CN102195589A - 真空封装件、真空封装件的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 - Google Patents

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Abstract

本发明提供气密性优异并且能谋求提高安装强度的真空封装件、真空封装件的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。一种封装件(9)，具备互相接合的基底基板(2)及盖基板(3)、在基底基板(2)与盖基板(3)之间形成的能封入压电振动片(4)的空腔(C)、以及沿厚度方向贯通基底基板(2)并使空腔(C)的内部与外部导通的贯通电极(32、33)，其特征在于：基底基板(2)及盖基板(3)中的空腔(C)的周围，构成基板(2、3)彼此接合的接合区域，在基底基板(2)中的角部，形成有从基底基板(2)的厚度方向来看使盖基板(3)的接合面露出的缺口部(26)。

Description

真空封装件、真空封装件的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟
技术领域
本发明涉及真空封装件(package)、真空封装件的制造方法、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等的定时源、参考信号源等的压电振动器(真空封装件)。已知各式各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的压电振动器(例如，参照专利文献1)。
在此，如图18、图19所示，压电振动器200包括：隔着接合膜207互相阳极接合的基底基板201及盖基板202；以及密封于在两基板201、202之间形成的空腔C内的压电振动片203。
基板201、202是由玻璃等构成的绝缘基板，在基底基板201形成有贯通基底基板201的贯通孔204。在贯通孔204内以堵塞贯通孔204的方式形成有贯通电极205。贯通电极205与形成在基底基板201的外表面的外部电极206电连接，另一方面，经由形成在内表面(空腔C内)的迂回电极209而与压电振动片203电连接。压电振动片203为例如音叉型振动片，在其基端一侧通过导电性粘接剂E等而装配到迂回电极209上。如图19所示，压电振动器200中，外部电极206和设于硅器件210上的焊盘(land)211，利用焊锡212等来连接，从而被安装。
接着，根据图20简单说明上述压电振动器的制造方法。此外，在图20中，为了方便图示，省略被收纳于空腔C内的压电振动片203等。
如图20所示，隔着接合膜207在真空气氛下将形成有多个空腔C用的凹部220a的盖基板用圆片(wafer)220与装配有多个压电振动片203(参照图18)的基底基板用圆片230阳极接合。由此，做成多个压电振动器200沿圆片220、230的行列方向形成的圆片体240。其后，按各空腔C的每一个沿行列方向切断圆片体240，由此将圆片体240小片化为多个压电振动器200。
专利文献1：日本特开2002-124845号公报
可是，在上述的压电振动器200的制造工序中，将盖基板用圆片220和基底基板用圆片230阳极接合之际，会从接合部释放出逸气(outgas)(例如氧)。此时，逸气会通过两圆片220、230间的间隙，从而能够从两圆片220、230的外周端部排出到外部。
但是，如上述那样被释放到凹部220a内的逸气的排出口只在两圆片220、230的外周端部，难以将逸气从各凹部220a除掉。因此，有可能在凹部220a内残留逸气的状态下，两圆片220、230彼此会被阳极接合。其结果，空腔C内的真空度降低，等效电阻值(有效电阻值：Re)升高。这时，存在压电振动器200的驱动电压升高，能量效率下降的问题。
而且，在硅器件210安装压电振动器200之际，外部电极206和焊盘211进行平面彼此的接合，因此在压电振动器200的侧面难以形成焊脚(fillet)(焊锡212上锡(濡れ上がる)到压电振动器200的侧面，覆盖侧面的部分)，存在安装强度低的问题。
发明内容
于是，本发明鉴于上述问题而构思，提供气密性优异并且能够谋求提高安装强度的真空封装件、真空封装件的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。
