专利名称：压电振动器、振荡器、电子设备、电波钟以及压电振动器的制造方法
技术领域：
本发明涉及在接合的两个基板之间所形成的空腔内收容了压电振动片的表面安装型(SMD)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、以及制造该压电振动器的压电振动器的制造方法。
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。提供有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。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持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。这时，压电振动片被收容于在基底基板和盖基板之间所形成的空腔(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，因而适于使用。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器。作为抑制等效电阻值的一般的方法之一，众所周知使空腔内接近真空的方法。而且，作为使空腔内接近真空的方法，已知在空腔C内收容金属膜的吸气材料，并从外部照射激光等而加热该吸气材料(吸气部件)并加以激活的方法(吸气法)(例如，参照专利文献 1)。依据该方法，利用成为激活状态的吸气材料，通过化学反应能够吸收主要由氧构成的空腔内的气体，因此能够使空腔内接近真空。此外，该吸气材料由铝、钛、锆或它们的合金构成，但在被加热时更加吸收空腔内的气体，并能有效地提高真空度，在这一点(吸气效果高这一点)上，特别适合使用铝。专利文献1 日本特开2003-142976号公报
发明内容
但是，在使用铝作为吸气材料的情况下，有可能招致压电振动器的质量降低及特性变化。即，铝具有因水分等的介质而容易化学腐蚀的特性。因此，当压电振动器被置于高湿度的环境下，因湿气而吸气材料有可能会被腐蚀。若发生腐蚀，则吸气材料的表面会显著被蚀刻，或者在表面出现腐蚀生成物。因此，不仅招致质量降低，而且会影响压电振动片的振动动作，有可能招致特性变化。本发明考虑这些状况构思而成，其目的在于提供一种压电振动器，依然能发挥较高的吸气效果，而且很难因湿度的影响而招致质量降低或特性变化。此外，提供制造该压电振动器的压电振动器的制造方法、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相关目的而提供以下方案。(1)本发明的压电振动器的制造方法，制造这样的压电振动器，其包括互相接合并在其间形成有空腔的基底基板及盖基板；形成在所述基底基板的下表面的外部电极；以收容于所述空腔内的方式形成在所述基底基板的上表面的内部电极；以贯通所述基底基板的方式形成并电连接所述外部电极与所述内部电极的贯通电极；以与所述内部电极电连接的状态被收容于所述空腔内的压电振动片；以及形成在所述空腔内的吸气材料，其中，所述吸气材料由铬或以铬为主要成分的金属材料形成。依据上述压电振动器的制造方法，由于吸气材料由铬或以铬为主要成分的金属材料形成，所以能发挥出较高的耐蚀性。即，铬比铝在耐蚀性方面更加优良，因此与用铝形成的以往情况相比，能够进一步提高吸气材料的耐蚀性。因此，即便在高湿度的环境下使用该压电振动器，吸气材料也难以腐蚀。因而，难以造成起因于腐蚀的质量降低或特性变化。而且，铬不仅耐蚀性优良，而且容易与氧结合，因此在吸气之际，当吸气材料被加热而蒸发时容易吸收主要由氧构成的空腔内的气体，吸气效果较高。即，能够期待与用铝形成的现有的吸气材料同等或其以上的吸气效果。因此，依然能在短时间内提高空腔内的真空度，所以能够有效率地制造压电振动器。(2)此外，也可以在所述基底基板的上表面形成所述吸气材料。这时，吸气材料不在压电振动片形成，而在基底基板或盖基板的任何一个基板形成。因而，在吸气之际，即便用激光等来加热吸气材料，也不会对压电振动片产生任何加热的影响。因而，不会对压电振动片提供加热产生的负荷。因此，不会对压电振动器的质量或特性产生任何影响，所以能谋求压电振动器的高质量化。(3)此外，也可以用与所述吸气材料相同的材料，与所述吸气材料同时形成所述内部电极。这时，由于与吸气材料同时形成内部电极，所以能更加有效率地制造压电振动器。