CN101904094B - 压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压电振动器(1)的制造方法，其中包括：将贯通基底基板用圆片的通孔(35、36)以在空腔(C)用的凹部的外侧开开口的方式形成的工序；在基底基板用圆片的上表面，利用相同的导电材料构图包围凹部周围的接合层(30)、收容于凹部内的一对装配层、电连接接合层和一对装配层的一对引出电极层(33、34)的工序；以及在将两圆片阳极接合之后，对通孔(36)的开口和接合层之间的引出电极层(34)的一部分(S2区域)照射激光而在中途截断引出电极层34的工序。

Description

压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

技术领域

本发明涉及制造在接合的两块基板之间形成的空腔内密封了压电振动片的表面安装型(SMD)的压电振动器的压电振动器的制造方法、用该制造方法来制造的压电振动器、具有该压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟。

背景技术

近年来，在便携电话或便携信息终端设备上，使用利用水晶等作为时刻源或控制信号等的定时源、参考信号源等的压电振动器。这种压电振动器已知有多种，作为其中之一，众所周知表面安装型的压电振动器。作为这种压电振动器，已知一般以由基底基板和盖基板上下夹住形成有压电振动片的压电基板的方式进行接合的3层构造型。这种情况下，压电振动器收容于在基底基板和盖基板之间形成的空腔(密闭室)内。此外，在近年，不仅开发了上述的3层构造型，而且还开发了2层构造型。

这种类型的压电振动器由于基底基板和盖基板直接接合而成为2层构造，在两基板之间形成的空腔内收容有压电振动片。

该2层构造型的压电振动器与3层构造的压电振动器相比在可实现薄型化等的方面优越，适当使用。作为这种压电振动器之一，众所周知利用通孔，使压电振动片与形成于基底基板的外部电极电连接的压电振动器(参照专利文献1)。

如图22及图23所示，该压电振动器200具备：互相阳极接合的基底基板201及盖基板202；和密封在两基板201、202之间形成的空腔C内的压电振动片203。

在基底基板201上形成有贯通该基板201的通孔204，通过该通孔204的内表面在基底基板201的上表面及下表面形成有导电膜205。在该导电膜205之中，形成于基底基板201的上表面的部分用作对压电振动片203电连接的装配垫205a，形成于基底基板201的下表面的部分用作对外部电连接的外部电极205b。而且，装配垫205a的一部分在将基底基板201和盖基板202阳极接合时用作接合膜。此外，在阳极接合后，装配垫205a密合到两基板201、202，因此通孔204成为密封的状态。此外，在基底基板201与盖基板202之间，以包围空腔C的周围的方式形成阳极接合用的接合膜206。

在制造这样构成的压电振动器200时，在将基底基板201和盖基板202进行阳极接合时，如图22所示，在接合膜206及用作外部电极205b的导电膜205与盖基板202之间施加规定电压。这样，通过阳极接合，两基板201、202经由导电膜205的一部分及接合膜206牢固地接合。由此，密封通孔204，能够将压电振动片203气密密封在空腔C内。此外，通过导电膜205，能够从外部谋求对压电振动片203的导通，因此能够使压电振动片203在空腔C内可靠地动作。

专利文献1：日本特开平6-343017号公报

发明内容

但是，传统的压电振动器200还存在以下课题。

最初，随着近年的电子设备的小型化，对这些搭载于各种电子设备的压电振动器200要求进一步小型化。因此，对于收容于空腔C内的压电振动片203也当然要求进一步小型化，也希望形成于基底基板201的通孔204的直径尽量小。可是，如果减小通孔204的直径，会难以在内表面以一定的厚度形成没有不均匀的导电膜205。因此，通常，用溅镀法等来进行成膜，但是如图24所示，有可能导电膜205不会确实迂回到通孔204的内表面而在中途截断。

其结果，有可能发生阳极接合不完整且无法密封空腔C内，或者无法经由导电膜205来谋求与压电振动片203的导通等的不良情况。

此外，通常，在进行阳极接合时，以圆片(wafer)状态接合两基板201、202。即，一般的方法是：将后面成为基底基板201的基底基板用圆片和后面成为盖基板202的盖基板用圆片阳极接合。然后，通过将阳极接合的两圆片以格子状小片化，来制造多个压电振动器200。

但是，在基底基板用圆片上，对应于压电振动片203的数量形成有多个通孔204，并且构图多个导电膜205。这时，即使不发生上述的不良情况而顺利在通孔204的内表面形成导电膜205，也有可能发生以下的良情况。

即，在进行阳极接合时，需要对形成于基底基板用圆片的多个导电膜205施加电压，通常在平板状的电极上承载基底基板用圆片，需要使用作导电膜205的外部电极205b的部分全部与电极导通。但是，由于基底基板用圆片的稍微的起伏或介于该圆片与电极之间的异物等，实际上如图25所示，会容易成为外部电极205b的一部分不与电极207接触而浮置于其中的状态。因此，有可能会发生接合不良的部分，且能够使两圆片在整个面上均匀地接合。

本发明考虑这些问题构思而成，其目的在于提供一种能够有儿率地制造表面安装型的压电振动器的压电振动器的制造方法，以在该压电振动器中，能够使基底基板用圆片和盖基板用圆片在整个面上均匀地接合，确实密封空腔内，而且能够利用通孔来实现外部电极与压电振动片的导通。

此外，还提供利用压电振动器的制造方法来制造的压电振动器、具有该压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟。

