CN102142826B - 压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器、使用该压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟。压电振动器(1)具备收纳压电振动片(4)的封装件和将压电振动片(4)的基部(12)安装到封装件的凸点，其特征在于，所述凸点具有：多个主凸点(B1)，沿着基部(12)的宽度方向(W)排列并接合到基部(12)；以及辅助凸点(B2)，在基部(12)的宽度方向(W)中配置在两端的主凸点(B1)之间并且在基部(12)的长边方向(X)中主凸点(B1)与振动腕部(10、11)的基端部之间的区域，与基部(12)接合。

Description

压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟
技术领域
本发明涉及压电振动器、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的定时源、参考信号源等的压电振动器。能提供各种各样的这种压电振动器，但众所周知将所谓音叉型的压电振动片密封于封装件(package)的压电振动器。
音叉型的压电振动片是具有在宽度方向上排列并配置的一对振动腕部和将一对振动腕部的长边方向的基端侧固定成一体的基部的薄板状的水晶片。在压电振动片的各振动腕部的上表面及下表面这两个表面，分别隔着既定的间隙形成有一对激振电极。此外，在基部的上表面及下表面这两个表面，分别形成有一对装配电极，并且经由一对引出电极而与一对激振电极电连接。另一方面，在封装件内的内部电极上形成由金等构成的凸点(bump)。
然后，压电振动片的装配电极安装在封装件的内部电极，从而形成压电振动器。具体而言，通过将压电振动片的装配电极按压在内部电极上的凸点并且实施做超声波振动而将装配电极和凸点超声波接合的、所谓的倒装片式接合来将压电振动片安装在封装件内。
然而，在通过上述倒装片式接合来将压电振动片安装在封装件内时，如果接合的凸点的个数少，那么压电振动片的安装强度就不够。再者，有撞击负荷加到压电振动器时，担心会发生压电振动片从封装件的安装面脱落、停止振荡等的不良情况。为了回避这种不良情况，可考虑增加凸点的个数而提高压电振动片的安装强度的方案。
在此，在专利文献1中，记载了在封装件内的一对连接电极(相当于本发明的迂回电极)上，沿着压电振动片的长边方向各形成2个凸点，并接合各凸点与焊盘电极(相当于本发明的主装配电极)的提案。在专利文献1中，一共使用4个凸点来将压电振动片安装在封装件，因此，即便有撞击负荷加到压电振动器时，也能将加到压电振动片的接合部的撞击负荷产生的应力分散到多个凸点上。因而，能够提高压电振动片的安装强度。
专利文献1：日本特开2007-96899号公报
非专利文献1：电气情报通信学会论文志A，1989年11月，Vol.J72-A，No.11，PP1736
但是，在另一方面，专利文献1的压电振动片通过多个凸点来被牢固地安装在封装件上，因此在使压电振动片动作之际，担心会发生压电振动片的振动经由多个凸点而泄漏到外部的、所谓的振动泄漏。如果发生振动泄漏，就会使压电振动片的振动能量泄漏到外部，因此担心会恶化压电振动器的能量效率。此外，在电子设备等的基板安装了发生振动泄漏的压电振动器时，由于焊锡量等的安装状态的固体不均匀，压电振动器受限制的程度会有所不同，故担心在压电振动器的振动特性上产生偏差。
发明内容
于是，本发明以提供能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器、使用该压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟为课题。
为了解决上述课题，本发明的压电振动器，其中包括：压电振动片，其具备沿宽度方向排列并配置的一对振动腕部和将所述一对振动腕部的长边方向的基端侧固定成一体的基部；封装件，其收纳所述压电振动片；以及凸点，将所述压电振动片的所述基部安装在所述封装件，所述压电振动器的特征在于，所述凸点包括：多个主凸点，在所述基部的所述宽度方向上排列并与所述基部接合；辅助凸点，在所述基部的所述宽度方向中配置在两端的所述主凸点之间的区域并且在所述基部的所述长边方向中所述主凸点与所述振动腕部的基端部之间的区域，与所述基部接合。
依据本发明，利用多个主凸点及辅助凸点来将压电振动片的基部与封装件进行接合，因此能提高压电振动片的安装强度。此外，辅助凸点在基部的宽度方向中配置在两端的主凸点之间的区域并且基部的长边方向中主凸点与振动腕部的基端部之间的区域，与基部接合。该区域是非专利文献1中所记载的振动节点附近，压电振动片的振动小。如此，在振动小的振动节点附近的区域中将辅助凸点接合在基部，因此压电振动片的振动难以经由辅助凸点而泄漏到外部。由此，能够抑制压电振动器的振动泄漏。因而，能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制压电振动器的振动泄漏。
此外，所述辅助凸点最好配置在所述基部的所述宽度方向的大致中央。
