CN101515791A - 压电振动片及其制法、压电振子、振荡器、电子设备及电波时钟 - Google Patents

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小林高志
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Abstract

本发明涉及压电振动片的制造方法、压电振动片、压电振子、振荡器、电子设备及电波时钟，能够在制造过程中可靠地防止晶片产生损伤、裂纹或破裂并制造多个压电振动片。其中，压电振动片的制造方法，是从晶片制造多个压电振动片的方法，包括：成膜工序，分别在晶片的两面形成金属膜M；图案形成工序，对金属膜除去在整个周边的从晶片外周边进入内侧一定距离H的区域后，图案化成多个压电振动片的外形形状；外形形成工序，以图案化的金属膜为掩模通过湿蚀刻加工有选择地除去晶片，在尺寸减小一定距离的量的晶片上形成多个压电振动片的外形；以及除去工序，除去金属膜。

Description

压电振动片及其制法、压电振子、振荡器、电子设备及电波时钟
技术领域
本发明涉及通过蚀刻加工晶片来制造多个压电振动片的压电振动片的制造方法、用该制造方法制造的压电振动片、具有该压电振动片的压电振子、具有该压电振子的振荡器、电子设备以及电波时钟。
背景技术
近年来，便携电话或便携信息终端设备中，利用水晶等的压电振子用于时间源、控制信号等的定时源，或者基准信号源等。众所周知，有各种各样的这种压电振子，例如，如图22所示，由一对振动臂201和将该对振动臂201的基端侧一体固定的基部202构成的音叉型的压电振动片200。另外，在此之外，公知的还有进行厚剪振动的厚剪振动片等。
但是，这种压电振动片，一般用光刻技术和蚀刻技术对水晶等晶片进行蚀刻加工，一次制造多个(例如，参见专利文献1)。这里，参照附图，简单说明通过该制造方法制造图22所示的音叉型的压电振动片200的情况。
首先，以预定的角度切断原矿石，然后如图23所示，在研磨到预定厚度的晶片S的一面S1上，通过蒸镀法等形成用作蚀刻掩模的金属膜M。再有，作为金属膜M，例如采用由铬(Cr)和金(Au)层叠而成的层叠膜。但是，成膜时，通常金属膜M不仅在晶片S的一面S1上成膜，也会有由于蔓延而成膜到晶片S的侧面的情况。
接着，将晶片S翻面后，如图24所示，在晶片S的另一面S2上同样地形成金属M。再有，图24中，以晶片S的朝向与图23相同的状态进行图示。但是，此时依然会得到在晶片S的侧面也形成金属膜M的构造。因此，晶片S的侧面成为层叠有金属膜M的状态。
接着，如图25所示，整体地涂敷光刻胶膜F。然后，如图26及图27所示，将光刻胶膜F曝光并显影，图案化压电振动片200的外形形状。另外，图27至图30是沿图26所示的切线D-D的剖面图。这时，图案化多个压电振动片200的外形形状。
接着，如图28所示，以图案化的光刻胶膜F为掩模来蚀刻加工金属膜M，将未被掩盖的部分有选择地除去。从而，能够用金属膜M图案化压电振动片200的外形形状。然后，如图29所示，将光刻胶膜F除去。
接着，如图30所示，以图案化的金属膜M为掩模对晶片S进行用预定蚀刻液的蚀刻加工，将未被掩盖的部分有选择地除去。然后，除去金属膜M，从而将晶片S形成为多个压电振动片200的外形，即形成具有一对振动臂201及基部202的外形。
然后，对外形形成的多个压电振动片200形成电极膜后，进行从晶片S上切离的切断，从而能够用一枚晶片S一次制造多个压电振动片200。
[专利文献1]特开平5-315881号公报
但是，上述传统的方法中，尚有以下的课题需要解决。