本发明为了解决上述课题，提供以下的方案。

本发明的压电振动器的制造方法，是利用基底基板用圆片和盖基板用圆片，一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封了压电振动片的压电振动器的方法，其特征在于包括：凹部形成工序，在所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片中的至少任一基板上形成多个当叠合两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部；通孔形成工序，以在所述凹部外开开口的方式形成贯通所述基底基板用圆片的一对通孔；构图工序，利用相同的导电材料在所述基底基板用圆片的上表面构图包围所述凹部的周围的接合层、与所述压电振动片电连接并收容于所述凹部内的一对装配层、在所述凹部外以通过所述开口上的方式从凹部内引出到凹部外的、将所述一对装配层分别区分地电连接至接合层的一对引出电极层；叠合工序，在对所述一对装配层装配所述压电振动片之后，叠合所述两圆片而在由所述凹部和两圆片包围的所述空腔内收容压电振动片；接合工序，对所述接合层与所述盖基板用圆片之间施加电压而将所述两圆片阳极接合，并将所述压电振动片密封于所述空腔内；截断工序，对在所述一对通孔的开口与所述接合层之间的所述一对引出电极层照射激光，以从接合层电性切断的方式在中途截断引出电极层；外部电极形成工序，用导电材料堵住所述一对通孔，形成在所述基底基板用圆片的下表面一侧露出的外部电极；以及切断工序，切断接合后的所述两圆片，小片化为多个所述压电振动器，在进行所述构图工序时，以在覆盖所述开口的周围的状态下通过该开口上的方式对所述一对引出电极层进行构图。

此外，本发明的压电振动器，其特征在于包括：隔着接合层互相阳极接合的基底基板及盖基板；在所述两基板之间形成的空腔内被密封的压电振动片；以收容于所述空腔内的方式形成在所述基底基板的上表面，并对所述压电振动片进行电连接的一对装配层；形成在所述基底基板的上表面，并与所述一对装配层分别电连接，并且在引出到所述空腔外的位置上对所述盖基板密合的一对引出电极层；以贯通所述基底基板的方式形成，并且在引出到所述空腔外的所述一对引出电极层的中途分别开开口，且以使开口周围被引出电极层包围的大小形成的一对通孔；以及以堵住所述一对通孔的方式形成并在所述基底基板用圆片的下表面一侧露出的外部电极。

在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中，首先，进行在基底基板用圆片与盖基板用圆片中的至少任一基板形成多个空腔用的凹部的凹部形成工序。这些凹部是在后面叠合两圆片时成为空腔的凹部。

接着，进行形成贯通基底基板的一对通孔的通孔形成工序。这时，以使开口开于凹部外(凹部的外侧)而不是凹部内(凹部的内侧)的方式形成通孔。

接着，进行构图工序，即，通过对相同的导电材料进行构图，在基底基板用圆片的上表面形成接合层、一对装配层及一对引出电极层。其中接合层用于在后面进行阳极接合时施加电压，以包围凹部的周围的方式形成。此外，一对装配层用于对压电振动片进行电连接且装配该压电振动片，以收容于凹部内的方式形成。此外，一对引出电极层在一对装配层与接合层之间构图，用于将一对装配层分别区分地电连接到接合层。具体而言，构图成从凹部内引出到凹部外，并且构图成通过凹部外中一对通孔的开口上。而且这时，构图成在覆盖开口的周围的状态下通过开口上，而不是通过开口的一部分。从而，成为开口的周围被引出电极层包围的状态。

在进行了该构图工序的时刻，接合层、一对装配层及一对引出电极层成为全部电连接的状态。

在上述的各工序全部结束之后，进行叠合工序。首先，对于以分别收容于多个凹部内的方式形成的一对装配层，以分别重叠的方式接合压电振动片而进行装配。从而，多个压电振动片以电连接到一对装配层的状态分别被支撑。然后，在装配压电振动片之后，将基底基板用圆片和盖基板用圆片叠合。从而，能够在由凹部和两圆片包围的空腔内收容压电振动片。

在叠合工序后，对接合层与盖基板用圆片之间施加规定电压而进行将两圆片阳极接合的接合工序。从而，接合层与盖基板用圆片牢固地密合，因此能够将压电振动片密封于空腔内。此外，如上所述，由于接合层与一对引出电极层电连接，当施加电压时一对引出电极层上也施加电压。因而，引出到凹部外的一对引出电极层也同样地，对盖基板用圆片牢固地密合。从而，通孔的开口的周围确实地被密封，不会通过通孔来损害空腔内的气密。

特别是，通过构图工序，接合层和一对引出电极层预先电连接，因此如经由形成于通孔的内表面的导电膜施加电压的传统方法那样，不用担心空腔内的密封不可靠。即，不受通孔存在的影响而进行阳极接合，因此能够确实地进行接合。而且，仅通过对接合层施加电压，也能对所有的一对引出电极层同时施加电压，因此即使在圆片上有起伏等，能够将基底基板用圆片和盖基板用圆片全面均匀地接合。而且，电压施加比以往简单且能够在较短时间施加电压，因此能够提高制造效率。

接着，在结束接合之后，进行在中途截断接合层与引出电极层的电连接的截断工序。即，在引出电极层之中，对通孔的开口与接合层之间的区域照射激光，切断该部分的引出电极层。从而，引出电极层被中途切断，截断与接合层的电连接。通过进行该工序，一对引出电极层及一对装配层成为从接合层电性独立的状态。

