压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟的制作方法

专利名称：压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟的制作方法
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、便携信息終端设 备中，使用利用了水晶等的压电振动器作为时刻源、控制信号等的定时源、參考信号源等。该压电振动器具备互相接合的基底基板及盖(盖子)基板，以及密封于在两基板之间形成的空腔(空洞部)C内的压电振动片。压电振动片例如是音叉型的振动片，在空腔C内装配于基底基板的上表面。基底基板及盖基板由玻璃基板形成。在基底基板与形成于振动片的I对电极对应地形成沿其厚度方向贯通的I对通孔(贯通孔)。在该I对通孔内以堵塞该通孔的方式埋入导电部件并形成贯通电扱。贯通电极与在基底基板的外表面(下表面)形成的外部电极电连接，并且与装配于空腔C内的压电振动片电连接。而且，在现有的压电振动器中，如专利文献I所公开的那样，使用模具在玻璃封装件(package)形成I对圆筒形的通孔，通过在两通孔填充银膏而形成贯通电扱。另外，也提出有以下的方法在玻璃封装件中，形成截面形状为圆锥形状的I对通孔，在各通孔配置金属销(贯通电极)，进而在通孔内填充低熔点玻璃。专利文献I :日本特开2002-124845号公报

发明内容
然而，使玻璃封装件小型化时，难以配置多个通孔。这是因为近距离地形成ー对通孔时，在两通孔间有玻璃基板产生缺ロ之虞。因此，在如以往那样对玻璃基板形成一对通孔的构成中，难以满足耐久性并且使压电振动器小型化。因此，本发明的目的在于，提供满足耐久性并且能小型化的压电振动器。在本申请发明中，提供ー种压电振动器，其特征在于，具备基底基板，其由玻璃材料构成；盖基板，其与所述基底基板接合；空腔用的凹部，其形成于所述盖基板及所述基底基板的至少ー个；1个通孔，其形成于所述基底基板；ー对贯通电极，其配设于所述通孔内；密封玻璃，其保持所述ー对贯通电极，并且密封所述通孔；压电振动片，其形成ー对电扱，使该ー对电极和所述ー对贯通电极电连接，并以收纳于所述空腔的状态装配于所述基底基板；以及ー对外部电极，其在所述基底基板的下表面与所述ー对贯通电极分别电连接。依据本申请的发明，对基底基板形成I个通孔，在该通孔内配置一对贯通电极。因此，与设置2个通孔的情况相比吋，能够使压电振动器小型化。


图I是本发明的压电振动器的概略构成图。
图2是本发明的压电振动器的内部构成图。图3是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的截面图。图4是本发明的压电振动器的概略构成图。图5是本发明中的压电振动片的俯视图。图6是本发明中的压电振动片的仰视图。图7是图5所示的截面向视B-B图。图8是说明本发明的压电振动器的制造エ序的流程图。图9是示出本发明的压电振动器的エ序的图。 图10是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图11是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图12是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图13是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图14是本发明中的基底基板用圆片(wafer)的整体图。图15是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图16是示出本发明的压电振动器的制造エ序的图。图17是本发明的振荡器的概略构成图。图18是本发明的电子设备的概略构成图。图19是本发明的电波钟的概略构成图。标号说明I压电振动器；2基底基板；3盖基板；4压电振动片；6a玻璃料(低熔点玻璃);6密封玻璃；7贯通电极；8基座板；90金属销；9封装件；30通孔；35接合膜；36、37迂回电极(内部电极)；37b迂回电极(外部电极)；40基底基板用圆片(基底基板)；50盖基板用圆片(盖基板)；70电极底座部；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；321形成模；322凸部；C空腔；L接合宽度。
