(57)【要約】      （修正有）【課題】振動素子の周波数調整を行った後にパッケージに実装する場合、振動素子にかかる実装ストレスを軽減し、実装ストレスによる振動素子の周波数変動が軽減できる振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】振動デバイス1は、ベース５１と、ベースに取り付けられている第１中継基板４と、第１中継基板に取り付けられている第２中継基板３と、第１中継基板との間に第２中継基板を挟むように配置され、第２中継基板に取り付けられている振動素子２と、を有する。第２中継基板は、振動素子と電気的に接続されており、平面視で、第１中継基板と重なり振動素子と重ならない領域に位置している端子を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに取り付けられている第１中継基板と、
前記第１中継基板に取り付けられている第２中継基板と、
前記第１中継基板との間に前記第２中継基板を挟むように配置され、前記第２中継基板に取り付けられている振動素子と、を有し、
前記第２中継基板は、前記振動素子と電気的に接続されており、平面視で、前記第１中継基板と重なり前記振動素子と重ならない領域に位置している端子を有していることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
前記端子は、前記第２中継基板の前記振動素子側の面に配置されている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記第２中継基板は、
前記第１中継基板に取り付けられている第１部分と、
前記振動素子が配置されている第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを接続する接続部と、を有している請求項１または２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記接続部は、
第３部分と、
前記第１部分と前記第３部分とを第１軸上で接続する第１梁部と、
前記第２部分と前記第３部分とを前記第１軸と交差する第２軸上で接続する第２梁部と、を有している請求項３に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第１部分は、枠状をなし、
前記第３部分は、枠状をなすと共に、前記第１部分の内側に位置し、
前記第２部分は、前記第３部分の内側に位置している請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第１部分は、
前記第１軸に交差する方向であって、前記第１軸に対して両側において接合部材を介して前記第１中継基板に取り付けられている請求項３ないし５のいずれか１項に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記端子は、平面視で、前記接合部材と重なって配置されている請求項６に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記第１中継基板の前記ベースに取り付けられるための接合部は、平面視で、前記第２中継基板および前記振動素子と重ならない領域に配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記ベースとの間に前記第１中継基板、前記第２中継基板および前記振動素子を収納するように前記ベースに接合されている蓋体を有している請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
前記第１中継基板は、前記振動素子の駆動回路を有する回路素子である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動デバイス。
【請求項１１】
第１中継基板と、前記第１中継基板に取り付けられている第２中継基板と、前記第１中継基板との間に前記第２中継基板を挟むように配置され、前記第２中継基板に取り付けられている振動素子と、を有する積層構造体を準備する工程と、
前記振動素子の周波数を測定する工程と、を有し、
前記第２中継基板は、前記振動素子と電気的に接続されており、平面視で、前記第１中継基板と重なり前記振動素子と重ならない領域に位置している端子を有し、
前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記端子を介して前記振動素子の周波数測定を行うことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記積層構造体を準備する工程に先立って行われ、
前記第２中継基板に支持されていない状態で前記振動素子の周波数を測定する工程を有している請求項９に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記振動素子は、振動基板と、前記振動基板の一方の主面に配置されている第１励振電極と、他方の主面に配置されている第２励振電極と、を有し、
前記第２中継基板に支持されていない状態で前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記第１励振電極を加工し、
前記積層構造体の状態で前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記第２励振電極を加工する請求項１２に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記積層構造体の状態で前記振動素子の周波数を測定する工程の後に行われ、
前記第１中継基板をベースに配置する工程と、
前記ベースとの間に前記積層構造体を収納するように、前記ベースに蓋体を接合する工程と、を有する請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の振動デバイスの製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の振動デバイスを備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている水晶発振器は、パッケージと、パッケージに収納されたＩＣチップ、測定用基板および水晶振動素子と、を有している。また、このような水晶発振器では、まず、測定用基板に水晶振動素子を固定した状態で水晶振動素子の周波数調整を行い、その後、測定用基板をパッケージに固定した状態で再び水晶振動素子の周波数調整を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９５５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような水晶振動素子の周波数調整方法では、測定用基板に水晶振動素子を固定した状態で水晶振動素子の周波数調整を行い、その後、測定用基板をパッケージに固定するため、水晶振動素子の周波数が実装ストレスにより変動してしまう。その結果、パッケージ固定後の水晶振動素子の周波数調整が煩雑になる。
【０００５】
本発明の目的は、振動素子の周波数調整を行った後にパッケージに実装する場合、振動素子にかかる実装ストレスを軽減し、実装ストレスによる振動素子の周波数変動が軽減できる振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の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、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
本適用例の振動デバイスは、ベースと、
前記ベースに取り付けられている第１中継基板と、
前記第１中継基板に取り付けられている第２中継基板と、
前記第１中継基板との間に前記第２中継基板を挟むように配置され、前記第２中継基板に取り付けられている振動素子と、を有し、
前記第２中継基板は、前記振動素子と電気的に接続されており、平面視で、前記第１中継基板と重なり前記振動素子と重ならない領域に位置している端子を有していることを特徴とする。
これにより、第２中継基板の端子を介して振動素子の発振周波数測定が可能となり、そのため、振動素子の周波数調整が可能となる。その後ベース（パッケージ）に第１中継基板を実装する場合、第２中継基板と振動素子に加わる実装ストレスが軽減され、周波数調整後の振動素子の周波数変動が抑えられる。
