JP2013157907A

JP2013157907A - Manufacturing method of piezoelectric vibrator and piezoelectric vibrator

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Publication number: JP2013157907A
Application number: JP2012018663A
Authority: JP
Inventors: Naoya Ichimura; 直也市村
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator which makes a desired frequency less likely to deviate.SOLUTION: When a tuning-fork type piezoelectric vibration piece is installed on an installation board 100 and a weight metal film 21 is deposited, the tuning-fork type piezoelectric vibration piece is installed on the installation board 100 so that a space is formed between surfaces opposite to deposition target surfaces of vibration arm parts 10, 11 and the installation board 100. Then, the weight metal film 21 is deposited on the deposition target surfaces by an evaporation method.

Description

この発明は、圧電振動子の製造方法及び圧電振動子に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator manufacturing method and a piezoelectric vibrator.

近年、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が多く用いられている。この種の圧電振動子としては、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従来から知られている。上記音叉型水晶振動片を封止するパッケージは、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。 2. Description of the Related Art In recent years, piezoelectric vibrators that use quartz or the like as a time source, a timing source such as a control signal, a reference signal source, and the like are often used in mobile phones and portable information terminals. As this type of piezoelectric vibrator, a tuning fork type crystal vibrating piece is vacuum-sealed in a package in which a cavity (sealed chamber) is formed. The package for sealing the tuning-fork type crystal vibrating piece 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 together. Yes.

このように構成された圧電振動子は製造工程中に周波数の調整が行われる。この周波数調整方法としては、予め音叉型水晶振動片の腕先端側（振動腕部先端側）にＣｒ、Ａｕ、Ａｇ等の重り金属膜を形成し、この重り金属膜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）。
このような周波数調整方法では一般的に、パッケージ内に音叉型水晶振動片を真空封止する前に、重り金属膜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金属膜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粗微調工程及び微調工程と、を行っている。 The piezoelectric vibrator configured as described above is adjusted in frequency during the manufacturing process. As this frequency adjustment method, a weight metal film such as Cr, Au, Ag, etc. is formed in advance on the arm tip side (vibration arm tip side) of the tuning-fork type crystal vibrating piece, and laser light is irradiated to the weight metal film. There is a method of partially removing (trimming) (for example, see Patent Document 1).
Generally in such a frequency adjustment method, before vacuum-sealing the tuning-fork type crystal vibrating piece in the package, the weight metal film is removed by irradiating with a laser beam, and a rough adjustment step for adjusting the frequency roughly, A tuning fork crystal unit is vacuum-sealed in the package, and the weight metal film is irradiated and removed from the outside of the package by laser irradiation, and a coarse adjustment process and a fine adjustment process for adjusting to a target frequency are performed. Yes.

上記粗調工程、粗微調工程、及び微調工程は、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金属膜にレーザ光を照射して行われる。そして、この周波数調整方法では、これら粗調工程、粗微調工程、及び微調工程をそれぞれで何度か繰り返し、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ようにする。 The coarse adjustment step, coarse adjustment step, and fine adjustment step are each performed by measuring the frequency of the tuning-fork type quartz vibrating piece and irradiating the weight metal film with laser light based on the measurement result. In this frequency adjustment method, the rough tuning process, the coarse / fine tuning process, and the fine tuning process are repeated several times, so that the frequency of the tuning-fork type crystal vibrating piece gradually falls within the target frequency range.

特開２００９−２０７１８６号公報JP 2009-207186 A

ところで、周波数調整の前提となる上記重り金属膜を成膜する工程では、ウエハに連結されている状態の音叉型水晶振動片を平板状の設置板に当接させた状態で設置し、振動腕部の成膜対象面以外の部位をマスクして行うことが一般的である。 By the way, in the step of forming the weight metal film, which is a precondition for frequency adjustment, the tuning-fork type crystal vibrating piece connected to the wafer is placed in contact with the plate-like installation plate, and the vibrating arm In general, this is performed by masking portions other than the film formation target surface.

しかしながら、このような方法では、ウエハから音叉型水晶振動片が脱落していた場合にマスクの開口から成膜材が設置板に付着してしまい、次の工程において別の音叉型水晶振動片を設置した場合に、音叉型水晶振動片に成膜材が付着してしまう虞があった。そして、このように意図せずに音叉型水晶振動片に付着した成膜材は、はがれやすいものであり、はがれてしまった場合には、音叉型水晶振動片の周波数にずれが生じる可能性があった。 However, in such a method, when the tuning fork type quartz vibrating piece has fallen off from the wafer, the film forming material adheres to the installation plate from the opening of the mask, and another tuning fork type quartz vibrating piece is attached in the next step. When installed, the film-forming material may adhere to the tuning-fork type quartz vibrating piece. In addition, the film-forming material unintentionally attached to the tuning fork type quartz vibrating piece is easy to peel off, and if it is peeled off, the frequency of the tuning fork type quartz vibrating piece may be shifted. there were.

またさらに、上記方法では、成膜対象面に重り金属膜は成膜されるものの、成膜対象面の反対側の面には成膜されない。このため、成膜された部位とそうでない部位を起点に重り金属膜がはがれ易い状態であるといえ、重り金属膜がはがれて、音叉型水晶振動片の周波数にずれが生じ易い状態であった。 Furthermore, in the above method, although the weight metal film is formed on the film formation target surface, it is not formed on the surface opposite to the film formation target surface. For this reason, it can be said that the weight metal film is easily peeled off starting from the part where the film is formed and the part not being formed, but the weight metal film is peeled off and the frequency of the tuning fork type quartz vibrating piece is likely to be shifted. .

