米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> エプソントヨコム株式会社

発明の名称 水晶電極成膜用メタルマスク
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−103984(P2007−103984A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−287189(P2005−287189)
出願日 平成17年9月30日(2005.9.30)
代理人
発明者 山口 裕 / 佐藤 貴昭
要約 課題
水晶板を洗浄、乾燥する際に、下電極メタルマスクと中板と上電極メタルマスクとの間に洗浄液の液溜りを低減する水晶電極成膜用メタルマスクの手段を得る。

解決手段
電極パターン開口部を有する下電極メタルマスクと、水晶板を充填する開口部を有する中板と、電極パターン開口部を有する上電極メタルマスクとを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、前記中板に小型のスプリングを多数埋設し、前記上電極メタルマスクで前記スプリングの埋設位置に相当する位置に多数の調整孔を設けた水晶電極成膜用メタルマスクを構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】
電極パターン開口部を有する下電極メタルマスクと、水晶板を充填する開口部を有する中板と、電極パターン開口部を有する上電極メタルマスクとを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、
前記中板に小型のスプリングを複数埋設し、前記上電極メタルマスクの前記スプリングの埋設位置に相当する位置に多数の調整孔を設けたことを特徴とする水晶電極成膜用メタルマスク。
【請求項2】
前記中板に埋設したスプリングの高さを前記上電極メタルマスクの調整孔を介して調整したことを特徴とする請求項1に記載の水晶電極成膜用メタルマスク。
【請求項3】
下枠治具と、電極パターン開口部を有する下電極メタルマスクと、水晶板を充填する開口部を有する中板と、電極パターン開口部を有する上電極メタルマスクと、上枠治具とを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、
前記下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクに小型のスプリングを複数埋設し、前記下枠治具及び上枠治具の下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクのスプリング埋設位置に相当する位置に複数の調整孔を設けたことを特徴とする水晶電極成膜用メタルマスク。
【請求項4】
前記下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクに埋設したスプリングの高さを前記下枠治具及び上枠治具の調整孔を介して調整したことを特徴とする請求項3に記載の水晶電極成膜用メタルマスク。



発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、水晶板の洗浄及び電極成膜を兼ねるメタルマスクに関し、特に水晶板洗浄後、水晶板上に残る洗浄液の液留まりを大幅に低減し、水晶板上に生じる洗浄シミを改善した水晶電極成膜用メタルマスクに関する。
【背景技術】
【0002】
水晶振動子は小型であること、経年変化が小さいこと、高精度、高安定な周波数が容易に得られること等のため、通信機器から電子機器まで広く用いられている。中でも周波数−温度特性が3次曲線を呈するATカット水晶振動子は、携帯電話等に多量に用いられている。従来、水晶振動子の製造工程における水晶板の洗浄方法としては、例えばガラス容器に洗浄液と水晶板とを入れ、このガラス容器を超音波洗浄槽に浸して水晶板を洗浄する手法が行われていた。水晶板を洗浄し、乾燥した後は、図4(a)に示すように、成膜用メタルマスクに詰め、蒸着装置等の真空中で金属を蒸着して水晶板上に電極を成膜し、パッケージ内に気密封止して水晶振動子を構成する。
