CH703847A2

CH703847A2 - Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils.

Info

Publication number: CH703847A2
Application number: CH01610/11A
Authority: CH
Inventors: Daishi Arimatsu
Original assignee: Seiko Instr Inc
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-03-30
Also published as: CN102447449A; JP2012080243A; US20120079690A1

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils. In einem lackmusterbildenden Schritt wird ein Maskenelement auf einem Wafer S angeordnet, während eine maskenseitige Markierung, welche in einem Maskenelement gebildet ist, welches für eine Elektrodenschicht vorbereitet ist, mit waferseitigen Markierungen S3 und S4 von einer Vielzahl von waferseitigen Markierungen S3 und S4, welche im Wafer S gebildet werden, in eine Linie gebracht wird. Die maskenseitige Markierung hat ein paar voneinander beabstandete Markierungsbereiche, wobei sich der Abstand zwischen den beiden Markierungsbereichen zwischen einer Vielzahl von Maskenelementen unterscheidet. Jede der Vielzahlen von waferseitigen Markierungen S3 und S4 hat jeweils ein paar voneinander beabstandete konkave Bereiche S5 und S6, wobei sich der Abstand zwischen den beiden konkaven Bereichen S5 und S6 zwischen einer Vielzahl von waferseitigen Markierungen S3 und S4 unterscheidet, so dass die waferseitigen Markierungen S3 und S4 den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den beiden Markierungsbereichen in den entsprechenden Maskenelementen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen für dieses Verfahren verwendeten Wafer, einen piezoelektrischen Vibrator, einen Oszillator, eine elektronische Vorrichtung und eine Funkuhr.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Sachgebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, einen Wafer, einen piezoelektrischen Vibrator, einen Oszillator, eine elektronische Vorrichtung und eine Funkuhr.

2. Beschreibung des Standes der Technik

[0002] In den letzten Jahren wird in einem Mobiltelefon oder einem tragbaren Informationsendgerät ein piezoelektrischer Vibrator mit einem piezoelektrischen Vibrationsbauteil unter Verwendung von Quarz oder dergleichen als die Zeitquelle, die Zeitvorgabequelle eines Steuersignals, die Referenzsignalquelle oder ähnliches verwendet. Diese Art von piezoelektrischen Vibrationsbauteilen umfasst eine piezoelektrische Platte, welche aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist, mit einem Elektrodenbereich, welcher die piezoelektrische Platte in Vibration versetzt, wenn eine Spannung angelegt wird. Der Elektrodenbereich hat eine Vielzahl von Elektronenschichten, welche auf der äusseren Oberfläche der piezoelektrischen Platte aufgebracht sind, und welche verschiedene Muster aufweisen.

[0003] In Bezug auf diesen piezoelektrischen Vibrationsbauteil wird in der Regel auf einmal eine Vielzahl von piezoelektrischen Vibrationsbauteilen aus einem Wafer gefertigt. Als ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens wird zum Beispiel ein in JP-A-2007-142 795 beschriebenes Verfahren verwendet. Nach diesem Verfahren wird der Elektrodenbereich gebildet, nachdem die äussere Form eines piezoelektrischen Substrats und ein Ausrichtungsmarker in einem Wafer gebildet werden.

[0004] Bei der Bildung der Elektrodenschichten des Elektrodenbereichs wird zunächst eine Lackschicht auf den Wafer aufgebracht und dann auf dem Wafer eine Photomaske zur Strukturierung der Lackschicht angeordnet, wodurch ein Lackmuster gebildet wird. Dann wird eine Elektrodenschicht auf der Grundlage des Lackmusters gebildet. In diesem Ablauf wird, wenn die Photomaske auf dem Wafer angeordnet wird, diese Photomaske auf dem Wafer dank eines Ausrichtungsmarkers ausgerichtet, so dass ermöglicht wird, den Elektrodenbereich mit hoher Präzision zu bilden.

[0005] Wenn der Elektrodenbereich eine Vielzahl von Elektrodenschichten mit unterschiedlichen Mustern umfasst, ist es wie oben beschrieben notwendig, zur Bildung von Lackmustern mit unterschiedlichen Formen, welche den Elektrodenschichten entsprechen, eine Vielzahl von Photomaskentypen zu verwenden.

[0006] Gemäss dem Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils aus dem Stand der Technik kann jedoch anstelle der ursprünglich vorgesehenen Photomaske eine andere Photomaske angeordnet werden, um ein Lackmuster zu bilden. In diesem Fall wird die Elektrodenschicht nicht mit dem gewünschten Muster strukturiert, und der Wafer wird weggeworfen oder ähnliches, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0007] Die Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Sachlage realisiert worden, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils vorzuschlagen, welches in der Lage ist zu verhindern, dass ein Lackmuster in einem Fall gebildet wird, wenn ein Maskenelement fälschlicherweise angeordnet ist, wodurch niedrigere Kosten erreicht werden.

[0008] Um das oben beschriebene Problem zu lösen, schlägt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel vor.

[0009] Ein Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, welches ein piezoelektrischer Vibrationsbauteil bildet. Das piezoelektrische Vibrationsbauteil umfasst eine piezoelektrische Platte, welche aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist, und einen Elektrodenbereich, welcher die piezoelektrische Platte in Vibration versetzt, wenn eine Spannung angelegt wird. Der Elektrodenbereich umfasst eine Vielzahl von Schichten, welche auf der äusseren Oberfläche der piezoelektrischen Platte aufgebracht sind, und welche verschiedene Muster aufweisen. Das Verfahren umfasst einen elektrodenbildenden Schritt zur Bildung des Elektrodenbereichs in einem Wafer, bei welchem die Umrissform der piezoelektrischen Platte gebildet wird. Der elektrodenbildende Schritt umfasst eine Vielzahl von elektrodenschichtbildenden Schritten, durch welche eine Vielzahl von Elektrodenschichten im Wafer durch ein Photolithographie-Verfahren gebildet werden. Jeder dieser elektrodenschichtbildenden Schritte umfasst einen lackmusterbildenden Schritt mit dem Aufbringen einer Lackschicht auf den Wafer, dem Anordnen eines aus einer Vielzahl von für die Elektrodenschichten im Wafer vorbereiteten Maskenelementen gewählten Maskenelements, welches zur Bildung einer Elektrodenschicht im elektronenschichtbildenden Schritt vorbereitet ist, und dem Einstrahlen von Licht durch das Maskenelement zur Bildung eines Lackmusters. Im lackmusterbildenden Schritt wird das Maskenelement auf dem Wafer angeordnet, während eine maskenseitige Markierung im Maskenelement, welches für die Elektrodenschicht vorbereitet ist, mit den waferseitigen Markierungen, welche dem Maskenelement aus einer Vielzahl von im Wafer gebildeten waferseitigen Markierungen entsprechen, in eine Linie gebracht wird. Die maskenseitige Markierung hat ein Paar von Markierungsbereichen, welche im Maskenelement voneinander beabstandet gebildet sind, wobei sich der Abstand zwischen den beiden Markierungsbereichen zwischen der Vielzahl von Maskenelementen unterscheidet. Jede der waferseitigen Markierungen hat ein Paar von voneinander beabstandeten konkaven Bereichen im Wafer, wobei sich der Abstand zwischen den beiden konkaven Bereichen zwischen der Vielzahl von waferseitigen Markierungen unterscheidet, so dass die waferseitigen Markierungen gleich voneinander beabstandet sind wie der Abstand zwischen den beiden Markierungsöffnungen im entsprechenden Maskenelement.

[0010] Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Wafer zur Verfügung, welcher für das Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils verwendet wird. Eine Vielzahl von waferseitigen Markierungen wird derart gebildet, dass sie der Vielzahl von Maskenelementen entspricht. Jede der Vielzahlen der waferseitigen Markierungen hat ein Paar voneinander beabstandeter konkaver Bereiche, wobei sich der Abstand zwischen den beiden konkaven Bereichen zwischen der Vielzahl der waferseitigen Markierungen unterscheidet, so dass die waferseitigen Markierungen den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den beiden Maskenbereichen.

[0011] Gemäss der Erfindung unterscheidet sich der Abstand zwischen den beiden konkaven Bereichen zwischen einer Vielzahl von waferseitigen Markierungen, so dass die waferseitigen Markierungen den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den beiden Markierungsbereichen im entsprechenden Maskenelement. Aus diesem Grund wird während des lackmusterbildenden Schritts, auch wenn die Markierungsbereiche eines Maskenelements, welches sich von dem Maskenelement unterscheidet, welches für eine Elektrodenschicht vorbereitet ist, mit den konkaven Bereichen der maskenseitigen Markierungen in eine Linie gebracht werden, welche dem Maskenelement entsprechen, welches für eine Elektrodenschicht vorbereitet ist, ein Paar der Markierungsbereiche von den konkaven Bereichen verschoben. Daher ist es möglich zu verhindern, dass ein Lackmuster in einem Fall gebildet wird, in welchem verschiedene Typen von Maskenelementen angeordnet werden, wobei das Wegwerfen oder ähnliches eines Wafers unterdrückt wird, und wobei niedrige Kosten eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils erreicht werden.

[0012] Im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils können die Markierungsbereiche Belichtungsöffnungen sein, welche durch das Maskenelement gehen, und die Form jedes der konkaven Bereiche in der Draufsicht kann die gleiche sein wie die Form jeder der Belichtungsöffnungen in der Draufsicht. Im lackmusterbildenden Schritt können die konkaven Bereiche durch die Belichtungsöffnungen freigesetzt werden, um die maskenseitigen Markierungen mit den waferseitigen Markierungen in eine Linie zu bringen.

[0013] In diesem Fall werden die konkaven Bereiche während des lackmusterbildenden Schritts durch die Belichtungsöffnungen freigesetzt, um die maskenseitigen Markierungen mit den waferseitigen Markierungen in eine Linie zu bringen, wobei die oben beschriebenen funktionalen Effekte zuverlässig erreicht werden.

[0014] Im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils können die Formen der Belichtungsöffnungen in der Draufsicht in beiden Richtungen asymmetrisch sein, wobei die eine Richtung diejenige ist, in welcher die beiden Belichtungsöffnungen voneinander entfernt sind, und die andere Richtung entlang der Oberfläche des Maskenelements und senkrecht zur ersten Richtung steht.