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、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる圧電振動子の製造方法及び圧電振動子を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator manufacturing method and a piezoelectric vibrator that can provide a piezoelectric vibrator in which a desired frequency is hardly shifted. And

上記課題の解決手段として、本発明の圧電振動子の製造方法は、振動腕部に周波数調整用の重り金属膜が成膜される音叉型圧電振動片をパッケージ内に封止してなる圧電振動子の製造方法であって、前記音叉型圧電振動片を設置板に設置して前記重り金属膜を成膜する際、前記振動腕部の成膜対象面の反対側の面と前記設置板との間に空間が形成されるように、前記設置板に前記音叉型圧電振動片を設置し、前記成膜対象面に対して蒸着法又はスパッタリング法により前記重り金属膜を成膜する金属膜形成工程を有することを特徴とする。 As a means for solving the above problems, the piezoelectric vibrator manufacturing method according to the present invention includes a piezoelectric vibration obtained by sealing a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece in which a weight metal film for frequency adjustment is formed on a vibrating arm in a package. A method of manufacturing a child, wherein when the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is placed on an installation plate to form the weight metal film, a surface of the vibrating arm portion opposite to a film formation target surface and the installation plate, Metal film formation in which the tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is installed on the installation plate so that a space is formed between them, and the weight metal film is formed on the deposition target surface by vapor deposition or sputtering. It has the process.

本発明の圧電振動子の製造方法によれば、設置板に音叉型圧電振動片を設置した状態で、振動腕部の成膜対象面の反対側の面と設置板との間に空間が形成されるため、振動腕部が設置板から浮き上がるような状態となり、設置板に重り金属膜を形成する成膜材が付着していた場合であっても、振動腕部の成膜対象面の反対側の面に上記成膜材が不意に付着してしまうことを防ぐことができる。これにより、不意に付着した成膜対象面の反対側の面の成膜材が製造中及び製造後に、はがれて周波数がずれる事態をなくし、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。
また、振動腕部の成膜対象面の反対側の面と設置板との間の空間を通して、上記反対側の面及び振動腕部の側面に重り金属膜を成膜することができるため、製造中及び製造後に重り金属膜がはがれ難い状態にすることができる。これにより、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。 According to the method of manufacturing a piezoelectric vibrator of the present invention, a space is formed between the surface opposite to the film formation target surface of the vibrating arm and the installation plate in a state where the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is installed on the installation plate. Therefore, even if the vibrating arm part is lifted off the installation plate and the film forming material that forms the weight metal film is attached to the installation plate, it is opposite to the film formation target surface of the vibrating arm part. It is possible to prevent the film-forming material from adhering to the side surface unexpectedly. Accordingly, it is possible to provide a piezoelectric vibrator in which the film deposition material on the surface opposite to the film deposition target surface that has adhered unexpectedly is peeled off during and after manufacture, and the frequency is not shifted and the desired frequency is not easily shifted. it can.
In addition, since a weight metal film can be formed on the opposite surface and the side surface of the vibrating arm portion through the space between the surface opposite to the film formation target surface of the vibrating arm portion and the installation plate, manufacturing is possible. The weight metal film can be made difficult to peel off during and after manufacture. Thereby, it is possible to provide a piezoelectric vibrator in which a desired frequency is difficult to shift.

また、本発明の圧電振動子の製造方法は、前記金属膜形成工程において、前記設置板と前記音叉型圧電振動片との間にスペーサを設け、前記設置板と前記音叉型圧電振動片の前記振動腕部を離間させることで、前記空間を形成することを特徴とする。
これによれば、スペーサを用いることで、振動腕部の成膜対象面の反対側の面と設置板との間に空間を簡易に形成できるため、当該発明を容易に実施でき、また製造コストを抑制できる。 In the method for manufacturing a piezoelectric vibrator of the present invention, in the metal film forming step, a spacer is provided between the installation plate and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, and the installation plate and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece are The space is formed by separating the vibrating arms.
According to this, since the space can be easily formed between the surface opposite to the film formation target surface of the vibrating arm portion and the installation plate by using the spacer, the invention can be easily implemented and the manufacturing cost can be reduced. Can be suppressed.

また、本発明の圧電振動子の製造方法は、前記金属膜形成工程において、前記スペーサは窓部を有するシート状の部材であり、前記窓部の開口内側に前記振動腕部の前記成膜対象面を配置することを特徴とする。
これによれば、設置板が窓部以外の箇所では覆われるようになるため、設置板に付着する成膜材を抑制することができ、設置板の状態を良好に保つことができる。 Further, in the method for manufacturing a piezoelectric vibrator of the present invention, in the metal film forming step, the spacer is a sheet-like member having a window part, and the film formation target of the vibrating arm part inside the opening of the window part. A surface is arranged.
According to this, since the installation plate is covered at a place other than the window portion, the film forming material adhering to the installation plate can be suppressed, and the state of the installation plate can be kept good.

