(57)【要約】  圧電振動子（１）の製造方法は、圧電振動素子（１００）を導電性接着剤（３４０，３４２）を介してベース部材（３００）に実装すること、ベース部材（３００）に実装された圧電振動素子（１００）を周囲よりも高温及び高湿の環境に所定時間維持すること、イオンビームによるエッチングによって圧電振動素子（１００）の周波数調整を行うこと、及び、圧電振動素子（１００）を密封封止するように、リッド部材（２００）を接合材（３５０）を介してベース部材（３００）に接合することを含む。
2016204110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）圧電振動素子を導電性接着剤を介してベース部材に実装すること、
（ｂ）前記ベース部材に実装された圧電振動素子を周囲よりも高温及び高湿の環境に所定時間維持すること、
（ｃ）イオンビームによるエッチングによって前記圧電振動素子の周波数調整を行うこと、及び、
（ｄ）前記圧電振動素子を密封封止するように、リッド部材を接合材を介して前記ベース部材に接合すること
を含む、圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記（ｂ）は、前記圧電振動素子を４０℃以上１２１℃以下の温度、かつ、７０％ＲＨ以上９５％ＲＨ以下の湿度の環境において、３０分以上１６８時間以下の時間に維持することを含む、請求項１記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
前記ベース部材は、前記圧電振動素子が搭載される上面に形成された接続電極と、当該接続電極から前記ベース部材の上面の外縁に向かって引き出された引出電極とを含み、
前記（ａ）は、前記圧電振動素子を前記導電性接着剤を介して前記接続電極に電気的に接続することを含む、請求項１又は２に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
前記圧電振動素子は、圧電基板と、前記圧電基板に形成された励振電極とを含み、
前記（ｃ）は、前記励振電極をイオンビームによるエッチングによってトリミングすることを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記圧電基板は水晶基板である、請求項４記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
前記リッド部材は、前記ベース部材に対向する凹部を有するキャップである、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項７】
前記接合材は樹脂接着剤である、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振装置や帯域フィルタなどに用いられる圧電振動子の製造方法として、例えば特許文献１に記載されているように、圧電振動素子（例えば水晶片）を導電性接着剤を介して基板上に実装し、所望の周波数特性を備えるよう圧電振動素子の周波数調整を行い、その後、凹状の金属カバーによって圧電振動素子を内部空間に密封封止することによって圧電振動子を製造することが知られている。【０００３】
しかしながら、従来、圧電振動素子の封止工程の製造プロセス又は完成後の製品使用時等において、密封封止した内部空間の湿度によって導電性接着剤の物性変化が引き起こされ、これによって圧電振動子の周波数特性が変動することがあった。このような周波数特性の変動は、所望の周波数特性を得るための周波数調整の工程を行った後に起こり、また、周波数特性の変動量は製品ごとにばらつきがあって予測が困難であることから、所望の周波数特性を備える圧電振動子を製造することが難しい場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、所望の周波数特性を備える圧電振動子を容易に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る圧電振動子の製造方法は、（ａ）圧電振動素子を導電性接着剤を介してベース部材に実装すること、（ｂ）ベース部材に実装された圧電振動素子を周囲よりも高温及び高湿の環境に所定時間維持すること、（ｃ）イオンビームによるエッチングによって圧電振動素子の周波数調整を行うこと、及び、（ｄ）圧電振動素子を密封封止するように、リッド部材を接合材を介してベース部材に接合することを含む。【０００７】
