CN109891744A - 压电振动器件的频率调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能对应于超小型化、且能不降低频率调整精度地进行频率调整的压电振动器件的频率调整方法。本发明所涉及的音叉型石英晶体谐振器的频率调整方法是通过减少音叉型石英晶体振动片(1)的振动臂(31、32)上形成的调整用金属膜(W)的质量，来进行频率调整，该方法包括，通过将调整用金属膜(W)的一部分薄壁化或去除而进行频率的粗调整的粗调整工序、和通过将粗调整工序中从所述调整用金属膜(W)产生的生成物(W1、W2)的至少一部分薄壁化或去除而进行频率的微调整的微调整工序。

Description

压电振动器件的频率调整方法
技术领域
本发明涉及一种用于电子设备等的压电振动器件的频率调整方法。
背景技术
作为钟表等的时钟源而被广泛使用的音叉型石英晶体谐振器例如被构成为，图8所示的音叉形状的音叉型石英晶体振动片7(以下简称“振动片7”)通过接合材料而接合在上部开口的箱状容器(省略图示)内部，所述开口部分被平板状的盖子(省略图示)气密密封。
所述振动片7包括基端部8、和从该基端部的一端向同一方向延伸的一对振动臂9、9，一对振动臂9、9的各前端侧的一个主面上形成有用于调整频率的调整用金属膜10。具体而言，在一对振动臂9、9的各前端侧的一个主面上形成有，用于将形成在一支振动臂9的外侧面和内侧面上的激发电极电连接的迂回电极11(遍及振动臂前端部分的整周)，该迂回电极11上形成有调整用金属膜10。但图8中只示出了迂回电极11的一部分。
所述音叉型石英晶体谐振器的制造工序中有频率调整工序。有关该频率调整工序，参照图8、图9进行说明。频率调整工序是指，为了使振动片的频率移到规定的目标频率范围内，而对形成在振动臂9、9的一个主面的前端区域的调整用金属膜10、10进行激光束等照射，通过消减调整用金属膜10、10的质量来进行频率调整的工序。具体而言，所述频率调整工序包括进行频率的粗调整的粗调整工序、和进行频率的微调整的微调整工序。在此，为方便起见，图9中示出使振动臂9等转动了90度的状态。
通过消减调整用金属膜10的质量，可使振动片7的振荡频率升高，但即便在调整用金属膜10的区域内，振动臂9的前端侧、和朝着振动臂9的根部方向离开所述前端侧的部分相应于质量消减而产生的频率变化量(频率调整灵敏度)也不同。换言之，与振动臂9的根部侧相比，振动臂9的前端侧的所述灵敏度更高(对于同一质量，前端部分比离开前端侧的部分频率变化量大)。因此，如图8、图9所示那样，将调整用金属膜10的形成区域区分为粗调整区域10a和微调整区域10b，利用位于振动臂9的前端侧的粗调整区域10a进行频率的粗调整之后，再利用位于振动臂9的根部侧的微调整区域10b进行频率的微调整这样的两阶段调整方法常被采用。这样的调整用金属膜的结构例如已在专利文献1中公开。
参照图9，对用激光束对所述调整用金属膜10进行消减(激光修整)的现有技术例进行说明。首先，从振动臂的一个主面的上方对粗调整区域10a照射激光束的同时，使激光束沿着与振动臂9的臂宽平行的方向(与振动臂9的伸长方向垂直的方向，即图8中的箭头所示的方向)扫描。然后，使激光束在调整用金属膜10的区域内从振动臂9的前端侧朝着根部侧的方向移动。此时，到达粗调整工序的目标频率范围为止一直进行激光束扫描，但粗调整结束后也不一定粗调整区域10a的金属膜全部被消减掉，有时会成为只有一部分区域被消减掉而其它区域被留下的状态。同样，微调整区域10b有时也会成为在微调整结束后微调整区域10b的一部分区域仍被留下的状态。
近年，由于音叉型石英晶体谐振器的超小型化，能够形成调整用金属膜10的区域也变得窄小化，所以前述的现有技术的频率调整方法难以确保充分的调整区域(调整量)。因此，需要使调整用金属膜10厚膜化，通过增加金属膜的质量来确保调整量。然而，使调整用金属膜10厚膜化又会出现以下问题。
前述那样的频率调整工序首先从粗调整工序开始。如图9所示那样，最初朝着振动臂9的前端侧照射的激光束穿过振动臂9的内部到达粗调整区域10a的前端侧(振动臂9的前端侧)，熔化和升华后的金属向振动臂9的形成有调整用金属膜10一侧的主面下方放射状地扩展。由此，从调整用金属膜10产生了的生成物12(以下简称“生成物”)，该生成物12会附着在振动臂9的形成有调整用金属膜10一侧的主面上的激光束所通过的区域的周围。
