(57)【要約】【課題】振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減することができる振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法、および振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れが低減された振動素子を提供すること。【解決手段】前記一対の振動腕の共振周波数を測定した結果に基づいて、前記一対の振動腕のそれぞれの前記基部とは反対側である先端側の領域の一部に対してエネルギービームを照射して表面層の一部を除去加工する除去工程を含み、一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積は、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積と同一であり、一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さは、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さと異なる振動素子の周波数調整方法。【選択図】図２
2018165644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部から延出している一対の振動腕とを有する振動素子の共振周波数の調整方法であって、
前記一対の振動腕の共振周波数を測定した結果に基づいて、前記一対の振動腕のそれぞれの前記基部とは反対側である先端側の領域の一部に対してエネルギービームを照射して表面層の一部を除去加工する除去工程を含み、
前記基部の厚さ方向からの平面視で、一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積は、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積と同一であり、
一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さは、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さと異なることを特徴とする振動素子の周波数調整方法。
【請求項２】
前記一対の振動腕のそれぞれの前記先端側の領域は、前記平面視で、前記振動腕の延出している方向と直交する方向に沿う長さである幅が前記基部側の幅に対して大きい幅広部を含む請求項１に記載の振動素子の周波数調整方法。
【請求項３】
前記一対の振動腕のそれぞれの前記先端側の領域は、前記平面視で、前記振動腕の前記表面層として錘膜を含み、
前記エネルギービームが照射される領域は、前記錘膜の少なくとも一部を含む領域である請求項１または２に記載の振動素子の周波数調整方法。
【請求項４】
前記一対の振動腕は、前記平面視で、互いに平行で、かつ、前記基部から同じ向きに延出している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子の周波数調整方法。
【請求項５】
前記一対の振動腕は、前記平面視で、互いに平行であり、
前記エネルギービームが照射される領域は、前記平面視で、前記基部の重心を通り前記一対の振動腕の延出方向に平行な中心線に対して線対称の位置にある請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子の周波数調整方法。
【請求項６】
前記除去工程の後に、所定の物質が存在する閉空間に前記振動素子を収容することにより、前記エネルギービームを照射して除去した除去箇所の表面に前記所定の物質を付着させる付着工程を行う請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子の周波数調整方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子の周波数調整方法を含むことを特徴とする振動素子の製造方法。
【請求項８】
基部と、前記基部から延出している一対の振動腕とを有する振動素子であって、
前記一対の振動腕は、それぞれ、前記基部とは反対側である先端側の領域の一部に凹部を有し、
前記基部の厚さ方向からの平面視で、一方の前記振動腕の前記凹部の面積は、他方の前記振動腕の前記凹部の面積と同一であり、
一方の前記振動腕の前記凹部の深さは、他方の前記振動腕の前記凹部の深さと異なり、
一方の前記振動腕の前記凹部の表面および他方の前記振動腕の前記凹部の表面には、それぞれ、前記振動腕を構成する材料とは異なる材料を含む膜が設けられていることを特徴とする振動素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法および振動素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電振動子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などの振動素子を用いて、角速度や加速度などの物理量を検出する物理量検出装置が知られている。
【０００３】
このような物理用検出装置の一例として、例えば、特許文献１には、基部と、基部から延出された連結アームと、連結アームの先端部から延出された複数の駆動アームと、基部から延出された複数の検出アームと、を備える圧電振動片を備えた振動型ジャイロスコープが開示されている。このような振動型ジャイロスコープは、駆動アームを屈曲振動させた状態で所定方向の角速度を受けると、駆動アームにコリオリ力が作用し、それに伴って、検出アームが屈曲振動する。このような検出アームの屈曲振動を検出することにより、角速度を検出することができる。
【０００４】
また、特許文献１に記載の振動型ジャイロスコープでは、各駆動アームの先端部に金属で構成された錘層が設けられている。そして、駆動アームの共振周波数のアンバランスによって生じる駆動アームから基部への振動漏れを低減するために、各駆動アームの先端部の錘層を除去することにより駆動アームの質量調整を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０５６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の駆動アームの質量調整では、共振周波数の調整量に応じて錘層の平面視における除去面積を調整している。そのため、共振周波数の調整量の違いによって駆動アームごとに平面視における除去面積が異なるので、活性化した除去領域の表面に付着する水分や有機物等の異物の量が駆動アームごとに異なってしまう。その結果、調整した駆動アームの振動バランスが経時的にずれてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減することができる振動素子の周波数調整方法、かかる振動素子の周波数調整方法を含む振動素子の製造方法、および、振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れが低減された振動素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、前述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下により実現することが可能である。
【０００９】
