CN102227872A - 压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 - Google Patents

Abstract

本发明的压电振动器的制造方法，制造包括以下部分的压电振动器：第一基板和第二基板以在该第一基板和第二基板之间形成空腔的方式叠合而构成的封装件；在第一基板上以从空腔内引出到第一基板的外缘的方式形成的引出电极；被密封于空腔内并且在空腔内与引出电极电连接的压电振动片；以及形成在封装件的外表面并且在空腔的外部与引出电极电连接的外部电极，所述制造方法包括：接合膜形成工序，在第一基板和第二基板的至少一个基板上，用低熔点玻璃形成接合两基板的接合膜；装配工序，将压电振动片与形成在第一基板的引出电极电连接；以及接合工序，一边将接合膜加热到既定的接合温度，一边以夹持接合膜的方式叠合第一基板和第二基板，并通过接合膜接合两基板。

Description

压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

技术领域

本发明涉及在接合的两个基板之间所形成的空腔内密封了压电振动片的表面安装型(SMD)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、具有该压电振动器的振荡器、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(石英)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。已知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的压电振动器。作为其中主要的压电振动器，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，已知这样的方法：在制造该2层构造型的压电振动器之际，利用形成在盖基板的下表面(接合面)的接合膜，来将基底基板和盖基板阳极接合的方法。具体而言，例如将以夹持接合膜的方式叠合的两基板设置(set)在阳极接合装置的电极板上，并对接合膜与电极板之间施加既定的接合电压。由此，能在接合膜与基底基板的界面产生电化学反应，其结果，使接合膜和基底基板互相牢固地密合并使基底基板与盖基板阳极接合。

作为这种压电振动器，已知下述专利文献1所示的结构。该压电振动器具备：密闭容器，板状的盖部件(盖基板)与基底部件(基底基板)沿厚度方向叠合而构成；压电振动片，设于该密闭容器之中；引出电极，设置在盖部件的叠合面(接合面)，并且通过连接部来与压电振动片电连接，使连接部延伸到盖部件的叠合面的边缘部；外部电极，从密闭容器的侧面起与引出电极电连接；以及接合膜，由设置在盖部件的叠合面与基底部件的叠合面之间的金属或硅构成。而且，在该压电振动器，在盖部件的叠合面与基底部件的叠合面之间的、至少引出电极与接合膜之间，设有绝缘膜。

依据这样构成的压电振动器，引出电极和接合膜因绝缘膜而被电性切断，因此能够防止引出电极彼此导通，并能通过外部电极而对压电振动片进行施加。

专利文献1：日本特开2007-89117号公报

但是，上述现有的压电振动器及其制造方法还留下以下课题。

首先，用光刻法来形成阳极接合用的接合膜，但是实施该光刻所需的装置是高价的，因此存在通过阳极接合来接合盖部件和基底部件时费用多的问题。

其次，需要在引出电极与接合膜之间设置绝缘膜，存在费劳力的问题。而且，为了可靠地进行阳极接合，所述绝缘膜的表面最好平坦，因此存在为了使绝缘膜平坦而进一步费劳力的问题。

发明内容

本发明鉴于上述状况而构思，其目的在于提供能以低成本且容易制造的2层构造式表面安装型的压电振动器、以及该压电振动器的制造方法。此外，还提供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到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，制造包括以下部分的压电振动器：第一基板和第二基板以在该第一基板和第二基板之间形成空腔的方式叠合而构成的封装件(package)；在所述第一基板上以从所述空腔内引出到所述第一基板的外缘的方式形成的引出电极；被密封于所述空腔内并且在所述空腔内与所述引出电极电连接的压电振动片；以及形成在所述封装件的外表面并且在所述空腔的外部与所述引出电极电连接的外部电极，所述制造方法包括：接合膜形成工序，在所述第一基板和所述第二基板的至少一个基板上，用低熔点玻璃形成接合两基板的接合膜；装配工序，将所述压电振动片与形成在所述第一基板的所述引出电极电连接；以及接合工序，一边将所述接合膜加热到既定的接合温度，一边以夹持所述接合膜的方式叠合所述第一基板和所述第二基板，并通过所述接合膜接合两基板。