上記構成によれば、基板上に実装された圧電振動素子を高温及び高湿の環境に維持し、その後に圧電振動素子の周波数調整を行う。これにより、周波数特性の変動を顕在化させて、かかる顕在化した製品ごとの周波数特性のばらつきをも考慮して、所望の周波数特性を得るための圧電振動素子の周波数調整を行うことができる。したがって、所望の周波数特性を備える圧電振動子を容易に製造することができる。【０００８】
上記圧電振動子の製造方法において、（ｂ）は、圧電振動素子を４０℃以上１２１℃以下の温度、かつ、７０％ＲＨ以上９５％ＲＨ以下の湿度の環境において、３０分以上１６８時間以下の時間に維持することを含んでもよい。【０００９】
上記圧電振動子の製造方法において、ベース部材は、圧電振動素子が搭載される上面に形成された接続電極と、接続電極からベース部材の上面の外縁に向かって引き出された引出電極とを含み、（ａ）は、圧電振動素子を導電性接着剤を介して接続電極に電気的に接続することを含んでもよい。【００１０】
上記圧電振動子の製造方法において、圧電振動素子は、圧電基板と、圧電基板に形成された励振電極とを含み、（ｃ）は、励振電極をイオンビームによるエッチングによってトリミングすることを含んでもよい。【００１１】
上記圧電振動子の製造方法において、圧電基板は水晶基板であってもよい。【００１２】
上記圧電振動子の製造方法において、リッド部材は、ベース部材に対向する凹部を有するキャップであってもよい。【００１３】
上記圧電振動子の製造方法において、接合材は樹脂接着剤であってもよい。【００１４】
これによれば、樹脂接着剤による湿気の影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所望の周波数特性を備える圧電振動子を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を説明するための実験例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を説明するための実験例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。
【００１８】
図１及び図２を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る圧電振動子を説明する。この圧電振動子は、後述の本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を適用して製造されたものである。ここで、図１は、圧電振動子の分解斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２においては圧電振動素子の各種電極は図示を省略している。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る圧電振動子１は、圧電振動素子１００と、リッド部材の一例であるキャップ２００と、ベース部材の一例である基板３００とを備える。キャップ２００及び基板３００は、圧電振動素子１００を収容するためのケース又はパッケージである。
【００２０】
圧電振動素子１００は、圧電基板１１０と、圧電基板１１０に形成された第１及び第２励振電極１２０，１３０とを含む。第１励振電極１２０は、圧電基板１１０の第１面１１２に形成され、また、第２励振電極１３０は、圧電基板１１０の第１面１１２とは反対の第２面１１４に形成されている。
【００２１】
