电压振动器的制造方法、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：电压振动器的制造方法、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：
本发明涉及制造在接合的两块基板之间形成的空腔内密封了压电振动器的表面 安装型(SMD)压电振动器的压电振动器的制造方法、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。本申请以日本特愿2007-313513号和日本特愿2008-017932号为基础申请，并援 引其内容。
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。已提供多种多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(SMD =Surface Mount Device)的压电振动器。作为这种压 电振动器，已知一般以由基底基板和盖基板上下夹住形成有压电振动片的压电基板的方式 进行接合的3层构造型。这种情况下，压电振动片收容于在基底基板和盖基板之间形成的 空腔(密闭室)内。此外，在近年，不仅开发了上述的3层构造型，而且还开发了 2层构造型。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 腔内收容有压电振动片。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，适当使用。可是，在基底基板与盖基板之间(接合面)，形成有电极膜，用于电连接形成在基 底基板的外部电极和收容于空腔内的压电振动片。此外，基底基板和盖基板利用该电极膜 经阳极接合而相接合。即，将电极膜用作阳极接合时施加电压的接合膜。通过该阳极接合 来压电振动片成为确实密封于空腔内的状态。再者，作为电极膜，例如使用铝、铬等的导体膜或硅等的半导体膜。此外，作为基底 基板及盖基板，使用玻璃(碱石灰玻璃)等的绝缘基板。可是，该压电振动器一般是如下制造的。首先，在成为基底基板的基底基板用圆片(wafer)形成多个成为空腔的凹部，并 且从凹部到接合面对阳接接合时兼作为接合膜的电极膜进行构图。此外，在成为盖基板的 盖基板用圆片形成多个成为空腔的凹部。然后，将压电振动片装配于形成在基底基板用圆 片的凹部内后，使盖基板用圆片叠合于基底基板用圆片的接合面。然后，利用电极膜经阳极 接合而接合两圆片，形成压电振动器用圆片体。其后，用切割刀将压电振动器用圆片体切断 成格子状而小片化，从而能得到各个压电振动器。并且最后，通过在基底基板形成外部电 极，能够制造表面安装型压电振动器。可是，压电振动器一般要求抑制等效电阻值(有效电阻值，Re)为低值。等效电阻 值低的压电振动器可以用低电力来使压电振动片振动，因此成为能量效率良好的压电振动
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作为抑制等效电阻值的一般的方法之一，众所周知使密封压电振动片的空腔内接 近真空的方法。即，通过使空腔内接近真空，可降低与等效电阻值具有比例关系的串联谐振 电阻值(Rl)。即，空腔内的真空度与串联谐振电阻值具有反比例关系。再者，作为使空腔内接近真空而调整真空度的方法，众所周知在该空腔内收容铝 等的吸气材料，并通过吸气调整机来从外部照射激光等而激活吸气材料的方法(吸气调 整)。依据该方法，通过成为激活状态的吸气材料，能够吸收阳极接合时发生的氧，因此能够 使空腔内接近真空。另外，作为使空腔内接近真空的方法，还知道在空腔内配置湿气吸附体的方法 (例如，参照专利文献1)。该方法是适用于用粘合剂接合盖基板和基底基板的方法，而不是 适用于阳极接合盖基板和基底基板的方法，通过用湿气吸附体吸附从外部经粘合剂侵入至 空腔内的湿气，可使空腔内接近真空。可是，一般在压电振动器中已设定标称频率。该标称频率是保证压电振动片在被 施加规定电压时的频率的值。即，需要调整频率，以使各压电振动片在施加时标称频率的范 围内振动。为此，进行压电振动片的频率调整。一般，作为频率调整的方法，有在制作压电振 动片后进行的粗调工序和在空腔内密封压电振动片后进行的微调工序。特别是，在微调工 序中，需要适宜调整压电振动片的频率，以使制品状态的压电振动片在标称频率的范围内 振动，因此需要一边测量压电振动片的频率一边进行频率调整。即，需要对密封在空腔内的 压电振动片施加规定电压而使之振动。专利文献1 日本特开昭56-98015号公报但是，上述传统的空腔内的真空度调整，即吸气调整及频率调整中，分别遗留以下 的课题。首先，在传统的吸气调整中，遗留有以下的课题。S卩，如上述那样能够通过对吸气材料(例如，铝等的金属膜)照射激光来吸收空腔 内的氧而调整真空度，但是为了将串联谐振电阻值设定为适宜值，需要一边测量串联谐振 电阻值(一边监视)一边调整吸气。即，真空度与串联谐振电阻值的关系如上述那样是反 比例关系，此外该真空度依赖于吸气量，因此为了确保适宜串联谐振电阻值，较为重要的是 进行适当的吸气而不是进行过剩或不足的吸气。例如，当吸气调整不足时，空腔内的真空度 是一直处于低下的状态。因此，串联谐振电阻值会增加。与之相对，当空腔内的真空度提高 时，串联谐振电阻值降低。此外，在进行过剩的吸气调整的情况下，安装吸气材料的基板等的表面的污垢气 化而会充满空腔内，与吸气不足同样地，产生反而会降低真空度的现象。因而，希望通过一 边测量串联谐振电阻值一边适当地进行吸气调整而尽量将真空度设定为较高的值，来尽量 降低串联谐振电阻值。但是，在制造传统的压电振动器的工序中，除非切断压电振动器用圆片体而小片 化从而制作出各个压电振动器，否则不能测量串联谐振电阻值。 S卩，在阳极接合时施加电压的接合膜是利用在基底基板用圆片与盖基板用圆片的 接合面形成的电极膜来进行的，但该电极膜与分别收容于多个空腔内的所有压电振动片电 性接合。因此，除非切断压电振动器用圆片体，否则不能使各个压电振动片各自振动而测量串联谐振电阻值。如此，在压电振动器用圆片体的阶段，无法一边测量串联谐振电阻值一边 调整空腔内的真空度。其结果是，无法确保适宜串联谐振电阻值。因此以往，在切断压电振动器用圆片体前进行吸气调整时，采用在不测量串联谐 振电阻值的情况下凭经验规律对吸气材料照射规定次数的激光的方法。但是，在该方法中，无论怎么依赖经验规律，每次都稳定地将真空度设定在适宜值 是非常困难的，因此无法得到适宜串联谐振电阻值。特别是，引发吸气不足或过剩吸气的可 能性较高。在其中，使吸气材料过剩吸气的情况下是不能修复的，因此不得不将压电振动器 整个处理为不合规格产品。另一方面，还采用不是在切断压电振动器用圆片体前进行吸气调整，而是在切断 而制作了各个压电振动片后进行吸气调整的方法。依据该方法，能够一边测量串联谐振电阻值一边进行吸气调整，因此能够调整真 空度而确保适宜串联谐振电阻值。但是，需要将小片化的无数个压电振动器个别地置于吸 气调整机。因此，带来了不仅花费巨大的工时，而且制造成本上升的新问题。接着，在传统的频率调整中，遗留有以下课题。S卩，除非通过切断压电振动器用圆片体来小片化而制作各个压电振动器，否则不 能测量压电振动片的频率。即，如上所述，除非切断压电振动器用圆片体，否则不能使各个 压电振动片个别地振动，因此在压电振动器用圆片体的状态下，不能测量频率，无法一边测
量频率一边调整频率。因此以往采用经切断而制作各个压电振动片后调整频率的方法，而不采用切断压 电振动器用圆片体前调整频率的方法。依据该方法，能够一边测量频率一边调整频率，因此 能够将压电振动片的频率调整到标称频率的范围内，并得到适宜调整频率的压电振动器。 但是，需要将小片化的无数个压电振动器个别地收容于夹具，并将该夹具置于频率调整机。 因此，存在不仅花费巨大的作业工时，而且制造成本上升的问题。此外，收容压电振动器的 夹具因尺寸公差的影响而大小不均勻。因此，会对调整频率时的加工精度产生影响，有时错 误地加工不应该加工的压电振动器的构成品。由此，担心会导致压电振动器的质量下降。

