TW201018083A - Method for manufacturing a piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio watch - Google Patents

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201018083 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關在所被接合的2片基板之間形成的空腔 内密封有壓電振動片之表面安裝型（SMD )的壓電振動子 的製造方法，藉由此製造方法來製造的壓電振動子’具有 此壓電振動子的振盪器、電子機器及電波時鐘。 0 【先前技術】 近年來，在行動電話或攜帶型資訊終端機器中’利用 水晶等的壓電振動子被使用作爲時刻源或控制訊號等的時 序源、參考訊號源等。此種的壓電振動子已知有各式各樣 ，其一有表面安裝型的壓電振動子爲人所知。此種的壓電 振動子，一般有3層構造型態者爲人所知，其係以基底基 板與蓋體基板來從上下夾入形成有壓電振動片的壓電基板 而接合者。此情況，壓電振動子是被收納於基底基板與蓋 φ 體基板之間所形成的空腔（密閉室）内。並且，近年來非 上述3層構造型態，2層構造型態者也被開發。 此型態的壓電振動子是在基底基板與蓋體基板直接接 合下形成2層構造，在形成於兩基板之間的空腔内收納有 壓電振動片。 此2層構造型態的壓電振動子與3層構造者作比較， 可謀求薄型化等的點較佳，適於使用。如此的2層構造型 態的壓電振動子之一，有利用形成可貫通基底基板的導電 構件來使壓電振動片與形成於基底基板的外部電極導通的 -5- 201018083 壓電振動子爲人所知（參照專利文獻1及專利文獻2 )。 如圖33及圖341所示’此壓電振動子200是具備： 經由接合膜207來互相陽極接合的基底基板201及蓋體基 板2 02、及在形成於兩基板201、2 02之間的空腔C内所 被密封的壓電振動片203。壓電振動片203是例如音叉型 的振動片，在空腔C内經由導電性黏合劑E來安裝於基底 基板201的上面。 基底基板201及蓋體基板202是例如由陶瓷或玻璃等 所構成的絕緣基板。兩基板201、202中在基底基板201 形成有貫通該基板201的通孔204。而且，在此通孔204 内以能夠阻塞該通孔2〇4的方式埋入有導電構件205。此 導電構件205是被電性連接至基底基板201的下面所形成 的外部電極206，且被電性連接至空腔C内所安裝的壓電 振動片203。 〔專利文獻1〕特開2002-124845號公報 〔專利文獻2〕特開2006-279872號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 可是，在上述2層構造型態的壓電振動子中，導電構 件205是背負阻塞通孔204而維持空腔C内的氣密，且使 壓電振動片203與外部電極206導通的兩大任務。特別是 若與通孔204的密合不夠充分，則恐有損空腔c内的氣密 之虞，且若與導電性黏合劑E或外部電極206的接觸不夠 201018083 充分，則會導致壓電振動片203的作動不 消除如此的不良情況，必須在通孔204的 的狀態下完全阻塞該通孔204，且在表面 下形成導電構件205。 然而，雖在專利文獻1及專利文獻2 膏（Ag 膏（Ag Paste)或 Au-Sn 膏等） 205的點，但實際上有關如何地形成等具 φ 有任何的記載。 一般在使用導電膏時，需要燒結而使 通孔204内埋入導電膏後，必須進行燒結 ，一旦進行燒結，則含於導電膏的有機物 ’因此通常燒結後的體積會比燒結前減少 使用Ag膏時是體積大槪減少20%程度） 用導電膏來形成導電構件205也恐有在表 嚴重的情況是貫通孔開鑿於中心之虞。 〇 其結果，有可能損及空腔C内的氣密 動片203與外部電極206的導通性。 本發明是有鑑於上述的情事而硏發者 提供一製造確實地維持空腔内的氣密的同 動片與外部電極的安定導通性之高品質的 安裝型的壓電振動子之壓電振動子的製造 供一藉由此製造方法所製造的壓電振動子 動子的振盪器、電子機器、電波時鐘。 良。因此，爲了 内面牢固地密合 無凹陷等的狀態 中記載有以導電 來形成導電構件 體的製造方法未 硬化。亦即，在 而使硬化。可是 會藉蒸發而消失 (例如導電膏爲 。因此，即使利 面發生凹陷，或 ，或有損壓電振 ，其目的是在於 時，確保壓電振 2層構造式表面 方法。並且，提 、具有此壓電振 201018083 (用以解決課題的手段） 本發明爲了解決上述課題達成目的，而提供以下的手 段。 一種壓電振動子的製造方法，係利用基底基板用晶圓 、蓋體基板用晶圓、及具有平板狀的底座部及從該底座部 的背面上延伸的芯材部之導電性的鉚釘體來一次製造複數 的壓電振動子之方法，該壓電振動子係具備：基底基板、 及在與該基底基板之間形成有空腔的狀態下接合於前述基 @ 底基板之蓋體基板、及在收納於前述空腔内的狀態下接合 於前述基底基板的上面之壓電振動片、及形成於前述基底 基板的下面之外部電極、及形成可在上下方向貫通前述基 底基板，電性連接前述壓電振動片與前述外部電極之貫通 電極， 其特徵係具備： 貫通孔形成工程，其係於形成前述貫通電極時，在前 述基底基板用晶圓形成複數個在上下方向貫通該基底基板 用晶圓的貫通孔； 芯材部揷入工程，其係將前述鉚釘體的芯材部從前述 基底基板用晶圓的一方側插入前述貫通孔的各個内部； 溶融工程，其係使前述鉚釘體的底座部的背面抵接於 前述基底基板用晶圓，而阻塞前述貫通孔之前述一方側的 開口端，且將前述基底基板用晶圓的另一方側予以邊加壓 邊加熱，藉此使前述基底基板用晶圓的前述另一方側的表 面部溶融而作爲液狀的基底基板材料，將該基底基板材料 -8- 201018083 從前述貫通孔的前述另一方側流入前述貫通孔的内周壁與 前述鉚釘體之間隙，阻塞該間隙； 硬化工程，其係使流入前述間隙的前述基底基板材料 冷卻而硬化，使前述基底基板用晶圓與前述鉚釘體一體固 定； 硏磨工程，其係硏磨前述基底基板用晶圓及前述鉚釘 體，而使能夠除去前述鉚釘體的底座部的同時使前述基底 0 基板用晶圓與前述芯材部形成平坦。 在本發明的壓電振動子的製造方法中，在形成貫通電 極時，首先在貫通孔形成工程中，在基底基板用晶圓形成 複數個在上下方向貫通該基底基板用晶圓的貫通孔。 其次，在芯材部揷入工程中，將鉚釘體的芯材部從基 底基板用晶圓的一方側插入貫通孔的各個内部。 其次，在溶融工程中，阻塞貫通孔的内周壁與鉚釘體 的間隙。此時，使鉚釘體的底座部的背面抵接於基底基板 φ 用晶圓，而阻塞貫通孔的前述一方側的開口端，且將前述 基底基板用晶圓的另一方側予以邊加壓邊加熱，藉此使基 底基板用晶圓的前述另一方側的表面部溶融而作爲液狀的 基底基板材料，將該基底基板材料從貫通孔的前述另一方 側流入前述間隙。藉此，基底基板材料會被堆積於阻塞前 述一方側的開口端的底座部的背面上，而能夠阻塞前述間 隙。 其次，在硬化工程中’使流入前述間隙的基底基板材 料硬化。藉此，可使基底基板用晶圓與鉚釘體一體固定。 -9- 201018083 特別是因爲冷卻基底基板材料來硬化，所以比埋入糊 狀物來燒結時更能夠抑制體積的減少，可防止在硬化的過 程中形成孔，確實地密封通孔。 其次，在硏磨工程中，硏磨基底基板用晶圓及鉚釘體 。此時，以能夠除去鉚釘體的底座部的同時使基底基板用 晶圓與芯材部形成平坦的方式硏磨。