專利名稱：石英器件、石英器件的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備以及電波鐘的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石英(水晶)器件、石英器件的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備以及電波鐘。
背景技術：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設備中，作為時刻源或控制信號等的定時源、參考信號源等，使用利用了石英等的壓電振動器(石英器件)。這種壓電振動器已知有很多種，但作為其中之一，已知有表面安裝(SMD)型的壓電振動器。壓電振動器200例如如圖18、圖19所示，包括由經由接合材料207互相陽極接合的玻璃材料構成的基底基板201及蓋基板202 ;以及被氣密密封于兩個基板201、202之間所形成的空腔C內的壓電振動片(石英板)203。上述的壓電振動片203經由凸點211與形成于基底基板201上的電極圖案210接合，進一步經由貫通基底基板201而形成的導電部件212，壓電振動片203與形成于基底基板201的外部電極213電連接。另外，作為上述的電極圖案210的形成方法，一般而言使用光刻技術。具體而言，如專利文獻1、2所示，在基底基板201上形成電極膜后，涂布抗蝕劑膜，以覆蓋電極膜。然后，在相當于電極圖案210的區(qū)域使用形成有遮光膜的光掩模，通過曝光、顯影，對抗蝕劑膜進行構圖，形成沿著電極圖案210的外形形狀的抗蝕劑圖案。然后，通過將抗蝕劑圖案作為掩模對電極膜進行蝕刻，形成除了由抗蝕劑圖案所保護的區(qū)域以外的電極膜被選擇性去除的電極圖案210。專利文獻I :日本特開平10-284966號公報專利文獻2 :日本特開2008-219606號

發(fā)明內容
然而，在使用了上述的光刻技術的電極圖案210的形成方法中，存在的問題是雖然能夠形成高精細的電極圖案210，但曝光、顯影、蝕刻等制造的工時數(shù)比較多，無法希望大幅提聞制造效率。因此，最近在探討形成電極圖案210時采用隔著掩模材料進行濺射的，所謂的掩模濺射法。掩模濺射法是將在相當于電極圖案210的區(qū)域具有開口部的掩模材料(例如SUS等)，承載于成為基底基板201的圓片(wafer)上的狀態(tài)下進行濺射。據(jù)此，從靶飛出的成膜材料的粒子通過掩模材料的開口部并堆積在圓片上，從而能夠對電極圖案210進行成膜。然而，若采用上述的掩模濺射法，則存在的問題是例如掩模材料會由于熱量而產生膨脹并彎曲，成膜材料的粒子會繞進形成于掩模材料與圓片之間的間隙，容易產生圖案模糊。特別存在的問題是若圓片大面積化，則彎曲量會進一步變大，圖案模糊會進一步變大。另外，在壓電振動器200的制造工序中，為了在電極圖案210上形成凸點211，需將電極圖案210的一部分形成作為對準部215，構圖成為在其他部分沒有的獨特的形狀。然后，利用圖像識別等來檢測對準部215的位置，基于該檢測結果來進行凸點211的對準。然而，存在的問題是若如上所述由于掩模濺射法在電極圖案210產生圖案模糊，則無法準確檢測出對準部215的位置，對準精度會下降。結果存在的問題是電極圖案210與凸點211會引起錯位。因此，本發(fā)明是考慮到這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種石英器件、石英器件的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電 子設備以及電波鐘，其能力圖削減制造工時數(shù)，并將電極圖案與凸點進行高精度定位。為解決上述的問題、達到這樣的目的，本發(fā)明的石英器件包括接合片，接合有多個圓片的圓片接合體在每個器件形成區(qū)域小片化而成；以及空腔，形成于所述接合片內，能封入石英板，其特征在于，包括電極圖案，形成于所述多個圓片中的第一圓片的所述器件形成區(qū)域上；以及凸點，用于將所述石英板安裝在所述電極圖案上，在所述第一圓片上，用于進行所述凸點的對位的對準標記與所述電極圖案分開形成。根據(jù)該結構，通過與電極圖案分開形成對準標記，與在與電極圖案一體形成對準標記(上述的對準部215)的以往的結構相比，即使是比較簡單的形狀，也容易識別對準標記的位置。即，例如在利用掩模濺射法來形成對準標記的情況下，即使在假設產生若干圖案模糊的情況下，也容易識別對準標記。