(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の振動腕部を有する圧電板、前記一対の振動腕部上に形成され、電圧が印加されることで前記振動腕部を振動させる励振電極、および前記一対の振動腕部上に形成された周波数調整用の重り金属膜を備えた圧電振動片の製造方法であって、
前記圧電板のうち前記重り金属膜の形成領域に対応する部分に開口部を有する第１マスクを用い、前記開口部を通して前記重り金属膜を除去するトリミング工程を有し、
前記第１マスクは、
絶縁材料により形成され、前記圧電板上に配置されるサブマスクと、
前記サブマスクに対して前記圧電板とは反対側に配置されたメインマスクと、
を有し、
前記トリミング工程では、前記圧電板を挟んで前記第１マスク側とは反対側に第２マスクを配置した状態で、前記重り金属膜に対してイオンミリングを行い、
前記第２マスクは、前記圧電振動片を覆い、前記励振電極に接続された電極膜を露出させる避け部を有する、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記トリミング工程の後に、前記一対の振動腕部の振動の周波数を測定する測定工程を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
前記トリミング工程は、前記一対の振動腕部の周波数を測定しながら行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
上述した圧電振動片は、基部と、基部から互いに平行に延設された一対の振動腕部と、を備えている。圧電振動片は、各振動腕部が基端部（基部との連結部分）を起点にして互いに接近・離間する方向に所定の共振周波数で振動する。
【０００４】
ここで、圧電振動片（振動腕部）の周波数の調整方法として、振動腕部の先端部に重り金属膜を予め形成し、この重り金属膜を部分的に除去（トリミング）して振動腕部の質量を調整することで、振動腕部の周波数が目標値となるように調整する方法がある。例えば下記特許文献１には、重り金属膜に対してレーザビームを照射して重り金属膜を部分的に除去して共振周波数の粗調整を行った後、重り金属膜に対してイオンビームを照射して共振周波数の微調整を行う構成が開示されている。
【０００５】
イオンビームは、重り金属膜以外の部分に照射されることを防止するため、マスクを介して重り金属膜に対して照射する。このマスクは、加工精度や耐熱性を考慮して金属材料により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１８６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、圧電振動片の周波数を測定する際には、振動腕部の表面に形成された一対の励振電極間に電圧を印加して圧電振動片を振動させる。周波数をより高精度に調整するためには、トリミング中やトリミング前後に周波数を測定することが望ましい。しかしながら、トリミング時に用いるマスクは金属材料により形成されているため、マスクを配置した状態で周波数を測定すると、マスクが励振電極に接触して励振電極がマスクによって短絡し、周波数を正確に測定することができないおそれがある。このため、従来の圧電振動片の製造方法にあっては、マスクを圧電振動片から退避させた状態で周波数を測定する必要があり、製造効率が低下するという課題がある。
【０００８】
そこで本発明は、製造効率の向上を図った上で、周波数を高精度に調整できる圧電振動片の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧電振動片の製造方法は、一対の振動腕部を有する圧電板、前記一対の振動腕部上に形成され、電圧が印加されることで前記振動腕部を振動させる励振電極、および前記一対の振動腕部上に形成された周波数調整用の重り金属膜を備えた圧電振動片の製造方法であって、前記圧電板のうち前記重り金属膜の形成領域に対応する部分に開口部を有する第１マスクを用い、前記開口部を通して前記重り金属膜を除去するトリミング工程を有し、前記第１マスクは、絶縁材料により形成され、前記圧電板上に配置されるサブマスクと、前記サブマスクに対して前記圧電板とは反対側に配置されたメインマスクと、を有する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、トリミング工程において絶縁材料により形成されたサブマスクを介してメインマスクを圧電板上に配置できる。このため、メインマスクが金属材料により形成される場合に、メインマスクが圧電板の振動腕部上に形成された励振電極に接触して励振電極が短絡することを防止できる。これにより、重り金属膜を除去するために圧電板上に第１マスクが配置された状態であっても、励振電極に電圧を印加して振動腕部を振動させることが可能となり、圧電振動片の周波数の測定を行うことができる。したがって、圧電振動片の周波数の測定を行う際に第１マスクを圧電板から退避させる必要がなくなり、製造効率の向上を図ることができるとともに、周波数を高精度に調整でき、振動特性に優れた圧電振動片を製造できる。
