WO2023157504A1 - 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス - Google Patents

圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス Download PDF

Info

Publication number
WO2023157504A1
WO2023157504A1 PCT/JP2023/000201 JP2023000201W WO2023157504A1 WO 2023157504 A1 WO2023157504 A1 WO 2023157504A1 JP 2023000201 W JP2023000201 W JP 2023000201W WO 2023157504 A1 WO2023157504 A1 WO 2023157504A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal layer
sealing member
frequency
excitation electrode
crystal
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/000201
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
学 丸本
Original Assignee
株式会社大真空
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社大真空 filed Critical 株式会社大真空
Priority to JP2024501012A priority Critical patent/JPWO2023157504A1/ja
Priority to CN202380017209.6A priority patent/CN118575410A/zh
Publication of WO2023157504A1 publication Critical patent/WO2023157504A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a frequency adjustment method for a piezoelectric vibration device and a piezoelectric vibration device.
  • the manufacturing process of a piezoelectric vibration device such as a crystal oscillator includes a frequency adjustment process, and this frequency adjustment process adjusts the frequency of the crystal oscillator within a predetermined target frequency range (for example, patent Reference 1).
  • a beam such as a laser is irradiated from the outside of the crystal oscillator.
  • the excitation electrodes of the vibrator may be damaged.
  • scattered matter or gas will be generated in the internal space of the crystal unit.
  • the applicant of the present application in Japanese Patent Application No. 2021-161534 (unpublished at the time of filing of the present application), provided a base metal layer and laminated thereon on the main surface of the sealing member facing the excitation electrode.
  • a frequency-adjusting metal film is formed from a metal layer that has been coated, and a beam is applied to the frequency-adjusting metal film from outside the sealing member to heat the underlying metal layer, thereby melting at least a portion of the metal layer.
  • proposed a frequency adjustment method that evaporates and adheres to the excitation electrode.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and is capable of easily adjusting the frequency without degrading the characteristics of the piezoelectric vibration device even after the vibration portion of the piezoelectric vibration plate is sealed with the sealing member. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric vibrating device and a frequency adjustment method for the same, which is capable of preventing the generation of residue on a metal layer.
  • a piezoelectric vibration device is a frequency adjustment method for a piezoelectric vibration device in which a vibrating portion having an excitation electrode is hermetically sealed with a sealing member.
  • a metal film for frequency adjustment made up of a base metal layer and a metal layer laminated thereon is formed on the main surface of the sealing member facing the excitation electrode, and the frequency adjusting metal film is formed from the outside of the sealing member.
  • the frequency adjusting metal film irradiating the frequency adjusting metal film with a beam, passing the beam through the inside of the sealing member to heat the base metal layer, thereby melting and evaporating at least a part of the metal layer;
  • the frequency is adjusted by adhering to the excitation electrode, the irradiation of the beam is started at least from outside the area of the metal layer, and the length of the base metal layer in the scanning direction of the beam is longer than the length of the metal layer It is characterized in that the edge of the metal layer is located inside the edge of the underlying metal layer.
  • the metal layer above the base metal layer is melted and evaporated, and the evaporated metal adheres to the excitation electrode, thereby increasing the mass of the excitation electrode and shifting the frequency to the lower side. can be done.
  • the beam irradiation is started from outside the area of the metal layer, and the edge of the metal layer is positioned inside the edge of the underlying metal layer in the scanning direction of the beam.
  • the base metal layer surely exists between the layer and the sealing member, and the metal layer can be stably heated through the base metal layer.
  • the metal layer material for example, Au
  • the frequency adjustment metal film has an exposed portion in which a portion of the underlying metal layer is exposed without being covered with the metal layer, and the exposed portion has a linear shape. and the beam can be irradiated along a line of the exposed portion.
  • the metal layer can be melted by irradiating the beam so as not to penetrate the underlying metal layer.
  • a piezoelectric vibration device is a piezoelectric vibration device in which a vibrating portion having excitation electrodes is hermetically sealed with a sealing member.
  • a frequency-adjusting metal film composed of a base metal layer and a metal layer laminated thereon is formed on the main surface of the sealing member facing the excitation electrode, and the frequency-adjusting metal film has a flat surface.
  • the length of the base metal layer is greater than the length of the metal layer, and the end of the metal layer is positioned inside the end of the base metal layer. It is characterized by having
  • the piezoelectric vibration device can be configured such that at least the metal layer is formed to have the same size as the excitation electrode or smaller than the excitation electrode in plan view.
  • the metal evaporated from the metal layer can be prevented from scattering to the outside of the excitation electrode, and the evaporated metal can be reliably adhered to the excitation electrode.
  • the metal layer above the base metal layer is melted and evaporated, and the evaporated metal is attached to the excitation electrode, thereby sealing the vibration part.
  • the frequency of the piezoelectric vibration device can also be adjusted in .
  • the beam irradiation is started from outside the area of the metal layer, and the edge of the metal layer is located inside the edge of the underlying metal layer in the scanning direction of the beam.
  • the metal layer can be stably heated through the layer, the generation of residue of the metal layer material at the edge of the frequency adjustment metal film can be avoided, and the residue can be torn off from the metal layer and attached to the excitation electrode. can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing each configuration of a crystal oscillator according to a first embodiment;
  • FIG. It is a schematic plan view of the first main surface side of the first sealing member of the crystal oscillator. It is a schematic plan view of the second main surface side of the first sealing member of the crystal oscillator. It is a schematic plan view of the first main surface side of the crystal plate according to the present embodiment. It is a schematic plan view of the second main surface side of the crystal diaphragm according to the present embodiment. It is a schematic plan view of the first main surface side of the second sealing member of the crystal oscillator. It is a schematic plan view of the second main surface side of the second sealing member of the crystal oscillator.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing a method for adjusting the frequency of the crystal oscillator according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a view equivalent to FIG. 8 showing a frequency adjusting metal film of a crystal resonator according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing a method of irradiating a frequency adjusting metal film with a laser according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing a laser irradiation range on the frequency adjusting metal film according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which Au residue is generated at the edge of the frequency adjusting metal film.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an end portion of a frequency adjusting metal film
  • FIG. FIG. 7 is a view equivalent to FIG. 6 showing the first main surface of the second sealing member of the crystal resonator according to the modification of the first embodiment
  • FIG. 8 is a diagram equivalent to FIG. 8 showing a method for adjusting the frequency of a crystal oscillator according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 7 is a diagram equivalent to FIG. 6 showing a method for adjusting the frequency of the crystal oscillator according to the second embodiment
  • FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing a method of irradiating a frequency adjusting metal film with a laser, the metal layer of which is a solid electrode.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the first main surface side of the second sealing member of the crystal resonator according to the third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view schematically showing a method for adjusting the frequency of a crystal oscillator according to a third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic plan view schematically showing a method of irradiating a frequency adjusting metal film with a laser according to a third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view schematically showing a frequency adjusting metal film of a crystal oscillator according to a third embodiment;
  • FIG. 21 is a view equivalent to FIG. 21 schematically showing a frequency adjusting metal film of a crystal oscillator according to a modification of the third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the first main surface side of the second sealing member of the crystal resonator according to the third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view schematically showing a method for adjusting the frequency of
  • FIG. 19 is a diagram equivalent to FIG. 19 showing a method for adjusting the frequency of a crystal oscillator according to a modification of the third embodiment
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the second main surface side of the first sealing member of the crystal resonator according to the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the first main surface side of a quartz diaphragm according to a fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a second main surface side of a quartz diaphragm according to a fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the first main surface side of the second sealing member of the crystal resonator according to the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the second main surface side of the second sealing member of the crystal oscillator according to the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram schematically showing each configuration of a crystal oscillator according to a fifth embodiment
  • the crystal resonator 100 includes a crystal diaphragm (piezoelectric diaphragm) 10, a first sealing member 20, and a second sealing member 30.
  • the crystal plate 10 and the first sealing member 20 are bonded together, and the crystal plate 10 and the second sealing member 30 are bonded together, thereby forming a substantially rectangular parallelepiped sandwich structure package.
  • the first sealing member 20 and the second sealing member 30 are bonded to both main surfaces of the crystal plate 10, respectively, thereby forming an internal space (cavity) of the package.
  • the vibrating portion 11 (see FIGS. 4 and 5) is hermetically sealed in this internal space.
  • the crystal oscillator 100 has a package size of, for example, 1.0 ⁇ 0.8 mm, and is intended to be small and low profile. In addition, along with the miniaturization, in the package, through holes, which will be described later, are used to achieve electrode conduction without forming castellations. Further, the crystal oscillator 100 is electrically connected to an external circuit board (not shown) provided outside through solder.
  • each member of the crystal plate 10, the first sealing member 20, and the second sealing member 30 in the crystal oscillator 100 described above will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 here, each member configured as a single unit that is not joined will be described. 2 to 7 merely show one configuration example of each of the crystal diaphragm 10, the first sealing member 20, and the second sealing member 30, and do not limit the present invention.
