音叉型振動片の製造方法
【課題】本発明は、振動周波数の調整範囲を拡大することを目的としている。
【解決手段】基部１６及び基部１６から基部１６の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部１８を含む基材１０であって、それぞれの腕部１８は、隣の腕部１８に対向する第１の側面１３及び第１の側面１３とは反対側を向く第２の側面１５を有し、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方が露出している露出領域３０を有する基材１０を用意する。露出領域３０をエッチングする。エッチングによって腕部１８の幅を減らして、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を低くする。
【解決手段】基部１６及び基部１６から基部１６の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部１８を含む基材１０であって、それぞれの腕部１８は、隣の腕部１８に対向する第１の側面１３及び第１の側面１３とは反対側を向く第２の側面１５を有し、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方が露出している露出領域３０を有する基材１０を用意する。露出領域３０をエッチングする。エッチングによって腕部１８の幅を減らして、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を低くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型振動片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器などに使用される振動片の振動周波数を調整するために、レーザービームによって振動腕の金属膜の一部を除去することが知られている（特許文献１）。詳しくは、金属膜の一部を除去することで、その重さが減少して、振動周波数が調整される。しかしながら、重さによる調整では調整量が小さいために調整範囲に限界があった。
【特許文献１】特開２００２−２５２５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、振動周波数の調整範囲を拡大することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有し、前記第１及び第２の側面の少なくとも一方が露出している露出領域を有する基材を用意し、
前記露出領域をエッチングする工程を含み、
前記エッチングによって前記腕部の幅を減らして、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を低くする。本適用例によれば、腕部の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。腕部の幅による周波数調整は重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
［適用例２］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交叉する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１又は第２の側面に補強膜を形成する工程を含み、
前記補強膜によって、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を高くする。本適用例によれば、腕部の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。腕部の幅による周波数調整は重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
［適用例３］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法において、
前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面の少なくとも一方の表面に、下部電極膜を形成する工程と、圧電膜を形成する工程と、上部電極膜を形成する工程と、をさらに有し、前記下部電極膜と前記上部電極膜とに前記圧電膜が挟まれた第1及び第２の圧電積層体が形成され、前記第1の圧電積層体の前記下部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記上部電極膜とが接続され、前記第１の圧電積層体の前記上部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記下部電極膜とが接続される。
［適用例４］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含み、かつ、圧電性を有する基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、前記第１及び第２の側面と、前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面と、表面電極膜を形成する工程と、前記第１及び第２の側面に補強膜を形成する工程と、を有する。
［適用例５］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、さらに、前記第１及び第２の側面に形成された前記補強膜をエッチングすることにより、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を調整する工程を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（第１の実施の形態）
図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、基材１０を用意する。基材１０は、水晶などの圧電材料（例えば、Ｚカット板、ＡＴカット板、Ｘカット板）から構成してもよいし、シリコンから構成してもよい。基材１０は、相互に反対を向いて厚みを定義する第１及び第２の表面１２，１４を有する。基材１０は、基部１６と、基部１６からその厚み方向に直交して並んで延びる複数（一対）の腕部１８を含む。この形状は、板材をエッチング（ウエットエッチング及びドライエッチングの少なくとも一方）することによって得ることができる。腕部１８は、隣の腕部１８に対向する第１の側面１３と、第１の側面１３とは反対を向く第２の側面１５を有する。第１及び第２の側面１３，１５の間隔が腕部１８の幅である。基材１０は、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方が露出領域３０（電極膜などで覆われていない領域）を有する。
