JP2018142998A - Method of manufacturing tuning fork type vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器のクロック源などに用いられる音叉型振動子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a tuning fork vibrator used for a clock source of various electronic devices.
音叉型振動子は、特にクロック源として時計を含む各種電子機器に発振回路と共に内蔵される。 The tuning fork vibrator is built in various electronic devices including a clock as a clock source together with an oscillation circuit.
かかる音叉型振動子では、パッケージ内に片持ち支持された音叉型振動片が、外部からの衝撃によって厚さ方向に撓んだときに、音叉型振動片の腕部の、損傷によって最も周波数が変動する先端が、パッケージの底面に当接して大きな衝撃が加わってその角部が欠ける場合がある。 In such a tuning fork type vibrator, when the tuning fork type vibrating piece cantilevered in the package is bent in the thickness direction due to an external impact, the frequency of the tuning fork type vibrating piece is highest due to damage of the arm portion of the tuning fork type vibrating piece. In some cases, the leading end of the fluctuating portion comes into contact with the bottom surface of the package and a large impact is applied, and the corner portion thereof is missing.
このため、例えば、特許文献１では、パッケージの底面に枕部を設け、衝撃で音叉型振動片が撓んだ際に、前記枕部に、腕部の先端に至る途中の部分が当接することによって、腕部の先端がパッケージの底面に当たって損傷するのを防止するようにしている。
For this reason, for example, in
近年では、各種電子機器の小型化に伴い、内蔵される音叉型振動子には、平面視矩形の外形寸法が、例えば１．２ｍｍ×１．０ｍｍ以下、厚さが０．３５ｍｍ以下といった超小型、薄型のものが求められるようになっている。 In recent years, along with the miniaturization of various electronic devices, the built-in tuning fork vibrator has an ultra-small size such that the external dimensions of the rectangular in plan view are, for example, 1.2 mm × 1.0 mm or less and the thickness is 0.35 mm or less. Therefore, a thin type is required.
このような超小型、薄型の音叉型振動子では、上記のようにパッケージの底面に枕部を設けたものであっても、外部衝撃等によって、周波数変動を生じる場合がある。 In such an ultra-small and thin tuning-fork vibrator, even if the pillow portion is provided on the bottom surface of the package as described above, frequency fluctuation may occur due to an external impact or the like.
これは、外部からの衝撃によって音叉型振動片が厚さ方向に撓んだときに、枕部によって、音叉型振動片の腕部の先端が、パッケージの底面に当接するのを阻止しても、音叉型振動片の腕部の先端が、パッケージの上面、すなわち、蓋体の内面に当接してその角部が欠け、周波数変動が生じるためである。 This is because even when the tuning fork type vibrating piece is bent in the thickness direction due to an external impact, the pillow portion prevents the tip of the arm of the tuning fork type vibrating piece from coming into contact with the bottom surface of the package. This is because the tip of the arm portion of the tuning-fork type vibration piece abuts on the upper surface of the package, that is, the inner surface of the lid, and the corner portion thereof is missing, resulting in frequency fluctuations.
本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、周波数変動を抑制した良好な耐衝撃性を有する音叉型振動子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a tuning fork vibrator having good impact resistance with suppressed frequency fluctuations.
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
すなわち、本発明の音叉型振動子の製造方法は、ウェハに複数の音叉型振動片が一体的に連結された状態で、前記音叉型振動片の基部及び該基部から延出する複数の腕部に電極を形成する第１工程と、前記腕部の表裏主面の一方の主面の前記延出方向の端部に周波数調整用金属膜を形成する第２工程と、前記端部に形成した前記周波数調整用金属膜の一部を除去して周波数を調整する第３工程と、個々の音叉型振動片に分割した各音叉型振動片を、パッケージ本体の収納部に収容して前記パッケージ本体の開口部を蓋体で封止する第４工程とを備える音叉型振動子の製造方法であって、
前記第４工程では、各音叉型振動片は、前記一方の主面が前記蓋体に対向するように、前記基部が前記パッケージ本体の前記収納部の電極に接合され、第１工程における音叉型振動片の第１目標周波数と前記第２工程における第２目標周波数との周波数の差の絶対値に対する、前記第２目標周波数と前記第３工程における第３目標周波数との周波数の差の絶対値の比率が、０．５以下である。
That is, in the method for manufacturing a tuning fork vibrator according to the present invention, in a state where a plurality of tuning fork vibrating pieces are integrally connected to a wafer, the base of the tuning fork vibrating piece and a plurality of arms extending from the base are provided. A first step of forming an electrode on the surface, a second step of forming a metal film for frequency adjustment on the end portion in the extending direction of one main surface of the front and back main surfaces of the arm portion, and forming the end portion on the end portion. A third step of adjusting a frequency by removing a part of the metal film for frequency adjustment, and each tuning fork type vibrating piece divided into individual tuning fork type vibrating pieces are accommodated in a housing part of a package body, and the package body A tuning fork vibrator manufacturing method comprising: a fourth step of sealing the opening of
In the fourth step, each tuning fork type vibrating piece is joined to the electrode of the housing portion of the package main body so that the one main surface faces the lid, and the tuning fork type in the first step The absolute value of the frequency difference between the second target frequency and the third target frequency in the third step with respect to the absolute value of the frequency difference between the first target frequency of the resonator element and the second target frequency in the second step The ratio is 0.5 or less.
本発明の音叉型振動子の製造方法によると、複数の腕部に電極を形成する第１工程における第１目標周波数と腕部の端部に周波数調整用金属膜を形成する第２工程における第２目標周波数との周波数の差の絶対値に対して、前記第２目標周波数と前記周波数調整用金属膜の一部を除去して周波数を調整する第３工程における第３目標周波数との周波数の差の絶対値の比率が、０．５以下であるので、第１工程の第１目標周波数から第２工程の第２目標周波数へ移行する場合の周波数の変化幅に比べて、第２工程の第２目標周波数から第３工程の第３目標周波数へ移行する場合の周波数の変化幅が、０．５以下と小さくなる、すなわち、第２工程で腕部の端部に形成する周波数調整用金属膜の形成量に対する、第３工程で除去する周波数調整用金属膜の除去量の割合が小さくなる。 According to the tuning fork vibrator manufacturing method of the present invention, the first target frequency in the first step of forming electrodes on the plurality of arm portions and the second step of forming the frequency adjusting metal film on the end portions of the arm portions. The absolute value of the difference between the two target frequencies and the third target frequency in the third step of adjusting the frequency by removing a part of the second target frequency and the frequency adjusting metal film. Since the ratio of the absolute value of the difference is 0.5 or less, compared with the change width of the frequency in the case of shifting from the first target frequency of the first process to the second target frequency of the second process, The frequency change width when shifting from the second target frequency to the third target frequency in the third step is as small as 0.5 or less, that is, the frequency adjusting metal formed at the end of the arm portion in the second step For frequency adjustment to be removed in the third step with respect to the amount of film formation The proportion of removal of Shokumaku decreases.
