JP2019125896A - Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, and manufacturing method - Google Patents

Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, and manufacturing method Download PDF

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Abstract

To realize higher frequency accuracy in a tuning fork type piezoelectric vibrating piece.SOLUTION: A weight film 75 for frequency adjustment is formed at the tip of a vibrating arm 7 of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, and the entire predetermined region (entire thickness) is not melted away, but a step is provided by partially removing a portion in the thickness direction from the surface side of the weight film 75 such that a step is generated along the longitudinal direction thereof. The removal of the weight film 75 is performed non-thermally by directly irradiating the weight film 75 with a femtosecond laser Lf having a pulse width of picoseconds to femtoseconds. When the thickness n μm (n<N) with respect to the thickness N μm of the weight film 75 is removed by the femtosecond laser Lf, a step is formed in the weight film 75, and frequency adjustment with high accuracy becomes possible.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、圧電振動片、圧電振動子、及び製造方法に係り、詳細には、音叉型水晶を用いた技術に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating reed, a piezoelectric vibrator, and a manufacturing method, and more particularly to a technology using a tuning fork-type crystal.

例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして音叉型に形成した圧電振動片を使用した圧電振動子が用いられる。
このような音叉型の圧電振動片では、振動腕部の先端部分に金属の重り膜を形成し、この膜をトリミングすることで周波数調整を行っている（例えば、特許文献１）。すなわち、パッケージにマウントした圧電振動片を発振させ、周波数を測定しながら、パルス幅がナノ〜ピコ秒でレーザを照射して重り膜を溶融除去することで、その質量を減らすようにトリミングすることで、周波数調整を行っている（特許文献１）。
このレーザによりトリミングを行う場合、溶融させる重り膜の面を下向きにし、圧電振動片の上面側（重り膜と反対側）からレーザを当てることで溶融除去した重り膜をパッケージ底面に設けた凹み部分で受けるようにしている。 For example, in electronic devices such as mobile phones and portable information terminal devices, a piezoelectric vibrator using a piezoelectric vibrating reed formed in a tuning fork shape as a device used as a time source, timing source such as control signal, reference signal source, etc. Used.
In such a tuning fork type piezoelectric vibrating reed, a metal weight film is formed on the tip end portion of a vibrating arm portion, and frequency adjustment is performed by trimming this film (for example, Patent Document 1). That is, the piezoelectric vibrating reed mounted on a package is oscillated, and while measuring the frequency, trimming is performed to reduce its mass by melting and removing the weight film by irradiating the laser with a pulse width of nano to picoseconds. Then, frequency adjustment is performed (patent document 1).
When trimming with this laser, the concave part has the weight film melted and removed by applying the laser from the top side (opposite side of the weight film) of the piezoelectric vibrating piece with the surface of the weight film to be melted facing downward In order to receive

図７は、従来のレーザにより重り膜を溶融除去した後の振動腕部先端の状態を表したものである。
従来のレーザによる周波数調整では、レーザＬｎを照射した領域の重り膜７５０全体が溶融除去されるため、さらなる周波数調整精度を向上させることはできなかった。
特に、３ｍｍ×２ｍｍ以下といった小型の圧電振動片の場合には、トリミング対象となる重り膜の面積が小さくなるため、より細かく精度が高いトリミングが周波数調整に必要とされている。 FIG. 7 shows the state of the tip of the vibrating arm after melting and removing the weight film by a conventional laser.
In the frequency adjustment by the conventional laser, since the entire weight film 750 in the region irradiated with the laser Ln is melted and removed, the frequency adjustment accuracy can not be further improved.
In particular, in the case of a small piezoelectric vibrating reed such as 3 mm × 2 mm or less, since the area of the weight film to be trimmed is reduced, trimming with higher precision is required for frequency adjustment.

また、従来の周波数調整では、図７に示すように、レーザＬｎにより重り膜７５０を溶融除去させているため、溶融除去後に残った重り膜７５０の周囲には、主面や側面にデブリ７５１、７５２が発生していた。
そして、例えば図７（ａ）に示すように、残った重り膜７５０の端面にデブリが発生する。このデブリの発生幅ｗ１は、例えばレーザＬｎのスポット径が２０μｍであれば、ほぼ同程度のばらつき幅ｗ１＝２０μｍと大きいため、長手方向の中心線Ｐに対する左右のバランスが崩れる原因となっていた。図７（ａ）に示した例では、長手方向の中心線Ｐに対して、左側に発生したデブリ量が右側よりも多くなっている。
デブリ７５１、７５２は、振動腕部の中心線Ｐの左右だけでなく、両振動腕部での発生量が異なることで、振動腕のバランスが崩れてしまい、振動漏れによる悪影響を及ぼしてしまうという課題がある。 Further, in the conventional frequency adjustment, as shown in FIG. 7, since the weight film 750 is melted and removed by the laser Ln, debris 751 on the main surface and side surfaces around the weight film 750 remaining after the melting and removal. 752 had occurred.
Then, for example, as shown in FIG. 7A, debris is generated on the end face of the remaining weight film 750. The generation width w1 of this debris is as large as about the same variation width w1 = 20 μm when the spot diameter of the laser Ln is 20 μm, for example, and thus the balance of the left and right with respect to the center line P in the longitudinal direction is broken. . In the example shown in FIG. 7A, the amount of debris generated on the left side of the longitudinal center line P is larger than that on the right side.
Debris 751 and 752 are not only in the left and right of the center line P of the vibrating arm but also in different amounts at both vibrating arms, so that the balance of the vibrating arm is broken and the vibration leak is adversely affected. There is a problem.

更に、重り膜７５０が下向きの状態で溶融するため、図７（ａ）に示すように、主面に形成されたデブリ７５１はめくれた状態となり、振動により・がれ落ちる可能性があった。デブリが振動によって落ちると、振動腕部の左右のバランスが崩れると共に、重さの変化で周波数に影響する可能性がある。
一般に、圧電振動片が小型化するほど、重量を確保するために重り膜７５０を厚くする必要があるため、レーザＬｎで重り膜７５０を溶融除去した際によりデブリ７５１が発生し易くなる。このため小型の圧電振動片ほど、デブリによる左右バランスの崩れや振動漏れといった課題も大きかった。 Furthermore, since the weight film 750 melts in the downward state, as shown in FIG. 7A, the debris 751 formed on the main surface is in the state of being flipped up, and there is a possibility that the debris may fall off due to the vibration. When debris falls due to vibration, the balance between the left and right of the vibrating arm may be lost, and the change in weight may affect the frequency.
Generally, as the size of the piezoelectric vibrating reed becomes smaller, it is necessary to make the weight film 750 thicker in order to secure the weight, so debris 751 is easily generated when the weight film 750 is melted and removed by the laser Ln. For this reason, the smaller the piezoelectric vibrating reed, the larger the problems such as the loss of the horizontal balance due to debris and the vibration leakage.

特開２００３−１３３８７９号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-133879

本発明は、音叉型の圧電振動片において、より高い周波数精度を実現することを目的とする。   An object of the present invention is to realize higher frequency accuracy in a tuning fork type piezoelectric vibrating reed.