发明内容
本发明鉴于上述状况构思而成，其主要目的在于提供能以低成本且有效率地制造 在切断压电振动器用圆片体之前能一边测量串联谐振电阻值一边调整吸气并极力使空腔 内的真空度成为真空状态而确保适宜串联谐振电阻值的表面安装型压电振动器的压电振 动器的制造方法，以及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。而且，本发明的其它目的是提供能以低成本且有效率地制造在切断压电振动器用 圆片体之前能通过一边测量频率一边调整频率来适宜调整频率而在标称频率的范围内振 动的高质量、高性能的压电振动器的压电振动器的制造方法，以及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。本发明为了解决上述课题并达成该目的而提供以下的方案。(1)本发明的压电振动器的制造方法，一次性制造多个压电振动器，该压电振动器 在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封了具有电连接于一对激振电极的一对装配电极的压电振动片，其中包括以下工序空腔形成工序，在基底基板用圆片和 盖基板用圆片中的至少任一圆片，形成多个叠合两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部； 接合电极膜形成工序，在所述两圆片中的至少任一圆片的接合面形成接合电极膜；装配图 案形成工序，在形成了多个所述空腔时，以分别收容于各空腔内的方式在所述基底基板用 圆片形成多个一对装配图案；贯通孔形成工序，当形成了多个所述空腔时，以使各空腔内和 外部分别连通的方式在所述基底基板用圆片形成多个一对贯通孔；贯通电极形成工序，用 导电材料堵塞所述一对贯通孔，并且在形成了多个所述空腔时以分别收容于各空腔内的状 态分别对所述一对装配图案电连接的方式，在所述基底基板用圆片上对导电材料的一部分 进行构图而形成多个一对贯通电极；装配工序，在结束所述各工序后，以对所述一对装配图 案叠合所述一对装配电极的方式装配多个所述压电振动片；叠合工序，在所述装配工序后， 使所述两圆片叠合而在所述空腔内收容所述压电振动片，并且以在所述空腔内收容的方式 形成通过加热来吸收氧的吸气材料；接合工序，在所述叠合工序后，利用所述接合电极膜而 阳极接合所述两圆片，制作压电振动器用圆片体；吸气工序，在所述接合工序后，利用所述 一对贯通电极而使密封于所述空腔内的所述压电振动片振动，一边测量串联谐振电阻值一 边加热所述吸气材料而调整空腔内的真空度；以及切断工序，在全部的所述空腔内的真空 度调整结束后，切断所述压电振动器用圆片体而小片化为多个所述压电振动器。依据上述制造方法，首先，进行在基底基板用圆片和盖基板用圆片中的至少任一 圆片形成多个在两圆片叠合时形成空腔的空腔用的凹部的空腔形成工序。此外，进行在基 底基板用圆片和盖基板用圆片中的至少任一圆片的接合面形成接合电极膜的接合电极膜 形成工序。即，接合电极膜成为在两圆片接合后以包围空腔周围的状态设置。此外，进行在基底基板用圆片形成多个一对装配图案的装配图案形成工序。这时， 形成为在后续工序中通过叠合两圆片来形成了多个空腔时，使一对装配图案分别收容于各 空腔内。即，一对装配图案不会形成在基底基板用圆片的接合面，因此以与接合电极膜电性 切断的方式形成。此外，进行在基底基板用圆片形成多个一对贯通孔的贯通孔形成工序。这时，一对 贯通孔形成为在后续工序中通过叠合两圆片来形成了多个空腔时，使各空腔内和外部分别 连通。即，一对贯通孔不会形成在基底基板用圆片的接合面。其次，进行在基底基板用圆片形成多个一对贯通电极的贯通电极形成工序。一对 贯通电极在各空腔内形成为在后续工序中通过叠合两圆片来形成了多个空腔时，分别与各 空腔内的一对装配图案电连接。具体而言，用导电材料堵塞一对贯通孔，并通过将导电材料 的一部分构图在各空腔内的基底基板用圆片上来形成。此外，该一对贯通电极不会形成在 基底基板用圆片的接合面，因此以与接合电极膜电性切断的方式形成。由此，不受接合电极 膜的影响，而能够经由一对贯通电极谋求与一对装配图案的导通。其次，在上述的各工序全部结束后，进行装配多个压电振动片的装配工序。具体而 言，以使一对装配电极对形成在基底基板用圆片上的多个一对装配图案重叠的方式装配压 电振动片。由此，一对装配图案和一对装配电极以电连接的状态支撑压电振动片。并且，在结束装配工序后，进行使两圆片叠合而在多个空腔内分别收容压电振动 片的叠合工序。这时，先以在各空腔内分别收容的方式形成通过加热来吸收氧的吸气材料。
7由此，吸气材料在两圆片接合后密封于各空腔内。接着，进行利用接合电极膜来阳极接合已叠合的两圆片的接合工序。由此，能够制 作出在两圆片之间形成的多个空腔内分别密封压电振动片的压电振动器用圆片体。再者，在制作压电振动器用圆片体后，进行加热密封于各空腔内的吸气材料而调 整空腔内的真空度的吸气工序。在所有的空腔内的真空度调整结束后，进行切断压电振动 器用圆片体而小片化为压电振动器的切断工序。其结果是，能够一次性制造多个在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的 空腔内密封了具有与一对激振电极电性接合的一对装配电极的压电振动片的表面安装型 压电振动器。特别是，通过吸气工序来调整空腔内的真空度时，利用一对贯通电极使密封于空 腔内的压电振动片振动，一边测量压电振动片的串联谐振电阻值一边加热吸气材料。即，如 上述那样压电振动片可经由一对装配电极、一对装配图案、一对贯通电极而与外部导通。因 而，通过对一对贯通电极施加规定电压，能够对一对激振电极施加电压，并能使压电振动片 振动。而且，一对贯通电极及一对装配图案分别设于压电振动器用圆片体的所有空腔 内，并且与接合电极膜电性切断。因而，可使各个压电振动片个别地振动。因而，在切断压电 振动器用圆片体前，能够一边测量各个压电振动器的串联谐振电阻值，一边个别地调整空 腔内的真空度。因此，无需过剩或不足地进行吸气而能够调整吸气，并能使空腔内的真空度 尽量接近真空状态。因而，能够确保适宜串联谐振电阻值。其结果是，能够制作高质量化、 高性能化的压电振动器。再者，压电振动器的串联谐振电阻值是指密封于该压电振动器的空腔内的压电振 动片的串联谐振电阻值。此外，能够在进行切断工序前进行吸气调整而确保适宜串联谐振电阻值，因此无 需以往那样将小片化的无数个压电振动器个别地置于吸气调整机。因而，能够实现压电振 动器的制造中的低成本化及作业的高效率化。此外，由于能够防止过剩吸气，也能大幅削减 成为不可修复的不合规格产品的发生频度。(2)在进行所述叠合工序时，以在所述基底基板用圆片或所述盖基板用圆片中的 任一圆片形成的方式收容所述吸气材料也可。这时，吸气材料形成在基底基板用圆片或盖基板用圆片中的任一圆片，因此通过 吸气工序来加热吸气材料时，能够使加热尽量不会影响压电振动片。因而，能够谋求进一步 高质量化、高性能化。(3)在进行所述吸气工序时，用激光从形成有所述吸气材料的圆片侧加热所述吸 气材料也可。这时，利用激光来加热吸气材料而进行吸气调整。而且，从形成有吸气材料的圆片 侧照射激光。在此，一般光束在光路上存在不同折射率的物质时，会在其界面上折射。因而，为 使光束入射到所瞄准的点，需要考虑折射。因此，在折射次数较多时，难以使光束入射到所 瞄准的位置。但是，在这时，上述那样从形成有吸气材料的圆片侧照射激光，因此能够使加热吸气材料的激光仅在进入圆片时折射。由此，能够将折射的影响抑制到最小限度，并能使激光 高精度地照射到吸气材料的所瞄准的位置。因而，能更加准确地进行吸气调整。(4)在进行所述吸气工序时，同时测量多个密封于所述空腔内的所述压电振动片 的串联谐振电阻值也可。这时，在进行吸气工序时，同时测量多个密封于空腔内的压电振动片的串联谐振 电阻值。由此，在吸气工序中，能够缩短测量串联谐振电阻值的时间，并能以更加高效率制 造压电振动器。(5)在所述接合工序后且在所述切断工序前，具备频率调整工序，以利用所述一对 贯通电极使密封于所述空腔内的所述压电振动片振动，并一边测量压电振动片的频率一边 调整频率也可。