專利名稱:壓電振動(dòng)器、壓電振動(dòng)器的制造方法、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)明涉及制造在接合的兩塊基板之間形成的空腔內(nèi)密封了壓電振動(dòng)片的表面 安裝型(SMD)壓電振動(dòng)器、制造該壓電振動(dòng)器的壓電振動(dòng)器的制造方法、具有壓電振動(dòng)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設(shè)備上,采用利用了水晶等作為時(shí)刻源或控 制信號(hào)等的定時(shí)源、參考信號(hào)源等的壓電振動(dòng)器。已知多種多樣的這種壓電振動(dòng)器,但作為 其中之一,眾所周知表面安裝型壓電振動(dòng)器。作為這種壓電振動(dòng)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(dòng)片的壓電基板的方式進(jìn)行接合的3層構(gòu)造型。這時(shí),壓 電振動(dòng)器收容于在基底基板和蓋基板之間形成的空腔(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(dòng)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(dòng)片。該2層構(gòu)造型的壓電振動(dòng)器與3層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器相比在可實(shí) 現(xiàn)薄型化等的方面優(yōu)越,因而適于使用。此外,作為收容于空腔內(nèi)的壓電振動(dòng)片,眾所周知音叉型壓電振動(dòng)片。音叉型的壓 電振動(dòng)片具有平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕部和將該一對(duì)振動(dòng)腕部的基端側(cè)固定為一體的基部, 當(dāng)被施加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí),一對(duì)振動(dòng)腕部沿著互相接近或分離的方向振動(dòng)。此外,眾所周 知進(jìn)行該振動(dòng)時(shí)的頻率F,在設(shè)振動(dòng)腕部的腕長(zhǎng)(長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度)為L(zhǎng)、腕寬為W時(shí),由F =k(ff/L2)求出(式中的k為比例常數(shù))??墒?,一般在壓電振動(dòng)器中已設(shè)定標(biāo)稱頻率。該標(biāo)稱頻率是保證壓電振動(dòng)片在被 施加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓而振動(dòng)時(shí)的頻率的值。即,壓電振動(dòng)片需要調(diào)整頻率,以在施加時(shí)標(biāo)稱 頻率的范圍內(nèi)振動(dòng)。為此,進(jìn)行壓電振動(dòng)片的頻率調(diào)整。一般,頻率調(diào)整分兩次即粗調(diào)工序和微調(diào)工序 進(jìn)行。粗調(diào)工序是在制作壓電振動(dòng)片的階段進(jìn)行的工序,是對(duì)頻率進(jìn)行粗調(diào),使之某一程度 接近標(biāo)稱頻率的工序。微調(diào)工序是在空腔內(nèi)密封壓電振動(dòng)片后進(jìn)行的工序,是對(duì)該頻率進(jìn) 行精細(xì)調(diào)整,以使壓電振動(dòng)片最終在標(biāo)稱頻率的范圍內(nèi)振動(dòng)的工序。特別是,該微調(diào)工序是 決定壓電振動(dòng)片的質(zhì)量的重要工序。作為該微調(diào)工序,一般采用在使壓電振動(dòng)片振動(dòng)后,一邊測(cè)量頻率一邊用激光等 來加熱成膜在該壓電振動(dòng)片的外表面上的重錘金屬膜而局部地除去的方法(例如,參照專 利文獻(xiàn)1)。依據(jù)該方法,通過除去重錘金屬膜,壓電振動(dòng)片的重量稍微變輕,因此該壓電振 動(dòng)片的頻率升高。因此,能夠使壓電振動(dòng)片的頻率逐漸升高(追隨),能夠使之接近標(biāo)稱頻率。另一方面,在制造壓電振動(dòng)器時(shí),與上述的頻率調(diào)整同樣重要的工作是提高空腔 內(nèi)的真空度并調(diào)整串聯(lián)諧振電阻值(Rl)的工作。該串聯(lián)諧振電阻值依賴于空腔內(nèi)的真空度。具體而言,在空腔內(nèi)的真空度達(dá)到一定水平之前,串聯(lián)諧振電阻值以接近適宜電阻值的 方式降低,而真空度在一定水平以上的情況下該電阻值上沒有大的變動(dòng)??墒?,該空腔內(nèi)的 真空度是影響壓電振動(dòng)片的頻率的一個(gè)要素。因而,串聯(lián)諧振電阻值需要在微調(diào)工序時(shí)已 經(jīng)調(diào)整為適宜諧振串聯(lián)電阻值。作為調(diào)整串聯(lián)諧振電阻值的方法,眾所周知例如利用設(shè)置在空腔內(nèi)的鋁等的吸氣 材料的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3)。在該方法中,首先用激光等來加熱吸氣 材料并加以激活。這樣,被激活的吸氣材料一邊蒸發(fā)一邊吸收空腔內(nèi)的空氣。其結(jié)果是,能 夠提高空腔內(nèi)的真空度,并能調(diào)整串聯(lián)諧振電阻值。此外,下面,將提高真空度并調(diào)整串聯(lián) 諧振電阻值的方法稱為吸氣。如此,在制造表面安裝型壓電振動(dòng)器時(shí),為了確保作為產(chǎn)品的質(zhì)量,將壓電振動(dòng)片 密封于空腔內(nèi)后,必須分別實(shí)施吸氣及微調(diào)工序。圖29是傳統(tǒng)技術(shù)的壓電振動(dòng)器的拆下蓋基板的狀態(tài)的平面圖,圖30是沿圖29的 D-D線的剖視圖。如圖30所示,作為表面安裝型壓電振動(dòng)器200,提出由基底基板201和蓋 基板202形成組裝件(package) 209,并在組裝件209的內(nèi)部形成的空腔C收容壓電振動(dòng)片 203的壓電振動(dòng)器?;谆?01和蓋基板202在兩者間配置接合膜207,從而通過陽(yáng)極接
合來接合。壓電振動(dòng)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(dòng)器可以用低電力來使壓電振動(dòng)片振動(dòng),因此成為能量效率良好的壓電振動(dòng)器。作為抑制等效電阻值的一般的方法之一,眾所周知如圖29所示那樣使密封壓電 振動(dòng)片203的空腔C內(nèi)接近真空的方法。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)密封鋁等的吸氣材料210,并從外部照射激光而使該吸氣材料220激活的方法(吸 氣)(例如,參照專利文獻(xiàn)2及3)。依據(jù)該方法,通過成為激活狀態(tài)的吸氣材料210,能夠吸 收陽(yáng)極接合時(shí)發(fā)生的氧,因此能使空腔C內(nèi)接近真空。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-133879號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-86585號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特表2007-511102號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
但是,上述的壓電振動(dòng)器的制造方法尚有以下的不良情況。最初,在進(jìn)行微調(diào)工序時(shí)加熱重錘金屬膜的情況下,形成該重錘金屬膜的壓電振 動(dòng)片也被一并加熱,因此無論怎樣壓電振動(dòng)片都會(huì)受加熱導(dǎo)致的負(fù)載。因此,希望盡量不加 負(fù)載地進(jìn)行微調(diào)工序。但是,重錘金屬膜容易產(chǎn)生膜厚的不均勻,因此容易對(duì)壓電振動(dòng)片施 加加熱導(dǎo)致的負(fù)載。即,由于膜厚不均勻,在每照射1個(gè)脈沖的激光時(shí),在變動(dòng)的頻率上會(huì) 產(chǎn)生差異。即,即使照射1個(gè)脈沖的激光想要除去所預(yù)想的量的重錘金屬膜,由于膜厚不均 勻,會(huì)除去與預(yù)想有出入的意料之外量的重錘金屬膜。因此,變動(dòng)的頻率上會(huì)產(chǎn)生差異。因 此,有時(shí)必須對(duì)壓電振動(dòng)片進(jìn)行反復(fù)照射,擔(dān)心加熱產(chǎn)生的負(fù)載蓄積到壓電振動(dòng)片而對(duì)壓 電振動(dòng)片產(chǎn)生負(fù)面影響。特別是,已除去的重錘金屬膜無法復(fù)原,因此無法將一度升高的頻率恢復(fù)至較低。 因而,不得不一點(diǎn)一點(diǎn)慎重地除去重錘金屬膜。因此,加熱導(dǎo)致的負(fù)載容易蓄積到壓電振動(dòng)片,并且產(chǎn)生負(fù)面影響的可能性較高。此外,確保質(zhì)量所需的作業(yè)即吸氣及微調(diào)工序在分別不同的定時(shí)進(jìn)行,因此無論 如何壓電振動(dòng)器的制造都會(huì)花時(shí)間,無法進(jìn)行有效率的作業(yè)。本發(fā)明考慮上述狀況構(gòu)思而成,其目的在于提供一種表面安裝型壓電振動(dòng)器,以 在盡量減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積的情況下,能更加高精度地進(jìn)行頻率的微調(diào),并能有效 率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)。此外,提供制造該壓電振動(dòng)器的壓電振動(dòng)器的制造方法、具有壓電振 動(dòng)器的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。作為搭載圖29所示的音叉型壓電振動(dòng)片203的壓電振動(dòng)器200的頻率調(diào)整方法, 已知有這樣的方法在壓電振動(dòng)片203的振動(dòng)腕210的前端附著頻率調(diào)整用的金屬重錘材 料211,照射激光而熔化除去局部的重錘材料211,從而以減少其質(zhì)量的方式進(jìn)行修整的方 法(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。但是,在傳統(tǒng)的頻率調(diào)整方法中,由于修整重錘材料211而減少振動(dòng)腕210的質(zhì) 量,所以只能向增加壓電振動(dòng)器200的頻率的方向進(jìn)行頻率調(diào)整。由于沒有在將重錘材料 211過剩修整而壓電振動(dòng)器200的頻率超過目標(biāo)值的情況下,將該頻率降低到目標(biāo)值的方 法,所以不得不廢棄壓電振動(dòng)器200。其結(jié)果是,存在壓電振動(dòng)器200的成品率低下的問題。本發(fā)明鑒于上述那樣的問題構(gòu)思而成,其目的是提供可提高成品率的壓電振動(dòng)器 及其制造方法。本發(fā)明為了解決上述課題而提供以下方案。本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,其特征在于包括壓電振動(dòng)片,其基端側(cè)以平行配置的狀態(tài) 固定于基部,在前端側(cè)具有形成重錘金屬膜的一對(duì)振動(dòng)腕部;基底基板,在該基底基板的上 表面裝配有該壓電振動(dòng)片;蓋基板,以在空腔內(nèi)收容所裝配的所述壓電振動(dòng)片的方式接合 于基底基板;以及調(diào)整膜,從平面上看時(shí)該調(diào)整膜以與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的附近鄰接的狀 態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)地形成在所述兩基板中的至少任一 個(gè)上,通過加熱使所述空腔內(nèi)的真空度上升,通過所述加熱,該調(diào)整膜局部地蒸鍍到鄰接的 所述振動(dòng)腕部的側(cè)面。此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,制造包括以下部分的壓電振動(dòng)器壓電振 動(dòng)片,其基端側(cè)以平行配置的狀態(tài)固定于基部,在前端側(cè)具有形成重錘金屬膜的一對(duì)振動(dòng) 腕部;基底基板,在該基底基板的上表面裝配有該壓電振動(dòng)片;蓋基板,以在空腔內(nèi)收容所 裝配的所述壓電振動(dòng)片的方式接合于基底基板;以及調(diào)整膜,從平面上看時(shí)該調(diào)整膜以與 所述一對(duì)振動(dòng)腕部的附近鄰接的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè) 地形成在所述兩基板中的至少任一個(gè)上,通過加熱使所述空腔內(nèi)的真空度上升,其特征在 于,包括調(diào)整膜形成工序,在所述基底基板和所述蓋基板中的至少任一個(gè)上形成所述調(diào)整 膜;接合工序,將所述壓電振動(dòng)片裝配到所述基底基板的上表面后,接合基底基板和所述蓋 基板而將壓電振動(dòng)片密封在所述空腔內(nèi);吸氣工序,使密封于所述空腔內(nèi)的所述壓電振動(dòng) 片振動(dòng)并一邊測(cè)量串聯(lián)諧振電阻值及頻率一邊局部地加熱所述調(diào)整膜而使之蒸發(fā),將空腔 內(nèi)的真空度調(diào)整到一定水平以上的同時(shí),將頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范圍內(nèi);以及微 調(diào)工序,在該吸氣工序后,接著一邊測(cè)量頻率一邊加熱所述重錘金屬膜,微調(diào)所述近似范圍 內(nèi)的頻率而接近所述目標(biāo)值,在進(jìn)行所述吸氣工序時(shí),根據(jù)所述近似范圍與所測(cè)量的頻率 之差決定所述調(diào)整膜的加熱位置,并且在位于所述加熱位置附近的所述振動(dòng)腕部的側(cè)面使加熱的調(diào)整膜局部地蒸鍍,由此改變振動(dòng)特性。