JP2009200648A - Frequency adjusting method for piezoelectric vibration device - Google Patents

Frequency adjusting method for piezoelectric vibration device Download PDF

Info

Publication number
JP2009200648A
JP2009200648A JP2008038061A JP2008038061A JP2009200648A JP 2009200648 A JP2009200648 A JP 2009200648A JP 2008038061 A JP2008038061 A JP 2008038061A JP 2008038061 A JP2008038061 A JP 2008038061A JP 2009200648 A JP2009200648 A JP 2009200648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adjustment
frequency
metal film
region
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008038061A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5125590B2 (en
Inventor
Satoshi Fujii
智 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishinku Corp filed Critical Daishinku Corp
Priority to JP2008038061A priority Critical patent/JP5125590B2/en
Publication of JP2009200648A publication Critical patent/JP2009200648A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5125590B2 publication Critical patent/JP5125590B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency adjusting method for a piezoelectric vibration device, capable of securing a sufficient adjustment amount even in a compact piezoelectric vibration chip and efficiently adjusting a frequency. <P>SOLUTION: A frequency adjustment step includes: a coarse adjustment step of thinning a large part or the entire area of a metal film 4 for adjustment formed on the main surface side of the arm part 2 of a tuning fork type piezoelectric vibration chip 1 and coarsely adjusting the frequency; and a fine adjustment step of finely adjusting the frequency by further thinning or removing part or the entire area of the area thinned in the coarse adjustment step. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器等に用いられる圧電振動デバイスの周波数調整方法に関する。   The present invention relates to a frequency adjustment method for a piezoelectric vibration device used in an electronic apparatus or the like.

時計等のクロック源として広く用いられている音叉型水晶振動子は、図9に示すように基部3と、当該基部の一端側から一方向に並行して延出された一対の振動腕2,2(以下、腕部と略記)とからなる音叉型水晶振動片1(以下、振動片と略記)の基部が、上部が開口した箱状の筐体(図示省略)内部に、接合材を介して接合され、さらに前記開口部分を、平板状の蓋(図示省略)で気密封止した表面実装構造のものが一般的である。なお、前記腕部は、腕部の表裏の2つの主面と、腕部の内側と外側の2つの側面とを有している。   As shown in FIG. 9, a tuning fork crystal resonator widely used as a clock source for a timepiece or the like includes a base 3 and a pair of vibrating arms 2 extending in parallel in one direction from one end of the base. 2 (hereinafter abbreviated as an arm) and a base of a tuning-fork type crystal vibrating piece 1 (hereinafter abbreviated as a vibrating piece) is placed inside a box-shaped housing (not shown) with an upper portion interposed via a bonding material. In general, a surface mounting structure in which the opening is hermetically sealed with a flat lid (not shown) is generally used. In addition, the said arm part has two main surfaces of the front and back of an arm part, and two side surfaces of the inner side of an arm part, and an outer side.

前記音叉型水晶振動子の製造工程の中に、周波数調整工程と呼ばれる工程がある。周波数調整工程は、所定の周波数範囲内に振動片の周波数を移行さるために、腕部先端領域に形成される調整用金属膜に対して、レーザービーム等を照射して当該調整用金属膜の質量削減を行う工程である。音叉型水晶振動片の発振周波数は、前記調整用金属膜の質量を削減することで上昇するが、前記調整用金属膜内においても先端部分と、先端部分から腕部の根元方向に離間した部分とでは、質量削減に対する周波数変化量(感度)が異なる。つまり、先端部分では感度が高くなっている(同一の質量では、先端部分の方が、先端部分から離間した部分よりも周波数変化量が大きい)。このことから、図9のように調整用金属膜を、腕部伸長方向に2つの領域に分割し、腕部先端に近い方の領域を粗調整領域(41)、腕部先端から遠い方の領域を微調整領域(42)としている。このような調整用金属膜の構成は、例えば特許文献1に開示されている。   Among the manufacturing processes of the tuning fork type crystal resonator, there is a process called a frequency adjustment process. In the frequency adjustment step, in order to shift the frequency of the resonator element within a predetermined frequency range, the adjustment metal film formed on the arm tip region is irradiated with a laser beam or the like to adjust the frequency of the adjustment metal film. This is a process of reducing the mass. The oscillation frequency of the tuning-fork type crystal vibrating piece increases by reducing the mass of the adjustment metal film, but also in the adjustment metal film, a tip portion and a portion separated from the tip portion in the root direction of the arm portion And the frequency change amount (sensitivity) with respect to mass reduction is different. That is, the sensitivity is higher at the tip portion (for the same mass, the tip portion has a larger amount of frequency change than the portion separated from the tip portion). Therefore, as shown in FIG. 9, the adjustment metal film is divided into two regions in the arm extension direction, and the region closer to the arm tip is the coarse adjustment region (41), which is farther from the arm tip. The area is a fine adjustment area (42). Such a configuration of the adjustment metal film is disclosed in, for example, Patent Document 1.

特開平11−195952号JP-A-11-195952

前記調整用金属膜を、レーザービームを用いて削減(レーザートリミング)する場合を、図10を参照して説明する。まず、粗調整領域に対して腕部一主面の上方からレーザービームを照射するとともに、腕幅と平行方向(腕部伸長方向と直交する方向)で一方向(図10では紙面に垂直方向で、奥から手前に向う方向となっている)に走査する。そして、レーザービームは調整用金属膜の領域内で、腕部先端側から腕部根元に向う方向に走査位置を移動させながら行われていく。このとき、粗調整での目標周波数範囲に到達するまでレーザービームが走査されるが、粗調整の完了後であっても、粗調整領域の金属膜が全て削減されるとは限らず、一部領域だけが削減されて、他の領域は残存した状態となることがある。同様に、微調整領域についても、微調整の完了後であっても、微調整領域の一部領域が残存した状態となることがある。この状態を表した図が図11である。   A case where the adjustment metal film is reduced (laser trimming) using a laser beam will be described with reference to FIG. First, a laser beam is irradiated onto the coarse adjustment region from above one main surface of the arm portion, and in one direction (in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 10) in a direction parallel to the arm width (a direction perpendicular to the arm portion extending direction). , Scanning from the back to the front). The laser beam is emitted while moving the scanning position in the direction from the tip of the arm portion toward the base of the arm portion within the region of the adjustment metal film. At this time, the laser beam is scanned until the target frequency range in the coarse adjustment is reached, but even after the completion of the coarse adjustment, not all of the metal film in the coarse adjustment region is necessarily reduced. Only the area may be reduced and other areas may remain. Similarly, even in the fine adjustment area, even after the fine adjustment is completed, a part of the fine adjustment area may remain. FIG. 11 shows this state.

ところで近年、音叉型水晶振動片の小型化の進行により、前述のようにレーザービームで調整用金属膜の質量削減を行うだけでは充分な調整領域(調整量)を確保することが困難になってきており、レーザートリミングした後に、当該調整用金属膜の上に真空蒸着法によって、さらに金属膜を成膜(厚膜化)し、厚膜化された金属膜に対してレーザービームを照射して質量削減を行うといった作業を繰り返し行う必要がある。   In recent years, with the progress of miniaturization of tuning-fork type crystal vibrating pieces, it has become difficult to ensure a sufficient adjustment region (adjustment amount) just by reducing the mass of the adjustment metal film with a laser beam as described above. After laser trimming, a metal film is further formed (thickened) on the adjustment metal film by vacuum deposition, and a laser beam is irradiated to the thickened metal film. It is necessary to repeat operations such as mass reduction.