(4)此外，本发明的压电振动器，其中包括互相接合并且在其间形成有空腔的基底基板及盖基板；形成在所述基底基板的下表面的外部电极；以收容于所述空腔内的方式形成在所述基底基板的上表面的内部电极；以贯通所述基底基板的方式形成并且电连接所述外部电极和所述内部电极的贯通电极；以与所述内部电极电连接的状态被收容于所述空腔内的压电振动片；以及用铬或以铬为主要成分的金属材料形成在所述空腔内的吸气材料。这时，能够发挥与上述(1)所记载的压电振动器的制造方法同样的作用效果。(5)此外，也可以在所述基底基板的上表面形成所述吸气材料。这时，能够发挥与上述( 所记载的压电振动器的制造方法同样的作用效果。(6)也可以用与所述吸气材料相同的材料，与所述吸气材料同时形成所述内部电极。这时，能够发挥与上述C3)所记载的压电振动器的制造方法同样的作用效果。(7)此外，本发明的振荡器，使上述⑷ (6)中任一项所述的压电振动器，作为振子与集成电路电连接。
(8)此外，本发明的电子设备，使上述⑷ (6)中任一项所述的压电振动器，电连接到计时部。(9)此外，本发明的电波钟，使上述⑷ (6)中任一项所述的压电振动器，电连接到滤波部。依据上述振荡器、电子设备及电波钟，由于具备即便在湿度高的状况下使用也很难招致质量降低或特性变化的高质量且可靠性高的压电振动器，因此同样提高动作的可靠性而能谋求高质量化。(发明效果)依据本发明的压电振动器，不仅依然能发挥较高的吸气效果，而且能够很难因湿度的影响而招致质量降低或特性变化。因而，能够提高动作的可靠性。此外，依据本发明的压电振动器的制造方法，能够切实地制造上述压电振动器。此外，依据本发明的振荡器、电子设备及电波钟，由于具备上述压电振动器，同样提高动作的可靠性而能谋求高质量化。
图1是表示本发明的压电振动器的一实施方式的外观斜视图。图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是在拆下盖基板的状态下俯视压电振动片的图。图3是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的剖视图。图4是沿着图2所示的B-B线的压电振动器的剖视图。图5是图1所示的压电振动器的分解斜视图。图6是构成图1所示的压电振动器的压电振动片的俯视图。图7是图6所示的压电振动片的仰视图。图8是图6所示的剖面向视C-C图。图9是表示制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。图10是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在成为盖基板的本原的盖基板用圆片(wafer)形成多个凹部的状态的图。图11是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在成为基底基板的本原的基底基板用圆片的上表面对吸气材料、接合膜及迂回电极进行构图的状态的图。图12是图11所示的状态的基底基板用圆片的整体图。图13是表示沿着图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是以在空腔内收容压电振动片的状态阳极接合基底基板用圆片和盖基板用圆片的圆片体的分解斜视图。图14是表示本发明的振荡器的一实施方式的结构图。图15是表示本发明的电子设备的一实施方式的结构图。图16是表示本发明的电波钟的一实施方式的结构图。图17是表示使用本发明的压电振动器的实施例的结果的表。附图标记说明
C 空腔；1压电振动器；2基底基板；3盖基板；4压电振动片；34吸气材料；32、 33贯通电极；36、37迂回电极(内部电极)；38、39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)；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。
具体实施例方式以下，参照图1至图13，对本发明的压电振动器的实施方式进行说明。如图1至图5所示，本实施方式的压电振动器1，形成为由基底基板2和盖基板3 层叠为2层的箱状，是在内部的空腔C内收容了压电振动片4的表面安装型的压电振动器。此外，在图5中为了方便图示而省略了后面描述的激振电极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6至图8所示，压电振动片4是由水晶、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片，在被施加既定电压时振动。该压电振动片4具有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 ；形成在一对振动腕部10、11的外表面上并使一对振动腕部 IOUl振动的由第一激振电极13和第二激振电极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。