【０００８】
本適用例の振動デバイスでは、前記端子は、前記第２中継基板の前記振動素子側の面に配置されていることが好ましい。
これにより、端子にプローブ（検査用の端子）を当て易くなり、振動素子の周波数測定が容易となる。
【０００９】
本適用例の振動デバイスでは、前記第２中継基板は、
前記第１中継基板に取り付けられている第１部分と、
前記振動素子が配置されている第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを接続する接続部と、を有していることが好ましい。
これにより、第１中継基板やベースの変形に起因して生じる応力が振動素子に伝わり難くなる。そのため、振動素子の周波数特性の変動を抑制することができる。
【００１０】
本適用例の振動デバイスでは、前記接続部は、
第３部分と、
前記第１部分と前記第３部分とを第１軸上で接続する第１梁部と、
前記第２部分と前記第３部分とを前記第１軸と交差する第２軸上で接続する第２梁部と、を有していることが好ましい。
これにより、第１中継基板やベースの変形に起因して生じる応力が振動素子により伝わり難くなる。そのため、振動素子の周波数特性の変動をより効果的に抑制することができる。
【００１１】
本適用例の振動デバイスでは、前記第１部分は、枠状をなし、
前記第３部分は、枠状をなすと共に、前記第１部分の内側に位置し、
前記第２部分は、前記第３部分の内側に位置していることが好ましい。
これにより、第２中継基板の小型化を図ることができる。
【００１２】
本適用例の振動デバイスでは、前記第１部分は、
前記第１軸に交差する方向であって、前記第１軸に対して両側において接合部材を介して前記第１中継基板に取り付けられていることが好ましい。
これにより、第２中継基板が第１中継基板に安定して支持される。
【００１３】
本適用例の振動デバイスでは、前記端子は、平面視で、前記接合部材と重なって配置されていることが好ましい。
これにより、端子をプローブに押し当てた際の第２中継基板の撓みを抑制することができる。そのため、周波数測定時に第２中継基板の変形に起因して生じる応力が振動素子に伝わり難く、振動素子の周波数測定をより精度よく行うことができる。
【００１４】
本適用例の振動デバイスでは、前記第１中継基板の前記ベースに取り付けられるための接合部は、平面視で、前記第２中継基板および前記振動素子と重ならない領域に配置されていることが好ましい。
これにより、ベースの変形により生じる応力が第２中継基板や振動素子に伝わり難くなる。そのため、第２中継基板と振動素子に加わる実装ストレスが軽減され、振動素子の周波数変動が抑えられる。
【００１５】
本適用例の振動デバイスでは、前記ベースとの間に前記第１中継基板、前記第２中継基板および前記振動素子を収納するように前記ベースに接合されている蓋体を有していることが好ましい。
これにより、第１中継基板、第２中継基板および振動素子を保護することができる。
【００１６】
本適用例の振動デバイスでは、前記第１中継基板は、前記振動素子の駆動回路を有する回路素子であることが好ましい。
これにより、振動素子を容易に駆動することができる。
【００１７】
本適用例の振動デバイスの製造方法は、第１中継基板と、前記第１中継基板に取り付けられている第２中継基板と、前記第１中継基板との間に前記第２中継基板を挟むように配置され、前記第２中継基板に取り付けられている振動素子と、を有する積層構造体を準備する工程と、
前記振動素子の周波数を測定する工程と、を有し、
前記第２中継基板は、前記振動素子と電気的に接続されており、平面視で、前記第１中継基板と重なり前記振動素子と重ならない領域に位置している端子を有し、
前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記端子を介して前記振動素子の周波数測定を行うことを特徴とする。
このように、パッケージに収納する前に振動素子の周波数を測定することで、周波数調整が可能になる。その後ベース（パッケージ）に第１中継基板を実装する場合、第２中継基板と振動素子に加わる実装ストレスが軽減され、周波数調整後の振動素子の周波数変動が抑えられる。
【００１８】
本適用例の振動デバイスの製造方法では、前記積層構造体を準備する工程に先立って行われ、
前記第２中継基板に支持されていない状態で前記振動素子の周波数を測定する工程を有していることが好ましい。
これにより、積層構造体となる前に振動素子の周波数を測定できるので、周波数を粗調し、積層構造体となった後に振動素子の周波数の微調を行うことができる。そのため、積層構造体となった状態での励振電極の加工量を低減でき、第１中継基板へのダメージを低減することができる。
【００１９】
本適用例の振動デバイスの製造方法では、前記振動素子は、振動基板と、前記振動基板の一方の主面に配置されている第１励振電極と、他方の主面に配置されている第２励振電極と、を有し、
前記第２中継基板に支持されていない状態で前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記第１励振電極を加工し、
前記積層構造体の状態で前記振動素子の周波数を測定する工程では、前記第２励振電極を加工することが好ましい。
これにより、振動素子の周波数調整用に第１、第２励振電極を加工して、各々の質量差を小さくすることができる。そのため、振動素子の振動特性の低下を抑制することができる。
【００２０】
本適用例の振動デバイスの製造方法では、前記積層構造体の状態で前記振動素子の周波数を測定する工程の後に行われ、
前記第１中継基板をベースに配置する工程と、
前記ベースとの間に前記積層構造体を収納するように、前記ベースに蓋体を接合する工程と、を有することが好ましい。
これにより、積層構造体を水分、埃、衝撃等から保護することができる。
【００２１】
本適用例の電子機器は、上記適用例の振動デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、上記適用例の振動デバイスの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００２２】
本適用例の移動体は、上記適用例の振動デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、上記適用例の振動デバイスの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
【図２】リッドを除いた場合の図１の振動デバイスを示す上面図である。
【図３】中継基板を示す上面図である。
【図４】中継基板を示す下面図である。
【図５】中継基板の変形例を示す上面図である。
【図６】中継基板の変形例を示す上面図である。
【図７】振動素子を示す上面図である。
【図８】振動素子を示す下面図である。
【図９】水晶のカット角を説明する図である。
【図１０】中継基板と振動素子の結晶軸の関係を示す斜視図である。
【図１１】積層構造体を示す下面図である。
【図１２】図１に示す振動デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】振動デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図１４】振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】振動デバイスの製造方法を説明するための側面図である。
【図１６】振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】振動デバイスの製造に用いられる治具を示す斜視図である。