在晶片S上形成金属膜M时，无论在晶片S的哪个面(一面S1或另一面S2)上成膜，都会如上所述的因蔓延而在晶片S的侧面形成金属膜M。但是，此时金属膜M的一部分不会仅停留在侧面，还会蔓延到相对侧表面上。即，在晶片S的一面S1上形成金属膜M时，如图23所示，金属膜M的一部分会蔓延到另一面S2侧。再有，同样地，在晶片S的另一面S2上形成金属膜M时，如图24所示，金属膜M的一部分依然会蔓延到晶片S的一面S1侧。
这些金属膜M承担在对晶片S湿蚀刻时用作掩模的重要作用，必须在晶片S上牢固地以密接状态成膜。但是，在晶片S的侧面成膜的金属膜M和蔓延到相对侧表面的金属膜M的一部分，由于蔓延的影响等原因和晶片S的密接性差，成为多孔(porous)的状态。因此，不能起到掩模的功能，湿蚀刻时会让蚀刻液侵入金属膜M和晶片S之间的界面。结果，产生晶片S外周部分粗糙的问题。因而，由于该粗糙部分，晶片S有可能产生损伤和裂纹，或者在严重时发生破裂。
发明内容
本发明基于上述的考虑构思而成，其目的在于提供制造过程中可靠地防止在晶片上产生损伤和裂纹甚至发生破裂并能够制造多个压电振动片的压电振动片的制造方法、用该制造方法制造的压电振动片及具有该压电振动片的压电振子，还提供具有压电振子的振荡器、电子设备及电波时钟。
为解决上述课题，本发明提供了如下的方法。
本发明的压电振动片的制造方法是用晶片制造多个压电振动片的方法，其特征在于，包括：在上述晶片的两面分别形成金属膜的成膜工序；对上述金属膜，在整个周边除去从上述晶片的外周边进入内侧一定距离的区域后，图案化成多个上述压电振动片的外形形状的图案化工序；以图案化的上述金属膜为掩模通过湿蚀刻加工有选择地除去上述晶片，在尺寸减小上述一定距离的量的晶片上形成多个上述压电振动片外形的外形形成工序；以及将上述金属膜除去的除去工序。
在本发明的压电振动片的制造方法中，首先进行成膜工序，即在晶片的一面及另一面上，依次形成蚀刻加工时成为掩模的金属膜，并在晶片的两面分别形成金属膜。但是，在晶片的一面上形成金属膜时，与传统方法一样，金属膜会蔓延到晶片的侧面及另一面侧。另外，在晶片的另一面上形成金属膜时，金属膜也同样会蔓延到晶片的侧面及一面侧。
接着，进行图案化工序，即通过光刻技术将在晶片的两面形成的金属膜图案化成多个压电振动片的外形形状。特别是，在进行该工序时，在成膜的金属膜中除去在整个周边的从晶片的外周边进入内侧一定距离的区域后，进行图案化。从而，可将成膜工序时蔓延到晶片的侧面及相对侧表面的金属膜的一部分，在进行晶片的蚀刻加工前就预先除去。即，在成膜后的金属膜中，可完全除去因蔓延的影响与晶片的密接性差的多孔部分。
因此，晶片成为在整个周边露出从外周边进入内侧一定距离的区域的状态。
接着，进行外形形成工序，即以图案化的金属膜为掩模对晶片进行湿蚀刻加工，有选择地除去未被掩盖的部分。从而，可在尺寸减小一定距离的量的晶片上形成多个压电振动片的外形。最后，进行将用作掩模的金属膜除去的除去工序，从晶片切离压电振动片，能够从一枚晶片获得多个压电振动片。
特别是，由于在进行蚀刻加工前除去和晶片密接性差的金属膜，不用担心湿蚀刻加工时使用的蚀刻液会如传统方法那样侵入金属膜和晶片之间的界面而使晶片的表面变粗糙。结果，在制造过程中，可防止晶片上发生损伤和裂纹或者产生破裂。因此，在制造过程中能够不中断地高效率地制造压电振动片，可实现低成本化，而且可制造高品质的压电振动片。
另外，本发明的压电振动片的制造方法的特征在于，上述本发明的压电振动片的制造方法中，上述一定距离设定为在0.3mm以上、0.5mm以下范围的距离。
在本发明的压电振动片的制造方法中，在成膜的金属膜中除去在整个周边的从晶片的外周边进入内侧至少0.3mm以上的区域，因此能够可靠地除去蔓延到晶片的侧面及相对侧表面的密接性差的部分。因而，在湿蚀刻加工时，能够可靠地消除晶片的表面变粗糙的情况。
