JP2011211441A - Manufacturing method of piezoelectric oscillator, piezoelectric oscillator, oscillator, electronic device, and electric wave clock - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a piezoelectric oscillator that can shorten a frequency adjustment time, a piezoelectric oscillator, an oscillator, an electronic device and an electric wave clock.SOLUTION: The manufacturing method of the piezoelectric oscillator has a fine adjustment step (S80). In the step, a piezoelectric oscillation piece formed of a layered metallic film that has a coarse and fine adjustment film and a fine adjustment film for frequency adjustment at an oscillation arm is sealed in a package, the coarse and fine adjustment film and the fine adjustment film are partially removed by being irradiated with laser light, and the frequency of the piezoelectric oscillation piece is adjusted so as to be a target frequency. The fine adjustment step (S80) has a frequency measurement step (S81) which measures a frequency of the piezoelectric oscillation piece, and a pattern processing step (S83) which radiates laser light with a preset processing pattern and removes at least the coarse and fine adjustment film at a time in accordance with a difference between the frequency measured by the frequency measurement step (S81) and the target frequency.

Description

この発明は、圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric vibrator, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.

例えば、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶等を利用した圧電振動子を用いる場合が多い。この種の圧電振動子として、キャビティ(密閉室)が形成されたパッケージ内に音叉型水晶振動片を真空封止したものがある。パッケージは、一対のガラス基板のうちの一方に凹部を形成した状態で互いに重ね合わせ、両者を直接接合することにより、凹部をキャビティとして機能させる構造になっている。   For example, a cellular phone or a portable information terminal often uses a piezoelectric vibrator using quartz or the like as a time source, a timing source such as a control signal, or a reference signal source. As this type of piezoelectric vibrator, there is one in which a tuning fork type crystal vibrating piece is vacuum-sealed in a package in which a cavity (sealed chamber) is formed. The package has a structure in which the concave portion functions as a cavity by overlapping each other in a state where the concave portion is formed on one of the pair of glass substrates and directly bonding the two.

このように構成された圧電振動子を製造する場合の周波数調整方法として、予め音叉型水晶振動片の腕先端にCr、Au、Ag等の重り部を形成し、この重り部にレーザ光を照射して部分的に除去(トリミング)する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
より具体的には、パッケージ内に音叉型水晶振動片を真空封止する前に、重り部にレーザ光を照射して除去し、周波数を粗く調整する粗調工程と、パッケージ内に音叉型水晶振動子を真空封止し、パッケージの外側から重り部にレーザ光を照射して除去し、目標周波数となるように調整する微調工程とがある。
As a frequency adjustment method in the case of manufacturing the piezoelectric vibrator configured as described above, a weight part such as Cr, Au, Ag or the like is formed in advance on the arm tip of the tuning-fork type crystal vibrating piece, and laser light is irradiated to this weight part. Then, there is a method of partially removing (trimming) (for example, see Patent Document 1).
More specifically, before vacuum-sealing the tuning fork type crystal vibrating piece in the package, the weight part is irradiated with a laser beam to remove the tuning fork type crystal resonator, and the tuning fork type quartz crystal in the package is adjusted. There is a fine adjustment process in which the vibrator is vacuum-sealed, and is removed by irradiating the weight portion with laser light from the outside of the package, and adjusted to a target frequency.

粗調工程、および微調工程は、それぞれ音叉型水晶振動片の周波数を測定し、この測定結果に基づいて重り部にレーザ光を照射して除去する。そして、これらの作業を粗調工程で何度か繰り返した後、さらに微調工程で何度か繰り返すことによって、徐々に音叉型水晶振動片の周波数を目標周波数の範囲内に収める。
また、粗調工程、および微調工程は、生産効率の観点から複数の圧電振動子を生産ライン上に配置し、まとめて周波数の調整を行うことが多い。この場合、レーザ光は、生産ライン上を走査することになるので、1回で除去できる重り部の量に限界がある。このこともあり、粗調工程、および微調工程は、周波数の測定、およびレーザ光による除去作業(トリミング作業)を繰り返す行うことになる。
In the coarse adjustment step and the fine adjustment step, the frequency of the tuning fork type quartz vibrating piece is measured, and the weight portion is irradiated with laser light based on the measurement result and removed. Then, these operations are repeated several times in the coarse adjustment step, and then further several times in the fine adjustment step, so that the frequency of the tuning fork type crystal vibrating piece gradually falls within the target frequency range.
In the coarse adjustment process and the fine adjustment process, a plurality of piezoelectric vibrators are arranged on the production line from the viewpoint of production efficiency, and the frequency is often adjusted collectively. In this case, since the laser beam scans the production line, there is a limit to the amount of the weight part that can be removed at one time. For this reason, in the coarse adjustment process and the fine adjustment process, frequency measurement and removal work (trimming work) using laser light are repeated.

特開2009−207186号公報JP 2009-207186 A

しかしながら、上述の従来技術にあっては、粗調工程を行った後パッケージ内に音叉型水晶振動子を真空封止し、さらに微調工程を行うことになるので、周波数を調整するための工程数が多く、時間がかかるという課題がある。
これに加え、粗調工程、および微調工程は、周波数の測定、およびレーザ光による除去作業(トリミング作業)を繰り返す行うことになるので、目標周波数に調整するまでにさらに時間がかかる。
However, in the above-described prior art, the tuning fork type crystal resonator is vacuum-sealed in the package after the coarse adjustment process, and the fine adjustment process is performed, so the number of processes for adjusting the frequency However, there is a problem that it takes time.
In addition to this, in the coarse adjustment process and the fine adjustment process, the frequency measurement and the removal work (trimming work) using laser light are repeated, so that it takes more time to adjust to the target frequency.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、周波数を調整する時間を短縮可能な圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計を提供するものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a method of manufacturing a piezoelectric vibrator, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece that can shorten the time for adjusting the frequency. Is.

上記の課題を解決するために、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、振動腕部に周波数調整用の粗微調膜、および微調膜からなる重り金属膜が形成されている音叉型圧電振動片を、パッケージ内に封止し、前記粗微調膜、および前記微調膜にレーザ光を照射して前記粗微調膜、および前記微調膜を部分的に除去することにより、前記音叉型圧電振動片の周波数が目標周波数となるように調整する微調工程を有する圧電振動子の製造方法であって、前記微調工程は、前記音叉型圧電振動片の周波数を測定する周波数測定工程と、前記周波数測定工程により測定された周波数と前記目標周波数との差に応じ、予め設定された加工パターンで前記レーザ光を照射し、少なくとも前記粗微調膜を1回で除去するパターン加工工程とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a piezoelectric vibrator manufacturing method according to the present invention includes a tuning fork type piezoelectric vibration in which a coarse and fine tuning film for frequency adjustment and a weight metal film made of a fine tuning film are formed on a vibrating arm. The tuning fork type piezoelectric vibrating piece is formed by sealing a piece in a package and partially removing the coarse / fine adjustment film and the fine adjustment film by irradiating the coarse / fine adjustment film with laser light. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a fine tuning step of adjusting the frequency of the tuning fork to have a target frequency, wherein the fine tuning step includes a frequency measuring step of measuring a frequency of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, and the frequency measuring step. A pattern processing step of irradiating the laser beam with a preset processing pattern in accordance with a difference between the frequency measured by the above and the target frequency, and removing at least the rough and fine-tuning film at one time. To.

このように構成することで、測定された周波数と前記目標周波数との差に応じて1回の工程で一気に粗微調膜や微調膜を所望の量だけ除去することができる。このため、工程数を削減でき、周波数を調整する時間を短縮することができる。   With this configuration, it is possible to remove a desired amount of the coarse / fine adjustment film and the fine adjustment film at a time according to the difference between the measured frequency and the target frequency. For this reason, the number of processes can be reduced, and the time for adjusting the frequency can be shortened.

本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記加工パターンは、前記レーザ光により前記粗微調膜と前記微調膜とを同じ加工タイミングで除去するように設定されていることを特徴とする。   The method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that the processing pattern is set so as to remove the coarse and fine adjustment film and the fine adjustment film at the same processing timing by the laser beam.

このように構成することで、加工パターンに基づいて除去する膜の量を高精度に設定することが可能になる。このため、1回の工程で一気に目標周波数に近似させることができ、さらに周波数を調整する時間を短縮することができる。   With this configuration, the amount of film to be removed based on the processing pattern can be set with high accuracy. For this reason, it can be approximated to a target frequency at a stretch in one process, and also the time for adjusting the frequency can be shortened.

本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記加工パターンは、前記粗微調膜、および前記微調膜の前記レーザ光により除去された部分が少なくとも1つのスポットを有するように設定されていることを特徴とする。   In the method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention, the processing pattern is set so that the rough fine-tuning film and a portion of the fine-tuning film removed by the laser beam have at least one spot. Features.

このように構成することで、各膜をライン状に除去する場合と比較して各膜を高精度に除去できる。このため、微調工程中の周波数測定工程の回数を減少させることができ、さらに周波数を調整する時間を短縮することが可能になる。   By comprising in this way, each film | membrane can be removed with high precision compared with the case where each film | membrane is removed in a line form. For this reason, the frequency | count of the frequency measurement process in a fine adjustment process can be reduced, and also it becomes possible to shorten the time which adjusts a frequency.

本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記加工パターンは、前記粗微調膜、および前記微調膜の前記レーザ光により除去された部分が互いに間隔をあけた状態で点在する複数のスポットを形成するように設定されていることを特徴とする。   In the method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention, the processing pattern includes a plurality of spots in which the coarse / fine adjustment film and portions of the fine adjustment film removed by the laser beam are spaced apart from each other. It is set so that it may form.

このように構成することで、さらに高精度に各膜を除去できるので、より周波数を調整する時間を短縮することが可能になる。   With such a configuration, each film can be removed with higher accuracy, so that the time for adjusting the frequency can be further shortened.

本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記パターン加工工程は、前記パッケージ内に音叉型圧電振動片を封止する前工程で行われる粗調工程を含んでおり、前記粗調工程は、前記レーザ光により前記粗微調膜を除去する工程であって、前記加工パターンに、前記粗調工程における前記粗微調膜の粗調パターンが設定されていることを特徴とする。   In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to the present invention, the pattern processing step includes a rough adjustment step performed in a previous step of sealing a tuning fork type piezoelectric vibrating piece in the package, and the rough adjustment step includes: The step of removing the coarse / fine adjustment film by the laser light, wherein the rough adjustment pattern of the coarse / fine adjustment film in the coarse adjustment step is set in the processing pattern.

このように構成することで、パッケージ内に音叉型圧電振動片を封止する前工程で行われる粗調工程を削除できる。このため、さらに周波数を調整する時間を短縮することが可能になる。   By comprising in this way, the rough adjustment process performed at the front process which seals a tuning fork type piezoelectric vibrating piece in a package can be deleted. For this reason, it is possible to further reduce the time for adjusting the frequency.

