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)明涉及在接合的兩塊基板之間形成的空腔內(nèi)密封了壓電振動片的表面安裝 型(SMD)壓電振動器、制造該壓電振動器的壓電振動器的制造方法、具有壓電振動器的振 蕩器、電子設(shè)備及電波鐘。本申請以日本特愿2008-36718號和日本特愿2008-35510號為基礎(chǔ)申請,并援引
其內(nèi)容。
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 制信號等的定時(shí)源、參考信號源等的壓電振動器。已知多種多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(jìn)行接合的3層構(gòu)造型。這時(shí),壓 電振動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(shí)現(xiàn)薄型化等的方 面優(yōu)越,因而適于使用。作為這種2層構(gòu)造型的壓電振動器之一,眾所周知利用形成為貫通 基底基板的導(dǎo)電構(gòu)件,使壓電振動片與形成在基底基板的外部電極導(dǎo)通的壓電振動器(例 如,參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。如圖41、圖42所示,該壓電振動器600包括通過接合膜607來互相陽極接合的 基底基板601及蓋基板602 ;以及密封于在兩基板601、602之間形成的空腔C內(nèi)的壓電振 動片603。壓電振動片603例如為音叉型振動片,在空腔C內(nèi)通過導(dǎo)電粘合劑E來裝配于基 底基板601的上表面?;谆?01及蓋基板602是例如用陶瓷或玻璃等構(gòu)成的絕緣基板。在兩基板 601、602中的基底基板601,形成有貫通基板601的貫通孔604。并且,在該貫通孔604內(nèi)以 堵塞貫通孔604的方式埋入有導(dǎo)電構(gòu)件605。該導(dǎo)電構(gòu)件605與形成在基底基板601的下 表面的外部電極606電連接,并且與裝配于空腔C內(nèi)的壓電振動片603電連接。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-124845號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-279872號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
可是,在上述的2層構(gòu)造型的壓電振動器中,導(dǎo)電構(gòu)件605承擔(dān)這樣的兩大作用 堵塞貫通孔604而維持空腔C內(nèi)的氣密,并使壓電振動片603與外部電極606導(dǎo)通。特別 是,在與貫通孔604的密合不充分時(shí),有可能會影響空腔C內(nèi)的氣密,此外,在與導(dǎo)電粘合劑E或外部電極606的接觸不充分時(shí),會導(dǎo)致壓電振動片603的動作不良。因而,為了消除這 種不良情況,需要在對貫通孔604的內(nèi)表面牢固地密合的狀態(tài)下完全堵塞貫通孔604,并且 以在表面沒有凹部等的狀態(tài)形成導(dǎo)電構(gòu)件605 但是,在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中,雖然記載了用導(dǎo)電膏(Ag膏或Au-Sn膏等) 形成導(dǎo)電構(gòu)件605的特征,但幾乎沒有記載實(shí)際上如何形成等的具體的制造方法。一般在使用導(dǎo)電膏時(shí),需要燒結(jié)而固化。即,需要在貫通孔604內(nèi)埋入導(dǎo)電膏后, 進(jìn)行燒結(jié)而固化。可是,一旦進(jìn)行燒結(jié),導(dǎo)電膏所包含的有機(jī)物就會被蒸發(fā)而消失,因此通 常,燒結(jié)后的體積會比燒結(jié)前減少(例如,在導(dǎo)電膏使用Ag膏的情況下,體積會大致減少 20%左右)。因此,即使利用導(dǎo)電膏形成導(dǎo)電構(gòu)件605,也有可能在表面會發(fā)生凹部,或者在 嚴(yán)重的情況下可能會在中心開個(gè)貫通孔。其結(jié)果是,可能會影響空腔C內(nèi)的氣密,或者可能會影響壓電振動片603與外部電 極606的導(dǎo)通性。于是,本發(fā)明考慮上述的狀況構(gòu)思而成,其目的在于提供確實(shí)維持空腔內(nèi)的氣密 并確保了壓電振動片與外部電極的穩(wěn)定的導(dǎo)通性的高質(zhì)量的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓 電振動器。此外,提供一次性有效率地制造該壓電振動器的壓電振動器的制造方法、具有壓 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(dá)成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,利用基底基板用圓片(wafer)和蓋基板用 圓片而一次性制造多個(gè)在互相接合的基底基板與蓋基板之間形成的空腔內(nèi)密封了壓電振 動片的壓電振動器,其特征在于,包括凹部形成工序,在所述蓋基板用圓片形成多個(gè)在疊 合了兩圓片時(shí)形成所述空腔的空腔用的凹部;貫通電極形成工序,在所述基底基板用圓片 形成多個(gè)貫通該圓片的貫通電極;迂回電極形成工序,在所述基底基板用圓片的上表面形 成多個(gè)對于所述貫通電極電連接的迂回電極;裝配工序,通過所述迂回電極將多個(gè)所述壓 電振動片接合到所述基底基板用圓片的上表面的裝配工序;疊合工序,疊合所述基底基板 用圓片與所述蓋基板用圓片,在由所述凹部和兩圓片包圍的所述空腔內(nèi)收容壓電振動片; 接合工序,接合所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片,使所述壓電振動片密封于所述 空腔內(nèi);外部電極形成工序,在所述基底基板用圓片的下表面形成多個(gè)與所述貫通電極電 連接的外部電極;以及切斷工序,切斷已接合的所述兩圓片,小片化為多個(gè)所述壓電振動 器,所述貫通電極形成工序具有貫通孔形成工序,在所述基底基板用圓片形成多個(gè)貫通該 圓片的貫通孔;設(shè)置工序,在這些多個(gè)貫通孔內(nèi)配置兩端平坦且形成為與基底基板用圓片 大致相同的厚度的導(dǎo)電性的芯材,并且在芯材與貫通孔之間配置連接件;以及燒結(jié)工序,將 連接件在既定溫度下燒結(jié),由此將貫通孔、連接件和芯材固定成一體。依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的制造方法,由于利用芯材和連接件來形成貫通電極, 能夠使貫通電極相對于基底基板大致呈一面。因而,能夠確保壓電振動片和外部電極的穩(wěn) 定的導(dǎo)通性,并能制造出提高了動作性能的可靠度的高質(zhì)量的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓 電振動器。此外,由于使用基底基板用圓片及蓋基板用圓片,能夠一次性有效率地制造壓電 振動器。(2)所述連接件使用膏(paste);在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),向所述芯材和所述貫通 孔之間埋入所述膏;在進(jìn)行所述燒結(jié)工序時(shí),將埋入的所述膏燒結(jié)而固化,由此將膏、所述芯材和所述貫通孔固定成一體也可。這時(shí),首先,進(jìn)行在蓋基板用圓片形成多個(gè)空腔用的凹部的凹部形成工序。這些凹 部是在后面疊合兩圓片時(shí)成為空腔的凹部。此外,與上述工序同時(shí)或在上述工序前后的定 時(shí),進(jìn)行在基底基板用圓片形成多個(gè)貫通電極的貫通電極形成工序。此時(shí),以在后面疊合兩 圓片時(shí)收容于形成在蓋基板用圓片的凹部內(nèi)的方式形成多個(gè)貫通電極。對該貫通電極形成工序進(jìn)行詳細(xì)說明,則首先進(jìn)行在基底基板用圓片形成多個(gè)貫 通圓片的貫通孔的貫通孔形成工序。接著,進(jìn)行在這些多個(gè)貫通孔內(nèi)配置形成為兩端平坦 且與基底基板用圓片大致相同的厚度的導(dǎo)電性的芯材并且在芯材與貫通孔的間隙埋入膏 的設(shè)置工序。特別是,對間隙埋入膏,因此通過膏的粘性成為芯材不會從貫通孔掉落而穩(wěn)定 在貫通孔內(nèi)的狀態(tài)。這時(shí),芯材的兩端調(diào)整為與基底基板用圓片的表面大致呈一面。接著,進(jìn)行將埋入的膏在既定溫度下燒結(jié)而固化的燒結(jié)工序。由此,使膏牢固地固 接于貫通孔的內(nèi)表面及芯材。其結(jié)果是,能夠得到多個(gè)在貫通孔內(nèi)芯材和膏固化為一體的 貫通電極??墒?,在膏內(nèi)含有有機(jī)物,因此在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)有機(jī)物會蒸發(fā),體積會比燒結(jié)前減 少。因此,假設(shè)在貫通孔內(nèi)只埋入了膏的情況下,在燒結(jié)后會在膏的表面產(chǎn)生較大的凹部。但是,如上述那樣在貫通孔內(nèi)配置芯材后,只在芯材與貫通孔的間隙埋入膏。艮口, 作為使芯材在貫通孔內(nèi)穩(wěn)定的連接角色,利用膏。因此,與只用膏來埋入貫通孔的情形相 比,能盡量減少所使用的膏的量。因而,即使在燒結(jié)工序中膏內(nèi)的有機(jī)物蒸發(fā),由于膏的量 本身就較少,所以膏的體積僅減少一點(diǎn)。因而,在固化膏后出現(xiàn)的表面的凹部小至可忽略的 程度。因而,基底基板用圓片的表面和芯材的兩端和膏的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。艮口, 能夠使基底基板用圓片的表面和貫通電極的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。接著,進(jìn)行迂回電極形成工序,即在基底基板用圓片的上表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu) 圖,形成多個(gè)對各貫通電極電連接的迂回電極。這時(shí),以在后面疊合了兩圓片時(shí)收容于形成 在蓋基板用圓片的凹部內(nèi)的方式形成迂回電極。特別是,由芯材及固化的膏構(gòu)成的貫通電極,如上述那樣成為對于基底基板用圓 片的上表面大致呈一面的狀態(tài)。因此,在基底基板用圓片的上表面構(gòu)圖的迂回電極,以在其 間不發(fā)生間隙等而對貫通電極密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使迂回電極和貫通電極確實(shí)導(dǎo)
ο接著,進(jìn)行將多個(gè)壓電振動片分別通過迂回電極接合至基底基板用圓片的上表面 的裝配工序。由此,接合的各壓電振動片成為經(jīng)由迂回電極對貫通電極導(dǎo)通的狀態(tài)。在裝 配結(jié)束后,進(jìn)行疊合基底基板用圓片和蓋基板用圓片的疊合工序。由此,接合的多個(gè)壓電振 動片成為收容于由凹部和兩圓片包圍的空腔內(nèi)的狀態(tài)。接著,進(jìn)行接合已疊合的兩圓片的接合工序。由此,兩圓片牢固地密合,因此能夠 將壓電振動片密封于空腔內(nèi)。這時(shí),形成在基底基板用圓片的貫通孔被貫通電極堵塞,空腔 內(nèi)的氣密不會通過貫通孔受損失。特別是,構(gòu)成貫通電極的膏牢固地密合于貫通孔的內(nèi)表 面及芯材這兩方面,因此能確實(shí)維持空腔內(nèi)的氣密。接著,進(jìn)行外部電極形成工序,即在基底基板用圓片的下表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu) 圖,形成多個(gè)與各貫通電極電連接的外部電極。這時(shí)也與形成迂回電極時(shí)同樣,貫通電極成 為對于基底基板用圓片的下表面大致呈一面的狀態(tài),因此已構(gòu)圖的外部電極,以在其間不發(fā)生間隙等而對貫通電極密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使外部電極和貫通電極確實(shí)導(dǎo)通。通 過該工序,利用外部電極,能夠使密封于空腔內(nèi)的壓電振動片動作。最后,進(jìn)行將已接合的基底基板用圓片及蓋基板用圓片切斷而小片化為多個(gè)壓電 振動器的切斷工序。其結(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)密封了壓電振動片的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器。