專利名稱：壓電振動器的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在接合的兩個基板之間所形成的空腔內(nèi)密封了壓電振動片的表面安裝型(SMD)的壓電振動器及其制造方法、具有壓電振動器的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端上，采用利用了水晶等作為時刻源或控制信號等的定時源、參考信號源等的壓電振動器。已知各式各樣的這種壓電振動器，但作為其中之一，眾所周知表面安裝型(SMD:Surface Mount Device)的壓電振動器。圖18是拆下現(xiàn)有技術(shù)的壓電振動器的蓋基板的狀態(tài)的平面圖，圖19是沿著圖18 的D-D線的剖視圖。如圖19所示，作為表面安裝型的壓電振動器200，提出用基底基板201 和蓋基板202形成封裝件(package) 209，并在封裝件209的內(nèi)部形成的空腔C收納壓電振動片203的壓電振動器。基底基板201和蓋基板202在兩者間配置接合膜207并通過陽極接合來接合。壓電振動器一般要求抑制等效電阻值(有效電阻值，Re)為低值。等效電阻值低的壓電振動器可以用低電力來使壓電振動片振動，因此成為能量效率良好的壓電振動器。作為抑制等效電阻值的一般的方法之一，眾所周知如圖18所示那樣使密封壓電振動片203的空腔C內(nèi)接近真空，從而降低與等效電阻值有比例關(guān)系的串聯(lián)諧振電阻值 (Rl)的方法。作為使空腔C內(nèi)接近真空的方法，眾所周知在空腔C內(nèi)密封鋁等構(gòu)成的吸氣材料(吸氣部件)220,并從外部照射激光而使吸氣材料220激活的方法(吸氣法)(參照下述專利文獻1和幻。依據(jù)該方法，利用成為激活狀態(tài)的吸氣材料220，能夠吸收陽極接合之際產(chǎn)生的氧，因此能夠使空腔C內(nèi)接近真空。專利文獻1 日本特開2006-86585號公報專利文獻2 日本特表2007-511102號公報

發(fā)明內(nèi)容
可是，若使搭載圖18所示的音叉型壓電振動片203的壓電振動器200吸氣，則吸氣材料220及吸氣產(chǎn)生的生成物會附著到位于吸氣材料220的附近的壓電振動片203的振動腕部210。這時，若附著到一對振動腕部210、210的各部分的吸氣材料220的量不平均， 則會發(fā)生振動泄漏(振動能量的泄漏)，存在壓電振動器的特性不穩(wěn)定的問題。其結(jié)果，存在壓電振動器200的成品率下降的問題。于是，本發(fā)明鑒于上述問題構(gòu)思而成，其目的在于提供能減輕振動泄漏并提高成品率的壓電振動器及其制造方法、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。為了解決上述課題，本發(fā)明提供以下方案。本發(fā)明的壓電振動器的制造方法，制造這樣的壓電振動器，其包括具備一對振動腕部的音叉型壓電振動片、收容所述壓電振動片的封裝件、和與所述一對振動腕部的每一個對應(yīng)且沿著所述振動腕部的長度方向形成的一對調(diào)整膜，通過向所述調(diào)整膜照射激光使所述調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠?qū)⑺龇庋b件內(nèi)的真空度調(diào)整到一定水平以上，所述制造方法的特征在于，包括吸氣工序，向隔著所述一對調(diào)整膜中的所述一對振動腕部的中心軸對稱的位置照射所述激光。本發(fā)明的壓電振動器，其特征在于，包括具備一對振動腕部的音叉型壓電振動片；收容所述壓電振動片的封裝件；以及與所述一對振動腕部的每一個對應(yīng)且沿著所述振動腕部的長度方向形成的一對調(diào)整膜，通過向所述調(diào)整膜照射激光使所述調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠提高所述封裝件內(nèi)的真空度，在隔著所述一對調(diào)整膜中的所述一對振動腕部的中心軸對稱的位置形成有所述激光的照射痕。依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器及壓電振動器的制造方法，向隔著一對調(diào)整膜中的一對振動腕部的中心軸對稱的位置照射激光而使調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠使蒸鍍到一對振動腕部的側(cè)面的調(diào)整膜大致均勻。特別是，根據(jù)振動腕部的長度方向上的吸氣位置而振動腕部的振動特性發(fā)生變化，但是通過在隔著中心軸對稱的位置上吸氣，能夠使一對振動腕部的振動特性一致。因而，在吸氣工序后也能得到穩(wěn)定的振動特性，并能減輕振動泄漏。 結(jié)果，能夠提高成品率。此外，本發(fā)明的振蕩器，其特征在于，使上述壓電振動器，作為振子與集成電路電連接。而且，本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于，使上述壓電振動器，與計時部電連接。再者，本發(fā)明的電波鐘，其特征在于，使上述壓電振動器，與濾波部電連接。在本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘中，由于采用能夠減輕振動泄漏并提高成品率的壓電振動器，所以能夠提供具有穩(wěn)定的振動特性的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。