本適用例の振動素子の周波数調整方法は、基部と、前記基部から延出している一対の振動腕とを有する振動素子の共振周波数の調整方法であって、前記一対の振動腕の共振周波数を測定した結果に基づいて、前記一対の振動腕のそれぞれの前記基部とは反対側である先端側の領域の一部に対してエネルギービームを照射して表面層の一部を除去加工する除去工程を含み、前記基部の厚さ方向からの平面視で、一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積は、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射される領域の面積と同一であり、一方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さは、他方の前記振動腕の前記エネルギービームが照射されることで除去される除去深さと異なる。
【００１０】
このような振動素子の周波数調整方法によれば、除去深さを調整することにより共振周波数を調整するため、平面視でのエネルギービームが照射される領域の面積を一対の振動腕で互いに等しくすることができる。そのため、加工面に付着する水分や有機物の量をほぼ等しくすることができるので、調整済みの振動腕の振動バランスが悪化することを低減することができる。よって、振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減することができる。
【００１１】
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記一対の振動腕のそれぞれの前記先端側の領域は、前記平面視で、前記振動腕の延出している方向と直交する方向に沿う長さである幅が前記基部側の幅に対して大きい幅広部を含むことが好ましい。
【００１２】
これにより、振動腕の全長を抑えつつ、振動腕の先端側の質量を高めることができる。また、振動腕の共振周波数の調整を精度よく行うことができる。
【００１３】
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記一対の振動腕のそれぞれの前記先端側の領域は、前記平面視で、前記振動腕の前記表面層として錘膜を含み、前記エネルギービームが照射される領域は、前記錘膜の少なくとも一部を含む領域であることが好ましい。
これにより、振動腕の共振周波数の調整を効率よくかつ精度よく行うことができる。
【００１４】
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記一対の振動腕は、前記平面視で、互いに平行で、かつ、前記基部から同じ向きに延出していることが好ましい。
【００１５】
これにより、面内において一対の振動腕が互いに接近と離間を交互に繰り返す屈曲振動に伴う基部の変形を抑制し、基部から外部への振動漏れをより抑制することができる。
【００１６】
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記一対の振動腕は、前記平面視で、互いに平行であり、前記エネルギービームが照射される領域は、前記平面視で、前記基部の重心を通り前記一対の振動腕の延出方向に平行な中心線に対して線対称の位置にあることが好ましい。
これにより、振動腕の共振周波数の調整を効率よくかつ精度よく行うことができる。
【００１７】
本適用例の振動素子の周波数調整方法では、前記除去工程の後に、所定の物質が存在する閉空間に前記振動素子を収容することにより、前記エネルギービームを照射して除去した除去箇所の表面に前記所定の物質を付着させる付着工程を行うことが好ましい。
【００１８】
これにより、除去箇所にさらに所定の物質やその他の物質が付着することを抑制することができるため、調整済みの振動腕の振動バランスが悪化することをより効果的に低減することができる。
【００１９】
本適用例の振動素子の製造方法は、本適用例の振動素子の周波数調整方法を含む。
このような振動素子の製造方法によれば、振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れが低減された振動素子を得ることができる。
【００２０】
本適用例の振動素子は、基部と、前記基部から延出している一対の振動腕とを有する振動素子であって、前記一対の振動腕は、それぞれ、前記基部とは反対側である先端側の領域の一部に凹部を有し、前記基部の厚さ方向からの平面視で、一方の前記振動腕の前記凹部の面積は、他方の前記振動腕の前記凹部の面積と同一であり、一方の前記振動腕の前記凹部の深さは、他方の前記振動腕の前記凹部の深さと異なり、前記一対の振動腕のそれぞれの前記凹部の表面および他方の前記振動腕の前記凹部の表面には、それぞれ、前記振動腕を構成する材料とは異なる材料を含む膜が設けられている。
【００２１】
このような振動素子によれば、凹部に設けられた膜上にさらに所定の物質やその他の物質が付着することを抑制することができる。そのため、振動腕の振動バランスの悪化を低減することができる。そのため、振動腕の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る振動素子を備える物理量センサーの一例を示す断面図である。
【図２】振動素子の平面図である。
【図３】図２中のＡ１−Ａ１線断面図である。
【図４】振動素子の製造方法の一例を説明するためのフロー図である。
【図５】振動素子形成工程を経て得られた振動素子の平面図である。
【図６】周波数調整工程における振動素子の平面図である。
【図７】周波数調整後の振動素子の平面図である。
【図８】封止工程における振動素子の平面図である。
【図９】従来の振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。
【図１０】第１実施形態に係る振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態に係る振動素子を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法および振動素子の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している箇所や、模式的に示している箇所もある。
【００２４】
また、本明細書において、「同一」および「等しい」とは、実質的に同一または等しいことを示し、機械的な設計および設置等の誤差を含む意味である。したがって、「同一」および「等しい」とは、対象同士の差が±５％以内であることを含む意味である。
【００２５】
＜第１実施形態＞
１．物理量センサー
まず、本適用例の振動素子の製造方法の説明に先立ち、本適用例の振動素子を備える物理量センサーについて簡単に説明する。
【００２６】
図１は、第１実施形態に係る振動素子を備える物理量センサーの一例を示す断面図である。
【００２７】
図１に示す物理量センサー１０は、振動素子１と、この振動素子１を収容するパッケージ１１と、振動素子１をパッケージ１１に対して支持している支持基板１２および配線パターン１３と、パッケージ１１内に配置されている回路素子１４と、を有している。
【００２８】
パッケージ１１は、振動素子１を収納する凹部を有する箱状のベース１１１と、ベース１１１の凹部の開口を塞ぐようにベース１１１に接合部材１１３を介して接合された板状のリッド１１２と、を有する。パッケージ１１内の空間Ｓ（閉空間）は、減圧（真空）状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。また、ベース１１１の底部には、封止孔としての貫通孔１１５が設けられており、貫通孔１１５は、例えば各種ガラス材料や金属材料等を用いて形成された封止材１１６により封止されている。
【００２９】