特別是,由于能以對基底基板大致呈一面的狀態(tài)形成貫通電極,能夠使貫通電極 確實(shí)對迂回電極及外部電極密合。其結(jié)果是,能夠確保壓電振動片與外部電極的穩(wěn)定的導(dǎo) 通性,并能提高動作性能的可靠度而謀求高質(zhì)量化。進(jìn)而,由于利用導(dǎo)電性的芯材來構(gòu)成貫 通電極,能夠得到非常穩(wěn)定的導(dǎo)通性。此外,能可靠地維持空腔內(nèi)的氣密,因此在這一點(diǎn)上也能謀求高質(zhì)量化。進(jìn)而,能 夠通過利用膏的簡單的方法來形成貫通電極,因此能夠簡化工序。(3)作為所述芯材,采用熱膨脹系數(shù)與所述基底基板用圓片大致相等的材料也可。這時(shí),芯材和基底基板用圓片的熱膨脹率大致相等,因此在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)兩者同樣 地?zé)崤蛎?。因而,不會發(fā)生因熱膨脹系數(shù)的差異而配置在貫通孔內(nèi)的芯材對基底基板用圓 片過度作用壓力而發(fā)生裂痕等的情形,或者芯材與貫通孔的間隙更加分開的情形。因此,能 夠?qū)崿F(xiàn)壓電振動器的高質(zhì)量化。(4)在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),埋入包含多個(gè)金屬微粒的膏也可。這時(shí),由于膏內(nèi)含有多個(gè)金屬微粒,不僅芯材,通過這些多個(gè)金屬微粒彼此的接觸 也能確保電導(dǎo)通性。因而,能進(jìn)一步提高貫通電極的導(dǎo)通性能。因而,能進(jìn)一步謀求高質(zhì)量 化。(5)作為所述金屬微粒,使用形成為非球形形狀的微粒也可。這時(shí),膏所包含的金屬微粒并不是球形,而是非球形,例如,形成為細(xì)長的纖維狀 或剖面星形狀,因此在互相接觸時(shí),不是點(diǎn)接觸而容易成為線接觸。因而,能夠進(jìn)一步提高 貫通電極的電導(dǎo)通性。(6)在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),對所述膏進(jìn)行去泡處理后埋入所述貫通孔內(nèi)也可。這時(shí),由于事先對膏進(jìn)行去泡處理,能夠埋入盡量不包含氣泡等的膏。因而,能進(jìn) 一步抑制膏的體積減少。(7)作為所述連接件,利用兩端平坦且形成為與基底基板用圓片大致相同的厚度 的由玻璃材料構(gòu)成的筒體;在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),對所述貫通孔埋入所述筒體,并向該筒 體的中心孔插入所述芯材;在進(jìn)行所述燒結(jié)工序時(shí),通過將埋入的所述筒體燒結(jié),將筒體和 所述貫通孔和所述芯材固定成一體也可。這時(shí),首先進(jìn)行在蓋基板用圓片形成多個(gè)空腔用的凹部的凹部形成工序。這些凹 部是在后面疊合兩圓片時(shí)成為空腔的凹部。此外,與上述工序同時(shí)或在上述工序前后的定 時(shí),進(jìn)行在基底基板用圓片形成多個(gè)貫通電極的貫通電極形成工序。此時(shí),以在后面疊合兩 圓片時(shí)收容于形成在蓋基板用圓片的凹部內(nèi)的方式形成多個(gè)貫通電極。對該貫通電極形成工序進(jìn)行詳細(xì)說明,則首先進(jìn)行在基底基板用圓片形成多個(gè)貫 通圓片的貫通孔的貫通孔形成工序。接著,進(jìn)行在這些多個(gè)貫通孔內(nèi)埋入形成為兩端平坦 且與基底基板用圓片大致相同的厚度的由玻璃材料構(gòu)成的筒體并向筒體的中心孔插入形成為兩端平坦且與基底基板用圓片大致相同的厚度的導(dǎo)電性的芯材的設(shè)置工序。這時(shí),筒 體及芯材的兩端都調(diào)整為與基底基板用圓片的表面大致呈一面。接著,進(jìn)行將埋入的筒體在既定溫度下燒結(jié)的燒結(jié)工序。由此,使貫通孔和埋入貫 通孔內(nèi)的簡體以及插入筒體的芯材彼此固接。其結(jié)果是,能夠得到筒體和芯材固定成一體 的多個(gè)貫通電極。 特別是,在形成貫通電極時(shí),不同于以往,不使用膏而使用由玻璃材料構(gòu)成的筒體 和導(dǎo)電性的芯材形成貫通電極。假設(shè)利用了膏的情況下,在燒結(jié)時(shí)被包含于膏內(nèi)的有機(jī)物 會蒸發(fā),因此膏的體積會比燒結(jié)前明顯減少。因此,假設(shè)在貫通孔內(nèi)只埋入了膏的情況下, 在燒結(jié)后會在膏的表面產(chǎn)生較大的凹部。但是,如上述那樣不使用膏,而利用筒體和芯材,因此不用擔(dān)心燒結(jié)后在表面出現(xiàn) 較大的凹部。此外,通過燒結(jié)而筒體的體積可能會減少一些,但不同于膏,不會明顯至出現(xiàn) 引人注目的凹部的程度,是可忽略的范圍。因而,基底基板用圓片的表面和筒體及芯材的兩端成為大致呈一面的狀態(tài)。S卩,能 夠使基底基板用圓片的表面和貫通電極的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。接著,進(jìn)行迂回電極形成工序,即在基底基板用圓片的上表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu) 圖,形成多個(gè)對各貫通電極電連接的迂回電極。這時(shí),以在后面疊合了兩圓片時(shí)收容于形成 在蓋基板用圓片的凹部內(nèi)的方式形成迂回電極。特別是,由筒體及芯材構(gòu)成的貫通電極,如上述那樣成為對于基底基板用圓片的 上表面大致呈一面的狀態(tài)。因此,在基底基板用圓片的上表面構(gòu)圖的迂回電極,以在其間不 發(fā)生間隙等而對貫通電極密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使迂回電極和貫通電極確實(shí)導(dǎo)通。接著,進(jìn)行將多個(gè)壓電振動片分別通過迂回電極接合至基底基板用圓片的上表面 的裝配工序。由此,接合的各壓電振動片成為經(jīng)由迂回電極對貫通電極導(dǎo)通的狀態(tài)。在裝 配結(jié)束后,進(jìn)行疊合基底基板用圓片和蓋基板用圓片的疊合工序。由此,接合的多個(gè)壓電振 動片成為收容于由凹部和兩圓片包圍的空腔內(nèi)的狀態(tài)。接著,進(jìn)行接合已疊合的兩圓片的接合工序。由此,兩圓片牢固地密合,因此能夠 將壓電振動片密封于空腔內(nèi)。這時(shí),形成在基底基板用圓片的貫通孔被貫通電極堵塞,因此 空腔內(nèi)的氣密不會通過貫通孔受損失。特別是,通過燒結(jié)而筒體和芯材固定成一體,并且它 們對貫通孔牢固地固接,因此能確實(shí)維持空腔內(nèi)的氣密。接著,進(jìn)行外部電極形成工序,即在基底基板用圓片的下表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu) 圖,形成多個(gè)與各貫通電極電連接的外部電極。這時(shí)也與形成迂回電極時(shí)同樣,貫通電極成 為對于基底基板用圓片的下表面大致呈一面的狀態(tài),因此已構(gòu)圖的外部電極,以在其間不 發(fā)生間隙等而對貫通電極密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使外部電極和貫通電極確實(shí)導(dǎo)通。通 過該工序,利用外部電極,能夠使密封于空腔內(nèi)的壓電振動片動作。最后,進(jìn)行將已接合的基底基板用圓片及蓋基板用圓片切斷而小片化為多個(gè)壓電 振動器的切斷工序。其結(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)密封了壓電振動片的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器。特別是,由于能以對基底基板大致呈一面的狀態(tài)形成貫通電極,能夠使貫通電極 確實(shí)對迂回電極及外部電極密合。其結(jié)果是,能夠確保壓電振動片與外部電極的穩(wěn)定的導(dǎo)通性,并能提高動作性能的可靠度而謀求高質(zhì)量化。進(jìn)而,由于利用導(dǎo)電性的芯材來構(gòu)成貫 通電極,能夠得到非常穩(wěn)定的導(dǎo)通性。此外,能可靠地維持空腔內(nèi)的氣密,因此在這一點(diǎn)上也能謀求高質(zhì)量化。(8)作為所述筒體,使用所述燒結(jié)前預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié)的筒體也可。這時(shí),由于筒體預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié),在其后進(jìn)行燒結(jié)時(shí)難以產(chǎn)生變形或體積減少等。 因此,能夠形成更加高質(zhì)量的貫通電極,并能使空腔內(nèi)的氣密更加可靠。其結(jié)果是,能謀求 壓電振動器的進(jìn)一步的高質(zhì)量化。(9)作為所述基底基板用圓片,使用由與所述筒體相同的玻璃材料構(gòu)成的圓片; 作為所述芯材,使用熱膨脹系數(shù)與所述筒體大致相等的材料也可。這時(shí),由于基底基板用圓片采用由與筒體相同的玻璃材料構(gòu)成的圓片,并且芯材 采用其熱膨脹系數(shù)與筒體大致相等的材料,所以在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)3個(gè)部分分別同樣地?zé)崤?脹。因而,不會出現(xiàn)由于熱膨脹系數(shù)的不同而過度的壓力作用到基底基板用圓片或筒體,從 而發(fā)生裂痕等,或者筒體與貫通孔之間或筒體與芯材之間形成間隙的情形。因此,能形成更 加高質(zhì)量的貫通電極,其結(jié)果是,能謀求壓電振動器的進(jìn)一步的高質(zhì)量化。(10)在所述裝配工序前,具備接合膜形成工序,以在基底基板用圓片的上表面形 成接合膜,該接合膜在疊合了所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片時(shí),包圍所述凹部 的周圍;在進(jìn)行所述接合工序時(shí),通過所述接合膜來陽極接合所述兩圓片也可。這時(shí),由于能夠通過接合膜來陽極接合基底基板用圓片和蓋基板用圓片,能夠更 加牢固地接合兩圓片并提高空腔內(nèi)的氣密性。因而,能使壓電振動片進(jìn)一步高精度地振動, 并能謀求進(jìn)一步的高質(zhì)量化。(11)在進(jìn)行所述裝配工序時(shí),利用導(dǎo)電性的凸點(diǎn)來凸點(diǎn)接合所述壓電振動片也可。這時(shí),由于將壓電振動片凸點(diǎn)接合,所以能夠使壓電振動片從基底基板的上表面 僅浮上凸點(diǎn)的厚度的量。因此,自然能確保壓電振動片的振動所需的最低限的振動間隙。因 而,能進(jìn)一步提高壓電振動器的動作性能的可靠度。(12)在進(jìn)行所述貫通孔形成工序時(shí),將所述貫通孔形成為剖面錐(taper)狀也可。這時(shí),由于將貫通孔形成為剖面錐狀,能夠利用噴砂法等的一般方法,并且能夠容 易進(jìn)行該工序。因而,能進(jìn)一步提高制造效率。此外,在設(shè)置了連接件時(shí),難以從貫通孔掉落。(13)在進(jìn)行所述貫通電極形成工序時(shí),作為所述芯材而使用剖面錐狀的芯材也可。這時(shí),由于利用尖細(xì)的剖面錐狀的芯材,容易設(shè)置到貫通孔內(nèi)。因而,能進(jìn)一步提 高制造效率。(14)本發(fā)明的壓電振動器,包括基底基板;蓋基板,該蓋基板形成有空腔用的凹 部,在使凹部與所述基底基板對置的狀態(tài)下接合于基底基板;壓電振動片,利用所述凹部 在收容于所述基底基板與所述蓋基板之間形成的空腔內(nèi)的狀態(tài)下,接合到基底基板的上表 面;外部電極,形成在所述基底基板的下表面;貫通電極,該貫通電極以貫通所述基底基板 的方式形成,維持所述空腔內(nèi)的氣密,并且對所述外部電極電連接;以及迂回電極,形成在所述基底基板的上表面,對所接合的所述壓電振動片電連接所述貫通電極,所述貫通電極 通過導(dǎo)電性的芯材和連接件形成,該芯材形成為兩端平坦且厚度與所述基底基板大致相 同,并且配置在貫通基底基板的貫通孔內(nèi),該連接件將該芯材和貫通孔固定成一體。依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器,由于利用芯材和連接件來形成貫通電極,能使貫通電 極相對于基底基板大致呈一面。因而,能確保壓電振動片與外部電極的穩(wěn)定的導(dǎo)通性,并能 制造提高了動作性能的可靠度的高質(zhì)量的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器。此外,能 確實(shí)地維持空腔內(nèi)的氣密。(15)所述連接件為通過燒結(jié)而固化的膏也可。