其結果，芯材部會作 爲貫通電極作用。 特別是因爲基底基板用晶圓與貫通電極形成平坦，所 以可在使導電性黏合劑或電極膜等密合於貫通電極的狀態 下形成。其結果，即使在經由導電性黏合劑或電極膜等來 使壓電振動片與貫通電極電性連接時，照樣可確保壓電振 動片與外部電極的安定導通性，提高動作性能的可靠度， 而能夠謀求高品質化。而且，因爲利用導電性的芯材部來 構成貫通電極，所以可取得非常安定的導通性。 又’由於在密封貫通孔的過程防止在基底基板用晶圓 形成孔’所以可防止空腔内的氣密受損，此點亦可謀求高 品質化。 又’本發明的壓電振動子的製造方法，較理想是在前 述貫通孔形成工程時，將前述貫通孔形成前述另一方側的 開口端比前述一方側的開口端更大，且其内徑形成從前述 另一方側往前述一方側漸漸縮徑。 此情況，貫通孔會被形成前述另一方側的開口端比前 述一方側的開口端大。因此，可將基底基板材料從前述另 —方側的開口端容易流入，可藉由流入的基底基板材料來 -10- 201018083 更確實地阻塞前述一方側的貫通孔的内周壁與鉚釘體的間 隙。 而且，因爲貫通孔形成從前述另一方側往前述一方側 逐漸縮徑，因此即使基底基板用晶圓的前述另一方側的表 面部被溶融，形成貫通孔的内周壁溶融，也不會有貫通孔 的前述另一方側的大小急遽變小的情形。因此，可持續將 基底基板材料順暢地流入貫通孔内。 0 又’本發明的壓電振動子的製造方法，較理想是前述 鉚釘體爲使用複數的前述芯材部形成於共通的前述底座部 者。 此情況’由於鉚釘體爲使用複數的芯材部形成於共通 的底座部者，因此在芯材部揷入工程時，只要使複數的芯 材部所共通的底座部對基底基板用晶圓定位，便可在貫通 孔内插入複數的芯材部。因此不用將芯材部一個一個地定 位，可提升芯材部揷入工程的作業性。 〇 又’本發明的壓電振動子的製造方法，較理想是前述 溶融工程係具備： 組裝工程，其係 於形成有可嵌入前述基底基板用晶圓的凹部之下模的 該凹部，以將該基底基板用晶圓的前述一方側朝向前述下 模的狀態來配置被插入前述鉚釘體的前述基底基板用晶圓 ，而使前述鉚釘體的底座部的背面抵接於前述基底基板用 晶圓；及 加壓工程，其係藉由推壓前述基底基板用晶圓來加壓 201018083 的加壓模’來加壓被配置於前述下模的凹部之前述基底基 板用晶圓的前述另一方側的表面部。 此情況，在溶融工程時，首先在組裝工程中，在下模 的凹部配置被插入鉚釘體的基底基板用晶圓。此時，將基 底基板用晶圓的前述一方側朝下模的狀態來配置，使鉚釘 體的底座部的背面抵接於基底基板用晶圓。 其次，在加壓工程中，藉由加壓模來加壓被配置於下 模的凹部之基底基板用晶圓的前述另一方側的表面部。 @ 特別是可只藉由加壓模來推壓基底基板用晶圓的另一 方側的表面部，便可加壓。而且，基底基板用晶圓是被嵌 入下模的凹部，所以在加壓模的推壓時，不會有基底基板 用晶圓對加壓模位移的情形，可確實地推壓基底基板用晶 圓來加壓。 又，本發明的壓電振動子的製造方法，較理想是在前 述組裝工程時，將在與前述基底基板用晶圓之間夾入前述 鉚釘體的底座部之狀態下與該底座部的背面一起形成平坦 0 面的固定治具配置於前述基底基板用晶圓與前述下模之間 〇 此情況，將固定治具配置於基底基板用晶圓與下模之 間。此固定治具是在與基底基板用晶圓之間夾入鉚釘體的 底座部之狀態下與該底座部的背面一起形成平坦面，因此 基底基板用晶圓的前述一方側的面是在其全面藉由前述平 坦面來支持。因此，藉由加壓模來加諸於基底基板用晶圓 的前述另一方側的壓力會被分散作用於基底基板用晶圓的 -12- 201018083 前述一方側的表面，不會有局部集中的情形。因 制在基底基板用晶圓發生破裂等，進而能夠謀求 子的高品質化。 又，本發明的壓電振動子的製造方法，較理 鉚釘體爲使用前述芯材部的厚度比前述基底基板 者。 此情況，因爲使用芯材部的厚度比基底基板 Φ 者，所以在加壓工程中，以加壓模來推壓基底基 的表面時，不會有芯材部的前端抵接於加壓模的 此，不必在加壓模中在與基底基板用晶圓對向的 變更形狀，且預先調整加壓模的配向來加壓等， 具有平坦面的加壓模來加壓。 又，本發明的壓電振動子的製造方法，較理 加壓模爲使用在前述加壓工程時在與前述鉚釘體 對向的位置具備形成與該芯材部的外徑大致相等 φ 芯材挿通孔者。 此情況，加壓模是使用在加壓工程時在與鉚 材部對向的位置具備形成與該芯材部的外徑大致 徑之芯材揷通孔者。因此，加壓模在加壓工程中 底基板用晶圓的過程，即使芯材部的厚度比基底 圓的厚度厚，芯材部的前端部還是會被插通於芯 ，不會有接觸於加壓模的情形。因此，無關芯材 ，至基底基板用晶圓的前述另一方側的表面形成 ，可藉由加壓模來推壓基底基板用晶圓而溶融。 此，可抑 壓電振動 想是前述 用晶圓薄 用晶圓薄 板用晶圓 情形。因 每個部分 可只使用 想是前述 的芯材部 的内徑之 釘體的芯 相等的内 在加壓基 基板用晶 材揷通孔 部的厚度 平坦爲止 -13- 201018083 又，本發明的壓電振動子的特徵係藉由上述本發明的 壓電振動子的製造方法來製造。 在此發明的壓電振動子，因爲藉由上述本發明的壓電 振動子的製造方法來製造，所以可成爲一種確實地維持空 腔内的氣密，且確保壓電振動片與外部電極的安定導通性 之高品質的2層構造式表面安裝型的壓電振動子。 又，本發明的振盪器的特徵係以上述本發明的壓電振 動子作爲振盪子來電性連接至積體電路。 又，本發明的電子機器的特徵係上述本發明的壓電振 動子被電性連接至計時部。 又，本發明的電波時鐘的特徵係上述本發明的壓電振 動子被電性連接至濾波器部。 在此發明的振盪器、電子機器及電波時鐘中，因爲具 備空腔内的氣密確實，動作的可靠度會提升的高品質壓電 振動子，所以可同樣地提高動作的可靠度來謀求高品質化 〔發明的效果〕 若根據本發明的壓電振動子的製造方法，則可製造一 種可確實地維持空腔内的氣密的同時，可確保壓電振動片 與外部電極的安定的導通性之高品質的2層構造式表面安 裝型的壓電振動子。 又’若根據本發明的壓電振動子，則因爲以前述的製 造方法來製造’所以可成爲高品質的壓電振動子。 -14- 201018083 又’若根據本發明的振盪器、電子機器及電波時鐘， 則因爲具備上述的壓電振動子，所以可同樣地謀求高品質 化及低成本化。 【實施方式】 以下’參照圖1~圖27來説明本發明的壓電振動子的 實施形態。 φ 如圖1〜圖4所示’本實施形態的壓電振動子1是形成 以基底基板2及蓋體基板3來積層成2層的箱狀，在内部 的空腔C内收納有壓電振動片4的表面安裝型的壓電振動 子。 另外，基底基板2及蓋體基板3的各個厚度是例如形 成150μιη〜200μιη。並且，在圖4中，爲了容易看圖面，而 省略後述的激發電極15、拉出電極19、20、安裝電極16 、17及配重金屬膜21的圖示。 φ 如圖5〜7所示，壓電振動片4是由水晶、鉬酸鋰或鈮 酸鋰等壓電材料所形成的音叉型的振動片，在被施加預定 電壓時振動者。 此壓電振動片4是具有：平行配置的一對的振動腕部 10、11、及一體固定一對的振動腕部10、11的基端側的 基部12、及形成於一對的振動腕部10、11的外表面上而 使一對的振動腕部10、11振動之由第1激發電極13及第 2激發電極14所構成的激發電極15、及被電性連接至第1 激發電極13及第2激發電極14的安裝電極16、17。 -15- 201018083 並且，本實施形態的壓電振動片4是具備在一對的振 動腕部10、11的兩主面上沿著振動腕部10、11的長度方 向來分別形成的溝部1 8。