所以，能夠將基于對準標記的位置形成的凸點進行高精度定位。其結果是，能夠使石英板與電極圖案可靠地導通。另外，其特征在于，所述對準標記在所述第一圓片的所述器件形成區(qū)域分別形成。根據(jù)該結構，通過在第一圓片的器件形成區(qū)域分別形成對準標記，能夠與各石英器件的電極圖案對應地，進行更高精度的定位。另外，其特征在于，所述對準標記至少形成2個以上。根據(jù)該結構，通過基于多個對準標記的位置來進行凸點的對準，能夠進行更高精度的定位。另外，本發(fā)明是一種石英器件的制造方法，所述石英器件包括接合片，接合有多個圓片的圓片接合體在每個器件形成區(qū)域小片化而成；以及空腔，形成于所述接合片內，能封入石英板，所述石英器件的制造方法的特征在于，包括電極圖案，形成于所述多個圓片中的第一圓片的石英器件形成區(qū)域上；以及凸點，用于將所述石英板安裝在所述電極圖案，具有電極圖案形成工序，將在相當于所述電極圖案的區(qū)域具有第一開口部的掩模材料設置在所述第一圓片上，用濺射法來形成所述電極圖案；對準標記形成工序，將用于在所述第一圓片上進行所述凸點的對位的對準標記與所述電極圖案分開形成；凸點形成工序，基于所述對準標記的位置在所述電極圖案上形成所述凸點；以及裝配工序，經由所述凸點將所述石英板安裝在所述電極圖案上。根據(jù)該結構，通過與電極圖案分開形成對準標記，與在與電極圖案一體形成對準標記(上述的對準部215)的以往的結構相比，即使是比較簡單的形狀，也容易識別對準標記的位置。即，在利用掩模濺射法來形成對準標記的情況下，即使在假設產生若干圖案模糊的情況下，也容易識別對準標記。所以，在凸點形成工序中，能夠將基于對準標記的位置形成的凸點進行高精度定位。另外，與以往的利用光刻技術來形成電極圖案的情況相比，能夠力圖削減制造工時數(shù)，提聞制造效率。另外，其特征在于，所述掩模材料在相當于所述對準標記的區(qū)域具有第二開口部，用濺射法在同一工序進行所述電極圖案形成工序和所述對準標記形成工序。根據(jù)該結構，通過用濺射法在同一工序一并形成對準標記和電極圖案，能夠容易維持電極圖案與對準標記的相對位置。另外，通過一并形成電極圖案和對準標記，能夠力圖削減制造工時數(shù)，力圖進一步提聞制造效率。并且，由于將電極圖案用與對準標記用的掩模材料一體作成即可，因此能夠力圖低成本化。另外，其特征在于，在所述對準標記形成工序中，與所述第一圓片的所述器件形成區(qū)域分別對應地形成所述對準標記。根據(jù)該結構，通過在第一圓片的器件形成區(qū)域分別形成對準標記，能夠與各石英器件的電極圖案對應地，進行更高精度的定位。另外，本發(fā)明所涉及的壓電振動器的特征在于，在上述本發(fā)明的石英器件的所述空腔內，作為所述石英板，氣密密封有壓電振動片而成。根據(jù)該結構，由于包括上述本發(fā)明的石英器件，因此能夠提供作為石英板被氣密密封的壓電振動片與電極圖案的導通性優(yōu)良的壓電振動器。另外，本發(fā)明的振蕩器的特征在于，上述本發(fā)明的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。另外，本發(fā)明的電子設備的特征在于，上述本發(fā)明的壓電振動器與計時部電連接。另外，本發(fā)明的電波鐘的特征在于，上述本發(fā)明的壓電振動器與濾波部電連接。在本發(fā)明所涉及的振蕩器、電子設備及電波鐘中，由于包括上述本發(fā)明的壓電振動器，因此能夠提供特性及可靠性優(yōu)良的制品。根據(jù)本發(fā)明的石英器件、以及石英器件的制造方法，能夠力圖削減制造工時數(shù)，并將電極圖案與凸點進行高精度定位。另外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的壓電振動器，能夠提供壓電振動片與電極圖案的導通性優(yōu)良的壓電振動器。在本發(fā)明所涉及的振蕩器、電子設備及電波鐘中，由于包括上述本發(fā)明的壓電振動器，因此能夠提供特性及可靠性優(yōu)良的制品。


圖I是本發(fā)明的實施方式的壓電振動器的外觀立體圖。圖2是圖I所示的壓電振動器的內部結構圖，是在拆下蓋基板的狀態(tài)下從上方觀察壓電振動片的圖。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I所示的壓電振動器的分解立體圖。 圖5是壓電振動片的俯視圖。