這時(shí),能夠得到與上述(2)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(16)所述芯材的熱膨脹系數(shù)與所述基底基板大致相等也可。這時(shí),能夠得到與上述(3)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(17)所述膏包含多個(gè)金屬微粒也可。這時(shí),能夠得到與上述⑷所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(18)所述金屬微粒被做成非球形形狀也可。這時(shí),能夠得到與上述(5)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(19)所述連接件為通過玻璃材料形成為兩端平坦且厚度與所述基底基板大致相 同的筒狀,并且在埋入所述貫通孔內(nèi)的狀態(tài)下被燒結(jié)的筒體;所述芯材以插入所述筒體的 中心孔的狀態(tài)被固定也可。這時(shí),能夠得到與上述(7)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(20)所述筒體在所述燒結(jié)前預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié)也可。這時(shí),能夠得到與上述⑶所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(21)所述基底基板用與所述筒體相同的玻璃材料形成;所述芯材的熱膨脹系數(shù) 與所述筒體大致相等也可。這時(shí),能夠得到與上述(9)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(22)所述基底基板及所述蓋基板通過以包圍所述凹部的周圍的方式形成在兩基 板之間的接合膜來陽極接合也可。這時(shí),能夠得到與上述(10)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(23)所述壓電振動片通過導(dǎo)電性的凸點(diǎn)來凸點(diǎn)接合也可。這時(shí),能夠得到與上述(11)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(24)所述貫通孔形成為剖面錐狀也可。這時(shí),能夠得到與上述(12)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(25)所述芯材形成為剖面錐狀也可。這時(shí),能夠得到與上述(13)所述的壓電振動器的制造方法同樣的作用效果。(26)本發(fā)明的振蕩器,將上述(12)至(21)中任一項(xiàng)所述的壓電振動器作為振子 電連接至集成電路。(27)本發(fā)明的電子設(shè)備,使上述(12)至(21)中任一項(xiàng)所述的壓電振動器電連接 至計(jì)時(shí)部。(28)本發(fā)明的電波鐘,使上述(12)至(21)中任一項(xiàng)所述的壓電振動器電連接至 濾波部。
依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘,由于具備使空腔內(nèi)確實(shí)氣密且提高了 動作的可靠度的高質(zhì)量的壓電振動器,同樣能提高動作的可靠度而謀求高質(zhì)量化。(發(fā)明效果) 依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器,能夠做成能確實(shí)維持空腔內(nèi)的氣密并確保壓電振動片 和外部電極的穩(wěn)定的導(dǎo)通性的高質(zhì)量的2層構(gòu)造式表面安裝型的壓電振動器。此外,依據(jù)本發(fā)明的壓電振動器的制造方法,能夠一次性有效率地制造上述的壓 電振動器,并能謀求低成本化。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器,同 樣能提高動作的可靠度而謀求高質(zhì)量化。
圖1是表示本發(fā)明壓電振動器的第一實(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器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 成為蓋基板的本源的蓋基板用圓片形成多個(gè)凹部的狀態(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(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 成為基底基板的本源的基底基板用圓片形成一對貫通孔的狀態(tài)的圖。圖11是從基底基板用圓片的剖面觀看圖10所示的狀態(tài)的圖。圖12是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 圖11所示的狀態(tài)之后向貫通孔內(nèi)配置芯材并埋入膏的狀態(tài)的圖。圖13是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 圖12所示的狀態(tài)之后將膏燒結(jié)而固化,形成貫通電極的狀態(tài)的圖。圖14是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示在 圖13所示的狀態(tài)之后在基底基板用圓片的上表面構(gòu)圖了接合膜及迂回電極的狀態(tài)的圖。圖15是圖14所示的狀態(tài)的基底基板用圓片的整體圖。圖16是表示沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是在空腔 內(nèi)收容壓電振動片的狀態(tài)下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17是表示本發(fā)明壓電振動器的第二實(shí)施方式的外觀斜視圖。圖18是圖17所示的壓電振動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,是拆下蓋基板的狀態(tài)下俯視壓電 振動片的圖。圖19是沿著圖18所示的A-A線的壓電振動器的剖視圖。
圖20是圖17所示的壓電振動器的分解斜視圖。圖21是構(gòu)成圖17所示的壓電振動器的壓電振動片的俯視圖。圖22是圖21所示的壓電振動片的仰視圖。 圖23是沿圖21所示的剖面箭頭B-B的圖。圖24是構(gòu)成圖19所示的貫通電極的玻璃料(frit)的斜視圖。圖25是表示制造圖17所示的壓電振動器時(shí)的流程的流程圖。圖26是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示 在成為蓋基板的本源的蓋基板用圓片形成多個(gè)凹部的狀態(tài)的圖。圖27是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示 在成為基底基板的本源的基底基板用圓片形成一對貫通孔的狀態(tài)的圖。圖28是從基底基板用圓片的剖面觀看圖27所示的狀態(tài)的圖。圖29是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示 在圖28所示的狀態(tài)之后向貫通孔內(nèi)埋入玻璃料并對玻璃料的中心孔插入芯材的狀態(tài)的 圖。圖30是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示 在圖29所示的狀態(tài)之后燒結(jié)玻璃料而形成貫通電極的狀態(tài)的圖。圖31是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是表示 在圖30所示的狀態(tài)之后在基底基板用圓片的上表面構(gòu)圖接合膜及迂回電極的狀態(tài)的圖。圖32是圖31所示的狀態(tài)的基底基板用圓片的整體圖。圖33是表示沿著圖25所示的流程圖制造壓電振動器時(shí)的一個(gè)工序的圖,是在空 腔內(nèi)收容壓電振動片的狀態(tài)下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34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35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36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37是表示第一實(shí)施方式的變形例的圖,示出包含多個(gè)金屬微粒的膏。圖38A是表示圖37所示的金屬微粒的變形例的圖,示出形成為長方形的金屬微 粒。圖38B是表示圖37所示的金屬微粒的變形例的圖,示出形成為波形狀的金屬微粒。圖38C是表示圖37所示的金屬微粒的變形例的圖,示出形成為剖面星形的金屬微 粒。圖38D是表示圖37所示的金屬微粒的變形例的圖,示出形成為剖面十字形的金屬 微粒。圖39是表示本發(fā)明的壓電振動器的變形例的圖,示出利用形成為錐狀的芯材形 成貫通電極的情形。圖40是表示本發(fā)明的壓電振動器的變形例的剖視圖。圖41是傳統(tǒng)壓電振動器的內(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 片的圖。
圖42是圖41所示的壓電振動器的剖視圖。附圖標(biāo)記說明B凸點(diǎn);C空腔;P膏;Pl金屬微粒;1、101壓電振動器;2、102基底基板;3、103蓋 基板;3a、103a空腔用的凹部;4、104壓電振動片;7芯材(連接件);30、31、130、131貫通孔 (through hole) ;35、135 接合膜;36、37、136、137 迂回電極;38、39、138、139 外部電極;40、 140基底基板用圓片;50、150蓋基板用圓片;106玻璃料(筒體、連接件);500振蕩器;501 振蕩器的集成電路;510便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備);513電子設(shè)備的計(jì)時(shí)部;530電波鐘; 531電波鐘的濾波部。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)以下,參照圖1至圖16,對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1至圖4所示,本實(shí)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(shí)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(shí)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 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7所示,第一激振電極13主要形 成在一個(gè)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(gè)振動腕部10的兩側(cè)面上和另一振動腕部11的溝部18上。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,在一對振動腕部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,以使本身的振動狀態(tài)在既定頻率的范圍內(nèi)振動。再者,該重錘金屬膜21分為粗 調(diào)頻率時(shí)使用的粗調(diào)膜21a和微調(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,從而能夠使一對振動腕部10、11的頻率落入器件的標(biāo)稱頻率范圍內(nèi)。w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(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)。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(shí)成為收容壓電振動片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4所示,可對蓋基板3疊合的大小形成為板狀。在該基底基板2形成有貫通基底基板2的一對貫通孔(throughhole)30、31。這 時(shí),一對貫通孔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中, 一個(gè)貫通孔30形成在所裝配的壓電振動片4的基部12 —側(cè)的位置,另一貫通孔31形成在 振動腕部10、11的前端側(cè)的位置。