[0015] In diesem Fall sind die Formen der Belichtungsöffnungen in der Draufsicht sowohl in der einen Richtung, als auch in der anderen Richtung asymmetrisch. Während des lackmusterbildenden Schritts können aus diesem Grund, obwohl die konkaven Bereiche durch die Belichtungsöffnungen in einem Fall freigelegt werden, in welchem das Maskenelement in einer Richtung platziert wird, welche in Bezug auf die normale Richtung umgedreht ist, oder aber in die andere Richtung umgedreht ist, die gesamten konkaven Bereiche nicht freigesetzt werden. Daher ist es möglich zu verhindern, dass ein Lackmuster gebildet wird im Fall, dass ein Maskenelement in eine andere Richtung angeordnet ist.

[0016] Im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils kann im lackmusterbildenden Schritt ein Beschichtungselement auf dem Wafer angeordnet werden, und eine Lackschicht kann aufgebracht werden, während die konkaven Bereiche der waferseitigen Markierungen, welche dem Maskenelement entsprechen, welches für eine Elektrodenschicht vorbereitet ist, durch das Beschichtungselement abgedeckt sind.

[0017] In diesem Fall wird während des lackmusterbildenden Schritts die Lackschicht aufgetragen, während die konkaven Bereiche durch das Beschichtungselement abgedeckt sind. Daher ist es möglich, die Unklarheit der Form des konkaven Bereichs in der Draufsicht dank der Anwendung der Lackschicht zu unterdrücken, und die Markierungsbereiche zuverlässig mit den konkaven Bereichen in eine Linie zu bringen.

[0018] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein piezoelektrischen Vibrator ein piezoelektrisches Vibrationsbauteil, welches gemäss dem Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gefertigt ist.

[0019] Gemäss der Erfindung umfasst der piezoelektrischer Vibrator ein piezoelektrisches Vibrationsbauteil, welches gemäss dem Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gefertigt ist, wodurch niedrige Kosten erreicht werden.

[0020] Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Oszillator zur Verfügung, in welchem der piezoelektrische Vibrator mit einem integrierten Schaltkreis als ein Oszillationselement elektrisch verbunden ist.

[0021] Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt eine elektronische Vorrichtung zur Verfügung, in welcher der piezoelektrische Vibrator mit einer Zeitmessereinheit elektrisch verbunden ist.

[0022] Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt eine Funkuhr zur Verfügung, in welcher der piezoelektrische Vibrator mit einer Filtereinheit elektrisch verbunden ist.

[0023] Gemäss der Erfindung umfassen der Oszillator, die elektronische Vorrichtung, und die Funkuhr gemäss der Erfindung den piezoelektrischen Vibrator, wodurch der Oszillator, die elektronische Vorrichtung, und die Funkuhr zu niedrigen Kosten hergestellt werden können.

[0024] Gemäss dem Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils und dem Wafer gemäss der Erfindung ist es möglich zu verhindern, dass ein Lackmuster in einem Fall gebildet wird, wenn ein Maskenelement fälschlicherweise angeordnet ist, wodurch niedrige Kosten erreicht werden.

[0025] Gemäss dem piezoelektrischen Vibrator, dem Oszillator, der elektronischen Vorrichtung und der Funkuhr gemäss der Erfindung können niedrige Kosten erreicht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0026] <tb>Fig. 1<sep>ist ein Diagramm, welches den Inhalt eines Gehäuses eines piezoelektrischen Vibrators gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn das piezoelektrische Vibrationsbauteil in der Draufsicht betrachtet wird; <tb>Fig. 2<sep>ist eine Draufsicht, wenn das piezoelektrische Vibrationsbauteil aus Fig. 1 von oben betrachtet wird; <tb>Fig. 3<sep>ist eine Draufsicht, wenn das piezoelektrische Vibrationsbauteil aus Fig. 1 von unten betrachtet wird; <tb>Fig. 4<sep>ist eine perspektivische Ansicht des piezoelektrischen Vibrationsbauteils aus Fig. 1; <tb>Fig. 5<sep>ist eine Schnittansicht, aufgenommen entlang der Linie A-A in Fig. 2; <tb>Fig. 6<sep>ist eine Schnittansicht, aufgenommen entlang der Linie B-B in Fig. 1; <tb>Fig. 7<sep>ist eine Schnittansicht, aufgenommen entlang der Linie C-C in Fig. 2; <tb>Fig. 8<sep>ist eine Draufsicht einer Umrissmaske, welche eine Vorrichtung zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils darstellt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet wird; <tb>Fig. 9<sep>ist eine Draufsicht einer ersten Maske, welche eine Vorrichtung zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils darstellt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet wird; <tb>Fig. 10<sep>ist eine Draufsicht einer zweiten Maske, welche eine Vorrichtung zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils darstellt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet wird; <tb>Fig. 11<sep>ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung; <tb>Fig. 12<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 13<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 14<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 15<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 16<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 17<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 18<sep>ist ein Diagramm, welches die Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils illustriert, und eine Draufsicht, welche eine Situation zeigt, in welcher während eines Lackmusterbildungsschritts eine Lacksicht aufgebracht ist, wobei die Durchgangslöcher nicht mit einem Überzugselement bedeckt sind; <tb>Fig. 19<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 20<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 21<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 22<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 23<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 24<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 25<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 26<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-C in Fig. 2 zeigt; <tb>Fig. 27<sep>ist eine Prozessansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, und eine Draufsicht eines Wafers zeigt; <tb>Fig. 28<sep>ist ein Diagramm, welches die Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils illustriert, und eine Draufsicht zeigt, wenn eine erste Maske umgedreht wird; <tb>Fig. 29<sep>ist ein Konfigurationsdiagramm, welches einen Oszillator gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; <tb>Fig. 30<sep>ist ein Konfigurationsdiagramm, welches eine elektronische Vorrichtung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; <tb>Fig. 31<sep>ist ein Konfigurationsdiagramm, welches eine Funkuhr gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; <tb>Fig. 32<sep>ist eine Draufsicht, welche eine Änderung der Belichtungsöffnungen und Durchgangslöcher zeigt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet werden; <tb>Fig. 33<sep>ist eine Draufsicht, welche eine Änderung der Belichtungsöffnungen und Durchgangslöcher zeigt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet werden; <tb>Fig. 34<sep>ist eine Draufsicht, weiche eine Änderung der Belichtungsöffnungen und Durchgangslöcher zeigt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet werden; und <tb>Fig. 35<sep>ist eine Draufsicht, welche eine Änderung der Belichtungsöffnungen und Durchgangslöchern zeigt, welche im Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gemäss der Erfindung verwendet werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0027] Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

[0028] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der piezoelektrischer Vibrator 1 ein piezoelektrischer Vibrator vom Zylinderpaket-Typ und er umfasst einen stimmgabelförmigen piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2, einen Anschluss 4, in welchem der piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 montiert ist, und ein Gehäuse 3, welches den piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2 zusammen mit dem Anschluss 4 luftdicht einschliesst.

[0029] Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 ein Vibrationsbauteil vom Stimmgabel-Typ, welcher aus einem piezoelektrischen Material, wie zum Beispiel Quarz, Lithiumtantalat oder Lithiumniobat gebildet wird, und vibriert, wenn eine vorbestimmte Spannung angelegt wird.

[0030] Das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 umfasst eine piezoelektrische Platte 11, welche ein Paar zueinander parallel angeordnete vibrierende Armabschnitte 8 und 9 und einen Grundbereich 10, welcher die Endbereiche der Armabschnitte 8 und 9 zu einem einzigen Körper vereint, aufweist, eine Erregungselektrode 14, welche zur Vibration der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 jeweils die auf den äusseren Oberflächen der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 gebildete erste Erregungselektrode 12 und die zweite Erregungselektrode 13 aufweist, sowie die Befestigungselektroden 15 und 16, welche mit der ersten Erregungselektrode 12 und der zweiten Erregungselektrode 13 elektrisch verbunden sind.

[0031] Das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 gemäss dieser Ausführungsform umfasst ausserdem Nutbereiche 17, welche auf beiden Hauptflächen der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 auf einer Länge L von den Grundendbereichen der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 in Richtung der Vorderseitenbereiche gebildet sind. Wie in Fig. 4dargestellt, werden die Nutbereiche 17 im Wesentlichen von den Grundendbereichen bis ungefähr in die Mitte der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 gebildet. Die Breite der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 beträgt W. Der Teil des Grundbereichs 10, welcher mit den Endbereichen der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 verbunden ist, wird als Gabelungsbereich 10a bezeichnet.

[0032] Wie in den Fig. 2, 3 und 5 dargestellt, ist die Erregungselektrode 14 mit der ersten Erregungselektrode 12 und der zweiten Erregungselektrode 13 eine Elektrode, welche die beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 mit einer vorgegebenen Resonanzfrequenz jeweils in eine Richtung in Vibration versetzt, in welcher sie dicht beieinander stehen, oder voneinander entfernt sind. Die erste Erregungselektrode 12 und die zweite Erregungselektrode 13 sind auf den Aussenflächen der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 in einem Fall angebracht, in welchem diese elektrisch voneinander getrennt sind. Genauer gesagt ist die erste Erregungselektrode 12 vor allem auf dem Nutbereich 17 des vibrierenden Armabschnitts 8 und auf beiden Seitenflächen des vibrierenden Armabschnitts 9 ausgebildet, während die zweite Erregungselektrode 13 vor allem auf beiden Seitenflächen des vibrierenden Armabschnitts 8 und auf dem Nutbereich 17 des vibrierenden Armabschnitts 9 ausgebildet ist.

[0033] Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, sind die erste Erregungselektrode 12 und die zweite Erregungselektrode 13 auf beiden Hauptflächen der Grundbereichs 10 durchgehend gebildet, und sind jeweils durch Abnahmeelektroden 19 und 20 mit den Befestigungselektroden 15 und 16 verbunden. Die Befestigungselektroden 15 und 16 sind am Grundendbereich der piezoelektrischen Platte 11 gebildet. Die Erregungselektrode 14, die Befestigungselektroden 15 und 16, und die Abnahmeelektroden 19 und 20 funktionieren also als ein Elektrodenbereich (Basismaterial) 18, welcher die beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 in Vibration versetzt, wenn eine vorbestimmte Spannung angelegt wird.