前述のように、レーザートリミングと蒸着による成膜を繰り返し行うことは生産効率の悪化に繋がるとともに、厚膜化した金属膜に対してレーザービームを照射すると、削減される金属の質量も増大するため、微調整(少量削減)を行うのが困難になってくる。   As described above, repeated film formation by laser trimming and vapor deposition leads to deterioration of production efficiency, and when a laser beam is irradiated to a thick metal film, the mass of the metal to be reduced increases. It becomes difficult to perform fine adjustment (small amount reduction).

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応し、効率良く周波数調整を行うことができる圧電振動デバイスの周波数調整方法を提供することを目的とするものである。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the frequency adjustment method of the piezoelectric vibration device which can respond to size reduction and can perform frequency adjustment efficiently.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、音叉型圧電振動片の腕部先端領域に形成された調整用金属膜の質量を減じることによって周波数調整を行う、圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、前記腕部の主面側に形成された前記調整用金属膜の、大部分または全領域を薄肉化して、周波数の粗調整を行う粗調整工程と、前記粗調整工程において薄肉化された領域の一部もしくは全領域を、さらに薄肉化または除去することによって、周波数の微調整を行う微調整工程とからなる圧電振動デバイスの周波数調整方法であるので、周波数調整領域、すなわち腕部の主面側の調整用金属膜が形成された領域を、有効活用して周波数調整を行うことができる。これは、本発明では粗調整領域が従来のように区画化されて制限されていないため、従来の微調整領域をも含めた領域を使って調整(金属膜の削減)を行うことができるためである。したがって、調整量を確保するために、調整用金属膜の質量削減後に再度、金属膜を成膜する必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 adjusts the frequency of the piezoelectric vibrating device by adjusting the frequency by reducing the mass of the adjusting metal film formed in the arm tip end region of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece. A rough adjustment step of thinning most or all of the adjustment metal film formed on the main surface side of the arm portion to perform a rough adjustment of the frequency, and a thin wall in the rough adjustment step Since the frequency adjustment method of the piezoelectric vibrating device includes a fine adjustment step of finely adjusting the frequency by further thinning or removing a part or all of the converted region, the frequency adjustment region, that is, the arm The frequency adjustment can be performed by effectively utilizing the region where the adjustment metal film on the main surface side of the portion is formed. This is because, in the present invention, the coarse adjustment region is partitioned and not limited as in the prior art, and therefore adjustment (reduction of the metal film) can be performed using the region including the conventional fine adjustment region. It is. Therefore, it is not necessary to form a metal film again after reducing the mass of the adjustment metal film in order to secure the adjustment amount, and the production efficiency can be improved.

また、本発明の周波数調整方法によると、前記腕部の主面側に形成された前記調整用金属膜の大部分または全領域を薄肉化して、周波数の粗調整を行うため、充分な調整量(金属膜の削減量)を確保することができる。そのため、従来のような調整用金属膜の質量削減後の再成膜が不要となり、調整用金属膜が厚膜化されない。そして、薄肉化された領域の一部もしくは全領域を、さらに薄肉化または除去することによって微調整を行うので、少量の金属膜の削減が可能となり、より高精度で効率的な周波数調整を行うことが可能となる。   In addition, according to the frequency adjustment method of the present invention, a sufficient amount of adjustment can be made because the adjustment metal film formed on the main surface side of the arm part is thinned most or all of the region to perform rough adjustment of the frequency. (Reduction amount of metal film) can be secured. Therefore, it is not necessary to form a film again after reducing the mass of the adjustment metal film as in the prior art, and the adjustment metal film is not thickened. Fine adjustment is performed by further thinning or removing part or all of the thinned region, so that a small amount of metal film can be reduced, and more accurate and efficient frequency adjustment is performed. It becomes possible.

さらに、本発明の周波数調整方法によると、粗調整工程の後に、目標の周波数範囲までの調整量に応じて、粗調整工程で薄肉化された領域の一部もしくは全領域を薄肉化するので、従来の粗調整領域(腕部の先端寄りの領域)の薄肉化領域も活用して微調整を行うことができる。例えば、質量削減に対する周波数変化量(感度)が良い,腕部先端付近の調整用金属膜の薄肉化領域に対して、さらに薄肉化を行う,または除去することによって、少量の削減量で目標の周波数範囲に到達させることができるため、周波数調整の効率が向上する。   Furthermore, according to the frequency adjustment method of the present invention, after the coarse adjustment step, depending on the adjustment amount up to the target frequency range, a part or all of the region thinned in the coarse adjustment step is thinned. Fine adjustment can be performed by utilizing the thinned region of the conventional rough adjustment region (region near the tip of the arm). For example, by reducing or removing the thinned area of the adjustment metal film near the tip of the arm with good frequency change (sensitivity) for mass reduction, the target can be reduced with a small amount of reduction. Since the frequency range can be reached, the efficiency of frequency adjustment is improved.

また、上記目的を達成するために、請求項2の発明によると、前記粗調整工程と前記微調整工程とを、レーザーを用いて行うことを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの周波数調整方法であるので、粗調整工程で薄肉化された領域の一部もしくは全領域を、さらに薄肉化する際に、高効率で少量の金属膜の削減が可能となる。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a frequency tuning method for a tuning fork type piezoelectric vibration device, wherein the rough tuning step and the fine tuning step are performed using a laser. Therefore, when a part or all of the region thinned in the rough adjustment process is further thinned, a small amount of metal film can be reduced with high efficiency.

また、粗調整工程で薄肉化された領域の一部もしくは全領域の除去も、レーザーを用いることで効率良く行うことができる。これは、レーザー以外の手段によって調整用金属膜の薄肉化または除去する場合に比べ、多くの工程を要しないことから短時間で調整が行え、効率的な調整が可能となるからである。   In addition, removal of part or all of the region thinned in the rough adjustment step can be efficiently performed using a laser. This is because the adjustment metal film can be adjusted in a short time because it does not require many steps as compared with the case where the adjustment metal film is thinned or removed by means other than laser, and efficient adjustment is possible.

また、上記目的を達成するために、請求項3の発明によると、出力を抑制してレーザービームを前記調整用金属膜に照射し、薄肉化または除去することを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの周波数調整方法であるため、前記薄肉化領域を容易に形成することができる。   In order to achieve the above object, the tuning fork type piezoelectric vibration device according to the invention of claim 3 is characterized in that the adjustment metal film is irradiated with a laser beam while suppressing the output, and is thinned or removed. Therefore, the thinned region can be easily formed.

つまり、薄肉領域(残渣部)を形成する場合は、レーザービームの出力を調整用金属膜の削減可能なエネルギーレベルで抑制して、腕部の一主面側の調整用金属膜に照射することで、当該調整用金属膜を完全に除去することなく、薄肉領域(残渣部)を形成することができる。また、調整用金属膜を完全に除去する場合は、レーザービームの出力抑制量を低減することでも対応可能である。   In other words, when forming a thin region (residue part), the laser beam output is suppressed at an energy level that can be reduced by the adjustment metal film, and the adjustment metal film on one main surface side of the arm part is irradiated. Thus, a thin region (residue portion) can be formed without completely removing the adjustment metal film. Further, when the metal film for adjustment is completely removed, it can also be dealt with by reducing the output suppression amount of the laser beam.