此外,在本實(shí)施方式中,舉例說明了朝著基底基板2的下表面,直徑逐漸縮小的剖 面錐狀的貫通孔,但并不限于此,也可以是筆直地貫通基底基板2的貫通孔。不管怎樣,只 要貫通基底基板2即可。再者,在該一對貫通孔30、31形成有以埋入該貫通孔30、31的方式形成的一對貫 通電極32、33。這些貫通電極32、33如圖3所示,由芯材7和在芯材7與貫通孔30、31之間 固化的膏P(連接件)形成。這些貫通電極32、33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與迂回電極36、37導(dǎo)通的作用。上述芯材7是用金屬材料形成為圓柱狀的導(dǎo)電性的芯材。該芯材7的兩端平坦且 長度被調(diào)整為,使該芯材7的厚度成為與基底基板2的厚度大致相同。并且,該芯材7配置 在貫通孔30、31的大致中心,通過膏P來對貫通孔30、31牢固地固接。此外,通過該導(dǎo)電性的芯材7,確保作為貫通電極32、33的電導(dǎo)通性。在基底基板2的上表面一側(cè)(接合蓋基板3的接合面一側(cè)),如圖1至圖4所示, 利用導(dǎo)電材料(例如,鋁)構(gòu)圖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,一對迂回電極36、37構(gòu)圖成為使一對貫通電極32、33中的一個(gè)貫通電極32 與壓電振動片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的位置沿著振動腕部10、11迂回到振動腕部10、11的前端側(cè)后,位于另一貫通電 極33的正上方。并且,在該一對迂回電極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 片4。由此,壓電振動片4的一個(gè)裝配電極16經(jīng)由一個(gè)迂回電極36而與一個(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(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電連接至壓電振動片4的第二激振電極14。在使這樣構(gòu)成的壓電振動器1動作時(shí),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,能夠用作時(shí)刻源、控制信號的定時(shí) 源或參考信號源等。接著,參照圖8所示的流程圖,對利用基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50 —次 性制造多個(gè)上述壓電振動器1的制造方法進(jìn)行說明。最先,進(jìn)行壓電振動片制作工序,制作圖5至圖7所示的壓電振動片4(S10)。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,做成既定厚度的圓片。接著,對圓片進(jìn)行清洗等的適當(dāng)處理后,利用光刻技術(shù), 以壓電振動片4的外形形狀對圓片進(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 片4。此外,在制作出壓電振動片4后,進(jìn)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(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既定厚度并加以清 洗后,如圖9所示,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,進(jìn)行凹部形成工序(S22),即通過蝕刻等在蓋基板用圓片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既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)行對基底基板用圓片40形成多個(gè) 一對貫通電極32、33的貫通電極形成工序(S32)。在此,對該貫通電極形成工序進(jìn)行詳細(xì)說 明。首先,如圖10所示,進(jìn)行形成多個(gè)貫通基底基板用圓片40的一對貫通孔30、31的 貫通孔形成工序(S33)。此外,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。在進(jìn)行該工序時(shí),例如用噴砂(sand blast)法,從基底基板用圓片40的上表面一側(cè) 開始進(jìn)行。由此,如圖11所示,能夠形成朝著基底基板用圓片40的下表面,直徑逐漸縮小 的剖面錐狀的貫通孔30、31。此外,以在后面疊合兩圓片40、50時(shí)收容于形成在蓋基板用圓 片50的凹部3a內(nèi)的方式形成多個(gè)一對貫通孔30、31。而且,形成為使一個(gè)貫通孔30位于壓電振動片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)。接著,如圖12所示,進(jìn)行設(shè)置(set)工序(S34),即向該多個(gè)貫通孔30、31內(nèi)配置 形成為兩端平坦且厚度與基底基板用圓片40大致相同的芯材7,并且向芯材7與貫通孔 30,31的間隙埋入膏P。這時(shí),由于向間隙埋入膏P,因膏P的粘性而芯材7不會從貫通孔 30、31掉落,并能使芯材7成為穩(wěn)定在貫通孔30、31內(nèi)的狀態(tài)。此外,調(diào)整為使芯材7的兩 端與基底基板用圓片40的表面大致呈一面。接著,進(jìn)行將埋入的膏P在既定溫度下燒結(jié)而固化的燒結(jié)工序(S35)。由此,膏P 成為牢固地固接到貫通孔30、31的內(nèi)表面及芯材7的狀態(tài)。其結(jié)果是,能夠得到多個(gè)在貫 通孔30、31內(nèi)使芯材7和膏P固化為一體的一對貫通電極32、33。可是,在膏P內(nèi)含有有機(jī)物,因此在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)有機(jī)物會蒸發(fā),體積會比燒結(jié)前減 少。因此,假設(shè)只將膏P埋入貫通孔30、31內(nèi)的情況下,燒結(jié)后會在膏P的表面產(chǎn)生較大的 凹部。但是,在本實(shí)施方式中如上所述,在對貫通孔30、31內(nèi)配置芯材7后,將膏P只埋 入于芯材7和貫通孔30、31的間隙。即,作為使芯材7在貫通孔30、31內(nèi)穩(wěn)定的連接角色, 使用膏P。因此,與只用膏P來填埋貫通孔30、31的情形相比,能盡量減少所使用的膏P的 量。因而,即使在燒結(jié)工序中膏P內(nèi)的有機(jī)物蒸發(fā),由于膏P的量本身較少,所以膏P的體 積僅減少一點(diǎn)。因而,如圖13所示,在固化膏P后出現(xiàn)的表面的凹部小至可忽略的程度。因此,基 底基板用圓片40的表面、芯材7的兩端、及膏P的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。即,能使基 底基板用圓片40的表面和貫通電極32、33的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。此外,在進(jìn)行了 燒結(jié)工序的時(shí)刻,結(jié)束貫通電極形成工序。接著,如圖14及圖15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(S36),并且進(jìn)行形成多個(gè)分別與各一對貫通電極32、33 電連接的迂回電極36、37的迂回電極形成工序(S37)。此外,圖14及圖15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。特別是,如上所述,貫通電極32、33在表面沒有凹部,且相對于基底基板用圓片40 的上表面成為大致呈一面的狀態(tài)。因此,在基底基板用圓片40的上表面構(gòu)圖的迂回電極 36,37以在其間不發(fā)生間隙等而對貫通電極32、33密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使一個(gè)迂回 電極36與一個(gè)貫通電極32確實(shí)導(dǎo)通,并能使另一迂回電極37與另一貫通電極33確實(shí)導(dǎo) 通。在該時(shí)刻結(jié)束第二圓片制作工序??墒牵趫D8中,設(shè)工序順序?yàn)樵谶M(jìn)行接合膜形成工序(S36)之后進(jìn)行迂回電極 形成工序(S37),但與此相反地,在進(jìn)行迂回電極形成工序(S37)之后進(jìn)行接合膜形成工序 (S36)也可,并且將兩工序同時(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)行將制作的多個(gè)壓電振動片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加熱至既定溫度一邊 將壓電振動片4按壓在凸點(diǎn)B。由此,壓電振動片4被機(jī)械支撐于凸點(diǎn)B,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)刻壓電振動片4的一對激振電極15
17成為分別對一對貫通電極32、33導(dǎo)通的狀態(tài)。特別是,壓電振動片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。在壓電振動片4的裝配結(jié)束后,進(jìn)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(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對準(zhǔn)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,進(jìn)行將疊合后的兩塊圓片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陽極接合的接合工序(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),兩者分別牢固地密合而陽極接合。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16所示的圓片體60。再者,圖 16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16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。可是,在進(jìn)行陽極接合時(shí),形成在基底基板用圓片40的貫通孔30、31被貫通電極 32,33完全堵塞,因此空腔C內(nèi)的氣密不會通過貫通孔30、31而受損失。特別是,構(gòu)成貫通 電極32、33的膏P牢固地密合到貫通孔30、31的內(nèi)表面及芯材7這兩部分,因此能確實(shí)地 維持空腔C內(nèi)的氣密。并且,在結(jié)束上述的陽極接合后,進(jìn)行外部電極形成工序(S70),即在基底基板用 圓片40的下表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖,形成多個(gè)分別與一對貫通電極32、33電連接的一對 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)的壓電振動片4動作。特別是,在進(jìn)行該工序時(shí)也與形成迂回電極36、37時(shí)同樣,貫通電極32、33相對于 基底基板用圓片40的下表面成為大致呈一面的狀態(tài),因此構(gòu)圖的外部電極38、39以不會在 其間發(fā)生間隙等而對貫通電極32、33密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使外部電極38、39和貫 通電極32、33確實(shí)導(dǎo)通。接著,在圓片體60的狀態(tài)下,進(jìn)行微調(diào)密封于空腔C內(nèi)的各個(gè)壓電振動器1的頻 率而使之落入既定范圍內(nèi)的微調(diào)工序(S80)。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 從外部通過蓋基板用圓片50而照射激光,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?的頻率進(jìn)行微調(diào),以使 頻率落入標(biāo)稱頻率的既定范圍內(nèi)。在頻率的微調(diào)結(jié)束后,進(jìn)行沿著圖16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(S90)。其結(jié)果是,能夠一次性制造多個(gè)在互相陽極接合的基底基板 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(jìn)行切斷工序(S90)而小片化為各個(gè)壓電振動器1后,進(jìn)行微調(diào)工序 (S80)的工序順序也可。但是,如上所述,通過先進(jìn)行微調(diào)工序(S80),能在圓片體60的狀 態(tài)下進(jìn)行微調(diào),因此能更加有效率地微調(diào)多個(gè)壓電振動器1。因而,能夠提高生產(chǎn)率,所以是