圖6是壓電振動片的仰視圖。圖7是表示壓電振動器的制造方法的流程圖。圖8是用于說明壓電振動器的制造方法的工序圖，是圓片接合體的分解立體圖。圖9是表示在成為基底基板的基礎的基底基板用圓片形成多個貫通孔的狀態(tài)的圖。
圖10是金屬銷的立體圖。圖11是表示在基底基板用圓片的第一面對迂回電極進行構圖的狀態(tài)的圖。圖12是說明迂回電極的圖案形成方法的圖⑴。圖13是說明迂回電極的圖案形成方法的圖⑵。圖14是說明迂回電極的圖案形成方法的圖(3)。圖15是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖，是振蕩器的結構圖。圖16是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖，是電子設備的結構圖。圖17是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖，是電波鐘的結構圖。圖18是以往的壓電振動器的內部結構圖，是在拆下蓋基板的狀態(tài)下從上方觀察壓電振動片的圖。圖19是以往的壓電振動器的剖視圖。附圖標記說明I…壓電振動器(石英器件)；2…基底基板；3…蓋基板；4…封裝件(package)(接合片)；5…壓電振動片(石英板);27、28…迂回電極(電極圖案);35、36…對準標記；40...基底基板用圓片(第一圓片)；50…蓋基板用圓片(第二圓片)；81···開口部(第一開口部、第二開口部)；100…振蕩器；101…振蕩器的集成電路；110…便攜信息設備(電子設備)；113…電子設備的計時部；130…電波鐘；131…電波鐘的濾波部；B…凸點；C…空腔
具體實施例方式下面，基于附圖，說明本發(fā)明的實施方式。(壓電振動器)圖I是從蓋基板側觀察本實施方式的壓電振動器的外觀立體圖。另外，圖2是壓電振動器的內部結構圖，是在拆下蓋基板的狀態(tài)下從上方觀察壓電振動片的圖。另外，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是壓電振動器的分解立體圖。此外，在圖2 4中，為了易于看清附圖，省略了后述的壓電振動片5的激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17及重錘金屬膜24的圖示。如圖I 圖4所示，本實施方式的壓電振動器(石英器件)I是表面安裝型的壓電振動器1，包括基底基板2及蓋基板3經接合材料23陽極接合的箱狀的封裝件(接合片)4、以及收納在封裝件4的空腔C內的壓電振動片(石英板)5。而且，壓電振動片5、與設置在基底基板2的背面2a(圖3中的下表面)的外部電極6、7，由貫通基底基板2的一對貫通電極8、9電連接?；谆?是由玻璃材料、例如堿石灰玻璃構成的透明的絕緣基板，形成為板狀。在基底基板2形成有用于形成一對貫通電極8、9的一對貫通孔21、22。貫通孔21、22形成為截面錐形，直徑從基底基板2的背面2a向表面2b(圖3中的上表面)逐漸減小。
蓋基板3與基底基板2同樣，是由玻璃材料、例如堿石灰玻璃構成的透明的絕緣基板，形成為能與基底基板2疊合大小的板狀。而且，在蓋基板3的內表面3b (圖3中的下表面)側形成有容納壓電振動片5的矩形的凹部3a。在基底基板2及蓋基板3疊合時，該凹部3a形成容納壓電振動片5的空腔C。而且，在使凹部3a與基底基板2側對置的狀態(tài)下，通過接合材料23，蓋基板3對于基底基板2陽極接合。即，蓋基板3的內表面3b側構成形成于中央部的凹部3a、以及形成于凹部3a的周圍并成為與基底基板2的接合面的邊框區(qū)域3c。圖5是從上表面觀察壓電振動片的平面圖，圖6是從下表面觀察的平面圖。
壓電振動片5是由壓電材料即石英形成的音叉型的振動片，在施加既定的電壓時進行振動。該壓電振動片5具有平行配置的一對振動臂部10、11 ;將這一對振動臂部10、11的基端側一體固定的基部12 ;由形成于一對振動臂部10、11的外表面上并使一對振動臂部10、11振動的第一激振電極13和第二激振電極14構成的激振電極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。另外，本實施方式的壓電振動片5包括槽部18，該槽部18在一對振動臂部10、11的兩個主面上，沿著該振動臂部10、11的長度方向分別形成。該槽部18從振動臂部10、11的基端側形成到近似中間附近。