また、本発明の圧電振動子の製造方法は、前記スペーサの表面に、微細な凹凸が多数形成されていることを特徴とする。
これによれば、スペーサの表面に成膜材が付着した場合の成膜材のスペーサに対する密着性を高めることができ、成膜材が付着してしまった面に圧電振動片を当接させてしまった場合に、成膜材が圧電振動片に付着するのを抑制することができる。 The method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that a large number of fine irregularities are formed on the surface of the spacer.
According to this, the adhesion of the film-forming material to the spacer when the film-forming material adheres to the surface of the spacer can be improved, and the piezoelectric vibrating reed is brought into contact with the surface on which the film-forming material has adhered. In this case, the film forming material can be prevented from adhering to the piezoelectric vibrating piece.

また、本発明の圧電振動子は、振動腕部に周波数調整用の重り金属膜が成膜される音叉型圧電振動片をパッケージ内に封止してなる圧電振動子であって、前記重り金属膜が、前記振動腕部における厚み方向の一側に位置する第１面、前記厚み方向の他側に位置する第２面、及び前記厚み方向に直交する方向に位置する両側面に形成され、前記第１面の膜厚が、前記第２面、及び前記両側面の膜厚よりも大きく、前記両側面の膜厚が、前記第２面よりも大きくなっていることを特徴とする。
これによれば、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。 The piezoelectric vibrator of the present invention is a piezoelectric vibrator formed by sealing a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece in which a weight metal film for frequency adjustment is formed on a vibrating arm in a package. A film is formed on a first surface located on one side in the thickness direction of the vibrating arm, a second surface located on the other side in the thickness direction, and both side surfaces located in a direction perpendicular to the thickness direction, The film thickness of the first surface is larger than the film thickness of the second surface and the both side surfaces, and the film thickness of the both side surfaces is larger than the second surface.
According to this, it is possible to provide a piezoelectric vibrator in which a desired frequency is difficult to shift.

本発明によれば、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric vibrator in which a desired frequency is difficult to shift.

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した図である。It is an internal block diagram of the piezoelectric vibrator in the embodiment of the present invention, and is a view showing a state where a lid substrate is removed. 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. 重り金属膜を形成する工程を説明する図であり、（ａ）はウエハに連結された状態の圧電振動片およびスペーサの上面図であり、（ｂ）は（ａ）の状態からマスクを設置した状態を示したマスク等の上面図である。It is a figure explaining the process of forming a weight metal film, (a) is a top view of a piezoelectric vibrating piece and a spacer connected to the wafer, (b) is a mask installed from the state of (a) It is a top view of the mask etc. which showed the state. 重り金属膜を形成する工程を説明する図であり、（ａ）は図１１（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、（ｂ）は図１１（ｂ）の矢印Ｄ方向に見た矢視図である。It is a figure explaining the process of forming a weight metal film, (a) is sectional drawing which follows CC line of FIG.11 (b), (b) is seen in the arrow D direction of FIG.11 (b). FIG. 重り金属膜を形成する工程を説明する図であり、圧電振動片の振動腕部に重り金属膜が成膜される状態を示した図である。It is a figure explaining the process of forming a weight metal film, and is a figure showing a state where a weight metal film is formed on a vibrating arm part of a piezoelectric vibrating piece. 上記スペーサの拡大図である。It is an enlarged view of the said spacer.

以下、本発明の実施形態について説明する。
（圧電振動子）
まず、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(Piezoelectric vibrator)
First, FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator 1 according to an embodiment of the present invention, and 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、及び重り金属膜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 has 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の励振電極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の励振電極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 vibration arm portion 10 and on both side surfaces of the other vibration arm portion 11. Further, second excitation electrodes 14 are mainly formed on both side surfaces of 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.

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する際に用いる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、振動腕部１０，１１の先端側に設定される粗微調領域２１ａと、振動腕部１０，１１の先端側から粗微調領域２１ａよりも離間した微調領域２１ｂと、に跨るように形成されている。重り金属膜２１のうち、粗微調領域２１ａに形成された金属膜は、周波数を粗く調整する際に使用され、微調領域２１ｂに形成された金属膜は微小調整する際に使用される。詳しくは、これら粗微調領域２１ａ、および微調領域２１ｂに形成された重り金属膜２１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）。 The tip of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 is coated with a weight adjusting weight metal film 21 used to vibrate its own vibration state within a predetermined frequency range.
Here, the weight metal film 21 is formed of, for example, silver (Ag) or gold (Au), and includes a coarse / fine adjustment region 21a set on the tip side of the vibrating arm portions 10 and 11, and a vibrating arm. It is formed so as to straddle the fine adjustment area 21b that is separated from the coarse adjustment area 21a from the tip side of the portions 10 and 11. Of the weight metal film 21, the metal film formed in the coarse / fine adjustment region 21a is used when the frequency is coarsely adjusted, and the metal film formed in the fine adjustment region 21b is used when the fine adjustment is performed. Specifically, by adjusting the frequency using the weight of the weight metal film 21 formed in the coarse / fine adjustment area 21a and the fine adjustment area 21b, the frequency of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 is set to the target frequency of the device. It can be within the range (details will be described later).

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、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, and this recess 3a is formed so that the piezoelectric vibrating reed 4 is placed when the substrates 2 and 3 are overlapped. It is a cavity recess that becomes the cavity C to be accommodated. The lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 with the recess 3a facing the base substrate 2 side.

一方、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。 On the other hand, 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 can be superimposed on the lid substrate 3. It is formed in a plate shape with a size. 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を埋めるようにして一対の貫通電極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。 A pair of through electrodes 32 and 33 are formed in the pair of through holes 30 and 31 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.