[0034] Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, weist der Elektrodenbereich 18 eine Grundmetallschicht (Elektrodenschicht) 18a aus Chrom (Cr) und eine Oberflächenmetallschicht (Elektrodenschicht) 18b aus Gold (Au) auf, welche auf der äusseren Oberfläche der piezoelektrischen Platte 11 nacheinander aufgebracht sind. Die Metallschichten 18a und 18b haben unterschiedliche Muster.

[0035] Die Grundmetallschicht 18a dient dazu, das Haftvermögen zwischen der Oberflächenmetallschicht 18b und dem piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2 zu verbessern.

[0036] im Hinblick auf die Oberflächenmetallschicht 18b wird, wie in den Fig. 4, 5, und 7dargestellt, ein Teil oder die gesamte Oberfläche der Oberflächenmetallschicht 18b in einem Bereich zwischen dem Grundendbereich und dem Vorderendbereich der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 entfernt. Insbesondere wird auf der Seite des Vorderendbereichs in Bezug auf den Grundendbereich jedes der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 die gesamte Oberflächenmetallschicht 18b bis zu einer Position entfernt, welche in Bezug auf den Grundendbereich gleich weit oder weiter liegt als die Länge L (der Bereich RA, dargestellt in Fig. 4). Auf der Seite des Grundbereichs 10 in Bezug auf den Grundendbereich jedes der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 wird die gesamte Oberflächenmetallschicht 18b bis zu einer Position entfernt, welche sich an einer Distanz vom Grundendbereich zum Grundbereich 10 befindet, welche zweimal der Breite W jedes der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 entspricht (der Bereich RB, dargestellt in Fig. 4).

[0037] Der Elektrodenbereich 18 wird also über dem Bereich RA und dem Bereich RB, wo die Nutbereiche 17 der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 gebildet werden, inklusive dem Innenbereich der Nutbereiche 17 aus der Grundmetallschicht 18a gebildet. Im Bereich RA und im Bereich RB wird eine isolierende Schicht 34 aus Siliziumoxid (SiO2) oder dergleichen aufgebracht, um die Grundmetallschicht 18a zu überdecken. So kann ein Kurzschluss zwischen den Elektroden verhindert werden, auch wenn leitfähige Partikel zwischen den Erregungselektroden 12 und 13 der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 eingeklemmt werden.

[0038] In dieser Ausführungsform ist der einschichtige Bereich R, welcher die Summe der Bereiche RA und RB umfasst, der Bereich, in dem die Erregungselektroden 12 und 13 gebildet werden. Im einschichtigen Bereich R wird eine isolierende Schicht 34 auf der Grundmetallschicht 18a gebildet, wenn die Oberflächenmetallschicht 18b entfernt wird, wodurch das Haftvermögen der isolierenden Schicht 34 erhöht, und der Kurzschluss zwischen den Erregungselektroden 12 und 13 zuverlässig verhindert wird.

[0039] Wie oben beschrieben werden, in Bezug auf die Abnahmeelektroden 19 und 20 und die Befestigungselektroden 15 und 16, welche auf der Seite des Grundendes in Bezug auf den einschichtigen Bereich R in der piezoelektrischen Platte 11 gebildet werden, die Grundmetallschicht 18a und die Oberflächenmetallschicht 18b aufeinander geschichtet. Im Folgenden wird der Bereich, in welchem die Grundmetallschicht 18a und die Oberflächenmetallschicht 18b vorhanden sind, als Verbundbereich P bezeichnet.

[0040] Am vorderen Ende jedes der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 ist eine Beschwerungsmetallschicht 21 gebildet, um die Anpassung (Frequenzanpassung) durchzuführen, so dass der Vibrationszustand des vibrierenden Armabschnitts innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs bleibt. Die Beschwerungsmetallschicht 21 wird unterteilt in eine Grobanpassungsschicht 21a, welche zur Grobanpassung der Frequenz verwendet wird, und eine Feinanpassungsschicht 21b, welche zur Feinanpassung der Frequenz verwendet wird. Dank der Frequenzanpassung unter der Verwendung der Grobanpassungsschicht 21a und der Feinanpassungsschicht 21b ist es möglich, die Frequenz jeder der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 im nominellen Frequenzbereich einer Vorrichtung zu behalten.

[0041] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Gehäuse 3 in der Form eines Zylinders mit geradem Boden ausgebildet, und ist eingepresst, um den äusseren Umfang eines Schafts 30 (unten beschrieben) des Anschlusses 4 in der Situation, in welcher das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 darin untergebracht und unbeweglich befestigt ist. Das Einpressen des Gehäuses 3 wird in einer Vakuumatmosphäre durchgeführt, und der das piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2 umgebende Raum im Gehäuse 3 wird unter Vakuum gehalten.

[0042] Der Anschluss 4 weist einen Schaft 30 auf, welcher das Gehäuse 3 hermetisch versiegelt, zwei Anschlussklemmen 31, welche parallel zueinander angeordnet sind, um durch den Schaft 30 geführt zu werden, und ein isolierendes Füllmaterial 32, welches ins Innere des Schaftes 30 eingefüllt wird, um den Schaft 30 und die Anschlussklemmen 31 zu befestigen.

[0043] Der Schaft 30 ist aus einem metallischen Material in einer Ringform gebildet. Das Füllmaterial 32 ist, zum Beispiel, aus Borosilikatglas. Die Oberflächen der Anschlussklemmen 31 und der Aussenumfang des Schaftes 30 werden mit einer Beschichtung 35 (siehe unten) überzogen, welche aus dem gleichen Material gemacht ist.

[0044] Im Hinblick auf die beiden Anschlussklemmen 31 wird der Abschnitt, welcher ins Innere des Gehäuses 3 ragt, zum Inneranschluss 31a, und der Abschnitt, welcher aus dem Gehäuse 3 nach aussen ragt, zum Aussenanschluss 31b. Die Anschlussklemmen 31 haben einen Durchmesser von beispielsweise etwa 0,12 mm, und als Basismaterial für die Anschlussklemmen 31 wird häufig Kovar (FeNiCo-Legierung) verwendet. Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Aussenflächen der Anschlussklemmen 31 und der Aussenumfang des Schafts 30 mit der Beschichtung 35 überzogen. Als Materialien für die anzuwendende Beschichtung werden ein Kupfer-(Cu)Überzug oder ähnliches als Grundschicht 35a und ein Lotüberzug (Legierung aus Zinn und Blei mit einem Gewichtsverhältnis von 1:9) mit einem hohen Schmelzpunkt von zum Beispiel 300 Grad, als Oberflächenschicht 35b verwendet.

[0045] Kaltpressschweissen wird unter Vakuum auf dem inneren Umfang des Gehäuses 3 durchgeführt, wobei die Beschichtung 35, mit welcher der Aussenumfang des Schafts 30 überzogen ist, dazwischen geschaltet wird, so dass das Innere des Gehäuses 3 luftdicht in einem Vakuumzustand versiegelt wird.

[0046] Wie in Fig. 7 dargestellt, sind die Innenanschlüsse 31a und die Befestigungselektroden 15 und 16 auf der Oberflächenmetallschicht 18b durch Verbindungsteile E befestigt, welche durch das Schmelzen der Oberflächenschicht (Lotüberzug mit hohem Schmelzpunkt) 35b gebildet sind. Das heisst, die Innenanschlüsse 31a und die Befestigungselektroden 15 und 16 sind mechanisch und elektrisch durch die Verbindungsteile E miteinander verbunden. Als Ergebnis bleibt der piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 auf die beiden Anschlussklemmen 31 montiert.

[0047] Die oben beschriebenen zwei Anschlussklemmen 31 wirken als externe Anschlüsse, bei welchen ein Ende (der Aussenanschluss 31b) nach aussen elektrisch verbunden ist, und das andere Ende (der Innenanschluss 31a) am piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2 angeschlossen ist.

[0048] Wenn der wie oben konfigurierte piezoelektrische Vibrator 1 aktiviert wird, wird eine vorgegebene Antriebsspannung an den Aussenanschlüssen 31b der beiden Anschlussklemmen 31 angelegt. Auf diese Weise kann ein Strom in die Erregungselektrode 14 mit der ersten Erregungselektrode 12 und der zweiten Erregungselektrode 13 durch die Innenanschlüsse 31a, die Verbindungsteile E, die Befestigungselektroden 15 und 16 und die Abnahmeelektroden 19 und 20 fliessen, wodurch die beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 mit einer vorgegebenen Frequenz jeweils in eine Richtung in Vibration gesetzt werden, in welcher sie dicht beieinander stehen, oder voneinander entfernt sind. Mit dem Einsatz der Vibration der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 kann der piezoelektrische Vibrator als eine Zeitquelle, eine Zeitvorgabequelle eines Steuersignals, eine Referenzsignalquelle oder dergleichen verwendet werden.

(Verfahren zur Herstellung des piezoelektrischen Vibrationsbauteils)

[0049] Als nächstes wird die Beschreibung für ein Verfahren zur Verfügung gestellt, durch welches der oben beschriebene piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 unter Verwendung eines Wafers S (siehe Fig. 12) aus einem piezoelektrischen Material gebildet wird.

[0050] Zunächst wird eine Vorrichtung 40 zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils beschrieben, welche in diesem Herstellungsverfahren verwendet wird.

[0051] Wie in den Fig. 8 bis 10 dargestellt, umfasst die Herstellungsvorrichtung 40 eine Umrissmaske 41, welche die Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 in einem Wafer S bildet, und zwei (mehrere) Elektrodenschichtmasken (Maskenelemente) 42 und 43, welche jeweils für die Grundmetallschicht 18a und die Oberflächenmetallschicht 18b bereitgestellt worden sind.

[0052] Die Masken 41, 42 und 43 umfassen jeweils Rahmenbereiche 41b, 42b, 43b, welche die Belichtungsregionen 41a, 42a, und 43a definieren, sowie eine Vielzahl von beschichteten Bereichen 41c, 42c und 43c, welche in den Belichtungsregionen 41a, 42a, und 43a angeordnet sind, und welche durch Verbindungsbereiche (nicht dargestellt) mit den Rahmenbereichen 41b, 42b, 43b verbunden sind.