ベース１１１の凹部は、開口側に位置する上段面と、底部側に位置する下段面と、これらの面の間に位置する中段面と、を有する。このベース１１１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスや、各種ガラス材料を用いることができる。また、リッド１１２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース１１１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース１１１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。また、本実施形態では、接合部材１１３としてシームリングを用いるが、接合部材１１３は、例えば、低融点ガラス、接着剤等を用いて構成されたものであってもよい。
【００３０】
ベース１１１の凹部の上段面および中段面には、それぞれ、複数の接続端子（図示せず）が設けられている。中段面に設けられている複数の接続端子のうち、一部は、ベース１１１に設けられた配線層（図示せず）を介して、ベース１１１の底面に設けられた端子（図示せず）に電気的に接続され、残部は、上段に設けられている複数の接続端子に配線（図示せず）を介して電気的に接続されている。これら接続端子は、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）等のメタライズ層（下地層）に、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）等の各被膜を積層した金属被膜で構成されている。
【００３１】
回路素子１４は、ベース１１１の凹部の下段面に接着剤１６等によって固定されている。接着剤１６としては、例えば、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系の接着剤を用いることができる。回路素子１４は、図示しない複数の端子を有し、この各端子が導電性ワイヤー１５によって、前述した中段面に設けられている各接続端子と電気的に接続されている。この回路素子１４は、振動素子１を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動素子１に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。
【００３２】
また、ベース１１１の凹部の上段面に設けられている複数の接続端子には、導電性接着剤１７を介して、配線パターン１３が接続されている。この配線パターン１３は、支持基板１２に接合されている。また、導電性接着剤１７としては、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤を用いることができる。
【００３３】
支持基板１２は、中央部に開口を有しており、その開口内には、配線パターン１３が有する複数の長尺状のリードが延びている。これらリードの先端部には、導電性のバンプ（図示せず）を介して振動素子１が接続されている。
【００３４】
なお、本実施形態では、回路素子１４がパッケージ１１の内部に設けられているが、回路素子１４は、パッケージ１１の外部に設けられていてもよい。
【００３５】
２．振動素子
図２は、振動素子の平面図である。図３は、図２中のＡ１−Ａ１線断面図である。なお、図２では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、各軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「−」とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、＋Ｚ軸方向側を「上」、−Ｚ軸方向側を「下」ともいう。また、本実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、水晶の結晶軸である電気軸、機械軸および光軸にそれぞれ対応している。
【００３６】
図２に示す振動素子１は、Ｚ軸まわりの角速度ωを検出するセンサー素子である。この振動素子１は、振動体４（振動片）と、振動体４の表面に形成された電極膜パターン（図示せず）および錘膜パターン５と、を有している。なお、図２および図３では電極膜パターンの図示を省略している。
【００３７】
−振動体−
振動体４は、水晶基板の結晶軸であるＹ軸（機械軸）およびＸ軸（電気軸）で規定されるＸＹ平面に広がりを有し、Ｚ軸（光軸）方向に厚さを有する板状をなしている。すなわち、振動体４は、Ｚカット水晶板で構成されている。なお、Ｚ軸は、振動体４の厚さ方向と必ずしも一致している必要はなく、常温近傍における周波数の温度による変化を小さくする観点から、厚さ方向に対して若干傾けてもよい。具体的には、Ｚカット水晶板とは、Ｚ軸に直交した面をＸ軸およびＹ軸の少なくとも一方を中心に０度〜１０度の範囲で回転させた面が、主面となるようなカット角の水晶板を含む。なお、振動体４は、シリコン等の圧電性を有しないものであってもよく、この場合、振動体４上に圧電素子を適宜設ければよい。
【００３８】
本実施形態の振動体４は、いわゆるダブルＴ型の形状をなしている。この振動体４は、基部４１と、基部４１から延出している一対の連結腕４２、４３と、連結腕４２から延出している２つの駆動振動腕４４、４５と、連結腕４３から延出している２つの駆動振動腕４６、４７と、基部４１から延出している２つ（一対）の検出振動腕４８、４９と、を有している。なお、この振動体４は、図２中の左右で対称に形成されている。本実施形態では、互いに平行でかつ基部４１に対して同じ方向（＋Ｙ軸方向）に延出している一対の駆動振動腕４４、４６と、互いに平行でかつ基部４１に対して同じ方向（−Ｙ軸方向）に延出している一対の駆動振動腕４５、４７とを有する。すなわち、本実施形態では、２組の「一対の振動腕」を有する。
【００３９】
基部４１は、前述した支持基板１２および配線パターン１３を介して、パッケージ１１のベース１１１に固定されている。
【００４０】
連結腕４２、４３は、基部４１からＸ軸方向に沿って互いに反対方向に延出している。なお、連結腕４２、４３の上面および下面のそれぞれに、その長さ方向（Ｘ軸方向）に延在する溝または孔を設けてもよい。
【００４１】
駆動振動腕４４、４５は、連結腕４２の先端部からＹ軸方向に沿って互いに反対方向に延出している。同様に、駆動振動腕４６、４７は、連結腕４３の先端部からＹ軸方向に沿って互いに反対方向に延出している。本実施形態では、駆動振動腕４４、４５、４６、４７の先端側の領域は、それぞれ、駆動振動腕４４、４５、４６、４７の基端側の領域の幅Ｗ２よりも広い幅Ｗ１を有する幅広部４４１、４５１、４６１、４７１を含む。なお、駆動振動腕４４〜４７の上面および下面には、それぞれ、その延出方向に延在する溝または孔が設けられていてもよい。
【００４２】
検出振動腕４８、４９は、基部４１からＹ軸方向に沿って互いに反対方向に延出している。本実施形態では、検出振動腕４８、４９の先端側の領域は、それぞれ、検出振動腕４８、４９の基端側の領域の幅よりも広い幅を有する幅広部４８１、４９１を有する。なお、検出振動腕４８、４９の上面および下面には、それぞれ、その延出方向に延在する溝または孔が設けられていてもよい。
【００４３】
−電極膜パターン−
前述した振動体４の表面に設けられている電極膜パターンは、図示しないが、駆動振動腕４４〜４７に設けられている駆動信号電極および駆動接地電極と、検出振動腕４８、４９に設けられている検出信号電極および検出接地電極と、これらの電極に対応して基部４１に設けられている複数の端子と、を有している。
【００４４】
−錘膜パターン−