在本發(fā)明的壓電振動(dòng)器及壓電振動(dòng)器的制造方法中,首先進(jìn)行在基底基板和蓋基 板中的至少任一個(gè)基板形成通過加熱提高空腔內(nèi)的真空度的調(diào)整膜的調(diào)整膜形成工序。這 時(shí),調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)以鄰接一對(duì)振動(dòng)腕部的附近的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng) 邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)。此外,從平面上看是指將壓電振動(dòng)片投影到基底基板或蓋 基板上的方式從上表面或從下表面觀察壓電振動(dòng)器。接著,進(jìn)行將壓電振動(dòng)片裝配到基底基板的上表面后,接合基底基板和蓋基板的 接合工序。由此,能夠?qū)弘娬駝?dòng)片密封到空腔內(nèi)。接著,進(jìn)行吸氣工序,一邊使密封于空腔內(nèi)的壓電振動(dòng)片振動(dòng)并測(cè)定串聯(lián)諧振電 阻值,一邊局部地加熱調(diào)整膜而使之蒸發(fā),將空腔內(nèi)的真空度調(diào)整為一定水平以上。在此, 一定水平是指即便將真空度提高到該水平以上,對(duì)串聯(lián)諧振電阻值沒有大的變動(dòng)的狀態(tài)。 由此,能夠確保適宜串聯(lián)諧振電阻值。此外,在吸氣工序中,調(diào)整空腔內(nèi)的真空度,同時(shí)利用調(diào)整膜,一邊測(cè)量頻率一邊 將該頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范圍內(nèi)。在此,目標(biāo)值是指用于確保質(zhì)量的壓電振動(dòng)器 的標(biāo)稱頻率。對(duì)進(jìn)行該吸氣工序時(shí)的頻率的調(diào)整方法進(jìn)行說明,則首先以從平面上看時(shí)與一對(duì) 振動(dòng)腕部的附近鄰接的狀態(tài)形成調(diào)整膜。因而,加熱調(diào)整膜而使之蒸發(fā)時(shí),局部地蒸鍍到位 于加熱位置的附近的振動(dòng)腕部的側(cè)面。這時(shí),如果蒸鍍有調(diào)整膜的位置為振動(dòng)腕部的基端 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,通過變更調(diào)整膜的加 熱位置,能夠?qū)︻l率進(jìn)行增減。因而,根據(jù)近似范圍和實(shí)際測(cè)量的頻率之差,決定調(diào)整膜的 加熱位置,并且使蒸發(fā)到振動(dòng)腕部的側(cè)面的調(diào)整膜局部地蒸鍍,從而能夠改變振動(dòng)腕部的 振動(dòng)特性。因而,進(jìn)行吸氣的同時(shí),能夠?qū)⒁粚?duì)振動(dòng)腕部的頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范 圍內(nèi)。如此,通過進(jìn)行吸氣工序,能夠確保適宜串聯(lián)諧振電阻值,并能使頻率預(yù)先跟隨而 落到近似范圍內(nèi)。此外,關(guān)于空腔內(nèi)的真空度,并不因調(diào)整膜的加熱位置而發(fā)生變化。其次,接著進(jìn)行一邊測(cè)量頻率一邊加熱重錘金屬膜,微調(diào)近似范圍內(nèi)的頻率而接 近目標(biāo)值的微調(diào)工序。由此,能夠?qū)弘娬駝?dòng)片的頻率調(diào)整到目標(biāo)值的標(biāo)稱頻率。該結(jié)果,能夠制造在互相接合的基底基板與蓋基板之間形成的空腔內(nèi)收容了壓電 振動(dòng)片的表面安裝型壓電振動(dòng)器。特別是,以往,頻率調(diào)整不得不依賴重錘金屬膜,因此需要慎重地除去幾次膜厚不 均勻的重錘金屬膜。對(duì)此,在本發(fā)明中,在微調(diào)工序前頻率已經(jīng)調(diào)整到目標(biāo)值的近似范圍 內(nèi),因此僅除去一點(diǎn)重錘金屬膜即可。因而,不怎么受膜厚不均勻的影響而能在短時(shí)間內(nèi)高 精度地進(jìn)行微調(diào)。因而,能夠謀求高質(zhì)量化。此外,由于不需要以往那樣要幾次加熱重錘金 屬膜,所以能夠抑制加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積。在這一點(diǎn)上,能夠謀求壓電振動(dòng)器的高質(zhì)量 化。而且,能夠并行地進(jìn)行以往在分別不同的定時(shí)進(jìn)行的吸氣和微調(diào),因此能夠簡(jiǎn)化 制造工序,并能提高制造效率。此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,其特征在于所述調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)被夾持 在所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間。
此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,其特征在于在進(jìn)行所述調(diào)整膜形成工序 時(shí),將所述調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)被夾持在所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間。依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器及壓電振動(dòng)器的制造方法,在進(jìn)行調(diào)整膜形成工序時(shí), 將調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)被夾持在一對(duì)振動(dòng)腕部之間。即,該調(diào)整膜位于一對(duì)振動(dòng)腕 部的兩者附近。因而,僅通過加熱1個(gè)部位的調(diào)整膜,就能使調(diào)整膜蒸鍍到一對(duì)振動(dòng)腕部的 兩者側(cè)面。即,以分別鄰接于一對(duì)振動(dòng)腕部的方式形成一對(duì)調(diào)整膜,不需要加熱該一對(duì)調(diào)整 膜的作業(yè)。因而,能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造工序。此外,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,制造這樣的壓電振動(dòng)器,即包括具備一 對(duì)振動(dòng)腕部的音叉型壓電振動(dòng)片;收容所述壓電振動(dòng)片的組裝件;以及形成在所述振動(dòng)腕 部的第一質(zhì)量調(diào)整膜,通過除去所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的一部分,可以使所述壓電振動(dòng)片的 頻率增加,所述壓電振動(dòng)器的制造方法的特征在于在所述組裝件的內(nèi)部形成第二質(zhì)量調(diào) 整膜,該第二質(zhì)量調(diào)整膜鄰接于所述第一質(zhì)量調(diào)整膜,并且具有在與所述第一質(zhì)量調(diào)整膜 鄰接的區(qū)域,通過除去所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的至少一部分來使所述壓電振動(dòng)片的頻率降低 的工序。如果除去第一質(zhì)量調(diào)整膜的一部分,壓電振動(dòng)片的頻率就會(huì)增加,因此如果有物 質(zhì)附著到第一質(zhì)量調(diào)整膜的形成區(qū)間,壓電振動(dòng)片的頻率就會(huì)降低。在本發(fā)明中,采用在與 第一質(zhì)量調(diào)整膜鄰接的區(qū)域除去第二質(zhì)量調(diào)整膜的結(jié)構(gòu),因此可以使伴隨除去的生成物附 著到第一質(zhì)量調(diào)整膜的形成區(qū)間,能夠降低壓電振動(dòng)片的頻率。由此,即便第一質(zhì)量調(diào)整膜 被過剩地除去而壓電振動(dòng)器的頻率超過目標(biāo)范圍的情況下,也可以通過除去第二質(zhì)量調(diào)整 膜使壓電振動(dòng)器的頻率落入目標(biāo)范圍內(nèi)。因而,能夠提高壓電振動(dòng)器的成品率。此外最好通過從所述組裝件的外部照射激光來進(jìn)行所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的除去。依據(jù)該結(jié)構(gòu),可以與第一質(zhì)量調(diào)整膜的除去同樣地除去第二質(zhì)量調(diào)整膜,能夠容 易進(jìn)行壓電振動(dòng)器的頻率調(diào)整。此外優(yōu)選通過隔著接合膜陽(yáng)極接合一對(duì)基板來形成所述組裝件,并且具有同時(shí)形 成所述接合膜及所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的工序。依據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠簡(jiǎn)化制造工藝并能減少制造成本。另一方面,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,其特征在于,包括具備一對(duì)振動(dòng)腕部的音叉型 壓電振動(dòng)片;收容所述壓電振動(dòng)片的組裝件;以及形成在所述振動(dòng)腕部的第一質(zhì)量調(diào)整 膜,通過除去所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的一部分,可以增加所述壓電振動(dòng)片的頻率,鄰接于所述 第一質(zhì)量調(diào)整膜,在所述組裝件的內(nèi)部形成有第二質(zhì)量調(diào)整膜,在與所述第一質(zhì)量調(diào)整膜 鄰接的區(qū)域,至少除去一部分所述第二質(zhì)量調(diào)整膜。此外其特征在于,使伴隨所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的除去而產(chǎn)生的生成物的至少一部 分,附著到所述振動(dòng)腕部的長(zhǎng)度方向的所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的形成區(qū)間。依據(jù)這些結(jié)構(gòu),朝著降低壓電振動(dòng)片的頻率的方向調(diào)整頻率,因此能夠提高壓電 振動(dòng)器的成品率。此外優(yōu)選所述第二質(zhì)量調(diào)整膜為吸氣材料。依據(jù)該結(jié)構(gòu),無需與吸氣材料區(qū)分地形成第二質(zhì)量調(diào)整膜,因此能夠降低壓電振 動(dòng)器的成本。此外,本發(fā)明的振蕩器,其特征在于將上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器作為振子電連接
8到集成電路。此外,本發(fā)明的電子設(shè)備,其特征在于使上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí)部電連接。此外,本發(fā)明的電波鐘,其特征在于使上述本發(fā)明的壓電振動(dòng)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,由于具備減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積, 并通過更加高精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化,并且通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)來低 成本化的壓電振動(dòng)器,因此同樣能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化及低成本化。此外,由于具備提高了成品率的壓電振動(dòng)器,所以能夠減少振蕩器、電子設(shè)備及電 波鐘的成本。(發(fā)明效果)依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,能夠做成減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積,并通過更加高 精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化,并且通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)來低成本化的表面 安裝型壓電振動(dòng)器。此外,依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,能夠制造上述的壓電振動(dòng)器。此外,依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,能夠除去第二質(zhì)量調(diào)整膜,由此能夠 降低壓電振動(dòng)片的頻率。從而,即便第一質(zhì)量調(diào)整膜被過剩地除去而壓電振動(dòng)器的頻率超 過目標(biāo)范圍的情況下,也可以通過除去第二質(zhì)量調(diào)整膜使壓電振動(dòng)器的頻率落入目標(biāo)范圍 內(nèi)。因而,能夠提高壓電振動(dòng)器的成品率。此外,依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘,由于具備上述的壓電振動(dòng)器,同 樣能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化及低成本化。