为了解决上述课题，本发明提供以下方案。
本发明的真空封装件，具备：互相接合的第一基板及第二基板；形成在所述第一基板与所述第二基板之间的能封入电子部件的空腔；以及将所述多个基板中所述第一基板沿厚度方向贯通并且使所述空腔的内部和外部导通的贯通电极，其特征在于：所述第一基板及所述第二基板中的所述空腔的周围，构成所述基板彼此接合的接合区域，在所述第一基板中的所述接合区域的外周侧，形成有缺口部，该缺口部在从所述第一基板的厚度方向观看时使所述第二基板的所述接合区域露出。
依据该构成，通过在第一基板的接合区域形成缺口部，在以形成有多个真空封装件(空腔)的圆片的状态接合第一基板和第二基板之际，接合时从接合区域产生的逸气会通过缺口部而排出。也就是说，缺口部作为来自接合区域的逸气的排出口起作用，因此会按照圆片中的每个空腔而形成排出口。因此，与以往那样逸气仅从圆片的外周端部排出的情况相比，能够有效地排出逸气。其结果，不仅抑制了空腔内的逸气的残留，而且能够接合各基板，能够提供气密性优异的真空封装件。
此外，在将本发明的真空封装件安装在电子器件等的情况下，若用焊锡等来连接真空封装件和电子器件上的焊盘，则焊锡等上锡到缺口部内，形成从侧面侧覆盖真空封装件这样的焊脚。因此，能够提供真空封装件与电子器件的接合面积，并能提供真空封装件的安装强度。
此外，本发明的特征在于：在所述缺口部的内表面形成有具有导电性的金属膜。
依据该构成，由于在缺口部的内表面形成金属膜，所以在将真空封装件安装到电子器件时，焊锡等容易顺着金属膜上而上锡到缺口部内。因此，容易形成焊脚，并且能够可靠地提高真空封装件的安装强度。
此外，本发明的特征在于：从厚度方向来看，所述第一基板形成为矩形状，所述缺口部形成在所述第一基板的角部。
依据该构成，通过在第一基板的各角部形成缺口部，能够有效率地排出接合圆片时从接合区域产生的逸气，并且能够进一步提高真空封装件的真空度。
此外，在真空封装件的各角部周边会形成焊脚，因此能够进一步提高真空封装件的安装强度，并且能得到良好平衡地安装真空封装件。
此外，本发明的真空封装件的制造方法，是上述本发明的真空封装件的制造方法，其特征在于，包括：缺口部形成工序，在所述第一基板的所述接合区域的外周侧，形成从所述第一基板的厚度方向来看使所述第二基板的接合区域露出的缺口部；以及接合工序，利用形成在所述第一基板与所述第二基板之间的具有导电性的接合膜，将所述基板彼此阳极接合。
依据该构成，通过在缺口部形成工序中先在第一基板形成缺口部，在接合工序中接合圆片时产生的逸气会通过缺口部而排出。也就是说，缺口部作为来自接合区域的逸气的排出口起作用，所以会按照每个空腔形成排出口。因此，与以往那样逸气仅从基板的外周端部被排出的情况相比，能有效地排出逸气。其结果，不仅抑制了空腔内的逸气的残留，并且能够接合各基板，因此能够提供气密性优异的真空封装件。
此外，在将本发明的真空封装件安装到电子器件等的情况下，若用焊锡等来连接真空封装件的贯通电极和电子器件上的焊盘，则焊锡等会上锡到缺口部内，能形成从侧面侧覆盖真空封装件这样的焊脚。因此，能够提高真空封装件与电子器件的接合面积，并能提高真空封装件的安装强度。
此外，本发明的特征在于：在所述缺口部形成工序的后段，具有在所述第一基板的外表面形成覆盖所述贯通电极的外部电极的外部电极形成工序，与所述外部电极形成工序同时，在所述缺口部的内表面形成与所述外部电极相同材料的所述金属膜。
依据该构成，由于在第一基板形成有缺口部，在成膜外部电极时成为外部电极的导电材料也附着到缺口部内。由此，能够在缺口部内形成金属膜。也就是说，在外部电极形成工序中能够将外部电极和金属膜集中形成，因此无需另外进行金属膜的形成工序，能够抑制制造效率伴随金属膜的追加而降低。
此外，本发明的压电振动器，其特征在于：在上述本发明的真空封装件的所述空腔内，气密密封有压电振动片。
依据该构成，由于具备上述本发明的气密性优异的真空封装件，能够提高压电振动器的真空密封的可靠性。由此，压电振动器的串联谐振电阻值(R1)能维持在较低的状态，因此能以低电力使压电振动片振动，并且能够制造能量效率优异的压电振动器。
此外，本发明的振荡器，其特征在于：使上述本发明的压电振动器，作为振子电连接到集成电路。
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到计时部。
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到滤波部。