錘膜パターン５は、図示しないが、前述した電極膜パターン上に設けられている。図２に示すように、複数の錘膜パターン５は、駆動振動腕４４、４５、４６、４７の先端部（幅広部４４１、４５１、４６１、４７１）に設けられている錘膜５１、５２、５３、５４（表面層）と、検出振動腕４８、４９の先端部（幅広部４８１、４９１）に設けられている錘膜５５、５６と、を有している。
【００４５】
錘膜５１〜５４は、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数（以下、「駆動周波数」とも言う）を調整する機能を有する。錘膜５５、５６は、検出振動腕４８、４９の共振周波数（以下、「検出周波数」とも言う）を調整する機能を有する。
【００４６】
図２に示すように、錘膜５１〜５４の一部は除去されている。そのため、幅広部４４１は、錘膜５１の一部が除去されることで形成された凹部５１１を有する。幅広部４５１は、錘膜５２の一部が除去されることで形成された凹部５２１を有する。幅広部４６１は、錘膜５３の一部が除去されることで形成された凹部５３１を有する。幅広部４７１は、錘膜５４の一部が除去されることで形成された凹部５４１を有する。後述するが、このように錘膜５１〜５４の一部を除去することにより、漏れ振動を除去することができる。
【００４７】
凹部５１１と凹部５３１とは、基部４１の中心を通り、Ｙ軸に平行な線分Ａを中心として対称な位置に設けられている。同様に、凹部５２１と凹部５４１とは、線分Ａを中心として対称な位置に設けられている。また、本実施形態では、凹部５１１、５２１、５３１、５４１は、幅広部４４１、４５１、４６１、４７１の先端側に位置している。
【００４８】
凹部５１１〜５４１は、基部４１の厚さ方向からの平面視で、互いに同一の形状および同一の面積である。なお、本実施形態では凹部５１１〜５４１の平面視での形状は、矩形状であるが、これに限定されず、いかなる形状であってもよい。また、凹部５１１〜５４１の平面視での面積は、例えば、１μｍ２〜２００００μｍ２程度である。
【００４９】
本実施形態では、凹部５１１〜５４１の少なくとも１つの深さは、その他の凹部の深さとは異なる。例えば、本実施形態では、図３に示すように、凹部５１１の深さｄ１は、凹部５３１の深さｄ３よりも深い。また、図示はしないが、凹部５２１の深さｄ２は、凹部５４１の深さｄ４よりも深い。また、凹部５１１〜５４１の深さｄ１〜ｄ４は、それぞれ、例えば、１ｎｍ〜２０００ｎｍ程度である。
【００５０】
凹部５１１〜５４１の表面には、膜５０が設けられている。本実施形態では、膜５０は、例えばシリコーンを含む単分子膜で構成されている。凹部５１１〜５４１の表面に設けられた各膜５０の膜厚ｄ５は、等しい。また、膜５０の膜厚ｄ５は、例えば、０．１ｎｍ〜５ｎｍ程度である。後述するが、この膜５０を備えることで、周波数の経時変化を抑制し、経時的な漏れ振動を低減することができる。
【００５１】
このような錘膜５１〜５６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金属（金属材料）、無機化合物、樹脂等を用いることができるが、金属または無機化合物を用いるのが好ましい。金属または無機化合物は、気相成膜法により簡単かつ高精度に成膜することができる。また、金属または無機化合物で構成された錘膜５１〜５６は、エネルギービームの照射により効率的かつ高精度に除去することができる。このようなことから、錘膜パターン５を金属または無機化合物で成膜することにより形成することで、後述する周波数調整がより効率的かつ高精度なものとなる。
【００５２】
かかる金属材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、駆動電極や検出電極と一括形成できるという観点から、かかる金属材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔまたはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金を用いるのが好ましい。
【００５３】
また、かかる無機化合物としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、シリカ（酸化シリコン）、チタニア（酸化チタン）、ジルコニア、イットリア、リン酸カルシウム等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン、窒化ボロン等の窒化物セラミックス、グラファイト、タングステンカーバイト等の炭化物系セラミックス、その他、例えばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料などが挙げられ、中でも、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いるのが好ましい。
【００５４】
具体的には、錘膜５１〜５６は、例えば、Ｃｒ（クロム）からなる下地層に、Ａｕ（金）からなる上層を積層した構成であることが好ましい。これにより、水晶を用いて形成された振動体４に対する密着性に優れるとともに、共振周波数の調整を高精度にかつ効率よく行うことができる。
【００５５】
また、各錘膜５１〜５６の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下程度である。
【００５６】
以上説明した振動素子１では、振動素子１に角速度が加わらない状態において、駆動信号端子に駆動信号を入力することで駆動信号電極と駆動接地電極との間に電界が生じると、各駆動振動腕４４〜４７が図２中の矢印αに示す方向に屈曲振動（駆動振動）を行う。このとき、駆動振動腕４４、４５と駆動振動腕４６、４７とが図２にて左右対称の振動を行っているため、基部４１および検出振動腕４８、４９は、ほとんど振動しない。
【００５７】
この駆動振動を行っている状態で、Ｚ軸に沿った軸ａ（重心）周りの角速度ωが振動素子１に加わると、検出振動（検出モードの振動）が励振される。具体的には、駆動振動腕４４〜４７および連結腕４２、４３に図２中矢印γで示す方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。これに伴い、この連結腕４２、４３の振動を打ち消すように、検出振動腕４８、４９に図２中矢印βに示す方向の検出振動が励起される。そして、この検出振動により検出振動腕４８、４９に発生した電荷を、検出信号電極から検出信号として取り出し、この検出信号に基づいて角速度が求められる。
【００５８】