(發(fā)明效果)依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的制造方法，通過向隔著一對調(diào)整膜中的一對振動腕部的中心軸對稱的位置照射激光而使調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠使蒸鍍到一對振動腕部的側(cè)面的調(diào)整膜大致均勻。特別是，根據(jù)振動腕部的長度方向上的吸氣位置而振動腕部的振動特性發(fā)生變化，但是通過在隔著中心軸對稱的位置上吸氣，能夠使一對振動腕部的振動特性一致。因而，在吸氣工序后也能得到穩(wěn)定的振動特性，并能減輕振動泄漏。結(jié)果，能夠提高成品率。


圖1是表示本發(fā)明的壓電振動器的實施方式的外觀斜視圖。圖2是圖1所示的壓電振動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，并且是在拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電振動器的圖。圖3是沿著圖2所示的A-A線的壓電振動器的剖視圖。圖4是圖1所示的壓電振動器的分解斜視圖。圖5是構(gòu)成圖1所示的壓電振動器的壓電振動片的俯視圖。圖6是圖5所示的壓電振動片的仰視圖。圖7是圖5所示的剖面向視B-B圖。圖8是表示制造圖1所示的壓電振動器時的流程的流程圖。
圖9是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖，并且是表示在成為蓋基板的本原的蓋基板用圓片形成多個凹部及接合膜的狀態(tài)的圖。圖10是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖，并且是表示在成為基底基板的本原的基底基板用圓片形成吸氣材料、貫通電極、迂回電極及接合膜的狀態(tài)的圖。圖11是圖10所示的狀態(tài)的基底基板用圓片的整體圖。圖12是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖，并且是以空腔內(nèi)收容壓電振動片的狀態(tài)陽極接合基底基板用圓片和蓋基板用圓片的圓片體的分解斜視圖。圖13是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖，并且是表示加熱振動腕部的基端側(cè)的吸氣材料而使之蒸發(fā)的狀態(tài)的圖。圖14是圖13的E部分放大圖。圖15是表示本發(fā)明的振蕩器的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖16是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖17是表示本發(fā)明的電波鐘的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖18是拆下現(xiàn)有技術(shù)的壓電振動器的蓋基板的狀態(tài)的平面圖。圖19是沿著圖18的D-D線的剖視圖。附圖標記說明1壓電振動器；2基底基板(封裝件)；3蓋基板(封裝件)；4壓電振動片；10振動腕部；11振動腕部；34吸氣材料(調(diào)整膜)；40基底基板用圓片(封裝件)；41激光照射痕 (照射痕)；50蓋基板用圓片(封裝件)；100振蕩器；101振蕩器的集成電路；110便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備)；113電子設(shè)備的計時部；130電波鐘；131電波鐘的濾波部；L中心軸。
具體實施例方式參照圖1至圖17，對本發(fā)明的壓電振動器的實施方式進行說明。如圖1至圖4所示，壓電振動器1，形成為由基底基板2和蓋基板3層疊為2層的箱狀，是在內(nèi)部的空腔C內(nèi)收容了壓電振動片4的表面安裝型的壓電振動器。此外，在圖4 中為了方便圖示而省略了后面描述的激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17及重錘金屬膜21的圖示。如圖5至圖7所示，壓電振動片4是由水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等的壓電材料形成的音叉型振動片，在被施加既定電壓時振動。該壓電振動片4具有平行配置的一對振動腕部10、11 ；將所述一對振動腕部10、11的基端側(cè)固定成一體的基部12 ；形成在一對振動腕部10、11的外表面上并使一對振動腕部10、11振動的由第一激振電極13和第二激振電極 14構(gòu)成的激振電極15 ；以及與第一激振電極13及第二激振電極14電連接的裝配電極16、 17。此外，本實施方式的壓電振動片4具備在一對振動腕部10、11的兩主表面上沿著所述振動腕部10、11的長度方向分別形成的溝部18。該溝部18從振動腕部10、11的基端一側(cè)形成至大致中間附近。由第一激振電極13和第二激振電極14構(gòu)成的激振電極15，是使一對振動腕部 IOUl以既定的諧振頻率在彼此接近或分離的方向上振動的電極，在一對振動腕部10、11的外表面，以分別電性切斷的狀態(tài)構(gòu)圖而形成。