本発明に係る圧電振動子は、パッケージ内に音叉型圧電振動片が封止され、この音叉型圧電振動片の振動腕部に、周波数調整用の粗微調膜、および微調膜からなる重り金属膜が形成され、前記粗微調膜、および前記微調膜に、レーザ光を照射することによって部分的に除去部が形成されている圧電振動子において、前記除去部の少なくとも一部に、スポットが形成されていることを特徴とする。
この場合、前記除去部は、互いに間隔をあけて形成されている複数のスポットで構成されていることが望ましい。
In the piezoelectric vibrator according to the present invention, a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is sealed in a package, and a coarse metal film for frequency adjustment and a weight metal film made of a fine tuning film are formed on a vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece. In the piezoelectric vibrator in which a removal portion is partially formed by irradiating the coarse and fine adjustment film and the fine adjustment film with a laser beam, a spot is formed on at least a part of the removal portion. It is characterized by.
In this case, it is desirable that the removal portion is composed of a plurality of spots formed at intervals.

このように構成することで、周波数を調整する時間を短縮可能な圧電振動子を提供することができる。   With this configuration, it is possible to provide a piezoelectric vibrator capable of shortening the time for adjusting the frequency.

本発明に係る発振器は、請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。   An oscillator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.

このように構成することで、振動特性に優れ、組み立て工数を短縮可能な発振器を提供することができる。   With this configuration, it is possible to provide an oscillator that has excellent vibration characteristics and can reduce the number of assembly steps.

本発明に係る電子機器は、請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to a timer unit.

このように構成することで、振動特性に優れ、組み立て工数を短縮可能な電子機器を提供することができる。   By comprising in this way, the electronic device which is excellent in a vibration characteristic and can shorten an assembly man-hour can be provided.

本発明に係る電波時計は、請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。   A radio timepiece according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to a filter portion.

このように構成することで、振動特性に優れ、組み立て工数を短縮可能な電波時計を提供することができる。   By comprising in this way, the radio timepiece which is excellent in a vibration characteristic and can shorten an assembly man-hour can be provided.

本発明によれば、測定された周波数と前記目標周波数との差に応じて1回の工程で一気に粗微調膜や微調膜を所望の量だけ除去することができる。このため、工程数を削減でき、周波数を調整する時間を短縮することができる。   According to the present invention, it is possible to remove a desired amount of the coarse / fine adjustment film and the fine adjustment film in one step at a time according to the difference between the measured frequency and the target frequency. For this reason, the number of processes can be reduced, and the time for adjusting the frequency can be shortened.

本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態を示す。It is an internal block diagram of the piezoelectric vibrator in embodiment of this invention, Comprising: The state which removed the lid board | substrate is shown. 図2のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の実施形態における圧電振動子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the piezoelectric vibrator in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における圧電振動片の上面図である。It is a top view of the piezoelectric vibrating piece in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における圧電振動片の下面図である。It is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece in the embodiment of the present invention. 図5のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 本発明の実施形態における圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for manufacturing a piezoelectric vibrator in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における圧電振動片作製工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the piezoelectric vibrating reed manufacturing process in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるウエハ接合体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the wafer bonded body in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における圧電振動子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the piezoelectric vibrator in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における圧電振動子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the piezoelectric vibrator in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における圧電振動子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the piezoelectric vibrator in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例における圧電振動子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the piezoelectric vibrator in the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態における発振器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the oscillator in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における携帯情報機器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the portable information device in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における電波時計の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio timepiece in the embodiment of the present invention.

(圧電振動子)
次に、この発明の実施形態を図1〜図13に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態における圧電振動子1の外観斜視図、図2は、圧電振動子1の内部構成図であって、リッド基板3を取り外した状態を示す。また、図3は図2のA−A線に沿う断面図、図4は、圧電振動子1の分解斜視図である。
(Piezoelectric vibrator)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator 1 and shows a state where a lid substrate 3 is removed. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator 1. As shown in FIG.

図1〜4に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、ベース基板2とリッド基板3とで2層に積層された箱状のパッケージ5を有し、このパッケージ5の内部のキャビティC内に圧電振動片4が封止された表面実装型の圧電振動子である。なお、図4においては、図面を見易くするために後述する励振電極15、引き出し電極19,20、マウント電極16,17、および重り金属膜21の図示を省略している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment has a box-shaped package 5 that is laminated in two layers of a base substrate 2 and a lid substrate 3, and a cavity inside the package 5. A surface mount type piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece 4 is sealed in C. In FIG. 4, the excitation electrode 15, the extraction electrodes 19 and 20, the mount electrodes 16 and 17, and the weight metal film 21, which will be described later, are omitted for easy understanding of the drawing.

図5は、圧電振動子1を構成する圧電振動片4の上面図、図6は、圧電振動片4の下面図、図7は、図5のB−B線に沿う断面図である。
図5〜7に示すように、圧電振動片4は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板24を備えている。
5 is a top view of the piezoelectric vibrating piece 4 constituting the piezoelectric vibrator 1, FIG. 6 is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIGS. 5 to 7, the piezoelectric vibrating reed 4 vibrates when a predetermined voltage is applied, and is a tuning fork type formed of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate. The piezoelectric plate 24 is provided.

この圧電板24は、平行に配置された一対の振動腕部10,11と、一対の振動腕部10,11の基端側を一体的に固定する基部12とを有している。また、これら一対の振動腕部10,11の外表面上には、一対の振動腕部10,11を振動させる第1の励振電極13と第2の励振電極14とからなる励振電極15と、第1の励振電極13、および第2の励振電極14に電気的に接続されたマウント電極16,17とが設けられている。
また、圧電板24には、一対の振動腕部10,11の両主面上に、振動腕部10,11の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部18が形成されている。この溝部18は、振動腕部10,11の基端側から略中間付近に至る間に形成されている。
The piezoelectric plate 24 includes a pair of vibrating arm portions 10 and 11 arranged in parallel, and a base portion 12 that integrally fixes the base end sides of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. Further, on the outer surface of the pair of vibrating arm portions 10 and 11, an excitation electrode 15 including a first excitation electrode 13 and a second excitation electrode 14 that vibrate the pair of vibrating arm portions 10 and 11, Mount electrodes 16 and 17 electrically connected to the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 are provided.
The piezoelectric plate 24 has grooves 18 formed on both main surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 along the longitudinal direction of the vibrating arm portions 10 and 11. The groove portion 18 is formed from the proximal end side of the vibrating arm portions 10 and 11 to approximately the middle vicinity.

第1の励振電極13と第2の励振電極14とからなる励振電極15は、一対の振動腕部10,11を互いに接近または離間する方向に所定の周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部10,11の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
具体的には、一方の振動腕部10の溝部18上と、他方の振動腕部11の両側面上とに、第1励振電極13が主に形成されている。また、一方の振動腕部10の両側面上と、他方の振動腕部11の溝部18上とに、第2励振電極14が主に形成されている。
The excitation electrode 15 including the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 is an electrode that vibrates the pair of vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined frequency in a direction approaching or separating from each other. Patterned on the outer surfaces of the arms 10 and 11 while being electrically separated from each other.
Specifically, the first excitation electrode 13 is mainly formed on the groove portion 18 of one vibrating arm portion 10 and on both side surfaces of the other vibrating arm portion 11. Further, the second excitation electrode 14 is mainly formed on both side surfaces of the one vibrating arm portion 10 and on the groove portion 18 of the other vibrating arm portion 11.

さらに、第1の励振電極13、および第2の励振電極14は、基部12の両主面上において、それぞれ引き出し電極19,20を介してマウント電極16,17に電気的に接続されている。圧電振動片4は、このマウント電極16,17を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極15、マウント電極16,17、および引き出し電極19,20は、例えば、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)やチタン(Ti)等の導電性膜の被膜により形成されている。
Further, the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 are electrically connected to the mount electrodes 16 and 17 via the extraction electrodes 19 and 20, respectively, on both main surfaces of the base portion 12. The piezoelectric vibrating reed 4 is applied with a voltage via the mount electrodes 16 and 17.
The excitation electrode 15, the mount electrodes 16 and 17, and the extraction electrodes 19 and 20 described above are, for example, conductive films such as chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), and titanium (Ti). It is formed by.

また、一対の振動腕部10,11の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように周波数調整用の重り金属膜21が被膜されている。
ここで、この重り金属膜21は、例えば銀(Ag)や金(Au)により形成されたものであって、周波数を粗く調整する際に使用される粗微調膜21aと、微小調整する際に使用される微調膜21bとに分かれている。これら粗微調膜21a、および微調膜21bの重量を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部10,11の周波数をデバイスの目標周波数の範囲内に収めることができる(詳細は後述する)。
Further, a weight metal film 21 for frequency adjustment is coated on the tips of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 so as to vibrate its own vibration state within a predetermined frequency range.
Here, the weight metal film 21 is made of, for example, silver (Ag) or gold (Au). The weight metal film 21 is a coarse / fine-tuning film 21a used when the frequency is coarsely adjusted. It is divided into the fine-tuning film 21b used. By adjusting the frequency using the weight of the coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b, the frequency of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be within the range of the target frequency of the device (details will be described later). To do).

このように構成された圧電振動片4は、図3,4に示すように、金等のバンプBを利用して、ベース基板2の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板2の上面にパターニングされた後述する引き回し電極36,37上に形成された2つのバンプB上に、一対のマウント電極16,17がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片4は、ベース基板2の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極16,17と引き回し電極36,37とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the piezoelectric vibrating reed 4 configured in this way is bump-bonded to the upper surface of the base substrate 2 using bumps B such as gold. More specifically, bump bonding is performed with a pair of mount electrodes 16 and 17 in contact with two bumps B formed on lead electrodes 36 and 37 (described later) patterned on the upper surface of the base substrate 2. ing. As a result, the piezoelectric vibrating reed 4 is supported in a state where it floats from the upper surface of the base substrate 2, and the mount electrodes 16 and 17 and the routing electrodes 36 and 37 are electrically connected to each other.

図1、図3、図4に示すように、リッド基板3は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であって、板状に形成されている。ベース基板2が接合される接合面側には、圧電振動片4が収まる矩形状の凹部3aが形成されている。この凹部3aは、両基板2,3が重ね合わされたときに、圧電振動片4を収容するキャビティCとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板3は、この凹部3aをベース基板2側に対向させた状態でベース基板2に対して陽極接合されている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the lid substrate 3 is a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass, and is formed in a plate shape. A rectangular recess 3a in which the piezoelectric vibrating reed 4 is accommodated is formed on the bonding surface side to which the base substrate 2 is bonded. The recess 3 a is a cavity recess that becomes a cavity C that accommodates the piezoelectric vibrating reed 4 when the substrates 2 and 3 are overlapped. The lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 with the recess 3a facing the base substrate 2 side.