[0053] Die Umrissformen der Rahmenbereiche 41b, 42b, und 43b der Masken 41, 42 und 43, und die Belichtungsregionen 41a, 42a, und 43a sehen in der Draufsicht alle wie ein Rechteck aus, und im Beispiel in der Zeichnung, wie ein Quadrat. Die Rahmenbereiche 41b, 42b, und 43b und die Belichtungsregionen 41a, 42a, und 43a sind in Bezug auf die Achsen der Masken 41, 42 und 43 koaxial angeordnet.

[0054] Der beschichtete Bereich 41c der Umrissmaske 41 ist derart ausgebildet, dass er der Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 folgt. Der beschichtete Bereich 42c der ersten Maske 42, welche von den beiden Elektronenschichtmasken 42 und 43 für die Grundmetallschicht 18a vorbereitet ist, ist derart gebildet, dass er der Umrissform der Grundmetallschicht 18a folgt. Der beschichtete Bereich 43c der zweiten Maske 43 für die Oberflächenmetallschicht 18b ist derart ausgebildet, dass er der Umrissform der Oberflächenmetallschicht 18b folgt.

[0055] In den Masken 41, 42 und 43, welche in Fig. 8 bis 10dargestellt sind, ist, um das Verständnis zu erleichtern, die Form jedes der beschichteten Bereiche 41c, 42c und 43c vereinfacht, und die Anzahl der beschichteten Bereiche 41c, 42c und 43c ist ausgelassen worden.

[0056] Wie in Fig. 8 dargestellt, sind im Rahmenbereich 41b der Umrissmaske 41 zwei markierungsbildende Bereiche 41 d und 41 e geformt, um zwei waferseitige Markierungen S3 und S4 (siehe Fig. 13) zu bilden, welche den beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43 im Wafer S entsprechen. Die markierungsbildenden Bereiche 41d und 41e haben jeweils ein Paar Markierungsöffnungen 41f und 41g, welche durch den Rahmenbereich 41b gehen.

[0057] Ein Paar Markierungsöffnungen 41 f und 41g sind voneinander beabstandet und, im Beispiel in der Zeichnung, jeweils in den gegenüberliegenden Bereichen des Rahmenbereichs 41b angeordnet, wobei die Achse der Umrissmaske 41 dazwischen angeordnet ist. In dieser Ausführungsform steht die Richtung, in welcher die beiden Markierungsöffnungen 41f und 41g voneinander entfernt sind, parallel zu einer Seite des Rahmenbereichs 41b.

[0058] Ein Paar Markierungsöffnungen 41 f des ersten markierungsbildenden Bereichs 41 d von den beiden markierungsbildenden Bereiche 41 d und 41 e sind derart angeordnet, dass sie in Bezug auf die beiden Markierungsöffnungen 41g im zweiten markierungsbildenden Bereich 41e in einer anderen Richtung entlang der Oberfläche der Umrissmaske 41 und senkrecht zur ersten Richtung verschoben stehen.

[0059] Der Abstand zwischen den beiden Markierungsöffnungen 41 f und 41g unterscheidet sich zwischen den beiden markierungsbildenden Bereichen 41d und 41e.

[0060] Die Formen der Markierungsöffnungen 41 f und 41g in der Draufsicht sind sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung asymmetrisch. Im Beispiel in der Zeichnung ist die Form jeder der Markierungsöffnungen 41f und 41g eine L-Form, in welcher die in der ersten und in der zweiten Richtung linear verlaufenden Abschnitte miteinander verbunden sind.

[0061] Wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, werden maskenseitige Markierungen 42d und 43d jeweils in den Rahmenbereichen 42b und 43b der beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43 gebildet. In dieser Ausführungsform haben die maskenseitigen Markierungen 42d und 43d jeweils ein Paar von Belichtungsöffnungen (Markierungsbereichen) 42f und 43f, welche in den Elektrodenschichtmasken 42 und 43 derart voneinander entfernt gebildet werden, dass sie durch die Elektrodenschichtmasken 42 und 43 gehen.

[0062] Die maskenseitigen Markierungen 42d und 43d unterscheiden sich zwischen den beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43. In dieser Ausführungsform unterscheidet sich der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 42f und 43f zwischen den beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43.

[0063] Wie in Fig. 9 dargestellt, entspricht die maskenseitige Markierung 42d, welche in der ersten Maske 42 gebildet ist, dem ersten markierungsbildenden Bereich 41 d der Umrissmaske 41, und der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 42f in der maskenseitigen Markierung 42d der ersten Maske 42 ist der gleiche wie der Abstand zwischen den beiden Markierungsöffnungen 41f im ersten markierungsbildenden Bereich 41d der Umrissmaske 41.

[0064] Die Form jeder der einzelnen Belichtungsöffnungen 42f in Draufsicht ist die gleiche wie die Form des ersten markierungsbildenden Bereichs 41 d in der Draufsicht. In dieser Ausführungsform sind die Formen der Belichtungsöffnungen 42f in der Draufsicht in beiden Richtungen asymmetrisch, wobei die eine Richtung diejenige ist, in welcher die beiden Belichtungsöffnungen 42f voneinander entfernt sind, und die andere Richtung diejenige, welche entlang der Oberfläche der ersten Maske 42 und senkrecht zur ersten Richtung liegt. Die Form jeder der Belichtungsöffnungen 42f in der Draufsicht ist eine L-Form, in welcher die in die erste oder in die andere Richtung linear verlaufenden Abschnitte miteinander verbunden sind.

[0065] Wie in Fig. 10 dargestellt, entspricht die maskenseitige Markierung 43d, welche in der zweiten Maske 43 gebildet ist, dem zweiten markierungsbildenden Bereich 41 e der Umrissmaske 41, und der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 43f in der maskenseitigen Markierung 43d der zweiten Maske 43 ist der gleiche, wie der Abstand zwischen den beiden Markierungsöffnungen 41g im zweiten markierungsbildenden Bereich 41e.

[0066] Die Form jeder der Belichtungsöffnungen 43f in der Draufsicht ist die gleiche, wie die Form des zweiten markierungsbildenden Bereichs 41 in der Draufsicht. In dieser Ausführungsform sind die Formen der Belichtungsöffnungen 43f in der Draufsicht asymmetrisch in beiden Richtungen, wobei die eine Richtung diejenige ist, in welcher die beiden Belichtungsöffnungen 43f voneinander entfernt sind, und die andere Richtung diejenige ist, welche entlang der Oberfläche der zweiten Maske 43 und senkrecht zur ersten Richtung liegt. Die Form jeder der Belichtungsöffnungen 43f in der Draufsicht ist eine L-Form, in welcher die Linearbereiche, welche sich in die eine Richtung und in die andere Richtung erstrecken, miteinander verbunden sind.

[0067] Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils, welches das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 unter Verwendung der Vorrichtung 40 zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils bildet, mit Bezugnahme auf die Fig. 11beschrieben.

[0068] Zunächst wird, wie in Fig. 12dargestellt, eine Lambert Rohstein aus Quarz unter einem vorgegebenen Winkel geschnitten, um einen Wafer S mit einer konstanten Dicke zu bilden. Anschliessend wird der Wafer S verpackt und einer groben Bearbeitung unterzogen. Danach wird die betroffene Schicht durch Ätzen entfernt und eine Hochglanzschleifbearbeitung, beispielsweise Polieren, wird durchgeführt, um den Wafer S mit einer vorbestimmten Dicke zu bilden (S10).

[0069] Danach wird ein umrissbildender Schritt zur Bildung der Umrissformen einer Vielzahl von piezoelektrischen Platten 11 im Wafer-S nach dem Polieren durchgeführt (S20).

[0070] Zu diesem Zeitpunkt wird zunächst eine Schutzschicht, bei welcher zum Beispiel eine Chromschicht, eine Goldschicht und dergleichen aufgetragen wird, auf beiden Oberflächen des Wafers S durch z. B. Sputtern oder dergleichen aufgebracht. Danach wird eine Lackschicht vom positiven Typ (nicht dargestellt) auf beide Oberflächen des Wafers S über der Schutzschicht aufgetragen und die Umrissmaske 41 wird oberhalb der Lackschicht angeordnet.

[0071] Die Lackschicht wird durch die Umrissmaske 41 mit Licht bestrahlt und ein Lackmuster wird auf der Lackschicht belichtet. Nachdem die Umrissmaske 41 abgenommen wird, wird die Lackschicht entwickelt, um einen freigelegten Bereich zu entfernen. Danach wird Metallätzen durchgeführt, um die Schutzschicht zu entfernen, welche im freiliegenden Bereich freigesetzt ist. Zur gleichen Zeit wird die Lackschicht entfernt, und Quarzätzen wird durchgeführt, um den Wafer S in dem freigelegten Bereich zu ätzen, wo die Schutzfolie entfernt worden ist. Danach wird die Schutzfolie entfernt und der umrissbildende Schritt endet.

[0072] Der umrissbildende Schritt wird derart durchgeführt, dass, wie in Fig. 13 dargestellt, die Umrissformen der piezoelektrischen Platten 11 im Wafer S gebildet werden. Die Form des Wafer S in der Draufsicht ist ein Rechteck und, im Beispiel in der Zeichnung, ein Quadrat, und die Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 wird innerhalb eines plattenbildenden Bereichs S2 gebildet, welcher sich vom Aussenumfangsbereich S1 des Wafers S inwärts befindet. Der plattenbildende Bereich S2 ist der vom Belichtungsbereich 41a der Umrissmaske 41 freigesetzte Bereich. Im plattenbildenden Bereich S2 werden die Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 und der Bereich mit Ausnahme des Verbindungsbereichs (nicht dargestellt), welcher die Umrissform und den Aussenumfangsbereich S1 verbindet, durch Quarzätzen entfernt.

[0073] Da die markierungsbildenden Bereiche 41d und 41e in der Umrissmaske 41 gebildet werden, werden während des umrissbildenden Schritts in dieser Ausführungsform die beiden waferseitigen Markierungen S3 und S4, welche den beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43 entsprechen, gleichzeitig mit der Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 im Wafer S gebildet.

[0074] Wenn die Umrissmaske 41 während des umrissbildenden Schritts über der Lackschicht angeordnet wird, werden die beiden waferseitigen Markierungen S3 und S4 in den Bereichen gebildet, welche von den markierungsbildenden Bereichen 41d und 41e freigesetzt sind. Die waferseitigen Markierungen S3 und S4 haben jeweils ein Paar von Durchgangslöchern (konkave Bereich) S5 und S6, welche voneinander beabstandet im Wafer S gebildet sind.