依据本发明，由于辅助凸点被配置在基部的宽度方向的大致中央，所以在更靠近振动节点的位置配置辅助凸点。因而，能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制压电振动器的振动泄漏。
此外，所述辅助凸点最好配置在从所述基部的前端朝着所述基端侧、仅分离相当于所述振动腕部的腕宽的大致一半的距离的位置。
如在非专利文献1中记载的那样，从基部的前端朝着基端侧、仅分离相当于振动腕部的一半腕宽的距离的位置，相当于压电振动片的振动节点。依据本发明，由于在振动节点配置辅助凸点，所以压电振动片的振动难以经由辅助凸点泄漏到外部。因而，能确保压电振动片的安装强度的同时，进一步抑制压电振动器的振动泄漏。
此外，最好在所述基部的所述宽度方向的侧面形成凹部，所述凹部配置在所述长边方向中所述主凸点与所述辅助凸点之间。
依据本发明，由于在基部的宽度方向的侧面形成凹部，所以振动腕部的振动较之凹部更难传到基端侧。此外，凹部配置在长边方向中主凸点与辅助凸点之间，因此压电振动片的振动难以传到主凸点。其结果，压电振动片的振动难以通过主凸点而泄漏到外部。因而，能确保压电振动片的安装强度的同时，进一步抑制压电振动器的振动泄漏。
本发明的振荡器，其特征在于，使上述的压电振动器，作为振子电连接至集成电路。
本发明的电子设备，其特征在于，使上述的压电振动器，电连接到计时部。
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。
依据本发明的振荡器、电子设备及电波钟，由于具备能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器，所以能提供可靠性优异且性能良好的振荡器、电子设备及电波钟。
(发明效果)
依据本发明，由于通过多个主凸点及辅助凸点来将压电振动片的基部接合至封装件，所以能提高压电振动片的安装强度。此外，辅助凸点在基部的宽度方向中配置在两端的主凸点之间的区域并且基部的长边方向中主凸点与振动腕部的基端部之间的区域，与基部接合。该区域为非专利文献1中记载的振动节点的附近，压电振动片的振动小。如此，由于在振动小的振动节点附近的区域中将辅助凸点接合到基部，所以压电振动片的振动难以经由辅助凸点而泄漏到外部。由此，能够抑制压电振动器的振动泄漏。因而，能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制压电振动器的振动泄漏。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的压电振动器的外观斜视图。
图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是拆下盖基板后的状态的平面图。
图3是沿图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是压电振动片的平面图。
图6是压电振动片的仰视图。
图7是沿图5的B-B线的剖视图。
图8是压电振动器的制造方法的流程图。
图9是圆片(wafer)体的分解斜视图。
图10是表示振荡器的一实施方式的结构图。
图11是表示电子设备的一实施方式的结构图。
图12是表示电波钟的一实施方式的结构图。
图13是在基部具有3个主装配电极的压电振动片的仰视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式的压电振动器及压电振动片进行说明。
此外，在以下的说明中，设基底基板中与盖基板的接合面为上表面U、与其相反的面为下表面L，进行说明。
此外，设压电振动器的长边方向为长边方向X、振动腕部的基端侧为+X方向、振动腕部的前端侧为-X方向后进行说明。此外，设压电振动片的宽度方向为宽度方向W后进行说明。
图1是本实施方式中的压电振动器的外观斜视图。
图2是压电振动器的内部结构图，并且是拆下盖基板后的状态的平面图。
图3是沿图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。此外，在图4中为了方便图示而省略了后述的激振电极15、引出电极19、20、主装配电极16、17、辅助装配电极25及重锤金属膜21的图示。
如图1至图4所示，本实施方式的压电振动器1是具备基底基板2及盖基板3通过接合膜35被阳极接合的封装件9、和被收纳在封装件9的空腔C的压电振动片4的表面安装型的压电振动器1。
(压电振动片)
图5是压电振动片的平面图。
图6是压电振动片的仰视图。
图7是沿图5的B-B线的剖视图。
此外，在图5至图7中，设压电振动片4的安装面为下表面Q、其相反的面为上表面P。
以下，参照附图说明压电振动片4。
如图5至图7所示，压电振动片4是由水晶或钽酸锂、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。
如图5及图6所示，本实施方式的压电振动片4具备沿宽度方向W排列并配置的一对振动腕部10、11；以及将一对振动腕部10、11的长边方向X的基端侧固定成一体的基部12。此外，包括形成在一对振动腕部10、11的外表面上并且使一对振动腕部10、11振动的由第一激振电极13及第二激振电极14构成的激振电极15。