接着，进行用导电材料来堵住一对通孔并形成外部电极的外部电极形成工序。这时，以在基底基板用圆片的下表面一侧露出的方式形成外部电极。特别是，通孔的开口的周围被引出电极层包围，通过进行该工序，外部电极与引出电极层成为电连接的状态。因而，利用外部电极，能够使密封于空腔内的压电振动片动作。

然后，在形成外部电极之后，进行将接合后的基底基板用圆片及盖基板用圆片切断，小片化为多个压电振动器的切断工序。

其结果，能够一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封了压电振动片的表面安装型的压电振动器。特别是，能够高效地制造确实密封于空腔内，且能够利用通孔来实现外部电极与压电振动片的导通的压电振动器，并且能够实现低成本化。其结果，能够得到可靠性高且高质量，并且实现低成本化的压电振动器。

此外，本发明的压电振动器的制造方法，其特征在于：在上述本发明的压电振动器的制造方法中，在进行所述构图工序时，在覆盖所述一对通孔中的一个通孔的开口周围的状态下以通过该开口上的方式构图所述接合层，并且构图成为使一对引出电极层中的一个引出电极层连接至接合层，并使另一引出电极层在覆盖另一通孔的开口的周围的状态下通过该开口上之后连接至接合层，在进行所述截断工序时，对所述另一通孔的开口与所述接合层之间的所述引出电极层照射激光。

此外，本发明的压电振动器，其特征在于：上述本发明的压电振动器中，所述一对引出电极中的一个引出电极层电连接至所述接合层，所述一对通孔中的一个通孔以在所述接合层开口且开口的周围由接合层包围的大小形成。

在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中，当利用构图工序形成接合层时，以覆盖凹部外形成开口的一对通孔中的一个通孔的开口的周围的状态下通过该开口上的方式进行构图。从而，一个通孔的开口的周围成为由接合层包围的状态。

此外，当形成一对引出电极层时，如下进行构图：关于一个引出电极层，以与通孔无关地直接连接至接合层，而关于另一引出电极层，在覆盖另一通孔的开口的周围的状态下通过该开口上之后连接至接合层。从而，另一通孔的开口的周围成为被另一引出电极层包围的状态。

然后，在进行截断工序时，对另一通孔的开口与接合层之间的另一引出电极层照射激光，截断在中途形成有通孔的另一引出电极层的中途。从而，能够从接合层电性切断形成有通孔的另一引出电极层。

可是，形成有一个通孔的接合层成为与一个引出电极层电连接的状态。但是，接合层与另一引出电极层电性切断，因此在形成外部电极之后，起到电连接另一引出电极层与外部电极的作用。因此，依然用作外部电极，能够使压电振动片进行动作。

特别是，由于一个通孔形成在接合层一侧，所以能够极力缩短一个引出电极层的长度。因而，能够设计成小型，且能实现压电振动器的小型化。

此外，本发明的压电振动器的制造方法，其特征在于：在上述本发明的压电振动器的制造方法中，在进行所述构图工序时构图所述引出电极层时，将用所述截断工序来截断的区域预先构图成其宽度窄于其它部分。

在本发明的压电振动器的制造方法中，在构图引出电极层时，预先以其宽度窄于其它部分的方式构图后面照射激光而截断的区域。因此，能够在短时间内确实截断引出电极层，并能缩短截断工序所花费的时间。因而，能够进一步提高制造效率。

此外，本发明的振荡器，其特征在于：上述本发明的压电振动器作为振子电连接至集成电路。

此外，本发明的电子设备，其特征在于：上述本发明的压电振动器电连接至计时部。

此外，本发明的电波钟，其特征在于：上述本发明的压电振动器电连接至滤波部。

在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，具备上述的压电振动器，因此同样地可靠性高且被高质量化，而且被低成本化。

(发明效果)

依据本发明的压电振动器的制造方法，能够一次性高效地制造能够将基底基板用圆片和盖基板用圆片在整个面上均匀地接合，不仅确实地密封空腔内，而且利用通孔而能够实现外部电极与压电振动片的导通的表面安装型的压电振动器。

此外，依据本发明的压电振动器，由于按照上述的制造方法进行制造，确实密封空腔内，可靠性高且实现高质量化并且实现低成本化。

此外，依据本发明的振荡器、电子设备及电波钟，由于具备上述的压电振动器，同样地可靠性高且实现高质量化，而且实现低成本化。

附图说明

图1是表示本发明的压电振动器的一个实施方式的外观透视图。

图2是图1所示的压电振动器的内部构成图，是在取下盖基板的状态下从上方观看的压电振动片的图。

图3是沿图1所示的A-A线的剖视图。

图4是图1所示的压电振动器的分解透视图。

图5是构成图1所示的压电振动器的压电振动片的俯视图。

图6是图5所示的压电振动片的仰视图。

图7是沿图5所示的B-B线的剖视图。

图8是表示制造图1所示的压电振动片时的流程的流程图。

图9是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是表示在作为盖基板的基础的盖基板用圆片形成多个凹部的状态的图。

图10是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是表示在作为基底基板的基础的基底基板用圆片构成接合层、装配层及引出电极层的状态的图。

图11是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是表示在作为基底基板的基础的基底基板用圆片形成多个通孔的状态的图。

图12是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是在空腔内收容压电振动片的状态下阳极接合基底基板用圆片和盖基板用圆片的圆片体的分解透视图。

图13是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是表示阳极接合时的、接合层、装配层和引出电极层的构图的图。