圖1是表示本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的第一實(shí)施方式的外觀斜視圖。圖2是圖1所示的壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是在拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電 振動(dòng)器的圖。圖3是沿著圖2所示的A-A線的壓電振動(dòng)器的剖視圖。圖4是圖1所示的壓電振動(dòng)器的分解斜視圖。圖5是構(gòu)成圖1所示的壓電振動(dòng)器的壓電振動(dòng)片的俯視圖。圖6是圖5所示的壓電振動(dòng)片的仰視圖。圖7是沿圖5所示的剖面箭頭B-B的圖。圖8是表示制造圖1所示的壓電振動(dòng)器時(shí)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(dòng)器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 蓋基板的本源即蓋基板用圓片(wafer)形成多個(gè)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(dòng)器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 基底基板的本源即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(dòng)器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是以在空
9腔內(nèi)收容壓電振動(dòng)片的狀態(tài)陽(yáng)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(dòng)器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示加 熱振動(dòng)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是本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的第二實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是拆 下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電振動(dòng)器的圖。圖15是表示本發(fā)明的振蕩器的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖16是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖17是表示本發(fā)明的電波鐘的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖18是表示使用本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的實(shí)施例的結(jié)果的圖。圖19是實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的外觀斜視圖。圖20是圖19所示的壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電 振動(dòng)片的圖。圖21是沿著圖20的A-A線的壓電振動(dòng)器的剖視圖。圖22是圖19所示的壓電振動(dòng)器的分解斜視圖。圖23是構(gòu)成圖19所示的壓電振動(dòng)器的壓電振動(dòng)片的平面圖。圖24是圖23所示的壓電振動(dòng)片的底面圖。圖25是沿圖23的B-B線的剖視圖。圖26是壓電振動(dòng)器的制造方法的流程圖。圖27是在空腔內(nèi)收容壓電振動(dòng)片的狀態(tài)下陽(yáng)極接合基底基板用圓片和蓋基板用 圓的圓片體的分解斜視圖。圖28A是表示吸氣工序產(chǎn)生的頻率變化的圖表。圖28B是表示吸氣工序產(chǎn)生的頻率變化的圖表。圖29是拆下傳統(tǒng)壓電振動(dòng)器的蓋基板的狀態(tài)的平面圖。圖30是沿圖29的C-C線的剖視圖。附圖標(biāo)記說明1壓電振動(dòng)器;2基底基板;3蓋基板;4壓電振動(dòng)片;10、11振動(dòng)腕部;12基部;21 重錘金屬膜(第一質(zhì)量調(diào)整膜);21a粗調(diào)膜(重錘金屬膜);21b微調(diào)膜(重錘金屬膜); 34吸氣材料(調(diào)整膜);35接合膜;40基底基板用圓片(基底基板);50蓋基板用圓片(蓋 基板);70吸氣材料(第二質(zhì)量調(diào)整膜);71除去溝;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(jì)時(shí)部;130電波鐘;131電波鐘的濾波部; C空腔。
具體實(shí)施例方式〔第一實(shí)施方式〕以下,參照?qǐng)D1至圖13,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器1,如圖1至圖4所示,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(dòng)片4的表面安裝型壓電振動(dòng)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(dòng)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(dòng)片,在被施加規(guī)定電壓時(shí)振動(dòng)。該壓電振動(dòng)片4具有平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕部10、11 ;將該一對(duì)振動(dòng)腕部10、11 的基端側(cè)固定成一體的基部12 ;形成在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的外表面上并使一對(duì)振動(dòng)腕部 IOUl振動(dòng)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(shí)施方式的壓電振動(dòng)片4具備在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的兩主表面上沿著 該振動(dòng)腕部10、11的長(zhǎng)邊方向分別形成的溝部18。該溝部18從振動(dòng)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(duì)振動(dòng)腕部10、 11以規(guī)定的諧振頻率在彼此接近或分離的方向上振動(dòng)的電極,在一對(duì)振動(dòng)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(gè)振動(dòng)腕部10的溝部18上和另一振動(dòng)腕部11的兩側(cè)面上,第二激振電極14主要 形成在一個(gè)振動(dòng)腕部10的兩側(cè)面上和另一振動(dòng)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(dòng)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,通過覆蓋例如鉻 (Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導(dǎo)電膜來形成。此外,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)覆蓋了用于進(jìn)行調(diào)整(頻率調(diào)整)的重錘 金屬膜21,以使本身的振動(dòng)狀態(tài)在規(guī)定頻率的范圍內(nèi)振動(dòng)。再者,該重錘金屬膜21分為在 粗調(diào)頻率時(shí)使用的粗調(diào)膜21a和在微調(diào)時(shí)使用的微調(diào)膜21b。利用該粗調(diào)膜21a及微調(diào)膜 21b進(jìn)行頻率調(diào)整,從而能夠?qū)⒁粚?duì)振動(dòng)腕部10、11的頻率收縮在器件的標(biāo)稱頻率范圍內(nèi)。這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)片4,如圖3及圖4所示,利用金等的凸點(diǎn)(bump)B,凸點(diǎn)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36、37上形成的2個(gè)凸點(diǎn)B上分別接觸的狀態(tài)凸點(diǎn)接合一對(duì)裝配電極16、17。由此,壓電 振動(dòng)片4以從基底基板2的上表面浮置的狀態(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)。此外,壓電振動(dòng)片4的接合方法并不限于凸點(diǎn)接合。例如,也可用導(dǎo)電粘合劑來接 合壓電振動(dòng)片4。但是,通過進(jìn)行凸點(diǎn)接合,能夠使壓電振動(dòng)片4從基底基板2的上表面浮 置,并能自然確保振動(dòng)所需的最低限的振動(dòng)間隙。因而,優(yōu)選凸點(diǎn)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(dòng)片4 的矩形狀的凹部3a。該凹部3a是疊合兩基板2、3時(shí)成為收容壓電振動(dòng)片4的空腔C的空腔用的凹部。 再者,蓋基板3以使該凹部3a對(duì)置于基底基板2 —側(cè)的狀態(tài)對(duì)該基底基板2陽(yáng)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(yáng)極接合。但是,通過陽(yáng)極接合,能夠牢固 地接合兩基板2、3,因此是優(yōu)選的。
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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,可對(duì)蓋基板3疊合的大小形成為板狀。在該基底基板2形成有貫通該基底基板2的一對(duì)貫通孔30、31。這時(shí),一對(duì)貫通 孔30、31形成為收容于空腔C內(nèi)。更詳細(xì)地說,本實(shí)施方式的貫通孔30、31形成為使一個(gè) 貫通孔30位于所裝配的壓電振動(dòng)片4的基部12 —側(cè),使另一貫通孔31位于振動(dòng)腕部10、 11的前端一側(cè)。并且,在該一對(duì)貫通孔30、31形成有以埋入該貫通孔30、31的方式形成的 一對(duì)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(dān)使后面描述的外部電極38、39和迂回電極36、37導(dǎo)通的作用。在基底基板2的上表面?zhèn)?接合蓋基板3的接合面一側(cè)),如圖1至圖4所示,構(gòu) 圖有通過加熱使空腔C內(nèi)的真空度上升的吸氣材料(調(diào)整膜)34、陽(yáng)極接合用的接合膜35、 及一對(duì)迂回電極36、37。此外,接合膜35及一對(duì)迂回電極36、37由導(dǎo)電材料(例如,鋁)構(gòu) 成。吸氣材料34用鋁等形成,從平面上看時(shí)以與一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的附近鄰接的狀 態(tài),沿著該振動(dòng)腕部10、11的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)。更具體地說,吸氣材料34 如圖2及圖4所示,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的外側(cè)面一側(cè)形成一對(duì)。此外,接合膜35以包圍形成在蓋基板3的凹部3a的周圍的方式沿著基底基板2 的周邊而形成。此外,一對(duì)迂回電極36、37構(gòu)圖成為使一對(duì)貫通電極32、33中的一個(gè)貫通電極32 與壓電振動(dòng)片4的一個(gè)裝配電極16電連接,并且使另一貫通電極33與壓電振動(dòng)片4的另 一裝配電極17電連接。更詳細(xì)地說,一個(gè)迂回電極36形成在一個(gè)貫通電極32的正上方,以使該迂回電極 36位于壓電振動(dòng)片4的基部12的正下方。此外,另一迂回電極37形成為從鄰接于一個(gè)迂 回電極36的位置沿著振動(dòng)腕部10、11迂回到該振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)后,位于另一貫通 電極33的正上方。并且,在該一對(duì)迂回電極36、37上分別形成有凸點(diǎn)B,利用該凸點(diǎn)B裝配壓電振動(dòng) 片4。由此,壓電振動(dòng)片4的一個(gè)裝配電極16經(jīng)由一個(gè)迂回電極36與一個(gè)貫通電極32導(dǎo) 通,另一裝配電極17經(jīng)由另一迂回電極37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(duì)貫通電極32、 33分別電連接的外部電極38、39。即,一個(gè)外部電極38經(jīng)由一個(gè)貫通電極32及一個(gè)迂回 電極36電連接至壓電振動(dòng)片4的第一激振電極13。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電連接至壓電振動(dòng)片4的第二激振電極14。