（１）請求項１に記載の発明では、内側に実装部を備えたパッケージ内に実装される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、基部と、前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、前記１対の振動腕部に形成された２系統の電極と、前記振動腕部における先端部に金属で形成された周波数調整用の重り膜と、を備え、前記重り膜は、隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、ことを特徴とする圧電振動片を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記重り膜は、前記振動腕部における先端部の少なくとも一方の主面に形成され、長さ方向で隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記重り膜は、前記振動腕部の先端部側ほど薄く形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記重り膜は、前記振動腕部における主面と直交する先端面に形成され、隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動片を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記基部から前記振動腕部の外側に延出して形成された支持腕部で前記実装部に実装されるサイドアーム型、前記基部から前記振動腕部の間に延出して形成された支持単腕部で前記実装部に実装されるセンターアーム型、又は、前記基部が前記実装部に実装される片持ち型、であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動片を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、内側に実装部を備えたパッケージと、前記実装部に実装された、請求項１から請求項５のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動片と、前記実装部から前記パッケージの外部まで形成された外部電極部と、を有することを特徴とする圧電振動子を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、少なくとも基部と前記基部から並んで延設された１対の振動腕部を有する音叉型の圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、前記振動腕部に２系統の電極を形成する電極形成工程と、前記振動腕部の先端側の主面に周波数調整用の重り膜を形成する重り膜形成工程と、前記重り膜を除去することで周波数を調整する周波数調整工程と、を備え、前記周波数調整工程は、前記重り膜の厚さ方向の一部を除去することにより、長さ方向に隣接する２領域に対して異なる厚さにすることで段差を形成する、ことを特徴とする圧電振動片の製造方法を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記周波数調整工程は、フェムト秒レーザを直接照射することで、前記重り膜の厚さ方向の一部を除去する、ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動片の製造方法を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、前記周波数調整工程は、前記振動腕部の先端側の第１領域に対して粗調整を行い、その後、前記第１領域よりも前記基部側の第２領域で微調整を行う、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧電振動片の製造方法を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、請求項７、請求項８、又は請求項９の各工程により圧電振動片を製造する工程と、前記圧電振動片を、パッケージ内に形成された実装部に実装する実装工程と、前記パッケージを封止する封止工程と、を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、前記実装工程と封止工程の間に、前記実装した圧電振動片の前記重り膜に対してイオンリミングを行う最終周波数調整工程、を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。 (1) In the invention according to claim 1, a piezoelectric vibrating reed formed in a tuning fork shape with quartz, mounted in a package having a mounting portion inside, which extends from a base and the base in a row A pair of vibrating arms provided, two systems of electrodes formed on the pair of vibrating arms, and a weight film for frequency adjustment formed of metal at the tip of the vibrating arms; The piezoelectric vibrating reed may be characterized in that the weight film has a step formed by the difference in thickness between two adjacent regions.
(2) In the invention according to claim 2, the weight film is formed on at least one of the principal surfaces of the tip of the vibrating arm, and the thicknesses of two adjacent regions in the length direction are different. A step is formed, The piezoelectric vibrating reed of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
(3) In the invention according to claim 3, the piezoelectric vibrating reed according to claim 2, characterized in that the weight film is formed thinner toward the tip end side of the vibrating arm.
(4) In the invention according to claim 4, the weight film is formed on the end face orthogonal to the main surface of the vibrating arm, and a step is formed by the difference in thickness between two adjacent regions. The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, 2, or 3 is provided.
(5) In the invention according to claim 5, a side arm type mounted on the mounting portion by a support arm formed extending from the base to the outside of the vibrating arm, the vibrating arm from the base A center arm type mounted on the mounting portion by a supporting single arm portion formed extending between the two or a cantilever type mounted on the mounting portion at the base portion. A piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 4 is provided.
(6) In the invention according to claim 6, the package according to any one of claims 1 to 5, wherein the package has a mounting portion inside, and is mounted on the mounting portion. A piezoelectric vibrator comprising: a vibrating reed; and an external electrode portion formed from the mounting portion to the outside of the package.
(7) In the invention according to claim 7, an outer shape forming step of forming an outer shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating reed having at least a base and a pair of vibrating arms extending side by side from the base; An electrode forming step of forming two systems of electrodes on the arm portion, a weight film forming step of forming a weight film for frequency adjustment on the main surface on the tip end side of the vibrating arm portion, and removing the weight film Adjusting a frequency, and the frequency adjusting step makes the thickness different from each other in two regions adjacent in the length direction by removing a part of the weight film in the thickness direction. The present invention provides a method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed characterized by forming a step.
(8) In the invention according to claim 8, the frequency adjustment step is characterized in that a part of the thickness direction of the weight film is removed by direct irradiation with a femtosecond laser. The present invention provides a method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to the above.
(9) In the invention as set forth in claim 9, in the frequency adjustment step, rough adjustment is performed on the first region on the tip end side of the vibrating arm portion, and thereafter, the second region on the base side with respect to the first region 9. The method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to claim 7, wherein fine adjustment is performed in two regions.
(10) In the invention according to claim 10, a step of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to each of the steps according to claim 7, claim 8 or claim 9, and a mounting wherein the piezoelectric vibrating reed is formed in a package A method of manufacturing a piezoelectric vibrator, comprising: a mounting step of mounting on a part; and a sealing step of sealing the package.
(11) The invention according to claim 11 is characterized in that a final frequency adjustment step of performing ion reliming on the weight film of the mounted piezoelectric vibrating reed is provided between the mounting step and the sealing step. A method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 10 is provided.

本発明によれば、圧電振動片の両振動腕部の先端部に形成した重り膜に、長さ方向の隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されているので、より高い周波数精度を得ることができる。   According to the present invention, the weight film formed at the tip of both vibrating arms of the piezoelectric vibrating reed is formed to have a difference in level due to the difference in thickness between the two adjacent regions in the length direction. Frequency accuracy can be obtained.

振動腕部先端に形成した重り膜の段差を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the level | step difference of the weight film | membrane formed in the front-end | tip of a vibrating arm part. フェムト秒レーザＬｆによる重り膜の削除方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the deletion method of a weight film | membrane by femtosecond laser Lf. フェムト秒レーザＬｆにより重り膜の一部を除去した状態を表した説明図である。It is an explanatory view showing the state where a part of weight film was removed by femtosecond laser Lf. フェムト秒レーザＬｆによる重り膜除去の変形例について表したものである。It represents about the modification of weight film removal by femtosecond laser Lf. 圧電振動片を収容した圧電振動子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the piezoelectric vibrator which accommodated the piezoelectric vibrating reed. 圧電振動片の他の形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the other shape of a piezoelectric vibrating reed. 従来のレーザにより重り膜を溶融除去した後の振動腕部先端の状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the vibrating arm part front-end | tip after melting and removing a weight film | membrane with the conventional laser.

以下、本発明の好適な実施形態について、図１から図６を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の圧電振動片は、振動腕部７（７ａ、７ｂ）の先端部に設けた重り膜７５の所定領域全体（全厚さ分）を溶融除去するのではなく、その長手方向に沿って段差が生じるように、重り膜７５の表面側から厚さ方向の一部を薄く除去することにより、段差を設けるようにしたものである。
重り膜７５の除去は、レーザによるが、従来のようにパルス幅がナノ〜ピコ秒のレーザＬｎではなく、パルス幅がピコ〜フェムト秒のフェムト秒レーザＬｆを、直接重り膜７５に照射することで、非熱的加工を行う。このフェムト秒レーザＬｆにより、重り膜７５の厚さＮμｍに対して、厚さｎμｍ（ｎ＜Ｎ）を除去することで、重り膜７５に段差が形成され、精度の高い周波数調整が可能になる。
振動腕部７の主面に形成した重り膜７５に対し、長手方向にｎ箇所の領域（例えば、先端側からＡ、Ｂ、Ｃの３領域）に分け、各領域の面積や、加工厚（削る厚さ）を周波数の調整量に応じて調整することで、段差を設ける。この際、先端側の領域ほど薄くなるように段差を形成することで、より精度の高い圧電振動片６を得ることができる。
除去する厚さは、当該領域をフェムト秒レーザＬｆでスキャンする回数及び／又はパルス幅により調整する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
(1) Outline of the Embodiment In the piezoelectric vibrating reed of this embodiment, the entire predetermined region (full thickness) of the weight film 75 provided at the tip of the vibrating arm 7 (7a, 7b) is melted and removed. Instead, the step is provided by removing a portion in the thickness direction thinly from the surface side of the weight film 75 so that a step is generated along the longitudinal direction.
The removal of the weight film 75 is performed by direct irradiation of the weight film 75 with a femtosecond laser Lf having a pulse width of pico to femtosecond, instead of the laser Ln having a pulse width of nano to picosecond as in the prior art. Perform non-thermal processing. By removing the thickness n μm (n <N) with respect to the thickness N μm of the weight film 75 by the femtosecond laser Lf, a step is formed on the weight film 75, and highly accurate frequency adjustment becomes possible. .
The weight film 75 formed on the main surface of the vibrating arm 7 is divided into n regions (for example, three regions A, B, and C from the tip side) in the longitudinal direction, and the area of each region, the processed thickness ( A step is provided by adjusting the thickness to be removed according to the adjustment amount of the frequency. At this time, by forming the steps so that the area on the tip side becomes thinner, the piezoelectric vibrating reed 6 with higher accuracy can be obtained.
The thickness to be removed is adjusted by the number of times the area is scanned with the femtosecond laser Lf and / or the pulse width.

このように、フェムト秒レーザＬｆを用いて非熱的加工により、周波数調整用の重り膜７５の一部の厚さを薄くする加工をして段差を設けることで、圧電振動片６の周波数精度を高くすることができる。
また、非熱的加工をフェムト秒レーザＬｆにより行うので、溶融除去によるデブリの発生をなくすことができる。これにより、振動腕部７毎のバランスだけで無く、両振動腕部７ａ、７ｂ間のバランスもとれた周波数調整を行うことができ、振動漏れを押さえることができる。
また、周波数調整後の重り膜７５にデブリが存在しないため、振動によってデブリが取れて周波数が変化してしまう、ということが防止される。 As described above, the frequency accuracy of the piezoelectric vibrating reed 6 is obtained by providing the step by processing to reduce the thickness of a part of the weight film 75 for frequency adjustment by non-thermal processing using the femtosecond laser Lf. Can be raised.
Further, since non-thermal processing is performed by the femtosecond laser Lf, generation of debris due to melting and removal can be eliminated. Thus, not only the balance of each vibrating arm 7 but also the frequency adjustment based on the balance between the vibrating arms 7a and 7b can be performed, and the vibration leakage can be suppressed.
In addition, since debris is not present in the weight film 75 after frequency adjustment, it is prevented that debris is removed due to vibration and the frequency is changed.

（２）実施形態の詳細
本実施形態は、水晶を使用した音叉型の圧電振動片６であり、その詳細は図５で後述するが、基部８から１対の振動腕部７（７ａ、７ｂ）が延設されると共に、圧電振動片６をパッケージ２内で支持するための支持腕部９（９ａ、９ｂ）が形成されている。
１対の振動腕部７の長手方向には、その主面（裏表面）に一定幅の溝部７２が形成されている。振動腕部７の外周面を構成する側面と主面、溝部７２内には、第１励振電極、第２励振電極として機能する、異なる２系統の励振電極９１、９２が形成されている。
そして、振動腕部７の長手方向の先端部（溝部７２よりも先端側）には、周波数調整用の重り膜７５が形成されている。 (2) Details of the Embodiment This embodiment is a tuning fork type piezoelectric vibrating reed 6 using quartz crystal, the details of which will be described later with reference to FIG. 5, from the base 8 to a pair of vibrating arms 7 (7a, 7b And a support arm 9 (9a, 9b) for supporting the piezoelectric vibrating reed 6 in the package 2. As shown in FIG.
In the longitudinal direction of the pair of vibrating arms 7, a groove 72 having a constant width is formed on the main surface (back surface). In the side surface and main surface constituting the outer peripheral surface of the vibrating arm portion 7 and in the groove portion 72, two different systems of excitation electrodes 91 and 92 functioning as a first excitation electrode and a second excitation electrode are formed.
Then, a weight film 75 for frequency adjustment is formed on the tip end portion (tip end side with respect to the groove portion 72) in the longitudinal direction of the vibrating arm portion 7.

