JP2015128266A - Manufacturing method of vibrator - Google Patents

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vibrator
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明法 山田
Akinori Yamada
明法 山田
周平 吉田
Shuhei Yoshida
周平 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a vibrator capable of efficiently and accurately performing a frequency adjustment.SOLUTION: A manufacturing method of a vibrator includes: a mounting step of mounting a vibration element 2 having a weight portion 5 on a base 91; a lid bonding step of bonding a lid 92 to the base 91 and forming an accommodation space S for accommodating the vibration element 2 by the base 91 and the lid 92; and an adjustment step of irradiating a laser beam LL to the weight portion 5 via the lid 92 and sucking a weight material B removed while adjusting a resonant frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the weight portion 5.

Description

本発明は、振動子の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a vibrator.

従来から、水晶を用いた振動素子が知られている。このような振動素子は、周波数温度特性が優れていることから、種々の電子機器の基準周波数源や発信源などとして広く用いられている。そして、このような振動素子の周波数を調整する方法として、例えば、特許文献1のような方法が知られている。
特許文献1に記載の周波数調整方法は、振動素子をパッケージ内に収容した状態で行う方法である。より具体的には、振動素子が備える振動腕の先端部の両面には錘部(金属膜)が設けられている。また、パッケージの蓋は、レーザー光を透過することができるようになっている。そして、蓋を介してレーザー光を錘部に照射し、振動腕の両面に設けられている錘部の少なくとも一部を除去して振動腕の質量を減少させることで、振動素子の周波数の調整を行う方法である。しかしながら、このような周波数調整方法では、次のような問題がある。
Conventionally, a vibration element using quartz is known. Such a vibration element is widely used as a reference frequency source, a transmission source, and the like of various electronic devices because of excellent frequency temperature characteristics. As a method for adjusting the frequency of such a vibration element, for example, a method as disclosed in Patent Document 1 is known.
The frequency adjustment method described in Patent Document 1 is a method performed in a state where the vibration element is housed in a package. More specifically, weight portions (metal films) are provided on both surfaces of the distal end portion of the vibration arm included in the vibration element. Further, the lid of the package can transmit laser light. Then, the frequency of the vibration element is adjusted by irradiating the weight part with laser light through the lid and removing at least a part of the weight part provided on both surfaces of the vibration arm to reduce the mass of the vibration arm. It is a method to do. However, such a frequency adjustment method has the following problems.

特許文献1に記載の周波数調整方法では、パッケージを封止してから錘部を除去するため、レーザー照射によって蒸発した錘材料が飛散して蓋の内面に付着する。さらに、蓋の内面に付着した錘材料が、蓋を介して照射されるレーザーの熱によって再度蒸発し、蒸発した錘材料が飛散して再び蓋側錘部に付着する。このように、特許文献1に記載の周波数調整方法では、せっかく除去した錘の一部が再付着してしまうため、周波数調整の効率が悪く、また、周波数調整の精度も悪い。   In the frequency adjusting method described in Patent Document 1, since the weight portion is removed after sealing the package, the weight material evaporated by laser irradiation is scattered and attached to the inner surface of the lid. Furthermore, the weight material adhering to the inner surface of the lid is evaporated again by the heat of the laser irradiated through the lid, and the evaporated weight material is scattered and adheres to the lid-side weight portion again. As described above, in the frequency adjustment method described in Patent Document 1, since a part of the weight removed with great effort is reattached, the efficiency of the frequency adjustment is poor and the accuracy of the frequency adjustment is also poor.

特開2009−207186号公報JP 2009-207186 A

本発明の目的は、効率よくかつ精度よく周波数調整を行うことのできる振動子の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a vibrator that can perform frequency adjustment efficiently and accurately.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例の振動子の製造方法は、錘部を有する振動素子をベースに搭載する搭載工程と、
エネルギー線を照射して前記錘部の少なくとも一部を除去することで前記振動素子の共振周波数を調整し、且つ、前記除去により生じた屑を吸引する調整工程と、
前記ベースに蓋体を接合し、前記ベースと前記蓋体とで前記振動素子を収容する収容空間を形成する蓋体接合工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、除去した錘材料の振動素子への再付着が低減されるため、効率よくかつ精度よく周波数調整を行うことができる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples.
[Application Example 1]
The manufacturing method of the vibrator of this application example includes a mounting step of mounting a vibration element having a weight portion on a base,
An adjustment step of adjusting the resonance frequency of the vibration element by removing at least a part of the weight portion by irradiating energy rays, and sucking debris generated by the removal,
A lid joining step of joining a lid to the base and forming an accommodation space for accommodating the vibration element by the base and the lid;
It is characterized by including.
Thereby, since reattachment of the removed weight material to the vibration element is reduced, the frequency can be adjusted efficiently and accurately.

[適用例2]
本適用例の振動子の製造方法は、錘部を有する振動素子をベースに搭載する搭載工程と、
前記ベースに蓋体を接合し、前記ベースと前記蓋体とで前記振動素子を収容する収容空間を形成する蓋体接合工程と、
前記蓋体を介して前記錘部にエネルギー線を照射し、前記錘部の少なくとも一部を除去することで前記振動素子の共振周波数を調整し、且つ、前記除去により生じた屑を吸引する調整工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、除去した錘材料の振動素子への再付着が低減されるため、効率よくかつ精度よく周波数調整を行うことができる。
[Application Example 2]
The manufacturing method of the vibrator of this application example includes a mounting step of mounting a vibration element having a weight portion on a base,
A lid joining step of joining a lid to the base and forming an accommodation space for accommodating the vibration element by the base and the lid;
Adjustment that irradiates the weight part through the lid body with energy rays, adjusts the resonance frequency of the vibration element by removing at least a part of the weight part, and sucks debris generated by the removal Process,
It is characterized by including.
Thereby, since reattachment of the removed weight material to the vibration element is reduced, the frequency can be adjusted efficiently and accurately.

[適用例3]
本適用例の振動子の製造方法では、前記蓋体は、透過性を有する領域を含むことが好ましい。
これにより、蓋体を介したエネルギー線の照射を効率的に行うことができる。
[適用例4]
本適用例の振動子の製造方法では、前記調整工程は、
減圧状態で行うことが好ましい。
これにより、除去した錘材料の振動素子への再付着をより効果的に低減することができる。
[Application Example 3]
In the method for manufacturing a vibrator according to this application example, it is preferable that the lid includes a transparent region.
Thereby, irradiation of energy rays through the lid can be performed efficiently.
[Application Example 4]
In the method for manufacturing a vibrator according to this application example, the adjustment step includes:
It is preferable to carry out under reduced pressure.
Thereby, the reattachment of the removed weight material to the vibration element can be more effectively reduced.

[適用例5]
本適用例の振動子の製造方法では、前記ベース基板には、厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられ、
前記調整工程は、前記貫通孔を介して前記屑を吸引することが好ましい。
この貫通孔は、ベースと蓋体とで形成されるパッケージの内部空間(振動素子を収容する収容空間)を真空封止するための貫通孔である。この貫通孔を利用することで、簡単に、除去した錘部材を吸引することができる。
[Application Example 5]
In the method for manufacturing a vibrator according to this application example, the base substrate is provided with a through-hole penetrating in the thickness direction,
It is preferable that the said adjustment process attracts | sucks the said waste through the said through-hole.
This through-hole is a through-hole for vacuum-sealing an internal space of the package formed by the base and the lid (accommodating space for accommodating the vibration element). By using this through hole, the removed weight member can be sucked easily.

[適用例6]
本適用例の振動子の製造方法では、前記振動素子は、
基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、
を含み、
前記振動素子の前記延出方向に沿った長さをL1、
平面視で、前記貫通孔と前記錘部の前記除去される箇所との間の前記延出方向に沿った長さをL2としたとき、
0≦L2/L1≦0.5
なる関係を満足することが好ましい。
これにより、より効果的に、除去した錘材料を吸引することができる。
[Application Example 6]
In the method for manufacturing a vibrator according to this application example, the vibration element is
The base,
A vibrating arm extending from the base in plan view and provided with a weight;
Including
The length of the vibration element along the extending direction is L1,
When the length along the extending direction between the through hole and the removed portion of the weight portion is L2 in a plan view,
0 ≦ L2 / L1 ≦ 0.5
It is preferable to satisfy the following relationship.
Thereby, the removed weight material can be sucked more effectively.

[適用例7]
本適用例の振動子の製造方法では、前記調整工程の後に、
前記貫通孔を封止する封止工程を含むことが好ましい。
これにより、ベースと蓋体とで形成されるパッケージの内部空間(振動素子を収容する収容空間)を所望の環境(例えば、真空状態)に維持することができる。
[Application Example 7]
In the method for manufacturing a vibrator according to this application example, after the adjustment step,
It is preferable to include a sealing step for sealing the through hole.
Thereby, the internal space (accommodating space for accommodating the vibration element) of the package formed by the base and the lid can be maintained in a desired environment (for example, in a vacuum state).

本発明の振動子の製造方法によって製造される振動子の平面図である。It is a top view of the vibrator manufactured by the vibrator manufacturing method of the present invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1中のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. ウエットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vibrating arm formed by wet etching. 錘部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a weight part. 図5に示す錘部の具体的な構成を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the specific structure of the weight part shown in FIG. 図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 貫通孔の位置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the position of a through-hole. 貫通孔の位置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the position of a through-hole. 発振器の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of an oscillator. 物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of a physical quantity sensor. 電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic device is applied. 電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device is applied. 電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which an electronic device is applied. 移動体を適用した自動車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the motor vehicle which applied the mobile body.

以下、本発明の振動子の製造方法を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
1.振動子の製造方法
<第1実施形態>
図1は、本発明の振動子の製造方法によって製造される振動子の平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1中のB−B線断面図である。図4は、ウエットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図である。図5は、錘部を示す断面図である。図6は、図5に示す錘部の具体的な構成を例示する断面図である。図7ないし図11は、それぞれ、図1に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。図12および図13は、それぞれ、貫通孔の位置を説明するための平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図2中の上側を「上」とし、下側を「下」とする。また、図1中の上側を「先端」とし、下側を「基端」とする。
図1に示す振動子1は、振動素子2と、振動素子2を収納するパッケージ9とを有している。
Hereinafter, a method for manufacturing a vibrator according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the drawings.
1. Method for Manufacturing Vibrator <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of a vibrator manufactured by the vibrator manufacturing method of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a vibrating arm formed by wet etching. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the weight portion. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the weight portion illustrated in FIG. 5. 7 to 11 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 12 and 13 are plan views for explaining the positions of the through holes, respectively. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 2 is “upper” and the lower side is “lower”. Further, the upper side in FIG. 1 is referred to as “tip”, and the lower side is referred to as “base end”.
The vibrator 1 shown in FIG. 1 includes a vibration element 2 and a package 9 that houses the vibration element 2.

−パッケージ−
図1および図2に示すように、パッケージ9は、上面に開放する凹部911を有する箱状のベース91と、凹部911の開口を塞いでベース91に接合されている板状のリッド92とを有している。パッケージ9は、凹部911がリッド92で塞がれることで形成された収容空間Sを有し、この収容空間Sに振動素子2を気密的に収容している。収容空間S内の雰囲気としては、特に限定されないが、減圧状態(真空状態)となっていることが好ましい。これにより、振動素子2の駆動に対する空気抵抗が低減されるため、優れた振動特性を発揮することができる。なお、収容空間S内の真空度としては、特に限定されないが、100Pa以下程度であることが好ましく、10Pa以下程度であることがより好ましい。また、収容空間S内には、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。ベース91とリッド92は、例えば、低融点ガラス、各種接着剤、メタライズ層等を介して接合することができる。
−Package−
As shown in FIGS. 1 and 2, the package 9 includes a box-shaped base 91 having a recess 911 that opens to the upper surface, and a plate-shaped lid 92 that closes the opening of the recess 911 and is joined to the base 91. Have. The package 9 has an accommodation space S formed by closing the recess 911 with the lid 92, and the vibration element 2 is accommodated in the accommodation space S in an airtight manner. The atmosphere in the accommodation space S is not particularly limited, but is preferably in a reduced pressure state (vacuum state). Thereby, since the air resistance with respect to the drive of the vibration element 2 is reduced, excellent vibration characteristics can be exhibited. The degree of vacuum in the accommodation space S is not particularly limited, but is preferably about 100 Pa or less, and more preferably about 10 Pa or less. Further, in the accommodation space S, an inert gas such as nitrogen, helium, or argon may be sealed. The base 91 and the lid 92 can be bonded via, for example, a low-melting glass, various adhesives, a metallized layer, or the like.