圧電基板１１０は、所与の圧電材料から形成され、その材料は特に限定されるものではない。図１に示す例では、圧電振動素子１００は、ＡＴカット水晶基板である圧電基板１１０を有する水晶振動素子である。ＡＴカットの水晶基板は、人工水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１度３０分回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面（以下、「ＸＺ´面」と呼ぶ。他の軸によって特定される面についても同様である。）と平行な面を主面として切り出されたものである。図１に示す例では、ＡＴカット水晶基板である圧電基板１１０は、Ｚ´軸方向に平行な長手方向と、Ｘ軸方向に平行な短手方向と、Ｙ´軸方向に平行な厚さ方向を有しており、ＸＺ´面において略矩形形状をなしている。ＡＴカット水晶基板を用いた水晶振動素子は、広い温度範囲で極めて高い周波数安定性を有し、また、経時変化特性にも優れている上、低コストで製造することが可能である。また、ＡＴカット水晶振動素子は、厚みすべり振動モード（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｓｈｅａｒ  Ｍｏｄｅ）を主振動として用いられることが多い。
【００２２】
なお、本実施形態に係る圧電基板は上記構成に限定されるものではなく、例えば、Ｘ軸方向に平行な長手方向と、Ｚ´軸方向に平行な短手方向とを有するＡＴカット水晶基板を適用してもよいし、ＡＴカット以外の異なるカットの水晶基板であってもよいし、又は、水晶以外のセラミックなどのその他の圧電材料を適用してもよい。
【００２３】
第１励振電極１２０は、圧電基板１１０の第１面１１２（Ｙ´軸正方向側のＸＺ´面）に形成され、また、第２励振電極１３０は、圧電基板１１０の第１面１１２とは反対の第２面１１４（すなわち、Ｙ´軸負方向側のＸＺ´面）に形成されている。第１及び第２励振電極１２０，１３０は一対の電極であり、ＸＺ´面において互いに略全体が重なり合うように配置されている。
【００２４】
圧電基板１１０には、第１励振電極１２０に引出電極１２２を介して電気的に接続された接続電極１２４と、第２励振電極１３０に引出電極１３２を介して電気的に接続された接続電極１３４とが形成されている。具体的には、引出電極１２２は、第１面１１２において第１励振電極１２０からＺ´軸負方向側短辺に向かって引き出され、さらに圧電基板１１０のＺ´軸負方向側の側面を通って、第２面１１４に形成された接続電極１２４に接続されている。他方、引出電極１３２は、第２面１１４において第２励振電極１３０からＺ´軸負方向側短辺に向かって引き出され、第２面１１４に形成された接続電極１３４に接続されている。接続電極１２４，１３４は、Ｚ´軸負方向側の短辺に沿って配置され、これらの接続電極１２４，１３４は、後述する導電性接着剤３４０，３４２を介して基板３００に電気的導通を図るとともに機械的に保持される。なお、本実施形態において、接続電極１２４，１３４及び引出電極１２２，１３２の配置やパターン形状は限定されるものではなく、他の部材との電気的接続を考慮して適宜変更することができる。
【００２５】
第１及び第２励振電極１２０，１３０を含む上記各電極は、例えば、下地をクロム（Ｃｒ）層で形成し、クロム層の表面に金（Ａｕ）層を形成してもよく、その材料は限定されるものではない。
【００２６】
キャップ２００は、基板３００の第１面３０２に対向して開口した凹部２０４を有する。凹部２０４には、開口の全周に亘って、凹部２０４の底面から立ち上がるように形成された縁部２０２が設けられており、縁部２０２は、基板３００の第１面３０２に対向する端面２０５を有する。図２に示すように、この端面２０５は、凹部２０４の底面から略垂直に立ち上がるように突出する縁部２０２の先端面であってもよい。キャップ２００の材料は、例えば金属であってもよい。これによればキャップ２００を接地電位に電気的に接続させることによりシールド機能を付加することができる。あるいは、キャップ２００は、絶縁材料又は金属・絶縁材料の複合構造であってもよい。
【００２７】
変形例として、キャップ２００は、凹部開口中心から開口縁に向かって開口縁から突出するフランジ部を有してもよい。この場合、フランジ部が基板の第１面に対向する端面を有してもよい。フランジ部を有するキャップによれば、端面のサイズ、すなわちキャップと基板との接合領域の面積を大きくできるため、両者の接合強度の向上が図れる。
【００２８】