これによって、第３工程で周波数調整用金属膜の一部を除去して周波数を調整した後に、周波数調整用金属膜を十分に残存させることができ、外部からの衝撃によって、音叉型振動片の腕部が、蓋体側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜を、蓋体の内面に当接させることができ、これによって、腕部の先端が、蓋体の内面に当接するのを阻止して前記先端における角部が欠けるのを防止することができる。 Thus, after the frequency adjustment is performed by removing a part of the frequency adjustment metal film in the third step, the frequency adjustment metal film can be sufficiently left, and the impact of the tuning fork type vibrating piece can be reduced by an external impact. When the arm portion is bent toward the lid, the remaining frequency adjusting metal film can be brought into contact with the inner surface of the lid, whereby the tip of the arm comes into contact with the inner surface of the lid. It is possible to prevent the corner portion at the tip from being lost.
前記第２工程では、周波数調整用金属膜を、９μｍ以上の厚みで形成するのが好ましい。 In the second step, the metal film for frequency adjustment is preferably formed with a thickness of 9 μm or more.
この構成によれば、周波数調整用金属膜の厚さが９μｍ以上と厚いので、周波数調整のために、その一部が除去されても、十分に残存し、外部からの衝撃によって、音叉型振動片が蓋体側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜が、蓋体の内面に当接できると共に、当接時の衝撃を十分に緩和することができる。 According to this configuration, since the thickness of the metal film for frequency adjustment is as thick as 9 μm or more, even if a part of it is removed for frequency adjustment, it remains sufficiently, and tuning fork type vibration is caused by external impact. When the piece is bent toward the lid, the remaining frequency adjusting metal film can be brought into contact with the inner surface of the lid, and the impact at the time of contact can be sufficiently mitigated.
前記第３工程では、前記腕部の前記延出方向の端部に形成された前記周波数調整用金属膜を、前記端部の先端から、前記延出方向に沿って前記基部側へ向かって、前記延出方向に沿う前記周波数調整用金属膜の長さの半分以下の長さに亘って除去するのが好ましい。 In the third step, the metal film for frequency adjustment formed at the end of the arm in the extending direction is moved from the tip of the end toward the base along the extending direction. It is preferable to remove over a length of half or less of the length of the metal film for frequency adjustment along the extending direction.
この構成によれば、周波数調整用金属膜は、自由端部の先端から、腕部の長手方向に沿って、その長さの半分以下の長さに亘って除去される、すなわち、周波数調整用金属膜は、前記長手方向に沿って半分を超える長さに亘って残存するので、外部からの衝撃によって、音叉型振動片が蓋体側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜を、蓋体の内面に当接させることができ、これによって、腕部の先端が蓋体の内面に当接してその角部が欠けるのを阻止することができる。 According to this configuration, the metal film for frequency adjustment is removed from the tip of the free end portion along the longitudinal direction of the arm portion over a length that is half or less of the length, that is, for frequency adjustment. Since the metal film remains over half the length along the longitudinal direction, the remaining frequency adjusting metal film is removed when the tuning fork-type vibrating piece is bent toward the lid by an external impact. It is possible to abut against the inner surface of the lid body, thereby preventing the tip of the arm portion from abutting against the inner surface of the lid body and the corner portion from being chipped.
本発明によれば、外部からの衝撃によって、音叉型振動片が、厚さ方向に撓んだときに、自由端である腕部の先端に至る途中の周波数調整用金属膜が、蓋体の内面に当接するので、腕部の先端が蓋体の内面に当接することがなく、したがって、損傷によって最も周波数変動が大きい腕部の前記先端における角部が欠けるのを防止することができる。これによって、外部からの衝撃による周波数の変動を抑制し、良好な耐衝撃性を有する音叉型振動子を得ることができる。 According to the present invention, when the tuning fork type vibrating piece is bent in the thickness direction by an external impact, the metal film for frequency adjustment on the way to the tip of the arm portion which is a free end is Since it abuts on the inner surface, the tip of the arm portion does not abut on the inner surface of the lid, and therefore it is possible to prevent the corner portion at the tip of the arm portion having the largest frequency fluctuation from being lost due to damage. As a result, it is possible to obtain a tuning fork vibrator having excellent impact resistance by suppressing frequency fluctuation due to external impact.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［実施形態１］
図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法によって製造される音叉型水晶振動子の概略断面図であり、図２は、図１の蓋体５を外した状態の平面図であり、図３は、音叉型水晶振動片３の一方の主面側を示す図であり、図４は、音叉型水晶振動片３の他方の主面側を示す図である。図３及び図４では、説明の便宜上、音叉型水晶振動片３は、レーザービームの照射によって周波数調整用金属膜１９，２０の一部が除去される前の状態を示している。また、図２では、レーザービームの照射によって周波数調整用金属膜１９，２０の一部が除去されて水晶２６の素地が露出している状態が示されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tuning fork type crystal resonator manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a state in which the
この実施形態の製造方法によって得られる音叉型水晶振動子１は、セラミック等からなるパッケージ２内に、音叉型水晶振動片３が収納されている。パッケージ２は、パッケージ本体としてのベース４と蓋体５とが、封止部材６を介して接合されている。具体的には、上部が開口したベース４の一対の電極パッド７，７上に、音叉型水晶振動片３が接合材としての一対の金属バンプ８，８を介して接合され、ベース４の開口を封止するように、板状の蓋体５を接合した構成となっている。接合材としては、金属バンプ８に限らず、導電性樹脂接着剤、ろう材などを用いてもよい。