具体实施例方式(I)实施方式的概要首先，制作基底基板用圆片40和盖基板用圆片50。这些圆片由钠钙玻璃形成。在基底基板用圆片40仅形成比现有的通孔大的I个通孔(贯通孔)30。在该通孔30配设2个贯通电极7。在通孔30填充密封玻璃6，并利用该密封玻璃6将贯通电极7固定于通孔30内，并且密封通孔30。在盖基板用圆片50形成多个形成空腔C的凹部3a，在凹部3a侧的表面形成接合膜35。另ー方面，在基底基板用圆片40装配压电振动片4。然后，利用阳极接合使基底基板用圆片40和盖基板用圆片50接合，形成圆片体。其后，通过沿着切断线切断接合的圆片体，能够制造多个压电振动器。(2)实施方式的详细内容图I 图4表示压电振动器I的构成。如该图所示，本实施方式的压电振动器I主要由基底基板2、盖基板3和压电振动片4构成。压电振动器I是表面安装型(SMD, Surface Mount Device)的压电振动器,其具备封装件9，其具备以形成空腔C的方式叠合的基底基板2及盖基板3 ；以及压电振动片4，容纳于空腔C内并与后述的迂回电极(内部电极)36、37电连接。在本实施方式中，通过在盖基板3侧形成凹部3a而形成空腔C，但也可通过在基底基板2侧形成凹部，或者通过在基底基板2和盖基板3双方形成凹部而形成空腔C。(3)压电振动片如图5 图7所示，压电振动片4是由水晶、钽酸锂、铌酸锂等的压电材料形成的音叉型的振动片，在施加了既定电压时振动。该压电振动片4具有平行配置的ー对振动臂部10、11 ;整体地回定该ー对振动臂部10、11的基端侧的基部12 ;由在ー对振动臂部10、11的基端部的外表面上形成并使ー对振动臂部10、11振动的第I、第2激振电极13、14构成 的激振电极15 ;以及与第I激振电极13及第2激振电极14电连接的装配电极16、17。另夕卜，在振动臂部10、11的两主面上沿着长度方向形成槽部18。该槽部18形成于从振动臂部IOUl的基端侧到大致中间附近。由第I激振电极13和第2激振电极14构成的激振电极15，是使ー对振动臂部10、11沿互相接近或分离的方向以既定谐振频率振动的电极，在ー对振动臂部10、11的外表面构图。具体而言，第I激振电极13主要在ー个振动臂部10的槽部18上和另ー个振动臂部11的两侧面上形成，第2激振电极14主要在ー个振动臂部10的两侧面上和另ー个振动臂部11的槽部18上形成。另外，第I激振电极13及第2激振电极14在基部12的两主面上分别经由引出电极19、20与装配电极16、17电连接。而且，经由该装配电极16、17向压电振动片4施加电压。此外，激振电极15，装配电极16、17及引出电极19、20由例如铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)等导电性膜形成。另外，在ー对振动臂部10、11的前端部覆盖重锤金属膜21，其用于以使自身的振动状态在既定的频率范围内振动的方式进行频率调整。此外，该重锤金属膜21分为对频率进行粗调整时使用的粗调膜21a，和进行微小调整时使用的微调膜21b。粗调膜21a与微调膜21b相比形成于靠近振动臂部10、11的前端部侧。通过利用这些粗调膜21a及微调膜21b进行频率调整，能够使ー对振动臂部10、11的频率落入器件的目标频率的范围内。如图3所示，这样地构成的压电振动片4与基底基板2的上表面(空腔C侧的面)接合。具体而言，在基底基板2的内表面构图的迂回电极36、37和压电振动片4的ー对装配电极16、17分别利用金等的凸点(bump)B而凸点接合。由此，压电振动片4以从基底基板2的上表面分离的状态被支撑，并且装配电极16、17和迂回电极36、37分别经由凸点B电连接。在本实施方式中，利用凸点B使压电振动片4的振动臂部10、11为从基底基板2分离的状态，但也可在基底基板2的内侧与振动臂部10、11对应的区域形成凹部，利用该凹部导致的阶梯差使振动臂部10、11从基底基板2分离。在该情况下，在基底基板2形成的凹部也形成空腔C。(4)压电振动器如图I 图4所示，本实施方式的压电振动器I具备将基底基板2和盖基板3层叠为2层而得的封装件9。基底基板2是由玻璃材料，例如钠钙玻璃构成的透明绝缘基板，形成为板状。本实施方式的基底基板2例如形成为400 μ m的厚度。如图2及图3所不，在该基底基板2形成有沿厚度方向贯通该基底基板2并在空腔C内开ロ的I个通孔(贯通孔)30。