18優(yōu)選的。其后,進(jìn)行內(nèi)部的電特性檢查(S100)。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(jìn)行壓電振動器1的外觀檢查,對尺寸或質(zhì)量等進(jìn)行 最終核對。由此結(jié)束壓電振動器1的制造。特別是,在本實(shí)施方式的壓電振動器1中,能以在表面沒有凹部且對基底基板2大 致呈一面的狀態(tài)形成貫通電極32、33,因此能夠?qū)τ鼗仉姌O36、37及外部電極38、39確實(shí)地 密合該貫通電極32、33。其結(jié)果是,能夠確保壓電振動片4與外部電極38、39穩(wěn)定的導(dǎo)通, 并能提高動作性能的可靠度而謀求高性能化。進(jìn)而,由于利用導(dǎo)通性的芯材7來構(gòu)成貫通電極32、33,能得到非常穩(wěn)定的導(dǎo)通 性。此外,也能可靠地維持空腔C內(nèi)的氣密,因此在這一點(diǎn)上也能謀求高質(zhì)量化。而且,由于 能夠通過利用了芯材7及膏P的簡單方法來形成貫通電極32、33,能夠簡化工序。此外,依 據(jù)本實(shí)施方式的制造方法,能夠一次性制造多個(gè)上述壓電振動器1,因此能謀求低成本化。(第二實(shí)施方式)以下,參照圖17至圖33,對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖17至圖20所示,本實(shí)施方式的壓電振動器101形成為由基底基板102和蓋 基板103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104的表面安裝型壓 電振動器。此外,在圖20中為了方便圖示而省略了后面描述的激振電極115、引出電極119、 120、裝配電極116、117及重錘金屬膜121的圖示。如圖21至圖23所示,壓電振動片104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(shí)振動。該壓電振動片104具有平行配置的一對振動腕部110、111 ;將該一對振動腕部 110、111的基端側(cè)固定成一體的基部112 ;形成在一對振動腕部110、111的外表面上并使一 對振動腕部110、111振動的由第一激振電極113和第二激振電極114構(gòu)成的激振電極115 ; 以及與第一激振電極113及第二激振電極114電連接的裝配電極116、117。此外,本實(shí)施方式的壓電振動片104具備在一對振動腕部110、111的兩主表面上 沿著該振動腕部110、111的長邊方向分別形成的溝部118。該溝部118從振動腕部110、111 的基端一側(cè)形成至大致中間附近。由第一激振電極113和第二激振電極114構(gòu)成的激振電極115是使一對振動腕部 IlOUll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110、 111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23所示,第一激振電極 113主要形成在一個(gè)振動腕部110的溝部118上和另一振動腕部111的兩側(cè)面上,第二激振 電極114主要形成在一個(gè)振動腕部110的兩側(cè)面上和另一振動腕部111的溝部118上。第一激振電極113及第二激振電極114,如圖21及圖22所示,在基部112的兩主 表面上,分別經(jīng)由引出電極119、120電連接至裝配電極116、117。再者壓電振動片104成為 經(jīng)由該裝配電極116、117被施加電壓。此外,上述的激振電極115、裝配電極116、117及引出電極119、120,通過覆蓋例如 鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導(dǎo)電膜來形成。
在一對振動腕部110、111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121,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121分為在粗 調(diào)頻率時(shí)使用的粗調(diào)膜121a和在微調(diào)時(shí)使用的微調(diào)膜121b。利用該粗調(diào)膜121a及微調(diào) 膜121b進(jìn)行頻率調(diào)整,從而能夠使一對振動腕部110、111的頻率落入器件的標(biāo)稱頻率范圍 內(nèi)。這樣構(gòu)成的壓電振動片104,如圖19及圖20所示,利用金等的凸點(diǎn)B,凸點(diǎn)接合至 基底基板102的上表面。更具體地說,以在基底基板102的上表面構(gòu)圖的后面描述的迂回 電極136、137上形成的2個(gè)凸點(diǎn)B上分別接觸的狀態(tài)凸點(diǎn)接合一對裝配電極116、117。由 此,壓電振動片104以從基底基板102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116、117和迂回電極136、137的狀態(tài)。上述蓋基板103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17、圖 19及圖20所示,形成為板狀。并且,在接合基底基板102的接合面一側(cè),形成有收容壓電振 動片104的矩形狀的凹部103a。該凹部103a是疊合兩基板102、103時(shí)成為收容壓電振動 片104的空腔C的空腔用的凹部。再者,蓋基板103以使該凹部103a與基底基板102 —側(cè) 對置的狀態(tài)對該基底基板102陽極接合。
上述基底基板102是用與蓋基板103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17至圖20所示,可對蓋基板103疊合的大小形成為板狀。在該基底基板102形成有貫通該基底基板102的一對貫通孔(through hole) 130、 131。這時(shí),一對貫通孔130、131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130、131中,形成為使一個(gè)貫通孔130位于所裝配的壓電振動片104的基部112 —側(cè),并 使另一貫通孔131位于振動腕部110、111的前端側(cè)。此外,在本實(shí)施方式中,舉例說明了朝著基底基板102的下表面,直徑逐漸縮小的 剖面錐狀的貫通孔,但并不限于此,也可以是筆直地貫通基底基板102的貫通孔。不管怎 樣,只要貫通基底基板102即可。在該一對貫通孔130、131形成有以埋入該貫通孔130、131的方式形成的一對貫通 電極132、133。這些貫通電極132、133如圖19所示,通過經(jīng)燒結(jié)而對貫通孔130、131固定 成一體的玻璃料(連接件、筒體)106及芯材107來形成,且完全堵塞貫通孔130、131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138、139與迂回電極136、137導(dǎo)通的作用。上述玻璃料106用與基底基板102相同的玻璃材料預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié)而成,如圖24 所示,形成為兩端平坦且厚度與基底基板102大致相同的圓筒狀。即,在玻璃料106的中心, 形成有貫通玻璃料106的中心孔106a。而且,在本實(shí)施方式中,玻璃料106的外形與貫通孔 130、131的形狀匹配而形成為圓錐狀(剖面錐狀)。再者,該玻璃料106如圖19所示,以埋 入貫通孔130、131內(nèi)的狀態(tài)被燒結(jié),對貫通孔130、131牢固地固接。上述芯材107是用金屬材料形成為圓柱狀的導(dǎo)電性的芯材,與玻璃料106同樣地 形成為兩端平坦且厚度與基底基板102的厚度大致相同。再者,該芯材107插入玻璃料106 的中心孔106a,通過玻璃料106的燒結(jié)而對玻璃料106牢固地固接。此外,貫通電極132、133通過導(dǎo)電性的芯材107確保電導(dǎo)通性。在基底基板102的上表面?zhèn)?接合蓋基板103的接合面一側(cè)),如圖17至圖20所示,利用導(dǎo)電材料(例如,鋁)構(gòu)圖陽極接合用的接合膜135和一對迂回電極136、137。其 中接合膜135以包圍形成在蓋基板103的凹部103a的周圍的方式沿著基底基板102的周 邊而形成。此外,一對迂回電極136、137構(gòu)圖成為使一對貫通電極132、133中的一個(gè)貫通電 極132與壓電振動片104的一個(gè)裝配電極116電連接,并且使另一貫通電極133與壓電振 動片104的另一裝配電極117電連接。更詳細(xì)地說,一個(gè)迂回電極136形成在一個(gè)貫通電極132的正上方,以使該迂回電 極136位于壓電振動片104的基部112的正下方。此外,另一迂回電極137形成為從鄰接于 一個(gè)迂回電極136的位置沿著振動腕部110、111迂回到該振動腕部110、111的前端側(cè)后, 位于另一貫通電極133的正上方。并且,在該一對迂回電極136、137上分別形成有凸點(diǎn)B,利用該凸點(diǎn)B裝配壓電振 動片104。由此,壓電振動片104的一個(gè)裝配電極116經(jīng)由一個(gè)迂回電極136導(dǎo)通至一個(gè)貫 通電極132,另一裝配電極117經(jīng)由另一迂回電極137導(dǎo)通至另一貫通電極133。此外,在基底基板102的下表面,如圖17、圖19及圖20所示,形成有與一對貫通電 極132、133分別電連接的外部電極138、139。即,一個(gè)外部電極138經(jīng)由一個(gè)貫通電極132 及一個(gè)迂回電極136電連接至壓電振動片104的第一激振電極113。此外,另一外部電極 139經(jīng)由另一貫通電極133及另一迂回電極137電連接至壓電振動片104的第二激振電極 114。在使這樣構(gòu)成的壓電振動器101動作時(shí),對形成在基底基板102的外部電極138、 139施加既定的驅(qū)動電壓。由此,能夠使電流在壓電振動片104的由第一激振電極113及第 二激振電極114構(gòu)成的激振電極115中流過,并能使一對振動腕部110、111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110、111的振動,能夠用作時(shí)刻源、 控制信號的定時(shí)源或參考信號源等。接著,參照圖25所示的流程圖,對利用基底基板用圓片140和蓋基板用圓片150, 能夠一次性制造多個(gè)上述壓電振動器101的制造方法進(jìn)行說明。最先,進(jìn)行壓電振動片制作工序而制作圖21至圖23所示的壓電振動片 104(S110)。具體而言,首先將未加工的朗伯水晶以既定角度切片而做成一定厚度的圓片。 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)行拋光等的鏡面研 磨加工,做成既定厚度的圓片。接著,對圓片進(jìn)行清洗等的適當(dāng)處理后,利用光刻技術(shù),以壓 電振動片104的外形形狀對該圓片進(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115、引出電極119、120、裝配電極116、117及重錘金屬膜121。由此,能夠制作出多個(gè)壓 電振動片104。此外,在制作出壓電振動片104后,進(jìn)行諧振頻率的粗調(diào)。這是通過對重錘金屬膜 121的粗調(diào)膜121a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。對此,將在后面進(jìn)行說明。接著,進(jìn)行將后面成為蓋基板103的蓋基板用圓片150制作到剛要進(jìn)行陽極接合 之前的狀態(tài)的第一圓片制作工序(S120)。首先,將堿石灰玻璃研磨加工至既定厚度并加以 清洗后,如圖26所示,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150(S121)。接著,進(jìn)行凹部形成工序(S122),即通過蝕刻等來在蓋基板用圓片150的接合面沿行列方向形成多個(gè)空腔用的凹部103a。