在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，由于具备能量效率优异的压电振动器，能够提供能量效率与压电振动器同样优异的制品。
(发明效果)
依据本发明的封装件及封装件的制造方法，气密性优异的同时，能谋求提高安装强度。
此外，依据本发明的压电振动器，能够制造能量效率优异的压电振动器。
在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，由于具备上述的压电振动器，所以能够提供能量效率与压电振动器同样优异的制品。
附图说明
图1是从盖基板侧观看实施方式的压电振动器的外观立体图。
图2是从基底基板侧观看实施方式的压电振动器的外观立体图。
图3是压电振动器的拆下盖基板的状态的平面图。
图4是沿着图3的A-A线的侧面剖视图。
图5是压电振动器的分解立体图。
图6是压电振动片的平面图。
图7是压电振动片的仰视图。
图8是沿着图6的B-B线的剖视图。
图9是压电器件的剖视图。
图10是压电振动器的制造方法的流程图。
图11是圆片体的分解立体图。
图12是表示在盖基板用圆片形成有接合材料(接合部件)的状态的图。
图13是表示在基底基板用圆片形成有贯通电极的状态的图。
图14是沿着图11的E-E线的剖视图。
图15是实施方式所涉及的振荡器的结构图。
图16是实施方式所涉及的电子设备的结构图。
图17是实施方式所涉及的电波钟的结构图。
图18是现有的压电振动器的内部结构图，并且是拆下盖基板的状态的平面图。
图19是相当于图18的F-F线的剖视图，是现有的压电振动器件的剖视图。
图20是表示现有的圆片体的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。
(压电振动器)
下面，参照附图，说明本发明的实施方式的压电振动器。图1是从盖基板侧观看的实施方式的压电振动器的外观立体图，图2是从基底基板侧观看的外观立体图。此外，图3是压电振动器的拆下盖基板的状态的平面图。图4是沿着图3的A-A线的侧面剖视图。图5是压电振动器的分解立体图。此外在图5中，为了方便观看附图，省略了后述的压电振动片4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1～图5所示，本实施方式的压电振动器1，是具备通过接合材料35来阳极接合基底基板(第一基板)2及盖基板(第二基板)3的封装件9、和被收纳于封装件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。
图6是压电振动片的平面图，图7是仰视图，图8是沿着图6的B-B线的剖视图。
如图6～图8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。该压电振动片4具备：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；以及形成在一对振动腕部10、11的两主表面上的沟部18。该沟部18沿着该振动腕部10、11的长边方向从振动腕部10、11的基端侧形成至大致中间附近。
此外，本实施方式的压电振动片4包括：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及第二激振电极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。激振电极15、装配电极16、17及引出电极19、20由例如铬(Cr)或镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)等的导电材料的覆盖膜形成。
激振电极15是使一对振动腕部10、11在互相接近或分离的方向上以既定的谐振频率振动的电极。构成激振电极15的第一激振电极13及第二激振电极14，在一对振动腕部10、11的外表面上，以分别电性切断的状态被构图而形成。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，并且第二激振电极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而与装配电极16、17电连接。