図1〜4に示すように、ベース基板2は、リッド基板3と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であって、リッド基板3に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。このベース基板2には、ベース基板2を貫通する一対のスルーホール30,31が形成されている。この際、一対のスルーホール30,31は、キャビティC内に収まるように形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the base substrate 2 is a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass, like the lid substrate 3, and has a size that can be superimposed on the lid substrate 3. It is formed in a plate shape. The base substrate 2 is formed with a pair of through holes 30 and 31 penetrating the base substrate 2. At this time, the pair of through holes 30 and 31 are formed so as to be accommodated in the cavity C.

より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール30,31のうち、一方のスルーホール30は、マウントされた圧電振動片4の基部12側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール31は、振動腕部10,11の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール30,31は、ベース基板2の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
なお、本実施形態では、各スルーホール30,31が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板2を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板2を貫通していればよい。
More specifically, one of the through holes 30 and 31 of the present embodiment is formed at a position corresponding to the base 12 side of the mounted piezoelectric vibrating reed 4. The other through hole 31 is formed at a position corresponding to the distal end side of the vibrating arm portions 10 and 11. In addition, the through holes 30 and 31 are formed in a tapered shape with a gradually decreasing diameter from the lower surface to the upper surface of the base substrate 2.
In the present embodiment, the case where each of the through holes 30 and 31 is formed in a tapered shape has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be a through hole that passes straight through the base substrate 2. In any case, it only needs to penetrate the base substrate 2.

そして、これら一対のスルーホール30,31には、各スルーホール30,31を埋めるように形成された一対の貫通電極32,33が形成されている。
図3に示すように、これら貫通電極32,33は、焼成によってスルーホール30,31に対して一体的に固定された筒体6、および芯材部7によって形成されたものである。各貫通電極32,33は、スルーホール30,31を完全に塞いでキャビティC内の気密を維持しているとともに、後述する外部電極38,39と引き回し電極36,37とを導通させる役割を担っている。
The pair of through holes 30 and 31 are formed with a pair of through electrodes 32 and 33 formed so as to fill the through holes 30 and 31.
As shown in FIG. 3, the through electrodes 32 and 33 are formed by the cylindrical body 6 and the core member 7 that are integrally fixed to the through holes 30 and 31 by firing. The through electrodes 32 and 33 completely close the through holes 30 and 31 to maintain the airtightness in the cavity C, and also have a role of conducting the external electrodes 38 and 39 described later and the lead electrodes 36 and 37. ing.

筒体6は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体6は、両端が平坦で、かつベース基板2と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体6の中心には、芯材部7が筒体6を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール30,31の形状に合わせて、筒体6の外形が円錐状(断面テーパ状)となるように形成されている。そして、この筒体6は、スルーホール30,31内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール30,31に対して強固に固着されている。   The cylinder 6 is obtained by baking paste-like glass frit. The cylindrical body 6 is formed in a cylindrical shape having flat ends and substantially the same thickness as the base substrate 2. And the core part 7 is distribute | arranged to the center of the cylinder 6 so that the cylinder 6 may be penetrated. In the present embodiment, the outer shape of the cylindrical body 6 is formed in a conical shape (tapered cross section) according to the shape of the through holes 30 and 31. The cylindrical body 6 is fired in a state of being embedded in the through holes 30 and 31, and is firmly fixed to the through holes 30 and 31.

芯材部7は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体6と同様に両端が平坦で、かつベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
なお、図3に示すように、貫通電極32,33が完成品として形成された場合には、芯材部7は、ベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成される。しかしながら、製造過程においては、芯材部7の長さは、製造過程の当初のベース基板2の厚さよりも0.02mmだけ短い長さに設定されたものを採用している。そして、この芯材部7は、筒体6の中心孔6cに位置しており、筒体6の焼成によって筒体6に対して強固に固着される。
また、貫通電極32,33は、導電性の芯材部7を通して電気導通性が確保されている。
The core material portion 7 is a conductive core material formed in a cylindrical shape from a metal material, and is formed so that both ends are flat and substantially the same thickness as the thickness of the base substrate 2, similar to the cylindrical body 6. ing.
As shown in FIG. 3, when the through electrodes 32 and 33 are formed as finished products, the core member 7 is formed so as to have substantially the same thickness as the base substrate 2. However, in the manufacturing process, the length of the core member 7 is set to be 0.02 mm shorter than the initial thickness of the base substrate 2 in the manufacturing process. The core member 7 is located in the center hole 6 c of the cylinder 6 and is firmly fixed to the cylinder 6 by firing the cylinder 6.
In addition, the through electrodes 32 and 33 are ensured to have electrical conductivity through the conductive core portion 7.

図1〜4に示すように、ベース基板2の上面側(リッド基板3が接合される接合面側)には、導電性材料(例えば、アルミニウム)により、陽極接合用のAlからなる接合材35と、一対の引き回し電極36,37とがパターニングされている。このうち接合材35は、リッド基板3に形成された凹部3aの周囲を囲むようにベース基板2の周縁に沿って形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, a bonding material 35 made of Al for anodic bonding is formed on the upper surface side of the base substrate 2 (the bonding surface side to which the lid substrate 3 is bonded) with a conductive material (for example, aluminum). The pair of lead-out electrodes 36 and 37 are patterned. Among these, the bonding material 35 is formed along the periphery of the base substrate 2 so as to surround the periphery of the recess 3 a formed in the lid substrate 3.

また、一対の引き回し電極36,37は、一対の貫通電極32,33のうち、一方の貫通電極32と圧電振動片4の一方のマウント電極16とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極33と圧電振動片4の他方のマウント電極17とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、一方の引き回し電極36は、圧電振動片4の基部12の真下に位置するように一方の貫通電極32の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極37は、一方の引き回し電極36に隣接した位置から、振動腕部10,11に沿ってこれら振動腕部10,11の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極33の真上に位置するように形成されている。
The pair of lead-out electrodes 36 and 37 electrically connect one of the through electrodes 32 and 33 to the one mount electrode 16 of the piezoelectric vibrating piece 4 and the other through electrode. 33 and the other mount electrode 17 of the piezoelectric vibrating reed 4 are patterned so as to be electrically connected.
More specifically, the one lead-out electrode 36 is formed directly above the one through electrode 32 so as to be positioned directly below the base 12 of the piezoelectric vibrating piece 4. The other routing electrode 37 is routed from the position adjacent to the one routing electrode 36 along the vibrating arm portions 10 and 11 to the distal end side of the vibrating arm portions 10 and 11, and then the other through electrode 33. It is formed so that it may be located just above.

そして、これら一対の引き回し電極36,37上にそれぞれバンプBが形成されており、このバンプBを利用して圧電振動片4がマウントされている。これにより、一方の貫通電極32に、圧電振動片4の一方のマウント電極16が一方の引き回し電極36を介して導通される。また、他方の貫通電極33に、他方のマウント電極17が他方の引き回し電極37を介して導通される。   Bumps B are formed on the pair of lead-out electrodes 36 and 37, and the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted using the bumps B. As a result, the one mount electrode 16 of the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to the one through electrode 32 via the one lead-out electrode 36. The other mount electrode 17 is electrically connected to the other through electrode 33 via the other lead-out electrode 37.

図1、図3、図4に示すように、ベース基板2の下面には、一対の貫通電極32,33に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極38,39が形成されている。つまり、一方の外部電極38は、一方の貫通電極32、および一方の引き回し電極36を介して圧電振動片4の第1の励振電極13に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極39は、他方の貫通電極33、および他方の引き回し電極37を介して、圧電振動片4の第2の励振電極14に電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, external electrodes 38 and 39 that are electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33 are formed on the lower surface of the base substrate 2. That is, one external electrode 38 is electrically connected to the first excitation electrode 13 of the piezoelectric vibrating reed 4 through one through electrode 32 and one routing electrode 36.
The other external electrode 39 is electrically connected to the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating reed 4 via the other through electrode 33 and the other routing electrode 37.

このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極38,39に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片4の第1の励振電極13、および第2の励振電極14からなる励振電極15に電流を流すことができ、一対の振動腕部10,11を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部10,11の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。   When the piezoelectric vibrator 1 configured in this way is operated, a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 38 and 39 formed on the base substrate 2. As a result, a current can be passed through the excitation electrode 15 including the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating reed 4 in a direction in which the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are approached and separated. It can be vibrated at a predetermined frequency. The vibration of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, and the like.

(圧電振動子の製造方法)
次に、図8〜図13に基づいて、圧電振動子1の製造方法について説明する。図8は、圧電振動子の製造方法を示すフローチャート、図9は、圧電振動片作製工程を示すフローチャート、図10は、ウエハ接合体60の分解斜視図である。また、図11〜図13は圧電振動子の製造方法を示す工程図である。なお、図11〜図13では、各部を認識可能な大きさとするため、各部の縮尺を適宜変更している。
(Piezoelectric vibrator manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric vibrator 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing a piezoelectric vibrator, FIG. 9 is a flowchart showing a piezoelectric vibrating piece manufacturing process, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the wafer bonded body 60. 11 to 13 are process diagrams showing a method of manufacturing a piezoelectric vibrator. In FIGS. 11 to 13, the scale of each part is appropriately changed to make each part recognizable.

ここで、図8、図10に示すように、この圧電振動子1の製造方法においては、複数のベース基板2が連なるベース基板用ウエハ40と、複数のリッド基板3が連なるリッド基板用ウエハ50との間に、複数の圧電振動片4を封入してウエハ接合体60を形成し、ウエハ接合体60を切断することにより複数の圧電振動子1を同時に製造する方法について説明する。なお、図13に示す破線Mは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。   Here, as shown in FIGS. 8 and 10, in the method of manufacturing the piezoelectric vibrator 1, a base substrate wafer 40 in which a plurality of base substrates 2 are connected and a lid substrate wafer 50 in which a plurality of lid substrates 3 are connected. A method of simultaneously manufacturing a plurality of piezoelectric vibrators 1 by enclosing a plurality of piezoelectric vibrating pieces 4 to form a wafer bonded body 60 and cutting the wafer bonded body 60 will be described. A broken line M shown in FIG. 13 illustrates a cutting line that is cut in the cutting process.

本実施形態における圧電振動子1の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程(S10)と、リッド基板用ウエハ作製工程(S20)と、ベース基板用ウエハ作製工程(S30)と、組立工程(S40以下)とを有している。これらのうち、圧電振動片作製工程(S10)、リッド基板用ウエハ作製工程(S20)、およびベース基板用ウエハ作製工程(S30)は、並行して実施することが可能である。   The manufacturing method of the piezoelectric vibrator 1 in this embodiment mainly includes a piezoelectric vibrating piece manufacturing step (S10), a lid substrate wafer manufacturing step (S20), a base substrate wafer manufacturing step (S30), and an assembly step. (S40 and below). Among these, the piezoelectric vibrating reed manufacturing step (S10), the lid substrate wafer manufacturing step (S20), and the base substrate wafer manufacturing step (S30) can be performed in parallel.