此溝部1 8是從振動腕部1 0、1 1 的基端側到大致中間附近形成。 由第1激發電極13及第2激發電極14所構成的激發 電極15是使一對的振動腕部10、11以預定的共振頻率來 振動於互相接近或離間的方向之電極，在一對的振動腕部 1 0、1 1的外表面，分別被電性切離的狀態下被圖案化而形 _ 成。具體而言，如圖7所示，第1激發電極13是主要形 成於一方的振動腕部10的溝部18上及另一方的振動腕部 11的兩側面上，第2激發電極14是主要形成於一方的振 動腕部10的兩側面上及另一方的振動腕部11的溝部18 上。 又，如圖5及圖6所示，第1激發電極13及第2激 發電極14是在基部12的兩主面上，分別經由拉出電極19 、20來電性連接至安裝電極16、17。然後，壓電振動片4 _ 可經由此安裝電極16、17來施加電壓。 另外，上述的激發電極15、安裝電極16、17及拉出 電極19、20是例如藉由鉻（Cr )、鎳（Ni )、鋁（A1 ) 或鈦（Ti)等的導電性膜的被膜來形成者。 並且，在一對的振動腕部10、11的前端被覆有用以 進行調整（頻率調整）的配重金屬膜21，使本身的振動狀 態能夠在預定的頻率範圍内振動。另外，此配重金屬膜21 是被分成：粗調頻率時使用的粗調膜21a、及微調時使用 -16- 201018083 的微調膜21b。利用該等粗調膜21a及微調膜21b來進行 頻率調整下，可將一對的振動腕部10、11的頻率收於裝 置的標稱頻率的範圍内。 如此構成的壓電振動片4是如圖3及圖4所示，利用 金等的凸塊B在基底基板2的上面凸塊接合。更具體而言 ，在基底基板2的上面被圖案化的後述繞拉電極36、37 上所形成的2個凸塊B上，一對的安裝電極16、17分別 φ 接觸的狀態下凸塊接合。藉此，壓電振動片4是在從基底 基板2的上面浮起的狀態下被支持，且安裝電極16、17 與繞拉電極36、37分別形成電性連接的狀態。 上述蓋體基板3是由玻璃材料、例如鈉鈣玻璃所構成 的透明絕緣基板，如圖1、圖3及圖4所示，形成板狀。 然後，在接合基底基板2的接合面側形成有容納壓電振動 片4之矩形狀的凹部3a。此凹部3a是在兩基板2、3疊合 時，收容壓電振動片4之形成空腔C的空腔用凹部。而且 φ ，蓋體基板3是使該凹部3a對向於基底基板2側的狀態 下對基底基板2陽極接合。 上述基底基板2是與蓋體基板3同樣地由玻璃材料、 例如鈉鈣玻璃所構成的透明絕緣基板，如圖1〜圖4所示， 以可對蓋體基板3重疊的大小來形成板狀。 在此基底基板2形成有一對的貫通電極32、33，其係 形成可在上下方向貫通該基底基板2。一對的貫通電極32 、33是形成可收於空腔C内。更詳細説明，本實施形態 的貫通電極32、33是一方的貫通電極32會位於所被安裝 -17- 201018083 的壓電振動片4的基部12側，另一方的貫通電極33會& 於振動腕部10、11的前端側。 貫通電極32、33是如圖3所示，藉由金屬材料來形 成圓柱狀的導電性的芯材，兩端爲平坦且形成與基底 2的厚度大致相同的厚度。貫通電極32、33是例如以科伐 鐵鎳鈷合金（kovar)、覆銅線、Fe-Ni等所形成，其熱膨 脹係數是形成與基底基板2大致相等。 此貫通電極32、33是在與基底基板2之間無間隙配 置，維持空腔c内的氣密的同時，擔負使後述的外部電極 38、39與繞拉電極36、37導通的任務。貫通電極32、33 是如後述般藉由被溶融的基底基板2 (基底基板用晶圓40 )冷卻硬化，來對基底基板2牢固地黏著。 在基底基板2的上面側（接合蓋體基板3的接合面側 )，如圖1~圖4所示，藉由導電性材料（例如、鋁）來使 陽極接合用的接合膜35、及一對的繞拉電極36、37圖案 化。其中，接合膜35是以能夠包圍形成於蓋體基板3的 φ 凹部3a的周圍之方式沿著基底基板2的周緣來形成。 繞拉電極36、37是例如將鉻設爲下層，將金設爲上 層的二層構造的電極膜，其厚度例如形成2000 口。 又，一對的繞拉電極36、37是被圖案化成可電性連 接一對的貫通電極32、33中一方的貫通電極32與壓電振 動片4的一方的安裝電極16，及電性連接另一方的貫通電 極33與壓電振動片4的另一方的安裝電極17。 若更詳細説明，則一方的繞拉電極36是以能夠位於 -18- 201018083 壓電振動片4的基部12的正下方之方式形成於一方的貫 通電極32的正上方。又，另一方的繞拉電極37是從鄰接 於一方的繞拉電極36的位置來沿著振動腕部11而被 繞拉至該振動腕部1 〇、1 1的前端側之後，以能夠位於另 一方的貫通電極33的正上方之方式形成。 然後，在該等一對的繞拉電極36、37上分別形成有 凸塊P，利用此凸塊P來安裝壓電振動片4。藉此’壓電 φ 振動片4的一方的安裝電極16可經由一方的繞拉電極36 來導通至一方的貫通電極32，另一方的安裝電極17可經 由另一方的繞拉電極37來導通至另一方的貫通電極33。 並且，在基底基板2的下面，如圖1、圖3及圖4所 示，形成有對於一對的貫通電極32、33分別電性連接的 外部電極38、39。亦即，一方的外部電極38是經由一方 的貫通電極32及一方的繞拉電極36來電性連接至壓電振 動片4的第1激發電極13。又，另一方的外部電極39是 ⑩ 經由另一方的貫通電極33及另一方的繞拉電極37來電性 連接至壓電振動片4的第2激發電極14。 在使如此構成的壓電振動子1作動時，是對形成於基 底基板2的外部電極38、39施加預定的驅動電壓。藉此 ，可在由壓電振動片4的第1激發電極13及第2激發電 極14所構成的激發電極15流動電流，可使一對的振動腕 部10' 11在令接近·離間的方向以預定的頻率振動。然後 ，利用此一對的振動腕部1 0、U的振動，可作爲時刻源 、控制訊號的時序源或參考訊號源等加以利用。 -19- 201018083 其次，在上述的壓電振動子1的製造方法的説明前， 說明有關在此製造方法中利用的基底基板用晶圓40、蓋體 基板用晶圓50、鉚釘體9、下模A1及加壓模A2。 如圖8所示，基底基板用晶圓40及蓋體基板用晶圓 50是圓板的周緣部的一部分被切掉的平面視D字狀的晶 圓。兩晶圓40、50皆是可例如將鈉鈣玻璃硏磨加工至預 定的厚度而洗浄後，藉由蝕刻等來除去最表面的加工變質 層來形成。另外，在本實施形態是將被硏磨加工的基底基 _ 板用晶圓40的厚度設爲L1。 如圖9所示，鉚釘體9是具有平板狀的底座部8及從 該底座部8的背面上延伸的芯材部7之導電性者。在本實 施形態是使用複數的芯材部7形成於共通的底座部8者作 爲鉚釘體9。 就圖示的例子而言，底座部8是平面視形成長方形狀 ，其短邊寬度方向的大致中央部設置各芯材部7。並且， 底座部8的長度方向的長度及沿著該長度方向之芯材部7 Q 彼此的間隔是對應於具有該等的鉚釘體9在後述的芯材部 配置工程所被配置之基底基板用晶圓40的位置來決定。 又’就圖示的例子而言，芯材部7是形成圓柱狀的同 時’從底座部8上沿著與該底座部8的背面大致正交的方 向延伸，其前端是形成平坦。芯材部7的厚度L2是形成 比基底基板用晶圓40的厚度L1薄。另外，芯材部7即使 是形成角柱狀等也無妨。 又，鉚釘體9是例如使用科伐鐵鎳鈷合金（k〇var ) -20- 201018083 、覆銅線、Fe-Ni等來以切削加工所形成，其熱膨脹係數 是與基底基板用晶圓40大致相等。 如圖10所示，下模A1是形成有可嵌入基底基板用晶 圓40的凹部Al 1。 凹部All是形成與基底基板用晶圓40平面視大致相 等的大小，且内周面是形成剖面視筆直形狀。 