  • the crystal diaphragm 10 is a piezoelectric substrate made of crystal, and both main surfaces (first main surface 101 and second main surface 102) thereof are polished. It is formed into a flat smooth surface by (mirror finishing).
  • an AT-cut crystal plate that performs thickness-shear vibration is used as the crystal plate 10 .
  • both main surfaces 101 and 102 of the crystal diaphragm 10 are XZ' planes.
  • the direction parallel to the short side direction (short side direction) of the crystal diaphragm 10 is the X axis direction
  • the direction parallel to the longitudinal direction (long side direction) of the crystal diaphragm 10 is the Z′ axis. direction.
  • the AT cut is 35° around the X axis with respect to the Z axis among the three crystal axes of artificial quartz, the electrical axis (X axis), the mechanical axis (Y axis), and the optical axis (Z axis).
  • the X-axis coincides with the crystallographic axis of the quartz.
  • the Y'-axis and Z'-axis are inclined approximately 35°15' from the Y-axis and Z-axis of the quartz crystal axis, respectively (this cut angle may be changed slightly within the range of adjusting the frequency-temperature characteristics of the AT-cut quartz diaphragm. (may be).
  • the Y'-axis direction and the Z'-axis direction correspond to the cutting direction when cutting out an AT-cut crystal plate.
  • a pair of excitation electrodes (a first excitation electrode 111 and a second excitation electrode 112) are formed on both main surfaces 101 and 102 of the crystal plate 10 .
  • the crystal plate 10 holds the vibrating portion 11 by connecting the vibrating portion 11 formed in a substantially rectangular shape, the outer frame portion 12 surrounding the outer periphery of the vibrating portion 11, and the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12. It has a holding portion (connecting portion) 13 that That is, the crystal diaphragm 10 has a configuration in which the vibrating portion 11, the outer frame portion 12, and the holding portion 13 are integrally provided.
  • the holding portion 13 extends (protrudes) from only one corner portion of the vibrating portion 11 positioned in the +X direction and the -Z′ direction to the outer frame portion 12 in the ⁇ Z′ direction. Between the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12, a penetrating portion (slit) 10a that penetrates through the crystal diaphragm 10 in the thickness direction is provided.
  • the crystal diaphragm 10 is provided with only one holding portion 13 that connects the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12 , and the penetrating portion 10 a surrounds the outer periphery of the vibrating portion 11 . formed continuously.
  • the first excitation electrode 111 is provided on the first principal surface 101 side of the vibrating portion 11
  • the second excitation electrode 112 is provided on the second principal surface 102 side of the vibrating portion 11
  • the first excitation electrode 111 and the second excitation electrode 112 are connected to input/output lead wires (first lead wire 113 and second lead wire 114) for connecting these excitation electrodes to external electrode terminals.
  • the input-side first extraction wiring 113 is extracted from the first excitation electrode 111 and connected to the connection bonding pattern 14 formed on the outer frame portion 12 via the holding portion 13
  • the output-side second extraction wiring 114 is extracted from the second excitation electrode 112 and connected to the connection bonding pattern 15 formed on the outer frame portion 12 via the holding portion 13 .
  • a diaphragm-side first bonding pattern 121 is formed as the diaphragm-side sealing portion of the first principal surface 101
  • a diaphragm-side second bonding pattern 122 is formed as the diaphragm-side sealing portion of the second principal surface 102 . is formed.
  • the diaphragm-side first bonding pattern 121 and the diaphragm-side second bonding pattern 122 are provided on the outer frame portion 12 and are annularly formed in a plan view.
  • the crystal diaphragm 10 is formed with five through holes penetrating between the first principal surface 101 and the second principal surface 102 .
  • the four first through holes 161 are provided in four corner (corner) regions of the outer frame portion 12 .
  • the second through hole 162 is provided in the outer frame portion 12 on one side of the vibrating portion 11 in the Z′-axis direction ( ⁇ Z′ direction side in FIGS. 4 and 5).
  • Connection bonding patterns 123 are formed around the first through holes 161 .
  • a connection bonding pattern 124 is formed on the first main surface 101 side
  • a connection bonding pattern 15 is formed on the second main surface 102 side.
  • first through hole 161 and the second through hole 162 through electrodes for conducting the electrodes formed on the first main surface 101 and the second main surface 102 are formed along the inner wall surfaces of the through holes. formed. Further, the central portions of the first through hole 161 and the second through hole 162 are hollow penetrating portions penetrating between the first main surface 101 and the second main surface 102 .
  • the outer peripheral edge of the diaphragm-side first bonding pattern 121 is provided close to the outer peripheral edge of the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10 (outer frame portion 12).
  • the outer peripheral edge of the diaphragm-side second bonding pattern 122 is provided close to the outer peripheral edge of the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10 (outer frame portion 12).
  • an example in which five through holes are formed penetrating between the first main surface 101 and the second main surface 102 is given.
  • a part of the side surface of the stopper member 20 may be cut out to form a castellation in which an electrode is adhered to the inner wall surface of the cut-out region (the same applies to the second sealing member 30).
  • the first sealing member 20 is a rectangular parallelepiped substrate formed from one sheet of AT-cut crystal plate that is a translucent material.
  • the second main surface 202 (the surface to be bonded to the crystal diaphragm 10) is formed into a flat smooth surface by polishing (mirror finishing).
  • the first sealing member 20 does not have a vibrating portion, by using an AT-cut crystal plate like the crystal plate 10, the coefficient of thermal expansion of the crystal plate 10 and the first sealing member 20 can be adjusted to They can be made the same, and thermal deformation in the crystal resonator 100 can be suppressed.
  • the directions of the X-axis, Y-axis and Z′-axis in the first sealing member 20 are the same as those in the crystal plate 10 .
  • first and second terminals 22 and 23 for wiring are for electrically connecting the first and second excitation electrodes 111 and 112 of the crystal plate 10 and the external electrode terminals 32 of the second sealing member 30. is provided as wiring for The first and second terminals 22 and 23 are provided at both ends in the Z'-axis direction, the first terminal 22 is provided on the +Z' direction side, and the second terminal 23 is provided on the -Z' direction side. is provided.
  • the first and second terminals 22 and 23 are formed to extend in the X-axis direction.
  • the first terminal 22 and the second terminal 23 are formed in a substantially rectangular shape.
  • the metal film 28 is provided between the first and second terminals 22 and 23 and is arranged at a predetermined distance from the first and second terminals 22 and 23 .
  • the metal film 28 is provided on almost all regions of the first major surface 201 of the first sealing member 20 where the first and second terminals 22 and 23 are not formed.
  • the metal film 28 is provided from the +X direction end to the ⁇ X direction end of the first main surface 201 of the first sealing member 20 .
  • the first sealing member 20 is formed with six through holes penetrating between the first principal surface 201 and the second principal surface 202 .
  • four third through holes 211 are provided in four corner (corner) regions of the first sealing member 20 .
  • the fourth and fifth through holes 212 and 213 are provided in the +Z' direction and -Z' direction in FIGS. 2 and 3, respectively.
  • third through-hole 211 and the fourth and fifth through-holes 212 and 213 through-electrodes for conducting the electrodes formed on the first principal surface 201 and the second principal surface 202 are provided in the respective through-holes. It is formed along the inner wall surface.
  • the center portions of the third through-hole 211 and the fourth and fifth through-holes 212 and 213 are hollow penetrating portions penetrating between the first main surface 201 and the second main surface 202 .
  • Two third through-holes 211, 211 located at the corners of the +X direction and +Z' direction in FIGS.
  • the through-electrodes of the through-hole 211 and the third through-hole 211 located at the corners in the -X direction and -Z' direction are electrically connected to each other by the metal film 28 .
  • the through electrode of the third through hole 211 and the through electrode of the fourth through hole 212 positioned at the corners in the ⁇ X direction and +Z′ direction are electrically connected by the first terminal 22 .
  • a through-electrode of the third through-hole 211 located at a corner in the +X direction and the ⁇ Z′ direction and a through-electrode of the fifth through-hole 213 are electrically connected by the second terminal 23 .
  • a sealing member side first bonding pattern 24 is formed as a sealing member side first sealing portion for bonding to the crystal diaphragm 10. As shown in FIG.
  • the sealing member side first bonding pattern 24 is formed in an annular shape in plan view.
  • connecting bonding patterns 25 are formed around the third through holes 211 .
  • a connection bonding pattern 261 is formed around the fourth through hole 212
  • a connection bonding pattern 262 is formed around the fifth through hole 213 .
  • connection bonding pattern 263 is formed on the side opposite to the connection bonding pattern 261 in the longitudinal direction of the first sealing member 20 ( ⁇ Z′ direction side), and is connected to the connection bonding pattern 261 .
  • the connection pattern 263 is connected by the wiring pattern 27 .
  • the outer peripheral edge of the sealing member side first bonding pattern 24 is provided close to the outer peripheral edge of the second main surface 202 of the first sealing member 20 .