図１は、本実施形態の圧電振動片における、振動腕部７の先端形状を表したものである。なお、図１〜３では、１対の振動腕部７のうちの一方の先端部について表している。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、振動腕部７の先端部には、周波数調整用の重り膜７５が主面全体に形成されている。この重り膜７５は、Ａｕ等の金属材料が使用され、真空蒸着等の各種方法により形成される。なお、本実施形態では一方の主面だけに重り膜７５が形成されているが、重り膜７５に直接フェムト秒レーザＬｆを照射するので、両面や側面に形成することも可能である。
本実施形態による振動腕部７の先端の重り膜７５は、図１（ａ）に示すように、長手方向に先端からＡ、Ｂ、Ｃの領域が形成されている。図１（ａ）では、Ａ〜Ｃの各領域は長さ方向に三等分されているが、実際には、周波数の調整量に対応して削除する体積（重量）により異なる。また、調整する周波数の状況に応じて、３以上の領域としてもよく、また２領域としてもよい。 FIG. 1 shows the tip shape of the vibrating arm portion 7 in the piezoelectric vibrating reed of the present embodiment. In FIGS. 1 to 3, one tip of the pair of vibrating arms 7 is shown.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a weight film 75 for frequency adjustment is formed on the entire main surface at the tip of the vibrating arm 7. As shown in FIG. The weight film 75 is made of a metal material such as Au and is formed by various methods such as vacuum evaporation. In the present embodiment, the weight film 75 is formed only on one main surface, but since the weight film 75 is directly irradiated with the femtosecond laser Lf, the weight film 75 can also be formed on both sides and side surfaces.
As shown in FIG. 1A, in the weight film 75 at the tip of the vibrating arm 7 according to the present embodiment, regions of A, B, and C are formed in the longitudinal direction from the tip. Although each area of A to C is divided into three in the length direction in FIG. 1A, it actually differs depending on the volume (weight) to be deleted corresponding to the adjustment amount of the frequency. Further, three or more regions may be provided, or two regions may be provided, depending on the situation of the frequency to be adjusted.

圧電振動子は各種サイズに形成されるが、特に、圧電振動片を収容する圧電振動子が、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ、１．６ｍｍ×１０ｍｍ、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ、といった小型の圧電振動子ほど、本実施形態の効果が得られる。
そして、圧電振動片は圧電振動子のサイズに応じて形成されるが、例えば、１．６ｍｍ×１０ｍｍサイズの圧電振動子の場合、圧電振動片は、概略長さ１ｍｍ×幅０．５ｍｍ、厚さ０．１ｍに形成される。
一方、振動腕部７先端部には、フェムト秒レーザＬｆによる周波数調整前の状態では、重り膜７５の厚さＮ＝３μｍに形成され、各領域に対する必要な調整量に応じて、削り取る重り膜７５の面積と厚さが決められる。削り取る厚さについては、同一領域に対するスキャンの回数で調整される。 Piezoelectric vibrators are formed in various sizes, but in particular, the piezoelectric vibrators accommodating piezoelectric vibrating reeds are as small as 2.0 mm × 1.2 mm, 1.6 mm × 10 mm, and 1.2 mm × 1.0 mm. As the piezoelectric vibrator is, the effect of the present embodiment can be obtained.
The piezoelectric vibrating reed is formed according to the size of the piezoelectric vibrator. For example, in the case of a piezoelectric vibrator having a size of 1.6 mm × 10 mm, the piezoelectric vibrating reed is approximately 1 mm long × 0.5 mm wide and thick It is formed in 0.1 m.
On the other hand, the thickness N = 3 μm of the weight film 75 is formed on the tip of the vibrating arm 7 before the frequency adjustment by the femtosecond laser Lf, and the weight film to be removed according to the required adjustment amount for each area The area and thickness of 75 are determined. The thickness to be removed is adjusted by the number of scans for the same area.

音叉型の圧電振動片は、振動腕部７の根元側から先端側にいくにつれて周波数感度が大きくなる。
従って、周波数調整では、領域Ａ、Ｂを対象として粗調整が、領域Ｂ、Ｃを対象として微調整が行われる。領域Ｂは、調整量に応じて粗調整、微調整の対象となる。
本実施形態では、各領域Ａ〜Ｃにおける重り膜７５の厚さは、図１（ｂ）に示すように、先端側の領域Ａが最も薄く、一番手前側（基部８側）の領域Ｃが最も厚く、中間の領域Ｂはその間の厚さになっている。これにより、領域Ａと領域Ｂの境界面と、領域Ｂと領域Ｃの境界面で段差が形成されている。具体的には、図１（ｂ）に示した振動腕部７では、最先端の領域Ａで粗調整量を多くし、中央の領域Ｂで微調整を少し行った状態で調整が完了した状態であり、領域Ｃは元の厚さのままの状態になっている。 The tuning fork type piezoelectric vibrating reed has a higher frequency sensitivity as it goes from the root side to the tip side of the vibrating arm 7.
Therefore, in the frequency adjustment, the rough adjustment is performed on the areas A and B, and the fine adjustment is performed on the areas B and C. Region B is subject to rough adjustment and fine adjustment according to the adjustment amount.
In the present embodiment, the thickness of the weight film 75 in each of the regions A to C is the thinnest in the region A on the tip side and the region C on the foremost side (the base 8 side), as shown in FIG. The thickest, middle region B is the thickness between them. Thus, a step is formed at the boundary between the region A and the region B and at the boundary between the region B and the region C. Specifically, in the vibrating arm portion 7 shown in FIG. 1 (b), the rough adjustment amount is increased in the area A at the leading edge, and the adjustment is completed in a state in which the fine adjustment is slightly performed in the area B at the center. And the region C is in the state of the original thickness.

但し、各領域Ａ〜Ｃの領域内での削除量は各圧電振動片毎に、必要な周波数調整量に応じた削除面積と厚さが決められる。
このため、各領域Ａ〜Ｃは粗調整〜微調整の目安範囲であり、同一領域内であっても、同一の粗、中、微調整内に収まった境界部分で段差が形成される場合もある。
従って、例えば図（ｃ）〜（ｅ）に示すように、先端側よりも根元側の方が薄くなる場合もある。
例えば、図１（ｃ）に示した振動腕部７では、比較的調整幅が小さかった場合で、最先端の領域Ａは元の厚さのままで、領域Ｂに対して粗調整が行われ、Ｃ領域で微調整が行われた状態である。
図１（ｄ）に示した振動腕部７も、比較的調整幅が小さかった場合で、Ａ領域とＢ領域で粗調整を行い、更にＢ領域で微調整を行った状態で、領域Ｃは元の厚さのままである。
図１（ｅ）に示した振動腕部７は、領域Ａに対して粗調整を行い、Ｃ領域に対して微調整を行った状態で、領域Ｂは元の厚さのままである。 However, the deletion area and thickness of each of the areas A to C are determined for each piezoelectric vibrating reed according to the necessary frequency adjustment quantity.
For this reason, each area A to C is a standard range of rough adjustment to fine adjustment, and even in the same area, even when the same rough, middle, or fine step is formed in the boundary portion that is within the fine adjustment. is there.
Therefore, for example, as shown in the figures (c) to (e), the root side may be thinner than the tip side.
For example, in the case of the vibrating arm 7 shown in FIG. 1 (c), rough adjustment is performed on the area B while the area A at the forefront is the original thickness when the adjustment width is relatively small. Fine adjustment is performed in the C area.
In the vibrating arm 7 shown in FIG. 1 (d), when the adjustment width is relatively small, rough adjustment is performed in the A area and the B area, and further fine adjustment is performed in the B area. It remains at its original thickness.
The vibrating arm portion 7 shown in FIG. 1E performs rough adjustment on the region A and fine adjustment on the C region, so that the region B remains at the original thickness.

次に、本実施形態による振動腕部７先端部の加工方法について説明する。
図２は、フェムト秒レーザＬｆによる重り膜の削除方法についての説明図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、振動腕部７の先端部には、所定厚さＮ（＝３μｍ）の重り膜７５が形成される。なお、図２で示した本実施形態の重り膜７５は、振動腕部７における一方の主面に形成されるが、両面に形成する場合や、側面を含めた全周囲に形成するようにしてもよい。
この重り膜７５を上側に向け、図２（ｃ）に示すように、フェムト秒レーザＬｆを重り膜７５に直接（振動腕部７を透過させることなく）照射することで、非熱的加工により所定厚さ分の重り膜７５を削り取る。
このトリミング加工では、各領域において、フェムト秒レーザＬｆをスキャンすることで、重り膜７５の厚さＮμｍに対して、厚さｎμｍ（ｎ＜Ｎ）だけ削り取ることで、周波数調整を行い、スキャンした領域の端部に段差が形成される。 Next, a method of processing the tip of the vibrating arm 7 according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is an explanatory view of a method of removing a weight film by the femtosecond laser Lf.
As shown in FIGS. 2A and 2B, a weight film 75 having a predetermined thickness N (= 3 μm) is formed at the tip of the vibrating arm 7. Although the weight film 75 of the present embodiment shown in FIG. 2 is formed on one main surface of the vibrating arm portion 7, it is formed on both sides or on the entire periphery including the side surface. It is also good.
By directing the weight film 75 upward and irradiating the weight film 75 with the femtosecond laser Lf directly (without passing through the vibrating arm 7) as shown in FIG. 2C, non-thermal processing is performed. The weight film 75 of a predetermined thickness is removed.
In this trimming process, frequency adjustment is performed by scanning off the thickness N μm of the weight film 75 by the thickness n μm (n <N) by scanning the femtosecond laser Lf in each region. A step is formed at the end of the region.