此外，本实施方式的压电振动片4具备在一对振动腕部10、11的两主表面上沿着该振动腕部10、11的长边方向分别形成的沟部18。该沟部18从振动腕部10、11的基端一侧形成至大致中间附近。由第一激振电极13和第二激振电极14构成的激振电极15是使一对振动腕部10、 11以既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10、11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，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，如图6及图7所示，在基部12的两主表面上，分别经由引出电极19、20电连接至装配电极16、17。再者压电振动片4成为经由该装配电极16、17被施加电压。此外，上述的激振电极15、装配电极16、17及引出电极19、20，通过例如铬(Cr)、镍 (Ni)、铝(Al)或钛(Ti)等的导电膜的覆盖膜来形成。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。再者，该重锤金属膜21被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。利用这些粗调膜21a及微调膜21b进行频率调整，从而能够使一对振动腕部10、11的频率落在器件的标称频率范围内。这样构成的压电振动片4，如图3及图5所示，利用金等的凸点(bump)B，凸点接合至基底基板2的上表面。更具体地说，以在基底基板2的上表面构图的后面描述的迂回电极(内部电极)36、37上分别形成的凸点B上分别接触的状态凸点接合一对装配电极16、 17。由此，压电振动片4以从基底基板2的上表面浮起的状态被支撑，并且成为分别电连接装配电极16、17和迂回电极36、37的状态。
上述盖基板3是用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板，如图1、图3及图5所示，形成为板状。并且，在接合基底基板2的接合面一侧，形成有收容压电振动片4 的矩形状的凹部3a。该凹部3a是叠合两基板2、3时成为收容压电振动片4的空腔C的空腔用的凹部。而且，盖基板3以使该凹部3a与基底基板2 —侧对置的状态对该基底基板2 阳极接合。上述基底基板2是用与盖基板3相同的玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板，如图1至图3及图5所示，以能对盖基板3叠合的大小形成为板状。在基底基板2形成有以沿上下方向贯通该基底基板2的方式形成的一对贯通电极 32,33,它们被形成为各自的一端被收纳于空腔C内。该贯通电极32、33以无间隙地形成在与基底基板2之间，维持空腔C内的气密，并且使后述的外部电极38、39与迂回电极36、37导通。在基底基板2的上表面侧(接合盖基板3的接合面侧)，如图1至图5所示，构图有形成在空腔C内且通过加热而提高空腔C内的真空度的由金属材料构成的吸气材料34、 阳极接合用的接合膜35、和一对迂回电极36、37。其中接合膜35由例如铝等的导电材料构成，以围住形成在盖基板3的凹部3a周围的方式沿着基底基板2的周边而形成。吸气材料34由铬或以铬为主要成分的金属材料形成。在本实施方式中，如图4所示，吸气材料34包括成膜在基底基板2上的由铬构成的基底层34a、和层叠在基底层3 的由金构成的精装层34b。此外，如图2所示，平面图中以夹着压电振动片4而在两侧对向配置的方式形成两个。此外，各吸气材料34对于振动腕部10、11而言，形成为平面图中邻接并且平行延伸。一对迂回电极36、37用与吸气材料34相同的材料，与吸气材料34同时形成。在本实施方式中，如图4所示，各迂回电极36、37具备成膜在基底基板2上的由铬构成的基底层37a、和层叠在基底层37a的由金构成的精装层37b。此外，一对迂回电极36、37构图成为使一个迂回电极36与一个贯通电极32和压电振动片4的一个装配电极16电连接，并且使另一迂回电极37与另一贯通电极33、压电振动片4的另一装配电极17电连接。此外，在基底基板2的下表面，如图1、图3及图5所示，形成有与一对贯通电极32、 33分别电连接的外部电极38、39。即，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电连接。