通孔30形成于压电振动片4的基部侧。通孔30以包含两个装配电极16、17的至少一部分的方式，设为长圆形(或椭圆形)。而且，通孔30以与基底基板2的厚度方向平行 的截面的截面形状为锥形状的方式形成。此外，通孔的形状并不限定于此。例如通孔的形状也可以是圆形。另外，与厚度方向平行的截面的截面形状也可以不是锥形状，也可以是矩形状。在该情况下，能够减小通孔30的容积，能够减少在通孔30内填充的低熔点玻璃的量。而且在通孔30内以填埋通孔30的方式配设有密封玻璃6，和使装配电极16、17和外部电极间电连接的2个贯通电极7、7。密封玻璃6烧成膏状的玻璃料而成，在利用烧成固定了配置于内部的贯通电极的状态下与通孔30牢固地固接，并完全堵塞通孔30而维持空腔C内的气密性。贯通电极7、7例如是利用42合金(ァロィ)形成为圆柱状的导电性的芯材，与密封玻璃6同样，以两端平坦且厚度与基底基板2的厚度大致相同的方式形成。另外，在基底基板2的外表面形成对ー个贯通电极7电连接的外部电极38，和对另ー个贯通电极7的外部电极39。该贯通电极7和外部电极39间利用构图(形成)的迂回电极37b电连接。如图I、图3及图4所示，盖基板3与基底基板2同样，是由玻璃材料，例如钠钙玻璃构成的透明绝缘基板，如图I 图4所示，以能对基底基板2叠合的大小形成为板状。而且，在盖基板3的内表面形成容纳压电振动片4的矩形状的凹部3a。该凹部3a是在两基板2、3叠合时成为容纳压电振动片4的空腔C的空腔用的凹部。另外，如图I 图4所示，在盖基板3中，在与基底基板2相接的部分具备接合膜35。利用该接合膜35能够使盖基板3和基底基板2阳极接合。如图3所示，接合膜35在盖基板3的、与基底基板2相向一侧的面的整个面形成。接合膜35由能阳极接合的材料(例如招、娃、络等)形成。此外，接合膜35也可仅在盖基板3的外周面形成，也可仅在基底基板2的、与盖基板3抵接的外周面形成。而且，通过对在基底基板2形成的外部电极38、39施加既定驱动电压，能够使ー对振动臂部10、11沿接近/分离的方向以既定频率振动。而且，能够将该ー对振动臂部10、11的振动用作时刻源、控制信号的定时源、參考信号源等。(5)压电振动器的制造方法接着，对压电振动器I的制造方法进行说明。图8是说明制造压电振动器I的エ序的流程图。此外，在本实施方式中，通过切断接合了基底基板用圆片和盖基板用圆片的圆片体而一次制造多个压电振动器1，但压电振动器I的制造方法不限于此。在制造多个压电振动器I的方法中，最初进行压电振动片制作エ序(SlO)，盖基板用圆片制作エ序(S20)，基底基板用圆片制作エ序(S30)，但这3个エ序，以任何顺序进行都可以，也可同时并行地进行。首先，对制作图5至图7所示的压电振动片4的压电振动片制作エ序(SlO)进行说明。首先以既定角度将水晶的朗伯(Lambert)原矿切片成固定厚度的圆片。接着，研磨该圆片而粗加工后，用蚀刻去除加工变质层，其后进行抛光等的镜面研磨加工，得到既定厚度的圆片。接着，清洗圆片后，利用光刻技术以压电振动片4的外形形状对该圆片构图，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，以及重锤金属膜21。由以上所述，能够制作多个压电振动片4。 在制作压电振动片4后，通过向重锤金属膜21的粗调膜21a照射激光并使一部分蒸发，进行谐振频率的粗调。此外，更高精度地调整谐振频率的微调在装配压电振动片4后进行。后面对此进行说明。接着，对盖基板用圆片制作エ序(第I圆片制作エ序)(S20)进行说明，该エ序将之后成为盖基板3的盖基板用圆片50制作到即将进行阳极接合前的状态。首先，将钠钙玻璃研磨加工到既定厚度井清洗后，进行蚀刻，形成除去了表面的加工变质层的圆板状的盖基板用圆片50(S21)。接下来，如图9所示，进行凹部形成エ序(S22)，在盖基板用圆片50的内表面，利用蚀刻、软化点温度以上的模压成形等沿行列方向形成多个空腔C用的凹部3a。此外，该凹部形成エ序也可与形成基底基板2的通孔的エ序同样，在加热至盖基板用圆片50的软化点温度以上的状态下，通过按压具备与凹部3a对应的凸部的成形模形成凹部3a。接下来，进行接合膜形成エ序(S23)，遍及形成了凹部3a的盖基板用圆片50的内表面侧的整个区域形成接合膜35。此时，例如利用蒸镀、溅射等形成接合膜35。在此时，结束盖基板用圆片制作エ序(S20)。