WO2023140070A1

WO2023140070A1 - 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの周波数調整方法

Info

Publication number: WO2023140070A1
Application number: PCT/JP2022/048143
Authority: WO
Inventors: 学丸本
Original assignee: 株式会社大真空
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-07-27
Also published as: JPWO2023140070A1; TW202333397A; TWI840054B

Abstract

水晶振動子(100)の周波数調整方法において、第２封止部材(30)の第２励振電極(112)と対向する第１主面(301)に、下地金属層(36a)とこれに積層された金属層(36b)からなる周波数調整用金属膜(36)が形成されてなり、第２封止部材(30)が水晶からなる。第２封止部材(30)の外部から周波数調整用金属膜(36)に対してレーザを照射し、レーザを第２封止部材(30)の内部を透過させて下地金属層(36a)を加熱することにより金属層(36b)の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、第２励振電極(112)に付着させることにより周波数調整を行う。このとき、下地金属層(36a)の溶融温度が金属層(36b)の溶融温度よりも高く、下地金属層(36a)と金属層(36b)との溶融温度差が１５００Ｋ以上である。

Description

圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの周波数調整方法

　本発明は、圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの周波数調整方法に関する。

　従来、水晶振動子等の圧電振動デバイスの製造工程には周波数調整工程が含まれており、この周波数調整工程によって、水晶振動子の周波数が所定の目標周波数範囲内に調整される（例えば、特許文献１参照）。

　水晶振動板の振動部を封止部材によって封止した後において周波数調整工程を行う場合、レーザ等のビームが水晶振動子の外部から照射される。この場合、ビームの出力が大きすぎると、振動部の励振電極がダメージを受ける可能性がある。また、飛散物やガスが水晶振動子の内部空間に発生する可能性がある。

特許第５７６２８１１号公報

　本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、封止部材によって圧電振動板の振動部を封止した後においても圧電振動デバイスの特性を低下させることなく容易に周波数調整を行うことが可能な圧電振動デバイスおよびその周波数調整方法を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様である圧電振動デバイスは、励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスであって、前記封止部材の前記励振電極に対向する主面に、下地金属層とこれに積層された金属層からなる周波数調整用金属膜が形成されてなり、前記下地金属層の溶融温度が前記金属層の溶融温度よりも高く、前記下地金属層と前記金属層との溶融温度差が１５００Ｋ以上であることを特徴としている。

　また、上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様である圧電振動デバイスは、励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスであって、前記封止部材の前記励振電極に対向する主面に、下地金属層とこれに積層された金属層からなる周波数調整用金属膜が形成されてなり、前記金属層の材料が、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）およびＡｌ（アルミニウム）からなる群より選択され、前記下地金属層の材料が、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）およびＲｅ（レニウム）からなる群より選択されることを特徴としている。

　また、上記の課題を解決するために、本発明の第３の態様である圧電振動デバイスの周波数調整方法は、励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、前記圧電振動デバイスが上記記載の圧電振動デバイスであり、前記封止部材の外部から前記周波数調整用金属膜に対してビームを照射し、前記ビームを前記封止部材の内部を透過させて前記下地金属層を加熱することにより前記金属層の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、前記励振電極に付着させることにより周波数調整を行うことを特徴としている。

　上記の構成によれば、下地金属層の上側の金属層を溶融させて蒸発させ、蒸発した金属が励振電極に付着することにより、励振電極の質量が増加し、周波数を低い側へシフトさせることができる。このとき、下地金属層の溶融温度が金属層の溶融温度よりも十分に高いことにより、確実に金属層のみを溶融させて蒸発させることができる。これにより、封止部材によって振動部を封止した後においても圧電振動デバイスの特性を著しく低下させることなく周波数調整を行うことができる。

　本発明の圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの周波数調整方法は、下地金属層の上層の金属層を溶融させて蒸発させ、蒸発した金属を励振電極に付着させることにより、振動部を封止した後においても圧電振動デバイスの周波数調整を行うことができる。このとき、下地金属層の溶融温度を金属層の溶融温度よりも十分に高くすることにより、確実に金属層のみを溶融させて蒸発させることができる。

水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。水晶振動子の第１封止部材の第１主面側の概略平面図である。水晶振動子の第１封止部材の第２主面側の概略平面図である。水晶振動板の第１主面側の概略平面図である。水晶振動板の第２主面側の概略平面図である。水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。水晶振動子の第２封止部材の第２主面側の概略平面図である。第１実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。第１実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を模式的に示した概略断面図である。第１実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を示す図８相当図である。第１実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略平面図である。第１実施形態の変形例にかかる水晶振動子の第２封止部材の第１主面を示す図６相当図である。第１実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整方法を示す図８相当図である。第２実施形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。第２実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。第２実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を示す図１５相当図である。第２実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略平面図である。第２実施形態の比較例として周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略平面図である。第２実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射範囲を模式的に示した概略平面図である。第２実施形態にかかる水晶振動子における周波数調整用金属膜の作成手順を模式的に示した概略断面図である。第２実施形態にかかる周波数調整用金属膜の拡大断面図であり、（ａ）は周波数調整前の状態、（ｂ）は周波数調整後の状態を示している。第２実施形態の変形例にかかる水晶振動子の第２封止部材の第１主面を示す図１４相当図である。第２実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整方法を示す図１５相当図である。第３実施形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の第２主面側の概略平面図である。第３実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。第３実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を示す図２５相当図である。第３実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略断面図である。（ａ），（ｂ）は、第３実施形態の比較例として周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略断面図である。第３実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略断面図である。第３実施形態にかかる水晶振動子の遮蔽膜の変形例を模式的に示した概略平面図である。第３実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整方法を示す図２５相当図である。第４実施形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。第４実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。第４実施形態にかかる周波数調整用金属膜へのレーザ照射方法を模式的に示した概略平面図である。第４実施形態にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を模式的に示した概略断面図である。第４実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整用金属膜を模式的に示す図３５相当図である。第４実施形態の変形例にかかる水晶振動子の周波数調整方法を示す図３５相当図である。第５実施形態にかかる水晶振動子の第１封止部材の第２主面側の概略平面図である。第５実施形態にかかる水晶振動板の第１主面側の概略平面図である。第５実施形態にかかる水晶振動板の第２主面側の概略平面図である。第５実施形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。第５実施形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の第２主面側の概略平面図である。第６実施形態にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。第６実施形態の変形例にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。第６実施形態の変形例にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。第６実施形態の変形例にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。

　〔第１実施形態〕
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本発明を適用する圧電振動デバイスが水晶振動子である場合について説明する。

　まず、本実施形態にかかる水晶振動子１００の基本的な構造を説明する。水晶振動子１００は、図１に示すように、水晶振動板（圧電振動板）１０、第１封止部材２０、および第２封止部材３０を備えて構成されている。この水晶振動子１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが接合されることによって、略直方体のサンドイッチ構造のパッケージが構成される。すなわち、水晶振動子１００においては、水晶振動板１０の両主面のそれぞれに第１封止部材２０および第２封止部材３０が接合されることでパッケージの内部空間（キャビティ）が形成され、この内部空間に振動部１１（図４、図５参照）が気密封止される。

　本実施形態にかかる水晶振動子１００は、例えば、１．０×０．８ｍｍのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、パッケージでは、キャスタレーションを形成せずに、後述するスルーホールを用いて電極の導通を図っている。また、水晶振動子１００は、外部に設けられる外部回路基板（図示省略）に半田を介して電気的に接続されるようになっている。

　次に、上記した水晶振動子１００における水晶振動板１０、第１封止部材２０および第２封止部材３０の各部材について、図１～図７を用いて説明する。なお、ここでは、接合されていないそれぞれ単体として構成されている各部材について説明を行う。図２～図７は、水晶振動板１０、第１封止部材２０および第２封止部材３０のそれぞれの一構成例を示しているに過ぎず、これらは本発明を限定するものではない。

　本実施形態にかかる水晶振動板１０は、図４、図５に示すように、水晶からなる圧電基板であって、その両主面（第１主面１０１、第２主面１０２）がポリッシュ加工（鏡面加工）によって平坦平滑面に形成されている。本実施形態では、水晶振動板１０として、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板が用いられている。図４、図５に示す水晶振動板１０では、水晶振動板１０の両主面１０１，１０２が、ＸＺ´平面とされている。このＸＺ´平面において、水晶振動板１０の短手方向（短辺方向）に平行な方向がＸ軸方向とされ、水晶振動板１０の長手方向（長辺方向）に平行な方向がＺ´軸方向とされている。なお、ＡＴカットは、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）、および光学軸（Ｚ軸）のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ＡＴカット水晶板では、Ｘ軸は水晶の結晶軸に一致する。Ｙ´軸およびＺ´軸は、水晶の結晶軸のＹ軸およびＺ軸からそれぞれ概ね３５°１５′傾いた（この切断角度はＡＴカット水晶振動板の周波数温度特性を調整する範囲で多少変更してもよい）軸に一致する。Ｙ´軸方向およびＺ´軸方向は、ＡＴカット水晶板を切り出すときの切り出し方向に相当する。

　水晶振動板１０の両主面１０１，１０２には、一対の励振電極（第１励振電極１１１、第２励振電極１１２）が形成されている。水晶振動板１０は、略矩形に形成された振動部１１と、この振動部１１の外周を取り囲む外枠部１２と、振動部１１と外枠部１２とを連結することで振動部１１を保持する保持部（連結部）１３とを有している。すなわち、水晶振動板１０は、振動部１１、外枠部１２および保持部１３が一体的に設けられた構成となっている。保持部１３は、振動部１１の＋Ｘ方向かつ－Ｚ´方向に位置する１つの角部のみから、－Ｚ´方向に向けて外枠部１２まで延びている（突出している）。そして、振動部１１と外枠部１２との間には、水晶振動板１０の厚み方向に貫通する貫通部（スリット）１０ａが設けられている。本実施形態では、水晶振動板１０には、振動部１１と外枠部１２とを連結する保持部１３が１つのみ設けられており、貫通部１０ａが振動部１１の外周囲を囲うように連続して形成されている。