由第一激振電極13和第二激振電極14構成的激振電極15是使一對振動臂部10、11向互相接近或者離開的方向以既定的諧振頻率振動的電極，在一對振動臂部10、11的外表面以分別電切斷的狀態(tài)進行構圖而形成。具體而言，第一激振電極13主要形成于一個振動臂部10的槽部18上與另一振動臂部11的兩個側面上，第二激振電極14主要形成于一個振動臂部10的兩個側面上與另一振動臂部11的槽部18上。另外，第一激振電極13及第二激振電極14在基部12的兩個主面上，分別經由引出電極19、20與裝配電極16、17電連接。而且，壓電振動片5經由該裝配電極16、17施加有電壓。此外，上述的激振電極15、裝配電極16、17、以及引出電極19、20，例如由鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等導電性膜的覆膜形成。另外，在一對振動臂部10、11的前端覆蓋有重錘金屬膜24，用于使自身的振動狀態(tài)在既定的頻率的范圍內振動地進行調整(頻率調整)。另外，該重錘金屬膜24分為粗略調整頻率時所使用的粗調膜24a、以及細微調整時所使用的微調膜24b。通過利用這些粗調膜24a及微調膜24b來進行頻率調整，可以將一對振動臂部10、11的頻率收容在器件的標稱頻率的范圍內。這樣構成的壓電振動片5如圖2、圖3所示，利用金等的凸點B凸點接合于在基底基板2的表面2b所形成的迂回電極27、28上。更具體而言，壓電振動片5的第一激振電極13經由一個裝配電極16及凸點B凸點接合于一個迂回電極27上，第二激振電極14經由另一個裝配電極17及凸點B凸點接合于另一個迂回電極28上。據(jù)此，壓電振動片5以從基底基板2的表面2b浮起的狀態(tài)被支撐，并且處于各裝配電極16、17與迂回電極27、28分別電連接的狀態(tài)。另外，如圖2 圖4所示，在基底基板2的表面2b，用于在后述的壓電振動器I的制造工序中進行凸點B的對準的多個(例如2個)對準標記35、36，與上述的迂回電極27、28鄰近地配置。對準標記35、36形成為俯視下呈圓形或矩形等(本實施方式中為圓形)比較簡單的形狀，與上述的迂回電極27、28在同一工序中由同一材料形成。具體而言，各對準標記35、36中的一個對準標記35配置在引出電極27的附近、與壓電振動片5的基部12重疊的位置，另一個對準標記36配置在振動臂部11的前端側、不與振動臂部11重疊的位置。外部電極6、7設置在基底基板2的背面2a的 長邊方向的兩側，經由各貫通電極8、9及各迂回電極27、28與壓電振動片5電連接。更具體而言，一個外部電極6經由一個貫通電極8及一個迂回電極27與壓電振動片5的一個裝配電極16電連接。另外，另一個外部電極7經由另一個貫通電極9及另一個迂回電極28，與壓電振動片5的另一個裝配電極17電連接。貫通電極8、9是由利用燒成而對于貫通孔21、22 —體固定的筒體32及芯材部31形成的，起到完全塞住貫通孔21、22以維持空腔C內的氣密性，并且使外部電極6、7與迂回電極27、28導通的作用。具體而言，一個貫通電極8在外部電極6與基部12之間位于迂回電極27的下方，另一個貫通電極9在外部電極7與振動臂部10之間位于迂回電極28的下方。筒體32是將膏狀的玻璃料燒成而成的。筒體32形成為兩端平坦且與基底基板2厚度近似相同的圓筒狀。而且，在筒體32的中心配置芯材部31，使其貫通筒體32的中心孔。另外，在本實施方式中，與貫通孔21、22的形狀一致，筒體32的外形形成為圓錐臺狀(截面錐狀)。而且，該筒體32在埋入貫通孔21、22內的狀態(tài)下被燒成，對于這些貫通孔21、22牢固地固接。上述的芯材部31是由金屬材料形成為圓柱狀的導電性的芯材，與筒體32同樣形成為兩端平坦且厚度與基底基板2的厚度大致相同。此外，在貫通電極8、9作為成品形成的情況下，如上所述，芯材部31形成為圓柱狀且厚度與基底基板2的厚度相同，但在制造過程中，如后述的圖10所示，與連結于芯材部31的一個端部的平板狀的基臺部38 —起形成鉚釘體型的金屬銷37。在蓋基板3的整個內表面3b形成有陽極接合用的接合材料23。具體而言，接合材料23遍及邊框區(qū)域3c及凹部3a的整個內表面而形成。本實施方式的接合材料23由Si膜形成，但接合材料23也可以由Al形成。另外，作為接合材料，也可以為利用摻雜等而低電阻化的Si塊材料。然后，如后文所述，該接合材料23與基底基板2被陽極接合，空腔C被