接着，对基底基板用圆片制作エ序(第2圆片制作エ序)(S30)进行说明，该エ序将之后成为基底基板2的基底基板用圆片40制作到即将进行阳极接合前的状态。首先，在将钠钙玻璃研磨加工到既定厚度井清洗后，进行蚀刻，形成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，进行通孔形成エ序(S32)，在基底基板用圆片40形成多个在基底基板用圆片40与I个压电振动器I对应的I个通孔30。其后，在贯通电极形成エ序(S33)中，在这些多个通孔30内配置ー对贯通电极7、7，在通孔30填充粉末玻璃(低熔点玻璃)并烧成。由此，将贯通电极7、7固定于通孔30内，能够密封通孔。其后，通过以贯通电极7、7的端面露出于表面的方式研磨基底基板2的两面，确保基底基板用圆片40的内表面侧和外表面侧的电导通性。以下，參照图10至图12，对通孔形成エ序(S32)、贯通电极形成エ序(S32)详细地进行说明。首先在通孔形成エ序(S32)中，在基底基板用圆片40的与各空腔C对应的区域的长度方向一端侧，以使I个通孔30沿厚度方向贯通的方式对应各基底基板2而形成多个。具体而言，如图10(a)所示，将基底基板用圆片40置于软化点温度以上的环境下，使用形成模321形成与通孔30对应的凹部。通孔30以包含在压电振动片4形成的两个装配电极16、17的至少一部分的方式，设为长圆形(或椭圆形)。另外，以与圆片的厚度方向平行的截面形状为锥形状的方式形成。本实施方式的通孔30与现有的通孔相比形成为较大，因而对应的形成模321的各凸部322也形成为较大。因此，与以往相比较，本实施方式使用的形成模321的耐久性提高。在以上的阶段中，如图10(a)所示，各通孔30尚未贯通基底基板用圆片40，因而，接着如图10(b)所示，研磨基底基板用圆片40的、与形成模321相反ー侧的面从而使通孔30贯通。此外，在说明的方法中，对通过进行软化点温度以上的模压成形(压カ加工)而形成各通孔30的情况进行了说明，但也可利用其他方法，例如，从基底基板用圆片40的ー个面开始利用喷射法等其他方法形成多个通孔30。接着，在贯通电极形成エ序(S33)中，如图11 (a) (C)所示，在通孔30内，从开ロ面积较小的ー侧将金属销90的贯通电极7、7插入到基座板8与基底基板用圆片40接触。金属销90由基座板8和2个贯通电极7、7构成。基座板8的形状与通孔30的小面积侧的端面开ロ形状(长圆，或椭圆)相比形成得大ー圏。因此，在向通孔30插入贯通电极7、7的状态下，能够堵塞通孔30的小面积侧的端面开ロ，而不会有后述的、玻璃料6a从基座板8侧突出的情況。2个贯通电极7、7在通孔30内保持直立状态，因而在基座板8，细棒形状的贯通电极7、7以既定间隔沿相对基座板8大致正交的方向固定(竖立设置)。贯通电极7、7的前端平坦地形成，形成为与图10(b)的状态中的基底基板用圆片40的厚度相比短既定值，例如O. 02mm量的长度。接着，如图11(d)所示，从大面积的端面开ロ侧向各通孔30内填充由玻璃材料构成的膏状的玻璃料(低熔点玻璃)6a。此时，填充玻璃料6a的一侧的开ロ面积与现有的I个通孔相比形成为较大，因而能够容易且均匀地填充玻璃料6a。在向通孔30内填充玻璃料6a吋，以在通孔30内可靠地填充玻璃料6a的方式稍多地涂敷。因此，在基底基板用圆片40的表面也涂敷有玻璃料6a。接着，为了缩短后述的研磨操作的时间，除去在基底基板用圆片40上涂敷的、多余的玻璃料6a。
具体而言，如图11(e)所示，例如使用树脂制的刮浆板45，将刮浆板45的前端与基底基板用圆片40的表面抵接，通过使其沿着该表面移动除去玻璃料6a。在本实施方式中，使金属销90的贯通电极7、7的长度比金属销90插入时的基底基板用圆片40的厚度稍短(短O. 02mm)，因而当刮浆板45通过通孔30的上部分时，刮浆板45的前端45a和贯通电极7、7的前端不会接触，抑制贯通电极7、7相对通孔30的轴线傾斜。