【０００６】
腕部１８の第１及び第２の側面１３，１５を除く面（第１又は第２の表面１２，１４）には下部電極膜２０が形成されている。図示は省略するが、下部電極膜２０は、基部１６上に至るように形成されている。下部電極膜２０の形成は、スパッタリングや蒸着によって導電膜を形成し、その後、導電膜をエッチングによってパターニングするプロセスを含んでもよい。あるいは、パターニングされたマスクを基材１０に形成してから、基材１０のマスクに覆われていない領域に導電膜を形成してもよい。下部電極膜２０上には圧電膜２２が形成されている。圧電膜２２は、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＰＺＴなどの、水晶よりも圧電性の高い材料からなる。圧電膜２２は、腕部１８に形成される。圧電膜２２の形成には、材料を除いて、下部電極膜２０を形成する技術の他、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ゾルゲル法などを適用することができる。圧電膜２２上には上部電極膜２４が形成されている。上部電極膜２４の形成には、下部電極膜２０を形成する技術を適用することができる。上部電極膜２４も、基部１６上に至るように形成されている。
【０００７】
下部電極膜２０と、上部電極膜２４とに挟まれた圧電膜２２から圧電積層体２６が構成される。１つの腕部１８には、第１及び第２の表面１２，１４のそれぞれに、一対の圧電積層体２６が設けられている。一対の圧電積層体２６は、それぞれ、腕部１８の長さ方向に沿って延び、腕部１８の幅方向に隣り合っている。また、一対の圧電積層体２６は基部１６まで延長して形成されても良いが、基部１６の領域の基部圧電積層体２６が腕部１８を励振する効果は小さい。一対の圧電積層体２６は、腕部１８の幅方向の両端部に位置しており、一方の圧電積層体２６の圧電膜２２が伸びるときに他方の圧電積層体２６の圧電膜２２が縮むように駆動される。
【０００８】
図１に示すように、腕部１８の第１及び第２の表面１２，１４の少なくとも一方には錘金属膜２８を形成する。錘金属膜２８は、腕部１８の、基部１６とは反対側の先端部に形成する。
【０００９】
図２に示すように、第１及び第２の側面１３，１５の露出領域３０をエッチングする。エッチングには、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６などのプラズマガスを使用したドライエッチングを適用することができる。露出領域３０をエッチングするときに、第１及び第２の表面１２，１４がエッチングされてもよい。
【００１０】
本実施の形態によれば、露出領域３０をエッチングするので、腕部１８の幅が減り、腕部１８を幅方向に曲がりやすくすることができる。そして、複数の腕部１８の幅を調整することによって、腕部１８の幅方向の曲がりやすさを調整し、振動周波数を調整することができる。複数の腕部１８の幅による周波数調整は、重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
【００１１】
腕部１８の曲がりにくさ・曲がりやすさの指標として、幅方向に関する曲げ剛性ＥＩを用いる。図１２に示すように、腕部１８（広義には、梁）に曲げモーメントＭ（Ｓは中立面を指す。）が加わった際に、腕部１８が曲率１／ρ（＝ｄθ／ｄｘ）で静的に撓んでいる場合は、
１／ρ＝Ｍ／ＥＩ
の関係を有する。曲げ剛性ＥＩが高いほど曲がりにくい。
【００１２】
なお、Ｅは材料固有のヤング率、Ｉは断面２次モーメントである。
【００１３】
断面２次モーメントＩは、微小断面要素ｄＡに、曲げた際に引張応力が０である中立軸ＡＸからの距離ｙの２乗を、掛けた値の総和であり、式で表わすと次のように定義される。
【００１４】
Ｉ＝∫Ａｙ２ｄＡ
図１３のように、中立軸ＡＸに平行な辺の長さ（厚み）ｔ、中立軸ＡＸに垂直な辺の長さ（幅）ｗの長方形の断面を有する腕部１８の断面２次モーメントＩｗは、
Ｉｗ＝ｔｗ３／１２
となる。したがって、幅方向に関する断面２次モーメントおよび曲げ剛性は、腕部１８の幅ｗの３乗に比例するため、幅を調整することで、幅方向の曲がりやすさを大きく制御することができる。
【００１５】
なお、腕部１８の幅方向の振動周波数Ｆ、腕部１８の長さＬ、腕部１８の幅（振動する方向の長さ）ｗは、
Ｆ＝ｋ・ｗ／Ｌ２（ｋ：比例定数）
の関係を有する。腕部１８の厚みの変化は、幅方向の振動周波数に影響しない。
【００１６】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る方法で製造された音叉型振動片を使用した音叉型振動子の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、上述したプロセスによって、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方の露出領域３０をエッチングし、エッチングによって腕部１８の幅を減らして、腕部１８が幅方向に曲がりやすくなった音叉型振動片１を得る。
【００１７】
音叉型振動子の製造方法では、パッケージ３２を用意する。パッケージ３２は、音叉型振動片１を固定するための底部３４と、底部３４を囲む枠壁部３６と、を含む。パッケージ３２は、その全体を金属で形成してもよいが、主としてセラミックス等の非金属で形成する場合には、枠壁部３６の上端面はメタライズされている。底部３４には、真空引きを行うための通気孔３８が形成されている。パッケージ３２（底部３４）の内面には固定電極４０が形成されている。パッケージ３２（底部３４）の外面には外部端子４２が形成されている。固定電極４０と外部端子４２は図示しない配線で電気的に接続されている。外部端子４２は、ハンダなどによって回路基板の配線パターン（図示せず）に実装される。パッケージ３２の枠壁部３６には、ロウ接合によってリング４４を固定しておく。
【００１８】
そして、音叉型振動片１をパッケージ３２の内部に収容する。音叉型振動片１は、第１又は第２の表面１２，１４を底部３４に向けて、上部電極膜２４が固定電極４０に対向するように配置する。ここで、望ましくは後述する錘金属膜２８がパッケージ３２の底部３４を向くように配置する。音叉型振動片１は、腕部１８が基部１６から枠壁部３６に向かって延びるように固定する。基部１６を底部３４に固定して、腕部１８をパッケージ３２から浮かす。底部３４は、腕部１８の先端部と対向する領域が低くなっており、腕部１８が曲がっても底部３４に接触し難いようになっている。