以上説明したような振動素子１は、基部４１と、基部４１から延出している一対の振動腕とを有する。本実施形態では、振動素子１は、一対の駆動振動腕４４、４６（一対の振動腕）と、一対の駆動振動腕４５、４７（一対の振動腕）とを有する。また、駆動振動腕４４は、基部４１とは反対側である先端側の領域（幅広部４４１）の一部に凹部５１１を有し、駆動振動腕４６は、基部４１とは反対側である先端側の領域（幅広部４６１）の一部に凹部５３１を有する。同様に、駆動振動腕４５は、基部４１とは反対側である先端側の領域（幅広部４５１）の一部に凹部５２１を有し、駆動振動腕４７は、基部４１とは反対側である先端側の領域（幅広部４７１）の一部に凹部５４１を有する。また、基部４１の厚さ方向からの平面視で、駆動振動腕４４（一方の振動腕）の凹部５１１の面積は、駆動振動腕４６（他方の振動腕）の凹部５３１の面積と同一である。駆動振動腕４４（一方の振動腕）の凹部５１１の深さｄ１は、駆動振動腕４６（他方の振動腕）の凹部５３１の深さｄ３と異なる。同様に、基部４１の厚さ方向からの平面視で、駆動振動腕４５（一方の振動腕）の凹部５２１の面積は、駆動振動腕４７（他方の振動腕）の凹部５４１の面積と同一である。駆動振動腕４５（一方の振動腕）の凹部５２１の深さｄ２は、駆動振動腕４７（他方の振動腕）の凹部５４１の深さｄ４と異なる。そして、駆動振動腕４４（一方の振動腕）の凹部５１１の表面および駆動振動腕４６（他方の振動腕）の凹部５３１の表面には、それぞれ、駆動振動腕４４、４６を構成する材料とは異なる材料を含む膜５０が設けられている。同様に、駆動振動腕４５（一方の振動腕）の凹部５２１の表面および駆動振動腕４７（他方の振動腕）の凹部５４１の表面には、それぞれ、駆動振動腕４５、４７を構成する材料とは異なる材料を含む膜５０が設けられている。このような振動素子１によれば、凹部５１１〜５４１に設けられた膜５０上にさらに所定の物質（例えば、水分や有機物等）が付着することを抑制することができる。そのため、経時的に駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが悪化することを低減することができる。そのため、駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減することができる。
【００５９】
以上説明したような物理量センサー１０は、前述したように、駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れを低減する振動素子１を備えている。そのため、物理量センサー１０は、高精度であり、かつ、安定性に優れている。
【００６０】
３．物理量センサーの製造方法
次に、物理量センサーの製造方法について、前述した物理量センサー１０を製造する場合を例に説明する。
【００６１】
図４は、振動素子の製造方法の一例を説明するためのフロー図である。
物理量センサー１０の製造方法は、図４に示すように、［１］振動素子形成工程（ステップＳ１）と、［２］実装工程（ステップＳ２）と、［３］周波数調整工程（ステップＳ３）と、［４］封止工程（ステップＳ４）と、を有している。ここで、物理量センサー１０の製造方法は、振動素子１の周波数調整方法および振動素子１の製造方法を含んでいる。振動素子１の周波数調整方法は、上記［１］〜［４］工程のうち、少なくとも［３］工程を有している。振動素子１の製造方法は、上記［１］〜［４］工程のうち、少なくとも［１］工程および［３］工程を有している。以下、各工程を順次説明する。
【００６２】
［１］振動素子形成工程（ステップＳ１）
図５は、振動素子形成工程を経て得られた振動素子の平面図である。
【００６３】
まず、図５に示す振動素子１ａ（周波数調整前の振動素子１ａ）を形成する。すなわち、本工程では、図５に示すように、凹部５１１、５２１、５３１、５４１が形成される前の錘膜５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａと、錘膜５５、５６と、を有する錘膜パターン５ａを備える振動素子１ａを形成する。
【００６４】
具体的には、例えば、まず、振動体４の母材である水晶基板を用意し、その水晶基板の一方の面上にフォトレジストを塗布して、振動体４に対応する形状に露光・現像することにより、レジストマスク（図示せず）を得る。次に、レジストマスクが形成された状態で水晶基板の両面にそれぞれ、例えば蒸着法、スパッタ法等によりＣｒ層、Ａｕ層をこの順で成膜し、Ａｕ層上に例えばめっき法等によりＮｉ層を成膜する。その後、レジストマスクを例えばエッチング等により除去することによりマスクを得る。
【００６５】
次に、水晶基板の一方の面側からマスクを介して水晶基板を例えばＣ４Ｆ８をエッチングガスとして用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりドライエッチングする。これにより、振動体４を形成する。なお、この段階では、振動体４は、水晶基板の他の部分に連結した状態（以下、「ウエハー状態」とも言う）である。このウエハー状態では、振動体４は、例えば、幅および厚さのうちの少なくとも一方が小さく脆弱に形成された折り取り部を介して水晶基板の他の部分に連結されている。また、ウエハー状態では、水晶基板に複数の振動素子１を一括して形成することができる。
【００６６】
その後は、例えば、振動体４の表面に、例えば、スパッタリング等の成膜装置によって金属膜を一様に形成する。そして、フォトレジストを塗布して、露光・現像することにより、レジストマスクを得た後、エッチング液を用いて、レジストマスクから露出している部分の金属膜を除去する。これにより、電極膜パターンが形成される。
次いで、電極膜パターン上に、例えばマスク蒸着により錘膜パターン５ａを形成する。
【００６７】
以上のようにして振動素子１ａを形成する。
なお、振動素子１ａを形成した後に、必要に応じて、検出振動腕４８、４９の共振周波数と駆動振動腕４４〜４７の共振周波数との差である離調周波数を調整する離調周波数調整工程を行うことができる。離調周波数調整工程では、例えば、検出振動腕４８、４９および駆動振動腕４４〜４７のそれぞれの共振周波数を測定し、その測定結果に基づいて、錘膜５５、５６の少なくとも一部を除去する。これにより、検出振動腕４８、４９の共振周波数を調整し、離調周波数を調整することができる。
【００６８】
［２］実装工程（ステップＳ２）
次に、図示はしないが、ウエハー状態の振動素子１ａを水晶基板から切り離し（例えば折り取り部を折り取り）、振動素子１ａを、前述したパッケージ１１のベース１１１に実装する（図１参照）。なお、本工程では、リッド１１２は、ベース１１１に接合していない。また、本工程では、回路素子１４は、ベース１１１の凹部の下段面に接着剤１６によって固定されており、配線パターン１３は、導電性接着剤１７によってベース１１１の凹部の上段面に設けられている複数の接続端子に接続されている（図１参照）。
【００６９】
［３］周波数調整工程（ステップＳ３）
図６は、周波数調整工程における振動素子の平面図である。図７は、周波数調整後の振動素子の平面図である。
【００７０】
次に、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数が互いに等しくなるように、錘膜５１ａ〜５４ａの一部を除去して、振動漏れ量の調整を行う。ここで、「振動漏れ量」とは、駆動振動腕４４〜４７を駆動振動させており、かつ回転が加わっていない時に、検出振動腕４８、４９から出力される信号（オフセットあるいはゼロ点信号）の大きさのことをいう。
【００７１】
本工程では、まず、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を測定する。また、錘膜５１ａ〜５４ａの少なくとも１つの一部を規定量だけ除去し、それによる駆動周波数の変化量を測定することで、加工量に対する駆動周波数の変化量を求める。なお、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を測定すること、および、駆動周波数の変化量を求めることは、複数の振動体４ごとに行う。
【００７２】
次いで、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数の測定結果、および、加工量に対する駆動周波数の変化量に基づいて、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数が互いに等しくなるように、図６に示すようにエネルギービームＥを錘膜５１ａ〜５４ａの一部に照射して、図７ｓに示すように錘膜５１ａ〜５４ａの一部を除去する。これにより、図７に示すように、凹部５１１〜凹部５４１が形成される。
【００７３】