The tuning fork
この実施形態の音叉型水晶振動子１の公称周波数は３２．７６８ｋＨｚとなっている。なお、公称周波数は一例であり、他の周波数にも適用可能である。
The nominal frequency of the tuning fork
パッケージ２のベース４は、セラミック材料やガラス材料からなる絶縁性の容器体である。本実施形態では、ベース４は、セラミック材料からなり、焼成によって形成されている。ベース４は、周囲に周壁部４ａを有し、上部が開口した断面視凹形状で、ベース４の内部は、音叉型水晶振動片３の収納部となっている。ベース４の長手方向（図１，図２の左右方向）の一端側の底面には、一対の上記電極パッド７，７が形成されており、配線パターン（図示せず）を介してベース４の裏面の図示しない端子電極に電気的に接続されている。ベース４の長手方向の他端側の底面には、外部からの衝撃によって、片持ち支持された音叉型水晶振動片３がベース４の底面側に撓んだ際に、自由端側である音叉型水晶振動片３の先端が、ベース４の底面に当接して損傷するのを防止するための枕部９が、ベース４の長手方向に直交する方向（図２の上下方向）に延びるように設けられている。
The
蓋体５は、例えば金属材料やセラミック材料、ガラス材料などからなり、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この実施形態では、蓋体５は、金属材料からなる。
The
この実施形態の音叉型水晶振動子１は、超小型、薄型の音叉型水晶振動子であり、そのパッケージ２の平面視矩形の外形寸法は、例えば１．２ｍｍ×１．０ｍｍであり、蓋体５を含む厚さ（高さ）は、例えば、０．３５ｍｍである。
The tuning fork
なお、本発明は、当該外形寸法に限定されるものではなく、例えば、音叉型水晶振動子のパッケージの平面視矩形の外形寸法が、例えば２．０ｍｍ×１．６ｍｍや、１．６ｍｍ×１．０ｍｍであってもよく、蓋体５を含む厚さが、例えば、０．４５ｍｍであってもよい。
Note that the present invention is not limited to the external dimensions, and for example, the external dimensions of the tuning fork type crystal resonator package in a plan view rectangle are, for example, 2.0 mm × 1.6 mm or 1.6 mm × 1. The thickness including the
この実施形態では、図１に示されるベース４の底部の厚みｔ１は、例えば０．０９ｍｍであって、ベース４の周壁部４ａの厚み（高さ）ｔ２は、例えば０．１５ｍｍであって、このベース４の凹部内に、厚みが、例えば０．０８ｍｍ程度の音叉型水晶振動片３が収納されるので、パッケージ２内の音叉型水晶振動片３の上下のクリアランスは、例えば０．０３５ｍｍ程度となる。
In this embodiment, the thickness t1 of the bottom portion of the
音叉型水晶振動片３は、図示しない１枚の水晶ウェハから成形され、音叉型水晶振動片３の外形は、フォトリソグラフィ技術（フォトリソ工法）を用いて、レジストまたは金属膜をマスクとして例えばウェットエッチングによって一括して多数成形される。
The tuning fork type
音叉型水晶振動片３は、図３、図４に示すように、基部１０と、基部１０の一方の端面側から平行に延出された振動部である一対の第１，第２腕部１１，１２とを備える。基部１０は、第１，第２腕部１１，１２の延出方向とは逆方向に延びて、ベース４に接合される接合部１３を含んでいる。この実施形態の接合部１３は、第１，第２腕部１１，１２の延出方向とは逆方向に延びて、更に、前記延出方向に直交する方向の一方（図３では右方）へ延びている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the tuning fork type
一対の第１，第２腕部１１，１２は、その先端部１１ａ，１２ａが、他の部分に比べて、各腕部１１，１２の延出方向に直交する方向、すなわち、幅方向（図３，図４の左右方向）に広く形成されており、図３に示すように、その幅はＷ１である。ベース４の底面の枕部９は、図２に示されるように、第１，第２腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの幅Ｗ１の幅広領域に対向するように突設されている。この枕部９の突出高さ、すなわち、厚みは、例えば０．０１ｍｍである。
The pair of first and
また、第１，第２腕部１１，１２には、図３及び図４に示される両主面に、各腕部１１，１２の延出方向に沿って延びる各溝部１４，１４が、それぞれ形成されている。
Further, the first and
音叉型水晶振動片３には、２つの第１励振電極１５及び第２励振電極１６と、これら各励振電極１５，１６を、ベース４の電極パッド７，７にそれぞれ電気的に接続させるために、各励振電極１５，１６からそれぞれ引き出された引出電極１７，１８とが設けられている。２つの第１，第２励振電極１５，１６の一部は、両主面の溝部１４，１４の内部に形成されている。
The tuning fork type
第１励振電極１５は、第１腕部１１の溝部１４を含む両主面と第２腕部１２の両側面に形成されており、上記引出電極１７に共通接続されている。同様に、第２励振電極１６は、第２腕部１２の溝部１４を含む両主面と第１腕部１１の両側面に形成されており、上記引出電極１８に共通接続されている。
The
また、第１腕部１１及び第２腕部１２の先端部１１ａ，１２ａの幅広領域には、その全周に亘って腕先電極２５，２４がそれぞれ形成されている。先端部１１ａの全周に形成された腕先電極２５は、第１腕部１１の両側面に形成された第２励振電極１６に接続されており、先端部１２ａの全周に形成された腕先電極２４は、第２腕部１２の両側面に形成された第１励振電極１５に接続されている。
In addition,
図３に示される一方の主面側の幅広の各先端部１１ａ，１２ａの腕先電極２５，２４上には、レーザービームなどのビーム照射によって金属膜の質量削減を行うことで音叉型水晶振動片３の周波数を粗調整するための周波数調整用金属膜１９，２０が、各腕先電極２５，２４に比べて若干小さな面積で形成されている。周波数調整用金属膜１９，２０は、各腕部１１，１２の先端、すなわち、幅広の各先端部１１ａ，１２ａの先端までそれぞれ延びている。
On the
ビームの照射によって、その一部が除去される周波数調整用金属膜１９，２０は、図１に示すように、蓋体５の内面に対向する。この周波数調整用金属膜１９，２０は、後述のように、外部からの衝撃によって音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、蓋体５側へ撓んだときに、蓋体５の内面に当接することによって、各腕部１１，１２の自由端部である、幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、蓋体５の内面に当接するのを阻止する。
The frequency adjusting
音叉型水晶振動片３の第１，第２励振電極１５，１６、引出電極１７，１８及び腕先電極２４，２５は、金属蒸着によって各腕部１１，１２上にクロム層が形成され、このクロム層上に金属、例えば金が形成されて構成される薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法やスパッタリング法等の手法により基板全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。なお、第１，第２励振電極１５，１６、引出電極１７，１８及び腕先電極２４，２５は、クロム、金に限らず、クロム、銀などであってもよい。
The first and
各腕部１１，１２の自由端部である各先端部１１ａ，１２ａにそれぞれ形成された周波数調整用金属膜１９，２０は、例えば、電解めっき法などの手法によりめっき形成され、これらの金属膜１９，２０をめっき形成する際には、後述の金属バンプ８と同じ工程で同時に形成するのが好ましい。本実施形態では、周波数調整用金属膜１９，２０として金（Ａｕ）が使用されている。
The frequency adjusting
接合部１３の一端側の第１接合部１３ｂには、第１励振電極１５から引き出された引出電極１７が延長形成され、他端側の第２接合部１３ａには、第２励振電極１６から引き出された引出電極１８が延長形成されている。
An
図４に示される他方の主面側の接合部１３には、ベース４の各電極パッド７，７との接合部位となる、例えば金からなる２つの金属バンプ８，８が形成される。具体的には、一方の金属バンプ８は、第１接合部１３ｂの、第１励振電極１５から引き出された引出電極１７上に形成され、他方の金属バンプ８は、第２接合部１３ａの、第２励振電極１６から引き出された引出電極１８上に形成される。基部１０の一部を構成する接合部１３は、ベース４の各電極パッド７，７に接合されて、音叉型水晶振動片３を支持する支持部として機能する。金属バンプ８，８の平面視形状は、楕円形であるが、円形状、あるいは、長方形や正方形を含む多角形状のものなどであってもよい。この金属バンプ８，８は、電解めっき法などの手法によりめっき形成する。
In the
上記のように、周波数調整用金属膜１９，２０が形成された第１，第２腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの幅Ｗ１は、他の部分の幅Ｗ２に比べて幅方向に広く形成されており、この実施形態では、他の部分の幅の、例えば３倍以上となっている。
As described above, the width W1 of the
このように周波数調整用金属膜１９，２０が形成された第１，第２腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａが、幅広であるのは次の理由による。
The reason why the