加壓模A2是藉由推壓基底基板用晶圓40來加壓的模 φ 。就本實施形態而言，加壓模A2是形成可嵌入下模A1 的凹部All的大小，且其表面的至少之一形成平坦面A21 ，可在將平坦面A21朝向下模A1的凹部All之狀態下， 使嵌入該凹部All。加壓模A2是例如以陶瓷等所形成。 其次，參照圖1 1所示的流程圖，在以下說明有關利 用基底基板用晶圓40、蓋體基板用晶圓50、鉚釘體9'下 模A1及加壓模A2來一次製造複數個上述壓電振動子1 的製造方法。 φ 首先，在壓電振動片製作工程中，製作圖5〜圖7所示 的壓電振動片4(S10)。具體而言，首先，以預定的角 度切割水晶的朗伯原石，而成爲一定厚度的晶圓。接著， 面磨此晶圓而粗加工後，以蝕刻來去除加工變質層，然後 進行磨光劑等的鏡面硏磨加工，而成爲預定厚度的晶圓。 接著，對晶圓實施洗浄等適當的處理後，藉由光微影技術 以壓電振動片4的外形形狀來使晶圓圖案化’且進行金屬 膜的成膜及圖案化，而形成激發電極15、拉出電極19、 20、安裝電極 16、17、配重金屬膜21。藉此’可製作複 -21 - 201018083 數的壓電振動片4。 並且，在製作壓電振動片4後’進行共振頻率的粗調 。此是對配重金屬膜21的粗調膜21a照射雷射光而使一 部分蒸發，令重量變化下進行。另外’有關更高精度調整 共振頻率的微調是在安裝後進行。對於此會在往後説明。 其次，在第1晶圓製作工程中’將之後形成蓋體基板 3的蓋體基板用晶圓50製作至即將進行陽極接合之前的狀 態（S20 )。首先，如前述般，由鈉鈣玻璃形成蓋體基板 0 用晶圓50(S21)。其次，在凹部形成工程中，如圖12 所示，在蓋體基板用晶圓50的接合面’藉由蝕刻等在行 列方向形成複數個空腔用的凹部3a (S22)。在此時間點 ，完成第1晶圓製作工程。 其次，以和上述工程同時或前後的時序，在第2晶圓 製作工程中，將之後形成基底基板2的基底基板用晶圓40 製作至即將進行陽極接合之前的狀態（S30 )。首先，如 前述般，由鈉鈣玻璃形成圓板狀的基底基板用晶圓40( φ S31)。其次，在貫通電極形成工程中，在基底基板用晶 圓40形成複數個一對的貫通電極32’ 33 (S30A)。在此 詳細說明有關此貫通電極形成工程。 首先，如圖13及圖14所示，在貫通孔形成工程中， 形成複數個在上下方向貫通基底基板用晶圓40的一對的 通孔3 0，3 1 ( S 3 2 )。此時，例如以噴沙法或沖壓加工等 來進行。並且，如圖15所示，以上面側（另一·方側）的 開口端能夠比下面側（一方側）的開口端大的方式來形成 -22- 201018083 通孔30、3 1 ’且以其内徑能夠從上面側往下面側逐漸縮徑 的方式形成。 並且，之後在疊合兩晶圓40、50時，以能夠收於蓋 體基板用晶圓50所形成的凹部3a内之方式來形成複數一 對的通孔30、31。而且，形成一方的通孔30會位於壓電 振動片4的基部12側，另一方的通孔31會位於振動腕部 1 0、1 1的前端側。本實施形態是如圖1 3及圖1 4所示，沿 φ 著基底基板用晶圓40的D字狀的直線部40a來使鄰接者 彼此間取等間隔分別形成複數個一方的通孔30 (複數個另 一方的通孔3 1 )。 另外，圖13及圖14所示的點線Μ是表示以之後進行 的切斷工程所切斷的切斷線。並且，圖15及以下所示的 基底基板用晶圓40的各剖面圖，爲了容易看圖面，而模 式性地顯示通孔30與基底基板用晶圓40的周面的距離、 及鄰接的通孔3 0間的距離。 ❿ 其次，如圖16〜圖18所示，在芯材部揷入工程中，在 該等複數的通孔30、31的各個内部，從基底基板用晶圓 40的上面側揷入鉚釘體9的芯材部7(S33)。此時，因 爲芯材部7的厚度L2比基底基板用晶圓40的厚度L1薄 ，所以芯材部7的前端是配置於通孔30、31内。 並且，圖示的例子是利用沿著前述直線部40a來排列 的各通孔30、31的每列不同的鉚釘體9,使該鉚釘體9的 芯材部7插入各通孔30、31。因此，各鉚釘體9的底座部 8是其長度方向的長度會形成在各個所被配置的基底基板 -23- 201018083 用晶圓40的位置可覆蓋沿著前述直線部40a來排列的通 孔30、31全體之長度。而且，形成於各鉚釘體9的底座 部8上之芯材部7的間隔是形成與沿著前述直線部4 0a之 鄰接的通孔3 0、3 1彼此間的間隔相等。 其次，在溶融工程的説明之前，說明有關使用於此工 程的固定治具B。固定治具B是如圖19及圖20所示，在 與基底基板用晶圓40之間夾入鉚釘體9的底座部8之狀 態下與該底座部8的背面一起形成平坦面。在本實施形態 φ ，固定治具B是平面視與基底基板用晶圓40大致相等大 小的板，例如以碳等所形成。 並且，在固定治具B的表面形成有複數個鉚釘體9的 底座部8可嵌入的凹部B11。各凹部B11是在與插入基底 基板用晶圓40的狀態的鉚釘體9的底座部8成對向的位 置，形成與各底座部8大致相等的大小，其深度是形成鉚 釘體9的底座部8的厚度L3。因此，藉由將鉚釘體9的 底座部8嵌入凹部B11，可與底座部8的背面一起形成平 _ 坦面。 其次，在溶融工程中，阻塞通孔30、31的内周壁與 鉚釘體9的間隙（S34 )。 若詳細說明有關本實施形態的溶融工程，則首先在組 裝工程中，如圖21所示，在下模A1的凹部All配置被 插入鉚釘體9的基底基板用晶圓40(S34a)。此時’將基 底基板用晶圓40的上面側朝向下模A1的狀態下配置。並 且，將上述固定治具B配置於基底基板用晶圓40與下模 -24- 201018083 A1之間。 藉此，可使鉚釘體9的底座部8的背面抵接於基底基 板用晶圓4〇。而且’固定治具B是在與基底基板用晶圓 40之間夾入鉚釘體9的底座部8之狀態下與該底座部8的 背面一起形成平坦面，因此基底基板用晶圓40的上面是 在其全面藉由前述平坦面來支持。 其次，將組裝有基底基板用晶圓40的下模A1配置於 n其内部可溫調的加熱爐（未圖示）内。此時，將加熱爐内 予以加熱，而使基底基板用晶圓40的下面側的表面部能 夠例如形成8 5 0〜1 0 0 0 °C。另外，加熱爐可例如使用能以氣 體或電氣等來進行溫度調節的中溫成形爐等。 其次，如圖22所示，在加壓工程中，藉由加壓模A2 來加壓配置於下模A1的凹部All之基底基板用晶圓40 的下面側的表面部（S34b)。此時，利用配置於加熱爐内 的壓力機（未圖示）等，藉由加壓模 A2來例如以 φ 30〜50g/cm2的壓力進行加壓。其結果，可一邊加壓基底基 板用晶圓40的下面側，一邊進行加熱，藉此使基底基板 用晶圓40的下面側的表面部溶融，而成爲液狀的基•底基 板材料4 1。 該等的結果，如圖23所示，可使鉚釘體9的底座部8 的背面抵接於基底基板用晶圓40，而阻塞通孔30、31之 上面側的開口端的同時，將基底基板材料41從通孔30、 31的下面側來流入通孔30、31的内周壁與鉚釘體9之間 隙。藉此’基底基板材料41會被堆積於阻塞上面側的開 -25- 201018083 口端的底座部8的背面上，而能夠阻塞前述間隙。就圖示 的例子而言，是以基底基板材料41能夠阻塞前述間隙， 且可覆蓋芯材部7的前端之方式流入。 特別是只要藉由加壓模A2來推壓基底基板用晶圓40 的下面側的表面部便可加壓。而且，基底基板用晶圓40 是被嵌入下模A1的凹部All，因此在加壓模A2的推壓時 ，不會有基底基板用晶圓40對加壓模A2位移的情形，可 確實地推壓基底基板用晶圓40來進行加壓。 φ 以上完成溶融工程。 