  • the second sealing member 30 is, as shown in FIGS.
  • the first main surface 301 (the surface to be bonded to the crystal plate 10) and the second main surface 302 (the outer main surface not facing the crystal plate 10) are formed into flat and smooth surfaces by polishing (mirror finishing).
  • the second sealing member 30 also uses an AT-cut crystal plate in the same manner as the crystal plate 10 and that the directions of the X-axis, Y-axis, and Z′-axis are the same as those of the crystal plate 10 .
  • a sealing member-side second bonding pattern 31 as a sealing member-side second sealing portion for bonding to the crystal diaphragm 10 is formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30 .
  • the sealing member side second bonding pattern 31 is formed in an annular shape in plan view. The outer peripheral edge of the sealing member side second bonding pattern 31 is provided close to the outer peripheral edge of the first main surface 301 of the second sealing member 30 .
  • the frequency adjusting metal film 36 has a two-layer structure of two kinds of metals with different melting temperatures (melting points), and includes a base metal layer 36a and a metal layer 36b laminated on the base metal layer 36a. ing.
  • the thickness of the underlying metal layer 36a is, for example, 50 nm, and the thickness of the metal layer 36b is, for example, 100 nm.
  • the thickness of the base metal layer 36a is preferably 50 to 500 nm, and the thickness of the metal layer 36b is preferably 100 to 500 nm.
  • the thickness of the base metal layer 36a is less than 50 nm, it cannot withstand laser irradiation, which is not preferable. Further, if the thickness of the base metal layer 36a is larger than 500 nm, the wafer will warp, and the increased thickness will reduce production efficiency, which is not preferable. Also, if the thickness of the metal layer 36b is less than 100 nm, it is not preferable because it cannot withstand laser irradiation. Also, if the thickness of the metal layer 36b is greater than 500 nm, the wafer will warp, and the increased thickness will reduce production efficiency, which is not preferable.
  • the melting temperature of the base metal layer 36a is higher than the melting temperature of the metal layer 36b, and the melting temperature of the base metal layer 36a and the metal layer 36b is higher than the melting temperature of the metal layer 36b.
  • the difference is 1500° C. or more.
  • the metal layer 36b is made of the same material as the second excitation electrode 112 (for example, Au). 3387° C.), Mo (molybdenum: melting temperature 2623° C.), Ta (tantalum: melting temperature 3020° C.), and Re (rhenium: melting temperature 3186° C.).
  • the frequency adjusting metal film 36 is provided at a position facing the second excitation electrode 112 with a predetermined gap therebetween.
  • a distance L1 in the vertical direction (Y-axis direction) between the second excitation electrode 112 and the frequency adjusting metal film 36 is 2 to 200 ⁇ m.
  • the frequency adjusting metal film 36 is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the frequency adjusting metal film 36 is formed to be slightly smaller than the second excitation electrode 112, and the outer peripheral edge of the frequency adjusting metal film 36 is located inside the outer peripheral edge of the second excitation electrode 112 in plan view. are doing.
  • the first and second main surfaces 301 and 302 of the second sealing member 30 are polished smooth surfaces, and the arithmetic mean roughness Ra of the first and second main surfaces 301 and 302 is 1 nm or less. ing. Further, the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the metal layer 36b of the frequency adjusting metal film 36 is 3 nm or less.
  • the second main surface 302 of the second sealing member 30 is provided with four external electrode terminals 32 electrically connected to an external circuit board provided outside the crystal oscillator 100 .
  • the external electrode terminals 32 are positioned at four corners (corners) of the second main surface 302 of the second sealing member 30 .
  • the second sealing member 30 is formed with four through-holes penetrating between the first main surface 301 and the second main surface 302 .
  • the four sixth through holes 33 are provided in four corner (corner) regions of the second sealing member 30 .
  • through electrodes for conducting the electrodes formed on the first main surface 301 and the second main surface 302 are formed along the respective inner wall surfaces of the sixth through hole 33.
  • the electrodes formed on the first main surface 301 and the external electrode terminals 32 formed on the second main surface 302 are electrically connected by the through electrodes formed on the inner wall surfaces of the sixth through holes 33 in this way. .
  • each sixth through-hole 33 is a hollow penetrating portion penetrating between the first main surface 301 and the second main surface 302 . Also, on the first main surface 301 of the second sealing member 30 , a connection bonding pattern 34 is formed around each of the sixth through holes 33 .
  • the crystal diaphragm 10 and the first sealing member 20 have the diaphragm-side first bonding pattern. 121 and the sealing member side first bonding pattern 24 are overlapped, diffusion bonding is performed, and the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30 are bonded by the diaphragm side second bonding pattern 122 and the sealing member side second bonding. Diffusion bonding is performed in a state where the patterns 31 are overlapped to manufacture the sandwich structure package shown in FIG. As a result, the internal space of the package, that is, the accommodation space of the vibrating portion 11 is hermetically sealed.
  • the bonding patterns for connection described above are also overlapped and diffusion bonded.
  • electrical conduction between the first excitation electrode 111, the second excitation electrode 112, and the external electrode terminal 32 is obtained by bonding the connection bonding patterns to each other.
  • the first excitation electrode 111 includes a first extraction wiring 113, a wiring pattern 27, a fourth through hole 212, a first terminal 22, a third through hole 211, a first through hole 161, and a sixth through hole. 33 in order to be connected to the external electrode terminal 32 .
  • the second excitation electrode 112 extends through the second lead-out wiring 114, the second through hole 162, the fifth through hole 213, the second terminal 23, the third through hole 211, the first through hole 161, and the sixth through hole 33 in this order. It is connected to the external electrode terminal 32 via. Also, the metal film 28 is grounded (grounded, using part of the external electrode terminal 32) via the third through hole 211, the first through hole 161, and the sixth through hole 33 in this order. .
  • various bonding patterns are formed by laminating a plurality of layers on a crystal plate, and a Ti (titanium) layer and an Au (gold) layer are formed from the bottom layer side by vapor deposition or sputtering. It is preferable to Further, if other wirings and electrodes formed on the crystal oscillator 100 are configured in the same manner as the bonding pattern, the bonding pattern, the wiring and the electrodes can be patterned at the same time, which is preferable.
  • the sealing portions (seal paths) 115 and 116 for hermetically sealing the vibrating portion 11 of the crystal plate 10 are formed annularly in plan view.
  • the seal path 115 is formed by diffusion bonding (Au—Au bonding) of the diaphragm side first bonding pattern 121 and the sealing member side first bonding pattern 24 described above, and the outer edge shape and inner edge shape of the seal path 115 are substantially octagonal. formed.
  • the seal path 116 is formed by diffusion bonding (Au—Au bonding) of the diaphragm side second bonding pattern 122 and the sealing member side second bonding pattern 31 described above, and the outer edge shape and inner edge shape of the seal path 116 are approximately It is shaped like an octagon.
  • the frequency adjustment of this embodiment is a process of adjusting the mass of the second excitation electrode 112 of the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 to adjust the oscillation frequency to a desired value.
  • the frequency adjustment is performed for each crystal oscillator 100 in a wafer state in the manufacturing process of the crystal oscillator 100, but may be performed for each crystal oscillator 100 singulated from the wafer state. .
  • the metal film 36 for frequency adjustment is irradiated with a laser from the outside of the second sealing member 30, and the laser is transmitted through the inside of the second sealing member 30 to form the underlying layer.
  • the metal layer 36a By heating the metal layer 36a, at least a part of the metal layer 36b is melted to evaporate (vaporize), and the evaporated metal adheres to the second excitation electrode 112, thereby adjusting the frequency. That is, the laser melts and evaporates the metal layer 36b above the base metal layer 36a, and the evaporated metal adheres to the second excitation electrode 112, thereby increasing the mass of the second excitation electrode 112 and increasing the frequency. Shift to the lower side.
  • the second sealing member 30 is irradiated with the laser perpendicularly.
  • a visible light laser that can pass through the second sealing member 30 made of crystal is used.
  • a green laser with a wavelength of about 532 nm can be used.
  • the output of the laser is adjusted to a value that does not penetrate the base metal layer 36a of the metal film 36 for frequency adjustment.
  • the base metal layer 36a is heated by the laser, and accordingly the metal layer 36b above the base metal layer 36a is also heated.
  • the metal layer 36b since the melting temperature of the underlying metal layer 36a is higher than the melting temperature of the metal layer 36b, when the underlying metal layer 36a is heated to a temperature higher than the melting temperature of the metal layer 36b, the metal layer 36b It melts and part of the melted metal layer 36b evaporates. Since the inside of the crystal oscillator 100 is a vacuum, the evaporated metal moves upward in a substantially straight line and reaches the surface 112a of the second excitation electrode 112. When it reaches the surface 112a of the second excitation electrode 112, it is cooled by the surface 112a of the second excitation electrode 112 and solidified. become As a result, the metal evaporated from the frequency adjusting metal film 36 adheres to the surface 112 a of the second excitation electrode 112 .