具體而言，如圖7所示，第一激振電極13主要形成在一個振動腕部10的溝部18上和另一振動腕部11的兩側(cè)面上，第二激振電極14 主要形成在一個振動腕部10的兩側(cè)面上和另一振動腕部11的溝部18上。此外，第一激振電極13及第二激振電極14，如圖5及圖6所示，在基部12的兩主表面上，分別經(jīng)由引出電極19、20電連接至裝配電極16、17。再者壓電振動片4成為經(jīng)由該裝配電極16、17被施加電壓。此外，上述的激振電極15、裝配電極16、17及引出電極19、 20，通過例如鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導(dǎo)電膜的覆蓋膜來形成。此外，在一對振動腕部10、11的前端側(cè)，為了以使本身的振動狀態(tài)在既定頻率的范圍內(nèi)振動的方式進行調(diào)整(頻率調(diào)整)，覆蓋有重錘金屬膜21。再者，該重錘金屬膜21 分為在粗調(diào)頻率時使用的粗調(diào)膜21a和在微調(diào)時使用的微調(diào)膜21b。利用這些粗調(diào)膜21a 及微調(diào)膜21b進行頻率調(diào)整，從而能夠使一對振動腕部10、11的頻率落在器件的標稱頻率范圍內(nèi)。這樣構(gòu)成的壓電振動片4，如圖3及圖4所示，利用金等的凸點(bump)B，凸點接合到基底基板2的上表面。更具體地說，以在基底基板2的上表面構(gòu)圖的后述的迂回電極36、 37上形成的2個凸點B上分別接觸的狀態(tài)凸點接合一對裝配電極16、17。由此，壓電振動片4以從基底基板2的上表面浮起的狀態(tài)被支撐，并且成為分別電連接有裝配電極16、17 和迂回電極36、37的狀態(tài)。此外，壓電振動片4的接合方法并不限于凸點接合。例如，利用導(dǎo)電粘接劑接合壓電振動片4也可。但是，通過凸點接合，能夠使壓電振動片4從基底基板 2的上表面浮起，并能自然確保振動所需的最低限的振動間隙。因而，優(yōu)選凸點接合。上述蓋基板3是用玻璃材料例如堿石灰玻璃構(gòu)成的透明絕緣基板，如圖1、圖3及圖4所示，形成為板狀。并且，在接合基底基板2的接合面一側(cè)，形成有收容壓電振動片4的矩形狀的凹部3a。該凹部3a是疊合兩基板2、3時成為收容壓電振動片4的空腔C的空腔用的凹部。而且，蓋基板3以使該凹部3a與基底基板2 —側(cè)對置的狀態(tài)對所述基底基板2 陽極接合。此外，基底基板2與蓋基板3的接合方法，并不限于陽極接合。但是，通過陽極接合，能夠使兩基板2、3牢固地接合，因此是優(yōu)選的。上述基底基板2是用與蓋基板3相同的玻璃材料例如堿石灰玻璃構(gòu)成的透明絕緣基板，如圖1至圖4所示，以能對蓋基板3疊合的大小形成為板狀。在該基底基板2形成有貫通所述基底基板2的一對貫通孔30、31。這時，一對貫通孔30、31形成為被收納于空腔C 內(nèi)。更詳細地說，本實施方式的貫通孔30、31形成為使一個貫通孔30位于所裝配的壓電振動片4的基部12側(cè)，并使另一貫通孔31位于振動腕部10、11的前端側(cè)。然后，在這些一對貫通孔30、31中，形成為以埋入所述貫通孔30、31的方式形成的一對貫通電極32、33。這些貫通電極32、33，如圖3所示，完全堵塞貫通孔30、31而維持空腔C內(nèi)的氣密，并且承擔使后述的外部電極38、39與迂回電極36、37導(dǎo)通的作用。如圖1至圖4所示，在基底基板2的上表面?zhèn)?接合蓋基板3的接合面?zhèn)?，構(gòu)圖有通過激光照射提高空腔C內(nèi)的真空度的吸氣材料(調(diào)整膜)34、陽極接合用的接合膜35、 和一對迂回電極36、37。此外，接合膜35及一對迂回電極36、37用導(dǎo)電材料(例如，鋁)形成。在平面上看時，吸氣材料34以與一對振動腕部10、11的附近鄰接的狀態(tài)，沿著所述振動腕部10、11的長度方向以從基端側(cè)延伸到前端側(cè)的方式用鋁等來形成。更具體地說，吸氣材料34如圖2及圖4所示，在一對振動腕部10、11的外側(cè)面?zhèn)?，且隔著一對振動腕?0、11的中心軸L對稱的位置形成。此外，接合膜35以包圍形成在蓋基板3的凹部3a周圍的方式沿著基底基板2的周邊形成。此外，一對迂回電極36、37構(gòu)圖成為使一對貫通電極32、33之中的一個貫通電極 32與壓電振動片4的一個裝配電極16電連接，并且使另一貫通電極33與壓電振動片4的另一裝配電極17電連接。更詳細地說，一個迂回電極36以位于壓電振動片4的基部12的正下方的方式形成在一個貫通電極32的正上方。此外，另一迂回電極37形成為從鄰接一個迂回電極36的位置，沿著振動腕部10、11迂回到所述振動腕部10、11的前端側(cè)后，位于另一貫通電極33的正上方。然后，在這些一對迂回電極36、37上分別形成有凸點B，利用所述凸點B裝配壓電振動片4。由此，壓電振動片4的一個裝配電極16經(jīng)由一個迂回電極36而與一個貫通電極 32導(dǎo)通，并且另一裝配電極17經(jīng)由另一迂回電極37而與另一貫通電極33導(dǎo)通。此外，在基底基板2的下表面，如圖1、圖3及圖4所示，形成有與一對貫通電極32、 33分別電連接的外部電極38、39。即，一個外部電極38經(jīng)由一個貫通電極32及一個迂回電極36而與壓電振動片4的第一激振電極13電連接。此外，另一外部電極39經(jīng)由另一貫通電極33及另一迂回電極37而與壓電振動片4的第二激振電極14電連接。