接着，以既定温度烧成填充于通孔30的玻璃料6a。由此，通孔30、填充于通孔30内的玻璃料6a以及配置于玻璃料6a内的贯通电极7、7互相固接，并且基底基板用圆片40和玻璃料6a在通孔30的内周面牢固地固接。该玻璃料6a通过烧成并固化而成为密封玻璃6。在玻璃料6a的烧成后，如图12(a)所示，贯通电极7、7的前端埋入稍短地形成的密封玻璃6内，在其相反侧，两贯通电极7、7电极用基座板8连接。因此，如图12(b)所示，研磨金属销90的基座板8而除去。由此，除去完成了密封玻璃6和贯通电极7、7定位的任务的基座板8，仅有贯通电极7、7固定于密封玻璃6的内部而配置。而且，同时将基底基板用圆片40上表面研磨到贯通电极7、7的前端露出，加工成平坦面。 其结果是，如图12(c)、(d)所示，形成在通孔30内整体地固定了密封玻璃6和贯通电极7、7的基底基板用圆片40。此外，图12 (c)、(d)及后述的图13、图14所示的虚线M，是假想地表示在之后进行的切断エ序中切断的线的切断线。接着，如图13及图14所不，进行迁回电极形成エ序(图8、S34),在基底基板用圆片40的内表面构图导电性材料，形成与各ー对贯通电极7、7分别电连接的多个迂回电极36,37ο此时基底基板用圆片制作エ序(S30)结束。在制造多个压电振动器I的方法中，在进行压电振动片制作エ序(SlO)、盖基板用圆片制作エ序(S20)及基底基板用圆片制作エ序(S30)后，进行装配エ序(S40)。该装配エ序是以在后述的叠合エ序中将压电振动片4容纳于空腔C内的方式使压电振动片4与迂回电极36、37电连接的エ序。在本实施方式中，将制作的多个压电振动片4分别经由迂回电极36、37及凸点B与基底基板用圆片40的内表面侧接合。由此，压电振动片4成为与装配电极16、17和迂回电极36、37电连接的状态。因此，此时压电振动片4的ー对激振电极15成为对于一对贯通电极7、7分别导通的状态。接着，如图15所不，进行配置エ序(S50),置合盖基板用圆片50的内表面和基底基板用圆片40的内表面,将基底基板用圆片40的外表面配置于阳极接合用的电极底座部70上。这里，在说明配置エ序时，首先对阳极接合用的电极底座部70进行说明。如图15所示，电极底座部70构成设在未图示的阳极接合装置的内部的阳极接合用的施加単元74所具有的一对电极之中的、作为负端子而起作用的ー个电扱。另外在图示的例子中，作为所述ー对电极之中的正端子而起作用的另ー个电极，成为与接合膜35电连接的膜用电极74a。此外在图15中，在基底基板用圆片40及盖基板用圆片50中，分别图示相当于I个量的压电振动器I的部分。电极底座部70是以俯视图中与基底基板用圆片40相等或比基底基板用圆片40大的方式形成的导电性的板状部件，由例如不锈钢(SUS)等构成。此外，在电极底座部70的承载基底基板用圆片40的面，通过在与各贯通电极7、7对应的位置形成凹部，也能够使贯通电极7、7与电极底座部70不接触。另外，对本实施方式中的电极底座部70作为施加单元74所具有的一对电极之中的负端子而起作用的情况进行了说明，但也可作为正端子起作用。接着，对配置エ序(S50)详细地进行说明。首先，如图15所示，进行叠合エ序(S51)，对基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片50。此外，图15显示了 I个量的压电振动器1，因而代替基底基板用圆片40而示出基底基板2的状态、代替盖基板用圆片50而示出盖基板3的状态。具体而言，以未图示的基准标记等为指标，将两圆片40、50对准至正确的位置。由此，装配的压电振动片4成为容纳于被两圆片40、50包围的空腔C内的状态。接下来，进行设置エ序(S52)，将叠合的两圆片40、50装入所述阳极接合装置，在 电极底座部70上承载(配置)基底基板用圆片40。此时，在接合膜35中，与基底基板用圆片40相接的部分遍及整个区域地在其与电极底座部70之间夹入基底基板用圆片40。另外在本实施方式中，在设置エ序时，使施加单元74的膜用电极74a与接合膜35电连接。以上，配置エ序结束。接下来，进行阳极接合エ序(S55)，加热至接合温度，并且在接合膜35和电极底座部70之间施加接合电压(例如，600V 800V)，使接合膜35和基底基板用圆片40阳极接
ム