(圧電振動片作製工程)
まず、図8、図9に示すように、圧電振動片作製工程(S10)を行って圧電振動片4(図5、図6参照)を作製する。具体的には、水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハ(不図示)とする。続いて、ウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面加工を行なって、所定の厚みとする(S110)。
(Piezoelectric vibrating piece manufacturing process)
First, as shown in FIGS. 8 and 9, the piezoelectric vibrating reed manufacturing step (S10) is performed to manufacture the piezoelectric vibrating reed 4 (see FIGS. 5 and 6). More specifically, a quartz Lambert rough is sliced at a predetermined angle to obtain a wafer (not shown) having a constant thickness. Subsequently, the wafer is lapped and roughly processed, and then the work-affected layer is removed by etching, and then mirror processing such as polishing is performed to obtain a predetermined thickness (S110).

次に、ウエハから複数の圧電板24の外形形状をパターニングするための外形パターン(不図示)を形成する(外形パターン形成工程、S120)。外形パターンは、ポリッシングが終了したウエハの両面に一対の振動腕部10,11、および基部5の外形形状に倣って金属膜をパターニングすることにより行われる。この際、ウエハに形成する複数の圧電振動片4の数だけ、一括してパターニングを行う。   Next, an outer pattern (not shown) for patterning the outer shapes of the plurality of piezoelectric plates 24 is formed from the wafer (outer pattern forming step, S120). The outer shape pattern is formed by patterning a metal film in accordance with the outer shape of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 and the base portion 5 on both surfaces of the polished wafer. At this time, patterning is performed collectively for the plurality of piezoelectric vibrating reeds 4 formed on the wafer.

次いで、パターニングされた外形パターンをマスクとして、ウエハの両面からそれぞれエッチング加工を行う(S130)。これにより、外形パターンでマスクされていない領域が選択的に除去される。この結果、外形パターンによってパターニングされたウエハが圧電板24の外形形状に形成される。
続いて、一対の振動腕部10,11(図5、図6参照)の両主面上に溝部18を形成する溝部形成工程を行う(S140)。溝部18は、振動腕部10,11にエッチング加工を施すことにより形成することができる。
Next, using the patterned outer pattern as a mask, etching is performed from both sides of the wafer (S130). As a result, the region not masked with the outer shape pattern is selectively removed. As a result, the wafer patterned by the outer shape pattern is formed in the outer shape of the piezoelectric plate 24.
Subsequently, a groove portion forming step is performed in which the groove portion 18 is formed on both main surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 (see FIGS. 5 and 6) (S140). The groove portion 18 can be formed by etching the vibrating arm portions 10 and 11.

次いで、複数の圧電板24の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極13,14、引き出し電極19,20、マウント電極16,17をそれぞれ形成する電極形成工程を行う(S150)。具体的には、溝部18が形成された圧電板24の外表面に、蒸着法やスパッタリング法等により電極膜を成膜し、この後、電極膜にエッチング加工を施すことにより形成する。   Next, the electrode film is patterned on the outer surfaces of the plurality of piezoelectric plates 24 to perform an electrode formation step of forming the excitation electrodes 13 and 14, the extraction electrodes 19 and 20, and the mount electrodes 16 and 17, respectively (S150). Specifically, an electrode film is formed on the outer surface of the piezoelectric plate 24 in which the groove 18 is formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, and thereafter, the electrode film is formed by etching.

電極形成工程(S150)が終了した後、一対の振動腕部10,11の先端に周波数調整用の粗微調膜21a、および微調膜21bからなる重り金属膜21を形成する(重り金属膜形成工程、S160)。重り金属膜21は、まず微調膜21bを形成したあと、この上から粗微調膜21aを形成するように積層構造になっている。なお、微調膜21bは、この膜厚が例えば約1500Å程度に設定されている一方、粗微調膜21aは、この膜厚が例えば約3μm程度に設定されている。   After the electrode formation step (S150) is completed, the weight metal film 21 including the frequency adjustment coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b is formed at the tips of the pair of vibrating arms 10 and 11 (weight metal film formation step). , S160). The weight metal film 21 has a laminated structure in which a fine adjustment film 21b is first formed and then a coarse adjustment film 21a is formed thereon. The fine adjustment film 21b has a film thickness of about 1500 mm, for example, while the coarse / fine adjustment film 21a has a film thickness of about 3 μm, for example.

続いて、図9、図11に示すように、不図示のトリミング装置を用いてウエハに形成された全ての振動腕部10,11に対して、周波数を粗く調整する粗調工程を行う(S170)。
ここで、トリミング装置は、振動腕部10,11の周波数を測定する周波数測定器と、この周波数測定器の測定結果に基づいて、トリミング量を計算するトリミング量計算機と、トリミング量計算機の計算結果に基づいて振動腕部10,11の重り金属膜21にレーザ光を照射するレーザコントロール装置とを有している(何れも不図示)。
Subsequently, as shown in FIGS. 9 and 11, a coarse adjustment process for coarsely adjusting the frequency is performed on all the vibrating arm portions 10 and 11 formed on the wafer using a trimming device (not shown) (S170). ).
Here, the trimming device includes a frequency measuring device that measures the frequency of the vibrating arm portions 10 and 11, a trimming amount calculator that calculates a trimming amount based on the measurement result of the frequency measuring device, and a calculation result of the trimming amount calculator. And a laser control device for irradiating the weight metal film 21 of the vibrating arm portions 10 and 11 with laser light (both not shown).

より具体的に、粗調工程(S170)について説明する。まず、周波数測定器を用いて全ての振動腕部10,11の周波数をまとめて測定する(周波数測定工程、S171)。
この後、トリミング量計算機によって、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて、トリミング量を計算する(トリミング量計算工程、S172)。この粗調工程において、測定された周波数と予め定められた目標周波数とのずれ量は、例えば、800ppm〜450ppmに設定されている。この場合、トリミング量は、ずれ量を800ppm〜450ppmに収めることが可能なトリミング量を計算する。
More specifically, the rough adjustment step (S170) will be described. First, the frequencies of all the vibrating arm portions 10 and 11 are collectively measured using a frequency measuring device (frequency measuring step, S171).
Thereafter, the trimming amount is calculated by the trimming amount calculator according to the difference between the measured frequency and the predetermined target frequency (trimming amount calculating step, S172). In this coarse adjustment step, the amount of deviation between the measured frequency and a predetermined target frequency is set to, for example, 800 ppm to 450 ppm. In this case, the trimming amount is calculated as a trimming amount capable of keeping the shift amount within 800 ppm to 450 ppm.

この後、トリミング量の計算結果に基づいて、レーザコントロール装置により、重り金属膜21の粗微調膜21aの先端にレーザ光を照射して粗微調膜21aを除去(トリミング)し、ライン状の除去部71を形成する(トリミング工程、S173)。
ここで、粗微調膜21aの先端に1ライン分の除去部71を形成しただけでは所定のずれ量(例えば、800ppm〜450ppm)に収めることができない場合、再度周波数測定器を用いて振動腕部10,11の周波数を測定する。
Thereafter, based on the calculation result of the trimming amount, the laser control device irradiates the tip of the coarse / fine adjustment film 21a of the weight metal film 21 with laser light to remove (trim) the coarse / fine adjustment film 21a, thereby removing the line-shaped removal. A portion 71 is formed (trimming step, S173).
Here, when it is not possible to fit within a predetermined shift amount (for example, 800 ppm to 450 ppm) simply by forming the removal portion 71 for one line at the tip of the coarse / fine adjustment film 21a, the vibrating arm portion is again used by using the frequency measuring device. 10 and 11 frequencies are measured.

この後、再度トリミング量計算機によって、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じてトリミング量を再計算し、重り金属膜21の粗微調膜21aにレーザ光を照射して粗微調膜21aをライン状に除去する。そして、これを繰り返すことによって、測定された周波数と予め定められた目標周波数とのずれ量を例えば800ppm〜450ppmにする。   Thereafter, the trimming amount is recalculated by the trimming amount calculator again according to the difference between the measured frequency and a predetermined target frequency, and the coarse / fine-tuning film 21a of the weight metal film 21 is irradiated with laser light to be rough. The fine adjustment film 21a is removed in a line shape. Then, by repeating this, the deviation amount between the measured frequency and a predetermined target frequency is set to, for example, 800 ppm to 450 ppm.

なお、図11に示すように、本実施形態では、除去部71が2ライン形成されている。つまり、粗調工程(S170)における粗微調膜21aの除去作業(トリミング作業)を2回行っている。このようにして、粗調工程(S170)が終了する。
ここで、振動腕部10,11の周波数をより高精度に調整する微調工程に関しては、圧電振動片4をパッケージ5に封止した後に行う。
Note that, as shown in FIG. 11, in this embodiment, two lines of removal portions 71 are formed. That is, the rough fine adjustment film 21a removal operation (trimming operation) in the rough adjustment step (S170) is performed twice. In this way, the coarse adjustment step (S170) ends.
Here, the fine adjustment step of adjusting the frequencies of the vibrating arm portions 10 and 11 with higher accuracy is performed after the piezoelectric vibrating reed 4 is sealed in the package 5.

図9に示すように、粗調工程(S170)が終了した後、最後にウエハと圧電板24とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電板24をウエハから切り離して個片化する切断工程を行う(S180)。これにより、1枚のウエハから、音叉型の圧電振動片4を一度に複数製造することができる。
この時点で、圧電振動片4の製造工程が終了し、図5に示す圧電振動片4を得ることができる。
As shown in FIG. 9, after the coarse adjustment step (S170) is completed, the connecting portion that finally connected the wafer and the piezoelectric plate 24 is cut, and the plurality of piezoelectric plates 24 are separated from the wafer to be separated into individual pieces. A cutting step is performed (S180). As a result, a plurality of tuning-fork type piezoelectric vibrating reeds 4 can be manufactured from a single wafer at a time.
At this point, the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 4 is finished, and the piezoelectric vibrating piece 4 shown in FIG. 5 can be obtained.

(リッド基板用ウエハ作成工程)
次に、図8、図10に示すように、後にリッド基板3となるリッド基板用ウエハ50を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するリッド基板用ウエハ作製工程を行う(S20)。
具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ50を形成する(S21)。
(Wad production process for lid substrate)
Next, as shown in FIGS. 8 and 10, a lid substrate wafer manufacturing process is performed in which a lid substrate wafer 50 to be the lid substrate 3 later is manufactured up to a state just before anodic bonding (S20).
Specifically, after polishing and cleaning soda-lime glass to a predetermined thickness, a disk-shaped lid substrate wafer 50 is formed by removing the outermost work-affected layer by etching or the like (S21).

