本发明关于一种用作各种电子机器的时钟源的音叉型振子、其制造方法及构造音叉型振子的音叉型振动片。
背景技术:
1、构造音叉型振子的音叉型振动片例如像专利文献1所揭示,通过光微影步骤及蚀刻步骤于水晶等晶圆上形成多个音叉型振动片的外形,并于其表面形成电极膜,且于音叉臂部的前端侧形成成为频率调整用的重量部的金属膜,对晶圆状态的各音叉型振动片的金属膜照射激光而进行修整,由此分别对频率进行粗调整。
2、专利文献1:日本专利特开2003-133879号公报
3、音叉型振子与振荡电路一同内置于尤其是包含时钟作为时钟源的各种电子机器。近年,随着各种电子机器的小型化,对音叉型振子要求俯视的外形尺寸例如为1.6mm×1.0mm以下的超小型者,随之,对音叉型振动片亦要求超小型者。
4、在超小型的音叉型振动片的制造中,要求高度的加工精度,但加工精度有限制,因此,越变得超小型,则晶圆状态的多个音叉型振动片的频率的差异越大。为了使该较大的频率的差异处于所要求的频率范围内,不得不使粗调整中的通过激光的照射所得的频率调整量变大。
5、为了使在上述超小型音叉型振动片的有限的区域内形成的频率调整用金属膜的通过激光的照射所得的频率调整量变大,就频率调整用金属膜的形成区域的限制的方面而言,必须使频率调整用金属膜变厚,需要通过镀覆等以例如3μm以上的厚度形成频率调整用金属膜。
6、对如此较厚的频率调整用金属膜照射激光而进行频率调整后的多个音叉型振动片自晶圆折取而成为单片,并收纳于封装体内而成为音叉型振子。
7、在对如上所述的较厚的频率调整用金属膜照射激光而进行频率调整后的超小型音叉型振子中,存在因外部冲击等而产生频率的变动的情况。其原因如下。照射光束将频率调整用金属膜的一部分去除时,存在在频率调整用金属膜的已实施去除侧的端部产生以如起毛刺般的状态突出的突起部分的情况。若该突起部分因外部冲击等而缺损,则频率调整用金属膜的质量减少而产生频率的变动。
技术实现思路
1、本发明是鉴于如上所述的方面而完成的,其目的在于提供一种抑制频率变动的具有良好的耐冲击性的音叉型振子。
2、在本发明中,为了达成上述目的而以如下的方式构成。
3、即,本发明的音叉型振子的制造方法将具备基部及自该基部延伸的多个臂部的音叉型振动片接合于具有收纳部的封装体而进行安装,所述方法包括:第一步骤,在上述音叉型振动片的上述臂部的前端区域形成频率调整用金属膜;第二步骤,对上述音叉型振动片照射光束,将上述频率调整用金属膜的一部分去除而调整频率;及第三步骤,对将上述一部分去除的上述频率调整用金属膜施加负载而进行加压。
4、在上述第二步骤中,对音叉型振动片照射光束,将频率调整用金属膜的一部分去除而调整频率,但照射光束将频率调整用金属膜的一部分去除时,存在在频率调整用金属膜的已实施去除侧的端部产生以如起毛刺般的状态突出的突起部分(以下,简称为“突起部分”)的情况。若该突起部分因冲击等而缺损,则引起频率变动。
5、根据本发明的音叉型振子的制造方法,在第二步骤中,照射光束将频率调整用金属膜的一部分去除之后,在第三步骤中,对频率调整用金属膜施加负载而进行加压,因此,能够将因光束的照射而产生的上述突起部分向频率调整用金属膜侧压扁,从而去掉该突起部分。由此,不会因冲击等而导致上述突起部分缺损,能够抑制频率变动。
6、较佳为,在上述第二步骤中,自上述臂部的前端侧开始去除上述频率调整用金属膜,并朝向上述基部侧去除上述一部分,且在上述第三步骤中,至少对上述频率调整用金属膜中的上述一部分被去除侧的端部施加负载而进行加压。
7、根据该结构,上述突起部分为对音叉型振动片照射光束而将频率调整用金属膜的一部分去除时在频率调整用金属膜的已实施去除侧的端部产生的,因此,可通过至少对将上述一部分去除侧的端部施加负载进行加压,从而有效地将该突起部分压扁。
8、较佳为,在上述第一步骤中,在上述音叉型振动片的上述臂部的正反主面中的一主面的上述前端区域形成上述频率调整用金属膜,且在上述第二步骤中,自上述音叉型振动片的上述臂部的另一主面侧照射上述光束而将上述频率调整用金属膜的上述一部分去除。