【００１９】
パッケージ３２と音叉型振動片１の固定は接合部材４６によって図る。接合部材４６は、導電性樹脂材料やハンダ等の金属材料であってもよい。金属材料は加熱してもガスが出ないので好ましい。接合部材４６は、基部１６とパッケージ３２を接合し、腕部１８をパッケージ３２から浮いた状態に保持する。接合部材４６は、基部１６にある上部電極膜２４と固定電極４０を電気的及び機械的に接合する。
【００２０】
リング４４には、蓋４８を固定する。蓋４８は、音叉型振動片１が固定されるパッケージ３２とオーバーラップしてパッケージ３２の開口を塞ぐ。蓋４８は、表面及び裏面を貫通する貫通穴５０を有する。貫通穴５０は、円形の開口形状をなしている。蓋４８は、ガラス又は樹脂などの材料からなる光透過性部材５２を含む。光透過性部材５２は、貫通穴５０の内面に密着してなる。
【００２１】
パッケージ３２の開口を蓋４８によって塞いだ後に、パッケージ３２に形成された通気孔３８を介して、蓋４８によって塞がれたパッケージ３２内を真空にし、その後、ロウ材５４で通気孔３８を塞ぐ。
【００２２】
音叉型振動子の製造方法は、腕部１８の先端部にある錘金属膜２８をトリミングする工程をさらに含んでもよい。この工程は、パッケージ３２の開口を蓋４８によって塞いだ後（例えばさらに真空引き工程後）に行う。この工程は、光透過性部材５２を通して、錘金属膜２８に対してレーザービームを照射して行う。こうすることで、錘金属膜２８を軽くすることができる。錘金属膜２８が形成された腕部１８の先端部の重さが重いほど腕部１８の振動周波数が低くなり、軽いほど腕部１８の振動周波数が高くなる。これを利用して周波数調整を行うことができる。上述した腕部１８のエッチングによる周波数調整を粗調といい、錘金属膜２８のトリミングによる周波数調整を微調ということができる。なお、錘金属膜２８のトリミングは、レーザービームの代わりにイオンビームを使用して行ってもよい。その場合には、音叉型振動片１をパッケージ３２に取り付ける前にイオンビーム照射を行うか、或いは、錘金属膜２８がパッケージ３２の開口を向くように配置して蓋４８で開口を塞ぐ前にイオンビーム照射を行う。
【００２３】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００２４】
本実施の形態では、上部電極膜２４と下部電極膜２０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。上部電極膜２４と下部電極膜２０の間の電界の方向によって、圧電膜２２が伸びるか縮むかが決まる。一つの腕部１８において、第１の側面１３に近い端部に位置するように第１及び第２の表面１２，１４に設けられた一対の圧電積層体２６は、第１の表面１２側の圧電膜２２が延びると、第２の表面１４側の圧電膜２２も延びるように、それぞれの圧電積層体２６の下部電極膜２０同士、上部電極膜２４同士が電気的に接続されている。第２の側面１５に近い端部に位置する圧電積層体２６についても同様である。また、一方の圧電積層体２６の下部電極膜２０と、他方の圧電積層体２６の上部電極膜２４が電気的に接続されている。このように電気的に接続するのは、圧電膜２２が成長方向によって結晶軸方向が決定するため、第１の表面１２側と第２の表面１４側では、圧電膜２２の結晶方位が面対称になるからである。
【００２５】
また、一方の腕部１８の第１の側面１３に近い圧電積層体２６と、他方の腕部１８の第１の側面１３に近い圧電積層体２６とは、下部電極膜２０同士の電位が同じで、上部電極膜２４同士の電位が同じになるように電気的に接続されている。第２の側面１５に近い圧電積層体２６についても同様である。
【００２６】
上部電極膜２４と下部電極膜２０の間に電圧を印加し、第２の側面１５に近い圧電膜２２を伸ばし、第１の側面１３に近い圧電膜２２を縮めることで、基材１０の腕部１８が互いに接近する向きに屈曲させる。次に第１の側面１３に近い圧電膜２２を伸ばし、第２の側面１５に近い圧電膜２２を縮めることで、腕部１８は、第１又は第２の側面１３，１５が離れる方向に屈曲する。圧電膜２２の伸縮を繰り返すことで腕部１８を屈曲振動させる。基本波モードの固有振動周波数で駆動すると、一対の腕部１８は、互いに逆相振動となるように励振されて屈曲振動する。
【００２７】
音叉型振動子を使用して、発振器又はセンサを構成することができる。音叉型振動子を含む発振回路で発振器を構成すると、周波数精度の高い交流信号を得ることができる。また、音叉型振動子を使用したセンサは、物理量に応じて音叉型振動片の周波数が変動することを利用してその物理量を検出するセンサである。例えば、温度、加速度によって発生する応力、角速度によって発生するコリオリ力などを検出するセンサが例に挙げられる。
【００２８】
（変形例）
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。この変形例では、腕部１８をエッチングする代わりに、第１又は第２の側面１３，１５に補強膜６０を形成する。例えば、ＳｉＯ２、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｌ等で成膜することで補強膜６０を形成する。補強膜６０によって腕部１８の幅を大きくして、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を高くする。その他の構成及びプロセスは、上記実施の形態で説明した内容が該当する。この変形例でも、腕部１８の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。さらに、補強膜６０をエッチングすることにより、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を調整してもよい。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態で用意する基材１１０では、第１の表面１１２に圧電積層体１２６が設けられているが、第２の表面１１４には圧電積層体は設けられていない点で、第１の実施の形態と異なる。本実施の形態でも、第１及び第２の側面１１３，１１５の少なくとも一方において、露出領域１３０をエッチングして、腕部１１８の幅を調整する。これにより、振動周波数を調整することができる。その他の構造及びプロセスについては、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００３０】