また、上記目的を達成するために、請求項4の発明によると、前記粗調整工程において、出力を可変させてレーザービームを前記調整用金属膜に照射して薄肉化し、薄肉化された領域内に段部を形成することを特徴とする音叉型圧電振動デバイスの周波数調整方法となっている。つまり、レーザービームの出力を、調整用金属膜の削減可能なエネルギーレベルで可変(抑制)させて、腕部の一主面側の調整用金属膜に対して照射することで、調整用金属膜の薄肉化された領域に段差(厚み高低差)を形成することができる。   In order to achieve the above object, according to the invention of claim 4, in the coarse adjustment step, the output is varied and the adjustment metal film is irradiated with a laser beam to reduce the thickness, thereby reducing the thickness of the region. In this method, the step is formed in the tuning fork type piezoelectric vibration device. In other words, by adjusting (suppressing) the output of the laser beam at the energy level that can be reduced by the adjustment metal film, the adjustment metal film is irradiated to the adjustment metal film on one main surface side of the arm portion, thereby adjusting the metal film A step (thickness difference) can be formed in the thinned region.

前述のように、段差を形成することで薄肉化領域内にも高低差が発生するので、目的の周波数範囲までの調整量の多少に応じて、調整用金属膜の前記薄肉化領域の、さらなる薄肉化もしくは除去を、領域を選択して行うことができる。すなわち、粗調整工程後において、目標の周波数範囲までの調整量が多い場合は、薄肉化領域内の高地領域(薄肉化された領域内における厚肉領域)をさらに薄肉化もしくは除去すればよく、逆に目標の周波数範囲までの調整量が少ない場合は、薄肉化領域内の低地領域(薄肉化された領域内における薄肉領域)をさらに薄肉化もしくは除去すればよい。このとき、低地領域を腕部先端に近い側に、高地領域を腕部先端から遠い側に形成すると、調整感度の高い側が薄肉で、調整感度の低い側が厚肉となり、より効率的な周波数調整が行えるので好適である。   As described above, since a difference in height occurs in the thinned region by forming the step, depending on the amount of adjustment up to the target frequency range, the thinned region of the adjustment metal film is further increased. Thinning or removal can be performed by selecting a region. That is, after the coarse adjustment step, if the amount of adjustment up to the target frequency range is large, the high altitude region in the thinned region (thick region in the thinned region) may be further thinned or removed, On the other hand, when the adjustment amount to the target frequency range is small, the lowland area in the thinned area (thinned area in the thinned area) may be further thinned or removed. At this time, if the low altitude region is formed on the side closer to the arm tip and the high altitude region is formed on the side far from the arm tip, the high adjustment sensitivity side is thin and the low adjustment sensitivity side is thick. Is preferable.

以上のように、本発明によれば、小型化に対応し、効率良く周波数調整を行うことができる圧電振動デバイスの周波数調整方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for adjusting the frequency of a piezoelectric vibrating device capable of efficiently adjusting the frequency corresponding to downsizing.

−第1の実施形態−
以下、音叉型水晶振動子を例に挙げて、本発明による第1の実施形態について、周波数調整工程を中心に説明する。本実施形態で使用される音叉型水晶振動子は、音叉型水晶振動片が、上部が開口した筐体内部の搭載電極上に金属バンプを介して接合され、前記開口部を、封止材を介して板状の蓋体で接合した構成となっている。ここで、本実施形態では音叉型水晶振動子の公称周波数は32.768kHzとなっている。なお、前記公称周波数は一例であり、他の周波数にも適用可能である。
-First embodiment-
Hereinafter, the tuning fork type crystal resonator will be described as an example, and the first embodiment according to the present invention will be described focusing on the frequency adjustment step. In the tuning fork type crystal resonator used in the present embodiment, a tuning fork type crystal resonator element is bonded via a metal bump on a mounting electrode inside a housing having an upper opening, and the opening is sealed with a sealing material. It has the structure joined by the plate-shaped cover body. Here, in this embodiment, the nominal frequency of the tuning fork type crystal resonator is 32.768 kHz. The nominal frequency is an example and can be applied to other frequencies.

前述の筐体(図示せず)はセラミックからなる容器体であり、焼成によって形成されている。前記筐体は、上部が開口した断面視凹形状で、当該筐体の内部には音叉型水晶振動片を搭載するための段差部が形成されている。そして前記段差部の上面には、一対の搭載電極が印刷技術により形成されている。前記搭載電極はタングステンを印刷焼成した後に、表面に金メッキ処理が施されている。搭載電極は、筐体内部に形成された配線導体(図示せず)を介して筐体底面(裏面)に形成されている外部端子(図示せず)と電気的に接続されている。筐体の開口部の周囲には堤状の直立体が環状に形成されており、当該直立体の上面には複数層からなる金属膜が周状に形成されている。前記金属膜は3層から構成されており、下からタングステン、ニッケル、金の順で積層されている。タングステンはメタライズ技術により、セラミック焼成時に一体的に形成され、ニッケル、金の各層はメッキ技術により形成される。なお、前記タングステンの層にモリブデンを使用してもよい。   The above-described casing (not shown) is a container made of ceramic, and is formed by firing. The casing has a concave shape in cross section with an upper opening, and a step portion for mounting a tuning fork type crystal vibrating piece is formed inside the casing. A pair of mounting electrodes is formed on the upper surface of the step portion by a printing technique. The mounting electrode is subjected to gold plating on the surface after printing and baking tungsten. The mounting electrode is electrically connected to an external terminal (not shown) formed on the bottom surface (back surface) of the housing via a wiring conductor (not shown) formed inside the housing. A bank-like straight solid is formed in an annular shape around the opening of the housing, and a metal film composed of a plurality of layers is formed on the upper surface of the straight solid. The metal film is composed of three layers, and is laminated from the bottom in the order of tungsten, nickel, and gold. Tungsten is integrally formed during ceramic firing by metallization technology, and the nickel and gold layers are formed by plating technology. Note that molybdenum may be used for the tungsten layer.

図1は、本発明の第1の実施形態を示す音叉型水晶振動片の集合体の平面図である。なお、図1において各音叉型水晶振動片の腕部および基部に形成される各種電極の記載は省略している。音叉型水晶振動片1は、一対の腕部2,2と、基部3とからなり、平面視矩形状の1枚の水晶ウエハ11(以下ウエハと略記)から、多数個の音叉型水晶振動片1,1・・・(以下、振動片と略記)が形成されている。本実施形態では、1枚のウエハから数千個の振動片が一括形成されている。なお、前記振動片の形成数は一例であり、1枚のウエハから数百個から数千個の振動片の一括形成も可能である。   FIG. 1 is a plan view of an assembly of tuning-fork type crystal vibrating pieces showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the description of various electrodes formed on the arm portion and the base portion of each tuning-fork type crystal vibrating piece is omitted. The tuning fork type crystal vibrating piece 1 includes a pair of arm portions 2 and 2 and a base portion 3, and a large number of tuning fork type crystal vibrating pieces from a single crystal wafer 11 (hereinafter abbreviated as a wafer) having a rectangular shape in plan view. 1, 1... (Hereinafter abbreviated as vibration piece) are formed. In the present embodiment, thousands of vibrating pieces are collectively formed from one wafer. The number of vibrating pieces is only an example, and hundreds to thousands of vibrating pieces can be collectively formed from one wafer.