また、ベース91には、凹部911の底面と下面とを貫通する貫通孔(封止孔)912が形成されており、この貫通孔912は、封止材6によって気密的に封止されている。この貫通孔912は、収容空間S内を減圧状態とするのに用いるための孔である。このようなベース91の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスや、硼珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料や、水晶等の単結晶を用いることができる。   The base 91 is formed with a through hole (sealing hole) 912 that penetrates the bottom surface and the lower surface of the recess 911, and the through hole 912 is hermetically sealed by the sealing material 6. . The through hole 912 is a hole used to make the inside of the accommodation space S in a reduced pressure state. The constituent material of the base 91 is not particularly limited, but various ceramics such as aluminum oxide, various glass materials such as borosilicate glass, quartz glass, and alkali-free glass, and single crystals such as quartz are used. it can.

また、リッド92は、レーザー光LL(エネルギー線)が透過可能な透過性を有している。このようなリッド92の構成材料としては、レーザー光LLを透過することができれば、特に限定されないが、例えば、硼珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料や、水晶等の透明な単結晶を用いることができる。これにより、実質的に無色透明で高いレーザー透過率を有するリッド92を得ることができる。
また、本実施形態では、リッド92がレーザー光LL(エネルギー線)が透過可能となっており、リッド92側からレーザー光LLを照射しているが、ベース91に硼珪酸ガラス、石英ガラス、無アルアリガラス等の各種ガラス材料や、水晶等の透明な単結晶を用いた場合には、ベース91がレーザー光LLが透過可能となるから、ベース91側からレーザー光LLを照射してもよい。
Further, the lid 92 has a transparency that allows the laser beam LL (energy beam) to pass therethrough. The material of the lid 92 is not particularly limited as long as it can transmit the laser beam LL. For example, various types of glass materials such as borosilicate glass, quartz glass, and alkali-free glass, and transparent materials such as quartz are used. A single crystal can be used. Thereby, the lid 92 which is substantially colorless and transparent and has a high laser transmittance can be obtained.
In the present embodiment, the lid 92 can transmit the laser beam LL (energy beam), and the laser beam LL is irradiated from the lid 92 side. However, the base 91 is made of borosilicate glass, quartz glass, or nothing. In the case of using various glass materials such as Alri glass or a transparent single crystal such as quartz, the base 91 can transmit the laser light LL, and therefore the laser light LL may be irradiated from the base 91 side. .

また、ベース91の凹部911の底面には、接続端子951、961が形成されている。また、接続端子951上には導電性接着材11が設けられ、接続端子961上には導電性接着材12が設けられている。これら導電性接着材11、12によって振動素子2がベース91に固定されているとともに、接続端子951が後述する第1駆動用電極84と電気的に接続され、接続端子961が後述する第2駆動用電極85と電気的に接続されている。   In addition, connection terminals 951 and 961 are formed on the bottom surface of the recess 911 of the base 91. Further, the conductive adhesive 11 is provided on the connection terminal 951, and the conductive adhesive 12 is provided on the connection terminal 961. The vibration element 2 is fixed to the base 91 by the conductive adhesives 11 and 12, the connection terminal 951 is electrically connected to a first drive electrode 84 described later, and the connection terminal 961 is a second drive described later. The electrode 85 is electrically connected.

なお、導電性接着材11、12としては、それぞれ、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコン系、ポリイミド系、ビスマレイミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系の樹脂に銀粒子等の導電性フィラーを混合した導電性接着材を用いることができる。このように、比較的柔らかい接着材を用いることで、例えば、ベース91と振動素子2の熱膨張係数の違いから発生する熱応力を導電性接着材11、12で吸収・緩和することができ、振動素子2の振動特性の低下や変化を低減することができる。なお、振動素子2をベース91に固定することができれば、各導電性接着材11、12に替えて、金バンプや、半田等を用いてもよい。   The conductive adhesives 11 and 12 are not particularly limited as long as they have conductivity and adhesiveness. For example, epoxy-based, acrylic-based, silicon-based, polyimide-based, bismaleimide-based, polyester-based Further, a conductive adhesive in which a conductive filler such as silver particles is mixed with polyurethane resin can be used. Thus, by using a relatively soft adhesive, for example, the thermal stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the base 91 and the vibration element 2 can be absorbed and relaxed by the conductive adhesives 11 and 12. A reduction or change in the vibration characteristics of the vibration element 2 can be reduced. If the vibration element 2 can be fixed to the base 91, gold bumps, solder, or the like may be used instead of the conductive adhesives 11 and 12.

また、接続端子951は、ベース91の底部を貫通する貫通電極952を介してベース91の下面に設けられた外部端子953に電気的に接続され、同様に、接続端子961は、ベース91の底部を貫通する貫通電極962を介してベース91の下面に設けられた外部端子963に電気的に接続されている。接続端子951、961、貫通電極952、963および外部端子953、963の構成としては、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)、W(タングステン)、モリブテン(Mo)などの下地層に、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などのめっき層を形成した構成することができる。   The connection terminal 951 is electrically connected to an external terminal 953 provided on the lower surface of the base 91 through a through electrode 952 that penetrates the bottom of the base 91. Similarly, the connection terminal 961 is connected to the bottom of the base 91. Is electrically connected to an external terminal 963 provided on the lower surface of the base 91 through a through electrode 962 penetrating through the base 91. The configurations of the connection terminals 951 and 961, the through electrodes 952 and 963, and the external terminals 953 and 963 are not particularly limited as long as they have electrical conductivity. For example, Cr (chromium), Ni (nickel), A plating layer such as Au (gold), Ag (silver), or Cu (copper) may be formed on a base layer such as W (tungsten) or molybdenum (Mo).

−振動素子−
図1ないし図3に示すように、振動素子2は、水晶振動片(振動片)3と、水晶振動片3上に設けられた第1、第2駆動用電極84、85と、水晶振動片3上に設けられた錘部5と、を有している。なお、図1および図2では、説明の便宜上、第1、第2駆動用電極84、85および錘部5の図示を省略している。
-Vibration element-
As shown in FIGS. 1 to 3, the resonator element 2 includes a crystal vibrating piece (vibrating piece) 3, first and second driving electrodes 84 and 85 provided on the crystal vibrating piece 3, and a crystal vibrating piece. 3 and a weight portion 5 provided on 3. In FIGS. 1 and 2, the first and second drive electrodes 84 and 85 and the weight portion 5 are not shown for convenience of explanation.

水晶振動片3は、Zカット水晶板で構成されている。Zカット水晶板とは、Z軸をほぼ厚さ方向とする水晶基板である。なお、水晶振動片3は、その厚さ方向とZ軸とが一致していてもよいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点から、厚さ方向に対してZ軸が若干傾していてもよい。傾ける角度をθ度(−5°≦θ≦15°)とした場合、前記水晶の電気軸としてのX軸、機械軸としてのY軸、光学軸としてのZ軸からなる直交座標系の前記X軸を回転軸として、前記Z軸を前記Y軸の−Y方向へ+Z側が回転するようにθ度傾けた軸をZ’軸、前記Y軸を前記Z軸の+Z方向へ+Y側が回転するようにθ度傾けた軸をY’軸としたとき、Z’軸に沿った方向を厚さとし、X軸とY’軸を含む面を主面とする水晶振動片3となる。なお、各図では、上述のθ=0°の場合として、これらX軸、Y軸およびZ軸を図示している。   The crystal vibrating piece 3 is composed of a Z-cut crystal plate. A Z-cut quartz plate is a quartz substrate whose Z-axis is approximately the thickness direction. In addition, although the thickness direction of the quartz crystal vibrating piece 3 may coincide with the Z axis, the Z axis is slightly inclined with respect to the thickness direction from the viewpoint of reducing the frequency temperature change in the vicinity of normal temperature. May be. When the angle of inclination is θ degrees (−5 ° ≦ θ ≦ 15 °), the X of the orthogonal coordinate system including the X axis as the electric axis of the crystal, the Y axis as the mechanical axis, and the Z axis as the optical axis. With the axis as the rotation axis, the Z-axis is tilted by θ degrees so that the + Z side rotates in the −Y direction of the Y axis, the Z ′ axis, and the Y axis rotates in the + Z direction of the Z axis. When the axis tilted at θ degrees is the Y ′ axis, the thickness along the Z ′ axis is the thickness, and the crystal vibrating piece 3 has a main surface that includes the X axis and the Y ′ axis. In each figure, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as the case of θ = 0 °.

水晶振動片3は、Y軸方向を長さ方向に持ち、X軸方向を幅方向に持ち、Z軸方向を厚さ方向に持っている。また、水晶振動片3は、そのほぼ全域(後述する溝323、324、333、334が形成されている領域を除く)にわたって、ほぼ同じ厚さを有している。水晶振動片3の厚さTとしては、特に限定されないが、60μm以上、300μm以下程度であるのが好ましい。これにより、後述するように、振動腕32、33の側面に配置される第1、第2駆動用電極84、85の面積を十分に広くすることができるので、CI値を十分に低減することができる。また、振動腕32、33の側面の間の熱の伝達経路を十分に長く確保することができるので、断熱的領域において熱弾性損失を十分に低減することができる。なお、上記下限値未満であると、振動子1にその厚さ方向(Z軸方向)の加速度(衝撃)が加わったときに水晶振動片3が大きく撓むため、撓んだ振動腕32、33がベース91やリッド92に接触し易い上に、接触するときの速度が速いために衝撃が大きく、振動腕32、33が破損するおそれがあり、上記上限値を超えると、ウエットエッチングによって微細形状が作成し難くなり、振動素子2の過度な大型化に繋がってしまう。   The crystal vibrating piece 3 has the Y-axis direction in the length direction, the X-axis direction in the width direction, and the Z-axis direction in the thickness direction. Further, the crystal vibrating piece 3 has substantially the same thickness over almost the entire region (except for a region where grooves 323, 324, 333, and 334 described later are formed). The thickness T of the crystal vibrating piece 3 is not particularly limited, but is preferably about 60 μm or more and 300 μm or less. As a result, as described later, the area of the first and second drive electrodes 84 and 85 disposed on the side surfaces of the vibrating arms 32 and 33 can be sufficiently widened, so that the CI value can be sufficiently reduced. Can do. In addition, since the heat transmission path between the side surfaces of the vibrating arms 32 and 33 can be secured sufficiently long, the thermoelastic loss can be sufficiently reduced in the adiabatic region. In addition, when the acceleration (impact) in the thickness direction (Z-axis direction) is applied to the vibrator 1 if it is less than the above lower limit value, the crystal vibrating piece 3 is greatly bent, so that the bending vibrating arm 32, 33 is easy to contact the base 91 and the lid 92, and since the speed at the time of contact is high, there is a possibility that the impact will be great and the vibrating arms 32 and 33 may be damaged. It becomes difficult to create the shape, which leads to excessive enlargement of the vibration element 2.

このような水晶振動片3は、基部31と、基部31の+Y軸側の端(一端)から+Y軸方向に延びている一対の振動腕32、33と、基部31の−Y軸側に配置されている接続部34と、基部31と接続部34との間に位置し、基部31と接続部34とを連結している連結部35と、を有している。これら基部31、振動腕32、33、接続部34および連結部35は、水晶基板から一体に形成されている。   Such a crystal vibrating piece 3 is arranged on the base 31, a pair of vibrating arms 32 and 33 extending in the + Y-axis direction from the + Y-axis side end (one end) of the base 31, and the −Y-axis side of the base 31. And a connecting portion 35 that is located between the base portion 31 and the connecting portion 34 and connects the base portion 31 and the connecting portion 34 to each other. The base 31, the vibrating arms 32 and 33, the connecting portion 34, and the connecting portion 35 are integrally formed from a quartz substrate.