エネルギービームＥ（エネルギー線）としては、例えば、パルス幅が１ｐｓ（ピコ秒）以下であるレーザー（例えば、エキシマレーザー）や、イオンビーム等を用いることが好ましい。特に、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）や、ＩＢＦ（Ion Beam Figuring）等のイオンビームを用いることが好ましい。また、ＦＩＢを用いることで、微細な加工をより高精度に行うことができる。ＩＢＦを用いることで、微細な加工を迅速に行うことができるので、生産性を高めることができる。
【００７４】
図６に示すように、エネルギービームＥを照射する領域Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４（照射領域）は、幅広部４４１、４５１、４６１、４７１の先端側である。また、領域Ｓ５１と領域Ｓ５３とは線分Ａを中心として線対称な位置にある。同様に、領域Ｓ５１と領域Ｓ５３とは線分Ａを中心として線対称な位置にある。また、領域Ｓ５１〜Ｓ５４は、平面視で、互いに同一の形状および同一の面積である。領域Ｓ５１〜Ｓ５４の平面視での面積は、例えば、１μｍ２〜２００００μｍ２程度である。
【００７５】
また、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数の測定結果、および、加工量に対する駆動周波数の変化量に基づいて、領域Ｓ５１〜Ｓ５４ごとにエネルギービームＥの照射時間、照射量または出力を設定することが好ましい。これにより、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数の合わせ込みを高精度に行うことができる。本実施形態では、例えば、領域Ｓ５１、Ｓ５２に対するエネルギービームＥの照射時間、照射量または出力は、領域Ｓ５３、Ｓ５４に対するそれよりも大きい。
【００７６】
以上のようにして、図７に示す振動素子１ｂを形成する。本実施形態では、前述したように、エネルギービームＥの照射時間、照射量または出力を調整しているため、振動素子１ｂでは、駆動振動腕４４の凹部５１１の深さｄ１は、駆動振動腕４６の凹部５３１の深さｄ３よりも深く形成される（図３参照）。また、図示はしないが、駆動振動腕４５の凹部５２１の深さｄ２は、駆動振動腕４７の凹部５４１の深さｄ４よりも深く形成される。なお、深さｄ１、ｄ３の大小関係および深さｄ２、ｄ４の大小関係は、それぞれ、逆であってもよい。
【００７７】
また、振動素子１ｂが有する凹部５１１〜５４１の表面は、エネルギービームＥの照射により、ダングリングボンドが露出した状態であり、化学的に活性な状態である。なお、エネルギービームＥを照射した後に例えば洗浄等を行うことにより、凹部５１１〜５４１の表面を化学的に活性な状態としてもよい。
【００７８】
［４］封止工程（ステップＳ４）
次に、ベース１１１に対して接合部材１１３によりリッド１１２を接合し、ベース１１１の凹部を封止する。これにより、パッケージ１１内に振動素子１ｂを収容する（図１参照）。封止工程は、リッド１１２を接合する封止工程１と、パッケージ１１内を所定の環境、例えば真空状態にして密封する封止工程２と、を含むものである。
【００７９】
〈封止工程１〉
ベース１１１に対するリッド１１２の接合は、ベース１１１上に接合部材１１３（シームリング）を設け、接合部材１１３上にリッド１１２を載置して、例えば抵抗溶接機を用いて、ベース１１１に接合部材１１３をシーム溶接することによって行われる。
【００８０】
図８は、封止工程における振動素子の平面図である。
本工程では、シーム溶接によって、接着剤１６や導電性接着剤１７から発生したガスがパッケージ１１内部に発生する。例えば、接着剤１６や導電性接着剤１７にシリコーン系の接着剤を用いている場合には、パッケージ１１内部は、シリコーンを含むガスで充填された状態となる。ここで、前述したように、凹部５１１〜５４１の表面は、ダングリングボンドが露出した状態であり、化学的に活性な状態である。そのため、凹部５１１〜５４１の表面のダングリングボンドは、接着剤１６や導電性接着剤１７から発生したガス中に含まれる物質Ｍ（例えば、シリコーン分子）と化学的に結合し易い状態にある（図８参照）。それゆえ、シーム溶接時に、例えば数秒程度の短時間で、凹部５１１〜５４１の表面のダングリングボンドと物質Ｍとが結合する。これにより、凹部５１１〜５４１の表面全体に膜５０が形成され、凹部５１１〜５４１の表面は安定化した状態となる（図２参照）。例えば、接着剤１６や導電性接着剤１７がシリコーン系の接着剤を用いている場合には、シリコーンを含む単分子膜で構成された膜５０が形成される。
【００８１】
なお、膜５０を構成している物質（例えば、シリコーン分子）はダングリングボンドを備えておらず、安定した状態であるため、膜５０の表面は、他の物質（例えば水分や有機物等）と化学的に結合し難い状態である。それゆえ、経時的に膜５０の表面に他の物質が付着することにより、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数が変化することを抑制または防止することができる。そのため、周波数の経時変化により、駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが崩れることを低減することができる。
【００８２】
また、膜５０が単分子膜である場合、膜５０を形成している分子の分子量や重合度等によって膜５０の厚さが規定される。そのため、接着剤１６や導電性接着剤１７の種類等によって、膜５０の厚さを予め把握することができる。それゆえ、前述した周波数調整工程（ステップＳ３）で除去加工する除去量は、膜５０の重さ分を差し引いた量とすることで、より高精度に周波数調整を行うことができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、膜５０は、接着剤１６や導電性接着剤１７から発生したガス中に含まれる物質Ｍを用いて形成されているが、膜５０は、他の物質を用いて形成されていてもよい。例えば、エネルギービームＥを照射した後でシーム溶接する前に、予め所望の物質（物質Ｍまたはその他の物質）を凹部５１１〜５４１に化学的に結合させてもよい。
また、膜５０が確実に形成されるように加熱工程（アニール工程）を追加してもよい。
【００８４】
〈封止工程２〉
次に、真空チャンバ（図示せず）内で貫通孔１１５からシーム溶接時にパッケージ１１内部に発生したガスを排出し、封止材１１６により貫通孔１１５を封止する（図１参照）。
以上のようにして物理量センサー１０を形成することができる。
【００８５】
前述したように、振動素子１ａの周波数調整方法は、［３］周波数調整工程（ステップＳ３）を有する。すなわち、振動素子１ａの周波数調整方法は、基部４１と、基部４１から延出している一対の振動腕とを有する振動素子１ａの共振周波数の調整方法である。本実施形態では、振動素子１ａは、一対の駆動振動腕４４、４６（一対の振動腕）と、一対の駆動振動腕４５、４７（一対の振動腕）とを有する。また、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を測定した結果に基づいて、駆動振動腕４４〜４７のそれぞれの幅広部４４１〜４７１に設けられた錘膜５１ａ〜５４ａ（基部４１とは反対側である先端側の領域）の一部に対してエネルギービームＥを照射して表面層（本実施形態では錘膜５１、５２、５３、５４）の一部を除去加工する除去工程（周波数調整工程）を含む。そして、基部４１の厚さ方向からの平面視で、駆動振動腕４４（一方の振動腕）のエネルギービームＥが照射される領域Ｓ５１の面積は、駆動振動腕４６（他方の振動腕）のエネルギービームＥが照射される領域Ｓ５３の面積と同一である。駆動振動腕４４（一方の振動腕）のエネルギービームＥが照射されることで除去される除去深さ（深さｄ１）は、駆動振動腕４６（他方の振動腕）のエネルギービームＥが照射されることで除去される除去深さ（深さｄ３）と異なる（本実施形態では、深さｄ１＞深さｄ３）。同様に、平面視で、駆動振動腕４５（一方の振動腕）のエネルギービームＥが照射される領域Ｓ５２の面積は、駆動振動腕４７（他方の振動腕）のエネルギービームＥが照射される領域Ｓ５４の面積と同一である。駆動振動腕４５（一方の振動腕）の深さｄ２は、駆動振動腕４７（他方の振動腕）の深さｄ４と異なる（本実施形態では、深さｄ２＞深さｄ４）。