  • the metal layer 36b may have a multi-layered structure with a plurality of metal layers.
  • Ag silver: melting temperature 962° C.
  • Al aluminum: melting temperature 660° C.
  • the metal layer 36b may have a multilayer structure, the uppermost metal layer may be made of the same material as the second excitation electrode 112 (for example, Au).
  • the base metal layer 36a may also have a multi-layered structure with a plurality of metal layers. It is preferable to dispose a metal layer having a lower melting temperature (for example, a Mo layer) in an upper layer (closer to the metal layer 36b).
  • an auxiliary metal layer 36d may be formed between the base metal layer 36a and the second sealing member 30.
  • the auxiliary metal layer 36d from a metal having high adhesion to the crystal, such as Ti (titanium), Cr (chromium), Ni (nickel), etc.
  • the metal film 36 for frequency adjustment and the second sealing member are separated from each other. Adhesion with 30 can be enhanced.
  • the melting temperature of the auxiliary metal layer 36d is required to be sufficiently higher than the melting temperature of the metal layer 36b. However, like the base metal layer 36a, the difference in melting temperature from the metal layer 36b is 1500° C. or more. is not required.
  • the melting temperature of Ti is 1672.degree. Even if the auxiliary metal layer 36d is slightly melted by the laser irradiation during frequency adjustment, the presence of the base metal layer 36a on the auxiliary metal layer 36d prevents the melted auxiliary metal layer 36d from becoming the second excitation electrode. 112 can be prevented.
  • the auxiliary metal layer 36d melted by the heat of the laser irradiation may diffuse into the upper base metal layer 36a, lowering the melting temperature of the base metal layer 36a.
  • laser irradiation can be performed without melting the base metal layer 36a (only the metal layer 36b can be evaporated).
  • laser irradiation to the base metal layer 36a can be performed in a desired region by arranging parallel irradiation lines LN by sweeping the laser spot SP.
  • the sweep direction (arrow A direction) of the laser spot SP is the same for all the irradiation lines LN, and adjacent irradiation lines LN do not overlap in the line width direction (direction perpendicular to the sweep direction).
  • the sweep of the laser spot SP is repeatedly performed multiple times for each irradiation line LN, and after the laser sweep is performed multiple times for the irradiation line LN for one line, Preferably, a laser sweep is performed against.
  • the underlying metal layer 36a is exposed by the evaporation of the metal layer 36b.
  • the general property of the laser is that the irradiation at the starting point of the line becomes unstable. For example, if the power of the laser becomes strong at the starting point of the line, not only will it become difficult to adjust the frequency, but the underlying metal layer 36a may melt. If the overall laser output is weakened to match the power at the starting point in order to suppress such melting of the underlying metal layer 36a, the efficiency of frequency adjustment will be reduced.
  • the laser irradiated outside the region of the frequency adjusting metal film 36 is not blocked by the base metal layer 36a. At this time, if the uninterrupted laser beam reaches the electrode or wiring (especially the excitation electrode) of the crystal plate 10, the electrode or wiring may be damaged, which is undesirable. For this reason, when laser irradiation is performed from outside the region of the metal film 36 for frequency adjustment, the laser beam does not hit the region where the electrodes and wiring are formed on the crystal diaphragm 10, but the region where only the crystal is formed is irradiated. to If it is a crystal region outside the electrode or wiring, it will pass through even if it is irradiated with a laser, so there is no problem.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which Au residue is generated at the edge of the frequency adjusting metal film 36. As shown in FIG.
  • the generation of such Au residue is considered to be caused by unstable heating of the metal layer 36b by laser irradiation at the edge of the frequency adjusting metal film 36.
  • the frequency adjusting metal film 36 is formed by etching and patterning each of the base metal layer 36a and the metal layer 36b. Specifically, the base metal layer 36a is first patterned on the second sealing member 30, and the metal layer 36b is patterned thereon. It is difficult to reliably align the ends of the base metal layer 36a and the metal layer 36b due to variations in the etching rate during etching of each layer. Therefore, for example, the edge of the underlying metal layer 36a may enter the edge of the metal layer 36b (see FIG. 13).
  • the metal layer 36b will not be sufficiently heated at that end.
  • the metal layer 36b is irradiated with the laser beam that has passed through the second sealing member 30 at locations where the underlying metal layer 36a does not exist between the metal layer 36b and the second sealing member 30. Since 36b has a high reflectance to the laser, it is not sufficiently heated by direct laser irradiation. In this way, when the metal layer 36b is insufficiently heated at the edge of the frequency adjusting metal film 36, the Au of the metal layer 36b melts but does not evaporate, and re-solidifies. be done. Then, it is considered that Au residue is generated when Au is re-solidified. The occurrence of such Au residue may be torn off and attached to the second excitation electrode 112 after the frequency adjustment of the crystal oscillator 100 is completed, thereby undesirably shifting the frequency of the crystal oscillator 100 .
  • the length of the base metal layer 36a is longer than the length of the metal layer 36b at least in the scanning direction of the laser.
  • the arrangement is such that the end of 36b exists inside the end of the base metal layer 36a.
  • the base metal layer 36a surely exists between the metal layer 36b and the second sealing member 30, and the base metal layer 36a
  • the metal layer 36b can be stably heated through the metal layer 36a.
  • generation of Au residue at the edge of the frequency adjusting metal film 36 can be avoided, and the Au residue can be prevented from tearing off from the metal layer 36 b and adhering to the second excitation electrode 112 .
  • FIG. 11 illustrates a case where laser line scanning is performed from outside the area of the frequency adjusting metal film 36 (that is, outside the area of the base metal layer 36a).
  • the present invention is not limited to this, and in practice, it is preferable to start laser line scanning outside the area of the metal layer 36b and inside the area of the underlying metal layer 36a.
  • the metal layer 36b can be heated while the laser is in a stable state, and the electrode and wiring are irradiated with a beam that is not blocked by the base metal layer 36a. You can eliminate the risk of slipping.
  • the magnitude relationship of the widths of the second excitation electrode 112, the base metal layer 36a, and the metal layer 36b is: base metal layer 36a>second excitation electrode. It is preferable that 112 ⁇ metal layer 36b. That is, since the base metal layer 36a>the second excitation electrode 112, laser irradiation to the second excitation electrode 112 can be reliably prevented by blocking the laser beam of the base metal layer 36a. In addition, second excitation electrode 112 ⁇ metal layer 36b (more preferably, second excitation electrode 112>metal layer 36b) ensures that the metal evaporated from metal layer 36b adheres only to second excitation electrode 112. can be done.
  • the mass of the metal adhering to the second excitation electrode 112 can be controlled, and the amount of frequency adjustment can be controlled. can. For example, by reducing the output of the laser and narrowing the pulse interval for continuous irradiation, it is possible to efficiently heat the base metal layer 36a and evaporate only the metal layer 36b. In this case, it becomes possible to obtain a frequency adjustment amount corresponding to the sweep distance of the laser, and highly accurate frequency adjustment becomes possible.
  • the metal layer 36b above the base metal layer 36a is melted and evaporated, and the evaporated metal adheres to the second excitation electrode 112, thereby The mass of the excitation electrode 112 increases and the frequency can be shifted to the lower side.
  • a desired frequency adjustment amount can be obtained by controlling the number of pulses of the laser, the sweep distance, and the like.
  • the laser is irradiated so as not to penetrate the underlying metal layer 36a, and the laser does not penetrate the frequency adjusting metal film 36, so that damage to the second excitation electrode 112 can be more reliably avoided. . Accordingly, even after the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 is sealed by the first and second sealing members 20 and 30, the frequency can be easily adjusted without degrading the characteristics of the crystal resonator 100. .
  • the difference between the melting temperature of the base metal layer 36a and the melting temperature of the metal layer 36b is 1500° C. or more, and the laser irradiation increases the melting temperature of the metal layer 36b or higher and the base metal layer 36b.
  • the base metal layer 36a does not melt, only the metal layer 36b melts, and the melted metal can partially evaporate.
  • the evaporated metal adheres to the second excitation electrode 112
  • the mass of the second excitation electrode 112 increases and the frequency can be shifted to the lower side.
  • the frequency can be easily adjusted without degrading the characteristics of the crystal resonator 100.
  • the melting temperature of the base metal layer 36a is higher than the melting temperature of the metal layer 36b, if the melting temperature difference is small, it will be difficult to melt only the metal layer 36b, and the base metal layer 36a will melt at the same time. sell.
  • the first main surface 301 of the second sealing member 30 and the second main surface 302 opposite to the first main surface 301 are smooth surfaces, and the laser is applied to the second sealing member.
  • the laser is incident from the second main surface 302 of the second sealing member 30 and when the laser is emitted from the first main surface 301 of the second sealing member 30, the reflection and refraction of the laser can be suppressed, and the energy loss of the laser is reduced. can do.
  • the frequency can be adjusted with high accuracy according to the number of pulses of the laser, the sweep distance, the number of sweeps, and the like. It can be performed.