音叉型水晶振動子の周波数は、音叉型水晶振動片の腕部の長さの二乗に反比例し、腕部の幅に比例する。したがって、音叉型水晶振動子の超小型化を図るために、音叉型振動片の腕部の長さを短くしようとすると、周波数が大きくなるので、それを抑制するためには、腕部の先端側の周波数調整用の錘部となる金属膜の形成領域を大きくしなればならない。なお、腕部の幅を狭くして、周波数が大きくなるのを抑制することも考えられるが、腕部の幅を狭くすると、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値が非常に悪くなる。 The frequency of the tuning fork type crystal resonator is inversely proportional to the square of the length of the arm portion of the tuning fork type crystal vibrating piece and proportional to the width of the arm portion. Therefore, when trying to shorten the length of the arm of the tuning fork type resonator element in order to reduce the size of the tuning fork type crystal resonator, the frequency increases. The formation region of the metal film that becomes the frequency adjusting weight portion on the side must be enlarged. Although it is conceivable to reduce the frequency by increasing the width of the arm portion, the CI (crystal impedance) value becomes very poor when the width of the arm portion is reduced.
このため、ＣＩ値を悪化させずに、音叉型水晶振動子の超小型化を図るために、腕部の長さを短くしようとすると、音叉型水晶振動片の錘部となる周波数調整用金属膜が形成される先端部が大きくなって、幅広となる。 For this reason, in order to reduce the size of the arm for reducing the size of the tuning fork type crystal resonator without deteriorating the CI value, the frequency adjusting metal that becomes the weight of the tuning fork type crystal vibrating piece. The tip where the film is formed becomes larger and wider.
このように音叉型水晶振動片３の各腕部１９，２０の先端部１１ａ，１２ａが大きくなると、外部からの衝撃によって撓み易くなる。
When the
更に、音叉型水晶振動子１の薄型化を図ろうとすると、パッケージ２内の音叉型水晶振動片３の上下のクリアランスが小さくなる。
Further, if the tuning fork
したがって、この実施形態では、ベース４の底面に、枕部９を突設し、外部からの衝撃によって、片持ち支持された音叉型水晶振動片３がベース４の底面側に撓んだときに、自由端である各腕部１１，１２の先端に至る途中の部分が、枕部９に当接することによって、各腕部１１，１２の、損傷によって最も周波数が変動する先端、すなわち、幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、ベース４の底面に当接しないようにしている。これによって、各腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端の角部が欠けるのを防止するようにしている。
Therefore, in this embodiment, when the
更に、この実施形態では、レーザービームの照射によって、その一部が除去される周波数調整用金属膜１９，２０は、蓋体５の内面に対向し、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３が、蓋体５側へ撓んだときに、蓋体５の内面に当接し、各腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、蓋体５の内面に当接するのを阻止し、各腕部１１，１２の先端の角部が欠けるのを防止するようにしている。
Further, in this embodiment, the frequency adjusting
ここで、レーザービームの照射によってその一部が除去される周波数調整用金属膜１９，２０について説明する。
Here, the frequency adjusting
この実施形態の製造方法によって得られる音叉型水晶振動子１では、水晶ウェハの状態において、各々の音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２の一方の主面側に、電解めっき法等によって周波数調整用金属膜１９，２０を形成し、この周波数調整用金属膜１９，２０の一部を、レーザービームの照射によって除去して質量を減少させて周波数の粗調整を行う。
In the tuning fork
図５は、レーザービーム照射による周波数の粗調整を説明するための図である。この図５では、両腕部１１，１２の内、第１腕部１１の先端部１１ａの周波数調整用金属膜１９に対するレーザービームの照射の状態を代表的に示しているが、第２腕部１２の先端部１２ａの周波数調整用金属膜２０に対するレーザービームの照射も同様である。
FIG. 5 is a diagram for explaining rough frequency adjustment by laser beam irradiation. FIG. 5 representatively shows the state of laser beam irradiation on the frequency adjusting
このレーザービームの照射は、水晶ウェハの状態の各々の音叉型水晶振動片３の他方の主面側にレーザービーム照射源（図示せず）を対向させて、一方の主面側の周波数調整用金属膜１９を除去するようにしている。
This laser beam irradiation is for frequency adjustment on one main surface side by making a laser beam irradiation source (not shown) face the other main surface side of each tuning-fork type
このレーザービームの照射は、質量の減少による周波数の上昇が最も大きい先端側（図５の右側）から、第１腕部１１の幅方向（図５の紙面に垂直方向）に沿って走査が開始され、第１腕部１１の基部１０側（図５の左側）へ向かって順次移動させて走査される。
This laser beam irradiation starts scanning from the front end side (right side in FIG. 5) where the frequency increase due to mass decrease is greatest along the width direction of the first arm portion 11 (perpendicular to the paper surface in FIG. 5). Then, the
照射されたレーザービームは、水晶ウェハ状態の各々の音叉型水晶振動片３の他方の主面側から音叉型水晶振動片３の内部の水晶２６を透過して、反対側の一方の主面側に形成された周波数調整用金属膜１９に至り、両主面の腕先電極２５及び周波数調整用金属膜１９が除去される。
The irradiated laser beam passes through the
このように周波数調整用金属膜１９に対して、レーザービームを、上方から音叉型水晶振動片３の内部の水晶２６を通り抜けるように照射して、一方の主面側のみに形成された周波数調整用金属膜１９を除去するので、周波数調整用金属膜１９の金属屑が、周波数調整用金属膜１９から遠ざかるように下方へ飛散し、音叉型水晶振動片３へ再付着するのを防止することができる。なお、周波数調整用金属膜に対して、レーザービームを、下方から音叉型水晶振動片の内部の水晶を通り抜けるように照射してもよい。また、周波数調整用金属膜を音叉型水晶振動片の両主面の各々に形成してもよい。この実施形態では、レーザービームとしてグリーンレーザーを用いているが、ＹＡＧレーザーや他の波長を有するレーザーを使用してもよい。
In this way, the frequency adjusting
上記のようにして、水晶ウェハ状態の各々の音叉型水晶振動片に、レーザービームを照射して周波数調整用金属膜の一部を除去して周波数の粗調整を行うが、超小型の音叉型水晶振動片の製造では、この粗調整における周波数調整量を大きくせざるを得ない。 As described above, each tuning fork type crystal vibrating piece in the crystal wafer state is irradiated with a laser beam to remove a part of the metal film for frequency adjustment and perform rough adjustment of the frequency. In the manufacture of the quartz crystal vibrating piece, the frequency adjustment amount in this rough adjustment must be increased.