本実施形態で使用するフェムト秒レーザＬｆは、例えば、波長５１５ｎｍ、スポット径ｐ１＝１０μｍ、パルス幅１００ｆｓである。
このフェムト秒レーザＬｆを、幅方向に往復方向及び長さ方向に、移動ピッチｐ２（例えば、ｐ２＝ｐ１／２＝５μｍ）でスキャンすることで、所定面積の重り膜７５を除去する。
上述したように音叉型の圧電振動片は、振動腕部７の根元側から先端側にいくほど周波数感度が大きくなるので、先に先端側の領域から粗調整を行い、その後に根元側の領域で微調整を行う。すなわち、所望周波数（狙い周波数）からのズレ量が大きい場合には、先端側の領域（領域Ａ、Ｂ）を削って粗調整を行う。粗調整によって狙い周波数に近づいた後は、根元に近い領域（領域Ｂ、Ｃ）を除去することで微調整を行い、これにより効果的かつ最終追い込みを精度良く調整することができる。 The femtosecond laser Lf used in the present embodiment has, for example, a wavelength of 515 nm, a spot diameter p1 of 10 μm, and a pulse width of 100 fs.
The weight film 75 of a predetermined area is removed by scanning the femtosecond laser Lf at the moving pitch p2 (for example, p2 = p1 / 2 = 5 μm) in the width direction and in the reciprocating direction and the length direction.
As described above, since the tuning fork-type piezoelectric vibrating reed becomes higher in frequency sensitivity as it goes from the root side to the tip side of the vibrating arm portion 7, rough adjustment is first performed from the tip side region, and then the root side region Make fine adjustments with. That is, when the amount of deviation from the desired frequency (target frequency) is large, the region (regions A and B) on the tip end side is shaved and rough adjustment is performed. After the target frequency is approached by rough adjustment, fine adjustment is performed by removing the area (areas B and C) close to the root, and thereby, it is possible to adjust the effect and the final drive accurately.

粗調整、微調整は、周波数の調整幅に応じて、除去する領域や、除去する厚さを変更する。除去する厚さは、当該領域をフェムト秒レーザＬｆでスキャンする回数及び／又はパルス幅により調整する。
具体的には、圧電振動片の周波数を測定し、所望の周波数からのズレ量に応じて、フェムト秒レーザＬｆを重り膜７５に照射することで、所定周波数内に合わせ込む。
フェムト秒レーザＬｆは、図２（ｃ）に示すように、ｐ１のスポットの一部が重なるように、移動ピッチｐ２で幅方向に往復移動しながら、長手方向に移動することで所定領域の重り膜７５を除去する。 Coarse adjustment and fine adjustment change the area to be removed and the thickness to be removed according to the adjustment range of the frequency. The thickness to be removed is adjusted by the number of times the area is scanned with the femtosecond laser Lf and / or the pulse width.
Specifically, the frequency of the piezoelectric vibrating reed is measured, and the femtosecond laser Lf is irradiated to the weight film 75 in accordance with the amount of deviation from the desired frequency, thereby matching the frequency to within a predetermined frequency.
As shown in FIG. 2C, the femtosecond laser Lf moves in the longitudinal direction while reciprocating in the width direction at the movement pitch p2 so that a part of the spots of p1 overlaps, thereby achieving the weight of the predetermined area. The membrane 75 is removed.

図３は、フェムト秒レーザＬｆにより重り膜７５の一部を除去した状態について、（ａ）は側断面を（ｂ）は上面を表したものである。
従来のナノ〜ピコ秒のパルス幅のレーザＬｎでは、照射領域の重り膜全体を熱により溶融除去しているため、図７に示すように、照射領域の境界面にデブリが発生し、より小型化した圧電振動片の周波数調整が困難であると共に、デブリによった振動腕間のバランスが崩れて振動漏れの可能性がある。
これに対して本実施形態によるフェムト秒レーザＬｆは、フェムト秒単位のパルスレーザを重り膜７５表面に照射することで、固体構成物質が原子、分子、プラズマ状態となって爆発的に放出され（アブレーション）、非熱的加工により除去している。
これにより、図３（ａ）に示すように、フェムト秒レーザＬｆの照射領域において重り膜７５の厚さ方向の一部を除去し、段差ｄを形成することが可能になる。その結果、より小型化した圧電振動片に対しても、精度の高い周波数調整が可能である。 3A shows a side cross section and FIG. 3B shows an upper surface in a state where a part of the weight film 75 is removed by the femtosecond laser Lf.
In the conventional nano-picosecond pulse width laser Ln, the entire weight film in the irradiation area is melted and removed by heat, so as shown in FIG. While it is difficult to adjust the frequency of the piezoelectric vibrating reed, it is possible that the balance between the vibrating arms due to debris may be lost and vibration leakage may occur.
On the other hand, the femtosecond laser Lf according to the present embodiment irradiates the surface of the weight film 75 with a pulsed laser in femtosecond units, and solid constituent substances are explosively released in the form of atoms, molecules, and plasma ( Ablation), removed by non-thermal processing.
As a result, as shown in FIG. 3A, in the irradiation region of the femtosecond laser Lf, a part of the weight film 75 in the thickness direction can be removed to form a step d. As a result, it is possible to perform frequency adjustment with high accuracy even for a more miniaturized piezoelectric vibrating reed.

また、図３（ｂ）に示すように、フェムト秒レーザＬｆの照射領域の境界におけるデブリの発生がないため、段差ｄを形成している幅方向の境界面の粗さ（中心線Ｐと直交する幅方向の仮想直線に対する、フェムト秒レーザＬｆの照射による加工端のばらつき幅）は、ほぼフェムト秒レーザＬｆのスポット径の１／２程度に抑制されている。
本実施形態では、上述したようにスポット径が１０μｍのフェムト秒レーザＬｆを使用しているため、実際の段差ｄでのばらつき幅ｗ２＝５μｍ程度に抑制され、図７で示した従来の幅ｗ１＝２０μｍに比べて大きく抑制されている。
このように、本実施形態によれば、デブリの発生をなくすと共に、振動腕部７の中心線Ｐに対する左右のバランスや、両振動腕部７のバランスを取ることができる。
この圧電振動片を使用することで、より振動漏れが小さい圧電振動子を形成することができる。
なお、境界面のばらつき幅は、フェムト秒レーザＬｆのスポット径や移動ピッチｐ２によるが、振動腕部７のバランス精度の向上や振動漏れの抑制の観点から、腹付き幅ｗ２は１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とする。 Further, as shown in FIG. 3B, since there is no generation of debris at the boundary of the irradiation region of the femtosecond laser Lf, the roughness of the boundary surface in the width direction forming the step d (perpendicular to the center line P) The variation width of the processing end due to the irradiation of the femtosecond laser Lf with respect to the virtual straight line in the width direction) is suppressed to about half of the spot diameter of the femtosecond laser Lf.
In this embodiment, since the femtosecond laser beam Lf having a spot diameter of 10 μm is used as described above, the variation width w2 of the actual step d is suppressed to about 5 μm, and the conventional width w1 shown in FIG. It is greatly suppressed compared to = 20 μm.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to eliminate the generation of debris and to balance the left and right of the vibrating arm 7 with respect to the center line P and to balance both vibrating arms 7.
By using this piezoelectric vibrating reed, it is possible to form a piezoelectric vibrator with smaller vibration leakage.
The variation width of the interface depends on the spot diameter and moving pitch p2 of the femtosecond laser Lf, but the belly width w2 is preferably 10 μm or less from the viewpoint of improving the balance accuracy of the vibrating arm 7 and suppressing vibration leakage. Is less than 5 μm.

なお、本実施形態では、重り膜７５を厚さ方向の一部を除去する（薄くする）が、フェムト秒レーザＬｆによるスキャンを複数回行うことで、厚さ方向の全体を除去し振動腕部７を露出させるようにしてもよい。
この場合、振動腕部７を露出させるので、異なる厚さを残すことで段差を形成することによる微細な除去量を調整することはできない。
しかし、隣接する領域間に重り膜７５同士の段差は形成されないが、振動腕部７が露出した側の重り膜７５の端面は、図３（ｂ）に示すように、ほぼ直線状態であり、共感面の粗さはフェムト秒レーザＬｆのスポット径の１／２程度（＝５μｍ程度）に抑制されている。従って、重り膜７５を振動腕部７が露出するまで削除する場合であっても、デブリの発生をなくすと共に、振動腕部７の中心線Ｐに対する左右のバランスや、両振動腕部７のバランスを取ることができる。また、この圧電振動片を使用することで、より振動漏れが小さい圧電振動子を形成することができる。 In the present embodiment, the weight film 75 is removed (thinned) in part in the thickness direction, but the whole in the thickness direction is removed by performing scanning with the femtosecond laser Lf multiple times, and the vibrating arm portion 7 may be exposed.
In this case, since the vibrating arm 7 is exposed, it is not possible to adjust a minute removal amount by forming a step by leaving different thicknesses.
However, although no step is formed between the weight films 75 between the adjacent regions, the end face of the weight film 75 on the side where the vibrating arm 7 is exposed is substantially straight as shown in FIG. The roughness of the sympathetic surface is suppressed to about half (about 5 μm) of the spot diameter of the femtosecond laser Lf. Therefore, even when the weight film 75 is removed until the vibrating arm 7 is exposed, generation of debris is eliminated and the balance between the left and right with respect to the center line P of the vibrating arm 7 and the balance between both vibrating arms 7 Can take Further, by using this piezoelectric vibrating reed, it is possible to form a piezoelectric vibrator with smaller vibration leakage.