　第１励振電極１１１は振動部１１の第１主面１０１側に設けられ、第２励振電極１１２は振動部１１の第２主面１０２側に設けられている。第１励振電極１１１、第２励振電極１１２には、これらの励振電極を外部電極端子に接続するため入出力用の引出配線（第１引出配線１１３、第２引出配線１１４）が接続されている。入力側の第１引出配線１１３は、第１励振電極１１１から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１４に繋がっている。出力側の第２引出配線１１４は、第２励振電極１１２から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１５に繋がっている。

　水晶振動板１０の両主面（第１主面１０１、第２主面１０２）には、水晶振動板１０を第１封止部材２０および第２封止部材３０に接合するための振動板側封止部がそれぞれ設けられている。第１主面１０１の振動板側封止部としては振動板側第１接合パターン１２１が形成されており、第２主面１０２の振動板側封止部としては振動板側第２接合パターン１２２が形成されている。振動板側第１接合パターン１２１および振動板側第２接合パターン１２２は、外枠部１２に設けられており、平面視で環状に形成されている。

　また、水晶振動板１０には、図４、図５に示すように、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通する５つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第１スルーホール１６１は、外枠部１２の４隅（角部）の領域にそれぞれ設けられている。第２スルーホール１６２は、外枠部１２であって、振動部１１のＺ´軸方向の一方側（図４、図５では、－Ｚ´方向側）に設けられている。第１スルーホール１６１の周囲には、それぞれ接続用接合パターン１２３が形成されている。また、第２スルーホール１６２の周囲には、第１主面１０１側では接続用接合パターン１２４が、第２主面１０２側では接続用接合パターン１５が形成されている。

　第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２には、第１主面１０１と第２主面１０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２それぞれの中央部分は、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。振動板側第１接合パターン１２１の外周縁は、水晶振動板１０（外枠部１２）の第１主面１０１の外周縁に近接して設けられている。振動板側第２接合パターン１２２の外周縁は、水晶振動板１０（外枠部１２）の第２主面１０２の外周縁に近接して設けられている。なお、本実施形態では、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通する５つのスルーホールが形成されている例を挙げたが、スルーホールを形成せずに、第１封止部材２０の側面の一部を切り欠き、当該切り欠かれた領域の内壁面に電極が被着したキャスタレーションを形成してもよい（第２封止部材３０についても同様）。

　第１封止部材２０は、図２、図３に示すように、透光性材料である１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第１封止部材２０の第２主面２０２（水晶振動板１０に接合する面）はポリッシュ加工（鏡面加工）によって平坦平滑面に形成されている。なお、第１封止部材２０は振動部を有するものではないが、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用いることで、水晶振動板１０と第１封止部材２０の熱膨張率を同じにすることができ、水晶振動子１００における熱変形を抑制することができる。また、第１封止部材２０におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとされている。

　第１封止部材２０の第１主面２０１（水晶振動板１０に面しない外方の主面）には、図２に示すように、配線用の第１、第２端子２２，２３と、シールド用（アース接続用）の金属膜２８とが形成されている。配線用の第１、第２端子２２，２３は、水晶振動板１０の第１、第２励振電極１１１，１１２と、第２封止部材３０の外部電極端子３２とを電気的に接続するための配線として設けられている。第１、第２端子２２，２３は、Ｚ´軸方向の両端部に設けられており、第１端子２２が、＋Ｚ´方向側に設けられ、第２端子２３が、－Ｚ´方向側に設けられている。第１、第２端子２２，２３は、Ｘ軸方向に延びるように形成されている。第１端子２２および第２端子２３は、略矩形状に形成されている。

　金属膜２８は、第１、第２端子２２，２３の間に設けられており、第１、第２端子２２，２３とは所定の間隔を隔てて配置されている。金属膜２８は、第１封止部材２０の第１主面２０１の第１、第２端子２２，２３が形成されていない領域のうち、ほとんど全ての領域に設けられている。金属膜２８は、第１封止部材２０の第１主面２０１の＋Ｘ方向の端部から－Ｘ方向の端部にわたって設けられている。

　第１封止部材２０には、図２、図３に示すように、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通する６つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第３スルーホール２１１が、第１封止部材２０の４隅（角部）の領域に設けられている。第４、第５スルーホール２１２，２１３は、図２、図３の＋Ｚ´方向および－Ｚ´方向にそれぞれ設けられている。

　第３スルーホール２１１および第４、第５スルーホール２１２，２１３には、第１主面２０１と第２主面２０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第３スルーホール２１１および第４、第５スルーホール２１２，２１３それぞれの中央部分は、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。そして、第１封止部材２０の第１主面２０１の対角に位置する２つの第３スルーホール２１１，２１１（図２、図３の＋Ｘ方向かつ＋Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１と、－Ｘ方向かつ－Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１）の貫通電極同士が、金属膜２８によって電気的に接続されている。また、－Ｘ方向かつ＋Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１の貫通電極と、第４スルーホール２１２の貫通電極とが、第１端子２２によって電気的に接続されている。＋Ｘ方向かつ－Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１の貫通電極と、第５スルーホール２１３の貫通電極とが、第２端子２３によって電気的に接続されている。

　第１封止部材２０の第２主面２０２には、水晶振動板１０に接合するための封止部材側第１封止部としての封止部材側第１接合パターン２４が形成されている。封止部材側第１接合パターン２４は、平面視で環状に形成されている。また、第１封止部材２０の第２主面２０２では、第３スルーホール２１１の周囲に接続用接合パターン２５がそれぞれ形成されている。第４スルーホール２１２の周囲には接続用接合パターン２６１が、第５スルーホール２１３の周囲には接続用接合パターン２６２が形成されている。さらに、接続用接合パターン２６１に対して第１封止部材２０の長軸方向の反対側（－Ｚ´方向側）には接続用接合パターン２６３が形成されており、接続用接合パターン２６１と接続用接合パターン２６３とは配線パターン２７によって接続されている。封止部材側第１接合パターン２４の外周縁は、第１封止部材２０の第２主面２０２の外周縁に近接して設けられている。

　第２封止部材３０は、図６、図７に示すように、透光性材料である１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第２封止部材３０の第１主面３０１（水晶振動板１０に接合する面）および第２主面３０２（水晶振動板１０に面しない外方の主面）はポリッシュ加工（鏡面加工）によって平坦平滑面に形成されている。なお、第２封止部材３０においても、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用い、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとすることが望ましい。

　この第２封止部材３０の第１主面３０１には、水晶振動板１０に接合するための封止部材側第２封止部としての封止部材側第２接合パターン３１が形成されている。封止部材側第２接合パターン３１は、平面視で環状に形成されている。封止部材側第２接合パターン３１の外周縁は、第２封止部材３０の第１主面３０１の外周縁に近接して設けられている。

　また、第２封止部材３０の第１主面３０１には、水晶振動子１００の周波数調整に用いられる周波数調整用金属膜３６が形成されている。周波数調整用金属膜３６は、溶融温度（融点）が異なる２種類の金属による２層構造になっており、図８に示すように、下地金属層３６ａと、この下地金属層３６ａ上に積層された金属層３６ｂとを備えている。下地金属層３６ａの厚みは、例えば５０ｎｍであり、金属層３６ｂの厚みは、例えば１００ｎｍである。なお、下地金属層３６ａの厚みは、５０～５００ｎｍであることが好ましく、金属層３６ｂの厚みは、１００～５００ｎｍであることが好ましい。下地金属層３６ａの厚みが、５０ｎｍ未満の場合、レーザの照射に耐えられないため、好ましくない。また、下地金属層３６ａの厚みが、５００ｎｍよりも大きい場合、ウエハが反ってしまい、厚膜化により生産効率が低下してしまうため、好ましくない。また、金属層３６ｂの厚みが、１００ｎｍ未満の場合、レーザの照射に耐えられないため、好ましくない。また、金属層３６ｂの厚みが、５００ｎｍよりも大きい場合、ウエハが反ってしまい、厚膜化により生産効率が低下してしまうため、好ましくない。

　理由については後述するが、周波数調整用金属膜３６においては下地金属層３６ａの溶融温度が金属層３６ｂの溶融温度よりも高くされており、かつ、下地金属層３６ａと金属層３６ｂとの溶融温度差は１５００Ｋ以上であることが好ましい。さらに、金属層３６ｂは、第２励振電極１１２と同じ材料（例えばＡｕ）からなり、この場合、Ａｕの溶融温度が１０６４Ｋであることから、下地金属層３６ａは、例えばＷ（タングステン：溶融温度３３８７Ｋ）、Ｍｏ（モリブデン：溶融温度２６２３Ｋ）、Ｔａ（タンタル：溶融温度３０２０Ｋ）、Ｒｅ（レニウム：溶融温度３１８６Ｋ）の何れかを用いることができる。

　周波数調整用金属膜３６は、第２励振電極１１２と所定の間隔を隔てて対向する位置に設けられている。第２励振電極１１２と周波数調整用金属膜３６との間の鉛直方向（Ｙ軸方向）における距離Ｌ１が２～２００μｍになっている。

　周波数調整用金属膜３６は、平面視で略矩形に形成されている。周波数調整用金属膜３６は、第２励振電極１１２よりも若干小さく形成されており、平面視で、周波数調整用金属膜３６の外周縁が、第２励振電極１１２の外周縁よりも内側に位置している。また、下地金属層３６ａの少なくとも一部が、金属層３６ｂによって覆われておらず、露出しており、周波数調整用金属膜３６の内側には、段差部３６ｃ（図９）が形成されている。このような構成により、外部衝撃を受けて振動部１１が撓んだ際に、周波数調整用金属膜３６の下地金属層３６ａの露出している部分が第２励振電極１１２と接触した場合であっても、下地金属層３６ａと第２励振電極１１２との付着（貼り付き）を防止することができる。

　第２封止部材３０の第１、第２主面３０１，３０２は、ポリッシュ加工による平滑面になっており、第１、第２主面３０１，３０２の算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下になっている。また、周波数調整用金属膜３６の金属層３６ｂの表面の算術平均粗さＲａが３ｎｍ以下になっている。