【００１１】
上記の圧電振動片の製造方法において、前記トリミング工程では、前記圧電板を挟んで前記第１マスク側とは反対側に第２マスクを配置した状態で、前記重り金属膜に対してイオンミリングを行い、前記第２マスクは、前記励振電極に接続された電極膜を露出させる避け部を有する、ことが望ましい。
本発明によれば、第２マスクが圧電板を挟んで第１マスクとは反対側に配置されるので、イオンミリングにより弾き飛ばされた重り金属膜の粒子が、圧電板を挟んで第１マスクとは反対側に回り込んで圧電板に再付着することを防止できる。
さらに、第２マスクには、励振電極に接続された電極膜を露出させる避け部が設けられているため、第１マスクおよび第２マスクが圧電板上に配置された状態で、測定器のプローブ等を電極膜に接触させて励振電極と導通させることができる。これにより、圧電振動片の周波数の測定を行う際に第１マスクおよび第２マスクを圧電板から退避させる必要がなくなり、製造効率の低下を防止できる。
また、第２マスクに避け部を設けることで、仮に第１マスクに避け部を設ける場合に比べて避け部を通した圧電板への金属膜の粒子の再付着を抑制できるとともに、避け部のレイアウト性を向上できる。
【００１２】
上記の圧電振動片の製造方法において、前記トリミング工程の後に、前記一対の振動腕部の振動の周波数を測定する測定工程を備える、ことが望ましい。
本発明によれば、測定工程において第１マスクを配置したままトリミング工程後の圧電振動片の周波数を測定できる。このため、測定工程における測定結果に応じて、例えば第１マスクを配置したまま再度トリミング工程を行う等により、製造効率の向上を図りつつ、より高精度に圧電振動片の周波数を調整することができる。
【００１３】
上記の圧電振動片の製造方法において、前記トリミング工程は、前記一対の振動腕部の周波数を測定しながら行う、ことが望ましい。
本発明によれば、圧電振動片の周波数を測定しながら重り金属膜を除去できるので、圧電振動片の周波数をより高精度に調整することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トリミング工程において絶縁材料により形成されたサブマスクを介してメインマスクを圧電板上に配置できる。このため、メインマスクが金属材料により形成される場合に、メインマスクが圧電板の振動腕部上に形成された励振電極に接触して励振電極が短絡することを防止できる。これにより、重り金属膜を除去するために圧電板上に第１マスクが配置された状態であっても、励振電極に電圧を印加して振動腕部を振動させることが可能となり、圧電振動片の周波数の測定を行うことができる。したがって、圧電振動片の周波数の測定を行う際に第１マスクを圧電板から退避させる必要がなくなり、製造効率の向上を図ることができるとともに、周波数を高精度に調整でき、振動特性に優れた圧電振動片を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】封口板を取り外した状態を示す圧電振動子の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
【図４】実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】周波数粗調整工程を説明するための工程図であって、圧電振動片が形成されたウエハの部分平面図である。
【図９】周波数粗調整工程を説明するための工程図であって、圧電振動片が形成されたウエハの部分底面図である。
【図１０】周波数粗調整工程を説明するための工程図であって、図８のＸ−Ｘ線に相当する部分における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（圧電振動子）
図１は、本発明の実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。図２は、封口板を取り外した状態を示す圧電振動子の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。図４は、実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
図１から図４に示すように、圧電振動子１は、いわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子であって、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えている。なお、圧電振動子１は、直方体状を呈している。したがって、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長手方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長手方向Ｌおよび幅方向Ｗに対して直交する方向を厚さ方向Ｔという。
【００１７】
