CN101946405A - 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

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 Download PDF

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沼田理志
荒武洁
须釜一义
栗田澄彦
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Abstract

本发明的压电振动片,其中包括:基底基板;盖基板,在该盖基板形成有空腔用的凹部,在使所述凹部与所述基底基板对置的状态下接合于所述基底基板;压电振动片,利用所述凹部而在所述基底基板与所述盖基板之间形成的空腔内收容的状态下,接合到基底基板的上表面;外部电极,形成在所述基底基板的下表面;贯通电极,以贯通所述基底基板的方式形成,维持所述空腔内的气密并且对所述外部电极分别电连接;以及迂回电极,形成在所述基底基板的上表面,使所述贯通电极分别对所接合的所述压电振动片电连接,通过包含多个金属微粒及多个玻璃珠的膏的固化来形成所述贯通电极。

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)压电振动器、制造该压电振动器的压电振动器的制造方法、具有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上,采用利用了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。已知多种多样的这种压电振动器,但作为其中之一,众所周知表面安装型压电振动器。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持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。这时,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,因而适于使用。作为这种2层构造型的压电振动器之一,众所周知利用形成为贯通基底基板的导电构件,使压电振动片与形成于基底基板的外部电极导通的压电振动器(例如,参照专利文献1至专利文献4)。
如图30、图31所示,该压电振动器300包括:通过接合膜307来互相阳极接合的基底基板301及盖基板302;以及密封于在两基板301、302之间形成的空腔C内的压电振动片303。压电振动片303例如为音叉型振动片,在空腔C内通过导电粘合剂E来装配于基底基板301的上表面。
基底基板301及盖基板302是例如用陶瓷或玻璃等构成的绝缘基板。在两基板301、302中的基底基板301,形成有贯通基底基板301的贯通孔304。并且,在该贯通孔304内以堵塞贯通孔304的方式埋入有导电构件305。该导电构件305与形成在基底基板301的下表面的外部电极306电连接,并且与装配于空腔C内的压电振动片303电连接。
专利文献1:日本特开2001-267190号公报
专利文献2:日本特开2007-328941号公报
专利文献3:日本特开2002-124845号公报
专利文献4:日本特开2006-279872号公报
发明内容
可是,在上述的2层构造型的压电振动器中,导电构件305承担这样的两大作用:堵塞贯通孔304而维持空腔C内的气密,并使压电振动片303与外部电极306导通。特别是,在与贯通孔304的密合不充分时,有可能会影响空腔C内的气密,此外,在与导电粘合剂E或外部电极306的接触不充分时,会导致压电振动片303的动作不良。因而,为了消除这种不良情况,需要在与贯通孔304的内表面牢固地密合的状态下完全堵塞贯通孔304,并且在表面没有凹部等的状态下形成导电构件305。
但是,在专利文献1至专利文献4中,虽然记载了用导电膏(Ag膏或Au-Sn膏等)形成导电构件305的特征,但几乎没有记载实际上如何形成等的具体的制造方法。
一般在使用导电膏时,需要烧结而固化。即,需要在贯通孔304内埋入导电膏后,进行烧结而固化。可是,一旦进行烧结,导电膏所包含的有机物就会被蒸发而消失,因此通常,烧结后的体积会比烧结前减少(例如,在导电膏使用Ag膏的情况下,体积会大致减少20%左右)。因此,即使利用导电膏形成导电构件305,也有可能在表面会发生凹部,或者在严重的情况下可能会在中心开个贯通孔。
其结果是,可能会影响空腔C内的气密,或者可能会影响压电振动片303与外部电极306的导通性。
于是,本发明鉴于上述的状况构思而成,其目的在于提供确实维持空腔内的气密并确保了压电振动片与外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器、压电振动器的制造方法、具有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而提供以下方案。
本发明的压电振动器,其特征在于,包括:基底基板;盖基板,该盖基板形成有空腔用的凹部,并使所述凹部与所述基底基板对置的状态与所述基底基板接合;压电振动片,该压电振动片以收容于利用所述凹部而在所述基底基板与所述盖基板之间形成的空腔内的状态,接合到基底基板的上表面;外部电极,形成在所述基底基板的下表面;贯通电极,以贯通所述基底基板的方式形成,维持所述空腔内的气密,并且对所述外部电极分别电连接;以及迂回电极,该迂回电极形成在所述基底基板的上表面,对接合的所述压电振动片分别电连接所述贯通电极,通过包含多个金属微粒及多个玻璃珠(beads)的膏材料的固化来形成所述贯通电极。
或者,本发明的压电振动器,其特征在于,包括:基底基板;盖基板,该盖基板形成有空腔用的凹部,并使所述凹部与所述基底基板对置的状态与所述基底基板接合;压电振动片,该压电振动片以收容于利用所述凹部而在所述基底基板与所述盖基板之间形成的空腔内的状态,接合到基底基板的上表面;外部电极,形成在所述基底基板的下表面;贯通电极,以贯通所述基底基板的方式形成,维持所述空腔内的气密,并且对所述外部电极分别电连接;以及迂回电极,该迂回电极形成在所述基底基板的上表面,对接合的所述压电振动片分别电连接所述贯通电极,通过包含多个金属微粒及多个玻璃珠的玻璃料(frit)的固化来形成所述贯通电极。
此外,本发明的压电振动器的制造方法,利用基底基板用圆片(wafer)和盖基板用圆片而一次性制造多个在互相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,其特征在于,包括:凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成多个在叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;贯通电极形成工序,利用包含多个金属微粒及多个玻璃珠的膏材料,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通电极;迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面,形成多个分别对所述贯通电极电连接的迂回电极;装配工序,通过所述迂回电极将多个所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;叠合工序,叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成多个分别与所述贯通电极电连接的外部电极;以及切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个所述压电振动器,所述贯通电极形成工序具有:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通孔;填充工序,向该多个贯通孔内埋入所述膏材料而堵塞所述贯通孔;以及烧结工序,将埋入的膏材料在规定温度下烧结而固化。
或者,本发明的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而一次性制造多个在互相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,其特征在于,包括:凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成多个在叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;贯通电极形成工序,利用包含多个金属微粒及多个玻璃珠的玻璃料,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通电极;迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面,形成多个分别对所述贯通电极电连接的迂回电极;装配工序,通过所述迂回电极将多个所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;叠合工序,叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成多个分别与所述贯通电极电连接的外部电极;以及切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个所述压电振动器,所述贯通电极形成工序具有:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通孔;填充工序,向该多个贯通孔内埋入所述玻璃料而堵塞所述贯通孔;以及烧结工序,将埋入的玻璃料在规定温度下烧结而固化。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,首先进行在盖基板用圆片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。
此外,与上述工序同时或在上述工序前后的定时,进行利用包含多个金属微粒及多个玻璃珠的膏材料或玻璃料,在基底基板用圆片形成多个贯通电极的贯通电极形成工序。这时以在后面叠合两圆片时收容于形成在盖基板用圆片的凹部内的方式形成多个贯通电极。
对该贯通电极形成工序进行详细说明,则首先进行在基底基板用圆片形成多个贯通该圆片的贯通孔的贯通孔形成工序。接着,进行在这些多个贯通孔内无间隙地埋入膏材料或玻璃料而堵塞该贯通孔的填充工序。接着,进行在规定温度下将填充的膏材料或玻璃料烧结而固化的烧结工序。由此,成为膏材料或玻璃料在贯通孔的内表面牢固地固接的状态。
可是,在膏材料或玻璃料内含有有机物,该有机物因烧结而会蒸发。因而,将膏材料或玻璃料烧结时,体积会比烧结前减少。因此,假设将不包含玻璃珠的单一的膏材料或玻璃料埋入贯通孔内后进行了烧结时,会在膏材料或玻璃料的表面产生较大的凹部。
但是,在本发明中利用包含多个玻璃珠的膏材料或玻璃料。因而,在填充工序之后,贯通孔内成为与膏材料或玻璃料一起埋入多个玻璃珠的状态。因而,与只用膏材料或玻璃料填埋贯通孔内的情况相比,能减少玻璃珠的量的膏材料或玻璃料。即,能够尽量减少所使用的膏材料或玻璃料的量。因此,即使因烧结工序而膏材料或玻璃料内的有机物蒸发,膏材料或玻璃料的量本身也远少于以往,因此膏材料或玻璃料的体积减少的影响极小。因而,在膏材料或玻璃料固化后出现的表面的凹部小到可忽略的程度。因而,基底基板用圆片的表面和固化后的膏材料或玻璃料的表面成为大致呈一面的状态。
通过进行该烧结工序,结束贯通电极形成工序。此外,通过使膏材料或玻璃料所包含的多个金属微粒彼此接触,来确保贯通电极的电导通性。
接着,进行迂回电极形成工序,即在基底基板用圆片的上表面对导电材料进行构图,形成多个分别对各贯通电极电连接的迂回电极。这时,以在后面叠合了两圆片时,收容于形成在盖基板用圆片的凹部内的方式形成迂回电极。
特别是如上所述,贯通电极成为对于基底基板用圆片的上表面大致呈一面的状态。因此,在基底基板用圆片的上表面构图的迂回电极,以在其间不发生间隙等而对贯通电极密合的状态接触。由此,能够使迂回电极和贯通电极确实导通。