　第２封止部材３０の第２主面３０２には、水晶振動子１００の外部に設けられる外部回路基板に電気的に接続する４つの外部電極端子３２が設けられている。外部電極端子３２は、第２封止部材３０の第２主面３０２の４隅（隅部）にそれぞれ位置する。

　第２封止部材３０には、図６、図７に示すように、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通する４つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第６スルーホール３３は、第２封止部材３０の４隅（角部）の領域に設けられている。第６スルーホール３３には、第１主面３０１と第２主面３０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第６スルーホール３３それぞれの内壁面に沿って形成されている。このように第６スルーホール３３の内壁面に形成された貫通電極によって、第１主面３０１に形成された電極と、第２主面３０２に形成された外部電極端子３２とが導通されている。また、第６スルーホール３３それぞれの中央部分は、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となっている。また、第２封止部材３０の第１主面３０１では、第６スルーホール３３の周囲には、それぞれ接続用接合パターン３４が形成されている。

　上記構成の水晶振動板１０、第１封止部材２０、および第２封止部材３０を含む水晶振動子１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが振動板側第１接合パターン１２１および封止部材側第１接合パターン２４を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが振動板側第２接合パターン１２２および封止部材側第２接合パターン３１を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図１に示すサンドイッチ構造のパッケージが製造される。これにより、パッケージの内部空間、つまり、振動部１１の収容空間が気密封止される。

　この際、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、接続用接合パターン同士の接合により、水晶振動子１００では、第１励振電極１１１、第２励振電極１１２、外部電極端子３２の電気的導通が得られるようになっている。具体的には、第１励振電極１１１は、第１引出配線１１３、配線パターン２７、第４スルーホール２１２、第１端子２２、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、外部電極端子３２に接続される。第２励振電極１１２は、第２引出配線１１４、第２スルーホール１６２、第５スルーホール２１３、第２端子２３、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、外部電極端子３２に接続される。また、金属膜２８は、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、アース接続（グランド接続、外部電極端子３２の一部を利用）されている。

　水晶振動子１００において、各種接合パターンは、複数の層が水晶板上に積層されてなり、その最下層側からＴｉ（チタン）層とＡｕ（金）層とが蒸着またはスパッタリングにより形成されているものとすることが好ましい。また、水晶振動子１００に形成される他の配線や電極も、接合パターンと同一の構成とすれば、接合パターンや配線および電極を同時にパターニングでき、好ましい。

　上述のように構成された水晶振動子１００では、水晶振動板１０の振動部１１を気密封止する封止部（シールパス）１１５，１１６は、平面視で、環状に形成されている。シールパス１１５は、上述した振動板側第１接合パターン１２１および封止部材側第１接合パターン２４の拡散接合（Ａｕ－Ａｕ接合）によって形成され、シールパス１１５の外縁形状および内縁形状が略八角形に形成されている。同様に、シールパス１１６は、上述した振動板側第２接合パターン１２２および封止部材側第２接合パターン３１の拡散接合（Ａｕ－Ａｕ接合）によって形成され、シールパス１１６の外縁形状および内縁形状が略八角形に形成されている。

　次に、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法について、図８を参照して説明する。本実施形態の周波数調整は、水晶振動板１０の振動部１１の第２励振電極１１２の質量を調整して発振周波数を所望の値に調整する工程になっている。周波数調整は、水晶振動子１００の製造工程において、ウエハ状態の水晶振動子１００のそれぞれに対して行われるが、ウエハ状態から個片化された水晶振動子１００のそれぞれに対して行ってもよい。

　具体的には、図８に示すように、第２封止部材３０の外部から周波数調整用金属膜３６に対してレーザを照射し、レーザを第２封止部材３０の内部を透過させて下地金属層３６ａを加熱することにより金属層３６ｂの少なくとも一部を溶融によって蒸発（気化）させ、蒸発した金属を第２励振電極１１２に付着させることにより周波数調整を行う。つまり、レーザによって、下地金属層３６ａの上側の金属層３６ｂを溶融させて蒸発させ、蒸発した金属が第２励振電極１１２に付着することにより、第２励振電極１１２の質量が増加し、周波数が低い側へシフトする。

　第２封止部材３０に対してレーザは垂直に照射される。レーザとしては、水晶からなる第２封止部材３０を透過することが可能な可視光レーザが用いられる。詳細には、波長が約５３２ｎｍのグリーンレーザを用いることが可能である（但し、レーザの波長は５３２ｎｍに限定されない）。レーザの出力は、周波数調整用金属膜３６の下地金属層３６ａを貫通しないような値に調整される。レーザによって下地金属層３６ａが加熱され、これに伴って下地金属層３６ａの上側の金属層３６ｂも加熱される。上述したように、下地金属層３６ａの溶融温度が、金属層３６ｂの溶融温度よりも高いため、下地金属層３６ａが金属層３６ｂの溶融温度よりも高い温度まで加熱されると、金属層３６ｂが溶融し、溶融した金属層３６ｂの一部が蒸発する。水晶振動子１００の内部は真空であるため、蒸発した金属が略直線的に上方へ移動し、第２励振電極１１２の表面１１２ａに到達すると、第２励振電極１１２の表面１１２ａで冷却され、固体化する。これにより、周波数調整用金属膜３６から蒸発した金属が第２励振電極１１２の表面１１２ａに付着する。

　尚、金属層３６ｂは複数の金属層による多層構造としてもよく、この場合、金属層３６ｂに、Ａｕ以外にＡｇ（銀：溶融温度９６２Ｋ）やＡｌ（アルミニウム：溶融温度６６０Ｋ）を用いることができる。金属層３６ｂを多層構造とする場合は、最上層の金属層が第２励振電極１１２と同じ材料（例えばＡｕ）によって形成されていればよい。また、下地金属層３６ａについても複数の金属層による多層構造としてもよく、この場合、溶融温度の高い金属層（例えばＷ層）ほど下層（第２封止部材３０に近い側）に配置し、溶融温度の低い金属層（例えばＭｏ層）ほど上層（金属層３６ｂに近い側）に配置することが好ましい。

　また、下地金属層３６ａと第２封止部材３０との間には、補助金属層３６ｄ（図１０参照）が形成されていてもよい。このとき、水晶との密着性が高い金属、例えばＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）等を補助金属層３６ｄとすることで、周波数調整用金属膜３６と第２封止部材３０との密着性を高めることができる。尚、補助金属層３６ｄは、その溶融温度が金属層３６ｂの溶融温度よりも十分に高いことが求められるが、下地金属層３６ａのように金属層３６ｂとの溶融温度差が１５００Ｋ以上であることは求められない。例えば、補助金属層３６ｄをＴｉ、金属層３６ｂをＡｕとした場合、Ｔｉの溶融温度は１６７２Ｋであり、Ａｕとの溶融温度差は約６００Ｋとなる。周波数調整時のレーザ照射によって、補助金属層３６ｄにおいて若干の溶融が生じたとしても、補助金属層３６ｄの上に下地金属層３６ａが存在することによって、溶融した補助金属層３６ｄが第２励振電極１１２に飛散することは防止できる。

　また、レーザ照射の熱によって溶融した補助金属層３６ｄが上層の下地金属層３６ａに拡散し、下地金属層３６ａの溶融温度が低下する虞があるが、これについても、下地金属層３６ａの膜厚に対して補助金属層３６ｄの膜厚を薄くすることにより、下地金属層３６ａを溶融させずにレーザ照射することが可能である（金属層３６ｂだけを蒸発させることができる）。

　下地金属層３６ａへのレーザ照射は、図１１に示すように、レーザスポットＳＰの掃引による照射ラインＬＮを平行に並べることで、所望の領域にレーザ照射を行うことができる。このとき、レーザスポットＳＰの掃引方向（矢印Ａ方向）は全ての照射ラインＬＮにおいて同一とし、かつ、隣り合う照射ラインＬＮ同士はラインの幅方向（掃引方向と直交する方向）において一部が重複しないことが好ましい。また、各照射ラインＬＮに対してはレーザスポットＳＰの掃引が複数回繰り返して行われ、１ライン分の照射ラインＬＮに対して複数回のレーザ掃引が行われた後、隣の照射ラインＬＮに対してのレーザ掃引が行われることが好ましい。

　下地金属層３６ａに照射するレーザのパルス数、掃引距離、掃引回数等を制御することによって、第２励振電極１１２に付着する金属の質量を制御することができ、周波数調整量を制御することができる。例えば、レーザの出力を低くしてパルス間隔を狭くして連続して照射することによって、下地金属層３６ａを効率よく加熱して金属層３６ｂのみを蒸発させることができる。この場合、レーザの掃引距離に応じた周波数調整量を得ることが可能になり、高精度の周波数調整が可能になる。

　本実施形態の水晶振動子１００の周波数調整方法によれば、下地金属層３６ａの上側の金属層３６ｂを溶融させて蒸発させ、蒸発した金属が第２励振電極１１２に付着することにより、第２励振電極１１２の質量が増加し、周波数を低い側へシフトさせることができる。この場合、レーザのパルス数、掃引距離等を制御することによって、所望の周波数調整量を得ることができる。そして、レーザが周波数調整用金属膜３６を貫通しないようにすることによって、第２励振電極１１２にダメージを与えることを抑制できる。これにより、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても水晶振動子１００の特性を著しく低下させることなく周波数調整を行うことができる。

　本実施形態では、下地金属層３６ａを貫通させないようにレーザを照射しており、レーザが周波数調整用金属膜３６を貫通しないため、第２励振電極１１２にダメージを与えることをより確実に回避できる。これにより、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても水晶振動子１００の特性を低下させることなく周波数調整を容易に行うことができる。