パッケージ２は、パッケージ本体５と、パッケージ本体５に対して接合されるとともに、パッケージ本体５との間にキャビティＣを形成する封口板６と、を備えている。
パッケージ本体５は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０および第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。
【００１８】
第１ベース基板１０は、厚さ方向Ｔから見た平面視で長方形状を呈するセラミックス製の基板である。第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ，２１Ｂが長手方向Ｌに間隔をあけて形成されている。外部電極２１Ａ，２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜により構成されている。
【００１９】
第２ベース基板１１は、平面視外形が第１ベース基板１０と同形状を呈するセラミックス製の基板であって、第１ベース基板１０上に重ねられた状態で焼結等によって一体的に接合されている。
なお、各ベース基板１０，１１に用いられるセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等を用いることが可能である。また、第２ベース基板１１の上面は、圧電振動片３がマウントされる実装面とされている。
【００２０】
図２から図４に示すように、第２ベース基板１１には、第２ベース基板１１を厚さ方向Ｔに貫通する貫通部１１ａが形成されている。貫通部１１ａは、平面視で長方形状を呈し、その四隅が丸みを帯びている。
【００２１】
第２ベース基板１１の上面には、圧電振動片３との接続電極である一対の電極パッド２０Ａ，２０Ｂが形成されている。電極パッド２０Ａ，２０Ｂは、上述した外部電極２１Ａ，２１Ｂと同様に、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜により構成されている。電極パッド２０Ａ，２０Ｂおよび外部電極２１Ａ，２１Ｂは、各ベース基板１０，１１を厚さ方向Ｔで貫通する貫通配線２２Ａ，２２Ｂを介して互いにそれぞれ導通している。
【００２２】
各ベース基板１０，１１の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、両ベース基板１０，１１の厚さ方向Ｔの全体に亘って形成されている。各ベース基板１０，１１は、例えばウエハ状のセラミックス基板を２枚重ねて接合した後、両セラミックス基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、各スルーホールを基準としながら両セラミックス基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、上述した切欠部１５が構成される。
【００２３】
シールリング１２は、各ベース基板１０，１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であって、第２ベース基板１１の上面に接合されている。具体的に、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材やはんだ材等による焼付けによって第２ベース基板１１上に接合、または第２ベース基板１１上に形成された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。シールリング１２は、第２ベース基板１１の貫通部１１ａの内側面とともにキャビティＣの側壁を構成する。
【００２４】
シールリング１２の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１２の材料としては、セラミックス製とされている各ベース基板１０，１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、ベース基板１０，１１として熱膨張係数６．８×１０-6／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１２として熱膨張係数５．２×１０-6／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。
【００２５】
封口板６は、導電性基板からなり、シールリング１２上に接合されてパッケージ本体５内を気密に封止している。そして、シールリング１２、封口板６、および各ベース基板１０，１１により画成された空間は、気密封止されたキャビティＣを構成する。
【００２６】
（圧電振動片）
図５は、圧電振動片の平面図である。図６は、圧電振動片の底面図である。
図５および図６に示すように、圧電振動片３は、圧電板３０と、圧電板３０上に形成された励振電極４１，４２、マウント電極４３，４４、引出電極４５，４６および重り金属膜５０と、を備えている。なお、圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚さ方向Ｔは、圧電振動片３の長手方向、幅方向および厚さ方向それぞれと一致している。