接着,进行将多个压电振动片分别通过迂回电极接合至基底基板用圆片的上表面的装配工序。由此,接合的各压电振动片成为经由迂回电极对贯通电极导通的状态。在装配结束后,进行叠合基底基板用圆片和盖基板用圆片的叠合工序。由此,接合的多个压电振动片成为收容于由凹部和两圆片包围的空腔内的状态。
接着,进行接合已叠合的两圆片的接合工序。由此,两圆片牢固地密合,因此能够将压电振动片密封于空腔内。这时,形成在基底基板用圆片的贯通孔被贯通电极堵塞,空腔内的气密不会通过贯通孔受损失。特别是,构成贯通电极的膏材料或玻璃料牢固地密合于贯通孔的内表面,因此能可靠地维持空腔内的气密。
接着,进行外部电极形成工序,即在基底基板用圆片的下表面对导电材料进行构图,形成多个分别与各贯通电极电连接的外部电极。
这时也与形成迂回电极时同样,贯通电极成为对于基底基板用圆片的下表面大致呈一面的状态,因此已构图的外部电极,以在其间不发生间隙等而对贯通电极密合的状态接触。由此,能够使外部电极和贯通电极确实导通。通过该工序,利用外部电极,能够使密封于空腔内的压电振动片动作。
最后,进行将已接合的基底基板用圆片及盖基板用圆片切断而小片化为多个压电振动器的切断工序。
其结果是,能够一次性制造多个在互相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2层构造式表面安装型的压电振动器。
特别是,由于能以对基底基板大致呈一面的状态形成贯通电极,能够使该贯通电极确实对迂回电极及外部电极密合。其结果是,能够确保压电振动片与外部电极的稳定的导通性,并能提高动作性能的可靠度而谋求高质量化。此外,也能可靠地维持空腔内的气密,因此在这一点上也能谋求高质量化。进而,能够通过利用膏材料或玻璃料的简单的方法来形成贯通电极,因此能够简化工序。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:在上述本发明的压电振动器中,所述玻璃珠的热膨胀系数与所述基底基板的热膨胀系数大致相等。
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,所述玻璃珠采用其热膨胀系数与所述基底基板用圆片的热膨胀系数大致相等的玻璃珠。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,膏材料或玻璃料所包含的玻璃珠的热膨胀系数,与基底基板用圆片的该系数大致相等。即,在进行烧结工序时,膏材料或玻璃料内的玻璃珠与基底基板用圆片的膨胀量为大致相等。由此,能够防止在基底基板用圆片发生裂痕(crack)等,可谋求压电振动器的高质量化。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:在上述本发明的压电振动器中,所述玻璃珠为球状。
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,所述玻璃珠采用球状的玻璃珠。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,膏材料或玻璃料所包含的玻璃珠为球状。因而,各玻璃珠之间是以点接触方式接触的。因而,在使各玻璃珠彼此接触的基础上,能够在玻璃珠之间确保间隙。因此,即使贯通孔内尽可能地填充了玻璃珠,也可以通过利用在玻璃珠间确保的间隙来使包含金属微粒的膏材料或玻璃料从基底基板的一面侧遍布到另一面侧。因此,具有导电性的各金属微粒在膏材料或玻璃料内彼此接触,由此确保的贯通电极的电导通性不会因绝缘体的各玻璃珠彼此的接触而受阻碍。由此,能够更加稳定地确保贯通电极的电导通性。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:在上述本发明的压电振动器中,所述基底基板及所述盖基板通过以包围所述凹部的周围的方式形成在两基板之间的接合膜来阳极接合。
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,在所述装配工序前,具备接合膜形成工序,以在叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片时,在基底基板用圆片的上表面形成包围所述凹部的周围的接合膜,在进行所述接合工序时,通过所述接合膜来阳极接合所述两圆片。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,由于能够通过接合膜来阳极接合基底基板用圆片与盖基板用圆片,能够更加牢固地接合两圆片而提高空腔内的气密性。因而,能够使压电振动片更加高精度地振动,能进一步谋求高质量化。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:在上述本发明的压电振动器中,所述压电振动片通过导电性的凸点来凸点接合。
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,在进行所述装配工序时,利用导电性的凸点来凸点接合所述压电振动片。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,将压电振动片凸点接合,因此能够使压电振动片从基底基板的上表面仅浮上凸点的厚度的量。因此,自然能确保压电振动片的振动所需的最低限的振动间隙。因而,能进一步提高压电振动器的动作性能的可靠度。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:在上述本发明的压电振动器中,所述金属微粒为非球形形状。
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,在进行所述填充工序时,埋入包含非球形形状的金属微粒的膏材料或玻璃料。
在本发明的压电振动器及压电振动器的制造方法中,膏材料或玻璃料所包含的金属微粒不是球形,而是非球形,例如形成为细长的纤维状或剖面星形状,因此在互相接触时,容易线接而不是触非点接触。因而,能进一步提高贯通电极的电导通性。
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,在进行所述填充工序时,对所述膏材料或玻璃料进行去泡处理后,将所述膏材料或玻璃料埋入所述贯通孔内。
在本发明的压电振动器的制造方法中,由于事先对膏材料或玻璃料进行去泡处理,能够填充尽量不包含气泡等的膏材料或玻璃料。因而,即使进行了烧结工序,也能尽量抑制膏材料或玻璃料的体积减少。因而,烧结工序后的基底基板用圆片的表面和固化后的膏材料或玻璃料的表面成为更加呈一面的状态。
由此,能够确保压电振动片和外部电极的更加稳定的导通性,并且能进一步谋求高质量化。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于,包括:基底基板;盖基板,在该盖基板形成有空腔用的凹部,在使该凹部与所述基底基板对置的状态下接合于该基底基板;压电振动片,该压电振动片收容于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的所述空腔内,并接合到所述基底基板的上表面;外部电极,形成在所述基底基板的下表面;贯通电极,以维持所述空腔内的气密并且对所述外部电极电连接的方式形成贯通孔,该贯通孔形成于所述基底基板;以及迂回电极,形成在所述基底基板的上表面,用于电连接所述压电振动片与所述贯通电极,在所述压电振动器中,所述贯通电极由导电性的芯材部和筒体构成,该芯材部插入到所述贯通孔内,该筒体中混合了玻璃料和硬度高于该玻璃料的粒状体,并填充于所述贯通孔和所述芯材部的间隙。
或者,本发明的压电振动器,其特征在于,包括:基底基板;盖基板,在该盖基板形成有空腔用的凹部,在使所述凹部与所述基底基板对置的状态下接合于所述基底基板;压电振动片,该压电振动片收容于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的所述空腔内,并接合到所述基底基板的上表面;外部电极,形成在所述基底基板的下表面;贯通电极,以维持所述空腔内的气密并且对所述外部电极电连接的方式形成贯通孔,该贯通孔形成于所述基底基板;以及迂回电极,形成在所述基底基板的上表面,用于电连接所述压电振动片与所述贯通电极,在所述压电振动器中,所述贯通电极由导电性的芯材部和筒体构成,该芯材部插入到所述贯通孔内,该筒体中混合了膏材料和硬度高于该膏材料的粒状体,并填充于所述贯通孔和所述芯材部的间隙。
通过这样构成,由于芯材部不是导电膏而是棒状构件,在烧结时不会减少体积。此外,即使将芯材部、和混合了构成筒体的玻璃料或膏材料及硬度比该玻璃料或膏材料高的粒状体的填充材料配置在贯通孔,也能抑制在玻璃料或膏材料发生气泡,并能抑制体积减少。此外,筒体不采用玻璃料或膏材料单体,而采用混合了玻璃料或膏材料和硬度高于该玻璃料或膏材料的高的粒状体的材料,因此筒体的硬度变高,并能抑制筒体被过剩研磨。因而,能在贯通孔内形成确保了气密性的贯通电极。即,能够提供确实维持空腔内的气密并确保压电振动片和外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:所述粒状体为玻璃珠。
如此,仅通过对构成筒体的玻璃料或膏材料混合可以容易得到的玻璃珠,能够低价构成填充材料,并能可靠地发挥作为筒体的功能,在贯通孔内形成确保气密性的贯通电极。
此外,本发明的压电振动器,其特征在于:所述筒体的硬度与所述基底基板的硬度大致相同。
通过这样构成,在贯通孔配置芯材部、和混合了构成筒体的玻璃料或膏材料、及硬度高于该玻璃料或膏材料的硬度的粒状体的填充材料,在烧结后,即使对基底基板及贯通电极的表面实施研磨,由于筒体的硬度与基底基板的硬度大致相同,能够抑制筒体被多余研磨。即,其后为电连接压电振动片和贯通电极而在基底基板的上表面形成迂回电极时,能高精度形成迂回电极,并能抑制发生断线等。因而,能够提供确保在压电振动片与外部电极稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
此外,本发明的压电振动器的制造方法,是在互相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制造方法,其特征在于,包括以下工序:将具有平板状的基座部和沿着与该基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体(鋲体)的芯材部插入所述基底基板的贯通孔内,使所述基底基板的第一面抵接至铆钉体的基座部的工序;在所述基底基板的第二面涂敷填充材料,并将该填充材料填充至所述贯通孔内的工序;将所述填充材料烧结而固化的工序;以及研磨所述基底基板的第一面及第二面而使芯材部露出的工序,所述填充材料为在膏状的玻璃料中混合了比硬度比固化后的玻璃料高的粒状体。
或者,本发明的压电振动器的制造方法,是在互相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制造方法,其特征在于,包括以下工序:将具有平板状的基座部和沿着与所述基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体的芯材部插入所述基底基板的贯通孔内,使所述基底基板的第一面抵接至铆钉体的基座部的工序;在所述基底基板的第二面涂敷填充材料,并将该填充材料填充至所述贯通孔内的工序;将所述填充材料烧结而固化的工序;以及研磨所述基底基板的第一面及第二面而使芯材部露出的工序,在所述填充材料中对膏材料混合了硬度比固化后的膏材料高的粒状体。
依据本发明的压电振动器的制造方法,能够将填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并能将贯通孔和筒体和铆钉体的芯材部固定成一体。因此在进行该烧结时,按每个基座部进行烧结,因此能使筒体及芯材部的两端都成为对基底基板的表面大致呈一面的状态下,将两者固定为一体。此外,填充材料混合了膏状的玻璃料或膏材料和硬度比该玻璃料或膏材料高的粒状体,一旦将填充材料烧结而固化,就能接近基底基板的硬度。例如,粒状体采用与基底基板相同的材质的玻璃珠,由此能使筒体的硬度接近基底基板的硬度。
此外,在烧结后对铆钉体的基座部及配置了该基座部的基底基板的第一面进行磨削/研磨,通过进行磨削/研磨来使铆钉体的芯材部露出,能够除去起填充材料(筒体)及芯材部的定位作用的基座部,并能在筒体内部只留下芯材部。此外,构成为使筒体的硬度接近于基底基板的硬度,因此能够抑制在研磨时筒体被多余研磨的情形。该结果是,能够得到筒体和芯材部固定成一体的贯通电极。即,能够制造确实维持空腔内的气密,并且确保压电振动片与外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