次に本実施形態の重り膜７５の変形例について説明する。
図４は、フェムト秒レーザＬｆによる重り膜７５を除去する変形例について表したものである。
図１〜３で説明した実施形態では、振動腕部７の先端部の主面に形成した所定厚さの重り膜７５の形成面に対し、直交する方向（上方）からフェムト秒レーザＬｆを照射することで異なる厚さに形成されている。
これに対してこの変形例では、図４（ａ）に示すように、振動腕部７の先端部に形成した重り膜７５と連続して主面と直交する先端面にも重り膜７６を形成したものである。
そして図４（ｂ）に示すように、実施形態と同様に主面と直交する方向（上方）からフェムト秒レーザＬｆを照射するが、重り膜７６は主面と直交する端面に形成されているため、フェムト秒レーザＬｆは圧電振動片６に対して平行に照射される。
これにより、圧電振動片６には、振動腕部７の厚さ方向の溝７７と、この溝７７による段差が形成される。
この図４（ｃ）に示す例では、溝７７が２本形成されているが、粗調整の必要量に応じて１本又は３本以上形成するようにしてもよい。但し、振動腕部７における長手方向にのびる中心線に対して左右対称になる位置に形成する。
この変形例においても、必要に応じ、主面に形成した重り膜７５に実施形態で説明した段差を形成することで、更なる粗調整、微調整を行うようにしてもよい。 Next, a modification of the weight film 75 of the present embodiment will be described.
FIG. 4 shows a modification in which the weight film 75 is removed by the femtosecond laser Lf.
In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, the femtosecond laser Lf is irradiated from the direction (upward) orthogonal to the surface on which the weight film 75 of a predetermined thickness formed on the main surface of the tip of the vibrating arm 7 is formed. It is formed in different thickness by doing.
On the other hand, in this modification, as shown in FIG. 4A, the weight film 76 is formed also on the end surface orthogonal to the main surface continuously with the weight film 75 formed on the end portion of the vibrating arm 7. It is
Then, as shown in FIG. 4B, the femtosecond laser Lf is irradiated from the direction (upward) orthogonal to the main surface as in the embodiment, but the weight film 76 is formed on the end surface orthogonal to the main surface Therefore, the femtosecond laser Lf is irradiated in parallel to the piezoelectric vibrating reed 6.
Thereby, in the piezoelectric vibrating reed 6, the groove 77 in the thickness direction of the vibrating arm portion 7 and a step due to the groove 77 are formed.
In the example shown in FIG. 4C, two grooves 77 are formed, but one or three or more grooves may be formed depending on the necessary amount of rough adjustment. However, they are formed at symmetrical positions with respect to a center line extending in the longitudinal direction in the vibrating arm 7.
Also in this modification, further rough adjustment and fine adjustment may be performed by forming the step described in the embodiment on the weight film 75 formed on the main surface, as necessary.

以上、本実施形態、変形例における圧電振動片の先端に形成した重り膜７５、７６の形状とその形成について説明した。
次に、このように形成された圧電振動片、及び、圧電振動片を収容した圧電振動子について説明する。
図５は、圧電振動片を収容した圧電振動子の分解斜視図である。
図５に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片６と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
なお、本実施形態の圧電振動子１は左右対称な構造となっているため、振動腕部７ａと振動腕部７ｂというように、対称配置された両部分を同一の数字で表すと共に、両部分を区別するため、一方に区別符合ａ、Ａ、他方に区別符合ｂ、Ｂを付して説明する。ただし、区別符号を適宜省略して説明するが、この場合にはおのおのの部分を指しているものとする。 Heretofore, the shapes of the weight films 75 and 76 formed at the tip of the piezoelectric vibrating reed according to the present embodiment and the modification and the formation thereof are described.
Next, the piezoelectric vibrating reed formed in this manner and the piezoelectric vibrator containing the piezoelectric vibrating reed will be described.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a piezoelectric vibrator containing a piezoelectric vibrating reed.
As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment is a ceramic package including a package 2 having a cavity C hermetically sealed therein and a piezoelectric vibrating reed 6 housed in the cavity C. It is considered to be a surface mounted oscillator of the type.
In addition, since the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment has a symmetrical structure, as in the vibrating arm 7a and the vibrating arm 7b, both the symmetrically arranged portions are represented by the same numeral, and both portions are shown. In order to distinguish, the discrimination code a, A is given to one side and the discrimination code b, B is given to the other. However, although the distinction code is suitably omitted and explained, in this case, each part shall be pointed out.

圧電振動片６は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された、いわゆる音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。本実施形態では、圧電材料として水晶を使用して形成した圧電振動片のうちの、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６を例に説明する。
圧電振動片６は、基部８から平行に延びる振動腕部７ａ、７ｂと、この振動腕部７ａ、７ｂの外側に同方向に基部８から延びる支持腕部９ａ、９ｂを備え、この支持腕部９ａ、９ｂによりキャビティＣ内に保持される。 The piezoelectric vibrating reed 6 is a so-called tuning fork type vibrating reed formed of a piezoelectric material such as quartz crystal, lithium tantalate, lithium niobate, etc., and vibrates when a predetermined voltage is applied. In the present embodiment, among the piezoelectric vibrating reeds formed using quartz as a piezoelectric material, a so-called side arm type piezoelectric vibrating reed 6 will be described as an example.
The piezoelectric vibrating reed 6 includes vibrating arms 7a and 7b extending in parallel from the base 8, and supporting arms 9a and 9b extending from the base 8 in the same direction outside the vibrating arms 7a and 7b. It is held in the cavity C by 9a, 9b.

一対の振動腕部７ａ、７ｂは、互いに平行となるように配置されており、基部８側の端部を固定端とし、先端が自由端として振動する。
一対の振動腕部７ａ、７ｂの先端側には、全長のほぼ中央部分よりも両側に広くなるように形成された拡幅部７１ａ、７１ｂを備えている。この振動腕部７ａ、７ｂに形成した拡幅部７１ａ、７１ｂは、振動腕部７ａ、７ｂの重量及び振動時の慣性モーメントを増大する機能を有している。これにより、振動腕部７ａ、７ｂは振動し易くなり、振動腕部７ａ、７ｂの長さを短くすることができ、小型化が図られている。
そして、この拡幅部７１ａ、７１ｂ主面には、図１で説明した、厚さが異なる重り膜７５が形成されている。
なお、本実施形態の圧電振動片６は、振動腕部７ａ、７ｂに拡幅部７１ａ、７１ｂを形成し、この拡幅部７１ａ、７１ｂに段差付きの重り膜７５が形成されるが、振動腕部７の先端部の幅を略中央部分と同じ幅に形成した、拡幅部７１ａ、７１ｂがない圧電振動片を使用することも可能である。 The pair of vibrating arms 7a and 7b are disposed parallel to each other, and the end on the base 8 side is a fixed end, and the tip is vibrated as a free end.
On the tip side of the pair of vibrating arms 7a and 7b, widening portions 71a and 71b formed to be wider on both sides than the substantially central portion of the entire length are provided. The widened portions 71a, 71b formed on the vibrating arms 7a, 7b have a function of increasing the weight of the vibrating arms 7a, 7b and the moment of inertia at the time of vibration. As a result, the vibrating arms 7a and 7b are easily vibrated, the lengths of the vibrating arms 7a and 7b can be shortened, and miniaturization can be achieved.
Then, weight films 75 having different thicknesses described in FIG. 1 are formed on the main surfaces of the widened portions 71a and 71b.
In the piezoelectric vibrating reed 6 of the present embodiment, the widened portions 71a and 71b are formed on the vibrating arms 7a and 7b, and the weight film 75 with a step is formed on the widened portions 71a and 71b. It is also possible to use a piezoelectric vibrating reed without the widened portions 71a and 71b, in which the width of the tip end portion 7 is formed to be the same as that of the substantially central portion.

振動腕部７ａ、７ｂの両主面には、基部８側から拡幅部７１ａ、７１ｂの手前まで伸びる溝部７２ａ、７２ｂが形成されている。その結果、振動腕部７ａ、７ｂの断面形状やＨ型となっている。
一対の振動腕部７ａ、７ｂの外表面上（外周面）には、振動腕部７ａの外側の両側面と、振動腕部７ｂの溝部７２ｂに形成された第１系統と、振動腕部７ｂの外側の両側面と、振動腕部７ａの溝部７２ａに形成された第２系統からなる、一対の（２系統の）励振電極（図示しない）が形成されている。
また図示しないが、第１系統の励振電極に接続する第１マウント電極が、基部８から支持腕部９ａの外表面上（外周面）まで形成され、第２系統の励振電極に接続する第２マウント電極が、基部８から支持腕部９ｂの外表面上（外周面）まで形成されている。
なお、励振電極とマウント電極は、１層目のクロム（Ｃｒ）層と２層目の金（Ａｕ）層からなる積層膜で、電極スパッタ等で形成されている。 Grooves 72a and 72b extending from the base 8 side to the front of the wide portions 71a and 71b are formed on both main surfaces of the vibrating arms 7a and 7b. As a result, the cross-sectional shape or the H-shape of the vibrating arms 7a and 7b is obtained.
On the outer surface (peripheral surface) of the pair of vibrating arms 7a and 7b, both sides outside the vibrating arm 7a, a first system formed in the groove 72b of the vibrating arm 7b, and the vibrating arm 7b A pair of (two systems of) excitation electrodes (not shown) are formed of the second system formed on both outer side surfaces of and the groove 72a of the vibrating arm 7a.
Although not shown, a first mount electrode connected to the first system of excitation electrodes is formed from the base 8 to the outer surface (outer peripheral surface) of the support arm 9a and connected to the second system of excitation electrodes A mount electrode is formed from the base 8 to the outer surface (outer peripheral surface) of the support arm 9 b.
The excitation electrode and the mount electrode are a laminated film including a first chromium (Cr) layer and a second gold (Au) layer, and are formed by electrode sputtering or the like.