【００２７】
圧電板３０は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料により形成されている。圧電板３０は、平行に配置された一対の振動腕部３１，３２と、一対の振動腕部３１，３２の基端部を一体的に固定する基部３３と、を有している。
振動腕部３１，３２は、基部３３から長手方向Ｌに沿って延設されるとともに、幅方向Ｗに並んで配置されている。一対の振動腕部３１，３２の両主面上には、厚さ方向Ｔに窪むとともに、長手方向Ｌに沿って延びる溝部３７がそれぞれ形成されている。これら溝部３７は、長手方向Ｌにおいて振動腕部３１，３２の基端部から中間付近に至る間に形成されている。
【００２８】
各励振電極４１，４２は、電圧が印加されることで一対の振動腕部３１，３２を互いに接近・離間する方向に所定の周波数で振動させる電極である。各励振電極４１，４２は、一対の振動腕部３１，３２の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
具体的には、一方の振動腕部３１の溝部３７上と、他方の振動腕部３２の両側面上と、に第１励振電極４１が主に形成されている。また、一方の振動腕部３１の両側面上と、他方の振動腕部３２の溝部３７上と、に第２励振電極４２が主に形成されている。
【００２９】
さらに、第１励振電極４１および第２励振電極４２は、基部３３の両主面上において、それぞれ引出電極４５，４６を介して、基部３３の両主面上に形成されたマウント電極４３，４４に電気的に接続されている。圧電振動片３は、マウント電極４３，４４を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３０】
また、図５に示すように、一対の振動腕部３１，３２の先端部上には、振動腕部３１，３２の周波数調整用の重り金属膜５０が形成されている。重り金属膜５０は、圧電板３０の第１主面上に形成されている。重り金属膜５０は、各振動腕部３１，３２の先端部における質量を増加させ、各振動腕部３１，３２の長さの短縮に伴う周波数の上昇を抑制する。なお、重り金属膜５０は、例えばＡｕやＡｇ等からなり、厚さが１〜１０μｍ程度になっている。
【００３１】
図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
ここで、各重り金属膜５０の先端部には、厚さ方向Ｔに窪む凹部５１が形成されている。凹部５１は、後述する周波数粗調整工程において、重り金属膜５０がイオンミリングで部分的に除去（トリミング）されることにより形成される。本実施形態の凹部５１は、重り金属膜５０を幅方向Ｗの両側および長手方向Ｌの先端側に向けて開放される一方、厚さ方向Ｔには貫通していない。なお、図７に示す例では、長手方向Ｌに沿う縦断面視において、凹部５１は、先端部が長手方向Ｌに沿って延びる直線状とされ、基端部が振動腕部３１，３２の基端側に向かうに従い深さが浅くなる曲線状とされている。
【００３２】
図２から図４に示すように、上述した圧電振動片３は、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。具体的に、圧電振動片３は、キャビティＣ内において、各マウント電極４３，４４（図５および図６参照）がパッケージ２に形成された各電極パッド２０Ａ，２０Ｂ上にそれぞれ導電性接着剤を介して実装されている。これにより、キャビティＣ内において、圧電振動片３が各ベース基板１０，１１から浮いた状態で支持されるとともに、導電性接着剤を介してマウント電極４３，４４および電極パッド２０Ａ，２０Ｂ間が接続される。なお、上述した導電性接合材として、導電性接着剤の代わりに金属バンプを使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有する導電性接合材ということである。
【００３３】
このように構成された圧電振動子１を作動させるには、外部電極２１Ａ，２１Ｂに所定の電圧を印加する。すると、図５および図６に示す各励振電極４１，４２に電流が流れ、各励振電極４１，４２間に電界が発生する。各振動腕部３１，３２は、各励振電極４１，４２間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近・離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。そして、各振動腕部３１，３２の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等に用いられる。
【００３４】
（圧電振動子の製造方法）
次に、本実施形態の圧電振動子１の製造方法について説明する。なお、以下の説明における各構成部品の符号については、図１から図７を参照されたい。