図３を参照し、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。すなわち、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。 Referring to FIG. 3, the cylindrical body 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. That is, 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.

一方で、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。 On the other hand, the core portion 7 is a conductive core formed of a metal material in a columnar shape, and both ends are flat like the cylindrical body 6 and have the same thickness as the thickness of the base substrate 2. Is formed.
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.

次に、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、上述した一対の引き回し電極３６，３７と、がパターニングされている。 Next, as shown in FIGS. 1 to 4, the upper surface side of the base substrate 2 (the bonding surface side to which the lid substrate 3 is bonded) is made of Al for anodic bonding with a conductive material (for example, aluminum). The bonding material 35 and the pair of routing electrodes 36 and 37 described above are patterned.

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。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 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. 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.

また、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はそれぞれ、圧電振動子の製造工程中の重り金属膜形成工程を説明する図である。 (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. FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining a weight metal film forming process in the manufacturing process of the piezoelectric vibrator.

以下では、図１０に示すように、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１０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。 In the following, a plurality of piezoelectric vibrating reeds 4 are encapsulated between 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, as shown in FIG. A method for simultaneously manufacturing a plurality of piezoelectric vibrators 1 by forming the wafer bonded body 60 and cutting the wafer bonded body 60 will be described. In addition, the broken line M shown in FIG. 10 shows the cutting line cut | disconnected by a cutting process.

図８を参照し、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。 Referring to FIG. 8, the method of manufacturing piezoelectric vibrator 1 in the present embodiment mainly includes a piezoelectric vibrating piece manufacturing step (S10), a lid substrate wafer manufacturing step (S20), and a base substrate wafer manufacturing step ( S30) and an assembly process (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を参照し、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を説明する。かかる工程では、上述の圧電振動片４（図５、図６参照）を作製する。具体的には、まず、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, the piezoelectric vibrating piece manufacturing step (S10) will be described with reference to FIGS. In this step, the piezoelectric vibrating reed 4 described above (see FIGS. 5 and 6) is produced. Specifically, first, 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後のウエハの両面に一対の振動腕部１０，１１、および基部１２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 12 on both surfaces of the wafer after polishing. 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。ここで、ウエハには、圧電板２４の外形形状とされた中間体が複数連結された状態となっている。
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. Here, a plurality of intermediate bodies having the outer shape of the piezoelectric plate 24 are connected to the wafer.
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１５（１３，１４）、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極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 forming step of forming the excitation electrodes 15 (13, 14), the extraction electrodes 19, 20 and the mount electrodes 16, 17 respectively (see FIG. 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の先端の周波数調整用の粗微調領域２１ａ、および微調領域２１ｂにおいて重り金属膜２１を形成する（重り金属膜形成工程、Ｓ１６０）。 After the electrode formation step (S150) is completed, the weight metal film 21 is formed in the coarse / fine adjustment region 21a for frequency adjustment and the fine adjustment region 21b at the tips of the pair of vibrating arms 10 and 11 (weight metal film formation step, S160).

この重り金属膜形成工程では、図１２に示すように、まず平板状に形成された設置板１００に、シート状のスペーサ１０１を設置し、このスペーサ１０１上に、ウエハに連結された状態の圧電板２４（圧電振動片４）を設置する。図１１（ａ）及び図１２（ａ）に示すように、スペーサ１０１には圧電板２４の連設方向に長く延在する長方形状の窓部１０２が設けられており、ここでは、圧電板２４における振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａが窓部１０２の開口内側に位置するように、圧電板２４を設置する。
これにより、振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面と設置板１００との間に空間Ｋ（図１２参照）が形成され、圧電板２４は、その振動腕部１０，１１が設置板１００からスペーサ１０１の厚み分だけ離間し、浮き上がるような状態で配置されることになる。なお、スペーサ１０１の厚さは、本実施形態では１２０μｍ程度に設定されている。また、本実施形態では、振動腕部１０、１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面の先端とスペーサ１０１の窓部１０２の開口端とが接するように配置されている。ただし、振動腕部１０、１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面の先端とスペーサ１０１の窓部１０２の開口端とが離れていてもよい。 In this weight metal film forming step, as shown in FIG. 12, a sheet-like spacer 101 is first installed on a flat plate-like installation plate 100, and the piezoelectric material in a state connected to the wafer is placed on the spacer 101. A plate 24 (piezoelectric vibrating piece 4) is installed. As shown in FIG. 11A and FIG. 12A, the spacer 101 is provided with a rectangular window portion 102 that extends long in the direction in which the piezoelectric plates 24 are continuously provided. The piezoelectric plate 24 is installed so that the film formation target surfaces 10 A and 11 A of the vibrating arm portions 10 and 11 are located inside the opening of the window portion 102.
As a result, a space K (see FIG. 12) is formed between the surfaces of the vibrating arm portions 10 and 11 opposite to the film formation target surfaces 10A and 11A and the installation plate 100, and the piezoelectric plate 24 has the vibrating arm portions. 10 and 11 are spaced apart from the installation plate 100 by the thickness of the spacer 101, and are arranged in a state of floating. The thickness of the spacer 101 is set to about 120 μm in this embodiment. In the present embodiment, the vibrating arms 10 and 11 are arranged so that the tips of the surfaces opposite to the film formation target surfaces 10A and 11A are in contact with the opening end of the window portion 102 of the spacer 101. However, the tips of the surfaces of the vibrating arms 10 and 11 opposite to the film formation target surfaces 10 A and 11 A may be separated from the opening ends of the window portions 102 of the spacer 101.