这时，在接合工序后且在切断工序前，进行调整密封于空腔内的压电振动片的频 率的频率调整工序。特别是，通过频率调整工序来调整压电振动片的频率时，利用一对贯通电极而使 密封于空腔内的压电振动片振动，一边测量压电振动片的频率一边进行频率调整。在此，如 上述那样，在压电振动器用圆片体的状态下，也可经由一对贯通电极及一对装配图案使各 个压电振动片个别地振动。因而，在切断压电振动器用圆片体之前，能够一边测量各个压电 振动器的频率一边个别地进行频率调整。由此，能够适宜调整压电振动器的频率，并能使之 在标称频率的范围内振动，能够将压电振动器高质量化、高性能化。此外，能够在进行切断工序前进行频率调整而将压电振动器的频率收缩在标称频 率内，因此不需要以往那样将小片化的无数个压电振动器个别地收容到夹具，并将该夹具 置于频率调整机的繁杂的作业。因而，能够实现制造压电振动器时的低成本化及作业的高 效率化。而且，由于不需要将各个压电振动器收容到夹具而进行频率调整，消除夹具尺寸 的不均勻对频率调整时的加工精度的影响。因而，在频率调整中压电振动器的构成品被错 误加工的可能性极低，能够将压电振动器进一步高质量化。此外，压电振动器的频率指的是密封于该压电振动器的空腔内的压电振动片的频率。(6)在进行所述频率调整工序时，同时测量多个密封于所述空腔内的所述压电振 动片的频率也可。在这种情况下，进行频率调整工序时，同时测量多个密封于空腔内的压电振动片 的频率。由此，在频率调整工序中，能够缩短测量频率的时间，并能更加高效率地制造压电 振动器。(7)在所述频率调整工序之前实施所述吸气工序也可。这时，在频率调整工序之前实施吸气工序，因此在进行频率调整工序时，成为影响 空腔内的压电振动片的频率的一个要因的空腔内的真空度会被预先调整。因而，在频率调 整工序中调整的压电振动片的频率不会受吸气工序的影响，在确保适宜串联谐振电阻值的 基础上能制造调整为适宜频率的压电振动器。(8)此外，本发明的压电振动器，在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的 空腔内密封具有与一对激振电极电连接的一对装配电极的压电振动片，其中包括一对装配图案，形成在所述空腔内的所述基底基板，分别与所述一对装配电极电连接，并支撑所述 压电振动片；接合电极膜，以包围所述空腔的周围的状态，形成在所述基底基板和所述盖基 板中的至少任一个的接合面；一对贯通孔，以使所述空腔内和外部连通的方式形成在所述 基底基板；一对贯通电极，以分别堵塞所述一对贯通孔的方式设置，并且以对所述一对装配 图案分别电连接的方式构图在所述空腔内的所述基底基板上；以及吸气材料，密封于所述 空腔内，通过加热吸收所述空腔内的氧。这时，能够发挥与上述(1)中所记载的压电振动器的制造方法同样的作用效果。(9)所述吸气材料形成在所述基底基板或所述盖基板的任一个上也可。这时，能够发挥与上述(2)中所记载的压电振动器的制造方法同样的作用效果。(10)此外，本发明的振荡器，将上述⑶或(9)中所记载的压电振动器作为振子电 连接至集成电路。(11)此外，本发明的电子设备，使上述⑶或(9)中所记载的压电振动器与计时部 电连接。(12)此外，本发明的电波钟的特征在于，使上述本发明的压电振动器与滤波部电 连接。依据上述振荡器、电波钟及电子设备，具有高质量化、高性能化、低成本化及高效 率化的压电振动器，因此同样能实现高质量化、高性能化、低成本化及高效率化。(发明效果)依据本发明的压电振动器，使空腔内的真空度极力接近真空状态，并确保适宜串 联谐振电阻值，因此能够实现高质量化、高性能化。此外，适宜调整频率使各个压电振动片 在标称频率的范围内振动，从而能进一步高质量化、高性能化。此外，依据本发明的压电振动器的制造方法，在切断压电振动器用圆片体之前一 边测量串联谐振电阻值一边调整吸气，因此能以低成本且高效率地制造上述的压电振动 器。此外，在切断压电振动器用圆片体之前一边测量频率一边进行频率调整，从而能以更低 成本且高效率地制造上述的压电振动器。此外，依据本发明的振荡器、电子设备及电波钟，由于具有上述的压电振动器，同 样能实现高质量化、高性能化、低成本化及高效率化。


图1是用本发明第一实施方式的压电振动器的制造方法来制造的压电振动器的 概略斜视图。图2是表示图1所示的压电振动器的内部的图，是俯视拆下盖基板的状态的图。图3是沿图2所示的剖面箭头A-A的图。图4是沿图2所示的剖面箭头B-B的图。图5是图1所示的压电振动器的分解斜视图。图6是俯视用于图1所示的压电振动器的压电振动片的图。图7是仰视用于图1所示的压电振动器的压电振动片的图。图8是沿图6所示的剖面箭头C-C的图。图9是表示本发明压电振动器的制造方法的第一实施方式的流程图。
图10是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的俯视图。图11是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的部分斜视图。图12是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的部分斜视图。图13是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的部分斜视图。图14是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的部分斜视图。图15是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为基底 基板的基底基板用圆片的部分斜视图。图16是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为盖基 板的盖基板用圆片的俯视图。图17是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为盖基 板的盖基板用圆片的部分斜视图。图18是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为盖基 板的盖基板用圆片的部分斜视图。图19是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是后面成为盖基 板的盖基板用圆片的部分斜视图。图20是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是接合基底基板 用圆片和盖基板用圆片的压电振动器用圆片体的分解斜视图。图21是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是基底基板用圆 片和盖基板用圆片的部分斜视图。图22是沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是基底基板用圆 片和盖基板用圆片的部分斜视图。图23是表示本发明压电振动器的制造方法的第二实施方式的流程图。图24是沿着图23所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是从基底基板 用圆片的底面侧观看实施外部电极形成工序后的压电振动器用圆片体的图。图25是沿着图23所示的流程图制造压电振动器时的一个工序图，是表示在图24 所示的压电振动器用圆片体的区域Y中，用调整装置实施吸气工序的状态的图。图26是沿图25所示的剖面箭头D-D的图。图27是表示本发明压电振动器的制造方法的第三实施方式的流程图。图28是表示用本发明的压电振动器的制造方法来制造的压电振动器的变形例的 图，是俯视拆下盖基板的状态的图。图29是沿图28所示的剖面箭头E-E的图。图30是表示本发明的振荡器的一个实施方式的结构图。图31是表示本发明的电子设备的一个实施方式的结构图。图32是表示本发明的电波钟的一个实施方式的结构图。