[0075] Die beiden Durchgangslöcher S5 und S6 sind jeweils in den gegenüberliegenden Bereichen des Aussenumfangsbereichs S1 des Wafers S angeordnet, wobei die Achse des Wafers S dazwischen angeordnet ist. In dieser Ausführungsform steht die Richtung, in welcher die beiden Durchgangslöcher S5 und S6 voneinander entfernt sind, parallel zu einer Seite des Aussenumfangsbereichs S1.

[0076] Die beiden Durchgangslöcher S5 einer der beiden waferseitigen Markierungen S3 und S4 sind derart angeordnet, dass sie in Bezug auf die anderen beiden Durchgangslöcher S6 in die andere Richtung entlang der Oberfläche des Wafers S versetzt sind, welche senkrecht zur ersten Richtung steht.

[0077] Die Form jedes der Durchgangslöcher D5 und S6 in der Draufsicht ist die gleiche wie die Form jeder der Belichtungsöffnungen 42f und 43f in der Draufsicht.

[0078] In dieser Ausführungsform sind die Formen der Durchgangslöcher S5 und S6 in Draufsicht sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung asymmetrisch. Die Form jedes der Durchgangslöcher S5 und S6 ist eine L-Form, in welcher die Linearbereiche, welche sich in die eine Richtung und in die andere Richtung erstrecken, miteinander verbunden sind.

[0079] Der Abstand zwischen den beiden Durchgangslöchern S5 und S6 unterscheidet sich zwischen den beiden waferseitigen Markierungen S3 und S4 derart, dass die waferseitigen Markierungen S3 und S4 den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 42f und 43f in den entsprechenden Elektrodenschichtmasken 42 und 43.

[0080] In dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen den beiden Durchgangslöchern S5 in der ersten waferseitigen Markierung S3, welche der ersten Maske 42 von den zwei waferseitigen Markierungen S3 und S4 entspricht, der gleiche wie der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 42f der ersten Maske 42. Der Abstand zwischen den beiden Durchgangslöchern S6 der zweiten waferseitigen Markierung S4, welche der zweiten Maske 43 von den zwei waferseitigen Markierungen S3 und S4 entspricht, ist der gleiche, wie der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 43f der zweiten Maske 43.

[0081] Zur gleichen Zeit, wenn der umrissbildende Schritt durchgeführt wird, wird der nutbereichbildende Schritt (S30) zur Bildung der Nutbereiche 17 in den beiden vibrierenden Armabschnitten 8 und 9, und danach der elektrodenbildende Schritt (S40) zur Bildung des Elektrodenbereichs 18 im Wafer S, in welchem die Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 gebildet wird, durchgeführt. Während dieses Schritts werden die Elektrodenbereiche 18 (die Erregungselektroden 14, die Abnahmeelektroden 19 und 20, und die Befestigungselektroden 15 und 16) und die Beschwerungsmetallschicht 21 gebildet.

[0082] Zunächst werden, wie in Fig. 14und 15 dargestellt, eine erste Metallschicht 28a, welche als die Grundmetallschicht 18a dient, und eine zweite Metallschicht 28b, die als Oberflächenmetallschicht 18b dient, nacheinander auf der piezoelektrischen Platte 11 durch Verdampfen, Sputtern oder dergleichen gebildet, um eine Metallverbundschicht 28 zu bilden (S41).

[0083] Wenn der Wafer S aus, zum Beispiel, Quarz gebildet und durchsichtig ist, ist es schwierig, die Formen der Durchgangslöcher S5 und S6 zu überprüfen. Also wird es gemäss dieser Ausführungsform einfach, wenn eine Metallschicht, wie zum Beispiel die erste Metallschicht 28a oder die zweite Metallschicht 28b auf der Oberfläche des Wafers S gebildet wird, die Formen der Durchgangslöcher S5 und S6 zu überprüfen.

[0084] Als nächstes wird ein erster elektrodenschichtbildender Schritt (S47) zur Bildung der Grundmetallschicht 18a im Wafer S durch ein Photolithographie-Verfahren unter Verwendung der ersten Maske 42 durchgeführt.

[0085] Im ersten elektrodenschichtbildenden Schritt wird auf den Wafer S zunächst eine Lackschicht 50 aufgetragen, und die erste Maske 42 wird angeordnet. Danach wird ein erster lackmusterbildender Schritt (S42) durchgeführt, mit der Einstrahlung von Licht durch die erste Maske 42, um ein erstes Lackmuster zu bilden.

[0086] Zu dieser Zeit wird zunächst, wie in Fig. 16dargestellt, ein Beschichtungselement 44 auf dem Wafer S angeordnet und die Lackschicht 50 wird aufgebracht, während die Durchgangslöcher S5 der ersten waferseitigen Markierung S3 durch das Beschichtungselement 44 abgedeckt werden. Auf diese Weise wird, wie in Fig. 17 dargestellt, die Lackschicht 50 auf den Bereich aufgetragen, aus welchem die Durchgangslöcher S5 und die Randbereiche der Durchgangslöcher S5 ausgeschlossen sind, und wie in Fig. 18dargestellt, die Lackschicht 50 aufgebracht, wodurch die Unklarheit der Formen der Durchgangslöcher S5 unterdrückt wird.

[0087] Auf diese Weise wird die erste Maske 42 auf dem Wafer S angeordnet, nachdem der in Fig. 19dargestellte Wafer S gebildet wird, wobei die Metallverbundschicht 28 und die Lackschicht 50 aufgetragen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Maske 42 auf dem Wafer S derart angeordnet, dass die maskenseitige Markierung 42d, welche in der ersten Maske 42 gebildet ist, mit der ersten waferseitigen Markierung S3 in eine Linie gebracht wird, und dass die Durchgangslöcher S5 durch die Belichtungsöffnungen 42f freigesetzt werden. Da die Formen der Durchgangslöcher S5 in Draufsicht die gleichen sind wie die Formen der Belichtungsöffnungen 42f in der Draufsicht, werden zu dieser Zeit die gesamten Teile der Durchgangslöcher S5 durch die Belichtungsöffnungen freigesetzt.

[0088] Wenn die erste Maske 42 auf dem Wafer S derart angeordnet ist, dass die maskenseitige Markierung 42d mit der ersten waferseitigen Markierung S3 in eine Linie liegt, wird in dieser Ausführungsform der beschichtete Bereich 42c der ersten Maske 42 derart konfiguriert, dass er die Bereiche überdeckt, in welchen die Befestigungselektroden 15 und 16, die Erregungselektroden 12 und 13, die Abnahmeelektroden 19 und 20 und die Beschwerungsmetallschicht 21 gebildet werden. Nachdem Licht durch die erste Maske 42 eingestrahlt ist, wenn die erste Maske 42 abgenommen und die Lackschicht 50 entwickelt wird, wie in Fig. 20 dargestellt, wird ein Lackmuster, welches einen Bereich der Metallverbundschicht 28, also die Bildungsbereiche, bedeckt, gebildet.

[0089] Ein Ätzschritt (S43) zum Ätzen der ersten Metallschicht 28a und der zweiten Metallschicht 28b, wobei die restliche Lackschicht 50 als Maske dient, wird durchgeführt, und danach wird die Lackschicht 50 entfernt. Mit diesem Ätzschritt wird, wie in Fig. 21 und 22 dargestellt, die erste Metallschicht 28a zur Grundmetallschicht 18a der beiden Metallschichten, welche den Elektrodenbereich 18 bilden.

[0090] Als nächstes wird ein zweiter elektrodenschichtbildender Schritt (S48) zur Bildung der Oberflächenmetallschicht 18b im Wafer S durch ein Photolithographie-Verfahren unter Verwendung der zweiten Maske 43 durchgeführt. Der zweite elektrodenschichtbildende Schritt wird realisiert durchs Entfernen der zweiten Metallschicht 28b, welche im einschichtigen Bereich R vorhanden ist (siehe Fig. 4).

[0091] Im zweiten elektrodenschichtbildenden Schritt wird auf den Wafer S zunächst eine Lackschicht 50 aufgetragen, und die zweite Maske 43 wird angeordnet. Danach wird ein zweiter lackmusterbildender Schritt (S44) durchgeführt, mit der Einstrahlung von Licht durch die zweite Maske 43, um ein zweites Lackmuster zu bilden.

[0092] Zu dieser Zeit wird zunächst, wie in Fig. 23dargestellt, das Beschichtungselement 44 auf dem Wafer S angeordnet und die Lackschicht 50 wird aufgebracht, während die Durchgangslöcher S6 der zweiten waferseitigen Markierung S4 durch das Beschichtungselement 44 abgedeckt werden. Auf diese Weise wird, wie in Fig. 24 dargestellt, die Lackschicht 50 auf den Bereich aufgetragen, aus welchem die Durchgangslöcher S6 und die Randbereiche der Durchgangslöcher S6 ausgeschlossen sind.

[0093] Danach wird die zweite Maske 43 auf dem Wafer S derart angeordnet, dass die maskenseitige Markierung 43d, welche in der zweiten Maske 43 gebildet ist, mit der zweiten waferseitigen Markierung S4 in eine Linie gebracht wird, und dass die Durchgangslöcher S6 durch die Belichtungsöffnungen 43f freigesetzt werden.

[0094] Wenn die zweite Maske 43 auf dem Wafer S derart angeordnet ist, dass die maskenseitige Markierung 43d mit der zweiten waferseitigen Markierung S4 in einer Linie liegt, wird in dieser Ausführungsform der beschichtete Bereich 43c der zweiten Maske 43 derart konfiguriert, dass er den Verbundbereich P überdeckt. Also verbleibt, nachdem Licht durch die zweite Maske 43 eingestrahlt wird, wie in Fig. 25dargestellt, wenn die zweite Maske 43 abgenommen und die Lackschicht 50 entwickelt wird, ein Lackmuster, welches einen Bereich bedeckt, in welchem die zweite Metallschicht 28b verbleibt, also wird der Verbundbereich P gebildet.

[0095] Ein Ätzschritt (S45) zum Entfernen der zweiten Metallschicht 28b durch Ätzen, wobei die restliche Lackschicht 50 als Maske dient, wird durchgeführt, und danach wird die Lackschicht 50 entfernt. Mit diesem Ätzschritt wird, wie in Fig. 26 und 27dargestellt, die zweite Metallschicht 28b zur Oberflächenmetallschicht 18b der beiden Metallschichten, welche den Elektrodenbereich 18 bilden, und der Elektrodenbereich 18 und die Beschwerungsmetallschicht werden gebildet. Damit endet der elektrodenbildende Schritt.