　また、本実施形態では、下地金属層３６ａの溶融温度と、金属層３６ｂの溶融温度との差が、１５００Ｋ以上になっており、レーザの照射によって、金属層３６ｂの溶融温度以上、かつ下地金属層３６ａの溶融温度以下の温度に下地金属層３６ａを加熱することにより、下地金属層３６ａは溶融せず、金属層３６ｂのみが溶融し、溶融した金属の一部を蒸発させることができる。蒸発した金属が第２励振電極１１２に付着することにより、第２励振電極１１２の質量が増加し、周波数を低い側へシフトさせることができる。これにより、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても水晶振動子１００の特性を低下させることなく周波数調整を容易に行うことができる。尚、下地金属層３６ａの溶融温度が金属層３６ｂの溶融温度より大きくても、その溶融温度差が小さければ、金属層３６ｂのみを溶融させることは困難となり、下地金属層３６ａの溶融が同時に起こりうる。

　本実施形態では、第２封止部材３０の第１主面３０１、および当該第１主面３０１の反対側の第２主面３０２が、平滑面になっており、レーザが第２封止部材３０の第２主面３０２から入射する際、およびレーザが第２封止部材３０の第１主面３０１から出射する際、レーザの反射や屈折を抑制するこができ、レーザのエネルギー損失を低減することができる。これにより、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても、レーザのパルス数、掃引距離、掃引回数等に応じた高精度の周波数調整を行うことができる。

　また、金属層３６ｂが、第２励振電極１１２と同じＡｕ（金）によって形成されており、金属層３６ｂが第２励振電極１１２と同じ材料であるため、周波数の調整前後で特性が変化しないので、封止後の水晶振動子１００の特性の変動を抑制することができる。

　また、下地金属層３６ａが、Ｗ（タングステン）等によって形成されており、水晶振動子１００の内部空間に露出した下地金属層３６ａをゲッタ材として機能させることにより、水晶振動子１００の内部空間において発生したガスを下地金属層３６ａによって捕捉することができる。尚、下地金属層３６ａと同じ金属層（例えばＷ層）３７（図１２参照）を下地金属層３６ａとは別領域に単独の層として形成し、この金属層３７をゲッタ材として機能させてもよい。この場合の金属層３７は、第２励振電極１１２と対向しない領域に形成することが好ましい。

　また、レーザとして、例えば水晶やガラスからなる第２封止部材３０に対する吸収率が低く、かつ透過率が高い可視光レーザを使用することにより、パワーの損失や第２封止部材３０へのダメージを抑えることができるので、周波数調整に好適である。

　また、水晶振動板１０の振動部１１を封止した空間が真空になっており、蒸発した金属を略直線的に移動させることができるので、周囲への飛散を抑制することができる。また、蒸発した金属の温度を下げることなく第２励振電極１１２に付着させることができる。

　本実施形態では、第２励振電極１１２と周波数調整用金属膜３６との間の鉛直方向における距離Ｌ１が２～２００μｍになっている。このように、第２励振電極１１２と周波数調整用金属膜３６との距離Ｌ１を微小にすることで、周波数調整用金属膜３６から蒸発した金属を略直線的に移動させて、周囲へ飛散することを抑制できる。これにより、蒸発した金属を確実に第２励振電極１１２に付着させることができ、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても、高精度の周波数調整を容易に行うことができる。

　また、平面視で、周波数調整用金属膜３６の外周縁が、第２励振電極１１２の外周縁よりも内側に位置しているので、外部衝撃を受けて振動部１１が撓んだ際に、周波数調整用金属膜３６の下地金属層３６ａの露出している部分が第２励振電極１１２と接触した場合であっても、下地金属層３６ａと第２励振電極１１２との付着を防止することができる。さらに、周波数調整用金属膜３６から蒸発した金属が第２励振電極１１２の外側へ飛散することを抑制でき、蒸発した金属を確実に第２励振電極１１２に付着させることができる。これにより、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後においても、高精度の周波数調整を容易に行うことができる。

　本実施形態では、水晶振動子１００は、水晶振動板１０の振動部１１の第１主面側を覆う第１封止部材２０と、水晶振動板１０の振動部１１の第２主面側を覆う第２封止部材３０とを備え、第１封止部材２０と水晶振動板１０とが接合され、かつ第２封止部材３０と水晶振動板１０とが接合されることによって、水晶振動板１０の振動部１１が気密封止された構成になっており、第１封止部材２０および第２封止部材３０が、水晶からなる。このように、３枚重ね構造の水晶振動子１００を用いた場合、水晶振動子１００の小型化および薄型化を図ることが可能であるが、そのような小型化および薄型化を図った水晶振動子１００において、第１、第２封止部材２０，３０によって水晶振動板１０の振動部１１を封止した後であっても、高精度の周波数調整を行うことができる。

　また、上述した本実施形態の水晶振動子１００では、第２封止部材３０の第２励振電極１１２に対向する第１主面３０１に、周波数調整用金属膜３６が形成されてなり、周波数調整用金属膜３６の下地金属層３６ａの少なくとも一部が、金属層３６ｂによって覆われておらず、露出している。これによれば、露出した下地金属層３６ａをゲッタ材として機能させることにより、水晶振動子１００の内部空間において発生したガスを下地金属層３６ａによって捕捉することができる。これにより、ガスの発生に起因する水晶振動子１００の周波数の経年変化を抑制することができる。

　また、水晶振動板１０が、振動部１１と、振動部１１を囲む外枠部１２を備えた構成になっているので、接着剤を用いて封止部材をベースに接合する構成に比べて、第２励振電極１１２と周波数調整用金属膜３６との距離Ｌ１を微小にすることができ、上述したように、高精度の周波数調整を行うことができる。

　上記実施形態では、第２封止部材３０の第２励振電極１１２に対向する第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６を設けたが、第２封止部材３０には周波数調整用金属膜を設けず、第１封止部材２０の第１励振電極１１１に対向する第２主面２０２に周波数調整用金属膜を設けてもよい。あるいは、図１３に示すように、第１封止部材２０の第２主面２０２に周波数調整用金属膜２６を設けるとともに、第２封止部材３０の第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６を設けてもよい。第１封止部材２０の周波数調整用金属膜２６は、上記実施形態の第２封止部材３０の周波数調整用金属膜３６と同様の構成になっている。周波数調整用金属膜２６は、例えばＷ（タングステン）からなる下地金属層２６ａと、第１励振電極１１１と同じ材料（例えばＡｕ）からなる金属層２６ｂとが積層された構成になっている。

　図１３に示す変形例によれば、周波数調整用金属膜２６，３６の両方を用いて周波数調整を行うことができる。水晶振動子１００の第１封止部材２０側においてもレーザを周波数調整用金属膜２６に対し照射することによって、第１封止部材２０側と第２封止部材３０側の２箇所で周波数調整を行うことができる。この場合、第１封止部材２０側と第２封止部材３０側の２箇所で同時に周波数調整を行ってもよいし、１箇所ずつ順番に周波数調整を行ってもよい。

　上記実施形態では、可視光レーザを用いて周波数調整を行ったが、例えば電子ビーム等のようなビームを用いて周波数調整を行ってもよい。この場合、ビームの出力、照射時間等を制御することによって、所望の周波数調整量を得ることができる。

　上記実施形態では、周波数調整用金属膜３６の中央側に段差部３６ｃ（図９）を設けて下地金属層３６ａを露出させたが、周波数調整用金属膜３６の少なくとも一部に段差部３６ｃを設けてもよい。また、レーザが照射されない箇所であれば外周縁以外の箇所で下地金属層３６ａを露出させてもよい。

　上記実施形態では、水晶振動子１００の内部空間を真空としたが、例えば低圧の窒素やアルゴン等を水晶振動子１００の内部空間に封入してもよい。

　上記実施形態では、水晶振動板１０がＡＴカット水晶板であったが、これ以外のものを用いてもよい。また、水晶振動板１０の振動部１１が矩形であったが、振動部を音叉型形状としてもよい。

　上記実施形態では、第１封止部材２０および第２封止部材３０を水晶板によって形成したが、第１封止部材２０および第２封止部材３０を、例えば、ガラスによって形成してもよい。この場合、第１封止部材２０および第２封止部材３０を透過可能な赤外光レーザを用いればよい。赤外光レーザとして、例えば波長が約１０６４ｎｍのＹＡＧレーザを用いることが可能である。なお、第１封止部材２０および第２封止部材３０の一部分のみが、水晶やガラス等の透光性材料によって形成されていてもよい。

　上記実施形態では、水晶振動板１０に、振動部１１と外枠部１２とを連結する保持部１３が１つのみ設けられたが、保持部１３が２つ以上設けられていてもよい。また、振動部１１と外枠部１２との間に、水晶振動板１０の厚み方向に貫通する貫通部１０ａが設けられたが、貫通部が設けられていない構成の水晶振動板を用いてもよい。また、上記実施形態では、振動部１１と、振動部１１を囲む外枠部１２を備えた枠体付きの水晶振動板１０を用いたが、外枠部を備えていない構成の水晶振動板を用いてもよい。

　〔第２実施形態〕
　本実施形態にかかる水晶振動子１００の基本的な構造は、第１実施形態とほぼ同じであるが、第２封止部材３０の第１主面３０１に形成される周波数調整用金属膜３６の形状のみが異なる。以下、第１実施形態と同一の構成については説明を省略し、本実施形態における特徴部分のみについて説明を行う。

　図１４は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の第２封止部材３０の第１主面３０１側の概略平面図である。図１５は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。図１４および図１５に示すように、本実施形態でも、周波数調整用金属膜３６は、溶融温度（融点）が異なる２種類の金属による２層構造になっており、下地金属層３６ａと、この下地金属層３６ａ上に積層された金属層３６ｂとを備えている。但し、金属層３６ｂは下地金属層３６ａの全体を覆うようには形成されておらず、下地金属層３６ａの少なくとも一部は金属層３６ｂによって覆われずに露出した露出部３６１となっている。

　図１５の例では、下地金属層３６ａ上の金属層３６ｂはストライプ状に形成されており、隣り合う金属層３６ｂの間が露出部３６１となっている。言いかえれば、周波数調整用金属膜３６の表面では、金属層３６ｂと露出部３６１とがストライプ状に交互に形成されている。尚、露出部３６１は、隣り合う金属層３６ｂの間だけでなく、さらに周波数調整用金属膜３６の外周縁部が露出部３６１とされていてもよい（図１４参照）。尚、本実施形態の周波数調整用金属膜３６における形状以外の好適条件（厚み、材料、溶融温度等）は、第１実施形態と同じである。また、第１実施形態における図１０の変形例と同様に、下地金属層３６ａと第２封止部材３０との間には、補助金属層３６ｄ（図１６参照）が形成されていてもよい。