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102 的基底基板用圓片140制作到剛要進(jìn)行陽極接合之前的狀態(tài)的第二圓片制作工序(S130)。 首先,將堿石灰玻璃研磨加工至既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140(S131)。接著,進(jìn)行對基底基板用圓片140形成 多個(gè)一對貫通電極132、133的貫通電極形成工序(S132)。在此,對該貫通電極形成工序進(jìn) 行詳細(xì)說明。 首先,如圖27所示,進(jìn)行形成多個(gè)貫通基底基板用圓片140的一對貫通孔130、131 的貫通孔形成工序(S133)。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。在進(jìn)行該工序時(shí),從基底基板用圓片140的上表面一側(cè)例如用噴砂法來進(jìn)行。由 此,如圖28所示,能夠形成朝著基底基板用圓片140的下表面,直徑逐漸縮小的剖面錐狀的 貫通孔130、131。此外,以在后面疊合兩圓片140、150時(shí)收容于形成在蓋基板用圓片150的 凹部103a內(nèi)的方式形成多個(gè)一對貫通孔130、131。而且,形成為使一個(gè)貫通孔130位于壓 電振動片104的基部112 —側(cè),并使另一貫通孔131位于振動腕部110、111的前端側(cè)。 接著,如圖29所示,進(jìn)行設(shè)置工序(S134),即向這些多個(gè)貫通孔130、131內(nèi)埋入 形成為兩端平坦且厚度與基底基板用圓片140大致相同的玻璃料106,并且對該玻璃料106 的中心孔106a插入形成為兩端平坦且厚度與基底基板用圓片140大致相同的導(dǎo)電性的芯 材107。這時(shí),調(diào)整玻璃料106及芯材107的兩端,成為與基底基板用圓片140的表面大致 呈一面。接著,進(jìn)行將埋入的玻璃料106在既定溫度下燒結(jié)的燒結(jié)工序(S135)。由此,貫通 孔130、131和埋入貫通孔130、131內(nèi)的玻璃料106和插入玻璃料106的芯材107彼此固接。 其結(jié)果是,能夠得到多個(gè)使玻璃料106和芯材107固定成一體的一對貫通電極132、133。特別是,在形成貫通電極132、133時(shí),不同于以往,不使用膏而用由玻璃材料構(gòu)成 的玻璃料106和導(dǎo)電性的芯材107來形成貫通電極132、133。假設(shè)利用了膏的情況下,在 燒結(jié)時(shí)膏內(nèi)所包含的有機(jī)物會蒸發(fā),因此膏的體積會比燒結(jié)前明顯減少。因此,假設(shè)貫通孔 130,131內(nèi)只埋入了膏的情況下,在燒結(jié)后會在膏的表面產(chǎn)生較大的凹部。但是,如上述那 樣不使用膏,而利用玻璃料106和芯材107,因此不用擔(dān)心燒結(jié)后在表面出現(xiàn)較大的凹部。 此外,通過燒結(jié)而玻璃料106的體積可能減少一些,但不同于膏,不會明顯至出現(xiàn)引人注目 的凹部的程度,是可忽略的范圍。因而,如圖30所示,在燒結(jié)后,基底基板用圓片140的表面、玻璃料106及芯材107 的兩端成為大致呈一面的狀態(tài)。即,能使基底基板用圓片140的表面和貫通電極132、133 的表面成為大致呈一面的狀態(tài)。此外,在進(jìn)行了燒結(jié)工序的時(shí)刻,結(jié)束貫通電極形成工序。接著,如圖31及圖32所示,進(jìn)行在基底基板用圓片140的上表面構(gòu)圖導(dǎo)電材料而 形成接合膜135的接合膜形成工序(S136),并且進(jìn)行形成多個(gè)分別與各一對貫通電極132、 133電連接的迂回電極136、137的迂回電極形成工序(S137)。此外,圖31及圖32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。特別是,如上所述,貫通電極132、133成為相對于基底基板用圓片140的上表面大 致呈一面的狀態(tài)。因此,在基底基板用圓片140的上表面構(gòu)圖的迂回電極136、137以在其間 不發(fā)生間隙等而對貫通電極132、133密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使一個(gè)迂回電極136與一個(gè)貫通電極132確實(shí)導(dǎo)通,并能使另一迂回電極137與另一貫通電極133確實(shí)導(dǎo)通。在 該時(shí)刻結(jié)束第二圓片制作工序??墒?,在圖25中,設(shè)工序順序?yàn)樵诮雍夏ば纬晒ば?S136)之后進(jìn)行迂回電極形 成工序(S137),但與之相反地,在迂回電極形成工序(S137)之后,進(jìn)行接合膜形 成工序 (S136)也可,并且將兩工序同時(shí)進(jìn)行也可。不管是何種工序順序,都能產(chǎn)生相同的作用效 果。因而,根據(jù)需要適宜變更工序順序也可。接著,進(jìn)行將制作的多個(gè)壓電振動片104分別經(jīng)由迂回電極136、137接合至基底 基板用圓片140的上表面的裝配工序(S140)。首先在一對迂回電極136、137上分別形成金 等的凸點(diǎn)B。然后,將壓電振動片104的基部112承載于凸點(diǎn)B上后,一邊將凸點(diǎn)B加熱至 既定溫度一邊將壓電振動片104按壓在凸點(diǎn)B。由此,壓電振動片104被機(jī)械支撐于凸點(diǎn) B,并且裝配電極116、117和迂回電極136、137成為電連接的狀態(tài)。因而,在該時(shí)刻壓電振 動片104的一對激振電極115成為分別對一對貫通電極132、133導(dǎo)通的狀態(tài)。特別是,壓電振動片104被凸點(diǎn)接合,因此以從基底基板用圓片140的上表面浮置 的狀態(tài)被支撐。在壓電振動片104的裝配結(jié)束后,進(jìn)行將蓋基板用圓片150對基底基板用圓片140 疊合的疊合工序(S150)。具體而言,以未圖示的基準(zhǔn)標(biāo)記等為標(biāo)志,將兩圓片140、150對 準(zhǔn)到正確的位置。由此,所裝配的壓電振動片104成為被收容于由形成在基底基板用圓片 140的凹部103a和兩圓片140、150包圍的空腔C內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序后,進(jìn)行將疊合后的兩塊圓片140、150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陽極接合的接合工序(S160)。具體而言,對接合膜 135和蓋基板用圓片150之間施加既定電壓。這樣,在接合膜135與蓋基板用圓片150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?04密封 于空腔C內(nèi),并能得到基底基板用圓片140和蓋基板用圓片150接合的圖33所示的圓片體 160。再者,圖33中,為了方便觀看圖面,圖示了分解圓片體160的狀態(tài),并從基底基板 用圓片140省略了接合膜135的圖示。此外,圖33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。可是,在進(jìn)行陽極接合時(shí),形成在基底基板用圓片140的貫通孔130、131被貫通電 極132、133完全堵塞,因此空腔C內(nèi)的氣密不會通過貫通孔130、131而受損失。特別是,經(jīng) 燒結(jié)而玻璃料106和芯材107固定成一體,并且它們對貫通孔130、131牢固地固接,因此能 確實(shí)地維持空腔C內(nèi)的氣密。并且,在結(jié)束上述的陽極接合后,進(jìn)行外部電極形成工序(S170),即在基底基板用 圓片140的下表面對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖,形成多個(gè)分別與一對貫通電極132、133電連接的 一對外部電極138、139。通過該工序,能夠利用外部電極138、139使密封于空腔C內(nèi)的壓電 振動片104動作。特別是,在進(jìn)行該工序時(shí)也與形成迂回電極136、137時(shí)同樣,貫通電極132、133相 對于基底基板用圓片140的下表面成為大致呈一面的狀態(tài),因此構(gòu)圖的外部電極138、139 以不會在其間發(fā)生間隙等而對貫通電極132、133密合的狀態(tài)接觸。由此,能夠使外部電極 138、139和貫通電極132、133確實(shí)導(dǎo)通。
接著,在圓片體160的狀態(tài)下,進(jìn)行微調(diào)密封于空腔C內(nèi)的各個(gè)壓電振動器101 的頻率而使之落入既定范圍內(nèi)的微調(diào)工序(S180)。具體說明,則對形成在基底基板用圓片 140的下表面的一對外部電極138、139施加電壓而使壓電振動片104振動。然后,一邊測 量頻率一邊從外部通過蓋基板用圓片150而照射激光,使重錘金屬膜121的微調(diào)膜121b蒸 發(fā)。由此,一對振動腕部110、111的前端側(cè)的重量發(fā)生變化,因此能夠?qū)弘娬駝悠?04的 頻率進(jìn)行微調(diào),以使頻率落入標(biāo)稱頻率的既定范圍內(nèi)。在頻率的微調(diào)結(jié)束后,進(jìn)行沿著圖33所示的切斷線M切斷已接合的圓片體160而 進(jìn)行小片化的切斷工序(S190)。其結(jié)果是,能夠一次性制造多個(gè)在互相陽極接合的基底基 板102與蓋基板103之間形成的空腔C內(nèi)密封了壓電振動片104的圖17所示的2層構(gòu)造 式表面安裝型的壓電振動器101。再者,在進(jìn)行切斷工序(S190)而小片化為各個(gè)壓電振動器101后,進(jìn)行微調(diào)工序 (S180)的工序順序也可。但是,如上所述,通過先進(jìn)行微調(diào)工序(S180),能在圓片體160的 狀態(tài)下進(jìn)行微調(diào),因此能更加有效率地微調(diào)多個(gè)壓電振動器101。因而,能夠提高生產(chǎn)率,所 以是優(yōu)選的。其后,進(jìn)行內(nèi)部的電特性檢查(S195)。即,測定壓電振動片104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(jìn)行壓電振動器101的外觀檢查,對尺寸或質(zhì)量等 進(jìn)行最終核對。由此結(jié)束壓電振動器101的制造。特別是,在本實(shí)施方式的壓電振動器101中,能以在表面沒有凹部且對基底基板 102大致呈一面的狀態(tài)形成貫通電極132、133,因此能使貫通電極132、133確實(shí)對迂回電極 136、137及外部電極138、139密合。其結(jié)果是,能夠確保壓電振動片104與外部電極138、 139穩(wěn)定導(dǎo)通,并能提高動作性能的可靠度而謀求高性能化。而且,由于利用導(dǎo)通性的芯材 107來構(gòu)成貫通電極132、133,能得到非常穩(wěn)定的導(dǎo)通性。此外,由于也能可靠地維持空腔C內(nèi)的氣密,在這一點(diǎn)上也能謀求高質(zhì)量化。特別 是,由于本實(shí)施方式的玻璃料106在燒結(jié)前預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié),在其后進(jìn)行燒結(jié)時(shí)的階段難 以發(fā)生變形或體積減少等。因此,能形成高質(zhì)量的貫通電極132、133,并能使空腔C內(nèi)的氣 密更加可靠。因而,能謀求壓電振動器101的高質(zhì)量化。此外,依據(jù)本實(shí)施方式的制造方法,能夠一次性制造多個(gè)上述壓電振動器101,因 此能謀求低成本化。接著,參照圖34,對本發(fā)明的振蕩器的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在本實(shí)施方 式中,舉例說明具備第一實(shí)施方式的壓電振動器1的振蕩器。本實(shí)施方式的振蕩器500如圖34所示,構(gòu)成為將壓電振動器1電連接至集成電路 501的振子。該振蕩器500具備安裝了電容器等的電子部件502的基板503。在基板503 安裝有振蕩器用的上述集成電路501,在該集成電路501的附近安裝有壓電振動器1。這些 電子部件502、集成電路501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500中,對壓電振動器1施加電壓時(shí),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501。