附图标记说明C空腔；1、80压电振动器；2基底基板；3盖基板；4、81压电振动片；10压电振动 器用圆片体；20基底基板用圆片；21 —对装配图案；22、82 —对贯通孔；23 —对贯通电极； 26吸气材料；30盖基板用圆片；31凹部；32接合电极膜；45—对激振电极；46、47 —对装配 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。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照图1至图22，对本发明的压电振动器的制造方法以及用该制造方法来 制造的压电振动器的第一实施方式进行说明。用本实施方式的制造方法来制造的压电振动器1，如图1至图5所示，是在互相阳 极接合的基底基板2与盖基板3之间形成的空腔C内密封了具有与一对激振电极45电连 接的一对装配电极46、47的压电振动片4的表面安装型(2层构造型)压电振动器1。该压电振动器1包括一对装配图案21，形成在空腔C内的基底基板2，分别与一 对装配电极46、47电连接，并且支撑压电振动片4 ；接合电极膜32，以包围空腔C的周围的 状态形成在盖基板3的接合面；一对贯通孔22，以使空腔C内和外部连通的方式形成在基 底基板2 ；—对贯通电极23，以分别堵塞一对贯通孔22的方式设置，并且以分别与一对装配 图案21电连接的方式构图在空腔C内的基底基板2上；以及吸气材料26，密封于空腔C内， 并通过加热吸收空腔C内的氧。此外，在图5中，为了方便图示而省略了 一对激振电极45、一对装配电极46、47、后 面描述的引出电极49、50及重锤金属膜51的图示。压电振动片4如图6及图7所示，是用水晶、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的 音叉型振动片，在被施加规定电压时振动。该压电振动片4包括平行配置的一对振动腕部40、41 ；将该一对振动腕部40、41 的基端侧固定成一体的基部42 ；形成在一对振动腕部40、41的外表面上并使一对振动腕部 40,41振动的由第一激振电极43和第二激振电极44构成的一对激振电极45 ；以及与该一 对激振电极45分别电连接的一对装配电极46、47。此外，本实施方式的压电振动片4具备在一对振动腕部40、41的两主表面上沿着 该振动腕部40、41的长边方向X分别形成的沟部48。该沟部48从振动腕部40、41的基端 一侧形成至大致中间附近。由第一激振电极43和第二激振电极44构成的激振电极45是使一对振动腕部40、 41以规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40、41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8所示，第一激振电极43主要形 成在一个振动腕部40的沟部48上和另一振动腕部41的两侧面上，第二激振电极44主要 形成在一个振动腕部40的两侧面上和另一振动腕部41的沟部48上。此外，第一激振电极43及第二激振电极44如图6及图7所示，在基部42的两主 表面上，分别经由引出电极49、50电连接至一对装配电极46、47。再者压电振动片4成为经 由该一对装配电极46、47被施加电压。
此外，上述的一对激振电极45、一对装配电极46、47及引出电极49、50，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40、41的前端覆盖了用于进行调整(频率调整)的重锤金 属膜51，以使本身的振动状态在规定频率的范围内振动。再者，该重锤金属膜51分为粗调 频率时使用的粗调膜51a和微调时使用的微调膜51b。利用该粗调膜51a及微调膜51b进 行频率调整，从而能够将一对振动腕部40、41的频率收缩在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，以在基底基板2的一对装配图案21 上承载基部42的状态下，通过导电粘合剂E来装配。这时，压电振动片4成为在由后面描 述的盖基板3的凹部31和基底基板2形成的空腔C内收容的状态。再者，作为压电振动片 4的装配方法，并不限于使用导电粘合剂E，也可以用金等的凸点(bump)连接。上述基底基板2由碱石灰玻璃构成，如图1至图5所示，形成为板状。并且，在接 合盖基板3的接合面27—侧，形成有一对装配图案21、一对贯通孔22、一对贯通电极23、和 吸气材料26。一对装配图案21如图2至图5所示，由分别用导电材料形成的第一装配图案21a 及第二装配图案21b构成。第一装配图案21a及第二装配图案21b分别电性切断，并且以 与盖基板3的接合电极膜32电性切断的方式形成。然后，第一装配图案21a与压电振动片 4的一个装配电极46电连接，第二装配图案21b与压电振动片4的另一装配电极47电连接。一对贯通孔22如图2、图3及图5所示，由沿着基底基板2的厚度方向而设置的第 一贯通孔22a及第二贯通孔22b构成。第一贯通孔22a及第二贯通孔22b形成在不与盖基 板3的接合电极膜32接触的位置。一对贯通电极23由第一贯通电极23a及第二贯通电极23b构成。而且，第一贯通 电极23a由以用导电材料堵塞第一贯通孔22a的方式形成的第一贯通孔电极24a和以使该 第一贯通孔电极24a电连接至第一装配图案21a的方式设置的导电膜即第一引出电极膜 25a构成。同样地，第二贯通电极23b由以用导电材料堵塞第二贯通孔22b的方式形成的第 二贯通孔电极24b和以使该第二贯通孔电极24b电连接至第二装配图案21b的方式设置的 导电膜即第二引出电极膜25b构成。此外，第一贯通电极23a及第二贯通电极23b均以与 盖基板3的接合电极膜32电性切断的方式形成。S卩，第一贯通电极23a经由第一装配图案21a及压电振动片4的一个装配电极46， 与压电振动片4的第一激振电极43电连接。同样地，第二贯通电极23b经由第二装配图案 21b及压电振动片4的另一装配电极47，与压电振动片4的第二激振电极44电连接。因而， 通过利用该一对贯通电极23施加规定电压，来使一对振动腕部40、41以规定频率沿接近、 分离的方向振动。而且，一对贯通电极23不会受到盖基板3的接合电极膜32的影响。吸气材料26如图2及图5所示，俯视基底基板2时，形成在不与压电振动片4重 叠的位置。吸气材料26例如通过铝的覆盖膜等来形成。此外，在后述的本实施方式的制造 方法的吸气工序S51中，吸气材料26处于被适宜量加热的状态，以使空腔C内的真空度适 宜。再者，本实施方式的吸气材料26形成在基底基板2上的2个部位，但形成的部位数并 无限制，既可以为1个部位也可以为3个部位以上。此外，如图1所示，在基底基板2的底面以将角部进行倒角的方式形成有缺口部
1329。然后，从该缺口部29的短边侧到基底基板2的底面的一部分形成有导电膜，构成第一 外部电极61及第二外部电极62。如图3所示，该第一外部电极61与第一贯通电极23a电 连接，第二外部电极62与第二贯通电极23b电连接。即，第一外部电极61经由第一贯通电 极23a及第一装配图案21a，与压电振动片4的一个装配电极46电连接。同样地，第二外 部电极62经由第二贯通电极23b及第二装配图案21b，与压电振动片4的另一装配电极47 电连接。上述盖基板3与基底基板2同样由碱石灰玻璃构成，如图1至图5所示，以能对基 底基板2叠合的大小形成为板状。并且，在接合基底基板2的接合面一侧形成有空腔C用 的凹部31和接合电极膜32。凹部31设置成为构成可以密封装配于上述基底基板2的一对装配图案21的压电 振动片4的空腔C的一部分。此外，由凹部31形成的空腔C内的真空度，经后面描述的本 实施方式的制造方法中的吸气工序S51而调整为得到适宜串联谐振电阻值。接合电极膜32以包围凹部31的周围的方式用导电膜形成在盖基板3的接合面。 即，利用该接合电极膜32施加电压，从而可以阳极接合基底基板2和盖基板3。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的第一外部电极61及 第二外部电极62施加规定的驱动电压。