而且，由于可将晶片的除去区域限制在从外周边起的0.5mm以内，能够最小限度地限制晶片尺寸的减少。因而，能够节省晶片，并尽量确保压电振动片的获得个数。
另外，本发明的压电振动片的制造方法的特征在于，用上述本发明的压电振动片的制造方法进行制造。
本发明的压电振动片中，用上述制造方法制造，因此能够实现低成本化及高品质化。
另外，本发明的压电振子的特征在于，具有上述本发明的压电振动片。
本发明的压电振子具有上述的压电振动片，因此同样能够实现低成本化及高品质化。作为这样的压电振子，例如是圆筒封装型(cylinder package type)压电振子或箱式的陶瓷封装型(ceramicpackage type)压电振子。
另外，本发明的振荡器的特征在于，上述本发明的压电振子作为振荡元件与集成电路电连接。
另外，本发明的电子设备的特征在于，上述本发明的压电振子与计时部电连接。
另外，本发明的电波时钟的特征在于，上述本发明的压电振子与滤波部电连接。
本发明的振荡器、电子设备及电波时钟中设有上述压电振子，因此同样可实现低成本化及高品质化。
本发明的压电振动片的制造方法，能够可靠地防止制造过程中晶片上产生损伤、裂纹或破裂，并能够高效率地制造多个压电振动片。本发明的压电振动片，由于用上述制造方法制造，能够实现低成本化及高品质化。
另外，本发明的压电振子、振荡器、电子设备及电波时钟，由于具有上述压电振动片，同样可实现低成本化及高品质化。
附图说明
图1表示本发明的压电振动片的一个实施例，为压电振动片的俯视图。
图2是图1所示的压电振动片的仰视图。
图3是沿图1所示的切线A-A的剖面图。
图4是表示图1所示的压电振动片的制造方法的流程图。
图5是制造图1所示的压电振动片时的一个工序图，为晶片的剖面图。
图6是表示图5所示晶片一例的图，(a)表示矩形的晶片，(b)表示圆形的晶片。
图7是表示制造图1所示的压电振动片时的一个工序图，是表示从图5所示的状态在晶片的一面上形成金属膜后的状态的图。
图8是表示从图7所示的状态在晶片的另一面上形成金属膜后的状态的图。
图9是表示从图8所示的状态整体涂覆光刻胶膜后的状态的图。
图10是表示从图9所示的状态图案化光刻胶膜后的状态的图。
图11是表示沿图10所示的切线B-B的剖面图。
图12是表示从图11所示的状态以光刻胶膜为掩模图案化金属膜后的状态的图。
图13是表示从图12所示的状态除去了光刻胶膜的状态的图。
图14是表示从图13所示的状态以金属膜为掩模将晶片蚀刻加工后的状态的图。
图15是图14所示状态的晶片总体图，(a)表示矩形的晶片，(b)表示圆形的晶片。
图16是表示本发明的具有压电振动片的圆筒封装型的压电振动片的一个实施例的图。
图17是表示具有压电振动片的陶瓷封装型的压电振动片的一个实施例的剖面图。
图18是表示沿图17所示的切线C-C的剖面图。
图19是表示本发明的振荡器的一个实施例的结构图。
图20是表示本发明的电子设备的一个实施例的结构图。
图21是表示本发明的电波时钟的一个实施例的结构图。
图22是表示传统的音叉型压电振动片的斜视图。
图23是表示制造图22所示的压电振动片时一个工序图，是表示在晶片的一面上形成金属膜后的状态的图。
图24是表示从图23所示的状态在晶片的另一面上形成金属膜后的状态的图。
图25是表示从图24所示的状态整体涂覆光刻胶膜后的状态的图。
图26是表示从图25所示的状态图案化光刻胶膜后的状态的图。
图27是沿图26所示的切线D-D的剖面图。
图28是表示从图27所示的状态以光刻胶膜为掩模图案化金属膜后的状态的图。
图29是表示从图28所示的状态除去了光刻胶膜后的状态的图。
图30是表示从图29所示的状态以金属膜为掩模对晶片作了蚀刻加工后的状态的图。
