CN101953068A - 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

本发明的压电振动器的制造方法，在将形成有贯通电极(32、33)的基底基板(50)和整个下表面被接合膜(3b)覆盖的盖基板(40)进行阳极接合时，进行如下工序：叠合工序，在基底基板的上表面接合压电振动片(4)之后，以使该压电振动片收纳于空腔(C)内的方式将盖基板重叠在基底基板；设置工序，将由接合温度下其内部的离子可以移动的材料构成的临时材料(R)承载于电极板(J)上，并且以基底基板为临时材料一侧的状态将叠合的两基板承载于临时材料上；以及施加工序，在加热至接合温度之后，对电极板与接合膜之间施加接合电压。

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)的压电振动器的制造方法、用该制造方法制造的压电振动器、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，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。对于这种压电振动器，已知各种压电振动器，作为其中之一，已知表面安装型的压电振动器。作为这种压电振动器，一般已知由基底基板和盖基板从上下夹入形成有压电振动片的压电基板的方式接合的3层构造型的压电振动器。在这种情况下，压电振动器收纳于形成在基底基板和盖基板之间的空腔(密闭室)内。

另外，近年来，还开发了2层构造型而不是上述的3层构造型的压电振动器。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纳有压电振动片。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，因而优选使用。

可是，在制造该2层构造型的压电振动器时，利用形成于盖基板的下表面(接合面)的接合膜来阳极接合基底基板和盖基板。具体而言，在叠合两基板后，设置(set)在阳极接合装置的电极板上。接着，一边加热基底基板一边对接合膜和电极板之间施加电压。这时，通过加热基底基板，在基底基板内具有离子流动性。因而，配合该流动而对接合膜和电极板之间施加电压时，在基底基板内产生电流。由此，能够使电化学反应在接合膜与基底基板的界面产生，并能使两者彼此牢固地密合而阳极接合。

可是，作为这种类型的压电振动器，不仅知道接合膜形成在接合面这样的压电振动器，而且知道接合膜形成在盖基板的整个下表面这样的压电振动器(例如，专利文献1)。参照附图对该压电振动器的一个例子做简单说明。如图18及图19所示，压电振动器200包括：互相接合的基底基板201及盖基板202；以及密封于形成在两基板201、202之间的空腔C内的压电振动片203。压电振动片203为例如音叉型振动片，在空腔C内装配于基底基板201的上表面。

基底基板201及盖基板202是例如玻璃基板。在两基板201、202中的基底基板201，形成有贯通该基板201的贯通孔204。并且，在该贯通孔204内以堵塞该贯通孔204的方式埋入有导电构件而形成贯通电极205。该贯通电极205与形成在基底基板201的下表面的外部电极206电连接，并且与装配于空腔C内的压电振动片203电连接。此外，在盖基板202的整个下表面形成有接合膜207，利用该接合膜207来阳极接合两基板201、202。

专利文献1：日本特开平6-283951号公报

发明内容

可是，在制造这样的在盖基板202的整个下表面形成有接合膜207的压电振动器200的场合，进行阳极接合时仍存在以下课题。具体说明，则首先在阳极接合时，如图20所示，需要在电极板208上设置已叠合的基底基板201及盖基板202后，一边将全体加热至接合温度(例如，100～200℃)，一边对接合膜207与电极板208之间施加接合电压(例如，0.5～5.0kV)。

此时，形成在基底基板201的贯通电极205，与电极板208直接接触，因此在对接合膜207与电极板208之间施加接合电压时，也有对接合膜207与贯通电极205之间作用相同程度的电压的情况。特别是该贯通电极205与接近于接合膜207的压电振动片203电连接。因此，有可能从接合膜207经由压电振动片203而在贯通电极205发生放电现象(火花放电)。

其结果，存在受到放电的贯通电极205会熔化的问题。因此，可能出现压电振动片203与外部电极206的导电性不可靠的现象。进而，当贯通电极205熔化时无法密封贯通孔204，因此可能无法确保空腔C内的气密性。

而且，发生了放电现象的情况下，由于接合膜207中电流的不充分，存在会影响基底基板201与盖基板202的阳极接合的问题。因此，无法可靠地密封两基板，并且依然难以确保空腔C内的气密。