すなわち、平面視の外形寸法が、例えば１．２ｍｍ×１．０ｍｍ以下の超小型の音叉型水晶振動子では、内蔵される音叉型水晶振動片も超小型となる。このような超小型の音叉型水晶振動片の製造には、高度な加工精度が求められるが、加工精度には、限界があるために、超小型になる程、水晶ウェハ状態の多数の音叉型水晶振動片の周波数のばらつきは大きくなり、この大きな周波数のばらつきを、所要の周波数範囲内に収めるために、粗調整における周波数調整量を大きくせざるを得ない。 That is, in an ultra-small tuning fork type crystal resonator having an outer dimension in plan view of, for example, 1.2 mm × 1.0 mm or less, the built-in tuning fork type crystal vibrating piece is also ultra-small. In order to manufacture such an ultra-small tuning fork type crystal vibrating piece, a high degree of processing accuracy is required. However, since the processing accuracy is limited, the number of tuning fork types in the crystal wafer state becomes smaller as the size becomes smaller. The variation in the frequency of the crystal resonator element becomes large, and in order to keep this large variation in the frequency within a required frequency range, the amount of frequency adjustment in the coarse adjustment must be increased.
レーザービームを周波数調整用金属膜に照射して行う粗調整における周波数調整量を大きくするためには、周波数調整用金属膜の形成領域の制約の点から、周波数調整用金属膜を厚くする必要がある。 In order to increase the amount of frequency adjustment in rough adjustment performed by irradiating the metal film for frequency adjustment with a laser beam, it is necessary to increase the thickness of the metal film for frequency adjustment from the viewpoint of the restriction of the formation area of the metal film for frequency adjustment. is there.
更に、本実施形態では、上記のように、レーザービームの照射によって、その一部が除去された周波数調整用金属膜１９，２０を、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が蓋体５側へ撓んだときに、蓋体５の内面に当接させるので、周波数調整用金属膜１９，２０の厚みを厚く、例えば９μｍ以上の厚さとしている。この実施形態の周波数調整用金属膜１９，２０は、上記のようにめっきによって形成され、その膜厚は、例えば１０μｍ程度である。
Further, in the present embodiment, as described above, the frequency adjusting
水晶ウェハの状態で、レーザービームの照射によって周波数の粗調整がされた多数の音叉型水晶振動片３は、水晶ウェハから個片の音叉型水晶振動片３としてそれぞれ分離され、パッケージ２のベース４の電極パッド７に接合されて実装される。なお、音叉型水晶振動片３を、パッケージ２のベース４の電極パッド７に接合させた状態で、最終の周波数微調整が行われるが、周波数調整用金属膜１９，２０は、周波数微調整が行われる一方の主面側のみに形成されているので、効率的であると共に、金属の使用量を低減することができる。
A large number of tuning fork type
図６はパッケージ２内に収納された状態の音叉型水晶振動片３の先端部付近を示す概略断面図である。この図６では、両腕部１１，１２の内、第１腕部１１の先端部１１ａを代表的に示しているが、第２腕部１２の先端部１２ａも同様である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the tip of the tuning-fork type
音叉型水晶振動片３は、パッケージ２内に収納された状態では、一方の主面側に形成された周波数調整用金属膜１９が、蓋体５の内面に対向し、他方の主面側が、ベース４の底面に対向する。
When the tuning fork type
図６に示すように、ベース４の底面に、枕部９が突設され、外部からの衝撃によって、片持ち支持された音叉型水晶振動片３が撓んだときに、第１腕部１１の先端に至る途中の当接部１１ｂが、枕部９に当接することによって、第１腕部１１の、損傷によって最も周波数が変動する先端、すなわち、幅広の先端部１１ａの先端が、ベース４の底面に当接しないようにしている。同様に、第２腕部１２の先端に至る途中の当接部１２ｂ（図示せず）が、枕部９に当接することによって、第２腕部１２の幅広の先端部１２ａの先端が、ベース４の底面に当接しないようにしている。
As shown in FIG. 6, when the
各音叉型水晶振動片３の周波数を、所要の周波数範囲内に収めるために行われるレーザービームの照射による周波数の粗調整では、周波数調整用金属膜１９，２０の除去量は、各音叉型水晶振動片３で異なることになるが、この実施形態では、レーザービームの照射による粗調整が行われた後に、周波数調整用金属膜１９，２０が、各腕部１１，１２の長手方向（図６の左右方向）に沿って、周波数調整用金属膜の形成領域の長手方向の半分を超えて残存するようにしている。
In the rough adjustment of the frequency by the irradiation of the laser beam performed so that the frequency of each tuning fork type
すなわち、粗調整が行われた後の図６に示される周波数調整用金属膜１９，２０の長手方向の長さＬ２は、粗調整が行われる前の図５に示される周波数調整用金属膜１９，２０の長手方向の長さをＬ１とすると、
Ｌ２＞０．５Ｌ１
としている。
That is, the length L2 in the longitudinal direction of the frequency adjusting
L2> 0.5L1
It is said.
この実施形態では、上記Ｌ１は、例えば０．２ｍｍであり、したがって、上記Ｌ２は、例えば０．１ｍｍを超える長さとなる。 In this embodiment, the L1 is 0.2 mm, for example, and therefore the L2 has a length exceeding 0.1 mm, for example.