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。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。
如图1、图2、图4及图5所示，盖基板3是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的能够阳极接合的基板，大致形成为板状。在盖基板3中与基底基板2接合的接合面一侧，形成有收纳压电振动片4的空腔C用的凹部3a。
在盖基板3中与基底基板2接合的接合面(内表面)侧的大致整个面形成有阳极接合用的接合材料35。具体而言，接合材料35在凹部3a的整个内表面以外，形成在在凹部3a的周围形成的与基底基板2接合的接合面即边框区域3c的角部以外的整个区域。也就是说，边框区域3c中的各角部成为接合材料35的非形成区域3b，边框区域3c中除了非形成区域3b的区域构成本发明的接合区域。此外，在本实施方式中，非形成区域3b例如形成为以盖基板3的角部为中心的扇状(中心角为90度)。然后，在该非形成区域3b上，形成有由导电材料构成的金属膜25。该金属膜25从接合材料35的端部隔开间隔地形成，并且接合材料35与金属膜25成为电性切断的状态。此外，本实施方式的接合材料35用Si膜来形成，但是用Al来形成接合材料35也可。此外作为接合材料，也可以采用因掺杂等而低电阻化的Si块(bulk)材料。再者如后述所述，该接合材料35和基底基板2被阳极接合，并且空腔C被真空密封。
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～图5所示，以与盖基板3相等的外形大致形成为板状。
在基底基板2的内表面2a侧(与盖基板3的接合面一侧)，构图有一对迂回电极36、37。各迂回电极36、37由例如下层的Cr膜及上层的Au膜的层叠休来形成。
然后如图4、图5所示，在迂回电极36、37的表面，通过金等的凸点B，凸点接合上述的压电振动片4的装配电极16、17。压电振动片4以使振动腕部10、11从基底基板2的内表面2a浮起的状态被接合。
此外在基底基板2形成有贯通基底基板2的一对贯通电极32、33。各贯通电极32、33由不锈钢或Ag、Al等的具有导电性的金属材料形成。一个贯通电极32形成在一个迂回电极36的正下方。另一贯通电极33形成在振动腕部11的前端附近，并且经由迂回布线而与另一迂回电极37连接。
此外如图1、图2、图4及图5所示，在基底基板2的外表面2b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，并且与一对贯通电极32、33分别电连接。在压电振动器1安装到后述的硅器件70之际，外部电极38、39与硅器件70的焊盘部72连接，以能够经由外部电极38、39而对压电振动片4施加电压。
在此，在基底基板2的角部形成有被以角部为中心的扇状(例如，中心角为90度)截去的缺口部26。这些缺口部26从基底基板2的外表面2b侧起朝着内表面2a侧而在整个厚度方向上形成，从基底基板2的厚度方向上看，成为使上述盖基板3的角部(非形成区域3b)露出。也就是说，盖基板3的接合面(边框区域3c)的角部，成为不与基底基板2重叠的部位。此外，在基板2、3的面方向上，缺口部26的端面位置配置在比上述盖基板3的角部靠面方向的内侧、比接合材料35的端部(与非形成区域3b的边界部分)靠面方向的外侧。然后，在盖基板3的角部中不与基底基板2重叠的部位(角部的端部侧)，形成有上述金属膜25。由此，金属膜25和外部电极38、39会被电性切断。此外，金属膜25是在形成上述外部电极38、39时被附着外部电极38、39的构成材料而形成的膜，因此除了盖基板3的非形成区域3b上以外，还形成在缺口部26的内表面(未图示)。也就是说，外部电极38、39和金属膜25能够用相同的材料来连续形成。
(压电器件)
图9是表示压电器件的剖视图。此外，图9中压电振动器1示出相当于图4的断面，为了方便图示而省略了被收纳于空腔C内的压电振动片4等。
如图9所示，压电器件69具备RCT模块等的硅器件70和安装在硅器件70上的上述压电振动器1。在硅器件70上形成有用于与压电振动器1进行电连接的焊盘部72，压电振动器1的外部电极38、39和焊盘部72是利用焊锡73来安装。