前記振動片の外形は、フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストまたは金属膜をマスクとしてエッチングによって一括的に成形されている。また、図1では図示していないが、振動片1の腕部2,2および基部3には各種電極(金属膜)が、真空蒸着とフォトリソグラフィ技術を用いて所定形状に形成されている。具体的には、前記各種電極の内、腕部2,2に各々形成されている電極は、主面電極(表面および裏面)および側面電極(内側面および外側面)とから構成されており、クロム(Cr)を下地とし、その上層に金(Au)が積層された構成となっている。一方、基部3の表裏両面には金からなる一対の接合電極が、前記腕部2,2の電極の形成と同時に形成されている。したがって、前記接合電極もクロムを下地層として、その上層に金が成膜された構成となっている。   The outer shape of the resonator element is collectively formed by etching using a resist or a metal film as a mask, using a photolithography technique. Although not shown in FIG. 1, various electrodes (metal films) are formed in a predetermined shape on the arms 2 and 2 and the base 3 of the resonator element 1 using vacuum deposition and photolithography. Specifically, among the various electrodes, each of the electrodes formed on the arm portions 2 and 2 is composed of a main surface electrode (front surface and back surface) and a side electrode (inner surface and outer surface), It has a configuration in which chromium (Cr) is used as a base and gold (Au) is laminated thereon. On the other hand, a pair of bonding electrodes made of gold are formed on both the front and back surfaces of the base 3 simultaneously with the formation of the electrodes of the arm portions 2 and 2. Therefore, the bonding electrode also has a structure in which chromium is used as a base layer and gold is formed thereon.

図2は、本発明の第1の実施形態を示す振動片の平面図である。なお、図2では腕部および基部に形成されている前記各種電極の記載は省略している。各振動片の腕部2,2の先端領域には、周状に金属膜が前述の電極と同様の層構成で形成されている。そして、当該金属膜の上層には、周波数を調整するための調整用金属膜4,4が周設されている。調整用金属膜4,4は、腕部の外側面にある外側面金属膜(図示せず)と、腕部の表主面にある表主面金属膜(図示せず)、同裏主面の裏主面金属膜(図示せず)、同内側面の内側面金属膜(図示せず)とで構成されている。本実施形態では前記調整用金属膜に金が用いられており、電解メッキ法によって成膜されている。なお、前記調整用金属膜は電解メッキ法以外に、真空蒸着法を用いて成膜してもよい。   FIG. 2 is a plan view of the resonator element according to the first embodiment of the invention. In FIG. 2, the various electrodes formed on the arm and base are not shown. A metal film is formed on the tip region of each of the arm portions 2 and 2 of each vibration piece in the same layer configuration as the above-described electrode. Further, adjustment metal films 4 and 4 for adjusting the frequency are provided around the metal film. The adjustment metal films 4 and 4 include an outer surface metal film (not shown) on the outer surface of the arm portion, a front main surface metal film (not shown) on the front main surface of the arm portion, and the back main surface. The back main surface metal film (not shown), and the inner side metal film (not shown) on the inner side surface. In the present embodiment, gold is used for the adjustment metal film, and the film is formed by an electrolytic plating method. The adjustment metal film may be formed using a vacuum deposition method in addition to the electrolytic plating method.

前記ウエハ11内の多数個の振動片1,1・・・の周波数は、各振動片に各種電極が付加されることによって、各種電極を付加する前の周波数よりも低下する。そして、前記調整用金属膜4,4が腕部先端領域に成膜されることによって、さらに周波数が低下する。本発明において、前記調整用金属膜4,4は粗調整領域と微調整領域とに区画化されていない。つまり、腕部主面の調整用金属膜の全領域が主たる調整対象範囲となる。以下、周波数調整工程について、図を基に説明していく。   The frequency of the large number of vibrating pieces 1, 1... In the wafer 11 is lower than the frequency before the various electrodes are added by adding various electrodes to each vibrating piece. Then, the adjustment metal films 4 and 4 are formed in the arm tip region, whereby the frequency is further lowered. In the present invention, the adjustment metal films 4 and 4 are not partitioned into a coarse adjustment region and a fine adjustment region. That is, the entire area of the adjustment metal film on the arm main surface is the main adjustment target range. Hereinafter, the frequency adjustment process will be described with reference to the drawings.

まず、ウエハ11の多数個の振動片1,1・・・の周波数を測定し、粗調整における目標周波数範囲(粗調整周波数規格)までの必要調整量(周波数変化量)を求めておく。そして、レーザービームを各腕部2,2の先端付近の一主面(表主面)上にある調整用金属膜4の大部分または全領域に対して照射し、当該調整用金属膜の質量を削減する(粗調整工程)。なお、前記レーザービームによる調整用金属膜の質量削減は、図2に示すようにレーザービームを調整用金属膜に対して、一方向(左側から右側へ)で直線状に走査するとともに、腕部先端側から離間する方向に走査位置を移動させながら行われる。なお、本実施形態では周波数を測定した後にレーザービームを照射しているが、周波数測定とレーザービームの照射を同時に行ってもよい。   First, the frequency of a large number of vibrating pieces 1, 1... On the wafer 11 is measured, and a necessary adjustment amount (frequency change amount) up to a target frequency range (rough adjustment frequency standard) in rough adjustment is obtained. Then, a laser beam is applied to most or all of the adjustment metal film 4 on one main surface (front main surface) near the tips of the arms 2 and 2, and the mass of the adjustment metal film (Coarse adjustment process). The mass reduction of the adjustment metal film by the laser beam is performed by scanning the laser beam linearly in one direction (from left to right) with respect to the adjustment metal film as shown in FIG. This is performed while moving the scanning position in a direction away from the front end side. In this embodiment, the laser beam is irradiated after the frequency is measured, but the frequency measurement and the laser beam irradiation may be performed simultaneously.

本実施形態では、前記レーザービーム照射時の出力は、従来の周波数調整時のレーザービームの出力に比べて、抑制された状態となっている。具体的には、本実施形態では従来出力の90%程度の出力で照射されている。このようにレーザービームの出力を抑制することで、表主面側の調整用金属膜が完全に削減(除去)されずに残留(薄肉化)した状態にすることができる。つまり、本実施形態においてレーザービームの出力抑制は、調整用金属膜の薄肉領域(以下、残渣部と称す)を形成することが目的であり、前述の従来出力比率(90%)に限定されるものではない。すなわち、前記残渣部を形成することができるようなレーザー出力に設定されていればよい。また、本実施形態においてレーザービームは、水平状態に設置された水晶ウエハ11に対して鉛直方向から照射されている。なお、本発明は前記方向からのレーザー照射だけに限定されるものではなく、調整用金属膜の残渣部を形成することができればレーザービームの照射方向は問わない。さらに、本実施形態ではレーザービームを使用しているが、レーザービーム以外の質量削減手段を使用してもよい。   In this embodiment, the output at the time of laser beam irradiation is suppressed as compared with the output of the laser beam at the time of conventional frequency adjustment. Specifically, in this embodiment, irradiation is performed with an output of about 90% of the conventional output. By suppressing the output of the laser beam in this way, the adjustment metal film on the front main surface side can be left (thinned) without being completely reduced (removed). That is, in this embodiment, the laser beam output suppression is aimed at forming a thin region (hereinafter referred to as a residue portion) of the adjustment metal film, and is limited to the above-described conventional output ratio (90%). It is not a thing. That is, it is only necessary to set the laser output so that the residue portion can be formed. In this embodiment, the laser beam is irradiated from the vertical direction to the quartz crystal wafer 11 installed in a horizontal state. Note that the present invention is not limited to the laser irradiation from the above direction, and the irradiation direction of the laser beam is not limited as long as the residue portion of the adjustment metal film can be formed. Furthermore, although a laser beam is used in the present embodiment, mass reduction means other than the laser beam may be used.