其次，在硬化工程中，使流入前述間隙的基底基板材 料41硬化（S3 5)。此時，將裝有基底基板用晶圓40的 下模A1從加熱爐的内部取出後冷卻。藉此，可使基底基 板用晶圓40與鉚釘體9 一體地固定。 特別是因爲冷卻基底基板材料4 1來硬化，所以比埋 入糊狀物來燒結時更能夠抑制體積的減少，可防止在硬化 的過程中形成孔’確實地密封通孔30、31。此外，因爲鉚 ❹ 釘體9的熱膨脹係數是與基底基板用晶圓4〇大致相等， 所以鉚釘體9與基底基板用晶圓4〇在冷卻的過程中同樣 地體積變化。因此，不會有在兩者間形成間隙的情形等， 可確實地密封通孔3 0、3 1。 而且’基底基板材料41的上面是在與抵接於基底基 板用晶圓40的鉚釘體9的底座部8的背面接觸之狀態下 硬化’因此對於基底基板用晶圓40的上面而言幾乎可成 爲面一致的狀態。 -26- 201018083 其次，從下模A1卸下基底基板用晶圓40，且將 治具B從基底基板用晶圓40卸下。另外，當固定治 爲碳所形成時，因爲溶融的玻璃不易黏著於碳，所以 易從基底基板用晶圓40卸下固定治具B。並且，此 串的卸下作業是只要在溶融工程後且其次的硏磨工程 行即可，例如在硬化工程前進行也無妨。 其次，如圖24所示，在硏磨工程中，硏磨基底 φ 用晶圓40及鉚釘體9(S36)。此時，除去鉚釘體9 座部8的同時，以使基底基板用晶圓40與芯材部7 形成平坦的方式硏磨。本實施形態的硏磨工程是實施 基底基板用晶圓40的上面側除去底座部8之第1硏 程、及在基底基板用晶圓40的下面側硏磨以能夠覆 材部7的前端之方式流入後硬化的基底基板材料41 芯材部7的前端露出之第2硏磨工程。其結果，芯相 係作爲貫通電極3 2、3 3作用。 Q 另外，在圖24中，爲了説明，而區別基底基板 圓40與基底基板材料41來圖示，但經由硬化工程， 基板材料41會被硬化，與基底基板用晶圓40形成一 因此實際上非限於圖示般所可見之明確的區別。 特別是此貫通電極32、33是藉由導電性的芯材 所形成，可確保安定的導通性。 而且，在硬化工程中，基底基板材料41硬化時 於基底基板用晶圓40的上面而言幾乎是在面一致的 下硬化，所以在第1硏磨工程中只要硏磨底座部8不 固定 具B 可容 一連 前進 基板 的底 能夠 :在 磨工 蓋芯 而使 部7 用晶 基底 體， 部7 ，對 狀態 用硏 -27- 201018083 磨基底基板用晶圓40的表面，便可形成平坦面。其結果 ，可提升硏磨工程的效率。 另外，只要在覆蓋芯材部7的前端之狀態下，基底基 板材料41不會硬化，芯材部7的表面對於基底基板用晶 圓40而言是在面一致的狀態下露出，即使不實施第2硏 磨工程也無妨。 以上完成貫通電極形成工程。 其次，在接合膜形成工程中，在基底基板用晶圓40 φ 的上面使導電性材料圖案化，如圖25及圖26所示，形成 接合膜35(S37)，且在繞拉電極形成工程中，形成複數 個分別電性連接至各一對的貫通電極32、33之繞拉電極 36、37(S38)。另外，圖25及圖26所示的點線Μ是表 示以之後進行的切斷工程所切斷的切斷線。 在此時間點，完成第2晶圓製作工程。 就圖11而言，是在接合膜形成工程（S37)之後，進 行繞拉電極形成工程（S38 )的工程順序，但亦可相反的 @ ，在繞拉電極形成工程（S38 )之後，進行接合膜形成工 程（S37 )，或同時進行兩工程也無妨。無論哪個工程順 序，皆可實現同一的作用效果。因此，即使因應所需來適 當變更工程順序也無妨。 其次，將製作的複數個壓電振動片4，在安裝工程中 ，分別經由繞拉電極36、37來接合於基底基板用晶圓40 的上面（S40)。首先，在一對的繞拉電極36、37上分別 形成金等的凸塊Ρ。然後，將壓電振動片4的基部12載 -28- 201018083 置於凸塊p上之後’一邊將凸塊p加熱至預定溫度（例如 300°C )，一邊將壓電振動片4推擠至凸塊p。藉此，壓電 振動片4會被凸塊P機械性地支持，且安裝電極16、17 與繞拉電極36、37會形成電性連接的狀態。因此，在此 時間點，壓電振動片4的一對激發電極15是形成對一對 的貫通電極3 2、3 3分別導通的狀態。 特別是因爲壓電振動片4被凸塊接合，所以是在從基 φ 底基板用晶圓40的上面浮起的狀態下被支持。 在壓電振動片4的安裝終了後，在疊合工程中，對基 底基板用晶圓40疊合蓋體基板用晶圓50(S50)。具體 而言，一邊將未圖示的基準標記等作爲指標，一邊將兩晶 圓40、50對準於正確的位置。藉此，所被安裝的壓電振 動片4會形成被收容於以形成於基底基板用晶圓40的凹 部3a與兩晶圓40、50所包圍的空腔C内之狀態。 疊合工程後，在接合工程中，將疊合的2片晶圓40、 ❹ 50放入未圖示的陽極接合裝置，在預定的溫度環境施加預 定的電壓而陽極接合（S60)。具體而言，在接合膜35與 蓋體基板用晶圓50之間施加預定的電壓。於是’在接合 膜35與蓋體基板用晶圓50的界面產生電氣化學的反應’ 兩者會分別牢固地密合而被陽極接合。藉此’可將壓電振 動片4密封於空腔C内，可取得基底基板用晶圓40與蓋 體基板用晶圓50接合之圖27所示的晶圓體60。另外，在 圖27中，爲了容易看圖面，圖示分解晶圓體60的狀態’ 自基底基板用晶圓40省略接合膜35的圖示。另外’圖27 -29- 201018083 所示的點線Μ是表示以之後進行的切斷工程所切斷的切斷 線。 然後，上述陽極接合終了後，在外部電極形成工程中 ，於基底基板用晶圓40的下面將導電性材料圖案化，形 成複數個分別電性連接至一對的貫通電極3 2、3 3之一對 的外部電極38、39 ( S70 )。藉由此工程，可利用外部電 極38、39來使被密封於空腔C内的壓電振動片4動作。 其次，在晶圓體60的狀態下，在微調工程中，微調 φ 整被密封於空腔C内的各個壓電振動子1的頻率，而收於 預定的範圍内（S 80)。具體説明，對形成於基底基板用 晶圓40的下面之一對的外部電極38、39施加電壓來使壓 電振動片4振動。然後，一邊計測頻率，一邊通過蓋體基 板用晶圓50來從外部照射雷射光，使配重金屬膜21的微 調膜21b蒸發。藉此，一對的振動腕部10、11的前端側 的重量會變化，因此可微調整壓電振動片4的頻率，而使 收於標稱頻率的預定範圍内。 @ 頻率的微調終了後，在切斷工程中，沿著圖27所示 的切斷線Μ來切斷所被接合的晶圓體60而小片化（S90 )。其結果，可一次製造複數個圖1所示的2層構造式表 面安裝型的壓電振動子1，其係於被互相接合的基底基板 2與蓋體基板3之間形成的空腔C内密封壓電振動片4。 另外，即使是進行切斷工程（S 90)而使各個的壓電 振動子1小片化後，進行微調工程（S80 )的工程順序也 無妨。但，如上述般，先進行微調工程（S80)下，可在 -30- 201018083 晶圓體60的狀態下進行微調，因此可更有效率地微調 數的壓電振動子1。因此可謀求總生產能力的提升，較 想。 然後，進行内部的電氣特性檢査（S100)。亦即， 定壓電振動片4的共振頻率、共振電阻値、驅動電平特 (共振頻率及共振電阻値的激發電力依存性）等而檢查 並且，一倂檢查絕緣電阻特性等。然後，最後進行壓電 φ 動子1的外觀檢査，而最終檢查尺寸或品質等。藉此完 壓電振動子1的製造。 特別是因爲基底基板用晶圓40與貫通電極32、33 成平坦，所以可在使繞拉電極36、37及外部電極38、 緊貼於貫通電極32、33的狀態下形成。其結果，可確 壓電振動片4與外部電極38、39的安定導通性，提升 作性能的可靠度，進而能夠謀求高品質化。