【0003】
しかし、多数の水晶板をガラス容器に入れて洗浄する方法では、水晶板同志の重なり合い等により洗浄むらが生じ、乾燥後に水晶板上にシミが残るという問題があった。この解決法の一つとして、洗浄用治具に水晶板を一個ずつ詰めて洗浄する方法が、特開平10−145166号公報に開示されている。この場合の水晶振動子の製造フローは図4(b)のようになる。図5は洗浄治具の要部(一個の水晶板を収容する部分)を示す斜視図であって、下部プレート21、上部プレート22及び薄板23とからなり、それらの材質は耐食性のあるステンレス板材等である。下部プレート21と上部プレート22とは、例えば熱圧着して一体化し基板20としてもよい。
【0004】
下部プレート21には切り欠き窓(開口部)24aがあり、その周縁に複数の爪状の支持片25を備えている。上部プレート22も切り欠き窓24bがあり、その周縁に複数の凸湾曲状の間隔保持片26が形成されている。そして、薄板23にも切り欠き窓24cがあり、その周縁に複数の爪状の押さえ片27が形成され、切り欠き窓24a、24b、24cは重ねて組み立てる際に上下対向する。長方形の水晶板28は上部プレート22の切り欠き窓24bに収容される際に、凸湾曲状の間隔保持片26の先端に当接し、下部プレート21の爪状の支持片25と薄板23の爪状の押さえ片27とにより上下より保持される構造となっている。
【0005】
図6は実用に供される洗浄治具の模式的斜視図であり、基板20は下部プレート21と上部プレート22とを熱圧着し一体化したもので、上部プレート22の切り欠き窓24bに水晶板28を収容し、この上に薄板23を重ね、ネジ29等を用いて基板20と薄板23とを固定する。このとき、水晶板28は上下対向する爪状の支持片25と爪状の押さえ片27とによって保持され、切り欠き窓24bの中では凸湾曲状の間隔保持片26に点接触し、水抜きの隙間Sが大きく確保されることになる。
【0006】
更に、洗浄治具にて水晶板28を洗浄し、図7に示すように乾燥した後、基板20と薄板23とを重ねて固定した洗浄治具30に水晶板28を収容した状態で、2つの成膜用プレート31でを上下から挟むように装着し、ネジ33にて洗浄治具30と成膜用プレート31、31とを固定する。成膜用プレート31にはそれぞれには励振電極生成部32aと、引き出し電極生成部32bとからなる透孔32が形成されている。これを蒸着装置等に入れ、真空中で金属を蒸発させることにより透孔32を介して水晶板に所望の電極が形成される。
【0007】
しかし、上記の洗浄治具を用いて水晶板を洗浄した後、成膜用プレート31を装着する手法では、成膜用プレート31を装着する工数が発生することと、成膜用プレート31をネジ33で取り付ける際に細かなゴミが発生し、このゴミが水晶板28に付着し、この状態で電極が形成されるおそれがあった。細かなゴミが付着した水晶振動子では、エージング特性、ドライブレベル特性等に問題が生じる場合がある。
そこで、図8に示すように水晶板を成膜用メタルマスクに装填した後、成膜用メタルマスク全体を洗浄装置に入れて、洗浄、水切り、乾燥した後、真空中にて成膜する製造フローを用いて水晶振動子を製作する場合がある。
【0008】
図9はこのような水晶電極成膜用メタルマスクの一例の模式的斜視図であり、下枠治具40a、下電極メタルマスク(以下、下電極マスクと称す)41a、中板42、上電極メタルマスク(以下、上電極マスクと称す)41b、上枠治具40bとからなる。下枠治具40a、上枠治具40bにはそれぞれ開口部43a、43bがあり、下電極マスク41a、上電極マスク41bにはそれぞれ所望の電極形状パターンの開口部44a、44bが形成されている。そして、開口部43a、43bの形状は開口部44a、44bの形状より十分に大きくする。中板42には水晶板を収容する開口部45が形成されており、中板42の厚さは水晶板の厚さより若干厚く設定する。下電極マスク41a、上電極マスク41bの厚さは薄い方が望ましいが、マスクの大きさと強度を考慮して適切に設定する。また、材質としては耐蝕性のあるステンレスを用いる場合が多い。
【0009】