此外,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来制造所述压电振动器的压电振动器的制造方法,其特征在于,包括:凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成当叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;贯通电极形成工序,利用具有平板状的基座部和沿着与该基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板用圆片大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体,在所述基底基板用圆片形成贯通该圆片的贯通电极;迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面形成对所述贯通电极电连接的迂回电极;装配工序,通过所述迂回电极,将所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;叠合工序,叠合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成与所述贯通电极电连接的外部电极;以及切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个压电振动器,所述贯通电极形成工序包括:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成用于配置贯通电极的贯通孔;贯通电极配置工序,在所述基底基板用圆片的贯通孔配置所述铆钉体,并且在所述贯通孔与所述铆钉体的芯材部的间隙,填充混合了膏状的玻璃料和硬度比该玻璃料高的粒状体的填充材料;烧结工序,将所述填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并且使所述贯通孔、所述筒体和所述铆钉体的芯材部固定成一体;以及磨削/研磨工序,对所述铆钉体的基座部及配置了该基座部的所述基底基板用圆片的上表面进行磨削/研磨,以使所述芯材部露出。
或者,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来制造所述压电振动器的压电振动器的制造方法,其特征在于,包括:凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成当叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;贯通电极形成工序,利用具有平板状的基座部和沿着与所述基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板用圆片大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体,在所述基底基板用圆片形成贯通所述圆片的贯通电极;迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面形成对所述贯通电极电连接的迂回电极;装配工序,通过所述迂回电极,将所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;叠合工序,叠合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成与所述贯通电极电连接的外部电极;以及切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个压电振动器,所述贯通电极形成工序包括:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成用于配置贯通电极的贯通孔;贯通电极配置工序,在所述基底基板用圆片的贯通孔配置所述铆钉体,并且在所述贯通孔与所述铆钉体的芯材部的间隙,填充混合了膏材料和硬度比所述膏材料高的粒状体的填充材料;烧结工序,将所述填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并且使所述贯通孔、所述筒体和所述铆钉体的芯材部固定成一体;以及磨削/研磨工序,对所述铆钉体的基座部及配置了该基座部的所述基底基板用圆片的上表面进行磨削/研磨,以使所述芯材部露出。
对该贯通电极形成工序做详细说明,则首先进行在基底基板用圆片形成用于配置贯通电极的贯通孔的贯通孔形成工序。接着,进行贯通电极配置工序,即在贯通孔配置铆钉体,并且在贯通孔和铆钉体的芯材部的间隙填充混合了膏状的玻璃料或膏材料和硬度比该玻璃料或膏材料高的粒状体的填充材料。这时,将芯材部插入贯通孔,直至铆钉体的基座部与基底基板用圆片接触。因此,能够使芯材部的两端成为对于基底基板用圆片的表面大致呈一面的状态。
假设,将没有基座部的单一的芯材部插入贯通孔的情况下,难以做位置调整,以使芯材部的两端相对于基底基板用圆片的表面成为一面。但是,通过使用在基座部形成有芯材部的铆钉体,仅通过使基座部接触于基底基板用圆片这样配置的简单作业,能够使芯材部的两端相对于基底基板用圆片的表面容易且可靠地成为一面。因而,能够提高贯通电极配置工序时的作业性。
而且,基座部形成为平板状,因此在贯通电极配置工序后,到接着进行的烧结工序为止的期间,即使将基底基板用圆片承载于台上等的平面上,也不会晃动而稳定。在这一点上,能够提高作业性。
接着,进行烧结工序,即将填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并且使贯通孔、筒体和铆钉体的芯材部固定成一体。在进行该烧结时,按每个基座部进行烧结,因此能够在使筒体及芯材部的两端都相对于基底基板用圆片的表面成为大致呈一面的状态下,将两者固定成一体。此外,填充材料混合了膏状的玻璃料或膏材料和硬度高于该玻璃料或膏材料的粒状体,因此在将填充材料烧结而固化时,能够接近基底基板用圆片的硬度,例如,粒状体采用与基底基板用圆片相同的材质的玻璃珠,由此能够使筒体的硬度接近基底基板用圆片的硬度。
接着,在烧结后进行磨削/研磨工序,即对铆钉体的基座部及配置有该基座部的基底基板用圆片的上表面进行磨削/研磨,以使铆钉体的芯材部露出。由此,能够除去起定位填充材料(筒体)及芯材部的作用的基座部,并能够只将芯材部残留在筒体的内部。此外,由于构成为使筒体的硬度接近基底基板用圆片的硬度,能够抑制在磨削/研磨时筒体被多余地磨削/研磨的情形。
该结果是,能够得到筒体和芯材部固定成一体的贯通电极。
此外,用玻璃料或膏材料和导电性的芯材部形成贯通电极的情况下,即,不填充玻璃珠的情况下,进行烧结时在玻璃料或膏材料发生气泡或凹部。此外,即使将玻璃料烧结,由于一般在玻璃料内混合有铋等而柔软,成为硬度低于基底基板用圆片。因而,在其后的磨削/研磨工序中,玻璃料的部分会被多余磨削/研磨,会在表面产生凹部。
但是,如上所述,使用玻璃料或膏材料中混合了硬度高于该玻璃料或膏材料的粒状体的填充材料形成筒体,因此不用担心在烧结后基底基板用圆片的表面出现较大的凹部。再者,因烧结而筒体的体积有可能减少一些,但并不明显为出现引人注目的凹部程度,是可忽略的范围。
因而,如上所述,基底基板用圆片的表面和筒体及芯材部的两端,成为大致呈一面的状态。即,能够使基底基板用圆片的表面成为与贯通电极的表面大致呈一面的状态。
结果是,通过将贯通电极一体化固定到贯通孔,能够提供确实维持空腔内的气密,并确保压电振动片和外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
此外,本发明的振荡器,其特征在于:将上述的压电振动器作为振子电连接至集成电路。
而且,本发明的电子设备,其特征在于:使上述的压电振动器电连接至计时部。
而且,本发明的电波钟,其特征在于:使上述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,由于具备确实确保空腔内的气密并提高动作的可靠度的高质量的压电振动器,同样能提高动作的可靠度而谋求高质量化。
(发明效果)
依据本发明的压电振动器,能够做成能可靠地维持空腔内的气密并确保压电振动片和外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
此外,依据本发明的压电振动器的制造方法,能够一次性有效率地制造上述的压电振动器,并能谋求低成本化。
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,同样能提高动作的可靠度而谋求高质量化。
而且,依据本发明的压电振动器,即使在贯通孔中配置芯材部和混合了构成筒体的玻璃料或膏材料与硬度高于该玻璃料或膏材料的粒状体的填充材料后进行烧结,在填充材料中也不会发生气泡等,而能抑制体积减少。此外,芯材部是不是导电膏而是棒状构件,因此在烧结时不会减少体积。因而,能够形成确保了贯通孔内气密性的贯通电极。即,能够提供确实维持空腔内的气密并且确保压电振动片与外部电极的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。
附图说明
图1是表示本发明压电振动器的一个实施方式的外观斜视图。
图2是图1所示的压电振动器的内部结构图,是拆下盖基板的状态下俯视压电振动片的图。
图3是本发明第一实施方式中的压电振动器的剖视图(沿着图2的A-A线的剖视图)。
图4是图1所示的压电振动器的分解斜视图。
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所示的剖面箭头B-B的图。
图8是图3所示的贯通电极的放大图,是表示包含多个金属微粒的膏材料的图。
图9是表示制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。
图10是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在成为盖基板的本源的盖基板用圆片形成多个凹部的状态的图。
图11是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在成为基底基板的本源的基底基板用圆片形成多个贯通孔的状态的图。
图12是从基底基板用圆片的剖面观看图11所示的状态的图。
图13是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在图12所示的状态之后向贯通孔内填充膏的状态的图。
图14是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在图13所示的状态之后将膏烧结而固化的状态的图。
图15是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在图14所示的状态之后在基底基板用圆片的上表面构图了接合膜及迂回电极的状态的图。
图16是图15所示的状态的基底基板用圆片的整体图。
图17是表示沿着图9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斜视图。
图18是表示图8所示的金属微粒的变形例的图,(a)表示形成为长方形的金属微粒;(b)表示形成为波形状的金属微粒;(c)表示形成为剖面星形的金属微粒;(d)表示形成为剖面十字形的微粒。
图19是本发明第二实施方式中的压电振动器的剖视图(相当于沿着图2的A-A线的剖视图)。
图20是构成图19所示的贯通电极的筒体的斜视图。
图21是表示制造本发明第二实施方式中的压电振动器时的流程的流程图。
图22是本发明第二实施方式中形成贯通孔时从基底基板用圆片的剖面观看的图。
图23是沿着图21所示的流程图制造压电振动器时使用的铆钉体的斜视图。
图24是表示沿着图21所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在贯通孔内填充填充材料并配置了铆钉体的状态的图。