パッケージ２は、概略直方体状に形成され、パッケージ本体３と、パッケージ本体３に対して接合されるとともに、パッケージ本体３との間にキャビティＣを形成する封口板４と、を備えている。
パッケージ本体３は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０および第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。 The package 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a package body 3 and a sealing plate 4 joined to the package body 3 and forming a cavity C between the package body 3 and the package body 3.
The package body 3 includes a first base substrate 10 and a second base substrate 11 joined in a state of being superimposed on each other, and a seal ring 12 joined onto the second base substrate 11.

第１ベース基板１０の上面は、キャビティＣの底面に相当する。
第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０に重ねられており、第１ベース基板１０に対して焼結などにより結合されている。すなわち、第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０と一体化されている。
なお、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１の間には、両ベース基板１０、１１に挟まれた状態で接続電極（図示せず）が形成されている。 The top surface of the first base substrate 10 corresponds to the bottom surface of the cavity C.
The second base substrate 11 is superimposed on the first base substrate 10 and is bonded to the first base substrate 10 by sintering or the like. That is, the second base substrate 11 is integrated with the first base substrate 10.
A connection electrode (not shown) is formed between the first base substrate 10 and the second base substrate 11 in a state of being sandwiched between the two base substrates 10 and 11.

第２ベース基板１１には、キャビティＣの側壁の一部を構成する貫通部１１ａが形成されている。
貫通部１１ａの短手方向で対向する両側の内側面には、内方に突出する実装部１４Ａ、１４Ｂが設けられている。
この実装部１４Ａ、１４Ｂの上面には、圧電振動片６との接続電極である一対の電極パッド（電極部）２０Ａ、２０Ｂが形成されている。また、第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ、２１Ｂがパッケージ２の長手方向に間隔をあけて形成されている。電極パッド２０Ａ、２０Ｂおよび外部電極２１Ａ、２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜である。
電極パッド２０Ａ、２０Ｂと外部電極２１Ａ、２１Ｂとは、第２ベース基板１１の実装部１４Ａ、１４Ｂに形成された第２貫通電極（図示せず）、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１の間に形成された接続電極（図示せず）、及び、第１ベース基板１０に形成された第１貫通電極（図示せず）を介して互いにそれぞれ導通している。
一方、電極パッド２０Ａ、２０Ｂ上には、導電性接着剤５１が塗布され、支持腕部９ａ、９ｂのマウント電極と接合している。 The second base substrate 11 is provided with a through portion 11 a that constitutes a part of the side wall of the cavity C.
Inward projecting mounting portions 14A and 14B are provided on the inner side surfaces of both sides facing each other in the short direction of the penetrating portion 11a.
A pair of electrode pads (electrode portions) 20A and 20B, which are connection electrodes to the piezoelectric vibrating reed 6, are formed on the top surfaces of the mounting portions 14A and 14B. Further, on the lower surface of the first base substrate 10, a pair of external electrodes 21A and 21B are formed in the longitudinal direction of the package 2 at intervals. The electrode pads 20A and 20B and the external electrodes 21A and 21B are, for example, a single-layer film of a single metal formed by evaporation, sputtering or the like, or a laminated film in which different metals are stacked.
The electrode pads 20A and 20B and the external electrodes 21A and 21B are second through electrodes (not shown) formed on the mounting portions 14A and 14B of the second base substrate 11, the first base substrate 10 and the second base substrate 11 And the first through electrode (not shown) formed in the first base substrate 10, respectively.
On the other hand, the conductive adhesive 51 is applied on the electrode pads 20A and 20B, and is bonded to the mount electrodes of the support arms 9a and 9b.

シールリング１２は、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第２ベース基板１１の上面に接合されている。具体的には、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって第２ベース基板１１上に接合、あるいは、第２ベース基板１１上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。   The seal ring 12 is a conductive frame-like member which is slightly smaller than the outline of the first base substrate 10 and the second base substrate 11, and is bonded to the upper surface of the second base substrate 11. Specifically, the seal ring 12 is joined on the second base substrate 11 by baking with a brazing material such as silver solder or a solder material, or formed on the second base substrate 11 (for example, electrolytic plating or electroless deposition) In addition to plating, they are joined by welding or the like to a metal joining layer which is deposited by evaporation, sputtering or the like.

封口板４は、シールリング１２上に重ねられた導電性基板であり、シールリング１２に対する接合によってパッケージ本体３に対して気密に接合されている。そして、封口板４、シールリング１２、第２ベース基板１１の貫通部１１ａ、および第１ベース基板１０の上面により画成された空間が、気密に封止されたキャビティＣとして機能する。   The sealing plate 4 is a conductive substrate superimposed on the seal ring 12 and is airtightly bonded to the package body 3 by bonding to the seal ring 12. A space defined by the sealing plate 4, the seal ring 12, the through portion 11 a of the second base substrate 11, and the upper surface of the first base substrate 10 functions as a cavity C hermetically sealed.

図１に示した圧電振動子１は次の各工程で形成される。
（１）圧電振動片６の製造
（ａ）外形形成工程では、水晶を使用して振動腕部を有する音叉型の圧電振動片の外形を形成する。
（ｂ）電極形成工程では、２系統の励振電極とマウント電極を形成する。
（ｃ）重り形成工程では、振動腕部７の先端側の主面に重り膜７５を形成する。この重り形成工程は、電極形成工程の前後いずれでも、同時にでもよい。
（ｄ）周波数調整工程では、フェムト秒レーザＬｆを重り膜７５に直接照射し、周波数の調整幅に応じた領域と厚さ分を除去することで、段差を形成する。周波数調整工程では、先端側を除去する粗調整と、基部８側を除去する微調整を行う。 The piezoelectric vibrator 1 shown in FIG. 1 is formed in the following steps.
(1) Manufacturing of Piezoelectric Vibrating Piece 6 (a) In the outer shape forming step, an outer shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece having a vibrating arm portion is formed using quartz crystal.
(B) In the electrode formation step, two systems of excitation electrodes and mount electrodes are formed.
(C) In the weight forming step, the weight film 75 is formed on the main surface on the tip side of the vibrating arm 7. The weight forming step may be performed either before or after the electrode forming step.
(D) In the frequency adjustment step, the step is formed by directly irradiating the weight film 75 with the femtosecond laser Lf and removing the area and thickness corresponding to the adjustment range of the frequency. In the frequency adjustment process, rough adjustment for removing the tip side and fine adjustment for removing the base 8 side are performed.

（２）圧電振動子１の製造
（ｅ）圧電振動片製造工程では、（１）の各工程により圧電振動片６を製造する。
（ｆ）実装工程では、製造した圧電振動片６を、パッケージ本体３に形成された実装部１４の電極パッド２０に導電性接着剤５１で支持腕部９を接着することで実装する。
（ｇ）封止工程では、圧電振動片６を実装したパッケージ本体３に封口板４により封止する。 (2) Manufacturing of Piezoelectric Vibrator 1 (e) In the Piezoelectric Vibrating Reed manufacturing process, the piezoelectric vibrating reed 6 is manufactured by each process of (1).
(F) In the mounting step, the manufactured piezoelectric vibrating reed 6 is mounted by adhering the support arm 9 to the electrode pad 20 of the mounting portion 14 formed on the package body 3 with the conductive adhesive 51.
(G) In the sealing step, the package plate 3 on which the piezoelectric vibrating reed 6 is mounted is sealed by the sealing plate 4.

なお、圧電振動子１を製造する場合、実装工程と封止工程の間に、最終周波数調整工程を行うようにしてもよい。
（ｆ２）最終周波数調整では、実装した圧電振動片６の重り膜７５に対してイオンリミングを行う。
すなわち、実装後の圧電振動片６の周波数を計測し、所望周波数となるように、段差が形成された重り膜７５全体の表面をイオンリミングすることで周波数の最終調整を行う。
なお、イオンリミングでは、重り膜７５以外の部分をマスクし、数ＫＶに加速した収束させないアルゴンイオンを照射し、スパッタリング現象を利用して重り膜７５の表面を研磨（薄く削除）する。 When the piezoelectric vibrator 1 is manufactured, the final frequency adjustment process may be performed between the mounting process and the sealing process.
(F2) In final frequency adjustment, ion trimming is performed on the weight film 75 of the mounted piezoelectric vibrating reed 6.
That is, the frequency of the piezoelectric vibrating reed 6 after mounting is measured, and the final adjustment of the frequency is performed by ion-rimming the entire surface of the weight film 75 on which the step is formed so as to obtain a desired frequency.
In the ion rimming, portions other than the weight film 75 are masked, and argon ions which are not converged are accelerated to several KV, and the surface of the weight film 75 is polished (thinly removed) using a sputtering phenomenon.