[0096] Danach wird im einschichtigen Bereich R, in welchem die Oberflächenmetallschicht 18b entfernt worden ist, eine Isolierschicht 34 aus einem anorganischen isolierenden Material, beispielsweise SiO2, auf der Grundmetallschicht 18a durch eine Metallmaske (nicht dargestellt) oder dergleichen durch ein CVD-Verfahren oder dergleichen gebildet (S46). Wenn dies geschieht, wird die Isolierschicht 34 gebildet, um die Grundmetallschicht 18a des einschichtigen Bereichs R abzudecken.

[0097] Danach wird ein Grobeinstellungsschritt durchgeführt zur groben Anpassung der Resonanzfrequenz in Bezug auf den gesamten Bereich der vibrierenden Armabschnitte 8 und 9, welche im Wafer S gebildet worden sind. Dies ist zum Beispiel ein Schritt von Einstrahlung des Laser-Lichts auf die Grobeinstellungsschichten 21a der Beschwerungsmetallschichten 21, um das Gewicht zu reduzieren, welches auf die Vorderenden der beiden vibrierenden Armabschnitte 8 und 9 angewendet wird, wodurch die Frequenz grob eingestellt wird (S51).

[0098] Danach wird ein Schneideschritt durchgeführt zum Schneiden der Verbindungsbereiche, welche den Wafer S und die piezoelektrischen Vibrationsbauteile 2 verbinden, und die Absonderung einer Vielzahl von piezoelektrischen Vibrationsbauteilen 2 vom Wafer S wird durchgeführt (S52). Auf diese Weise kann eine Vielzahl von piezoelektrischen Vibrationsbauteilen 2, in welchen der Elektrodenbereich 18 (die Erregungselektroden 14, die Abnahmeelektroden 19 und 20 und die Befestigungselektroden 15 und 16) und die Beschwerungsmetallschichten 21 gebildet worden sind, aus dem Wafer S auf einmal hergestellt werden.

[0099] Gemäss dem Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils und dem Wafer nach dieser Ausführungsform, unterscheiden sich, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen den beiden Durchgangslöchern S5 und S6 zwischen der Vielzahl von waferseitigen Markierungen S3 und S4, so dass die waferseitigen Markierungen S3 und S4 den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den beiden Belichtungsöffnungen 42f und 43f in den Elektrodenschichtmasken 42 und 43. Auch wenn die Belichtungsöffnungen 42f und 43f der Elektrodenschichtmasken 42 und 43, welche sich von den Elektrodenschichtmasken 42 und 43 unterscheiden, welche ursprünglich hätten verwendet werden sollen, während des lackmusterbildenden Schritts mit den Durchgangslöchern S5 und S6 der waferseitigen Markierungen S3 und S4, welche den Elektrodenschichtmasken 42 und 43 entsprechen, welche ursprünglich hätten verwendet werden sollen, in eine Linie gebracht werden, wird eine der beiden Belichtungsöffnungen 42f und 43f von den Durchgangslöchern S5 und S6 verschoben. Deshalb wird es möglich zu verhindern, dass ein Lackmuster gebildet wird in der Situation, in welcher verschiedenen Arten von Elektrodenschichtmasken 42 und 43 angeordnet werden, und das Wegwerfen des Wafers S zu unterdrücken, wodurch ein kostengünstiges piezoelektrisches Vibrationsbauteil 2 erreicht wird.

[0100] Während des lackmusterbildenden Schritts wird die Lackschicht 50 aufgebracht, während die Durchgangslöcher S5 und S6 durch das Beschichtungselement 44 abgedeckt sind. Aus diesem Grund ist es möglich, die Unklarheit der Formen der Durchgangslöcher S5 und S6 in der Draufsicht dank der Anwendung der Lackschicht 50 zu unterdrücken, und die Belichtungsöffnungen 42f und 43f mit den Durchgangslöchern S5 und S6 zuverlässig in eine Linie zu bringen.

[0101] Während des lackmusterbildenden Schritts werden die Durchgangslöcher S5 und S6 durch die Belichtungsöffnungen 42f und 43f freigesetzt, um die maskenseitigen Markierungen 42d und 43d mit den waferseitigen Markierungen S3 und S4 in eine Linie zu bringen, wobei die oben beschriebenen funktionellen Effekte zuverlässig erreicht werden.

[0102] Die Formen der Belichtungsöffnungen 42f und 43f in der Draufsicht sind sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung asymmetrisch. Aus diesem Grund kann zum Beispiel, wie in Fig. 28 dargestellt, während des lackmusterbildenden Schritts der gesamte Bereich der Durchgangslöcher S5 nicht ausgesetzt werden, auch wenn die Durchgangslöcher S5 durch die Belichtungsöffnungen 42f derart freigesetzt werden, dass die Elektrodenschicht-maske 42 in einer Richtung oder in der anderen Richtung in Bezug auf die normale Richtung umgekehrt wird. Daher ist es möglich zu verhindern, dass ein Lackmuster gebildet wird in einem Fall, in dem die Elektrodenschichtmasken 42 und 43 in verschiedenen Richtungen angeordnet werden.

[0103] Der piezoelektrische Vibrator 1 gemäss dieser Ausführungsform umfasst den piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2, welcher durch das Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vibrationsbauteils gefertigt wird, wodurch niedrige Kosten erreicht werden.

(Oszillator)

[0104] Als nächstes wird ein Oszillator gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf die Fig. 29 beschrieben.

[0105] Wie in Fig. 29 dargestellt, ist ein Oszillator 100 gemäss dieser Ausführungsform als ein oszillierendes Element konfiguriert, in welchem der piezoelektrische Vibrator 1 mit einem integrierten Schaltkreis 101 elektrisch verbunden ist. Der Oszillator 100 umfasst ein Substrat 103, auf welches ein elektronisches Element 102, beispielsweise ein Kondensator, installiert ist. Der oben beschriebene integrierte Schaltkreis 101 für einen Oszillator ist auf dem Substrat 103 angebracht, und der piezoelektrische Vibrator 1 ist in der Nähe des integrierten Schaltkreises 101 angebracht. Das elektronische Element 102, der integrierte Schaltkreis 101 und der piezoelektrische Vibrator 1 sind miteinander durch Drahtmuster (nicht dargestellt) elektrisch verbunden. Die Bestandelemente werden aus einem Kunststoff (nicht dargestellt) geformt.

[0106] Wenn im Oszillator 100, welcher wie oben konfiguriert ist, eine Spannung am piezoelektrischen Vibrator 1 angewendet wird, vibriert das piezoelektrische Vibrationsbauteil 2 im piezoelektrischen Vibrator 1. Die Vibration wird durch die piezoelektrischen Eigenschaften des piezoelektrischen Vibrationsbauteils 2 in ein elektrisches Signal umgewandelt und als ein elektrisches Signal in den integrierten Schaltkreis 101 eingespeist. Das elektrische Eingangssignal wird durch den integrierten Schaltkreis 101 verschiedenen Arten von Verarbeitung unterzogen und wird als ein Frequenzsignal ausgegeben. Daher funktioniert der piezoelektrische Vibrator 1 wie ein Oszillationselement.

[0107] Die Konfiguration des integrierten Schaltkreises 101, zum Beispiel eines RTC- (Real Time Clock) Modul oder dergleichen, wird selektiv in Übereinstimmung mit den Anforderungen eingestellt, wobei dadurch zusätzlich zu einem Einfunktionsoszillator für eine Uhr oder ähnliches die Funktion der Steuerung des Datums- oder Uhrzeitbetriebs der entsprechenden Vorrichtung oder eines externe Geräts oder die Funktion der Bereitstellung der Zeit, des Kalenders oder dergleichen hinzugefügt wird.

[0108] Da der Oszillator 100 gemäss dieser Ausführungsform wie oben beschrieben einen kostengünstigen und zuverlässigen piezoelektrischen Vibrator 1 umfasst, kann auch in Bezug auf den Oszillator 100 selbst die Kostengünstigkeit erreicht werden. Es ist auch möglich, ein stabiles und hochauflösendes Frequenzsignal über einen langen Zeitraum zu erhalten.

(Elektronische Vorrichtung)

[0109] Als nächstes wird eine elektronische Vorrichtung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf die Fig. 30 beschrieben. Ein Beispiel wird beschrieben, in welchem eine tragbare Informationsvorrichtung 110 mit dem oben beschriebenen piezoelektrischen Vibrator 1 als die elektronische Vorrichtung verwendet wird. Am Anfang wird die tragbare Informationsvorrichtung 110 gemäss dieser Ausführungsform beispielsweise durch ein Mobiltelefon repräsentiert, und ist eine weiterentwickelte und verbesserte Version einer Armbanduhr aus dem Stand der Technik. Das Erscheinungsbild ist ähnlich dem einer Armbanduhr, und ein Flüssigkristalldisplay wird im Bereich angeordnet, welches dem Zifferblatt entspricht, so dass die aktuelle Uhrzeit oder dergleichen auf dem Bildschirm angezeigt werden kann. Falls die elektronische Vorrichtung als Kommunikationsmittel eingesetzt wird, entfernt der Anwender die elektronische Vorrichtung vom Handgelenk und kann die Kommunikation wie mit einem Mobiltelefon aus dem Stand der Technik unter Verwendung eines internen Lautsprechers und eines Mikrofon im Armband realisieren. Die Grösse und das Gewicht sind im Vergleich mit einem Mobiltelefon aus dem Stand der Technik wesentlich reduziert.

[0110] Als nächstes wird die Konfiguration der tragbaren Informationsvorrichtung 110 gemäss dieser Ausführungsform beschrieben. Wie in Fig. 30 dargestellt, umfasst die tragbare Informationsvorrichtung 110 den piezoelektrischen Vibrator 1 und eine Netzteileinheit 111, welche die Stromversorgung bereitstellt. Die Netzteileinheit 111 ist beispielsweise ein aufladbarer Lithium-Akku. Eine Steuereinheit 112, welche verschiedene Arten der Steuerung realisiert, eine Zeitmessereinheit 113, welche die Zeit oder dergleichen misst, eine Kommunikationseinheit 114, welche die Kommunikation mit der Aussenwelt realisiert, eine Anzeigeeinheit 115, welche verschiedene Arten von Informationen anzeigt, sowie eine Spannungserfassungseinheit 116, welche die Spannung an jeder Funktionseinheit erkennt, sind parallel mit der Netzteileinheit 111 verbunden. So wird der Strom durch die Netzteileinheit 111 den jeweiligen Funktionseinheiten zugeführt.

