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QMEMSとは

MEMS(メムス)とは

Micro Electro Mechanical Systems

半導体の微細加工技術を用いて作製された、機械、電子、光、化学などに関する様々な機能を集結したデバイスの総称です。

QMEMS(キューメムス)とは

高安定・高精度などの優れた特性を持つ水晶素材である「QUARTZ」と、「MEMS」を組み合わせた造語です。シリコンを素材としたMEMSに対して、水晶素材をベースに精密微細加工(フォトリソ加工)を施し、小型・高性能を 提供する水晶デバイスを「QMEMS」と呼びます。

水晶素材に微細加工技術を用いて、機械、電子、光、化学などに関する様々な機能を集結し、高精度、高安定等の付加価値を備えた水晶デバイス、これを「QMEMS」と定義しています。
※QMEMSはセイコーエプソン株式会社の登録商標です。

フォトリソ加工の優位性

  1. 小型化に有利
  2. ウェハでの一括加工による優れた生産性
  3. 小型でありながら高性能を実現

機械加工とフォトリソ加工の違い

音叉型振動子 ー 超小型音叉型振動子・超小型リアルタイムクロックモジュール ー

音叉型振動子のチップを小型化すると、CI値(水晶の振動損失の目安)が大きくなり、良好な発振特性を得にくいという小型化の限界がありました。エプソントヨコムは、フォトリソ加工により、この限界を克服。超小型品を実現しました。

HFF水晶振動子 High Frequency Fundamental 水晶振動子

振動子の周波数を高くするには、チップの板厚を薄くする必要がありますが、従 来の加工方法では薄く加工することに限界がありました。エプソントヨコムは、フォトリソ加工により、励振電極付近のみを薄くすることで(逆メサ構造)、強度を保ちながら、この限界を克服。100MHz以上の高周波帯での基本波発振を実現しました。

ジャイロセンサ

音叉型振動子のチップ構造を応用。フォトリソ加工技術をフル活用し、2mm × 2mmの超小型素子を実現しました。ハンマーヘッドとH溝という構造をフォトリソで加工することにより、小型でありながら高感度なジャイロセンサとなっています。

フォトAT ー フォトリソ加工技術を用いて小型化したAT振動子・発振器 ー

水晶チップの小型化にしたがい、特性面のばらつきがネックとなり、量産効率を引き下げてしまうという限界がありました。エプソントヨコムは、ウェハ単位でフォトリソ加工を行うことにより、加工精度を向上させ、特性が均質な超小型水晶チップを実現しました。超小型分野において量産効率を大幅に引き上げることが可能になります。