依据上述制造方法，在接合膜形成工序中，用低熔点玻璃形成接合膜。因此，能够用例如网版印刷等来形成接合膜，并且在形成接合膜的过程中不需要在现有技术中使用的光刻所需要的高价的装置，因此能以低成本制造压电振动器。

此外，在接合工序中，一边将接合膜加热到接合温度，一边以夹持接合膜的方式叠合第一基板和第二基板，从而通过接合膜来接合两基板。也就是说，不同于利用阳极接合来接合两基板的情况，在对接合膜不施加电压的情况下接合两基板，因此无需在接合膜与引出电极之间设置绝缘膜。因而，与现有技术那样形成绝缘膜的情况相比，能够容易制造压电振动器。

(2)在进行所述装配工序之际，用金凸点(bump)来将所述压电振动片凸点接合至所述引出电极也可。

这时，压电振动片和引出电极用金凸点来凸点接合，因此能够使两者之间可靠地导通，并能制造高质量的压电振动器。而且，与一直以来用于压电振动片的装配的导电粘接剂等相比，金的熔点较高，因此在接合工序中将接合膜加热到接合温度的情况下，也可以不受该加热的影响而将压电振动片可靠地支撑，能制造更进一步高质量的压电振动器。

(3)还具备：投入工序，在所述接合膜形成工序及所述装配工序后，将所述第一基板及所述第二基板投入到能控制内部压力的真空室；加热工序，在所述接合膜形成工序及所述装配工序后，加热所述接合膜；以及减压工序，在所述投入工序后，使所述真空室的内部减压，在所述加热工序及所述减压工序后，在所述真空室的内部实施所述接合工序也可。

通常，低熔点玻璃内含有有机物和水分等，因此加热接合膜时，接合膜内的有机物和水分等以逸气(outgas)的方式被释放到外部。

这时，在加热工序中将接合膜加热到比接合温度高的温度，因此能够在加热工序中预先释放在接合膜被加热到接合温度时能从接合膜释放的逸气。因而，能够将在加热工序后实施的接合工序中从接合膜释放出的逸气抑制为极其微量。

经以上工序，能够抑制因从接合膜释放出的逸气而空腔内的真空度下降，能够提高压电振动器的质量。

此外，在如现有技术那样利用阳极接合来接合两基板的情况下，在阳极接合的过程中接合膜与基板的界面产生电化学反应之际，会产生以氧为主的反应气体，因此难以在接合前预先释放出接合时被释放的反应气体。因而，难以避免接合导致的空腔内的真空度下降，会影响压电振动器的质量。作为该影响例如可以举出因空腔内的真空度下降而压电振动器的等效电阻值增加，并且为了使压电振动器工作而需要高电力，其结果，会降低压电振动器的能量效率等。

此外，在加热工序后实施减压工序的情况下，即便在投入工序后实施加热工序而逸气被释放到真空室内，也能从真空室的内部除去该逸气，能更加可靠地发挥上述的作用效果。

(4)所述接合温度为300℃以上也可。

这时，所述接合温度为300℃以上，因此在将利用该制造方法制造的压电振动器作为一个部件安装到其它制品之际，例如采用回流(reflow)方式等而伴随加热的情况下，也能抑制产生逸气。由此，能够可靠地抑制在安装压电振动器时的压电振动器的质量下降。

(5)此外，本发明的压电振动器，其中包括：第一基板和第二基板以在第一基板和第二基板之间形成空腔的方式叠合而构成的封装件；在所述第一基板上以从所述空腔内引出到所述第一基板的外缘的方式形成的引出电极；密封到所述空腔内并且在所述空腔内与所述引出电极电连接的压电振动片；以及形成在所述封装件的外表面并且在所述空腔的外部与所述引出电极电连接的外部电极，所述第一基板和所述第二基板通过由低熔点玻璃构成的接合膜来接合。

依据上述压电振动器，由于接合膜由低熔点玻璃构成，所以能够不使用光刻所需要的高价的装置而形成接合膜，能以低成本进行制造。此外，与在现有技术那样在接合膜与引出电极之间形成绝缘膜的情况相比，能够容易进行制造。