基部31は、XY平面に広がりを有し、Z軸方向に厚さを有する板状をなしている。このような基部31の−Y軸側(他端側)の端からは、連結部35が−Y軸方向に延出している。連結部35の−Y軸側の端には、接続部34が接続されており、接続部34は、連結部35からX軸方向両側に延びている。
そして、このような振動素子2は、接続部34が導電性接着材11、12によりベース91に取り付けられている。このように、2つの導電性接着材11、12を用いることで、振動素子2を安定した状態でベース91に取り付けることができる。
The base 31 has a plate shape having a spread in the XY plane and having a thickness in the Z-axis direction. A connecting portion 35 extends in the −Y axis direction from the end of the base portion 31 on the −Y axis side (the other end side). A connecting portion 34 is connected to the end of the connecting portion 35 on the −Y axis side, and the connecting portion 34 extends from the connecting portion 35 to both sides in the X-axis direction.
In such a vibration element 2, the connection portion 34 is attached to the base 91 by the conductive adhesives 11 and 12. Thus, by using the two conductive adhesives 11 and 12, the vibration element 2 can be attached to the base 91 in a stable state.

ここで、連結部35は、基部31よりも幅が小さい。言い換えれば、連結部35は、基部31に対して縮幅している。また、連結部35は、基部31の振動腕32、33側(+Y軸側)の端部から十分離れた位置において、両側縁に、基部31の幅方向の寸法を部分的に縮幅して形成した切り込み部31a、31bを形成することによって形成されているとも言える。このような連結部35を設けることで、振動腕32、33が屈曲振動する際に振動漏れが接続部34に伝搬することを抑制し、振動素子2のCI値を低く抑えることができる。すなわち、連結部35を設けることによって、優れた振動特性を有する振動素子2となる。   Here, the connecting portion 35 is smaller in width than the base portion 31. In other words, the connecting portion 35 is contracted with respect to the base portion 31. In addition, the connecting portion 35 is partially reduced in width in the width direction of the base portion 31 at both side edges at a position sufficiently away from the end of the base portion 31 on the vibrating arms 32 and 33 side (+ Y axis side). It can also be said that it is formed by forming the formed cut portions 31a and 31b. By providing such a connecting portion 35, it is possible to suppress propagation of vibration leakage to the connecting portion 34 when the vibrating arms 32 and 33 bend and vibrate, and to reduce the CI value of the vibration element 2. That is, by providing the connecting portion 35, the vibration element 2 having excellent vibration characteristics is obtained.

特に、本実施形態では、基部31の−Y軸側の端部には、縮幅部311が設けられている。この縮幅部311は、その幅(X軸方向の長さ)が、振動腕32、33の間の中心線Ly(Y軸)に沿って、−Y軸側に向けて(基部31の+Y軸側の端から離れるに従って)連続的に減少している。また、縮幅部311は、中心線Lyに対して対称的に設けられている。このような縮幅部311を設けることで、振動腕32、33の屈曲振動に伴う基部31のY軸方向の変位(振動)を抑制することができる。その結果、振動漏れの小さい振動素子2を得ることができる。さらに、縮幅部311を設けることで、縮幅部311を設けない場合と比較して、振動腕32、33に挟まれた基部31の+Y軸側の端と、切り込み部31a(或いは切り込み部31b)と連結部35とに近接した、縮幅部311の−Y軸側の端の離間距離を長くすることができる。そのため、振動素子2が屈曲振動を行う際にこれらの間で発生する熱移動の経路が長くなり、それに伴って、熱弾性損失を低減することができる。例えば、2本の振動腕32、33が互いに離間するように平面内(XY平面内)で屈曲変形した場合、それに伴って振動腕32、33に挟まれた基部31の+Y軸側の端は伸張されるために温度が低下し、切り込み部31a(或いは切り込み部31b)と連結部35とに近接した、縮幅部311の−Y軸側の端は圧縮されるために温度が上昇するが、これら温度上昇した領域から温度低下した領域に向かって熱が移動する。また、振動腕32、33が互いに接近するように平面内で屈曲変形した場合には、上述の温度上昇する領域と温度低下する領域とは入れ替わり、熱は逆方向に移動する。屈曲振動によって所定の周期で交互に熱が移動することによって熱弾性損失が発生し、後述する断熱的領域においては、その熱の移動経路が長い程、損失が小さいことから、上述の効果が得られる。   In particular, in the present embodiment, a reduced width portion 311 is provided at the end portion of the base portion 31 on the −Y axis side. The reduced width portion 311 has a width (length in the X-axis direction) along the center line Ly (Y-axis) between the vibrating arms 32 and 33 toward the −Y-axis side (+ Y of the base portion 31). It decreases continuously (as it goes away from the shaft end). Further, the reduced width portion 311 is provided symmetrically with respect to the center line Ly. By providing such a reduced width portion 311, displacement (vibration) in the Y-axis direction of the base portion 31 due to bending vibration of the vibrating arms 32 and 33 can be suppressed. As a result, the vibration element 2 with small vibration leakage can be obtained. Furthermore, by providing the reduced width portion 311, compared to the case where the reduced width portion 311 is not provided, the + Y-axis side end of the base portion 31 sandwiched between the vibrating arms 32 and 33 and the cut portion 31 a (or the cut portion). 31b) and the connecting portion 35, the distance between the ends on the −Y-axis side of the reduced width portion 311 can be increased. For this reason, when the vibration element 2 performs bending vibration, the path of heat transfer generated between them becomes long, and accordingly, the thermoelastic loss can be reduced. For example, when the two vibrating arms 32 and 33 are bent and deformed in a plane (in the XY plane) so as to be separated from each other, the end on the + Y-axis side of the base 31 sandwiched between the vibrating arms 32 and 33 is accordingly Since the temperature is lowered due to the expansion, the end on the −Y-axis side of the reduced width portion 311 adjacent to the cut portion 31a (or the cut portion 31b) and the connecting portion 35 is compressed and thus the temperature rises. The heat moves from the region where the temperature has increased to the region where the temperature has decreased. Further, when the vibrating arms 32 and 33 are bent and deformed in a plane so as to approach each other, the above-described region where the temperature rises and the region where the temperature decreases are switched, and the heat moves in the opposite direction. Thermoelastic loss occurs due to heat moving alternately at a predetermined cycle due to bending vibration, and in the adiabatic region to be described later, the longer the heat transfer path, the smaller the loss, so the above-mentioned effect is obtained. It is done.

なお、本実施形態では、縮幅部311の輪郭がアーチ状をしているが、上述のような作用を呈するものであればこれに限るものではない。例えば、縮幅部311の輪郭が複数の直線によって、段差状に形成されている、すなわち、その幅(X軸方向の長さ)が中心線Lyに沿って、−Y軸側に向けて段階的に減少していてもよいし、縮幅部311の輪郭が、複数の直線によってアーチ状を模して形成されていてもよい。   In the present embodiment, the outline of the reduced width portion 311 has an arch shape, but the present invention is not limited to this as long as it exhibits the above-described action. For example, the outline of the reduced width portion 311 is formed in a step shape by a plurality of straight lines, that is, the width (length in the X-axis direction) is stepped toward the −Y-axis side along the center line Ly. The outline of the reduced width portion 311 may be formed by imitating an arch shape by a plurality of straight lines.

振動腕32、33は、X軸方向に並び、かつ、互いに平行となるように基部31の+Y軸側の端から+Y軸方向に延出している。これら振動腕32、33は、それぞれ、長手形状をなし、その基端(−Y軸側の端)が固定端となり、先端(+Y軸側の端)が自由端となる。
また、振動腕32、33は、それぞれ、基部31から延びている腕部321、331と、腕部321、331の先端側に位置し、腕部321、331よりも幅が広い錘部としてのハンマーヘッド(広幅部)322、332と、を有している。このように、振動腕32、33の先端部にハンマーヘッド322、332を設けることで、振動腕32、33を短くすることができ、振動素子2の小型化を図ることができる。また、振動腕32、33を短くすることができる分、同じ周波数で振動腕32、33を振動させたときの振動腕32、33の振動速度を従来よりも低くすることができるため、振動腕32、33が振動する際の空気抵抗を低減することができ、その分、Q値が高まり、振動特性を向上させることができる。また、所定の長さ(Y軸方向長さ)、所定の振動周波数を固定して考えた場合には、ハンマーヘッド322、332を設けることによって低下する振動周波数を元に戻すように、腕部321、331の幅(X軸方向長さ)を広くすることができるから、屈曲振動によって発生する熱の移動経路を長くすることができるので、後述する断熱的領域においては熱弾性損失を低減することができ、その分、Q値が高まり、振動特性を向上させることができる。
The vibrating arms 32 and 33 are aligned in the X-axis direction and extend in the + Y-axis direction from the + Y-axis side end of the base 31 so as to be parallel to each other. Each of the vibrating arms 32 and 33 has a longitudinal shape, and a base end (end on the −Y axis side) is a fixed end, and a tip end (end on the + Y axis side) is a free end.
In addition, the vibrating arms 32 and 33 are respectively positioned as arm portions 321 and 331 extending from the base portion 31 and the weight portions that are positioned on the distal end sides of the arm portions 321 and 331 and wider than the arm portions 321 and 331. Hammer heads (wide portions) 322 and 332. As described above, by providing the hammer heads 322 and 332 at the distal ends of the vibrating arms 32 and 33, the vibrating arms 32 and 33 can be shortened, and the vibration element 2 can be downsized. In addition, since the vibration arms 32 and 33 can be shortened, the vibration speed of the vibration arms 32 and 33 when the vibration arms 32 and 33 are vibrated at the same frequency can be reduced as compared with the conventional case. The air resistance when 32 and 33 vibrate can be reduced, the Q value is increased correspondingly, and the vibration characteristics can be improved. Further, when the predetermined length (the length in the Y-axis direction) and the predetermined vibration frequency are fixed, the arm portion is arranged so as to restore the vibration frequency that is lowered by providing the hammer heads 322 and 332. Since the width (length in the X-axis direction) of 321 and 331 can be increased, the movement path of heat generated by bending vibration can be lengthened, so that thermoelastic loss is reduced in the adiabatic region described later. Therefore, the Q value is increased correspondingly, and the vibration characteristics can be improved.

ここで、ハンマーヘッド322、333の離間距離W7としては、特に限定されないが、例えば、水晶振動片3の厚さT(μm)に対して、0.033T(μm)≦W7≦0.33T(μm)の関係を満足することが好ましい。これにより、フォトリソグラフィ技術およびウエットエッチング技術を用いて、水晶振動片3を形成する際に、ハンマーヘッド322、332同士の離間距離W7と、振動腕32、33(ハンマーヘッド322、332)の厚さTとの関係が最適化され、その結果、超小型が実現された水晶振動片3が形成されることとなる。   Here, the separation distance W7 between the hammer heads 322 and 333 is not particularly limited. For example, 0.033T (μm) ≦ W7 ≦ 0.33T (with respect to the thickness T (μm) of the crystal vibrating piece 3) It is preferable that the relationship (μm) is satisfied. Thus, when the crystal vibrating piece 3 is formed using the photolithography technique and the wet etching technique, the separation distance W7 between the hammer heads 322 and 332 and the thickness of the vibrating arms 32 and 33 (hammer heads 322 and 332). The relationship with the thickness T is optimized, and as a result, the quartz crystal resonator element 3 that is ultra-small is formed.