在一对振动腕部10、11的上表面P及下表面Q这两表面上，沿着长边方向X，形成以一定宽度纵长的一对沟部18。该沟部18从振动腕部10、11的基端侧一直形成到超过中间部的范围。由此，一对振动腕部10、11分别如图7所示，沿B-B线的截面形状成为H型。
如图5及图6所示，一对激振电极13、14形成在一对振动腕部10、11的上表面P及下表面Q这两表面。一对激振电极13、14是在被施加电压时使一对振动腕部10、11沿彼此接近或分离的方向以既定的谐振频率振动的电极。一对激振电极13、14在一对振动腕部10、11的表面上以彼此电性切断的状态构图而形成。具体而言，如图7所示，一个激振电极13主要形成在一个振动腕部10的沟部18内和另一振动腕部11的侧面上，而另一激振电极14主要形成在一个振动腕部10的侧面上和另一振动腕部11的沟部18内。
此外，如图5及图6所示，在一对振动腕部10、11的前端部形成有用于进行调整(频率调整)的由粗调膜21a及微调膜21b构成的重锤金属膜21，以使自身的振动状态在既定的频率范围内振动。利用该重锤金属膜21进行频率调整，以能使一对振动腕部10、11的频率落入器件的标称频率的范围内。
(基部)
如图5及图6所示，基部12邻接于振动腕部10、11，并支撑振动腕部10、11的基端部。在基部12的宽度方向W的两侧面43、44形成有一对凹部41、42。在本实施方式中，夹着凹部41、42而+X方向的基部12的宽度形成为比夹着凹部41、42而-X方向的基部12的宽度宽。
凹部41、42形成在主装配电极16、17和辅助装配电极25之间，以在基底基板安装压电振动片4时，配置在长边方向X中主凸点与辅助凸点之间。凹部41、42的深度形成为与+X方向的基部12中振动腕部10、11的腕宽W1相等，凹部41、42的底面形成为沿着中心轴O大致平行。此外，凹部41、42从压电振动片4的上表面P沿着下厚度方向贯通到表面Q。如此，将+X方向的基部12的宽度形成为较宽的同时，形成凹部41、42，能确保基部12的强度。而且，压电振动片4的振动难以从凹部41、42向+X方向传递，因此压电振动片4的振动难以传到较之凹部41、42在+X方向的主凸点B1。由此，能够抑制压电振动器的振动泄漏。
(主装配电极及辅助装配电极)
在基部12的上表面P及下表面Q这两表面，形成有一对主装配电极16、17及一对引出电极19、20。主装配电极16、17经由引出电极19、20而与激振电极13、14分别电连接。因而，经由一对主装配电极16、17及一对引出电极19、20，能对一对激振电极13、14施加电压。而且，在基部12的上表面P及下表面Q这两表面，除了主装配电极16、17及引出电极19、20外，形成有辅助装配电极25。通过在上表面P及下表面Q这两表面形成主装配电极16、17及辅助装配电极25，在安装时无需区别压电振动片4的表面和背面，能够防止压电振动片4的误组装。此外，本实施方式的辅助装配电极25从平面上看形成为大致矩形状，但是例如形成为圆形状也可。
主装配电极16、17及辅助装配电极25这样形成：作为基底层成膜铬(Cr)并在其上作为精装层(仕上)成膜金(Au)。通过将主装配电极16、17及辅助装配电极25做成相同的结构，能够同时形成主装配电极16、17及辅助装配电极25。而且，在后述的装配工序中，能在将主装配电极16、17接合到主凸点时相同的条件下，将辅助装配电极25接合到辅助凸点。
如图6所示，辅助装配电极25形成在长边方向X中主装配电极16、17与振动腕部10、11的基端部之间，并且形成在宽度方向W中主装配电极16、17间。
在此，如在非专利文献1中记载的那样，压电振动片4的振动节点G在压电振动片4的长边方向X中存在于从基部12的前端朝着基端侧仅分离相当于振动腕部10、11的腕宽W1的1/2的距离的位置。此外，压电振动片4的振动节点G在压电振动片4的宽度方向W中存在于大致中央的位置。
辅助装配电极25配置成包含上述的振动节点G。由此，能在振动小的振动节点G附近的区域中将辅助凸点接合到基部12，因此，压电振动片4的振动难以经由辅助凸点泄漏到外部。而且在本实施方式中，以使辅助装配电极25的中心及上述的振动节点G一致的方式配置辅助装配电极25。由于振动节点G不振动，通过使辅助装配电极25的中心与振动节点G一致后接合辅助凸点，使压电振动片4的振动更加难以泄漏到外部。因而，能确保压电振动片4的安装强度的同时，进一步抑制压电振动器的振动泄漏。
本实施方式的辅助装配电极25以与形成在基部12的主装配电极16、17及引出电极19、20电性切断的状态形成。由此，防止电极间的短路。在此，辅助装配电极25不与后述的压电振动器的外部电极电连接，因此不会有电力从外部电极供给辅助装配电极25。因此，在只有一个主装配电极与辅助装配电极25电连接的情况下，电极间不会产生短路。因而，例如能够连接辅助装配电极25与邻接辅助装配电极25的一个引出电极而形成。由此，辅助装配电极25的周边，无需以狭小的间隔形成电极。
(压电振动器)