このようにレーザービームの照射によって、除去される周波数調整用金属膜１９，２０は、その長手方向に沿う長さＬ１の半分以下である、すなわち、周波数調整用金属膜１９，２０は、その長手方向に沿う長さＬ１の半分を超えて残存するので、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、蓋体５側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接し、これによって、各腕部１１，１２の先端、すなわち、幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、蓋体５の内面に当接するのが阻止され、各腕部１１，１２の先端の角部が欠けるのを防止することができる。
Thus, the frequency adjusting
また、周波数調整用金属膜１９，２０は、その厚さｔが、９μｍ以上と厚いので、周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接したときの衝撃を緩衝することができる。
Further, since the thickness t of the
また、上記のように、粗調整が行われた後の周波数調整用金属膜１９，２０の長手方向の長さＬ２が、例えば０．１ｍｍを超えるので、周波数調整用金属膜１９，２０の除去された部分の先端からの長さｄは、例えば０．１ｍｍ以下となる。なお、周波数調整用金属膜１９，２０のレーザービームの照射によって除去された部分の長さｄは、上記のように、音叉型水晶振動片毎に異なり、ｄ＝０の場合もある。
Further, as described above, since the length L2 in the longitudinal direction of the frequency adjusting
ここで、図３に示す音叉型水晶振動片３の長さをＬとすると、この実施形態では、Ｌは、例えば０．９ｍｍである。
Here, if the length of the tuning-fork type
したがって、音叉型水晶振動片３の長さＬに対する、周波数調整用金属膜１９，２０のレーザービームの照射によって除去された部分の長さｄの比は、ｄが０．１ｍｍ以下であるので、
ｄ／Ｌ≦０．１／０．９＝０．１１
すなわち、
ｄ／Ｌ≦０．１１
となる。
Therefore, the ratio of the length d of the portion removed by the laser beam irradiation of the frequency adjusting
d / L ≦ 0.1 / 0.9 = 0.11.
That is,
d / L ≦ 0.11
It becomes.
また、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さをｔ、蓋体５の内面から腕部１１の周波数調整用金属膜１９，２０が形成されていない部分までの間隔をＨとすると、この実施形態では、間隔Ｈは、例えば３５μｍであり、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さｔは、例えば９μｍ以上、１５μｍ以下であるのが好ましい。
Further, when the thickness of the frequency adjusting
したがって、前記間隔Ｈに対する、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さｔの比ｔ／Ｈは、
９／３５＝０．２５７
１５／３５＝０．４２９
となり、
好ましい範囲は、
０．２５≦ｔ／Ｈ≦０．４３
となる。
Therefore, the ratio t / H of the thickness t of the frequency adjusting
9/35 = 0.257
15/35 = 0.429
And
The preferred range is
0.25 ≦ t / H ≦ 0.43
It becomes.
すなわち、前記間隔Ｈに対する、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さｔの比は、０．２５以上、０．４３以下であるのが好ましい。
That is, the ratio of the thickness t of the frequency adjusting
なお、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さｔが、９μｍ未満になると、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、蓋体５側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接する前に、各腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、蓋体５の内面に当接して前記先端における角部が欠けることがある。また、周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接したときの衝撃を十分に緩衝することができない。
When the thickness t of the frequency adjusting
また、周波数調整用金属膜１９，２０の厚さｔが、１５μｍを超えると、外部から僅かな衝撃が加わっただけで、残存する周波数調整用金属膜１９，２０が金属製の蓋体５に接触してしまう虞がある。
Further, when the thickness t of the frequency adjusting
上記のように、レーザービームの照射によって、除去される周波数調整用金属膜１９，２０の長手方向に沿う長さを、半分以下にするために、この実施形態の製造方法では、水晶ウェハの状態、すなわち、水晶ウェハに複数の音叉型振動片が一体的に連結された状態で、音叉型振動片の基部及び該基部から延出する複数の腕部に電極を形成する電極形成工程における第１目標周波数を、従来の第１目標周波数よりも高くしている。
As described above, in order to reduce the length along the longitudinal direction of the frequency adjusting
図７は、この実施形態の製造方法における電極形成工程、周波数調整用金属膜１９，２０を形成する錘付け工程、及び、レーザービームの照射による周波数の粗調整（レーザー加工）工程の目標周波数を説明するための図であり、図８は、従来例の図７に対応する図であり、横軸は周波数を、縦軸は度数を示している。
FIG. 7 shows the target frequencies of the electrode forming process, the weight adjusting process for forming the frequency adjusting
この実施形態の製造方法では、水晶ウェハに複数の音叉型振動片が一体的に連結された状態で、音叉型振動片の基部及び該基部から延出する複数の腕部に電極を形成する第１工程としての電極形成工程における図７に示される第１目標周波数ｆｏ１を、図８に示される従来例の電極形成工程における図８に示される第１目標周波数ｆｏ１´よりも高い周波数としている。 In the manufacturing method of this embodiment, in a state where a plurality of tuning fork type vibrating pieces are integrally connected to a quartz wafer, electrodes are formed on the base portion of the tuning fork type vibrating piece and the plurality of arm portions extending from the base portion. The first target frequency fo1 shown in FIG. 7 in the electrode forming step as one step is higher than the first target frequency fo1 ′ shown in FIG. 8 in the conventional electrode forming step shown in FIG.
音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａに周波数調整用金属膜１９，２０を形成する第２工程としての錘付け工程における図７に示される第２目標周波数ｆｏ２は、従来例の錘付け工程における図８に示される第２目標周波数ｆｏ２と同じである。
The second target frequency fo2 shown in FIG. 7 in the weighting step as the second step of forming the frequency adjusting
したがって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａに周波数調整用金属膜１９，２０を形成する錘付け工程における周波数調整用金属膜１９，２０の形成量（錘付け量）は、従来例に比べて多い。
Therefore, the amount of formation of the frequency adjusting
錘付け工程後の第３工程としてのレーザービームの照射による周波数の粗調整工程における第３目標周波数ｆｏ３は、上記公称周波数３２．７６８ｋＨｚであり、従来例のレーザービームの照射による周波数の粗調整工程における図８に示される第３目標周波数ｆｏ３と同じである。 The third target frequency fo3 in the rough adjustment step of the frequency by the laser beam irradiation as the third step after the weighting step is the nominal frequency 32.768 kHz, and the rough adjustment step of the frequency by the laser beam irradiation in the conventional example. This is the same as the third target frequency fo3 shown in FIG.