以下、振動腕32、33について詳述するが、振動腕32、33は、互いに同様の構成であるため、以下では、振動腕32について代表して説明し、振動腕33については、その説明を省略する。
図3に示すように、腕部321は、XY平面で構成され、互いに表裏の関係にある一対の主面32a、32bと、YZ平面で構成され、一対の主面32a、32bを接続する1対の側面32c、32dと、を有している。また、腕部321には、主面32aに開口する有底の溝323と、主面32bに開口する有底の溝324とを有している。このように、振動腕32に溝323、324を形成することによって、熱弾性損失の低減を図ることができ、優れた振動特性を発揮することができる。溝323、324の長さは、特に限定されず、先端がハンマーヘッド322まで延びていてもよいし、基端が基部31まで延びていてもよい。このような構成とすることで、腕部321とハンマーヘッド322の境界部および腕部321と基部31の境界部への応力集中が緩和され、衝撃が加わった際に発生する折れや欠けの虞が減少する。なお、溝は、主面32a、32bのいずれか一方にだけ設けられていてもよいし、省略してもよい。
Hereinafter, the vibrating arms 32 and 33 will be described in detail. Since the vibrating arms 32 and 33 have the same configuration, the vibrating arm 32 will be described below as a representative, and the vibrating arm 33 will be described. Omitted.
As shown in FIG. 3, the arm portion 321 is configured by an XY plane and has a pair of main surfaces 32 a and 32 b and a YZ plane that are in a front-back relationship with each other, and connects the pair of main surfaces 32 a and 32 b. A pair of side surfaces 32c and 32d. The arm portion 321 includes a bottomed groove 323 that opens to the main surface 32a and a bottomed groove 324 that opens to the main surface 32b. Thus, by forming the grooves 323 and 324 in the vibrating arm 32, it is possible to reduce the thermoelastic loss and to exhibit excellent vibration characteristics. The lengths of the grooves 323 and 324 are not particularly limited, and the distal ends may extend to the hammer head 322, and the proximal ends may extend to the base 31. With such a configuration, the stress concentration on the boundary between the arm 321 and the hammer head 322 and the boundary between the arm 321 and the base 31 is alleviated, and there is a risk of bending or chipping that occurs when an impact is applied. Decrease. In addition, the groove | channel may be provided only in either one of main surface 32a, 32b, and may be abbreviate | omitted.

溝323、324の深さtは、0.292≦t/T≦0.483なる関係を満足するのが好ましい。このような関係を満足することで、熱移動経路が長くなるから、より効果的に、熱弾性損失の低減を図ることができる。また、深さtは、0.455≦t/T≦0.483なる関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することで、さらに熱移動経路が長くなることで熱弾性損失の低減を図ることができるので、Q値の向上とそれに伴うCI値の低減、さらには、屈曲変形する領域に電界をかけるための電極面積をより広くすることができることによるCI値の低減が実現される。   The depth t of the grooves 323 and 324 preferably satisfies the relationship 0.292 ≦ t / T ≦ 0.483. By satisfying such a relationship, the heat transfer path becomes longer, so that the thermoelastic loss can be more effectively reduced. The depth t more preferably satisfies the relationship of 0.455 ≦ t / T ≦ 0.483. By satisfying such a relationship, it is possible to reduce the thermoelastic loss by further increasing the heat transfer path. Therefore, the Q value is improved and the CI value is reduced accordingly. The CI value can be reduced by making the electrode area for applying an electric field larger.

なお、水晶基板をウエットエッチングによるパターニングで水晶振動片3を製造する場合は、腕部321の断面形状は、図4に示すように、水晶の結晶面が露出したような形状となる。具体的には、−X軸方向のエッチングレートが+X軸方向のエッチングレートよりも低いため、−X軸方向の側面が比較的なだらかな傾斜となり、+X軸方向の側面が垂直に近い傾斜となる。この場合の溝323、324の深さtは、図4に示すように、最も深い位置における深さを言う。ここで、図4に示すように、溝323、324は、XY平面で構成される底面323a、324aを有していることが好ましい。これにより、熱移動経路をより長くすることができ、断熱的領域において、効果的に熱弾性損失の低減を図ることができる。   When the quartz crystal vibrating piece 3 is manufactured by patterning the quartz substrate by wet etching, the cross-sectional shape of the arm portion 321 is such that the crystal plane of the quartz is exposed as shown in FIG. Specifically, since the etching rate in the −X-axis direction is lower than the etching rate in the + X-axis direction, the side surface in the −X-axis direction has a relatively gentle slope, and the side surface in the + X-axis direction has a slope that is nearly vertical. . In this case, the depth t of the grooves 323 and 324 is the depth at the deepest position as shown in FIG. Here, as shown in FIG. 4, the grooves 323 and 324 preferably have bottom surfaces 323 a and 324 a configured by an XY plane. As a result, the heat transfer path can be made longer, and the thermoelastic loss can be effectively reduced in the adiabatic region.

溝323、324は、振動腕32の断面重心が振動腕32の断面形状の中心と一致するように、振動腕32に対してX軸方向の位置を調整して形成されているのが好ましい。こうすることで、振動腕32の不要な振動(具体的には、面外方向成分を有する振動)を低減するので、振動漏れを低減することができる。また、この場合、余計な振動をも駆動してしまうことを低減することになるので、相対的に駆動領域が増大して等価直列抵抗(CI値)を小さくすることができる。   The grooves 323 and 324 are preferably formed by adjusting the position in the X-axis direction with respect to the vibrating arm 32 so that the cross-sectional center of gravity of the vibrating arm 32 coincides with the center of the cross-sectional shape of the vibrating arm 32. By doing so, unnecessary vibration of the vibrating arm 32 (specifically, vibration having an out-of-plane direction component) is reduced, so that vibration leakage can be reduced. Further, in this case, since driving of extra vibration is reduced, the driving range is relatively increased, and the equivalent series resistance (CI value) can be reduced.

このような腕部321の幅(X軸方向の長さ)W4としては、特に限定されないが、13μm以上300μm以下程度であるのが好ましく、30μm以上、150μm以下程度であるのがより好ましい。幅W4が上記下限値未満であると、製造技術によっては腕部321に溝323、324を形成することが困難となること、また、振動周波数が32.768kHz±1kHzの範囲においては、振動腕32を断熱的領域とすることができなくなる場合があり、溝323や溝324の形成によって寧ろ熱弾性損失が増大してしまう虞がある。一方、幅W4が上記上限値を超えると、水晶振動片3の厚さTによっては、腕部321の剛性が高くなり過ぎてしまい、低消費電力化による励振パワーの減少に伴って、腕部321の屈曲振動をスムーズに行うことができない場合がある。また、振動腕32が重くなることによって、導電性接着剤11、12による固定強度が不足して、衝撃が加わった際に振動素子2がベース91から脱落してしまう虞がある。なお、ここで言う幅W4は、腕部321の中央部に位置し、ほぼ一定の幅で延在している部分での幅を言い、両端部に位置しているテーパー部の幅ではない。   The width (length in the X-axis direction) W4 of the arm portion 321 is not particularly limited, but is preferably about 13 μm to 300 μm, and more preferably about 30 μm to 150 μm. If the width W4 is less than the above lower limit value, it may be difficult to form the grooves 323 and 324 in the arm portion 321 depending on the manufacturing technique, and the vibration arm is in the range of the vibration frequency of 32.768 kHz ± 1 kHz. 32 may not be a heat insulating region, and the formation of the grooves 323 and 324 may increase the thermoelastic loss. On the other hand, when the width W4 exceeds the upper limit, depending on the thickness T of the crystal vibrating piece 3, the arm portion 321 becomes too rigid, and the arm portion is reduced along with a decrease in excitation power due to low power consumption. 321 bending vibration may not be performed smoothly. Further, since the vibrating arm 32 becomes heavy, the fixing strength by the conductive adhesives 11 and 12 is insufficient, and the vibrating element 2 may fall off the base 91 when an impact is applied. Note that the width W4 referred to here is the width of the portion located at the central portion of the arm portion 321 and extending at a substantially constant width, and is not the width of the tapered portion located at both ends.

また、振動腕32の全長(Y軸方向の長さ)をL1とし、ハンマーヘッド322の全長(Y軸方向の長さ)をHとしたとき、0.183≦H/L1≦0.597なる関係を満足することが好ましく、0.238≦H/L1≦0.531なる関係を満足することがより好ましい。これにより、小型化と振動特性の向上を両立させた振動素子2が得られる。さらには、ハンマーヘッド322の面積を十分に確保することができるため、ハンマーヘッド322上に十分な質量の錘部5を配置することができる。   Further, when the total length (length in the Y-axis direction) of the vibrating arm 32 is L1, and the total length (length in the Y-axis direction) of the hammer head 322 is H, 0.183 ≦ H / L1 ≦ 0.597. It is preferable to satisfy the relationship, and it is more preferable to satisfy the relationship 0.238 ≦ H / L1 ≦ 0.531. Thereby, the vibration element 2 that achieves both miniaturization and improvement of vibration characteristics is obtained. Furthermore, since the area of the hammer head 322 can be sufficiently secured, the weight portion 5 having a sufficient mass can be disposed on the hammer head 322.

また、ハンマーヘッド322の幅(X軸方向の長さ)W5としては、特に限定されないが、腕部321の幅W4の1.5倍以上、10倍以下程度であることが好ましい。すなわち、1.5W4≦W5≦10W4なる関係を満足することが好ましい。これにより、ハンマーヘッド322の幅を十分に広く確保することができる。そのため、ハンマーヘッド322の長さHが比較的短くても、ハンマーヘッド322による質量効果を十分に発揮することができる。したがって、振動腕32の全長Lが抑えされ、振動素子2の小型化を図ることができる。さらには、ハンマーヘッド322の面積を十分に確保することができるため、ハンマーヘッド322上に十分な質量の錘部5を配置することができる。また、屈曲振動は純粋な面内振動ではないため、W5が広すぎることによって、振動腕32が屈曲振動する際にハンマーヘッド322が大きく捩れて振動漏れが増大する虞があるが、これを抑圧することができる。   Further, the width (length in the X-axis direction) W5 of the hammer head 322 is not particularly limited, but is preferably about 1.5 to 10 times the width W4 of the arm portion 321. That is, it is preferable to satisfy the relationship of 1.5W4 ≦ W5 ≦ 10W4. Thereby, the width of the hammer head 322 can be secured sufficiently wide. Therefore, even if the length H of the hammer head 322 is relatively short, the mass effect by the hammer head 322 can be sufficiently exhibited. Therefore, the total length L of the vibrating arm 32 is suppressed, and the size of the vibrating element 2 can be reduced. Furthermore, since the area of the hammer head 322 can be sufficiently secured, the weight portion 5 having a sufficient mass can be disposed on the hammer head 322. Further, since the bending vibration is not pure in-plane vibration, if W5 is too wide, the hammer head 322 may be greatly twisted when the vibrating arm 32 bends and vibrates, and vibration leakage may increase. can do.

≪第1、第2駆動用電極≫
図3に示すように、このような水晶振動片3が有する振動腕32には、一対の第1駆動用電極84と一対の第2駆動用電極85とが形成されている。第1駆動用電極84の一方は、溝323の内面に形成されており、他方は、溝324の内面に形成されている。また、第2駆動用電極85の一方は、側面32cに形成されており、他方は、側面32dに形成されている。同様に、振動腕33にも、一対の第1駆動用電極84と一対の第2駆動用電極85とが形成されている。第1駆動用電極84の一方は、側面33cに形成されており、他方は、側面33dに形成されている。また、第2駆動用電極85の一方は、溝333の内面に形成されており、他方は、溝334の内面に形成されている。
<< First and second driving electrodes >>
As shown in FIG. 3, a pair of first driving electrodes 84 and a pair of second driving electrodes 85 are formed on the vibrating arm 32 of the crystal vibrating piece 3. One of the first drive electrodes 84 is formed on the inner surface of the groove 323, and the other is formed on the inner surface of the groove 324. One of the second drive electrodes 85 is formed on the side surface 32c, and the other is formed on the side surface 32d. Similarly, a pair of first drive electrodes 84 and a pair of second drive electrodes 85 are also formed on the vibrating arm 33. One of the first drive electrodes 84 is formed on the side surface 33c, and the other is formed on the side surface 33d. One of the second drive electrodes 85 is formed on the inner surface of the groove 333, and the other is formed on the inner surface of the groove 334.

各第1駆動用電極84は、図示しない配線により接続部34の下面に設けられている接続電極86まで引き出され、接続電極86にて、導電性接着材11を介して接続端子951と電気的に接続されている。同様に、各第2駆動用電極85は、図示しない配線により接続部34の下面に設けられている接続電極87まで引き出され、接続電極87にて、導電性接着材12を介して接続端子961と電気的に接続されている。そして、これら第1、第2駆動用電極84、85間に交番電圧を印加すると、振動腕32、33が互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向を主たる変位とする屈曲振動モードであるX逆相モードで振動する。
第1、第2駆動用電極84、85の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)、W(タングステン)、モリブテン(Mo)などの下地層に、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの被覆層を形成した構成することができる。
Each first drive electrode 84 is drawn to a connection electrode 86 provided on the lower surface of the connection portion 34 by a wiring (not shown), and is electrically connected to the connection terminal 951 through the conductive adhesive 11 at the connection electrode 86. It is connected to the. Similarly, each second driving electrode 85 is drawn to a connection electrode 87 provided on the lower surface of the connection portion 34 by a wiring (not shown), and the connection electrode 96 is connected to the connection terminal 961 via the conductive adhesive 12. And are electrically connected. When an alternating voltage is applied between the first and second drive electrodes 84 and 85, X is a flexural vibration mode in which the X-axis direction is mainly displaced so that the vibrating arms 32 and 33 repeat approaching and separating from each other. Vibrates in reverse phase mode.
The constituent material of the first and second driving electrodes 84 and 85 is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, Cr (chromium), Ni (nickel), W (tungsten), molybdenum ( A coating layer of Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), or the like can be formed on a base layer such as Mo).