接下去，在使扫描部位向振动臂9的根部侧移动规定节距的状态下照射激光束。此时，由于所述规定节距是微小的，所以因下次的照射而产生的新的生成物12容易再次附着在因最初的激光束照射而附着的生成物12之上。其后，一边使扫描部位向振动臂9的根部侧移动规定节距，一边反复进行激光束照射，直至到达粗调整的目标频率范围为止。由此，如图10所示那样，成为粗调整区域10a的振动臂9的前端侧堆积有生成物12的状态。另一方面，粗调整区域10a的振动臂9的根部侧的状态为，因激光束的照射，先前附着的生成物12的一部分被去除，但最终照射的部位周围附着有未被完全去除而余留下的生成物12。
如此附着的生成物12有可能因频率调整工序后的使用超音波的洗涤工序而从振动片上脱落，从而导致频率大幅变化。另外，若对厚膜化的调整用金属膜10进行激光束照射，则被消减的金属的质量也会增大，因而进行微调整(少量消减)较为困难。因此，会出现频率调整精度降低的问题。
此外，还有以下方法，即，最初不使调整用金属膜10厚膜化，先对具有普通厚度的调整用金属膜10进行激光修整之后，再次对金属膜进行成膜(厚膜化)，并对厚膜化的金属膜照射激光束以进行质量消减。但在此情况下，需要反复进行再成膜的操作，从而导致生产效率降低。另外，若对厚膜化的金属膜照射激光束，则被消减的金属的质量会增大，从而难以进行微调整(少量消减)。
【专利文献1】：日本特开平11－195952号公报
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能对应超小型化、且能不降低频率调整精度地进行频率调整的压电振动器件的频率调整方法。
作为解决上述技术问题的技术方案，本发明采用以下结构。即，本发明是一种压电振动器件的频率调整方法，通过减少音叉型压电振动片的振动臂上形成的调整用金属膜的质量来进行频率调整，其特征在于：包括通过将所述调整用金属膜的一部分薄壁化或去除而进行频率的粗调整的粗调整工序、及通过将所述粗调整工序中从被薄壁化或被去除的调整用金属膜产生的生成物的至少一部分薄壁化或去除而进行频率的微调整的微调整工序。
基于上述本发明，能使超小型的音叉型压电振动片的频率调整精度提高。其理由是，粗调整工序中从被薄壁化或被去除的调整用金属膜产生的生成物的至少一部分在微调整工序中被薄壁化或被去除。即，由于粗调整工序中从被薄壁化或被去除的调整用金属膜产生的生成物在微调整工序中被薄壁化或被去除，所以能减少在频率调整工序后的洗涤工序中所述生成物从音叉型压电振动片上脱落的脱落量。在此，“从调整用金属膜产生的生成物”是指，从调整用金属膜熔化和升华的金属颗粒的堆积物。
另外，上述本发明中，较佳为，在所述微调整工序中，从所述调整用金属膜所产生的生成物的靠振动臂前端侧的边缘开始，朝着振动臂的根部侧，将所述生成物薄壁化或去除。
基于上述本发明，能高效地进行频率的微调整。其理由是，在调整用金属膜所产生的生成物的区域中，从能获得最大调整量的部位开始进行微调整。换言之，其理由是，能确保在所述生成物附着的区域中，频率调整灵敏度最高的部位，即，靠振动臂前端侧的边缘被薄壁化或被去除。该方法尤其适合于在微调整工序中到达目标频率范围为止的调整量较多的情况。
另外，上述本发明中，较佳为，在所述微调整工序中，从朝着振动臂的根部方向离开所述调整用金属膜所产生的生成物的靠振动臂前端侧的边缘的部位开始，朝着振动臂的根部侧，将所述生成物薄壁化或去除。
基于上述本发明，能高效地进行频率的微调整。其理由是，在所述生成物附着的区域中，从频率调整灵敏度比振动臂的前端侧相对低的部位，即，离开振动臂前端侧的边缘的部位开始将生成物薄壁化或去除。即，不是在所述生成物的区域的边缘，而是在中部开始进行微调整，所以，在微调整工序中到达目标频率范围为止的调整量较少的情况下，能高效地进行频率的调整。
另外，上述本发明中，较佳为，对调整用金属膜的在所述粗调整工序中未被薄壁化或未被去除而余留下的区域，不进行所述微调整工序中的微调整。