图14是沿图13所示的C-C线的剖视图。

图15是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是表示对引出电极层的一部分照射激光而进行引出电极层的截断的状态的图。

图16是沿图15所示的D-D线的剖视图。

图17是表示本发明的振荡器的一个实施方式的构成图。

图18是表示本发明的电子设备的一个实施方式的构成图。

图19是表示本发明的电波钟的一个实施方式的构成图。

图20是表示本发明的压电振动器的变形例的图，是在取下盖基板的状态下从上方观看压电振动片的图。

图21是沿着图20所示的E-E线的剖视图。

图22是表示传统压电振动器的一个例子的剖视图。

图23是图22所示的压电振动器的内部构成图，是在取下盖基板的状态下从上方观看压电振动片的图。

图24是图22所示的压电振动器的局部放大图，是表示在通孔的内表面成膜的导电膜的状态的图。

图25是制造图22所示的压电振动器时的一个工序图，是表示在作为基底基板的基础的基底基板用圆片形成多个外部电极之后，将该圆片承载于平板状电极上的状态的图。

(附图标记说明)

C...空腔；L...激光；1...压电振动器；2...基底基板；3...盖基板；3a...空腔用的凹部；4...压电振动片；30...接合层；31、32...配层；33、34...引出电极层；35、36...通孔；37、38...外部电极；40...基底基板用圆片；50...盖基板用圆片；100...振荡器；101...振荡器的集成电路；110...便携信息设备(电子设备)；113...电子设备的计时部；130...电波钟；131...电波钟的滤波部。

具体实施方式

以下，参照图1至图16，就本发明的一个实施方式进行说明。

如图1至图4所示，本实施方式的压电振动器1是陶瓷封装型的压电振动器，由基底基板2和盖基板3形成为2层构造的箱状，在内部的空腔C内收容有压电振动片4。

此外，在图4中，为了方便图示而省略对后面描述的激振电极15、引出电极19、20、装配电极16、17及重荷金属膜21的图示。

如图5至图7所示，压电振动片4是由水晶、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片，在被施加规定电压时振动。

该压电振动片4具有：平行配置的一对振动腕部10、11；将该一对振动腕部10、11的基端侧一体地固定的基部12；形成在一对振动腕部10、11的外表面上并使一对振动腕部10、11振动的由第一激振电极13和第二激振电极14构成的激振电极15；以及与第一激振电极13及第二激振电极14电连接的装配电极16、17。

此外，本实施方式的压电振动片4具备在一对振动腕部10、11的两主表面上沿着该振动腕部10、11的长边方向X分别形成的沟槽部18。该沟槽部18从振动腕部10、11的基端一侧形成至大致中间附近。

在基部12的两侧形成有缺口部(下面称为凹口(notch))12a，以在局部缩短基部12的宽度尺寸。该凹口12a形成在与一对振动腕部10、11相距适当的范围的位置。在一对振动腕部10、11振动时，该凹口12a抑制振动的垂直分量(厚度方向的分量)产生的基部12的挠曲，减少谐振电阻值的不均匀。该凹口12a并非必需的，但从能够实现高性能化的方面来看优选形成。

由第一激振电极13和第二激振电极14构成的激振电极15是使一对振动腕部10、11在彼此接近或分离的方向上以规定的谐振频率振动的电极，在一对振动腕部10、11的外表面，以分别电性切断的状态构图而形成。具体而言，如图7所示，第一激振电极13主要形成在一个振动腕部10的沟槽部18上和另一振动腕部11的两侧面上，第二激振电极14主要形成在一个振动腕部10的两侧面上和另一振动腕部11的沟槽部18上。

此外，第一激振电极13及第二激振电极14如图5及图6所示，在基部12的两主表面上，分别经由引出电极19、20电连接至装配电极16、17。再者压电振动片4成为经由该装配电极16、17被施加电压。

此外，上述的激振电极15、装配电极16、17及引出电极19、20由例如铬(Cr)、镍(Ni)、铝(A1)或钛(Ti)等的导电性膜的被膜形成。

此外，在一对振动腕部10、11的前端被膜了用于进行调整(频率调整)的重荷金属膜21，以使本身的振动状态在规定频率的范围内振动。再者，该重荷金属膜21分为粗调频率时使用的粗调膜21a和微调时使用的微调膜21b。利用该粗调膜21a及微调膜21b进行频率调整，从而能够将一对振动腕部10、11的频率收缩在器件的标称频率范围内。

这样构成的压电振动片4，如图2至图4所示，以在基底基板2的后述的一对装配层31、32上承载基部12的状态，通过未图示的导电性粘接剂或金等的凸点(bump)连接来装配。从而，装配电极16、17与一对装配层31、32电连接。

上述盖基板3由碱石灰玻璃构成，如图1、图3及图4所示，形成为板状。再者，在接合有基底基板2的接合面一侧，形成有收容压电振动片4的矩形状的凹部3a。该凹部3a是当叠合两基板2、3时成为收容压电振动片4的空腔C的空腔用的凹部。

此外，在本实施方式中，以在盖基板3一侧形成该凹部3a的情况为例进行了说明，但可以形成在基底基板2一侧，也可以在两个基板2、3上分别形成。

上述基底基板2与盖基板3同样地由碱石灰玻璃构成，如图1至图4所示，以能对盖基板3叠合的大小形成为板状。在该基底基板2的上表面侧(接合盖基板3的一侧)，利用相同的导电材料(例如，铝)构图接合层30、一对装配层31、32和一对引出电极层33、34。