真空密封。在使這樣構成的壓電振動器I工作時，對形成于基底基板2的外部電極6、7施加既定的驅動電壓。據(jù)此，可以在壓電振動片5的激振電極15流過電流，可以使一對振動臂部10、11以既定的頻率在接近/離開的方向振動。然后，利用這一對振動臂部10、11的振動，可以用作為時刻源、控制信號的定時源或參考信號源等。(壓電振動器的制造方法)接下來，說明上述的壓電振動器的制造方法。圖7是本實施方式所涉及的壓電振動器的制造方法的流程圖。圖8是圓片接合體的分解立體圖。下面，說明通過在多個基底基板2毗連的基底基板用圓片(第一圓片)40、與多個蓋基板3毗連的蓋基板用圓片(圓片)50之間封入多個壓電振動片5來形成圓片接合體60，將圓片接合體60按照每個壓電振動器I的形成區(qū)域(器件形成區(qū)域)切斷，來同時制造多個壓電振動器I的方法。此外，圖8所示的虛線M圖示的是切斷工序中進行切斷的切斷線。如圖7所示，本實施方式所涉及的壓電振動器的制造方法主要具有壓電振動片制作工序(SlO)、蓋基板用圓片制作工序(S20)、基底基板用圓片制作工序(S30)、以及組裝工序(S40以后)。其中，壓電振動片制作工序(SlO)、蓋基板用圓片制作工序(S20)及基底基板用圓片制作工序(S30)可以并行實施。首先，進行壓電振動片制作工序，制作圖5、圖6所示的壓電振動片5(S10)。具體而言，首先以既定的角度對石英的朗伯原礦石進 行切片，得到一定厚度的圓片。接下來，對該圓片進行研磨而粗加工后，用蝕刻去除加工變質層，之后進行拋光等鏡面研磨加工，得到既定厚度的圓片。接下來，對圓片實施清洗等適當?shù)奶幚砗?，利用光刻技術將該圓片構圖成為壓電振動片5的外形形狀，并且進行金屬膜的成膜及構圖，形成激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17、重錘金屬膜24。據(jù)此，可以制作多個壓電振動片5。另外，在制作壓電振動片5后，進行諧振頻率的粗調。這是通過對重錘金屬膜24的粗調膜24a照射激光使其一部分蒸發(fā)，使重量變化來進行的。此外，關于對諧振頻率以更聞精度進行調整的微調，在裝配后進行。(蓋基板用圓片作成工序)接下來進行蓋基板用圓片制作工序(S20)，如圖7、圖8所示，制作直到進行陽極接合之前的狀態(tài)的、之后成為蓋基板3的蓋基板用圓片50。具體而言，在將堿石灰玻璃研磨加工至既定的厚度并清洗后，利用蝕刻等去除最表面的加工變質層，形成圓板狀的蓋基板用圓片50(S21)。接下來進行凹部形成工序(S22)，在蓋基板用圓片50的第一面50a (圖8的下表面)，利用蝕刻等沿行列方向形成多個空腔C用的凹部3a。接下來，為了確保與后述的基底基板用圓片40之間的氣密性，進行研磨工序(S23)，至少對成為與基底基板用圓片40的接合面的蓋基板用圓片50的第一面50a側進行研磨，對第一面50a進行鏡面加工。接下來進行接合材料形成工序(S24)，在蓋基板用圓片50的整個第一面50a (與基底基板用圓片40的接合面及凹部3a的內表面)形成接合材料23。這樣，通過將接合材料23形成于蓋基板用圓片50的整個第一面50a，不需要接合材料23的構圖，能夠降低制造成本。此外，接合材料23的形成可以利用濺射或CVD等成膜方法進行。另外，由于在接合材料形成工序(S24)之前對接合面進行研磨，因此能夠確保接合材料23的表面的平面度，實現(xiàn)與基底基板用圓片40的穩(wěn)定的接合。如上所述，蓋基板用圓片作成工序(S20)結束。(基底基板用圓片作成工序)接下來進行基底基板用圓片制作工序(S30)，在與上述工序同時或者前后的定時，制作直到進行陽極接合之前的狀態(tài)的、之后成為基底基板2的基底基板用圓片40。首先，在將堿石灰玻璃研磨加工至既定的厚度并清洗后，利用蝕刻等去除最表面的加工變質層，形成圓板狀的基底基板用圓片40(S31)。接下來，進行貫通電極形成工序(S32)，形成在厚度方向貫通基底基板用圓片40，將空腔C的內側與壓電振動器I的外側導通的貫通電極8、9(參照圖3)。下面，詳細說明貫通電極形成工序(S32)。圖9是表示在基底基板用圓片形成多個貫通孔的狀態(tài)的立體圖。