基于上述本发明，由于对调整用金属膜中在粗调整工序中未使用的区域，在微调整工序中也不进行激光束照射，所以能提高频率调整精度。其理由是，能防止以厚膜状态直接余留下的调整用金属膜(粗调整工序中未被薄壁化或未被去除的部分)因被激光束照射而导致与频率调整灵敏度相比厚度的影响占主导地位，从而使频率调整精度降低的情况发生。
另外，上述本发明中，较佳为，容置所述音叉型压电振动片的压电振动器件俯视呈近似矩形，其俯视时的外形尺寸为，长边在1.6mm以下，短边在1.0mm以下(作为“尺寸为1.6mm×1.0mm的压电振动器件”)，在所述粗调整工序前，所述调整用金属膜的厚度在0.003mm以上。或者，上述本发明中，容置所述音叉型压电振动片的压电振动器件俯视呈近似矩形，其俯视时的外形尺寸为，长边在1.2mm以下，短边在1.0mm以下(作为“尺寸为1.2mm×1.0mm的压电振动器件”)，在所述粗调整工序前，所述调整用金属膜的厚度在0.010mm以上。
基于上述本发明，在具有所述外形尺寸这样的超小型的压电振动器件中，能使具有厚膜状态的调整用金属膜的音叉型压电振动片的频率调整精度提高。另外，本发明中，所述尺寸为1.6mm×1.0mm的压电振动器件中，将调整用金属膜的厚度在0.003mm以上(所述尺寸为1.2mm×1.0mm的压电振动器件中，调整用金属膜的厚度在0.010mm以上)的情况记载为厚膜状态，以区别于以往的厚度。
在所述尺寸为1.6mm×1.0mm的压电振动器件中，调整用金属膜的厚度在0.003mm以下的情况下，所述生成物的产生量少于调整用金属膜的厚度在0.003mm以上的情况下的产生量，因而，不会出现附着的生成物在洗涤工序中从振动片上脱落而使频率大幅变化的情况。但是，调整用金属膜的厚度在0.003mm以下的情况下，有可能无法确保粗调整工序后的微调整的量(微调整量)。在此情况下，需要对以厚膜状态余留下的调整用金属膜照射激光束，以补充不足的调整量。
与此相比，所述调整用金属膜的厚度在0.003mm以上的情况下，由于生成物的产生量能达到在微调整中能被利用的程度，所以能确保微调整的量。进一步，由于将生成物用于微调整，所以不需要对粗调整工序中未使用的厚膜状态的调整用金属膜照射激光束。由此，能防止频率调整精度降低。
同样，在所述尺寸为1.2mm×1.0mm的压电振动器件中，调整用金属膜的厚度在0.010mm以下的情况下，由于所述生成物的产生量少于调整用金属膜的厚度在0.010mm以上的情况下的产生量，所以不会出现附着的生成物在洗涤工序中从振动片上脱落而使频率大幅变化的情况。但是，调整用金属膜的厚度在0.010mm以下的情况下，有可能无法确保粗调整工序后的微调整的量(微调整量)。在此情况下，需要对以厚膜状态余留下的调整用金属膜照射激光束，以补充不足的调整量。
与此相比，所述调整用金属膜的厚度在0.010mm以上的情况下，由于生成物的产生量能达到在微调整中能被利用的程度，所以能确保微调整的量。进一步，由于将生成物用于微调整，所以不需要对粗调整工序中未使用的厚膜状态的调整用金属膜照射激光束。由此，能防止频率调整精度降低。
发明效果：
如上所述那样，基于本发明，能提供能对应于超小型化，且能不降低频率调整精度地进行频率调整的压电振动器件的频率调整方法。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的音叉型石英晶体振动片的集合体的示意俯视图。
图2是本发明的实施方式所涉及的音叉型石英晶体振动片的一个主面侧的示意俯视图。
图3是本发明的实施方式所涉及的音叉型石英晶体振动片的另一个主面侧的示意俯视图。
图4是本发明的实施方式所涉及的粗调整工序前的音叉型石英晶体振动片的局部放大图。
图5是本发明的实施方式所涉及的粗调整工序后的音叉型石英晶体振动片的局部放大图。
图6是本发明的实施方式所涉及的微调整工序后的音叉型石英晶体振动片的局部放大图。
图7是表示本发明的实施方式的变形例的微调整工序后的音叉型石英晶体振动片的局部放大图。
图8是表示现有技术的音叉型石英晶体振动片的频率调整的音叉型石英晶体振动片的示意俯视图。
图9是图8中的A－A线上的示意截面图。
图10是表示现有技术的音叉型石英晶体振动片的粗调整工序后的状态的示意截面图。
具体实施方式