また、第1、第2駆動用電極84、85の具体的な構成としては、例えば、700Å以下のCr層上に700Å以下のAu層を形成した構成とすることができる。特に、CrやAuは、熱弾性損失が大きいので、Cr層、Au層は、好ましくは200Å以下とされる。また、絶縁破壊耐性を高くする場合には、Cr層、Au層は、好ましくは1000Å以上とされる。さらに、Niは、水晶の熱膨張係数に近いので、Cr層に替えてNi層を下地にすることで、電極に起因する熱応力を減少させ、長期信頼性(エージング特性)の良い振動素子を得ることができる。   As a specific configuration of the first and second driving electrodes 84 and 85, for example, a configuration in which an Au layer of 700 mm or less is formed on a Cr layer of 700 mm or less can be used. In particular, since Cr and Au have a large thermoelastic loss, the Cr layer and the Au layer are preferably 200 mm or less. In order to increase the dielectric breakdown resistance, the Cr layer and the Au layer are preferably 1000 mm or more. Furthermore, since Ni has a thermal expansion coefficient close to that of quartz, by using a Ni layer as a base instead of a Cr layer, a thermal element caused by an electrode can be reduced, and a vibration element with good long-term reliability (aging characteristics) can be obtained. Can be obtained.

−錘部−
振動腕32、33のハンマーヘッド322、332には、それぞれ、錘部5が設けられている。錘部5は、振動素子2の共振周波数の調整を行うのに用いられる。このような錘部5の構成は、振動腕32、33で同様であるため、以下では、振動腕32に設けられている錘部5について代表して説明し、振動腕33に設けられている錘部5については、その説明を省略する。
-Weight part-
Weight portions 5 are provided on the hammer heads 322 and 332 of the vibrating arms 32 and 33, respectively. The weight portion 5 is used to adjust the resonance frequency of the vibration element 2. Since the configuration of the weight portion 5 is the same for the vibrating arms 32 and 33, the weight portion 5 provided on the vibrating arm 32 will be described below as a representative, and is provided on the vibrating arm 33. The description of the weight portion 5 is omitted.

図5に示すように、錘部5は、ハンマーヘッド322の両主面32a、32bにそれぞれ設けられている。錘部5の構成としては、特に限定されないが、本実施形態では、ハンマーヘッド322の両主面32a、32b側から第1錘層5A、第2錘層5B、第3錘層5Cが積層した積層体で構成されている。これら第1、第2、第3錘層5A、5B、5Cの形成方法としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法等を用いることができる。本実施形態では、第1錘層5Aおよび第2錘層5Bをスパッタ法で形成し、第3錘層5Cを蒸着法で形成している。   As shown in FIG. 5, the weight 5 is provided on both main surfaces 32 a and 32 b of the hammer head 322. The configuration of the weight portion 5 is not particularly limited, but in the present embodiment, the first weight layer 5A, the second weight layer 5B, and the third weight layer 5C are stacked from both the main surfaces 32a and 32b of the hammer head 322. It is composed of a laminate. A method for forming the first, second, and third weight layers 5A, 5B, and 5C is not particularly limited, and for example, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used. In the present embodiment, the first weight layer 5A and the second weight layer 5B are formed by sputtering, and the third weight layer 5C is formed by vapor deposition.

蒸着法で膜を形成する際は高真空状態で成膜するため、蒸着法で形成した膜の方が、スパッタ法で形成した膜よりも、レーザー光LLの照射によって除去する際に発生するアウトガス(デガス)の量が少ない。そのため、後述するように、パッケージ9に収容した状態で振動素子2の共振周波数を調整する場合には、アウトガスによるパッケージの収容空間Sの真空度の低下を低減することができる。なお、第3錘層5Cと同様に、第1、第2錘層5A、5Bも蒸着法で形成すれば上記効果がより向上するが、水晶振動片3の表面に蒸着法で第1錘層5Aを形成する場合、スパッタ法に比べてプロセス処理に時間がかかる上に、一般的に膜厚精度が低い。そのため、形成の容易性を鑑みて、本実施形態では第1錘層5Aをスパッタ法で形成している。   Since the film is formed in a high vacuum state when the film is formed by the vapor deposition method, the film formed by the vapor deposition method is more outgas generated when being removed by irradiation with the laser beam LL than the film formed by the sputtering method. The amount of (degas) is small. Therefore, as will be described later, when the resonance frequency of the vibration element 2 is adjusted in a state of being accommodated in the package 9, it is possible to reduce a decrease in the degree of vacuum of the package accommodation space S due to outgas. Similar to the third weight layer 5C, if the first and second weight layers 5A and 5B are also formed by the vapor deposition method, the above-described effect is further improved. However, the first weight layer is formed on the surface of the crystal vibrating piece 3 by the vapor deposition method. In the case of forming 5A, it takes more time for the process than the sputtering method, and generally the film thickness accuracy is low. Therefore, in view of ease of formation, the first weight layer 5A is formed by sputtering in this embodiment.

ここで、第1、第2、第3錘層5A、5B、5Cの具体的な構成としては、図6に示すように、例えば、Cr(クロム)で構成され、スパッタ法で形成された第1錘層5Aと、これを下地層として、Au(金)で構成され、スパッタ法で形成された第2錘層5Bと、Au(金)で構成され、蒸着法で形成された第3錘層5Cと、が積層した構成とすることができる。また、この場合、特に限定されないが、第1錘層5Aの厚さとしては、例えば、200Å〜700Å程度であることが好ましく、第2錘層5Bの厚さとしては、例えば、400Å〜1200Å程度であることが好ましく、第3錘層5Cの厚さとしては、例えば、1μm〜3μm程度であることが好ましい。このような構成とすると、第1錘層5Aを、第1、第2駆動用電極84、85の下地層と同じ層で形成することができ、第2錘層5Bを第1、第2駆動用電極84、85の被覆層と同じ層で形成することができる。ただし、錘部5の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、第1、第2、第3錘層5A、5B、5Cのうちの第2錘層5Bを省略してもよいし、第3錘層5Cを省略してもよい。   Here, as a specific configuration of the first, second, and third weight layers 5A, 5B, and 5C, as shown in FIG. 6, for example, the first weight layer 5A is formed of Cr (chromium) and formed by sputtering. A first weight layer 5A, a second weight layer 5B made of Au (gold) and formed by sputtering, and a third weight made of Au (gold) and made of vapor deposition by using this as a base layer. The layer 5C may be stacked. In this case, although not particularly limited, the thickness of the first weight layer 5A is preferably about 200 to 700 mm, for example, and the thickness of the second weight layer 5B is about 400 to 1200 mm, for example. The thickness of the third weight layer 5C is preferably, for example, about 1 μm to 3 μm. With such a configuration, the first weight layer 5A can be formed of the same layer as the base layer of the first and second drive electrodes 84 and 85, and the second weight layer 5B is formed in the first and second drive layers. It can be formed of the same layer as the covering layer of the electrodes 84 and 85 for use. However, the configuration of the weight portion 5 is not limited to the above-described configuration. For example, the second weight layer 5B of the first, second, and third weight layers 5A, 5B, and 5C may be omitted. The third weight layer 5C may be omitted.

≪振動子の製造方法≫
次に、図7〜図12に基づいて、上述した振動子1の製造方法について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、振動腕32に設けられた錘部5を除去する場合を代表して説明するが、振動腕33に設けられた錘部5も同様にして除去するものである。
この振動子1の製造方法は、ベース91に搭載する前に振動素子2の共振周波数を粗調する粗調工程と、振動素子2をベース91に搭載する搭載工程と、ベース91にリッド92を接合し、ベース91とリッド92とで収容空間Sを形成するリッド接合工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する調整工程と、貫通孔912を封止する封止工程と、を有している。また、調整工程は、第1調整工程と、第2調整工程と、を有している。
≪Method of manufacturing vibrator≫
Next, a method for manufacturing the above-described vibrator 1 will be described with reference to FIGS. In the following, for convenience of explanation, the case where the weight portion 5 provided on the vibrating arm 32 is removed will be described as a representative. However, the weight portion 5 provided on the vibrating arm 33 is also removed in the same manner. .
The method for manufacturing the vibrator 1 includes a rough adjustment process for coarsely adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 before mounting on the base 91, a mounting process for mounting the vibration element 2 on the base 91, and a lid 92 on the base 91. A lid joining step in which the accommodation space S is formed by the base 91 and the lid 92, an adjustment step in which the resonance frequency of the vibration element 2 is adjusted by removing at least a part of the weight 5, and a through hole 912. And a sealing step for sealing. The adjustment process includes a first adjustment process and a second adjustment process.

−粗調工程−
まず、振動素子2を駆動させた状態で、図7に示すように、錘部5の先端側にレーザー光LLを照射し、錘部5の一部を除去する。これにより、振動素子2の共振周波数を目的値に対して大まかに合わせ込む。すなわち粗調する。錘部5の先端側は、レーザー光LLの照射時間(錘部の除去量)に対する周波数変化の割合が大きいため、より効率的に共振周波数の粗調を行うことができる。なお、図7では、ハンマーヘッド322の主面32b側からレーザー光LLを照射しているが、反対に、ハンマーヘッド322の主面32a側からレーザー光LLを照射してもよい。また、本工程は、振動素子2がウエハ上に保持されている状態で行うことができる。すなわち、ウエハから振動素子2を折り取る前に行うことができる。また、本工程は、大気に曝された状態で行ってもよいし、減圧された状態で行ってもよい。特に前者の場合には、空気抵抗による共振周波数のずれが発生してしまうが、より簡単に共振周波数を調整することができる。
-Coarse adjustment process-
First, in a state where the vibration element 2 is driven, as shown in FIG. 7, the tip side of the weight part 5 is irradiated with the laser light LL, and a part of the weight part 5 is removed. Thereby, the resonance frequency of the vibration element 2 is roughly adjusted to the target value. That is, rough adjustment is performed. Since the front end side of the weight portion 5 has a large ratio of frequency change with respect to the irradiation time of the laser light LL (the removal amount of the weight portion), the resonance frequency can be adjusted more efficiently. In FIG. 7, the laser beam LL is irradiated from the main surface 32 b side of the hammer head 322, but conversely, the laser beam LL may be irradiated from the main surface 32 a side of the hammer head 322. Further, this step can be performed in a state where the vibration element 2 is held on the wafer. That is, it can be performed before the vibration element 2 is folded from the wafer. Moreover, this process may be performed in the state exposed to air | atmosphere, and may be performed in the state reduced pressure. In particular, in the former case, the resonance frequency shifts due to air resistance, but the resonance frequency can be adjusted more easily.

−搭載工程およびリッド接合工程−
次に、粗調済みの振動素子2を、導電性接着材11、12を介してベース91に固定し、次に、図8に示すように、リッド92をベース91に接合する。この状態では、貫通孔912を介してパッケージ9の収容空間Sと外部とが連通している。なお、前述したように、リッド92は、レーザー光LLを透過することができる構成となっている。これにより、次の調整工程にて、リッド92を介して錘部5へレーザー光LLを照射することができる。
-Mounting process and lid bonding process-
Next, the coarsely tuned vibration element 2 is fixed to the base 91 via the conductive adhesives 11 and 12, and then the lid 92 is joined to the base 91 as shown in FIG. In this state, the accommodation space S of the package 9 communicates with the outside through the through hole 912. As described above, the lid 92 is configured to transmit the laser beam LL. Thereby, the laser beam LL can be irradiated to the weight part 5 through the lid 92 in the next adjustment step.