而且，因爲 利用導電性的芯材部7來構成貫通電極32、33，所以取 φ 非常安定的導通性。 並且，在密封通孔30、31的過程防止在基底基板 晶圓40形成孔，所以可防止空腔C内的氣密受損，此 亦可謀求高品質化。 而且，在加壓工程中，藉由加壓模A2來加壓於基 基板用晶圓40的下面側時，基底基板用晶圓40的上面 在其全面利用藉由固定治具B及底座部8所形成的平坦 來支持，因此被加壓於下面側的壓力會在上面分散作用 所以不會有局部地集中的情形。因此，可抑制在基底基 複 理 測 性 〇 振 成 形 39 保 動 可 得 用 點 底 會 面 ， 板 -31 - 201018083 用晶圓40發生破裂等，此點亦可謀求高品質化。 又，由於鉚釘體9是使用複數的芯材部7會形成於共 通的底座部8者，因此只要使複數的芯材部7所共通的底 座部8對基底基板用晶圓40定位，便可在通孔30、31内 插入複數的芯材部7。因此不用將芯材部7 —個一個地定 位，可提升芯材部揷入工程的作業性。又，由於芯材部7 是從底座部8的背面上延伸，因此在將芯材部7插入通孔 30、31内時，可使底座部8的背面接觸於基底基板用晶圓 40的上面，將鉚釘體9掛於通孔30、31。在利用鉚釘體9 之下，可以如此簡單的作業來將芯材部7配置於通孔30、 31内，此點亦可提升作業性。 其次，參照圖28及圖29來説明上述實施形態的壓電 振動子的製造方法的變形例。另外，在此變形例中，有關 與上述實施形態的工程及構成要素同一部分，附上同一符 號，省略其説明，只針對相異的點進行説明。 本變形例是如圖2 8所示，加壓模A 3爲使用在加壓工 程時在與鉚釘體9的芯材部7對向的位置具備形成與該芯 材部的外徑大致相等的內徑之芯材揷通孔A31者。就圖示 的例子而言，芯材揷通孔A31是以能夠沿著來自芯材部7 的底座部8的延伸方向而貫通加壓模A3之方式形成。 若根據本變形例的壓電振動子的製造方法，則可發揮 與上述實施形態的製造方法同樣的作用效果。而且，此情 況，加壓模A3爲使用具備芯材揷通孔A3 1者，因此加壓 模A3在加壓工程中加壓基底基板用晶圓40的過程中，即 -32- 201018083 使芯材部7的厚度比基底基板用晶圓40的厚度厚，如圖 29所示，芯材部7的前端部還是會被插通於芯材揷通孔 A3 1，不會有接觸於加壓模A3的情形。因此，無關芯材 部7的厚度，至基底基板用晶圓40的下面側的表面形成 平坦爲止，可藉由加壓模A3來推壓基底基板用晶圓40溶 融。 而且，此情況，在硏磨工程中，就基底基板用晶圓40 φ 的下面側而言，藉由硏磨從基底基板用晶圓40突出的芯 材部7，可使基底基板用晶圓40與芯材部7形成平坦。並 且，在使用本變形例所示的加壓模A3之下，即使利用芯 材部7的厚度L2比基底基板用晶圓40的厚度L1厚的鉚 釘體9，還是可實施前述的加壓工程。 其次，一邊參照圖30 —邊説明有關本發明的振盪器 之一實施形態。 本實施形態的振盪器1 〇〇，如圖30所示，以壓電振動 〇 子1爲構成電性連接至積體電路101的振盪子。此振盪器 100是具備有安裝有電容器等電子零件102的基板103。 在基板103是安裝有振盪器用的上述積體電路ιοί，在該 積體電路101的附近安裝有壓電振動子1。該等電子零件 102、積體電路101及壓電振動子1是藉由未圖示的配線 圖案來分別電性連接。另外，各構成零件是藉由未圖示的 樹脂來予以模製。 在如此構成的振盪器100中，若對壓電振動子1施加 電壓，則此壓電振動子1內的壓電振動片4會振動。此振 -33- 201018083 動是根據壓電振動片4所具有的壓電特性來變換成電氣訊 號’作爲電氣訊號而被輸入至積體電路101。所被輸入的 電氣訊號是藉由積體電路101來作各種處理，作爲頻率訊 號輸出。藉此’壓電振動子1具有作爲振盪子的功能。 並且’將積體電路101的構成按照要求來選擇性地設 定例如RTC ( real time clock，即時時脈）模組等，藉此 除了時鐘用單功能振盪器等以外，可附加控制該機器或外 部機器的動作日或時刻，或提供時刻或日曆等的功能。 φ 如上述般，若利用本實施形態的振盪器1 00，則因爲 具備高品質的壓電振動子1，所以振盪器100本身也同樣 可謀求高品質化。除此以外，可取得長期穩定且高精度的 頻率訊號。 其次，參照圖31說明本發明之電子機器之一實施形 態。電子機器是以具有上述的的壓電振動子1之攜帶式資 訊機器1 1 〇爲例進行說明。 首先，本實施形態之攜帶式資訊機器110是例如以行 β 動電話爲代表，將以往技術的手錶加以發展、改良者。外 觀類似手錶，在相當於文字盤的部分配置液晶顯示器，可 使該畫面上顯示目前時刻等。此外，當作通訊機器加以利 用時，是由手腕卸下，藉由內建在錶帶（band)的內側部 分的揚聲器及麥克風，可進行與以往技術的行動電話相同 的通訊。但是，與習知的行動電話相比較，極爲小型化及 輕量化。 其次，說明本實施形態之攜帶型資訊機器110的構成 -34- 201018083 如圖31所示，該攜帶型資訊機器110是具備：壓 振動子1、及用以供給電力的電源部nl°電源部111 由例如鋰二次電池所構成。在該電源部111是並聯連接 :進行各種控制的控制部1 1 2、進行時刻等之計數的計 部113、進行與外部的通訊的通訊部Η4、顯示各種資 的顯示部1 1 5、及檢測各個功能部的電壓的電壓檢測 Φ 1 1 6。然後，可藉由電源部1 1 1來對各功能部供給電力。 控制部1 1 2是在於控制各功能部’而進行聲音資料 送訊及收訊、目前時刻的計測或顯示等、系統整體的動 控制。又，控制部112是具備：預先被寫入程式的ROM 讀出被寫入ROM的程式而執行的CPU、及作爲CPU的 作區（work area)使用的RAM等。 計時部113是具備：內建振盪電路、暫存器電路、 數器電路及介面電路等之積體電路、及壓電振動子1。 ❹ 對壓電振動子1施加電壓，則壓電振動片2會振動，該 動藉由水晶所具有的壓電特性來轉換成電氣訊號，作爲 氣訊號而被輸入至振盪電路。振盪電路的輸出是被二値 ，藉由暫存器電路與計數器電路加以計數。然後，經由 面電路’與控制部112進行訊號的送訊收訊，在顯示 115顯示目前時刻或目前日期或日曆資訊等。 通訊部114是具有與以往的行動電話同樣的功能， 備··無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大 120、聲音輸出入部121、電話號碼輸入部122、來訊聲 電 是 有 時 訊 部 之 作 工 計 若 振 電 化 介 部 具 部 -35- 201018083 發生部1 23及呼叫控制記憶體部1 24。 無線部117是將聲音資料等各種資料經由天線125來 與基地台進行送訊收訊的處理。聲音處理部118是將由無 線部117或放大部〗20所被輸入的聲音訊號進行編碼化及 解碼化。放大部120是將由聲音處理部118或聲音輸出入 部121所被輸入的訊號放大至預定的位準。聲音輸出入部 121是由揚聲器或麥克風等所構成，將來訊聲音或接電話 聲音擴音或將聲音集音。 φ 又，來訊聲音發生部123是按照來自基地台的叫出而 生成來訊聲音。切換部119是限於來訊時，將與聲音處理 部118相連接的放大部120切換成來訊聲音發生部123， 藉此將在來訊聲音發生部123所生成的來訊聲音經由放大 部120而被輸出至聲音輸出入部121。 另外’呼叫控制記憶體部1 24是儲存通訊的出發和到 達呼叫控制的程式。