本发明考虑上述的状况构思而成，其目的在于提供一种制造在盖基板的整个下表面形成接合膜的基础上进行阳极接合并确保空腔内的气密的同时确保了压电振动片与外部电极的稳定的导电性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器的制造方法。此外，提供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。

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的制造方法，其特征在于：制造包括以下部分的压电振动器：由玻璃材料构成的基底基板；由玻璃材料构成的盖基板，该盖基板的整个下表面被接合膜覆盖，以与基底基板之间形成空腔的方式隔着接合膜而与基底基板阳极接合；压电振动片，以收纳于空腔内的状态接合至基底基板的上表面；外部电极，形成在基底基板的下表面；以及贯通电极，以贯通基底基板的方式形成，并电连接压电振动片与外部电极，所述制造方法在将所述基底基板与所述盖基板阳极接合时进行以下工序：叠合工序，在形成有所述贯通电极的所述基底基板的上表面接合了所述压电振动片之后，以使该压电振动片收纳于所述空腔内的方式将所述盖基板重叠在基底基板；设置工序，将由在接合温度下其内部的离子可以移动的材料构成的临时(dummy)材料承载于电极板上，并且以使所述基底基板为临时材料一侧的状态将叠合的所述两基板承载于临时材料上；以及施加工序，在加热至所述接合温度之后，对所述电极板和所述接合膜之间施加接合电压。

在本发明的压电振动器的制造方法中，在将基底基板和盖基板阳极接合时，首先进行在形成有贯通电极的基底基板的上表面接合压电振动片之后，将盖基板重叠到基底基板的叠合工序。这时，以使压电振动片收纳于空腔内的方式叠合两基板。接着，进行将临时材料承载于电极板上，并且以使基底基板为临时材料一侧的状态将叠合的两基板承载于临时材料上的设置工序。接着，进行加热至接合温度之后，对电极板和接合膜之间施加接合电压的施加工序。由此，能够制造基底基板与盖基板互相阳极接合的2层构造式表面安装型的压电振动器。

特别是，作为临时材料，采用在接合温度下其内部的离子可以移动的材料。因而，通过加热工序及施加工序而加热至接合温度并且对电极板和接合膜之间施加驱动电压，在被电极板和接合膜夹持的基底基板及临时材料中产生局部性离子(带电粒子)移动而产生电流。与之相对，接合膜不与贯通电极接触，且贯通电极没有被夹在电极板和接合膜之间，因此即便对接合膜和电极板之间施加电压，也不会产生离子移动。而且，由于在贯通电极与电极板之间夹着临时材料，电流不会从电极板直接流入贯通电极。即，在进行施加工序时，即使对接合膜与电极板之间施加接合电压，对贯通电极也不会流入电流，在与接合膜之间不会产生大到接合电压程度的电位差。因此，在接合膜与贯通电极之间能够抑制以往频发的放电现象(火花放电)的发生。

由此，能够防止放电现象导致的贯通电极的熔化。因此，能够确保压电振动片与外部电极的稳定的导电性，并能确保空腔内的气密。因而，能够谋求压电振动器的高质量化。

进而，通过抑制放电现象，能够充分地确保流过接合膜及基底基板内的电流。因而，能够通过阳极接合来使两者彼此牢固地密合，并且在两基板的接合面上也能确保气密性。

此外，由于只是在基底基板与电极板之间夹持临时材料的简单的方法，所以能够利用现有的设备。因此，能以低成本实施。

此外，本发明的压电振动器的制造方法，其特征在于：作为所述临时材料，使用其热膨胀系数与所述基底基板的热膨胀系数大致相等的材料。

在本发明的压电振动器的制造方法中，作为临时材料，使用其热膨胀系数与基底基板的热膨胀系数大致相等的材料。因而，在进行施加工序时进行加热的情况下，基底基板和临时材料以同样的方式热膨胀。因而，不用担心只会一方过度膨胀，且基底基板的一部分成为从临时材料浮上的状态等。即，能在密合基底基板与临时材料的状态下实施施加工序。由此，能更加可靠地实施基底基板与盖基板的阳极接合，并能谋求压电振动器的更进一步的高质量化。