如图1、图3及图4所示，盖基板3是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的能阳极接合的基板，形成为大致板状。在盖基板3的与基底基板2的接合面一侧，形成有收纳压电振动片4的空腔用凹部3a。该空腔用凹部3a在叠合了两基板2、3时成为收纳压电振动片4的空腔C。
基底基板2是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的基板，如图1至图4所示，以与盖基板3相等的外形形成为大致板状。此外，在该基底基板2形成有沿厚度方向贯通基底基板2的一对贯通孔30、31和一对贯通电极32、33。
如图2及图3所示，贯通孔30、31形成为在形成了压电振动器1时被收纳于空腔C内。更详细地说明，则本实施方式的贯通孔30、31中的一个贯通孔30形成在与后述的装配工序中被安装的压电振动片4的基部12侧对应的位置，而另一贯通孔31形成在与振动腕部10、11的前端侧对应的位置。
如图3所示，贯通电极32由配置在贯通孔30的内部的玻璃的筒体6及导电部件7形成。
在本实施方式中，筒体6由膏状的玻璃料烧结而成。筒体6形成为两端平坦且厚度与基底基板2大致相同。在筒体6的中心以贯通筒体6的方式配置导电部件7。然后，对于导电部件7及贯通孔30牢固地固接筒体6。
筒体6及导电部件7完全堵塞贯通孔30而维持空腔C内的气密，并且承担使后述的迂回电极36和外部电极38导通的作用。此外，与贯通电极32同样地形成贯通电极33。此外，贯通电极33、迂回电极37及外部电极39的关系，也成为与上述的贯通电极32、迂回电极36及外部电极39同样的关系。
(迂回电极、辅助电极及外部电极)
如图2至图4所示，在基底基板2的上表面U侧形成有一对迂回电极36、37。而且，在基底基板2的上表面U侧形成有与迂回电极36、37分离的辅助电极34。此外，迂回电极36、37及辅助电极34由导电性高且耐腐蚀性高的材质形成。在本实施方式中，作为基底层成膜Cr，在其上作为精装层成膜Au，从而形成迂回电极36、37及辅助电极34。通过将与玻璃类基板的粘合性高的Cr作为基底层，迂回电极36、37及辅助电极34牢固地粘接到由玻璃类材料构成的基底基板用圆片40的上表面U。通过使迂回电极36、37及辅助电极34的结构相同，能够同时形成迂回电极36、37及辅助电极34。而且，在后述的电极图案形成工序中利用引线接合形成凸点时，能够在与迂回电极36、37上形成主凸点时相同的条件下，将辅助凸点形成在辅助电极34。
如图4所示，一对迂回电极36、37之中，一个迂回电极36形成为位于一个贯通电极32的正上方。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迂回到所述振动腕部10、11的前端侧之后，位于另一贯通电极33的正上方。
此外，辅助电极34位于长边方向X中贯通电极32、33的-X方向、且宽度方向W中贯通电极32、33之间，并且形成在压电振动片4的与辅助装配电极25对应的位置。此外，辅助电极34不与贯通电极32、33电连接。
如图1、图3及图4所示，在基底基板2的下表面L形成有一对外部电极38、39。一对外部电极38、39形成在基底基板2的长边方向的两端部，对于一对贯通电极32、33分别电连接。
(主凸点及辅助凸点)
在上述的一对迂回电极36、37上，形成有一对主凸点B1。此外，在辅助电极34上形成有辅助凸点B2。主凸点B1及辅助凸点B2由金材料形成为细尖的形状。
在后述的装配工序中，将压电振动片4的一对主装配电极16、17接合在一对主凸点B1。通过将一对主装配电极16、17接合在一对主凸点B1，一个主装配电极16经由一个迂回电极36而与一个贯通电极32导通，另一主装配电极17经由另一迂回电极37而与另一贯通电极33导通。
而且，将主装配电极16、17接合在主凸点B1的同时，将辅助装配电极25接合在辅助凸点B2。在基部12的宽度方向W中主凸点B1之间的区域并且在基部12的长边方向X中主凸点B1与振动腕部10、11的基端部之间的区域，将基部12的辅助装配电极25接合在辅助凸点B2。
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，能够经由主凸点B1，对压电振动片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施加电压，因此能够使一对振动腕部10、11在接近/分离的方向上以既定频率进行振动。然后，利用该一对振动腕部10、11的振动，能够用作时刻源或控制信号的定时源、参考信号源等。
在本实施方式中，辅助凸点B2与上述的压电振动片4的振动节点G接合。在压电振动片4振动时，由于振动节点G不振动，所以压电振动片4的振动难以经由辅助凸点B2泄漏到外部。因而，能确保压电振动片4的安装强度的同时，抑制压电振动器1的振动泄漏。
(压电振动器的制造方法)
接着，参照流程图，对上述压电振动器的制造方法进行说明。
图8是本实施方式的压电振动器的制造方法的流程图。
图9是圆片体的分解斜视图。此外，图9所示的虚线示出在后面进行的切断工序中切断的切断线M。