変形例として、図７に示すように、第１又は第２の側面１１３，１１５に補強膜１６０を形成してもよい。その他の構造及びプロセスについては、第１の実施の形態の変形例で説明した内容が該当する。
【００３１】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００３２】
本実施の形態でも、上部電極膜１２４と下部電極膜１２０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。ただし、第１の実施の形態とは異なり、第１の表面１１２にのみ圧電積層体１２６が設けられているので、腕部１１８の振動は、屈曲のみならず、ねじれ成分を含む。
【００３３】
（第３の実施の形態）
図９及び図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態で用意する基材３１０では、第１及び第２の表面３１２，３１４には表面電極膜３２０が形成され、第１及び第２の側面３１３，３１５に側面電極膜３３０が形成されている。本実施の形態では、基材３１０自体が圧電体（例えば水晶）である。
【００３４】
そして、第１及び第２の側面３１３，３１５（正確には第１及び第２の側面３１３，３１５の上方であって側面電極膜３３０上）に補強膜３６０を形成する。その詳細は、第１の実施の形態の変形例で説明した通りである。補強膜３６０は、第１及び第２の表面３１２，３１４に付着してもよいが、図１０の例では、基材３１０を、第１の表面３１２の側からスパッタリング又は蒸着により補強膜３６０を形成するため、台に対向する第２の表面３１４には補強膜３６０が形成されていない。本実施の形態でも、補強膜３６０をエッチングすることにより腕部３１８の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。
【００３５】
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００３６】
本実施の形態では、第１及び第２の表面３１２，３１４に形成された表面電極膜３２０と、第１及び第２の側面３１３，３１５に形成された側面電極膜３３０との間に電圧を印加する。印加電圧によって、図１１に矢印で示すように電界が発生する。表面電極膜３２０及び側面電極膜３３０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。これにより、腕部３１８は、互いに逆相振動となるように（腕部３１８の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように、駆動電圧としての交番電圧が調整されている。
【００３７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る方法で製造された音叉型振動片を使用した音叉型振動子の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図１２】腕部の曲げモーメントとたわみを表わす図である。
【図１３】断面２次モーメントを説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…音叉型振動片、 １０…基材、 １２…第１の表面、 １３…第１の側面、 １４…第２の表面、 １５…第２の側面、 １６…基部、 １８…腕部、 ２０…下部電極膜、 ２２…圧電膜、 ２４…上部電極膜、 ２６…圧電積層体、 ２８…錘金属膜、 ３０…露出領域、 ３２…パッケージ、 ３４…底部、 ３６…枠壁部、 ３８…通気孔、 ４０…固定電極、 ４２…外部端子、 ４４…リング、 ４６…接合部材、 ４８…蓋、 ５０…貫通穴、 ５２…光透過性部材、 ５４…ロウ材、 ６０…補強膜、 １１０…基材、 １１２…第１の表面、 １１３…第１の側面、 １１４…第２の表面、 １１５…第２の側面、 １１８…腕部、 １２０…下部電極膜、 １２４…上部電極膜、 １２６…圧電積層体、 １３０…露出領域、 １６０…補強膜、 ３１０…基材、 ３１２…第１の表面、 ３１３…第１の側面、 ３１４…第２の表面、 ３１５…第２の側面、 ３１８…腕部、 ３２０…表面電極膜、 ３３０…側面電極膜、 ３６０…補強膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型振動片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器などに使用される振動片の振動周波数を調整するために、レーザービームによって振動腕の金属膜の一部を除去することが知られている（特許文献１）。詳しくは、金属膜の一部を除去することで、その重さが減少して、振動周波数が調整される。しかしながら、重さによる調整では調整量が小さいために調整範囲に限界があった。
【特許文献１】特開２００２−２５２５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、振動周波数の調整範囲を拡大することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有し、前記第１及び第２の側面の少なくとも一方が露出している露出領域を有する基材を用意し、
前記露出領域をエッチングする工程を含み、
前記エッチングによって前記腕部の幅を減らして、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を低くする。本適用例によれば、腕部の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。腕部の幅による周波数調整は重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
［適用例２］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交叉する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１又は第２の側面に補強膜を形成する工程を含み、
前記補強膜によって、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を高くする。本適用例によれば、腕部の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。腕部の幅による周波数調整は重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