【図１８】振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第５実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。図２は、リッドを除いた場合の図１の振動デバイスを示す上面図である。図３は、中継基板を示す上面図である。図４は、中継基板を示す下面図である。図５および図６は、それぞれ、中継基板の変形例を示す上面図である。図７は、振動素子を示す上面図である。図８は、振動素子を示す下面図である。図９は、水晶のカット角を説明する図である。図１０は、中継基板と振動素子の結晶軸の関係を示す斜視図である。図１１は、積層構造体を示す下面図である。図１２は、図１に示す振動デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１３は、振動デバイスの製造方法を説明するための平面図である。図１４ないし図１６は、それぞれ、振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。図１７は、振動デバイスの製造に用いられる治具を示す斜視図である。図１８および図１９は、それぞれ、振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」とも言い、下側を「下」とも言う。また、水晶の結晶軸をＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光軸）として説明する。また、以下では、図１中の上下方向から見た平面視を単に「平面視」とも言う。
【００２６】
図１および図２に示すように、振動デバイス１は、振動素子２と、第２中継基板３と、第１中継基板４と、これらを収納するパッケージ５と、を有している。ここで、第１中継基板４は、パッケージ５に振動素子２と第２中継基板３とを実装する際に、振動素子２に加わる実装ストレスを軽減することを目的としているものであることから、配線電極が配設された絶縁基板、例えばシリコン単板やシリコン積層板でも良い。本実施例では第１中継基板４として、振動素子２の駆動回路を有する回路素子を用いた構造としている。回路素子は、シリコン基板で構成されているので、本実施形態の第１中継基板４としての機能を十分に果たすことが可能である。以下では、説明の便宜上、第１中継基板４を「回路素子４」とも言い、第２中継基板３を「中継基板３」とも言う。
【００２７】
パッケージ５内では、回路素子４の下方に中継基板３が位置し、中継基板３の下方に振動素子２が位置し、回路素子４、中継基板３および振動素子２がパッケージ５の厚さ方向（上下方向）に重なって配置されている。このように、回路素子４、中継基板３および振動素子２を重ねて配置することで、振動デバイス１の平面的な広がりを抑えることができ、振動デバイス１の小型化を図ることができる。また、振動素子２は、中継基板３に取り付けられており、中継基板３は、回路素子４に取り付けられており、回路素子４は、パッケージ５に取り付けられている。このように、パッケージ５および回路素子４と振動素子２との間に中継基板３を介在させることで、例えば、パッケージ５や回路素子４の熱撓み等による変形（応力）が振動素子２に伝わり難くなり、振動素子２の振動特性の低下（変動）を抑制することができる。なお、以下では、回路素子４、中継基板３および振動素子２の積層体を積層構造体１０とも言う。以下、振動デバイス１の各部について順次詳細に説明する。
【００２８】
［パッケージ］
図１に示すように、パッケージ５は、内側に収納空間Ｓを有しており、この収納空間Ｓに振動素子２、中継基板３および回路素子４が収納されている。そのため、パッケージ５によって振動素子２、中継基板３および回路素子４を衝撃、埃、熱、湿気（水分）等から好適に保護することができる。このようなパッケージ５は、振動素子２、中継基板３および回路素子４を取り付けるベース５１と、ベース５１との間に収納空間Ｓを形成するようにベース５１の上面に接合されたリッド５２（蓋体）と、を有している。
【００２９】
ベース５１は、その上面に開口する凹部５１１を有するキャビティ状である。また、凹部５１１は、ベース５１の上面に開口する第１凹部５１１ａと、第１凹部５１１ａの底面に開口する第２凹部５１１ｂと、を有している。一方、リッド５２は、板状であり、凹部５１１の開口を塞ぐようにしてベース５１の上面に接合されている。このように、凹部５１１の開口をリッド５２で塞ぐことで収納空間Ｓが形成され、この収納空間Ｓに振動素子２、中継基板３および回路素子４が収納されている。収納空間Ｓは、気密封止されており、減圧状態（好ましくはより真空に近い状態）となっている。これにより、振動素子２を安定して駆動させることができる。ただし、収納空間Ｓの雰囲気は、特に限定されず、例えば、大気圧となっていてもよい。
【００３０】
ベース５１の構成材料としては特に限定されず、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。この場合、セラミックシート（グリーンシート）の積層体を焼成することでベース５１を製造することができる。一方、リッド５２の構成材料としては特に限定されないが、ベース５１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５１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。
【００３１】
また、ベース５１は、第１凹部５１１ａの底面に配置された複数の内部端子５３と、ベース５１の底面に配置された複数の外部端子５４と、を有している。複数の内部端子５３は、それぞれ、ベース５１の内部に形成された図示しない内部配線を介して所定の外部端子５４と電気的に接続されている。また、複数の内部端子５３は、導電性の接続バンプＢ１を介して回路素子４と電気的に接続されている。
【００３２】
［回路素子］
回路素子４は、例えば、シリコン基板上に各種回路要素が作り込まれた半導体回路基板であり、図１に示すように、能動面４０を下側に向けてパッケージ５内に配置されている。そして、回路素子４は、パッケージ５の第１凹部５１１ａの上面に、導電性の接続バンプＢ１を介して固定されている。また、回路素子４は、能動面４０に配置された複数の端子４１、４２を有しており、このうち、複数の端子４１は、それぞれ、接続バンプＢ１を介して所定の内部端子５３と電気的に接続されている。このような回路素子４には、例えば、振動素子２を駆動させる駆動回路４９（発振させる発振回路）が含まれている。
【００３３】
なお、接続バンプＢ１としては、導電性および接合性を有していれば、特に限定されないが、例えば、金バンプ、銀バンプ、銅バンプ等の各種金属バンプを用いることが好ましい。これにより、接続バンプＢ１からのアウトガスが防止され、収納空間Ｓ内の環境変化（特に圧力の上昇）を効果的に抑制することができる。
【００３４】
なお、回路素子４のベース５１に取り付けられるための接合部（すなわち複数の端子４１）は、平面視（回路素子４の法線方向からの平面視）で、中継基板３および振動素子２と重ならない領域に配置されている。これにより、パッケージ５の変形により生じる応力が中継基板３や振動素子２に伝わり難くなる。そのため、中継基板３と振動素子２に加わる実装ストレスが軽減され、振動素子２の周波数変動が抑えられる。
【００３５】
［中継基板］
図１に示すように、中継基板３は、回路素子４と振動素子２との間に介在している。中継基板３は、主に、パッケージ５や回路素子４の変形により生じる応力を振動素子２に伝わり難くする機能を有している。
【００３６】
図３および図４に示すように、中継基板３は、基板３１と、基板３１に配置された一対の配線３８、３９と、を有している。基板３１は、ジンバル形状となっている。具体的には、基板３１は、回路素子４に固定された枠状の支持部３２（第１部分）と、支持部３２の内側に位置する枠状の第１揺動部３３（第３部分）と、第１揺動部３３の内側に位置し、振動素子２が固定された第２揺動部３４（第２部分）と、支持部３２と第１揺動部３３とを接続する一対の梁部３５（第１梁部）と、第１揺動部３３と第２揺動部３４とを接続する一対の梁部３６（第２梁部）と、を有している。これら各部のうち、支持部３２と第２揺動部３４との間に位置する部分である第１揺動部３３および梁部３５、３６は、支持部３２と第２揺動部３４とを接続する接続部３７を構成している。
【００３７】
支持部３２は、矩形の枠状となっており、４つの縁部３２１、３２２、３２３、３２４を有している。そして、支持部３２は、互いに対向する（中心Ｏに対して反対側に位置する）縁部３２１、３２２の延在方向の中央部において、それぞれ２つの接続バンプＢ２を介して回路素子４の能動面４０に固定されている。このように、支持部３２の両側を回路素子４に固定することで、中継基板３の姿勢が安定し、中継基板３の不要な変位、振動等を抑制することができる。ただし、接続バンプＢ２の数や配置としては、特に限定されず、例えば、支持部３２の各角部に配置されていてもよいし、中心Ｏに対して片側にのみ配置されていてもよい。