本实施方式的压电振动器的制造方法主要包括压电振动片制作工序S10、盖基板用圆片制作工序S20、基底基板用圆片制作工序S30、组装工序(S50以后)。其中，压电振动片制作工序S10、盖基板用圆片制作工序S20及基底基板用圆片制作工序S30能够并行实施。
(压电振动片制作工序)
在压电振动片制作工序S10中，制作从图5到图7所示的压电振动片4。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一定厚度的圆片。接着，研磨该圆片而进行粗加工后，利用蚀刻除去加工变质层，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、主装配电极16、17及重锤金属膜21。由此，能够制作出多个压电振动片4。接着，进行压电振动片4的谐振频率的粗调。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，从而改变振动腕部10、11的重量来进行的。
(盖基板用圆片制作工序)
在盖基板用圆片制作工序S20中，如图9所示，制作在后面成为盖基板的盖基板用圆片50。首先，将由碱石灰玻璃构成的圆板状的盖基板用圆片50研磨加工至既定厚度并加以清洗后，利用蚀刻等除去最表面的加工变质层(S21)。接着，在空腔形成工序S22中，在盖基板用圆片50的与基底基板用圆片40的接合面，形成多个空腔用凹部3a。利用热压成形或蚀刻加工等形成空腔用凹部3a。接着，在接合面研磨工序S23中，研磨与基底基板用圆片40的接合面。
接着，在接合膜形成工序S24中，在与基底基板用圆片40的接合面形成图1、图3及图4所示的接合膜35。接合膜35不仅形成在与基底基板用圆片40的接合面，而且形成在整个空腔C的内表面也可。由此，不需要接合膜35的构图，能够减少制造成本。能够通过溅射法或CVD等的成膜方法来形成接合膜35。此外，在接合膜形成工序S24之前进行接合面研磨工序S23，因此确保接合膜35的表面的平面度，并能实现与基底基板用圆片40的稳定的接合。
(基底基板用圆片制作工序)
在基底基板用圆片制作工序S30中，如图9所示，制作在后面成为基底基板的基底基板用圆片40。首先，将由碱石灰玻璃构成的圆板状的基底基板用圆片40研磨加工至既定厚度并加以清洗后，利用蚀刻等除去最表面的加工变质层(S31)。
(贯通电极形成工序)
接着，进行在基底基板用圆片40形成一对贯通电极32、33的贯通电极形成工序S32。此外，以下说明贯通电极32的形成工序，但贯通电极33的形成工序也同样。
首先，利用压力加工等，将贯通孔30从基底基板用圆片40的下表面L一直成形到上表面U。接着，将导电部件7插入贯通孔30内并填充由玻璃料构成的膏材料。接着，烧结膏材料，使玻璃的筒体6、贯通孔30及导电部件7成为一体。最后，研磨基底基板用圆片40的上表面U及下表面L这两表面，使导电部件7露出于上表面U及下表面L这两表面并做成平坦面，从而在贯通孔30内形成贯通电极32。通过贯通电极32，能够确保基底基板用圆片40的上表面U侧与下表面L侧的导电性，同时确保空腔C内的气密性。
(电极图案形成工序)
接着，如图4及图9所示，进行在基底基板用圆片40的上表面U形成迂回电极36、37及辅助电极34的电极图案形成工序S34。在本实施方式中，用同一材料形成迂回电极36、37及辅助电极34，因此能同时形成迂回电极36、37及辅助电极34。迂回电极36、37及辅助电极34，是利用光刻技术对利用溅射法或真空蒸镀法等形成的覆盖膜进行构图而形成。
然后，如图2至图4所示，在一对迂回电极36、37上形成一对主凸点B1，并且在辅助电极34上形成辅助凸点B2。具体如下。
首先，利用引线接合熔化极细的金线的前端，在金线的前端形成金球。接着，在迂回电极36、37及辅助电极34上的凸点形成位置接合金线前端的金球后，拉紧金线并切断，从而形成主凸点B1及辅助凸点B2。此外，在图9中为了方便图示而省略了主凸点及辅助凸点的图示。在这时刻，结束基底基板用圆片作成工序S30。
(装配工序)
接着，进行在基底基板用圆片40的迂回电极36、37及辅助电极34上，通过主凸点B1及辅助凸点B2接合压电振动片4的装配工序S50。在本实施方式中，利用倒装片式接合，将压电振动片4安装在基底基板用圆片40。
具体而言，首先，由未图示的倒装片式接合器的接合头诸如真空吸附压电振动片4，从而拾取压电振动片4，并将压电振动片4移动到基底基板用圆片40上。接着，使主装配电极16、17压上迂回电极36、37上形成的主凸点B1，使辅助装配电极25压上形成在辅助电极34上的辅助凸点B2。接着，使接合头发热，将主装配电极16、17和迂回电极36、37的接合界面及辅助装配电极25与辅助电极34的接合界面加热至既定温度。然后，使接合头在水平方向及垂直方向上超声波振动。由此，能够将主装配电极16、17超声波接合到主凸点B1，并将辅助装配电极25超声波接合到辅助凸点B2。然后，如图3所示，使压电振动片4的振动腕部10、11以从基底基板用圆片40的上表面U浮上的状态机械固接基部12、主凸点B1及辅助凸点B2。
(叠合工序以后)