这时，在本实施方式中，在缺口部26的端面及盖基板3的非形成区域3b上形成有从外部电极38、39起连续形成的金属膜25，因此在焊接压电振动器1之际，焊锡73的一部分会顺着金属膜25，向盖基板3的非形成区域3b上上锡。由此，在压电振动器1的角部周边，不仅覆盖压电振动器1的侧面，而且沿着硅器件70的面方向形成有以下坡(裾野)状扩大的焊脚75，因此能够将压电振动器1牢固地固定在硅器件70上。因而，能提高压电振动器1的安装强度，并且能确保压电器件69的强度。此外，焊脚75形成在压电振动器1中各角部的周边，因此不仅能确保压电振动器1的安装强度，而且能够将压电振动器1以取得良好的平衡地安装在硅器件70上。
在使这样构成的压电振动器1动作时，对隔着硅器件70的焊盘部72而形成在基底基板2的外部电极38、39施加既定的驱动电压。这样，从一个外部电极38经由一个贯通电极32及一个迂回电极36而与压电振动片4的第一激振电极13通电。此外从另一外部电极39经由另一贯通电极33及另一迂回电极37而与压电振动片4的第二激振电极14通电。由此，电流能够在压电振动片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中流动，并且能够使一对振动腕部10、11以既定频率沿着接近/分离的方向振动。然后，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。
(压电振动器的制造方法)
接着，对本实施方式的压电振动器的制造方法进行说明。图10是本实施方式的压电振动器的制造方法的流程图。图11是圆片体的分解立体图。以下，对在基底基板用圆片40与盖基板用圆片50之间封入多个压电振动片4而形成圆片体60，并且切断圆片体60，从而同时制造多个压电振动器的方法进行说明。此外，图11以下的各图所示的虚线M示出在切断工序中切断的切断线。
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)、和组装工序(S40以下)。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。此外本实施方式的压电振动器的制造方法，包含盖基板及基底基板通过接合材料来阳极接合而成的封装件的制造方法。
在压电振动片制作工序(S10)中，制作图6～图8所示的压电振动片4。具体而言，首先以既定的角度对水晶的朗伯(Lambert)原矿石进行切片，做成一定厚度的圆片。接下来，对该圆片进行研磨而粗加工后，用蚀刻除去加工变质层，之后进行抛光(polish)等镜面研磨加工，得到既定厚度的圆片。接下来，对圆片实施清洗等适当的处理后，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、重锤金属膜21。据此，可以制作多个压电振动片4。接下来，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照射激光使其一部分蒸发，使振动腕部10、11的重量发生变化来进行的。
如图10、图11所示，在盖基板用圆片制作工序(S20)中，制作后面成为盖基板3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，研磨加工成既定厚度并加以清洗后，利用蚀刻等来除去最表面的加工变质层(S21)。其次，在盖基板用圆片50中与基底基板用圆片40的接合面一侧，形成多个空腔用的凹部3a(S22)。通过加热冲压成形或蚀刻加工等来进行凹部3a的形成。接着，研磨与基底基板用圆片40的接合面(边框区域3c)(S23)。
图12是表示在盖基板用圆片形成接合材料的状态的图，其中图12(a)是从内表面侧观看的平面图、图12(b)是沿图12(a)的C-C线的剖视图。
接着，如图11、图12所示，盖基板用圆片50中与基底基板用圆片40的接合面(以下，称为内表面50a)一侧形成接合材料35(S24)。具体而言，首先在盖基板用圆片50的整个内表面50a(凹部3a的整个内表面及凹部3a的周围的边框区域3c)成膜接合材料35。然后，将后面相当于盖基板3的角部的区域的接合材料35构图而除去，从而形成以切断线M的交点为中心的圆形状的非形成区域50b。通过在后面的切断工序中盖基板用圆片50的分割(4分割)，该非形成区域50b成为接合材料35在成为盖基板3的角部的区域中被除去的非形成区域3b。如此，将各盖基板3的非形成区域3b集中形成为非形成区域50b，从而在切断后的盖基板3的各角部能够均匀地形成非形成区域3b。由此，与按各盖基板3的每一个形成非形成区域50b的情况相比，能简化用于构图的掩模等，从而能够进行简单且高精度的构图。