次いで、リッド基板用ウエハ50の裏面50a(図6における下面)に、エッチング等により行列方向にキャビティC用の凹部3aを複数形成する凹部形成工程を行う(S22)。
続いて、後述するベース基板用ウエハ40との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ40との接合面となるリッド基板用ウエハ50の裏面50a側を少なくとも研磨する研磨工程(S23)を行い、裏面50aを鏡面加工する。以上により、リッド基板用ウエハ作成工程(S20)が終了する。
Next, a recess forming step is performed in which a plurality of recesses 3a for the cavity C are formed in the matrix direction by etching or the like on the back surface 50a (the lower surface in FIG. 6) of the lid substrate wafer 50 (S22).
Subsequently, in order to ensure airtightness with the base substrate wafer 40, which will be described later, a polishing step (S23) for polishing at least the back surface 50a side of the lid substrate wafer 50 to be a bonding surface with the base substrate wafer 40 (S23). ) To mirror-finish the back surface 50a. The lid substrate wafer creation step (S20) is thus completed.

(ベース基板用ウエハ作成工程)
次に、上述した工程と同時、または前後のタイミングで、後にベース基板2となるベース基板用ウエハ40を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するベース基板用ウエハ作製工程を行う(S30)。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ40を形成する(S31)。
(Base substrate wafer creation process)
Next, a base substrate wafer manufacturing step is performed in which the base substrate wafer 40 to be the base substrate 2 later is manufactured up to the state immediately before anodic bonding at the same time as before or after the above-described step (S30).
First, after polishing and washing soda-lime glass to a predetermined thickness, a disk-shaped base substrate wafer 40 is formed by removing the outermost work-affected layer by etching or the like (S31).

次いで、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハに一対の貫通電極32,33を配置するためのスルーホール30,32を複数形成するスルーホール形成工程を行う(S32)。
具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ40の裏面40bから凹部を形成した後、少なくともベース基板用ウエハ40の表面40a側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール30,31を形成することができる。
Next, a through hole forming step is performed in which a plurality of through holes 30 and 32 for arranging the pair of through electrodes 32 and 33 are formed in the base substrate wafer by, for example, pressing (S32).
Specifically, after forming a concave portion from the back surface 40b of the base substrate wafer 40 by pressing or the like, the concave portion is penetrated by polishing at least from the front surface 40a side of the base substrate wafer 40, and the through holes 30, 31 are formed. Can be formed.

続いて、スルーホール形成工程(S32)で形成されたスルーホール30,31内に貫通電極32,33を形成する貫通電極形成工程(S33)を行う。
これにより、スルーホール30,31内において、芯材部7がベース基板用ウエハ40の両面40a,40b(図6における上下面)に対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極32,33を形成することができる。
Subsequently, a through electrode forming step (S33) for forming the through electrodes 32 and 33 in the through holes 30 and 31 formed in the through hole forming step (S32) is performed.
As a result, in the through holes 30 and 31, the core portion 7 is held in a state of being flush with both surfaces 40a and 40b (upper and lower surfaces in FIG. 6) of the base substrate wafer 40. Thus, the through electrodes 32 and 33 can be formed.

次に、ベース基板用ウエハ40の表面40aに導電性材料をパターニングして、接合材35を形成する接合材形成工程を行う(S34)とともに、引き回し電極形成工程を行う(S35)。
なお、接合材35はベース基板用ウエハ40におけるキャビティCの形成領域以外の領域、すなわちリッド基板用ウエハ50の裏面50aとの接合領域の全域に亘って形成する。このようにして、ベース基板用ウエハ製作工程(S30)が終了する。
Next, a conductive material is patterned on the surface 40a of the base substrate wafer 40 to perform a bonding material forming step for forming the bonding material 35 (S34), and a routing electrode forming step is performed (S35).
The bonding material 35 is formed over the entire region of the base substrate wafer 40 other than the region where the cavity C is formed, that is, the entire bonding region with the back surface 50a of the lid substrate wafer 50. In this way, the base substrate wafer manufacturing step (S30) is completed.

続いて、ベース基板用ウエハ作成工程(S30)で作成されたベース基板用ウエハ40の各引き回し電極36,37上に、圧電振動片作成工程(S10)で作成された圧電振動片4を、それぞれ金等のバンプBを介してマウントする(マウント工程、S40)。
そして、上述した各ウエハ40,50の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ40、およびリッド基板用ウエハ50を重ね合わせる、重ね合わせ工程を行う(重ね合わせ工程、S50)。
具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ40,50を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片4が、リッド基板用ウエハ50に形成された凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収納された状態となる。
Subsequently, the piezoelectric vibrating reed 4 created in the piezoelectric vibrating reed creating step (S10) is respectively formed on the routing electrodes 36 and 37 of the base substrate wafer 40 created in the base substrate wafer creating step (S30). Mounting is performed via a bump B such as gold (mounting step, S40).
Then, a superimposition process is performed in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 created in the above-described production processes of the wafers 40 and 50 are superposed (superposition process, S50).
Specifically, both wafers 40 and 50 are aligned at the correct positions while using a reference mark (not shown) as an index. As a result, the mounted piezoelectric vibrating reed 4 is housed in the cavity C surrounded by the recess 3 a formed in the lid substrate wafer 50 and the base substrate wafer 40.

重ね合わせ工程後、重ね合わせた2枚のウエハ40,50を図示しない陽極接合装置に入れ、図示しない保持機構によりウエハの外周部分をクランプした状態で、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程を行う(S60)。
具体的には、接合材35とリッド基板用ウエハ50との間に所定の電圧を印加する。すると、接合材35とリッド基板用ウエハ50との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片4をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが接合されたウエハ接合体60を得ることができる。
After the superposition process, the two superposed wafers 40 and 50 are put into an anodic bonding apparatus (not shown), and a predetermined voltage is applied in a predetermined temperature atmosphere with the outer peripheral portion of the wafer clamped by a holding mechanism (not shown). Then, a bonding step for anodic bonding is performed (S60).
Specifically, a predetermined voltage is applied between the bonding material 35 and the lid substrate wafer 50. As a result, an electrochemical reaction occurs at the interface between the bonding material 35 and the lid substrate wafer 50, and the two are firmly adhered to each other and anodic bonded. Thereby, the piezoelectric vibrating reed 4 can be sealed in the cavity C, and the wafer bonded body 60 in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 are bonded can be obtained.

そして、本実施形態のように両ウエハ40,50同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ40,50を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれ、ウエハ接合体60の反り等を防ぎ、両ウエハ40,50をより強固に接合することができる。
この場合、本実施形態では接合材35に抵抗値が比較的低いAlを用いているため、接合材35の全面に対して均一に電圧を印加することができ、両ウエハ40,50の接合面同士が強固に陽極接合されたウエハ接合体60を簡単に形成することができる。また、陽極接合を比較的低電圧で行うことができるため、エネルギー消費量の低減を図り、製造コストを低減させることができる。
Then, the two wafers 40 and 50 are anodically bonded as in the present embodiment, so that compared with the case where the two wafers 40 and 50 are bonded with an adhesive or the like, a shift due to deterioration with time, impact, etc. Thus, both wafers 40 and 50 can be bonded more firmly.
In this case, in the present embodiment, since Al having a relatively low resistance value is used for the bonding material 35, a voltage can be uniformly applied to the entire surface of the bonding material 35, and the bonding surfaces of both wafers 40, 50 It is possible to easily form the wafer bonded body 60 in which the two are firmly anodically bonded. In addition, since anodic bonding can be performed at a relatively low voltage, energy consumption can be reduced and manufacturing costs can be reduced.

続いて、図8、図11に示すように、パッケージ5内に封止された個々の圧電振動片4の周波数を微調整して目標周波数の範囲内に収める微調工程を不図示のトリミング装置を用いて行う(S80)。
なお、この微調工程に用いられるトリミング装置も、粗調工程(図9におけるS170)で用いられるトリミング装置と同様、または同様の構成を有する装置であるので、トリミング装置についての説明を省略する。
Subsequently, as shown in FIGS. 8 and 11, a trimming device (not shown) performs a fine adjustment step of finely adjusting the frequency of each piezoelectric vibrating piece 4 sealed in the package 5 to be within the target frequency range. (S80).
Note that the trimming apparatus used in the fine adjustment process is also the same as or similar in configuration to the trimming apparatus used in the coarse adjustment process (S170 in FIG. 9), and thus the description of the trimming apparatus is omitted.

微調工程について詳述すると、まず、外部電極38,39に電圧を印加し、全ての振動腕部10,11の周波数を周波数測定器を用いてまとめて測定する(周波数測定工程、S81)。
この後、トリミング量計算機によって、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて、トリミング量を計算する(トリミング量計算工程、S82)。
The fine adjustment step will be described in detail. First, a voltage is applied to the external electrodes 38 and 39, and the frequencies of all the vibrating arm portions 10 and 11 are collectively measured using a frequency measuring device (frequency measurement step, S81).
Thereafter, the trimming amount is calculated by the trimming amount calculator in accordance with the difference between the measured frequency and a predetermined target frequency (trimming amount calculating step, S82).

ここで、トリミング装置には、トリミング量計算機によって計算されるトリミング量に対応する複数のトリミング加工パターン72が予め設定されている。そして、算出されたトリミング量に応じて所望のトリミング加工パターン72を選択し、このトリミング加工パターン72を用いて粗微調膜21a、および微調膜21bを除去する(パターン加工工程、S83)。
具体的には、選択されたトリミング加工パターン72を用いて、レーザコントロール装置により粗微調膜21a、および微調膜21bにレーザ光を照射し、スポット73、つまり、除去部74を形成する。
Here, a plurality of trimming patterns 72 corresponding to the trimming amount calculated by the trimming amount calculator are preset in the trimming apparatus. Then, a desired trimming pattern 72 is selected according to the calculated trimming amount, and the coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b are removed using the trimming pattern 72 (pattern processing step, S83).
Specifically, using the selected trimming pattern 72, the laser control device irradiates the coarse / fine-adjusted film 21a and the fine-adjusted film 21b with laser light to form spots 73, that is, removal portions 74.

パターン加工工程(S83)では、周波数測定工程(S81)により測定された周波数と予め定められた目標周波数とのずれ量を、例えば、約50ppm程度に収めるように除去部74が形成される。このため、トリミング量計算工程(S82)によって形成されたトリミング量に応じて選択されるトリミング加工パターン72が異なる。   In the pattern processing step (S83), the removal unit 74 is formed so that the amount of deviation between the frequency measured in the frequency measurement step (S81) and a predetermined target frequency falls within, for example, about 50 ppm. For this reason, the trimming pattern 72 selected according to the trimming amount formed in the trimming amount calculation step (S82) is different.

例えば、図11に示すように、複数のトリミング加工パターン72のうちの1つは、粗微調膜21aに5つのスポット73が形成されていると共に、微調膜21bに2つのスポット73が形成されている。
すなわち、図11に示すトリミング加工パターン72は、重り金属膜21の粗微調膜21aと微調膜21bとに亘って形成され、互いに間隔をあけて点在する複数のスポット73を形成するように設定されている。そして、1回のパターン加工工程(S83)で、粗微調膜21a、および微調膜21bを除去するようになっている。
For example, as shown in FIG. 11, one of the plurality of trimming patterns 72 has five spots 73 formed on the coarse / fine adjustment film 21a and two spots 73 formed on the fine adjustment film 21b. Yes.
In other words, the trimming pattern 72 shown in FIG. 11 is formed so as to form a plurality of spots 73 which are formed across the coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b of the weight metal film 21 and are spaced apart from each other. Has been. The coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b are removed in one pattern processing step (S83).