标记说明
H  一定距离
M  金属膜
S  晶片
1  压电振动片
20、30  压电振子
100  振荡器
101  集成电路
110  电子设备(便携信息设备)
113  计时部
130  电波时钟
131  滤波部
具体实施方式
以下，参照图1至图15，说明本发明的压电振动片及该压电振动片的制造方法的一个实施例。另外，本实施例中，作为压电振动片的一例，举例说明音叉型的压电振动片1。
如图1及图2所示，本实施例的压电振动片1具有：平行配置的一对振动臂2、3；将一对振动臂2、3的基端侧固定为一体的基部4；由在一对振动臂2、3的外表面上形成的、使一对振动臂2、3振动的第1激励电极5和第2激励电极6组成的激励电极7；以及分别与两个激励电极5、6电连接的安装电极8、9。
由第1激励电极5和第2激励电极6组成的激励电极7，是使得一对振动臂2、3在相互接近或离开的方向上以预定的共振频率振动的电极，是分别在一对振动臂2、3的外表面上以电气隔离的状态图案化而形成。具体如图3所示，第1激励电极5主要在一个振动臂2的两面上和另一振动臂3的两侧面上形成，第2激励电极6主要在一个振动臂2的两侧面上和另一振动臂3的两面上形成。
另外，如图1及图2所示，第1激励电极5及第2激励电极6，在基部4的两面上，分别经由引出电极10、11与安装电极8、9电连接。然后，经由该安装电极8、9向压电振动片1施加电压。
另外，上述激励电极7、引出电极10、11及安装电极8、9例如是铬(Cr)和金(Au)的层叠膜，在用与水晶密接性良好的铬膜作为基底成膜后在其表面上涂覆金膜而形成。但并不限于这种情况，例如，可以是在铬和镍铬合金(NiCr)的层叠膜的表面上再层叠金膜，也可以是铬、镍、铝(Al)或钛(Ti)等的单层膜。
另外，在一对振动臂2、3的前端，覆盖用以将自身的振动状态调整为在预定的频率范围内振动(频率调节)的配重金属膜12。另外，该配重金属膜12分为在进行频率粗调时使用的粗调膜12a和在进行微调时使用的微调膜12b。通过用这些粗调膜12a和微调膜12b进行频率调节，可将一对振动臂2、3的频率限定在器件的标称频率的范围内。
在使这样构成的压电振动片1动作时，在安装电极8、9上施加预定的驱动电压。从而，可经由引出电极10、11使电流流入由第1激励电极5和第2激励电极6组成的激励电极7，使一对振动臂2、3在接近、离开的方向上以预定的频率振动。然后，该对振动臂2、3的振动可作为时间源、控制信号的定时源或基准信号源等加以利用。
接着，下面参照图4所示的流程图，说明上述压电振动片1的制造方法。
本实施例的制造方法是依次进行成膜工序、图案形成工序、外形形成工序、除去工序，用一枚晶片S一次制造多个压电振动片1的方法。以下就所述各工序进行详细说明。
首先，如图5所示，对两面作研磨加工，准备调整到预定厚度的晶片S(S1)。这时，晶片S可以是图6(a)所示的矩形的晶片S，也可以是图6(b)所示的圆形的晶片S。
接着，进行成膜工序，在晶片S的两面上分别形成蚀刻加工时用作掩模的金属膜M(S2)。再有，本实施例中，以用铬(Cr)和金(Au)的层叠膜作为金属膜M的情况为例进行说明。但金属膜M的种类并不限于这样的组合，可以自由设定。另外，也可采用单层膜。
这里，就成膜工序进行详细说明。
首先，将晶片S固定在未图示的夹具上后，如图7所示，先在一面S1上用蒸镀等方法形成金属膜M。这时，与传统方法一样，金属膜M的一部分也会蔓延到晶片S的侧面及另一面S2侧。接着，将晶片S翻面后再次固定在夹具上后，如图8所示，同样地通过蒸镀等方法在另一面S2上形成金属膜M。此时，金属膜M的一部分同样会蔓延到晶片S的侧面及一面S1侧。再有，图8中晶片S的朝向为与图7相同的状态。