此外，接合材料35是在成膜后进行构图，从而仅在盖基板用圆片50中与基底基板用圆片40的接合区域形成的结构也可。此外，在接合材料形成工序(S24)之前进行研磨工序(S23)，因此能确保接合材料35的表面的平面度，能实现与基底基板用圆片40的稳定的接合。
图13是表示在基底基板用圆片形成贯通电极的状态的图，其中图13(a)是从内表面侧观看的平面图、图13(b)是沿着图13(a)的D-D线的剖视图。
如图13所示，在基底基板用圆片制作工序(S30)中制作后面成为基底基板2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，利用蚀刻等来除去最表面的加工变质层(S31)。其次，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)。贯通电极32、33通过例如在基底基板用圆片40形成贯通孔30、31，并向贯通孔30、31内填充银膏等的导电材料后进行烧结而形成。这时，形成贯通孔30、31的同时，形成以切断线M的交点为中心的圆形状的贯通孔43。也就是说，在盖基板用圆片50中的各空腔C的各对角线上形成贯通孔43。该贯通孔43在后面的切断工序中被分割(4分割)，从而成为被截去成为基底基板2的角部的区域的缺口部26。如此，将各基底基板2的缺口部26集中形成为贯通孔43，从而能在切断后的基底基板2的各角部均匀地形成缺口部26。由此，与按各基底基板2的每一个形成缺口部26的情况相比，能够简单且高精度地形成缺口部26。此外，贯通孔43的内径形成为小于形成在盖基板用圆片50的非形成区域50b的内径。
接着，进行形成电连接至一对贯通电极32、33的迂回电极36、37的迂回电极形成工序(S33)。
然而，还可以考虑在基底基板用圆片40的内表面40a，与迂回电极36、37一起形成接合材料35的情况。但是，在该情况下，会在形成迂回电极36、37之后形成接合材料35，制造时间会较长。此外为了防止两者间的扩散，需要掩蔽迂回电极36、37的情况下形成接合材料35，制造工序变得复杂。与之相对，在本实施方式中，在盖基板用圆片50形成接合材料35，并在基底基板用圆片40形成迂回电极36、37。由此，能够并行实施迂回电极36、37的形成和接合材料35的形成，从而能够缩短制造时间。此外无需考虑两者间的扩散，因此能够简化制造工序。
在装配工序(S40)中，将制作的多个压电振动片4接合到基底基板用圆片40的迂回电极36、37的上表面。具体而言，首先在一对迂回电极36、37上分别形成金等的凸点B。接着，将压电振动片4的基部12承载于凸点B上，并且一边将凸点B加热至既定温度一边将压电振动片4按压到凸点B。由此，以使压电振动片4的振动腕部10、11从基底基板用圆片40的上表面浮起的状态，基部12被机械固接在凸点B。此外，装配电极16、17和迂回电极36、37成为电连接的状态。
在叠合工序(S50)中，对结束压电振动片4的装配的基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片50。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，装配到基底基板用圆片40的压电振动片4成为被收纳于由盖基板用圆片50的凹部3a和基底基板用圆片40围住的空腔C内的状态。再者，此时基底基板用圆片40的贯通孔43和盖基板用圆片50的凹部3a被以互不连通的位置关系叠合。
图14是沿着图11的E-E线的剖视图。此外，在图14中为了方便图示，省略了被收纳于空腔C内的压电振动片4等的电子部件。
在叠合两圆片40、50之后，将已叠合的2个圆片40、50置于未图示的阳极接合装置，以利用未图示的保持机构夹紧圆片的外周部分的状态，在既定的温度气氛下施加既定电压而进行阳极接合(S60：接合工序)。由此，能够将压电振动片4密封于空腔C内，并且能够得到接合了基底基板用圆片40和盖基板用圆片50的圆片体60。
可是，在上述的接合工序(S60)中，加热圆片体60时，会从圆片体60的接合材料35释放出逸气。一部分逸气会从圆片体60的外侧端部(圆片40、50间的间隙)向外部释放，并且会通过基底基板用圆片40的贯通孔43而被排出到外部。也就是说，基底基板用圆片40的贯通孔43作为逸气的排出口而起作用。此外，在阳极接合后，两圆片40、50是用接合材料35来阳极接合的，因此贯通孔43和空腔C之间是被接合材料35隔断的。