此外，本发明的压电振动器，其特征在于：用上述本发明的压电振动器的制造方法来制造。

在本发明的压电振动器中，由于用上述的制造方法来制造，所以能可靠地维持空腔内的气密，并能做成确保了压电振动片与外部电极的稳定的导电性的高质量的压电振动器。

此外，本发明的振荡器，其特征在于：将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：使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：使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，由于具备高质量化的压电振动器，同样能谋求高质量化。

(发明效果)

依据本发明的压电振动器的制造方法，能够制造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电性的高质量的2层构造式表面安装型的压电振动器。

依据本发明的压电振动器，由于用上述的方法来制造，所以能做成谋求了高质量化的压电振动器。

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，同样能谋求高质量化。

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是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的剖视图。

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是表示制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。

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，是表示在成为盖基板的本源的盖基板用圆片形成多个凹部及接合膜的状态的图。

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，是表示在成为基底基板的本源的基底基板用圆片形成凹部、贯通电极及迂回电极的状态的图。

图11是图10所示的状态的基底基板用圆片的整体图。

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，是表示将叠合的基底基板用圆片及盖基板用圆片在阳极接合的状态下沿着图2所示的A-A线的剖面的图。

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，是表示的空腔内收纳了压电振动片的状态下阳极接合基底基板用圆片(wafer)与盖基板用圆片的圆片体的分解斜视图。

图14是说明在图12所示的状态的基底基板及临时材料内的离子移动的样子的图。

图15是表示本发明的振荡器的一个实施方式的结构图。

图16是表示本发明的电子设备的一个实施方式的结构图。

图17是表示本发明的电波钟的一个实施方式的结构图。

图18是现有的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19是图18所示的压电振动器的剖视图。

图20是表示在制造图18所示的压电振动器时的一个工序的图，是表示将叠合后的基底基板及盖基板设置于电极板上，并对接合膜和电极板施加既定电压的样子的图。

附图标记说明

1...压电振动器；2...基底基板；3...盖基板；3b...接合膜；4...压电振动片；32、33...贯通电极；40...基底基板用圆片(基底基板)；50...盖基板用圆片(盖基板)；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；C...空腔；R...临时材料；J...金属装配架(电极板)。

具体实施方式

以下，参照图1至图14，对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，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内收纳了压电振动片4的表面安装型的压电振动器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，在被施加既定电压时振动。

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以既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，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，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。并且压电振动片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既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，从而能够使一对振动腕部10、11的频率落入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，利用未图示的导电粘合剂接合至基底基板2的上表面。更具体地说，以在构图于基底基板2的上表面的迂回电极36、37上分别接触一对装配电极16、17的状态接合。由此，压电振动片4成为分别电连接装配电极16、17和迂回电极36、37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，在盖基板3的下表面一侧(接合基底基板2的接合面一侧)，形成有收纳压电振动片4的矩形状的凹部3a。该凹部3a是在叠合两基板2、3时与后述的基底基板2的凹部2a一起形成收纳压电振动片4的空腔C。此外，在盖基板3的下表面一侧，通过导电材料(例如，铝)，对阳极接合用的接合膜3b全体进行构图。然后，盖基板3利用该接合膜3b，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的上表面一侧(接合盖基板3的接合面一侧)，如图2至图4所示，设有形成空腔C的凹部2a。更详细地说，凹部2a设置在装配于基底基板2上的压电振动片4的前端侧。因而，压电振动片4的一对振动腕部10、11成为从基底基板2浮置的状态。通过该凹部2a，能够确保压电振动片4的一对振动腕部10、11的振动所需的振动间隙。

此外，在该基底基板2形成有贯通该基底基板2的一对贯通孔30、31。这时，一对贯通孔30、31以收纳于空腔C内的方式形成。更详细地说，本实施方式的贯通孔30、31形成为使一个贯通孔30位于所装配的压电振动片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。并且，在这些一对贯通孔30、31中以填埋该贯通孔30、31的方式形成有一对贯通电极32、33。这些贯通电极32、33完全堵塞贯通孔30、31而维持空腔C内的气密，并且担负起使迂回电极36、37和外部电极38、39导通的作用。