在使這樣構(gòu)成的壓電振動器1動作時，對形成在基底基板2的外部電極38、39施加既定的驅(qū)動電壓。由此，能夠使電流在壓電振動片4的由第一激振電極13及第二激振電極14構(gòu)成的激振電極15中流過，并能使一對振動腕部10、11以既定頻率沿著接近/分離的方向振動。再者，利用該一對振動腕部10、11的振動，能夠作為時刻源、控制信號的定時源或參考信號源等加以利用。(壓電振動器制造方法)接著，參照圖8所示的流程圖，下面對利用基底基板用圓片(基底基板)40和蓋基板用圓片(蓋基板)50—次性制造多個上述壓電振動器1的制造方法進行說明。此外，在本實施方式中，利用圓片狀的基板來一次性制造多個壓電振動器1，但并不限于此，預(yù)先加工出尺寸與基底基板2及蓋基板3的外形一致的圓片，一次僅制造一個等也可。最先，進行壓電振動片制作工序，制作圖5到圖7所示的壓電振動片4 (SlO)。具體而言，首先將未加工的朗伯(Lambert)水晶以既定角度切片而做成一定厚度的圓片。接著， 研磨該圓片而進行粗加工后，利用蝕刻來除去加工變質(zhì)層，其后進行拋光(polish)等的鏡面研磨加工，做成既定厚度的圓片。接著，對圓片實施清洗等的適當處理后，利用光刻技術(shù)以壓電振動片4的外形形狀對所述圓片進行構(gòu)圖，并且進行金屬膜的成膜及構(gòu)圖，形成激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17、重錘金屬膜21。由此，能夠制作多個壓電振動片4。此外，在制作壓電振動片4之后，先進行諧振頻率的粗調(diào)。這是通過對重錘金屬膜 21的粗調(diào)膜21a照射激光使一部分蒸發(fā)，從而改變重量來進行的。此外，關(guān)于更高精度調(diào)整諧振頻率的微調(diào)，在裝配后進行。對此，在后面進行說明。接著，進行將在后面成為蓋基板3的蓋基板用圓片50制作到剛要進行陽極接合之前的狀態(tài)的第一圓片制作工序(S20)。首先，將堿石灰玻璃研磨加工到既定厚度并加以清洗后，利用蝕刻等來除去最表面的加工變質(zhì)層而形成圓板狀的蓋基板用圓片50(S21)。其次， 如圖9所示，進行利用蝕刻等來在蓋基板用圓片50的接合面沿行列方向形成多個空腔用的凹部3a的凹部形成工序(S22)。在該時刻，結(jié)束第一圓片制作工序。接著，與上述工序同時或在上述工序前后的定時，進行將在后面成為基底基板2 的基底基板用圓片40制作到剛要進行陽極接合之前的狀態(tài)的第二圓片制作工序(S30)。首先，將堿石灰玻璃研磨加工到既定厚度并加以清洗后，利用蝕刻等來除去最表面的加工變質(zhì)層而形成圓板狀的基底基板用圓片40(S31)。接著，進行在基底基板用圓片40形成多個一對貫通電極32、33的貫通電極形成工序(S3》。具體而言，首先，用噴射法或壓力加工等的方法來形成多個一對貫通孔30、31。然后，在這些多個一對貫通孔30、31內(nèi)形成一對貫通電極32、33。通過該一對貫通電極32、33， 密封一對貫通孔30、31，并且確?；谆逵脠A片40的上表面?zhèn)扰c下表面?zhèn)戎g的電導(dǎo)通性。接著，進行調(diào)整膜形成工序(S3!3)，即，在基底基板用圓片40的上表面對鋁等進行構(gòu)圖，在基底基板用圓片40形成吸氣材料34。這時，將吸氣材料34形成為從平面上看時以與一對振動腕部10、11的附近鄰接的狀態(tài)，沿著所述振動腕部10、11的長度方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)，并且形成在一對振動腕部10、11的外側(cè)面?zhèn)?、且隔著一對振動腕?0、11的中心軸L (參照圖2~)對稱的位置。然后，如圖10及圖11所示，進行在基底基板用圓片40的上表面對導(dǎo)電材料進行構(gòu)圖而形成接合膜35的接合膜形成工序(S34)，并且進行形成多個與各一對貫通電極32、 33分別電連接的迂回電極36、37的迂回電極形成工序(S35)。此外，圖10及圖11所示的虛線M示出在后面進行的切斷工序中切斷的切斷線。通過進行這些工序，結(jié)束第二圓片作成工序。此外，在圖8中，工序順序為調(diào)整膜形成工序(S33)、接合膜形成工序(S34)、迂回電極形成工序(S35)，但順序上沒有限制，此外將所有工序同時進行也可。無論何種工序順序，都能發(fā)揮相同的作用效果。因此，根據(jù)需要適宜變更工序順序也可。接著，進行接合基底基板用圓片40與蓋基板用圓片50的接合工序(S40)。對該接合工序進行詳細說明，則最先進行將所制作的多個壓電振動片4通過各迂回電極36、37接合到基底基板用圓片40的上表面的裝配工序(S41)。首先，在一對迂回電極36、37上形成各個金等的凸點B。然后，將壓電振動片4的基部12承載于凸點B上后，一邊將凸點B加熱到既定溫度，一邊使壓電振動片4壓上凸點B。由此，壓電振動片4被機械支撐于凸點B 上，并且成為電連接裝配電極16、17和迂回電極36、37的狀態(tài)。因而，在該時刻壓電振動片 4的一對激振電極15成為對于一對貫通電極32、33分別導(dǎo)通的狀態(tài)。此外，由于壓電振動片4被凸點接合，因此以從基底基板用圓片40的上表面浮起的狀態(tài)被支撐。在結(jié)束壓電振動片4的裝配之后，進行將蓋基板用圓片50對基底基板用圓片40 疊合的疊合工序(S42)。具體而言，以未圖示的基準標記等為標志，將兩圓片40、50對準到正確的位置。由此，所裝配的壓電振動片4成為被收容于由形成在基底基板用圓片40的凹部3a和兩圓片40、50包圍的空腔C內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序后，將已疊合的2個圓片40、50置于未圖示的陽極接合裝置，在既定的溫度氣氛施加既定電壓而進行陽極接合(S4!3)。具體而言，向接合膜35與蓋基板用圓片50之間施加既定電壓。這樣，在接合膜35與蓋基板用圓片50的界面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使兩者分別牢固地密合而被陽極接合。由此，能夠?qū)弘娬駝悠?密封于空腔C內(nèi)，能夠得到基底基板用圓片40與蓋基板用圓片50接合的圖12所示的圓片體60。此外，在圖12中，為了方便觀看附圖，示出分解圓片體60的狀態(tài)，并且從基底基板用圓片40省略了接合膜35的圖示。此外，圖12所示的虛線M示出在后面進行的切斷工序中切斷的切斷線。通過進行該陽極接合，結(jié)束接合工序。然后，在結(jié)束上述陽極接合后，進行外部電極形成工序(S50)，即，在基底基板用圓片40的下表面對導(dǎo)電材料進行構(gòu)圖，形成多個與一對貫通電極32、33分別電連接的一對外部電極38、39。通過該工序，利用外部電極38、39能夠使密封于空腔C內(nèi)的壓電振動片4動作。接著，進行吸氣工序(S60)，S卩，使密封于空腔C內(nèi)的壓電振動片4振動，從而測量串聯(lián)諧振電阻值，并對吸氣材料34照射激光而使之蒸發(fā)，調(diào)整空腔C內(nèi)的真空度到一定水平以上。在此，一定水平是指即便真空度提高到該水平以上，串聯(lián)諧振電阻值也不會有大變動的狀態(tài)。由此，能夠確保適宜的串聯(lián)諧振電阻值。具體地說，對形成在基底基板用圓片40的下表面的一對外部電極38、39施加電壓而使壓電振動片4振動。然后，一邊測量串聯(lián)諧振電阻值，一邊穿過基底基板用圓片40(從形成有外部電極38、39的面?zhèn)?照射激光，加熱吸氣材料34而使之蒸發(fā)。由此，能夠確保適宜的串聯(lián)諧振電阻值。此外，將激光對吸氣材料34進行照射之際，以固定激光源裝置的狀態(tài)，使基底基板用圓片40移動，從而對吸氣材料34的所希望的位置照射激光。此外，在吸氣工序中，調(diào)整空腔C內(nèi)的真空度的同時，利用吸氣材料34，一邊測量頻率一邊將所述頻率調(diào)整到目標值附近的近似范圍內(nèi)。對該吸氣工序時的頻率的調(diào)整方法進行說明，則首先吸氣材料34在從平面上看時形成在一對振動腕部10、11的外側(cè)面?zhèn)取?且隔著一對振動腕部10、11的中心軸L(參照圖2、對稱的位置。因而，若加熱吸氣材料34 而使之蒸發(fā)，則局部地蒸鍍到位于加熱位置附近的振動腕部10、11的側(cè)面。這時，吸氣材料 34蒸鍍的位置，如果是振動腕部10、11的基端側(cè)就有頻率升高的傾向，如果是前端側(cè)就有頻率降低的傾向。因而，通過變更吸氣材料34的加熱位置，能夠增減頻率。因此，根據(jù)近似范圍與實際測量的頻率之差來確定吸氣材料34的加熱位置，并且通過向振動腕部10、11的側(cè)面局部地蒸鍍所蒸發(fā)的吸氣材料34，能夠改變振動腕部10、11的振動特性。即，與吸氣同時，能夠?qū)⒁粚φ駝油蟛?0、11的頻率調(diào)整到目標值附近的近似范圍內(nèi)。例如，當頻率低于近似范圍時，如圖13所示，加熱一對振動腕部10、11的基端側(cè) (例如，圖13中點劃線所示的范圍)的吸氣材料34即可。由此，提高頻率，并且能夠使頻率接近近似范圍。如此，通過進行吸氣工序，能夠確保適宜的串聯(lián)諧振電阻值，并且能夠使頻率落在近似范圍內(nèi)的方式預(yù)先跟進。此外，關(guān)于空腔C內(nèi)的真空度，不會被吸氣材料34的加熱位置所左右。而且，在本實施方式中，對吸氣材料34照射激光之際，在以與一對振動腕部10、11 的各振動腕部對應(yīng)的方式形成的一對吸氣材料34、34中，使激光照射在隔著一對振動腕部 IOUl的中心軸L對稱的位置。具體而言，若對吸氣材料34照射激光，則如圖14所示，在吸氣材料34殘留激光照射痕41，該部分的吸氣材料34蒸發(fā)，并蒸鍍到一對振動腕部10、11 的外側(cè)的側(cè)面10a、lla。如本實施方式那樣，通過使激光照射在隔著中心軸L對稱的位置，能夠使蒸鍍到側(cè)面IOaUla的吸氣材料34的位置及量大致均勻。因而，這樣形成的壓電振動器1能得到穩(wěn)定的振動特性，并且能夠減輕振動泄漏。然后，緊接著進行微調(diào)工序(S70)，即，一邊測量頻率一邊利用激光等來加熱重錘金屬膜21的微調(diào)膜21b，對調(diào)整到近似范圍內(nèi)的壓電振動片4的頻率進行微調(diào)，使之接近目標值。由此，能夠?qū)弘娬駝悠?的頻率進行微調(diào)，以使頻率落在標稱頻率的既定范圍內(nèi)。在結(jié)束頻率的微調(diào)之后，進行沿著圖12所示的切斷線M切斷已接合的圓片體60 而小片化的切斷工序(S80)。其結(jié)果，能夠一次性制造多個在互相陽極接合的基底基板2與蓋基板3之間所形成的空腔C內(nèi)密封有壓電振動片4的、圖1所示的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器1。此外，進行切斷工序(S80)而小片化為各個壓電振動器1之后，進行吸氣工序 (S60)及微調(diào)工序(S70)的工序順序也可。但是，如上所述，通過先進行吸氣工序(S60)及微調(diào)工序(S70)，能以圓片體60的狀態(tài)進行微調(diào)，所以能更加有效率地微調(diào)多個壓電振動器1。因而，能夠謀求提高生產(chǎn)率，所以是優(yōu)選的。其后，進行內(nèi)部的電特性檢查(S90)。即，測定壓電振動片4的諧振頻率、諧振電阻值、驅(qū)動電平特性(諧振頻率及諧振電阻值的激振電力依賴性)等并加以核對。此外，將絕緣電阻特性等一并核對。并且，最后進行壓電振動器1的外觀檢查，對尺寸或質(zhì)量等進行最終核對。由此結(jié)束壓電振動器1的制造。依據(jù)本實施方式，在吸氣工序中，通過向隔著一對吸氣材料34、34中的中心軸L對稱的位置照射激光而使吸氣材料34的一部分蒸發(fā)，從而能夠使蒸鍍到一對振動腕部10、11 的側(cè)面IOaUla的吸氣材料34大致均勻。特別是，根據(jù)振動腕部10、11的長度方向上的吸氣位置而振動腕部10、11的振動特性會發(fā)生變化，但是，通過在隔著中心軸L對稱的位置吸氣，能夠使一對振動腕部10、11的振動特性一致。因而，在吸氣工序后也能得到穩(wěn)定的振動特性，并能減輕振動泄漏。結(jié)果，能夠提高成品率。(振蕩器)接著，借助圖15，對本發(fā)明的振蕩器的一個實施方式進行說明。本實施方式的振蕩器100如圖15所示，構(gòu)成為將壓電振動器1電連接至集成電路 101的振子。該振蕩器100具備安裝了電容器等的電子部件102的基板103。在基板103 安裝有振蕩器用的上述集成電路101，在該集成電路101的附近安裝有壓電振動器1。這些電子部件102、集成電路101及壓電振動器1通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外，各構(gòu)成部件通過未圖示的樹脂來模制(mould)。在這樣構(gòu)成的振蕩器100中，對壓電振動器1施加電壓時，該壓電振動器1內(nèi)的壓電振動片4振動。通過壓電振動片4所具有的壓電特性，將該振動轉(zhuǎn)換為電信號，以電信號方式輸入至集成電路101。通過集成電路101對輸入的電信號進行各種處理，以頻率信號的方式輸出。從而，壓電振動器1作為振子起作用。此外，根據(jù)需求有選擇地設(shè)定集成電路101的結(jié)構(gòu)，例如RTC(實時時鐘)模塊等， 能夠附加鐘表用單功能振蕩器等的功能之外，還能附加控制該設(shè)備或外部設(shè)備的工作日期或時刻，或者提供時刻或日歷等的功能。如上所述，依據(jù)本實施方式的振蕩器100，由于具備減輕加熱形成的負荷的累積并以更高精度進行頻率的微調(diào)而高質(zhì)量化的同時，有效率地進行吸氣及微調(diào)而具有穩(wěn)定的振動特性的壓電振動器1，振蕩器100本身也同樣提高動作的可靠性而能謀求高質(zhì)量化。而且除此以外，能夠長期得到穩(wěn)定的高精度的頻率信號。(電子設(shè)備)接著，借助圖16，就本發(fā)明的電子設(shè)備的一個實施方式進行說明。此外作為電子設(shè)備，舉例說明了具有上述壓電振動器1的便攜信息設(shè)備110。最初本實施方式的便攜信息設(shè)備110為例如以便攜電話為首的，發(fā)展并改良了現(xiàn)有技術(shù)中的手表的設(shè)備。是這樣的設(shè)備外觀類似于手表，在相當于文字盤的部分配置液晶顯示器，能夠在該畫面上顯示當前的時刻等。此外，在用作通信機時，從手腕取下，通過內(nèi)置于帶的內(nèi)側(cè)部分的揚聲器及麥克風，可進行與現(xiàn)有技術(shù)的便攜電話同樣的通信。但是，與現(xiàn)有的便攜電話相比，明顯小型且輕量。下面，對本實施方式的便攜信息設(shè)備110的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖16所示，該便攜信息設(shè)備110具備壓電振動器1和供電用的電源部111。電源部111例如由鋰二次電池構(gòu)成。該電源部111上并聯(lián)連接有進行各種控制的控制部112、進行時刻等的計數(shù)的計時部 113、與外部進行通信的通信部114、顯示各種信息的顯示部115、和檢測各功能部的電壓的電壓檢測部116。而且，通過電源部111來對各功能部供電?？刂撇?12控制各功能部，進行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當前時刻的測量或顯示等的整個系統(tǒng)的動作控制。此外，控制部112具備預(yù)先寫入程序的ROM、讀取寫入到該ROM 的程序并執(zhí)行的CPU、和作為該CPU的工作區(qū)使用的RAM等。計時部113具備內(nèi)置了振蕩電路、寄存器電路、計數(shù)器電路及接口電路等的集成電路和壓電振動器1。對壓電振動器1施加電壓時壓電振動片4振動，通過水晶所具有的壓電特性，該振動轉(zhuǎn)換為電信號，以電信號的方式輸入到振蕩電路。振蕩電路的輸出被二值化，通過寄存器電路和計數(shù)器電路來計數(shù)。然后，通過接口電路，與控制部112進行信號的發(fā)送與接收，在顯示部115顯示當前時刻或當前日期或者日歷信息等。通信部114具有與現(xiàn)有的便攜電話相同的功能，具備無線電部117、聲音處理部 118、切換部119、放大部120、聲音輸入/輸出部121、電話號碼輸入部122、來電音發(fā)生部 123及呼叫控制存儲器部124。通過天線125，無線電部117與基站進行收發(fā)信息的聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的交換。 聲音處理部118對從無線電部117或放大部120輸入的聲音信號進行編碼及解碼。放大部 120將從聲音處理部118或聲音輸入/輸出部121輸入的信號放大到既定電平。聲音輸入 /輸出部121由揚聲器或麥克風等構(gòu)成，擴大來電音或受話聲音，或者將聲音集音。此外，來電音發(fā)生部123響應(yīng)來自基站的呼叫而生成來電音。切換部119僅在來電時，通過將連接在聲音處理部118的放大部120切換到來電音發(fā)生部123，在來電音發(fā)生部123中生成的來電音經(jīng)由放大部120輸出至聲音輸入/輸出部121。此外，呼叫控制存儲器部IM存放與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。此外，電話號碼輸入部122具備例如 0至9的號碼鍵及其它鍵，通過按壓這些號碼鍵等，輸入通話目的地的電話號碼等。電壓檢測部116在通過電源部111對控制部112等的各功能部施加的電壓小于既定值時，檢測其電壓降后通知控制部112。這時的既定電壓值是作為使通信部114穩(wěn)定動作所需的最低限的電壓而預(yù)先設(shè)定的值，例如，3V左右。從電壓檢測部116收到電壓降的通知的控制部112禁止無線電部117、聲音處理部118、切換部119及來電音發(fā)生部123的動作。
11特別是，停止耗電較大的無線電部117的動作是必需的。而且，顯示部115顯示通信部114 由于電池余量的不足而不能使用的提示。S卩，通過電壓檢測部116和控制部112，能夠禁止通信部114的動作，并在顯示部 115做提示。該提示可為文字消息，但作為更加直接的提示，在顯示部115的顯示畫面的頂部顯示的電話圖像上打“X (叉)”標記也可。此外，通過具備能夠有選擇地截斷與通信部 114的功能相關(guān)的部分的電源的電源截斷部126，能夠更加可靠地停止通信部114的功能。如上所述，依據(jù)本實施方式的便攜信息設(shè)備110，由于具備減輕加熱形成的負荷的累積并以更高精度進行頻率的微調(diào)而高質(zhì)量化的同時，有效率地進行吸氣及微調(diào)而具有穩(wěn)定的振動特性的壓電振動器1，電子設(shè)備110本身也同樣提高動作的可靠性而能謀求高質(zhì)量化。而且除此以外，能夠長期顯示穩(wěn)定的高精度的時鐘信息。(電波鐘)接著，借助圖17，就本發(fā)明的電波鐘的一個實施方式進行說明。如圖17所示，本實施方式的電波鐘130具備電連接到濾波部131的壓電振動器 1，是接收包含時鐘信息的標準電波，并具有自動修正為正確的時刻并加以顯示的功能的鐘表。在日本國內(nèi)，在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標準電波的發(fā)送站(發(fā)送局)，分別發(fā)送標準電波。40kHz或60kHz這樣的長波兼有沿地表傳播的性質(zhì)和在電離層和地表邊反射邊傳播的性質(zhì)，因此其傳播范圍寬，且由上述的兩個發(fā)送站覆蓋整個日本國內(nèi)。以下，對電波鐘130的功能性結(jié)構(gòu)進行詳細說明。天線132接收40kHz或60kHz長波的標準電波。長波的標準電波是將稱為定時碼的時刻信息AM調(diào)制為40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長波的標準電波通過放大器 133放大，通過具有多個壓電振動器1的濾波部131來濾波并調(diào)諧。本實施方式中的壓電振動器1分別具備與上述載波頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的水晶振動器部138、 139。而且，濾波后的既定頻率的信號通過檢波、整流電路134來檢波并解調(diào)。接著，經(jīng)由波形整形電路135而抽出定時碼，由CPU136計數(shù)。在CPU136中，讀取當前的年、累積日、 星期、時刻等的信息。被讀取的信息反映于RTC137，顯示出正確的時刻信息。載波為40kHz 或60kHz，因此水晶振動器部138、139優(yōu)選具有上述的音叉型結(jié)構(gòu)的振動器。再者，以上以日本國內(nèi)為例進行了說明，但長波的標準電波的頻率在海外是不同的。例如，在德國使用77. 5KHz的標準電波。因而，在便攜設(shè)備組裝也可以應(yīng)對海外的電波鐘130的情況下，還需要不同于日本的頻率的壓電振動器1。如上所述，依據(jù)本實施方式的電波鐘130，由于具備減輕加熱形成的負荷的累積并以更高精度進行頻率的微調(diào)而高質(zhì)量化的同時，有效率地進行吸氣及微調(diào)而具有穩(wěn)定的振動特性的壓電振動器1，電波鐘130本身也同樣提高動作的可靠性而能謀求高質(zhì)量化。而且除此以外，能夠長期穩(wěn)定地高精度計數(shù)時刻。此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實施的方式，在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進行各種變更。例如，在上述實施方式中，壓電振動器1為2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器1，但并不限于此。也可以為3層構(gòu)造型的壓電振動器。即，利用具有包圍壓電振動片4的周圍的框狀部的壓電振動器板，將該壓電振動器板裝配到基底基板2的上表面之后，隔著壓電振動器板接合基底基板2和蓋基板3，將壓電振動片4密封于空腔內(nèi)，從而作為壓電振動器也可。此外，在上述實施方式中，作為重錘金屬膜21而形成微調(diào)膜21b，并且加熱微調(diào)膜 21b來進行微調(diào)工序，但并不限于此。例如，將激振電極15在一對振動腕部10、11的前端側(cè)形成為延伸至粗調(diào)膜21a的附近，加熱所述激振電極15的一部分來進行微調(diào)工序也可。 即，在該情況下，激振電極15的一部分作為重錘金屬膜21起作用。此外，在上述實施方式中，舉例說明了將吸氣材料34形成在基底基板2的情況，但在基底基板2和蓋基板3中的至少任一個基板上形成也可。即，既可以形成在蓋基板3，也可以形成在兩基板2、3。此外，在上述實施方式中，作為壓電振動片4的一個例子，舉例說明了在振動腕部 IOUl的兩面形成溝部18的帶溝的壓電振動片4，但沒有溝部18的類型的壓電振動片也可。但是，通過形成溝部18，能夠在對一對激振電極15施加既定電壓時，提高一對激振電極15間的電場效率，因此能夠進一步抑制振動損耗而進一步改善振動特性。即，能夠進一步降低CI值(Crystal Impedance)，并能將壓電振動片4進一步高性能化。在這一點上，優(yōu)選形成溝部18。此外，在上述實施方式中，形成了一對貫通電極33、34，但并不限于此。但是，在利用圓片來制造壓電振動器1的情況下，通過形成貫通電極33、34，能夠以圓片狀使各個壓電振動片4振動，因此能夠在小片化之前進行吸氣工序及微調(diào)工序。因而，優(yōu)選形成貫通電極 33,34ο此外，在上述實施方式中，凸點接合了壓電振動片4，但并不限于凸點接合。例如， 用導(dǎo)電粘接劑來接合壓電振動片4也可。但是，通過凸點接合，能夠使壓電振動片4從基底基板2的上表面浮起，并能自然確保振動所需的最低限的振動間隙。因而，在這方面優(yōu)選凸點接合。此外，在上述實施方式中，說明了在將激光源裝置固定的狀態(tài)下，使基底基板用圓片40移動，向吸氣材料34的所希望的位置照射激光的情況，但相反地，固定基底基板用圓片40，一邊移動激光源裝置一邊對吸氣材料34照射激光也可。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的壓電振動器的制造方法，能夠適用于在接合的兩個基板之間所形成的空腔內(nèi)密封有壓電振動片的表面安裝型(SMD)的壓電振動器。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動器的制造方法，制造這樣的壓電振動器，其包括 具備一對振動腕部的音叉型壓電振動片、收容所述壓電振動片的封裝件、和與所述一對振動腕部的每一個對應(yīng)且沿著所述振動腕部的長度方向形成的一對調(diào)整膜，通過向所述調(diào)整膜照射激光使所述調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠?qū)⑺龇庋b件內(nèi)的真空度調(diào)整到一定水平以上， 所述制造方法的特征在于，包括吸氣工序，向隔著所述一對調(diào)整膜中的所述一對振動腕部的中心軸對稱的位置照射所述激光。
2.一種壓電振動器，其特征在于，包括 具備一對振動腕部的音叉型壓電振動片； 收容所述壓電振動片的封裝件；以及與所述一對振動腕部的每一個對應(yīng)且沿著所述振動腕部的長度方向形成的一對調(diào)整膜，通過向所述調(diào)整膜照射激光使所述調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠提高所述封裝件內(nèi)的真空度，在隔著所述一對調(diào)整膜中的所述一對振動腕部的中心軸對稱的位置形成有所述激光的照射痕。
3.一種振蕩器，其特征在于，使權(quán)利要求2所述的壓電振動器，作為振子與集成電路電連接。
4.一種電子設(shè)備，其特征在于，使權(quán)利要求2所述的壓電振動器，與計時部電連接。
5.一種電波鐘，其特征在于，使權(quán)利要求2所述的壓電振動器，與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明的壓電振動器的制造方法，制造這樣的壓電振動器，其包括具備一對振動腕部的音叉型壓電振動片、收容所述壓電振動片的封裝件、和與所述一對振動腕部的每一個對應(yīng)且沿著所述振動腕部的長度方向形成的一對調(diào)整膜，通過向所述調(diào)整膜照射激光使所述調(diào)整膜的一部分蒸發(fā)，從而能夠?qū)⑺龇庋b件內(nèi)的真空度調(diào)整到一定水平以上，所述制造方法包括吸氣工序，向隔著所述一對調(diào)整膜中的所述一對振動腕部的中心軸對稱的位置照射所述激光。
文檔編號H03H9/02GK102197585SQ20088013183
公開日2011年9月21日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者山口由美, 須釜一義 申請人:精工電子有限公司