また、図11に示すようにトリミング加工パターン72の他に、図12、図13に示すようなパターンがある。例えば、パターン加工工程(S83)のずれ量を約50ppm程度に収めようとした場合で、かつ周波数測定工程(S81)により測定された周波数と予め定められた目標周波数とのずれ量が800ppmである場合、トリミング量計算工程(S82)では、ずれ量を約50ppm程度に収めるべく、約750ppm程度のトリミング量が算定される。
この場合、図12に示すように、粗微調膜21aに9つのスポット73を形成するようなトリミング加工パターン72’が選定される。
In addition to the trimming pattern 72 as shown in FIG. 11, there are patterns as shown in FIGS. For example, when the amount of deviation in the pattern processing step (S83) is about 50 ppm, the amount of deviation between the frequency measured in the frequency measurement step (S81) and a predetermined target frequency is 800 ppm. In this case, in the trimming amount calculation step (S82), a trimming amount of about 750 ppm is calculated in order to keep the deviation amount to about 50 ppm.
In this case, as shown in FIG. 12, a trimming pattern 72 ′ that forms nine spots 73 on the coarse / fine adjustment film 21a is selected.

一方、例えば、パターン加工工程(S83)のずれ量を約50ppm程度に収めようとした場合で、かつ周波数測定工程(S81)により測定された周波数と予め定められた目標周波数とのずれ量が450ppmである場合、トリミング量計算工程(S82)では、ずれ量を約50ppm程度に収めるべく、約400ppm程度のトリミング量が算定される。
この場合、図13に示すように、粗微調膜21aに5つのスポット73を形成すると共に、微調膜21bに3つのスポット73を形成するようなトリミング加工パターン72’’が選定される。
On the other hand, for example, when the shift amount of the pattern processing step (S83) is about 50 ppm, the shift amount between the frequency measured in the frequency measurement step (S81) and the predetermined target frequency is 450 ppm. In this case, in the trimming amount calculation step (S82), a trimming amount of about 400 ppm is calculated in order to keep the deviation amount to about 50 ppm.
In this case, as shown in FIG. 13, a trimming pattern 72 ″ that forms five spots 73 on the coarse / fine adjustment film 21a and three spots 73 on the fine adjustment film 21b is selected.

図8、図11に示すように、パターン加工工程(S83)が終了した後、圧電振動片4の周波数を、目標周波数に収まるように最終調整工程を行う(S84)。
具体的には、再度全ての振動腕部10,11の周波数を周波数測定器を用いてまとめて測定する。この後、再度トリミング量計算機によって、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じてトリミング量を計算し、微調膜21bにレーザ光を照射して微調膜21bをスポット状に除去部75を形成する(図11におけるC部参照)。
なお、最終調整工程(S84)において、1回のトリング作業で目標周波数に収められない場合、最終調整工程(S84)を数回繰り返すことも可能である。そして、全ての振動腕部10,11の周波数を目標周波数に収めて微調工程(S80)が終了する。
As shown in FIGS. 8 and 11, after the pattern processing step (S83) is completed, a final adjustment step is performed so that the frequency of the piezoelectric vibrating reed 4 falls within the target frequency (S84).
Specifically, the frequencies of all the vibrating arm portions 10 and 11 are again measured together using a frequency measuring device. Thereafter, the trimming amount is calculated again according to the difference between the measured frequency and a predetermined target frequency by the trimming amount calculator, and the fine adjustment film 21b is irradiated with laser light to remove the fine adjustment film 21b in a spot shape. Part 75 is formed (see part C in FIG. 11).
In the final adjustment step (S84), if the target frequency cannot be achieved by one tring operation, the final adjustment step (S84) can be repeated several times. And the frequency of all the vibrating arm parts 10 and 11 is made into the target frequency, and a fine adjustment process (S80) is complete | finished.

微調工程(S80)が終了した後、接合されたウエハ接合体60を切断して個片化する個片化工程を行う(S90)。
個片化工程(S90)では、不図示のマガジンでウエハ接合体60を保持し、リッド基板用ウエハ50における表面50bの表層部分に対して、切断線Mに沿ってレーザ光を照射し、ウエハ接合体60にスクライブラインを形成する。
After the fine adjustment step (S80) is completed, an individualization step for cutting the bonded wafer bonded body 60 into individual pieces is performed (S90).
In the singulation step (S90), the wafer bonded body 60 is held by a magazine (not shown), the surface layer portion of the surface 50b of the lid substrate wafer 50 is irradiated with laser light along the cutting line M, and the wafer A scribe line is formed in the joined body 60.

そして、スクライブラインが形成されたウエハ接合体60に対してブレーキングを行い、ウエハ接合体60に割断応力を加える。すると、ウエハ接合体60に、厚さ方向に沿ってクラックが発生し、ウエハ接合体60がリッド基板用ウエハ50上に形成されたスクライブラインに沿って折れるように切断される。そして、スクライブライン毎に不図示の切断刃を押し当てることで、ウエハ接合体60が切断線M毎のパッケージ5(圧電振動子1)に一括して分離される。   Then, braking is performed on the wafer bonded body 60 on which the scribe line is formed, and cleaving stress is applied to the wafer bonded body 60. Then, a crack is generated in the wafer bonded body 60 along the thickness direction, and the wafer bonded body 60 is cut so as to be folded along a scribe line formed on the lid substrate wafer 50. Then, by pressing a cutting blade (not shown) for each scribe line, the wafer bonded body 60 is collectively separated into the package 5 (piezoelectric vibrator 1) for each cutting line M.

続いて、個片化された圧電振動子1の内部の電気特性検査を行う(S100)。
電気特性検査(S100)では、圧電振動片4の周波数、抵抗値、ドライブレベル特性(周波数、および抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、圧電振動子1の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子1の製造が終了する。
Subsequently, an electrical characteristic inspection inside the separated piezoelectric vibrator 1 is performed (S100).
In the electrical characteristic inspection (S100), the frequency, resistance value, drive level characteristic (frequency and resistance value dependency of excitation power) of the piezoelectric vibrating piece 4 are measured and checked. In addition, the insulation resistance characteristics and the like are also checked. Then, an external appearance inspection of the piezoelectric vibrator 1 is performed to finally check dimensions and quality. This completes the manufacture of the piezoelectric vibrator 1.

したがって、上述の実施形態によれば、微調工程(S80)において、複数のトリミング加工パターン72を選択的に使用してパターン加工工程(図8におけるS83)を1回行うだけで、一気に粗微調膜21aや微調膜21bを所定量だけ除去することができる。このため、従来のように、振動腕部10,11の周波数の測定、各膜21a,21bの除去作業を繰り返す必要がなく、微調工程(S80)での工程数を削減できる。よって、圧電振動子1を目標周波数の範囲内に収めるまでの時間を短縮することができる。   Therefore, according to the above-described embodiment, in the fine adjustment step (S80), it is possible to selectively use the plurality of trimming processing patterns 72 and perform the pattern processing step (S83 in FIG. 8) only once. A predetermined amount of the 21a and the fine-tuning film 21b can be removed. For this reason, it is not necessary to repeat the measurement of the frequencies of the vibrating arm portions 10 and 11 and the removal work of the respective films 21a and 21b as in the prior art, and the number of steps in the fine adjustment step (S80) can be reduced. Therefore, it is possible to shorten the time until the piezoelectric vibrator 1 falls within the target frequency range.

また、図11〜図13に示すように、トリミング加工パターン72は、互いに間隔をあけて点在する複数のスポット73を形成するように設定されているので、粗微調膜21aや微調膜21bを従来のようにライン状に除去する場合と比較して除去する膜21a,21bの量を高精度に調整することができる。
すなわち、ライン状に粗微調膜21aや微調膜21bを除去する場合、スポット73を形成する場合と比較して加工誤差が大きくなる。これは、スポット73の直径はレーザ光のスポット径によって決定するので、制御が容易である一方、ライン状に粗微調膜21aや微調膜21bを除去する場合、レーザ光や圧電振動片4の走査距離を制御する必要があり、この分誤差が大きくなってしまうからである。
このため、パターン加工工程(S83)での周波数調整を高精度に行うことができ、最終調整工程(S84)での作業工数を減少させることができる。この結果、圧電振動子1を目標周波数の範囲内に収めるまでの時間をより確実に短縮することができる。
Further, as shown in FIGS. 11 to 13, the trimming pattern 72 is set so as to form a plurality of spots 73 that are spaced apart from each other, so that the rough fine-tuning film 21 a and the fine-tuning film 21 b are formed. The amount of the films 21a and 21b to be removed can be adjusted with high accuracy as compared with the case of removing them in a line shape as in the prior art.
That is, when removing the coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b in a line shape, the processing error becomes larger than when the spot 73 is formed. This is because the diameter of the spot 73 is determined by the spot diameter of the laser beam, which is easy to control. On the other hand, when removing the coarse / fine adjustment film 21a or the fine adjustment film 21b in a line shape, the laser beam or the piezoelectric vibrating piece 4 is scanned. This is because the distance needs to be controlled, and the error increases accordingly.
For this reason, the frequency adjustment in the pattern processing step (S83) can be performed with high accuracy, and the number of work steps in the final adjustment step (S84) can be reduced. As a result, the time until the piezoelectric vibrator 1 falls within the target frequency range can be shortened more reliably.

(実施形態の変形例)
なお、上述の実施形態における圧電振動子1の製造方法では、圧電振動片作製工程(S10)で、まず圧電振動片4の周波数を粗く調整する粗調工程を行う(S170)場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、粗調工程(S170)を微調工程(S80)のパターン加工工程(S83)に含ませるように構成してもよい。
(Modification of the embodiment)
In the method of manufacturing the piezoelectric vibrator 1 according to the above-described embodiment, the case where the coarse adjustment step of coarsely adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating reed 4 is first performed in the piezoelectric vibrating reed manufacturing step (S10) (S170) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the coarse adjustment step (S170) may be included in the pattern processing step (S83) of the fine adjustment step (S80).

より具体的に、図14に基づいて説明する。図14は、本実施形態の変形例における圧電振動子の製造方法を示す工程図である。なお、図14において、前述の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
同図に示すように、トリミング装置(不図示)に予め設定されている複数のトリミング加工パターン76は、粗調工程(S170)で除去される粗微調膜21aの先端にもスポット73を形成するように設定されている。すなわち、図14における振動腕部10,11の粗微調膜21aの先端に形成されている3つのスポット73は、粗調用の粗調パターン77として構成されている。
More specifically, a description will be given based on FIG. FIG. 14 is a process diagram showing a method for manufacturing a piezoelectric vibrator in a modification of the present embodiment. In FIG. 14, the same aspects as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in the figure, a plurality of trimming patterns 76 set in advance in a trimming apparatus (not shown) also form a spot 73 at the tip of the coarse / fine adjustment film 21a removed in the coarse adjustment step (S170). Is set to That is, the three spots 73 formed at the tips of the coarse / fine adjustment films 21a of the vibrating arm portions 10 and 11 in FIG. 14 are configured as coarse adjustment patterns 77 for coarse adjustment.