そして、圧電板２４を設置した後、図１１（ｂ）および図１２（ａ）に示すように、成膜対象面１０Ａ，１１Ａを外側に露出させる開口部１０３が形成されたシート状のマスク１０４を圧電板２４に被せ、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、蒸着源１０５から成膜材を放出して蒸着により成膜を行う。なお、蒸着源１０５は、マスク１０４から離間してマスク１０４に向き合うように配されている。また、本実施形態では、蒸着法により重り金属膜を成膜するが、スパッタリング法であっても構わない。また、上記マスク１０４の開口部１０３も圧電板２４の連設方向に長く延在する長方形状となっている。 Then, after the piezoelectric plate 24 is installed, as shown in FIG. 11B and FIG. 12A, a sheet-like mask 104 having openings 103 for exposing the film formation target surfaces 10A and 11A to the outside. Is deposited on the piezoelectric plate 24, and as shown in FIGS. 12A and 12B, a film forming material is discharged from the vapor deposition source 105 to form a film by vapor deposition. The vapor deposition source 105 is disposed so as to face the mask 104 while being separated from the mask 104. In this embodiment, the weight metal film is formed by vapor deposition, but sputtering may be used. The opening 103 of the mask 104 has a rectangular shape extending long in the direction in which the piezoelectric plates 24 are arranged.

なお、ここで図１４は、スペーサ１０１の拡大図を示し、同図に示すように、スペーサ１０１の表面には、微細な凹凸１０１Ａが多数形成され、所謂梨地になっている。これら凹凸１０１Ａは例えばショットブラスト等によって形成されている。 Here, FIG. 14 shows an enlarged view of the spacer 101. As shown in FIG. 14, a large number of fine irregularities 101A are formed on the surface of the spacer 101, which is a so-called satin finish. These irregularities 101A are formed by, for example, shot blasting.

上述のようにスペーサ１０１を用いて設置板１００に圧電板２４を設置し蒸着を行った場合、図１３に示すように、成膜材は、主に成膜対象面１０Ａ，１１Ａに当たり、一部は振動腕部１０，１１の側方を通って設置板１００側に向かう。そして、ここで振動腕部１０，１１が設置板１００から浮き上がるような状態であるため、振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面１０Ｂ，１１Ｂと設置板１００との間の空間Ｋを通して、成膜材の一部は、振動腕部１０，１１の図面の向きで下方に回り込み、上記反対側の面１０Ｂ，１１Ｂ及び振動腕部１０，１１の側面１０Ｓ，１１Ｓに重り金属膜２１が成膜されることになる。このため同図に示すように、振動腕部１０，１１の全周に亘って重り金属膜２１が成膜される。 When the piezoelectric plate 24 is installed on the installation plate 100 using the spacer 101 and vapor deposition is performed as described above, the film forming material mainly hits the film formation target surfaces 10A and 11A as shown in FIG. Goes to the installation plate 100 side through the sides of the vibrating arms 10 and 11. Since the vibrating arm portions 10 and 11 are lifted from the installation plate 100 here, the surfaces 10B and 11B on the opposite side of the film formation target surfaces 10A and 11A of the vibrating arm portions 10 and 11 and the installation plate 100 Through the space K, a part of the film forming material turns downward in the drawing direction of the vibrating arm portions 10 and 11, and the opposite surfaces 10B and 11B and the side surfaces 10S and 11S of the vibrating arm portions 10 and 11 are provided. The metal film 21 is formed on the weight. Therefore, as shown in the figure, the weight metal film 21 is formed over the entire circumference of the vibrating arm portions 10 and 11.

ここで、重り金属膜２１の膜厚の状態を説明すると、図１３に示すように、振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａでは、蒸着源１０５に指向しているため重り金属膜２１が最も厚く成膜され、次に、振動腕部１０，１１の側面１０Ｓ，１１Ｓの膜厚が厚く、反対側の面１０Ｂ，１１Ｂには成膜材はそれ程多く当たらないため、膜厚は最も薄くなる。
すなわち、換言すれば、振動腕部１０，１１では、重り金属膜２１が、振動腕部１０，１１における厚み方向の一側に位置する第１面に対応する成膜対象面１０Ａ，１１Ａ、厚み方向の他側に位置する、第２面に対応する成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面１０Ｂ，１１Ｂ、及び厚み方向に直交する方向に位置する両側面１０Ｓ，１１Ｓに形成され、成膜対象面１０Ａ，１１Ａの膜厚が、上記反対側の面１０Ｂ，１１Ｂ、及び両側面１０Ｓ，１１Ｓの膜厚よりも大きく、両側面１０Ｓ，１１Ｓの膜厚が、反対側の面１０Ｂ，１１Ｂよりも大きくなっている。 Here, the state of the thickness of the weight metal film 21 will be described. As shown in FIG. 13, since the film formation target surfaces 10 A and 11 A of the vibrating arm portions 10 and 11 are directed to the vapor deposition source 105, The film 21 is formed to be the thickest. Next, the side surfaces 10S and 11S of the vibrating arm portions 10 and 11 are thick, and the opposite surfaces 10B and 11B do not hit the film forming material so much. Becomes the thinnest.
In other words, in the vibrating arm portions 10 and 11, the weight metal film 21 has the film formation target surfaces 10 A and 11 A corresponding to the first surface located on one side in the thickness direction of the vibrating arm portions 10 and 11 and the thickness. Formed on the opposite sides of the film formation target surfaces 10A and 11A corresponding to the second surface and the opposite side surfaces 10S and 11S located in the direction perpendicular to the thickness direction. The film target surfaces 10A and 11A are larger in thickness than the opposite surfaces 10B and 11B and the opposite side surfaces 10S and 11S, and the opposite side surfaces 10S and 11S have opposite film thicknesses 10B and 11B. Is bigger than.