此外，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电连接。该结果，一对激振电极15成为各自能与空腔C的外部电连接的状态。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，能够使电流在压电振动片4的由第一激振电极13及第二激振电极14构成的一对激振电极15中流过，并能使一对振动腕部10、11以既定频率沿着接近/ 分离的方向振动。再者，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。接着，参照图9所示的流程图，下面对利用基底基板用圆片(基底基板)40和盖基板用圆片(盖基板)50来一次性制造多个上述压电振动器1的制造方法进行说明。此外， 在本实施方式中，利用圆片状的基板来一次性制造多个压电振动器1，但并不限于此，预先加工出尺寸与基底基板2及盖基板3的外形一致的圆片，一次仅制造一个等也可。
最先，进行压电振动片制作工序，制作图6至图8所示的压电振动片4(S10)。具体而言，首先将来加工的朗伯(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，做成既定厚度的圆片。接着，对圆片进行清洗等的适当的处理后，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及重锤金属膜21。由此，能够制作出多个压电振动片4。此外，在制作出压电振动片4后，进行谐振频率的粗调。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，从而改变重量来进行的。此外，更加高精度地调整谐振频率的微调是在装配后进行的。对此，将在后面进行说明。接着，在与压电振动片制作工序同时或前后的定时，作为第一圆片制作工序，进行将在后面成为盖基板3的盖基板用圆片50制作到刚要进行阳极接合之前的状态(S20)。首先，将碱石灰玻璃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，从而形成圆板状的盖基板用圆片50 (S21)。接着，作为凹部形成工序，如图10所示，利用蚀刻等来在盖基板用圆片50的接合面沿行列方向形成多个空腔用的凹部3a (S2》。在该时刻，结束第一圆片制作工序。接着，在与第一圆片制作工序同时或前后的定时，作为第二圆片制作工序，将在后面成为基底基板2的基底基板用圆片40制作到刚要进行阳极接合之前的状态(S30)。首先， 与盖基板用圆片50同样，将碱石灰玻璃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，从而形成圆板状的由碱石灰玻璃构成基底基板用圆片40(S31)。接着，作为贯通电极形成工序，在基底基板用圆片40形成多个一对贯通电极32、 33(S32)。这时，例如，用喷射法或压力加工等方法来形成多个沿上下方向贯通基底基板用圆片40的一对贯通孔之后，在这些多个贯通孔内形成一对贯通电极32、33。利用该一对贯通电极32、33，确保基底基板用圆片40的上表面侧与下表面侧的导电性。接着，作为吸气材料形成工序，在形成吸气材料34 (S33)的同时，作为迂回电极形成工序，形成迂回电极36、37 (S34)。这时，例如，首先构图由铬构成的基底层34a、37a之后， 构图成为在该基底层34a、37a之上层叠由金构成的精装层34b、37b。此外，在构图基底层 3 之际，在后面压电振动片4装配到基底基板用圆片40时，以在平面图中夹着压电振动片 4而在两侧对置配置的方式形成两个，并且将各吸气材料34形成为对振动腕部10、11而言在平面图中邻接并且平行延伸。特别是，与吸气材料34同时形成迂回电极36、37，因此能够更加有效率地制造压电振动器1。而且，作为迂回电极36、37的精装层37b采用金，因此能够稳定地确保迂回电极36、37的导电性，并能谋求压电振动器1的高质量化。接着，作为接合膜形成工序，在基底基板用圆片40的上表面对导电材料进行构图，如图11及图12所示，形成接合膜35 (S35)。此外，图11及图12所示的虚线M，示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。此外，图12中为了方便观看附图，省略了接合膜35 的图示。在该时刻结束第二圆片制作工序。接着，作为装配工序，将所制作的多个压电振动片4分别通过迂回电极36、37而接合到基底基板用圆片40的上表面(S40)。这时，首先在一对迂回电极36、37上分别形成金等的凸点B。