このような場合、圧電振動片作製工程(S10)の粗調工程(S170)を削除し、微調工程(S80)で周波数測定工程(S81)、トリミング量計算工程(S82)を経た後、トリミング加工パターン76に基づいて粗微調膜21a、および微調膜21bにレーザ光を照射し、一気に各膜21a,21bに複数のスポット73(除去部74)を形成する。   In such a case, the rough adjustment step (S170) of the piezoelectric vibrating piece manufacturing step (S10) is deleted, and after the frequency measurement step (S81) and the trimming amount calculation step (S82) in the fine adjustment step (S80), trimming processing is performed. Based on the pattern 76, the coarse and fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b are irradiated with laser light, and a plurality of spots 73 (removal portions 74) are formed on the respective films 21a and 21b at a stretch.

したがって、上述の変形例によれば、トリミング加工パターン76に、粗調用の粗調パターン77が含まれており、微調工程(S80)において、粗調工程と微調工程とを一気に行うことが可能になる。このため、圧電振動片作製工程(S10)における粗調工程(S170)を削除することができ、さらに圧電振動子1の製造時間を短縮することが可能になる。   Therefore, according to the above-described modification, the trimming pattern 76 includes the coarse adjustment pattern 77 for coarse adjustment, and in the fine adjustment step (S80), it is possible to perform the rough adjustment step and the fine adjustment step all at once. Become. For this reason, the rough adjustment step (S170) in the piezoelectric vibrating piece manufacturing step (S10) can be eliminated, and the manufacturing time of the piezoelectric vibrator 1 can be further shortened.

(発振器)
次に、図15に基づいて、この発明の発振器の一実施形態について説明する。
図15は、発振器100の概略構成図である。
同図に示すように、発振器100は、集積回路101に圧電振動子1を電気的に接続した発振子として構成したものである。発振器100は、コンデンサ等の電子部品102が実装された基板103を備えている。基板103には、発振器用の集積回路101が実装されており、この集積回路101の近傍に、圧電振動子1が実装されている。
これら電子部品102、集積回路101、および圧電振動子1は、不図示の配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、不図示の樹脂によりモールドされている。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of the oscillator 100.
As shown in the figure, the oscillator 100 is configured as an oscillator in which the piezoelectric vibrator 1 is electrically connected to the integrated circuit 101. The oscillator 100 includes a substrate 103 on which an electronic component 102 such as a capacitor is mounted. An integrated circuit 101 for an oscillator is mounted on the substrate 103, and the piezoelectric vibrator 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 101.
The electronic component 102, the integrated circuit 101, and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected by a wiring pattern (not shown). Each component is molded with a resin (not shown).

このように構成された発振器100において、圧電振動子1に電圧を印加すると、圧電振動子1内の圧電振動片4が振動する。この振動は、圧電振動片4が有する圧電特性により電気信号に変換され、集積回路101に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路101によって各種処理がされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路101の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
In the oscillator 100 configured as described above, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating reed 4 in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 4 and input to the integrated circuit 101 as an electric signal. The input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 101 and is output as a frequency signal. Thereby, the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
Further, by selectively setting the configuration of the integrated circuit 101, for example, an RTC (real-time clock) module or the like according to a request, the operation date and time of the device and the external device in addition to a single-function oscillator for a clock, etc. A function for controlling the time, providing a time, a calendar, and the like can be added.

したがって、本実施形態の発振器100によれば、キャビティC内の気密が確保された圧電振動子1を備えているため、特性、および信頼性に優れた高品質な発振器100を提供できる。さらにこれに加え、長期に亘って安定した高精度な周波数信号を得ることができる。   Therefore, according to the oscillator 100 of the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the airtightness in the cavity C is ensured is provided, the high-quality oscillator 100 having excellent characteristics and reliability can be provided. In addition to this, a stable and highly accurate frequency signal can be obtained over a long period of time.

(電子機器)
次に、図16に基づいて、この発明の電子機器の一実施形態について説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子1を有する携帯情報機器110を例にして説明する。
図16は、携帯情報機器110の概略構成図である。
ここで、携帯情報機器110は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ、およびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化、軽量化されている。
(Electronics)
Next, one embodiment of the electronic apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the portable information device 110 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the portable information device 110.
Here, the portable information device 110 is typified by a mobile phone, for example, and is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to a dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. Further, when used as a communication device, it is possible to perform communication similar to that of a conventional mobile phone by using a speaker and a microphone which are removed from the wrist and incorporated in the inner portion of the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.

図16に示すように、携帯情報機器110は、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部111とを備えている。電源部111は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部111には、各種制御を行う制御部112と、時刻等のカウントを行う計時部113と、外部との通信を行う通信部114と、各種情報を表示する表示部115と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部116とが並列に接続されている。そして、電源部111によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。   As shown in FIG. 16, the portable information device 110 includes the piezoelectric vibrator 1 and a power supply unit 111 for supplying power. The power supply unit 111 is made of, for example, a lithium secondary battery. The power supply unit 111 includes a control unit 112 that performs various controls, a clock unit 113 that counts time, a communication unit 114 that communicates with the outside, a display unit 115 that displays various types of information, A voltage detection unit 116 that detects the voltage of the functional unit is connected in parallel. The power unit 111 supplies power to each functional unit.

制御部112は、各機能部を制御して音声データの送信、および受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部112は、予めプログラムが書き込まれたROMと、ROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、CPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。   The control unit 112 controls each function unit to perform operation control of the entire system such as transmission and reception of audio data, measurement and display of the current time, and the like. The control unit 112 includes a ROM in which a program is written in advance, a CPU that reads and executes the program written in the ROM, and a RAM that is used as a work area of the CPU.

計時部113は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、およびインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片4が振動し、振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換され、発振回路に電気信号として入力される。
発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部112と信号の送受信が行われ、表示部115に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
The timer unit 113 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the piezoelectric vibrator 1. When a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece 4 vibrates, and the vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal, and is input to the oscillation circuit as an electric signal.
The output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Then, signals are transmitted to and received from the control unit 112 via the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, or the like is displayed on the display unit 115.

通信部114は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部117、音声処理部118、切替部119、増幅部120、音声入出力部121、電話番号入力部122、着信音発生部123、および呼制御メモリ部124を備えている。
無線部117は、音声データ等の各種データを、アンテナ125を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部118は、無線部117又は増幅部120から入力された音声信号を符号化、および複号化する。増幅部120は、音声処理部118又は音声入出力部121から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部121は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
The communication unit 114 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 117, a voice processing unit 118, a switching unit 119, an amplification unit 120, a voice input / output unit 121, a telephone number input unit 122, and a ring tone generation unit. 123, and a call control memory unit 124.
The wireless unit 117 exchanges various data such as audio data with the base station via the antenna 125. The audio processing unit 118 encodes and decodes the audio signal input from the radio unit 117 or the amplification unit 120. The amplifying unit 120 amplifies the signal input from the audio processing unit 118 or the audio input / output unit 121 to a predetermined level. The voice input / output unit 121 includes a speaker, a microphone, and the like, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a voice.

また、着信音発生部123は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部119は、着信時に限って、音声処理部118に接続されている増幅部120を着信音発生部123に切り替えることによって、着信音発生部123において生成された着信音が増幅部120を介して音声入出力部121に出力される。
なお、呼制御メモリ部124は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部122は、例えば、0から9の番号キー、およびその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
In addition, the ring tone generator 123 generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 119 switches the amplifying unit 120 connected to the voice processing unit 118 to the ringing tone generating unit 123 only when an incoming call is received. To the audio input / output unit 121.
The call control memory unit 124 stores a program related to incoming / outgoing call control of communication. The telephone number input unit 122 includes, for example, number keys from 0 to 9 and other keys, and a telephone number of a call destination is input by pressing these number keys.

電圧検出部116は、電源部111によって制御部112等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部112に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部114を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。
電圧検出部116から電圧降下の通知を受けた制御部112は、無線部117、音声処理部118、切替部119、および着信音発生部123の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部117の動作停止は、必須となる。更に、表示部115に、通信部114が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
When the voltage applied to each functional unit such as the control unit 112 by the power supply unit 111 falls below a predetermined value, the voltage detection unit 116 detects the voltage drop and notifies the control unit 112 of the voltage drop. . The predetermined voltage value at this time is a value set in advance as a minimum voltage necessary for stably operating the communication unit 114, and is, for example, about 3V.
Upon receiving the voltage drop notification from the voltage detection unit 116, the control unit 112 prohibits the operations of the radio unit 117, the voice processing unit 118, the switching unit 119, and the ring tone generation unit 123. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 117 with high power consumption. Further, the display unit 115 displays that the communication unit 114 has become unusable due to insufficient battery power.

すなわち、電圧検出部116と制御部112とによって、通信部114の動作を禁止し、その旨を表示部115に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部115の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしてもよい。
なお、通信部114の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部126を備えることで、通信部114の機能をより確実に停止することができる。
That is, the operation of the communication unit 114 can be prohibited by the voltage detection unit 116 and the control unit 112, and that effect can be displayed on the display unit 115. This display may be a text message, but as a more intuitive display, a x (X) mark may be attached to the telephone icon displayed at the top of the display surface of the display unit 115.
In addition, the function of the communication part 114 can be stopped more reliably by providing the power supply cutoff part 126 that can selectively cut off the power of the part related to the function of the communication part 114.

したがって、本実施形態の携帯情報機器110によれば、キャビティC内の気密が確保された圧電振動子1を備えているため、特性や信頼性に優れた高品質な携帯情報機器110を提供できる。さらにこれに加え、長期に亘って安定した高精度な時計情報を表示することができる。   Therefore, according to the portable information device 110 of this embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the airtightness in the cavity C is ensured is provided, the high-quality portable information device 110 having excellent characteristics and reliability can be provided. . In addition to this, it is possible to display highly accurate clock information that is stable over a long period of time.

(電波時計)
次に、図17に基づいて、この発明の電波時計の一実施形態について説明する。
図17は、電波時計130の概略構成図である。
ここで、電波時計130は、フィルタ部131に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)とに、標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
(Radio watch)
Next, an embodiment of the radio timepiece of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of the radio timepiece 130.
Here, the radio timepiece 130 includes the piezoelectric vibrator 1 electrically connected to the filter unit 131, receives a standard radio wave including timepiece information, and automatically corrects and displays it at an accurate time. It is a watch with the function to do.
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have the property of propagating the surface of the earth and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the surface of the earth, so the propagation range is wide and the above two transmitting stations cover all of Japan is doing.