ロ ο这里，在本实施方式的阳极接合エ序中，加热至接合温度，并且在电极底座部70和接合膜35之间施加接合电压。于是，在接合膜35和基底基板用圆片40的界面发生电化学反应，两者阳极接合。由此，压电振动片4密封至空腔C内，能够得到接合了基底基板用圆片40和盖基板用圆片50的图16所示的圆片体60。此外，在图16中，为了容易观察附图，图示分解了圆片体60的状态，图16所示的虚线M图示在之后进行的切断エ序切断的切断线。在阳极接合エ序结束后，进行外部电极形成エ序(S60)。在该外部电极形成エ序中，在基底基板用圆片40的外表面构图导电性材料，形成多个与ー对贯通电极7、7分别电连接的ー对外部电极38、39。此外，外部电极38、39分别按压电振动器I的每ー个配置于其长度方向的两端侧。另ー方面，ー对贯通电极7、7在压电振动片4的基部12侧、即外部电极侧形成。因此，ー个贯通电极7直接与外部电极38连接，另ー个贯通电极7经由外部的迂回电极37b与外部电极38连接。迂回电极37b与外部电极38、39同样，也利用导电性材料的构图形成。利用该エ序，能够利用外部电极38以及迂回电极37b和外部电极39使密封于空腔C内的压电振动片4工作。接着，进行微调エ序(S70)，以圆片体60的状态，对密封于空腔C内的各个压电振动片4的频率进行微调整并使其落入既定范围内。具体来说，向在基底基板用圆片40的外表面形成的ー对外部电极38、39施加电压并使压电振动片4振动。然后，测量频率并且通过基底基板用圆片40从外部照射激光，使重锤金属膜21的微调膜21b蒸发。由此，ー对振动臂部10、11的前端侧的重量变化，因而能够对压电振动片4的频率进行微调整以使其落入标称频率的既定范围内。此外，也可以是在利用后述的切断エ序(S80)小片化为各个压电振动器I后进行该微调エ序(S70)的エ序顺序。但是，如上所述，通过先进行微调エ序(S70)，能够以圆片体60的状态进行微调，因而能够更高效率地对多个压电振动器I进行微调。因此，能谋求生产量的提高，因而是优选的。在频率的微调结束后，进行切断エ序(S80)，沿着图16所示的切断线M切断接合的圆片体60而小片化。其结果是，能够一次制造在封装件9的空腔C内密封了压电振动片4的图I所示的2层构造类型的表面安装型的多个压电振动器I。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カ依赖性)等并检验。另外，同时检验绝缘电阻特性等。而且，最后进行压电振动器I的外观检查，并最终检验尺寸、质量等。由此压电振动器I的制造结束。如以上说明的那样，依据本实施方式的压电振动器的制造方法因此在本申请中，増大贯通孔的形状，向I处通孔插入2个金属销，其后通过用玻璃料(低熔点玻璃)填充间隙并烧成使其固化，从而密封通孔。因此能够得到如下的效果。(I)能够使ー对贯通电极间变窄，其结果是能够使压电振动器I小型化。(2)通过增大通孔I的容积，能够缩短玻璃料6a的填充操作。(3) I个通孔比现有的大，但与以往那样形成2个通孔的情况相比，能够减小通孔的总计内容积，因而能够減少填充的玻璃料6a的量。另外，也带来填充操作时间的缩短。(4)通过使通孔变为I个，能够提高压电振动器I的弯曲強度。(5)通孔变大，且相邻的2个压电振动器间的通孔之间也变宽，因而通孔形成用的形成模321的耐久性提高。(6)另外形成模321的形状被简化，因而能够降低模的加工费用。另外在本实施方式中，将贯通电极7、7配置于I个通孔内并用一体化的密封玻璃6固定。因此，与2个通孔在压电振动器I的长度方向的两侧配置的情况相比，能够得到弯曲強度高的压电振动器I。(6)振荡器接着，对本发明的振荡器的一个实施方式，參照图17进行说明。如图17所示，本实施方式的振荡器100将压电振动器I构成为与集成电路101电连接的振子。该振荡器100具有安装了电容器等电子部件102的基板103。振荡器用的上述集成电路101安装于基板103，压电振动器I安装在该集成电路101的附近。这些电子部件102、集成电路101及压电振动器I利用未图示的布线图案分别电连接。此外，各构成部件利用未图示的树脂来模制(mould)。在这样构成的振荡器100中，向压电振动器I施加电压时，该压电振动器I内的压电振动片4振动。该振动利用压电振动片4具有的压电特性转换为电信号，并以电信号方式输入至集成电路101。利用集成电路101对输入的电信号进行各种处理，并以频率信号的方式输出。由此，压电振动器I作为振子起作用。另外，通过根据需求选择性地将集成电路101的构成设定为例如RTC(实时时钟)模块等，除了钟表用单功能振荡器等之外，还能附加控制该设备、外部设备的工作日期、时亥1J，或者提供时刻、日历等功能。而且在本实施方式中，具备高质量化的压电振动器1，因而能够谋求振荡器100的