［適用例３］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法において、
前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面の少なくとも一方の表面に、下部電極膜を形成する工程と、圧電膜を形成する工程と、上部電極膜を形成する工程と、をさらに有し、前記下部電極膜と前記上部電極膜とに前記圧電膜が挟まれた第1及び第２の圧電積層体が形成され、前記第1の圧電積層体の前記下部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記上部電極膜とが接続され、前記第１の圧電積層体の前記上部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記下部電極膜とが接続される。
［適用例４］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含み、かつ、圧電性を有する基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、前記第１及び第２の側面と、前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面と、表面電極膜を形成する工程と、前記第１及び第２の側面に補強膜を形成する工程と、を有する。
［適用例５］本適用例に係る音叉型振動片の製造方法は、さらに、前記第１及び第２の側面に形成された前記補強膜をエッチングすることにより、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を調整する工程を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（第１の実施の形態）
図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、基材１０を用意する。基材１０は、水晶などの圧電材料（例えば、Ｚカット板、ＡＴカット板、Ｘカット板）から構成してもよいし、シリコンから構成してもよい。基材１０は、相互に反対を向いて厚みを定義する第１及び第２の表面１２，１４を有する。基材１０は、基部１６と、基部１６からその厚み方向に直交して並んで延びる複数（一対）の腕部１８を含む。この形状は、板材をエッチング（ウエットエッチング及びドライエッチングの少なくとも一方）することによって得ることができる。腕部１８は、隣の腕部１８に対向する第１の側面１３と、第１の側面１３とは反対を向く第２の側面１５を有する。第１及び第２の側面１３，１５の間隔が腕部１８の幅である。基材１０は、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方が露出領域３０（電極膜などで覆われていない領域）を有する。
【０００６】
腕部１８の第１及び第２の側面１３，１５を除く面（第１又は第２の表面１２，１４）には下部電極膜２０が形成されている。図示は省略するが、下部電極膜２０は、基部１６上に至るように形成されている。下部電極膜２０の形成は、スパッタリングや蒸着によって導電膜を形成し、その後、導電膜をエッチングによってパターニングするプロセスを含んでもよい。あるいは、パターニングされたマスクを基材１０に形成してから、基材１０のマスクに覆われていない領域に導電膜を形成してもよい。下部電極膜２０上には圧電膜２２が形成されている。圧電膜２２は、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＰＺＴなどの、水晶よりも圧電性の高い材料からなる。圧電膜２２は、腕部１８に形成される。圧電膜２２の形成には、材料を除いて、下部電極膜２０を形成する技術の他、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ゾルゲル法などを適用することができる。圧電膜２２上には上部電極膜２４が形成されている。上部電極膜２４の形成には、下部電極膜２０を形成する技術を適用することができる。上部電極膜２４も、基部１６上に至るように形成されている。
【０００７】
下部電極膜２０と、上部電極膜２４とに挟まれた圧電膜２２から圧電積層体２６が構成される。１つの腕部１８には、第１及び第２の表面１２，１４のそれぞれに、一対の圧電積層体２６が設けられている。一対の圧電積層体２６は、それぞれ、腕部１８の長さ方向に沿って延び、腕部１８の幅方向に隣り合っている。また、一対の圧電積層体２６は基部１６まで延長して形成されても良いが、基部１６の領域の基部圧電積層体２６が腕部１８を励振する効果は小さい。一対の圧電積層体２６は、腕部１８の幅方向の両端部に位置しており、一方の圧電積層体２６の圧電膜２２が伸びるときに他方の圧電積層体２６の圧電膜２２が縮むように駆動される。
【０００８】
図１に示すように、腕部１８の第１及び第２の表面１２，１４の少なくとも一方には錘金属膜２８を形成する。錘金属膜２８は、腕部１８の、基部１６とは反対側の先端部に形成する。
【０００９】
図２に示すように、第１及び第２の側面１３，１５の露出領域３０をエッチングする。エッチングには、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６などのプラズマガスを使用したドライエッチングを適用することができる。露出領域３０をエッチングするときに、第１及び第２の表面１２，１４がエッチングされてもよい。
【００１０】
本実施の形態によれば、露出領域３０をエッチングするので、腕部１８の幅が減り、腕部１８を幅方向に曲がりやすくすることができる。そして、複数の腕部１８の幅を調整することによって、腕部１８の幅方向の曲がりやすさを調整し、振動周波数を調整することができる。複数の腕部１８の幅による周波数調整は、重さによる調整よりも調整量が大きいので、振動周波数の調整範囲を拡大することができる。
【００１１】
腕部１８の曲がりにくさ・曲がりやすさの指標として、幅方向に関する曲げ剛性ＥＩを用いる。図１２に示すように、腕部１８（広義には、梁）に曲げモーメントＭ（Ｓは中立面を指す。）が加わった際に、腕部１８が曲率１／ρ（＝ｄθ／ｄｘ）で静的に撓んでいる場合は、
１／ρ＝Ｍ／ＥＩ
の関係を有する。曲げ剛性ＥＩが高いほど曲がりにくい。
【００１２】
なお、Ｅは材料固有のヤング率、Ｉは断面２次モーメントである。
【００１３】
断面２次モーメントＩは、微小断面要素ｄＡに、曲げた際に引張応力が０である中立軸ＡＸからの距離ｙの２乗を、掛けた値の総和であり、式で表わすと次のように定義される。