在结束压电振动片4的安装之后，如图9所示，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S60。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，安装在基底基板用圆片40的压电振动片4成为被收纳于由盖基板用圆片50的空腔用凹部3a和基底基板用圆片40包围的空腔C内的状态。
在叠合工序S60之后，进行接合工序S70，在该工序中将叠合后两圆片40、50置于未图示的阳极接合装置，在既定的温度气氛下施加既定电压而进行阳极接合。具体而言，在接合膜35与基底基板用圆片40之间施加既定电压。这样，在接合膜35与基底基板用圆片40的界面产生电化学反应，使两者分别牢固地密合而阳极接合。由此，压电振动片4能够密封于空腔C内，能够得到接合了基底基板用圆片40与盖基板用圆片50的，图9所示的圆片体60。此外，在图9中为了方便图示而示出圆片体60的分解状态，而从盖基板用圆片50省略了接合膜35的图示。
接着，进行在基底基板用圆片40的下表面L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(参照图3)的外部电极形成工序S80。通过该工序，压电振动片4经由主凸点B1、迂回电极36、37及贯通电极32、33而与外部电极38、39导通。
接着，进行在圆片体60的状态下，微调密封在空腔C内的各个压电振动器的频率，使之落入既定范围内的微调工序S90。具体而言，从图4所示的外部电极38、39持续地施加既定电压，一边使压电振动片4振动一边测量频率。在该状态下，从基底基板用圆片40的外部照射激光，使图5及图6所示的重锤金属膜21的微调膜21b蒸发。由此，一对振动腕部10、11的前端侧的重量降低，因此压电振动片4的频率上升。从而，能够对压电振动器的频率进行微调而使之落入标称频率的范围内。
在结束频率的微调后，进行将所接合的圆片体60沿着图9所示的切断线M进行切断的切断工序S100。具体而言，首先在圆片体60的基底基板用圆片40的表面粘贴UV胶带。接着，沿着切断线M从盖基板用圆片50侧照射激光(划片)。接着，沿着切断线M从UV胶带的表面压上切断刀，割断(断开)圆片体60。然后，照射UV而剥离UV胶带。由此，能够将圆片体60分离成多个压电振动器。再者，利用除此以外的切割(dicing)等的方法切断圆片体60也可。
此外，在进行切断工序S100而做成各个压电振动器之后，进行微调工序S90的工序顺序也可。但是，如上所述，通过先进行微调工序S90，能在圆片体60的状态下进行微调，因此能更加有效率地对多个压电振动器进行微调。因而，能够提高生产率，因此是优选的。
然后，进行内部的电特性检查S110。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的制造。
依据本实施方式，如图2至图4所示，利用多个主凸点B1及辅助凸点B2将压电振动片4的基部12接合在基底基板2，因此能提高压电振动片4的安装强度。此外，辅助凸点B2在基部12的宽度方向W中配置在两端的主凸点B1之间的区域并且在基部12的长边方向X中主凸点B1与振动腕部10、11的基端部之间的区域，与基部12接合。该区域是非专利文献1中记载的振动节点G的附近，其压电振动片4的振动小。如此，在振动小的振动节点G附近的区域将辅助凸点B2接合在基部12，因此压电振动片4的振动难以经由辅助凸点B2泄漏到外部。由此，能抑制压电振动器1的振动泄漏。因而，能确保压电振动片4的安装强度的同时，抑制压电振动器1的振动泄漏。
此外，依据本实施方式，辅助凸点B2配置在从压电振动片4的基部12的前端朝着基端侧+X方向仅分离振动腕部的腕宽W1的1/2的距离的振动节点G。由于振动节点G不振动，所以压电振动片4的振动难以经由辅助凸点B2而泄漏到外部。因而，能确保压电振动片4的安装强度的同时，抑制压电振动器1的振动泄漏。
而且依据本实施方式，由于在基部12的宽度方向W的侧面43、44形成凹部41、42，振动腕部10、11的振动难以从凹部41、42传到基端侧。此外，凹部41、42配置在长边方向X中主凸点B1与辅助凸点B2之间，因此压电振动片4的振动难以传到主凸点B1。其结果，压电振动片4的振动难以经由主凸点B1而泄漏到外部。因而，能确保压电振动片4的安装强度的同时，进一步抑制压电振动器1的振动泄漏。
(振荡器)
接着，参照图10，对本发明的振荡器的一实施方式进行说明。
本实施方式的振荡器110如图10所示，将压电振动器1构成为电连接至集成电路111的振子。该振荡器110具备安装了电容器等的电子元器件112的基板113。在基板113安装有振荡器用的上述集成电路111，在该集成电路111的附近安装有压电振动器1的压电振动片。这些电子元器件112、集成电路111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110中，对压电振动器1施加电压时，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111。通过集成电路111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111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110，由于具备能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器1，能够提供可靠性优越且性能良好的振荡器110。