以下，以音叉型石英晶体谐振器为例，并以频率调整工序为中心，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式中的音叉型石英晶体谐振器(以下，简称“晶体谐振器”)是由近似长方体形状的封装体构成的表面安装型晶体谐振器。本实施方式中，其俯视时的外形尺寸为，长边为1.6mm，短边为1.0mm。但晶体谐振器的俯视时的外形尺寸不局限于上述尺寸，也可以使用比其更小的外形尺寸。例如，晶体谐振器的俯视时的外形尺寸也可以是，长边为1.2mm，短边为1.0mm。
晶体谐振器100(参照图2)被构成为，音叉型石英晶体振动片(以下，简称“振动片”)通过金属凸点等接合材料而接合在由具备凹部的绝缘材料构成的容器101(参照图2)内部，所述凹部的边缘部通过密封材料与盖体接合从而振动片被气密密封。本实施方式中，晶体谐振器的标称频率为32.768kHz。
如图1所示，振动片1由基端部2、一对振动臂31、32、和突出部4构成。该振动片1是用一枚俯视呈矩形的石英晶体晶片10(以下，简称晶片)同时大量成形而获得的。另外，图1中只示出了各振动片1的外形，而省略了在各振动片1的基端部2上穿孔而成的贯通孔、在振动臂31、32的表面和背面的主面上形成的沟槽、及在振动臂31、32和基端部2上形成的各种电极的表示。
图2示出从振动片1的表面(1a)侧看到的示意俯视图，图3示出从振动片的背面(1b)侧看到的示意俯视图。其中，为了便于说明，将振动片1的两个背对背的主面(1a、1b)中，装载于容器101时与容器101内设置的电极垫面对面的一侧的主面作为背面1b，该背面1b的反面侧的主面作为表面1a来进行说明。
如图2、图3所示，振动片1由基端部2；从基端部2的一端21向同一方向延伸的一对振动臂31、32；及从基端部2的另一端22的一个侧面朝着基端部2的宽度方向(图2、图3中标记X所示的轴方向)的一方突出的突出部4构成。
在所述一对振动臂31、32各自的前端侧，形成有宽度比振动臂31、32的臂宽(与振动臂31、32的伸长方向垂直的方向上的臂尺寸)更宽的宽幅部33、33。宽幅部33、33经由朝着振动臂31、32的伸长方向宽度逐渐扩宽的扩幅部(省略标记)，与振动臂31、32的前端部分成型为一体。振动臂31、32、扩幅部、及宽幅部33、33具有背对背的一对主面1a、1b、和背对背的一对侧面(省略标记)。
为了达到进一步降低等效串联电阻值(Crystal Impedance，以下简称“CI值”)的目的，在一对振动臂31、32各自的表面和背面的主面上形成有相互背对的长沟槽G。
在基端部2上，形成有与一端21相比另一端22的基端部2的宽度变窄的缩幅部23。该缩幅部23的一个侧面上形成有前述的突出部4。通过该突出部4和基端部2，形成了俯视为曲折成直角的字母“L”形状的部位。但是，振动片1不局限于本实施方式中的形状。例如，所述突出部4可以是不仅从基端部2的一个侧面突出，而且还从基端部2的另一个侧面(与所述一个侧面背对背的侧面)突出的形状，换言之，突出部4可以是从基端部2的两个外侧分别突出的形状。或者，所述突出部4也可以是，从基端部2向两个外侧突出之后，向振动臂31、32的伸长方向改变方向后相互平行地延伸的左右对称的形状。另外，基端部2还可以是未形成突出部4的形状。
前述的石英晶体振动片的外形和沟槽是通过光刻技术和湿法刻蚀(用使石英晶体化学溶解的蚀刻液进行湿式蚀刻)由一枚石英晶体晶片同时大量成型的。
振动片1上形成有，构成为不同电位的第一激发电极51和第二激发电极52；及从第一激发电极51和第二激发电极52分别经由迂回电极(后述)而被引出的引出电极53、54。
另外，第一激发电极51、第二激发电极52被形成为，遍及一对振动臂31、32的整个长沟槽G、G内部。通过形成所述长沟槽G，即便是将振动片1小型化，也能抑制一对振动臂31、32的振动泄漏，从而获得良好的CI值。
第一激发电极51形成在一方的振动臂31的表面和背面的主面上，并经由通过孔H1(在贯通孔的内壁面上覆盖有金属膜的孔)而形成在另一方的振动臂32的外侧面和内侧面上。同样，第二激发电极52被形成在另一方的振动臂32的表面和背面的主面上，并经由通过孔H2而形成在一方的振动臂31的外侧面和内侧面上。另外，本实施方式中，基端部2的表面和背面的引出电极之间经由通过孔而实现电连接，但也可以不形成通过孔，而经由与一对振动臂31、32的基端部2各自的根部之间的区域实现基端部2的表面和背面的引出电极之间的电连接。