又，電話號碼輸入部122是具備例如 由〇至9之號碼按鍵及其他按鍵，藉由按下該等號碼按鍵 _ 等來輸入通話對方的電話號碼等。 電壓檢測部1 1 6是在藉由電源部1 11來對控制部112 等各功能部施加的電壓低於預定値時，檢測其電壓降下且 通知控制部112。此時之預定電壓値是作爲用以使通訊部 114安定動作所必要之最低限度的電壓而預先被設定的値 ’例如爲3V左右。從電壓檢測部116接到電壓降下的通 知之控制部112會禁止無線部117、聲音處理部118、切 換部119及來訊聲音發生部123的動作。特別是消耗電力 -36- 201018083 較大之無線部117的動作停止爲必須。更在顯示部115顯 示通訊部114因電池餘量不足而無法使用的內容。 亦即，藉由電壓檢測部116與控制部112，可禁止通 訊部114的動作，且將其內容顯示於顯示部115。該顯示 可爲文字訊息，但以更爲直覺式的顯示而言，亦可在顯示 部115的顯示面的上部所顯示的電話圖像（icon)標註X (叉叉）符號。 φ 另外，通訊部114的功能的部分的電源爲具備可選擇 性遮斷的電源遮斷部126，藉此可更確實地停止通訊部 1 1 4的功能。 如上述般，若利用本實施形態的攜帶資訊機器11〇, 則因爲具備高品質的壓電振動子1，所以攜帶資訊機器本 身也同樣可謀求高品質化。除此以外，可顯示長期穩定之 高精度的時鐘資訊。 其次，參照圖32來說明有關本發明的電波時鐘130 Q 之一實施形態。 如圖32所示，本實施形態的電波時鐘130是具備被 電性連接至濾波器部131的壓電振動子1者，爲具備接收 包含時鐘資訊的標準電波來自動修正成正確的時刻而顯示 之功能的時鐘。 在曰本國內是在福島縣（40kHz)及佐賀縣（60kHz) 具有用以傳送標準電波的送訊所（送訊局），分別傳送標 準電波。40kHz或60kHz之類的長波是一倂具有在地表傳 播的性質、及一面反射一面在電離層與地表傳播的性質’ -37- 201018083 因此傳播範圍廣，以上述2個送訊所將日本國內全部網羅 〇 以下，詳細説明有關電波時鐘130之功能的構成。 天線132是接收40kHz或60kHz之長波的標準電波。 長波的標準電波是將被稱爲時間碼的時刻資訊’在40kHz 或60kHz的載波施加AM調變者。所接收到之長波的標準 電波是藉由放大器133予以放大，藉由具有複數壓電振動 子1的濾波器部131予以濾波、同調。 本實施形態的壓電振動子1是分別具備具有與上述載 波頻率相同之40kHz及60kHz的共振頻率的水晶振動子部 138、 139° 此外，經濾波的預定頻率的訊號是藉由檢波、整流電 路134來予以檢波解調。接著，經由波形整形電路135來 取出時間碼，以CPU 136予以計數。在CPU 136中是讀取 目前的年分、估算日、星期、時刻等資訊。所被讀取的資 訊是反映在RTC 137而顯示正確的時刻資訊。 載波爲40kHz或60kHz，因此水晶振動子部138、139 是以具有上述音叉型構造的振動子較爲適合。 另外，上述說明是以日本國內爲例加以顯示，但是長 波之標準電波的頻率在海外並不相同。例如，在德國是使 用77.5KHz的標準電波。因此，將即使在海外也可對應的 電波時鐘130組裝於攜帶式機器時，是另外需要與日本的 情況相異的頻率的壓電振動子1。 如上述般，若利用本實施形態的電波時鐘1 3 0，則因 -38- 201018083 爲具備高品質的壓電振動子1，所以電波時鐘本身也同樣 可謀求高品質化。除此以外，可長期穩定且高精度地計數 時刻。 另外，本發明的技術範圍並非限於上述實施形態，可 在不脫離本發明的主旨範圍中施加各種的變更。 例如，上述各實施形態是舉一在振動腕部10、11的 兩面形成有溝部1 8之附溝的壓電振動片4爲例來說明壓 Q 電振動片4的一例，但即使是無溝部1 8的型態的壓電振 動片也無妨。但，藉由形成溝部18，在使預定的電壓施加 於一對的激發電極15時，可提高一對的激發電極15間的 電場效率，因此可更抑制振動損失而使振動特性更爲提升 。亦即，可更降低CI値（Crystal Impedance) ’進而能 夠謀求壓電振動片4的更高性能化。基於此點，較理想是 形成溝部1 8。 又，上述各實施形態是舉音叉型的壓電振動片4爲例 φ 來進行説明，但並非限於音叉型。例如’即使爲厚度切變 振動片也無妨。 又，上述實施形態是經由接合膜35來陽極接合基底 基板2與蓋體基板3，但並非限於陽極接合。可是藉由陽 極接合，可牢固地接合兩基板2、3，因此較爲理想。 又，上述實施形態是凸塊接合壓電振動片4’但並非 限於凸塊接合者。例如’即使是藉由導電性黏合劑來接合 壓電振動片4也無妨。但藉由凸塊接合’可使壓電振動片 4從基底基板2的上面浮起，因此可自然保持振動所必要 -39- 201018083 的最低限度的振動間隙。因此，凸塊接合較爲理想。 又，上述實施形態是基底基板用晶圓40 (基底基板2 )及鉚釘體9 (貫通電極32、33)分別使用熱膨脹係數大 致相等者，但亦可使用相異者。 又，上述實施形態是在貫通孔形成工程時’將通孔3 0 、3 1形成下面側的開口端比上面側的開口端大’但即使是 兩側的開口端大致相等，剖面視筆直形狀的通孔也無妨。 又，上述實施形態是在組裝工程時，利用固定治具B 0 ，但即使不利用固定治具B也無妨。 又，上述實施形態是使用複數的芯材部形成於共通的 底座部8者作爲鉚釘體9,但即使使用從底座部8的背面 上僅一個芯材部7延伸的鉚釘體也無妨。另外，在利用此 鉚釘體之後利用固定治具時，只要對應於此鉚釘體的方式 來變更固定治具的凹部形狀、位置及數量即可。 又，上述實施形態是使用底座部8平面視形成長方形 狀者作爲鉚釘體9，但即使使用底座部爲平面視形成與基 @ 底基板用晶圓40大致相等的大小也無妨。此情況，將形 成於鉚釘體的底座部之芯材部，在疊合基底基板用晶圓40 與鉚釘體時，以能夠與形成於基底基板用晶圓40的全部 通孔30、31對向之方式來形成之下，可使芯材部揷入工 程的作業性更爲提升。並且，此情況，加壓工程時，可不 使用固定治具來支持基底基板用晶圓40的上面全面，因 此可抑止基底基板用晶圓40的破裂，而且可省略固定治 具的配置。因此，可使組裝工程的作業性提升。 -40- 201018083 其他，在不脫離本發明的主旨範圍，可適當將上述實 施形態的構成要素置換成周知的構成要素，且亦可適當組 合上述的變形例。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的壓電振動子之一實施形態的外觀 立體圖。 φ 圖2是圖1所示的壓電振動子的内部構成圖，在卸下 蓋體基板的狀態下由上方來看壓電振動片的圖。 圖3是沿著圖2所示的A-A線的壓電振動子的剖面圖 〇 圖4是圖1所示的壓電振動子的分解立體圖。 圖5是構成圖1所示的壓電振動子的壓電振動片的上 面圖。 圖6是圖5所示的壓電振動片的下面圖。 ❹ 圖7是圖5所示的剖面箭號B-B線圖。 圖8是利用於本發明的壓電振動子的製造方法之基底 基板用晶圓的平面圖及側面圖。 圖9是利用於本發明的壓電振動子的製造方法之銷j釘 體的立體圖。 圖1〇是利用於本發明的壓電振動子的製造方、法；^下 模及加壓模的剖面圖。 圖11是表7K製造圖1所币的壓電振動子時的&胃之_ 流程圖。 -41 - 201018083 圖12是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在成蓋體基板的基礎的蓋體基板 用晶圓形成複數的凹部的狀態的圖。 