在貫通電極形成工序(S32)中，首先，如圖7所示，進行貫通孔形成工序(S33)，形成多個貫通基底基板用圓片40的一對貫通孔21、22。具體而言，在利用壓力加工等從基底基板用圓片40的第二面40b形成凹部后，至少從基底基板用圓片40的第一面40a側進行研磨，能夠使凹部貫通，形成貫通孔21、22。接下來進行金屬銷配置工序(S34)，向在貫通孔形成工序(S33)中所形成的多個貫通孔21、22內，配置金屬銷的芯材部31。圖10是金屬銷的立體圖。如圖10所示，金屬銷37具有平板狀的基臺部38和芯材部31，所述芯材部31從基臺部38上沿著與基臺部38的表面近似垂直的方向形成為比基底基板用圓片40的厚度略 短的長度，并且前端形成為平坦。然后，從基底基板用圓片40的第一面40a側向貫通孔21、22內插入金屬銷37的芯材部31。此時，插入芯材部31，直到上述的金屬銷37的基臺部38的表面與基底基板用圓片40的第一面40a接觸。此處，需要配置金屬銷37，使得芯材部31的軸向與貫通孔21、22的軸向大致一致。然而，由于利用在基臺部38上形成有芯材部31的金屬銷37，因此通過壓入直到使基臺部38與基底基板用圓片40接觸這樣簡單的操作，就能夠使芯材部31的軸向與貫通孔21、22的軸向大致一致。所以，能夠提高在金屬銷配置工序(S34)時的操作性。接下來進行填充工序(S35)，將設置(set)有金屬銷37的基底基板用圓片40運送至真空印刷裝置內，向貫通孔21、22內填充膏狀的玻璃料。據(jù)此，在貫通孔21、22與金屬銷37之間沒有間隙地填充有玻璃料。之后進行燒成工序(S36)，將填充在貫通孔21、22的玻璃料在既定的溫度下燒成。據(jù)此，貫通孔21、22、埋入貫通孔21、22內的玻璃料、配置在玻璃料內的金屬銷37 (芯材部31)互相固接。在進行該燒成時，由于對每個基臺部38燒成，因此可以在芯材部31的軸向與貫通孔21、22的軸向大致一致的狀態(tài)下，將兩者一體固定。若玻璃料燒成，則作為筒體32固化。接下來進行研磨工序(S37)，將金屬銷37的基臺部38研磨并去除。據(jù)此，可以去除起到使筒體32及芯材部31定位的作用的基臺部38，可以僅使芯材部31留在筒體32的內部。另外，同時對基底基板用圓片40的第二面40b進行研磨，使其成為平坦面。然后，進行研磨直到芯材部31的前端露出。其結果是，能夠得到多個筒體32與芯材部31被一體固定的一對貫通電極8、9。在這種情況下，基底基板用圓片40的第一面40a及第二面40b、與筒體32及芯材部31的兩端處于大致為相同面的狀態(tài)。即，可以使基底基板用圓片40的第一面40a及第二面40b、與貫通電極8、9的表面處于大致相同面的狀態(tài)。此外，在進行研磨工序(S37)的時間點，貫通電極形成工序(S32)結束。圖11是表示在基底基板用圓片的第一面對迂回電極進行構圖的狀態(tài)的立體圖。接下來，如圖11所示，進行迂回電極形成工序(S38 :電極圖案形成工序及對準標記形成工序)，在基底基板用圓片40的第一面40a形成由導電性膜構成的迂回電極27、28。通過這樣，基底基板用圓片制作工序(S30)結束。(迂回電極形成工序)此處，說明上述的迂回電極形成工序(S38)。圖12 圖14是說明迂回電極的圖案形成方法的圖。迂回電極27、28通過對基底基板用圓片40的第一面40a實施掩模派射而形成。具體而言，如圖12所示，基底基板用圓片40為了在濺射裝置內便攜，將基底基板用圓片40承載在基板支撐用夾具70上?；逯斡脢A具70包括承載基底基板用圓片40的底板71、以及可以利用磁力對由磁性體形成的掩模材料80 (參照圖13)進行支撐固定的磁體板72。底板71包括可以承載基底基板用圓片40大小的平面部73、以及構成平面部73的周緣的周緣部74。周緣部74形成得比平面部73要厚。即，承載有基底基板用圓片40的區(qū)域成為凹狀。而且，基底基板用圓片40的厚度與周緣部74的高度(厚度)大致相同， 在基底基板用圓片40承載在平面部73的狀態(tài)下，基底基板用圓片40的第一面40a與周緣部74的上表面74a成為大致同一面。接下來，如圖13所示，承載掩模材料80以覆蓋基底基板用圓片40及底板71的周緣部74。掩模材料80在俯視下形成為與底板71外形大致相同的形狀。另外，由于掩模材料80例如由SUS等磁性體構成的厚度100 μ m左右的板材形成，因此掩模材料80被磁體板72支撐固定。在掩模材料80，與迂回電極27、28及上述的對準標記35、36的形狀對應的多個開口部(第一開口部及第二開口部)81，分別與各基底基板2的形成區(qū)域對應而形成。本實施方式的掩模材料80的未形成有開口部81的部分的厚度是均勻的。即，掩模材料80構成為在厚度均勻的板狀的部件形成有開口部81。接下來，如圖14所示，在掩模材料80被支撐固定的狀態(tài)下，使基板支撐用夾具70向未圖示的濺射裝置內便攜，進行濺射。