由此，能够经由一对贯通电极23、一对装配图案21、 一对装配电极46、47及引出电极49、50，对由第一激振电极43及第二激振电极44构成的一 对激振电极45施加所述驱动电压，并能使一对振动腕部40、41以规定频率沿着接近或分离 的方向振动。再者，利用该一对振动腕部40、41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。下面，参照图9所示的流程图并借助图10至图22，对上述压电振动器1的制造方 法进行说明。最初，进行压电振动片制作工序SlO而制作图6至图8所示的压电振动片4。具体 而言，首先将未加工的朗伯(Lambert)水晶以规定角度切片而做成一定厚度的圆片。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，做成规定厚度的圆片。接着，对圆片实施清洗等的适当处理后，利用光刻技术 来将该圆片构图成为压电振动片4的外形形状，并且进行金属膜的成膜及构图，形成一对 激振电极45、引出电极49、50、一对装配电极46、47及重锤金属膜51。由此，能够制作多个 压电振动片4。此外，在制作压电振动片4之后，先进行谐振频率的粗调。这是通过对重锤金属膜 51的粗调膜51a照射激光而使一部分蒸发，从而改变重量来进行的。此外，将谐振频率更加 高精度地调整的微调是在装配后进行的。对此将在后面进行说明。然后，进行将后面成为基底基板2的基底基板用圆片20制作到如图10所示，刚要 进行装配工序S41前的状态的基底圆片制作工序S20。此外，用于说明的图11至图15为了 方便图示而示出非圆片状而小片化的状态的基底基板2，实际上在加工圆片状的基底基板 用圆片20。首先，将碱石灰玻璃研磨加工至规定厚度并加以清洗后，如图11所示，形成通过 蚀刻等来除去了最表面的加工变质层的圆板状的基底基板用圆片20。其次，通过蚀刻等来 在基底基板用圆片20的底面形成多个缺口部29(S21)。由此，如图12所示，在将基底基板用圆片20切断成各个压电振动器1时底面的角部成为被倒角的状态。接着，进行通过喷射加工等来在基底基板用圆片20沿行列方向形成多个一对贯 通孔22的贯通孔形成工序S22。这时，如图13所示，一对贯通孔22形成为在叠合两圆片 20,30而形成了多个空腔C时，使各空腔C内和外部分别连通。即，一对贯通孔22不会形成 在基底基板用圆片20的接合面27。接着，进行通过蒸镀或溅镀等来在基底基板用圆片20沿行列方向形成多个一对 装配图案21的装配图案形成工序S23。这时，如图14所示，形成为在叠合两圆片20、30而 形成多个空腔C时，使一对装配图案21分别收容于各空腔C内。S卩，一对装配图案21不会 形成在基底基板用圆片20的接合面27，与后面描述的盖基板用圆片30的接合电极膜32电 性切断。接着，进行通过蒸镀或溅镀等来在基底基板用圆片20沿行列方向形成多个一对 贯通电极23的贯通电极形成工序S24。如图15所示一对贯通电极23以在叠合两圆片20、 30而形成了多个空腔C时，与各空腔C内的一对装配图案21分别电连接的方式分别形成在 空腔C内。具体而言，作为一对贯通电极23，在各空腔C内形成第一贯通孔电极24a及第一 引出电极膜25a和第二贯通孔电极24b及第二引出电极膜25b。该一对贯通电极23不会形 成在基底基板用圆片20的接合面27，因此与盖基板用圆片30的接合电极膜32电性切断。 由此，能够不受盖基板用圆片30的接合电极膜32的影响而经由一对贯通电极23实现与一 对装配图案21的导通。经过以上所示的基底圆片制作工序S20，就会形成如图10所示那样的基底基板用 圆片20。接着，进行将后面成为盖基板3的盖基板用圆片30制作到如图16所示，刚要进行 装配工序S41前的状态的盖圆片制作工序S30。此外，用于说明的图17至图19为了方便 图示而示出非圆片状而小片化的状态的盖基板3，但实际上在加工圆片状的盖基板用圆片 30。首先，将碱石灰玻璃研磨加工至规定厚度并加以清洗后，如图17所示，通过蚀刻 等来形成除去了最表面的加工变质层的圆片状的基底基板用圆片20(S31)。接着，如图18 所示，进行通过蚀刻等来在盖基板用圆片30的一个面沿行列方向形成多个空腔C用的凹部 31的空腔形成工序S32。然后，如图19所示，进行通过蒸镀或溅镀等来在盖基板用圆片30 的接合面形成接合电极膜32的接合电极膜形成工序S33。由此，接合电极膜32设置成为在 接合两圆片20、30后包围空腔C的周围的状态。经过以上所示的盖圆片制作工序S30，就会形成如图16所示那样的盖基板用圆片 30。接着，进行通过接合如上述那样制作的多个压电振动片4、基底基板用圆片20及 盖基板用圆片30来制作图20所示的压电振动器用圆片体10的圆片体制作工序S40。此 外，在图20中为了方便图示而示出分解压电振动器用圆片体10的状态。此外，在图20至图 22中为了方便图示而省略了压电振动片4的一对激振电极45、引出电极49、50、一对装配电 极46、47及重锤金属膜51的图示。此外，在图21及图22中为了方便图示而示出非圆片状 而小片化的状态的基底基板2及盖基板3，并省略了压电振动片4上的各电极膜43、44、46、 47,49,50及重锤金属膜51的图示。
首先，如图21所示，进行以对基底基板用圆片20上形成有多个的一对装配图案21 重叠一对装配电极46、47的方式装配压电振动片4的装配工序S41。具体而言，以使压电振 动片4的基部42与一对装配图案21重叠的方式承载后，用导电粘合剂E来装配。由此，第 一装配图案21a与压电振动片4的一个装配电极46电连接，第二装配图案21b与压电振动 片4的另一装配电极47电连接。接着，进行将两圆片20、30叠合而使压电振动片4分别收容于多个空腔C内的叠 合工序S42。这时，以未图示的基准标记等为标志，对准到准确位置也可。此外，这时，如图 22所示，吸气材料26也以分别收容于多个空腔C内的方式通过蒸镀或溅镀等来形成。由 此，吸气材料26在接合两圆片20、30后会密封于各空腔C内。接着，进行利用接合电极膜32来将已叠合的两圆片20、30阳极接合的接合工序 S43。具体而言，将两圆片20、30置于未图示的阳极接合装置，对介于基底基板用圆片20和 盖基板用圆片30之间的接合电极膜32，在规定温度气氛下施加规定电压。这样，在接合电 极膜32与基底基板用圆片20的界面发生电化学反应，使两者分别牢固地密合而阳极接合。 由此，能够得到将接合电极膜32介于中间而接合基底基板用圆片20和盖基板用圆片30的 压电振动器用圆片体10。由此，如图20所示，能够制作出在两圆片20、30之间形成的多个 空腔C内分别密封了压电振动片4的压电振动器用圆片体10。接着，进行加热密封于压电振动器用圆片体10的各空腔C内的吸气材料26而调 整空腔C内的真空度的吸气工序S51。具体而言，将压电振动器用圆片体10收容于未图示 的夹具后，置于未图示的调整装置。然后，在调整装置内对一对贯通电极23施加规定电压 而使压电振动片4振动，测量串联谐振电阻值。基于该串联谐振电阻值，通过从基底基板用 圆片20侧照射激光来加热吸气材料26，按适宜次数进行吸气。此外，压电振动片4的串联谐振电阻值最好能同时测量多个。即，最好对多个一对 贯通电极23同时施加规定电压，而使多个压电振动片4同时振动，测量各个串联谐振电阻 值。由此，缩短测量串联谐振电阻值的时间，并能提高制造压电振动器1的作业效率。此外，作为吸气的适宜次数的判断方法，有按每种压电振动器1预先设定串联谐 振电阻值的阈值，在小于该阈值时判断为适宜的方法。此外，也可以这样判断存储刚要吸 气前的串联振动电阻值后进行吸气，并算出与在刚吸气后的串联振动电阻值的变化比例， 将该变化比例与预先设定的值进行比较，从而进行判断。接着，进行利用激光等来将压电振动器用圆片体10切断成各个压电振动器1的切 断工序S52。具体而言，将压电振动器用圆片体10收容于未图示的夹具后，用未图示的切断 装置来切断。在结束切断工序S52后，进行通过溅镀或蒸镀等在基底基板用圆片20形成成为第 一外部电极61及第二外部电极62的导电膜的外部电极形成工序(S53)。其后，进行微调各个压电振动器1的频率而收缩在规定范围内的微调工序(频率 调整工序)(S54)。具体说明，则对两外部电极61、62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盖基板3而照射激光，使重锤金属膜51的微调膜51b蒸 发。由此，一对振动腕部40、41的前端侧的重量发生变化，因此能够将压电振动片4的频率 微调到落入标称频率的规定范围内。接着，进行内部的电特性检查。即，测定压电振动片4的谐振频率、谐振电阻值、驱