圖13是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在成基底基板的基礎的基底基板 用晶圓形成一對的通孔的狀態的圖。 圖14是圖13所示的基底基板用晶圓的部分擴大立體 圖。 圖15是由基底基板用晶圓的剖面來看圖14所示的狀 態的圖。 圖16是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，在圖13所示的狀態後，在通孔内插 入鉚釘體的芯材部的狀態的圖。 圖17是圖16所示的基底基板用晶圓的部分擴大立體 圖。 圖18是由基底基板用晶圓的剖面來看圖17所示的狀 態的圖。 圖19是利用於本發明的壓電振動子的製造方法之固 定治具的平面圖。 圖20是圖19所示的剖面箭號C-C線圖。 圖21是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在圖18所示的狀態後，將基底 基板用晶圓配置於下模的狀態的圖。 圖22是表示沿著圖1 1所示的流程圖來製造壓電振動 -42- 201018083 子時之一工程的圖，顯示在圖21所示的狀態後，藉由加 壓模來加壓基底基板用晶圓的狀態的圖。 圖23是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在圖22所示的狀態後’在通孔 内流入基底基板材料的狀態的圖。 圖24是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在圖23所示的狀態後’硏磨鉚 φ 釘體的底座部的狀態的圖。 圖25是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖，顯示在圖23所示的狀態後，在基底 基板用晶圓的上面使接合膜及繞拉電極圖案化的狀態的圖 〇 圖26是圖24所示的狀態的基底基板用晶圓的全體圖 〇 圖27是表示沿著圖11所示的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖’ 在將壓電振動片收容於空腔内的狀態下，基底基板用 晶圓與蓋體基板用晶圓被陽極接合的晶圓體的分解立體圖 〇 圖28是表示在本發明之一實施形態的變形例中，藉 由加壓模來加壓基底基板用晶圓的狀態的圖。 圖29是表示在圖28所示的狀態後，在通孔内流入基 底基板材料的狀態的圖。 圖30是表示本發明的振盪器之一實施形態的構成圖 -43- 201018083 圖31是表示本發明的電子機器之一實施形態的構成 圖。 圖32是表示本發明的電波時鐘之一實施形態的構成 圖。 圖33是以往的壓電振動子的内部構造圖，在卸下蓋 體基板的狀態下由上方來看壓電振動片的圖。 圖34是圖33所示的壓電振動子的剖面圖。 φ 【主要元件符號說明】 A 1 :下模 A 1 1 :下模的凹部 A2、A3 :加壓模 A31 :芯材揷通孔 B :固定治具 C :空腔 φ 1 :壓電振動子 2 :基底基板 3 :蓋體基板 4 :壓電振動片 7 :芯材部 8 :底座部 9 :鉚釘體 3 〇、3 1 :通孔（貫通孔） -44- 201018083 38、39 :外部電極 40 :基底基板用晶圓 4 1 :基底基板材料 5 0 :蓋體基板用晶圓 1 0 0 :振盪器 101 :振盪器的積體電路 110:攜帶資訊機器（電子機器） 113:電子機器的計時部 1 3 0 :電波時鐘 131 :電波時鐘的濾波器部

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Claims (1)

1. 201018083 七、申請專利範圍： 1. 一種壓電振動子的製造方法，係利用基底基板用 晶圓、蓋體基板用晶圓、及具有平板狀的底座部及從該底 座部的背面上延伸的芯材部之導電性的鉚釘體來一次製造 複數的壓電振動子之方法’該壓電振動子係具備：基底基 板、及在與該基底基板之間形成有空腔的狀態下接合於前 述基底基板之蓋體基板、及在收納於前述空腔内的狀態下 接合於前述基底基板的上面之壓電振動片、及形成於前述 基底基板的下面之外部電極、及形成可在上下方向貫通前 述基底基板，電性連接前述壓電振動片與前述外部電極之 貫通電極， 其特徵係具備： 貫通孔形成工程，其係於形成前述貫通電極時，在前 述基底基板用晶圓形成複數個在上下方向貫通該基底基板 用晶圓的貫通孔； 芯材部揷入工程’其係將前述鉚釘體的芯材部從前述 基底基板用晶圓的一方側插入前述貫通孔的各個内部； 溶融工程，其係使前述鉚釘體的底座部的背面抵接於 前述基底基板用晶圓，阻塞前述貫通孔之前述一方側的開 口端，且將前述基底基板用晶圓的另一方側予以邊加壓邊 加熱，藉此使前述基底基板用晶圓的前述另一方側的表面 部溶融而作爲液狀的基底基板材料，將該基底基板材料從 前述貫通孔的前述另一方側流入前述貫通孔的内周壁與前 述鉚釘體之間隙，阻塞該間隙； -46- 201018083 硬化工程，其係使流入前述間隙的前述基底基板材料 冷卻而硬化，使前述基底基板用晶圓與前述鉚釘體一體固 定； 硏磨工程，其係硏磨前述基底基板用晶圓及前述鉚釘 體，而使能夠除去前述鉚釘體的底座部的同時使前述基底 基板用晶圓與前述芯材部形成平坦。 2. 如申請專利範圍第1項之壓電振動子的製造方法 φ ，其中，在前述貫通孔形成工程時，將前述貫通孔形成前 述另一方側的開口端比前述一方側的開口端更大，且其内 徑形成從前述另一方側往前述一方側渐漸縮徑。 3. 如申請專利範圍第1或2項之壓電振動子的製造 方法，其中，前述鉚釘體爲使用複數的前述芯材部形成於 共通的前述底座部者。 4. 如申請專利範圍第1 ~3項中任一項所記載之壓電 振動子的製造方法，其中，前述溶融工程係具備： φ 組裝工程，其係於形成有可嵌入前述基底基板用晶圓 的凹部之下模的該凹部，以將該基底基板用晶圓的前述一 方側朝向前述下模的狀態來配置被插入前述鉚釘體的前述 基底基板用晶圓，而使前述鉚釘體的底座部的背面抵接於 前述基底基板用晶圓；及 加壓工程，其係藉由推壓前述基底基板用晶圓來加壓 的加壓模，來加壓被配置於前述下模的凹部之前述基底基 板用晶圓的前述另一方側的表面部。 5. 如申請專利範圍第4項之壓電振動子的製造方法 -47- 201018083 ，其中，在前述組裝工程時，將在與前述基底基板用晶圓 之間夾入前述鉚釘體的底座部之狀態下與該底座部的背面 一起形成平坦面的固定治具配置於前述基底基板用晶圓與 前述下模之間。 6. 如申請專利範圍第4或5項之壓電振動子的製造 方法，其中，前述鉚釘體爲使用前述芯材部的厚度比前述 基底基板用晶圓薄者。 7. 如申請專利範圍第4〜6項中任一項所記載之壓電 振動子的製造方法，其中，前述加壓模爲使用在前述加壓 工程時在與前述鉚釘體的芯材部對向的位置具備形成與該 芯材部的外徑大致相等的内徑之芯材揷通孔者。 8. —種壓電振動子，其特徵爲：藉由申請專利範圍 第1〜7項中任一項所記載的壓電振動子的製造方法來製造 〇 9. 一種振盪器，其特徵爲：以申請專利範圍第8項 所記載的壓電振動子作爲振盪子來電性連接至積體電路·。 10. —種電子機器，其特徵爲：申請專利範圍第8項 所記載的壓電振動子係被電性連接至計時部。 11·—種電波時鐘，其特徵爲：申請專利範圍第8項 所記載的壓電振動子係被電性連接至濾波器部。 -48-