在外部电极形成工序(S70)中，在基底基板用圆片的背面形成外部电极38、39。具体而言，在基底基板用圆片40的外表面40b上利用溅镀等来成膜导电材料，以使导电材料仅残留在基底基板2的长边方向两端部的方式进行构图。从而，形成外部电极38、39。此外，成膜时的导电材料还会附着到贯通孔43的内表面及从贯通孔43露出的盖基板用圆片50的非形成区域50b上。由此，金属膜25会形成在贯通孔43的内表面及盖基板用圆片50的内表面50a的非形成区域3b上。也就是说，在外部电极形成工序(S70)中能够集中形成外部电极38、39和金属膜25，因此无需另外进行金属膜25的形成工序，能够抑制制造效率伴随追加金属膜25而降低。这时，金属膜25与接合材料35之间是被分离的，因此能够防止外部电极38、39间的经由接合材料35的短路。
在微调工序(S80)中，对各个压电振动器1的频率进行微调。具体而言，首先从外部电极38、39持续施加既定电压，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，所以压电振动片4的频率上升。由此，能够微调压电振动器1的频率而使之落入标称频率的范围内。
在切断工序(S90)中，沿着切断线M切断已接合的圆片体60。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，从盖基板用圆片50一侧沿着切断线M照射激光(划片)。接着，从UV胶带的表面沿着切断线M推上切断刀，将圆片体60劈裂(断开)。然后，照射UV并剥离UV胶带。由此，能够将圆片体60分离成多个压电振动器。这时，以切断线M为中心形成的贯通孔43被分割为4份，会在各基底基板2的角部形成扇状的缺口部26。同样地，非形成区域50b也被分割为4份，会在盖基板3的角部形成扇状的非形成区域3b。再者，通过这以外的切片等的方法，切断圆片体60也可。
在电特性检查工序(S100)中，测定压电振动器1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相关性)等并加以核对。此外，一并核对绝缘电阻特性等。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。
经以上工序完成压电振动器1。
如此，在本实施方式中，构成为在基底基板用圆片40形成不与盖基板用圆片50的接合面叠合的贯通孔43(缺口部26)。
依据该构成，通过在基底基板用圆片40形成贯通孔43，使在接合圆片40、50时从接合材料35产生的逸气通过贯通孔43而被排出。也就是说，贯通孔43作为来自圆片40、50的接合区域的逸气的排出口起作用，因此会按每个空腔C形成排出口。因此，与以往的逸气仅从圆片220、230(参照图20)的外周端部被排出的情况相比，能够有效地排出逸气。其结果，能够在减少空腔C内残留逸气的状态下接合各圆片40、50，因此能够提供气密性优异的封装件9。因此，能够提高压电振动器1的真空密封的可靠性。因而，压电振动器1的串联谐振电阻值(R1)被维持在较低的状态，所以能以低电力使压电振动片4振动，能够制造能量效率优异的压电振动器1。
而且，如上述那样将压电振动器1安装于硅器件70上时，焊锡73会顺着金属膜25上锡到缺口部26内，能在缺口部26周边形成以下坡状扩大的焊脚75。因此，能提高压电振动器1与硅器件70的接合面积，并且能够提高压电振动器1的安装强度。
此外，在贯通电极形成工序中，与贯通孔30、31同时形成贯通孔43，从而不用增加制造工序，而能够形成贯通孔43。因此，在维持制造效率的基础上，能够提供气密性优异的压电振动器1。
(振荡器)
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，由于具备切实地阳极接合基底基板2和盖基板3并且切实地确保空腔C内的气密的、能量效率优异的高质量的压电振动器1，振荡器100本身也同样提高能量效率而能谋求高质量化。而且，除此之外，能够得到长期稳定的高精度的频率信号。
(电子设备)
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具有与现有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，由于具备切实地阳极接合基底基板2和盖基板3并且切实地确保空腔C内的气密的、能量效率优异的高质量的压电振动器1，便携信息设备本身也同样提高能量效率而能谋求高质量化。而且，除此之外，能够显示长期稳定的高精度的时钟信息。