前述の粗調整工程が終わった後の状態を図3乃至図4に示す。図3は粗調整後の腕部先端領域を示す平面図であり、図4は図3におけるB−B線における断面図である。なお、図3は説明の便宜上、一対の腕部2,2の内、1本の腕部先端領域を平面図で表したものである。図3に示すように、腕部主面の調整用金属膜4には、出力が抑制されたレーザービームの照射によって、残渣部5が形成されている。本実施形態において、残渣部5は腕部主面上の調整用金属膜の大部分の領域を占めるように形成されている。なお、残渣部の形成領域は腕部主面上の調整用金属膜の大部分だけでなく、全領域に及んでいてもよい。   The state after the aforementioned rough adjustment process is shown in FIGS. 3 is a plan view showing the arm tip region after rough adjustment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. For convenience of explanation, FIG. 3 is a plan view of one arm portion tip region of the pair of arm portions 2 and 2. As shown in FIG. 3, a residue portion 5 is formed on the adjustment metal film 4 on the arm main surface by irradiation with a laser beam whose output is suppressed. In the present embodiment, the residue portion 5 is formed so as to occupy most of the region of the adjustment metal film on the main surface of the arm portion. In addition, the formation region of the residue portion may extend not only to the majority of the adjustment metal film on the main surface of the arm portion but also to the entire region.

本実施形態では、腕部主面の調整用金属膜4の領域の内、腕部先端からレーザービームの走査が開始されており、前記調整用金属膜の腕部先端から最も離間した周縁部分より手前の位置に亘って、レーザーが走査されている。したがって、図4に示すように断面視では、凹状に調整用金属膜4の一部が薄肉化された状態(残渣部5)となっている。このとき、腕部の表主面の上方から、表主面金属膜に照射されたレーザービームの一部は、残渣部5を通過し、水晶振動片2の内部を透過した後、裏主面金属膜にまで到達して当該裏主面金属膜の一部の質量が削減される場合がある。また、前記残渣部の表面にはレーザービームの照射条件によって凹凸が形成されることもある。このようにレーザーの出力が予め抑制されているため、腕部主面側の調整用金属膜の大部分を薄肉化しても、削減される金属膜の質量が過多とならず、周波数規格を逸脱しにくい。したがって、従来の周波数の粗調整方法に比べ、調整用金属膜の形成領域を有効活用することができる。なお、レーザービームの照射開始位置は、腕部主面の調整用金属膜4の領域内で、腕部先端から離間した位置であってもよい。   In the present embodiment, scanning of the laser beam is started from the tip of the arm portion in the region of the adjustment metal film 4 on the main surface of the arm portion, and from the peripheral portion farthest from the tip of the arm portion of the adjustment metal film. The laser is scanned over the previous position. Therefore, as shown in FIG. 4, in the sectional view, a part of the adjustment metal film 4 is thinned (residue portion 5) in a concave shape. At this time, a part of the laser beam irradiated to the front main surface metal film from above the front main surface of the arm portion passes through the residue portion 5 and passes through the inside of the crystal vibrating piece 2, and then the back main surface In some cases, the mass of the back main surface metal film may be reduced by reaching the metal film. In addition, irregularities may be formed on the surface of the residue portion depending on the laser beam irradiation conditions. Since the laser output is suppressed in advance in this way, even if the majority of the metal film for adjustment on the arm main surface side is thinned, the mass of the metal film to be reduced does not become excessive and deviates from the frequency standard. Hard to do. Therefore, compared with the conventional rough frequency adjustment method, the formation region of the adjustment metal film can be effectively used. The irradiation start position of the laser beam may be a position separated from the tip of the arm within the region of the adjustment metal film 4 on the main surface of the arm.

また、本発明の周波数調整方法は、前記腕部の主面側に形成された調整用金属膜の大部分を薄肉化して周波数の粗調整を行うので、充分な調整量(金属膜の削減量)を確保することができる。そのため、従来のような調整用金属膜の質量削減後の再成膜が不要となり、調整用金属膜が必要以上に厚膜化されない。これによって、金属物質の使用量を低減することができる。   In addition, since the frequency adjustment method of the present invention performs rough frequency adjustment by thinning most of the metal film for adjustment formed on the main surface side of the arm portion, a sufficient adjustment amount (a reduction amount of the metal film) ) Can be secured. Therefore, it is not necessary to form a film again after reducing the mass of the adjustment metal film as in the prior art, and the adjustment metal film is not thickened more than necessary. Thereby, the usage-amount of a metal substance can be reduced.

前記粗調整工程が終了すると、図4に示すように残渣部5の一部領域に対して、レーザービームを照射し、当該残渣部の厚みをさらに薄肉化することによって周波数の微調整が行われる(微調整工程)。図5は、図4において微調整工程後の状態を示した断面図であり、レーザービームが照射された領域の残渣部は除去されており、微調整工程でレーザービームが照射されなかった領域の残渣部はそのまま残存した状態となっている。このように、本発明における微調整工程では、前工程の粗調整工程で充分な調整量が確保されているため、僅かな調整量で振動片の周波数調整を行うことができる。また、目標周波数範囲(微調整周波数規格)までの必要調整量に応じて、残渣部5に対する削減領域を任意に選択することで、より効率的な周波数調整を行うことが可能となる。つまり、金属膜の質量削減による周波数変化量(感度)の差を利用する。例えば、腕部の先端に近い領域の残渣部に対して集中的にレーザービームを照射することによって、主面の調整用金属膜内の腕部先端から離間した領域の残渣部にレーザービームを照射するよりも、少ない削減量で大きな周波数調整効果を得ることができる。なお、前記微調整工程において、残渣部5の一部領域だけでなく、残渣部の全領域に対してレーザービームを照射してもよい。さらに微調整工程で、残渣部5の金属膜を薄肉化するだけでなく、完全に除去してしまってもよい。   When the rough adjustment step is completed, as shown in FIG. 4, a partial adjustment of the frequency is performed by irradiating a partial region of the residue portion 5 with a laser beam and further reducing the thickness of the residue portion. (Fine adjustment process). FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state after the fine adjustment process in FIG. 4, in which the residual portion of the region irradiated with the laser beam is removed, and the region of the region not irradiated with the laser beam in the fine adjustment step is shown. The residue part remains as it is. As described above, in the fine adjustment step according to the present invention, since a sufficient adjustment amount is ensured in the coarse adjustment step of the previous step, the frequency adjustment of the resonator element can be performed with a slight adjustment amount. In addition, it is possible to perform more efficient frequency adjustment by arbitrarily selecting a reduction region for the residue portion 5 according to a necessary adjustment amount up to the target frequency range (fine adjustment frequency standard). That is, the difference in the amount of change in frequency (sensitivity) due to the mass reduction of the metal film is used. For example, by irradiating a laser beam intensively on the residue part in the region near the tip of the arm part, the laser beam is irradiated on the residue part in the region separated from the arm part tip in the adjustment metal film on the main surface. Rather than this, a large frequency adjustment effect can be obtained with a small reduction amount. In the fine adjustment step, the laser beam may be irradiated not only on a partial region of the residue portion 5 but also on the entire region of the residue portion. Further, in the fine adjustment step, the metal film of the residue portion 5 may be completely removed as well as being thinned.