まず、圧電振動片３を作成する。具体的には、フォトリソグラフィ技術によってウエハ６０（図８参照）の両面に、圧電振動片３（圧電板３０）の図示しない外形パターンを形成する。このとき、ウエハ６０上に複数の外形パターンを形成する（外形形成工程）。次いで、外形パターンをマスクとして、ウエハ６０の両面をそれぞれエッチング加工する。これにより、外形パターンでマスクされていない領域を選択的に除去して、圧電板３０の外形形状が形成される。なお、この状態で各圧電板３０は、連結部６１（図８参照）を介してウエハ６０に連結された状態となっている。
【００３５】
次に、各振動腕部３１，３２に対してエッチング加工を施し、各振動腕部３１，３２の両主面に溝部３７を形成する（溝部形成工程）。
続いて、複数の圧電振動片３の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極４１，４２、マウント電極４３，４４および引出電極４５，４６をそれぞれ形成する（電極形成工程）。具体的には、複数の圧電振動片３の外表面に、蒸着やスパッタリング等により電極膜を成膜し、その後電極膜にエッチング加工を施すことにより形成する。
そして、振動腕部３１，３２の先端部の表面に周波数調整用の重り金属膜５０を形成する（重り金属膜形成工程）。なお、電極形成工程と重り金属膜形成工程とを一括で行っても構わない。
【００３６】
図８から図１０は、周波数粗調整工程を説明するための工程図であって、図８は圧電振動片が形成されたウエハの部分平面図であり、図９は圧電振動片が形成されたウエハの部分底面図であり、図１０は図８のＸ−Ｘ線に相当する部分における断面図である。
次に、図８から図１０に示すように、ウエハ６０に形成された各圧電振動片３に対して共振周波数を粗調整する周波数粗調整工程を行う。本実施形態の周波数粗調整工程は、イオンミリングによって重り金属膜５０を部分的に除去（トリミング）する。周波数粗調整工程は、マスク配置工程と、トリミング工程と、を備えている。
【００３７】
マスク配置工程では、ウエハ６０の第１主面上に第１マスク７１を配置するとともに、ウエハ６０の第１主面とは反対側の第２主面上に第２マスク７６を配置する。第１マスク７１は、第１サブマスク７２（サブマスク）と、第１メインマスク７３（メインマスク）と、を含んでいる。第２マスク７６は、第２サブマスク７７と、第２メインマスク７８と、を含んでいる。マスク配置工程は、各サブマスク７２，７７を配置するサブマスク配置工程と、各メインマスク７３，７８を配置するメインマスク配置工程と、を備えている。
【００３８】
サブマスク配置工程では、フォトリソグラフィ技術によって図示しないフォトレジスト膜をパターニングすることで、圧電板３０上に各サブマスク７２，７７を配置する。各フォトレジスト膜は、感光性のポリイミド等の樹脂材料により形成されている。各サブマスク７２，７７は、少なくとも振動腕部３１，３２の表面を避けた領域に配置される。本実施形態において、各サブマスク７２，７７は、基部３３の表面を被覆するようにパターニングされて配置されている。厚さ方向Ｔにおいて、第１サブマスク７２の外側の面は、重り金属膜５０の外側の端面よりも外側に位置するように形成されている。第２サブマスク７７には、マウント電極４３，４４（電極膜）を露出させる開口部７７ａ（避け部）が形成されている。
なお、各サブマスク７２，７７は、それぞれが基部３３の各主面上にのみ配置されてもよいし、各サブマスク７２，７７が一体となって基部３３の側面を含む表面全体に配置されてもよい。また、各サブマスク７２，７７は、基部３３から連結部６１上に亘って配置されてもよい。
【００３９】
メインマスク配置工程では、例えばＳＵＳやチタン等により形成された各メインマスク７３，７８を圧電板３０上に配置する。具体的に、メインマスク配置工程では、まず図示しないチャンバ内の治具に、各サブマスク７２，７７が配置されたウエハ６０をセットする。続いて、第１メインマスク７３を、ウエハ６０上の第１サブマスク７２に対して圧電板３０とは反対側に配置する。このとき、第１メインマスク７３は、第１サブマスク７２に対して重ねて配置されてもよいし、第１サブマスク７２に対して隙間をあけて配置されてもよい。第１メインマスク７３は、ウエハ６０を第１主面側から覆っている。第１メインマスク７３には、重り金属膜５０のうちトリミングすべき領域（以下、トリミング領域Ｒという）に対応する部分に開口部７３ａが形成されている。開口部７３ａは、ウエハ６０上で幅方向Ｗに並んだ各圧電振動片３のうち重り金属膜５０のトリミング領域Ｒに対応する部分をまとめて露出させている。本実施形態では、重り金属膜５０のうち、基端部が第１メインマスク７３により覆われ、先端部がトリミング領域Ｒとして開口部７３ａを通して露出している。
【００４０】
また、第２メインマスク７８を、ウエハ６０上の第２サブマスク７７に対して圧電板３０とは反対側に配置する。このとき、第２メインマスク７８は、第２サブマスク７７に対して重ねて配置されてもよいし、第２サブマスク７７に対して隙間をあけて配置されてもよい。第２メインマスク７８は、ウエハ６０を第２主面側から覆っている。第２メインマスク７８のうち、第２サブマスク７７の開口部７７ａに対応する位置には、開口部７８ａ（避け部）が形成されている。したがって、第２マスク７６（第２サブマスク７７および第２メインマスク７８）は、開口部７７ａ，７８ａを通してマウント電極４３，４４を露出させている。