(电子设备)
接着，参照图11，就本发明的电子设备的一实施方式进行说明。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120。最初本实施方式的便携信息设备120例如以便携电话为代表，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，通过内置于表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120的结构进行说明。如图11所示，该便携信息设备120具备压电振动器1和供电用的电源部121。电源部121例如由锂二次电池构成。进行各种控制的控制部122、进行时刻等的计数的计时部123、与外部进行通信的通信部124、显示各种信息的显示部125、和检测各功能部的电压的电压检测部126与该电源部121并联连接。而且，通过电源部121来对各功能部供电。
控制部122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、显示等的整个系统的动作控制。此外，控制部122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123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振动，通过水晶所具有的压电特性，该振动被转换为电信号，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122进行信号的发送与接收，在显示部125显示当前时刻或当前日期或者日历信息等。
通信部124具有与现有的便携电话相同的功能，具备无线电部127、声音处理部128、切换部129、放大部130、声音输入/输出部131、电话号码输入部132、来电音发生部133及呼叫控制存储器部134。
通过天线135，无线电部127与基站进行收发声音数据等各种数据的交换。声音处理部128对从无线电部127或放大部130输入的声音信号进行编码及解码。放大部130将从声音处理部128或声音输入/输出部131输入的信号放大到既定电平。声音输入/输出部131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133响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部129仅在来电时，通过将连接在声音处理部128的放大部130切换到来电音发生部133，在来电音发生部133中生成的来电音经由放大部130输出至声音输入/输出部131。
此外，呼叫控制存储器部134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132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126在通过电源部121对控制部122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122。这时的既定电压值是作为使通信部124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126收到电压降的通知的控制部122禁止无线电部127、声音处理部128、切换部129及来电音发生部133的动作。特别是，停止耗电较大的无线电部127的动作是必需的。而且，显示部125显示通信部124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126和控制部122禁止通信部124的动作并在显示部125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125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124的功能相关的部分的电源的电源截断部136，能够更加可靠地停止通信部124的功能。
依据本实施方式的便携信息设备120，由于具备能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器1，能够提供可靠性优越且性能良好的便携信息设备120。
(电波钟)
接着，参照图12，对本发明的电波钟的一实施方式进行说明。
如图12所示，本实施方式的电波钟140具备电连接到滤波部141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140的功能性结构进行详细说明。