(6)所述压电振动片利用金凸点来凸点接合到所述引出电极也可。

这时，压电振动片和引出电极利用金凸点来凸点接合，因此能够使两者之间可靠地导通，并能作成高质量的压电振动器。而且，与一直以来在压电振动片的装配上使用的导电粘接剂等相比，金的熔点高，因此在加热接合膜的情况下，也不受该加热导致的影响而能支撑压电振动片，能够作成更进一步高质量的压电振动器。

(7)所述接合膜通过在接合所述第一基板与所述第二基板之际被加热到既定的接合温度，并且在所述接合之前被加热到比所述接合温度高的温度而形成也可。

这时，接合膜在接合第一基板和第二基板之前被加热到比接合温度高的温度，因此能够预先释放接合膜被加热到接合温度时能从接合膜释放的逸气。因而，能够抑制在接合两基板时从接合膜释放逸气，并能抑制空腔内的真空度下降，从而能够提高压电振动器的质量。

(8)此外，本发明的振荡器，使上述(5)至(7)中任一项所述的压电振动器，作为振子与集成电路电连接。

(9)此外，本发明的电子设备，使上述(5)至(7)中任一项所述的压电振动器，与计时部电连接。

(10)此外，本发明的电波钟，使上述(5)至(7)中任一项所述的压电振动器，与滤波部电连接。

依据上述振荡器、电波钟及电子设备，由于具备低成本且能够容易制造的压电振动器，所以能够谋求低成本化。

(发明效果)

依据本发明的压电振动器的制造方法，能以低成本且容易地制造压电振动器。

此外，依据本发明的压电振动器，能以低成本且容易制造。

此外，依据具有该压电振动器的振荡器、电子设备、电波钟，能谋求低成本化。

附图说明

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纵剖视图。

图3是构成图1所示的压电振动器的压电振动片的俯视图。

图4是图3所示的压电振动片的仰视图。

图5是图3所示的剖面向视A-A图。

图6是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是从下方观看只形成有引出电极的盖基板的图。

图7是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是从下方观看盖基板的图。

图8是制造图1所示的压电振动器的制造方法的流程图。

图9是在本发明的压电振动器的制造方法中利用的基底基板用圆片(wafer)的平面图。

图10是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在基底基板用圆片形成凹部及贯通孔的状态的局部放大图。

图11是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在盖基板用圆片形成引出电极及接合膜的状态的局部放大图。

图12是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示向真空室内投入基底基板用圆片及盖基板用圆片的状态的图。

图13是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在真空室内接合基底基板用圆片及盖基板用圆片的状态的图。

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。

(标号说明)

1压电振动器；2盖基板(第一基板)；3基底基板(第二基板)；4封装件；5、6引出电极；7压电振动片；8、9外部电极；35接合膜；40盖基板用圆片(第一基板)；50基底基板用圆片(第二基板)；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；B金凸点；C空腔；T接合温度；V真空室。

具体实施方式

(压电振动器)

以下，参照附图，对本发明的压电振动器的一实施方式进行说明。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纵剖视图。

如图1及图2所示，本实施方式的压电振动器1具备：封装件4，盖基板(第一基板)2和基底基板(第二基板)3以在两基板之间形成空腔C的方式叠合而构成；引出电极5、6，以在盖基板2上从空腔C内引出到盖基板2的外缘的方式形成；压电振动片7，密封到空腔C内并且在空腔C内与引出电极5、6电连接；以及外部电极8、9，形成在封装件4的外表面并且在空腔C的外部与引出电极5、6电连接。

图3是构成图1所示的压电振动器的压电振动片的俯视图。图4是图3所示的压电振动片的仰视图。图5是图3所示的部面向视A-A图。

如图3至图5所示，压电振动片7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7包括：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10、11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。此外压电振动片7具备在一对振动腕部10、11的两主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的基端侧形成到大致中间附近。

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，在一对振动腕部10、11的外表面上分别以电性切断的状态构图而成。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，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的两主面上，分别经由迂回电极19、20而与装配电极16、17电连接。而且压电振动片7成为经由该装配电极16、17而被施加电压。此外，上述激振电极15、装配电极16、17及迂回电极19、20，例如用铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)或钛(Ti)等的导电膜的覆膜来形成。