16动电平值(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 特性值等一并核对。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(S55)。由此，制造出如图1所示那样的压电振动器1。依据上述的压电振动器的制造方法，特别是，通过吸气工序S51来调整空腔C内的 真空度时，利用一对贯通电极23使密封于空腔C内的压电振动片4振动，一边测量压电振 动片4的串联谐振电阻值一边加热吸气材料26。即，如上述那样压电振动片4可经由一对 装配电极46、47、一对装配图案21、一对贯通电极23，与外部导通。因而，通过对一对贯通电 极23施加规定电压，能够对一对激振电极45施加电压，并能使压电振动片4振动。而且，一对贯通电极23及一对装配图案21分别设置在压电振动器用圆片体10的 所有空腔C内，并且与接合电极膜32电性切断。因而，可使各个压电振动片4个别地振动。 因而，能够在切断压电振动器用圆片体10之前，一边测量各个压电振动器1的串联谐振电 阻值，一边个别地调整空腔C内的真空度。因此，能够不做过剩或不足的吸气而进行吸气调 整，并能使空腔C内的真空度尽量接近真空状态。因而，能够确保适宜串联谐振电阻值。其 结果是，能够制作高质量化、高性能化的压电振动器1。此外，由于能够在进行切断工序S52前进行吸气调整而确保适宜串联谐振电阻 值，无需以往那样将小片化的无数个压电振动器1个别地置于调整装置。因而，能够实现压 电振动器1的制造的低成本化及作业的高效率化。此外，由于能防止过剩吸气，能大幅削减 不可修复的不合规格产品的发生频率。此外，吸气材料26形成在基底基板用圆片20，因此在通过吸气工序S51来加热吸 气材料26时，能够使加热尽量不会影响到压电振动片4。因而，能够实现进一步的高质量 化、高性能化。此外，利用激光加热吸气材料26而进行吸气调整。并且，从形成有吸气材料26的 基底基板用圆片20 —侧照射激光。在此，一般光束在光路上存在不同折射率的物质时，会在其界面上折射。因而，为 了使光束入射到所瞄准的点，需要考虑折射。因此，在折射次数较多的情况下，难以使光束 入射到所瞄准的位置。但是，在本实施方式中，从形成有吸气材料26的基底基板用圆片20—侧照射激 光，因此能够使加热吸气材料26的激光仅在进入基底基板用圆片20时折射。由此，能够将 折射的影响抑制到最小限度，并能使激光高精度地照射吸气材料26的所瞄准的位置。因 而，能更加准确地进行吸气调整。(第二实施方式)接着，参照图23至图26，对本发明的压电振动器的制造方法以及用该制造方法来 制造的压电振动器的第二实施方式进行说明。此外，在该第二实施方式中对于与第一实施 方式相同的部分采用相同的附图标记并省略其说明，仅对不同点进行说明。如图23的流程图所示，在本实施方式的压电振动器的制造方法中，在进行吸气工 序(S51)前实施外部电极形成工序(S53)。此外，在进行吸气工序(S51)时，同时测量多个 密封于空腔C内的压电振动片4的串联谐振电阻值。此外，用本实施方式的制造方法来制 造的压电振动器与上述的第一实施方式的压电振动器1相同。以下，对本实施方式的压电振动器的制造方法进行说明。
首先，与上述的第一实施方式同样地实施至圆片体制作工序(S40)。此外，作为基 底基板用圆片20，最好采用透明的圆片。其次，如图24所示，在压电振动器用圆片体10的基底基板用圆片20的底面侧，形 成多个由第一外部电极61及第二外部电极62构成的一对外部电极63 (外部电极形成工 序；S53)。由此，压电振动器用圆片体10的基底基板用圆片20的底面侧，以所述行列方向 形成多个一对外部电极63。此外，在图24中为了方便图示而省略了形成在基底基板圆片 20上的缺口部29的图示。在此，对进行外部电极形成工序时形成的各一对外部电极63的配置进行详细说明。在本实施方式中，将与同一空腔C内的一对贯通电极23的各个贯通电极电连接的 第一外部电极62及第二外部电极63，都以等间隔在所述行列方向的一个方向Dl形成。此 外，沿着所述行列方向中与所述一个方向Dl正交的另一方向D2形成多个一对外部电极63。 而且，通过在所述另一方向D2邻接的各一对外部电极63之间形成间隙，使在所述另一方向 D2邻接的各一对外部电极63电性切断的方式形成。如以上那样通过形成一对外部电极63，排列多个沿着所述另一方向D2电性切断 的一对外部电极63而成的一对外部电极的串64，在所述一个方向Dl隔着间隔形成多个。其次，如图25及图26所示，加热密封于压电振动器用圆片体10的各空腔C内的 吸气材料26而调整空腔C内的真空度(吸气工序；S51)。这时，利用图25所示的调整装置 70，同时测量多个压电振动片4的串联谐振电阻值的情况下进行。此外，图25所示的调整 装置70示出通过后面描述的一对测量腕部71对图24所示的压电振动器用圆片体10的二 点划线表示的区域Y的一对外部电极63施加的状态。在此，说明吸气工序之前，对调整装置70进行说明。调整装置70包括对第一及第二外部电极61、62分别施加电压的一对测量腕部 71 ；控制该一对测量腕部71的调整装置主体75 ；以及设置(set)压电振动器用圆片体10 的未图示的被设置部。在图示的例子中，一对测量腕部71以互相平行延伸并隔着间隔而设置，该间隔大 于例如一对外部电极63间的间隔。此外，一对测量腕部71的长度成为例如位于基底基板 用圆片20的所述一个方向Dl中央附近的一对外部电极的串64中沿着所述另一方向D2的 长度的一半长度。此外，在一对测量腕部71设有对一对外部电极63施加规定电压的多个一对接触 线72。一对接触线72分别设置在一对测量腕部71中互相对置的位置。此外，一对接触 线72沿着一对测量腕部71的延伸方向以等间隔设有多个，在图示的例子中，该间隔与例如 邻接的各一对外部电极63之间的沿着所述另一方向D2的中心间间隔相同。此外，如图26所示，一对接触线72用例如金属线材料形成，从各测量腕部71的下 表面分别朝着另一测量腕部71 —侧即内侧延伸，并且随着朝内侧逐渐朝向下侧地湾曲并 延伸。此外，各一对接触线72与后面描述的控制部77分别电连接，成为由控制部77独 立控制的结构。
如图25所示，调整装置主体75包括拍摄设置在被设置部的压电振动器用圆片体 10的摄影单元76 ；基于摄影单元76拍摄的图像判定施加规定电压的施加对象即多个一对 外部电极63的位置并控制一对测量腕部71的动作的控制部77 ；以及由控制部77控制的 激光照射单元78。在本实施方式中，控制部77构成为在通过一对接触线72来对一对外部电极63施 加了时，可以测量与该一对外部电极63电连接的压电振动片4的串联谐振电阻值及频率。接着，对利用上述的调整装置70实施的吸气工序进行说明。最初，调整装置70的操作者将压电振动器用圆片体10以能用摄影单元76拍摄基 底基板用圆片20的底面侧的状态设置在调整装置70的被设置部。这时，以在未图示的夹 具中收容压电振动器用圆片体10的状态设置也可。其次，操作者利用电连接至控制部77的未图示的操作部等，使调整装置70的摄影 单元76拍摄形成在基底基板用圆片20上的多个一对外部电极63。其次，控制部77基于从摄影单元76取得的图像判定各一对外部电极63所形成的位置。其次，控制部77基于判定的各一对外部电极63的位置，设定施加对象。在本实施 方式中，作为施加对象，控制部77设定一对外部电极的串64的全体或部分(例如，位于上 述的图24所示的区域Y内的一对外部电极63等)。其次，如图25及图26所示，控制部77使一对测量腕部71移动，以使多个一对接 触线72接触于作为施加对象而设定的多个一对外部电极63。