引出电极53、54形成在基端部2及突出部4(只在背面1b)上。利用基端部2上形成的引出电极53，在另一方的振动臂32的外侧面和内侧面上分别形成的第一激发电极51经由通过孔H1，与在一方的振动臂31的表面和背面的主面上形成的第一激发电极51相连接。同样，利用基端部2上形成的引出电极54，在一方的振动臂31的外侧面和内侧面上分别形成的第二激发电极52经由通过孔H2，与在另一方的振动臂32的表面和背面的主面上形成的第二激发电极52相连接。
在振动片1的表面1a，引出电极53、54从基端部2的一端21被引出到缩幅部23为止。另一方面，在振动片1的背面1b，引出电极53、54被引出到另一端22及突出部4的前端侧为止。并且，如图3所示，振动片1的背面1b的基端部2的另一端22的区域和突出部4的前端侧的各区域成为，分别与晶体谐振器100的容器101内部设置的一对电极垫实现电连接和机械连接的连接电极531、541。
如图3所示，在两个连接电极531、541各自的上表面，分别形成有导电性的接合材料61、62。本实施方式中，接合材料61、62是通过电解电镀法形成的电镀凸点。并且，振动片1与一对电极垫间的导电接合是通过FCB法(Flip Chip Bonding，倒装芯片键合)而实现的。
在构成宽幅部33、33的一对主面和一对侧面的整个面上，分别形成有迂回电极(省略标记)。该迂回电极形成在宽幅部33的整周、及一部分扩幅部的整周(一对主面和一对侧面)上。
前述的第一激发电极51、第二激发电极52、引出电极53、54、及迂回电极(省略标记)是通过在形成在晶体基板上的铬(Cr)层上进行金(Au)层积层而构成的。但是，所述各种电极的层结构不局限于在铬层上形成金层的层结构，也可以是其它的层结构。
第一激发电极51和第二激发电极52、引出电极53、54、及迂回电极是通过真空蒸镀法或溅射等在石英晶体晶片的整个主面上成膜之后，利用光刻技术和金属蚀刻同时大量成型为所希望的图案而构成的。
如图2所示，本发明的实施方式中，构成宽幅部33的面中，只在一个主面(表面1a)上通过电解电镀法形成有调整用金属膜W(频率调整用加重体)。通过用激光束或离子束等束照射来消减该调整用金属膜W的质量，便能调整振动片1的频率。另外，本实施方式中示出了调整用金属膜W只形成在构成宽幅部33的面中的一个主面上的例子，但调整用金属膜W也可以形成在构成宽幅部33的面中的一个主面和与该主面背对背的另一个主面上。
本实施方式中，调整用金属膜W被形成为，俯视面积比宽幅部33、33的主面的迂回电极小一圈。但是，也可以将调整用金属膜W形成为，俯视面积与宽幅部33、33的主面的迂回电极大致相同。由于本实施方式中的振动片1为超小型，所以被形成为膜厚大于在尺寸比其大的振动片1上形成的调整用金属膜W的膜厚的厚膜状态(0.003mm以上)。具体而言，本实施方式中，调整用金属膜W的厚度为0.005mm。本实施方式中，通过电解电镀法形成厚膜状态的调整用金属膜W，但也可以通过溅射、蒸着法等形成。
由于在各振动片1上设置有激发电极等各种电极，所以晶片10内的多个振动片1、1、···、1的振荡频率低于设置各种电极之前的频率。并且，由于调整用金属膜W在宽幅部33的一个主面侧成膜，所以进一步使频率降低。另外，本发明的实施方式中，调整用金属膜W在频率调整前的阶段，没有如现有技术那样被明确地区分成粗调整区域和微调整区域。
下面，对本发明的实施方式所涉及的振动片1的频率调整工序进行说明。
＜粗调整工序＞
粗调整工序是通过将调整用金属膜W的一部分薄壁化或去除而进行频率粗调整的工序。本实施方式中的粗调整工序如图4所示那样，从比宽幅部33的前端部靠外侧(图4中宽幅部33的上方)的部位开始进行激光束L的照射。具体而言，以朝着振动臂31、32的伸长方向离开宽幅部33前端的外侧部位(宽幅部33的前端外侧)为起点，一边在振动臂的臂宽方向(图4中指向右的箭头)上进行激光束L扫描，一边朝着振动臂31、32的根部侧(图4中指向下的箭头)按规定节距移动。通过这样使激光束L的照射部位移动，而将调整用金属膜W薄壁化或去除。图4中，用“RA”表示进行过粗调整的区域。在此，“去除”是指，在调整用金属膜W的厚度方向上，以使电极或石英晶体基底露出的方式，将调整用金属膜W的质量消减；“薄壁化”是指，在调整用金属膜W的厚度方向上，以不使电极或石英晶体基底露出而使调整用金属膜W的一部分余留的方式，将调整用金属膜W的质量消减。