本実施形態では、主面に形成した重り膜７５を、厚さ方向の全体を溶融除去するのではなく、フェムト秒レーザＬｆを照射して厚さ方向の一部を薄く削除することで段差部を形成している。即ち、（ｃ）重り形成工程で主面に形成した重り膜７５は、その領域に応じて厚さが薄くなっているが、主面上における面積は同じである。
このため、イオンリミングにより研磨する対象面積が大きい（当所の形成面積のままである）ため、短い時間のイオンミリングにより、所定重量分の重り膜７５を削除することが可能になる。 In the present embodiment, the weight film 75 formed on the main surface is not removed by melting and removing the whole in the thickness direction, but is irradiated with the femtosecond laser Lf to thinly remove a part in the thickness direction. Form. That is, although the thickness of the weight film 75 formed on the main surface in the weight forming step (c) is reduced according to the region, the area on the main surface is the same.
For this reason, since the target area to be polished by ion rimming is large (it remains the formation area at this site), it is possible to delete the weight film 75 by a predetermined weight by ion milling for a short time.

以上、サイドアーム型の圧電振動片６と、この圧電振動片６を使用した圧電振動子１の構成について説明したが、音叉型であれば他の形式の圧電振動片に段差付きの重り膜７５を形成することも可能である。
図６は他の型の圧電振動片について、（ａ）が片持ち型の圧電振動片６１、（ｂ）がセンターアーム型の圧電振動片６２を表した説明図である。
図６（ａ）に示す圧電振動片６１は、基部８から長手方向に平行に延出する振動腕部７ａ、７ｂが形成され、支持腕部は存在しない。一方、図６（ｂ）に示す圧電振動片６２は、基部８から長手方向に平行に延出する振動腕部７ａ、７ｂの間に、支持単腕部９ｃが形成されている。 The configuration of the side arm type piezoelectric vibrating reed 6 and the piezoelectric vibrator 1 using the piezoelectric vibrating reed 6 has been described above, but in the case of a tuning fork type, another type of piezoelectric vibrating reed has a stepped weight film 75 It is also possible to form
FIG. 6 is an explanatory view showing another type of piezoelectric vibrating reed, in which (a) shows a cantilever type piezoelectric vibrating reed 61 and (b) shows a center arm type piezoelectric vibrating reed 62.
In the piezoelectric vibrating reed 61 shown in FIG. 6A, vibrating arms 7a and 7b extending in parallel in the longitudinal direction from the base 8 are formed, and there is no supporting arm. On the other hand, in the piezoelectric vibrating reed 62 shown in FIG. 6B, a supporting single arm 9c is formed between the vibrating arms 7a and 7b extending in parallel in the longitudinal direction from the base 8.

両圧電振動片６１、６２における、一対の振動腕部７ａ、７ｂの両主面には、図５で説明した圧電振動片６と同様に、溝部７２ａ、７２ｂが形成されている。
また振動腕部７ａの外側の両側面と、振動腕部７ｂの溝部７２ｂに形成された第１系統の励振電極９２と、振動腕部７ｂの外側の両側面と、振動腕部７ａの溝部７２ａに形成された第２系統の励振電極９１が形成されている。 Grooves 72a and 72b are formed on both main surfaces of the pair of vibrating arms 7a and 7b in both of the piezoelectric vibrating reeds 61 and 62, similarly to the piezoelectric vibrating reed 6 described with reference to FIG.
Further, the first and second excitation electrodes 92 formed on both outer side surfaces of the vibrating arm 7a, the groove 72b of the vibrating arm 7b, the outer side surfaces of the vibrating arm 7b, and the groove 72a of the vibrating arm 7a A second system of excitation electrodes 91 is formed.

そして、圧電振動片６１は、図６（ａ）に示すように、第１系統の励振電極９２に接続する第１マウント電極９２ｍと、第２系統の励振電極９１に接続する第２マウント電極９１ｍが、基部８に形成されている。そして、この基部８に形成されたマウント電極９２ｍ、９１ｍが形成されている。
一方、圧電振動片６２は、図６（ｂ）に示すように、第１系統の励振電極９２に接続する第１マウント電極９２ｍが基部８から支持単腕部９ｃの先端部まで形成され、第２系統の励振電極９１に接続する第２マウント電極９１ｍが基部８から支持単腕部９ｃの中央部まで形成されている。 The piezoelectric vibrating reed 61 is, as shown in FIG. 6A, a first mount electrode 92m connected to the excitation electrode 92 of the first system and a second mount electrode 91m connected to the excitation electrode 91 of the second system. Is formed on the base 8. Then, mount electrodes 92m and 91m formed on the base 8 are formed.
On the other hand, in the piezoelectric vibrating reed 62, as shown in FIG. 6B, the first mount electrode 92m connected to the excitation electrode 92 of the first system is formed from the base 8 to the tip of the supporting single arm 9c. A second mount electrode 91m connected to the two systems of excitation electrodes 91 is formed from the base 8 to the central portion of the supporting single arm 9c.

圧電振動片６１、６２は、共に、図３で説明した圧電振動片６と同様に、パッケージ２内に収容されることで、圧電振動子が構成される。
なお、この場合のパッケージ２には、圧電振動片６１の場合には基部８の位置に、圧電振動片６２の場合には支持単腕部９ｃの位置に、図３で説明した実装部１４Ａ、１４Ｂに対応する実装部が形成され、この実装部に形成されている２系統の電極パットに導電性接着剤で接着、固定されている。 The piezoelectric vibrating reeds 61 and 62 are both accommodated in the package 2 in the same manner as the piezoelectric vibrating reed 6 described in FIG.
The package 2 in this case has the mounting portion 14A described in FIG. 3 at the position of the base 8 in the case of the piezoelectric vibrating reed 61 and at the position of the supporting single arm 9c in the case of the piezoelectric vibrating reed 62. A mounting portion corresponding to 14 B is formed, and is adhered and fixed to the two-system electrode pads formed in this mounting portion by a conductive adhesive.

そして、図６（ａ）の片持ち型の圧電振動片６１では、振動腕部７の先端に拡幅部７１が存在せず、（ｂ）のセンターアーム方の圧電振動片６２は、振動腕部７１先端に振動腕部７１が形成されている。いずれの圧電振動片６１、６２においても、振動腕部７の先端部には重り膜７５が形成され、その長手方向に沿った断面は、図１で説明したように、フェムト秒レーザＬｆの照射により周波数帳性が行われる。これによって重り膜７５は、領域によって異なる厚さに形成され、その結果段差が形成されている。   Then, in the cantilever type piezoelectric vibrating reed 61 of FIG. 6A, the widened portion 71 does not exist at the tip of the vibrating arm 7, and the piezoelectric vibrating reed 62 of the center arm in (b) is a vibrating arm. A vibrating arm 71 is formed at the end of the tip 71. The weight film 75 is formed at the tip of the vibrating arm 7 in any of the piezoelectric vibrating reeds 61 and 62, and the cross section along the longitudinal direction is the irradiation of the femtosecond laser Lf as described in FIG. Frequency bookkeeping is performed by As a result, the weight film 75 is formed to a different thickness depending on the region, and as a result, a step is formed.