其中接合层30沿着基底基板2的周缘形成，以包围形成在盖基板3的凹部3a的周围。一对装配层31、32以收容于形成在盖基板3的凹部3a内的方式分别电性切断的状态形成。一对引出电极层33、34形成为在一对装配层31、32与接合层30之间从凹部3a内引出至凹部3a外，将一对装配层31、32分别电连接至接合层30。

但是，在一对引出电极层33、34之中，另一引出电极层34在制造中途连接至接合层30，但在完成压电振动器1的阶段成为在中途被截断的状态。

此外，在本实施方式中，一个引出电极层33形成为收容于凹部3a内。另一方面，另一引出电极层34形成为使其一部分收容于凹部3a内之后，使剩余的部分在凹部3a外夹在两基板2、3之间。再者，在另一引出电极层34之中，被夹于两基板2、3之间的区域S1和接合层30之间的区域S2(用虚线图示)，在制造中途连接，但在完成压电振动器1的时刻是不存在的部分。从而，如上所述，另一引出电极层34成为在中途被截断的状态。

此外，在基底基板2形成有贯通该基底基板2的一对通孔35、36。其中一个通孔35形成为其开口开于接合层30，另一通孔36形成为其开口开于另一引出电极层34的中途。

更详细地说明，则一个通孔35形成为其开口开于连接一个引出电极层33的附近的接合层30，且成为开口的周围被接合层30包围的大小。此外，另一通孔36形成为其开口开于夹于两基板2、3之间的另一引出电极层34的区域S1，且依然成为开口的周围被引出电极层34包围的大小。

基底基板2及盖基板3通过利用上述的接合层30的阳极接合来接合。即，形成于基底基板2上的接合层30成为通过阳极接合牢固密合于盖基板3的状态。这时，形成于两基板2、3之间的另一引出电极层34的区域S1，也成为通过阳极接合牢固密合于盖基板3的状态。因此，一对通孔35、36的开口的周围成为分别通过接合层30及另一引出电极层34确实密封的状态。

此外，在基底基板2形成有在一对通孔35、36内埋入导电材料且露出于该基底基板2的下表面一侧的外部电极37、38。这时，成为一个外部电极37对接合层30电连接而另一外部电极38与另一引出电极层34电连接的状态。其结果，一个外部电极37经由接合层30、一个引出电极层33、一个装配层31电连接至压电振动片4的第一激振电极13。此外，另一外部电极38经由另一引出电极层34及另一装配层32电连接至压电振动片4的第二激振电极14。

在使这样构成的压电振动器1动作的情况下，对形成于基底基板2的外部电极37、38施加规定驱动电压。从而，能够使电流在压电振动片4的由第一激振电极13及第二激振电极14构成的激振电极15流动，能够使一对振动腕部10、11在接近/分离的方向以规定频率振动。再者，利用该一对振动腕部10、11的振动，能够用作时刻源、控制信号的定时源或参考信号源等。

接着，参照图8所示的流程图，就利用基底基板用圆片40和盖基板用圆片50，一次性制造多个上述的压电振动器1的制造方法进行说明。

首先，进行压电振动片制作工序而制作图5至图8所示的压电振动片4(S 10)。具体而言，首先将水晶的朗伯原石以规定角度切片而作成一定厚度的圆片。接着，将该圆片研磨而进行粗加工后，利用蚀刻除去加工变质层，其后进行抛光等的镜面研磨加工，作成规定厚度的圆片。接着，对圆片实施清洗等的适当处理后，利用光刻技术来将该圆片构图成为压电振动片4的外形形状，并且进行金属膜的成膜及构图，形成激振电极15、引出电极19、20、装配电极16、17及重荷金属膜21。从而，能够制作多个压电振动片4。

此外，在制作压电振动片4之后，先进行谐振频率的粗调。这是通过对重荷金属膜21的粗调膜21a照射激光而使一部分蒸发，改变重量来进行的。此外，关于将谐振频率更加高精度地调整的微调，在装配后进行。对此将在后面进行说明。

接着，进行将后面成为盖基板3的盖基板用圆片50制作到刚要进行阳极接合之前的状态的第一圆片制作工序(S20)。首先，将碱石灰玻璃研磨加工至规定厚度并加以清洗后，如图9所示，形成通过蚀刻等来除去最表面的加工变质层的圆板状的盖基板用圆片50(S21)。接着，进行凹部形成工序(S22)，即通过蚀刻等来在盖基板用圆片50的接合面沿行列方向形成多个空腔用的凹部3a。在该时刻，结束第一圆片制作工序。

接着，进行将后面成为基底基板2的基底基板用圆片40制作到刚要进行阳极接合之前的状态的第二圆片制作工序(S30)。首先，将碱石灰玻璃研磨加工至规定厚度并以清洗后，形成经蚀刻等而除去了最表面的加工变质层的圆板状的基底基板用圆片40(S31)。

接着，如图10所示，进行通孔形成工序(S32)，即，利用例如喷射(blast)加工来在基底基板用圆片40形成多个一对通孔35、36。此外，图10所示的虚线M图示了在后面进行的切断工序中切断的切断线。这时，通孔35、36形成为在重叠盖基板用圆片50时开口开于凹部3a的外侧而不是开于凹部3a的内侧。

接着，如图11所示，进行用相同的导电材料在基底基板用圆片40的接合面构图接合层30、一对装配层31、32和一对引出电极层33、34的构图工序(S33)。此外，图11所示的虚线M图示了后面进行的切断工序中切断的切断线。