【００４１】
続いて、チャンバ内にセットされたウエハ６０に対してイオンミリングを行う（トリミング工程）。具体的には、チャンバ内を減圧するとともに、チャンバ内にアルゴン等のプロセスガスを導入する。この状態で加速電圧を印加すると、イオン化したプロセスガスが第１メインマスク７３の開口部７３ａを通して重り金属膜５０のトリミング領域Ｒに衝突する。これにより、トリミング領域Ｒの重り金属膜５０が表層部分から弾き飛ばされ、重り金属膜５０に上述した凹部５１が形成される。そして、重り金属膜５０がトリミングされ、振動腕部３１，３２の質量が変化することで振動腕部３１，３２の周波数（圧電振動片３の周波数）が変化する。なお、トリミング工程でのトリミング量は、予めウエハ６０に形成された全ての圧電振動片３の周波数を測定し、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて決定する。この場合、トリミング量は、重り金属膜５０が厚さ方向Ｔで貫通しない深さに設定される。また、トリミング領域Ｒから弾き飛ばされた重り金属膜５０の粒子は、主に第１メインマスク７３の開口部７３ａを通してウエハ６０から離脱する。
【００４２】
続いて、振動腕部３１，３２の振動の周波数を測定する測定器を用いて、振動腕部３１，３２の振動の周波数を再測定する（測定工程）。具体的には、測定器の一対のプローブを、第２マスク７６の開口部７７ａ，７８ａ内に挿入し、マウント電極４３，４４に押し当てる。これにより、ウエハ６０上に第１マスク７１および第２マスク７６を配置した状態で、測定器のプローブとマウント電極４３，４４とを電気的に接続させることができる。この状態で、マウント電極４３，４４を介して励振電極４１，４２に電圧を印加して振動腕部３１，３２を振動させて、振動の周波数を測定する。
【００４３】
測定工程の後、ウエハ６０の連結部６１を切断して各圧電振動片３をウエハ６０から切り離す個片化工程を行う。これにより、１枚のウエハ６０から、圧電振動片３を一度に複数製造することができる。
【００４４】
次に、パッケージ本体５の電極パッド２０Ａ，２０Ｂ上に導電性接着剤を塗布した後、各導電性接着剤に圧電振動片３の基部３３を載置する。その後、圧電振動片３が載置されたパッケージ本体５をベークし、導電性接着剤を乾燥させる。これにより、圧電振動片３がパッケージ本体５に実装される。
【００４５】
続いて、パッケージ本体５に実装された圧電振動片３に対して共振周波数を微調整する周波数微調整工程を行う。本実施形態の周波数微調整工程は、イオンミリングやレーザビームの照射により重り金属膜５０をトリミングする。このとき、周波数微調整工程では、周波数粗調整工程に比べて、例えば単位時間当たりの重り金属膜５０のトリミング量を小さく設定する。これにより、圧電振動片３の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。周波数微調整工程でのトリミング量は、測定工程において測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて決定する。この場合、トリミング量は、重り金属膜５０が厚さ方向Ｔで貫通しない深さに設定される。
【００４６】
その後、パッケージ本体５のシールリング１２に封口板６を接合し、パッケージ本体５を封止して、パッケージ２とする。なお、封口板６の接合方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板６とシールリング１２との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板６の下面と、シールリング１２の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
以上により、本実施形態の圧電振動子１が完成する。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、トリミング工程において絶縁材料により形成された第１サブマスク７２を介して第１メインマスク７３を圧電板３０上に配置できる。このため、第１メインマスク７３が金属材料により形成される場合に、第１メインマスク７３が圧電板３０の振動腕部３１，３２上に形成された励振電極４１，４２に接触して励振電極４１，４２が短絡することを防止できる。これにより、重り金属膜５０を除去するために圧電板３０上に第１マスク７１が配置された状態であっても、励振電極４１，４２に電圧を印加して振動腕部３１，３２を振動させることが可能となり、圧電振動片３の周波数の測定を行うことができる。したがって、圧電振動片３の周波数の測定を行う際に第１マスク７１を圧電板３０から退避させる必要がなくなり、製造効率の向上を図ることができるとともに、周波数を高精度に調整でき、振動特性に優れた圧電振動片３を製造できる。
【００４８】