此外，在一对振动腕部10、11的前端覆膜了用于使自身的振动状态在既定的频率范围内振动地进行质量调整(频率调整)的重锤金属膜(第一质量调整膜)21。此外，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(目标)频率的范围内。

这样构成的压电振动片7，如图2所示，在形成在引出电极5、6上的两个金凸点B上，使一对装配电极16、17以分别接触的状态凸点接合，该引出电极5、6被构图在盖基板2的上表面。由此，压电振动片7成为以从盖基板2的上表面浮起的状态被支撑，并且分别电连接装配电极16、17和引出电极5、6的状态。

如图1及图2所示，基底基板3是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板，并且形成为板状。而且，在接合有盖基板2的接合面侧，形成有收纳压电振动片7的矩形状的凹部3a。如图2所示，该凹部3a是在叠合两基板2、3时成为收容压电振动片7的空腔C的空腔用的凹部。此外，如图1及图2所示，在基底基板3的四角分别形成有遍及该基底基板3的厚度方向的整个区域的俯视时1/4圆弧状的缺口部3b。

而且，基底基板3以使凹部3a与盖基板2侧对置的状态与该盖基板2接合。

图6是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是从下方观看只形成了引出电极的盖基板的图。

如图1、图2及图6所示，盖基板2是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板，以能与基底基板3叠合的大小形成为板状。而且，在接合基底基板3的接合面侧形成有所述引出电极5、6。

如图6所示，在本实施方式中，引出电极5、6形成有一对，第一引出电极5和第二引出电极6被电性切断。在图示的例中，在各引出电极5、6设有与压电振动片7的一个装配电极16或另一装配电极17中的任一电极电连接的连接部分5a、6a。在本实施方式中，压电振动片7的一个装配电极16连接到第一引出电极5的连接部分5a，压电振动片7的另一装配电极17连接到第二引出电极6的连接部分6a。两连接部分5a、6a设置为在盖基板2的短边宽度方向D1隔开间隔，且被收纳于空腔C内。

此外，在本实施方式中，第一引出电极5从其连接部分5a向盖基板2的长边宽度方向D2的一端侧的外缘部引出，第二引出电极6从其连接部分6a向盖基板2的长边宽度方向D2的另一端侧的外缘部引出。此外，各引出电极5、6中位于长边宽度方向D2的外缘部的外缘部分5b、6b遍及盖基板2的外缘部中的短边宽度方向D1的整个区域地形成，并且平面上看成为矩形状。此外，在图示的例中，各外缘部分5b、6b的所述长边宽度方向D2的大小W成为大于基底基板3的缺口部3b的半径(曲率半径)的大小。

此外，引出电极5、6由例如以铬为下层、金为上层的二层构造的电极膜构成。

如图1及图2所示，在本实施方式中，外部电极8、9在基底基板3的外表面形成有一对，第一外部电极8和第二外部电极9被电性切断。在图示的例中，各外部电极8、9从基底基板3的底面遍及基底基板3的长边幅方向D2中的侧面地形成。此外，第一外部电极8经由形成在基底基板3的长边宽度方向D2的一端侧的两个缺口部3b的内周表面而与形成在盖基板2的第一引出电极5电连接。此外，第二外部电极9经由形成在基底基板3的长边宽度方向D2的另一侧的余下两个缺口部3b的内周表面而与形成在盖基板2的第二引出电极6电连接。

而且，在本实施方式中，如图1及图2所示，基底基板3和盖基板2通过由低熔点玻璃构成的接合膜35来接合。图7是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是从下方观看盖基板的图。

如图7所示，在本实施方式中，接合膜35形成在盖基板2。在图示的例中，接合膜35以包围形成在基底基板3的凹部3a周围的方式沿着盖基板2的周边而形成。

此外，在本实施方式中，接合膜35在接合基底基板3与盖基板2之际被加热到既定的接合温度T，并且在所述接合之前被加热到比接合温度T高的温度而形成。对于这一点，在说明制造方法时进行详述。