水晶電極成膜用メタルマスクの使用法は、下枠治具40aのガイドピンPに順に下電極マスク41a、中板42のガイドピン孔46を通して重ね、中板42の開口部45に水晶板Xを充填した後、さらに上電極マスク41b、上枠治具40bのガイドピン孔46を通して重ね、ネジ孔47にネジ48を挿入回転して固定する。この水晶電極成膜用メタルマスクを洗浄装置に浸して水晶板を洗浄する。
【0010】
図10(a)は一例として中板42の構成を示す平面図であり、水晶板Xを充填する開口部45が縦横に多数空けられている。中板42の開口部の一部αを拡大した図を図9(b)に示す。
【特許文献1】特開平10−145166号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特開平10−145166号公報の洗浄治具を用いて水晶板を洗浄した後、成膜用プレートを装着する手法では、図11に示すように成膜用プレート31と水晶板28との間に隙間Gが生じ、成膜した電極の輪郭に膜ボケが発生するという問題があった。また、図9に示した水晶電極成膜用メタルマスクでは、中板42に水晶板Xを充填し、洗浄装置に浸して洗浄した後、水切り、乾燥させる際に、図10(b)の開口部45間βの拡大図を同図(c)に示すように、洗浄液の水滴49が中板42の開口部45間の面に残り、完全に除去することが難しい。この状態を水晶電極成膜用メタルマスクの要部断面図で示すと図12のようになり、水晶板Xと下電極マスク41a、中板42、上電極マスク41bとの間に洗浄液の液溜まり50が生じ、水晶板を乾燥すると部分的に洗浄シミが発生するという問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、洗浄シミの発生を防止すると共に、成膜した電極の膜ボケを無くした水晶電極成膜用メタルマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクに請求項1の発明は、電極パターン開口部を有する下電極メタルマスクと、水晶板を充填する開口部を有する中板と、電極パターン開口部を有する上電極メタルマスクとを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、前記中板に小型のスプリングを複数埋設し、前記上電極メタルマスクの前記スプリングの埋設位置に相当する位置に多数の調整孔を設けて水晶電極成膜用メタルマスクを構成することを特徴とする。
請求項2の発明は、前記中板に埋設したスプリングの高さを前記上電極メタルマスクの調整孔を介して調整したことを特徴とする請求項1に記載の水晶電極成膜用メタルマスクである。
請求項3の発明は、下枠治具と、電極パターン開口部を有する下電極メタルマスクと、水晶板を充填する開口部を有する中板と、電極パターン開口部を有する上電極メタルマスクと、上枠治具とを備えた水晶電極成膜用メタルマスクにおいて、前記下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクに小型のスプリングを複数埋設し、前記下枠治具及び上枠治具の下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクのスプリング埋設位置に相当する位置に複数の調整孔を設けて水晶電極成膜用メタルマスクを構成することを特徴とする。
請求項4の発明は、前記下電極メタルマスク及び上電極メタルマスクに埋設したスプリングの高さを前記下枠治具及び上枠治具の調整孔を介して調整したことを特徴とする請求項3に記載の水晶電極成膜用メタルマスクである。
【発明の効果】
【0013】
水晶電極成膜用メタルマスクにおける請求項1の発明は、中板に小型のスプリングを複数埋設すると共に、水晶電極成膜用メタルマスクを組み立てる際に、上電極マスクであって前記スプリングの位置に相当する位置にスプリングの高さ調整用の孔を設けたので、工程に応じて前記調整孔を介してスプリングの高さを調整し、中板と下電極マスク及び上電極マスクの間隙を調整できるという利点がある。