特别是，在形成接合层30时，将导电材料构图成为在覆盖一个通孔35的开口周围的状态下通过该开口上。从而，一个通孔35的开口的周围成为被接合层30包围的状态。而且，由于在通孔形成工序后进行构图，所以成为接合层30稍微进入到一个通孔35的内面的状态(参照后述的图14及图16)。

此外，关于一个引出电极层33，构图成为与通孔无关地将一个装配层31直接电连接至接合层30。又，关于另一引出电极层34，构图成为覆盖另一通孔36的开口周围的状态下通过该开口上之后，使另一装配层32和接合层30电连接。即，先以经由上述的区域S2连接区域S 1和接合层30的方式形成另一引出电极层34。从而，在进行该工序的时刻，成为接合层30、一对装配层31、32及一对引出电极层33、34全部电连接的状态。在该时刻，结束第二圆片制作工序。

此外，另一通孔36的开口周围成为被另一引出电极层34的区域S1包围的状态。而且，由于在通孔形成工序后进行构图，所以成为另一引出电极层34稍微进入另一通孔36的内面的状态(参照后述的图14及图16)。

接着，进行叠合工序(S40)，即，将制作的多个压电振动片4对于一对装配层31、32分别装配后，叠合两圆片40、50而将压电振动片4收容于由凹部3a和两圆片40、50包围的空腔C内。

首先，进行在将制作的多个压电振动片4收容于形成在基底基板用圆片40的各凹部3a内的状态下，装配到对一对装配层31、32的装配工序(S41)。具体而言，将压电振动片4的基部12承载于形成在各凹部3a内的一对装配层31、32后，利用导电性粘接剂或凸点连接等来装配。从而，压电振动片4被机械地支撑于一对装配层31、32，并且使装配电极16、17和引出电极层33、34成为电连接的状态。

在压电振动片4的装配结束之后，对基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片50。然后，以未图示的基准标记等为标志，将两圆片40、50对准到正确的位置(S42)。从而，压电振动片4成为在由形成于基底基板用圆片40的凹部3a和两圆片40、50包围的空腔C内收容的状态。

在叠合工序后，进行接合工序(S50)，即，将叠合后的两块圆片40、50置于未图示的阳极接合装置，在规定的温度气氛下施加规定电压而进行阳极接合。具体而言，对接合层30和盖基板用圆片50之间施加规定电压。这样，在接合层30与盖基板用圆片50的界面发生电化学反应，两者分别牢固密合而阳极接合。从而，能够将压电振动片4密封于空腔C内，并能够得到基底基板用圆片40和盖基板用圆片50接合的图12所示的圆片体60。再者，图12中，为了方便观看图面，图示了分解圆片体60的状态。此外，省略了接合层30、装配层31、32、及引出电极19、20的图示。

可是，在进行阳极接合时，如图13及图14所示，由于接合层30和一对引出电极层33、34电连接，当施加电压时也对一对引出电极层33、34施加电压。因而，另一引出电极层34的区域S 1也与接合层30同样地，通过阳极接合对盖基板用圆片50牢固地密合。因此，一对通孔35、36都因开口周围被确实密封而不会发生通过该通孔35、36损害空腔C内的气密的情况。

特别是，由于接合层30和一对引出电极层33、34通过构图工序预先电连接，如通过形成于通孔35、36的内表面的导电膜施加电压的传统方法那样，不用担心空腔C内的密封不可靠。即，不受通孔35、36存在的影响而进行阳极接合，因此能够确实地进行接合。

而且，能够仅对接合层30施加电压而对形成于基底基板用圆片40的所有一对引出电极层33、34施加电压，因此即便在圆片存在起伏等，也能将基底基板用圆片40和盖基板用圆片50在整个面上均匀地接合。而且，与以往相比，电压施加简单并能以短时间施加电压，因此能够提高制造效率。

在上述的阳极接合结束之后，进行在中途截断接合层30与另一引出电极层34的电连接的截断工序(S51)。即如图15及图16所示，对另一引出电极层34之中另一通孔36的开口与接合层30之间的区域S2照射激光L，切断该区域S2的部分。从而，另一引出电极层34在中途被切断，截断与接合层30的电连接。通过进行该工序，另一引出电极层34及另一装配层32成为从接合层30电性独立的状态。

此外，在照射激光L时，区域S2蒸发而进行截断，但是蒸发的成分如图15所示的箭头那样，扩散到两圆片40、50之间形成的微小的间隙。从而，能够确实且顺利进行截断。

接着，进行用导电材料堵住一对通孔35、36而形成外部电极37、38的外部电极形成工序(S52)。具体而言，通过溅镀法在通孔35、36内形成导电材料后，通过镀敷法来使成膜后的导电材料生长。这时，以在基底基板用圆片40的下表面一侧露出的方式形成外部电极37、38。特别是，通孔35、36的开口分别被接合层30及另一引出电极层34包围，因此通过进行该工序，能够将外部电极37、38分别与接合层30和另一引出电极层34电连接。

而且，如图16所示，一个通孔35内进入接合层30的一部分，另一通孔36内进入另一引出电极层34的一部分。因此，能够将外部电极37和接合层30、外部电极38和另一引出电极层34的导通更加可靠。

接着，进行将接合后的圆片体60沿着图10及图11所示的切断线M切断而小片化的切断工序(S53)。其结果，能够一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板2和盖基板3之间形成的空腔C内密封了压电振动片4的、图1所示的表面安装型的压电振动器1。