【００３８】
なお、接続バンプＢ２としては、導電性および接合性を有していれば、特に限定されないが、例えば、金バンプ、銀バンプ、銅バンプ等の各種金属バンプを用いることが好ましい。これにより、接続バンプＢ２からのアウトガスが防止され、収納空間Ｓ内の環境変化（特に圧力の上昇）を効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、支持部３２の内側に位置する第１揺動部３３は、矩形の枠状となっており、４つの縁部３３１、３３２、３３３、３３４を有している。また、第１揺動部３３の内側に位置する第２揺動部３４は、矩形の板状（単板状）となっており、４つの縁部３４１、３４２、３４３、３４４を有している。そして、第２揺動部３４の下面に導電性を有する接続バンプＢ３を介して振動素子２が固定されている。
【００４０】
また、一対の梁部３５は、第１揺動部３３の両側に位置し、第１揺動部３３を両持ち支持するように、第１揺動部３３と支持部３２とを接続している。具体的には、一方の梁部３５は、縁部３２３、３３３の延在方向の中央部同士を接続し、他方の梁部３５は、縁部３２４、３３４の延在方向の中央部同士を接続している。そのため、第１揺動部３３は、支持部３２に対して、一対の梁部３５で形成される第１軸Ｌ１（一対の梁部３５を結ぶ線分）まわりに揺動可能となっている。
【００４１】
また、一対の梁部３６は、第２揺動部３４の両側に位置し、第２揺動部３４を両持ち支持するように、第２揺動部３４と第１揺動部３３とを接続している。具体的には、一方の梁部３６は、縁部３３１、３４１の延在方向の中央部同士を接続し、他方の梁部３６は、縁部３３２、３４２の延在方向の中央部同士を接続している。そのため、第２揺動部３４は、第１揺動部３３に対して、一対の梁部３６で形成され、第１軸Ｌ１と交差する第２軸Ｌ２（一対の梁部３６を結ぶ線分）まわりに揺動可能となっている。
【００４２】
このような構成の基板３１によれば、回路素子４に固定されている支持部３２から振動素子２が固定されている第２揺動部３４までの応力の伝達経路を蛇行させることができるため、前記伝達経路をより長く確保することができる。そのため、パッケージ５や回路素子４の変形により生じる応力が支持部３２から第２揺動部３４までの間に効果的に吸収・緩和され、第２揺動部３４上の振動素子２に伝わってしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、振動素子２の駆動特性の変化（特に共振周波数の変動）が起き難く、振動素子２は、優れた振動特性を発揮することができる。
【００４３】
特に、本実施形態では、中継基板３の平面視で、第１軸Ｌ１と第２軸Ｌ２と、が直交しており、さらには、第１軸Ｌ１と第２軸Ｌ２との交点が基板３１の中心Ｏと一致している。これにより、第１揺動部３３が支持部３２にバランスよく支持され、第２揺動部３４が第１揺動部３３にバランスよく支持される。その結果、第２揺動部３４に固定された振動素子２の揺れを効果的に抑制することができる。
【００４４】
このような基板３１は、水晶基板をエッチング（特にウェットエッチング）によりパターニングすることで形成されている。本実施形態では、基板３１は、Ｚカット水晶基板から形成されており、基板３１の両主面の法線が水晶の結晶軸であるＺ軸（光軸）と一致している。Ｚ軸（光軸）は、水晶の他の結晶軸であるＸ軸（電気軸）およびＹ軸（機械軸）と比べて優先的にエッチングが進むため、Ｚカット水晶基板から基板３１を形成することで、エッチング時間を短縮することができる。また、エッチング面（エッチングにより形成された側面）がより急峻となるため、優れた寸法精度で中継基板３を形成することもできる。なお、本実施形態では、第１軸Ｌ１がＸ軸と平行であり、第２軸Ｌ２がＹ軸と平行であるが、これに限定されない。
【００４５】
このように、基板３１を水晶基板から形成することで、振動素子２の振動基板２１と同じ材料とすることができる。そのため、基板３１と振動基板２１との熱膨張係数が等しくなり、振動素子２に応力が生じ難くなる。ただし、基板３１は、特に限定されず、Ｚカット水晶基板以外の水晶基板、例えば、Ｘカット水晶基板、Ｙカット水晶基板、ＡＴカット水晶基板、ＢＴカット水晶基板、ＳＣカット水晶基板、ＳＴカット水晶基板等から形成されていてもよい。また、基板３１としては、水晶基板から形成されたものに限定されず、例えば、水晶以外の圧電体基板、シリコン基板、樹脂基板、金属基板、セラミックス基板等から形成されていてもよい。
【００４６】
配線３８は、主に基板３１の支持部３２から第２揺動部３４まで引き回され、その一端部が支持部３２に位置する端子３８１となっており、他端部が第２揺動部３４に位置する端子３８２となっている。また、配線３８は、その途中に位置する端子３８９を有している。同様に、配線３９は、主に基板３１の支持部３２から第２揺動部３４まで引き回され、その一端部が支持部３２に位置する端子３９１となっており、他端部が第２揺動部３４に位置する端子３９２となっている。また、配線３９は、その途中に位置する端子３９９を有している。端子３８１、３９１は、それぞれ、基板３１の上面に位置し、接続バンプＢ２を介して回路素子４の端子４２と電気的に接続されている。一方、端子３８２、３９２は、それぞれ、基板３１の下面に位置し、導電性の接続バンプＢ３を介して振動素子２と電気的に接続されている。このように、中継基板３が配線３８、３９を有することで、振動素子２と回路素子４との電気的な接続が容易となる。端子３８９、３９９は、振動素子２の周波数測定に用いる端子であり、これらについては、後に詳細に説明する。
【００４７】
以上、中継基板３について説明したが、中継基板３の構成としては、上述の構成に限定されない。例えば、図５に示すように、基板３１は、第１揺動部３３および梁部３６が省略され、第２揺動部３４が梁部３５を介して支持部３２に接続された構成となっていてもよい。すなわち、接続部３７が梁部３５で構成された構成となっていてもよい。このような構成によっても、応力の伝達経路をなるべく長く確保することができる。そのため、パッケージ５や回路素子４の変形により生じる応力が支持部３２から第２揺動部３４までの間に効果的に吸収・緩和され、第２揺動部３４上の振動素子２に伝わってしまうことを効果的に抑制することができる。
【００４８】
また、図６に示すように、基板３１は、ジンバル形状ではなく、単板状であってもよい。また、支持部３２および第１揺動部３３は、それぞれ、環状をなしているが、その周方向の一部が欠損していてもよい。また、第１、第２軸Ｌ１、Ｌ２は、直交していなくてもよい（すなわち、９０°以外の角度で交差していてもよい）し、第１、第２軸Ｌ１、Ｌ２の交点は、基板３１の中心Ｏと一致していなくてもよい。また、一対の梁部３５の一方を省略してもよいし、一対の梁部３６の一方を省略してもよい。また、本実施形態では、第１揺動部３３が支持部３２に対して揺動可能であり、第２揺動部３４が第１揺動部３３に対して揺動可能であるが、これに限定されず、例えば、梁部３５が硬く、実質的に、第１揺動部３３が支持部３２に対して揺動できなくてもよいし、梁部３６が硬く、実質的に、第２揺動部３４が第１揺動部３３に対して揺動できなくてもよい。
【００４９】
［振動素子］
振動素子２は、図７および図８に示すように、振動基板２１と、振動基板２１に配置されている電極２２と、を有している。また、振動基板２１は、圧電材料で構成されており、特に、本実施形態では水晶で構成されている。これにより、他の圧電材料と比較して優れた周波数温度特性を有する振動素子２が得られる。なお、圧電材料としては、水晶に限定されず、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、Ｚｎ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＰＯ３）、ニオブ酸ナトリウムカリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３）、ビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ３）、ニオブ酸ナトリウム（ＮａＮｂＯ３）、チタン酸ビスマス（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）、チタン酸ビスマスナトリウム（Ｎａ０．５Ｂｉ０．５ＴｉＯ３）等であってもよい。