基板３００の第１面３０２には、圧電振動素子１００が搭載される。図１に示す例では、基板３００は、Ｚ´軸方向に平行な長手方向と、Ｘ軸方向に平行な短手方向と、Ｙ´軸方向に平行な厚さ方向を有しており、ＸＺ´面において略矩形形状をなしている。基板３００は、例えば絶縁性セラミックで形成されている。より具体的には、複数の絶縁性セラミックシートを積層して焼成することによって形成されている。あるいは、基板３００は、ガラス材料（例えばケイ酸塩ガラス、又はケイ酸塩以外を主成分とする材料であって、昇温によりガラス転移現象を有する材料）、水晶材料（例えばＡＴカット水晶）又はガラスエポキシ材料などで形成してもよい。基板３００は耐熱性材料から構成されることが好ましい。基板３００は、単層であっても複数層であってもよく、複数層である場合、第１面３０２の最表層に形成された絶縁層を含んでもよい。また、基板３００は、平板な板状をなしてもよいし、あるいは、キャップ２００に対向する向きに開口した凹状をなしてもよい。図２に示すように、キャップ２００及び基板３００の両者が接合材３５０を介して接合されることによって、圧電振動素子１００が、キャップ２００の凹部２０４と基板３００とによって囲まれた内部空間（キャビティ）２０６に密封封止される。
【００２９】
接合材３５０は、キャップ２００又は基板３００の全周に亘って環状に設けられており、キャップ２００の縁部２０２の端面２０５と、基板３００の第１面３０２との間に介在している。接合材３５０は樹脂接着剤（例えばエポキシ接着剤）である。なお、接合材３５０は低融点ガラス（例えば鉛ホウ酸系や錫リン酸系等）であってもよい。
【００３０】
図２に示す例では、圧電振動素子１００は、その一方端（導電性接着剤３４０，３４２側の端部）が固定端であり、その他方端が自由端となっている。なお、変形例として、圧電振動素子１００は、長手方向の両端において基板３００に固定されていてもよい。
【００３１】
図１に示すように、基板３００は、第１面３０２（上面）に形成された接続電極３２０，３２２と、接続電極３２０，３２２から第１面３０２の外縁に向かって引き出される引出電極３２０ａ，３２２ａとを含む。接続電極３２０，３２２は、圧電振動素子１００が基板３００の第１面３０２の略中央に配置することができるように、基板３００の外縁よりも内側に配置されている。
【００３２】
接続電極３２０には、導電性接着剤３４０を介して、圧電振動素子１００の接続電極１２４が接続され、他方、接続電極３２２には、導電性接着剤３４２を介して、圧電振動素子１００の接続電極１３４が接続される。
【００３３】
引出電極３２０ａは、接続電極３２０から基板３００のいずれか１つのコーナー部に向かって引き出され、他方、引出電極３２２ａは、接続電極３２２から基板３００の他の１つのコーナー部に向かって引き出されている。また、基板３００の各コーナー部には、複数の外部電極３３０，３３２，３３４，３３６が形成されており、図１に示す例では、引出電極３２０ａがＸ軸負方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部に形成された外部電極３３０に接続され、他方、引出電極３２２ａがＸ軸正方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部に形成された外部電極３３２に接続されている。また図１に示すように、残りのコーナー部には、外部電極３３４，３３６が形成されていてもよく、これらの外部電極は圧電振動素子１００とは電気的に接続されないダミーパターンであってもよい。ダミーパターンは、圧電振動子が実装される実装基板（図示しない）に設けられた端子（他のいずれの電子素子とも接続されない端子）に電気的に接続されてもよい。このようなダミーパターンを形成することにより、外部電極を形成するための導電材料の付与が容易になり、また、全てのコーナー部に外部電極を形成することができるため、圧電振動子を他の部材に電気的に接続する処理工程も容易となる。
【００３４】
図１に示す例では、基板３００のコーナー部は、その一部が円筒曲面状（キャスタレーション形状とも呼ばれる。）に切断して形成された切り欠き側面を有しており、外部電極３３０，３３２，３３４，３３６は、このような切り欠き側面及び第２面３０４（下面）にかけて連続的に形成されている。なお、基板３００のコーナー部の形状はこれに限定されるものではなく、切り欠きの形状は平面状であってもよいし、切り欠きがなく、コーナー部の角が残っていてもよい。
【００３５】