　次に、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法について説明する。尚、本実施形態の周波数調整方法は、第１実施形態で説明した周波数調整方法と類似するものであるため、第１実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点のみを説明する。

　本実施形態においては、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射は、図１７に示すように、レーザスポットＳＰを掃引しながら線状に照射することで行われる。このときのレーザ掃引は、レーザスポットＳＰの少なくとも一部が露出部３６１を含むようにして行われる。図１７の例では、周波数調整用金属膜３６において、金属層３６ｂと露出部３６１とがストライプ状に交互に形成されており、レーザ掃引は線状の露出部３６１の長手方向（図中の矢印Ａ方向）に沿って行われる。このとき、露出部３６１の線幅は、レーザスポットＳＰの径（照射径）よりも小さく設定されており、掃引されるレーザスポットＳＰの両側で金属層３６ｂを加熱することができる。また、各照射ラインに対してはレーザスポットＳＰの掃引が複数回繰り返して行われ、１ライン分の照射ラインに対して複数回のレーザ掃引が行われた後、隣の照射ラインに対してのレーザ掃引が行われる。このとき、各照射ライン同士は、平面視において互いに干渉しない（重なり合わない）。

　水晶振動子１００の周波数調整時において、レーザスポットＳＰの少なくとも一部が露出部３６１を含むようにしてレーザ掃引を行う理由は以下のとおりである。ここで、図１８は、比較例として周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射方法を模式的に示したものである。この比較例では、金属層３６ｂが下地金属層３６ａのほぼ全面に形成されており、レーザスポットＳＰは露出部３６１を含まない周波数調整用金属膜３６に対して照射されている。

　上述したように、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射を行うと、下地金属層３６ａが加熱され、下地金属層３６ａの上側の金属層３６ｂが溶融・蒸発する。そして、金属層３６ｂが蒸発した領域では下地金属層３６ａが露出する。図１８の比較例では、所定回数のレーザ掃引が終了した照射ラインにおいて、金属層３６ｂの縁部にＡｕが小さな塊状に残るＡｕ残滓（金属層３６ｂがＡｕの場合）が発生する場合がある。このＡｕ残滓は、水晶振動子１００の周波数調整終了後に、金属層３６ｂから千切れて第２励振電極１１２に付着し、水晶振動子１００の周波数を不所望にシフトさせる虞がある。

　図１８の比較例におけるＡｕ残滓は、レーザ掃引途中の照射ラインにおいて、Ａｕの蒸発にムラが生じ、溶融したＡｕがブリッジ状に残る（Ａｕブリッジが発生する）ことに起因する。すなわち、レーザ掃引途中の照射ラインにおいて発生したＡｕブリッジ自体が最終的に解消しても、Ａｕブリッジの端部にはＡｕ残滓が残りやすくなる。

　これに対し、図１７に示す本例では、レーザスポットＳＰの少なくとも一部が露出部３６１を含み、露出部３６１に沿ってレーザ掃引を行うことで、レーザ掃引途中の照射ラインにおいてＡｕブリッジの発生が回避でき、その結果、Ａｕ残滓の発生も回避できる。Ａｕ残滓の発生が回避できれば、金属層３６ｂからＡｕ残滓が千切れて第２励振電極１１２に付着することを防止できる。

　また、上述したように、周波数調整用金属膜３６に対してレーザを線状に走査して照射を行う場合、レーザの一般的な性質として、ラインの始点での照射が不安定となる。例えば、ラインの始点でレーザのパワーが強くなると、周波数調整が難しくなるだけでなく、下地金属層３６ａの溶融も起こりうる。このような下地金属層３６ａの溶融を抑制するために、全体のレーザ出力を始点のパワーに合わせて弱めると、周波数調整の効率が低下する。

　このため、周波数調整のためのレーザのライン走査を、図１９に示すように、周波数調整用金属膜３６の領域外から開始してもよい。これにより、周波数調整用金属膜３６に照射されるレーザはパワーが安定し、全体のレーザ出力を弱めなくても下地金属層３６ａの溶融を抑制することができる。

　尚、周波数調整用金属膜３６の領域外に照射されたレーザは、下地金属層３６ａで遮られることはない。このとき、遮られなかったレーザが水晶振動板１０の電極や配線（特に励振電極）に到達すると、電極や配線の損傷の虞があり望ましくない。このため、周波数調整用金属膜３６の領域外からレーザ照射を行う場合、該レーザは水晶振動板１０に対しては電極や配線の形成領域には当たらず、水晶のみの領域に照射されるようにする。電極や配線外の水晶領域であれば、レーザが照射されても透過するため問題はない。

　この場合、レーザ走査方向において、「周波数調整用金属膜３６の長さ＞励振電極（この場合は第２励振電極１１２）の長さ」の関係が保たれることが好ましい。但し、この場合の周波数調整用金属膜３６の長さとは、少なくとも下地金属層３６ａの長さを指す。また、金属層３６ｂに関しては、第２励振電極１１２よりも短くすることにより、蒸発金属を第２励振電極１１２により確実に付着させることができるという効果が得られる。このため、周波数調整用金属膜３６の領域外からレーザ照射を行う場合、レーザ走査方向において、「下地金属層３６ａの長さ＞第２励振電極１１２の長さ＞金属層３６ｂの長さ」の関係が保たれることが最も好適である。

　上述した構成の水晶振動子１００における周波数調整用金属膜３６は、図２０に示す手順によって形成される。まず、第２封止部材３０の上に、下地金属層３６ａとパターニング前の金属層３６ｂ'とが形成される（図２０（ａ）参照）。その後、金属層３６ｂ'の上にフォトリソグラフィによってマスクを形成し、エッチングによって金属層３６ｂ'をパターニングしてパターニング後の金属層３６ｂを形成する（図２０（ｂ）参照）。

　図２１は、周波数調整用金属膜３６の拡大断面図であり、（ａ）は周波数調整前の状態、（ｂ）は周波数調整後の状態を示している。図２１（ａ）に示すように、周波数調整前の周波数調整用金属膜３６では、エッチングによって金属層３６ｂ'の除去された部分が露出部３６１となっているが、この露出部３６１における下地金属層３６ａは、エッチングの影響によって周囲の下地金属層３６ａよりも膜厚が小さくなっている。

　一方、周波数調整後の周波数調整用金属膜３６では、図２１（ｂ）に示すように、金属層３６ｂの一部が蒸発によって除去されることにより、周波数調整前に比べて露出部３６１の幅が広くなる。このとき、周波数調整前から露出部３６１であった箇所を第１露出部３６１ａ、周波数調整時の金属層３６ｂの蒸発によって下地金属層３６ａが露出した箇所を第２露出部３６１ｂとする。

　第２露出部３６１ｂは、平面視で第１露出部３６１ａと金属層３６ｂとの両方に接するように形成される。また、周波数調整された水晶振動子１００では、第１露出部３６１ａにおける下地金属層３６ａの膜厚が第２露出部３６１ｂよりも小さくなる。このように、第１露出部３６１ａにおいて下地金属層３６ａの膜厚が小さくなる構造では、周波数調整のレーザ照射時において、第１露出部３６１ａでの蓄熱量を低減させ、第１露出部３６１ａの周囲で金属層３６ｂへの加熱が効率よく行えるといった利点がある。

　尚、本実施形態の水晶振動子１００においても、第１実施形態における図１２の変形例と同様に、下地金属層３６ａと同じ金属層（例えばＷ層）３７（図２２参照）を下地金属層３６ａとは別領域に単独の層として形成し、この金属層３７をゲッタ材として機能させてもよい。

　また、第１実施形態の変形例と同様に、第２封止部材３０には周波数調整用金属膜を設けず、第１封止部材２０の第１励振電極１１１に対向する第２主面２０２に周波数調整用金属膜を設けてもよい。あるいは、図２３に示すように、第１封止部材２０の第２主面２０２に周波数調整用金属膜２６を設けるとともに、第２封止部材３０の第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６を設けてもよい。この場合の周波数調整用金属膜２６は、第２封止部材３０の周波数調整用金属膜３６と同様に、下地金属層２６ａと金属層２６ｂとが積層された構成になっている。

　〔第３実施形態〕
　本実施形態にかかる水晶振動子１００の基本的な構造は、第２実施形態と類似するものであるため、以下、第２実施形態と同一の構成については説明を省略し、本実施形態における特徴部分のみについて説明を行う。

　図２４は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の第２封止部材３０の第２主面３０２側の概略平面図である。図２５は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。図１４および図２５に示すように、本実施形態では、第２実施形態と同様の周波数調整用金属膜３６が形成されている。すなわち、下地金属層３６ａ上の金属層３６ｂはストライプ状に形成されており、隣り合う金属層３６ｂの間が露出部３６１となっている。

　さらに、本実施形態では、図２４に示すように、第２封止部材３０の第２主面３０２に、水晶振動子１００の周波数調整時に照射されるレーザの一部を遮蔽する遮蔽膜３８が形成されている。遮蔽膜３８には複数のスリット（開口部）３８１が形成されており、スリット３８１は周波数調整用金属膜３６の金属層３６ｂと同じ向きのストライプ状に形成されている。尚、本実施形態の周波数調整用金属膜３６および遮蔽膜３８における形状以外の好適条件（厚み、材料、溶融温度等）は、第２実施形態と同じである。また、第２実施形態における図１６の変形例と同様に、下地金属層３６ａと第２封止部材３０との間には、補助金属層３６ｄ（図２６参照）が形成されていてもよい。

　次に、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法について説明する。尚、本実施形態の周波数調整方法は、第２実施形態で説明した周波数調整方法と類似するものであるため、第２実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点のみを説明する。