図17に示すように、電波時計130のアンテナ132は、40kHz、または60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、40kHz若しくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ133によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部131によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子1は、上記搬送周波数と同一の40kHz、および60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部138、139をそれぞれ備えている。
As shown in FIG. 17, the antenna 132 of the radio timepiece 130 receives a long standard wave of 40 kHz or 60 kHz. The long-wave standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on a 40 kHz or 60 kHz carrier wave. The received long standard wave is amplified by the amplifier 133 and filtered and tuned by the filter unit 131 having the plurality of piezoelectric vibrators 1.
The piezoelectric vibrator 1 according to this embodiment includes crystal vibrator portions 138 and 139 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz, which are the same as the carrier frequency.

さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路134により検波復調される。
続いて、波形整形回路135を介してタイムコードが取り出され、CPU136でカウントされる。CPU136では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC137に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部138、139は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and rectification circuit 134.
Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 135 and counted by the CPU 136. The CPU 136 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected in the RTC 137, and accurate time information is displayed.
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the crystal vibrator units 138 and 139 are preferably vibrators having the tuning fork type structure described above.

なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5KHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計130を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。   In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Accordingly, when the radio timepiece 130 that can be used overseas is incorporated in a portable device, the piezoelectric vibrator 1 having a frequency different from that in Japan is required.

したがって、本実施形態の電波時計130によれば、キャビティC内の気密が確保された圧電振動子1を備えているため、特性や信頼性に優れた高品質な電波時計130を提供できる。さらにこれに加え、長期に亘って安定した高精度に時刻をカウントすることができる。   Therefore, according to the radio timepiece 130 of this embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the airtightness in the cavity C is ensured is provided, a high quality radio timepiece 130 having excellent characteristics and reliability can be provided. In addition to this, it is possible to count the time with high accuracy and stability over a long period of time.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、圧電振動子1の製造方法における微調工程(S80、図8参照)では、不図示のトリミング装置に、予め複数のトリミング加工パターン72,76が設定されており、このトリミング加工パターン72,76は、粗微調膜21a、および微調膜21bにそれぞれ複数のスポット73(除去部74)を形成するように設定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、トリミング加工パターン72,76は、少なくとも1つのスポット73を形成するように構成されていればよい。
また、トリミング加工パターン72,76をスポット73とライン状に形成される除去部71(図11参照)とにより構成してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the fine tuning step (S80, see FIG. 8) in the method of manufacturing the piezoelectric vibrator 1, a plurality of trimming patterns 72 and 76 are set in advance in a trimming apparatus (not shown). In the above description, a case is described in which a plurality of spots 73 (removal portions 74) are formed on the coarse / fine adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b. However, the present invention is not limited to this, and the trimming patterns 72 and 76 may be configured to form at least one spot 73.
Moreover, you may comprise the trimming process patterns 72 and 76 by the spot 73 and the removal part 71 (refer FIG. 11) formed in a line form.

さらに、上述の実施形態では、接合工程(S60)において、ベース基板用ウエハ40の裏面40bに陽極となる接合補助材を配置するとともに、リッド基板用ウエハ50の表面50bに陰極を配置する方式(いわゆる、対向電極方式)を採用してもよいし、接合材23を陽極に接続するとともに、リッド基板用ウエハ50の表面50bに陰極を配置し、接合材23に対して電圧を直接印加する方式(いわゆる直接電極方式)を採用しても構わない。   Furthermore, in the above-described embodiment, in the bonding step (S60), a bonding auxiliary material serving as an anode is disposed on the back surface 40b of the base substrate wafer 40, and a cathode is disposed on the front surface 50b of the lid substrate wafer 50 (see FIG. A so-called counter electrode method) may be employed, or the bonding material 23 is connected to the anode, a cathode is disposed on the surface 50b of the lid substrate wafer 50, and a voltage is directly applied to the bonding material 23. (So-called direct electrode method) may be adopted.

対向電極方式を採用することで、陽極接合時に接合補助材と陰極との間に電圧を印加することで、接合補助材とベース基板用ウエハ40の裏面40bとの間に陽極接合反応が発生し、これに連動して接合材23とリッド基板用ウエハ50の裏面50aとの間が陽極接合される。これにより、接合材23の全面に対してより均一に電圧を印加することが可能になり、接合材23とリッド基板用ウエハ50の裏面50aとの間を確実に陽極接合することができる。
これに対して、直接電極方式を採用することで、対向電極方式で必要となる接合工程後の接合補助材の除去作業が不要になるので、製造工数を削減することができ、製造効率の向上を図ることができる。
By adopting the counter electrode method, an anodic bonding reaction occurs between the bonding auxiliary material and the back surface 40b of the base substrate wafer 40 by applying a voltage between the bonding auxiliary material and the cathode during anodic bonding. In conjunction with this, the bonding material 23 and the back surface 50a of the lid substrate wafer 50 are anodically bonded. Thereby, it becomes possible to apply a voltage more uniformly to the entire surface of the bonding material 23, and the anodic bonding can be reliably performed between the bonding material 23 and the back surface 50 a of the lid substrate wafer 50.
In contrast, the direct electrode method eliminates the need to remove the bonding auxiliary material after the bonding process required by the counter electrode method, thus reducing the number of manufacturing steps and improving the manufacturing efficiency. Can be achieved.

1…圧電振動子 2…ベース基板 3…リッド基板 4…圧電振動片(音叉型圧電振動片) 5…パッケージ 10,11…振動腕部 21…重り金属膜 21a…粗微調膜 21b…微調膜 24…圧電板 71,74,75…除去部 72,76…トリミング加工パターン(加工パターン) 73…スポット 77…粗調パターン 100…発振器 101…発振器の集積回路 110…携帯情報機器(電子機器) 113…電子機器の計時部 130…電波時計 131…電波時計のフィルタ部 C…キャビティ S80…微調工程 S81…周波数測定工程 S83…パターン加工工程 S170…粗調工程   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric vibrator 2 ... Base board | substrate 3 ... Lid board | substrate 4 ... Piezoelectric vibrating piece (tuning fork type piezoelectric vibrating piece) 5 ... Package 10, 11 ... Vibrating arm part 21 ... Weight metal film 21a ... Coarse fine adjustment film 21b ... Fine adjustment film 24 ... Piezoelectric plates 71, 74, 75 ... Removal portions 72, 76 ... Trimming pattern (processing pattern) 73 ... Spot 77 ... Coarse tone pattern 100 ... Oscillator 101 ... Oscillator integrated circuit 110 ... Portable information device (electronic device) 113 ... Timekeeping unit of electronic device 130 ... Radio clock 131 ... Filter unit of radio clock C ... Cavity S80 ... Fine adjustment process S81 ... Frequency measurement process S83 ... Pattern processing process S170 ... Coarse adjustment process

Claims (10)

振動腕部に周波数調整用の粗微調膜、および微調膜からなる重り金属膜が形成されている音叉型圧電振動片を、パッケージ内に封止し、
前記粗微調膜、および前記微調膜にレーザ光を照射して前記粗微調膜、および前記微調膜を部分的に除去することにより、前記音叉型圧電振動片の周波数が目標周波数となるように調整する微調工程を有する圧電振動子の製造方法であって、
前記微調工程は、
前記音叉型圧電振動片の周波数を測定する周波数測定工程と、
前記周波数測定工程により測定された周波数と前記目標周波数との差に応じ、予め設定された加工パターンで前記レーザ光を照射し、少なくとも前記粗微調膜を1回で除去するパターン加工工程とを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
A tuning fork-type piezoelectric vibrating piece in which a weight metal film made of a fine adjustment film and a fine adjustment film for frequency adjustment is formed in a vibrating arm is sealed in a package,
The coarse and fine tuning film and the fine tuning film are irradiated with laser light to partially remove the coarse and fine tuning film and the fine tuning film, thereby adjusting the frequency of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece to a target frequency. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a fine tuning process,
The fine tuning step includes
A frequency measuring step of measuring the frequency of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece;
A pattern processing step of irradiating the laser beam with a preset processing pattern in accordance with a difference between the frequency measured by the frequency measurement step and the target frequency, and removing at least the coarse and fine adjustment film at a time. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator.
前記加工パターンは、前記レーザ光により前記粗微調膜と前記微調膜とを同じ加工タイミングで除去するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子の製造方法。   2. The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the processing pattern is set so that the coarse and fine adjustment film and the fine adjustment film are removed by the laser light at the same processing timing. 前記加工パターンは、前記粗微調膜、および前記微調膜の前記レーザ光により除去された部分が少なくとも1つのスポットを有するように設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧電振動子の製造方法。   The said processing pattern is set so that the part removed by the said laser beam of the said rough fine-tuning film and the said fine-tuning film may have at least 1 spot, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of the piezoelectric vibrator. 前記加工パターンは、前記粗微調膜、および前記微調膜の前記レーザ光により除去された部分が互いに間隔をあけた状態で点在する複数のスポットを形成するように設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の圧電振動子の製造方法。   The processing pattern is set so as to form a plurality of spots scattered in a state where the rough fine-tuning film and the portions of the fine-tuning film removed by the laser beam are spaced apart from each other. A method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to any one of claims 1 to 3. 前記パターン加工工程は、前記パッケージ内に音叉型圧電振動片を封止する前工程で行われる粗調工程を含んでおり、
前記粗調工程は、前記レーザ光により前記粗微調膜を除去する工程であって、
前記加工パターンに、前記粗調工程における前記粗微調膜の粗調パターンが設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の圧電振動子の製造方法。
The pattern processing step includes a rough adjustment step performed in a previous step of sealing the tuning fork type piezoelectric vibrating piece in the package,
The coarse adjustment step is a step of removing the coarse / fine adjustment film by the laser beam,
5. The method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein a rough adjustment pattern of the coarse / fine adjustment film in the rough adjustment step is set in the processing pattern.
パッケージ内に音叉型圧電振動片が封止され、
この音叉型圧電振動片の振動腕部に、周波数調整用の粗微調膜、および微調膜からなる重り金属膜が形成され、
前記粗微調膜、および前記微調膜に、レーザ光を照射することによって部分的に除去部が形成されている圧電振動子において、
前記除去部の少なくとも一部に、スポットが形成されていることを特徴とする圧電振動子。
A tuning fork type piezoelectric vibrating piece is sealed in the package,
On the vibrating arm portion of this tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a coarse / fine adjustment film for frequency adjustment and a weight metal film made of a fine adjustment film are formed,
In the piezoelectric vibrator in which the removal portion is partially formed by irradiating the rough fine-tuning film and the fine-tuning film with laser light,
A piezoelectric vibrator, wherein a spot is formed on at least a part of the removal portion.
前記除去部は、互いに間隔をあけて形成されている複数のスポットで構成されていることを特徴とする請求項6に記載の圧電振動子。   The piezoelectric vibrator according to claim 6, wherein the removing unit is configured by a plurality of spots formed at intervals. 請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。   8. An oscillator, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator. 請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。   8. An electronic apparatus, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to a timer unit. 請求項6または請求項7に記載の前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。   A radio-controlled timepiece, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 6 or 7 is electrically connected to a filter portion.
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