【００１４】
Ｉ＝∫Ａｙ２ｄＡ
図１３のように、中立軸ＡＸに平行な辺の長さ（厚み）ｔ、中立軸ＡＸに垂直な辺の長さ（幅）ｗの長方形の断面を有する腕部１８の断面２次モーメントＩｗは、
Ｉｗ＝ｔｗ３／１２
となる。したがって、幅方向に関する断面２次モーメントおよび曲げ剛性は、腕部１８の幅ｗの３乗に比例するため、幅を調整することで、幅方向の曲がりやすさを大きく制御することができる。
【００１５】
なお、腕部１８の幅方向の振動周波数Ｆ、腕部１８の長さＬ、腕部１８の幅（振動する方向の長さ）ｗは、
Ｆ＝ｋ・ｗ／Ｌ２（ｋ：比例定数）
の関係を有する。腕部１８の厚みの変化は、幅方向の振動周波数に影響しない。
【００１６】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る方法で製造された音叉型振動片を使用した音叉型振動子の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、上述したプロセスによって、第１及び第２の側面１３，１５の少なくとも一方の露出領域３０をエッチングし、エッチングによって腕部１８の幅を減らして、腕部１８が幅方向に曲がりやすくなった音叉型振動片１を得る。
【００１７】
音叉型振動子の製造方法では、パッケージ３２を用意する。パッケージ３２は、音叉型振動片１を固定するための底部３４と、底部３４を囲む枠壁部３６と、を含む。パッケージ３２は、その全体を金属で形成してもよいが、主としてセラミックス等の非金属で形成する場合には、枠壁部３６の上端面はメタライズされている。底部３４には、真空引きを行うための通気孔３８が形成されている。パッケージ３２（底部３４）の内面には固定電極４０が形成されている。パッケージ３２（底部３４）の外面には外部端子４２が形成されている。固定電極４０と外部端子４２は図示しない配線で電気的に接続されている。外部端子４２は、ハンダなどによって回路基板の配線パターン（図示せず）に実装される。パッケージ３２の枠壁部３６には、ロウ接合によってリング４４を固定しておく。
【００１８】
そして、音叉型振動片１をパッケージ３２の内部に収容する。音叉型振動片１は、第１又は第２の表面１２，１４を底部３４に向けて、上部電極膜２４が固定電極４０に対向するように配置する。ここで、望ましくは後述する錘金属膜２８がパッケージ３２の底部３４を向くように配置する。音叉型振動片１は、腕部１８が基部１６から枠壁部３６に向かって延びるように固定する。基部１６を底部３４に固定して、腕部１８をパッケージ３２から浮かす。底部３４は、腕部１８の先端部と対向する領域が低くなっており、腕部１８が曲がっても底部３４に接触し難いようになっている。
【００１９】
パッケージ３２と音叉型振動片１の固定は接合部材４６によって図る。接合部材４６は、導電性樹脂材料やハンダ等の金属材料であってもよい。金属材料は加熱してもガスが出ないので好ましい。接合部材４６は、基部１６とパッケージ３２を接合し、腕部１８をパッケージ３２から浮いた状態に保持する。接合部材４６は、基部１６にある上部電極膜２４と固定電極４０を電気的及び機械的に接合する。
【００２０】
リング４４には、蓋４８を固定する。蓋４８は、音叉型振動片１が固定されるパッケージ３２とオーバーラップしてパッケージ３２の開口を塞ぐ。蓋４８は、表面及び裏面を貫通する貫通穴５０を有する。貫通穴５０は、円形の開口形状をなしている。蓋４８は、ガラス又は樹脂などの材料からなる光透過性部材５２を含む。光透過性部材５２は、貫通穴５０の内面に密着してなる。
【００２１】
パッケージ３２の開口を蓋４８によって塞いだ後に、パッケージ３２に形成された通気孔３８を介して、蓋４８によって塞がれたパッケージ３２内を真空にし、その後、ロウ材５４で通気孔３８を塞ぐ。
【００２２】
音叉型振動子の製造方法は、腕部１８の先端部にある錘金属膜２８をトリミングする工程をさらに含んでもよい。この工程は、パッケージ３２の開口を蓋４８によって塞いだ後（例えばさらに真空引き工程後）に行う。この工程は、光透過性部材５２を通して、錘金属膜２８に対してレーザービームを照射して行う。こうすることで、錘金属膜２８を軽くすることができる。錘金属膜２８が形成された腕部１８の先端部の重さが重いほど腕部１８の振動周波数が低くなり、軽いほど腕部１８の振動周波数が高くなる。これを利用して周波数調整を行うことができる。上述した腕部１８のエッチングによる周波数調整を粗調といい、錘金属膜２８のトリミングによる周波数調整を微調ということができる。なお、錘金属膜２８のトリミングは、レーザービームの代わりにイオンビームを使用して行ってもよい。その場合には、音叉型振動片１をパッケージ３２に取り付ける前にイオンビーム照射を行うか、或いは、錘金属膜２８がパッケージ３２の開口を向くように配置して蓋４８で開口を塞ぐ前にイオンビーム照射を行う。
【００２３】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００２４】
本実施の形態では、上部電極膜２４と下部電極膜２０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。上部電極膜２４と下部電極膜２０の間の電界の方向によって、圧電膜２２が伸びるか縮むかが決まる。一つの腕部１８において、第１の側面１３に近い端部に位置するように第１及び第２の表面１２，１４に設けられた一対の圧電積層体２６は、第１の表面１２側の圧電膜２２が延びると、第２の表面１４側の圧電膜２２も延びるように、それぞれの圧電積層体２６の下部電極膜２０同士、上部電極膜２４同士が電気的に接続されている。第２の側面１５に近い端部に位置する圧電積層体２６についても同様である。また、一方の圧電積層体２６の下部電極膜２０と、他方の圧電積層体２６の上部電極膜２４が電気的に接続されている。このように電気的に接続するのは、圧電膜２２が成長方向によって結晶軸方向が決定するため、第１の表面１２側と第２の表面１４側では、圧電膜２２の結晶方位が面対称になるからである。
【００２５】
また、一方の腕部１８の第１の側面１３に近い圧電積層体２６と、他方の腕部１８の第１の側面１３に近い圧電積層体２６とは、下部電極膜２０同士の電位が同じで、上部電極膜２４同士の電位が同じになるように電気的に接続されている。第２の側面１５に近い圧電積層体２６についても同様である。
【００２６】