−第1調整工程(調整工程)−
次に、振動素子2を駆動させた状態で、図9に示すように、貫通孔912を介して収容空間Sを吸引しながら、リッド92を介して錘部5にレーザー光LLを照射し、錘部5の少なくとも一部を除去する。この時、レーザー光LLを照射する領域は、前述した粗調工程でレーザー光LLを照射した領域よりも基端側に位置していることが好ましい。これにより、粗調工程よりも、レーザー光LLの照射時間(錘部の除去量)に対する周波数変化の割合が小さくなる。このような第1調整工程によって、振動素子2の共振周波数を目的値に対してさらに合わせ込む。このように、リッド92を介して錘部5にレーザー光LLを照射することで、簡単に錘部5を除去することができる。
-1st adjustment process (adjustment process)-
Next, while the vibration element 2 is driven, the weight 5 is irradiated with the laser beam LL through the lid 92 while sucking the accommodation space S through the through hole 912 as shown in FIG. At least a part of the weight part 5 is removed. At this time, it is preferable that the region irradiated with the laser beam LL is located on the base end side with respect to the region irradiated with the laser beam LL in the above-described coarse adjustment step. Thereby, the ratio of the frequency change with respect to the irradiation time (the removal amount of the weight portion) of the laser light LL is smaller than that in the coarse adjustment step. By such a first adjustment step, the resonance frequency of the vibration element 2 is further adjusted to the target value. In this way, the weight portion 5 can be easily removed by irradiating the weight portion 5 with the laser light LL via the lid 92.

錘部5から除去されて生じた屑としての錘材料Bは、貫通孔912を介して吸引される。すなわち、貫通孔912を介して外部へ排除される。そのため、飛散した錘材料Bが、振動素子2を回り込んでリッド92の内面に付着することが抑制される。その結果、前述した背景技術でも説明したように、リッド92の内面に付着した錘材料Bがレーザー光LLによって蒸発して再び振動腕32に付着してしまうことを効果的に抑制することができる。また、飛散した錘材料Bがそのまま振動腕32に再付着してしまうことも効果的に抑制することができる。したがって、本工程によれば、周波数調整を効率的にかつ精度よく行うことができる。   The weight material B as waste generated by being removed from the weight portion 5 is sucked through the through hole 912. That is, it is excluded to the outside through the through hole 912. Therefore, the scattered weight material B is prevented from going around the vibration element 2 and adhering to the inner surface of the lid 92. As a result, as described in the background art described above, it is possible to effectively suppress the weight material B adhering to the inner surface of the lid 92 from being evaporated by the laser light LL and adhering to the vibrating arm 32 again. . Further, it is possible to effectively suppress the scattered weight material B from reattaching to the vibrating arm 32 as it is. Therefore, according to this process, frequency adjustment can be performed efficiently and accurately.

−第2調整工程(調整工程)−
次に、振動素子2を駆動させた状態で、図10に示すように、貫通孔912を介して収容空間Sを吸引しながら、レーザー光LLをリッド92側から錘部5に向けて照射し、錘部5の少なくとも一部を除去する。この時、レーザー光LLを照射する領域は、前述した第1調整工程でレーザー光LLを照射した領域よりも基端側に位置していることが好ましい。これにより、第1調整工程よりも、レーザー光LLの照射時間(錘部の除去量)に対する周波数変化の割合が小さくなる。このような第2調整工程によって、振動素子2の共振周波数を目的値に対してさらに合わせ込み、好ましくは一致させる。また、第2調整工程でレーザー光LLが照射される錘部は、上述した粗調工程や第1調整工程で照射される錘部よりも薄いことが好ましい。これにより、粗調工程や第1調整工程よりも更に、レーザー光LLの照射時間(錘部の除去量)に対する周波数変化の割合が小さくなって、精度の高い周波数調整が可能となる。
-Second adjustment step (adjustment step)-
Next, with the vibration element 2 driven, the laser beam LL is irradiated from the lid 92 side toward the weight portion 5 while sucking the accommodation space S through the through hole 912 as shown in FIG. Then, at least a part of the weight part 5 is removed. At this time, it is preferable that the region irradiated with the laser beam LL is located on the proximal end side with respect to the region irradiated with the laser beam LL in the first adjustment step described above. Thereby, the ratio of the frequency change with respect to the irradiation time of the laser beam LL (the removal amount of the weight portion) is smaller than that in the first adjustment step. By such a second adjustment step, the resonance frequency of the vibration element 2 is further matched with the target value, and preferably matched. Moreover, it is preferable that the weight part irradiated with the laser beam LL in the second adjustment process is thinner than the weight part irradiated in the above-described coarse adjustment process or the first adjustment process. Thereby, the ratio of the frequency change with respect to the irradiation time (the removal amount of the weight portion) of the laser light LL becomes smaller than the coarse adjustment step and the first adjustment step, and the frequency adjustment with high accuracy is possible.

錘部5から除去された錘材料B’は、貫通孔912を介して吸引される。すなわち、貫通孔912を介して外部へ排除される。そのため、飛散した錘材料B’が、振動素子2を回り込んでリッド92の内面に付着することが抑制される。その結果、リッド92の内面に付着した錘材料B’がレーザー光LLによって飛散して再び振動腕32に付着してしまうことを効果的に抑制することができる。また、飛散した錘材料B’がそのまま振動腕32に再付着してしまうことも効果的に抑制することができる。したがって、本工程によれば、周波数調整を効率的にかつ精度よく行うことができる。   The weight material B ′ removed from the weight portion 5 is sucked through the through hole 912. That is, it is excluded to the outside through the through hole 912. For this reason, the scattered weight material B ′ is prevented from flowing around the vibration element 2 and adhering to the inner surface of the lid 92. As a result, it is possible to effectively suppress the weight material B ′ adhering to the inner surface of the lid 92 from being scattered by the laser light LL and adhering to the vibrating arm 32 again. Further, it is possible to effectively suppress the scattered weight material B ′ from adhering to the vibrating arm 32 as it is. Therefore, according to this process, frequency adjustment can be performed efficiently and accurately.

−封止工程−
次に、図11に示すように、パッケージ9の収容空間Sを真空状態とした後、貫通孔912をAu−Ge合金等の金属材料によって封止する。
以上より、振動子1が得られる。このような製造方法によれば、一旦除去した錘材料B、B’の振動腕32への再付着を低減することができるので、効率的にかつ精度よく振動素子2の共振周波数を調整することができる。また、錘材料B、B’の振動腕32への再付着を低減することができることで、振動腕32からの錘材料B、B’の剥がれがなく、経年的に、共振周波数を維持することができる。また、錘部5を除去する際に発生するアウトガスを除去したあとに収容空間Sを封止するため、収容空間Sを高い真空度とすることができ、Q値をより高めることができる。
-Sealing process-
Next, as shown in FIG. 11, after the accommodation space S of the package 9 is in a vacuum state, the through hole 912 is sealed with a metal material such as an Au—Ge alloy.
Thus, the vibrator 1 is obtained. According to such a manufacturing method, since the reattachment of the weight materials B and B ′ once removed to the vibrating arm 32 can be reduced, the resonance frequency of the vibrating element 2 can be adjusted efficiently and accurately. Can do. Further, since the reattachment of the weight materials B and B ′ to the vibrating arm 32 can be reduced, the weight materials B and B ′ are not peeled off from the vibrating arm 32 and the resonance frequency is maintained over time. Can do. Moreover, since the accommodation space S is sealed after the outgas generated when removing the weight portion 5 is removed, the accommodation space S can have a high degree of vacuum and the Q value can be further increased.

ここで、前述した第1、第2調整工程(調整工程)は、収容空間Sを減圧状態で行うことが好ましい。これにより、信頼性の高い振動子1が得られる。すなわち、減圧されていない状態でレーザー光LLを照射して錘部5を除去すると、除去された錘材料B、B’が綿状の異物となって振動腕32に付着するおそれがある。これは、減圧されていない状態では、雰囲気の冷却効果によって、除去されて蒸発した錘材料B、B’がすぐに固体化することが原因である。このような異物が振動腕32に付着すると、第1、第2駆動用電極84、85の短絡等が生じ、信頼性が低下する場合がある。また、このような異物は、振動腕32から剥がれ易く、仮に、振動腕32から剥がれてしまうと、質量変化に伴う周波数変化が生じてしまう。また、剥がれた異物が振動素子2とぶつかり、振動素子2を損傷させる場合もある。これに対して、減圧された状態でレーザー光LLを照射して錘部5を除去すると、雰囲気の冷却効果が低減し、除去された錘材料B、B’の固体化を抑制することができる。そのため、異物が振動腕32に付着することがなく、貫通孔912を介して効果的に除去される。   Here, it is preferable that the first and second adjustment processes (adjustment processes) described above be performed in a reduced pressure in the housing space S. Thereby, the highly reliable vibrator 1 is obtained. That is, if the weight 5 is removed by irradiating the laser beam LL in a state where the pressure is not reduced, the removed weight materials B and B ′ may become cotton-like foreign matters and adhere to the vibrating arm 32. This is because the weight materials B and B 'removed and evaporated immediately solidify due to the cooling effect of the atmosphere in a state where the pressure is not reduced. If such foreign matter adheres to the vibrating arm 32, the first and second drive electrodes 84 and 85 may be short-circuited, and the reliability may be reduced. Moreover, such a foreign substance is easily peeled off from the vibrating arm 32, and if it is peeled off from the vibrating arm 32, a frequency change accompanying a change in mass occurs. Further, the peeled foreign matter may collide with the vibration element 2 and damage the vibration element 2 in some cases. On the other hand, when the weight part 5 is removed by irradiating the laser beam LL in a decompressed state, the cooling effect of the atmosphere is reduced, and solidification of the removed weight materials B and B ′ can be suppressed. . Therefore, the foreign matter does not adhere to the vibrating arm 32 and is effectively removed through the through hole 912.

また、図12に示すように、第2調整工程において、錘部5へのレーザー光LLの照射位置(除去される箇所)をP1とし、平面視(Z軸方向から見た平面視)で、貫通孔912の中心軸と位置P1とのY軸方向に沿った離間距離をL2としたとき、0≦L2/L1≦0.5なる関係を満足していることが好ましい。さらに、第1調整工程において、錘部5へのレーザー光LLの照射位置(除去される箇所)をP2とし、貫通孔912の中心軸と位置P2とのY軸方向に沿った離間距離をL3としたとき、0≦L3/L1≦0.5なる関係を満足していることが好ましい。これにより、錘部5から除去された錘材料B、B’を速やかに、収容空間Sの外部に排除することができるので、上述したような綿状の異物の付着を効果的に抑制することができる。   Also, as shown in FIG. 12, in the second adjustment step, the irradiation position (removed part) of the laser beam LL onto the weight part 5 is P1, and in plan view (plan view seen from the Z-axis direction), When the distance between the central axis of the through-hole 912 and the position P1 along the Y-axis direction is L2, it is preferable that the relationship 0 ≦ L2 / L1 ≦ 0.5 is satisfied. Furthermore, in the first adjustment step, the irradiation position (the part to be removed) of the laser beam LL onto the weight portion 5 is P2, and the separation distance along the Y-axis direction between the central axis of the through hole 912 and the position P2 is L3. It is preferable that the relationship 0 ≦ L3 / L1 ≦ 0.5 is satisfied. Thereby, since the weight materials B and B ′ removed from the weight part 5 can be quickly removed outside the accommodation space S, the adhesion of the cotton-like foreign matter as described above is effectively suppressed. Can do.