此外，在位于盖基板2的四角的部分不形成接合膜35，而在所述部分露出引出电极5、6。露出该引出电极5、6的露出部分5c、6c，平面上看其形状和大小与基底基板3的缺口部3b相同，在所述露出部分5c、6c相连外部电极8、9地形成，从而电连接外部电极8、9与引出电极5、6。

通过这样形成引出电极5、6、接合膜35、外部电极8、9，使利用接合膜35进行的基底基板3与盖基板2的接合可靠，并且能够确保外部电极8、9与引出电极5、6的导通可靠。

在使这样构成的压电振动器1动作时，对形成在基底基板3的外部电极8、9施加既定的驱动电压。由此，能够使电流在压电振动片7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中流过，并能使一对振动腕部10、11在接近/分离的方向以既定的频率振动。而且，利用该一对振动腕部10、11的振动，能够作为时刻源、控制信号的定时源或参考信号源等加以利用。

(压电振动器的制造方法)

图8是制造图1所示的压电振动器的制造方法的流程图。图9是在本发明的压电振动器的制造方法中所使用的基底基板用圆片的平面图。

接着，参照图8所示的流程图，下面对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，如图9所示，利用分别在后面成为盖基板2及基底基板3的盖基板用圆片40、基底基板用圆片50来制造压电振动器1。两圆片40、50的平面上看的形状成为切断圆板的周边缘部的一部分的形状。两圆片40、50都可以这样形成，例如，将碱石灰玻璃研磨加工到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。此外，本发明的压电振动器的制造方法，并不限于以下说明的利用盖基板用圆片40、基底基板用圆片50的方法，例如使用预先将尺寸与压电振动器1的基底基板3及盖基板2的外形一致的芯片状的部件，一次仅制造一个也可。

首先，进行压电振动片制作工序而制作图3至图5所示的压电振动片7(S10)。此外，在制作压电振动片7之后，先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照射激光而使一部分蒸发，从而改变重量来进行。此外，关于更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。

图10是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在基底基板用圆片形成凹部及贯通孔的状态的局部放大图。此外，图10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M。

接着，如图10所示，在与上述工序同时或在前后的定时，进行将基底基板用圆片50制作到刚要进行接合之前的状态的第一圆片制作工序(S20)。首先，如上所述，用碱石灰玻璃形成基底基板用圆片50(S21)。其次，进行在基底基板用圆片50的接合面利用蚀刻等来沿行列方向形成多个空腔C用的凹部3a的凹部形成工序(S22)。接着，以既定的大小包围各凹部3a的方式，在基底基板用圆片50中与各凹部3a的四角对应的位置，利用喷射法等来形成沿厚度方向贯通基底基板用圆片50的贯通孔3c(S23)。也就是说，形成以在后面切断的所述切断线M的各交点为中心的贯通孔3c。它们在后面成为基底基板3的缺口部3b。

在该时刻，结束第一圆片制作工序。

图11是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在盖基板用圆片形成引出电极及接合膜的状态的局部放大图。此外，图11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M。

接着，如图11所示，在与上述工序同时或在前后的定时，进行将盖基板用圆片40制作到刚要进行接合之前的状态的第二圆片制作工序(S30)。首先，如上所述，用碱石灰玻璃来形成盖基板用圆片40(S31)。其次，进行在盖基板用圆片40的上表面对导电材料进行构图而形成引出电极5、6的引出电极形成工序(S32)。接着，进行在盖基板用圆片40的上表面用低熔点玻璃来形成接合膜35的接合膜形成工序(S33)。这时，例如用网版印刷等来将在常温下凝胶状的低熔点玻璃印刷到盖基板用圆片40的上表面之后，经烧结而使之烧固，并逐渐冷却到常温，从而形成接合膜35。

在该时刻，结束第二圆片制作工序。

接着，进行将所制作的多个压电振动片7分别经由引出电极5、6接合到盖基板用圆片40的上表面的装配工序(S40)。这时首先，在一对引出电极5、6上分别形成金凸点B。然后，将压电振动片7的基部12承载到金凸点B上后，一边将金凸点B加热到既定温度，一边使压电振动片7按压到金凸点B。由此，压电振动片7成为被机械支撑于金凸点B而从盖基板用圆片40的上表面浮起的状态，此外成为电连接装配电极16、17和引出电极5、6的状态。