  • the metal layer 36b is made of the same Au (gold) as the second excitation electrode 112, and the metal layer 36b is made of the same material as the second excitation electrode 112, the characteristics do not change before and after frequency adjustment. , the fluctuation of the characteristics of the crystal unit 100 after sealing can be suppressed.
  • the base metal layer 36a is made of W (tungsten) or the like.
  • the generated gas can be captured by the base metal layer 36a.
  • a metal layer (for example, a W layer) 37 (see FIG. 14) which is the same as the base metal layer 36a may be formed as a single layer in a region separate from the base metal layer 36a, and the metal layer 37 may function as a getter material. good.
  • the metal layer 37 is preferably formed in a region that does not face the second excitation electrode 112 .
  • the laser by using a visible light laser, which has a low absorptance and a high transmittance with respect to the second sealing member 30 made of crystal or glass, as the laser, power loss and damage to the second sealing member 30 may occur. can be suppressed, it is suitable for frequency adjustment.
  • the evaporated metal can be moved substantially linearly, so scattering to the surroundings can be suppressed.
  • the vaporized metal can be attached to the second excitation electrode 112 without lowering its temperature.
  • the vertical distance L1 between the second excitation electrode 112 and the frequency adjusting metal film 36 is 2 to 200 ⁇ m.
  • the metal evaporated from the frequency adjusting metal film 36 moves substantially linearly and scatters around. can be suppressed.
  • the evaporated metal can be reliably adhered to the second excitation electrode 112, and even after the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 is sealed with the first and second sealing members 20 and 30, the Accurate frequency adjustment can be easily performed.
  • the outer peripheral edge of the frequency adjusting metal film 36 is located inside the outer peripheral edge of the second excitation electrode 112 in a plan view, when the vibrating portion 11 is bent by an external impact, Even if the exposed portion of the underlying metal layer 36a of the frequency adjusting metal film 36 contacts the second excitation electrode 112, the adhesion between the underlying metal layer 36a and the second excitation electrode 112 can be prevented. can. Furthermore, the metal evaporated from the frequency adjusting metal film 36 can be prevented from scattering to the outside of the second excitation electrode 112 , and the evaporated metal can be reliably adhered to the second excitation electrode 112 . Accordingly, even after the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 is sealed by the first and second sealing members 20 and 30, highly accurate frequency adjustment can be easily performed.
  • the crystal oscillator 100 includes a first sealing member 20 covering the first main surface side of the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 and a second main surface side of the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10. a second sealing member 30 for covering, the first sealing member 20 and the crystal diaphragm 10 are bonded, and the second sealing member 30 and the crystal diaphragm 10 are bonded to form a crystal diaphragm
  • the vibrating portion 11 of 10 is hermetically sealed, and the first sealing member 20 and the second sealing member 30 are made of crystal.
  • the crystal oscillator 100 having the three-layer structure is used, the crystal oscillator 100 can be made smaller and thinner. In the element 100, even after the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 is sealed with the first and second sealing members 20 and 30, highly accurate frequency adjustment can be performed.
  • the frequency adjusting metal film 36 is formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30 facing the second excitation electrode 112 to adjust the frequency. At least a portion of the base metal layer 36a of the metal film 36 is exposed without being covered with the metal layer 36b. According to this, the gas generated in the internal space of the crystal oscillator 100 can be trapped by the underlying metal layer 36a by making the exposed underlying metal layer 36a function as a getter material. As a result, aging of the frequency of the crystal unit 100 due to generation of gas can be suppressed.
  • the crystal diaphragm 10 is configured to include the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12 surrounding the vibrating portion 11, compared to a configuration in which the sealing member is bonded to the base using an adhesive,
  • the distance L1 between the second excitation electrode 112 and the frequency adjusting metal film 36 can be made very small, and as described above, highly accurate frequency adjustment can be performed.
  • the frequency adjusting metal film 36 is provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30 facing the second excitation electrode 112 . may be provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20 facing the first excitation electrode 111 without providing the metal film for frequency adjustment.
  • the frequency adjusting metal film 26 is provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20, and the frequency adjusting metal film is provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30. 36 may be provided.
  • the frequency adjusting metal film 26 of the first sealing member 20 has the same configuration as the frequency adjusting metal film 36 of the second sealing member 30 of the above embodiment.
  • the frequency adjustment metal film 26 has a structure in which a base metal layer 26a made of, for example, W (tungsten) and a metal layer 26b made of the same material as the first excitation electrode 111 (eg, Au) are laminated.
  • both the frequency adjusting metal films 26 and 36 can be used to adjust the frequency.
  • the frequency By irradiating the frequency adjusting metal film 26 with a laser on the first sealing member 20 side of the crystal oscillator 100 as well, the frequency can be adjusted at two locations on the first sealing member 20 side and the second sealing member 30 side. It can be performed. In this case, frequency adjustment may be performed at two locations on the first sealing member 20 side and the second sealing member 30 side at the same time, or frequency adjustment may be performed at each location in turn.
  • frequency adjustment is performed using a visible light laser, but frequency adjustment may be performed using a beam such as an electron beam.
  • a desired frequency adjustment amount can be obtained by controlling the beam output, irradiation time, and the like.
  • the internal space of the crystal oscillator 100 is evacuated.
  • the crystal diaphragm 10 is an AT-cut crystal plate, but other materials may be used. Also, although the vibrating portion 11 of the crystal plate 10 has a rectangular shape, the vibrating portion may have a tuning fork shape.
  • the first sealing member 20 and the second sealing member 30 are made of quartz plates, but the first sealing member 20 and the second sealing member 30 may be made of glass, for example. .
  • an infrared light laser that can pass through the first sealing member 20 and the second sealing member 30 may be used.
  • an infrared light laser for example, a YAG laser with a wavelength of approximately 1064 nm can be used.
  • a portion of the first sealing member 20 and the second sealing member 30 may be made of translucent material such as crystal or glass.
  • the crystal plate 10 only one holding portion 13 that connects the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12 is provided in the crystal plate 10, but two or more holding portions 13 may be provided.
  • the penetrating portion 10a is provided between the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12 so as to penetrate through the crystal plate 10 in the thickness direction, a crystal plate having no penetrating portion may be used. good.
  • the crystal diaphragm 10 with a frame including the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12 surrounding the vibrating portion 11 is used. may be used.
  • the metal layer 36b is formed as a rectangular solid electrode in the first embodiment, the present invention is not limited to this.
  • the metal layer 36b may be formed in stripes on the base metal layer 36a, and the exposed portion 361 may be formed between adjacent metal layers 36b.
  • the metal layers 36b and the exposed portions 361 are alternately formed in stripes.
  • the line width of the exposed portion 361 is set smaller than the diameter (irradiation diameter) of the laser spot SP, and the metal layer 36b is heated on both sides of the swept laser spot SP.
  • the reason why the laser sweep is performed so that at least a part of the laser spot SP includes the exposed portion 361 when adjusting the frequency of the crystal oscillator 100 is as follows. As described above, when the frequency adjusting metal film 36 is irradiated with a laser, the base metal layer 36a is heated, and the metal layer 36b above the base metal layer 36a melts and evaporates. Then, the base metal layer 36a is exposed in the region where the metal layer 36b is evaporated. When the metal layer 36b is formed as a solid electrode, Au residues (when the metal layer 36b is Au) are generated in the form of small clusters of Au at the edges of the metal layer 36b in the irradiation line after the predetermined number of laser sweeps. (See FIG. 17). After the frequency adjustment of the crystal oscillator 100 is completed, this Au residue may be torn off from the metal layer 36b and attached to the second excitation electrode 112, thereby shifting the frequency of the crystal oscillator 100 undesirably.
  • Such Au residue is caused by uneven evaporation of Au in the irradiation line during laser sweep, and melted Au remains in a bridge shape (Au bridge is generated). That is, even if the Au bridge generated in the irradiation line during the laser sweep is finally eliminated, the Au residue tends to remain at the end of the Au bridge.
  • the frequency adjustment metal film 36 of FIG. 16 at least a part of the laser spot SP includes the exposed portion 361, and the laser sweep is performed along the exposed portion 361, so that the Au The generation of bridges can be avoided, and as a result, the generation of Au residues can also be avoided. If the generation of Au residue can be avoided, it is possible to prevent the Au residue from tearing off from the metal layer 36 b and adhering to the second excitation electrode 112 .
  • FIG. 18 is a schematic plan view of the first main surface 301 side of the second sealing member 30 of the crystal oscillator 100 according to this embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view schematically showing a method for adjusting the frequency of the crystal resonator 100 according to this embodiment.
  • the frequency adjusting metal film 36 has a multi-layer structure of two or more metals with different melting temperatures (melting points). It has a three-layer structure.
  • the frequency adjusting metal film 36 includes a base metal layer 36a, a first metal layer 36b laminated on the base metal layer 36a, and a second metal layer 36b laminated on the first metal layer 36b. layer 36e.