然后，在凸点B上承载压电振动片4的基部12之后，一边将凸点B加热到既定温度(例如300°C) —边使压电振动片4压上凸点B。由此，压电振动片4被机械支撑于凸点B上，并且成为电连接装配电极16、17与迂回电极36、37的状态。因而，在该时刻压电振动片4的一对激振电极15成为与一对贯通电极32、33分别导通的状态。在结束压电振动片4的装配之后，作为叠合工序，对基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片50(S50)。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，成为使压电振动片4、吸气材料34及迂回电极36、37收容于被形成在基底基板用圆片40的凹部3a和两圆片40、50围住的空腔C内的状态。在叠合工序后，作为接合工序，将已叠合的两个圆片40、50置于未图示的阳极接合装置，并在既定温度气氛下施加既定电压而进行阳极接合(S60)。具体而言，对接合膜35 和盖基板用圆片50之间施加既定电压。这样，在接合膜35与盖基板用圆片50的界面发生电化学反应，使两者分别牢固密合而阳极接合。从而，能够将压电振动片4密封于空腔C 内，并能得到基底基板用圆片40和盖基板用圆片50接合的图13所示的圆片体60。再者， 图13中，为了方便观看图面，图示了分解圆片体60的状态，并从基底基板用圆片40省略了接合膜35的图示。此外，图13所示的虚线M示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。接着，作为外部电极形成工序，在基底基板用圆片40的下表面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 (S70)。通过该工序， 利用外部电极38、39能够使收容于空腔C内的压电振动片4动作。接着，作为吸气工序，加热收容在圆片体60的各空腔C内的吸气材料34而调整空腔C内的真空度(S80)。具体而言，将圆片体60置于未图示的吸气调整机，在吸气调整机内对外部电极38、39施加既定电压，使压电振动片4振动，测定与等效电阻值成比例关系的串联振动电阻值。根据该串联振动电阻值，例如从基底基板用圆片40侧照射激光，从而加热吸气材料34，按适宜次数进行吸气。此外，作为吸气的适宜次数的判断方法，例如，可以采用预先按压电振动器的每个种类设定串联振动电阻值的阈值，在小于该阈值时判断为适宜的方法。此外，存储刚要吸气前的串联振动电阻值后进行吸气，算出刚吸气之后的与串联振动电阻值的变化比例，通过比较该变化比例与预先设定的值进行判断也可。接着，在圆片体60的状态下，作为微调工序，对收容于空腔C内的各个压电振动片 4的频率进行微调，使之落在既定的范围内(S90)。具体说明，则对形成在基底基板用圆片 40的下表面的一对外部电极38、39施加电压而使压电振动片4振动。然后，一边测量频率一边通过基底基板用圆片40而从外部照射激光，使重锤金属膜21的微调膜21b蒸发。由此，一对振动腕部10、11的前端侧的重量发生变化，因此能够将压电振动片4的频率微调为落在标称频率的既定范围内。在结束频率的微调后，作为切断工序，沿着图13所示的切断线M切断已接合的圆片体60而进行小片化(S100)。其结果是，能够一次性制造多个在互相接合的基底基板2与盖基板3之间所形成的空腔C内收容了压电振动片4的图1所示的2层构造式表面安装型的压电振动器1。再者，在进行切断工序(S100)而小片化为各个压电振动器1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微调多个压电振动器1。因而，能够提高生产率，因此是优选的。其后，进行内部的电特性检查(SllO)。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1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1的制造。特别是，由于具备吸气材料34由铬构成的基底层34a，能够发挥较高的耐蚀性。 即，在耐蚀性方面铬比铝更加优良，因此与用铝形成的以往情况相比，能够进一步提高吸气材料34的耐蚀性。因此，即便在高湿度的环境下使用该压电振动器1，吸气材料34也难以腐蚀。因而，很难招致腐蚀引起的质量降低或特性变化。因此，能够提高动作的可靠性。而且，铬不仅耐蚀性优良，而且容易与氧结合，因此在进行吸气工序之际，吸气材料34被加热而蒸发时容易吸收主要由氧构成的空腔C内的气体，吸气效果较高。即，能够期待与用铝形成的以往的吸气材料同等或其以上的吸气效果。因此，依然能在短时间内提高空腔C内的真空度，因此能够有效率地制造压电振动器1。