图12是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在真空室内投入基底基板用圆片及盖基板用圆片的状态的图。此外在图12及后面所示的图13中，为了便于观看附图，以小片化的状态示出基底基板用圆片50及盖基板用圆片40而不是圆片状。

接着，如图12所示，进行将基底基板用圆片50及盖基板用圆片40投入到能控制内部的压力的真空室V的投入工序(S45)。

接着，进行将接合膜35加热到比接合温度T高的温度的加热工序(S50)。在此，接合温度T是指在后述的接合工序(S70)中加热接合膜35的温度，在本实施方式中接合温度T为300℃。也就是说，在加热工序中，将接合膜35以一定时间在比300℃高的温度中进行加热。此外，加热接合膜35的情况，不限于单纯只加热接合膜35的情况，还包含与形成有接合膜35的盖基板用圆片40一起加热接合膜35的情况等。

此外，在本实施方式中，在真空室V中，具备对置地设置并且能够互相接近及分离的未图示的一对圆片把持单元。而且，在将基底基板用圆片50及盖基板用圆片40投入到真空室V之际，如图12所示，以使各圆片40、50的上表面对置且使两圆片40、50分离的状态，在各圆片把持单元设置各圆片40、50。这时，例如以未图示的基准标记等为标志对准的状态将各圆片40、50设置在圆片把持单元也可。

在此，通常，在低熔点玻璃内含有有机物和水分等，因此通过加热接合膜35，接合膜35内的有机物和水分等以逸气的方式被释放到外部。在该加热工序中，将接合膜35加热到比接合温度T更高的温度，能够预先释放在接合膜35被加热到接合温度T时从接合膜35释放的逸气。

接着，进行将真空室V的内部减压的减压工序(S60)。在本实施方式中，在真空室V设有能控制真空室V内部的压力的真空泵V1，利用该真空泵V1使真空室V的内部减压。由此，在加热工序中被释放出的逸气，从真空室V的内部清除。

图13是表示沿着图8所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在真空室内接合基底基板用圆片及盖基板用圆片的状态的图。

接着，如图13所示，在减压工序后进行在真空室V的内部通过接合膜35而接合基底基板用圆片50及盖基板用圆片40的接合工序(S70)。这时，在本实施方式中，通过将接合膜35加热到接合温度T的300℃，并且使所述圆片把持单元互相接近，以夹持接合膜35的方式叠合基底基板用圆片50和盖基板用圆片40来进行。而且，通过所述圆片把持单元，以使两圆片40、50彼此夹持接合膜35的方式一边对两圆片40、50进行加压一边进行接合。而且，为了使两圆片40、50可靠地接合，将接合膜35的接合温度T下的加热及两圆片40、50的加压维持一定时间。

由此，两圆片40、50被接合，并且能够将装配到盖基板用圆片40的压电振动片7密封于形成在两圆片40、50之间的空腔C内，并能得到盖基板用圆片40和基底基板用圆片50接合的圆片体60。此外，所述一定时间可根据接合温度T、对两圆片40、50加压的力、及作为接合膜35使用的低熔点玻璃的应变点等来适宜变更。

接着，进行从真空室V取出圆片体60，形成多个外部电极8、9的外部电极形成工序(S80)。这时，例如在基底基板用圆片50上用金属掩模等来进行掩蔽，通过溅镀或蒸镀等来形成成为第一外部电极8及第二外部电极9的金属膜。通过该工序，能够从外部电极8、9经由引出电极5、6而使密封于空腔C内的压电振动片7动作。

接着，进行沿着切断线M切断圆片体60而小片化的切断工序(S90)。通过该切断工序，贯通孔3c被分割成4份，会形成1/4圆弧状的缺口部3b。该结果，能够一次性制造多个在形成互相接合的盖基板2与基底基板3之间所形成的空腔C内密封压电振动片7的、图1所示的2层构造式表面安装型的压电振动器1。