なお、基板３００の接続電極、引出電極及び外部電極の各構成は上述の例に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。例えば、接続電極３２０，３２２は、一方がＺ´軸正方向側に形成され、他方がＺ´軸負方向側に形成されるなど、基板３００の第１面３０２上において互いに異なる側に配置されていてもよい。このような構成においては、圧電振動素子１００が、長手方向の一方端及び他方端の両方において基板３００に支持されることになる。また、外部電極の個数は４つに限るものではなく、例えば対角上に配置された２つであってもよい。また、外部電極はコーナー部に配置されたものに限らず、コーナー部を除く基板３００のいずれかの側面に形成されてもよい。この場合、既に説明したとおり、側面の一部を円筒曲面状に切断した切り欠き側面を形成し、コーナー部を除く当該側面に外部電極を形成してもよい。さらに、ダミーパターンである他の外部電極３３４，３３６は形成しなくてもよい。また、基板３００に第１面３０２から第２面３０４へ貫通するスルーホールを形成し、このスルーホールによって第１面３０２に形成した接続電極から第２面３０４へ電気的導通を図ってもよい。
【００３６】
図１に示すような圧電振動子１においては、外部電極３３０，３３２を介して、圧電振動素子１００における一対の第１及び第２励振電極１２０，１３０の間に交流電圧を印加することにより、厚みすべり振動モードなどの所定の振動モードで圧電基板１１０が振動し、該振動に伴う共振特性が得られる。
【００３７】
次に、図３のフローチャートに基づいて本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を説明する。本実施形態では、一例として、図１及び図２に示す圧電振動子を製造する方法を説明する。
【００３８】
図３に示すように、圧電振動素子１００を導電性接着剤３４０，３４２を介して基板３００に実装する（Ｓ１０）。
【００３９】
まず、圧電振動素子１００及び基板３００をそれぞれ用意する。圧電振動素子１００が水晶振動子である場合、水晶材料を人工水晶又は天然水晶の原石から所定のカット角でウエハ状に切り出し、ダイシング又はエッチングすることによって所定の矩形の外形形状に形成し、その後、スパッタ法又は真空蒸着法等によって第１及び第２励振電極１２０，１３０をはじめとする各種電極を形成する。また、基板３００の第１面３０２に、例えば、ペースト状の導電材料を所定領域に塗布し、塗布した導電材料を焼成することによって接続電極、引出電極及び外部電極を含む電極パターンを形成する。これらの電極パターンは、スパッタ法、真空蒸着法又はめっき法を適宜組み合わせても形成することができる。
【００４０】
導電性接着剤３４０，３４２は、例えば、基板３００の接続電極３２０，３２２又は圧電振動素子１００の接続電極１２４，１３４に予め設けておき、圧電振動素子１００を基板３００に搭載した後に熱硬化させる。導電性接着剤３４０，３４２の熱硬化は、例えば約１８０℃以上１９０℃以下の温度に約３０分維持することによって行う。
【００４１】
なお、圧電振動素子１００は、ウエハ状の基板を個片化したそれぞれの基板３００に実装してもよいし、あるいは、ウエハ状の基板のそれぞれの領域に実装してもよい。ウエハ状の基板に圧電振動素子１００を実装した場合は、後工程において圧電振動素子１００ごとに基板３００がダイシングなどによって個片化される。
【００４２】
次に、基板３００に実装された圧電振動素子１００を高温及び高湿の環境に維持する（Ｓ１１）。
【００４３】
具体的には、基板３００上の圧電振動素子１００をオーブンなどの処理装置の密閉空間に収容する。この密閉空間は、圧電振動子の製造環境である周囲から独立して、大気中においてその温度及び湿度を制御可能となっている。
【００４４】
ここで、ステップＳ１１における温度環境は、例えば、４０℃以上１２１℃以下の範囲であってもよい。４０℃未満では製造環境の周囲の温度（例えば２５℃）とそれほど温度差がなく、また１２１℃を超えると圧電振動素子１００や基板３００を構成する材料が劣化するおそれがある。好ましくは、温度環境は９２℃以上９８℃以下の範囲（すなわち９５℃付近）であってもよい。
【００４５】