したがって、レーザービームの照射による周波数の粗調整工程における周波数調整用金属膜１９，２０の除去量は、従来例と略同じである。
Therefore, the removal amount of the frequency adjusting
レーザービームの照射によって周波数の粗調整がされた水晶ウェハ状態の多数の音叉型水晶振動片３は、水晶ウェハから折り取られて個々の音叉型水晶振動片３に分離され、第４工程として、パッケージ２のベース４の電極パッド７に、音叉型水晶振動片３の金属バンプ８が接合されてベース２内に収容され、蓋体５で封止される。
A large number of tuning-fork type
この実施形態の製造方法では、電極形成工程における音叉型振動片の第１目標周波数ｆｏ１と錘付け工程における第２目標周波数ｆｏ２との周波数の差の絶対値｜ｆｏ１−ｆｏ２｜に対する、第２目標周波数ｆｏ２と粗調整工程における第３目標周波数ｆｏ３との周波数の差の絶対値｜ｆｏ２−ｆｏ３｜の比率（｜ｆｏ２−ｆｏ３｜／｜ｆｏ１−ｆｏ２｜）が、０．５以下である、すなわち、
（｜ｆｏ２−ｆｏ３｜／｜ｆｏ１−ｆｏ２｜）≦０．５
この実施形態の製造方法では、この比率（｜ｆｏ２−ｆｏ３｜／｜ｆｏ１−ｆｏ２｜）を、例えば、０．４程度としている。
In the manufacturing method of this embodiment, the second target with respect to the absolute value | fo1-fo2 | of the frequency difference between the first target frequency fo1 of the tuning-fork type vibrating piece in the electrode forming step and the second target frequency fo2 in the weighting step. The ratio (| fo2-fo3 | / | fo1-fo2 |) of the absolute value | fo2-fo3 | of the frequency difference between the frequency fo2 and the third target frequency fo3 in the coarse adjustment step is 0.5 or less. ,
(| Fo2-fo3 | / | fo1-fo2 |) ≦ 0.5
In the manufacturing method of this embodiment, this ratio (| fo2-fo3 | / | fo1-fo2 |) is, for example, about 0.4.
このようにすることによって、錘付け工程で各腕部１１，１２の端部に形成する周波数調整用金属膜１９，２０の形成量に対する、粗調整工程で除去する周波数調整用金属膜１９，２０の除去量の割合を、従来例に比べて小さくすることができる。
By doing so, the frequency adjusting
これによって、粗調整工程後の周波数調整用金属膜１９，２０を、長手方向に沿って半分を超えて残存させることができる。
As a result, the
したがって、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、蓋体５側へ撓んだときに、残存する周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接し、各腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、蓋体５の内面に当接して前記先端における角部が欠けるのを防止することができる。
Therefore, when the
上記実施形態では、レーザービームを照射して周波数を調整したが、レーザービーム以外のイオンビームなどの他のエネルギービームを使用してもよい。 In the above embodiment, the frequency is adjusted by irradiating the laser beam, but other energy beams such as an ion beam other than the laser beam may be used.
［実施形態２］
上記実施形態では、上記図６で説明したように、外部からの衝撃によって、片持ち支持された音叉型水晶振動片３が撓んだときに、各腕部１１，１２の先端に至る途中の当接部１１ｂ，１２ｂが、ベース４の底面に突設した枕部９に当接することによって、各腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの先端が、ベース４の底面に当接してその角部が欠けないようにしている。
[Embodiment 2]
In the above-described embodiment, as described with reference to FIG. 6, when the tuning-fork type
しかし、ベース４の底面の枕部９に当接する、各腕部１１，１２の当接部１１ｂ，１２ｂには、薄い腕先電極２５，２４が形成されており、本件発明者らが、鋭意研究した結果、枕部９に当接する、各腕部１１，１２の当接部１１ｂ，１２ｂの腕先電極２５，２４が部分的に削れ、周波数のプラス側の変動が生じる場合があることを見出した。
However, the
そこで、この実施形態では、上記のように、ベース４の底面に対向する他方の主面側において、図９に示されるように、第１腕部１１及び第２腕部１２の自由端部である幅広の先端部１１ａ，１２ａには、基部１０側の一部を除いて腕先電極２４，２５は、形成されておらず、水晶の素地が露出した無電極領域２１，２１としている。
Therefore, in this embodiment, as described above, on the other main surface side facing the bottom surface of the
図１０は、パッケージ２内に収納された状態の音叉型水晶振動片３の先端部付近を示す図６に対応する概略断面図である。この図１０では、両腕部１１，１２の内、第１腕部１１の先端部１１ａを代表的に示しているが、第２腕部１２の先端部１２ａも同様である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 6 showing the vicinity of the tip of the tuning-fork type
第１，第２腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの他方の主面側に設けられる無電極領域２１，２１は、外部からの衝撃によって、片持ち支持された音叉型水晶振動片３が撓んだときに、枕部９に当接する第１，第２腕部１１，１２の当接部１１ｂ，１２ｂを少なくも含むと共に、第１，第２腕部１１，１２の先端まで延びている。
The
このようにベース４の底面の枕部９に当接する第１，第２腕部１１，１２の当接部１１ｂ，１２ｂは、腕先電極が形成されていない無電極領域２１，２１であるので、枕部９との当接によって、腕先電極が削れることがなく、これによって、外部からの衝撃による周波数のプラス側への変動を抑制することができる。
As described above, the
この実施形態によれば、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、枕部９が突設されたベース４とは反対側の蓋体５側へ撓んだときには、残存する周波数調整用金属膜１９，２０が、蓋体５の内面に当接し、各腕部１１，１２の先端が、蓋体５の内面に当接して損傷するのを防止して周波数変動を抑制することができる。
According to this embodiment, the
更に、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、ベース４側へ撓んで、各腕部１１，１２の各当接部１１ｂ，１２ｂが、ベース４の底面の枕部９に当接しても、腕先電極が削れて周波数が変動するといったことがない。
Further, due to an external impact, each
このように外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３の各腕部１１，１２が、蓋体５側に撓むことに起因する周波数変動、及び、ベース４側に撓むことに起因する周波数変動のいずれの周波数変動も抑制することができ、良好な耐衝撃性を有する音叉型水晶振動子を得ることができる。
As described above, due to an external impact, each of the
上記実施形態では、無電極領域２１は、第１，第２腕部１１，１２が、枕部９に当接する当接部１１ｂ，１２ｂのみならず、第１，第２腕部１１，１２の先端まで延びて形成されたが、当接部１１ｂ，１２ｂのみ無電極領域としてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、外部からの衝撃によって、第１，第２腕部１１，１２が、ベース４の底面側へ撓んだときに、枕部９に当接する当接部１１ｂ，１２ｂを少なくとも含む領域を、腕先電極が形成されていない無電極領域２１，２１としたが、本発明の更に他の実施形態として、次のように構成してもよい。
In the said embodiment, when the 1st,
図１１は、本発明の他の実施形態の図４に対応する図であり、図１２は、図１１の実施形態の図６に対応する概略断面図である。 11 is a diagram corresponding to FIG. 4 of another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 6 of the embodiment of FIG.