請求項2の発明は、前記スプリングの高さを水晶板の洗浄、乾燥時には高くして、中板と下電極マスク及び上電極マスクの間隙を広げて、洗浄液の乾燥を容易にし、電極の成膜時にはスプリングを低くし、膜ボケを防止するという本発明の実用を示したことにある。
請求項3の発明は、下電極マスク及び上電極マスクに小型のスプリングを複数埋設すると共に、水晶電極成膜用メタルマスクを組み立てる際に、下枠治具及び上枠治具であって前記スプリングの位置に相当する位置にスプリングの高さ調整用の孔を設けたので、工程に応じて前記調整孔を介してスプリングの高さを調整し、下枠治具、下電極マスク、中板、上電極マスク、上枠治具のそれぞれの間隙を調整できるという利点がある。
請求項4の発明は、前記スプリングの高さを水晶板の洗浄、乾燥時には高くして、中板と下電極マスク及び上電極マスク、下電極マスクと下枠治具、上電極マスクと上枠治具との間隙を広げて、洗浄液の乾燥を容易にし、電極の成膜時にはスプリングを低くし、膜ボケを防止するという本発明の実用を示したことにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図1は本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクの実施の形態を示す模式的斜視図であって、下枠治具1a、下電極マスク2a、中板3、上電極マスク2b、上枠治具1bとを備えている。下枠治具1a、上枠治具1bはそれぞれ縦横に多数の開口部4a、4bを空けると共に、中板3は水晶板Xを充填するための多数の開口部6をマトリクス状に空ける。下電極マスク2a、上電極マスク2bはそれぞれ電極とリード電極とを形成するための多数の開口部5a、5bを空ける。そして、下枠治具1aの端にはガイドピンPとネジ孔8とを設け、下電極マスク2a、中板3、上電極マスク2b、上枠治具1bの端にそれぞれガイドピン孔7とネジ孔8とを設ける。
【0015】
さらに、下枠治具1aにはマグネットMを保持するためのマグネット保持孔9を多数設けると共に、下電極マスク2aはマグネットMからの磁力線を通すための多数の透磁孔10を空ける。そして、中板3には小型のスプリングSを埋設するための多数のスプリング孔11を形成し、上電極マスク2b、上枠治具1bにはそれぞれスプリングSの軸を回転させるための調整孔12、13を空ける。
下枠治具1a、中板3、上電極マスク2b、上枠治具1bの材質は磁性材料のステンレス薄板を用い、下電極マスク2aは非磁性材料のステンレス薄板を用いる。
【0016】
下電極マスク2aに透磁孔10を空けることにより、下枠治具1aのマグネット保持孔9に埋設したマグネットMの磁力線が、中板3、上電極マスク2b、上枠治具1bまで届くようにする。このような構成で下枠治具1aの上に下電極マスク2a、中板3をのせると、マグネットMにより下枠治具1aと中板3とが吸着され、3枚が重合される。そして、中板3の開口部6に水晶板Xを充填し、その上に上電極マスク2bと上枠治具1bとをのせると、これらもマグネットMにより吸着され、5枚全てが一体に重合する。その後、ネジ孔8にネジ14を挿入回転して5枚全体を固定する。
【0017】
図2は水晶電極成膜用メタルマスクの要部断面図であって、本発明の特徴は中板3に小型スプリングSを多数埋設し、上電極マスク2b及び上枠治具1bのそれぞれの調整孔12、13を介して、スプリングSの軸をドライバー等の治具を用いて回転させることにより、その高さを伸縮させ、中板3と下電極マスク2a及び上電極マスク2bとの間隙を調整することにある。中板3に埋め込むスプリングSの位置は下電極マスク2aの透磁孔10に相当する位置を避けなければならない。水晶板Xの洗浄、乾燥時には図2(a)の断面図に示すように、小型のスプリングSの厚さを中板3の厚さより厚くして、中板3と下電極マスク2a及び上電極マスクとの間に間隙を持たせるようにする。一方、蒸着あるいはスパッタ装置を用いて電極を成膜する際は、図2(b)に示すようにスプリングSの高さを低くして、中板3と下電極マスク2a及び上電極マスクとの間を密着させるようにする。このように小型スプリングSを中板3に多数埋設することにより、水晶板を洗浄、乾燥する工程では、中板3と下電極マスク2a及び上電極マスク2bとの間隙が広がって、洗浄後の水切りが良くなり、乾燥時には液溜まりは大幅に減少し、水晶板上に洗浄シミが残ることはほとんどない。