　本実施形態においては、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射は、第２実施形態と同様に、レーザスポットＳＰを掃引しながらライン状に照射することで行われる。このときのレーザ掃引は、図２５に示すように遮蔽膜３８の上から行われる、レーザスポットＳＰの少なくとも一部が露出部３６１を含むようにして行われる。

　本実施形態の水晶振動子１００では、図２７に示すように、第２封止部材３０の第１主面３０１において周波数調整用金属膜３６が形成されており、第２主面３０２（レーザが照射される側の面）において遮蔽膜３８が形成されている。遮蔽膜３８は、その表面をレーザ（本実施形態では波長が５３２ｎｍのグリーンレーザ）に対する反射率が高い金属（Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等）とし、照射されるレーザを反射によって遮蔽することが好ましい。遮蔽膜３８の表面を反射率が高い金属とすることで、レーザ照射によって遮蔽膜３８自身が温度上昇することを抑制できる。これより、遮蔽膜３８は、例えば、下層側がＴｉ層３８ａ、上層（表面層）側がＡｕ層３８ｂとされた２層構造とすることができる。また、遮蔽膜３８は、周波数調整用金属膜３６の金属層３６ｂと同じ向きのストライプ状に形成されたスリット３８１を有している。

　スリット３８１は、露出部３６１よりも広く形成されており、平面視で露出部３６１を内包するように形成されている。このため、本例では、スリット３８１の線幅Ｌｂは、露出部３６１の線幅Ｌａよりも広く形成されている。これにより、露出部３６１の両外側に位置する金属層３６ｂを、下地金属層３６ａを介して加熱することができるため効率的に周波数調整を行うことができる。また、露出部３６１およびスリット３８１は、線幅方向の中心が平面視において一致するように位置合わせされている。遮蔽膜３８および金属層３６ｂは、何れもフォトリソグラフィによってマスクを形成し、エッチングによってパターニングされるものであるため、高い精度で位置合わせすることが可能である。

　周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射は、図２７に示すように、レーザスポットＳＰがスリット３８１を含むようにして行われる。具体的には、スリット３８１の線幅ＬｂはレーザスポットＳＰの照射径Ｌｃよりも小さくされており、レーザスポットＳＰは、スリット３８１の線幅方向の両端の一部が遮蔽膜３８に掛かるようにして照射される。この場合、遮蔽膜３８に掛かる部分のレーザは遮蔽膜３８によって遮蔽（反射）され、第２封止部材３０を透過しない。このため、スリット３８１内に照射されたレーザのみが第２封止部材３０を透過し、周波数調整用金属膜３６を加熱することができる。

　水晶振動子１００において、レーザ照射面（この場合は第２封止部材３０の第２主面３０２）に遮蔽膜３８を形成する理由は以下のとおりである。ここで、図２８は、比較例として遮蔽膜３８が無い場合の周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射を模式的に示したものである。この比較例では、図２８（ａ）に示すように、レーザスポットＳＰの中心が露出部３６１の線幅方向の中心に位置合わせされることが好ましい。しかしながら実際には、レーザスポットＳＰの位置合わせ精度がさほど高くなく、図２８（ｂ）に示すように、レーザスポットＳＰが露出部３６１に対して位置ずれすることが起こりうる。

　レーザスポットＳＰが露出部３６１に対して位置ずれした場合、不所望な領域への照射によって調整量が不安定化する虞がある。また、レーザ掃引が終了した照射ラインにおいて、金属層３６ｂの縁部にＡｕ残滓（金属層３６ｂがＡｕの場合）が発生する虞がある。この場合のＡｕ残滓は、レーザスポットＳＰの位置ずれによって、金属層３６ｂに対するレーザスポットＳＰの照射面積と印加熱量とのバランスが崩れることに起因すると考えられる。例えば、図２８（ｂ）に示すようなレーザスポットＳＰの位置ずれが生じた場合、レーザスポットＳＰの左側の金属層３６ｂでは、照射面積（ライン面積）に対して印加熱量が少なくなり、金属層３６ｂのＡｕが溶融はしたものの蒸発には至らず、Ａｕの再凝固が生じると考えられる。そして、Ａｕが再凝固する際にＡｕ残滓が発生すると考えられる。このようなＡｕ残滓の発生は、水晶振動子１００の周波数調整終了後に、水晶振動子１００の周波数を不所望にシフトさせる虞があることは第２実施形態で説明した通りである。

　これに対し、遮蔽膜３８が形成された水晶振動子１００では、図２９に示すように、レーザスポットＳＰの位置ずれが生じた場合であっても、加熱すべき金属層３６ｂの領域に対して確実にビームを照射することができる。すなわち、レーザ照射装置の位置精度に依らず、安定した周波数調整を行うことができる。さらに、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射範囲が遮蔽膜３８によって規制されることにより、金属層３６ｂに対するレーザスポットＳＰの照射面積と印加熱量とのバランス崩れが大幅に抑制される。その結果、Ａｕ残滓の発生も回避でき、水晶振動子１００の周波数調整終了後における周波数の不所望なシフトを防止できる。

　また、図２４に示した遮蔽膜３８の例では、遮蔽膜３８における各スリット３８１が、周囲の４方全てを遮蔽膜３８に囲まれた閉じた領域となっている。すなわち、図２４の遮蔽膜３８は、スリット３８１の周囲全体を囲む枠部を有している。しかしながら、上述したＡｕ残滓の発生を回避する目的においては、遮蔽膜３８の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図３０に示すように、複数の遮蔽膜３８がストライプ状に形成され、隣り合う遮蔽膜３８の間に、開いたスリット３８１が設けられる構成であってもよい。

　但し、図２４に示した遮蔽膜３８の例では、以下のようなメリットもある。すなわち、上述したように、周波数調整用金属膜３６に対してレーザをライン状に走査して照射を行う場合、レーザの一般的な性質として、ラインの始点での照射が不安定となる。例えば、ラインの始点でレーザのパワーが強くなると、周波数調整が難しくなるだけでなく、下地金属層３６ａの溶融も起こりうる。このような下地金属層３６ａの溶融を抑制するために、全体のレーザ出力を始点のパワーに合わせて弱めると、周波数調整の効率が低下する。

　これに対し、図２４に示す遮蔽膜３８を採用し、周波数調整のためのレーザのライン走査を、スリット３８１の領域外（スリット３８１の長手方向端部の外側）であって遮蔽膜３８の存在域（例えば、遮蔽膜３８の上辺における枠部）から開始すれば、ラインの始点でのパワーが不安定なレーザは遮蔽膜３８によって遮蔽することができる。これにより、周波数調整用金属膜３６に照射されるレーザはパワーが安定し、全体のレーザ出力を弱めなくても下地金属層３６ａの溶融を抑制することができる。

　尚、水晶振動子１００の第２封止部材３０において、遮蔽膜３８が周波数調整用金属膜３６と対応して形成されることにより、第２封止部材３０の反りが抑制されるといった効果も得られる。また、水晶振動子１００において、遮蔽膜３８は、水晶振動子１００の動作時に接地（ＧＮＤ）電位が与えられる外部電極端子３２と電気的に接続されていてもよい。この場合、遮蔽膜３８を水晶振動子１００の励振電極に対するシールド膜として機能させることができる。さらに、周波数調整用金属膜３６についても同様に、水晶振動子１００の動作時に接地電位が与えられる電極や配線と電気的に接続されていてもよい。

　また、第２実施形態の変形例と同様に、第２封止部材３０には周波数調整用金属膜を設けず、第１封止部材２０の第１励振電極１１１に対向する第２主面２０２に周波数調整用金属膜を設けてもよい。あるいは、図３１に示すように、第１封止部材２０の第２主面２０２に周波数調整用金属膜２６を設けるとともに、第２封止部材３０の第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６を設けてもよい。この場合の周波数調整用金属膜２６は、第２封止部材３０の周波数調整用金属膜３６と同様に、下地金属層２６ａと金属層２６ｂとが積層された構成になっている。また、第１封止部材２０の第１主面２０１には、周波数調整用金属膜２６に対応して遮蔽膜２９が設けられる。第１封止部材２０の遮蔽膜２９（およびスリット２９１）は、第２封止部材３０の遮蔽膜３８（およびスリット３８１）と同様の構成になっている。

　〔第４実施形態〕
　本実施形態にかかる水晶振動子１００の基本的な構造は、第２実施形態と類似するものであるため、以下、第２実施形態と同一の構成については説明を省略し、本実施形態における特徴部分のみについて説明を行う。

　図３２は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の第２封止部材３０の第１主面３０１側の概略平面図である。図３３は、本実施形態にかかる水晶振動子１００の周波数調整方法を模式的に示した概略断面図である。図３２および図３３に示すように、本実施形態では、周波数調整用金属膜３６は、溶融温度（融点）が異なる２種類以上の金属による多層構造になっており、図３３に示す例では、３層構造になっている。具体的には、周波数調整用金属膜３６は、下地金属層３６ａと、この下地金属層３６ａ上に積層された第１金属層３６ｂと、この第１金属層３６ｂ上に積層された第２金属層３６ｅとを備えている。ここでの第１金属層３６ｂは、第２および第３実施形態における金属層３６ｂに相当する。

　第２金属層３６ｅの溶融温度は、第１金属層３６ｂよりも溶融温度が高くされている。第２金属層３６ｅは、下地金属層３６ａと同じ材料で形成してもよく、下地金属層３６ａおよび第２金属層３６ｅを例えばＷ（タングステン）で形成してもよい。なお、第２金属層３６ｅを、下地金属層３６ａとは異なる材料で形成してもよく、下地金属層３６ａを例えばＷ（タングステン）で形成し、第２金属層３６ｅを例えばＭｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｒｅ（レニウム）の何れかによって形成してもよい。