據(jù)此，由于從靶飛出的成膜材料的粒子通過開口部81堆積在基底基板用圓片40的第一面40a，在基底基板用圓片40的第一面40a對迂回電極27、28及對準標記35、36進行成膜。此時，通過在同一工序一并形成迂回電極27、28及對準標記35、36，能夠簡單維持迂回電極27、28與對準標記35、36的相對位置。此外，貫通電極8、9如上所述,相對于基底基板用圓片40的第一面40a處于大致同一面的狀態(tài)。因此，構圖在基底基板用圓片40的第一面40a的迂回電極27、28，以對于貫通電極8、9緊貼的狀態(tài)，其間不產生間隙等地形成。據(jù)此，可以確保一個迂回電極27與一個貫通電極8的導通性、以及另一個迂回電極28與另一個貫通電極9的導通性。(組裝工序)接下來，在基底基板用圓片作成工序(S30)中作成的基底基板用圓片40的各迂回電極27、28上，分別經由金等的凸點B裝配壓電振動片作成工序(SlO)中作成的壓電振動片5(S40)。具體而言，首先利用圖像識別等檢測對準標記35、36的位置(中心位置)，基于該檢測結果算出迂回電極27、28上的凸點形成位置。然后，在迂回電極27、28上的凸點形成位置，使用金線分別形成凸點B(凸點形成工序)。然后，在將壓電振動片5的基部12承載在凸點B上后，邊將凸點B加熱至既定溫度，邊將壓電振動片5的裝配電極16、17按壓在凸點B上。據(jù)此，壓電振動片5被凸點B機械地支撐，并且裝配電極16、17與迂回電極27、28處于電連接的狀態(tài)。接下來，進行疊合工序(S50)，疊合上述的各圓片40、50的作成工序中作成的基底基板用圓片40及蓋基板用圓片50。具體而言，邊以未圖示的基準標記等為指標，邊將兩個圓片40、50在正確的位置對準。據(jù)此，裝配的壓電振動片5處于收納在空腔C內的狀態(tài)，空腔C被形成于蓋基板用圓片50的凹部3a與基底基板用圓片40包圍。在疊合工序(S50)后，進行接合工序(S60)，將疊合的2片圓片40、50放入未圖示的陽極接合裝置，在利用未圖示的保持機構來夾持圓片40、50的外周部分的狀態(tài)下，在既定的溫度氣氛下施加既定的電壓以進行陽極接合。具體而言，在接合材料23與蓋基板用圓片50之間施加既定的電壓。這樣，在接合材料23與蓋基板用圓片50的界面會產生電化學反應，兩者分別牢固緊貼，被陽極接合。據(jù)此，可以將壓電振動片5密封在空腔C內，可以得到基底基板用圓片40與蓋基板用圓片50接合的圓片接合體60。然后，如本實施方式所示，通過將兩個圓片40、50彼此之間進行陽極接合，與用粘接劑等接合兩個圓片40、50的情況相比，能夠防止隨著時間劣化或沖擊等導致的偏離、圓片接合體60的翹曲等，更牢固地接合兩個圓片40、50。 然后，在上述的陽極接合結束后，進行外部電極形成工序(S70)，在基底基板用圓片40的第二面40b對導電性材料進行構圖，形成多個分別與一對貫通電極8、9電連接的一對外部電極6、7。通過該工序，利用外部電極6、7可以使密封在空腔C內的壓電振動片5工作。接下來進行微調工序(S80)，在圓片接合體60的狀態(tài)下，對密封在空腔C內的各個壓電振動片5的頻率進行微調使其收斂在既定的范圍內。具體而言，對基底基板用圓片40的第二面40b所形成的一對外部電極6、7施加電壓，使壓電振動片5振動。然后，邊計測頻率邊通過蓋基板用圓片50從外部照射激光，使重錘金屬膜24的微調膜24b蒸發(fā)。據(jù)此，由于一對振動臂部10、11的前端側的重量變化，因此可以進行微調，將壓電振動片5的頻率收斂在標稱頻率的既定范圍內。此時，由于本實施方式的對準標記35、36形成于不與振動臂部10、11重疊的位置，因此對準標記35、36不會與激光干擾。然后進行小片化工序(S90)，將接合的圓片接合體60沿著切斷線M (壓電振動器I的形成區(qū)域)進行切斷。之后，進行內部的電特性檢查(S100)。具體而言，測定壓電振動器I的諧振頻率、諧振電阻值、驅動電平特性(諧振頻率及諧振電阻值的激振功率相關性)等并進行檢查。另夕卜，還一并檢查絕緣電阻特性等。最后，進行壓電振動器I的外觀檢查，最終檢查尺寸或品質等。如上所述，壓電振動器I完成。這樣，在本實施方式中，其結構為利用掩模濺射法在基底基板2上形成迂回電極27、28，與這些迂回電極27、28分開形成用于進行凸點B的對準的對準標記35、36。根據(jù)該結構，通過與迂回電極27、28分開形成對準標記35、36，與在迂回電極27、28—體形成對準標記(對準部215)的以往的結構相比，即使是比較簡單的形狀，也容易識別對準標記35、36的位置(中心位置)。