なお、本実施形態において成膜対象面１０Ａ，１１Ａの重り金属膜２１の膜厚は、例えば約１５００Å〜３μｍ程度の範囲で形成される。さらに詳しくは、粗微調領域２１ａの重り金属膜２１の膜厚と、微調領域２１ｂの重り金属膜２１の膜厚の膜厚を異ならせ、粗微調領域２１ａ方を厚くするが、このような形成方法については、開口部の大きさの異なるマスクを段階的に用いて形成する等して行う。また、本実施形態では、重り金属膜２１を、粗微調領域２１ａおよび微調領域２１ｂに成膜するようにしたが、粗微調領域２１ａのみに成膜してもよい。そして、この場合にも振動腕部１０，１１の先端側の膜厚を基端側よりも厚くするようにしてもよい。 In the present embodiment, the thickness of the weight metal film 21 on the film formation target surfaces 10A and 11A is, for example, in the range of about 1500 to 3 μm. More specifically, the film thickness of the weight metal film 21 in the coarse / fine adjustment region 21a and the film thickness of the weight metal film 21 in the fine adjustment region 21b are made different to increase the thickness of the coarse / fine adjustment region 21a. About the method, it forms by using the mask from which the magnitude | size of an opening part differs in steps, etc. In this embodiment, the weight metal film 21 is formed in the coarse / fine adjustment region 21a and the fine adjustment region 21b, but may be formed only in the coarse / fine adjustment region 21a. In this case as well, the film thickness on the distal end side of the vibrating arm portions 10 and 11 may be made thicker than that on the proximal end side.

上述のように重り金属膜２１を成膜した後、続いて、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）。 After the weight metal film 21 is formed as described above, a coarse adjustment process for coarsely adjusting the frequency for 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).

この粗調工程Ｓ１７０では、まず、上記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。 In this rough adjustment step S170, first, the frequencies of all the vibrating arm portions 10 and 11 are collectively measured using the frequency measuring device (frequency measurement 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.

そして、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の粗微調領域２１ａに形成された金属膜２１にレーザ光を照射して粗微調領域２１ａの金属膜２１を除去（トリミング）する（トリミング工程、Ｓ１７３）。 Then, based on the calculation result of the trimming amount, the laser control device removes the metal film 21 in the coarse / fine adjustment region 21a by irradiating the metal film 21 formed in the coarse / fine adjustment region 21a of the weight metal film 21 with laser light ( Trimming) (trimming step, S173).

粗調工程（Ｓ１７０）が終了した後は、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。 After the rough adjustment step (S170) is completed, a cutting step is performed in which the connecting portion that finally connects the wafer and the piezoelectric plate 24 is cut to separate the plurality of piezoelectric plates 24 from the wafer into individual pieces. (S180). As a result, a plurality of tuning-fork type piezoelectric vibrating reeds 4 can be manufactured from a single wafer at a time.

（リッド基板用ウエハ作製工程）
次に、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Ｓ２０を説明する。
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、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リッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。 (Wad manufacturing process for lid substrate)
Next, a lid substrate wafer manufacturing step S20 for manufacturing the lid substrate wafer 50 to be the lid substrate 3 later to a state immediately before anodic bonding will be described.
In the lid substrate wafer manufacturing step S20, first, a soda-lime glass is polished to a predetermined thickness and washed, and then a disk-shaped lid substrate wafer 50 is formed by removing the outermost processed 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１０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製工程Ｓ２０が終了する。 Next, a recess forming step is performed for forming a plurality of recesses 3a for the cavity C in the matrix direction by etching or the like on the back surface 50a (the lower surface in FIG. 10) 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. Thus, the lid substrate wafer manufacturing step S20 is completed.

（ベース基板用ウエハ作製工程）
次に、上述した工程と同時、または前後のタイミングで行う、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Ｓ３０を説明する。
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 manufacturing process)
Next, a base substrate wafer manufacturing step S30 for manufacturing the base substrate wafer 40 to be the base substrate 2 later to the state immediately before anodic bonding, which is performed at the same time as before or after the above-described process, will be described.
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３０，３１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（図６参照）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 31 for arranging the pair of through-electrodes 32 and 33 are formed on the base substrate wafer by, for example, pressing (S32).
Specifically, after forming a recess from the back surface 40b (see FIG. 6) of the base substrate wafer 40 by pressing or the like, the recess is penetrated by polishing at least from the front surface 40a side of the base substrate wafer 40, Through holes 30 and 31 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１０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 flush with both surfaces 40a and 40b (upper and lower surfaces in FIG. 10) 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.