本発明によると、腕部先端領域の周波数調整用の金属膜が、従来のように区画化されて調整領域が制限されていないため、周波数の粗調整を従来の微調整領域をも含めた領域を使って調整(質量の削減)を行うことができる。したがって、調整量確保のために調整用金属膜の質量削減後に再度、金属膜を成膜する工程が不要となり、生産効率を向上させることができる。   According to the present invention, since the metal film for frequency adjustment in the arm tip region is partitioned as in the prior art and the adjustment region is not limited, the frequency coarse adjustment includes the conventional fine adjustment region. Can be used for adjustment (reduction of mass). Therefore, a process of forming a metal film again after reducing the mass of the adjustment metal film is not necessary to secure the adjustment amount, and the production efficiency can be improved.

以上のようにして、ウエハ11内の全ての振動片1,1・・・に対する周波数調整が完了すると、所定の工程を経た後に、ウエハ11から個片状態の振動片1,1に分割される。   As described above, when the frequency adjustment for all the vibration pieces 1, 1... In the wafer 11 is completed, the wafer 11 is divided into pieces of vibration pieces 1, 1 after passing through a predetermined process. .

分割された振動片1は、当該振動片の基部3に形成されている一対の接合電極が、筐体の内部の一対の搭載電極上に、金属バンプを介して接合される。   In the divided vibrating piece 1, a pair of bonding electrodes formed on the base 3 of the vibrating piece is bonded to a pair of mounting electrodes inside the housing via metal bumps.

個片の振動片1が筐体内部に接合された後に、さらなる周波数の最終微調整が行われる。前記最終微調整はイオンエッチングによって行われる。イオンビームはレーザービームよりも広範囲の領域に対して照射される。すなわちレーザービームは点の連続照射によって線状に走査されるのに対し、イオンビームは一定面積を有した状態で面状に照射される。   After the piece of vibrating piece 1 is joined to the inside of the housing, a final fine adjustment of the frequency is performed. The final fine adjustment is performed by ion etching. The ion beam is applied to a wider area than the laser beam. That is, the laser beam is scanned linearly by continuous irradiation of dots, whereas the ion beam is irradiated in a planar shape with a certain area.

このとき、例えば周波数微調整工程後においても、調整用金属膜4の残存(薄肉)領域が多い(残存面積が大きい)場合は、イオンエッチングによる周波数の最終微調整に好適である。調整用金属膜の一部が前記周波数微調整工程で完全除去され、周波数調整対象領域に水晶素地が露出している部分が多い場合、(水晶素地領域には金属膜が存在しないため)残存している調整用金属膜に対してイオンビームを照射して、当該金属膜の質量をより効率的に削減するには、イオンビームの出力を高めて照射する必要があり、これによって振動片が高温状態となって周波数のバラツキが拡大してしまう。しかし、周波数微調整工程後において、調整用金属膜4の残存領域が多い(残存面積が大きい)と、イオンビームによって削減される質量を多く確保することができる。つまり、イオンビームの出力を低下させて照射しても、充分な調整量(金属膜の削減量)を得ることができるので、振動片が高温になるのを防止することができる。したがって、周波数のバラツキ拡大を抑制することができ、イオンエッチングによる周波数の最終微調整に好適である。   At this time, for example, if the remaining (thin) area of the adjustment metal film 4 is large (the remaining area is large) even after the frequency fine adjustment step, it is suitable for final fine adjustment of the frequency by ion etching. When a part of the adjustment metal film is completely removed in the frequency fine adjustment process and there are many portions where the crystal base is exposed in the frequency adjustment target area, it remains (because there is no metal film in the crystal base area). In order to more efficiently reduce the mass of the metal film by irradiating the adjustment metal film with the ion beam, it is necessary to increase the output of the ion beam and irradiate the vibration piece. It becomes a state, and the variation in frequency will expand. However, if the remaining area of the adjustment metal film 4 is large (the remaining area is large) after the fine frequency adjustment process, a large amount of mass reduced by the ion beam can be secured. That is, a sufficient adjustment amount (a reduction amount of the metal film) can be obtained even when the ion beam output is reduced and irradiation can be prevented, so that the resonator element can be prevented from reaching a high temperature. Therefore, it is possible to suppress an increase in frequency variation, which is suitable for final fine adjustment of the frequency by ion etching.

そして、所定の工程を経た後、平板状で金属からなる蓋体の外周が、筐体の直立体の上面と略一致するようにして載置される。なお、前記蓋体の筐体との接合面と、筐体の直立体の上面には周状に封止材が形成されている。そして、レーザーを蓋体上方から照射して、前記封止材を溶融させることによって、蓋体と筐体とを気密接合する。以上で音叉型水晶振動子が完成となる。なお、本実施形態では振動片と筐体との接合材として金属バンプを用いているが、金属バンプ以外に、ペースト状の導電性接着材を使用してもよい。   And after passing through a predetermined | prescribed process, it mounts so that the outer periphery of the flat cover body which consists of a metal may correspond with the upper surface of the solid body of a housing | casing substantially. In addition, a sealing material is formed in a circumferential shape on the joint surface of the lid body with the housing and the top surface of the solid body of the housing. Then, the lid and the casing are hermetically joined by irradiating the laser from above the lid and melting the sealing material. This completes the tuning fork crystal unit. In the present embodiment, metal bumps are used as the bonding material between the resonator element and the housing. However, in addition to the metal bumps, a paste-like conductive adhesive may be used.

−第2の実施形態−
本実施形態における第2の実施形態を、図6を用いて説明する。図6は本発明の第2の実施形態を示す粗調整工程後の腕部先端の断面図であり、簡略化のために一対の腕部2、2の内、1本の腕部2について表示している。なお、図6において音叉振動片に形成される各種電極の記載は省略している。また、第1の実施形態と同様の構成については、同番号を付して説明を割愛するとともに、前述の実施形態と同様の効果を有する。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
-Second Embodiment-
A second embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the distal end of the arm after the rough adjustment process showing the second embodiment of the present invention. For simplicity, only one arm 2 is displayed in the pair of arms 2 is doing. In FIG. 6, description of various electrodes formed on the tuning fork vibrating piece is omitted. Moreover, about the structure similar to 1st Embodiment, while attaching | subjecting the same number and omitting description, it has an effect similar to the above-mentioned embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態では、周波数の粗調整工程時に、レーザーの出力が抑制された状態で調整用金属膜に照射されるが一定の出力ではない。すなわち、粗調整工程ではレーザーの出力が調整用金属膜4の削減可能な出力レベル内で、2段階に設定されている。これにより、図6に示すように調整用金属膜4は断面視では、残渣部の形成深度に差異(段差)が生じている。つまり、薄肉化された領域内に、深さの異なる2つの領域S1、S2が形成され、前記2つの領域の境界には段差(段部6)が形成されている。領域S2は、領域S1に対するレーザーの出力よりも更に出力が抑制されて照射されておるため、領域S1の厚みよりも厚くなっている。なお、領域S2の厚みは、第1の実施形態の粗調整工程で形成される残渣部よりも厚膜状態となっている。   In this embodiment, the adjustment metal film is irradiated in a state where the laser output is suppressed in the coarse frequency adjustment step, but the output is not constant. That is, in the coarse adjustment process, the laser output is set in two stages within the output level at which the adjustment metal film 4 can be reduced. As a result, as shown in FIG. 6, the adjustment metal film 4 has a difference (step) in the formation depth of the residue portion in a cross-sectional view. That is, two regions S1 and S2 having different depths are formed in the thinned region, and a step (step 6) is formed at the boundary between the two regions. Since the region S2 is irradiated with the output further suppressed than the laser output to the region S1, the region S2 is thicker than the region S1. Note that the thickness of the region S2 is thicker than the residue formed in the coarse adjustment step of the first embodiment.