[0111] Die Steuereinheit 112 steuert die jeweiligen Funktionseinheiten, um die Operationen des gesamten Systems zu steuern, wie zum Beispiel die Operationen der Übermittlung und des Empfangs von Tondaten und die Operationen der Messung und des Anzeigens der aktuellen Uhrzeit. Die Steuereinheit 112 umfasst einen ROM-Speicher, in welchem ein Programm vorinstalliert ist, einen zentralen Prozessor, welcher das im ROM-Speicher installierte Programm liest und ausführt, einen RAM-Speicher, welcher als Arbeitsbereich des zentralen Prozessors verwendet wird, und dergleichen.

[0112] Die Zeitmessereinheit 113 umfasst einen integrierten Schaltkreis, in welchem ein Oszillationsschaltkreis, ein Registerschaltkreis, ein Zählerschaltkreis, ein Schnittstellenschaltkreis und dergleichen integriert ist, sowie den piezoelektrischen Vibrator 1. Beim Anlegen einer Spannung an den piezoelektrischen Vibrator 1 vibriert der piezoelektrische Vibrationsbauteil 2, und die Vibration wird durch die piezoelektrische Eigenschaft von Quarz in ein elektrisches Signal umgewandelt und in den Oszillationsschaltkreis als ein elektrisches Signal eingespeist. Der Ausgang des Oszillationsschaltkreises wird digitalisiert und durch den Registerschaltkreis und den Zählerschaltkreis gezählt. Die Übermittlung und der Empfang von Signalen in Bezug auf die Steuereinheit 112 werden durch den Schnittstellenschaltkreis durchgeführt, und die aktuelle Uhrzeit, das aktuelle Datum, Kalenderinformationen oder dergleichen werden auf der Anzeigeeinheit 115 angezeigt.

[0113] Die Kommunikationseinheit 114 hat die gleichen Funktionen wie ein Mobiltelefon aus dem Stand der Technik und umfasst eine Drahtloseinheit 117, eine Tonverarbeitungseinheit 118, eine Schalteinheit 119, eine Verstärkungseinheit 120, eine Ton-Ein-/Ausgang-Einheit 121, eine Telefonnummerneingabeeinheit 122, eine Tonerzeugungseinheit für den eingehenden Anruf 123 und eine Anrufkontrollspeichereinheit 124.

[0114] Die Drahtloseinheit 117 realisiert die Übertragung und den Empfang von verschiedenen Arten von Daten, beispielsweise Tondaten, mit einer Basisstation über eine Antenne 125. Tonverarbeitungseinheit 118 kodiert und dekodiert einen Tonsignaleingang aus der Drahtloseinheit 117 oder aus der Verstärkungseinheit 120. Die Verstärkungseinheit 120 verstärkt einen Signaleingang aus der Tonverarbeitungseinheit 118 oder aus der Ton-Ein-/Ausgang-Einheit 121 bis zu einem vorbestimmten Wert. Die Ton-Ein-/Ausgang-Einheit 121 umfasst einen Lautsprecher, ein Mikrofon oder dergleichen, und gibt entweder den Ton des eingehenden Anrufs oder den empfangenen Ton wieder oder sammelt den Ton.

[0115] Die Tonerzeugungseinheit für den eingehenden Anruf 123 erzeugt den Ton des eingehenden Anrufs in Übereinstimmung mit einem Anruf von der Basisstation. Die Schalteinheit 119 schaltet die Verstärkereinheit 120, welche mit der Tonverarbeitungseinheit 118 verbunden ist, zur Tonerzeugungseinheit für den eingehenden Anruf 123, wenn ein Anruf empfangen wird, so dass der durch die Tonerzeugungseinheit für den eingehenden Anruf 123 erzeugte Ton des eingehenden Anrufs durch die Ton-Ein-/Ausgang-Einheit 121 über die Verstärkungseinheit 120 ausgegeben wird.

[0116] Die Anrufkontrollspeichereinheit 124 speichert ein Programm, welches mit der Steuerung der eingehenden / ausgehenden Anrufe bei der Kommunikation verbunden ist. Die Telefonnummerneingabeeinheit 122 umfasst zum Beispiel Zifferntasten 0 bis 9 und andere Tasten. Der Benutzer drückt die Zifferntasten und dergleichen, um die Telefonnummer des Anrufziels oder dergleichen einzugeben.

[0117] Wenn eine Spannung, welche durch die Stromversorgungseinheit 111 an jede Funktionseinheit, zum Beispiel an die Steuereinheit 112 angelegt wird, unter einen vorgegebenen Wert fällt, erkennt die Spannungserfassungs-einheit 116 den Spannungsabfall und benachrichtigt die Steuereinheit 112 über diesen Spannungsabfall. Der vorgegebene Spannungswert ist zu diesem Zeitpunkt ein Wert, welcher im Vorfeld als eine minimale Spannung festgelegt worden ist, welche für den stabilen Betrieb der Kommunikationseinheit 114 notwendig ist, und beträgt zum Beispiel etwa 3V. Beim Empfang der Mitteilung über den Spannungsabfall von der Spannungserfassungseinheit 116, verbietet die Steuereinheit 112 den Betrieb der Drahtloseinheit 117, der Tonverarbeitungseinheit 118, die Schalteinheit 119 und der Tonerzeugungseinheit für den eingehenden Anruf 123. Insbesondere ist es zwangsläufig notwendig, den Betrieb der Drahtloseinheit 117 zu stoppen, welche viel Strom verbraucht. Eine Nachricht, wonach die verbleibende Batteriekapazität klein und die Kommunikationseinheit 114 nicht betriebsbereit ist, wird auch auf der Anzeigeeinheit 115 angezeigt.

[0118] Der Betrieb der Kommunikationseinheit 114 kann also durch die Spannungserfassungseinheit 116 und die Steuereinheit 112 untersagt werden, und die Meldung, wonach der Betrieb der Kommunikationseinheit 114 verboten worden ist, kann auf der Anzeigeeinheit 115 angezeigt werden. Diese Anzeige kann eine Textnachricht sein, und als eine intuitivere Anzeige kann eine x-(Kreuz-) Markierung dem Telefonsymbol, welches in einem oberen Bereich des Bildschirms der Anzeigeeinheit 115 angezeigt wird, angehängt werden.

[0119] Eine Stromabschalteinheit 126 ist vorgesehen, um die Stromzufuhr des Bereichs selektiv abzuschalten, welcher mit dem Betrieb der Kommunikationseinheit 114 zusammenhängt, wodurch der Betriebsstopp der Kommunikationseinheit 114 zuverlässiger realisiert wird.

[0120] Da die tragbare Informationsvorrichtung 110 gemäss dieser Ausführungsform wie oben beschrieben einen kostengünstigen und zuverlässigen piezoelektrischen Vibrator 1 umfasst, ist es im Hinblick auf die tragbare Informationsvorrichtung selbst möglich, die Kostengünstigkeit zu erreichen. Es ist auch möglich, stabile und hochauflösende Zeitmesserinformationen über einen langen Zeitraum anzuzeigen.

(Funkuhr)

[0121] Als nächstes wird eine Funkuhr gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf Fig. 31beschrieben.

[0122] Wie in Fig. 31 dargestellt, ist die Funkuhr 130 gemäss dieser Ausführungsform eine Uhr, welche den piezoelektrischen Vibrator 1 umfasst, welcher mit einer Filtereinheit 131 elektrisch verbunden ist, und welche die Funktion hat, eine standardelektrische Welle mit der Zeitinformation zu empfangen, bei welcher die automatische Zeitkorrektur auf die genaue Zeit und die Anzeige der korrigierten Zeit durchgeführt werden.

[0123] In Japan sind die Übermittlungsanlagen (Sendeanlagen), welche die standardelektrischen Wellen übertragen, in der Präfektur Fukushima (40 kHz) und der Präfektur Saga (60 kHz) angesiedelt, und sie übertragen die standardelektrischen Wellen. Eine Langwelle mit einer Frequenz von 40 kHz oder 60 kHz hat sowohl die Eigenschaft, dass sich die Welle am Boden ausbreitet als auch die Eigenschaft, dass sich die Welle ausbreitet, während sie zwischen der Ionosphäre und der Erde reflektiert. Somit ist der Ausbreitungsbereich breit, wodurch die standardelektrischen Weilen alle Regionen von Japan mit den oben beschriebenen zwei Sendeanlagen abdecken können.

[0124] Im Folgenden wird die funktionelle Konfiguration der Funkuhr 130 detailliert beschrieben.

[0125] Die Antenne 132 empfängt die standardelektrische Langwelle mit einer Frequenz von 40 kHz oder 60 kHz. Die standardelektrische Langwelle ist eine elektrische Welle, welche durch eine Amplitudenmodulation einer Zeitinformation, welche Zeitcode genannt wird, auf eine Trägerwelle mit einer Frequenz von 40 kHz oder 60 kHz gewonnen wird. Die empfangene standardelektrische Langwelle wird durch einen Verstärker 133 verstärkt, durch eine Filtereinheit 131 mit einer Vielzahl von piezoelektrischen Vibratoren 1 filtriert, und abgestimmt.

[0126] Die piezoelektrischen Vibratoren 1 gemäss dieser Ausführungsform umfassen jeweils Quarz-Vibratorbereiche (piezoelektrische Vibrationsbauteile) 138 und 139 mit einer Resonanzfrequenz von 40 kHz und 60 kHz, die gleich ist wie die oben beschriebene Frequenz der Trägerwelle.

[0127] Ein gefiltertes Signal mit einer vorgegebenen Frequenz wird durch einen Erkennungs- und Berichtigungsschaltkreis 134 erkannt und demoduliert. Anschliessend wird der Timecode durch einen Wellenformgestaltungsschaltkreis 135 extrahiert und durch einen zentralen Prozessor 136 gezählt. Der zentrale Prozessor 136 liest die Informationen über das laufende Jahr, die kumulativen Tage, den Wochentag, die Zeit, und dergleichen. Die ausgelesenen Informationen werden in einer Echtzeituhr (RTC: Real Time Clock) 137 wiedergeben, so dass eine genaue Zeitinformation angezeigt wird.