图25是表示沿着图21所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在图24所示的状态之后将玻璃料烧结的状态的图。
图26是表示沿着图21所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图,是表示在图25所示的状态之后研磨铆钉体的基座部的状态的图。
图27是表示本发明的振荡器的一个实施方式的结构图。
图28是表示本发明的电子设备的一个实施方式的结构图。
图29是表示本发明的电波钟的一个实施方式的结构图。
图30是传统压电振动器的内部结构图,是在拆下盖基板的状态下俯视压电振动片的图。
图31是图30所示的压电振动器的剖视图。
附图标记说明
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贯通孔(through hole);31贯通孔(throughhole);35接合膜;36迂回电极;37迂回电极;38外部电极;39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;206筒体;206a玻璃料;206b玻璃珠;206c筒体的中心孔;207芯材;230贯通孔(through hole);231贯通孔(through hole);232贯通电极;233贯通电极;B  凸点(bump);C  空腔;P膏(paste);P1玻璃珠;P2金属微粒。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1至图18,对本发明压电振动器的第一实施方式进行说明。
如图1至图4所示,本实施方式的压电振动器1,形成为由基底基板2和盖基板3层叠为2层的箱状,是在内部的空腔C内收容了压电振动片4的表面安装型压电振动器1。此外,在图4中为了方便图示而省略了后面描述的激振电极15、引出电极19、20、装配电极16、17及重锤金属膜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的基端侧固定成一体的基部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的长边方向分别形成的沟部18。该沟部18从振动腕部10、11的基端一侧形成至大致中间附近。
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以规定的谐振频率在彼此接近或分离的方向上振动的电极,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,第一激振电极13主要形成在一个振动腕部10的沟部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的沟部18上。
此外,第一激振电极13及第二激振电极14,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,通过覆盖例如铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)或钛(Ti)等的导电膜来形成。
此外,在一对振动腕部10、11的前端侧覆盖了用于进行调整(频率调整)的重锤金属膜21,以使本身的振动状态在规定频率的范围内振动。再者,该重锤金属膜21分为在粗调频率时使用的粗调膜21a和在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3及图4所示,利用金等的凸点B,凸点接合至基底基板2的上表面。更具体地说,以在基底基板2的上表面构图的迂回电极36、37上形成的2个凸点B上分别接触的状态凸点接合一对装配电极16、17。由此,压电振动片4以从基底基板2的上表面浮置的状态被支撑,并且成为装配电极16、17和迂回电极36、37分别电连接的状态。
上述盖基板3是用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板,如图1、图3及图4所示,形成为板状。并且,在接合基底基板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3a。再者,盖基板3以使该凹部3a与基底基板2一侧对置的状态对该基底基板2阳极接合。
上述基底基板2是用与盖基板3相同的玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板,如图1至图4所示,可对盖基板3叠合的大小形成为板状。
在该基底基板2形成有贯通该基底基板2的一对贯通孔(throughhole)30、31。这时,一对贯通孔30、31形成为收容于空腔C内。更详细地说,本实施方式的贯通孔30、31中,一个贯通孔30形成在与所装配的压电振动片4的基部12一侧对应的位置,另一贯通孔31形成在与振动腕部10、11的前端一侧对应的位置。并且,在本实施方式中,举例说明了朝着基底基板2的下表面,直径分两级而逐渐缩小的剖面锥(taper)状的贯通孔,但并不限于此,也可以是直径逐渐连续地缩小贯通孔,也可以是笔直地贯通基底基板2的贯通孔。不管怎样,只要贯通基底基板2即可。
再者,在这些一对贯通孔30、31形成有以埋入该贯通孔30、31的方式形成的一对贯通电极32、33。这些贯通电极32、33如图3所示,通过包含多个玻璃珠P1的膏P的固化而形成,完全堵塞贯通孔30、31而维持空腔C内的气密,并且承担使后面描述的外部电极38、39与迂回电极36、37导通的作用。此外,在本实施方式中,作为玻璃珠P1,举例说明将成为原料的玻璃粉末等烧结成球体状(球状)的情形。此外,玻璃珠P1的热膨胀系数与基底基板2大致相等。而且,玻璃珠P1优选直径为20μm~50μm左右。
此外,如图8所示,膏P包含多个玻璃珠P1并且包含多个金属微粒P2。再者,贯通电极32、33通过使膏P所包含的多个金属微粒P2彼此接触来确保电导通性。此外,关于本实施方式的金属微粒P2举例说明用铜等来形成为细长的纤维状(非球形形状)的情形。
在基底基板2的上表面侧(接合盖基板3的接合面一侧),如图1至图4所示,利用导电材料(例如,铝)构图阳极接合用的接合膜35和一对迂回电极36、37。其中接合膜35以包围形成在盖基板3的凹部3a的周围的方式沿着基底基板2的周边而形成。
此外,一对迂回电极36、37构图成为使一对贯通电极32、33中的一个贯通电极32与压电振动片4的一个装配电极16电连接,并且使另一贯通电极33与压电振动片4的另一装配电极17电连接。
更详细地说,一个迂回电极36形成在一个贯通电极32的正上方,以使该迂回电极36位于压电振动片4的基部12的正下方。此外,另一迂回电极37形成为从邻接于一个迂回电极36的位置沿着振动腕部10、11迂回到该振动腕部10、11的前端侧后,位于另一贯通电极33的正上方。
并且,在该一对迂回电极36、37上分别形成有凸点B,利用该凸点B装配压电振动片4。由此,压电振动片4的一个装配电极16经由一个迂回电极36与一个贯通电极32导通,另一装配电极17经由另一迂回电极37与另一贯通电极33导通。
此外,在基底基板2的下表面,如图1、图3及图4所示,形成有与一对贯通电极32、33分别电连接的外部电极38、39。即,一个外部电极38经由一个贯通电极32及一个迂回电极36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39经由另一贯通电极33及另一迂回电极37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动作时,对形成在基底基板2的外部电极38、39施加规定的驱动电压。由此,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中流过,并能使一对振动腕部10、11以规定频率沿着接近/分离的方向振动。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9所示的流程图,对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压电振动器1的制造方法进行说明。
最先,进行压电振动片制作工序,制作图5至图7所示的压电振动片4(S10)。具体而言,首先将未加工的朗伯(Lambert)水晶以规定角度切片而做成固定厚度的圆片。接着,磨擦该圆片而进行粗加工后,通过蚀刻来除去加工变质层,其后进行抛光(polish)等的镜面研磨加工,做成规定厚度的圆片。接着,对圆片进行清洗等的适当的处理后,利用光刻技术,以压电振动片4的外形形状对该圆片进行构图,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及重锤金属膜21。由此,能够制作出多个压电振动片4。
此外,在制作出压电振动片4后,进行谐振频率的粗调。这是通过对重锤金属膜21的粗调膜21a照射激光使一部分蒸发,从而改变重量来进行的。此外,更高精度地调整谐振频率的微调是在装配后进行的。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,形成通过蚀刻等来除去了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,与上述工序同时或者在上述工序前后的定时,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加以清洗后,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,进行贯通电极形成工序(S30A),即,利用包含多个金属微粒P2及多个玻璃珠P1的膏P,在基底基板用圆片40形成多个一对贯通电极32、33。在此,对该贯通电极形成工序进行详细说明。
首先,如图11所示,进行在基底基板用圆片40形成多个贯通该圆片40的一对贯通孔30、31的贯通孔形成工序(S32)。此外,图11所示的虚线M示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。在进行该工序时,从基底基板用圆片40的上表面一侧进行例如压力加工等。由此,如图12所示,能够形成朝着基底基板用圆片40的下表面,直径分两级而逐渐缩小的剖面锥状的贯通孔30、31。此外,以在后面叠合两圆片40、50时收容于形成在盖基板用圆片50的凹部3a内的方式形成多个一对贯通孔30、31。而且,形成为使一个贯通孔30位于压电振动片4的基部12一侧,并使另一贯通孔31位于振动腕部10、11的前端侧。
此外,在贯通孔形成工序中,作为加工方法而利用喷砂(sandblast)法等,形成直径逐渐连续地缩小的贯通孔也可,也可形成笔直地贯通基底基板用圆片40的贯通孔。
接着,如图13所示,进行填充工序(S33),即在这些多个贯通孔30、31内无间隙地埋入膏P而堵塞该贯通孔30、31。此外,在图13、图14中,省略了金属微粒P2的图示。接着,进行将填充的膏P在规定温度下烧结而固化的烧结工序(S34)。由此,成为膏P牢固地固接到贯通孔30、31的内表面的状态。
可是,在膏P内含有有机物,该有机物会通过烧结而蒸发。因而,在对膏P进行烧结时,体积会比烧结前减少。因此,假设将不包含玻璃珠P1的单一的膏P埋入贯通孔30、31内后进行烧结的情况下,会在膏P的表面产生较大的凹部。
但是,在本实施方式中利用包含多个玻璃珠P1的膏P。因而,在填充工序之后,贯通孔30、31内成为与膏P一起还埋入多个玻璃珠P1的状态。因而,与只用膏P埋入贯通孔30、31内的情况相比,膏P的量能够减少玻璃珠P1的量。即,能够尽量减少所使用的膏P的量。因此,即便因烧结工序而膏P内的有机物蒸发,由于膏P的量本身远少于以往,膏P的体积减少的影响也是极小的。因而,如图14所示,在固化膏P后出现的表面的凹部小至可忽略的程度。因而,基底基板用圆片40的表面和固化后的膏P的表面成为大致呈一面的状态。
此外,一般玻璃的熔点高于金属微粒的烧结温度,因此在进行烧结工序时玻璃珠P1不会熔解。因而,在烧结工序的前后玻璃珠P1的体积不会发生变化。
通过进行该烧结工序,结束贯通电极形成工序。
接着,如图15及图16所示,进行在基底基板用圆片40的上表面构图导电材料而形成接合膜35的接合膜形成工序(S35),并且进行形成多个分别与各一对贯通电极32、33电连接的迂回电极36、37的迂回电极形成工序(S36)。此外,图15及图16所示的虚线M示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。