（組立工程）
以下では、組立工程（Ｓ４０以下）について説明する。
まず、ベース基板用ウエハ作製工程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、圧電振動片作製工程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）。 (Assembly process)
Below, an assembly process (S40 or less) is demonstrated.
First, the piezoelectric vibrating reed 4 created in the piezoelectric vibrating reed manufacturing step S10 is placed on each of the routing electrodes 36 and 37 of the base substrate wafer 40 formed in the base substrate wafer producing step S30. Is mounted (mounting step, S40).

次に、上述した各ウエハ４０，５０の作製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）。ここでは、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。 Next, an overlaying process is performed in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 created in the above-described fabrication process of the wafers 40 and 50 are superimposed (overlapping process, S50). Specifically, the 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.

重ね合わせ工程後は、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.

なお、本実施形態のように両ウエハ４０，５０同士を陽極接合した場合には、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。 Note that when both the wafers 40 and 50 are anodically bonded as in the present embodiment, a shift due to deterioration with time, impact, or the like, compared to a case where both the wafers 40 and 50 are bonded with an adhesive or the like, a bonded wafer assembly. Therefore, the 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 are 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、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粗微調工程および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、これら工程に用いられるトリミング装置は、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, a coarse / fine adjustment process and a fine adjustment process for finely adjusting the frequency of the individual piezoelectric vibrating reeds 4 sealed in the package 5 to fall within the target frequency range are performed using a trimming device (not shown) (S80). . Note that the trimming device used in these steps is the same as the trimming device used in the coarse adjustment step (S170 in FIG. 9), and thus description of the trimming device is omitted.

粗微調工程および微調工程Ｓ８０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）。そして、トリミング量計算工程Ｓ８２で計算したトリミング量に応じて、周波数の最終調整工程Ｓ８３を行う。 The coarse / fine adjustment step and the fine adjustment step S80 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). Then, a final frequency adjustment step S83 is performed according to the trimming amount calculated in the trimming amount calculation step S82.

最終調整工程Ｓ８３では、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の粗微調領域２１ａおよび微調領域２１ｂに形成された重り金属膜２１にレーザ光を照射して粗微調領域２１ａおよび微調領域２１ｂの重り金属膜２１を除去（トリミング）する。そして、最終調整工程Ｓ８３は、全ての振動腕部１０，１１の周波数を目標周波数に収めることで、微調工程Ｓ８０が終了する。 In the final adjustment step S83, based on the calculation result of the trimming amount, the laser control device irradiates the weight metal film 21 formed in the coarse / fine adjustment area 21a and the fine adjustment area 21b of the weight metal film 21 with laser light to perform coarse / fine adjustment. The weight metal film 21 in the region 21a and the fine adjustment region 21b is removed (trimmed). And final adjustment process S83 complete | finishes fine adjustment process S80 because the frequency of all the vibrating arm parts 10 and 11 is contained in a target frequency.

次に、微調工程（Ｓ８０）が終了した後は、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。 Next, after the fine adjustment step (S80) is completed, an individualization step for cutting and 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.

以上に記載したように、本発明の実施形態では、圧電板２４（圧電振動片４）を設置板１００に設置して重り金属膜２１を成膜する際、振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面１０Ｂ，１１Ｂと設置板１００との間に空間が形成されるように、設置板１００に圧電板２４を設置し、前記成膜対象面に対して蒸着法により重り金属膜２１を成膜している。
これによれば、設置板１００に圧電板２４を設置した状態で、振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａの反対側の面１０Ｂ，１１Ｂと設置板１００との間に空間Ｋが形成されるため、振動腕部１０，１１が設置板１００から浮き上がるような状態となり、設置板１００に重り金属膜２１を形成する成膜材が付着していた場合であっても、振動腕部１０，１１の成膜対象面の反対側の面１０Ｂ，１１Ｂに上記成膜材が不意に付着してしまうことを防ぐことができる。これにより、不意に付着した成膜対象面の反対側の面１０Ｂ，１１Ｂの成膜材が製造中及び製造後に、はがれて周波数がずれる事態をなくすことができるので、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。
また、振動腕部１０，１１の成膜対象面の反対側の面１０Ｂ，１１Ｂと設置板１００との間の空間Ｋを通して、上記反対側の面１０Ｂ，１１Ｂ及び振動腕部１０，１１の側面１０Ｓ，１１Ｓに重り金属膜２１を成膜することができるため、製造中及び製造後に重り金属膜２１がはがれ難い状態にすることができる。これにより、所望の周波数がずれ難い圧電振動子を提供することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, when the weight metal film 21 is formed by installing the piezoelectric plate 24 (piezoelectric vibrating piece 4) on the installation plate 100, the vibrating arms 10 and 11 are formed. The piezoelectric plate 24 is installed on the installation plate 100 so that a space is formed between the installation surfaces 100B and 11B opposite to the target surfaces 10A and 11A and the installation plate 100, and vapor deposition is performed on the film formation target surface. Thus, the weight metal film 21 is formed.
According to this, in a state where the piezoelectric plate 24 is installed on the installation plate 100, the space K is provided between the installation plates 100 and the surfaces 10 B and 11 B on the opposite side of the film formation target surfaces 10 A and 11 A of the vibrating arm portions 10 and 11. Therefore, the vibrating arms 10 and 11 are lifted from the installation plate 100, and even if the film forming material for forming the weight metal film 21 is attached to the installation plate 100, the vibrating arms It can prevent that the said film-forming material adheres to the surface 10B, 11B on the opposite side to the film-forming object surface of the parts 10 and 11 unexpectedly. As a result, it is possible to eliminate a situation in which the film forming material on the surfaces 10B and 11B opposite to the film forming target surface that has adhered unexpectedly is peeled off during and after manufacturing, and thus the frequency is not shifted. A vibrator can be provided.
Further, the opposite surfaces 10B and 11B and the side surfaces of the vibrating arm portions 10 and 11 are passed through the space K between the surfaces 10B and 11B opposite to the film formation target surfaces of the vibrating arm portions 10 and 11 and the installation plate 100. Since the weight metal film 21 can be formed on 10S and 11S, the weight metal film 21 can be made difficult to peel off during and after manufacture. Thereby, it is possible to provide a piezoelectric vibrator in which a desired frequency is difficult to shift.