在使這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)器1動(dòng)作時(shí),對(duì)形成在基底基板2的外部電極38、39施 加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓。由此,能夠使電流在壓電振動(dòng)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(duì)振動(dòng)腕部10、11以規(guī)定頻率沿著接近/分離 的方向振動(dòng)。再者,利用該一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的振動(dòng),能夠用作時(shí)刻源、控制信號(hào)的定時(shí) 源或參考信號(hào)源等。接著,參照?qǐng)D8所示的流程圖,對(duì)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(gè)上述壓電振動(dòng)器1的制造方法進(jìn)行說明。此外,在本實(shí) 施方式中,利用圓片狀的基板而一次性制造多個(gè)壓電振動(dòng)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的外形匹配的圓片,一次僅制造一個(gè)等也可。最初,進(jìn)行壓電振動(dòng)片制作工序,制作圖5至圖7所示的壓電振動(dòng)片4(S10)。具體 而言,首先將未加工的朗伯(Lambert)水晶以規(guī)定角度切片而做成固定厚度的圓片。接著, 磨擦該圓片而進(jìn)行粗加工后,通過蝕刻來除去加工變質(zhì)層,其后進(jìn)行拋光(polish)等的鏡 面研磨加工,做成規(guī)定厚度的圓片。接著,對(duì)圓片進(jìn)行清洗等的適當(dāng)?shù)奶幚砗?,利用光刻?術(shù),以壓電振動(dòng)片4的外形形狀對(duì)該圓片進(jìn)行構(gòu)圖,并且進(jìn)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(gè)壓電 振動(dòng)片4。此外,在制作出壓電振動(dòng)片4后,進(jìn)行諧振頻率的粗調(diào)。這是通過對(duì)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(jìn)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(jìn)行的。對(duì)此,將在后面進(jìn)行說明。接著,進(jìn)行將后面成為蓋基板3的蓋基板用圓片50制作到剛要進(jìn)行陽(yáng)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至規(guī)定厚度并加以清洗 后,形成通過蝕刻等來除去最表面的加工變質(zhì)層的圓板狀的蓋基板用圓片50(S21)。接著, 如圖9所示,進(jìn)行凹部形成工序(S22),即通過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(gè)空腔用的凹部3a。在該時(shí)刻,結(jié)束第一圓片制作工序。接著,與上述工序同時(shí)或者在上述工序前后的定時(shí),進(jìn)行將后面成為基底基板2 的基底基板用圓片40制作到剛要進(jìn)行陽(yáng)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至規(guī)定厚度并加以清洗后,形成經(jīng)蝕刻等而除去了最表面的加 工變質(zhì)層的圓板狀的基底基板用圓片40(S31)。接著,進(jìn)行在基底基板用圓片40形成多個(gè)一對(duì)貫通電極32、33的貫通電極形成工 序(S32)。具體而言,首先,用噴砂法或壓力加工等方法形成多個(gè)一對(duì)貫通孔30、31。然后, 在這些多個(gè)一對(duì)貫通孔30、31內(nèi)形成一對(duì)貫通電極32、33。通過該一對(duì)貫通電極32、33密 封一對(duì)貫通孔30、31并確?;谆逵脠A片40從上表面?zhèn)鹊较卤砻鎮(zhèn)鹊膶?dǎo)電性。接著,進(jìn)行調(diào)整膜形成工序(S33),即在基底基板用圓片40的上表面對(duì)鋁等進(jìn)行 構(gòu)圖,在基底基板用圓片40形成吸氣材料34。這時(shí),將吸氣材料34形成為從平面上看時(shí)以 鄰接于一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的附近的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部10、11的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延 伸至前端側(cè)。然后,如圖10及圖11所示,進(jìn)行在基底基板用圓片40的上表面構(gòu)圖導(dǎo)電材料而 形成接合膜35的接合膜形成工序(S34),并且進(jìn)行形成多個(gè)分別與各一對(duì)貫通電極32、33 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(jìn)行的切斷工序中切斷的切斷線。通過進(jìn)行這些工序,結(jié)束第二圓片作成工序??墒?,在圖8中,設(shè)工序順序?yàn)檎{(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)的順序,但順序上沒有限制,此外將所有工序同時(shí)進(jìn)行也可。不管是 何種工序順序,都能得到相同的作用效果。因而,根據(jù)需要適宜變更工序順序也可。接著,進(jìn)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(duì)該接 合工序做詳細(xì)說明,則最先進(jìn)行將制作的多個(gè)壓電振動(dòng)片4分別經(jīng)由迂回電極36、37接合 至基底基板用圓片40的上表面的裝配工序(S41)。首先在一對(duì)迂回電極36、37上分別形
13成金等的凸點(diǎn)B。然后,將壓電振動(dòng)片4的基部12承載于凸點(diǎn)B上后,一邊將凸點(diǎn)B加熱 至規(guī)定溫度一邊將壓電振動(dòng)片4按壓在凸點(diǎn)B上。由此,壓電振動(dòng)片4被機(jī)械支撐于凸點(diǎn) B上,并且裝配電極16、17和迂回電極36、37成為電連接的狀態(tài)。因而,在該時(shí)刻壓電振動(dòng) 片4的一對(duì)激振電極15成為分別對(duì)一對(duì)貫通電極32、33導(dǎo)通的狀態(tài)。特別是,壓電振動(dòng)片4被凸點(diǎn)接合,因此以從基底基板用圓片40的上表面浮置的 狀態(tài)被支撐。在壓電振動(dòng)片4的裝配結(jié)束后,進(jìn)行將蓋基板用圓片50對(duì)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(zhǔn)標(biāo)記等為標(biāo)志,將兩圓片40、50對(duì)準(zhǔn)到正 確的位置。由此,所裝配的壓電振動(dòng)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,將疊合后的兩塊圓片40、50置于未圖示的陽(yáng)極接合裝置,在規(guī)定 的溫度氣氛下施加規(guī)定電壓而進(jìn)行陽(yáng)極接合(S43)。具體而言,對(duì)接合膜35和蓋基板用圓 片50之間施加規(guī)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), 兩者分別牢固密合而陽(yáng)極接合。從而,能夠?qū)弘娬駝?dòng)片4密封于空腔C內(nèi),并能夠得到基 底基板用圓片40和蓋基板用圓片50接合的圖12所示的圓片體60。再者,圖12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12所示的虛線M示出在后面進(jìn)行的切斷工序中切斷的切斷線。通過進(jìn)行該陽(yáng) 極接合,結(jié)束接合工序。并且,在結(jié)束上述的陽(yáng)極接合后,進(jìn)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(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖,形成多個(gè)分別與一對(duì)貫通電極32、33電連接的一對(duì) 外部電極38、39。通過該工序,能夠利用外部電極38、39使密封于空腔C內(nèi)的壓電振動(dòng)片4動(dòng)作。接著,進(jìn)行吸氣工序(S60),即一邊使密封于空腔C內(nèi)的壓電振動(dòng)片4振動(dòng)并測(cè)量 串聯(lián)諧振電阻值,一邊局部地加熱吸氣材料34而使之蒸發(fā),從而將空腔C內(nèi)的真空度調(diào)整 到一定水平以上。具體地說,對(duì)形成在基底基板用圓片40的下表面的一對(duì)外部電極38、39施加電壓 而使壓電振動(dòng)片4振動(dòng)。然后,一邊測(cè)量串聯(lián)諧振電阻值一邊通過蓋基板用圓片50而從外 部照射激光,加熱吸氣材料34并使之蒸發(fā)。由此,能夠確保適宜串聯(lián)諧振電阻值。此外,在吸氣工序中,調(diào)整空腔C內(nèi)的真空度的同時(shí),利用吸氣材料34,一邊測(cè)量 頻率,一邊將該頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范圍內(nèi)。對(duì)進(jìn)行該吸氣工序時(shí)的頻率的調(diào)整方法進(jìn)行說明,則最先,吸氣材料34以從平面 上看時(shí)與一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的附近鄰接的狀態(tài)形成。因而,加熱吸氣材料34而使之蒸發(fā) 時(shí),局部地蒸鍍到位于加熱位置附近的振動(dòng)腕部10、11的側(cè)面。這時(shí),如果吸氣材料34蒸 鍍的位置為振動(dòng)腕部10、11的基端側(cè),就有頻率變高的傾向,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,能夠使頻率增減。因而,根據(jù)近似范圍與 實(shí)際測(cè)量的頻率之差決定吸氣材料34的加熱位置,并且通過使蒸發(fā)到振動(dòng)腕部10、11的側(cè) 面的吸氣材料34局地蒸鍍,能夠改變振動(dòng)腕部10、11的振動(dòng)特性。因而,與進(jìn)行吸氣的同 時(shí),能夠?qū)⒁粚?duì)振動(dòng)腕部10、11的頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范圍內(nèi)。例如,當(dāng)頻率低于近似范圍時(shí),如圖13所示,加熱一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的基端側(cè)(例如,圖13中二點(diǎn)劃線所示的范圍)的吸氣材料34即可。由此,能夠提高頻率并使頻率 接近近似范圍。如此,通過進(jìn)行吸氣工序,能夠確保適宜串聯(lián)諧振電阻值,并能預(yù)先使頻率跟隨而 落入近似范圍內(nèi)。此外,關(guān)于空腔C內(nèi)的真空度,并不因吸氣材料34的加熱位置而發(fā)生變 化。其次,接著進(jìn)行微調(diào)工序(S70),即一邊測(cè)量頻率一邊用激光等加熱重錘金屬膜 21的微調(diào)膜21b,微調(diào)近似范圍內(nèi)的頻率接近目標(biāo)值。由此,能夠?qū)弘娬駝?dòng)片4的頻率微 調(diào),以使該頻率落入標(biāo)稱頻率的規(guī)定范圍內(nèi)。在頻率的微調(diào)結(jié)束后,進(jìn)行沿著圖12所示的切斷線M切斷已接合的圓片體60而 進(jìn)行小片化的切斷工序(S80)。其結(jié)果是,能夠一次性制造多個(gè)在互相陽(yáng)極接合的基底基板 2與蓋基板3之間形成的空腔C內(nèi)密封了壓電振動(dòng)片4的圖1所示的2層構(gòu)造式表面安裝 型的壓電振動(dòng)器1。再者,在進(jìn)行切斷工序(S80)而小片化為各個(gè)壓電振動(dòng)器1后,進(jìn)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(jìn)行吸氣工序(S60)及 微調(diào)工序(S70),能在圓片體60的狀態(tài)下進(jìn)行微調(diào),因此更加有效率地微調(diào)多個(gè)壓電振動(dòng) 器1。因而,能夠提高生產(chǎn)率,因此是優(yōu)選的。其后,進(jìn)行內(nèi)部的電特性檢查(S90)。即,測(cè)定壓電振動(dòng)片4的諧振頻率、諧振電阻 值、驅(qū)動(dòng)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(duì)。此外,將絕 緣電阻特性等一并核對(duì)。并且,最后進(jìn)行壓電振動(dòng)器1的外觀檢查,對(duì)尺寸或質(zhì)量等進(jìn)行最 終核對(duì)。由此結(jié)束壓電振動(dòng)器1的制造。該結(jié)果是,能夠一次性制造多個(gè)在互相接合的基底基板與蓋基板之間形成的空腔 內(nèi)收容壓電振動(dòng)片的表面安裝型壓電振動(dòng)器。特別是,以往,對(duì)頻率調(diào)整而言不得不依賴微調(diào)膜21b,因此需要慎重地除去幾次 膜厚不均勻的微調(diào)膜21b。對(duì)此,在本發(fā)明中,在微調(diào)工序前頻率已經(jīng)調(diào)整到目標(biāo)值的近似 范圍內(nèi),因此僅除去一點(diǎn)微調(diào)膜21b即可。因而,不怎么受膜厚不均勻的影響而能夠在更短 時(shí)間內(nèi)高精度地進(jìn)行微調(diào)。因而,能夠謀求高質(zhì)量化。此外,由于不需要以往那樣要加熱幾 次微調(diào)膜21b,所以能夠抑制加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積。在這一點(diǎn)上,能夠謀求壓電振動(dòng)器1 的高質(zhì)量化。而且,能夠并行地進(jìn)行以往在分別不同的定時(shí)進(jìn)行的吸氣和微調(diào),因此能夠簡(jiǎn)化 制造工序,并能提高制造效率?!驳诙?shí)施方式〕接著,參照?qǐng)D14,對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在該第二實(shí)施方式中 對(duì)于與第一實(shí)施方式中的構(gòu)成要素相同的部分采用相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)是在調(diào)整膜形成工序中形成的吸氣材料 34。即,在第一實(shí)施方式中,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的外側(cè)面一側(cè)形成一對(duì)吸氣材料34,但 在第二實(shí)施方式中,形成為從平面上看時(shí)被夾持在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11之間。即,吸氣材料 34位于一對(duì)振動(dòng)腕部10、11這兩個(gè)附近。依據(jù)本實(shí)施方式,不僅得到第一實(shí)施方式所示的作用效果,而且僅僅通過只加熱 一個(gè)部位的吸氣材料34,能夠使吸氣材料34蒸鍍到一對(duì)振動(dòng)腕部10、11這兩者的側(cè)面。即,