[0128] Die Trägerwelle hat eine Frequenz von 40 kHz oder 60 kHz, wodurch die Quarz-Vibratorbereiche 138 und 139 vorzugsweise einen Vibrator umfassen, welcher die oben beschriebene Stimmgabelstruktur aufweist.

[0129] Obwohl oben eine in Japan eingesetzte Funkuhr beschrieben worden ist, ist die Frequenz der standardelektrischen Langweile in Übersee anders als die standardelektrische Welle in Japan. Zum Beispiel wird in Deutschland eine standardelektrische Welle mit einer Frequenz von 77,5 kHz eingesetzt. Dementsprechend wird beim Einbau einer Funkuhr 130, welche mit einem Übersee-Einsatz kompatibel ist, ein piezoelektrischer Vibrator 1 benötigt, welcher eine andere Frequenz hat, als die in Japan verwendete Frequenz.

[0130] Da die Funkuhr 130 gemäss dieser Ausführungsform wie oben beschrieben einen kostengünstigen und zuverlässigen piezoelektrischen Vibrator 1 umfasst, ist es im Hinblick auf die Funkuhr selbst möglich, die Kostengünstigkeit zu erreichen. Es ist auch möglich, die Zeit stabil mit einer Hochauflösung über einen langen Zeitraum zu zählen.

[0131] Der technische Umfang der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Abänderungen können gemacht werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.

[0132] Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform zum Beispiel ein piezoelektrischer Vibrator 1 vom Zylinderpaket-Typ als ein Beispiel des piezoelektrischen Vibrators beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können ein oberflächenbefestigter piezoelektrischer Vibrator, ein piezoelektrischer Vibrator vom Keramikpaket-Typ oder ein piezoelektrischer Vibrator 1 vom Zylinderpaket-Typ in einem Giesskunststoff-bereich verfestigt werden, um einen oberflächenbefestigten Vibrator zu bilden.

[0133] Die Erfindung ist nicht auf einen piezoelektrischen Vibrationsbauteil 2 vom Stimmgabel-Typ beschränkt und sie kann auch auf ein AT piezoelektrisches Vibrationsbauteil angewendet werden.

[0134] Der Elektrodenbereich 18 ist insofern nicht auf denjenigen in der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt, als der Elektrodenbereich eine Vielzahl von Elektrodenschichten umfasst, welche auf der äusseren Oberfläche der piezoelektrischen Platte 11 aufgebracht sind, und welche verschiedene Muster haben. Zum Beispiel können drei oder mehr Elektrodenschichten aufgebracht werden.

[0135] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform eine Lackschicht 50 vom positiven Typ verwendet worden ist, kann auch eine Lackschicht vom negativen Typ verwendet werden.

[0136] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform die beiden waferseitigen Masken S3 und S4, welche den beiden Elektrodenschichtmasken 42 und 43 entsprechen, im Wafer S gleichzeitig mit der Umrissform der piezoelektrischen Platte 11 gebildet werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.

[0137] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform die waferseitigen Markierungen S3 und S4 die Durchgangslöcher S5 und S6 sind, können die waferseitigen Markierungen S3 und S4 auch konkave Bereiche sein, welche nicht durch den Wafer S gehen.

[0138] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform während des lackmusterbildenden Schritts das Beschichtungselement 44 auf dem Wafer S angeordnet wird, und die Lackschicht 50 aufgebracht wird, während die Randbereiche der Durchgangslöcher S5 und S6 der waferseitigen Markierungen S3 und S4, welche den Elektrodenschichtmasken 42 und 43 entsprechen, durch das Beschichtungselement 44 bedeckt sind, müssen die Randbereiche der Durchgangslöcher S5 und S6 nicht durch das Beschichtungselement 44 abgedeckt werden.

[0139] Die Formen der Belichtungsöffnungen 42f und 43f der ersten Maske 42 und der zweiten Maske 43 in Draufsicht sowie die Durchgangslöcher S5 und S6 des Wafers S sind insofern nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, als die Formen der Belichtungsöffnungen 42f und 43f der ersten Maske 42 und der zweiten Maske 43 in Draufsicht und die Durchgangslöcher S5 und S6 des Wafers S sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung asymmetrisch sind. Die Formen in Draufsicht, welche in Fig. 32bis 35dargestellt werden, können verwendet werden.

[0140] Zum Beispiel, wie in Fig. 32dargestellt, kann die Form einer Belichtungsöffnung 45A (Durchgangsloch S11) in der Draufsicht sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung fünfeckig asymmetrisch sein. Die Form in der Draufsicht ist eine Form, in welcher ein Eckenbereich eines Quadrats (eines Rechtecks), welcher sich sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung erstreckt, abgeschrägt ist.

[0141] Zum Beispiel, wie in den Fig. 33bis 35dargestellt, können die Belichtungsöffnungen 45b, 45C, 45D (Durchgangslöcher S12, S13 und S14) eine Vielzahl von diskontinuierlichen Portionen umfassen.

[0142] Die Belichtungsöffnungen 45B und 45C (Durchgangslöcher S12 und S13), welche in Fig. 33und 34 dargestellt sind, umfassen einen ersten Bereich 45a mit einer L-Form, in welcher die linear verlaufenden Bereiche in der einen Richtung und in der anderen Richtung miteinander verbunden sind, und einen zweiten Bereich 45b, welcher derart angeordnet ist, dass die jeweiligen unverbundenen Abschnitte der linear verlaufenden Bereiche des ersten Bereichs 45a sowohl in der einen Richtungen als auch in der anderen Richtung gegenüberliegen. Die Form des zweiten Bereichs 45b in Draufsicht ist ein Quadrat (Rechteck), welches sich sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung erstreckt. Bei der Belichtungsöffnung 45B (Durchgangsloch S12), welche in Fig. 33 dargestellt ist, hat der zweite Bereich 45b eine solche Grösse, dass er in Bezug auf den ersten Bereich 45a inwärts in eine Richtung und inwärts in die andere Richtung liegt. Bei der Belichtungsöffnung 45C (Durchgangsloch S13), welche in Fig. 34 dargestellt ist, hat der zweite Bereich 45b eine solche Grösse, dass er in Bezug auf den ersten Bereich 45a sowohl in eine erste Richtung als auch in eine andere Richtung auswärts ragt.

[0143] Die Belichtungsöffnung 45D (Durchgangsloch S14), welche in Fig. 35 dargestellt ist, umfasst einen ersten Bereich 45a und einen zweiten Bereich 45b, welche in Draufsicht eine Kreisform haben, und welche unterschiedlich gross sind.

[0144] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform die Formen der Belichtungsöffnungen (Durchgangslöcher) in der Draufsicht sowohl in einer Richtung als auch in der anderen Richtung asymmetrisch sind, müssen die Belichtungsöffnungen (Durchgangslöcher) nicht asymmetrisch sein.

[0145] Obwohl gemäss der oben beschriebenen Ausführungsform während des lackmusterbildenden Schritts die Elektronenschichtmasken 42 und 43 im Wafer S derart angeordnet werden, dass die Durchgangslöcher S5 und S6 durch die Belichtungsöffnungen 42f und 43f freigesetzt werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.

[0146] Zum Beispiel, anstatt der Bildung von Belichtungsöffnungen als Markierungsbereiche in den Elektrodenschichtmasken, kann die Breite der Elektrodenschichtmasken zwischen der Vielzahl von Elektrodenschichtmasken variieren, und während des lackmusterbildenden Schritts können die beiden Endbereiche der Elektrodenschichtmaske als Markierungsbereiche mit den Durchgangslöchern in eine Linie gebracht werden.

[0147] Die Bestandelemente der oben beschriebenen Ausführungsform können in geeigneter Weise durch bekannte Bestandelemente ersetzt werden, ohne dass vom Kern der Erfindung abgewichen wird, und zudem können die oben beschriebenen Abänderungen in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung piezoelektrische Vibrationsbauteile, umfassend: (a) Bilden in einem Wafer eine Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen und Wafermarkierungen, welche ein Paar an vorbestimmten Positionen im Wafer gebildeten Markierungen umfassen, wobei jede Markierung eine vorbestimmte Form hat, welche in allen Richtungen asymmetrisch ist, und jedes Paar ein einzigartiges Markierungsmuster aufweist, welches in allen Richtungen asymmetrisch ist; (b) Bereitstellen einer Vielzahl von Masken, wobei jede Maske ein Paar von Markierungen umfasst, welche im Markierungsmuster identisch sind mit einem unterschiedlichen Paar von Markierungen, welche im Wafer gebildet sind; (c) Bilden von Elektrodenschichten auf dem Wafer, in welchem die Vielzahl von piezoelektrischen Bauteilen und Wafermarkierungen gebildet sind; (d) Anwenden einer Lackschicht auf dem Wafer, auf welchem Elektrodenschichten gebildet sind; (e) Platzieren einer der Masken auf dem Wafer, so dass ein Paar der Markierungen der Maske mit dem entsprechenden Paar der Markierungen, welche im Wafer gebildet sind, übereinstimmt; (f) teilweises Entfernen die Lackschicht gemäss dem Muster der Maske; (g) teilweises Entfernen mindestens einer Elektrodenschicht unter Verwendung eines Überrests der Lackschicht; und (h) Wiederholen der Schritte (d), (e), (f) und (g) unter Verwendung einer unterschiedlichen Maske.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das Anwenden der Lackschicht das Überdecken des entsprechenden Markierungspaars umfasst, welches im Wafer gebildet ist.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Markierungen jedes Paars untereinander identisch sind.

4. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Markierungen, welche im Wafer gebildet sind, untereinander identisch sind.

5. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen den Markierungen bei den jeweiligen Paaren unterschiedlich ist.

6. Verfahren gemäss Anspruch 3, wobei die Markierung in der Form des Buchstabens «L» ist.

7. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Markierungen der jeweiligen Paare jeweils in den zwei gegenüberliegenden Randbereichen des Wafers gebildet sind.

8. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Markierungspaare im Wafer parallel zueinander angeordnet sind.