如此，通过从比宽幅部33的前端靠外侧的部位开始进行激光束L的照射，能确保将激光束L照射到调整用金属膜W的振动臂31、32前端侧的边缘。由此，能有效地进行粗调整。
本实施方式中的粗调整工序中，将比宽幅部33的前端靠外侧的部位作为激光束L照射的起点，但粗调整工序中的激光束L的照射起点不局限于该部位。例如，也可以将将振动臂31、32的前端部分或调整用金属膜W的振动臂31、32前端侧的边缘作为激光束L的照射起点。
本实施方式中，作为激光，使用绿色激光(波长532nm)。对本实施方式中使用的电极材料(金)而言，绿色激光吸收率高，能将光束直径缩小，因而适合于细微加工，另外，绿色激光能穿透石英晶体这样的透明体的内部，因而，适合于对振动片1上形成的电极进行激光修整。
图5示出粗调整工序结束后的状态。在粗调整工序中被激光修整过的区域的调整用金属膜W因激光束L的热量而熔化和升华，该熔化和升华后的金属颗粒堆积起来成为从调整用金属膜W产生的生成物(以下，简称“生成物”)W1、W2。相对于粗调整工序前的调整用金属膜W的形成区域，在粗调整工序后，该生成物W1、W2成为其一部分扩展到所述调整用金属膜W的形成区域之外的状态。具体而言，相对于原来的调整用金属膜W的形成区域，其扩展到振动臂31、32前端侧以外的区域。
生成物W2成为厚度比生成物W1薄的区域。如此，在振动臂31、32的前端侧生成了成为厚壁区域的生成物W1，相对于生成物W1，在振动臂31、32的根部侧生成了成为薄壁区域的生成物W2。这是通过以振动臂31、32的前端侧为起点，将激光束L向振动臂31、32的臂宽方向扫描，并一边向振动臂31、32的根部方向移动，一边进行修剪而实现的。另外，本实施方式中，用W1和W2这两个区域表示从调整用金属膜W产生的生成物，但这仅是一例而已，所述生成物W1、W2不一定必须是能被明确分类为厚壁区域和薄壁区域的状态的生成物。另外，图5中空白处示出的区域表示经过激光修整后石英晶体基底露出的区域。
基于本发明所涉及的频率调整方法，能高效地进行频率的微调整。其理由是，由于以调整用金属膜W的靠振动臂31、32的前端侧为起点进行激光束L照射，所以在相应于质量消减频率变化量较大的振动臂31、32的前端侧，能附着较多的生成物W1、W2。换言之，通过利用所述生成物W1、W2附着的区域中距离振动臂31、32的前端侧较近的区域，能实现高效的微调整。该方法尤其适合于在微调整工序中到达目标频率范围为止的调整量较多的情况。
＜微调整工序＞
微调整工序是通过将粗调整工序中产生的生成物W1、W2的至少一部分薄壁化或去除而进行频率微调整的工序。本实施方式的微调整工序中，如图5所示那样，从朝着振动臂31、32的伸长方向离开生成物W1的靠振动臂31、32前端侧的边缘的部位开始，将激光束L一边向振动臂31、32的臂宽方向(图5中指向右的箭头)扫描，一边以规定节距朝着振动臂31、32的根部侧(图5中指向下的箭头)移动。通过这样使激光束L的照射部位移动，可将生成物W1的至少一部分薄壁化或去除。在此，“去除”是指，以使电极或石英晶体基底露出的方式，在生成物W1、W2的厚度方向上将生成物W1、W2的质量消减；“薄壁化”是指，以不使电极或石英晶体基底露出而使生成物W1、W2的一部分余留的方式，在生成物W1、W2的厚度方向上将生成物W1、W2的质量消减。
如此，通过从朝着振动臂31、32的前端侧离开生成物W1的靠振动臂31、32前端侧的边缘的部位开始进行激光束L照射，能确保将激光束L照射到生成物W1的靠振动臂31、32前端侧的边缘。
本实施方式中，如图5所示那样，仅在区域FA，即，粗调整工序中从调整用金属膜W产生的生成物W1、W2附着的区域内进行微调整。并且，对调整用金属膜W中在粗调整工序中未被薄壁化或未被去除而余留下的区域不进行激光束L照射。具体而言，仅在图5中“FA”所示的、附着有生成物W1、W2的区域(生成物W1、W2附着的区域中的从振动臂31、32的伸长方向上最靠臂前端侧的部位至最靠振动臂31、32的根部侧的部位为止的范围)内进行微调整。微调整工序结束后的状态如图6所示。图6示出经过微调整工序后生成物W1的一部分(振动臂31、32的前端侧)被去除后的状态。