また、ステップＳ１１における湿度環境は、例えば、７０％ＲＨ以上９５％ＲＨの範囲であってもよい。７０％ＲＨ未満では製造環境の周囲の湿度とそれほど湿度差がなく、また９５％ＲＨを超えると圧電振動素子１００や基板３００に結露が生じるおそれがある。好ましくは、湿度環境は８２％ＲＨ以上８８％ＲＨの範囲（すなわち８５％ＲＨ付近）であってもよい。
【００４６】
また、ステップＳ１１における処理時間は、例えば、３０分以上１６８時間以下の範囲であってもよい。３０分未満であると高温及び高湿の効果が得られにくい場合があり、また１６８時間を超えると圧電振動子の製造工程の効率化の妨げとなる場合がある。処理時間が長ければ長いほど高温及び高湿の効果を得ることができる。好ましくは、処理時間は３０分以上２４時間以下の範囲であってもよい。
【００４７】
なお、ステップ１１における温度及び湿度の環境は、導電性接着剤３４０，３４２の処理（ステップ１０）又は接合材３５０の処理（ステップＳ１３）よりも低い温度かつ高い湿度環境であってもよい。また、ステップ１１における処理時間は、導電性接着剤３４０，３４２の処理（ステップ１０）又は接合材３５０の処理（ステップＳ１３）の各処理時間よりも長くてもよい。
【００４８】
こうして、基板３００上の圧電振動素子１００を、周囲よりも高温及び高湿の環境に所定時間維持することによって、導電性接着剤３４０，３４２の湿度による物性変化を敢えて引き起こし、また、導電性接着剤３４０，３４２に残存する熱応力を緩和させることができる。導電性接着剤３４０，３４２は、圧電振動素子１００と基板３００との両者を機械的かつ電気的に接続する部位であるため、湿度による物性変化や残存する熱応力が圧電振動子の周波数特性の変動を招く要因となりやすい。そこで、ステップＳ１１による処理によって、後述する周波数調整を行う前に、圧電振動子の周波数特性の変動を顕在化させる。
【００４９】
上記ステップＳ１１は、キャップ２００が搭載される前であって、基板３００上の圧電振動素子１００が外部に露出している状況下で行われることから、導電性接着剤３４０，３４２を目標とすべき温度及び湿度に容易に制御することができる。
【００５０】
次に、所望の周波数特性を得るための圧電振動素子１００の周波数調整を行う（Ｓ１２）。
【００５１】
具体的には、真空下においてプラズマを形成し、プラズマ中のＡｒイオンに高電圧を印加することによってＡｒイオンによるイオンビームを形成し、このイオンビームを、圧電振動素子１００における第１励振電極１２０（すなわち基板３００を向く側とは反対側の励振電極）に照射する。圧電振動素子１００の第１励振電極１２０は、イオンビームによるエッチングによってトリミングされ、その厚さが徐々に薄くなり、圧電振動素子１００の周波数は、所望の目標値に向かって徐々に高くなる方向に調整される。イオンビームの照射量は、イオンビームの照射源と圧電振動素子１００との間に設けたシャッタ（図示しない）を開閉動作させることによって制御することができる。このようなイオンビームによる照射工程は、例えば、周波数調整前の測定値と目標値との差分に応じて１回又は複数回行うことができ、複数回行う場合は照射ごとに周波数を測定し、かかる測定値と目標値に基づいて繰り返し行ってもよい。
【００５２】
このように、上記ステップＳ１２による圧電振動素子１００の周波数調整を、上記ステップＳ１１の周波数特性の変動を顕在化させる工程終了後のいずれかのタイミングで行うことによって、上記ステップＳ１１によって顕在化した製品ごとの周波数特性のばらつきをも考慮して、所望の周波数特性を得るよう周波数特性の調整を容易に行うことができる。
【００５３】
その後、キャップ２００を接合材３５０を介して基板３００に接合する（Ｓ１３）。
【００５４】
例えば、接合材３５０が樹脂接着剤である場合、ディッピング法などによってペースト状の樹脂接着剤をキャップ２００の端面２０５に設け、その後、キャップ２００を基板３００に接合することができる。接合材３５０が樹脂接着剤である場合、キャップ搭載後、例えば１５０℃以上１８０℃以下の範囲で加熱し硬化させることによって、キャップ２００と基板３００とを接合する。あるいは、接合材３５０として、低融点ガラスを用いてもよく、この場合、キャップ搭載後、例えば３００℃以上３６０℃以下の範囲で加熱し焼成させることによって、キャップ２００と基板３００とを接合する。樹脂接着剤は、ガラス材料よりも湿気を内部空間２０６に取り込みやすいが、本実施形態によればこのような樹脂接着剤による湿気の影響を抑制することができるため、接合材３５０として樹脂接着剤を用いた場合にも有益である。