【００５０】
振動基板２１は、厚みすべり振動モードを有しており、本実施形態では、ＡＴカット水晶基板から形成されている。図９に示すように、ＡＴカット水晶基板は、ＸＺ面をＸ軸の回りに角度θ（＝３５°１５’）回転させた平面に沿って切り出された「回転Ｙカット水晶基板」である。ＡＴカット水晶基板は、三次の周波数温度特性を有しているため、ＡＴカット水晶基板から振動基板２１を形成することで、優れた温度特性を有する振動素子２となる。なお、以下では、角度θに対応してＸ軸まわりに回転したＹ軸およびＺ軸を、Ｙ’軸およびＺ’軸とする。すなわち、振動基板２１は、Ｙ’軸方向に厚みを有し、ＸＺ’面方向に広がりを有する。
【００５１】
電極２２は、振動基板２１の上面に配置された励振電極２２１と、下面に励振電極２２１と対向して配置された励振電極２２２と、を有している。また、電極２２は、振動基板２１の上面に配置された一対の端子２２３、２２４と、端子２２３と励振電極２２１とを電気的に接続する配線２２５と、端子２２４と励振電極２２２とを電気的に接続する配線２２６と、を有している。そして、励振電極２２１、２２２間に駆動信号（交番電圧）を印加することで、振動基板２１が厚みすべり振動する。
【００５２】
このような振動素子２は、導電性を有する一対の接続バンプＢ３を介して中継基板３の第２揺動部３４に固定されている。また、振動素子２の端子２２３と中継基板３の端子３８２とが一方の接続バンプＢ３を介して電気的に接続されており、振動素子２の端子２２４と中継基板３の端子３９２とが他方の接続バンプＢ３を介して電気的に接続されている。そのため、振動素子２は、中継基板３の配線３８、３９を介して回路素子４と電気的に接続されている。
【００５３】
以上、振動素子２について説明したが、振動素子２の構成は、上述の構成に限定されない。例えば、振動素子２は、振動基板２１の振動領域（励振電極２２１、２２２に挟まれた領域）がその周囲から突出したメサ型となっていてもよいし、逆に、振動領域がその周囲から凹没した逆メサ型となっていてもよい。また、振動基板２１の周囲を研削するベベル加工や、上面および下面を凸曲面とするコンベックス加工が施されていてもよい。また、振動素子２としては、厚みすべり振動モードで振動するものに限定されず、例えば、複数の振動腕が面内方向に屈曲振動（音叉振動）する振動素子２であってもよいし、複数の振動腕が面外方向に屈曲振動（ウォーク振動）する振動素子２であってもよい。
【００５４】
以上のように、中継基板３の基板３１および振動素子２の振動基板２１は、共に水晶から構成されているが、振動デバイス１では、図１０に示すように、基板３１の結晶軸と、振動基板２１の結晶軸と、が互いにずれている。すなわち、基板３１のＸ軸は、振動基板２１のＸ軸と異なる方向に延び、基板３１のＹ軸は、振動基板２１のＹ軸と異なる方向に延び、基板３１のＺ軸は、振動基板２１のＺ軸と異なる方向に延びている。これにより、例えば、振動基板２１と基板３１との結晶軸が一致している場合と比べて、振動基板２１と基板３１との機械的共振点（共振周波数）を離間させることができる。そのため、振動素子２の振動に共鳴するようにして中継基板３に意図しない振動が発生してしまうことを抑制でき、中継基板３の振動によって振動素子２の振動特性が低下してしまうことを効果的に抑制することができる。
【００５５】
特に、本実施形態では、基板３１のＸ軸は、振動基板２１のＸ軸に対してＹ軸およびＺ軸の両軸まわりに傾斜しており、基板３１のＹ軸は、振動基板２１のＹ軸に対してＸ軸およびＺ軸の両軸まわりに傾斜しており、基板３１のＺ軸は、振動基板２１のＺ軸に対してＸ軸およびＹ軸の両軸まわりに傾斜している。すなわち、基板３１の結晶軸と、振動基板２１の結晶軸と、が捩じれの関係にある。そのため、上述した効果がより顕著となり、振動基板２１と基板３１との機械的共振点（共振周波数）をより大きく離間させることができる。したがって、振動素子２の振動に共鳴するようにして中継基板３に意図しない振動が発生してしまうことをより効果的に抑制でき、中継基板３の振動によって振動素子２の振動特性が低下してしまうことをより効果的に抑制することができる。
【００５６】
なお、基板３１と振動基板２１との結晶軸の関係は、特に限定されず、例えば、基板３１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のうちの２つの軸が振動基板２１の対応する軸に対して傾斜していれば、残りの１つの軸同士は、一致していてもよい。また、基板３１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が、それぞれ、振動基板２１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と一致していてもよい。
【００５７】
中継基板３について再び説明すると、図１１に示すように、中継基板３は、その下面（振動素子２が配置されている側の面）に配置された端子３８９、３９９を有している。端子３８９は、配線３８の一部として形成されており、端子３９９は、配線３９の一部として形成されている。そのため、端子３８９、３９９は、それぞれ、振動素子２と電気的に接続されている。
【００５８】
これら端子３８９、３９９は、それぞれ、振動素子２の周波数測定に用いられる周波数測定用端子として機能する。このように、中継基板３に周波数測定用の端子３８９、３９９を配置することで、例えば、振動素子２を回路素子４に中継基板３を介して接合した状態（積層構造体１０の状態）で、端子３８９、３９９を用いて振動素子２を駆動させ、発振周波数をモニターすることができるため、この状態で振動素子２の周波数を調整することができる。そのため、パッケージ５に配置する前に振動素子２の周波数調整を終えることができ、その後、ベース５１（パッケージ５）に回路素子４を実装する場合、中継基板３と振動素子２に加わる実装ストレスが軽減され、周波数調整後の振動素子２の周波数変動が抑えられる。また、振動素子２の周波数が規格外であった場合でもパッケージ５が無駄となることがない。したがって、振動デバイス１によれば、製造コストの削減を図ることができる。
【００５９】
また、端子３８９、３９９は、中継基板３の平面視で、基板３１の下面であって、回路素子４と重なり、振動素子２と重ならない領域に配置されている。本実施形態では、端子３８９、３９９は、中継基板３の平面視で、基板３１の下面の振動素子２よりも外側の領域に配置されている。これにより、振動素子２の周波数を測定する際に、回路素子４や振動素子２に邪魔されることなく、端子３８９、３９９にプローブを押し当て易くなる。そのため、振動素子２の共振周波数の測定を容易に行うことができる。
【００６０】
また、端子３８９は、支持部３２の縁部３２１に配置されており、端子３９９は、支持部３２の縁部３２２に配置されている。このように、端子３８９、３９９を支持部３２に配置することで、平面視で、端子３８９、３９９を振動素子２から十分に離間させることができる。そのため、端子３８９、３９９にプローブをより押し当て易くなる。特に、本実施形態では、平面視で、端子３８９、３９９は、接続バンプＢ２と重なって配置されている。これにより、接続バンプＢ２によって端子３８９、３９９が支持され、端子３８９、３９９にプローブを押し当てた際の中継基板３の撓み（変形）を抑制することができる。そのため、振動素子２の周波数測定を行う際に、中継基板３の変形に起因して生じる応力（振動デバイス１の状態では生じない応力）が振動素子２に加わってしまうことを効果的に抑制することができる。したがって、振動素子２の周波数測定を高精度に行うことができる。
【００６１】
ただし、端子３８９、３９９の配置は、特に限定されず、例えば、共に縁部３２１に配置されていてもよいし、共に縁部３２２に配置されていてもよい。また、端子３８９、３９９は、縁部３２３、３２４に配置されていてもよいし、第１揺動部３３に配置されていてもよいし、第２揺動部３４に配置されていてもよい。
【００６２】