なお、本実施形態では、貫通孔912が位置P1よりも振動腕32の基端側(−Y軸側)に位置しているが、貫通孔912の位置としては、特に限定されず、例えば、図13に示すように、位置Pよりも振動腕32の先端側(+Y軸側)に位置していてもよい。これにより、上記効果に加えて、さらに、錘材料B、B’が溝323、324付近を通過させずに除去することができる。これにより、溝323、324付近への前記異物の付着を防止でき、前記異物を介した第1、第2駆動用電極84、85の短絡を効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、エネルギー線としてレーザー光LLを用いているが、エネルギー線としては、錘部5を除去することができれば特に限定されず、例えば、電子ビーム等を用いてもよい。
In the present embodiment, the through hole 912 is located closer to the base end side (−Y axis side) of the vibrating arm 32 than the position P1, but the position of the through hole 912 is not particularly limited. As shown in FIG. 13, the vibration arm 32 may be located on the distal end side (+ Y axis side) of the position P. Thereby, in addition to the above effects, the weight materials B and B ′ can be removed without passing the vicinity of the grooves 323 and 324. Thereby, the adhesion of the foreign matter to the vicinity of the grooves 323 and 324 can be prevented, and a short circuit between the first and second drive electrodes 84 and 85 via the foreign matter can be effectively suppressed.
In this embodiment, the laser beam LL is used as the energy beam. However, the energy beam is not particularly limited as long as the weight portion 5 can be removed, and for example, an electron beam or the like may be used.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態の振動子の製造方法について、前述した実施形態の振動子の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子の製造方法は、リッド接合工程の順番が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動子の製造方法と同様である。
Second Embodiment
Hereinafter, the vibrator manufacturing method according to the second embodiment will be described focusing on differences from the vibrator manufacturing method according to the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The vibrator manufacturing method of the present embodiment is the same as the vibrator manufacturing method of the first embodiment described above, except that the order of the lid bonding process is different.

本実施形態の振動子1の製造方法は、ベース91に搭載する前に振動素子2の共振周波数を粗調する粗調工程と、振動素子2をベース91に搭載する搭載工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する調整工程と、ベース91にリッド92を接合し、ベース91とリッド92とで収容空間Sを形成するリッド接合工程と、貫通孔912を封止する封止工程と、を有している。また、調整工程は、第1調整工程と、第2調整工程と、を有している。   The manufacturing method of the vibrator 1 according to the present embodiment includes a rough adjustment step of coarsely adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 before mounting on the base 91, a mounting step of mounting the vibration element 2 on the base 91, and the weight portion 5. An adjustment step of adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the above, a lid joining step of joining the lid 92 to the base 91 and forming the accommodation space S by the base 91 and the lid 92, and a penetration And a sealing step for sealing the hole 912. The adjustment process includes a first adjustment process and a second adjustment process.

−粗調工程−
前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
−搭載工程−
次に、粗調済みの振動素子2を、導電性接着材11、12を介してベース91に固定する。
-Coarse adjustment process-
Since it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
-Mounting process-
Next, the coarsely tuned vibration element 2 is fixed to the base 91 via the conductive adhesives 11 and 12.

−第1調整工程(調整工程)−
前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
本実施形態の場合、貫通孔912を介して錘材料Bを吸引するのではなくて、例えば、ベース91の上面側(貫通孔912と反対側)から錘材料Bを吸引してもよい。
−第2調整工程(調整工程)−
前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
本実施形態の場合、貫通孔912を介して錘材料B’を吸引するのではなくて、例えば、ベース91の上面側(貫通孔912と反対側)から錘材料B’を吸引してもよい。
-1st adjustment process (adjustment process)-
Since it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
In the case of the present embodiment, instead of sucking the weight material B through the through hole 912, for example, the weight material B may be sucked from the upper surface side (the side opposite to the through hole 912) of the base 91.
-Second adjustment step (adjustment step)-
Since it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
In the case of the present embodiment, instead of sucking the weight material B ′ through the through hole 912, for example, the weight material B ′ may be sucked from the upper surface side (the side opposite to the through hole 912) of the base 91. .

−リッド接合工程−
次に、リッド92をベース91に接合する。この状態では、貫通孔912を介してパッケージ9の収容空間Sと外部とが連通している。
−封止工程−
前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
以上より、振動子1が得られる。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
-Lid bonding process-
Next, the lid 92 is joined to the base 91. In this state, the accommodation space S of the package 9 communicates with the outside through the through hole 912.
-Sealing process-
Since it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
Thus, the vibrator 1 is obtained.
Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
以下、第3実施形態の振動子の製造方法について、前述した実施形態の振動子の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子の製造方法は、封止工程の順番が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動子の製造方法と同様である。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the vibrator manufacturing method according to the third embodiment will be described focusing on differences from the vibrator manufacturing method according to the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The method for manufacturing the vibrator of the present embodiment is the same as the method for manufacturing the vibrator of the first embodiment described above except that the order of the sealing steps is different.

本実施形態の振動子1の製造方法は、ベース91に搭載する前に振動素子2の共振周波数を粗調する粗調工程と、振動素子2をベース91に搭載する搭載工程と、ベース91にリッド92を接合し、ベース91とリッド92とで収容空間Sを形成するリッド接合工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する第1調整工程と、貫通孔912を封止する封止工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する第2調整工程と、を有している。なお、各工程の内容は、前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
このような製造方法によれば、振動素子2を真空状態しながら、第2調整工程(微調工程)を行うことができるので、より正確に共振周波数を調整することができる。また、パッケージ9内での錘部5の除去量が比較的少なく済むので、パッケージ9内でのアウトガスの発生を低減することができる。
The manufacturing method of the vibrator 1 according to the present embodiment includes a rough adjustment process for coarsely adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 before mounting on the base 91, a mounting process for mounting the vibration element 2 on the base 91, A lid joining step of joining the lid 92 and forming the accommodation space S with the base 91 and the lid 92; a first adjustment step of adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the weight portion 5; The sealing step for sealing the through-hole 912 and the second adjustment step for adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the weight portion 5 are included. In addition, since the content of each process is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
According to such a manufacturing method, since the second adjustment step (fine adjustment step) can be performed while the vibration element 2 is in a vacuum state, the resonance frequency can be adjusted more accurately. Further, since the removal amount of the weight portion 5 in the package 9 is relatively small, the generation of outgas in the package 9 can be reduced.

<第4実施形態>
以下、第4実施形態の振動子の製造方法について、前述した実施形態の振動子の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の振動子の製造方法は、封止工程の順番が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動子の製造方法と同様である。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, the vibrator manufacturing method according to the fourth embodiment will be described focusing on differences from the vibrator manufacturing method according to the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The method for manufacturing the vibrator of the present embodiment is the same as the method for manufacturing the vibrator of the first embodiment described above except that the order of the sealing steps is different.

本実施形態の振動子1の製造方法は、ベース91に搭載する前に振動素子2の共振周波数を粗調する粗調工程と、振動素子2をベース91に搭載する搭載工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する第1調整工程と、ベース91にリッド92を接合し、ベース91とリッド92とで収容空間Sを形成するリッド接合工程と、貫通孔912を封止する封止工程と、錘部5の少なくとも一部を除去することで振動素子2の共振周波数を調整する第2調整工程と、を有している。なお、各工程の内容は、前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
このような製造方法によれば、リッド92が接合され、貫通孔912が封止されているので、この後に行われる第2調整工程(微調工程)以降に振動素子2の共振周波数が変動する要因は基本的に存在しない。したがって、第2実施形態よりも正確に共振周波数を調整することができる。
The manufacturing method of the vibrator 1 according to the present embodiment includes a rough adjustment step of coarsely adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 before mounting on the base 91, a mounting step of mounting the vibration element 2 on the base 91, and the weight portion 5. A first adjustment step of adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the above, a lid joining step of joining the lid 92 to the base 91 and forming the accommodation space S by the base 91 and the lid 92; The sealing step for sealing the through-hole 912 and the second adjustment step for adjusting the resonance frequency of the vibration element 2 by removing at least a part of the weight portion 5 are included. In addition, since the content of each process is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
According to such a manufacturing method, since the lid 92 is joined and the through-hole 912 is sealed, the resonance frequency of the vibration element 2 fluctuates after the second adjustment step (fine adjustment step) performed thereafter. Basically does not exist. Therefore, the resonance frequency can be adjusted more accurately than in the second embodiment.

2.発振器
次に、振動子1を備えた発振器について説明する。
図14は、発振器の好適な実施形態を示す断面図である。なお、図14では、説明の便宜上、振動素子2の第1、第2駆動用電極および錘部の図示を省略している。
図14に示す発振器100は、振動子1と、振動素子2を駆動するためのICチップ110とを有している。以下、発振器100について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
2. Oscillator Next, an oscillator including the vibrator 1 will be described.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the oscillator. In FIG. 14, illustration of the first and second driving electrodes and the weight portion of the vibration element 2 is omitted for convenience of explanation.
An oscillator 100 illustrated in FIG. 14 includes a vibrator 1 and an IC chip 110 for driving the vibration element 2. Hereinafter, the oscillator 100 will be described with a focus on differences from the above-described vibrator, and description of similar matters will be omitted.

図14に示すように、発振器100では、ベース91の凹部911にICチップ110が固定されている。ICチップ110は、凹部911の底面に形成された複数の内部端子120と電気的に接続されている。複数の内部端子120には、接続端子951、961と接続されているものと、外部端子953、963と接続されているものがある。ICチップ110は、振動素子2の駆動を制御するための発振回路(回路)を有している。ICチップ110によって振動素子2を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。   As shown in FIG. 14, in the oscillator 100, the IC chip 110 is fixed to the recess 911 of the base 91. The IC chip 110 is electrically connected to a plurality of internal terminals 120 formed on the bottom surface of the recess 911. The plurality of internal terminals 120 include those connected to the connection terminals 951 and 961 and those connected to the external terminals 953 and 963. The IC chip 110 has an oscillation circuit (circuit) for controlling the driving of the vibration element 2. When the vibration element 2 is driven by the IC chip 110, a signal having a predetermined frequency can be extracted.

3.物理量センサー
次に、振動子1を備えた物理量センサーについて説明する。
図15は、物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。なお、図15では、説明の便宜上、振動素子2の第1、第2駆動用電極および錘部の図示を省略している。
図15に示す物理量センサー200は、Y軸まわりの角速度を検出することのできる角速度センサー(ジャイロセンサー)であり、振動子1と、振動素子2を駆動するためのICチップ110とを有している。以下、物理量センサー200について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
3. Physical Quantity Sensor Next, a physical quantity sensor including the vibrator 1 will be described.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of a physical quantity sensor. In FIG. 15, the first and second driving electrodes and the weight portion of the vibration element 2 are not shown for convenience of explanation.
A physical quantity sensor 200 shown in FIG. 15 is an angular velocity sensor (gyro sensor) that can detect an angular velocity around the Y axis, and includes a vibrator 1 and an IC chip 110 for driving the vibration element 2. Yes. Hereinafter, the physical quantity sensor 200 will be described focusing on differences from the vibrator described above, and description of similar matters will be omitted.

図15に示すように、物理量センサー200では、ベース91の凹部911にICチップ210が固定されている。ICチップ210は、凹部911の底面に形成された複数の内部端子220と電気的に接続されている。複数の内部端子220には、接続端子951、961と接続されているものと、外部端子953、963と接続されているものがある。ICチップ210は、振動素子2の駆動を制御するための発振回路(回路)と、角速度を検出するための検出回路とを有している。   As shown in FIG. 15, in the physical quantity sensor 200, the IC chip 210 is fixed to the recess 911 of the base 91. The IC chip 210 is electrically connected to a plurality of internal terminals 220 formed on the bottom surface of the recess 911. The plurality of internal terminals 220 include those connected to the connection terminals 951 and 961 and those connected to the external terminals 953 and 963. The IC chip 210 has an oscillation circuit (circuit) for controlling driving of the vibration element 2 and a detection circuit for detecting angular velocity.

このような物理量センサーでは、振動腕32、33をX逆相モードである駆動振動モードで励振振動させているときに、Y軸まわりの角速度が加わると、振動腕32、33にZ軸逆相モードである検出振動モードが発生する。この検出振動モードによって電極電圧(第1、第2駆動用電極84、85間の電圧)が変化し、この変化に基づいて角速度を検出することができる。
なお、物理量センサーとしては、角速度センサーに限定されず、加速度センサーや圧力センサーにも用いることができる。
In such a physical quantity sensor, when the vibrating arms 32 and 33 are excited and vibrated in the driving vibration mode which is the X anti-phase mode, if an angular velocity around the Y-axis is applied, the Z-axis anti-phase is applied to the vibrating arms 32 and 33. A detection vibration mode that is a mode is generated. The electrode voltage (the voltage between the first and second drive electrodes 84 and 85) is changed by this detection vibration mode, and the angular velocity can be detected based on this change.
The physical quantity sensor is not limited to the angular velocity sensor, and can be used for an acceleration sensor or a pressure sensor.