【００５５】
本実施形態に係る圧電振動子の製造方法によれば、基板３００上に実装された圧電振動素子１００を高温及び高湿の環境に維持し、その後に圧電振動素子１００の周波数調整を行う。これにより、周波数特性の変動を顕在化させて、かかる顕在化した製品ごとの周波数特性のばらつきをも考慮して、所望の周波数特性を得るための圧電振動素子１００の周波数調整を行うことができる。したがって、所望の周波数特性を備える圧電振動子を容易に製造することができる。
【００５６】
次に、図４及び図５を参照しつつ、圧電振動素子１００の高温及び高湿の環境に維持する工程（図３のステップＳ１１）について実験例を説明する。
【００５７】
図４のグラフは、高温高湿処理（ステップＳ１１）についての試験データを示すものである。具体的には、高温高湿処理（条件：温度９５℃及び湿度８５％ＲＨ）を（１）処理なし（処理０分）、（２）処理時間３０分、（３）処理時間２時間及び（４）処理時間２４時間に維持した４種類の各サンプルを、その後の環境試験として、温度８５℃及び湿度８５％ＲＨに所定時間放置したときの周波数変動を示すものである。図４のグラフの縦軸は周波数変動率［ｐｐｍ］（高温高湿処理前の共振周波数に対する高温高湿処理前後の共振周波数の差分の割合）を示し、横軸は試験時間［ｈｒ］（環境試験の放置時間）を示している。
【００５８】
図５のグラフは、図４のグラフのうち、環境試験の放置時間が５００時間経過のデータの正規分布（±３σの範囲及び平均値を示す）を示したものである。
【００５９】
図４に示されるとおり、高温高湿処理の処理時間が０分の場合よりも、処理時間が３０分の場合が周波数変動率の絶対値を小さくできる。また、図５に示されるとおり、環境試験の放置時間が５００時間経過したデータを平均値で見ると、高温高湿処理の時間が長ければ長いほど周波数変動率の絶対値が小さくなり、０［ｐｐｍ］に近づくことがわかる。
【００６０】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６１】
１  圧電振動子
１００  圧電振動素子
１１０  圧電基板
１２０  第１励振電極
１３０  第２励振電極
２００  キャップ（リッド部材）
２０４  凹部
３００  基板（ベース部材）
３２０，３２２  接続電極
３２０ａ，３２２ａ  引出電極
３４０，３４２  導電性接着剤
３５０  接合材
【図１】
2016204110.tif 000003
【図２】
2016204110.tif 000004
【図３】
2016204110.tif 000005
【図４】
2016204110.tif 000006
【図５】
2016204110.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月1日(2017.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかしながら、従来、圧電振動素子の封止工程の製造プロセス又は完成後の製品使用時等において、密封封止した内部空間の湿度によって導電性接着剤の物性変化が引き起こされ、これによって圧電振動子の周波数特性が変動することがあった。このような周波数特性の変動は所望の周波数特性を得るための周波数調整の工程を行った後に起こり、また、周波数特性の変動量は製品ごとにばらつきがあって予測が困難であることから、所望の周波数特性を備える圧電振動子を製造することが難しい場合があった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
接合材３５０は、キャップ２００又は基板３００の全周に亘って環状に設けられており、キャップ２００の縁部２０２の端面２０５と、基板３００の第１面３０２との間に介在している。接合材３５０は樹脂接着剤（例えばエポキシ接着剤）である。なお、接合材３５０は低融点ガラス（例えばホウ酸鉛系やリン酸錫系等）であってもよい。
【国際調査報告】
2016204110.tif 000008
2016204110.tif 000009