其后，进行微调各个压电振动器1的频率而收缩到规定范围内的微调工序(S54)。具体说明，则对两外部电极37、38施加电压而使压电振动片4振动。然后，一边测量频率一边通过盖基板3从外部照射激光，使重荷金属膜21的微调膜21b蒸发。从而，一对振动腕部10、11的前端侧的重量发生变化，因此能够使压电振动片4的频率收缩在标称频率的规定范围内的方式进行微调。

接着，进行内部的电特性检查(S55)。即，测定压电振动片4的谐振频率、谐振电阻值、驱动电平特性(谐振频率及谐振电阻值的激振电力依赖性)等并加以核对。此外，将绝缘电阻特性等一并核对。然后，最后进行压电振动器1的外观检查，对尺寸或质量等进行最终核对。由此结束压电振动器1的制造。

特别是，依据上述的制造方法，能够高效制造空腔C内确实被密封，且能够利用通孔35、36来实现外部电极37、38和压电振动片4的导通的压电振动器1。因而，不仅能够制造出可靠性高且高质量化的压电振动器1，而且能够实现低成本化。

接着，参照图17，就本发明的振荡器的一个实施方式进行说明。

如图17所示，本实施方式的振荡器100采用将压电振动器1电连接至集成电路101的振子。该振荡器100具备安装有电容器等的电子部件102的基板103。在基板103安装有振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101附近，安装有压电振动器1的压电振动片4。该电子部件102、集成电路101及压电振动器1，通过未图示的布线图案分别电连接。此外，各构成部件通过未图示的树脂来模制。

在这样构成的振荡器100中，当对压电振动器1施加电压时，该压电振动器1内的压电振动片4振动。该振动通过压电振动片4所具有的压电特性来转换为电信号，对集成电路101以电信号方式输入。集成电路101对输入的电信号进行各种处理，以频率信号方式输出。从而，压电振动器1作为振子起作用。

此外，根据需要有选择地设定集成电路101的结构，例如RTC(实时时钟)模块等，能够附加钟表用单功能振荡器等的功能之外，还能附加控制该设备或外部设备的工作日期或时刻，或者提供时刻或日历等的功能。

如上所述，依据本实施方式的振荡器100，由于具备可靠性高且高质量化及低成本化的压电振动器1，能够实现振荡器100本身的高质量化及低成本化。除此之外，能够长期得到稳定的高精度频率信号。

接着，参照图18，就本发明的电子设备的一个实施方式进行说明。此外作为电子设备，举例说明了具有上述的压电振动器1的便携信息设备110。最初本实施方式的便携信息设备110为例如以便携电话为首的，发展并改良了传统技术中的手表的设备。是这样的设备：外观类似于手表，在相当于文字盘的部分配置液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。此外，在用作通信机时，从手腕取下，通过内置于带的内侧部分的扬声器及麦克风，可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，明显是小型且轻量。

接着，对本实施方式的便携信息设备110的结构进行说明。如图18所示，该便携信息设备110具备压电振动器1和供电用的电源部111。电源部111例如由锂二次电池构成。该电源部111上并联连接有进行各种控制的控制部112、进行时刻等的计数的计时部113、与外部进行通信的通信部114、显示各种信息的显示部115、和检测各功能部的电压的电压检测部116。而且，通过电源部111来对各功能部供电。

控制部112控制各功能部，进行声音数据的发送及接收、当前时刻的测量或显示等的整个系统的动作控制。此外，控制部112具备预先写入程序的ROM、读取写入到该ROM的程序并执行的CPU、和作为该CPU的工作区使用的RAM等。

计时部113具备内置了振荡电路、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动器1。对压电振动器1施加电压时压电振动片4振动，通过水晶所具有的压电特性，该振动转换为电信号，以电信号方式输入到振荡电路。振荡电路的输出被二值化，通过寄存器电路和计数器电路来计数。然后，通过接口电路，与控制部112进行信号的发送与接收，在显示部115显示当前时刻或当前日期或者日历信息等。

通信部114具有与传统的便携电话相同的功能，具备无线电部117、声音处理部118、切换部119、放大部120、声音输入/输出部121、电话号码输入部122、来电音发生部123及呼叫控制存储器部124。

通过天线125，无线电部117与基站进行收发声音数据等各种数据的交换。声音处理部118对从无线电部117或放大部120输入的声音信号进行编码及解码。放大部120将从声音处理部118或声音输入/输出部121输入的信号放大到规定电平。声音输入/输出部121由扬声器或麦克风等构成，扩大来电音或受话声音，或者将声音集音。

此外，来电音发生部123响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部119限于来电时，通过将连接在声音处理部118的放大部120切换到来电音发生部123，在来电音发生部123中生成的来电音经由放大部120输出至声音输入/输出部121。

此外，呼叫控制存储器部124存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。此外，电话号码输入部122具备例如0至9的号码键及其它键，通过按压这些号码键等，输入通话目的地的电话号码等。

电压检测部116在通过电源部111对控制部112等的各功能部施加的电压小于规定值时，检测其电压降后通知控制部112。这时的规定电压值是作为使通信部114稳定动作所需的最低限的电压而预先设定的值，例如，3V左右。从电压检测部116收到电压降的通知的控制部112禁止无线电部117、声音处理部118、切换部119及来电音发生部123的动作。特别是，停止耗电较大的无线电部117的动作是必需的。而且，显示部115显示通信部114由于电池余量的不足而不能使用的提示。