基于上述微调整工序，能高效地进行频率的微调整。其理由是，在调整用金属膜W产生的生成物的区域(W1、W2)中，从能获得最大调整量的部位(W1的臂前端侧)开始进行微调整。换言之，其理由是，在所述生成物附着的区域(W1、W2)中，确保了频率调整灵敏度最高的部位，即，振动臂31、32的前端侧的边缘(W1的臂前端侧的边缘)被薄壁化或被去除。该方法尤其适合于微调整工序中到达目标频率范围为止的调整量较多的情况。
另外，在所述微调整工序中，也可以是，从朝着振动臂31、32的根部方向离开调整用金属膜W产生的生成物W1、W2的靠振动臂31、32前端侧的边缘的部位开始，朝着振动臂31、32的根部侧，将生成物W1、W2薄壁化或去除。在此情况下，能高效地进行频率的微调整。其理由是，从所述生成物W1、W2附着的区域中离开振动臂31、32前端侧的边缘的部位，即，频率调整灵敏度比振动臂31、32的前端侧相对低的部位(生成物W1、W2的中部)开始将成物W1、W2的薄壁化或去除，所以，在微调整工序中到达目标频率范围为止的调整量较少的情况下，能高效地进行频率的调整。
另外，基于上述微调整工序，由于调整用金属膜W中的在粗调整工序未被使用的部分在微调整工序也不被激光束L照射，所以能不降低频率调整精度地进行频率调整。其理由是，能防止因激光束L照射以厚膜状态直接余留下的调整用金属膜W(粗调整工序中未使用的部分)，而导致厚度的影响与频率调整灵敏度相比占支配地位从而使频率调整精度降低的情况发生。
基于本发明的实施方式，在超小型的音叉型石英晶体谐振器中，能使具有厚膜状态的调整用金属膜W的振动片1的频率调整精度提高。其理由是，在超小型的音叉型石英晶体谐振器中，由于调整用金属膜W的厚度在0.003mm以下的情况下，生成物W1、W2的产生量少于调整用金属膜W的厚度在0.003mm以上时的产生量，所以不会出现附着的生成物W1、W2在洗涤工序中从振动片1上脱落而使频率大幅变化的情况。但是，在调整用金属膜W的厚度在0.003mm以下的情况下，有可能无法确保粗调整工序后的微调整的量。在此情况下，需要对以厚膜状态余留下的调整用金属膜W照射激光束L，以补充不足的调整量。
对此，在调整用金属膜W的厚度在0.003mm以上的情况下，由于生成物W1、W2的量能达到在微调整中能被利用的程度，所以能确保微调整的量。进一步，由于将生成物W1、W2用于微调整，所以不需要对粗调整工序中未使用的厚膜状态的调整用金属膜W照射激光束L。由此，能防止频率调整精度降低。在此，考虑到激光束L的光束直径，调整用金属膜W的厚度的上限值为0.020mm，较佳为0.015mm。因而，调整用金属膜W的厚度较佳为0.003mm～0.020mm，更佳为0.003mm～0.015mm。另外，在宽幅部33的一个主面和另一个主面的两方上形成有调整用金属膜W的情况下，较佳为，宽幅部33的一个主面上形成的调整用金属膜W的厚度与宽幅部33的另一个主面上形成的调整用金属膜W的厚度的合计在0.003mm以上。
如上所述那样，晶体谐振器100俯视时的外形尺寸为，长边在1.6mm以下；短边在1.0mm以下的情况下(“尺寸为1.6mm×1.0mm的晶体谐振器”)，较佳为，调整用金属膜W的厚度在0.003mm以上。但是，在晶体谐振器100进一步小型化的情况下，较佳为，如下所述那样对调整用金属膜W的厚度进行设定。即，晶体谐振器100俯视时的外形尺寸为，长边在1.2mm以下；短边在1.0mm以下的情况下(“尺寸为1.2mm×1.0mm的晶体谐振器”)，较佳为，调整用金属膜W的厚度在0.010mm以上。
如此，在尺寸为1.2mm×1.0mm的晶体谐振器100中，与上述尺寸为1.6mm×1.0mm的晶体谐振器100的情况一样，能使具有调整用金属膜W的振动片1的频率调整精度提高。换言之，尺寸为1.2mm×1.0mm的晶体谐振器100中，在调整用金属膜W的厚度在0.010mm以下的情况下，由于生成物W1、W2的产生量比调整用金属膜W的厚度在0.010mm以上时的产生量少，所以不会发生附着的生成物W1、W2在洗涤工序中从振动片1上脱落而使频率大幅变化的情况。但是，调整用金属膜W的厚度在0.010mm以下的情况下，有可能无法确保粗调整工序后的微调整的量。在此情况下，需要对以厚膜状态余留下的调整用金属膜W照射激光束L，以补充不足的调整量。