  • the first metal layer 36b here corresponds to the metal layer 36b in the second and third embodiments.
  • the melting temperature of the second metal layer 36e is higher than that of the first metal layer 36b.
  • the second metal layer 36e may be formed of the same material as the base metal layer 36a, and the base metal layer 36a and the second metal layer 36e may be formed of W (tungsten), for example.
  • the second metal layer 36e may be formed of a material different from that of the base metal layer 36a. Either Ta (tantalum) or Re (rhenium) may be used.
  • An opening is formed in the frequency adjusting metal film 36, and a part of the underlying metal layer 36a is exposed without being covered with the first and second metal layers 36b and 36e.
  • the first and second metal layers 36b and 36e have openings 361a and 361b, respectively. are communicated so that the base metal layer 36a is exposed.
  • the openings 361a and 361b of the first and second metal layers 36b and 36e communicate with each other, part of the base metal layer 36a is covered with the first and second metal layers 36b and 36e. Underlying metal exposed portions are formed without being exposed.
  • the opening 361b of the second metal layer 36e forms a first metal exposed portion in which part of the first metal layer 36b is exposed without being covered with the second metal layer 36e.
  • the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the first metal exposed portion of the first metal layer 36b extend linearly.
  • a first metal exposed portion of the first metal layer 36b is provided between the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the second metal layer 36e. More specifically, the first exposed metal portion of the first metal layer 36b is provided on both the left and right sides of the exposed metal base portion of the metal base layer 36a.
  • the second metal layers 36e are provided on both left and right sides of the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the first metal exposed portions of the first metal layers 36b on both left and right sides of the base metal layer 36a.
  • the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the first metal exposed portion of the first metal layer 36b are formed at a plurality of locations at predetermined intervals. Laser irradiation to the frequency adjusting metal film 36 is performed along the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the first metal exposed portion of the first metal layer 36b.
  • the frequency adjusting metal film 36 is irradiated with a laser from the outside of the second sealing member 30, and the laser is transmitted through the inside of the second sealing member 30.
  • the base metal layer 36a By heating the base metal layer 36a, at least a part of the first metal layer 36b is melted to evaporate (vaporize), and the evaporated metal adheres to the second excitation electrode 112, thereby adjusting the frequency. That is, the laser melts the first metal layer 36b above the underlying metal layer 36a and evaporates it from the opening 361b. That is, the metal evaporated from the first metal layer 36 b adheres to the second excitation electrode 112 .
  • the second metal layer 36e above the first metal layer 36b has a higher melting temperature than the first metal layer 36b, it hardly melts and remains in a solid state.
  • Laser irradiation to the frequency adjustment metal film 36 is performed by linear irradiation while sweeping the laser spot SP.
  • a desired region of the frequency adjusting metal film 36 is irradiated with the laser.
  • the sweep direction of the laser spot SP (direction of arrow A) is the same for all the irradiation lines LN, and each irradiation line LN corresponds to the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the first metal layer 36b. It is set along the first metal exposure portion.
  • the irradiation line LN is a line along substantially the center of the base metal exposed portion of the base metal layer 36a (substantially the center of the line width W1), and the first metal exposure of the first metal layer 36b. It is a line along approximately the center of the part (substantially the center of the line width W2).
  • the laser spot SP is repeatedly swept a plurality of times, and after performing a plurality of laser sweeps for one line of irradiation line LN, of laser sweep is performed.
  • the laser sweep pitch (interval in the direction orthogonal to the sweep direction) P1 is set to be larger than the diameter (irradiation diameter) D1 of the laser spot SP (P1>D1), and adjacent irradiations in the direction orthogonal to the sweep direction are set.
  • the lines LN do not interfere with each other (do not overlap) in plan view.
  • the line width W1 of the base metal exposed portion of the base metal layer 36a and the line width W2 of the first metal exposed portion of the first metal layer 36b are set smaller than the irradiation diameter D1 of the laser spot SP (W1 ⁇ D1 and W2 ⁇ D1), so that the first metal layer 36b is heated on both sides of the swept laser spot SP.
  • the base metal layer 36a By irradiating the frequency adjusting metal film 36 with laser, the base metal layer 36a is heated, and the first metal layer 36b above the base metal layer 36a melts and evaporates. At this time, part of the melted first metal layer 36b may flow outside the laser irradiation range. However, in this embodiment, as shown in FIG. 21, even if a part of the melted first metal layer 36b flows toward the outside of the laser irradiation range, the unmelted first metal layer 36b and the end of the second metal layer 36e to form a solidified metal 36f. Specifically, the first metal layer 36b with the second metal layer 36e on the upper side rises in temperature more slowly than the first metal layer 36b without the second metal layer 36e on the upper side, so it is difficult to melt.
  • the second metal layer 36e acts as a stopper to prevent the first metal layer 36b, which melts and flows outside the laser irradiation range, from flowing outside the laser irradiation range. and the melted first metal layer 36b can be kept within the laser irradiation range (within the laser spot SP). As a result, the heat of the laser irradiation can be efficiently transferred to the melted first metal layer 36b remaining within the laser irradiation range, and part of the melted first metal layer 36b flows outside the laser irradiation range. It is possible to suppress a decrease in the amount of frequency adjustment due to the increase in frequency.
  • the metal 36f attached to the side surface of the first metal layer 36b and the end of the second metal layer 36e solidifies in a relatively stable shape. It is possible to suppress scattering to.
  • an opening 361b may be formed only in the second metal layer 36e, and no opening may be formed in the first metal layer 36b. That is, in the frequency adjusting metal film 36, the first metal exposed portion of the first metal layer 36b is formed by the opening 361b of the second metal layer 36e, but the underlying metal exposed portion of the underlying metal layer 36a is not formed. In this case, the base metal layer 36a is heated by laser irradiation to the frequency adjustment metal film 36, and the first metal layer 36b in the first metal exposed portion melts and evaporates.
  • the first metal layer 36b which melts and flows toward the outside of the laser irradiation range, adheres to the unmelted first metal layer 36b and the second metal layer 36e. It is possible to suppress the flow of the first metal layer 36b to the outside of the laser irradiation range, and to keep the melted first metal layer 36b within the laser irradiation range (inside the laser spot SP). Moreover, the processing step of forming the opening in the first metal layer 36b is not required, and the step of forming the frequency adjusting metal film 36 can be simplified. Furthermore, it is possible to secure a large area of the first metal layer 36b that can be used for frequency adjustment.
  • the second metal layer 36e is formed of a metal different from that of the base metal layer 36a, if the second metal layer 36e is formed of a material having a large specific heat or a material having a high thermal conductivity, heat absorption by the second metal layer 36e is minimized. You can improve the effect. For example, by forming the second metal layer 36e with Mo (molybdenum) and forming the base metal layer 36a with W (tungsten), the heat absorption effect of the second metal layer 36e can be enhanced.
  • Mo mobdenum
  • W tungsten
  • the process of forming the frequency adjusting metal film 36 can be simplified, and productivity can be improved.
  • W tungsten
  • the second sealing member 30 is not provided with the frequency adjusting metal film, and the second main surface 202 of the first sealing member 20 facing the first excitation electrode 111 is provided with the frequency adjusting metal film.
  • the frequency adjusting metal film 26 is provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20, and the frequency adjusting metal film is provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30. 36 may be provided. Similar to the frequency adjusting metal film 36 of the second sealing member 30 of the present embodiment, the frequency adjusting metal film 26 of the first sealing member 20 includes the base metal layer 26a, the first metal layer 26b, and the second metal layer 26b. Layer 26e is laminated.
  • the frequency adjusting metal films 26 and 36 described in the first to third embodiments may be electrically connected to electrodes or wirings to which a ground potential (GND) is applied during operation of the crystal resonator.
  • GND ground potential
  • FIG. 24 is a schematic plan view of the second main surface 202 side of the first sealing member 20 of the crystal resonator 100.
  • FIG. 25 is a schematic plan view of the first main surface 101 side of the crystal plate 10 of the crystal oscillator 100.
  • FIG. 26 is a schematic plan view of the second principal surface 102 side of the crystal plate 10 of the crystal oscillator 100.
  • FIG. 27 is a schematic plan view of the first main surface 301 side of the second sealing member 30 of the crystal oscillator 100.
  • FIG. 28 is a schematic plan view of the second main surface 302 side of the second sealing member 30 of the crystal resonator 100.
  • the crystal oscillator 100 described in the first to third embodiments is wired on the assumption that an IC chip for forming a crystal oscillator is mounted on the first sealing member 20 together with the crystal oscillator 100 . and electrodes are designed.
  • the crystal resonator 100 shown in FIGS. 24 to 28 is not based on the premise that an IC chip is mounted on the first sealing member 20, and the wiring and electrodes are designed according to the above first sealing member 20. or different from the third embodiment.
  • members having functions similar to those of the crystal unit 100 described in the first to third embodiments are given the same member numbers.
  • the external electrode terminal 32A is connected to the sealing member side second joint pattern 31 formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30 via a through hole 33A (see FIGS. 27 and 28).