通過集成電路501對輸入的電信號進(jìn)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501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。依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器500,由于具備使空腔C內(nèi)確實(shí)氣密且提高了動作的可 靠度的高質(zhì)量的壓電振動器1,振蕩器500本身也同樣能提高動作的可靠度而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量 化。而且,能夠長期得到穩(wěn)定的高精度的頻率信號。此外,舉例說明了具備第一實(shí)施方式的壓電振動器1的情形,但其它實(shí)施方式的 壓電振動器也能得到同樣的作用效果。接著,參照圖35,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,舉例說明了具有第一實(shí)施方式的壓電振動器1的便攜信息設(shè)備510。最先本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備510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。接著,對本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備510的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖35所示,該便攜 信息設(shè)備510具備壓電振動器1和供電用的電源部511。電源部511例如由鋰二次電池構(gòu) 成。該電源部511上并聯(lián)連接有進(jìn)行各種控制的控制部512、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部 513、與外部進(jìn)行通信的通信部514、顯示各種信息的顯示部515、和檢測各功能部的電壓的 電壓檢測部516。而且,通過電源部511來對各功能部供電??刂撇?12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)刻的測量或顯示 等的整個(gè)系統(tǒng)的動作控制。此外,控制部512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(jì)時(shí)部513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 電路和壓電振動器1。對壓電振動器1施加電壓時(shí)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(jì)數(shù)器電路來計(jì)數(shù)。然后,通過接口電路,與控制部512進(jìn)行信號的 發(fā)送與接收,在顯示部515顯示當(dāng)前時(shí)刻或當(dāng)前日期或者日歷信息等。通信部514具有與傳統(tǒng)的便攜電話相同的功能,具備無線電部517、聲音處理部 518、切換部519、放大部520、聲音輸入/輸出部521、電話號碼輸入部522、來電音發(fā)生部 523及呼叫控制存儲器部524。通過天線525,無線電部517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518對從無線電部517或放大部520輸入的聲音信號進(jìn)行編碼及解碼。放大部 520將從聲音處理部518或聲音輸入/輸出部521輸入的信號放大到既定電平。聲音輸入 /輸出部521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523響應(yīng)來自基站的呼叫而生成來電音。切換部519僅在來 電時(shí),通過將連接在聲音處理部518的放大部520切換到來電音發(fā)生部523,在來電音發(fā)生 部523中生成的來電音經(jīng)由放大部520輸出至聲音輸入/輸出部521。
此外,呼叫控制存儲器部524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522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516在通過電源部511對控制部512等的各功能部施加的電壓小于既 定值時(shí),檢測其電壓降后通知控制部512。這時(shí)的既定電壓值是作為使通信部514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516收到電壓降的通知 的控制部512禁止無線電部517、聲音處理部518、切換部519及來電音發(fā)生部523的動作。 特別是,停止耗電較大的無線電部517的動作是必需的。而且,顯示部515顯示通信部514 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516和控制部512,能夠禁止通信部514的動作,并在顯示部 515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515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514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514的功能。依據(jù)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備510,由于具備使空腔C內(nèi)確實(shí)氣密且提高了動 作的可靠度的高質(zhì)量的壓電振動器1,便攜信息設(shè)備本身也同樣能提高動作的可靠度并能 實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化。而且,能夠長期顯示穩(wěn)定的高精度的時(shí)鐘信息。此外,舉例說明了具備第一實(shí)施方式的壓電振動器1的情形,但是其它實(shí)施方式 的壓電振動器也能得到同樣的作用效果。接著,參照圖36,就本發(fā)明的電波鐘的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在本實(shí)施方 式中,舉例說明具備第一實(shí)施方式的壓電振動器1的振蕩器。如圖36所示,本實(shí)施方式的電波鐘530具備電連接到濾波部531的壓電振動器 1,是接收包含時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波,并具有自動修正為準(zhǔn)確的時(shí)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(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 內(nèi)。以下,對電波鐘530的功能性結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。天線532接收40kHz或60kHz長波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長波的標(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。接收的長波的標(biāo)準(zhǔn)電波通過放大器 533放大,通過具有多個(gè)壓電振動器1的濾波部531來濾波并調(diào)諧。本實(shí)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538、539。而且,濾波后的既定頻率的信號通過檢波、整流電路534來檢波并解調(diào)。接著,經(jīng) 由波形整形電路535而抽出定時(shí)碼,由CPTO36計(jì)數(shù)。在CPTO36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RTC537,顯示出準(zhǔn)確的時(shí)刻信息。由于載波為40kHz或60kHz,所以水晶振動器部538、539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(jìn)行了說明,但長波的標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率在海外是不同 的。例如,在德國使用77. 5KHz的標(biāo)準(zhǔn)電波。因而,在便攜設(shè)備組裝也可以應(yīng)對海外的電波 鐘530的情況下,還需要不同于日本的頻率的壓電振動器1。依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘530,由于具備使空腔C內(nèi)確實(shí)氣密且提高了動作的可 靠度的高質(zhì)量的壓電振動器1,電波鐘本身也同樣能提高動作的可靠度而謀求高質(zhì)量化。而 且,能夠長期穩(wěn)定地高精度計(jì)數(shù)時(shí)刻。此外,舉例說明了具備第一實(shí)施方式的壓電振動器1的情形,但是其它實(shí)施方式 的壓電振動器也能得到同樣的作用效果。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,在上各述實(shí)施方式中,作為壓電振動片的一個(gè)例子,舉例說明了在振動腕 部的兩面形成溝部的帶溝的壓電振動片,但沒有溝部的類型的壓電振動片也可。但是,通 過形成溝部,能夠在對一對激振電極施加既定電壓時(shí),提高一對激振電極間的電場效率,因 此能夠進(jìn)一步抑制振動損耗而進(jìn)一步提高振動特性。即,能夠進(jìn)一步降低CI值(Crystal Impedance),并能將壓電振動片進(jìn)一步高性能化。在這一點(diǎn)上,優(yōu)選形成溝部。此外,在上述各實(shí)施方式中,舉例說明了音叉型壓電振動片,但并不限于音叉型。 例如,間隙滑移型振動片也可。此外,在上述各實(shí)施方式中,通過接合膜來陽極接合了基底基板與蓋基板,但并不 限于陽極接合。但是,通過進(jìn)行陽極接合,能夠?qū)苫謇喂痰亟雍?,因此是?yōu)選的。此外,在上述各實(shí)施方式中,凸點(diǎn)接合了壓電振動片,但并不限于凸點(diǎn)接合。例如, 通過導(dǎo)電粘合劑來接合壓電振動片也可。但是,通過進(jìn)行凸點(diǎn)接合,能夠使壓電振動片從基 底基板的上表面浮上,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(diǎn)接合。此外,在上述各實(shí)施方式中,將貫通孔形成為剖面錐狀,但形成為直的(straight) 形狀也可。但是,在形成為錐狀的情況下,能夠利用噴砂法等的一般方法,因此能容易進(jìn)行 貫通孔形成工序。因而,能有助于進(jìn)一步提高制造效率,所以是更加優(yōu)選的。此外,在形成 為錐狀的情況下,膏或玻璃料等的連接件難以掉落,在這一點(diǎn)上也是更加優(yōu)選的。此外,在上述各實(shí)施方式中,說明貫通電極為一對,但1個(gè)也可,并且設(shè)3個(gè)以上也 可。此外,在上述第一實(shí)施方式中進(jìn)行設(shè)置工序時(shí),也可以對膏進(jìn)行去泡處理(例如, 離心去泡或抽真空等)后埋入貫通孔內(nèi)。如此,通過事先對膏進(jìn)行去泡處理,能夠埋入盡量 不包含氣泡等的膏。因而,能進(jìn)一步抑制膏的體積減少。這時(shí),如圖37所示,使用包含多個(gè)金屬微粒Pl的膏P也可。此外,在圖37中圖示 了用銅等來形成為細(xì)長的纖維狀(非球形形狀)的金屬微粒P1。如此,通過利用包含金屬 微粒Pl的膏P,不僅通過芯材,而且通過這些多個(gè)金屬微粒Pl彼此的接觸來也能確保電導(dǎo) 通性。因而,能進(jìn)一步提高貫通電極的導(dǎo)通性能,并能謀求進(jìn)一步的高質(zhì)量化。此外,金屬微粒Pl的形狀也可以是其它形狀。例如,球形也可。在這種情況下,金 屬微粒Pl彼此接觸時(shí),進(jìn)行點(diǎn)接觸,因此同樣能確保電導(dǎo)通性。但是,通過使用如細(xì)長的纖 維狀這樣非球形形狀的金屬微粒P1,在彼此接觸時(shí)不進(jìn)行點(diǎn)接觸而容易成為線接觸。因而, 能更加提高導(dǎo)通性,所以比球形更加優(yōu)選使用包含非球形的金屬微粒Pi的膏P。