这样，可进行两次成膜，在晶片S的两个面上形成金属膜M。此时，成膜工序结束。特别是如图8所示，在晶片S的外周边附近，受到上述的蔓延影响，金属膜M在哪一层上都呈现复杂的重合状态。
接着进行图案形成工序，通过光刻技术将在晶片S的两面上成膜的金属膜M图案化而形成多个压电振动片1的外形形状(S3)。以下详细说明该工序。
首先，如图9所示，整体地涂敷光刻胶膜F，将在晶片S的两面上成膜的金属膜M用光刻胶膜F覆盖(S3a)。接着，将该光刻胶膜F曝光并显影，如图10及图11所示，在晶片S整个周边除去从晶片S的外周边进入内侧一定距离H的区域之后，沿压电振动片1的外形形状图案化(S3b)。再有，图11至图14是沿图10中B-B方向的剖面图。
接着，如图12所示，以该图案化的光刻胶膜F为掩模进行蚀刻加工，有选择地除去未被掩盖的金属膜M，将该金属膜M形成为与光刻胶膜F相同的图案(S3c)。通过上述步骤，能够在晶片S的两面上成膜的金属膜M中，除去在晶片S整个周边的从晶片S的外周边进入内侧一定距离H的区域之后，沿着压电振动片1的外形形状即一对振动臂2、3及基部4的外形形状图案化。这时，以多个压电振动片1的数量进行图案化。
特别是，金属膜M中除去在晶片S整个外周的从晶片S的外周边进入内侧一定距离H的区域，因此，能够将成膜工序时蔓延到晶片S的侧面及相对侧表面的部分在蚀刻加工晶片S前预先除去。即，能够将成膜的金属膜M中因蔓延的影响在哪一层上都复杂地重合的部分除去。该部分是与晶片S的密接性差的多孔部分，设置成这样的掩模能够将粗劣的部分完全除去。
此时，图案化工序结束。再有，在该工序结束时，晶片S成为在整个周边露出从外周边进入内侧一定距离H的区域的状态。
接着，将图13所示的光刻胶膜F除去(S4)。然后，如图14所示，进行外形形成工序，即以图案化的金属膜M为掩模对晶片S进行湿蚀刻加工，有选择地除去未被掩盖的部分(S5)。
该工序完成时，如图15(a)或图15(b)所示，晶片S的尺寸减小一定距离H的量。另外，在该尺寸减小的晶片S上，能够形成多个压电振动片1的外形，即一对振动臂2、3及基部4的外形。另外，此时，多个压电振动片1为经由未图示的连接部连接于晶片S的状态。
接着，进行除去作为掩模的金属膜M的除去工序(S6)。接着，进行电极形成工序(S7)，即在多个压电振动片1的外表面上形成未图示的电极膜，同时进行图案化，以分别形成激励电极7、引出电极10、11、安装电极8、9。另外，与此同时用同样的方法，形成配重金属膜12(S8)。最后是切断工序(S9)，将连接部切断，从晶片S切离多个压电振动片1而小片化。从而，可一次用一枚晶片S制造多个压电振动片1。
特别是，该制造方法由于在蚀刻加工前除去与晶片S密接性差的金属膜M，不用担心湿蚀刻加工时使用的蚀刻液如传统方法那样侵入金属膜M和晶片S之间的界面，使晶片S的表面变粗糙。结果，在制造过程中，能够防止晶片S上产生损伤和裂纹或产生破裂。因此，能够在制造过程中不中断地高效率制造压电振动片1，不仅能够实现低成本化，而且能够制造高品质的压电振动片1。
上述制造时，作为一定距离H，最好设为0.3mm以上、0.5mm以内的距离。
该场合，在晶片S的两面上成膜的金属膜M中，除去晶片S整个外周的从晶片S的外周边进入内侧至少0.3mm以上的区域，因此能够可靠地除去蔓延到晶片S的侧面及相对侧表面的密接性差的部分。因而，在湿蚀刻加工时，能够可靠地消除晶片S的表面发生粗糙的情况。
而且，由于能够将除去晶片S的区域限制在从外周边起的0.5mm以内，可最小限度地抑制晶片S的尺寸减少。因而，能够节省晶片S，尽可能多地确保压电振动片1的获得个数。
接着，参照图16，说明本发明的压电振动片的压电振子的一个实施例。再有，在本实施例中，以圆筒封装型压电振子为例对压电振子进行说明。