9、根据该结构,通过将音叉型振动片的形成有频率调整用金属膜的一主面侧设为下方,自另一主面侧即上方照射光束,从而频率调整用金属膜的金属屑向下方飞散,能够防止其再次附着于音叉型水晶振动片。
10、较佳为,在上述第三步骤中,将上述音叉型振动片接合于上述封装体而进行安装时,利用保持上述音叉型振动片的工具对上述频率调整用金属膜施加负载而进行加压。
11、根据该结构,能够与使用工具将音叉型振动片安装于封装体同时地,将因光束的照射而产生的频率调整用金属膜的端部的上述突起部分压扁。
12、较佳为,利用保持上述音叉型振动片的工具对上述频率调整用金属膜施加负载而进行加压时,将上述工具的保持面压接于上述音叉型振动片的长度方向的一端部及上述长度方向的另一端部的上述频率调整用金属膜。
13、根据该结构,加压时,将音叉型振动片的长度方向的一端部及另一端部的具有厚度的频率调整用金属膜压接于工具的保持面,其间的部分的臂部远离工具的保持面,能够防止形成于臂部的电极因与工具的抵接而损伤。
14、较佳为,在上述第三步骤中,对上述频率调整用金属膜施加负载而进行加压,并且施加热及超声波的至少一种。
15、根据该结构,与加压一同施加热及超声波的至少一种,因此,能够有效率地将因光束的照射而产生的频率调整用金属膜的端部的上述突起部分压扁。
16、较佳为,上述频率调整用金属膜的厚度为3μm以上。
17、根据该结构,频率调整用金属膜的厚度厚至3μm以上,因此,即便为超小型音叉型振动片,亦能够确保频率调整量较多。另一方面,因光束的照射而产生的频率调整用金属膜的端部的上述突起部分的突出高度亦变高,更容易因冲击等而缺损。对此,通过将上述突起部分压扁,音叉型振子的频率变动的抑制效果变得更显著。
18、本发明的音叉型振动片具备基部及自该基部延伸的多个臂部,且在上述臂部的前端区域形成有频率调整用金属膜并将上述频率调整用金属膜的一部分去除,其中形成于上述臂部的上述频率调整用金属膜的将上述一部分去除的侧的端部中的自振动片的坯材至上述频率调整用金属膜的表面的厚度大于上述端部以外的部分中的、自振动片的坯材至上述频率调整用金属膜的表面的厚度,且上述端部中的上述厚度与上述端部以外的部分中的上述厚度之差为上述端部以外的部分中的上述厚度的0.5倍以内。
19、对音叉型振动片照射光束将频率调整用金属膜的一部分去除时,具有在频率调整用金属膜的将上述一部分去除侧的端部产生以如起毛刺般的状态突出的突起部分的情况,该突起部分易缺损而引起频率变动。上述突起部分超过频率调整用金属膜的将上述一部分去除侧的端部以外的部分、即未照射光束的部分中的自振动片的坯材至频率调整用金属膜的表面的厚度的0.5倍而突出,容易缺损。
20、根据本发明的音叉型振动片,产生上述突起部分的频率调整用金属膜的将上述一部分去除侧的端部中的自振动片的坯材至频率调整用金属膜的表面的厚度、与频率调整用金属膜的将上述一部分去除侧的端部以外的部分中的自振动片的坯材至频率调整用金属膜的表面的厚度之差即相当于突起部分的突出高度的上述差为上述端部以外的部分即未照射光束的部分中的自振动片的坯材至频率调整用金属膜的表面的厚度的0.5倍以内。
21、即,在本发明的音叉型振动片中,不存在超过频率调整用金属膜的将上述一部分去除侧的端部以外的部分中的自振动片的坯材至频率调整用金属膜的表面的厚度的0.5倍而突出的突起部分,因此,不会因冲击等而导致上述突起部分缺损,能够抑制频率变动。
22、本发明的音叉型振子具备:本发明的音叉型振动片;封装体主体,具有供收纳该音叉型振动片的收纳部;及盖体,将收纳有上述音叉型振动片的上述封装体主体的开口部密封,上述音叉型振动片接合于上述封装体主体的上述收纳部的电极而被支承。
23、根据本发明的音叉型振子,内置有不具有上述突起部分的音叉型振动片,因此不会因冲击等而导致上述突起部分缺损,能够抑制频率变动。
24、根据本发明,不存在照射光束将频率调整用金属膜的一部分去除时产生的以如起毛刺般的状态突出的突起部分,由此,不会因冲击等而导致上述突起部分缺损,能够获得防止频率变动、具有良好的耐冲击性的音叉型振子。