天线142接收40kHz或60kHz长波的标准电波。长波的标准电波是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143放大，由具有多个压电振动器1的滤波部141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148、149。
而且，滤波后的既定频率的信号通过检波、整流电路144来检波并解调。
接着，经由波形整形电路145而抽出定时码，由CPU146计数。在CPU146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RTC147，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148、149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140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140，由于具备能确保压电振动片的安装强度的同时，抑制振动泄漏的压电振动器1，能够提供可靠性优越且性能良好的电波钟140。
此外，本发明的并不局限于上述实施的方式。
图13是在基部具有3个主装配电极的压电振动片的仰视图。
在本实施方式中，在基部的宽度方向上设置一对主装配电极，将一对主装配电极接合在一对主凸点而将压电振动片安装到基板。但是，如图13那样，除了本实施方式的一对主装配电极16、17以外，还设置主装配电极26，在基部的宽度方向W上形成3个主装配电极16、17、26也可。由此，将3个主装配电极接合在3个主凸点而能够将压电振动片安装到基板，因此能够牢固地安装压电振动片。但是，与本实施方式相比，会增加主凸点的个数，因此担心压电振动片的振动容易泄漏到外部。因而，本实施方式在抑制振动泄漏方面有优势。
在本实施方式中，在基底基板上设置一个辅助电极及一个辅助凸点。但是，在与基部的宽度方向的中央附近对应的位置，设置2个辅助电极及2个辅助凸点也可。由此，更能比本实施方式提高安装强度。但是，与本实施方式相比，由于会增加辅助凸点的个数，而且振动片会安装在从振动节点分离的位置，所以担心压电振动片的振动容易泄漏到外部。因而，本实施方式在抑制振动泄漏方面有优势。
在本实施方式中，在压电振动片的基部的上表面及下表面这两表面形成主装配电极及辅助装配电极。但是，也可以仅在成为压电振动片的安装面的基部的下表面形成主装配电极及辅助装配电极。但是，需要对压电振动片的上表面及下表面进行区别，因此本实施方式在防止装配工序中的误组装方面有优势。
在本实施方式中，从压电振动片的上表面沿厚度方向一直贯通到下表面，从而形成凹部。但是，也可以仅在压电振动片的基部中的宽度方向的侧面设置凹部的开口部，以从上表面沿着厚度方向没有一直贯通到下表面的方式形成凹部。但是，较之凹部，振动更难以传到基端侧，在这一点上本实施方式有优势。
在本实施方式中，夹着凹部而分为基端侧的基部和前端侧的基部，基端侧的基部的宽度形成为比前端侧的基部的宽度还宽。但是，基端侧的基部的宽度及前端侧的基部的宽度以相同宽度形成也可。但是，本实施方式在加大基端侧的基部的宽度而确保基部的强度这一点上有优势。
附图标记说明
1...压电振动器；4...压电振动片；9...封装件；10、11...振动腕部；12...基部；41、42...凹部；43、44...基部的宽度方向的侧面；110...振荡器；120...便携信息设备(电子设备)；123...计时部；140...电波钟；141...滤波部；B1...主凸点；B2...辅助凸点；W...宽度方向；W1...腕宽；X...长边方向。

Claims (6)

1.一种压电振动器，其中包括：
压电振动片，其具备沿宽度方向排列并配置的一对振动腕部和将所述一对振动腕部的长边方向的基端部固定成一体的基部；
封装件，其收纳所述压电振动片；以及
凸点，将所述压电振动片的所述基部安装在所述封装件，
所述压电振动器的特征在于，所述凸点包括：
多个主凸点，在所述基部的所述宽度方向上排列并与所述基部接合；以及
辅助凸点，在所述基部的所述宽度方向中配置在两端的所述主凸点之间的区域并且在所述基部的所述长边方向中所述主凸点与所述振动腕部的基端部之间的区域，与所述基部接合，
所述辅助凸点配置在从所述基部的前端朝着所述基端部、仅分离相当于所述振动腕部的腕宽的大致一半的距离的位置。
2.如权利要求1所述的压电振动器，其特征在于，所述辅助凸点配置在所述基部的所述宽度方向的大致中央。
3.如权利要求1或2所述的压电振动器，其特征在于，在所述基部的所述宽度方向的侧面形成凹部，所述凹部配置在所述长边方向中所述主凸点与所述辅助凸点之间。
4.一种振荡器，其特征在于，使权利要求1至3中任一项所述的压电振动器，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1至3中任一项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1至3中任一项所述的压电振动器电连接至滤波部。
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