如图16所示，本实施例的压电振子20设有压电振动片1、气密端子21以及以将压电振动片1封于内部的状态与气密端子21接合的壳体22。
气密端子21由下述部件构成：环状的管套25；配设成贯穿该管套25并分别通过凸块B电气及机械连接到压电振动片1的两安装电极8、9上的2个引线端子26；将该引线端子26和管套25以绝缘状态固定为一体并使壳体22内部密封的填充部件27。
管套25是用金属材料(例如低碳钢(Fe)、铁镍合金(Fe-Ni)、铁镍钴合金(Fe-Ni-Co))形成环状而成。再有，在管套25的外表面覆盖如耐热焊锡镀层、或锡铜合金、金锡合金等未图示的金属膜。另外，填充部件27的材料，例如为硼硅玻璃。另外，2个引线端子26中，向壳体22内突出的部分成为内部引线26a，向壳体22外突出的部分成为外部引线26b。而且，该外部引线26b作为外部连接端子发挥作用。
将壳体22压入到管套25的外周并嵌合固定。具体地说，将覆盖在管套25外周的金属膜夹在壳体22和管套25之间进行冷压接固定。该壳体22的压入在真空气氛下进行，因此，能够以壳体22内压电振动片1周围的空间为真空的状态进行密闭。
如此构成的圆筒封装型的压电振子20具有低成本化及高品质化的压电振动片1，因此，压电振子20本身同样也能实现低成本化及高性能化。特别是，由于能够将壳体22内设置成真空状态，可提高一对振动臂2、3的振动效率。
以上，作为压电振子的一例，举例说明了圆筒封装型的压电振子20，但并不仅限于该压电振子20。例如，如图17及图18所示，也可以是陶瓷封装型压电振子。
该压电振子30设有：内部形成凹部31a的底板31；收容在该底板31的凹部31a内的压电振动片1；以及以收容压电振动片1的状态固定在底板31上的盖板32。
底板31上配置具有气密封装结构的导线33，其端头上设有凸块B。然后，将凸块B和压电振动片1的安装电极8、9在机械和电气上连接。另外，导线33露出于底板31的底面。即，该导线33起到一端与外部电连接、另一端与安装电极8、9电连接的外部连接端子的作用。
另外，在真空中，通过电子束焊或真空滚焊，或者低熔点玻璃或共晶金属焊接等各种手段，将底板31用作为盖的盖板32进行真空气密封装。从而，压电振动片1被气密封装在内部。
即便是这样构成的压电振子30，同样能够实现低成本化及高性能化。特别是，由于将围绕底板31和盖板32的空间设置成真空状态，同样能够提高一对振动臂2、3的振动效率。
接着，参照图19，说明本发明的振荡器的一个实施例。
如图19所示，本实施例的振荡器100是将压电振子20构成为与集成电路101电连接的振荡元件。该振荡器100设有安装电容等电子部件102的基板103。在基板103上，安装振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101的近傍安装压电振子20的压电振动片1。这些电子部件102、集成电路101及压电振子20分别通过未图示的布线图案电连接。再有，各构成部件用未图示的树脂模制而成。
在这样构成的振荡器100中，对压电振子20施加电压，该压电振子20内的压电振动片1振动。该振动根据压电振动片1的压电特性而变换成电信号，作为电信号输入集成电路101。输入的电信号由集成电路101进行各种处理，作为频率信号输出。从而，压电振子20具有作为振荡元件的功能。
另外，根据要求有选择地设定集成电路101的结构，例如RTC(实时时钟)模块等，除了时钟用单功能振荡器等以外，还可附加有控制该设备或外部设备的工作日或者时刻，或提供时刻、日历等的功能。
如上所述，本实施例的振荡器100，由于具有低成本化及高品质化的压电振子20，所以振荡器100本身同样能够实现低成本化及高品质化。而且，除此以外，能够获得长期稳定的高精度的频率信号。