以上、振動デバイス１について説明した。このような振動デバイス１は、前述したように、ベース５１と、ベース５１に取り付けられている回路素子４（第１中継基板）と、回路素子４に取り付けられている中継基板３（第２中継基板）と、回路素子４との間に中継基板３を挟むように配置され、中継基板３に取り付けられている振動素子２と、を有している。また、中継基板３は、振動素子２と電気的に接続されており、平面視で、回路素子４と重なり振動素子２と重ならない領域に位置している端子３８９、３９９を有している。このような構成によれば、端子３８９、３９９を介して振動素子２を駆動し、発振周波数をモニターすることができるため、パッケージ５に振動素子２（積層構造体１０）を収納する前に振動素子２の周波数を調整することができる。その後、ベース５１（パッケージ５）に回路素子４を実装する場合、中継基板３と振動素子２に加わる実装ストレスが軽減され、周波数調整後の振動素子２の周波数変動が抑えられる。また、仮に、振動素子２の周波数が規格外であった場合でも、少なくともパッケージ５が無駄にならない。したがって、振動デバイス１によれば、製造コストの削減を図ることができる。また、端子３８９、３９９を有することにより、振動素子２の周波数調整時に端子４１を用いなくてもよい。そのため、端子４１の汚染が抑制され、端子４１と内部端子５３との電気的な接続を良好なものとすることができる。なお、端子３８９、３９９が、平面視で、振動素子２と重ならない領域としては、平面視で、振動素子２の外側に位置していてもよい。
【００６３】
また、前述したように、端子３８９、３９９は、中継基板３の振動素子２側の面（下面）に配置されている。これにより、振動素子２の周波数を調整する際に、回路素子４や振動素子２に邪魔されることなく、端子３８９、３９９にプローブを押し当て易くなる。そのため、振動素子２の共振周波数の調整を容易に行うことができる。
【００６４】
また、前述したように、中継基板３は、回路素子４に取り付けられている支持部３２（第１部分）と、振動素子２が配置されている第２揺動部３４（第２部分）と、支持部３２と第２揺動部３４とを接続する接続部３７と、を有している。これにより、支持部３２から第２揺動部３４までの応力の伝達経路を長くすることができる。そのため、ベース５１や回路素子４の変形により生じる応力が支持部３２から第２揺動部３４までの間に効果的に吸収・緩和され、第２揺動部３４上の振動素子２に伝わってしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、振動素子２の駆動特性の変化（特に共振周波数の変動）が起き難く、振動素子２は、優れた振動特性を発揮することができる。
【００６５】
特に、本実施形態では、接続部３７は、第１揺動部３３（第３部分）と、支持部３２と第１揺動部３３とを第１軸Ｌ１上で接続する梁部３５（第１梁部）と、第１揺動部３３と第２揺動部３４とを第１軸Ｌ１と交差する第２軸Ｌ２上で接続する梁部３６（第２梁部）と、を有している。これにより、支持部３２から第２揺動部３４までの応力の伝達経路を蛇行させることができるため、前記伝達経路がより長くなる。そのため、ベース５１の変形により生じる応力が支持部３２から第２揺動部３４までの間により効果的に吸収・緩和され、第２揺動部３４上の振動素子２に伝わってしまうことをより効果的に抑制することができる。そのため、振動素子２の駆動特性の変化（特に共振周波数の変動）がより起き難く、振動素子２は、より優れた振動特性を発揮することができる。
【００６６】
また、前述したように、支持部３２は、枠状をなし、第１揺動部３３は、枠状をなすと共に、支持部３２の内側に位置し、第２揺動部３４は、第１揺動部３３の内側に位置している。これにより、第１、第２揺動部３３、３４を省スペースで配置することができ、中継基板３の小型化を図ることができる。ただし、中継基板３の構成としては、これに限定されず、例えば、第１、第２揺動部３３、３４が支持部３２の外側に配置されていてもよい。
【００６７】
また、前述したように、支持部３２は、第１軸Ｌ１に交差する方向であって、第１軸Ｌ１に対して両側において接続バンプＢ２（接合部材）を介して回路素子４に取り付けられている。これにより、中継基板３が回路素子４に安定した姿勢で支持される。そのため、振動素子２の姿勢が安定し、振動特性が向上する。
【００６８】
また、前述したように、端子３８９、３９９は、平面視で、接続バンプＢ２と重なって配置されている。これにより、接続バンプＢ２によって端子３８９、３９９が支持され、端子３８９、３９９にプローブを押し当てた際の中継基板３の撓み（変形）を抑制することができる。そのため、振動素子２の周波数調整を行う際に、中継基板３の変形に起因して生じる応力（振動デバイス１の状態では生じない応力）が振動素子２に加わってしまうことを効果的に抑制することができる。したがって、振動素子２の周波数調整を高精度に行うことができる。
【００６９】
また、前述したように、回路素子４のベース５１に取り付けられるための接合部（複数の端子４１）は、平面視で、中継基板３および振動素子２と重ならない領域に配置されている。これにより、パッケージ５の変形により生じる応力が中継基板３や振動素子２に伝わり難くなる。そのため、中継基板３と振動素子２に加わる実装ストレスが軽減され、振動素子２の周波数変動が抑えられる。
【００７０】
また、前述したように、振動デバイス１は、ベース５１との間に回路素子４、中継基板３および振動素子２（積層構造体１０）を収納するようにベース５１に接合されているリッド５２（蓋体）を有している。これにより、回路素子４、中継基板３および振動素子２（積層構造体１０）を衝撃、埃、熱、湿気（水分）等から好適に保護することができる。
【００７１】
また、前述したように、振動デバイス１では、第１中継基板は、振動素子２の駆動回路４９を有する回路素子４である。これにより、振動素子２を容易に駆動することができる。
【００７２】
次に、上述した振動デバイス１の製造方法（振動素子２の周波数調整方法）について説明する。振動デバイス１の製造方法は、図１２に示すように、振動素子２が形成されたウエハ２０を準備するウエハ準備工程Ｓ１と、ウエハ２０の状態で振動素子２の周波数を測定する第１周波数測定工程Ｓ２と、ウエハ２０から振動素子２を離脱させる離脱工程Ｓ３と、中継基板３を介して振動素子２を回路素子４に配置して積層構造体１０を得る積層構造体形成工程Ｓ４と、振動素子２の周波数を測定する第２周波数測定工程Ｓ５と、積層構造体１０をベース５１に配置する積層構造体固定工程Ｓ６と、ベース５１にリッド５２を接合するリッド接合工程Ｓ７と、を有している。以下、これら各工程について順次説明する。
【００７３】
［ウエハ準備工程Ｓ１］
まず、ＡＴカット水晶板からなる薄板状のウエハ２０を準備し、ウエハ２０をエッチング（ドライエッチング、ウェットエッチング等）によってパターニングすることで、ウエハ２０内に複数の振動基板２１を形成する。次に、振動基板２１の表面に金属膜を成膜し、金属膜をエッチング（ドライエッチング、ウェットエッチング等）によりパターニングすることで、振動基板２１上に電極２２を形成する。これにより、図１３に示すように、複数の振動素子２が形成されたウエハ２０が得られる。なお、ウエハ２０の状態では、振動素子２を支えているフレームの部分に振動素子２から電極２２が引き出されており、当該部分にプローブ（電極ピン）を当てることで、ウエハ２０上で振動素子２を駆動できるようになっている。
【００７４】
［第１周波数測定工程Ｓ２］
次に、ウエハ２０上で各振動素子２の周波数を測定し、その結果に応じて各振動素子２の周波数調整を行う。具体的には、図１４に示すように、マスクＭを介して励振電極２２１にイオンビームＩＢを照射し、励振電極２２１の一部を除去（膜厚を薄く）することで振動素子２の周波数を調整する。イオンビームＩＢの照射は、プローブを介して振動素子２に駆動信号を印加し、振動素子２を駆動させ、振動素子２の共振周波数を測定しつつ行うことが好ましい。これにより、振動素子２の共振周波数を所定値に合わせ込み易くなる。なお、振動素子２の共振周波数の測定方法としては、特に限定されないが、例えば、振動素子２へ印加する駆動信号の周波数をＦＦＴアナライザーにより変更しながら、振動素子２の振幅を周波数ＬＤＶ（レーザードップラーベロシティ流速計）で測定することにより、振動素子２の共振周波数を測定することができる。
【００７５】