即，通过电压检测部116和控制部112，能够禁止通信部114的动作，并在显示部115做提示。该提示可为文字消息，但作为更加直接的提示，在显示部115的显示画面的顶部显示的电话图像上打“×(叉)”也可。

此外，通过具备能够有选择地截断与通信部114的功能相关的部分的电源的电源截断部126，能够更加可靠地停止通信部114的功能。

如上所述，依据本实施方式的便携信息设备110，由于具备可靠性高且高质量化及低成本化的压电振动器1，能够实现便携信息设备110本身的高质量化及低成本化。除此之外，还能够长期显示稳定的高精度的时钟信息。

接着，参照图19，就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。

如图19所示，本实施方式的电波钟130具备电连接到滤波部131的压电振动器1，是接收包含时钟信息的标准电波，并具有自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟表。

在日本国内，在福岛县(40kHz)和佐贺县(60kHz)有发送标准电波的发送站(发送局)，分别发送标准电波。40kHz或60kHz这样的长波兼有沿地表传播的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质，因此其传播范围宽，且由上述的两个发送站覆盖整个日本国内。

以下，对电波钟130的功能性结构进行详细说明。

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定时码的时刻信息AM调制为40kHz或60kHz的载波的电波。接收的长波的标准电波通过放大器133放大，通过具有多个压电振动器1的滤波部131来滤波并调谐。

本实施方式中的压电振动器1分别具备与上述载波频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的水晶振动器部138、139。

而且，滤波后的规定频率的信号通过检波、整流电路134来检波并解调。接着，经由波形整形电路135而抽出定时码，由CPU136计数。在CPU136中，读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。被读取的信息反映于RTC137，显示出正确的时刻信息。

载波为40kHz或60kHz，因此水晶振动器部138、139优选具有上述的音叉型结构的振动器。

再者，以上以日本国内为例进行了说明，但长波的标准电波的频率在海外是不同的。例如，在德国使用77.5KHz的标准电波。因而，在便携设备组装也可以应对海外的电波钟130的情况下，还需要不同于日本的频率的压电振动器1。

如上所述，依据本实施方式的电波钟130，由于具备可靠性高且高质量化及低成本化的压电振动器1，能够实现电波钟130本身的高质量化及低成本化。除此之外，能够长期稳定地高精度计数时刻。

此外，本发明的技术范围并不局限于上述实施的方式，在不超出本发明的宗旨的范围内可做各种变更。

例如，在上述各实施方式中，将一个通孔35形成为其开口开于接合层30，但如图20及图21所示，与另一通孔36同样地，将一个通孔35形成为其开口开于一个引出电极层33的中途也可。在这种情况下，进行截断工序时，与另一引出电极层34同样地，对形成有通孔35的开口的区域S 1和接合层30之间的区域S2照射激光L，切断该区域S2的部分也可。在这种情况下，也能起与上述实施方式同样的作用效果。

但是，如上述的实施方式那样，通过将一个通孔35形成于接合层30一侧，能够极力缩短一个引出电极层33的长度。因而，能够设计成为小型，并能实现压电振动器1的小型化。

Claims (4)

1.一种压电振动器的制造方法，利用基底基板用圆片和盖基板用圆片，一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板和盖基板之间形成的空腔内密封了压电振动片的压电振动器，其特征在于包括：

凹部形成工序，在所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片中的至少任一方，形成多个当两圆片叠合时形成所述空腔的空腔用的凹部；

通孔形成工序，形成贯通所述基底基板用圆片的一对通孔，以在所述凹部外开设开口；

构图工序，利用相同的导电材料在所述基底基板用圆片的上表面构图包围所述凹部的周围的接合层、与所述压电振动片电连接并收容于所述凹部内的一对装配层、从凹部内引出到凹部外以在所述凹部外通过所述开口上而将所述一对装配层各自分别电连接至接合层的一对引出电极层；

叠合工序，在对所述一对装配层装配所述压电振动片后，叠合所述两圆片而在由所述凹部和两圆片包围的所述空腔内收容压电振动片；

接合工序，在所述接合层与所述盖基板用圆片之间施加电压而阳极接合所述两圆片，将所述压电振动片密封于所述空腔内；

截断工序，对所述一对通孔的开口与所述接合层之间的所述一对引出电极层照射激光，在中途截断引出电极层以从接合层电性切断；

外部电极形成工序，用导电材料堵住所述一对通孔，形成露出于所述基底基板用圆片的下表面一侧的外部电极；以及

切断工序，切断接合后的所述两圆片，小片化为多个所述压电振动器，

在进行所述构图工序时，将所述一对引出电极层构图成为在覆盖所述开口的周围的状态下通过该开口上。

2.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其特征在于：

在进行所述构图工序时构图所述一对引出电极层时，将在所述截断工序中截断的区域预先构图成为其宽度窄于其它部分。

3.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其特征在于：

在进行所述构图工序时，将所述接合层构图成为在覆盖所述一对通孔中的一个通孔的开口周围的状态下通过该开口上，并且构图成为使一对引出电极层中的一个引出电极层连接至接合层，并使另一引出电极层在覆盖另一通孔的开口周围的状态下通过该另一通孔的开口上之后连接至接合层，

在进行所述截断工序时，对所述另一通孔的开口和所述接合层之间的所述另一引出电极层照射激光。

4.如权利要求3所述的压电振动器的制造方法，其特征在于：

在进行所述构图工序时构图所述另一引出电极层时，将在所述截断工序中截断的区域预先构图成为其宽度窄于其它部分。

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