其次，控制部77对施加对象即多个一对外部电极63同时施加，对多个一对贯通电 极23施加规定电压而使压电振动片4振动并测量串联谐振电阻值。而且，控制部77基于 测量的串联谐振电阻值使激光照射单元78照射激光，加热吸气材料26而进行吸气。此外， 当基底基板用圆片20透明时，能更加可靠地用激光加热吸气材料26。其次，在适应性地进行设有当前施加对象即多个一对外部电极63的空腔C内的吸 气后，控制部77将施加对象变更为其它多个一对外部电极63，对压电振动器用圆片体10的 所有空腔C适应性地进行吸气。经以上工序结束吸气工序。依据以上所示的压电振动器的制造方法，能够发挥与上述的第一实施方式同样的 作用效果。此外，使多个压电振动片4同时振动，并能同时测量多个压电振动片4的串联谐振 电阻值，因此能缩短测量串联谐振电阻值的时间，能进一步提高制造压电振动器1的作业效率。此外，由于外部电极形成工序先于吸气工序实施，在吸气工序中对一对贯通电极 23施加时，使一对接触线72等的施加用电极接触于面积比这些一对贯通电极23大的一对 外部电极63即可。因而，可更加容易地对一对贯通电极23进行施加，并能进一步提高制造 压电振动器1的作业效率。(第三实施方式)接着，参照图27，对本发明的压电振动器的制造方法以及用该制造方法来制造的 压电振动器的第三实施方式进行说明。此外，在该第三实施方式中，对于与第二实施方式中的构成要素相同的部分采用相同的附图标记并省略其说明，仅对不同点进行说明。如图27的流程图所示，在本实施方式的压电振动器的制造方法中，在接合工序 (S43)后且在切断工序(S52)前实施微调工序(S54)。而且，吸气工序(S51)先于微调工序 (S54)实施。再者，用本实施方式的制造方法来制造的压电振动器，与上述的第二实施方式 的压电振动器1相同。以下，对本实施方式的压电振动器的制造方法进行说明。首先，与上述的第二实施方式同样地实施至吸气工序(S51)。其次，在压电振动器用圆片体10的状态下实施微调工序。这时，利用第二实施方 式所示的调整装置70，同时测量多个密封于空腔C内的压电振动片4的频率。依据以上所示的压电振动器的制造方法，能够发挥与上述第二实施方式同样的作 用效果。此外，通过微调工序，调整压电振动片4的频率时，利用一对贯通电极23使密封于 空腔C内的压电振动片4振动，一边测量压电振动片4的频率一边进行频率调整。在此，如 上所述，即使在压电振动器用圆片体10的状态下，也可经由一对贯通电极23及一对装配图 案21使各个压电振动片4个别地振动。因而，在切断压电振动器用圆片体10之前，能够一 边测量各个压电振动器1的频率一边个别地进行频率调整。由此，能适宜调整压电振动器 1的频率，并能使之在标称频率的范围内振动，因此能够将压电振动器1高质量化、高性能 化。此外，在进行切断工序之前进行频率调整而能够使压电振动器1的频率落入标称 频率内，因此不需要以往那样将小片化的无数个压电振动器1个别地收容于夹具，并将该 夹具置于频率调整机的繁杂作业。因而，能够实现制造压电振动器1时的低成本化及作业 的高效率化。而且，由于无需将各个压电振动器1收容于夹具并进行频率调整，消除夹具尺寸 的不均勻对频率调整时的加工精度的影响。因而，在频率调整中压电振动器1的构成品被 错误加工的可能性极低，能够将压电振动器1更加高质量化。此外，在进行微调工序时，同时测量多个密封于空腔C内的压电振动片4的频率。 由此，在微调工序中，缩短了测量频率的时间，能够更加高效率地制造压电振动器1。此外，由于吸气工序先于微调工序实施，所以成为影响空腔C内的压电振动片4的 频率的一个要因的空腔C内的真空度，在进行微调工序时会被预先调整。因而，在微调工序 中调整的压电振动片4的频率不受吸气工序的影响，能够制造确保适宜串联谐振电阻值的 基础上调整为适宜频率的压电振动器1。此外，在本实施方式中，同时测量多个密封于空腔C内的压电振动片4的频率，但 并不限于此。此外，在本实施方式中，设吸气工序先于微调工序实施，但两工序的顺序相反也 可。再者，在本实施方式中，设外部电极形成工序先于微调工序实施，但两工序的顺序相反 也可。此外，在本实施方式中制造的压电振动器构成为图28及图29所示的压电振动器 80也可。在图29所示的压电振动器80中，形成为在从底面观看基底基板2时，使纵剖面图中在压电振动片81的一对振动腕部40、41的前端侧形成的外部电极即第二外部电极62不 与一对振动腕部40、41的前端重叠。在图示的例子中，例如将压电振动片81形成为在长边 方向X上小于上述的压电振动器1的压电振动片4而使之不重叠。依据图29所示的压电振动器80，为了调整频率，在对基底基板2(基底基板用圆片 20)沿其厚度方向照射激光而除去压电振动片81上的重锤金属膜时，激光的照射也不会因 第二外部电极62而受到阻碍，能够更加容易且可靠地实施微调工序。此外，在图29所示的压电振动器80中，一对贯通孔82的纵剖面图形状成为从基 底基板2的上表面随着往下表面直径逐渐扩大的锥形状，但并不限于此。例如，第一实施方 式及第二实施方式的压电振动器1所示的剖面图直线(straight)形状的一对贯通孔22也 可。再者，在图29所示的压电振动器80中，不同于第一实施方式及第二实施方式的压 电振动器1，而在基底基板2的底面没有形成缺口部29，但形成也可。接着，参照图30，对本发明的振荡器的一个实施方式进行说明。图30是表示具备 压电振动器1的振荡器的结构的图。此外，在以下所示的各实施方式中，示出作为压电振动 器采用第一至第三实施方式所示的压电振动器1的情形，但采用第三实施方式的变形例所 示的压电振动器80也能发挥同样的作用效果。本实施方式的振荡器100如图30所示，构成为将压电振动器1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， 能够附加钟表用单功能振荡器等的功能之外，还能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，由于具备高质量化、高性能化、低成本化 及高效率化的压电振动器1，能使振荡器100本身也高质量化、高性能化、低成本化及高效率化。接着，参照图31，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。最初本实施方式的便携信息设备 110为例如以便携电话为首的，发展并改良了传统技术中的手表的设备。是这样的设备外 观类似于手表，在相当于文字盘的部分配置液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻 等。此外，在用作通信机时，从手腕取下，通过内置于带的内侧部分的扬声器及麦克风，可进 行与传统技术的便携电话同样的通信。但是，与传统的便携电话相比，明显小型且轻量。本实施方式的便携信息设备(电子设备)110如图31所示，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。该电源部111上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、和检测各功能部的电压的电压检测部116。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，通过压电振动片4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与基站进行收发信息的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输入的信号放大到规定电平。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规 定值时，检测其电压降后通知控制部112。这时的规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。S卩，通过电压检测部116和控制部112，能够禁止通信部114的动作，并在显示部 115做提示。