また、本実施形態では、設置板１００と圧電板２４との間にスペーサ１０１を設け、設置板１００と圧電振動片４の振動腕部１０，１１を離間させることで、空間Ｋを形成するが、このようにスペーサ１０１を用いた場合には、振動腕部１０，１１の成膜対象面の反対側の面１０Ｂ，１１Ｂと設置板１００との間の空間Ｋを簡易に形成できるため、当該工程を容易に実施でき、また製造コストを抑制できる。
また、スペーサ１０１は窓部１０２を有するシート状の部材であり、窓部１０２の開口内側に振動腕部１０，１１の成膜対象面１０Ａ，１１Ａを配置するようにして成膜するが、この場合は、設置板１００が窓部１０２以外の箇所では覆われるようになるため、設置板１００に付着する成膜材を抑制することができ、設置板１００の状態を良好に保つことができる。 In the present embodiment, the spacer 101 is provided between the installation plate 100 and the piezoelectric plate 24, and the space K is formed by separating the installation plate 100 and the vibrating arm portions 10 and 11 of the piezoelectric vibrating piece 4. In the case where the spacer 101 is used in this way, the space K between the surfaces 10B and 11B opposite to the film formation target surfaces of the vibrating arm portions 10 and 11 and the installation plate 100 can be easily formed. The process can be easily performed, and the manufacturing cost can be suppressed.
The spacer 101 is a sheet-like member having a window portion 102, and is formed by arranging the film formation target surfaces 10A and 11A of the vibrating arm portions 10 and 11 inside the opening of the window portion 102. In this case, since the installation plate 100 is covered at a place other than the window portion 102, the film forming material adhering to the installation plate 100 can be suppressed, and the state of the installation plate 100 can be kept good.

また、上記スペーサ１０１には、その表面に、微細な凹凸１０１Ａが多数形成されたものを用いるが、これによれば、スペーサ１０１の表面に成膜材が付着した場合の成膜材のスペーサ１０１に対する密着性を高めることができ、成膜材が付着してしまった面に圧電振動片４を当接させてしまった場合に、成膜材が圧電振動子に付着するのを抑制することができる。 The spacer 101 has a surface on which a large number of fine irregularities 101A are formed. According to this, the spacer 101 is a film forming material when the film forming material adheres to the surface of the spacer 101. The adhesion of the film-forming material to the piezoelectric vibrator can be suppressed when the piezoelectric vibrating reed 4 is brought into contact with the surface to which the film-forming material has adhered. it can.

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。 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.

例えば、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３５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３５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。 For example, 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 35 is connected to the anode, and a cathode is disposed on the surface 50b of the lid substrate wafer 50, and a voltage is directly applied to the bonding material 35. (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３５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３５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３５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 35 and the back surface 50a of the lid substrate wafer 50 are anodically bonded. As a result, a voltage can be more uniformly applied to the entire surface of the bonding material 35, and the anodic bonding can be reliably performed between the bonding material 35 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
４圧電振動片
５パッケージ
１０，１１振動腕部
２１重り金属膜
１００設置板
１０１スペーサ
１０２窓部
Ｋ空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator 4 Piezoelectric vibrating piece 5 Package 10, 11 Vibrating arm part 21 Weight metal film 100 Installation board 101 Spacer 102 Window part K Space

Claims

A method of manufacturing a piezoelectric vibrator in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece in which a weight metal film for frequency adjustment is formed on a vibrating arm is sealed in a package,
When the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is placed on the installation plate to form the weight metal film, a space is formed between the installation arm and the surface opposite to the film formation target surface of the vibrating arm portion. As described above, the tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is installed on the installation plate, and the weight metal film is formed on the deposition target surface by vapor deposition or sputtering. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator.

A method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 1,
In the metal film forming step, a spacer is provided between the installation plate and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, and the space is formed by separating the installation plate and the vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator.

It is a manufacturing method of the piezoelectric vibrator according to claim 2,
In the metal film forming step, the spacer is a sheet-like member having a window portion, and the film formation target surface of the vibrating arm portion is disposed inside the opening of the window portion. Production method.

4. The method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 2, wherein a number of fine irregularities are formed on the surface of the spacer.

A piezoelectric vibrator formed by sealing a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece in which a weight metal film for frequency adjustment is formed on a vibrating arm part in a package,
The weight metal film is formed on a first surface located on one side in the thickness direction of the vibrating arm, a second surface located on the other side in the thickness direction, and both side surfaces located in a direction perpendicular to the thickness direction. Formed,
The piezoelectric vibration characterized in that the film thickness of the first surface is larger than the film thickness of the second surface and the both side surfaces, and the film thickness of the both side surfaces is larger than the second surface. Child.