特别是,如上所述,贯通电极32、33相对于基底基板用圆片40的上表面成为大致呈一面的状态。因此,在基底基板用圆片40的上表面构图的迂回电极36、37以在其间不发生间隙等而对贯通电极32、33密合的状态接触。由此,能够使一个迂回电极36与一个贯通电极32确实导通,并能使另一迂回电极37与另一贯通电极33确实导通。在该时刻结束第二圆片制作工序。
可是,在图9中,设工序顺序为接合膜形成工序(S35)之后进行迂回电极形成工序(S36),但与此相反地,在进行迂回电极形成工序(S36)之后进行接合膜形成工序(S35)也可,此外将两工序同时进行也可。不管是何种工序顺序,都能得到相同的作用效果。因而,根据需要适宜变更工序顺序也可。
接着,进行将制作的多个压电振动片4分别经由迂回电极36、37接合至基底基板用圆片40的上表面的装配工序(S40)。首先在一对迂回电极36、37上分别形成金等的凸点B。然后,将压电振动片4的基部12承载于凸点B上后,一边将凸点B加热至规定温度一边将压电振动片4按压在凸点B。由此,压电振动片4被机械支撑于凸点B,并且装配电极16、17和迂回电极36、37成为电连接的状态。因而,在该时刻压电振动片4的一对激振电极15成为分别对一对贯通电极32、33导通的状态。
特别是,压电振动片4被凸点接合,因此被以从基底基板用圆片40的上表面浮置的状态支撑。
在压电振动片4的装配结束后,进行将盖基板用圆片50对基底基板用圆片40叠合的叠合工序(S50)。具体而言,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。由此,所装配的压电振动片4成为被收容于由形成在基底基板用圆片40的凹部3a和两圆片40、50包围的空腔C内的状态。
在叠合工序后,进行将叠合后的两块圆片40、50置于未图示的阳极接合装置,并在规定温度气氛下施加规定电压而阳极接合的接合工序(S60)。具体而言,对接合膜35和盖基板用圆片50之间施加规定电压。这样,在接合膜35与盖基板用圆片50的界面发生电化学反应,两者分别牢固地密合而阳极接合。从而,能够将压电振动片4密封于空腔C内,并能得到基底基板用圆片40和盖基板用圆片50接合的图17所示的圆片体60。再者,图17中,为了方便观看图面,图示了分解圆片体60的状态,并从基底基板用圆片40省略了接合膜35的图示。此外,图17所示的虚线M示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。
可是,在进行阳极接合时,形成在基底基板用圆片40的贯通孔30、31被贯通电极32、33完全堵塞,因此空腔C内的气密不会通过贯通孔30、31而受损失。特别是,构成贯通电极32、33的膏P牢固地密合到贯通孔30、31的内表面,因此能确实地维持空腔C内的气密。
并且,在结束上述的阳极接合后,进行外部电极形成工序(S70),即在基底基板用圆片40的下表面对导电材料进行构图,形成多个分别与一对贯通电极32、33电连接的一对外部电极38、39。通过该工序,能够利用外部电极38、39使密封于空腔C内的压电振动片4动作。
特别是,在进行该工序时也与形成迂回电极36、37时同样,贯通电极32、33相对于基底基板用圆片40的下表面成为大致呈一面的状态,因此构图的外部电极38、39以不会在其间发生间隙等而对贯通电极32、33密合的状态接触。由此,能够使外部电极38、39和贯通电极32、33确实导通。
接着,在圆片体60的状态下,进行微调密封于空腔C内的各个压电振动器1的频率而使之落入规定范围内的微调工序(S80)。具体说明,则对形成在基底基板用圆片40的下表面的一对外部电极38、39施加电压而使压电振动片4振动。然后,一边测量频率一边从外部通过盖基板用圆片50而照射激光,使重锤金属膜21的微调膜21b蒸发。由此,一对振动腕部10、11的前端侧的重量发生变化,因此能够对压电振动片4的频率进行微调,以使频率落入标称频率的规定范围内。
在频率的微调结束后,进行沿着图17所示的切断线M切断已接合的圆片体60而进行小片化的切断工序(S90)。其结果是,能够一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板2与盖基板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2层构造式表面安装型的压电振动器1。
再者,在进行切断工序(S90)而小片化为各个压电振动器1后,进行微调工序(S80)的工序顺序也可。但是,如上所述,通过先进行微调工序(S80),能在圆片体60的状态下进行微调,因此能更加有效率地微调多个压电振动器1。因而,能够提高生产率,因此是优选的。
其后,进行内部的电特性检查(S100)。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。并且,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,在本实施方式的压电振动器1中,能以对基底基板2大致呈一面的状态形成贯通电极32、33,因此能够对迂回电极36、37及外部电极38、39确实地密合该贯通电极32、33。其结果是,能够确保压电振动片4与外部电极38、39稳定的导通,并能提高动作性能的可靠度而谋求高性能化。此外,也能确实地维持空腔C内的气密,因此在这一点上也能谋求高质量化。进而,能够通过利用膏P的简单的方法来形成贯通电极32、33,因此能简化工序。进而,依据本实施方式的制造方法,能够一次性制造多个上述压电振动器1,因此能谋求低成本化。
此外,本实施方式的膏P所包含的玻璃珠P1的热膨胀系数与基底基板用圆片40的热膨胀系数大致相等。
可是,在进行烧结工序时,玻璃珠P1及基底基板用圆片40与膏P一起被加热,因此按照各自的热膨胀系数而膨胀。即,膏P内的玻璃珠P1以使基底基板用圆片40的贯通孔30、31的周边部分从内侧挤出的方式膨胀。并且,基底基板用圆片40以使贯通孔30、31的直径扩张的方式膨胀。因而,例如在玻璃珠P1的热膨胀系数大于基底基板用圆片40的热膨胀系数时,因膏P内的玻璃珠P1而使贯通孔30、31的周边部分从内侧挤出的膨胀量大于扩张贯通孔30、31的直径的膨胀量。因此,有负载加到贯通孔30、31的周边部分,会发生裂痕等。
但是,膏P所包含的玻璃珠P1的热膨胀系数与基底基板用圆片40的热膨胀系数大致相等,且在进行烧结工序时,膏P内的玻璃珠P1和基底基板用圆片40的膨胀量大致相等,因此不用担心会发生上述现象。由此,能够防止在基底基板用圆片40发生裂痕等,并且可以谋求压电振动器1的高质量化。
而且,玻璃珠P1为球状。因而,各玻璃珠P1彼此以点接触的方式接触。因而,在使各玻璃珠P1彼此接触的基础上,能够在玻璃珠P1之间确保间隙。因此,即使玻璃珠P1尽可能地填充到贯通孔30、31内,也可以通过利用玻璃珠P1间确保的间隙来使含有金属微粒P2的膏P从基底基板2的一面侧遍布到另一面侧。因此,具有导电性的各金属微粒P2在膏P内彼此接触,由此确保的贯通电极32、33的电导通性不会因绝缘体的各玻璃珠P1彼此的接触而受阻碍。由此,能够更加稳定地确保贯通电极32、33的电导通性。
此外,在上述实施方式中,利用包含多个玻璃珠P1及多个金属微粒P2的膏P形成了贯通电极32、33,但取代膏P而使用玻璃料形成贯通电极32、33也可。在使用玻璃料时也进行烧结而固化的烧结工序,但该玻璃料也与膏P同样,进行烧结时体积会比烧结前减少。但是,通过使用包含了玻璃珠P1的玻璃料,在玻璃料的固化后出现的表面的凹部小至可以忽略的程度。此外,通过使用包含了金属微粒P2的玻璃料,能够确保贯通电极32、33的电导通性。
此外,在上述实施方式中,举例了使用包含细长的纤维状的金属微粒P2的膏P的情形,但金属微粒P2的形状也可以是其它形状。例如,也可以是球形。在这种情况下,当金属微粒P2彼此接触时,因点接触而同样能确保电导通性。但是,通过使用细长的纤维状这样非球形形状的金属微粒P2,在彼此接触时容易成为线接触而不是点接触。因而,能够进一步提高贯通电极32、33的电导通性,因此比包含球形的金属微粒P2的膏P优选使用包含非球形的金属微粒P2的膏P。
再者,在金属微粒P2为非球形时,例如可为图18(a)所示的长方形,或者图18(b)所示的波形状,或者图18(c)所示的剖面星形,或者图18(d)所示的剖面十字形。
此外,在上述实施方式中进行填充工序时,对膏P进行去泡处理(例如,离心去泡或抽真空等)后,将该膏P埋入贯通孔30、31内也可。如此,通过事先对膏P进行去泡处理,能够填充极力不包含气泡等的膏P。因而,即使进行了烧结工序,也能尽量抑制膏P的体积减少。因而,烧结工序后的基底基板用圆片40的表面和固化的膏P的表面成为更加呈一面的状态。由此,能够确保压电振动片4与外部电极38、39更加稳定地导通,并能进一步谋求高质量化。
而且,在上述实施方式中,玻璃珠P1为球体状,但并不限于此,例如,柱状或锤状也可。但是,通过将玻璃珠P1做成球状,使各玻璃珠P1彼此以点接触的方式接触,可更加稳定地确保贯通电极32、33的电导通性,因此玻璃珠P1优选为球状。
(第二实施方式)
接着,参照图19至图26,对本发明压电振动器的第二实施方式进行说明。此外,本实施方式与第一实施方式的不同点仅在于贯通电极的结构,其它的结构成与第一实施方式大致相同,因此对于相同的部位采用相同的附图标记,并省略其详细说明。
如图19所示,本实施方式的压电振动器1形成为由基底基板2和盖基板3层叠为2层的箱状,是在内部的空腔C内收容了压电振动片4的表面安装型压电振动器。
压电振动片4利用金等的凸点B,在基底基板2的上表面凸点接合。更具体地说,以在基底基板2的上表面构图的迂回电极36、37上形成的2个凸点B上分别接触的状态,凸点接合一对装配电极16、17。由此,压电振动片4以从基底基板2的上表面浮置的状态被支持,并且成为装配电极16、17和迂回电极36、37分别电连接的状态。
基底基板2是与盖基板3同样用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板,可对盖基板3叠合的大小形成为板状。
在该基底基板2形成有贯通该基底基板2的一对贯通孔(throughhole)230、231。这时,一对贯通孔230、231形成为收容于空腔C内。更详细地说,本实施方式的贯通孔230、231中,一个贯通孔230形成在与所装配的压电振动片4的基部12一侧对应的位置,而另一贯通孔231形成在与振动腕部10、11的前端侧对应的位置。此外,在本实施方式中,举例说明从基底基板2的下表面朝着上表面直径逐渐缩小的剖面锥状的贯通孔,但并不限于此,也可以是笔直地贯通基底基板2的贯通孔。不管怎样,只要贯通基底基板2即可。
然后,在这些一对贯通孔230、231形成有以埋入该贯通孔230、231的方式形成的一对贯通电极232、233。这些贯通电极232、233通过因烧结而对贯通孔230、231固定成一体的筒体206及芯材部207来形成,完全堵塞贯通孔230、231而维持空腔C内的气密,并且承担使后面描述的外部电极38、39和迂回电极36、37导通的作用。
如图20所示,上述筒体206混合膏状的玻璃料206a和用与基底基板2相同的玻璃材料形成的玻璃珠206b并烧结而成。筒体206形成为两端平坦且与基底基板2大致相同的厚度的圆筒状。并且,在筒体206的中心,以贯通筒体206的方式配置有芯材部207。此外,在本实施方式中匹配于贯通孔230、231的形状地,筒体206的外形形成为圆锥状(剖面锥状)。然后,该筒体206如图19所示,以埋入贯通孔230、231内的状态烧结,对该贯通孔230、231牢固地固接。
在此,一般在膏状的玻璃料206a中混合有铋等,因此硬度较小。例如,基底基板2采用钠钙玻璃的情况下,钠钙玻璃的硬度为570HV(维克斯硬度),而玻璃料206a的硬度为410HV。在本实施方式中采用玻璃料206a中混合了与基底基板2相同的材质的玻璃珠206b的材料,其硬度约为500HV,能够接近基底基板2的硬度。此外,设定芯材部207的外径为200μm;贯通孔230、231的配置了基座部208的一侧的外径为220μm;以及与配置了基座部208的一侧相反侧的外径为400μm时,若玻璃珠206b以5~20μm的粒径构成,则能抑制气泡的发生。此外,需要适宜设定玻璃料206a与玻璃珠206b的体积比,使玻璃料206a成为膏状。而且,玻璃珠206b采用比玻璃料206a的烧结温度高50℃以上的温度下软化的材料。