高质量化。(7)电子设备接着，參照图18对本发明的电子设备的ー个实施方式进行说明。此外作为电子设 备，以具有上述的压电振动器I的便携信息设备110为例进行说明。首先，本实施方式的便携信息设备110是例如以便携电话为代表的设备，是发展、改良现有技术中的手表而成的。外观类似于手表，能在相当于表盘的部分配置液晶显示器，并在该画面上显示当前的时刻等。另外，在作为通信机利用的情况下，能够从手腕摘下，并利用内置于表带内侧部分的扬声器及麦克风进行与现有技术的便携电话同样的通信。然而，与现有的便携电话相比已被显著地小型化及轻量化。接着，说明本实施方式的便携信息设备110的构成。如图18所示，该便携信息设备110具备压电振动器I以及用于供电的电源部111。电源部111由例如锂二次电池构成。该电源部111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以及检测各功能部的电压的电压检测部116。而且，利用电源部111向各功能部供电。控制部112控制各功能部而进行声音数据的发送及接收、当前时刻的測量、显示等系统整体的动作控制。另外，控制部112具有预先写入有程序的ROM、读出已写入该ROM中的程序并执行的CPU以及用作该CPU的工作区的RAM等。计时部113具备内置有振荡电路、寄存器电路、计数器电路和接ロ电路等的集成电路，以及压电振动器I。向压电振动器I施加电压时，压电振动片4振动，该振动利用水晶所具有的压电特性转换为电信号，并以电信号的方式输入至振荡电路。使振荡电路的输出ニ值化，并利用寄存器电路和计数器电路计数。而且，经由接ロ电路与控制部112进行信号的发送与接收，在显示部115显示当前时刻、当前日期或日历信息等。通信部114具有与现有便携电话同样的功能，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。无线电部117经由天线125与基站进行声音数据等各种数据的收发的交換。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、麦克风等构成,放大来电音、受话音或对声音集音。另外，来电音发生部123根据来自基站的呼叫生成来电音。切換部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，将在来电音发生部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存储与通信的呼叫及来电控制相关的程序。另外，电话号码输入部122具备例如O至9的号码键及其他键，通过按下这些号码键等，输入通话对象的电话号码等。在利用电源部111对控制部112等各功能部施加的电压低于既定值的情况下，电压检测部116检测该电压下降并通知给控制部112。此时的既定电压值是作为使通信部114稳定地动作所必需的最低限度的电压而预先设定的值，例如是3V左右。从电压检测部116接受了电压下降的通知的控制部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，耗电大的无线电部117的动作停止是必须的。进而，在显示部115上显示通信部114因电池余量不足而无法使用的提示。S卩，能够利用电压检测部116与控制部112，禁止通信部114的动作并将该提示显示在显示部115。该显示可以是字符消息，但作为更直观的显示，也可在显示于显示部115的显示画面的上部的电话图标上作出“ X (叉)”标记。此外，通过具备能选择性地截断通信部114的功能涉及的部分电源的电源截断部 126，能够更可靠地停止通信部114的功能。而且在本实施方式中，具备高质量化的压电振动器1，因而能够谋求便携信息设备110的高质量化。
(8)电波钟接着，參照图19对本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。如图19所示，本实施方式的电波钟130具备与滤波部131电连接的压电振动器I，是具备接收包含时钟信息的标准电波并自动修正为正确的时刻而进行显示的功能的时钟。在日本国内，福岛县(40kHz)与佐贺县(60kHz)有发送标准电波的发送站(发送基站)，分别发送标准电波。40kHz或60kHz那样的长波兼有沿地表传播的性质与在电离层和地表间边反射边传播的性质，因而传播范围广，用上述的两个发送站就能全部覆盖日本国内。以下，详细说明电波钟130的功能性构成。天线132接收40kHz或60kHz的长波的标准电波。长波的标准电波是将称为定时码的时刻信息AM调制到40kHz或60kHz的载波的电波。