接着，进行微调各个压电振动器1的频率而使之落在既定的范围内的微调工序(S100)。即，通过由透明体的玻璃构成的盖基板2及基底基板3，从外部照射激光，使形成在一对振动腕部10、11的前端的重锤金属膜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，因此能够进行微调，以使压电振动器1的频率落在标称频率的既定范围内。

然后，进行压电振动片7的电特性检查(S110)。即，测定压电振动片7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。

如以上所述，在本实施方式的压电振动器的制造方法中，在接合膜形成工序中，用低熔点玻璃来形成接合膜35。因此，如上述那样可以用例如网版印刷等来形成接合膜35，在形成接合膜35的过程中不需要现有技术中使用的光刻所需要的高价的装置，因此能以低成本制造压电振动器1。

此外，在接合工序中，一边将接合膜35加热到接合温度T，一边以夹持接合膜35的方式叠合基底基板用圆片50与盖基板用圆片40，从而通过接合膜35来接合两圆片40、50。也就是说，不同于通过阳极接合来接合两圆片40、50的情况，对接合膜35不施加电压而接合两圆片40、50，因此无需在接合膜35与引出电极5、6之间设置绝缘膜。因而，与现有技术那样形成绝缘膜的情况相比，能够容易制造压电振动器1。

此外，压电振动片7和引出电极5、6利用金凸点B来凸点接合，因此使两者之间可靠地导通，能够制造高质量的压电振动器1。而且，与一直以来用于压电振动片7的装配的导电粘接剂等相比，金的熔点高，因此在接合工序中将接合膜35加热到接合温度T时，以及在加热工序中将接合膜35加热到比接合温度T更高的温度时，也不会受到该加热导致的影响而能够可靠地支撑压电振动片7，能够制造更进一步高质量的压电振动器1。

此外，在减压工序后在真空室V的内部实施接合工序，也就是说在加热工序后实施接合工序。因而，能够抑制在接合工序中从接合膜35释放出的逸气为极其微量，因此能够抑制因从接合膜35释放出的逸气而空腔C内的真空度下降，并能进一步提高压电振动器1的质量。

此外，由于接合工序中的接合温度T为300℃以上，因此将利用该制造方法来制造的压电振动器1作为一个部件安装到其它制品之际，例如采用回流方式等而伴随加热的情况下，也能抑制发生逸气。由此，能够可靠地抑制在安装压电振动器1时压电振动器1的质量下降。

(振荡器)

接着，参照图14，对本发明的振荡器的一实施方式进行说明。图14是表示具备压电振动器1的振荡器的结构的图。

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7振动。通过压电振动片7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，由于具备低成本化的压电振动器1，所以振荡器100本身也能低成本化。

(电子设备)

接着，参照图15，就本发明的电子设备的一实施方式进行说明。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，发展并改良了现有技术中的手表的设备。它是这样的设备：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，通过内置于表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(电子设备)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7振动，通过压电振动片7所具有的压电特性，该振动被转换为电信号，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，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“×(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，由于具备低成本化的压电振动器1，所以便携信息设备110本身也被低成本化。

(电波钟)

接着，参照图16，就本发明的电波钟的一实施方式进行说明。图16是表示具有上述压电振动器1的电波钟的结构的图。

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。

参照图16，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，滤波后的既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RTC139，显示出准确的时刻信息。

由于载波为40kHz或60kHz，所以压电振动器部134、135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，由于具备低成本化的压电振动器1，所以电波钟130本身也被低成本化。

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做各种变更。

例如，在上述实施方式中，作为压电振动片7的一个例子，举例说明了在振动腕部10、11的两面形成沟部18的带沟的压电振动片7，但没有沟部18的类型的压电振动片也可。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改善振动特性。即，能够进一步降低CI值(Crystal Impedance)，并能将压电振动片7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7，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，通过在基底基板3设置凹部3a来形成空腔C，但并不限于此，例如通过在盖基板2设置凹部来形成空腔C也可，也可以在两基板2、3设置凹部而形成空腔C。