また、トリミング工程では、第２マスク７６が圧電板３０を挟んで第１マスク７１とは反対側に配置されるので、イオンミリングにより弾き飛ばされた重り金属膜５０の粒子が、圧電板３０を挟んで第１マスク７１とは反対側に回り込んで圧電板３０に再付着することを防止できる。
さらに、第２マスク７６には、励振電極４１，４２に接続されたマウント電極４３，４４を露出させる開口部７７ａ，７８ａが設けられているため、第１マスク７１および第２マスク７６が圧電板３０上に配置された状態で、測定器のプローブ等をマウント電極４３，４４に接触させて励振電極４１，４２と導通させることができる。これにより、圧電振動片３の周波数の測定を行う際に、第１マスク７１および第２マスク７６を圧電板３０から退避させる必要がなくなり、製造効率の低下を防止できる。
【００４９】
また、第２マスク７６に開口部７７ａ，７８ａを設けることで、仮に第１マスクに開口部を設ける場合に比べて開口部を通した圧電板３０への金属膜の粒子の再付着を抑制できるとともに、開口部のレイアウト性を向上できる。
また、各サブマスク７２，７７は、振動腕部３１，３２の表面を避けた領域に配置されるため、各サブマスク７２，７７が振動腕部３１，３２に接触することにより振動腕部３１，３２の振動を阻害することを防止できる。
【００５０】
なお、測定工程の後、周波数微調整工程の前に再度トリミング工程を行っても構わない。この場合、本実施形態では、第１マスク７１を配置したまま測定工程を行うことができるので、測定工程における測定結果に応じて、例えば第１マスク７１を配置したまま再度トリミング工程を行う等により、製造効率の低下を防止しつつ、より高精度に圧電振動片３の周波数を調整することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、トリミング工程での重り金属膜５０のトリミング量を、予め圧電振動片３の周波数を測定した上で決定していた。しかしながらこれに限定されず、トリミング工程は、圧電振動片３の周波数を測定しながら行ってもよい。この方法によれば、圧電振動片３の周波数を測定しながら重り金属膜５０を除去できるので、圧電振動片３の周波数を所望の周波数に対してより高精度に調整することができる。
【００５２】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、第２マスク７６の開口部７７ａ，７８ａは、マウント電極４３，４４を露出させているが、これに限定されず、引出電極４５，４６を露出させてもよい。また、連結部６１上にマウント電極４３，４４と電気的に接続された電極を形成し、第２マスク７６の開口部７７ａ，７８ａを通して前記電極を露出させてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、第１サブマスク７２と第１メインマスク７３とが別体で形成されているが、これに限定されず、第１サブマスクと第１メインマスクとが一体に形成されていてもよい。この場合には、第１サブマスクを第１メインマスク上にフォトリソグラフィ技術等によって形成し、マスク配置工程においてこれら第１サブマスクおよび第１メインマスクが一体化した第１マスクをウエハ６０上に配置する。第２マスク７６についても同様である。
【００５４】
また、上記実施形態では、周波数粗調整工程において、イオンミリングによって重り金属膜５０を除去しているが、これに限定されず、レーザビーム等によって重り金属膜５０を除去してもよい。
また、上記実施形態の周波数微調整工程において、周波数粗調整工程と同様に、第１マスク７１を用いて重り金属膜５０を除去してもよい。この場合には、圧電振動片３がパッケージ本体５に実装された状態となっているため、上述のように第１サブマスクおよび第１メインマスクが一体化した第１マスクを用いることが望ましい。
また、第２マスクを樹脂材料からなる薄板により形成してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、圧電振動片として、いわゆる音叉型の振動片を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。圧電振動片は、基部から延びる一対の支持腕部が一対の振動腕部の幅方向Ｗの両側に配置された、いわゆるサイドアーム型の振動片や、基部から延びる１つの支持腕部が一対の振動腕部の間に配置された、いわゆるセンターアーム型の振動片であってもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００５７】
３…圧電振動片  ３０…圧電板  ３１，３２…振動腕部  ４１，４２…励振電極  ４３，４４…マウント電極（電極膜）  ５０…重り金属膜  ７１…第１マスク  ７２…第１サブマスク（サブマスク）  ７３…第１メインマスク（メインマスク）  ７３ａ…開口部  ７６…第２マスク  ７７ａ，７８ａ…開口部（避け部）
【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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