  • the sealing member side second bonding pattern 31 is formed on the second main surface 102 side of the crystal diaphragm 10 by bonding the second sealing member 30 and the crystal diaphragm 10 . Integrates with pattern 122 .
  • the diaphragm-side second bonding pattern 122 formed on the second principal surface 102 side and the diaphragm-side first bonding pattern 121 formed on the first principal surface 101 side are electrically connected.
  • the electrical connection between the diaphragm-side second bonding pattern 122 and the diaphragm-side first bonding pattern 121 is achieved by, for example, metallization on the inner wall surface of the crystal diaphragm 10 (for example, the inner wall surface in region A in FIGS. 25 and 26). It can be done by forming a film.
  • the diaphragm-side first bonding pattern 121 is a sealing-member-side first bonding pattern formed on the second main surface 202 side of the first sealing member 20 by bonding the crystal diaphragm 10 and the first sealing member 20 . 1 integrated with the bonding pattern 24 .
  • the crystal resonator 100 of the present embodiment from the external electrode terminal 32A, the through hole 33A, the sealing member side second bonding pattern 31, the diaphragm side second bonding pattern 122, the diaphragm side first bonding pattern An electric path is formed in the order of the pattern 121 and the first bonding pattern 24 on the sealing member side, and a ground potential can be applied to this electric path.
  • connection wiring 26c in this case can be formed simultaneously with the base metal layer 26a of the frequency adjusting metal film 26, for example.
  • the frequency adjusting metal film 36 is formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30, as shown in FIG.
  • the pattern 31 is connected with the connection wiring 36c.
  • the connection wiring 36c in this case can be formed simultaneously with the base metal layer 36a of the frequency adjusting metal film 36, for example.
  • the crystal resonator 100 having a three-layer structure in which the crystal diaphragm 10 is sandwiched between the first sealing member 20 and the second sealing member 30 is used.
  • a crystal oscillator having a structure in which a crystal plate is housed inside a base made of an insulating material such as ceramic, glass, or crystal and has a recess, and a lid is bonded to the base may be used.
  • FIG. 29 is a schematic configuration diagram schematically showing each configuration of a crystal resonator (piezoelectric vibration device) 400 according to this embodiment.
  • the crystal resonator 400 has a structure in which a crystal diaphragm (vibrating portion) 60 is housed inside a base 40 having a recess 401 and a lid 50 is bonded to the base 40 .
  • a first excitation electrode 601 and a second excitation electrode 602 are formed on both main surfaces of the crystal plate 60 .
  • a metal film 51 for frequency adjustment is formed on the rear surface of the lid 50 (the surface facing the base 40), which serves as a sealing member.
  • the frequency-adjusting metal film 51 includes a base metal layer 51a and a metal layer 51b, like the frequency-adjusting metal film 36 of the first embodiment.
  • the lid 50 is made of a material having a high laser transmittance (for example, crystal or glass).
  • the underlying metal layer 51a can be heated by laser irradiation from the non-facing surface of the base 40).
  • the metal layer 51a is heated by irradiating the frequency adjusting metal film 51 with a laser from outside the base 40 and transmitting the laser through the inside of the base 40 to heat the base metal layer 51a.
  • At least a part of 51b is evaporated (vaporized) by melting, and the evaporated metal is adhered to the excitation electrode (in this example, the first excitation electrode 601), so that the frequency can be adjusted.
  • crystal diaphragm 11 vibrating portion 20 first sealing member (sealing member) 30 second sealing member (sealing member) 36, 51 frequency adjusting metal film 36a, 51a base metal layer 36b, 51b metal layer 100, 400 crystal oscillator (piezoelectric vibration device) 111, 601 first excitation electrode 112, 602 second excitation electrode 301 first main surface 40 base 50 lid (sealing member) 60 crystal diaphragm (oscillating part)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

水晶振動子(100)において、第２封止部材(30)の第１主面(301)に、下地金属層(36a)と金属層(36b)からなる周波数調整用金属膜(36)が形成されている。水晶振動子(100)の周波数調整では、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、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。ビームの照射は金属層(36b)の領域外から開始される。ビームの走査方向においては、金属層(36b)の端部が下地金属層(36a)の端部の内側に存在するような配置とされる。

Description

圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス
　本発明は、圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイスに関する。
　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
　上記従来の課題を解決するために、本出願人は、特願２０２１－１６１５３４（本願出願時点で未公開）において、封止部材の励振電極と対向する主面に、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を形成し、封止部材の外部から周波数調整用金属膜に対してビームを照射し、下地金属層を加熱することにより金属層の少なくとも一部を溶融によって蒸発させ、励振電極に付着させる周波数調整方法を提案している。
　しかしながら、特願２０２１－１６１５３４の周波数調整方法においても、周波数調整用金属膜の端部などで金属層の良好な蒸発が生じず、金属層に残滓（異物形状）が発生して調整後の周波数変動の要因になったりするという問題があった。
　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であり、金属層の残滓発生をも防止できる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の周波数調整方法であって、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い、前記ビームの照射は少なくとも前記金属層の領域外から開始され、かつ、ビームの走査方向において前記下地金属層の長さが前記金属層の長さよりも大きくされ、前記金属層の端部が前記下地金属層の端部の内側に存在するような配置とされている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、ビームの照射は金属層の領域外から開始され、かつ、ビームの走査方向においては金属層の端部が下地金属層の端部の内側に存在するような配置とすることで、金属層と封止部材との間に下地金属層が確実に存在し、下地金属層を介して金属層を安定して加熱することができる。その結果、周波数調整用金属膜の端部で金属層材料（例えばＡｕ）が異物形状の残滓となることを回避でき、金属層から残滓が千切れて励振電極に付着することを防止できる。
　また、上記圧電振動デバイスの周波数調整方法では、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構成とすることができる。
　上記の構成によれば、ビーム掃引途中の照射ラインにおいて、金属層材料（例えばＡｕ）の蒸発にムラが生じ、溶融した金属層材料がブリッジ状に残ることを防止できる。そして、金属層材料がブリッジ状に残ることに起因する残滓の発生を防止できる。
　また、上記圧電振動デバイスの周波数調整方法では、前記ビームを、前記下地金属層を貫通させないように照射することによって前記金属層を溶融させる構成とすることができる。
　上記の構成によれば、ビームが周波数調整用金属膜を貫通しないため、励振電極にダメージを与えることをより確実に回避できる。
　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、前記周波数調整用金属膜では、平面視の少なくとも一方向において、前記下地金属層の長さが前記金属層の長さよりも大きくされ、前記金属層の端部が前記下地金属層の端部の内側に存在するような配置とされていることを特徴としている。
　また、上記圧電振動デバイスは、少なくとも前記金属層が、平面視で前記励振電極と同じ大きさ、もしくは前記励振電極よりも小さく形成されている構成とすることができる。
　上記の構成によれば、金属層から蒸発した金属が励振電極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励振電極に付着させることができる。
　本発明の圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイスは、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、ビームの照射を金属層の領域外から開始し、かつ、ビームの走査方向において金属層の端部が下地金属層の端部の内側に存在するような配置とすることで、下地金属層を介して金属層を安定して加熱することができ、周波数調整用金属膜の端部で金属層材料の残滓の発生を回避でき、金属層から残滓が千切れて励振電極に付着することを防止できる。
第１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。 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。 本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。 本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。 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。 周波数調整用金属膜の端部にＡｕ残滓が発生した状態を示す模式図である。 周波数調整用金属膜の端部を示す拡大断面図である。 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周波数調整方法を示す図６相当図である。 金属層がベタ電極であ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３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３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模式的に示す図２１相当図である。 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１９相当図である。 第４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４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４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第２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、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１５００℃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１０６４℃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３３８７℃）、Ｍｏ（モリブデン：溶融温度２６２３℃）、Ｔａ（タンタル：溶融温度３０２０℃）、Ｒｅ（レニウム：溶融温度３１８６℃）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。
　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。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９６２℃）やＡｌ（アルミニウム：溶融温度６６０℃）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９参照）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１５００℃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１６７２℃であり、Ａｕとの溶融温度差は約６００℃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１０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。図１０に示されるように、レーザ照射の終了した照射ラインＬＮにおいては、金属層３６ｂが蒸発することによって下地金属層３６ａが露出している。
　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１１に示すように、周波数調整用金属膜３６の領域外（少なくとも金属層３６ｂの領域外）から開始することが好ましい。これにより、金属層３６ｂの形成領域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の溶融を抑制しながら、金属層３６ｂを安定して加熱することができる。
　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。
　一方、周波数調整のためのレーザのライン走査を、周波数調整用金属膜３６の領域外から開始する場合、周波数調整用金属膜３６のレーザの走査方向における端部で金属層３６ｂと下地金属層３６ａとが重なっていると（金属層３６ｂおよび下地金属層３６ａの端部位置が同じであると）、周波数調整用金属膜３６の端部で異物形状となるＡｕ残滓（金属層３６ｂの材料がＡｕの場合）が発生しやすくなるといった問題がある。図１２は、周波数調整用金属膜３６の端部にＡｕ残滓が発生した状態を示す模式図である。