此外，在上述实施方式中，压电振动片7装配到盖基板2，外部电极8、9形成在基底基板3，但并不限于此，装配有压电振动片7的基板和形成有外部电极8、9的基板相同也可。

此外，在上述实施方式中，接合膜35形成在盖基板2，但并不限于此，既可以在基底基板3形成接合膜，也可以在两基板2、3形成接合膜。

此外，在上述实施方式中，利用金凸点B来将压电振动片7接合到引出电极5、6，但不限于利用金凸点B来进行接合。

此外，在上述实施方式中，在接合工序中，接合温度T为300℃，但并不限于此。但是，接合温度T优选为300℃以上。此外，接合温度T在采用水晶作为压电振动片7的情况下，即便再高也最好低于水晶的压电性相关的转变点即相转变温度。

此外，在上述实施方式中，按照装配工序(S40)、投入工序(S45)、加热工序(S50)、减压工序(S60)的顺序制造了压电振动器1，但并不限于此。投入工序(S45)及加热工序(S50)也可以在装配工序(S40)后实施，此外，减压工序(S60)在投入工序(S45)后实施也可。例如，既可以按照装配工序(S40)、加热工序(S50)、投入工序(S45)、减压工序(S60)的顺序制造压电振动器，也可以按照装配工序(S40)、投入工序(S45)、减压工序(S60)、加热工序(S50)的顺序制造压电振动器。

而且，也可以不进行投入工序(S45)、加热工序(S50)及减压工序(S60)。

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。

Claims (10)

1.一种压电振动器的制造方法，制造包括以下部分的压电振动器：

第一基板和第二基板以在该第一基板和第二基板之间形成空腔的方式叠合而构成的封装件；

在所述第一基板上以从所述空腔内引出到所述第一基板的外缘的方式形成的引出电极；

被密封于所述空腔内并且在所述空腔内与所述引出电极电连接的压电振动片；以及

形成在所述封装件的外表面并且在所述空腔的外部与所述引出电极电连接的外部电极，

所述制造方法包括：

接合膜形成工序，在所述第一基板和所述第二基板的至少一个基板上，用低熔点玻璃形成接合两基板的接合膜；

装配工序，将所述压电振动片与形成在所述第一基板的所述引出电极电连接；以及

接合工序，一边将所述接合膜加热到既定的接合温度，一边以夹持所述接合膜的方式叠合所述第一基板和所述第二基板，并通过所述接合膜接合两基板。

2.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中在进行所述装配工序之际，用金凸点来将所述压电振动片凸点接合至所述引出电极。

3.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中还具备：

投入工序，在所述接合膜形成工序及所述装配工序后，将所述第一基板及所述第二基板投入到能控制内部压力的真空室；

加热工序，在所述接合膜形成工序及所述装配工序后，加热所述接合膜；以及

减压工序，在所述投入工序后，使所述真空室的内部减压，

在所述加热工序及所述减压工序后，在所述真空室的内部实施所述接合工序。

4.如权利要求1所述的压电振动器的制造方法，其中所述接合温度为300℃以上。

5.一种压电振动器，其中包括：

第一基板和第二基板以在第一基板和第二基板之间形成空腔的方式叠合而构成的封装件；

在所述第一基板上以从所述空腔内引出到所述第一基板的外缘的方式形成的引出电极；

密封到所述空腔内并且在所述空腔内与所述引出电极电连接的压电振动片；以及

形成在所述封装件的外表面并且在所述空腔的外部与所述引出电极电连接的外部电极，

所述第一基板和所述第二基板通过由低熔点玻璃构成的接合膜来接合。

6.如权利要求5所述的压电振动器，其中所述压电振动片利用金凸点来凸点接合到所述引出电极。

7.如权利要求5所述的压电振动器，其中所述接合膜通过在接合所述第一基板与所述第二基板之际被加热到既定的接合温度，并且在所述接合之前被加热到比所述接合温度高的温度而形成。

8.一种振荡器，使权利要求5至7中任一项所述的压电振动器，作为振子与集成电路电连接。

9.一种电子设备，使权利要求5至7中任一项所述的压电振动器，与计时部电连接。

10.一种电波钟，使权利要求5至7中任一项所述的压电振动器，与滤波部电连接。

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