　周波数調整用金属膜３６には、開口部が形成されており、下地金属層３６ａの一部が第１、第２金属層３６ｂ，３６ｅで覆われずに露出している。図３３～図３５に示すように、第１、第２金属層３６ｂ，３６ｅは、それぞれ開口部３６１ａ，３６１ｂを有しており、第１、第２金属層３６ｂ，３６ｅの開口部３６１ａ，３６１ｂは、下地金属層３６ａが露出するように連通している。具体的には、第１、第２金属層３６ｂ，３６ｅの開口部３６１ａ，３６１ｂが連通していることによって、下地金属層３６ａの一部が第１、第２金属層３６ｂ，３６ｅで覆われずに露出した下地金属露出部が形成されている。また、第２金属層３６ｅの開口部３６１ｂによって、第１金属層３６ｂの一部が第２金属層３６ｅで覆われずに露出した第１金属露出部が形成されている。

　平面視では、下地金属層３６ａの下地金属露出部、および第１金属層３６ｂの第１金属露出部が直線状に延びている。そして、下地金属層３６ａの下地金属露出部と、第２金属層３６ｅとの間に、第１金属層３６ｂの第１金属露出部が設けられている。詳細には、下地金属層３６ａの下地金属露出部を挟んだ左右両側に、第１金属層３６ｂの第１金属露出部が設けられている。さらに、下地金属層３６ａの下地金属露出部およびその左右両側の第１金属層３６ｂの第１金属露出部を挟んだ左右両側に、第２金属層３６ｅが設けられている。下地金属層３６ａの下地金属露出部および第１金属層３６ｂの第１金属露出部は、所定間隔を隔てて複数箇所に形成されている。そして、下地金属層３６ａの下地金属露出部および第１金属層３６ｂの第１金属露出部に沿って、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射が行われるようになっている。

　本実施形態においては、図３３に示すように、第２封止部材３０の外部から周波数調整用金属膜３６に対してレーザを照射し、レーザを第２封止部材３０の内部を透過させて下地金属層３６ａを加熱することにより第１金属層３６ｂの少なくとも一部を溶融によって蒸発（気化）させ、蒸発した金属を第２励振電極１１２に付着させることにより周波数調整を行う。つまり、レーザによって、下地金属層３６ａの上側の第１金属層３６ｂを溶融させて開口部３６１ｂから蒸発させる。すなわち、第１金属層３６ｂより蒸発した金属が第２励振電極１１２に付着する。一方、第１金属層３６ｂの上側の第２金属層３６ｅは、第１金属層３６ｂよりも溶融温度が高いため、ほとんど溶融せずに固体の状態で残存する。

　周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射は、レーザスポットＳＰを掃引しながら線状に照射することで行われる。図３４に示すように、レーザスポットＳＰの掃引による照射ラインＬＮを平行に並べることによって、周波数調整用金属膜３６の所望の領域にレーザ照射が行われるようになっている。このとき、レーザスポットＳＰの掃引方向（矢印Ａ方向）が、全ての照射ラインＬＮにおいて同一となっており、各照射ラインＬＮは、下地金属層３６ａの下地金属露出部および第１金属層３６ｂの第１金属露出部に沿って設定されている。詳細には、照射ラインＬＮは、下地金属層３６ａの下地金属露出部の略中央（線幅Ｗ１の略中央）に沿ったラインになっており、また、第１金属層３６ｂの第１金属露出部の略中央（線幅Ｗ２の略中央）に沿ったラインになっている。

　各照射ラインＬＮに対してはレーザスポットＳＰの掃引が複数回繰り返して行われ、１ライン分の照射ラインＬＮに対して複数回のレーザ掃引が行われた後、隣の照射ラインＬＮに対してのレーザ掃引が行われる。レーザ掃引のピッチ（掃引方向と直交する方向の間隔）Ｐ１は、レーザスポットＳＰの直径（照射径）Ｄ１よりも大きく設定されており（Ｐ１＞Ｄ１）、掃引方向と直交する方向で隣り合う照射ラインＬＮ同士が、平面視において互いに干渉しない（重なり合わない）。また、下地金属層３６ａの下地金属露出部の線幅Ｗ１および第１金属層３６ｂの第１金属露出部の線幅Ｗ２は、レーザスポットＳＰの照射径Ｄ１よりも小さく設定されており（Ｗ１＜Ｄ１およびＷ２＜Ｄ１）、掃引されるレーザスポットＳＰの両側で第１金属層３６ｂが加熱されるようになっている。

　このような周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射によって、下地金属層３６ａが加熱され、下地金属層３６ａの上側の第１金属層３６ｂが溶融・蒸発する。このとき、溶融した第１金属層３６ｂの一部が、レーザ照射範囲の外側へ流れていく可能性がある。しかし、本実施形態では、図３５に示すように、溶融した第１金属層３６ｂの一部が、レーザ照射範囲の外側へ向けて流れていったとしても、溶融しなかった第１金属層３６ｂの側面、および第２金属層３６ｅの端部に付着し、固体化した金属３６ｆとなる。詳細には、第２金属層３６ｅが上側にある第１金属層３６ｂは、第２金属層３６ｅが上側にない第１金属層３６ｂに比べて、緩やかに昇温するため、溶融しにくくなっている。そして、溶融してレーザ照射範囲の外側へ向けて流れていこうとする第１金属層３６ｂを、第２金属層３６ｅがストッパになることで、レーザ照射範囲の外側へ流れていくことを抑制することができ、溶融した第１金属層３６ｂをレーザ照射範囲内（レーザスポットＳＰ内）に留めることができる。これにより、レーザ照射範囲内に留まった溶融した第１金属層３６ｂに対し、レーザ照射の熱を効率よく伝えることができ、溶融した第１金属層３６ｂの一部がレーザ照射範囲の外側へ流れていくことに起因する周波数調整量の低下を抑制することができる。

　また、第１金属層３６ｂの側面、および第２金属層３６ｅの端部に付着した金属３６ｆは、比較的安定した形状で固体化するため、周波数調整の後、金属３６ｆが異物となって外部へ飛散することを抑制できる。

　ここで、図３６に示すように、周波数調整用金属膜３６において、第２金属層３６ｅにのみ開口部３６１ｂを形成し、第１金属層３６ｂには開口部を形成しない構成としてもよい。つまり、周波数調整用金属膜３６には、第２金属層３６ｅの開口部３６１ｂによって、第１金属層３６ｂの第１金属露出部は形成されているが、下地金属層３６ａの下地金属露出部は形成されていない。この場合、周波数調整用金属膜３６へのレーザ照射によって、下地金属層３６ａが加熱され、第１金属露出部の第１金属層３６ｂが溶融・蒸発する。そして、溶融してレーザ照射範囲の外側へ向けて流れていこうとする第１金属層３６ｂを、溶融しなかった第１金属層３６ｂ、および第２金属層３６ｅに付着させることによって、溶融した第１金属層３６ｂがレーザ照射範囲の外側へ流れていくことを抑制することができ、溶融した第１金属層３６ｂをレーザ照射範囲内（レーザスポットＳＰ内）に留めることができる。また、第１金属層３６ｂに開口部を形成する加工工程が不要になり、周波数調整用金属膜３６の形成工程を簡素化することができる。さらに、周波数調整に利用可能な第１金属層３６ｂの面積を広く確保することができる。

　なお、第２金属層３６ｅを下地金属層３６ａと異なる金属によって形成した場合、第２金属層３６ｅを比熱の大きい材料あるいは熱伝導性の高い材料を形成すれば、第２金属層３６ｅによる熱吸収効果を向上させることができる。例えば、第２金属層３６ｅをＭｏ（モリブデン）で形成し、下地金属層３６ａをＷ（タングステン）で形成することによって、第２金属層３６ｅによる熱吸収効果を高めることができる。

　一方、第２金属層３６ｅを下地金属層３６ａと同じ金属によって形成した場合、周波数調整用金属膜３６の形成工程を簡素化することができ、生産性を向上させることができる。例えば、第２金属層３６ｅおよび下地金属層３６ａをともにＷ（タングステン）で形成することによって、第２金属層３６ｅの溶融は考慮する必要がなくなり、安定した周波数調整を行うことが可能になる。

　また、第２実施形態の変形例と同様に、第２封止部材３０には周波数調整用金属膜を設けず、第１封止部材２０の第１励振電極１１１に対向する第２主面２０２に周波数調整用金属膜を設けてもよい。あるいは、図３７に示すように、第１封止部材２０の第２主面２０２に周波数調整用金属膜２６を設けるとともに、第２封止部材３０の第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６を設けてもよい。第１封止部材２０の周波数調整用金属膜２６は、本実施形態の第２封止部材３０の周波数調整用金属膜３６と同様に、下地金属層２６ａと第１金属層２６ｂと第２金属層２６ｅとが積層された構成になっている。

　〔第５実施形態〕
　上記第１ないし第４実施形態で説明した周波数調整用金属膜２６，３６は、水晶振動子の動作時に接地電位（ＧＮＤ）が与えられる電極や配線と電気的に接続されていてもよい。周波数調整用金属膜２６，３６をＧＮＤと接続可能な水晶振動子１００の一構成例について、図３８ないし図４２を参照して説明する。図３８は、水晶振動子１００の第１封止部材２０の第２主面２０２側の概略平面図である。図３９は、水晶振動子１００の水晶振動板１０の第１主面１０１側の概略平面図である。図４０は、水晶振動子１００の水晶振動板１０の第２主面１０２側の概略平面図である。図４１は、水晶振動子１００の第２封止部材３０の第１主面３０１側の概略平面図である。図４２は、水晶振動子１００の第２封止部材３０の第２主面３０２側の概略平面図である。

　尚、上記第１ないし第４実施形態で説明した水晶振動子１００は、第１封止部材２０の上に水晶振動子１００と共に水晶発振器を構成するためのＩＣチップを搭載することを前提として配線や電極が設計されたものとなっている。これに対し、図３８ないし図４２で示される水晶振動子１００は、第１封止部材２０の上にＩＣチップを搭載することを前提としていないものであり、配線や電極の設計が上記第１ないし第４実施形態とは異なっている。但し、以下の説明では、上記第１ないし第４実施形態で説明した水晶振動子１００と同様の機能を有する部材については、同じ部材番号を付して説明を行う。