芯材部7是用金属材料形成为圆柱状的导电性的芯材,与筒体206同样地形成为两端平坦且成为与基底基板2的厚度大致相同的厚度。然后,该芯材部207位于筒体206的中心孔206c,通过筒体206的烧结而对该筒体206牢固地固接。
此外,贯通电极232、233通过导电性的芯材部207确保电导通性。
在基底基板2的上表面侧,通过导电材料,构图有阳极接合用的接合膜35和一对迂回电极36、37。其中接合膜35以包围形成在盖基板3的凹部3a周围的方式沿着基底基板2的周边形成。
在这些一对迂回电极36、37上分别形成凸点B,利用该凸点B装配压电振动片4。由此,使压电振动片4的一个装配电极16经由一个迂回电极36与一个贯通电极232导通,使另一装配电极17经由另一迂回电极37与另一贯通电极233导通。
此外,在基底基板2的下表面,形成有对一对贯通电极232、233分别电连接的外部电极38、39。即,一个外部电极38经由一个贯通电极232及一个迂回电极36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39经由另一贯通电极233及另一迂回电极37电连接至压电振动片4的第二激振电极14。
接着,参照图21所示的流程图,对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。
最先,进行压电振动片制作工序,制作压电振动片4(参照图5至图7)(S10)。具体而言,首先将未加工的朗伯水晶以规定角度切片而做成固定厚度的圆片。接着,磨擦该圆片而进行粗加工后,通过蚀刻来除去加工变质层,其后进行抛光等的镜面研磨加工,做成规定厚度的圆片。接着,对圆片进行清洗等的适当处理后,利用光刻技术,以压电振动片4的外形形状对该圆片进行构图,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及重锤金属膜21。由此,能够制作出多个压电振动片4。
此外,在制作出压电振动片4后,进行谐振频率的粗调。这是通过对重锤金属膜21的粗调膜21a照射激光使一部分蒸发,从而改变重量来进行的。此外,更高精度地调整谐振频率的微调是在装配后进行的。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,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(参照图10)(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,与上述工序同时或者在上述工序前后的定时,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加以清洗后,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,进行贯通电极形成工序(S30A),即在基底基板用圆片40形成多个一对贯通电极232、233。在此,对该贯通电极形成工序进行详细说明。
首先,进行形成多个贯通基底基板用圆片40的一对贯通孔230、231的贯通孔形成工序(S32)(参照图11)。在进行该工序时,例如用喷砂法从基底基板用圆片40的下表面侧开始进行。由此,如图22所示,能够形成从基底基板用圆片40的下表面朝着上表面而直径逐渐缩小的剖面锥状的贯通孔230、231。此外,以在后面叠合两圆片40、50时收容于形成在盖基板用圆片50的凹部3a内的方式形成多个一对贯通孔230、231。而且,形成为使一个贯通孔230位于压电振动片4的基部12一侧,并使另一贯通孔231位于振动腕部10、11的前端侧。
接着,进行设置(set)工序(S33),即在这些多个贯通孔230、231内配置铆钉体209的芯材部207,并且向贯通孔230、231内填充对由玻璃材料构成的玻璃料206a混合了用与基底基板2相同的材料形成的玻璃珠206b的填充材料206d。这时,作为铆钉体209,如图23所示,使用具有平板状的基座部208和从该基座部208上沿着与基座部208的表面大致正交的方向仅延伸与基底基板用圆片40大致相同的厚度并且前端形成为平坦的芯材部207的导电性的铆钉体209。而且,如图24所示,将芯材部207插入至使该铆钉体209的基座部208与基底基板用圆片40接触。在此,需要对芯材部207的两端进行位置调整,以对基底基板用圆片40的表面成为大致呈一面。但是,由于利用基座部208上形成芯材部207的铆钉体209,通过仅仅压入至使基座部208接触基底基板用圆片40的简单作业,能够容易且可靠地使芯材部207的两端相对于基底基板用圆片40的表面成为一面。因而,能够提高设置工序时的作业性。
而且,通过使基座部208接触基底基板用圆片40的表面,能够将膏状的玻璃料206a确实地填充到贯通孔230、231内。
再者,由于基座部208形成为平板状,在设置工序后到接着进行的烧结工序为止的期间,将基底基板用圆片40承载于台上等的平面上也不会晃动等,较为稳定。在这一点上能够提高作业性。
接着,进行将所埋入的填充材料在规定温度下烧结的烧结工序(S34)。由此,贯通孔230、231和埋入于该贯通孔230、231内的填充材料206d和配置于填充材料206d内的铆钉体209彼此固接。在进行该烧结时,由于按每个基座部208进行烧结,能够在使填充材料206d及芯材部207的两端都对基底基板用圆片40的表面成为大致呈一面的状态下,将两者固定成一体。填充材料206d被烧结后固化为筒体206。接着,如图25所示,在烧结后进行研磨除去铆钉体209的基座部208的研磨工序(S35)。由此,能够除去起到将筒体206及芯材部207定位的作用的基座部208,并能够只让芯材部207留在筒体206的内部。此外,构成为使筒体206的硬度成为基底基板用圆片40的硬度相同程度,因此能够抑制在进行磨削/研磨时多余地磨削/研磨筒体206的情形。其结果是,如图26所示,能够得到多个使筒体206和芯材部207固定成一体的一对贯通电极232、233。
特别是,在形成贯通电极232、233时,不同于以往,在导电部不使用膏,而通过由玻璃材料构成的筒体206和导电性的芯材部207来形成贯通电极232、233。假设导电部利用了膏的情况下,在烧结时膏内所包含的有机物会蒸发,因此膏的体积会比烧结前明显减少。因此,假设贯通孔230、231内只埋入了膏的情况下,在烧结后会在膏的表面产生较大的凹部。
此外,在用玻璃料和导电性的芯材部形成了贯通电极232、233的情况下,在烧结时玻璃料内发生气泡或凹部。此外,即使将玻璃料烧结,由于一般在玻璃料内混合铋等而较为柔软,致使低于基底基板用圆片40的硬度。因而,在其后的磨削/研磨工序中,玻璃料的部分会被多余地磨削/研磨,会在表面产生凹部。
但是,由于如上述那样使用对玻璃料206a混合了硬度高于该玻璃料的玻璃珠206b的填充材料206d来形成筒体206,所以不用担心在烧结后会在表面出现较大的凹部。再者,因烧结而筒体206的体积有可有减少一些,但并不明显到出现引人注目的凹部程度,而是可忽略的范围。此外,在进行该磨削/研磨工序时也可以研磨基底基板用圆片40的背面(没有配置铆钉体209的基座部208的一侧的面)而成为平坦面。
因而,如上所述,基底基板用圆片40的表面和筒体206及芯材部207的两端,成为大致呈一面的状态。即,能够使基底基板用圆片40的表面和贯通电极232、233的表面成为大致呈一面的状态。此外,在进行了研磨工序的时刻,结束贯通电极形成工序。
接着,进行在基底基板用圆片40的上表面对导电材料进行构图而形成接合膜35的接合膜形成工序(S36),并且进行形成多个与各一对贯通电极232、233分别电连接的迂回电极36、37的迂回电极形成工序(S37)(参照图15、图16)。
特别是,如上所述,贯通电极232、233相对于基底基板用圆片40的上表面成为大致呈一面的状态。因此,在基底基板用圆片40的上表面构图的迂回电极36、37以在其间不发生间隙等而对贯通电极232、233密合的状态接触。由此,能够使一个迂回电极36与一个贯通电极232确实导通,并能使另一迂回电极37与另一贯通电极233确实导通。在该时刻结束第二圆片制作工序。
可是,在图21中,设工序顺序为接合膜形成工序(S36)之后进行迂回电极形成工序(S37),但与此相反地,在进行迂回电极形成工序(S37)之后进行接合膜形成工序(S36)也可,并且将两工序同时进行也可。不管是何种工序顺序,都能得到相同的作用效果。因而,根据需要适宜变更工序顺序也可。
接着,进行将制作的多个压电振动片4分别经由迂回电极36、37接合至基底基板用圆片40的上表面的装配工序(S40)。首先在一对迂回电极36、37上分别形成金等的凸点B。然后,将压电振动片4的基部12承载于凸点B上后,一边将凸点B加热至规定温度一边将压电振动片4按压在凸点B。由此,压电振动片4被机械支撑于凸点B,并且成为电连接有装配电极16、17和迂回电极36、37的状态。因而,在该时刻压电振动片4的一对激振电极15成为分别对一对贯通电极232、233导通的状态。
特别是,压电振动片4被凸点接合,因此以从基底基板用圆片40的上表面浮置的状态被支撑。
在压电振动片4的装配结束后,进行将盖基板用圆片50对基底基板用圆片40叠合的叠合工序(S50)。具体而言,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。由此,所装配的压电振动片4成为被收容于由形成在基底基板用圆片40的凹部3a和两圆片40、50包围的空腔C内的状态。
在叠合工序后,进行将叠合后的两块圆片40、50置于未图示的阳极接合装置,并在规定温度气氛下施加规定电压而阳极接合的接合工序(S60)。具体而言,对接合膜35和盖基板用圆片50之间施加规定电压。这样,在接合膜35与盖基板用圆片50的界面发生电化学反应,使两者分别牢固地密合而阳极接合。从而,能够将压电振动片4密封于空腔C内,并能得到基底基板用圆片40和盖基板用圆片50接合的圆片体60(参照图17)。
可是,在进行阳极接合时,形成在基底基板用圆片40的贯通孔230、231被贯通电极232、233完全堵塞,因此空腔C内的气密不会通过贯通孔230、231而受损失。特别是,通过烧结而筒体206和芯材部207固定成一体,并且对这些贯通孔230、231牢固地固接,因此能确实地维持空腔C内的气密。
并且,在结束上述的阳极接合后,进行外部电极形成工序(S70),即在基底基板用圆片40的下表面对导电材料进行构图,形成多个分别与一对贯通电极232、233电连接的一对外部电极38、39。通过该工序,能够利用外部电极38、39使密封于空腔C内的压电振动片4动作。
特别是,在进行该工序时也与形成迂回电极36、37时同样,使贯通电极232、233相对于基底基板用圆片40的下表面成为大致呈一面的状态,因此构图的外部电极38、39以不会在其间发生间隙等而对贯通电极232、233密合的状态接触。由此,能够使外部电极38、39和贯通电极232、233确实导通。
接着,在圆片体60的状态下,进行微调密封于空腔C内的各个压电振动器1的频率而使之落入规定范围内的微调工序(S80)。具体说明,则对形成在基底基板用圆片40的下表面的一对外部电极38、39施加电压而使压电振动片4振动。然后,一边测量频率一边从外部通过盖基板用圆片50而照射激光,使重锤金属膜21的微调膜21b蒸发。由此,一对振动腕部10、11的前端侧的重量发生变化,因此能够对压电振动片4的频率进行微调,以使频率落入标称频率的规定范围内。
在频率的微调结束后,进行沿着切断线M(参照图17)切断已接合的圆片体60而进行小片化的切断工序(S90)。其结果是,能够一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板2与盖基板3之间形成的空腔C内密封了压电振动片4的2层构造式表面安装型的压电振动器1。
再者,在进行切断工序(S90)而小片化为各个压电振动器1后,进行微调工序(S80)的工序顺序也可。但是,如上所述,通过先进行微调工序(S80),能在圆片体60的状态下进行微调,因此能更加有效率地微调多个压电振动器1。因而,能够提高生产率,因此是优选的。