15以分別鄰接于一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的方式形成一對(duì)吸氣材料34,不需要加熱該一對(duì)吸氣材 料34的作業(yè)。因而,能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造工序?!驳谌龑?shí)施方式〕圖19是實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的外觀斜視圖。圖20是圖19所示的壓電振動(dòng)器 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是在拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電振動(dòng)片的圖。圖21是沿著圖20的A-A 線的壓電振動(dòng)器的剖視圖。圖22是壓電振動(dòng)器的分解斜視圖。此外在圖22中,為了方便 圖示而省略了壓電振動(dòng)片的激振電極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19至圖22所示,本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器1是具備將基底基板2和蓋基板 3層疊為2層的組裝件9,并在組裝件9內(nèi)部的空腔C內(nèi)收容了壓電振動(dòng)片4的表面安裝型 壓電振動(dòng)器1。(壓電振動(dòng)片)圖23是壓電振動(dòng)片的平面圖,圖24是壓電振動(dòng)片的底面圖。圖25是沿圖23的 B-B線的剖視圖。如圖23至圖25所示,壓電振動(dòng)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(dòng)片,在被施加規(guī)定電壓時(shí)振動(dòng)。該壓電振動(dòng)片4包括平行配置的一對(duì)振動(dòng)腕 部10、11 ;將該一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的基端側(cè)固定成一體的基部12 ;形成在一對(duì)振動(dòng)腕部 IOUl的外表面上并使一對(duì)振動(dòng)腕部10、11振動(dòng)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。 此外壓電振動(dòng)片4具備在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的兩主表面上分別沿著該振動(dòng)腕部10、11的 長(zhǎng)邊方向而形成的溝部18。該溝部18從振動(dòng)腕部10、11的基端側(cè)形成到大致中間附近。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(duì)振動(dòng)腕部10、 11以規(guī)定的諧振頻率沿著互相接近或分離的方向振動(dòng)的電極,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的外 表面以分別電性切斷的狀態(tài)構(gòu)圖。具體而言,第一激振電極13主要形成在一個(gè)振動(dòng)腕部10 的溝部18上和另一振動(dòng)腕部11的兩側(cè)面上,第二激振電極14主要形成在一個(gè)振動(dòng)腕部10 的兩側(cè)面上和另一振動(dòng)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,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(dòng)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,通過覆蓋例如鉻 (Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導(dǎo)電膜來形成。此外,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的前端,覆蓋有重錘金屬膜(第一質(zhì)量調(diào)整膜)21,該 重錘金屬膜21用于進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整(頻率調(diào)整),以使本身的振動(dòng)狀態(tài)在規(guī)定頻率的范圍內(nèi) 振動(dòng)。此外,該重錘金屬膜21分為對(duì)頻率進(jìn)行粗調(diào)時(shí)使用的粗調(diào)膜21a和微調(diào)時(shí)使用的微 調(diào)膜21b。通過利用該粗調(diào)膜21a及微調(diào)膜21b進(jìn)行頻率調(diào)整,能夠?qū)⒁粚?duì)振動(dòng)腕部10、11 的頻率收縮在器件的標(biāo)稱(目標(biāo))頻率的范圍內(nèi)。這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)片4,如圖21、圖22所示,利用金等的凸點(diǎn)B,凸點(diǎn)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36、37 上形成的2個(gè)凸點(diǎn)B上分別接觸的狀態(tài)凸點(diǎn)接合一對(duì)裝配電極16、17。由此,壓電振動(dòng)片4 以從基底基板2的上表面浮置的狀態(tài)被支撐,并且成為分別電連接的裝配電極16、17和迂
16回電極36、37的狀態(tài)。(壓電振動(dòng)器)如圖19 圖22所示,本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器1具備將基底基板2和蓋基板3 層疊為2層的組裝件9。如圖19、圖21及圖22所示,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,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(dòng)片4的矩 形狀的凹部3a。該凹部3a是疊合兩基板2、3時(shí)成為收容壓電振動(dòng)片4的空腔C的空腔用 的凹部。并且,蓋基板3以使該凹部3a與基底基板2 —側(cè)對(duì)置的狀態(tài)陽(yáng)極接合至該基底基 板2?;谆?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19至圖22所示,可對(duì)蓋基板3疊合的大小形成為板狀。如圖20及圖21所示,在該基底基板2形成有貫通該基底基板2的一對(duì)貫通孔 (through hole)30、31。一對(duì)貫通孔30、31形成在空腔C的對(duì)角線的兩端部。并且,在該 一對(duì)貫通孔30、31形成有以埋入該貫通孔30、31的方式形成的一對(duì)貫通電極32、33。該貫 通電極32、33用Ag膏等的導(dǎo)電材料構(gòu)成。在基底基板2的下表面,形成有對(duì)一對(duì)貫通電極 32、33分別電連接的一對(duì)外部電極38、39。如圖20及圖22所示,在該基底基板2的上表面?zhèn)?接合蓋基板3的接合面一側(cè)), 利用導(dǎo)電材料(例如,鋁)構(gòu)圖陽(yáng)極接合用的接合膜35和一對(duì)迂回電極36、37。其中接合 膜35以包圍形成在蓋基板3的凹部3a的周圍的方式沿著基底基板2的周邊而形成。此外, 一對(duì)迂回電極36、37構(gòu)圖成為使一對(duì)貫通電極32、33中的一個(gè)貫通電極32與壓電振動(dòng)片 4的一個(gè)裝配電極16電連接,并且使另一貫通電極33與壓電振動(dòng)片4的另一裝配電極17 電連接。在使這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)器1動(dòng)作時(shí),對(duì)形成在基底基板2的外部電極38、39施 加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓。由此,能夠使電流在壓電振動(dòng)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(duì)振動(dòng)腕部10、11以規(guī)定頻率沿著接近/分離 的方向振動(dòng)。再者,利用該一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的振動(dòng),能夠用作時(shí)刻源、控制信號(hào)的定時(shí) 源或參考信號(hào)源等。(吸氣材料)如圖20及圖22所示,本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器在空腔的內(nèi)部具有吸氣材料(第 二質(zhì)量調(diào)整膜)70。吸氣材料70通過照射激光來激活而吸附周圍氣體,可以用例如鋁(Al)、 鈦(Ti)或鋯(Zr)等的金屬或者它們的合金等來形成。本實(shí)施方式的吸氣材料70利用與 接合膜35及迂回電極36、37相同的金屬鋁,與接合膜35及迂回電極36、37同時(shí)形成在基 底基板2的上表面。此外吸氣材料70也可以形成在蓋基板3的空腔用凹部3a的內(nèi)表面。本實(shí)施方式的吸氣材料70配置在與形成在壓電振動(dòng)片4的振動(dòng)腕部10、11的重 錘金屬膜21鄰接的區(qū)域。具體而言,配置成為使吸氣材料70的至少一部分與振動(dòng)腕部10、 11的長(zhǎng)度方向上的重錘金屬膜21的形成區(qū)間重疊。此外使整個(gè)吸氣材料70配置在振動(dòng)腕 部10、11的長(zhǎng)度方向上的重錘金屬膜21的形成區(qū)間的內(nèi)部或配置在比重錘金屬膜21的形 成區(qū)間靠振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)也可。此外吸氣材料70配置在可從壓電振動(dòng)器1的外部照射激光的位置。此外,由于本實(shí)施方式的蓋基板3中的凹部3a的底面為非研磨面(磨砂玻璃狀),無法從蓋基板3的外 側(cè)(從壓電振動(dòng)器1的上表面?zhèn)?照射激光。因此,要從基底基板2的外側(cè)(從壓電振動(dòng) 器1的下表面?zhèn)?照射激光。因此,吸氣材料70配置在從基底基板2的下表面?zhèn)扔^看不與 外部電極38、39重疊的位置。此外,吸氣材料70在配置在從壓電振動(dòng)器1的下表面?zhèn)扔^看 不與重錘金屬膜21的重疊的位置,以使吸氣材料70不會(huì)妨礙到對(duì)重錘金屬膜21的激光照 射。在本實(shí)施方式中,從壓電振動(dòng)器1的下表面?zhèn)扔^看,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的寬度方向 兩側(cè)分別配置有吸氣材料70、70。對(duì)吸氣材料70照射激光時(shí),吸氣材料70蒸發(fā)而被除去。在本實(shí)施方式中,對(duì)與重 錘金屬膜21鄰接配置的吸氣材料70照射激光,因此在重錘金屬膜21的鄰接區(qū)域形成有吸 氣材料的除去溝71。除去溝71形成為例如對(duì)振動(dòng)腕部10、11的長(zhǎng)度方向大致垂直地延伸 的直線狀。此外多個(gè)除去溝71以大致等間隔且大致平行地形成。通過激光照射來蒸發(fā)的吸氣材料吸收空腔內(nèi)的氧而成為金屬氧化物。該金屬氧化 物的一部分附著到壓電振動(dòng)片4的振動(dòng)腕部10、11。特別是在本實(shí)施方式中,對(duì)與重錘金屬 膜21鄰接配置的吸氣材料70照射激光,因此金層氧化物附著到振動(dòng)腕部10、11的長(zhǎng)度方 向上的重錘金屬膜21的形成區(qū)間。(壓電振動(dòng)器的制造方法)圖26是壓電振動(dòng)器的制造方法的流程圖,圖27是壓電振動(dòng)器的制造方法的說明 圖。此外在圖27中,為了方便圖示而省略了基底基板用圓片40上的接合膜35及吸氣材料 70的圖示。此外,圖27所示的虛線M,示出在后面進(jìn)行的切斷工序中切斷的切斷線。在本 實(shí)施方式中,在基底基板用圓片40與蓋基板用圓片50之間配置多個(gè)壓電振動(dòng)片4,一次性 制造多個(gè)壓電振動(dòng)器。首先,進(jìn)行壓電振動(dòng)片制作工序制作出圖23至圖25所示的壓電振動(dòng)片4 (SlO)。 