接着，参照图20，说明本发明的电子设备的一个实施例。另外，作为电子设备，以具有上述压电振子20的便携信息设备110为例进行说明。首先，本实施例的便携信息设备110，例如以便携电话为其代表，它是发展、改良传统技术中的腕表而形成的产品。其是外观类似于腕表，在相当于号码盘的部分配置液晶显示器，能够在该屏幕上显示现在的时刻等。另外，作为通信装置使用时，从手腕上解下，可用内设于表带内侧部分的扬声器及传声器进行与传统技术的便携电话同样的通信。但是与传统的便携电话相比，尤其小型化及轻量化。
接着，说明本实施例的便携信息设备110的结构。如图20所示，该便携信息设备110设有压电振子20和供电用的电源部111。电源部111，例如由锂二次电池构成。在该电源部111上，并联进行各种控制的控制部112、进行时刻等计数的计时部113、与外部通信的通信部114、显示各种信息的显示部115以及检测各功能部的电压的电压检测部116。然后，电源部111向各功能部供电。
控制部112，控制各功能部来执行对音频数据的发送及接收、现在时刻的计测、显示等整个系统的动作控制。另外，控制部112设有预先写入程序的ROM、读出写入该ROM的程序并执行的CPU和作为该CPU的工作区域使用的RAM等。
计时部113设有内置振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接口电路等的集成电路和压电振子20。如果向压电振子20上施加电压，则压电振动片1振动，该振动根据水晶具有的压电特性变换成电信号，并作为电信号输入振荡电路。振荡电路的输出被二值化，并通过寄存器电路和计数器电路计数。然后，经由接口电路进行与控制部12的信号收发，在显示部115上显示现在时刻、现在日期或者日历信息等。
通信部114具有与传统的便携电话同样的功能，设有无线部117、音频处理部118、切换部119、放大部120、音频输入输出部121、电话号码输入部122、来电声音发生部123及呼叫控制存储部124。
无线部117将音频数据等各种数据经由天线125与基站互换收发信号。音频处理部118将从无线部117或放大部120输入的音频信号编码及解码。放大部120将从音频处理部118或音频输入输出部121输入的信号放大到预定的电平。音频输入输出部121由扬声器和传声器等构成，将来电声音和接听话音扩大，或进行声音汇集。
另外，来电声音发生部123响应来自基站的呼叫而生成来电声音。切换部119仅限于来电时将与音频处理部118连接的放大部120切换到来电声音发生部123，来电声音发生部123所生成的来电声音经由放大部120输出到音频输入输出部121。
再有，呼叫控制存储部124存有与通信的收发呼叫控制有关的程序。另外，电话号码输入部122例如设有0到9的号码键及其他键，通过按下这些号码键等输入通话对方的电话号码等。
在由电源部111施加到控制部112等各功能部的电压低于预定值时，电压检测部116检测出该电压下降并通知控制部112。此时的预定电压值，是预先设定的使通信部114稳定工作所需的最低电压值，例如3V左右。从电压检测部116收到电压下降通知的控制部112，禁止无线部117、音频处理部118、切换部119及来电声音发生部123的动作。特别是必须停止功耗大的无线部117的工作。而且，在显示部115上显示通信部114因电池剩余电量不足而不能使用的意思。
即，通过电压检测部116和控制部112，可禁止通信部114的动作并在显示部115上显示该意思。该显示可以是文字消息，但也可为更直观的显示，即在显示部115的显示面上部显示的电话图标上加×(打叉)。