其后,进行内部的电特性检查(S100)。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。并且,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,在本实施方式的压电振动器1中,能以在表面没有凹部且对基底基板2大致呈一面的状态形成贯通电极232、233,因此能够对迂回电极36、37及外部电极38、39确实地密合该贯通电极232、233。其结果是,能够确保压电振动片4与外部电极38、39稳定的导通,并能提高动作性能的可靠度而谋求高性能化。进而,由于利用导通性的芯材部207构成贯通电极232、233,能得到非常稳定的导通性。
此外,也能确实地维持空腔C内的气密,因此在这一点上也能谋求高质量化。特别是,本实施方式的筒体206是用对玻璃料206a混合了玻璃珠206b的材料形成,因此在进行其后的烧结时的阶段难以产生变形或体积减少等。因此,能形成高质量的贯通电极232、233,并能使空腔C内的气密更加可靠。因而,能谋求压电振动器1的高质量化。
此外,依据本实施方式的制造方法,能够一次性制造多个上述压电振动器1,因此能谋求低成本化。
此外,仅通过对构成筒体206的玻璃料206a混合可易于得到的玻璃珠206b,能够确实地发挥作为筒体206的功能,并能形成贯通孔230、231内确保了气密性的贯通电极232、233。
而且,对贯通孔230、231配置芯材部207和混合了构成筒体206的玻璃料206a与硬度高于该玻璃料206a的玻璃珠206b的填充材料206d,在烧结后,对基底基板2及贯通电极232、233的表面实施研磨,这样也会因筒体206的硬度比单用玻璃料206a时更接近基底基板2的硬度(大致相同),而能够抑制在其后的研磨工序中多余地研磨筒体206的情形。即,其后为了将压电振动片4和贯通电极232、233电连接而在基底基板2的上表面形成迂回电极36、37时,能够高精度地形成迂回电极36、37,并能抑制断线等的发生。因而,能够提供确保了压电振动片4和外部电极38、39的稳定的导通性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器1。
此外,在上述的实施方式中,使用包含多个玻璃珠206b的玻璃料206a来形成筒体206,但取代玻璃料206a而使用银膏等的膏材料来形成筒体206也可。在使用膏材料的情况下,也进行烧结而固化的烧结工序,但该膏材料也与玻璃料206a同样地,在进行烧结时体积会比烧结前减少。但是,但通过使用包含玻璃珠206b的膏材料,在固化膏材料后出现的表面的凹部小至可忽略的程度。
此外,在本实施方式中,说明了将芯材部207的形状形成为圆柱状的情形,但做成棱柱也可。在这种情况下,依然能得到同样的作用效果。
此外,在上述实施方式中,作为芯材部207,优先使用热膨胀系数与基底基板2(基底基板用圆片40)及筒体206大致相等的材料。在这种情况下,当进行烧结时,基底基板用圆片40、筒体206及芯材部207这三个分别同样地热膨胀。因而,不会发生因热膨胀系数的差异而压力过度作用于基底基板用圆片40或筒体206而产生裂痕等,或者在筒体206与贯通孔230、231之间,或筒体206与芯材部207之间形成间隙的情况。因此,能够形成更加高质量的贯通电极,其结果是,能谋求压电振动器1的进一步的高质量化。
(振荡器)
接着,参照图27,对本发明的振荡器的一个实施方式进行说明。
本实施方式的振荡器100如图27所示,构成为将压电振动器1电连接至集成电路101的振子。该振荡器100具备安装了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的附近安装有压电振动器1。这些电子部件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(mould)。
在这样构成的振荡器100中,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。通过压电振动片4所具有的压电特性,将该振动转换为电信号,以电信号方式输入至集成电路101。通过集成电路101对输入的电信号进行各种处理,以频率信号的方式输出。从而,压电振动器1作为振子起作用。
此外,根据需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,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,由于具备使空腔C内确实气密且提高了动作的可靠度的高质量的压电振动器1,振荡器100本身也同样能提高动作的可靠度而实现高质量化。而且,能够长期得到稳定的高精度的频率信号。
(电子设备)
接着,参照图28,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压电振动器1的便携信息设备110。
最先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。它是这样的设备: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,明显小型且轻量。
下面,对本实施方式的便携信息设备110的结构进行说明。如图28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,以电信号的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与基站进行收发信息的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仅在来电时,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,由于具备使空腔C内确实气密且提高了动作的可靠度的高质量的压电振动器1,便携信息设备本身也同样能提高动作的可靠度并能实现高质量化。而且,能够长期显示稳定的高精度的时钟信息。
(电波钟)
接着,参照图29,就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。
如图29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,并具有自动修正为准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,显示出准确的时刻信息。
由于载波为40kHz或60kHz,所以水晶振动器部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,由于具备使空腔C内确实气密且提高了动作的可靠度的高质量的压电振动器1,电波钟本身也同样能提高动作的可靠度而谋求高质量化。而且,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,在上述实施方式中,将贯通孔的形状形成为剖面锥状的圆锥形状,但也可以不是剖面锥状而是直线(straight)形状的圆柱形状。
此外,在上述实施方式中,作为压电振动片4的一个例子,举例说明了在振动腕部10、11的两面形成沟部18的带沟的压电振动片4,但没有沟部18的类型的压电振动片也可。但是,通过形成沟部18,能够在对一对激振电极15施加规定电压时,提高一对激振电极15间的电场效率,因此能够进一步抑制振动损耗而进一步提高振动特性。即,能够进一步降低CI值(Crystal Impedance),并能将压电振动片4进一步高性能化。在这一点上,优选形成沟部18。
此外,在上述实施方式中,举例说明了音叉型压电振动片4,但并不限于音叉型。例如,间隙滑移型振动片也可。
此外,在上述实施方式中,通过接合膜35来阳极接合了基底基板2与盖基板3,但并不限于阳极接合。但是,通过进行阳极接合,能够将两基板2、3牢固地接合,因此是优选的。
此外,在上述实施方式中,凸点接合了压电振动片4,但并不限于凸点接合。例如,用导电粘合剂来接合压电振动片4也可。但是,通过凸点接合,能够使压电振动片4从基底基板2的上表面浮置,并能自然确保振动所需的最低限的振动间隙。因而,优选凸点接合。
此外,在上述实施方式中,设玻璃珠的热膨胀系数与基底基板用圆片40大致相等,但并不限于此。但是,通过使玻璃珠及圆片40的热膨胀系数大致相等,能够防止发生裂痕,并能谋求高质量化,因此优选使热膨胀系数大致相等。
产业上的利用可能性
本发明的压电振动器适用于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)压电振动器。

Claims (28)

1.一种压电振动器,其特征在于,包括:
基底基板;
盖基板,该盖基板形成有空腔用的凹部,并使所述凹部与所述基底基板对置的状态与所述基底基板接合;
压电振动片,该压电振动片以收容于利用所述凹部而在所述基底基板与所述盖基板之间形成的空腔内的状态,接合到基底基板的上表面;
外部电极,形成在所述基底基板的下表面;
贯通电极,以贯通所述基底基板的方式形成,维持所述空腔内的气密,并且对所述外部电极分别电连接;以及
迂回电极,该迂回电极形成在所述基底基板的上表面,对接合的所述压电振动片分别电连接所述贯通电极,
通过包含多个金属微粒及多个玻璃珠的膏材料的固化来形成所述贯通电极。
2.一种压电振动器,其特征在于,包括:
基底基板;
盖基板,该盖基板形成有空腔用的凹部,并使所述凹部与所述基底基板对置的状态与所述基底基板接合;
压电振动片,该压电振动片以收容于利用所述凹部而在所述基底基板与所述盖基板之间形成的空腔内的状态,接合到基底基板的上表面;
外部电极,形成在所述基底基板的下表面;
贯通电极,以贯通所述基底基板的方式形成,维持所述空腔内的气密,并且对所述外部电极分别电连接;以及
迂回电极,该迂回电极形成在所述基底基板的上表面,对接合的所述压电振动片分别电连接所述贯通电极,
通过包含多个金属微粒及多个玻璃珠的玻璃料的固化来形成所述贯通电极。
3.如权利要求1或2所述的压电振动器,其特征在于:所述玻璃珠的热膨胀系数与所述基底基板的热膨胀系数大致相等。
4.如权利要求1至3中任一项所述的压电振动器,其特征在于:所述玻璃珠为球状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的压电振动器,其特征在于:所述基底基板及所述盖基板通过以包围所述凹部的周围的方式形成在两基板之间的接合膜来阳极接合。
6.如权利要求1至5中任一项所述的压电振动器,其特征在于:所述压电振动片通过导电性的凸点来凸点接合。
7.如权利要求1至6中任一项所述的压电振动器,其特征在于:所述金属微粒为非球形形状。
8.一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而一次性制造多个在互相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,其特征在于,包括:
凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成多个在叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;
贯通电极形成工序,利用包含多个金属微粒及多个玻璃珠的膏材料,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通电极;
迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面,形成多个分别对所述贯通电极电连接的迂回电极;
装配工序,通过所述迂回电极将多个所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;
叠合工序,叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;
外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成多个分别与所述贯通电极电连接的外部电极;以及
切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个所述压电振动器,