接收的长波的标准电波被放大器133放大，利用具有多个压电振动器I的滤波部131滤波并调谐。本实施方式中的压电振动器I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(压电振动片)138、139。而且，滤波后的既定频率的信号利用检波、整流电路134检波并解调。接着，经由波形整形电路135抽出定时码并由CPU136计数。在CPU136中，读取当前的年、累积日、星期、时刻等信息。将读取的信息反映于RTC137，从而显示出正确的时刻信息。载波为40kHz或60kHz，所以水晶振动器部138、139适于采用具有上述的音叉型构成的振动器。此外，以上的说明是以日本国内为例示出，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，在将在海外也能应对的电波钟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I。而且在本实施方式中，具备高质量化的压电振动器1，因而能够谋求电波钟130的
高质量化。
此外，本发明的技术的范围并不限于所述实施方式，能在不脱离本发明的思想的范围内添加各种变更。例如，在上述实施方式中，作为压电振动片4的ー个例子，举例说明了在振动臂部IOUl的两面形成了槽部18的带有槽的压电振动片4，但也可以是没有槽部18的类型的压电振动片。但是，通过形成槽部18，在向ー对激振电极15施加既定电压时，能够提高ー对激振电极15间的电场效率，因而能够更加抑制振动损失并进ー步提高振动特性。就是说，能够进ー步降低Cl值(Crystal Impedance),能够谋求压电振动片4的更高性能化。在这点上优选形成槽部18。另外，作为说明的实施方式中的压电振动器，以音叉型的水晶振动器为例进行了说明，但能够使用其他压电振动器，例如，AT振动器、多个振动模式耦合的耦合振动器等的各种振动器。另外，在上述实施方式中，说明了将本发明的封装件的制造方法适用于制造在封 装件9的空腔C内的迂回电极36、37容纳了压电振动片4的压电振动器I的压电振动器的制造方法的情况，但也能适用于制造将与压电振动片4不同的布线与迂回电极36、37电连接的构成的情况。此外，在不脱离本发明的思想的范围内，能适当将所述实施方式中的构成单元替换为众所周知的构成单元，另外也可适当组合所述的变形例。
权利要求
1.ー种压电振动器，其特征在于，具备 基底基板，其由玻璃材料构成； 盖基板，其与所述基底基板接合； 空腔用的凹部，其形成于所述盖基板及所述基底基板的至少一个； 一个通孔，其形成于所述基底基板； ー对贯通电极，其配设于所述通孔内； 密封玻璃，其保持所述ー对贯通电极，并且密封所述通孔； 压电振动片，其形成一对电极，使该ー对电极和所述ー对贯通电极电连接，并以收纳于所述空腔的状态装配于所述基底基板；以及 ー对外部电极，其在所述基底基板的下表面与所述ー对贯通电极电连接。
2.如权利要求I所述的压电振动器，其特征在干， 所述通孔的与所述基底基板面平行的截面形状为横宽的形状。
3.如权利要求I或2所述的压电振动器，其特征在干， 所述通孔在压电振动器的长度方向一端侧形成。
4.如权利要求I或2所述的压电振动器，其特征在干， 所述通孔的与所述基底基板面的厚度方向平行的截面形状为锥形状。
5.—种振荡器,其特征在于， 权利要求I或2所述的压电振动器作为振子与集成电路电连接。
6.—种电子设备,其特征在于， 权利要求I或2所述的压电振动器与计时部电连接。
7.ー种电波钟，其特征在干， 权利要求I或2所述的压电振动器与滤波部电连接。
全文摘要
本发明涉及一种压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。本发明提供也能应对小型化的压电振动器。如下地形成压电振动器的通孔，即在盖基板和由玻璃材料构成的基底基板之间形成的空腔内密封了压电振动片。在基底基板形成1个通孔，在该通孔内配置一对贯通电极，填充玻璃料(6a)，利用烧成固化并密封通孔。通过将一对贯通电极配置于1个通孔内，对1个压电振动器设有1个通孔，能够增强弯曲强度。另外，也能够应对压电振动器的小型化。
文档编号H03H9/15GK102694521SQ201210089759
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者船曳阳一 申请人:精工电子有限公司