本工程による振動素子２の周波数調整量としては、特に限定されないが、例えば、調整前の振動素子２の共振周波数と目的の共振周波数との差がΔｆ［Ｈｚ］であった場合、０．２５Δｆ以上０．７５Δｆ以下であることが好ましく、０．４Δｆ以上０．６Δｆ以下であることがより好ましく、０．５Δｆであることがさらに好ましい。これにより、本工程において、十分に振動素子２の周波数を調整することができる。また、本工程での周波数調整のし過ぎが防止され、後に行う第２周波数測定工程Ｓ５において、より確実に、振動素子２の周波数を目的の周波数に合わせ込むことができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、イオンビームＩＢを励振電極２２１に照射して励振電極２２１の一部を除去することで振動素子２の周波数を調整しているが、これに限定されず、イオンビームＩＢを励振電極２２２に照射して励振電極２２２の一部を除去することで振動素子２の周波数を調整してもよいし、イオンビームＩＢを励振電極２２１、２２２の両方に照射して励振電極２２１、２２２の一部をそれぞれ除去することで振動素子２の周波数を調整してもよい。また、本実施形態では、振動素子２の共振周波数を測定しつつ励振電極２２１にイオンビームＩＢを照射しているが、これに限定されず、例えば、振動素子２の共振周波数を測定する工程と、励振電極２２１にイオンビームＩＢを照射する工程と、を交互に繰り返してもよい。
【００７７】
［離脱工程Ｓ３］
次に、ウエハ２０から振動素子２を折り取って、ウエハ２０から振動素子２を離脱させる。ただし、ウエハ２０から振動素子２を離脱させる方法としては、特に限定されず、例えば、切り取ってもよい。
【００７８】
［積層構造体形成工程Ｓ４］
次に、図１５に示すように、接続バンプＢ３を介して振動素子２を中継基板３に固定すると共に接続バンプＢ２を介して中継基板３を回路素子４に固定する。これにより、回路素子４、中継基板３および振動素子２が積層体された積層構造体１０が得られる。なお、振動素子２は、励振電極２２１が回路素子４側を向くようにして中継基板３に固定される。これにより、後の第２周波数測定工程Ｓ５において、励振電極２２２にイオンビームＩＢを照射できるようになるため、第１、第２周波数測定工程Ｓ２、Ｓ５によって、励振電極２２１、２２２をバランスよく加工することができる。
【００７９】
［第２周波数測定工程Ｓ５］
次に、積層構造体１０の状態で振動素子２の周波数を測定し、その結果に応じて振動素子２の周波数調整を行う。なお、例えば、第１周波数測定工程Ｓ２において振動素子２の周波数を所定値に調整し終えないのは、振動素子２を中継基板３に固定し、中継基板３を回路素子４に固定することで、実装ストレスが生じ、振動素子２の周波数が変化する場合があるためであり、本工程を行うことで、振動素子２の周波数をより精度よく調整することができる。
【００８０】
本工程では、図１６に示すように、マスクＭを介して励振電極２２２にイオンビームＩＢを照射し、励振電極２２２の一部を除去（膜厚を薄く）することで振動素子２の周波数を調整する。また、本工程は、例えば、図１７に示すような治具９に積層構造体１０を載置した状態で行われる。治具９は、プローブ９１を有しており、治具９に積層構造体１０を載置すると、中継基板３の端子３８９、３９９にプローブ９１が接触するようになっている。また、治具９は、振動素子２との接触を避けるための開口部９２を有している。このような治具９によれば、プローブ９１を介して振動素子２に駆動信号を印加することができるため、振動素子２の周波数調整を容易に行うことができる。なお、前述したように、端子３８９、３９９は、振動素子２と重ならない領域に配置されているため、積層構造体１０は、端子３８９、３９９にプローブ９１を接触させ易い構造となっている。
【００８１】
イオンビームＩＢの照射は、プローブ９１を介して振動素子２に駆動信号を印加し、振動素子２を駆動させ、振動素子２の共振周波数を測定しつつ行うことが好ましい。これにより、振動素子２の共振周波数を所定値に合わせ込み易くなる。なお、振動素子２の共振周波数の測定方法としては、特に限定されず、例えば、前述した第１周波数測定工程Ｓ２と同じ方法を用いることができる。
【００８２】
ここで、第１周波数測定工程Ｓ２において振動素子２の周波数をある程度調整しているため、本工程での周波数調整量が減り、その分、イオンビームＩＢによる中継基板３および回路素子４へのアタックが減る。そのため、中継基板３および回路素子４のダメージを低減することができ、中継基板３および回路素子４の破損（故障）を効果的に抑制することができる。
【００８３】
また、第１周波数測定工程Ｓ２では励振電極２２１を加工しており、第２周波数測定工程Ｓ５では励振電極２２２を加工している。これにより、励振電極２２１、２２２をバランスよく加工することができ、励振電極２２１、２２２の質量差を小さく抑えることができる。そのため、安定した駆動が可能な振動素子２が得られる。特に、第１周波数測定工程Ｓ２において、０．５Δｆ程度の周波数調整を行い、第２周波数測定工程において、残りの０．５Δｆ程度の周波数調整を行うことで、励振電極２２１、２２２の質量差をさらに小さく抑えることができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、イオンビームＩＢを励振電極２２２に照射して励振電極２２２の一部を除去することで振動素子２の周波数を調整しているが、これに限定されず、イオンビームＩＢを励振電極２２１に照射して励振電極２２１の一部を除去することで振動素子２の周波数を調整してもよい。この場合は、積層構造体形成工程Ｓ４において、励振電極２２２が回路素子４側を向くように、振動素子２を中継基板３に固定すればよい。また、本実施形態では、振動素子２の共振周波数を測定しつつ励振電極２２２にイオンビームＩＢを照射しているが、これに限定されず、例えば、振動素子２の共振周波数を測定する工程と、励振電極２２２にイオンビームＩＢを照射する工程と、を交互に繰り返してもよい。
【００８５】
［積層構造体固定工程Ｓ６］
次に、図１８に示すように、接続バンプＢ１を介して回路素子４をベース５１に固定する。なお、前述したように、中継基板３を介して振動素子２が回路素子４に固定されているため、ベース５１や回路素子４からの応力が振動素子２に加わり難い。そのため、回路素子４をベース５１に固定することによる振動素子２の周波数が変化し難く（変化しても微量であり）、ベース５１に回路素子４を固定した後に、さらに振動素子２の周波数を調整する必要が無い。したがって、ベース５１に振動素子２を固定する前に振動素子２の周波数を調整し終えることができ、仮に、振動素子２の周波数が規格外であった場合でも、積層構造体１０の段階で破棄等することができ、少なくともベース５１が無駄になることがない。したがって、このような製造方法によれば、振動デバイス１の製造コストの低減を図ることができる。
【００８６】
［リッド接合工程Ｓ７］
次に、図１９に示すように、ベース５１にリッド５２を接合する。これにより、積層構造体１０を収納するパッケージ５が形成され、振動デバイス１が得られる。
【００８７】
以上、振動デバイス１の製造方法について説明した。このような振動デバイス１の製造方法は、前述したように、回路素子４と、回路素子４に取り付けられている中継基板３と、回路素子４との間に中継基板３を挟むように配置され、中継基板３に取り付けられている振動素子２と、を有する積層構造体１０を準備する工程（積層構造体形成工程Ｓ４）と、振動素子２の周波数を測定する工程（第２周波数測定工程Ｓ５）と、を有している。また、中継基板３は、振動素子２と電気的に接続されており、平面視で、回路素子４と重なり振動素子２と重ならない領域に位置している端子３８９、３９９を有している。そして、振動素子２の周波数を測定する工程（第２周波数測定工程Ｓ５）では、端子３８９、３９９を介して振動素子２の周波数測定を行っている。このような方法によれば、端子３８９、３９９を介して振動素子２を駆動し、発振周波数をモニターすることができるため、パッケージ５に振動素子２（積層構造体１０）を収納する前に振動素子２の周波数を調整することができる。その後、ベース５１（パッケージ５）に回路素子４を実装する場合、中継基板３と振動素子２に加わる実装ストレスが軽減され、周波数調整後の振動素子２の周波数変動が抑えられる。また、仮に、振動素子２の周波数が規格外であった場合でも、ベース５１に固定する前に破棄等することができ、少なくともベース５１が無駄になることがない。したがって、このような製造方法によれば、振動デバイス１の製造コストの削減を図ることができる。また、端子３８９、３９９を有することで、第２周波数測定工程Ｓ５において端子４１を用いなくてもよい。そのため、端子４１の汚染が抑制され、積層構造体固定工程Ｓ６において、より確実にかつ低抵抗で、端子４１と内部端子５３とを電気的に接続することができる。