此外，吸气材料34不形成在压电振动片4，而形成在基底基板用圆片40 (基底基板 2)。因而，在进行吸气工序之际，用激光等加热吸气材料34，也不会对压电振动片4产生加热导致的影响。因而，不会对压电振动片4提供加热导致的负荷。因此，不会对压电振动器 1的质量或特性产生任何影响，所以能够谋求压电振动器1的高质量化。接着，参照图14，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14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，由于具备提高了动作的可靠性且高质量的压电振动器1，所以振荡器100本身也同样提高动作的可靠性而能谋求高质量化。而且除此以外，能够长期得到稳定的高精度的频率信号。接着，参照图15，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为例如以便携电话为首的，发展并改良了现有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，可进行与现有技术的便携电话同样的通信。但是，与现有的便携电话相比，明显小型且轻量。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15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。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IM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。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)”标记也可。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110，由于具备提高了动作的可靠性且高质量的压电振动器1，所以便携信息设备本身也同样提高动作的可靠性而能谋求高质量化。而且除此以外，能够长期显示稳定的高精度的时钟信息。接着，参照图16，就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。如图16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，显示出正确的时刻信息。载波为40kHz或60kHz，因此水晶振动器部138、139优选具有上述的音叉型结构的振动器。再者，以上以日本国内为例进行了说明，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，在便携设备组装也可以应对海外的电波钟130的情况下，还需要不同于日本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，由于具备提高了动作的可靠性且高质量的压电振动器1，所以电波钟本身也同样提高动作的可靠性而能谋求高质量化。而且除此以外，能够长期稳定地高精度计数时刻。此外，本发明的技术范围并不局限于上述实施的方式，在不超出本发明的宗旨的范围内可进行各种变更。例如，在上述实施方式中，吸气材料34形成在基底基板2 (基底基板用圆片40) 上，但是只要形成在空腔C内，例如形成在盖基板3 (盖基板用圆片50)上即可，也可以形成在压电振动片4的表面。此外，在上述实施方式中，吸气材料34以在平面图中夹着压电振动片4而在两侧对置配置的方式形成两个，但是，例如在平面图中仅与压电振动片4的外侧一方邻接地形成也可。此外，在上述实施方式中，吸气材料34具备基底层3 和精装层34b，但是，例如仅用铬的基底层3 形成也可。此外，作为吸气材料34，也可以使用以铬为主要成分的合金。
此外，在上述实施方式中，同时进行吸气材料形成工序与迂回电极形成工序，但是也可以在分别不同的定时进行。此外，在上述实施方式中，作为压电振动片4的一个例子举例说明了在振动腕部 IOUl的两面形成有沟部18的带沟的压电振动片4，但也可以是没有沟部18的类型的压电振动片。但是，通过形成沟部18，能够在对一对激振电极15施加既定电压时，提高一对激振电极15间的电场效率，因此能够进一步抑制振动损耗而进一步提高振动特性。即，能够进一步降低CI值(Crystal Impedance)，并能将压电振动片4进一步高性能化。在这一点上，优选形成沟部18。此外，在上述实施方式中，举例说明了音叉型压电振动片4，但并不限于音叉型。