前述の粗調整工程の後、水晶ウエハ内の各振動片に形成された残渣部5に対して、所定の周波数規格(微調整周波数規格)までの必要調整量に応じ、レーザービームを照射して微調整を行う。このとき、各振動片の残渣部に対するレーザービームの照射は、当該振動片の周波数規格までの必要調整量に応じて、S1あるいはS2のいずれかの領域、あるいはS1とS1の両方の領域に対して行う。このようにしてレーザービームを照射して、残渣部5を、さらに薄肉化もしくは除去して周波数の微調整を行う。   After the above-described rough adjustment process, a laser beam is irradiated on the residue portion 5 formed on each vibration piece in the quartz wafer according to a necessary adjustment amount up to a predetermined frequency standard (fine adjustment frequency standard). Make fine adjustments. At this time, irradiation of the laser beam to the residual portion of each vibration piece is performed on either the region S1 or S2, or both regions S1 and S1, depending on the necessary adjustment amount up to the frequency standard of the vibration piece. Do it. In this way, the laser beam is irradiated, and the residue portion 5 is further thinned or removed to finely adjust the frequency.

上記のように残渣領域内に、厚みの異なる領域(段部6)を形成することによって、目標の周波数範囲までの必要調整量に応じて、残渣部5のさらなる薄肉化もしくは除去の領域を選択して行うことができる。すなわち、粗調整工程後において、目標の周波数範囲までの調整量が多い場合は、薄肉化領域内の高地領域S2(薄肉化された領域内における厚肉領域)をさらに薄肉化もしくは除去すればよく、逆に目的の周波数範囲までの調整量が少ない場合は、薄肉化領域内の低地領域S1(薄肉化された領域内における薄肉領域)をさらに薄肉化もしくは除去すればよい。つまり本実施形態のように、低地領域S1を腕部先端に近い側に、高地領域を腕部先端から遠い側に形成すると、調整感度の低い側が厚肉となり、レーザービームによる質量削減の自由度が増し、より効率的な周波数調整が行うことができる。   By forming regions with different thicknesses (steps 6) in the residue region as described above, a region for further thinning or removing the residue portion 5 is selected according to the necessary adjustment amount up to the target frequency range. Can be done. That is, after the rough adjustment process, when the adjustment amount to the target frequency range is large, the high altitude region S2 (thick region in the thinned region) in the thinned region may be further thinned or removed. On the contrary, when the adjustment amount up to the target frequency range is small, the lowland area S1 in the thinned area (thinned area in the thinned area) may be further thinned or removed. That is, as in the present embodiment, when the low altitude region S1 is formed on the side closer to the arm tip, and the high altitude region is formed on the side far from the arm tip, the side with low adjustment sensitivity becomes thick, and the degree of freedom of mass reduction by the laser beam is increased. And more efficient frequency adjustment can be performed.

第2の実施形態の変形例として、レーザーの出力を可変させることで、図7に示すように残渣部5の厚みが、腕部先端に近づくにつれて漸次薄くなるよう形成することも可能である。このように残渣部を形成することによって、より小刻みな周波数の微調整を行うことができる。   As a modification of the second embodiment, by changing the output of the laser, as shown in FIG. 7, the thickness of the residue portion 5 can be gradually reduced as it approaches the tip of the arm portion. By forming the residue portion in this way, it is possible to finely adjust the frequency in small increments.

さらに他の変形例として、図8に示すように、残渣部の形成領域内に複数の薄肉領域と、当該薄肉領域よりも厚肉の領域を形成してもよい。このようにして、調整用金属膜の腕部伸長方向の中央を含む領域に、厚肉の残渣部を形成することで、効率的な周波数の微調整を行うことができる。つまり、前記厚肉領域の残渣部の形成位置が、調整用金属膜の腕部伸長方向の中央を含む領域に偏在しているため、腕部先端寄りの位置と、腕部先端から離間した位置の中間的な調整感度を以って、小刻みに調整(質量削減)することができる。なお、図8のような形態以外にも、調整用金属膜の領域内に、複数の薄肉領域と複数の厚肉領域が複合して形成されている形態であってもよい。   As yet another modification, as shown in FIG. 8, a plurality of thin regions and regions thicker than the thin regions may be formed in the residue region forming region. In this way, efficient fine adjustment of the frequency can be performed by forming the thick residue portion in the region including the center in the arm extending direction of the adjustment metal film. That is, since the position where the residue portion of the thick region is formed is unevenly distributed in the region including the center in the arm extension direction of the adjustment metal film, the position near the tip of the arm and the position away from the tip of the arm The intermediate adjustment sensitivity can be adjusted in small increments (mass reduction). In addition to the form as shown in FIG. 8, a form in which a plurality of thin regions and a plurality of thick regions are formed in combination in the region of the adjustment metal film may be used.

本発明の実施形態では表面実装型の音叉型水晶振動子を例にしているが、音叉型水晶振動子以外にATカット水晶振動子や、水晶フィルタ、水晶発振器などの電子機器等に用いられる他の表面実装型の圧電振動デバイスの周波数調整方法にも適用可能である。   In the embodiment of the present invention, a surface mount type tuning fork type crystal resonator is taken as an example, but in addition to a tuning fork type crystal resonator, an AT cut crystal resonator, a crystal filter, a crystal oscillator, and other electronic devices are used. This method can also be applied to the frequency adjustment method of the surface mount type piezoelectric vibration device.

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

圧電振動デバイスの量産に適用できる。   It can be applied to mass production of piezoelectric vibration devices.

本発明の第1の実施形態を示す音叉型水晶振動片の集合体の平面図。The top view of the aggregate | assembly of the tuning fork type | mold crystal vibrating piece which shows the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態を示す音叉型水晶振動片の平面図。1 is a plan view of a tuning-fork type crystal vibrating piece showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における粗調整工程後の腕部先端の拡大平面図。The enlarged plan view of the arm part front-end | tip after the rough adjustment process in the 1st Embodiment of this invention. 図3のA−A線における断面図。Sectional drawing in the AA of FIG. 図4において微調整工程後の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state after a fine adjustment process in FIG. 本発明の第2の実施形態を示す粗調整工程後の腕部先端の断面図。Sectional drawing of the arm part front end after the rough adjustment process which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の変形例を示す粗調整工程後の腕部先端の断面図。Sectional drawing of the arm part front end after the rough adjustment process which shows the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の変形例を示す粗調整工程後の腕部先端の断面図。Sectional drawing of the arm part front end after the rough adjustment process which shows the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 従来の一例を示す音叉型水晶振動片の平面図。The top view of the tuning fork type crystal vibrating piece which shows an example of the past. 図9のB−B線における断面図。Sectional drawing in the BB line of FIG. 図10において周波数微調整後の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state after frequency fine adjustment in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 音叉型水晶振動片
2 腕部
3 基部
4 調整用金属膜
5 残渣部
6 段部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tuning fork type crystal vibrating piece 2 Arm part 3 Base part 4 Metal film for adjustment 5 Residue part 6 Step part

Claims (4)