【００８８】
また、前述したように、振動デバイス１の製造方法は、積層構造体１０を準備する積層構造体形成工程Ｓ４に先立って行われ、中継基板３に支持されていない状態で振動素子２の周波数を測定する第１周波数測定工程Ｓ２を有している。これにより、第２周波数測定工程Ｓ５での周波数調整量が減り、その分、イオンビームＩＢによる中継基板３や回路素子４へのアタックが減る。そのため、第２周波数測定工程Ｓ５で受ける中継基板３や回路素子４のダメージを低減することができ、中継基板３や回路素子４の破損（故障）を効果的に抑制することができる。
【００８９】
また、前述したように、振動素子２は、振動基板２１と、振動基板２１の一方の主面に配置されている励振電極２２１（第１励振電極）と、他方の主面に配置されている励振電極２２２（第２励振電極）と、を有している。そして、中継基板３に支持されていない状態で振動素子２の周波数を測定する第１周波数測定工程Ｓ２では、励振電極２２１を加工し、積層構造体１０の状態で振動素子２の周波数を測定する第２周波数測定工程Ｓ５では、励振電極２２２を加工している。これにより、励振電極２２１、２２２をバランスよく加工することができ、励振電極２２１、２２２の質量差を小さく抑えることができる。そのため、安定した駆動が可能な振動素子２が得られる。
【００９０】
また、前述したように、振動デバイス１の製造方法は、積層構造体１０の状態で振動素子２の周波数を測定する第２周波数測定工程Ｓ５の後に行われ、回路素子４をベース５１に配置する積層構造体固定工程Ｓ６と、ベース５１との間に積層構造体１０を収納するように、ベース５１にリッド５２（蓋体）を接合するリッド接合工程Ｓ７と、を有している。これにより、積層構造体１０を水分、埃、衝撃等から保護することができる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電子機器について説明する。
【００９２】
図２０は、本発明の第２実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【００９３】
図２０に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に取り付けられている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１が内蔵されている。
【００９４】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、振動デバイス１を有している。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電子機器について説明する。
【００９６】
図２１は、本発明の第３実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【００９７】
図２１に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１が内蔵されている。
【００９８】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、振動デバイス１を有している。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００９９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１００】
図２２は、本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【０１０１】
図２２に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。ケース（ボディー）１３０２の背面には表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１が内蔵されている。
【０１０２】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、振動デバイス１を有している。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０３】
なお、本発明の電子機器は、前述したパーソナルコンピューター、携帯電話機およびデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【０１０４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る移動体について説明する。
【０１０５】
図２３は、本発明の第５実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【０１０６】
図２３に示す自動車１５００は、本発明の振動デバイスを備える移動体を適用した自動車である。自動車１５００には、例えば、発振器として用いられる振動デバイス１が内蔵されている。振動デバイス１は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１０７】
このような自動車１５００（移動体）は、振動デバイス１を有している。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０８】
なお、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１０９】
以上、本発明の振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器および移動体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。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１１０】
また、前述した実施形態では、振動デバイスを発振器に適用した構成について説明したが、これに限定されず、例えば、振動デバイスを加速度、角速度等の物理量を検出可能な物理量センサーに適用してもよい。この場合、振動素子２として駆動振動モードと、受けた物理量に応じて励振される検出振動モードと、を有する素子を用い、回路素子４には、振動素子２を駆動振動モードで駆動させるための駆動回路と、振動素子２の検出振動モードから得られる信号に基づいて物理量を検出する検出回路と、を形成すればよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１…振動デバイス、１０…積層構造体、２…振動素子、２０…ウエハ、２１…振動基板、２２…電極、２２１、２２２…励振電極、２２３、２２４…端子、２２５、２２６…配線、３…中継基板、３１…基板、３２…支持部、３２１、３２２、３２３、３２４…縁部、３３…第１揺動部、３３１、３３２、３３３、３３４…縁部、３４…第２揺動部、３４１、３４２、３４３、３４４…縁部、３５、３６…梁部、３７…接続部、３８…配線、３８１、３８２、３８９…端子、３９…配線、３９１、３９２、３９９…端子、４…回路素子、４０…能動面、４１、４２…端子、４９…駆動回路、５…パッケージ、５１…ベース、５１１…凹部、５１１ａ…第１凹部、５１１ｂ…第２凹部、５２…リッド、５３…内部端子、５４…外部端子、９…治具、９１…プローブ、９２…開口部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…接続バンプ、ＩＢ…イオンビーム、Ｌ１…第１軸、Ｌ２…第２軸、Ｍ…マスク、Ｏ…中心、Ｓ…収納空間、Ｓ１…ウエハ準備工程、Ｓ２…第１周波数測定工程、Ｓ３…離脱工程、Ｓ４…積層構造体形成工程、Ｓ５…第２周波数測定工程、Ｓ６…積層構造体固定工程、Ｓ７…リッド接合工程、θ…角度
【図１】
2019118073.tif 000003
【図２】
2019118073.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2019118073.tif 000024
【図２３】
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