この実施形態では、第１，第２腕部１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの全周に亘って腕先電極２５，２４を形成している。また、ベース４の底面に対向する他方の主面側の、外部からの衝撃によって、第１，第２腕部１１，１２が、ベース４の底面側へ撓んだときに、枕部９に当接する領域には、当接の際の衝撃を緩衝する緩衝部としての金属膜２２，２２がそれぞれ形成されている。
In this embodiment, the
この金属膜２２は、緩衝効果が得られるように、厚さが１μｍ以上、この実施形態では、例えば１０μｍであり、上記金属バンプ８と同様に、例えば、金からなり、電解めっき法などの手法によりめっき形成する。したがって、この金属膜２２は、金属バンプ８と同時に形成することができる。
The
この金属膜２２は、外部からの衝撃によって、第１，第２腕部１１，１２が、ベース４の底面側へ撓んだときに、枕部９に当接する領域に設けられるものである。この実施形態では、金属膜２２は、第１，第２腕部１１，１２の幅広の先端部１１ａ，１２ａの幅方向の中央位置であって、基部１０側に設けられており、平面視略円形である。
The
このように第１，第２腕部１１，１２の、ベース４の底面の枕部９に当接する領域には、枕部９との当接による衝撃を緩衝する金属膜２２，２２が、１μｍ以上の厚さでそれぞれめっきによって形成されているので、外部からの衝撃によって、音叉型水晶振動片３が撓んで、各腕部１１，１２の金属膜２２，２２が、ベース４の底面の枕部９に当接しても、金属膜２２，２２が剥離しにくく、その当接の衝撃が、金属膜２２，２２によって充分に緩衝され、腕先電極２５が削れるといったことがなく、外部からの衝撃による周波数のプラス側への変動を抑制することができる。また、図１２の断面概略図に示されるように、音叉型水晶振動片３の他方の主面側の金属膜２２の形成位置は、腕部の先端以外の部分である当接部であるため、レーザービームの照射によって周波数調整用金属膜の腕部の先端側の部分が削られても、金属膜２２は削減されることがない。これにより、音叉型水晶振動片３と枕部との当接の衝撃を、金属膜２２によって緩衝できるとともに、残存した周波数調整用金属膜によって各腕部の先端部と蓋体の内面との接触も防止できる。
In this way, in the region of the first and
なお、緩衝部としての金属膜２２は、一箇所に限らず、複数個所、例えば、図１３（ａ）に示すように、二箇所設けてもよい。
In addition, the
また、金属膜２２は、平面視円形に限らず、他の形状でもよく、例えば、図１３（ｂ）に示すように、各腕部１１，１２の各先端部１１ａ，１２ａの幅方向に沿って平面視長方形に形成してもよい。
The
この実施形態では、緩衝部である金属膜２２が形成された部分には、腕先電極２４，２５が形成されたが、本発明の他の実施形態として、緩衝部である金属膜２２の周囲の領域には腕先電極を形成することなく、水晶素地が露出した無電極領域としてもよい。
In this embodiment, the
上記各実施形態では、基部１０の一部を構成する接合部１３は、第１，第２腕部１１，１２の延出方向とは逆方向に延びて、前記延出方向に直交する方向の一方（図３では右方）へ延びていたが、接合部１３は、図１４の音叉型水晶振動片３の外形図に示すように、前記直交する方向の両方（図１４の左方及び右方）へ延びる左右対称な形状であってもよく、あるいは、図１５に示すように、前記直交する方向の両方（図１５の左方及び右方）へ延びて、更に、第１，第２腕部１１，１２の延出方向にそれぞれ平行に延びる左右対称な形状であってもよく、あるいは、図１６に示すように、第１，第２腕部１１，１２の間から、第１，第２腕部１１，１２の延出方向と同方向に延びる形状であってもよい。これら各形状の音叉型水晶振動片３では、ベース４の各電極パッド７，７に接合される接合部位である２つの金属バンプ８，８は、図１４〜図１６に示すように、接合部１３の上記のように延びた終端付近とすることができる。なお、接合部１３は、前記延出方向に直交する方向へ延びる部分や前記延出方向と同方向へ延びる部分が形成されていなくてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
上記各実施形態では、音叉型水晶振動片に適用して説明したが、これに限るものではなく、水晶以外の他の圧電材料を用いてもよい。 In each of the above embodiments, the description has been made by applying to the tuning-fork type crystal vibrating piece. However, the present invention is not limited to this, and a piezoelectric material other than quartz may be used.
１ 音叉型水晶振動子
２ パッケージ
３ 音叉型水晶振動片
４ ベース
５ 蓋体
７ 電極パッド
８ 金属バンプ
９ 枕部
１０ 基部
１１ 第１腕部
１２ 第２腕部
１３ 接合部
１５ 第１励振電極
１６ 第２励振電極
１７，１８ 引出電極
１９，２０ 周波数調整用金属膜
２１ 無電極領域
２２ 金属膜（緩衝部）
２４，２５ 腕先電極
２６ 水晶
DESCRIPTION OF
24, 25
Claims (3)
前記第４工程では、各音叉型振動片は、前記一方の主面が前記蓋体に対向するように、前記基部が前記パッケージ本体の前記収納部の電極に接合され、
第１工程における音叉型振動片の第１目標周波数と前記第２工程における第２目標周波数との周波数の差の絶対値に対する、前記第２目標周波数と前記第３工程における第３目標周波数との周波数の差の絶対値の比率が、０．５以下である、
ことを特徴とする音叉型振動子の製造方法。 A first step of forming electrodes on a base of the tuning fork type vibrating piece and a plurality of arms extending from the base in a state where a plurality of tuning fork type vibrating pieces are integrally connected to the wafer; A second step of forming a frequency adjusting metal film on the end in the extending direction of one main surface of the front and back main surfaces, and removing a part of the frequency adjusting metal film formed on the end And a fourth step of accommodating each tuning fork type vibrating piece divided into individual tuning fork type vibrating pieces in a housing part of the package body and sealing the opening of the package body with a lid. A tuning fork vibrator manufacturing method comprising:
In the fourth step, each tuning fork type vibrating piece is joined to the electrode of the housing portion of the package body so that the one main surface faces the lid body,
The absolute value of the difference between the first target frequency of the tuning-fork type resonator element in the first step and the second target frequency in the second step is the second target frequency and the third target frequency in the third step. The ratio of the absolute value of the frequency difference is 0.5 or less,
A method for manufacturing a tuning-fork type vibrator characterized by the above.
請求項１に記載の音叉型振動子の製造方法。 In the second step, the metal film for frequency adjustment is formed with a thickness of 9 μm or more.
A method for manufacturing a tuning fork vibrator according to claim 1.
請求項１または２に記載の音叉型振動子の製造方法。 In the third step, the metal film for frequency adjustment formed at the end of the arm in the extending direction is moved from the tip of the end toward the base along the extending direction. Removing over a length of less than half of the length of the metal film for frequency adjustment along the extending direction,
A method for manufacturing a tuning fork vibrator according to claim 1.
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