用导电材料(例如，铝)，在基底基板2的上表面构图一对迂回电极36、37，以使一对贯通电极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以位于压电振动片4的基部12的正下方的方式形成在一个贯通电极32的正上方。此外，另一迂回电极37形成为从与一个迂回电极36邻接的位置，沿着振动腕部10、11而迂回至该振动腕部10、11的前端侧后，位于另一贯通电极33的正上方位置。

然后，在这些一对迂回电极36、37上装配压电振动片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使一个贯通电极32导通，另一装配电极17经由另一迂回电极37而使另一贯通电极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。此外，如图3所示，形成在压电振动片4的一对振动腕部10、11的前端侧的外部电极39，在从下表面观察基底基板2时，不与该振动腕部10、11的前端重叠。

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施加既定的驱动电压。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以既定频率沿着接近/分离的方向振动。并且，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的流程图，以下对利用基底基板用圆片(基底基板)40和盖基板用圆片(盖基板)50而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。此外，在本实施方式中，利用圆片状的基板而一次性制造多个压电振动器1，但并不限于此，预先加工出尺寸与基底基板2及盖基板3的外形一致的基板，一次仅制造一个等也可。

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)水晶以既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，做成既定厚度的圆片。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，更加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既定厚度并加以清洗后，形成通过蚀刻等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，如图9所示，进行凹部形成工序(S22)，即通过蚀刻等来在盖基板用圆片50的下表面沿行列方向形成多个空腔用的凹部3a。

接着，进行接合膜形成工序(S23)，即通过蒸镀或溅镀等的方法，在形成有凹部3a的盖基板用圆片50的整个下表面形成导电性的接合膜3b。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既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，通过蚀刻等在基底基板用圆片40的上表面沿行列方向形成多个空腔C用的凹部2a的凹部形成工序(S32)。这时，将凹部2a形成为位于压电振动片4的振动腕部10、11的前端侧。

接着，进行对基底基板用圆片40形成多个一对贯通电极32、33的贯通电极形成工序(S33)。具体而言，首先，用喷砂法或压力加工等的方法形成多个一对贯通孔30、31。然后，在这些多个一对贯通孔30、31内形成一对贯通电极32、33。通过该一对贯通电极32、33，密封一对贯通孔30、31，并且确保从基底基板用圆片40的上表面侧到下表面侧的电导通性。

接着，进行迂回电极形成工序(S34)，即在基底基板用圆片40的上表面对导电材料进行构图而形成多个如图10及图11所示分别与各一对贯通电极32、33电连接的迂回电极36、37。此外，图10及图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。在这时刻结束第二圆片制作工序。

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)。由此，压电振动片4成为电连接装配电极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32、33导通的状态。

在装配工序后，进行将叠合的2块圆片40、50置于未图示的阳极接合装置中进行阳极接合的接合工序(S50)。更具体地说，首先，进行对基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片50的叠合工序(S51)。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成为被收纳于由两圆片40、50包围的空腔C内的状态。

接着，进行设置工序(S52)，即，如图12所示，将临时材料R承载于金属装配架(电极板)J上，并且以使基底基板用圆片40为临时材料R一侧的状态将叠合的两圆片40、50承载于临时材料R上。这时，作为临时材料R，采用接合温度下其内部的离子可以移动的材料。具体而言，采用例如与基底基板用圆片40相同的材料即玻璃材料。此外，作为金属装配架J，采用例如不锈钢(SUS)等。此外，在图12中，为了说明而示出相当于一个压电振动器1的部分，而没有示出全体两圆片40、50。

接着，进行施加工序(S53)，即，将所设置的基底基板用圆片40及临时材料R加热至接合温度(例如，200度到300度)之后，对金属装配架J与接合膜3b之间施加接合电压(例如，0.5～5.0kV)。这样，在接合膜3b与基底基板用圆片40的界面产生电化学反应，两者彼此牢固地密合而阳极接合。

由此，能够将压电振动片4密封于空腔C内，并能得到接合了基底基板用圆片40和盖基板用圆片50的图13所示的圆片体60。此外，在图13中为了方便图示，示出分解圆片体60的状态，并省略了形成在盖基板用圆片50的接合膜3b的图示。此外，图13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。