所述贯通电极形成工序具有:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通孔;填充工序,向该多个贯通孔内埋入所述膏材料而堵塞所述贯通孔;以及烧结工序,将埋入的膏材料在规定温度下烧结而固化。
9.一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而一次性制造多个在互相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,其特征在于,包括:
凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成多个在叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;
贯通电极形成工序,利用包含多个金属微粒及多个玻璃珠的玻璃料,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通电极;
迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面,形成多个分别对所述贯通电极电连接的迂回电极;
装配工序,通过所述迂回电极将多个所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;
叠合工序,叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;
外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成多个分别与所述贯通电极电连接的外部电极;以及
切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个所述压电振动器,
所述贯通电极形成工序具有:贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成多个贯通所述圆片的贯通孔;填充工序,向该多个贯通孔内埋入所述玻璃料而堵塞所述贯通孔;以及烧结工序,将埋入的玻璃料在规定温度下烧结而固化。
10.如权利要求8或9所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:所述玻璃珠采用其热膨胀系数与所述基底基板用圆片的热膨胀系数大致相等的玻璃珠。
11.如权利要求8至10中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:所述玻璃珠采用球状的玻璃珠。
12.如权利要求8至11中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:
在所述装配工序前,具备接合膜形成工序,以在叠合所述基底基板用圆片与所述盖基板用圆片时,在基底基板用圆片的上表面形成包围所述凹部的周围的接合膜,
在进行所述接合工序时,通过所述接合膜来阳极接合所述两圆片。
13.如权利要求8至12中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:在进行所述装配工序时,利用导电性的凸点来凸点接合所述压电振动片。
14.如权利要求8、10至13中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:在进行所述填充工序时,埋入包含非球形形状的金属微粒的所述膏材料。
15.如权利要求8、10至14中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:在进行所述填充工序时,对所述膏材料进行去泡处理后,将所述膏材料埋入所述贯通孔内。
16.如权利要求9至13中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:在进行所述填充工序时,埋入包含非球形形状的金属微粒的所述玻璃料。
17.如权利要求9至13、16中任一项所述的压电振动器的制造方法,其特征在于:在进行所述填充工序时,对所述玻璃料进行去泡处理后,将所述玻璃料埋入所述贯通孔内。
18.一种压电振动器,其特征在于,包括:
基底基板;
盖基板,在该盖基板形成有空腔用的凹部,在使所述凹部与所述基底基板对置的状态下接合于所述基底基板;
压电振动片,该压电振动片收容于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的所述空腔内,并接合到所述基底基板的上表面;
外部电极,形成在所述基底基板的下表面;
贯通电极,以维持所述空腔内的气密并且对所述外部电极电连接的方式形成贯通孔,该贯通孔形成于所述基底基板;以及
迂回电极,形成在所述基底基板的上表面,用于电连接所述压电振动片与所述贯通电极,
在所述压电振动器中,
所述贯通电极由导电性的芯材部和筒体构成,
该芯材部插入到所述贯通孔内,
该筒体中混合了玻璃料和硬度高于所述玻璃料的粒状体,并填充于所述贯通孔和所述芯材部的间隙。
19.一种压电振动器,其特征在于,包括:
基底基板;
盖基板,在该盖基板形成有空腔用的凹部,在使所述凹部与所述基底基板对置的状态下接合于所述基底基板;
压电振动片,该压电振动片收容于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的所述空腔内,并接合到所述基底基板的上表面;
外部电极,形成在所述基底基板的下表面;
贯通电极,以维持所述空腔内的气密并且对所述外部电极电连接的方式形成贯通孔,该贯通孔形成于所述基底基板;以及
迂回电极,形成在所述基底基板的上表面,用于电连接所述压电振动片与所述贯通电极,
在所述压电振动器中,
所述贯通电极由导电性的芯材部和筒体构成,
该芯材部插入到所述贯通孔内,
该筒体中混合了膏材料和硬度高于所述膏材料的粒状体,并填充于所述贯通孔和所述芯材部的间隙。
20.如权利要求18或19所述的压电振动器,其特征在于:所述粒状体为玻璃珠。
21.如权利要求18至20中任一项所述的压电振动器,其特征在于:所述筒体的硬度与所述基底基板的硬度大致相同。
22.一种压电振动器的制造方法,制造在互相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,其特征在于,包括以下工序:
将具有平板状的基座部和沿着与所述基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体的芯材部插入所述基底基板的贯通孔内,使所述基底基板的第一面抵接至铆钉体的基座部的工序;
在所述基底基板的第二面涂敷填充材料,并将该填充材料填充至所述贯通孔内的工序;
将所述填充材料烧结而固化的工序;以及
研磨所述基底基板的第一面及第二面而使芯材部露出的工序,
所述填充材料为在膏状的玻璃料中混合了比硬度比固化后的玻璃料高的粒状体。
23.一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来制造所述压电振动器,其特征在于,包括:
凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成当叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;
贯通电极形成工序,利用具有平板状的基座部和沿着与该基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板用圆片大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体,在所述基底基板用圆片形成贯通该圆片的贯通电极;
迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面形成对所述贯通电极电连接的迂回电极;
装配工序,通过所述迂回电极,将所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;
叠合工序,叠合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;
外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成与所述贯通电极电连接的外部电极;以及
切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个压电振动器,
所述贯通电极形成工序包括:
贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成用于配置贯通电极的贯通孔;
贯通电极配置工序,在所述基底基板用圆片的贯通孔配置所述铆钉体,并且在所述贯通孔与所述铆钉体的芯材部的间隙,填充混合了膏状的玻璃料和硬度比所述玻璃料高的粒状体的填充材料;
烧结工序,将所述填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并且使所述贯通孔、所述筒体和所述铆钉体的芯材部固定成一体;以及
磨削/研磨工序,对所述铆钉体的基座部及配置了该基座部的所述基底基板用圆片的上表面进行磨削/研磨,以使所述芯材部露出。
24.一种压电振动器的制造方法,制造在互相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,其特征在于,包括以下工序:
将具有平板状的基座部和沿着与所述基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体的芯材部插入所述基底基板的贯通孔内,使所述基底基板的第一面抵接至铆钉体的基座部的工序;
在所述基底基板的第二面涂敷填充材料,并将所述填充材料填充至所述贯通孔内的工序;
将所述填充材料烧结而固化的工序;以及
研磨所述基底基板的第一面及第二面而使芯材部露出的工序,
在所述填充材料中对膏材料混合了硬度比固化后的膏材料高的粒状体。
25.一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来制造所述压电振动器,其特征在于,包括:
凹部形成工序,在所述盖基板用圆片形成当叠合了两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;
贯通电极形成工序,利用具有平板状的基座部和沿着与所述基座部的表面正交的方向仅延伸与所述基底基板用圆片大致相同的厚度并且其前端形成为平坦的芯材部的导电性的铆钉体,在所述基底基板用圆片形成贯通所述圆片的贯通电极;
迂回电极形成工序,在所述基底基板用圆片的上表面形成对所述贯通电极电连接的迂回电极;
装配工序,通过所述迂回电极,将所述压电振动片接合到所述基底基板用圆片的上表面;
叠合工序,叠合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,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,接合所述基底基板用圆片和所述盖基板用圆片,将所述压电振动片密封于所述空腔内;
外部电极形成工序,在所述基底基板用圆片的下表面形成与所述贯通电极电连接的外部电极;以及
切断工序,切断已接合的所述两圆片,小片化为多个压电振动器,所述贯通电极形成工序包括:
贯通孔形成工序,在所述基底基板用圆片形成用于配置贯通电极的贯通孔;
贯通电极配置工序,在所述基底基板用圆片的贯通孔配置所述铆钉体,并且在所述贯通孔与所述铆钉体的芯材部的间隙,填充混合了膏材料和硬度比所述膏材料高的粒状体的填充材料;
烧结工序,将所述填充材料在规定温度下烧结而形成筒体,并且使所述贯通孔、所述筒体和所述铆钉体的芯材部固定成一体;以及
磨削/研磨工序,对所述铆钉体的基座部及配置了该基座部的所述基底基板用圆片的上表面进行磨削/研磨,以使所述芯材部露出。
26.一种振荡器,其特征在于:将权利要求1至7和权利要求18至21中任一项所述的压电振动器作为振子电连接至集成电路。
27.一种电子设备,其特征在于:使权利要求1至7和权利要求18至21中任一项所述的压电振动器电连接至计时部。
28.一种电波钟,其特征在于:使权利要求1至7和权利要求18至21中任一项所述的压电振动器电连接至滤波部。
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