此外在制作壓電振動(dòng)片4后,先進(jìn)行諧振頻率的粗調(diào)。這是這樣進(jìn)行的對(duì)重錘金屬膜21 的粗調(diào)膜21a照射激光而使其一部分蒸發(fā),從而改變重量。此外,以更加高精度調(diào)整諧振頻 率的微調(diào)是在裝配后進(jìn)行的。對(duì)此將在后面進(jìn)行說明。接著如圖27所示,進(jìn)行第一圓片制作工序(S20),即直至剛要進(jìn)行陽(yáng)極接合前的 狀態(tài)制作后面成為蓋基板的蓋基板用圓片50。首先,將堿石灰玻璃研磨加工至規(guī)定厚度 并加以清洗后,形成通過蝕刻等來除去了最表面的加工變質(zhì)層的圓板狀的蓋基板用圓片 50(S21)。其次,進(jìn)行通過蝕刻等而在蓋基板用圓片50的接合面沿行列方向形成多個(gè)空腔 用的凹部3a的凹部形成工序(S22)。在該時(shí)刻,結(jié)束第一圓片制作工序。接著,與上述工序同時(shí)或在上述工序前后的定時(shí),進(jìn)行第二圓片制作工序(S30), 即,直至剛要進(jìn)行陽(yáng)極接合前的狀態(tài)制作后面成為基底基板的基底基板用圓片40。首先,將 堿石灰玻璃研磨加工至規(guī)定厚度并加以清洗后,形成通過蝕刻等來除去了最表面的加工變 質(zhì)層的圓板狀的基底基板用圓片40(S31)。其次,進(jìn)行在基底基板用圓片40形成多個(gè)一對(duì) 貫通電極32、33的貫通電極形成工序(S30A)。接著如圖22所示,同時(shí)進(jìn)行在基底基板用圓片40的上表面對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu) 圖而形成接合膜35的接合膜形成工序(36);形成迂回電極36、37的迂回電極形成工序 (S37);以及形成吸氣材料70的吸氣材料形成工序(S38)。此外,接合膜形成工序(36)、迂 回電極形成工序(S37)及吸氣材料形成工序(S38),可以使全部或一部分工序?yàn)榱硗夤ば蚨匀我獾墓ば蝽樞蜻M(jìn)行。接著,進(jìn)行將制作的多個(gè)壓電振動(dòng)片4分別經(jīng)由迂回電極36、37接合至基底基板 用圓片40的上表面的裝配工序(S40)。首先,在一對(duì)迂回電極36、37上分別形成金等的凸 點(diǎn)B。然后,將壓電振動(dòng)片4的基部12承載于凸點(diǎn)B上之后,一邊將凸點(diǎn)B加熱至規(guī)定溫度 一邊將壓電振動(dòng)片4按壓在凸點(diǎn)B上。由此,壓電振動(dòng)片4成為在凸點(diǎn)B上被機(jī)械支撐而 從基底基板用圓片40的上表面浮置的狀態(tài),此外成為電連接有裝配電極16、17和迂回電極 36、37的狀態(tài)。在壓電振動(dòng)片4的裝配結(jié)束后,如圖27所示,進(jìn)行將蓋基板用圓片50對(duì)基底基板 用圓片40疊合的疊合工序(S50)。具體而言,以未圖示的基準(zhǔn)標(biāo)記等為標(biāo)志,將兩圓片40、 50對(duì)準(zhǔn)到正確的位置。由此,使裝配的壓電振動(dòng)片4成為收容于兩圓片40、50之間形成的 空腔內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序后,進(jìn)行接合工序(S60),S卩,將疊合后的兩塊圓片40、50置于未圖示 的陽(yáng)極接合裝置,在規(guī)定的溫度氣氛下施加規(guī)定電壓而進(jìn)行陽(yáng)極接合。具體而言,在圖22 所示的接合膜35與蓋基板用圓片50之間施加規(guī)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),使兩者分別牢固地密合而陽(yáng)極接合。由此,能夠?qū)弘娬駝?dòng) 片4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接合的圓片體60。并且,在結(jié)束上述的陽(yáng)極接合后,進(jìn)行外部電極形成工序(S70),即,在基底基板用 圓片40的下表面對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖,形成多個(gè)一對(duì)外部電極38、39。通過該工序,能夠從 外部電極38、39經(jīng)由貫通電極32、33使密封于空腔C內(nèi)的壓電振動(dòng)片4動(dòng)作。接著,進(jìn)行對(duì)圖22所示的吸氣材料70照射激光而使之激活的吸氣工序(S75)。該 激光器可以采用下面的與微調(diào)工序相同的YAG激光器等。如上所述,無法從蓋基板用圓片 50的外側(cè)照射激光,因此從基底基板用圓片40的外側(cè)照射激光。由于本實(shí)施方式的吸氣材 料70配置在從基底基板用圓片40的外側(cè)觀看不與外部電極38、39重疊的位置,能夠確實(shí) 地對(duì)吸氣材料70照射激光。因激光照射而吸氣材料70 (例如Al)蒸發(fā)時(shí),吸收空腔內(nèi)的氧 而生成金屬氧化物(例如Al2O3)。由此,消耗空腔內(nèi)的氧,因此能夠提高真空度。接著,在圓片體60的狀態(tài)下,進(jìn)行對(duì)密封于空腔C內(nèi)的各個(gè)壓電振動(dòng)器1的頻率 進(jìn)行微調(diào)而收縮在規(guī)定范圍內(nèi)的微調(diào)工序(S80)。具體地說明,則對(duì)形成在基底基板用圓片 40的下表面的一對(duì)外部電極38、39施加電壓而使壓電振動(dòng)片4振動(dòng)。然后,一邊測(cè)量頻率 一邊從基底基板用圓片40的外部照射激光,使重錘金屬膜21的微調(diào)膜21b蒸發(fā)而進(jìn)行修 整(trimming)。此外在本實(shí)施方式中,吸氣材料70配置在從基底基板用圓片40的外部來 看不與重錘金屬膜21重疊的位置,因此能夠確實(shí)地對(duì)重錘金屬膜21照射激光。通過激光 照射來修整微調(diào)膜21b時(shí),一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)的重量減少,所以壓電振動(dòng)片4的 頻率增加。由此,能夠微調(diào)至使壓電振動(dòng)器1的頻率落入標(biāo)稱頻率的規(guī)定范圍內(nèi)。可是,在通過激光照射來使微調(diào)膜21b過剩蒸發(fā)的情況下,壓電振動(dòng)器1的頻率會(huì) 超過標(biāo)稱頻率。因此在工序S85中,判斷壓電振動(dòng)器1的頻率是否超過標(biāo)稱頻率。當(dāng)判斷 為“是(YES),,時(shí),返回工序S75,進(jìn)行第2次的吸氣工序。在第2次的吸氣工序中,對(duì)與重錘金屬膜21鄰接配置的吸氣材料70照射激光。由 此在重錘金屬膜21的鄰接區(qū)域中吸氣材料70蒸發(fā)而被除去,形成吸氣材料的除去溝71。因 激光照射而蒸發(fā)的吸氣材料吸收空腔內(nèi)的氧,因此伴隨吸氣而生成金屬氧化物。所生成的金屬氧化物的至少一部分,附著到與吸氣材料70鄰接配置的振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)(重 錘金屬膜21的形成區(qū)間)的側(cè)面。由此,一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)的重量增加,因此 能夠降低壓電振動(dòng)片4的頻率。再者圖29及圖30所示的傳統(tǒng)技術(shù)的壓電振動(dòng)器200中,吸氣材料220配置在壓 電振動(dòng)片203的振動(dòng)腕部的基端側(cè)。因此,伴隨吸氣而產(chǎn)生的生成物附著到振動(dòng)腕部的基 端側(cè)。這時(shí),可控制振動(dòng)腕部的剛性(相當(dāng)于彈簧_質(zhì)量系統(tǒng)的彈簧常數(shù))的增加,且壓電 振動(dòng)片203的諧振頻率會(huì)增加。與之相對(duì),在圖22所示的本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器1中,在壓電振動(dòng)片4的振動(dòng) 腕部10、11的前端側(cè)配置有吸氣材料70。因此,伴隨吸氣而產(chǎn)生的生成物附著到振動(dòng)腕部 IOUl的前端側(cè)。這時(shí),可控制振動(dòng)腕部10、11的質(zhì)量(相當(dāng)于彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)的質(zhì)量)的 增加,會(huì)降低壓電振動(dòng)片4的諧振頻率。圖28是表示吸氣工序?qū)е碌念l率變化的圖表。通過圖28,可知在吸氣后頻率降 低。這認(rèn)為是,隨著吸氣而生成的金屬氧化物附著到鄰接配置的振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè), 增加了振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)的重量的緣故。圖28A是吸氣材料的厚度為600人的情形,圖28B是1000人的情形??芍趫D 28A的情況下頻率的變化率較小(-50 -150ppm),在圖28B的情況下頻率的變化率較大 (-150 -200ppm)。這認(rèn)為是,吸氣材料70越厚,就會(huì)通過吸氣來生成越多量的金屬氧化 物,并會(huì)附著到振動(dòng)腕部10、11的緣故。因此,預(yù)先將吸氣材料70形成為較厚,并通過改變 激光的照射范圍,能夠大幅調(diào)整壓電振動(dòng)器的頻率。通過第2次的吸氣工序,壓電振動(dòng)器1的頻率再次小于標(biāo)稱頻率的情況下,進(jìn)行第 2次的微調(diào)工序(S80)。其具體方法如上所述。由此增加壓電振動(dòng)片4的頻率,因此能夠微 調(diào)壓電振動(dòng)器1的頻率,使之落入標(biāo)稱頻率的規(guī)定范圍內(nèi)。由此工序S85的判斷成為“否 (NO) ”而進(jìn)行工序S90。此外在結(jié)束第2次的吸氣工序后,在壓電振動(dòng)器1的頻率落入標(biāo)稱 頻率的規(guī)定范圍內(nèi)的情況下,不做第2次的微調(diào)工序而進(jìn)行工序S90也可。在結(jié)束頻率的微調(diào)工序后,進(jìn)行沿著切斷線M切斷圖27所示的圓片體60而小片 化的切斷工序(S90)。其結(jié)果是,能夠一次性制造多個(gè)在互相陽(yáng)極接合的基底基板2與蓋基 板3之間形成的空腔C內(nèi)密封了壓電振動(dòng)片4的、圖19所示的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓 電振動(dòng)器1。此外,在進(jìn)行切斷工序(S90)而小片化為各個(gè)壓電振動(dòng)器1后,進(jìn)行吸氣工序 (S75)及微調(diào)工序(S80)的工序順序也可。但是,如上所述,通過先進(jìn)行吸氣工序(S75)及 微調(diào)工序(S80),能夠在圓片體60的狀態(tài)下進(jìn)行吸氣及微調(diào),因此能夠更加有效率地制造 多個(gè)壓電振動(dòng)器1。因而,能夠提高生產(chǎn)率,因此是優(yōu)選的。其后,進(jìn)行壓電振動(dòng)片4的電特性檢查(S100)。即,測(cè)定壓電振動(dòng)片4的諧振頻 率、諧振電阻值、驅(qū)動(dòng)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(duì)。此外,將絕緣電阻特性等一并核對(duì)。然后,最后進(jìn)行壓電振動(dòng)器1的外觀檢查,對(duì)尺寸 或質(zhì)量等進(jìn)行最終核對(duì)。由此結(jié)束壓電振動(dòng)器1的制造。如以上說明的那樣,本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的制造方法,采用具有在與重錘金 屬膜21鄰接的區(qū)域通過除去吸氣材料70的至少一部分來降低壓電振動(dòng)片4的頻率的工序 的構(gòu)成。一般,如果修整重錘金屬膜21,壓電振動(dòng)片4的頻率就會(huì)增加,因此如果在重錘金屬膜21的形成區(qū)間附著了物質(zhì),壓電振動(dòng)片4的頻率就會(huì)降低。依據(jù)本實(shí)施方式,由于采 用在與重錘金屬膜21鄰接的區(qū)域除去吸氣材料70的構(gòu)成,可以使伴隨吸氣而產(chǎn)生的生成 物附著到重錘金屬膜21的形成區(qū)間,能夠降低壓電振動(dòng)片4的頻率。由此,即便將重錘金 屬膜21過剩修整而壓電振動(dòng)器1的頻率超過標(biāo)稱頻率的情況下,也可通過進(jìn)行吸氣,使壓 電振動(dòng)器1的頻率落入標(biāo)稱頻率的規(guī)定范圍內(nèi)。因而,能夠提高壓電振動(dòng)器的成品率?!舱袷幤鳌辰又?,參照?qǐng)D15,對(duì)本發(fā)明的振蕩器的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的振蕩器100如圖15所示,構(gòu)成為將壓電振動(dòng)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(dòng)器1。這些 電子部件102、集成電路101及壓電振動(dòng)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(duì)壓電振動(dòng)器1施加電壓時(shí),該壓電振動(dòng)器1內(nèi)的壓 電振動(dòng)片4振動(dòng)。通過壓電振動(dòng)片4所具有的壓電特性,將該振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以電信號(hào) 方式輸入至集成電路101。通過集成電路101對(duì)輸入的電信號(hào)進(jìn)行各種處理,以頻率信號(hào)的 方式輸出。