【００８６】
このような振動素子１の周波数調整方法によれば、深さｄ１〜ｄ４を調整することにより、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を調整するため、領域Ｓ５１〜Ｓ５４の平面視での面積を駆動振動腕４４〜４７で互いに等しくすることができる。そのため、凹部５１１〜５４１に付着する物質Ｍの量を等しくすることができるので、調整済みの駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが悪化することを低減することができる。よって、周波数の経時変化による振動漏れを低減することができる。また、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を測定した結果等に基づいて、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を調整するため、振動素子１ごとに振動バランスの精度をより高めることができる。
【００８７】
また、周波数調整方法としては、例えば平面視での除去面積を調整する方法と、本実施形態のように除去深さを調整する方法とがあるが、前者は、後者に比べてエネルギービームＥを走査する移動量（走査量）が多い。これに対し、後者は、例えば照射時間を調整すればよく、エネルギービームＥを走査する移動量（走査量）を前者よりも少なくすることができる。よって、本実施形態の周波数調整方法によれば、平面視での除去面積を調整する方法よりも、容易かつ効率よく周波数の調整を行うことができる。
【００８８】
図９は、従来の振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。すなわち、共振周波数の調整量に応じて錘膜５１〜５４の平面視における除去面積を調整した場合の振動漏れ量を示すグラフである。なお、図９に示す１つの線分が、従来の周波数調整方法が施された１つの振動素子の結果を示している。
【００８９】
図９に示すように、レーザーの照射領域の平面視での面積を調整することにより駆動振動腕の共振周波数を調整した場合、調整後においては、振動漏れ量を零に近づけることができる。しかし、調整後の封止工程１および封止工程２の処理によって振動漏れ量が大きくなっている。このように、従来の周波数調整方法では、調整前の振動漏れ量の大きさによらず、調整後に経時的に振動漏れ量が大きくなってしまう。
【００９０】
図１０は、第１実施形態に係る振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。すなわち、図１０は、領域Ｓ５１〜Ｓ５４の面積が等しく、深さｄ１〜ｄ４にバラつきがある場合の振動漏れ量を示すグラフである。なお、図１０に示す１つの線分が、本実施形態の周波数調整方法が施された１つの振動素子１（振動素子１ａ、１ｂ）の結果を示している。
【００９１】
図１０に示すように、除去深さ（深さｄ１〜ｄ４）を調整することにより駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を調整した場合、調整後において、振動漏れ量を零に近づけることができる。さらに、調整後の封止工程１および封止工程２においても、その処理によって振動漏れ量が過剰に大きくなることはない。このように、本実施形態の周波数調整方法によれば、調整後においても経時的に振動漏れ量が大きくなることを抑制することができる。これは、錘膜５１〜５４の平面視における除去面積を調整するよりも除去深さを調整した方が、共振周波数の調整量に応じた錘膜５１〜５４の除去量の差（バラつき）に対する凹部５１１〜５４１の表面積の差（バラつき）を小さくできるためである。凹部５１１〜５４１の表面積の差（バラつき）を小さくできることで、各凹部５１１〜５４１の表面上に形成される膜５０の大きさ（表面に付着する物質Ｍの量）の差（バラつき）を小さくすることができる。そのため、本実施形態によれば、調整済みの駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的に悪化することを低減することができる。
【００９２】
また、前述したように、一対の駆動振動腕４４、４６（振動腕）は、平面視で、互いに平行である。同様に、一対の駆動振動腕４５、４７（振動腕）は、平面視で、互いに平行である。また、エネルギービームＥが照射される領域Ｓ５１と領域Ｓ５３とは、平面視で、基部４１の重心を通り一対の駆動振動腕４４、４６（一対の駆動振動腕４５、４７）の延出方向に平行な中心線、すなわち軸ａを通り駆動振動腕４４、４６の延出方向に沿った線分Ａに対して線対称の位置にある。同様に、領域Ｓ５２と領域Ｓ５４は、基部４１の中心線、すなわち軸ａを通り駆動振動腕４５、４７の延出方向に沿った線分Ａに対して線対称の位置にある。これにより、微小な調整を要する駆動振動腕４４〜４７の共振周波数の調整を効率よくかつ精度よく行うことができる。
【００９３】
また、前述したように、本実施形態の周波数調整方法では、［３］周波数調整工程（ステップＳ３）の後の［４］封止工程（ステップＳ４）にて、凹部５１１〜５４１の表面に物質Ｍを付着させて膜５０を形成している。すなわち、除去工程である［３］周波数調整工程（ステップＳ３）の後に、［４］封止工程（ステップＳ４）において、所定の物質Ｍが存在する閉空間（空間Ｓ）に振動素子１ｂを収容することにより、エネルギービームＥを照射して除去した除去箇所である凹部５１１〜５４１の表面に所定の物質Ｍを付着させる付着工程を行う。これにより、調整済みの駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが悪化することをより効果的に低減することができる。特に、各膜５０の表面が化学的に安定な状態であることが好ましい。これにより、膜５０の表面に、さらに所定の物質Ｍやその他の物質が付着することを抑制することができる。
【００９４】
また、前述したように、駆動振動腕４４の先端側の領域は、平面視で、駆動振動腕４４の延出している方向と交差する方向に沿った幅Ｗ１が基部４１側の幅Ｗ２に対して大きい幅広部４４１を含み、駆動振動腕４６の先端側の領域は、平面視で、駆動振動腕４６の延出している方向と直交する方向に沿う長さである幅Ｗ１が基部４１側の幅Ｗ２に対して大きい幅広部４６１を含む。同様に、駆動振動腕４５の先端側の領域は、幅広部４５１を含み、駆動振動腕４７の先端側の領域は、幅広部４７１を含む。これにより、駆動振動腕４４〜４７の全長を抑えつつ、駆動振動腕４４〜４７の先端側の質量を高めることができる。また、幅広部４４１〜４７１を有することで、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数の調整を効率よくかつ精度よく行うことができる。
【００９５】