例如，间隙滑移型振动片也可。此外，在上述实施方式中，通过接合膜35来阳极接合了基底基板2与盖基板3，但并不限于阳极接合。但是，通过进行阳极接合，能够将两基板2、3牢固地接合，因此是优选的。此外，在上述实施方式中，凸点接合了压电振动片4，但并不限于凸点接合。例如， 用导电粘合剂来接合压电振动片4也可。但是，通过凸点接合，能够使压电振动片4从基底基板2的上表面浮起，并能自然确保振动所需的最低限的振动间隙。因而，优选凸点接合。此外，在不超出本发明的宗旨的范围内，可以用众所周知的构成要素适当地替换上述实施方式中的构成要素，此外，也可以适当组合上述的变形例。实施例接着，下面示出对本发明的压电振动器及现有的压电振动器分别施加既定电压使之振动，并测量与等效电阻值Re成比例关系的串联谐振电阻值Rl (以下，简称为Rl值)的结果。此外，如上所述，等效电阻值Re与空腔内的真空度为反比例关系，因此Rl值也与空腔内的真空度成反比例关系，Rl值越低，空腔内的真空度就越高。在此，在进行测量之际，作为本发明的压电振动器，采用吸气材料只用铬形成，且该吸气材料的厚度为600人的部件。此外，作为现有的压电振动器，采用吸气材料只用铝形成，且该吸气材料的厚度为1100人的部件。即，本发明的压电振动器的吸气材料，采用厚度薄于现有的压电振动器的吸气材料的部件。然后，对于本发明的压电振动器及现有的压电振动器，在该吸气材料的结构以外的方面上使条件一致，使各个压电振动器只吸气相同的次数，比较吸气前后的Rl值。在图17的表中示出比较的结果。图17的表是针对现有的压电振动器(Al (1100人
)及本发明的压电振动器(Cr( 600人))的各个压电振动器，示出吸气前后的Rl值(吸气前(ΚΩ) :A、吸气后(ΚΩ) :B)，以及吸气前后的Rl值的减少量(减少量(ΚΩ) :A_B)的表。依据该结果，确认在本发明的压电振动器中，尽管吸气材料的厚度薄于现有的压电振动器的吸气材料的厚度，但吸气前后的Rl值的减少量比以往大。即，确认了通过用铬形成吸气材料，得到用铝形成的以往情况以上的吸气效果。
权利要求
1.一种压电振动器的制造方法，制造这样的压电振动器，其包括互相接合并在其间形成有空腔的基底基板及盖基板；形成在所述基底基板的下表面的外部电极；以收容于所述空腔内的方式形成在所述基底基板的上表面的内部电极；以贯通所述基底基板的方式形成并电连接所述外部电极与所述内部电极的贯通电极；以与所述内部电极电连接的状态被收容于所述空腔内的压电振动片；以及形成在所述空腔内的吸气材料，所述制造方法的特征在于，所述吸气材料由铬或以铬为主要成分的金属材料形成。
2.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中在所述基底基板的上表面形成所述吸气材料。
3.如权利要求2所述的压电振动器的制造方法，其中用与所述吸气材料相同的材料， 与所述吸气材料同时形成所述内部电极。
4.一种压电振动器，其中包括互相接合并且在其间形成有空腔的基底基板及盖基板； 形成在所述基底基板的下表面的外部电极；以收容于所述空腔内的方式形成在所述基底基板的上表面的内部电极；以贯通所述基底基板的方式形成并且电连接所述外部电极和所述内部电极的贯通电极；以与所述内部电极电连接的状态被收容于所述空腔内的压电振动片；以及用铬或以铬为主要成分的金属材料形成在所述空腔内的吸气材料。
5.如权利要求4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的上表
6.如权利要求5所述的压电振动器，其中用与所述吸气材料相同的材料，与所述吸气材料同时形成所述内部电极。
7.一种振荡器，其特征在于使权利要求4至6中任一项所述的压电振动器，作为振子与集成电路电连接。
8.一种电子设备，其特征在于使权利要求4至6中任一项所述的压电振动器，与计时部电连接。
9.一种电波钟，其特征在于使权利要求4至6中任一项所述的压电振动器，与滤波部电连接。
全文摘要
本发明的压电振动器，其中包括互相接合并在其间形成有空腔的基底基板及盖基板；形成在基底基板的下表面的外部电极；以收容于空腔内的方式形成在基底基板的上表面的内部电极；以贯通基底基板的方式形成并电连接外部电极和内部电极的贯通电极；以与内部电极电连接的状态被收容于空腔内的压电振动片；以及用铬或以铬为主要成分的金属材料形成在空腔内的吸气材料。
文档编号H03H9/215GK102204090SQ20088013192
公开日2011年9月28日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者福田纯也 申请人:精工电子有限公司