然后，在上述的阳极接合结束之后，进行外部电极形成工序(S60)，即，在基底基板用圆片40的下表面对导电材料进行构图，形成多个与一对贯通电极32、33分别电连接的一对外部电极38、39。通过该工序，利用外部电极38、39而能够使密封于空腔C内的压电振动片4动作。

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的频率而使之落入既定范围内的微调工序(S70)。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基底基板用圆片40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，以使该频率落入标称频率的既定范围内。

在频率的微调结束后，进行沿着图13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(S80)。其结果是，能够一次性制造多个在互相接合的基底基板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(S80)而小片化为各个压电振动器1后，进行微调工序(S70)的工序顺序也可。但是，如上所述，通过先进行微调工序(S70)，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(S90)。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，作为临时材料R，使用接合温度下其内部的离子可以移动的玻璃材料。因而，经加热工序及施加工序，加热至接合温度，并且对金属装配架J与接合膜3b之间施加驱动电压，由此在被金属装配架J和接合膜3b夹持的基底基板用圆片40及临时材料R中，产生局部性离子(带电粒子)的移动并有电流流动。更具体地说，在接合膜3b与阳极侧连接，且临时材料R与阴极侧连接的情况下，如图14所示，形成基底基板用圆片40及临时材料R的玻璃材料内的钠离子从接合膜3b一侧移动到临时材料R一侧，并且电子向相反方向移动。

与之相对，贯通电极32、33不与接合膜3b接触，且贯通电极32、33没有被夹在金属装配架J和接合膜3b之间，因此即便对接合膜3b与金属装配架J之间施加了电压，也不会产生离子移动。而且，由于在贯通电极32、33与金属装配架J之间夹着临时材料R，电流不会从金属装配架J直接流入贯通电极32、33。即，在进行施加工序时，即便对接合膜3b与金属装配架J之间施加接合电压，也不会有电流流过贯通电极32、33，且不会在与接合膜3b之间产生大到接合电压程度的电位差。因此，在接合膜3b与贯通电极32、33之间能够抑制以往频发的放电现象(火花放电)的发生。

由此，能够防止放电现象导致的贯通电极32、33的熔化。因此，能够确保压电振动片4与外部电极38、39的稳定的导电性，并能确保空腔内的气密。因而，能谋求压电振动器1的高质量化。

进而，通过抑制放电现象，能够充分地确保流过接合膜3b及基底基板用圆片40内的电流。因而，能够通过阳极接合来使两者彼此牢固地密合，并且在两圆片40、50的接合面上也能确保气密性。

此外，由于只是在基底基板用圆片40与金属装配架J之间夹持临时材料R的简单的方法，所以能够利用现有的设备。因此，能以低成本实施。

而且，在本实施方式中，作为临时材料R，使用与基底基板用圆片40相同的材料即玻璃材料。因而，在进行施加工序时进行加热的情况下，基底基板用圆片40和临时材料R以同样的方式热膨胀。因而，不用担心只有一方会过度膨胀，且基底基板用圆片40的一部分成为从临时材料R浮置的状态等。即，能在使基底基板用圆片40和临时材料R密合的状态下实行施加工序。由此，能更加可靠地实施基底基板用圆片40与盖基板用圆片50的阳极接合，并能谋求压电振动器1的更进一步的高质量化。

接着，参照图15，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15所示，将压电振动器1构成为电连接至集成电路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，除了钟表用单功能振荡器等之外，还能够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内确实气密并确保压电振动片4与外部电极38、39的稳定的导电性的高质量的压电振动器1，振荡器100本身也同样能谋求高质量化。而且，除此之外，能够得到长期稳定的高精度的频率信号。

接着，参照图16，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。最初本实施方式的便携信息设备110以例如便携电话为代表，发展并改良现有技术中的手表。外观类似于手表，在相当于文字盘的部分配有液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。此外，在作为通信机而利用的情况下，从手腕取下，通过内置于带的内侧部分的扬声器和麦克风而能够进行与现有技术的便携电话相同的通信。然而，与现有的便携电话相比较，明显小型化且轻型化。