该提示可为文字消息，但作为更加直接的提示，在显示部115的显示画面的顶 部显示的电话图像上打“ X (叉)”也可。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100，由于具备高质量化、高性能化、低 成本化及高效率化的压电振动器1，能使便携信息设备100本身也高质量化、高性能化、低 成本化及高效率化。接着，参照图32，就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。图32是表示具有上述的压电振动器1的电波钟的结构的图。如图32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，并具有自动修正为准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。参照图32，对电波钟130的功能性结构进行说明。天线132接收40kHz或60kHz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调制为40kHz或60kHz的载波的电波。接收的长波的标准电波通过放大器 133放大，通过具有多个压电振动器1的滤波部131来滤波并调谐。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 谐振频率的压电振动器部134、135。而且，滤波后的规定频率的信号通过检波、整流电路136来检波并解调。接着，经 由波形整形电路137而抽出定时码，由CPU138计数。在CPU138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。载波为40kHz或60kHz，因此压电振动器部134、135优选具有上述的音叉型结构的 振动器。若以60kHz为例，则作为音叉型振动器用的尺寸例，可按全长约为2. 8mm、基部42 的宽度尺寸约为0. 5mm的尺寸构成。如上所述，依据本实施方式的电波钟130，由于具备高质量化、高性能化、低成本化 及高效率化的压电振动器1，能使电波钟130本身也高质量化、高性能化、低成本化及高效率化。以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体结构并不局限于该 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，在上述各实施方式中，将空腔C用的凹部31及接合电极膜32分别形成在盖 基板用圆片30。但是，都形成在基底基板用圆片20也可，此外，也可以形成在两圆片20、30。此外，压电振动片4、81只要具备与一对激振电极45电性接合的一对装配电极46、 47，就无特别的限制。此外，在上述各实施方式中，在吸气工序S51中，用激光来加热吸气材料26，但也 可以不使用激光。此外，在上述各实施方式中，吸气材料26形成在基底基板用圆片20，但只要密封 于空腔C内，就无限制。
2权利要求
一种压电振动器的制造方法，一次性制造多个压电振动器，该压电振动器在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封了具有电连接于一对激振电极的一对装配电极的压电振动片，其特征在于，包括空腔形成工序，在基底基板用圆片和盖基板用圆片中的至少任一圆片，形成多个叠合两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部；接合电极膜形成工序，在所述两圆片中的至少任一圆片的接合面形成接合电极膜；装配图案形成工序，在形成了多个所述空腔时，以分别收容于各空腔内的方式在所述基底基板用圆片形成多个一对装配图案；贯通孔形成工序，当形成了多个所述空腔时，以使各空腔内和外部分别连通的方式在所述基底基板用圆片形成多个一对贯通孔；贯通电极形成工序，用导电材料堵塞所述一对贯通孔，并且在形成了多个所述空腔时以分别收容于各空腔内的状态分别对所述一对装配图案电连接的方式，在所述基底基板用圆片上对导电材料的一部分进行构图而形成多个一对贯通电极；装配工序，在结束所述各工序后，以对所述一对装配图案叠合所述一对装配电极的方式装配多个所述压电振动片；叠合工序，在所述装配工序后，使所述两圆片叠合而在所述空腔内收容所述压电振动片，并且以在所述空腔内收容的方式形成通过加热来吸收氧的吸气材料；接合工序，在所述叠合工序后，利用所述接合电极膜而阳极接合所述两圆片，制作压电振动器用圆片体；吸气工序，在所述接合工序后，利用所述一对贯通电极而使密封于所述空腔内的所述压电振动片振动，一边测量串联谐振电阻值一边加热所述吸气材料而调整空腔内的真空度；以及切断工序，在全部的所述空腔内的真空度调整结束后，切断所述压电振动器用圆片体而小片化为多个所述压电振动器。
2.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中，在进行所述叠合工序时，以在所述基底基板用圆片或所述盖基板用圆片中的任一圆片 形成的方式收容所述吸气材料。
3.如权利要求2所述的压电振动器的制造方法，其中，在进行所述吸气工序时，用激光从形成有所述吸气材料的圆片侧加热所述吸气材料。
4.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中，在进行所述吸气工序时，同时测量多个密封于所述空腔内的所述压电振动片的串联谐 振电阻值。
5.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中，在所述接合工序后且在所述切断工序前，具备频率调整工序，以利用所述一对贯通电 极使密封于所述空腔内的所述压电振动片振动，并一边测量压电振动片的频率一边进行频率调整。
6.如权利要求5所述的压电振动器的制造方法，其中，在进行所述频率调整工序时，同时测量多个密封于所述空腔内的所述压电振动片的频率。
7.如权利要求5所述的压电振动器的制造方法，其中， 在所述频率调整工序之前实施所述吸气工序。
8.一种压电振动器，在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封具有 与一对激振电极电连接的一对装配电极的压电振动片，其特征在于包括一对装配图案，形成在所述空腔内的所述基底基板，分别与所述一对装配电极电连接， 并支撑所述压电振动片；接合电极膜，以包围所述空腔的周围的状态，形成在所述基底基板和所述盖基板中的 至少任一个的接合面；一对贯通孔，以使所述空腔内和外部连通的方式形成在所述基底基板； 一对贯通电极，以分别堵塞所述一对贯通孔的方式设置，并且以对所述一对装配图案 分别电连接的方式构图在所述空腔内的所述基底基板上；以及 吸气材料，密封于所述空腔内，通过加热吸收所述空腔内的氧。
9.如权利要求8所述的压电振动器，其中，所述吸气材料形成在所述基底基板或所述盖基板的任一个上。
10.一种振荡器，其特征在于将权利要求8或9所述的压电振动器作为振子电连接至 集成电路。
11.一种电子设备，其特征在于使权利要求8或9所述的压电振动器与计时部电连接。
12.一种电波钟，其特征在于使权利要求8或9所述的压电振动器与滤波部电连接。
全文摘要
本发明的压电振动器的制造方法，其中包括在2块圆片的至少任一个上形成空腔用的凹部的空腔形成工序；在两圆片的接合面形成接合电极膜的接合电极膜形成工序；在空腔内形成一对装配图案的装配图案形成工序；在空腔内形成一对贯通孔的贯通孔形成工序；在空腔内形成与所述图案电连接的一对贯通电极的贯通电极形成工序；电连接所述图案和压电振动片的装配工序；叠合两圆片并收容吸气材料的叠合工序；阳极接合两圆片而制作圆片体的接合工序；一边测量串联谐振电阻值一边调整空腔内的真空度的吸气工序；以及将圆片体切断成小片的切断工序。
文档编号H03B5/32GK101939910SQ20088012653
公开日2011年1月5日 申请日期2008年10月22日 优先权日2007年12月4日
发明者大内启一, 星雄起 申请人:精工电子有限公司