一方、成膜時にはスプリングSの軸を回転しその高さを中板3の厚さと同等あるいは低くなるように設定することにより、中板3と下電極マスク1a及び上電極マスク1bとは密着し、電極膜の膜ボケが生じることはない。
【0018】
図3は水晶電極成膜用メタルマスクの第2の実施例の要部断面図であって、同図(a)は洗浄、乾燥工程において用いるとき、ドライバー15を回転させてスプリングSを高くした場合、同図(b)は成膜工程において用いるため、ドライバー15を反対方向に回転させてスプリングSを低くした場合の断面図である。前記第1の実施例では中板3に複数のスプリングSを埋設したが、第2の実施例では下電極マスク2a及び上電極マスク2bに複数のスプリングSを埋設し、下枠治具1a及び上枠治具1bにスプリングSの高さ調整用の調整孔13’及び13を設けている。調整孔13’及び13の位置はマグネットMの保持孔9及び透磁孔10を避けなければならない。第2の実施例では下電極マスク2a及び上電極マスク2bにスプリングSを埋設したため、第1の実施例に比べてスプリングSの高さ調整に若干の工数を要するが、水晶板を洗浄、乾燥する工程では、中板3と下電極マスク2a及び上電極マスク2bとの間隙、下電極マスク2aと下電極マスクとの間隙、上電極マスク2bと上枠治具1bとの間隙が広がって、洗浄後の水切りが良くなり、乾燥時には液溜まりは大幅に減少し、水晶板上に洗浄シミが残ることはほとんどない。
一方、成膜時にはスプリングSの軸を回転し、その高さを下電極マスク2a及び上電極マスク2bの厚さと同等あるいは低くなるように設定することにより、中板3と下電極マスク1a及び上電極マスク1b、下枠治具1aと下電極マスク1a、上枠治具1bと上電極マスク1bとが密着し、電極膜の膜ボケが生じることはない。
【0019】
なお、図2に示した第1の実施例では下枠治具1a、下電極マスク2a、中板3、上電極マスク2b及び上枠治具1bの5枚の場合を説明したが、上枠治具1bを省いて構成してもよい。また、下電極マスク2aは非磁性材料のステンレス薄板を用いると説明したが、磁性材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明に係る水晶電極成膜用メタルマスクの構成を示す模式的斜視図である。
【図2】水晶電極成膜用メタルマスクの要部断面図であり、(a)は洗浄、乾燥のため、スプリングを高くした場合、(b)は成膜のためスプリングを低くした場合の断面図である。
【図3】第2の実施例の水晶電極成膜用メタルマスクの要部断面図であり、(a)は洗浄、乾燥のため、スプリングを高くした場合、(b)は成膜のためスプリングを低くした場合の断面図である。
【図4】(a)は従来の製造フローの一部を示す図、(b)は改良を施した従来の製造フローの一部を示す図である。
【図5】従来の洗浄治具の要部の構成を示した斜視図である。
【図6】従来の洗浄治具の構成を示した斜視図である。
【図7】洗浄治具の上下から成膜用プレートを装着する様子を示す斜視図である。
【図8】従来の製造フローの一部を示す図である。
【図9】従来の水晶成膜用メタルマスクの構成を示す概略斜視図である。
【図10】従来の中板の構成を示す平面図で、(a)は全体図、(b)、(c)は拡大図である。
【図11】洗浄治具に成膜用プレートを装着したものの要部の断面図である。
【図12】従来の水晶電極成膜用メタルマスクを用いて洗浄した後の要部の断面図である。
【符号の説明】
【0021】
1a 下枠治具
1b 上枠治具
2a 下電極マスク
2b 上電極マスク
3 中板
4a、4b 開口部(下、上枠治具の)
5a、5b 開口部(下、上電極マスクの)
6 開口部(中板の)
7 ガイドピン孔
8 ネジ孔
9 マグネット保持孔
10 透磁孔
11 スプリング孔
12 調整孔
13、13’ 調整孔
14 ネジ
15 ドライバー
X 水晶板
P ガイドピン
M マグネット
S スプリング






 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013