上部電極膜２４と下部電極膜２０の間に電圧を印加し、第２の側面１５に近い圧電膜２２を伸ばし、第１の側面１３に近い圧電膜２２を縮めることで、基材１０の腕部１８が互いに接近する向きに屈曲させる。次に第１の側面１３に近い圧電膜２２を伸ばし、第２の側面１５に近い圧電膜２２を縮めることで、腕部１８は、第１又は第２の側面１３，１５が離れる方向に屈曲する。圧電膜２２の伸縮を繰り返すことで腕部１８を屈曲振動させる。基本波モードの固有振動周波数で駆動すると、一対の腕部１８は、互いに逆相振動となるように励振されて屈曲振動する。
【００２７】
音叉型振動子を使用して、発振器又はセンサを構成することができる。音叉型振動子を含む発振回路で発振器を構成すると、周波数精度の高い交流信号を得ることができる。また、音叉型振動子を使用したセンサは、物理量に応じて音叉型振動片の周波数が変動することを利用してその物理量を検出するセンサである。例えば、温度、加速度によって発生する応力、角速度によって発生するコリオリ力などを検出するセンサが例に挙げられる。
【００２８】
（変形例）
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。この変形例では、腕部１８をエッチングする代わりに、第１又は第２の側面１３，１５に補強膜６０を形成する。例えば、ＳｉＯ２、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｌ等で成膜することで補強膜６０を形成する。補強膜６０によって腕部１８の幅を大きくして、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を高くする。その他の構成及びプロセスは、上記実施の形態で説明した内容が該当する。この変形例でも、腕部１８の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。さらに、補強膜６０をエッチングすることにより、複数の腕部１８の幅方向に関する曲げ剛性を調整してもよい。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態で用意する基材１１０では、第１の表面１１２に圧電積層体１２６が設けられているが、第２の表面１１４には圧電積層体は設けられていない点で、第１の実施の形態と異なる。本実施の形態でも、第１及び第２の側面１１３，１１５の少なくとも一方において、露出領域１３０をエッチングして、腕部１１８の幅を調整する。これにより、振動周波数を調整することができる。その他の構造及びプロセスについては、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００３０】
変形例として、図７に示すように、第１又は第２の側面１１３，１１５に補強膜１６０を形成してもよい。その他の構造及びプロセスについては、第１の実施の形態の変形例で説明した内容が該当する。
【００３１】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００３２】
本実施の形態でも、上部電極膜１２４と下部電極膜１２０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。ただし、第１の実施の形態とは異なり、第１の表面１１２にのみ圧電積層体１２６が設けられているので、腕部１１８の振動は、屈曲のみならず、ねじれ成分を含む。
【００３３】
（第３の実施の形態）
図９及び図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態で用意する基材３１０では、第１及び第２の表面３１２，３１４には表面電極膜３２０が形成され、第１及び第２の側面３１３，３１５に側面電極膜３３０が形成されている。本実施の形態では、基材３１０自体が圧電体（例えば水晶）である。
【００３４】
そして、第１及び第２の側面３１３，３１５（正確には第１及び第２の側面３１３，３１５の上方であって側面電極膜３３０上）に補強膜３６０を形成する。その詳細は、第１の実施の形態の変形例で説明した通りである。補強膜３６０は、第１及び第２の表面３１２，３１４に付着してもよいが、図１０の例では、基材３１０を、第１の表面３１２の側からスパッタリング又は蒸着により補強膜３６０を形成するため、台に対向する第２の表面３１４には補強膜３６０が形成されていない。本実施の形態でも、補強膜３６０をエッチングすることにより腕部３１８の幅を調整し、曲げ剛性を調整することによって振動周波数を調整することができる。
【００３５】
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。本実施の形態により製造される音叉型振動子は、上記プロセスから自明な構成を含む。
【００３６】
本実施の形態では、第１及び第２の表面３１２，３１４に形成された表面電極膜３２０と、第１及び第２の側面３１３，３１５に形成された側面電極膜３３０との間に電圧を印加する。印加電圧によって、図１１に矢印で示すように電界が発生する。表面電極膜３２０及び側面電極膜３３０は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。これにより、腕部３１８は、互いに逆相振動となるように（腕部３１８の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように、駆動電圧としての交番電圧が調整されている。
【００３７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る方法で製造された音叉型振動片を使用した音叉型振動子の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法の変形例を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動片の製造方法を説明する図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る音叉型振動子の動作を説明する断面図である。
【図１２】腕部の曲げモーメントとたわみを表わす図である。