4.電子機器
次に、振動子1を備えた電子機器について説明する。
図16は、電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子1が内蔵されている。
4). Next, an electronic device including the vibrator 1 will be described.
FIG. 16 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic device is applied. In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1108. The display unit 1106 is rotated with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 incorporates a vibrator 1 that functions as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

図17は、電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。このような携帯電話機1200にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子1が内蔵されている。   FIG. 17 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) to which an electronic device is applied. In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 incorporates a vibrator 1 that functions as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

図18は、電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。   FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration of a digital still camera to which an electronic device is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。   A display unit 1310 is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD. The display unit displays a subject as an electronic image. Function as. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子1が内蔵されている。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308. In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. Such a digital still camera 1300 incorporates a vibrator 1 that functions as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

なお、振動子を備える電子機器は、図16のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図17の携帯電話機、図18のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 16, the mobile phone in FIG. 17, and the digital still camera in FIG. 18, the electronic device including the vibrator is, for example, an ink jet type ejection device (for example, an ink jet printer). , Laptop personal computers, TVs, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, videophones, crime prevention TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical devices (eg, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish detectors, various measuring devices, instruments (eg, , Vehicle, aircraft, ship total S), it can be applied to a flight simulator or the like.

5.移動体
次に、振動子1を備えた移動体について説明する。
図19は、移動体を適用した自動車を示す斜視図である。自動車1500には、振動子1(振動素子2)が搭載されている。振動子1は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
5. Next, the moving body provided with the vibrator 1 will be described.
FIG. 19 is a perspective view showing an automobile to which a moving body is applied. The automobile 1500 is equipped with a vibrator 1 (vibration element 2). The vibrator 1 includes, for example, a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an antilock brake system (ABS), an air bag, a tire pressure monitoring system (TPMS), an engine control, and a hybrid. The present invention can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors for automobiles and electric vehicles, and vehicle body attitude control systems.

以上、本発明の振動子の製造方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、各振動腕の各主面には1つの溝が設けられているが、溝の数としては、特に限定されず、2本以上であってもよい。例えば、各主面に、X軸方向に並ぶ2つの溝が設けられていてもよい。また、溝は、省略してもよい。
As mentioned above, although the manufacturing method of the vibrator | oscillator of this invention was demonstrated based on illustration embodiment, this invention is not limited to this, The structure of each part is the thing of arbitrary structures which have the same function Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine each embodiment suitably.
In the embodiment described above, one groove is provided on each main surface of each vibrating arm, but the number of grooves is not particularly limited, and may be two or more. For example, two grooves arranged in the X-axis direction may be provided on each main surface. Further, the groove may be omitted.

また、前述した実施形態では、振動素子が基部と、2本の振動腕と、接続部と、連結部とを有する構成となっているが、振動素子の構成としては、これに限定されない。例えば、接続部および連結部を省略してもよい。また、さらに、2本の保持腕を追加してもよい。2本の保持腕は、接続部のX軸方向両端からX軸方向に延出し、途中で+Y軸方向に屈曲した後、+Y軸方向に延在する形状をなしている。このような構成の場合は、両保持腕の先端部にて、導電性接着材を介して振動素子がベースに取り付けられる。また、振動素子の構成は、音叉型に限定されず、厚み滑り振動で駆動するATカット水晶振動素子(フラット型、メサ型、逆メサ型等を含む)であってもよい。   In the above-described embodiment, the vibration element has a base, two vibration arms, a connection part, and a connection part. However, the structure of the vibration element is not limited to this. For example, the connecting part and the connecting part may be omitted. Further, two holding arms may be added. The two holding arms have a shape extending in the X-axis direction from both ends of the connecting portion in the X-axis direction, bent in the + Y-axis direction, and then extending in the + Y-axis direction. In the case of such a configuration, the vibration element is attached to the base via the conductive adhesive at the distal ends of both holding arms. Further, the configuration of the vibration element is not limited to the tuning fork type, but may be an AT-cut quartz crystal vibration element (including a flat type, a mesa type, an inverted mesa type, etc.) driven by thickness shear vibration.

また、前述した実施形態では、振動片の構成材料として水晶を用いているが、振動片の構成材料としては、これに限定されず、例えば、窒化アルミニウム(AlN)や、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、四ホウ酸リチウム(Li)、ランガサイト(LaGaSiO14)などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル(Ta)などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。 In the above-described embodiment, crystal is used as the constituent material of the resonator element. However, the constituent material of the resonator element is not limited to this. For example, aluminum nitride (AlN) or lithium niobate (LiNbO 3). ), Lithium tantalate (LiTaO 3 ), lead zirconate titanate (PZT), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ) and other oxide substrates, glass A laminated piezoelectric substrate configured by laminating a piezoelectric material such as aluminum nitride or tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) on the substrate, piezoelectric ceramics, or the like can be used.

また、圧電体材料以外の材料を用いて振動片を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動片を形成することもできる。また、振動片の振動(駆動)方式は圧電駆動に限らない。圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。   In addition, the resonator element can be formed using a material other than the piezoelectric material. For example, the resonator element can be formed using a silicon semiconductor material or the like. Further, the vibration (drive) method of the resonator element is not limited to piezoelectric drive. In addition to the piezoelectric drive type using the piezoelectric substrate, the configuration and the effect of the present invention can be exhibited also in an electrostatic drive type using an electrostatic force or a Lorenz drive type using a magnetic force. it can. In addition, a term described together with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term anywhere in the specification or the drawings.

1……振動子
11、12……導電性接着材
2……振動素子
3……水晶振動片
31……基部
31a、31b……切り込み部
311……縮幅部
32……振動腕
32a、32b……主面
32c、32d……側面
321、331……腕部
322、332……ハンマーヘッド
323、324……溝
323a、324a……底面
33……振動腕
33c、33d……側面
333、334……溝
34……接続部
35……連結部
5……錘部
5A……第1錘層
5B……第2錘層
5C……第3錘層
84……第1駆動用電極
85……第2駆動用電極
86、87……接続電極
9……パッケージ
91……ベース
92……リッド
911……凹部
912……貫通孔
951、961……接続端子
952、962……貫通電極
953、963……外部端子
100……発振器
110……ICチップ
120……内部端子
200……物理量センサー
210……ICチップ
220……内部端子
1100……パーソナルコンピューター
1102……キーボード
1104……本体部
1106……表示ユニット
1108……表示部
1200……携帯電話機
1202……操作ボタン
1204……受話口
1206……送話口
1208……表示部
1300……ディジタルスチルカメラ
1302……ケース
1304……受光ユニット
1306……シャッターボタン
1308……メモリー
1310……表示部
1312……ビデオ信号出力端子
1314……入出力端子
1430……テレビモニター
1440……パーソナルコンピューター
1500……自動車
B、B’……錘材料
L1、L2……長さ
LL……レーザー光
Ly……中心線
S……収容空間
P1、P2……位置
T、t……厚さ
W4、W5……幅
L3、W7……離間距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibrator 11, 12 ... Conductive adhesive material 2 ... Vibrating element 3 ... Quartz vibration piece 31 ... Base part 31a, 31b ... Notch part 311 ... Reduced width part 32 ... Vibrating arm 32a, 32b …… Main surface 32c, 32d …… Side surface 321, 331 …… Arm portion 322, 332 …… Hammer head 323, 324 …… Groove 323a, 324a …… Bottom surface 33 …… Vibrating arm 33c, 33d …… Side surface 333,334 ...... groove 34 ...... connector 35 ...... connecting portion 5 ...... weight portion 5A ...... first weight layer 5B ...... second weight layer 5C ...... third deadweight layer 84 ...... first driving electrode 85 ...... Second drive electrode 86, 87 ... Connection electrode 9 ... Package 91 ... Base 92 ... Lid 911 ... Recess 912 ... Through hole 951, 961 ... Connection terminal 952, 962 ... Through electrode 953, 963 ... External terminal 1 00 …… Oscillator 110 …… IC chip 120 …… Internal terminal 200 …… Physical quantity sensor 210 …… IC chip 220 …… Internal terminal 1100 …… Personal computer 1102 …… Keyboard 1104 …… Main body 1106 …… Display unit 1108… Display unit 1200 …… Cellular phone 1202 …… Operation buttons 1204 …… Earpiece 1206 …… Speaker 1208 …… Display unit 1300 …… Digital still camera 1302 …… Case 1304 …… Light receiving unit 1306 …… Shutter button 1308 …… Memory 1310 …… Display 1312 …… Video signal output terminal 1314 …… Input / output terminal 1430 …… TV monitor 1440 …… Personal computer 1500 …… Automobile B, B ′ …… Weight material L1, L2 …… Length LL ... Za light Ly ...... centerline S ...... accommodating space P1, P2 ...... position T, t ...... thickness W4, W5 ...... width L3, W7 ...... distance

Claims (7)

錘部を有する振動素子をベースに搭載する搭載工程と、
エネルギー線を照射して前記錘部の少なくとも一部を除去することで前記振動素子の共振周波数を調整し、且つ、前記除去により生じた屑を吸引する調整工程と、
前記ベースに蓋体を接合し、前記ベースと前記蓋体とで前記振動素子を収容する収容空間を形成する蓋体接合工程と、
を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
A mounting process for mounting the vibration element having the weight portion on the base;
An adjustment step of adjusting the resonance frequency of the vibration element by removing at least a part of the weight portion by irradiating energy rays, and sucking debris generated by the removal,
A lid joining step of joining a lid to the base and forming an accommodation space for accommodating the vibration element by the base and the lid;
A method for manufacturing a vibrator, comprising:
錘部を有する振動素子をベースに搭載する搭載工程と、
前記ベースに蓋体を接合し、前記ベースと前記蓋体とで前記振動素子を収容する収容空間を形成する蓋体接合工程と、
前記蓋体を介して前記錘部にエネルギー線を照射し、前記錘部の少なくとも一部を除去することで前記振動素子の共振周波数を調整し、且つ、前記除去により生じた屑を吸引する調整工程と、
を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
A mounting process for mounting the vibration element having the weight portion on the base;
A lid joining step of joining a lid to the base and forming an accommodation space for accommodating the vibration element by the base and the lid;
Adjustment that irradiates the weight part through the lid body with energy rays, adjusts the resonance frequency of the vibration element by removing at least a part of the weight part, and sucks debris generated by the removal Process,
A method for manufacturing a vibrator, comprising:
前記蓋体は、透過性を有する領域を含む請求項2に記載の振動子の製造方法。   The method for manufacturing a vibrator according to claim 2, wherein the lid includes a transparent region. 前記調整工程は、
減圧状態で行う請求項1ないし3のいずれか1項に記載の振動子の製造方法。
The adjustment step includes
The method for manufacturing a vibrator according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is performed in a reduced pressure state.
前記ベース基板には、厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられ、
前記調整工程は、前記貫通孔を介して前記屑を吸引する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動子の製造方法。
The base substrate is provided with a through-hole penetrating in the thickness direction,
5. The method for manufacturing a vibrator according to claim 1, wherein the adjusting step sucks the waste through the through hole. 6.
前記振動素子は、
基部と、
平面視で前記基部から延出され、錘部が設けられている振動腕と、
を含み、
前記振動素子の前記延出方向に沿った長さをL1、
平面視で、前記貫通孔と前記錘部の前記除去される箇所との間の前記延出方向に沿った長さをL2としたとき、
0≦L2/L1≦0.5
なる関係を満足する請求項5に記載の振動子の製造方法。
The vibrating element is
The base,
A vibrating arm extending from the base in plan view and provided with a weight;
Including
The length of the vibration element along the extending direction is L1,
When the length along the extending direction between the through hole and the removed portion of the weight portion is L2 in a plan view,
0 ≦ L2 / L1 ≦ 0.5
The method for manufacturing a vibrator according to claim 5, wherein the following relationship is satisfied.
前記調整工程の後に、
前記貫通孔を封止する封止工程を含む請求項5または6に記載の振動子の製造方法。
After the adjustment step,
The method for manufacturing a vibrator according to claim 5, further comprising a sealing step for sealing the through hole.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017046329A (en) * 2015-08-29 2017-03-02 京セラクリスタルデバイス株式会社 Tuning-fork type crystal element
CN113206641A (en) * 2020-01-30 2021-08-03 精工爱普生株式会社 Method for manufacturing vibrating device

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