以上説明した実施形態及び変形例から、以下の各構成を得ることもできる。
（１）構成２０１
少なくとも基部と前記基部から並んで延設された１対の振動腕部を有する音叉型の圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、
前記振動腕部に２系統の電極を形成する電極形成工程と、
前記振動腕部の先端側の主面に周波数調整用の重り膜を形成する重り膜形成工程と、
前記重り膜を除去することで周波数を調整する周波数調整工程と、を備え、
前記周波数調整工程は、前記重り膜の一部を非熱加工により除去する、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
（２）構成２０２
前記周波数調整工程は、フェムト秒レーザを直接照射することで前記重り膜の一部を除去する、
ことを特徴とする構成２０１に記載の圧電振動片の製造方法。
（３）構成２０３
前記周波数調整工程は、前記振動腕部の先端側の第１領域に対して粗調整を行い、その後、前記第１領域よりも前記基部側の第２領域で微調整を行う、
ことを特徴とする構成２０１又は構成２０２に記載の圧電振動片の製造方法。
（４）構成２０４
前記外形形成工程は、
前記基部から前記振動腕部の外側に延出して形成された支持腕部で前記実装部に実装されるサイドアーム型、
前記基部から前記振動腕部の間に延出して形成された支持単腕部で前記実装部に実装されるセンターアーム型、又は、
前記基部が前記実装部に実装される片持ち型、
の圧電振動片の外形を形成する、
ことを特徴とする構成２０１から構成２０３のうちのいずれか１の構成に記載の圧電振動片の製造方法。
（５）構成２０５
構成２０１、構成２０２、構成２０３、又は構成２０４の各工程により圧電振動片を製造する工程と、
前記圧電振動片を、パッケージ内に形成された実装部に実装する実装工程と、
前記パッケージを封止する封止工程と、
を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
（６）構成２０６
内側に実装部を備えたパッケージ内に実装される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、
基部と、
前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、
前記１対の振動腕部に形成された２系統の電極と、
前記振動腕部における先端部に金属で形成された周波数調整用の重り膜と、を備え、
前記重り膜は、前記周波数調整による加工端には溶融によるデブリが存在しない、
ことを特徴とする圧電振動片。
（７）構成２０７
内側に実装部を備えたパッケージ内に実装される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、
基部と、
前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、
前記１対の振動腕部に形成された２系統の電極と、
前記振動腕部における先端部に金属で形成された周波数調整用の重り膜と、を備え、
前記重り膜は、前記振動腕の長手方向と直交する方向の仮想直線に対する、周波数調整による幅方向の加工端のばらつき幅が１０μｍ以下である、
ことを特徴とする圧電振動片。
（８）構成２０８
前記幅方向の加工端のばらつき幅が５μｍ以下である、
ことを特徴とする構成２０７に記載の圧電振動片。
（９）構成２０９
内側に実装部を備えたパッケージと、
前記実装部に実装された、構成２０６、構成２０７、又は、構成２０８に記載の圧電振動片と、
前記実装部から前記パッケージの外部まで形成された外部電極部と、
を有することを特徴とする圧電振動子。 The following configurations can also be obtained from the embodiment and the modification described above.
(1) Configuration 201
An outer shape forming step of forming an outer shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating reed having at least a base and a pair of vibrating arms extending side by side from the base;
An electrode forming step of forming two systems of electrodes on the vibrating arm portion;
A weight film forming step of forming a weight film for frequency adjustment on the main surface on the tip side of the vibrating arm portion;
A frequency adjustment step of adjusting the frequency by removing the weight film,
In the frequency adjustment step, a part of the weight film is removed by non-thermal processing.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed characterized in that.
(2) Configuration 202
The frequency adjustment step removes a part of the weight film by direct irradiation with a femtosecond laser.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to a configuration 201, characterized in that
(3) Configuration 203
In the frequency adjustment step, rough adjustment is performed on a first area on the tip side of the vibrating arm, and then fine adjustment is performed on a second area on the base side with respect to the first area.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to the configuration 201 or the configuration 202 characterized in that
(4) Configuration 204
The outer shape forming step is
A side arm type mounted on the mounting portion by a support arm formed extending from the base to the outside of the vibrating arm;
A center arm type mounted on the mounting portion with a supporting single arm portion formed extending from the base to the vibrating arm portion, or
Cantilever type, wherein the base is mounted on the mounting portion;
Form the outer shape of the piezoelectric vibrating reed
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to any one of the structures 201 to 203, wherein the method comprises the steps of:
(5) Configuration 205
Manufacturing the piezoelectric vibrating reed according to each of the steps of the configuration 201, the configuration 202, the configuration 203, or the configuration 204;
A mounting step of mounting the piezoelectric vibrating reed on a mounting portion formed in a package;
A sealing step of sealing the package;
A manufacturing method of a piezoelectric vibrator characterized by having.
(6) Configuration 206
A piezoelectric vibrating reed formed in a quartz tuning fork shape mounted in a package having a mounting portion inside,
The base,
A pair of vibrating arms extending side by side from the base;
Two electrodes formed on the pair of vibrating arms;
A weight film for frequency adjustment made of metal at a tip end of the vibrating arm;
The said weight film has no debris by melting at the processing end by the frequency adjustment,
Piezoelectric vibrating reed characterized in that.
(7) Configuration 207
A piezoelectric vibrating reed formed in a quartz tuning fork shape mounted in a package having a mounting portion inside,
The base,
A pair of vibrating arms extending side by side from the base;
Two electrodes formed on the pair of vibrating arms;
A weight film for frequency adjustment made of metal at a tip end of the vibrating arm;
The weight film has a variation width of 10 μm or less at the processing end in the width direction by frequency adjustment with respect to a virtual straight line in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the vibrating arm.
Piezoelectric vibrating reed characterized in that.
(8) Configuration 208
The variation width of the machined end in the width direction is 5 μm or less
The piezoelectric vibrating reed of the structure 207 characterized by the above-mentioned.
(9) Configuration 209
A package with a mounting on the inside,
The piezoelectric vibrating reed according to the configuration 206, the configuration 207, or the configuration 208 mounted on the mounting unit;
An external electrode portion formed from the mounting portion to the outside of the package;
The piezoelectric vibrator characterized by having.

１ 圧電振動子
２ パッケージ
３ パッケージ本体
４ 封口板
６ 圧電振動片
７、７ａ、７ｂ 振動腕部
８ 基部
９、９ａ、９ｂ 支持腕部
９ｃ 支持単腕部
１０ 第１ベース基板
１１ 第２ベース基板
１４、１４Ａ、１４Ｂ 実装部
２０、２０Ａ、２０Ｂ 電極パッド
２１、２１Ａ、２１Ｂ 外部電極
５１ 導電性接着剤
６１、６２、 圧電振動片
７２ 溝部
７５ 重り膜
９１、９２ 励振電極
９１ｍ、９２ｍ マウント電極
Ｃ キャビティ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 piezoelectric vibrator 2 package 3 package main body 4 sealing board 6 piezoelectric vibrating reed 7, 7a, 7b vibrating arm 8 base 9, 9a, 9b supporting arm 9c supporting single arm 10 first base substrate 11 second base substrate 14 , 14A, 14B mounting portion 20, 20A, 20B electrode pad 21, 21A, 21B external electrode 51 conductive adhesive 61, 62, piezoelectric vibrating reed 72 groove 75 weight film 91, 92 excitation electrode 91m, 92m mount electrode C cavity

Claims (11)

内側に実装部を備えたパッケージ内に実装される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、
基部と、
前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、
前記１対の振動腕部に形成された２系統の電極と、
前記振動腕部における先端部に金属で形成された周波数調整用の重り膜と、を備え、
前記重り膜は、隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。 A piezoelectric vibrating reed formed in a quartz tuning fork shape mounted in a package having a mounting portion inside,
The base,
A pair of vibrating arms extending side by side from the base;
Two electrodes formed on the pair of vibrating arms;
A weight film for frequency adjustment made of metal at a tip end of the vibrating arm;
The weight film has a step formed by the difference in thickness between two adjacent regions.
Piezoelectric vibrating reed characterized in that. 前記重り膜は、前記振動腕部における先端部の少なくとも一方の主面に形成され、長さ方向で隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。 The weight film is formed on at least one of the main surfaces of the tip of the vibrating arm, and a step is formed by the difference in thickness between two regions adjacent in the length direction.
The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, wherein 前記重り膜は、前記振動腕部の先端部側ほど薄く形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片。 The weight film is formed to be thinner toward the tip end of the vibrating arm.
The piezoelectric vibrating reed according to claim 2, wherein 前記重り膜は、前記振動腕部における主面と直交する先端面に形成され、隣接する２つの領域の厚さが異なることで段差が形成されている、
ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動片。 The weight film is formed on an end surface orthogonal to the main surface of the vibrating arm, and a step is formed by the difference in thickness between two adjacent regions.
The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, 2, or 3. 前記基部から前記振動腕部の外側に延出して形成された支持腕部で前記実装部に実装されるサイドアーム型、
前記基部から前記振動腕部の間に延出して形成された支持単腕部で前記実装部に実装されるセンターアーム型、又は、
前記基部が前記実装部に実装される片持ち型、
であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動片。 A side arm type mounted on the mounting portion by a support arm formed extending from the base to the outside of the vibrating arm;
A center arm type mounted on the mounting portion with a supporting single arm portion formed extending from the base to the vibrating arm portion, or
Cantilever type, wherein the base is mounted on the mounting portion;
The piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 内側に実装部を備えたパッケージと、
前記実装部に実装された、請求項１から請求項５のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動片と、
前記実装部から前記パッケージの外部まで形成された外部電極部と、
を有することを特徴とする圧電振動子。 A package with a mounting on the inside,
The piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 5, mounted on the mounting portion,
An external electrode portion formed from the mounting portion to the outside of the package;
The piezoelectric vibrator characterized by having. 少なくとも基部と前記基部から並んで延設された１対の振動腕部を有する音叉型の圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、
前記振動腕部に２系統の電極を形成する電極形成工程と、
前記振動腕部の先端側の主面に周波数調整用の重り膜を形成する重り膜形成工程と、
前記重り膜を除去することで周波数を調整する周波数調整工程と、を備え、
前記周波数調整工程は、前記重り膜の厚さ方向の一部を除去することにより、長さ方向に隣接する２領域に対して異なる厚さにすることで段差を形成する、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。 An outer shape forming step of forming an outer shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating reed having at least a base and a pair of vibrating arms extending side by side from the base;
An electrode forming step of forming two systems of electrodes on the vibrating arm portion;
A weight film forming step of forming a weight film for frequency adjustment on the main surface on the tip side of the vibrating arm portion;
A frequency adjustment step of adjusting the frequency by removing the weight film,
In the frequency adjustment step, a step is formed by removing a part in the thickness direction of the weight film to have different thicknesses with respect to two regions adjacent in the length direction.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed characterized in that. 前記周波数調整工程は、フェムト秒レーザを直接照射することで、前記重り膜の厚さ方向の一部を除去する、
ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動片の製造方法。 In the frequency adjustment step, a part of the thickness direction of the weight film is removed by direct irradiation with a femtosecond laser.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to claim 7, characterized in that. 前記周波数調整工程は、前記振動腕部の先端側の第１領域に対して粗調整を行い、その後、前記第１領域よりも前記基部側の第２領域で微調整を行う、
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧電振動片の製造方法。 In the frequency adjustment step, rough adjustment is performed on a first area on the tip side of the vibrating arm, and then fine adjustment is performed on a second area on the base side with respect to the first area.
A method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to claim 7 or 8 characterized in that. 請求項７、請求項８、又は請求項９の各工程により圧電振動片を製造する工程と、
前記圧電振動片を、パッケージ内に形成された実装部に実装する実装工程と、
前記パッケージを封止する封止工程と、
を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。 A process of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to each process of claim 7, claim 8 or claim 9;
A mounting step of mounting the piezoelectric vibrating reed on a mounting portion formed in a package;
A sealing step of sealing the package;
A manufacturing method of a piezoelectric vibrator characterized by having. 前記実装工程と封止工程の間に、前記実装した圧電振動片の前記重り膜に対してイオンリミングを行う最終周波数調整工程、
を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧電振動子の製造方法。 A final frequency adjustment step of performing ion trimming on the weight film of the mounted piezoelectric vibrating reed between the mounting step and the sealing step;
The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 10, comprising:
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