さらに、前述したように、振動素子１ａでは、駆動振動腕４４の先端側の領域（幅広部４４１）は、平面視で、駆動振動腕４４の表面層として錘膜５１ａを含み、駆動振動腕４６の先端側の領域（幅広部４６１）は、平面視で、駆動振動腕４６の表面層として錘膜５３ａを含む。同様に、振動素子１ａでは、駆動振動腕４５の先端側の領域（幅広部４５１）は、平面視で、駆動振動腕４５の表面層として錘膜５２ａを含み、駆動振動腕４７の先端側の領域（幅広部４７１）は、平面視で、駆動振動腕４７の表面層として錘膜５４ａを含む。そして、エネルギービームＥが照射される領域Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４は、錘膜５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａの少なくとも一部を含む領域である。本実施形態では、領域Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４は、錘膜５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ内に収まっている。これにより、駆動振動腕４４〜４７の共振周波数を効率よくかつ高精度に合わせ込むことができる。特に、錘膜５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａがＡｕ（金）を含む場合には、加工がし易いため、効率よく除去加工を行うことができる。
【００９６】
また、前述したように、駆動振動腕４４、４６（一対の振動腕）は、平面視で、互いに平行で、かつ、基部４１に対して同じ側に延出している。同様に、駆動振動腕４５、４７（一対の振動腕）は、平面視で、互いに平行で、かつ、基部４１に対して同じ側に延出している。このような振動素子１（振動素子１ａ）によれば、面内（Ｘ−Ｙ平面内）において一対の駆動振動腕４４、４６が互いに接近と離間を交互に繰り返す屈曲振動と、一対の駆動振動腕４４、４６が互いに接近と離間を交互に繰り返す屈曲振動とに伴う基部４１の変形を抑制し、基部４１から外部への振動漏れをより抑制することができる。また、このような振動素子１（振動素子１ａ）に対して本実施形態における調整方法を用いることで、駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れが低減され、よって、高精度でかつ安定性の高い振動素子１を実現することができる。
【００９７】
以上、説明したように、振動素子１の製造方法は、振動素子１ａの周波数調整方法を含む。これにより、駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的にずれることによる振動漏れが低減された振動素子１を得ることができる。そして、このような振動素子１を物理量センサー１０に適用することで、高精度でかつ安定性の高い物理量センサー１０を実現することができる。
【００９８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１１は、第２実施形態に係る振動素子を示す図である。
【００９９】
本実施形態は、錘層を備えていないこと以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１００】
図１１に示す振動素子１Ａは、振動素子１が有する錘膜５１〜５６を備えていない。また、幅広部４４１〜４７１には電極パターン（図示せず）が設けられておらず、幅広部４４１〜４７１は水晶がむき出しの状態である。この振動素子１Ａでは、幅広部４４１、４５１、４６１、４７１の先端側に凹部５１１Ａ、５２１Ａ、５３１Ａ、５４１Ａが形成されている。凹部５１１Ａ、５２１Ａ、５３１Ａ、５４１Ａは、振動素子１の凹部５１１、５２１、５３１、５４１とほぼ同様の構成（例えば、形状および配置等）である。また、凹部５１１Ａ、５２１Ａ、５３１Ａ、５４１Ａの表面には、膜５０が設けられている。
【０１０１】
本実施形態では、「表面層」とは、幅広部４４１、４５１、４６１、４７１の表面側の部分のことを示す。
【０１０２】
このような振動素子１Ａ（より正確には周波数調整することにより振動素子１Ａとなる振動素子）に対しても、前述した周波数調整方法を用いることで、調整済みの駆動振動腕４４〜４７の振動バランスが経時的に悪化することを低減することができる。
【０１０３】
図１２は、第２実施形態に係る振動素子の周波数調整方法の各工程における振動漏れ量を示すグラフである。なお、図１２は、図１０に対応している。
【０１０４】
図１２に示すように、振動素子１Ａにおいても、振動素子１と同様に、調整後において、振動漏れ量を零に近づけることができる。さらに、調整後の封止工程１および封止工程２においても、その処理によって振動漏れ量が過剰に大きくなることはない。このように、本実施形態の周波数調整方法によれば、第１実施形態における振動素子１ａの周波数調整方法と同様に、調整後においても経時的に振動漏れ量が大きくなることを抑制することができる。
【０１０５】
以上、本発明の振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法および振動素子を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１０６】
なお、前述した実施形態では、振動素子は、幅広部を有していたが、幅広部を有していなくてもよい。すなわち、駆動振動腕の先端側の領域の幅は、基端側の領域と同様の幅と同じであってもよい。また、振動素子は、平面視で、互いに平行でかつ基部に対して同じ側に延出している一対の駆動振動腕を２組有していたが、一対の駆動振動腕は１組であってもよい。
【０１０７】
また、前述した実施形態では、振動素子は、いわゆるダブルＴ型の形状をなしているが、これに限定されず、例えば、Ｈ型、二脚音叉、三脚音叉、直交型、角柱型等の種々の形態であってもよい。
【０１０８】
また、前述した振動体（振動片）の構成材料としては、例えば、水晶以外の、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や圧電セラミックス等の圧電材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…振動素子、１Ａ…振動素子、１ａ…振動素子、１ｂ…振動素子、４…振動体、５…錘膜パターン、５ａ…錘膜パターン、１０…物理量センサー、１１…パッケージ、１２…支持基板、１３…配線パターン、１４…回路素子、１５…導電性ワイヤー、１６…接着剤、１７…導電性接着剤、４１…基部、４２…連結腕、４３…連結腕、４４…駆動振動腕、４５…駆動振動腕、４６…駆動振動腕、４７…駆動振動腕、４８…検出振動腕、４９…検出振動腕、５０…膜、５１…錘膜、５１ａ…錘膜、５２…錘膜、５２ａ…錘膜、５３…錘膜、５３ａ…錘膜、５４…錘膜、５４ａ…錘膜、５５…錘膜、５６…錘膜、１１１…ベース、１１２…リッド、１１３…接合部材、１１５…貫通孔、１１６…封止材、４４１…幅広部、４５１…幅広部、４６１…幅広部、４７１…幅広部、４８１…幅広部、４９１…幅広部、５１１…凹部、５１１Ａ…凹部、５２１…凹部、５２１Ａ…凹部、５３１…凹部、５３１Ａ…凹部、５４１…凹部、５４１Ａ…凹部、Ａ…線分、Ｅ…エネルギービーム、Ｍ…物質、Ｓ…空間、Ｓ１…ステップ、Ｓ２…ステップ、Ｓ３…ステップ、Ｓ４…ステップ、Ｓ５１…領域、Ｓ５２…領域、Ｓ５３…領域、Ｓ５４…領域、ａ…軸、ｄ５…膜厚、α…矢印、β…矢印、γ…矢印、ω…角速度、ｄ１…深さ、ｄ３…深さ、Ｗ１…幅、Ｗ２…幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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