　本実施形態の水晶振動子１００では、第２封止部材３０の第２主面３０２において、図４２の右上に配置された外部電極端子３２ＡがＧＮＤに接続される電極であるとする。この外部電極端子３２Ａは、第２封止部材３０の第１主面３０１に形成された封止部材側第２接合パターン３１とスルーホール３３Ａを介して接続される（図４１，４２参照）。また、封止部材側第２接合パターン３１は、第２封止部材３０と水晶振動板１０との接合によって、水晶振動板１０の第２主面１０２側に形成された振動板側第２接合パターン１２２と一体化する。

　水晶振動板１０では、第２主面１０２側に形成された振動板側第２接合パターン１２２と、第１主面１０１側に形成された振動板側第１接合パターン１２１とが電気的接続される。振動板側第２接合パターン１２２と振動板側第１接合パターン１２１との電気的接続は、例えば、水晶振動板１０の内壁面（例えば、図３９および図４０の領域Ａにおける内壁面）に金属膜を形成することで行える。また、振動板側第１接合パターン１２１は、水晶振動板１０と第１封止部材２０との接合によって、第１封止部材２０の第２主面２０２側に形成された封止部材側第１接合パターン２４と一体化する。

　以上のように、本実施形態の水晶振動子１００では、外部電極端子３２Ａから、スルーホール３３Ａ、封止部材側第２接合パターン３１、振動板側第２接合パターン１２２、振動板側第１接合パターン１２１および封止部材側第１接合パターン２４の順に電気経路が形成され、この電気経路に接地電位を与えることできる。

　そして、第１封止部材２０の第２主面２０２に周波数調整用金属膜２６が形成される場合には、図３８に示すように、周波数調整用金属膜２６と封止部材側第１接合パターン２４とを接続配線２６ｃにて接続する。この場合の接続配線２６ｃは、例えば、周波数調整用金属膜２６の下地金属層２６ａと同時に形成することができる。また、第２封止部材３０の第１主面３０１に周波数調整用金属膜３６が形成される場合には、図４１に示すように、周波数調整用金属膜３６と封止部材側第２接合パターン３１とを接続配線３６ｃにて接続する。この場合の接続配線３６ｃは、例えば、周波数調整用金属膜３６の下地金属層３６ａと同時に形成することができる。

　このように、周波数調整用金属膜２６，３６をＧＮＤと接続することで、周波数調整用金属膜２６，３６をＥＳＤ（高周波ノイズ）対策のためのシールドとして利用することが可能となる。

　〔第６実施形態〕
　上記第１ないし第５実施形態では、水晶振動板１０が第１封止部材２０および第２封止部材３０の間に挟まれた３枚重ね構造の水晶振動子１００を用いたが、これ以外の構造の水晶振動子を用いてもよい。例えば、凹部を有する、セラミックやガラスや水晶等の絶縁材料から成るベースの内部に水晶振動板を収容し、当該ベースに蓋体（リッド）を接合した構造の水晶振動子を用いてもよい。

　図４３は、本実施形態に係る水晶振動子（圧電振動デバイス）４００の各構成を模式的に示した概略構成図である。水晶振動子４００は、図４３に示すように、凹部４０１を有するベース４０の内部に水晶振動板（振動部）６０を収容し、ベース４０にリッド５０を接合した構造とされている。水晶振動板６０には、両主面のそれぞれに第１励振電極６０１および第２励振電極６０２が形成されている。

　水晶振動子４００においては、封止部材となるリッド５０の裏面（ベース４０との対向面）に周波数調整用金属膜５１が形成される。周波数調整用金属膜５１は、第１実施形態の周波数調整用金属膜３６と同様に、下地金属層５１ａおよび金属層５１ｂを備えて構成されている。また、リッド５０はレーザに対する透過率が高い材料（例えば水晶やガラス）により形成され、ベース４０にリッド５０を接合して水晶振動板６０をパッケージ内に封止した後で、リッド５０の表面（ベース４０との非対向面）からのレーザ照射により下地金属層５１ａを加熱できるようになっている。

　これにより、水晶振動子４００においても、ベース４０の外部から周波数調整用金属膜５１に対してレーザを照射し、レーザをベース４０の内部を透過させて下地金属層５１ａを加熱することにより金属層５１ｂの少なくとも一部を溶融によって蒸発（気化）させ、蒸発した金属を励振電極（この例では、第１励振電極６０１）に付着させることにより周波数調整を行うことができる。

　尚、図４３における水晶振動子４００では、周波数調整用金属膜５１を第１実施形態の周波数調整用金属膜３６と同様の構成としているが、図４４，４６に示すように、周波数調整用金属膜５１は第２実施形態または第４実施形態の周波数調整用金属膜３６と同様の構成とされていてもよい。また、図４５に示すように、リッド５０の表面には、第３実施形態と同様に遮蔽膜５２が形成されていてもよい。

　今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

　この出願は、２０２２年１月２１日に日本で出願された特願２０２２－００８１７０、２０２２年１月２５日に日本で出願された特願２０２２－００９２９０および２０２２年１月３１日に日本で出願された特願２０２２－０１３２３７に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。

　１０　　水晶振動板
　１１　　振動部
　２０　　第１封止部材（封止部材）
　３０　　第２封止部材（封止部材）
　３６，５１　　周波数調整用金属膜
　３６ａ，５１ａ　　下地金属層
　３６ｂ，５１ｂ　　金属層
　３６１　　露出部
　３６１ａ　　第１露出部
　３６１ｂ　　第２露出部
　３８，２９，５２　　遮蔽膜
　３８１，２９１　　スリット（開口部）
　１００，４００　　水晶振動子（圧電振動デバイス）
　１１１，６０１　　第１励振電極
　１１２，６０２　　第２励振電極
　３０１　　第１主面
　４０　　ベース
　５０　　リッド（封止部材）
　６０　　水晶振動板（振動部）

Claims

　励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスであって、
　前記封止部材の前記励振電極に対向する主面に、下地金属層とこれに積層された金属層からなる周波数調整用金属膜が形成されてなり、
　前記下地金属層の溶融温度が前記金属層の溶融温度よりも高く、前記下地金属層と前記金属層との溶融温度差が１５００Ｋ以上であることを特徴とする圧電振動デバイス。
　励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスであって、
　前記封止部材の前記励振電極に対向する主面に、下地金属層とこれに積層された金属層からなる周波数調整用金属膜が形成されてなり、
　前記金属層の材料が、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）およびＡｌ（アルミニウム）からなる群より選択され、
　前記下地金属層の材料が、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）およびＲｅ（レニウム）からなる群より選択されることを特徴とする圧電振動デバイス。
　請求項１または２に記載の圧電振動デバイスであって、
　前記周波数調整用金属膜は、前記下地金属層の一部が前記金属層で覆われずに露出した露出部を有し、
　前記露出部は、第１露出部と、前記第１露出部よりも前記下地金属層の膜厚が大きい第２露出部とからなり、
　前記第２露出部は、平面視で前記第１露出部と前記金属層との両方に接していることを特徴とする圧電振動デバイス。
　請求項３に記載の圧電振動デバイスであって、
　前記第１露出部および前記第２露出部が、線状に形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
　請求項１または２に記載の圧電振動デバイスであって、
　前記周波数調整用金属膜は、前記下地金属層の一部が前記金属層で覆われずに露出した露出部を有し、
　前記封止部材の前記励振電極と対向する主面とは反対側の主面には、前記周波数調整用金属膜に対応した遮蔽膜が形成されてなり、
　前記遮蔽膜は、平面視で前記露出部を内包するように形成された開口部を有していることを特徴とする圧電振動デバイス。
　励振電極が形成された振動部が、封止部材によって気密に封止された圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記圧電振動デバイスが請求項１または２に記載の圧電振動デバイスであり、
　前記封止部材の外部から前記周波数調整用金属膜に対してビームを照射し、前記ビームを前記封止部材の内部を透過させて前記下地金属層を加熱することにより前記金属層の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、前記励振電極に付着させることにより周波数調整を行うことを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項６に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記周波数調整用金属膜は、前記下地金属層の一部が前記金属層で覆われずに露出した露出部を有し、
　前記封止部材の外部から前記周波数調整用金属膜に対して、平面視で少なくとも前記露出部を含むようにビームを照射し、前記ビームを前記封止部材の内部を透過させて前記下地金属層を加熱することにより前記金属層の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、前記励振電極に付着させることにより周波数調整を行うことを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項７に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記露出部が、所定の間隔を隔てて複数の箇所に形成されていることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項７または８に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記露出部が線状に形成されており、前記ビームは前記露出部のラインに沿って照射されることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項９に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記露出部の線幅が、前記ビームの照射径よりも小さいことを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項９または１０に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記ビームは、ビームスポット内においては、前記露出部と、当該露出部に隣接する２つの前記金属層を含むように照射されることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項６に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記周波数調整用金属膜は、前記下地金属層の一部が前記金属層で覆われずに露出した露出部を有し、
　前記封止部材の前記励振電極と対向する主面とは反対側の主面には、前記周波数調整用金属膜に対応した遮蔽膜が形成されてなり、
　前記遮蔽膜は、平面視で前記露出部を内包するように形成された開口部を有しており
　前記封止部材の外部から前記周波数調整用金属膜に対して、平面視で少なくとも前記開口部を含むように前記遮蔽膜を介してビームを照射し、前記開口部の領域内で前記ビームを前記封止部材の内部を透過させて前記下地金属層を加熱することにより前記金属層の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、前記励振電極に付着させることにより周波数調整を行うことを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項１２に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記遮蔽膜の前記開口部の開口幅が、前記ビームの照射径よりも小さいことを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項１２または１３に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記露出部がライン状に形成され、前記開口部が前記露出部に対応するようにライン状に形成されており、
　前記ビームは前記露出部のラインに沿って照射されることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項１２から１４の何れか１項に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記露出部および前記開口部が、所定の間隔を隔てて複数の箇所に形成されていることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。
　請求項１２から１５の何れか１項に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
　前記遮蔽膜では、前記開口部の周囲に枠部が設けられ、前記ビームの照射開始位置が平面視で前記枠部の領域内であることを特徴とする圧電振動デバイスの周波数調整方法。