　このようなＡｕ残滓の発生は、周波数調整用金属膜３６の端部において、レーザ照射による金属層３６ｂへの加熱が不安定になることが要因であると考えられる。
　まず、周波数調整用金属膜３６は、下地金属層３６ａおよび金属層３６ｂのそれぞれをエッチングによってパターニングすることで形成される。具体的には、最初に第２封止部材３０上に下地金属層３６ａをパターニング形成し、さらにその上に金属層３６ｂをパターニング形成する。下地金属層３６ａおよび金属層３６ｂは、各層のエッチングの際のエッチングレートのばらつきにより、その端部同士を確実に一致させることは困難である。そのため、例えば、下地金属層３６ａの端部が金属層３６ｂの端部の内側に入り込むことが起こりうる（図１３参照）。
　図１３に示す状態がレーザの走査方向の端部に生じていると、その端部において金属層３６ｂの加熱が十分に生じない。すなわち、金属層３６ｂと第２封止部材３０との間に下地金属層３６ａが存在していない箇所では、第２封止部材３０を通過したレーザは金属層３６ｂに照射されるが、金属層３６ｂはレーザに対する反射率が高いため、レーザの直接照射によっては十分に加熱されない。このように、周波数調整用金属膜３６の端部で金属層３６ｂの不十分な加熱が生じると、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。
　これに対し、本実施の形態に係る水晶振動子１００では、図１１に示すように、少なくともレーザの走査方向において、下地金属層３６ａの長さが金属層３６ｂの長さよりも大きくされ、金属層３６ｂの端部が下地金属層３６ａの端部の内側に存在するような配置とされている。この場合、周波数調整のためのレーザのライン走査を金属層３６ｂの領域外から開始する場合において、金属層３６ｂと第２封止部材３０との間に下地金属層３６ａが確実に存在し、下地金属層３６ａを介して金属層３６ｂを安定して加熱することができる。その結果、周波数調整用金属膜３６の端部でのＡｕ残滓の発生を回避でき、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。
　尚、図１１では、レーザのライン走査が周波数調整用金属膜３６の領域外（すなわち、下地金属層３６ａの領域外）から行われる場合を例示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、実際には、金属層３６ｂの領域外、かつ下地金属層３６ａの領域内からレーザのライン走査が開始されることが好ましい。この場合、下地金属層３６ａの上からレーザ照射を開始することにより、レーザが安定した状態で金属層３６ｂの加熱が行えるとともに、下地金属層３６ａによって遮られないビームが電極や配線に照射されてしまうといったリスクを無くすことができる。
　また、レーザのライン走査が下地金属層３６ａの領域内から開始される場合、第２励振電極１１２、下地金属層３６ａおよび金属層３６ｂの幅の大小関係は、下地金属層３６ａ＞第２励振電極１１２≧金属層３６ｂとされることが好ましい。すなわち、下地金属層３６ａ＞第２励振電極１１２であることにより、下地金属層３６ａのレーザ遮断によって第２励振電極１１２へのレーザ照射を確実に防止することができる。また、第２励振電極１１２≧金属層３６ｂ（より好ましくは第２励振電極１１２＞金属層３６ｂ）であることにより、金属層３６ｂから蒸発する金属を第２励振電極１１２のみに確実に付着させることができる。
　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、１５００℃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１４参照）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１５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１５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、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〕
　上記実施の形態１では、金属層３６ｂは矩形状のベタ電極として形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金属層３６ｂは、図１６に示すように、下地金属層３６ａ上で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となっていてもよい。言いかえれば、図１６の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。
　図１６の例のように、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る場合、レーザ掃引はライン状の露出部３６１の長手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、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。
　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。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。金属層３６ｂがベタ電極として形成される場合、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（図１７参照）。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。
　このような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１６の周波数調整用金属膜３６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。
　〔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１および第２実施形態と類似するものであるため、以下、第１および第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１８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１９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１８および図１９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１９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１９～図２１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。
　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および第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１および第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、図１９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２０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２１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２２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、変形例として、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。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４実施形態〕
　上記第１ないし第３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２４ないし図２８を参照して説明する。図２４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２５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２６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２７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２８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３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２４ないし図２８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３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３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２８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２７，２８参照）。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２５および図２６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２４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２７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５実施形態〕
　上記第１ないし第４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２９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２９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。
　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２月１７日に日本で出願された特願２０２２－０２３２２３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
　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 (5)

  1. 　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い、
    　前記ビームの照射は少なくとも前記金属層の領域外から開始され、かつ、ビームの走査方向において前記下地金属層の長さが前記金属層の長さよりも大きくされ、前記金属層の端部が前記下地金属層の端部の内側に存在するような配置と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。
  2. 　請求項１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。
  3. 　請求項１または２に記載の圧電振動デバイスの周波数調整方法であって、
    　前記ビームを、前記下地金属層を貫通させないように照射することによって前記金属層を溶融させ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。
  4. 　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、
    　前記周波数調整用金属膜では、平面視の少なくとも一方向において、前記下地金属層の長さが前記金属層の長さよりも大きくされ、前記金属層の端部が前記下地金属層の端部の内側に存在するような配置とされていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  5. 　請求項４に記載の圧電振動デバイスであって、
    　少なくとも前記金属層が、平面視で前記励振電極と同じ大きさ、もしくは前記励振電極よりも小さく形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
PCT/JP2023/000201 2022-02-17 2023-01-06 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス WO2023157504A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024501012A JPWO2023157504A1 (ja) 2022-02-17 2023-01-06
CN202380017209.6A CN118575410A (zh) 2022-02-17 2023-01-06 压电振动器件的频率调整方法及压电振动器件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022023223 2022-02-17
JP2022-023223 2022-02-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023157504A1 true WO2023157504A1 (ja) 2023-08-24

Family

ID=87578068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/000201 WO2023157504A1 (ja) 2022-02-17 2023-01-06 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023157504A1 (ja)
CN (1) CN118575410A (ja)
WO (1) WO2023157504A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09172348A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 水晶振動子
JP2003060470A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Seiko Epson Corp 圧電デバイス、圧電デバイスの周波数調整方法、圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器
JP2010283526A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 表面実装用の水晶振動子
JP2011250225A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電デバイス、および圧電デバイスの周波数調整方法
JP2015119467A (ja) * 2013-11-15 2015-06-25 株式会社マステック 電子部品用パッケージ、及びこのパッケージを用いた水晶振動子、並びにこのパッケージを用いた水晶振動子の周波数調整方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09172348A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 水晶振動子
JP2003060470A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Seiko Epson Corp 圧電デバイス、圧電デバイスの周波数調整方法、圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器
JP2010283526A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 表面実装用の水晶振動子
JP2011250225A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電デバイス、および圧電デバイスの周波数調整方法
JP2015119467A (ja) * 2013-11-15 2015-06-25 株式会社マステック 電子部品用パッケージ、及びこのパッケージを用いた水晶振動子、並びにこのパッケージを用いた水晶振動子の周波数調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202335431A (zh) 2023-09-01
JPWO2023157504A1 (ja) 2023-08-24
CN118575410A (zh) 2024-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101249312B1 (ko) 압전 진동 디바이스
WO2017077972A1 (ja) 圧電振動デバイス
JP2000223996A (ja) 水晶振動子及びその製造方法
JP5152012B2 (ja) 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの製造方法
JP7555182B2 (ja) 圧電振動片、圧電振動子、圧電振動片の製造方法、及び圧電振動子の製造方法
WO2023157504A1 (ja) 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス
WO2023140070A1 (ja) 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
TWI487154B (zh) Method for manufacturing piezoelectric resonator and piezoelectric resonator
TWI824438B (zh) 晶體振動子及其製造方法
JP6390206B2 (ja) 圧電発振器
TWI855503B (zh) 壓電振動裝置的頻率調整方法及壓電振動裝置
JP5196121B2 (ja) デバイス
JP2023132930A (ja) 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス
JP2019125897A (ja) 圧電振動片、圧電振動子、及び製造方法
JP2023125801A (ja) 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス
WO2023054200A1 (ja) 圧電振動デバイスの周波数調整方法および圧電振動デバイス
JP5131438B2 (ja) 圧電デバイスの製造方法
JP7079607B2 (ja) 圧電振動片、圧電振動子、及び製造方法
CN118414785A (zh) 压电振动器件及压电振动器件的频率调整方法
JP2014192650A (ja) 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
JP7042195B2 (ja) 電子部品及び電子部品の製造方法
TWI823401B (zh) 壓電振動板及壓電振動裝置
TWI817286B (zh) 壓電振動裝置
WO2022270543A1 (ja) 圧電振動板および圧電振動デバイス
JP4784685B2 (ja) 圧電振動片

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23756032

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024501012

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE