專利名稱：壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備、電波鐘以及壓電振動器的制造方法
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)收容了壓電振動片的表面安裝型(SMD)的壓電振動器、具有該壓電振動器的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘、以及制造該壓電振動器的壓電振動器的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設(shè)備上，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。提供有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的壓電振動器。作為這種壓電振動器，已知一般以由基底基板和蓋基板上下夾持形成有壓電振動片的壓電基板的方式進行接合的3層構(gòu)造型。這時，壓電振動片被收容于在基底基板和蓋基板之間所形成的空腔(密閉室)內(nèi)。此外，在近年，不僅開發(fā)了上述的3層構(gòu)造型，而且還開發(fā)了 2層構(gòu)造型。這種類型的壓電振動器由于基底基板和蓋基板直接接合而成為2層構(gòu)造，在兩基板之間形成的空腔內(nèi)收容有壓電振動片。該2層構(gòu)造型的壓電振動器與3層構(gòu)造的壓電振動器相比在可實現(xiàn)薄型化等的方面優(yōu)越，因而適于使用?？墒牵瑝弘娬駝悠饕话阋笠种频刃щ娮柚?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，眾所周知使空腔內(nèi)接近真空的方法。而且，作為使空腔內(nèi)接近真空的方法，已知在空腔C內(nèi)收容金屬膜的吸氣材料，并從外部照射激光等而加熱該吸氣材料(吸氣部件)并加以激活的方法(吸氣法)(例如，參照專利文獻 1)。依據(jù)該方法，利用成為激活狀態(tài)的吸氣材料，通過化學(xué)反應(yīng)能夠吸收主要由氧構(gòu)成的空腔內(nèi)的氣體，因此能夠使空腔內(nèi)接近真空。此外，該吸氣材料由鋁、鈦、鋯或它們的合金構(gòu)成，但在被加熱時更加吸收空腔內(nèi)的氣體，并能有效地提高真空度，在這一點(吸氣效果高這一點)上，特別適合使用鋁。專利文獻1 日本特開2003-142976號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在使用鋁作為吸氣材料的情況下，有可能招致壓電振動器的質(zhì)量降低及特性變化。即，鋁具有因水分等的介質(zhì)而容易化學(xué)腐蝕的特性。因此，當(dāng)壓電振動器被置于高濕度的環(huán)境下，因濕氣而吸氣材料有可能會被腐蝕。若發(fā)生腐蝕，則吸氣材料的表面會顯著被蝕刻，或者在表面出現(xiàn)腐蝕生成物。因此，不僅招致質(zhì)量降低，而且會影響壓電振動片的振動動作，有可能招致特性變化。本發(fā)明考慮這些狀況構(gòu)思而成，其目的在于提供一種壓電振動器，依然能發(fā)揮較高的吸氣效果，而且很難因濕度的影響而招致質(zhì)量降低或特性變化。此外，提供制造該壓電振動器的壓電振動器的制造方法、具有該壓電振動器的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。本發(fā)明為了解決上述課題并達成相關(guān)目的而提供以下方案。(1)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，其包括互相接合并在其間形成有空腔的基底基板及蓋基板；形成在所述基底基板的下表面的外部電極；以收容于所述空腔內(nèi)的方式形成在所述基底基板的上表面的內(nèi)部電極；以貫通所述基底基板的方式形成并電連接所述外部電極與所述內(nèi)部電極的貫通電極；以與所述內(nèi)部電極電連接的狀態(tài)被收容于所述空腔內(nèi)的壓電振動片；以及形成在所述空腔內(nèi)的吸氣材料，其中，所述吸氣材料由鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成。依據(jù)上述壓電振動器的制造方法，由于吸氣材料由鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成，所以能發(fā)揮出較高的耐蝕性。即，鉻比鋁在耐蝕性方面更加優(yōu)良，因此與用鋁形成的以往情況相比，能夠進一步提高吸氣材料的耐蝕性。因此，即便在高濕度的環(huán)境下使用該壓電振動器，吸氣材料也難以腐蝕。因而，難以造成起因于腐蝕的質(zhì)量降低或特性變化。而且，鉻不僅耐蝕性優(yōu)良，而且容易與氧結(jié)合，因此在吸氣之際，當(dāng)吸氣材料被加熱而蒸發(fā)時容易吸收主要由氧構(gòu)成的空腔內(nèi)的氣體，吸氣效果較高。即，能夠期待與用鋁形成的現(xiàn)有的吸氣材料同等或其以上的吸氣效果。因此，依然能在短時間內(nèi)提高空腔內(nèi)的真空度，所以能夠有效率地制造壓電振動器。(2)此外，也可以在所述基底基板的上表面形成所述吸氣材料。這時，吸氣材料不在壓電振動片形成，而在基底基板或蓋基板的任何一個基板形成。因而，在吸氣之際，即便用激光等來加熱吸氣材料，也不會對壓電振動片產(chǎn)生任何加熱的影響。因而，不會對壓電振動片提供加熱產(chǎn)生的負荷。因此，不會對壓電振動器的質(zhì)量或特性產(chǎn)生任何影響，所以能謀求壓電振動器的高質(zhì)量化。(3)此外，也可以用與所述吸氣材料相同的材料，與所述吸氣材料同時形成所述內(nèi)部電極。這時，由于與吸氣材料同時形成內(nèi)部電極，所以能更加有效率地制造壓電振動器。(4)此外，本發(fā)明的壓電振動器，其中包括互相接合并且在其間形成有空腔的基底基板及蓋基板；形成在所述基底基板的下表面的外部電極；以收容于所述空腔內(nèi)的方式形成在所述基底基板的上表面的內(nèi)部電極；以貫通所述基底基板的方式形成并且電連接所述外部電極和所述內(nèi)部電極的貫通電極；以與所述內(nèi)部電極電連接的狀態(tài)被收容于所述空腔內(nèi)的壓電振動片；以及用鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成在所述空腔內(nèi)的吸氣材料。這時，能夠發(fā)揮與上述(1)所記載的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(5)此外，也可以在所述基底基板的上表面形成所述吸氣材料。這時，能夠發(fā)揮與上述( 所記載的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(6)也可以用與所述吸氣材料相同的材料，與所述吸氣材料同時形成所述內(nèi)部電極。這時，能夠發(fā)揮與上述C3)所記載的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(7)此外，本發(fā)明的振蕩器，使上述⑷ (6)中任一項所述的壓電振動器，作為振子與集成電路電連接。
(8)此外，本發(fā)明的電子設(shè)備，使上述⑷ (6)中任一項所述的壓電振動器，電連接到計時部。(9)此外，本發(fā)明的電波鐘，使上述⑷ (6)中任一項所述的壓電振動器，電連接到濾波部。依據(jù)上述振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘，由于具備即便在濕度高的狀況下使用也很難招致質(zhì)量降低或特性變化的高質(zhì)量且可靠性高的壓電振動器，因此同樣提高動作的可靠性而能謀求高質(zhì)量化。(發(fā)明效果)依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器，不僅依然能發(fā)揮較高的吸氣效果，而且能夠很難因濕度的影響而招致質(zhì)量降低或特性變化。因而，能夠提高動作的可靠性。此外，依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的制造方法，能夠切實地制造上述壓電振動器。此外，依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘，由于具備上述壓電振動器，同樣提高動作的可靠性而能謀求高質(zhì)量化。


圖1是表示本發(fā)明的壓電振動器的一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)下俯視壓電振動片的圖。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是沿著圖2所示的B-B線的壓電振動器的剖視圖。圖5是圖1所示的壓電振動器的分解斜視圖。圖6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7是圖6所示的壓電振動片的仰視圖。圖8是圖6所示的剖面向視C-C圖。圖9是表示制造圖1所示的壓電振動器時的流程的流程圖。圖10是表示沿著圖9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(wafer)形成多個凹部的狀態(tài)的圖。圖11是表示沿著圖9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的上表面對吸氣材料、接合膜及迂回電極進行構(gòu)圖的狀態(tài)的圖。圖12是圖11所示的狀態(tài)的基底基板用圓片的整體圖。圖13是表示沿著圖9所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖，并且是以在空腔內(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14是表示本發(fā)明的振蕩器的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖15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16是表示本發(fā)明的電波鐘的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖17是表示使用本發(fā)明的壓電振動器的實施例的結(jié)果的表。附圖標記說明
C 空腔；1壓電振動器；2基底基板；3蓋基板；4壓電振動片；34吸氣材料；32、 33貫通電極；36、37迂回電極(內(nèi)部電極)；38、39外部電極；40基底基板用圓片(基底基板)；50蓋基板用圓片(蓋基板)；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。
具體實施例方式以下，參照圖1至圖13，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5所示，本實施方式的壓電振動器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5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6至圖8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 ；將該一對振動腕部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 IOUl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的兩主表面上沿著該振動腕部10、11的長邊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10、 11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8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6及圖7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的前端覆蓋了用于進行調(diào)整(頻率調(diào)整)的重錘金屬膜21，以使本身的振動狀態(tài)在既定頻率的范圍內(nèi)振動。再者，該重錘金屬膜21被分為在粗調(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5所示，利用金等的凸點(bump)B，凸點接合至基底基板2的上表面。更具體地說，以在基底基板2的上表面構(gòu)圖的后面描述的迂回電極(內(nèi)部電極)36、37上分別形成的凸點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裝配電極16、17和迂回電極36、37的狀態(tài)。
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5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)對該基底基板2 陽極接合。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3及圖5所示，以能對蓋基板3疊合的大小形成為板狀。在基底基板2形成有以沿上下方向貫通該基底基板2的方式形成的一對貫通電極 32,33,它們被形成為各自的一端被收納于空腔C內(nèi)。該貫通電極32、33以無間隙地形成在與基底基板2之間，維持空腔C內(nèi)的氣密，并且使后述的外部電極38、39與迂回電極36、37導(dǎo)通。在基底基板2的上表面?zhèn)?接合蓋基板3的接合面?zhèn)?，如圖1至圖5所示，構(gòu)圖有形成在空腔C內(nèi)且通過加熱而提高空腔C內(nèi)的真空度的由金屬材料構(gòu)成的吸氣材料34、 陽極接合用的接合膜35、和一對迂回電極36、37。其中接合膜35由例如鋁等的導(dǎo)電材料構(gòu)成，以圍住形成在蓋基板3的凹部3a周圍的方式沿著基底基板2的周邊而形成。吸氣材料34由鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成。在本實施方式中，如圖4所示，吸氣材料34包括成膜在基底基板2上的由鉻構(gòu)成的基底層34a、和層疊在基底層3 的由金構(gòu)成的精裝層34b。此外，如圖2所示，平面圖中以夾著壓電振動片4而在兩側(cè)對向配置的方式形成兩個。此外，各吸氣材料34對于振動腕部10、11而言，形成為平面圖中鄰接并且平行延伸。一對迂回電極36、37用與吸氣材料34相同的材料，與吸氣材料34同時形成。在本實施方式中，如圖4所示，各迂回電極36、37具備成膜在基底基板2上的由鉻構(gòu)成的基底層37a、和層疊在基底層37a的由金構(gòu)成的精裝層37b。此外，一對迂回電極36、37構(gòu)圖成為使一個迂回電極36與一個貫通電極32和壓電振動片4的一個裝配電極16電連接，并且使另一迂回電極37與另一貫通電極33、壓電振動片4的另一裝配電極17電連接。此外，在基底基板2的下表面，如圖1、圖3及圖5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。該結(jié)果，一對激振電極15成為各自能與空腔C的外部電連接的狀態(tài)。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)成的一對激振電極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，能夠用作時刻源、控制信號的定時源或參考信號源等。接著，參照圖9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來一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6至圖8所示的壓電振動片4(S10)。具體而言，首先將來加工的朗伯(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，對圓片進行清洗等的適當(dāng)?shù)奶幚砗?，利用光刻技術(shù)，以壓電振動片4的外形形狀對該圓片進行構(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及重錘金屬膜21。由此，能夠制作出多個壓電振動片4。此外，在制作出壓電振動片4后，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，更加高精度地調(diào)整諧振頻率的微調(diào)是在裝配后進行的。對此，將在后面進行說明。接著，在與壓電振動片制作工序同時或前后的定時，作為第一圓片制作工序，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)(S20)。首先，將堿石灰玻璃研磨加工至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，從而形成圓板狀的蓋基板用圓片50 (S21)。接著，作為凹部形成工序，如圖10所示，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 (S2》。在該時刻，結(jié)束第一圓片制作工序。接著，在與第一圓片制作工序同時或前后的定時，作為第二圓片制作工序，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)(S30)。首先， 與蓋基板用圓片50同樣，將堿石灰玻璃研磨加工至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，從而形成圓板狀的由堿石灰玻璃構(gòu)成基底基板用圓片40(S31)。接著，作為貫通電極形成工序，在基底基板用圓片40形成多個一對貫通電極32、 33(S32)。這時，例如，用噴射法或壓力加工等方法來形成多個沿上下方向貫通基底基板用圓片40的一對貫通孔之后，在這些多個貫通孔內(nèi)形成一對貫通電極32、33。利用該一對貫通電極32、33，確保基底基板用圓片40的上表面?zhèn)扰c下表面?zhèn)鹊膶?dǎo)電性。接著，作為吸氣材料形成工序，在形成吸氣材料34 (S33)的同時，作為迂回電極形成工序，形成迂回電極36、37 (S34)。這時，例如，首先構(gòu)圖由鉻構(gòu)成的基底層34a、37a之后， 構(gòu)圖成為在該基底層34a、37a之上層疊由金構(gòu)成的精裝層34b、37b。此外，在構(gòu)圖基底層 3 之際，在后面壓電振動片4裝配到基底基板用圓片40時，以在平面圖中夾著壓電振動片 4而在兩側(cè)對置配置的方式形成兩個，并且將各吸氣材料34形成為對振動腕部10、11而言在平面圖中鄰接并且平行延伸。特別是，與吸氣材料34同時形成迂回電極36、37，因此能夠更加有效率地制造壓電振動器1。而且，作為迂回電極36、37的精裝層37b采用金，因此能夠穩(wěn)定地確保迂回電極36、37的導(dǎo)電性，并能謀求壓電振動器1的高質(zhì)量化。接著，作為接合膜形成工序，在基底基板用圓片40的上表面對導(dǎo)電材料進行構(gòu)圖，如圖11及圖12所示，形成接合膜35 (S35)。此外，圖11及圖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。此外，圖12中為了方便觀看附圖，省略了接合膜35 的圖示。在該時刻結(jié)束第二圓片制作工序。接著，作為裝配工序，將所制作的多個壓電振動片4分別通過迂回電極36、37而接合到基底基板用圓片40的上表面(S40)。這時，首先在一對迂回電極36、37上分別形成金等的凸點B。然后，在凸點B上承載壓電振動片4的基部12之后，一邊將凸點B加熱到既定溫度(例如300°C) —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與迂回電極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成為與一對貫通電極32、33分別導(dǎo)通的狀態(tài)。在結(jié)束壓電振動片4的裝配之后，作為疊合工序，對基底基板用圓片40疊合蓋基板用圓片50(S50)。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，成為使壓電振動片4、吸氣材料34及迂回電極36、37收容于被形成在基底基板用圓片40的凹部3a和兩圓片40、50圍住的空腔C內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序后，作為接合工序，將已疊合的兩個圓片40、50置于未圖示的陽極接合裝置，并在既定溫度氣氛下施加既定電壓而進行陽極接合(S60)。具體而言，對接合膜35 和蓋基板用圓片50之間施加既定電壓。這樣，在接合膜35與蓋基板用圓片50的界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使兩者分別牢固密合而陽極接合。從而，能夠?qū)弘娬駝悠?密封于空腔C 內(nèi)，并能得到基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50接合的圖13所示的圓片體60。再者， 圖13中，為了方便觀看圖面，圖示了分解圓片體60的狀態(tài)，并從基底基板用圓片40省略了接合膜35的圖示。此外，圖13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。接著，作為外部電極形成工序，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 (S70)。通過該工序， 利用外部電極38、39能夠使收容于空腔C內(nèi)的壓電振動片4動作。接著，作為吸氣工序，加熱收容在圓片體60的各空腔C內(nèi)的吸氣材料34而調(diào)整空腔C內(nèi)的真空度(S80)。具體而言，將圓片體60置于未圖示的吸氣調(diào)整機，在吸氣調(diào)整機內(nèi)對外部電極38、39施加既定電壓，使壓電振動片4振動，測定與等效電阻值成比例關(guān)系的串聯(lián)振動電阻值。根據(jù)該串聯(lián)振動電阻值，例如從基底基板用圓片40側(cè)照射激光，從而加熱吸氣材料34，按適宜次數(shù)進行吸氣。此外，作為吸氣的適宜次數(shù)的判斷方法，例如，可以采用預(yù)先按壓電振動器的每個種類設(shè)定串聯(lián)振動電阻值的閾值，在小于該閾值時判斷為適宜的方法。此外，存儲剛要吸氣前的串聯(lián)振動電阻值后進行吸氣，算出剛吸氣之后的與串聯(lián)振動電阻值的變化比例，通過比較該變化比例與預(yù)先設(shè)定的值進行判斷也可。接著，在圓片體60的狀態(tài)下，作為微調(diào)工序，對收容于空腔C內(nèi)的各個壓電振動片 4的頻率進行微調(diào)，使之落在既定的范圍內(nèi)(S90)。具體說明，則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，一邊測量頻率一邊通過基底基板用圓片40而從外部照射激光，使重錘金屬膜21的微調(diào)膜21b蒸發(fā)。由此，一對振動腕部10、11的前端側(cè)的重量發(fā)生變化，因此能夠?qū)弘娬駝悠?的頻率微調(diào)為落在標稱頻率的既定范圍內(nèi)。在結(jié)束頻率的微調(diào)后，作為切斷工序，沿著圖13所示的切斷線M切斷已接合的圓片體60而進行小片化(S100)。其結(jié)果是，能夠一次性制造多個在互相接合的基底基板2與蓋基板3之間所形成的空腔C內(nèi)收容了壓電振動片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。再者，在進行切斷工序(S100)而小片化為各個壓電振動器1后，進行微調(diào)工序(S90)的工序順序也可。但是，如上所述，通過先進行微調(diào)工序(S90)，能在圓片體60的狀態(tài)下進行微調(diào)，因此能更加有效率地微調(diào)多個壓電振動器1。因而，能夠提高生產(chǎn)率，因此是優(yōu)選的。其后，進行內(nèi)部的電特性檢查(SllO)。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。特別是，由于具備吸氣材料34由鉻構(gòu)成的基底層34a，能夠發(fā)揮較高的耐蝕性。 即，在耐蝕性方面鉻比鋁更加優(yōu)良，因此與用鋁形成的以往情況相比，能夠進一步提高吸氣材料34的耐蝕性。因此，即便在高濕度的環(huán)境下使用該壓電振動器1，吸氣材料34也難以腐蝕。因而，很難招致腐蝕引起的質(zhì)量降低或特性變化。因此，能夠提高動作的可靠性。而且，鉻不僅耐蝕性優(yōu)良，而且容易與氧結(jié)合，因此在進行吸氣工序之際，吸氣材料34被加熱而蒸發(fā)時容易吸收主要由氧構(gòu)成的空腔C內(nèi)的氣體，吸氣效果較高。即，能夠期待與用鋁形成的以往的吸氣材料同等或其以上的吸氣效果。因此，依然能在短時間內(nèi)提高空腔C內(nèi)的真空度，因此能夠有效率地制造壓電振動器1。此外，吸氣材料34不形成在壓電振動片4，而形成在基底基板用圓片40 (基底基板 2)。因而，在進行吸氣工序之際，用激光等加熱吸氣材料34，也不會對壓電振動片4產(chǎn)生加熱導(dǎo)致的影響。因而，不會對壓電振動片4提供加熱導(dǎo)致的負荷。因此，不會對壓電振動器 1的質(zhì)量或特性產(chǎn)生任何影響，所以能夠謀求壓電振動器1的高質(zhì)量化。接著，參照圖14，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14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，由于具備提高了動作的可靠性且高質(zhì)量的壓電振動器1，所以振蕩器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。接著，參照圖15，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(dāng)于文字盤的部分配置液晶顯示器，能夠在該畫面上顯示當(dāng)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(fēng)，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15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(dāng)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(dāng)前時刻或當(dāng)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(fēng)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。 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，由于具備提高了動作的可靠性且高質(zhì)量的壓電振動器1，所以便攜信息設(shè)備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。接著，參照圖16，就本發(fā)明的電波鐘的一個實施方式進行說明。如圖16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(dāng)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，由于具備提高了動作的可靠性且高質(zhì)量的壓電振動器1，所以電波鐘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，吸氣材料34形成在基底基板2 (基底基板用圓片40) 上，但是只要形成在空腔C內(nèi)，例如形成在蓋基板3 (蓋基板用圓片50)上即可，也可以形成在壓電振動片4的表面。此外，在上述實施方式中，吸氣材料34以在平面圖中夾著壓電振動片4而在兩側(cè)對置配置的方式形成兩個，但是，例如在平面圖中僅與壓電振動片4的外側(cè)一方鄰接地形成也可。此外，在上述實施方式中，吸氣材料34具備基底層3 和精裝層34b，但是，例如僅用鉻的基底層3 形成也可。此外，作為吸氣材料34，也可以使用以鉻為主要成分的合金。
此外，在上述實施方式中，同時進行吸氣材料形成工序與迂回電極形成工序，但是也可以在分別不同的定時進行。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的兩面形成有溝部18的帶溝的壓電振動片4，但也可以是沒有溝部18的類型的壓電振動片。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提高振動特性。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，舉例說明了音叉型壓電振動片4，但并不限于音叉型。例如，間隙滑移型振動片也可。此外，在上述實施方式中，通過接合膜35來陽極接合了基底基板2與蓋基板3，但并不限于陽極接合。但是，通過進行陽極接合，能夠?qū)苫?、3牢固地接合，因此是優(yōu)選的。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)電粘合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，優(yōu)選凸點接合。此外，在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以用眾所周知的構(gòu)成要素適當(dāng)?shù)靥鎿Q上述實施方式中的構(gòu)成要素，此外，也可以適當(dāng)組合上述的變形例。實施例接著，下面示出對本發(fā)明的壓電振動器及現(xiàn)有的壓電振動器分別施加既定電壓使之振動，并測量與等效電阻值Re成比例關(guān)系的串聯(lián)諧振電阻值Rl (以下，簡稱為Rl值)的結(jié)果。此外，如上所述，等效電阻值Re與空腔內(nèi)的真空度為反比例關(guān)系，因此Rl值也與空腔內(nèi)的真空度成反比例關(guān)系，Rl值越低，空腔內(nèi)的真空度就越高。在此，在進行測量之際，作為本發(fā)明的壓電振動器，采用吸氣材料只用鉻形成，且該吸氣材料的厚度為600人的部件。此外，作為現(xiàn)有的壓電振動器，采用吸氣材料只用鋁形成，且該吸氣材料的厚度為1100人的部件。即，本發(fā)明的壓電振動器的吸氣材料，采用厚度薄于現(xiàn)有的壓電振動器的吸氣材料的部件。然后，對于本發(fā)明的壓電振動器及現(xiàn)有的壓電振動器，在該吸氣材料的結(jié)構(gòu)以外的方面上使條件一致，使各個壓電振動器只吸氣相同的次數(shù)，比較吸氣前后的Rl值。在圖17的表中示出比較的結(jié)果。圖17的表是針對現(xiàn)有的壓電振動器(Al (1100人
)及本發(fā)明的壓電振動器(Cr( 600人))的各個壓電振動器，示出吸氣前后的Rl值(吸氣前(ΚΩ) :A、吸氣后(ΚΩ) :B)，以及吸氣前后的Rl值的減少量(減少量(ΚΩ) :A_B)的表。依據(jù)該結(jié)果，確認在本發(fā)明的壓電振動器中，盡管吸氣材料的厚度薄于現(xiàn)有的壓電振動器的吸氣材料的厚度，但吸氣前后的Rl值的減少量比以往大。即，確認了通過用鉻形成吸氣材料，得到用鋁形成的以往情況以上的吸氣效果。
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，其包括互相接合并在其間形成有空腔的基底基板及蓋基板；形成在所述基底基板的下表面的外部電極；以收容于所述空腔內(nèi)的方式形成在所述基底基板的上表面的內(nèi)部電極；以貫通所述基底基板的方式形成并電連接所述外部電極與所述內(nèi)部電極的貫通電極；以與所述內(nèi)部電極電連接的狀態(tài)被收容于所述空腔內(nèi)的壓電振動片；以及形成在所述空腔內(nèi)的吸氣材料，所述制造方法的特征在于，所述吸氣材料由鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法，其中在所述基底基板的上表面形成所述吸氣材料。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電振動器的制造方法，其中用與所述吸氣材料相同的材料， 與所述吸氣材料同時形成所述內(nèi)部電極。
4.一種壓電振動器，其中包括互相接合并且在其間形成有空腔的基底基板及蓋基板； 形成在所述基底基板的下表面的外部電極；以收容于所述空腔內(nèi)的方式形成在所述基底基板的上表面的內(nèi)部電極；以貫通所述基底基板的方式形成并且電連接所述外部電極和所述內(nèi)部電極的貫通電極；以與所述內(nèi)部電極電連接的狀態(tài)被收容于所述空腔內(nèi)的壓電振動片；以及用鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成在所述空腔內(nèi)的吸氣材料。
5.如權(quán)利要求4所述的壓電振動器，其中所述吸氣材料形成在所述基底基板的上表
6.如權(quán)利要求5所述的壓電振動器，其中用與所述吸氣材料相同的材料，與所述吸氣材料同時形成所述內(nèi)部電極。
7.一種振蕩器，其特征在于使權(quán)利要求4至6中任一項所述的壓電振動器，作為振子與集成電路電連接。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于使權(quán)利要求4至6中任一項所述的壓電振動器，與計時部電連接。
9.一種電波鐘，其特征在于使權(quán)利要求4至6中任一項所述的壓電振動器，與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明的壓電振動器，其中包括互相接合并在其間形成有空腔的基底基板及蓋基板；形成在基底基板的下表面的外部電極；以收容于空腔內(nèi)的方式形成在基底基板的上表面的內(nèi)部電極；以貫通基底基板的方式形成并電連接外部電極和內(nèi)部電極的貫通電極；以與內(nèi)部電極電連接的狀態(tài)被收容于空腔內(nèi)的壓電振動片；以及用鉻或以鉻為主要成分的金屬材料形成在空腔內(nèi)的吸氣材料。
文檔編號H03H9/215GK102204090SQ20088013192
公開日2011年9月28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)明者福田純也 申請人:精工電子有限公司