音叉型圧電振動片の腕部先端領域に形成された調整用金属膜の質量を減じることによって周波数調整を行う、圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
前記腕部の主面側に形成された前記調整用金属膜の、大部分または全領域を薄肉化して、周波数の粗調整を行う粗調整工程と、
前記粗調整工程において薄肉化された領域の一部もしくは全領域を、さらに薄肉化または除去することによって、周波数の微調整を行う微調整工程とからなる圧電振動デバイスの周波数調整方法。
A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration device that performs frequency adjustment by reducing the mass of an adjustment metal film formed in an arm tip region of a tuning fork type piezoelectric vibration piece,
A rough adjustment step in which the adjustment metal film formed on the main surface side of the arm part is subjected to rough adjustment of the frequency by thinning most or all regions,
A method of adjusting a frequency of a piezoelectric vibration device, comprising: a fine adjustment step of finely adjusting a frequency by further thinning or removing a part or all of the thinned region in the rough adjustment step.
前記粗調整工程と前記微調整工程とを、レーザーを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法。   The method for adjusting a frequency of a piezoelectric vibration device according to claim 1, wherein the rough adjustment step and the fine adjustment step are performed using a laser. 出力を抑制してレーザービームを前記調整用金属膜に照射し、薄肉化または除去することを特徴とする請求項1乃至2に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法。   3. The method of adjusting a frequency of a piezoelectric vibrating device according to claim 1, wherein the adjustment metal film is irradiated with a laser beam while suppressing an output to reduce or remove the thickness. 前記粗調整工程において、出力を可変させてレーザービームを前記調整用金属膜に照射して薄肉化し、薄肉化された領域内に段部を形成することを特徴とする請求項1乃至3に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法。   4. The coarse adjustment step, wherein the output is varied and the adjustment metal film is irradiated with a laser beam to reduce the thickness, and a step portion is formed in the reduced thickness region. Frequency adjustment method for piezoelectric vibration device of.
JP2008038061A 2008-02-19 2008-02-19 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device Active JP5125590B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008038061A JP5125590B2 (en) 2008-02-19 2008-02-19 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008038061A JP5125590B2 (en) 2008-02-19 2008-02-19 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009200648A true JP2009200648A (en) 2009-09-03
JP5125590B2 JP5125590B2 (en) 2013-01-23

Family

ID=41143714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008038061A Active JP5125590B2 (en) 2008-02-19 2008-02-19 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5125590B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276076B1 (en) * 2010-06-08 2013-06-18 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Vibrator element, vibrator, vibration device, electronic apparatus, and frequency adjustment method
CN106169917A (en) * 2015-05-22 2016-11-30 精工电子水晶科技股份有限公司 The manufacture method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator
JPWO2018079181A1 (en) * 2016-10-31 2019-09-12 株式会社大真空 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device
JP2021013047A (en) * 2019-07-03 2021-02-04 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, method of manufacturing piezoelectric vibrating piece, and method of manufacturing piezoelectric vibrator
US20210237202A1 (en) * 2020-01-30 2021-08-05 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing vibrator device
JP2021120651A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibration device, electronic apparatus, and movable body

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5018195A (en) * 1973-06-20 1975-02-26
JPS53131791A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type piezoelectric vibrator
JPH02220508A (en) * 1989-02-21 1990-09-03 Matsushima Kogyo Co Ltd Frequency adjustment method for piezoelectric vibrator
JP2001085963A (en) * 1999-09-13 2001-03-30 Seiko Epson Corp Method and device for processing piezoelectric vibration chip
JP2008022184A (en) * 2006-07-12 2008-01-31 Seiko Instruments Inc Piezoelectric vibration chip and its manufacturing method, piezoelectric vibrator, atomic clock equipped therewith oscillator, and electronic apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5018195A (en) * 1973-06-20 1975-02-26
JPS53131791A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type piezoelectric vibrator
JPH02220508A (en) * 1989-02-21 1990-09-03 Matsushima Kogyo Co Ltd Frequency adjustment method for piezoelectric vibrator
JP2001085963A (en) * 1999-09-13 2001-03-30 Seiko Epson Corp Method and device for processing piezoelectric vibration chip
JP2008022184A (en) * 2006-07-12 2008-01-31 Seiko Instruments Inc Piezoelectric vibration chip and its manufacturing method, piezoelectric vibrator, atomic clock equipped therewith oscillator, and electronic apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276076B1 (en) * 2010-06-08 2013-06-18 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Vibrator element, vibrator, vibration device, electronic apparatus, and frequency adjustment method
CN106169917A (en) * 2015-05-22 2016-11-30 精工电子水晶科技股份有限公司 The manufacture method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator
JP2016220118A (en) * 2015-05-22 2016-12-22 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, and piezoelectric transducer
CN106169917B (en) * 2015-05-22 2021-04-06 精工电子水晶科技股份有限公司 Method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, and piezoelectric vibrator
JPWO2018079181A1 (en) * 2016-10-31 2019-09-12 株式会社大真空 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device
JP2021013047A (en) * 2019-07-03 2021-02-04 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, method of manufacturing piezoelectric vibrating piece, and method of manufacturing piezoelectric vibrator
US20210237202A1 (en) * 2020-01-30 2021-08-05 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing vibrator device
JP2021120651A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibration device, electronic apparatus, and movable body
US11664782B2 (en) 2020-01-30 2023-05-30 Seiko Epson Corporation Vibrator element and vibrator device
JP7419842B2 (en) 2020-01-30 2024-01-23 セイコーエプソン株式会社 Method of manufacturing a vibration device
JP7452039B2 (en) 2020-01-30 2024-03-19 セイコーエプソン株式会社 Vibration elements, vibration devices, electronic equipment and moving objects

Also Published As

Publication number Publication date
JP5125590B2 (en) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4694953B2 (en) Piezoelectric vibrating piece manufacturing method, piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece
CN106169917B (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, and piezoelectric vibrator
JP5125590B2 (en) Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device
US8319404B2 (en) Surface-mountable quartz-crystal devices and methods for manufacturing same
JP2011147113A (en) Crystal device
JP2008054273A (en) Piezoelectric vibration chip, frequency adjusting method thereof, and piezoelectric vibrator
JP5278044B2 (en) Package member, method for manufacturing the package member, and piezoelectric vibration device using the package member
JP2011193436A (en) Tuning fork crystal resonator chip, tuning fork crystal resonator, and method of manufacturing the tuning fork crystal resonator chip
CN109891745B (en) Tuning fork vibrator and method for manufacturing tuning fork vibrator
TWI724249B (en) Frequency adjustment method of piezoelectric vibrating element
JP5061956B2 (en) Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device
CN109891746B (en) Tuning fork type vibrator
JP2010130400A (en) Piezoelectric vibration device
JP2007096369A (en) Metal mask and method of cutting piezoelectric resonator element
JP5867170B2 (en) Manufacturing method of tuning fork crystal unit
JP6915628B2 (en) Manufacturing method of tuning fork type oscillator
JP5136154B2 (en) Tuning fork type piezoelectric vibrating piece frequency adjustment method
JP5120201B2 (en) Method for adjusting frequency of piezoelectric diaphragm
JP2011234000A (en) Tuning-fork piezoelectric vibration piece and piezoelectric wafer
JP6616999B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece
JP2010010955A (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrator, and piezoelectric vibrator
JP2009182873A (en) Method for manufacturing piezoelectric oscillation device, and piezoelectric oscillation device
JP2014192802A (en) Piezoelectric vibration piece, process of manufacturing the same, and piezoelectric device
JP2017157934A (en) Tuning-fork piezoelectric vibration piece and piezoelectric device using tuning-fork piezoelectric vibration piece
JP2018142998A (en) Method of manufacturing tuning fork type vibrator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121015

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5125590

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250