從而,壓電振動(dòng)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(shí)時(shí)時(shí)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(shí)刻,或者提供時(shí)刻或日歷等的功能。如上所述,依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器100,由于具備減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積, 并通過更加高精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化的、通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)來低成 本化的壓電振動(dòng)器1,振蕩器100本身也同樣能提高動(dòng)作的可靠性并能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化。而 且,能夠長(zhǎng)期得到穩(wěn)定的高精度的頻率信號(hào)。此外,由于具備提高成品率的壓電振動(dòng)器1,能夠減少振蕩器100的成本?!搽娮釉O(shè)備〕接著,參照?qǐng)D16,就本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)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(dòng)器1的便攜信息設(shè)備110。最初本實(shí)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)展并改良了傳統(tǒng)技術(shù)中的手表的設(shè)備。它是這樣的 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(shí)刻等。此外,在用作通信機(jī)時(shí),從手腕取下,通過內(nèi)置于帶的內(nèi)側(cè)部分的揚(yáng)聲器及麥克 風(fēng),可進(jìn)行與傳統(tǒng)技術(shù)的便攜電話同樣的通信。但是,與傳統(tǒng)的便攜電話相比,明顯小型且 輕量。下面,對(duì)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖16所示,該便攜 信息設(shè)備110具備壓電振動(dòng)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(jìn)行各種控制的控制部112、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部 113、與外部進(jìn)行通信的通信部114、顯示各種信息的顯示部115、和檢測(cè)各功能部的電壓的 電壓檢測(cè)部116。而且,通過電源部111來對(duì)各功能部供電。控制部112控制各功能部,進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當(dāng)前時(shí)刻的測(cè)量或顯示 等的整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)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
21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(jì)時(shí)部113具備內(nèi)置了振蕩電路、寄存器電路、計(jì)數(shù)器電路及接口電路等的集成 電路和壓電振動(dòng)器1。對(duì)壓電振動(dòng)器1施加電壓時(shí)壓電振動(dòng)片4振動(dòng),通過水晶所具有的 壓電特性,該振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以電信號(hào)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(jì)數(shù)器電路來計(jì)數(shù)。然后,通過接口電路,與控制部112進(jìn)行信號(hào)的 發(fā)送與接收,在顯示部115顯示當(dāng)前時(shí)刻或當(dāng)前日期或者日歷信息等。通信部114具有與傳統(tǒng)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(hào)碼輸入部122、來電音發(fā)生部 123及呼叫控制存儲(chǔ)器部124。通過天線125,無線電部117與基站進(jìn)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(duì)從無線電部117或放大部120輸入的聲音信號(hào)進(jìn)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(hào)放大到規(guī)定電平。聲音輸入 /輸出部121由揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等構(gòu)成,擴(kuò)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(shí),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(chǔ)器部124存放與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。此外,電 話號(hào)碼輸入部122具備例如0至9的號(hào)碼鍵及其它鍵,通過按壓這些號(hào)碼鍵等,輸入通話目 的地的電話號(hào)碼等。電壓檢測(cè)部116在通過電源部111對(duì)控制部112等的各功能部施加的電壓小于規(guī) 定值時(shí),檢測(cè)其電壓降后通知控制部112。這時(shí)的規(guī)定電壓值是作為使通信部114穩(wěn)定動(dòng)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(cè)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(dòng)作。 特別是,停止耗電較大的無線電部117的動(dòng)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(cè)部116和控制部112,能夠禁止通信部114的動(dòng)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)”也可。此外,通過具備能夠有選擇地截?cái)嗯c通信部114的功能相關(guān)的部分的電源的電源 截?cái)嗖?26,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(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110,由于具備減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的 蓄積,并通過更加高精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化的、通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào) 來低成本化的壓電振動(dòng)器1,便攜信息設(shè)備110本身也同樣能提高動(dòng)作的可靠性并能實(shí)現(xiàn) 高質(zhì)量化。而且,能夠長(zhǎng)期顯示穩(wěn)定的高精度的時(shí)鐘信息。此外,由于具備提高成品率的壓電振動(dòng)器1,能夠減少便攜信息設(shè)備110的成本?!搽姴ㄧ姟辰又瑓⒄?qǐng)D17,就本發(fā)明的電波鐘的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖17所示,本實(shí)施方式的電波鐘130具備電連接到濾波部131的壓電振動(dòng)器 1,是接收包含時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波,并具有自動(dòng)修正為正確的時(shí)刻并加以顯示的功能的鐘
22表。在日本國(guó)內(nèi),在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波的發(fā)送站(發(fā) 送局),分別發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波。40kHz或60kHz這樣的長(zhǎng)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(gè)發(fā)送站覆蓋整個(gè)日本國(guó) 內(nèi)。以下,對(duì)電波鐘130的功能性結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。天線132接收40kHz或60kHz長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波是將稱為定時(shí)碼 的時(shí)刻信息AM調(diào)制為40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波通過放大器 133放大,通過具有多個(gè)壓電振動(dòng)器1的濾波部131來濾波并調(diào)諧。本實(shí)施方式中的壓電振動(dòng)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(dòng)器部138、139。而且,濾波后的規(guī)定頻率的信號(hào)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(shí)碼,由CPU136計(jì)數(shù)。在CPU136中,讀取 當(dāng)前的年、累積日、星期、時(shí)刻等的信息。被讀取的信息反映于RTC137,顯示出正確的時(shí)刻信 肩、ο載波為40kHz或60kHz,因此水晶振動(dòng)器部138、139優(yōu)選具有上述的音叉型結(jié)構(gòu)的
振動(dòng)器。再者,以上以日本國(guó)內(nèi)為例進(jìn)行了說明,但長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率在海外是不同 的。例如,在德國(guó)使用77. 5KHz的標(biāo)準(zhǔn)電波。因而,在便攜設(shè)備組裝也可以應(yīng)對(duì)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(dòng)器1。如上所述,依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘130,由于具備減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積, 并通過更加高精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化的、通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)來低成 本化的壓電振動(dòng)器1,電波鐘130本身也同樣能提高動(dòng)作的可靠性并能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化。而 且,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地高精度計(jì)數(shù)時(shí)刻。此外,由于具備提高成品率的壓電振動(dòng)器1,能夠減少電波鐘130的成本。此外,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施的方式,在不超出本發(fā)明的宗旨的 范圍內(nèi)可做各種變更。例如,在上述實(shí)施方式中,壓電振動(dòng)器1做成2層構(gòu)造型的表面安裝型壓電振動(dòng)器 1,但并不限于此,也可以為3層構(gòu)造型的壓電振動(dòng)器。即,利用具有包圍壓電振動(dòng)片4的周 圍的框狀部的壓電振動(dòng)器板,將該壓電振動(dòng)器板裝配于基底基板2的上表面后,通過該壓 電振動(dòng)器板來接合基底基板2與蓋基板3,將壓電振動(dòng)片4密封于空腔內(nèi),從而做成壓電振 動(dòng)器也可。此外,在上述實(shí)施方式中,形成微調(diào)膜21b作為重錘金屬膜21,通過加熱微調(diào)膜 21b來進(jìn)行了微調(diào)工序,但并不限于此。例如,在一對(duì)振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè),將激振電極 15形成為延伸到粗調(diào)膜21a的附近,并加熱該激振電極15的一部分而進(jìn)行微調(diào)工序也可。 即,在這種情況下,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(shí)施方式中,列舉了在基底基板2形成吸氣材料34的情形,但形成在 基底基板2和蓋基板3中的至少任一基板即可。即,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(shí)施方式中,作為壓電振動(dòng)片4的一個(gè)例子,舉例說明了在振動(dòng)腕部 IOUl的兩面形成溝部18的帶溝的壓電振動(dòng)片4,但沒有溝部18的類型的壓電振動(dòng)片也 可。但是,通過形成溝部18,能夠在對(duì)一對(duì)激振電極15施加規(guī)定電壓時(shí),提高一對(duì)激振電 極15間的電場(chǎng)效率,因此能夠進(jìn)一步抑制振動(dòng)損耗而進(jìn)一步改善振動(dòng)特性。即,能夠進(jìn)一 步降低CI值(Crystal Impedance),并能將壓電振動(dòng)片4進(jìn)一步高性能化。在這一點(diǎn)上,優(yōu) 選形成溝部18。