再有，通过设有可选择地断开与通信部114的功能相关部分的电源的电源断开部126，能够更可靠地停止通信部114的功能。
如上所述，若使用本实施例的便携信息设备110，则由于设有低成本化及高品质化的压电振子20，便携信息设备110本身同样可实现低成本化及高品质化。而且，除此以外，能够长期稳定地显示高精度的时钟信息。
接着，参照图21，说明本发明的电波时钟的一个实施例。
如图21所示，本实施例的电波时钟130，设有与滤波部131电连接的压电振子20，具有接收包含时钟信息的标准电波并自动修正到正确时刻后进行显示的功能。
在日本国内的福岛县(40kHz)和佐贺县(60kHz)设有发射标准电波的发射台(发送局)，各自发射标准电波。如40kHz或60kHz的长波，兼具地面传播的性质和一边在电离层与地面之间反射一边传播的性质，因此传播范围广，上述两个发射台将日本国内全部覆盖。
以下，就电波时钟130的功能构成作详细说明。
天线132接收40kHz或60kHz长波的标准电波。长波的标准电波，是将称为时间码的计时信息在40kHz或60kHz的载波上进行AM调制后的电波。接收的长波的标准电波由放大器133放大，经具有多个压电振子20的滤波部131滤波调谐。本实施例中的压电振子20分别设有与上述载波频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的水晶振子部138、139。
而且，经滤波的预定频率的信号由检波整流电路134检波并解调。接着，通过波形整形电路135取出时间码，由CPU136进行计数。CPU136读取当前的年、累计日、星期几、时刻等信息。读取到的信息被反映到RTC137(实时时钟)，显示正确的计时信息。
载波为40kHz或60kHz，因此水晶振子部138、139适合采用具有上述音叉型结构的振子。
再有，以上的说明中给出了日本国内的示例，但其他各国长波的标准电波的频率是不同的。例如，德国采用77.5KHz的标准电波。因此，将能够对应于其他各国的电波时钟130装入便携设备时，需要具有与日本不同频率的压电振子。
如上所述，若使用本实施例的电波时钟130，则由于设有低成本化和高品质化的压电振子20，能够实现电波时钟本身的低成本化和高品质化。除此之外，还能够长期稳定进行高精度的计时。
再有，本发明的技术范围不限于上述实施例，在不偏离本发明主题的范围内可以有各种变形。
例如，上述实施例中，举出采用音叉型的压电振动片为例作为压电振动片的一例，但并不仅限于音叉型。例如，也可以采用厚剪振动片。

Claims (7)

1.一种压电振动片的制造方法，它是从晶片制造多个压电振动片的方法，其特征在于，包括：
成膜工序，分别在所述晶片的两面形成金属膜；
图案化工序，对所述金属膜，在整个周边除去从所述晶片的外周边进入内侧一定距离的区域之后，图案化成多个所述压电振动片的外形形状；
外形形成工序，以图案化的所述金属膜为掩模通过湿蚀刻加工有选择地除去所述晶片，在尺寸减小所述一定距离的量的晶片上形成多个所述压电振动片的外形；以及
除去工序，将所述金属膜除去。
2.权利要求1所述的压电振动片的制造方法，其特征在于，
所述一定距离设成落入0.3mm以上、0.5mm以内范围的距离。
3.一种压电振动片，其特征在于，用权利要求1或2所述的压电振动片的制造方法制造。
4.一种压电振子，其特征在于，设有权利要求3所述的压电振动片。
5.一种振荡器，其特征在于，将权利要求4所述的压电振子作为振荡元件与集成电路电连接。
6.一种电子设备，其特征在于，将权利要求4所述的压电振子与计时部电连接。
7.一种电波时钟，其特征在于，将权利要求4所述的压电振子与滤波部电连接。
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