【図１３】断面２次モーメントを説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…音叉型振動片、 １０…基材、 １２…第１の表面、 １３…第１の側面、 １４…第２の表面、 １５…第２の側面、 １６…基部、 １８…腕部、 ２０…下部電極膜、 ２２…圧電膜、 ２４…上部電極膜、 ２６…圧電積層体、 ２８…錘金属膜、 ３０…露出領域、 ３２…パッケージ、 ３４…底部、 ３６…枠壁部、 ３８…通気孔、 ４０…固定電極、 ４２…外部端子、 ４４…リング、 ４６…接合部材、 ４８…蓋、 ５０…貫通穴、 ５２…光透過性部材、 ５４…ロウ材、 ６０…補強膜、 １１０…基材、 １１２…第１の表面、 １１３…第１の側面、 １１４…第２の表面、 １１５…第２の側面、 １１８…腕部、 １２０…下部電極膜、 １２４…上部電極膜、 １２６…圧電積層体、 １３０…露出領域、 １６０…補強膜、 ３１０…基材、 ３１２…第１の表面、 ３１３…第１の側面、 ３１４…第２の表面、 ３１５…第２の側面、 ３１８…腕部、 ３２０…表面電極膜、 ３３０…側面電極膜、 ３６０…補強膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有し、前記第１及び第２の側面の少なくとも一方が露出している露出領域を有する基材を用意し、
前記露出領域をエッチングする工程を含み、
前記エッチングによって前記腕部の幅を減らして、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を低くする音叉型振動片の製造方法。
【請求項２】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１又は第２の側面に補強膜を形成する工程を含み、
前記補強膜によって、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を高くする音叉型振動片の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された音叉型振動片の製造方法において、
前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第1及び第２の表面の少なくとも一方の表面に、
下部電極膜を形成する工程と、
圧電膜を形成する工程と、
上部電極膜を形成する工程と、
をさらに有し、
前記下部電極膜と前記上部電極膜とに前記圧電膜が挟まれた第1及び第２の圧電積層体が形成され、前記第1の圧電積層体の前記下部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記上部電極膜とが接続され、前記第１の圧電積層体の前記上部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記下部電極膜とが接続される音叉型振動片の製造方法。
【請求項４】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含み、かつ、圧電性を有する基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１及び第２の側面と、前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面と、表面電極膜を形成する工程と、
前記第１及び第２の側面に補強膜を形成する工程と、
を有する音叉型振動片の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された音叉型振動片の製造方法において、
前記第１及び第２の側面に形成された前記補強膜をエッチングすることにより、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を調整する工程を有する音叉型振動片の製造方法。
【請求項１】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有し、前記第１及び第２の側面の少なくとも一方が露出している露出領域を有する基材を用意し、
前記露出領域をエッチングする工程を含み、
前記エッチングによって前記腕部の幅を減らして、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を低くする音叉型振動片の製造方法。
【請求項２】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含む基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１又は第２の側面に補強膜を形成する工程を含み、
前記補強膜によって、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を高くする音叉型振動片の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された音叉型振動片の製造方法において、
前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第1及び第２の表面の少なくとも一方の表面に、
下部電極膜を形成する工程と、
圧電膜を形成する工程と、
上部電極膜を形成する工程と、
をさらに有し、
前記下部電極膜と前記上部電極膜とに前記圧電膜が挟まれた第1及び第２の圧電積層体が形成され、前記第1の圧電積層体の前記下部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記上部電極膜とが接続され、前記第１の圧電積層体の前記上部電極膜と前記第２の圧電積層体の前記下部電極膜とが接続される音叉型振動片の製造方法。
【請求項４】
基部及び前記基部から前記基部の厚み方向に交差する方向に並んで延びる複数の腕部を含み、かつ、圧電性を有する基材であって、それぞれの前記腕部は、隣の前記腕部に対向する第１の側面及び前記第１の側面とは反対側を向く第２の側面を有する基材を用意し、
前記第１及び第２の側面と、前記複数の腕部の厚みを定義し相互に反対方向を向く第１及び第２の表面と、表面電極膜を形成する工程と、
前記第１及び第２の側面に補強膜を形成する工程と、
を有する音叉型振動片の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された音叉型振動片の製造方法において、
前記第１及び第２の側面に形成された前記補強膜をエッチングすることにより、前記複数の腕部の前記幅方向に関する曲げ剛性を調整する工程を有する音叉型振動片の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２３９８５９（Ｐ２００９−２３９８５９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８６８７２（Ｐ２００８−８６８７２）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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