对此，尺寸为1.2mm×1.0mm的晶体谐振器100中，在调整用金属膜W的厚度在0.010mm以上的情况下，由于生成物W1、W2的量能达到在微调整中能被利用的程度，所以能确保微调整的量。进一步，由于将生成物W1、W2用于微调整，所以不需要对粗调整工序中未使用的厚膜状态的调整用金属膜W照射激光束L。由此，能防止频率调整精度降低。在此，考虑到激光束L的光束直径，调整用金属膜W的厚度的上限值为0.020mm，较佳为0.015mm。因而，调整用金属膜W的厚度较佳为0.010mm～0.020mm，更佳为0.010mm～0.015mm。另外，与上述尺寸为1.6mm×1.0mm的晶体谐振器100的情况一样，在宽幅部33的一个主面和另一个主面的两方上形成有调整用金属膜W的情况下，较佳为，宽幅部33的一个主面上形成的调整用金属膜W的厚度与宽幅部33的另一个主面上形成的调整用金属膜W的厚度的合计在0.010mm以上。
本发明的实施方式的微调整工序中，调整用金属膜W产生的生成物W1、W2中，仅对生成物W1照射激光束L，但是，也可以如图7所示的本发明的实施方式的变形例那样，将生成物W1和生成物W2的两方作为激光束L的照射对象，而将生成物W1的整个区域和生成物W2的一部分(作为示例，图7中的振动臂前端侧的区域)薄壁化或去除。
本发明可以不超越其构思和主要特征地以其它各种各样的方式实施。因此，上述实施方式只不过是对各方面的示例，不能对其进行限定性解释。本发明的范围是权利要求书所记载的范围，不受说明书的限定。进一步，与权利要求书同等范围的变形或变更均在本发明的范围之内。
上述实施方式中，作为压电振动器件的一例，列举了音叉型石英晶体谐振器，但不局限于此，本发明也适用于其它的压电振动器件(例如，音叉型石英晶体振荡器等)。
本申请以2016年10月31日向日本提出的、申请号为日本特愿2016－213552号的日本发明专利申请为基础，要求其优先权。因此，其全部内容被导入本申请。
工业实用性
本发明能应用于压电振动器件的批量生产。
附图标记说明
1 音叉型石英晶体振动片
2 基端部
31、32 振动臂
W 调整用金属膜
W1、W2 从调整用金属膜产生的生成物

Claims (6)

1.一种压电振动器件的频率调整方法，通过减少音叉型压电振动片的振动臂上形成的调整用金属膜的质量来进行频率调整，其特征在于：包括
粗调整工序，通过将所述调整用金属膜的一部分薄壁化或去除而进行频率的粗调整；及
微调整工序，通过将所述粗调整工序中从被薄壁化或被去除的调整用金属膜产生的生成物的至少一部分薄壁化或去除而进行频率的微调整。
2.如权利要求1所述的压电振动器件的频率调整方法，其特征在于：
在所述微调整工序中，从所述调整用金属膜所产生的生成物的靠振动臂前端侧的边缘开始，朝着振动臂的根部侧，将所述生成物薄壁化或去除。
3.如权利要求1所述的压电振动器件的频率调整方法，其特征在于：
在所述微调整工序中，从朝着振动臂的根部方向离开所述调整用金属膜所产生的生成物的靠振动臂前端侧的边缘的部位开始，朝着振动臂的根部侧，将所述生成物薄壁化或去除。
4.如权利要求1至3中任一项所述的压电振动器件的频率调整方法，其特征在于：
对调整用金属膜的在所述粗调整工序中未被薄壁化或未被去除而余留下的区域，不进行所述微调整工序中的微调整。
5.如权利要求1至4中任一项所述的压电振动器件的频率调整方法，其特征在于：
容置所述音叉型压电振动片的压电振动器件俯视呈近似矩形，其俯视时的外形尺寸为，长边在1.6mm以下，短边在1.0mm以下，
在所述粗调整工序前，所述调整用金属膜的厚度在0.003mm以上。
6.如权利要求1至4中任一项所述的压电振动器件的频率调整方法，其特征在于：
容置所述音叉型压电振动片的压电振动器件俯视呈近似矩形，其俯视时的外形尺寸为，长边在1.2mm以下，短边在1.0mm以下，
在所述粗调整工序前，所述调整用金属膜的厚度在0.010mm以上。
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