(电波钟)
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，由于具备切实地阳极接合基底基板2和盖基板3并且切实地确保空腔C内的气密的、能量效率优异的高质量的压电振动器1，电波钟130本身也同样提高能量效率而能谋求高质量化。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限于上述实施方式，在不超出本发明的宗旨的范围内，还包括对上述实施方式进行各种变更的方案。即，在实施方式中列举的具体的材料或层结构等只是一个例子，能够适宜变更。
例如，在上述实施方式中，在盖基板用圆片50的内表面50a形成了接合材料35，但与之相反地，在基底基板用圆片40的内表面40a形成接合材料35也可。但是，需要以使金属膜25和接合材料35不接触的方式构图接合材料35。
此外，在上述实施方式中，对在各角部形成缺口部26的情况进行了说明，但是，缺口部26的形状、大小、个数等，是可以适宜设计变更的。例如，在上述实施方式中，对在基底基板2的角部形成扇状的缺口部26的情况进行了说明，但是，也可以形成到达盖基板3的边框区域3c这样的贯通孔(缺口部)。
而且，在上述实施方式中，对在非形成区域3b上直接形成金属膜25的情况进行了说明，但是，隔着绝缘膜形成金属膜25也可。
此外在上述实施方式中，使用本发明的封装件的制造方法的同时，在封装件的内部封入压电振动片而制造了压电振动器，但是，在封装件的内部封入压电振动片以外的电子部件，也能制造压电振动器以外的器件。
而且，在上述实施方式中说明了将本发明适用于对在基底基板2与盖基板3之间形成空腔C的2层构造型的压电振动器1的情况，但并不限于此，也可以适用于由基底基板和盖基板来上下夹入压电基板的方式接合的3层构造型的压电振动器。
附图标记说明
1...压电振动器；2...基底基板(第一基板)；3...盖基板(第二基板)；4...压电振动片；9...封装件；25...金属膜；26...缺口部；32、33...贯通电极；38、39...外部电极；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。

Claims (9)

1.一种真空封装件，具备：
互相接合的第一基板及第二基板；
形成在所述第一基板与所述第二基板之间的能封入电子部件的空腔；以及
将所述多个基板中所述第一基板沿厚度方向贯通并且使所述空腔的内部和外部导通的贯通电极，其特征在于，
所述第一基板及所述第二基板中的所述空腔的周围，构成所述基板彼此接合的接合区域，
在所述第一基板中的所述接合区域的外周侧，形成有缺口部，该缺口部在从所述第一基板的厚度方向观看时使所述第二基板的所述接合区域露出。
2.如权利要求1所述的真空封装件，其特征在于，在所述缺口部的内表面形成有具有导电性的金属膜。
3.如权利要求1或2所述的真空封装件，其特征在于，从厚度方向来看，所述第一基板形成为矩形状，所述缺口部形成在所述第一基板的角部。
4.一种真空封装件的制造方法，制造权利要求1至3中任一项所述的真空封装件，其特征在于，包括：
缺口部形成工序，在所述第一基板的所述接合区域的外周侧，形成从所述第一基板的厚度方向来看使所述第二基板的接合区域露出的缺口部；以及
接合工序，利用形成在所述第一基板与所述第二基板之间的具有导电性的接合膜，将所述基板彼此阳极接合。
5.如权利要求4所述的真空封装件的制造方法，其特征在于，
在所述缺口部形成工序的后段，具有在所述第一基板的外表面形成覆盖所述贯通电极的外部电极的外部电极形成工序，
与所述外部电极形成工序同时，在所述缺口部的内表面形成与所述外部电极相同材料的所述金属膜。
6.一种压电振动器，其特征在于：在权利要求1至3中任一项所述的真空封装件的所述空腔内，气密密封有压电振动片。
7.一种振荡器，其特征在于：使权利要求6所述的压电振动器，作为振子电连接至集成电路。
8.一种电子设备，其特征在于：使权利要求6所述的压电振动器电连接至计时部。
9.一种电波钟，其特征在于：使权利要求6所述的压电振动器电连接至滤波部。
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