此外,在上述實(shí)施方式中,形成了一對(duì)貫通電極33、34,但并不限于此。但是,在利 用圓片而制造壓電振動(dòng)器1的情況下,能夠形成貫通電極33、34,能以圓片狀使各個(gè)壓電振 動(dòng)片4振動(dòng),能夠在小片化之前進(jìn)行吸氣工序及微調(diào)工序。因此,優(yōu)選形成貫通電極33、34。此外,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于上述的實(shí)施方式,在不超出本發(fā)明的宗旨的范 圍內(nèi),可以對(duì)上述的實(shí)施方式做各種變更。即,在實(shí)施方式中列舉的具體的材料或?qū)咏Y(jié)構(gòu)等 只是一個(gè)例子,可做適宜變更。例如,在上述實(shí)施方式中除去一部分吸氣材料70而進(jìn)行了頻率調(diào)整,但是也可以 將不同于吸氣材料70的第二質(zhì)量調(diào)整膜對(duì)重錘金屬膜21鄰接配置,除去一部分該第二質(zhì) 量調(diào)整膜而進(jìn)行頻率調(diào)整。但是,如上述實(shí)施方式那樣通過將吸氣材料70用作第二質(zhì)量調(diào) 整膜,無需區(qū)別于吸氣材料70地形成第二質(zhì)量調(diào)整膜,因此能夠減少壓電振動(dòng)器的成本。此外,在上述實(shí)施方式中在基底基板2的表面形成了吸氣材料70及接合膜35,但 在蓋基板3的表面形成也可。但是,如上述實(shí)施方式那樣通過在基底基板一側(cè)形成,可以與 迂回電極36、37同時(shí)形成,能夠簡(jiǎn)化制造工藝并減少制造成本。此外,在上述實(shí)施方式中,通過接合膜35來陽(yáng)極接合了基底基板2與蓋基板3,但 并不限于陽(yáng)極接合。但是,通過進(jìn)行陽(yáng)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(shí)施方式中,凸點(diǎn)接合了壓電振動(dòng)片4,但并不限于凸點(diǎn)接合。例如, 用導(dǎo)電粘合劑來接合壓電振動(dòng)片4也可。但是,通過凸點(diǎn)接合,能夠使壓電振動(dòng)片4從基底 基板2的上表面浮置,能夠自然確保振動(dòng)所需的最低限的振動(dòng)間隙。因而,優(yōu)選凸點(diǎn)接合。實(shí)施例接著,在圖18示出在本發(fā)明的壓電振動(dòng)器1中,實(shí)際測(cè)量吸氣材料34的加熱位置 不同而發(fā)生的頻率變動(dòng)的結(jié)果。在進(jìn)行測(cè)量時(shí),使用第一實(shí)施方式所示的圓片體60,在吸氣工序中利用激光進(jìn)行 了吸氣材料34的加熱。這時(shí),將吸氣材料34的加熱位置分兩個(gè)圖形進(jìn)行了測(cè)量。S卩,第1 個(gè)圖形是加熱從吸氣材料34的長(zhǎng)邊方向的大致中央附近到振動(dòng)腕部10、11的基端側(cè)的整 個(gè)吸氣材料34的振動(dòng)器(下面,稱為使基端側(cè)吸氣的振動(dòng)器)。并且,第2個(gè)圖形是加熱從 吸氣材料34的長(zhǎng)邊方向的大致中央附近到振動(dòng)腕部10、11的前端側(cè)的整個(gè)吸氣材料34的 振動(dòng)器(下面,稱為使前端側(cè)吸氣的振動(dòng)器)。此外,在該實(shí)施例中,為了更加顯著地確認(rèn)頻 率的變動(dòng),而超出為調(diào)整真空度所需要的量地加熱吸氣材料34。然后,針對(duì)使基端側(cè)吸氣的振動(dòng)器的6個(gè)樣品及使前端側(cè)吸氣的振動(dòng)器的3個(gè)樣 品,分別測(cè)量吸氣前后的頻率。圖18的圖表是縱軸取以吸氣前的頻率為基準(zhǔn)的吸氣后的頻率的變動(dòng)(AF/F〔 ppm〕),分別描繪使基端側(cè)吸氣的振動(dòng)器(通例基端側(cè),〇)及使前端側(cè)吸氣的振動(dòng)器(通
24例前端側(cè),O )的測(cè)量結(jié)果的圖表。依據(jù)該結(jié)果,能夠確認(rèn)使基端側(cè)吸氣的振動(dòng)器,頻率在吸氣后比吸氣前明顯上升。 此外,能夠確認(rèn)使前端側(cè)吸氣的振動(dòng)器,頻率在吸氣后比吸氣前降低。如此,通過加熱吸氣工序中使用的吸氣材料34,能夠確認(rèn)頻率在變動(dòng)。而且,能夠 確認(rèn)在加熱基端側(cè)的吸氣材料34時(shí)頻率上升,而加熱前端側(cè)時(shí)頻率降低。因而,能夠確認(rèn) 根據(jù)近似范圍與所測(cè)量的頻率之差決定吸氣材料34的加熱位置,由此可與吸氣一并進(jìn)行 頻率調(diào)整。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器,能夠做成減少加熱導(dǎo)致的負(fù)載的蓄積,并通過更加高 精度地進(jìn)行頻率的微調(diào)來高質(zhì)量化,并且通過有效率地進(jìn)行吸氣及微調(diào)來低成本化的表面 安裝型壓電振動(dòng)器。此外,依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,能夠制造上述的壓電振動(dòng)器。此外,依據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的制造方法,能夠通過除去第二質(zhì)量調(diào)整膜來使 壓電振動(dòng)片的頻率降低。由此,即便將第一質(zhì)量調(diào)整膜過剩地除去而壓電振動(dòng)器的頻率超 過目標(biāo)范圍的情況下,也可以通過除去第二質(zhì)量調(diào)整膜來將壓電振動(dòng)器的頻率收縮在目標(biāo) 范圍內(nèi)。因而,能夠提高壓電振動(dòng)器的成品率。此外,依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘,由于具備上述的壓電振動(dòng)器,因 此能同樣謀求高質(zhì)量化及低成本化。
權(quán)利要求
一種壓電振動(dòng)器,其特征在于,包括壓電振動(dòng)片,其基端側(cè)以平行配置的狀態(tài)固定于基部,在前端側(cè)具有形成重錘金屬膜的一對(duì)振動(dòng)腕部;基底基板,在該基底基板的上表面裝配有該壓電振動(dòng)片;蓋基板,以在空腔內(nèi)收容所裝配的所述壓電振動(dòng)片的方式接合于基底基板;以及調(diào)整膜,從平面上看時(shí)該調(diào)整膜以與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的附近鄰接的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)地形成在所述兩基板中的至少任一個(gè)上,通過加熱使所述空腔內(nèi)的真空度上升,通過所述加熱,該調(diào)整膜局部地蒸鍍到鄰接的所述振動(dòng)腕部的側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)器,其特征在于所述調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)被 夾持在所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間。
3.一種壓電振動(dòng)器,其特征在于,包括 具備一對(duì)振動(dòng)腕部的音叉型壓電振動(dòng)片; 收容所述壓電振動(dòng)片的組裝件;以及 形成在所述振動(dòng)腕部的第一質(zhì)量調(diào)整膜,通過除去所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的一部分,可以增加所述壓電振動(dòng)片的頻率, 鄰接于所述第一質(zhì)量調(diào)整膜,在所述組裝件的內(nèi)部形成有第二質(zhì)量調(diào)整膜, 在與所述第一質(zhì)量調(diào)整膜鄰接的區(qū)域,至少除去一部分所述第二質(zhì)量調(diào)整膜。
4.如權(quán)利要求3所述的壓電振動(dòng)器,其特征在于使伴隨所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的除去 而產(chǎn)生的生成物的至少一部分,附著到所述振動(dòng)腕部的長(zhǎng)度方向的所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的 形成區(qū)間。
5.如權(quán)利要求3所述的壓電振動(dòng)器,其特征在于所述第二質(zhì)量調(diào)整膜為吸氣材料。
6.一種壓電振動(dòng)器的制造方法,制造包括以下部分的壓電振動(dòng)器壓電振動(dòng)片,其基 端側(cè)以平行配置的狀態(tài)固定于基部,在前端側(cè)具有形成重錘金屬膜的一對(duì)振動(dòng)腕部;基底 基板,在該基底基板的上表面裝配有該壓電振動(dòng)片;蓋基板,以在空腔內(nèi)收容所裝配的所述 壓電振動(dòng)片的方式接合于基底基板;以及調(diào)整膜,從平面上看時(shí)該調(diào)整膜以與所述一對(duì)振 動(dòng)腕部的附近鄰接的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)地形成在所 述兩基板中的至少任一個(gè)上,通過加熱使所述空腔內(nèi)的真空度上升,其特征在于,包括調(diào)整膜形成工序,在所述基底基板和所述蓋基板中的至少任一個(gè)上形成所述調(diào)整膜; 接合工序,將所述壓電振動(dòng)片裝配到所述基底基板的上表面后,接合基底基板和所述 蓋基板而將壓電振動(dòng)片密封在所述空腔內(nèi);吸氣工序,使密封于所述空腔內(nèi)的所述壓電振動(dòng)片振動(dòng)并一邊測(cè)量串聯(lián)諧振電阻值及 頻率一邊局部地加熱所述調(diào)整膜而使之蒸發(fā),將空腔內(nèi)的真空度調(diào)整到一定水平以上的同 時(shí),將頻率調(diào)整到目標(biāo)值附近的近似范圍內(nèi);以及微調(diào)工序,在該吸氣工序后,接著一邊測(cè)量頻率一邊加熱所述重錘金屬膜,微調(diào)所述近 似范圍內(nèi)的頻率而接近所述目標(biāo)值,在進(jìn)行所述吸氣工序時(shí),根據(jù)所述近似范圍與所測(cè)量的頻率之差決定所述調(diào)整膜的 加熱位置,并且在位于所述加熱位置附近的所述振動(dòng)腕部的側(cè)面使加熱的調(diào)整膜局部地蒸 鍍,由此改變振動(dòng)特性。
7.如權(quán)利要求3所述的壓電振動(dòng)器的制造方法,其特征在于在進(jìn)行所述調(diào)整膜形成 工序時(shí),將所述調(diào)整膜形成為從平面上看時(shí)被夾持在所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間。
8.一種壓電振動(dòng)器的制造方法,制造這樣的壓電振動(dòng)器,即包括具備一對(duì)振動(dòng)腕部的音叉型壓電振動(dòng)片;收容所述壓電振動(dòng)片的組裝件;以及形成在所述振動(dòng)腕部的第一質(zhì)量調(diào)整膜,通過除去所述第一質(zhì)量調(diào)整膜的一部分,可以使所述壓電振動(dòng)片的頻率增加,所述壓電振動(dòng)器的制造方法的特征在于在所述組裝件的內(nèi)部形成第二質(zhì)量調(diào)整膜,該第二質(zhì)量調(diào)整膜鄰接于所述第一質(zhì)量調(diào) 整膜,并且具有在與所述第一質(zhì)量調(diào)整膜鄰接的區(qū)域,通過除去所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的至少一部 分來使所述壓電振動(dòng)片的頻率降低的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的壓電振動(dòng)器的制造方法,其特征在于通過從所述組裝件的外部照射激光來進(jìn)行所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的除去。
10.如權(quán)利要求8所述的壓電振動(dòng)器的制造方法,其特征在于通過隔著接合膜陽(yáng)極接合一對(duì)基板來形成所述組裝件,并且具有同時(shí)形成所述接合膜及所述第二質(zhì)量調(diào)整膜的工序。
11.一種振蕩器,其特征在于將權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器作為振子 電連接至集成電路。
12.一種電子設(shè)備,其特征在于使權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí) 部電連接。
13.一種電波鐘,其特征在于使權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器與濾波部 電連接。
全文摘要
本發(fā)明具備壓電振動(dòng)片(4),其具有以平行配置的狀態(tài)使基端側(cè)固定于基部(12),并在前端側(cè)形成有重錘金屬膜(21)的一對(duì)振動(dòng)腕部(10、11);基底基板(2),其上表面裝配有該壓電振動(dòng)片;蓋基板,以使裝配的壓電振動(dòng)片收容于空腔內(nèi)的方式與基底基板接合;以及調(diào)整膜(34),從平面上看該調(diào)整膜以與一對(duì)振動(dòng)腕部的附近鄰接的狀態(tài),沿著該振動(dòng)腕部的長(zhǎng)邊方向從基端側(cè)延伸到前端側(cè)地形成在兩基板中的至少任一個(gè)上,通過加熱使所述空腔內(nèi)的真空度上升,通過加熱,該調(diào)整膜局部地蒸鍍到鄰接的振動(dòng)腕部的側(cè)面。
文檔編號(hào)H03H9/215GK101946403SQ20088012716
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月16日
發(fā)明者福田純也 申請(qǐng)人:精工電子有限公司