此外,在金屬微粒Pl為非球形的情況下,例如,為圖36A所示的長方形或圖36B所 示的波形狀也可,或者圖38C所示的剖面星形或圖38D所示的剖面十字形也可。此外,在上述第一實(shí)施方式中,芯材為圓柱狀,但并不限于該形狀。也可以為四棱 柱等的棱柱,并且剖面錐狀也可。特別是,如圖39所示,將芯材7形成為錐狀的情況下,由 于尖細(xì)所以易于進(jìn)入貫通孔30 (31)內(nèi)。因而,優(yōu)選利用錐狀的芯材7。關(guān)于這一點(diǎn),在第二 實(shí)施方式的情況下也同樣。此外,在上述第一實(shí)施方式中,優(yōu)選使用熱膨脹系數(shù)與基底基板(基底基板用圓 片)大致相等的芯材。在這種情況下,進(jìn)行燒結(jié)時(shí),基底基板和芯材以相同的方式熱膨脹。因而,不會出 現(xiàn)配置于貫通孔內(nèi)的芯材因熱膨脹的差異而導(dǎo)致對基底基板用圓片過度作用壓力,從而產(chǎn) 生裂痕等的情形,或者芯材與貫通孔的間隙會更分加開的情形。因此,能謀求壓電振動器的
高質(zhì)量化。此外,在用玻璃材料形成基底基板(基底基板用圓片)的情況下,優(yōu)選使用熱膨脹 系數(shù)大致相等的,科瓦合金(kovar)、Fe-Ni、杜梅線(Dumet wire)等作為芯材的材料。此外,在上述第二實(shí)施方式中,將玻璃料構(gòu)成為使外形成為圓錐狀(錐狀),但并 不限于該形狀。例如,形成為外徑均勻的圓筒狀也可。在這種情況下,也能得到同樣的作用 效果。但是,在這時(shí),需要使貫通孔的形狀成為直的形狀而不是剖面錐狀。即,玻璃料的形 狀形成為可插入芯材的筒狀即可,也可以按照貫通孔的形狀,適宜變更外形。此外,玻璃料的中心孔,不形成為直的而形成為剖面角形也可,也可以形成為剖面 錐狀。在這種情況下,使芯材的形狀不做成圓柱狀而做成棱柱或錐狀即可。在這時(shí),依然能 得到同樣的作用效果。此外,在上述第二實(shí)施方式中,作為芯材,優(yōu)選使用熱膨脹系數(shù)與基底基板(基底 基板用圓片)及玻璃料大致相等的材料。在這種情況下,進(jìn)行燒結(jié)時(shí),基底基板用圓片、玻璃料及芯材這三個(gè)分別以相同的 方式熱膨脹。因而,不會出現(xiàn)因熱膨脹系數(shù)的差異而對基底基板用圓片或玻璃料過度作用 壓力,導(dǎo)致產(chǎn)生裂痕等的情形,或者玻璃料和貫通孔之間或玻璃料與芯材之間形成間隙的 情形。因此,能形成更加高質(zhì)量的貫通電極,其結(jié)果是,能謀求壓電振動器的進(jìn)一步高質(zhì)量 化。此外,用與玻璃料相同的玻璃材料形成基底基板(基底基板用圓片)的情況下,優(yōu) 選使用熱膨脹系數(shù)大致相等的,科瓦合金、Fe-Ni、杜梅線等作為芯材的材料。此外,在上述各實(shí)施方式中,構(gòu)成為以朝著外部電極而直徑逐漸擴(kuò)大的方式設(shè)置 貫通電極,但與之相反地,如圖40所示,將貫通電極32、33以朝著外部電極38、39而直徑逐 漸縮小的方式設(shè)置也可。在這種情況下,也能得到同樣的作用效果。
權(quán)利要求
一種壓電振動器的制造方法,利用基底基板用圓片和蓋基板用圓片而一次性制造多個(gè)在互相接合的基底基板與蓋基板之間形成的空腔內(nèi)密封了壓電振動片的壓電振動器,其特征在于,包括凹部形成工序,在所述蓋基板用圓片形成多個(gè)在疊合了兩圓片時(shí)形成所述空腔的空腔用的凹部;貫通電極形成工序,在所述基底基板用圓片形成多個(gè)貫通該圓片的貫通電極;迂回電極形成工序,在所述基底基板用圓片的上表面形成多個(gè)對于所述貫通電極電連接的迂回電極;裝配工序,通過所述迂回電極將多個(gè)所述壓電振動片接合到所述基底基板用圓片的上表面的裝配工序;疊合工序,疊合所述基底基板用圓片與所述蓋基板用圓片,在由所述凹部和兩圓片包圍的所述空腔內(nèi)收容壓電振動片;接合工序,接合所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片,使所述壓電振動片密封于所述空腔內(nèi);外部電極形成工序,在所述基底基板用圓片的下表面形成多個(gè)與所述貫通電極電連接的外部電極;以及切斷工序,切斷已接合的所述兩圓片,小片化為多個(gè)所述壓電振動器,所述貫通電極形成工序具有貫通孔形成工序,在所述基底基板用圓片形成多個(gè)貫通該圓片的貫通孔;設(shè)置工序,在這些多個(gè)貫通孔內(nèi)配置兩端平坦且形成為與基底基板用圓片大致相同的厚度的導(dǎo)電性的芯材,并且在芯材與貫通孔之間配置連接件;以及燒結(jié)工序,將連接件在既定溫度下燒結(jié),由此將貫通孔、連接件和芯材固定成一體。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于所述連接件使用膏; 在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),向所述芯材和所述貫通孔之間埋入所述膏;在進(jìn)行所述燒結(jié)工序時(shí),將埋入的所述膏燒結(jié)而固化,由此將膏、所述芯材和所述貫通 孔固定成一體。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于作為所述芯材,采用熱膨脹系數(shù)與所述基底基板用圓片大致相等的材料。
4.如權(quán)利要求2所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于 在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),埋入包含多個(gè)金屬微粒的膏。
5.如權(quán)利要求4所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于 作為所述金屬微粒,使用形成為非球形形狀的微粒。
6.如權(quán)利要求2所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),對所述膏進(jìn)行去泡處理后埋入所述貫通孔內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于作為所述連接件,利用兩端平坦且形成為與基底基板用圓片大致相同的厚度的由玻璃 材料構(gòu)成的筒體;在進(jìn)行所述設(shè)置工序時(shí),對所述貫通孔埋入所述筒體,并向該筒體的中心孔插入所述 芯材;在進(jìn)行所述燒結(jié)工序時(shí),通過將埋入的所述筒體燒結(jié),將筒體和所述貫通孔和所述芯材固定成一體。
8.如權(quán)利要求7所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于 作為所述筒體,使用所述燒結(jié)前預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié)的筒體。
9.如權(quán)利要求7所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于作為所述基底基板用圓片,使用由與所述筒體相同的玻璃材料構(gòu)成的圓片; 作為所述芯材,使用熱膨脹系數(shù)與所述筒體大致相等的材料。
10.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于在所述裝配工序前,具備接合膜形成工序,以在基底基板用圓片的上表面形成接合膜, 該接合膜在疊合了所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片時(shí),包圍所述凹部的周圍; 在進(jìn)行所述接合工序時(shí),通過所述接合膜來陽極接合所述兩圓片。
11.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于在進(jìn)行所述裝配工序時(shí),利用導(dǎo)電性的凸點(diǎn)來凸點(diǎn)接合所述壓電振動片。
12.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于 在進(jìn)行所述貫通孔形成工序時(shí),將所述貫通孔形成為剖面錐狀。
13.如權(quán)利要求1所述的壓電振動器的制造方法,其特征在于在進(jìn)行所述貫通電極形成工序時(shí),作為所述芯材而使用剖面錐狀的芯材。
14.一種壓電振動器,包括 基底基板;蓋基板,該蓋基板形成有空腔用的凹部,在使凹部與所述基底基板對置的狀態(tài)下接合 于基底基板;壓電振動片,利用所述凹部在收容于所述基底基板與所述蓋基板之間形成的空腔內(nèi)的 狀態(tài)下,接合到基底基板的上表面;外部電極,形成在所述基底基板的下表面;貫通電極,該貫通電極以貫通所述基底基板的方式形成,維持所述空腔內(nèi)的氣密,并且 對所述外部電極電連接;以及迂回電極,形成在所述基底基板的上表面,對所接合的所述壓電振動片電連接所述貫 通電極,所述貫通電極通過導(dǎo)電性的芯材和連接件形成,該芯材形成為兩端平坦且厚度與所述 基底基板大致相同,并且配置在貫通基底基板的貫通孔內(nèi),該連接件將該芯材和貫通孔固 定成一體。
15.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于 所述連接件為通過燒結(jié)而固化的膏。
16.如權(quán)利要求15所述的壓電振動器,其特征在于 所述芯材的熱膨脹系數(shù)與所述基底基板大致相等。
17.如權(quán)利要求15所述的壓電振動器,其特征在于 所述膏包含多個(gè)金屬微粒。
18.如權(quán)利要求17所述的壓電振動器,其特征在于 所述金屬微粒被做成非球形形狀。
19.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于所述連接件為通過玻璃材料形成為兩端平坦且厚度與所述基底基板大致相同的筒狀, 并且在埋入所述貫通孔內(nèi)的狀態(tài)下被燒結(jié)的筒體; 所述芯材以插入所述筒體的中心孔的狀態(tài)被固定。
20.如權(quán)利要求19所述的壓電振動器,其特征在于 所述筒體在所述燒結(jié)前預(yù)先被臨時(shí)燒結(jié)。
21.如權(quán)利要求19所述的壓電振動器,其特征在于 所述基底基板用與所述筒體相同的玻璃材料形成; 所述芯材的熱膨脹系數(shù)與所述筒體大致相等。
22.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于所述基底基板及所述蓋基板通過以包圍所述凹部的周圍的方式形成在兩基板之間的 接合膜來陽極接合。
23.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于 所述壓電振動片通過導(dǎo)電性的凸點(diǎn)來凸點(diǎn)接合。
24.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于 所述貫通孔形成為剖面錐狀。
25.如權(quán)利要求14所述的壓電振動器,其特征在于 所述芯材形成為剖面錐狀。
26.一種振蕩器,其特征在于將權(quán)利要求14至25中任一項(xiàng)所述的壓電振動器作為振 子電連接至集成電路。
27.一種電子設(shè)備,其特征在于使權(quán)利要求14至25中任一項(xiàng)所述的壓電振動器電連 接至計(jì)時(shí)部。
28.一種電波鐘,其特征在于使權(quán)利要求14至25中任一項(xiàng)所述的壓電振動器電連接 至濾波部。
全文摘要
本發(fā)明的壓電振動器的制造方法,利用基底基板用圓片和蓋基板用圓片而一次性制造多個(gè)在互相接合的基底基板與蓋基板之間形成的空腔內(nèi)密封了壓電振動片的壓電振動器,其中包括凹部形成工序,在所述蓋基板用圓片形成多個(gè)在疊合了兩圓片時(shí)形成所述空腔的空腔用的凹部;貫通電極形成工序,在所述基底基板用圓片形成多個(gè)貫通該圓片的貫通電極;迂回電極形成工序,在所述基底基板用圓片的上表面形成多個(gè)對于所述貫通電極電連接的迂回電極;裝配工序,通過所述迂回電極將多個(gè)所述壓電振動片接合到所述基底基板用圓片的上表面;疊合工序,疊合所述基底基板用圓片與所述蓋基板用圓片,在由所述凹部和兩圓片包圍的所述空腔內(nèi)收容壓電振動片;接合工序,接合所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片,使所述壓電振動片密封于所述空腔內(nèi);外部電極形成工序,在所述基底基板用圓片的下表面形成多個(gè)與所述貫通電極電連接的外部電極;以及切斷工序,切斷已接合的所述兩圓片,小片化為多個(gè)所述壓電振動器,所述貫通電極形成工序具有貫通孔形成工序,在所述基底基板用圓片形成多個(gè)貫通該圓片的貫通孔;設(shè)置工序,在這些多個(gè)貫通孔內(nèi)配置兩端平坦且形成為與基底基板用圓片大致相同的厚度的導(dǎo)電性的芯材,并且在芯材與貫通孔之間配置連接件;以及燒結(jié)工序,將連接件在既定溫度下燒結(jié),由此將貫通孔、連接件和芯材固定成一體。
文檔編號H03H3/02GK101946406SQ20088012738
公開日2011年1月12日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者須釜一義, 鬼塚修 申請人:精工電子有限公司