动臂部2a、2b形成的电场的强度、且加强各个振动臂部2a、2b的弯曲振动的作用。此外，通过在两个槽部31、32之间形成桥部，加强了对于落下时等产生的冲击的耐冲击性。此外，在示例之外，例如，也可以使用没有槽部的，或者槽部的数量和形状与图示的不同的。一对振动臂部2a、2b之间的基底部1的平面形状为弯曲状，振动臂部2a、2b各自的基底部1侧的各个槽部32与该弯曲部分(音叉底部)的最下部(以振动臂部2的先端侧为上方)20相比，稍稍进入基底部1的下侧而形成。图2是包含电极配线图案的平面图。图3是图1的的模式立体图，参照这些图，可对激励电极以及引出电极叙述如下在这个上存在组成为一对的一个电极和另一个电极。首先着眼于振动臂部2a，在振动臂部2a的两个槽部31、32的整个内面以及这些槽部31、32之间形成有一个激励电极41。即，通过形成于与槽部31、32之间相当的所谓桥部上的激励电极41，振动臂部2a的各槽部31、32内的激励电极41之间相互连接。而且，在这个振动臂部2a的两侧面21、21以及比主面22、22(正侧以及背侧)的前端侧的第2槽部31位于更上方的部位上形成有另一个激励电极51。此外，在振动臂部2a的前端部，设置有调整用锤50，调整用锤50为通过调整其重量而用于调整振荡频率的金属膜。该调整用锤50是组成激励电极51的一部分，例如在膜厚和电极材料方面不同于其他部位的电极。而为了便于看图，在图3上，激励电极41、51使用斜线区域和黑点区域分开表示。所以，图3的斜线不表示剖面。此外，如果着眼于振动臂部2b，振动臂部2b的两个槽部31、32的整个内面以及这些槽部31、32彼此之间，形成有另一个激励电极51。而且，在该振动臂部2b的两个侧面21、21以及比主面22、22(正侧以及背侧)的前端侧的第2槽部32位于更上方的部位形成有一个激励电极41。而在激励电极2a的前端部上，也同样地设置有通过调整其重量而用于调整振荡频率的调整用锤40。被设置在振动臂部2a、2b上的电极的配置，除了激励电极41、51为相互相反的关系外，其它都是相同的。而且，这些一个激励电极41之间以相互电连接的方式在基底部1的表面上形成由引出电极42组成的电极配线图案，同时，另一个激励电极51之间以相互电连接的方式在基底部1的表面上形成由引出电极52组成的电极配线图案。接下来说明制造的工序。首先，用Z切割，例如在直径3英寸、厚度为100μm的石英晶片的两面的全部上，例如，通过蒸镀法形成用于提高紧密接触性的Cr膜以及作为金属掩膜的Au膜。在该Au膜上面涂覆抗蚀剂，通过光刻法，例如使与数千个的外框相当的部分的Au膜露出。接着，利用KI(碘化钾)溶液，除去露出的Au膜和Cr膜，露出这部分的石英，利用氟酸腐蚀除去该露出石英，在没有形成槽部31、32等的状态下，制造例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石英振子，其特征在于，　　　　在从基底部伸出两根振动臂部而形成音叉型的石英片的正面和背面两面上，形成有包含激励电极以及引出电极的电极配线图案的石英振子中，所述电极配线图案中至少激励电极由多晶硅或者非晶硅的硅材料组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梅木三十四，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]