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16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。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与该电源部111并联连接。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输入的信号放大到既定电平。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既定值时，检测其电压降后通知控制部112。这时的既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，能够由电压检测部116和控制部112禁止通信部114的动作并在显示部115显示该提示。该显示可以是文字消息，但作为更直观的显示，也可以在显示于显示部115的显示面的上部的电话图标打“×(叉)”标记。

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内确实气密并确保了压电振动片4与外部电极38、39的稳定的导电性的高质量的压电振动器1，便携信息设备本身也同样能谋求高质量化。而且，能够显示长期稳定的高精度的时钟信息。

接着，参照图17，就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。

如图17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一边反射一边传播的性质，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。长波的标准电波将被称为定时码的时刻信息AM调制为40kHz或60kHz的载波。所接收的长波的标准电波由放大器133放大，由具有多个压电振动器1的滤波部131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，滤波后的既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。

此外，虽然上述的说明由日本国内的示例表示，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。所以，在将即使在海外也能够对应的电波钟130装入便携设备的情况下，还需要与日本的情况不同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内确实气密并确保了压电振动片4与外部电极38、39的稳定的导电性的高质量的压电振动器1，电波钟本身也同样能谋求高质量化。而且，除此之外，能够长期稳定且高精度地对时刻进行计数。

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施加既定电压时，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改善振动特性。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，通过在基底基板2形成凹部2a，确保了压电振动片4的一对振动腕部10、11的振动间隙，但并不限于此。例如，不形成凹部2a，而在迂回电极36、37上形成凸点(bump)，进行凸点接合也可。依据凸点接合，能使压电振动片4从基底基板2的上表面浮上，并能自然确保振动所需的最低限度的振动间隙。

此外，在上述实施方式中，作为临时材料R，使用了与基底基板用圆片40相同材料的玻璃材料，但并不限于此。临时材料R在接合温度下其内部的离子可以移动的材料即可。

但是，临时材料R如上述实施方式中所采用的材料那样优选热膨胀系数与基底基板用圆片40大致相等。由此，如上所述，基底基板用圆片40和临时材料R以同样的方式热膨胀，从而能谋求压电振动器1的更进一步的高质量化。

而且，临时材料R优选为可阳极接合的玻璃。可阳极接合的玻璃在平时为绝缘性，当加热至接合温度时离子移动变得活跃。因此，在进行接合工序时，能与基底基板用圆片40一起确保适宜导电性。

Claims (6)

1.一种压电振动器的制造方法，其特征在于：制造包括以下部分的压电振动器：由玻璃材料构成的基底基板；由玻璃材料构成的盖基板，该盖基板的整个下表面被接合膜覆盖，以与基底基板之间形成空腔的方式隔着接合膜而与基底基板阳极接合；压电振动片，以收纳于空腔内的状态接合至基底基板的上表面；外部电极，形成在基底基板的下表面；以及贯通电极，以贯通基底基板的方式形成，并电连接压电振动片与外部电极，所述制造方法在将所述基底基板与所述盖基板阳极接合时进行以下工序：

叠合工序，在形成有所述贯通电极的所述基底基板的上表面接合了所述压电振动片之后，以使该压电振动片收纳于所述空腔内的方式将所述盖基板重叠在基底基板；

设置工序，将由在接合温度下其内部的离子可以移动的材料构成的临时材料承载于电极板上，并且以使所述基底基板为临时材料一侧的状态将叠合的所述两基板承载于临时材料上；以及

施加工序，在加热至所述接合温度之后，对所述电极板和所述接合膜之间施加接合电压。

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：作为所述临时材料，使用其热膨胀系数与所述基底基板的热膨胀系数大致相等的材料。

3.一种压电振动器，其特征在于：用权利要求1或2所述的压电振动器的制造方法来制造。

4.一种振荡器，其特征在于：将权利要求3所述的压电振动器作为振子电连接至集成电路。

5.一种电子设备，其特征在于：使权利要求3所述的压电振动器电连接至计时部。

6.一种电波钟，其特征在于：使权利要求3所述的压电振动器电连接至滤波部。

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