S卩，在利用掩模濺射法來形成對準標記35、36的情況下，即使在假設產生若干圖案模糊的情況下，也容易識別對準標記35、36。所以，能夠將基于對準標記35、36的位置形成的凸點B進行高精度定位。其結果是，能夠使壓電振動片5與迂回電極27、28可靠地導通。另外，與以往的利用光刻技術來形成迂回電極27、28的情況相比，能夠力圖削減制造工時數(shù)，提高制造效率。并且，通過基于多個(本實施方式中為2個)對準標記35、36的位置來進行凸點B的對準，能夠進行更高精度的定位。此處，在迂回電極形成工序(S38)中，通過將對準標記35、36與迂回電極27、28由同一材料，且在同一工序一并形成，能夠容易維持迂回電極27、28與對準標記35、36的相對位置。另外，通過一并形成迂回電極27、28與對準標記35、36，能夠力圖削減制造工時數(shù)，力圖進一步提聞制造效率。并且，由于迂回電極27、28用與對準標記35、36用的掩模材料一體作成即可，因此能夠力圖低成本化。另外，通過在基底基板用圓片40的基底基板2的形成區(qū)域分別形成對準標記35、36，能夠與各基底基板2的迂回電極27、28對應地，進行更高精度的定位。而且，通過使對準標記35、36的俯視形狀為圓形，能夠容易從對準標記35、36的輪廓算出中心位置。而且，由于在本實施方式中包括上述的封裝件4，因此能夠提供壓電振動片5與迂回電極27、28的導通性優(yōu)良的、可靠性較高的壓電振動器I。(振蕩器)接下來，參照圖15說明本發(fā)明所涉及的振蕩器的一個實施方式。本實施方式的振蕩器100如圖15所示，將壓電振動器I作為與集成電路101電連接的振子而構成。該振蕩器100包括安裝有電容器等電子元器件102的基板103。在基板103安裝有振蕩器用的上述的集成電路101，在該集成電路101的附近安裝有壓電振動器I的壓電振動片5。這些電子元器件102、集成電路101及壓電振動器I分別由未圖示的布線圖案電連接。另外，各構成器件由未圖示的樹脂模制。在這樣構成的振蕩器100中，若對壓電振動器I施加電壓，則該壓電振動器I內的壓電振動片5會振動。該振動利用壓電振動片5所具有的壓電特性而轉換為電信號，作為電信號輸入到集成電路101。輸入的電信號被集成電路101進行各種處理，作為頻率信號輸出。據(jù)此，壓電振動器I作為振子起作用。另外，根據(jù)要求選擇性地設定集成電路101的結構，例如RTC(實時時鐘)模塊等，除鐘用單功能振蕩器等之外，可以附加控制該設備或外部設備的動作日或時刻，提供時刻或日歷等功能。如上所述，根據(jù)本實施方式的振蕩器100，由于包括上述的壓電振動器1，因此能夠提供特性及可靠性優(yōu)良的振蕩器100。并且除此之外，可以得到長期穩(wěn)定的高精度的頻率信號。(電子設備)接下來，參照圖16說明本發(fā)明所涉及的電子設備的一個實施方式。另外，作為電子設備，以具有上述的壓電振動器I的便攜信息設備110為例進行說明。首先，本實施方式的便攜信息設備110例如以便攜電話為代表，將現(xiàn)有技術的手表進行了發(fā)展、改良。外觀類似于手表，在相當于字符盤的部分配置液晶顯示器，可以使當前的時刻等顯示在該畫面上。另外，在用作通信機時，從手腕取下，利用在表帶 的內側部分內置的揚聲器及麥克風，可以進行與現(xiàn)有技術的便攜電話同樣的通信。然而，與現(xiàn)有的便攜電話比較，格外小型化及輕量化。(便攜信息設備)
接下來，說明本實施方式的便攜信息設備110的結構。該便攜信息設備110如圖16所示，包括壓電振動器I、以及用于提供電力的電源部111。電源部111例如由鋰二次電池制成。在該電源部111并聯(lián)連接有進行各種控制的控制部112、進行時刻等計數(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、以及檢測各功能部的電壓的電壓檢測部116。而且，利用電源部111向各功能部提供電力。
控制部112控制各功能部并進行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當前時刻的計測或顯示等系統(tǒng)整體的動作控制。另外，控制部112包括預先寫入有程序的ROM、讀出寫入在該ROM的程序并執(zhí)行的CPU、以及作為該CPU的工件區(qū)域使用的RAM等。計時部113包括內置有振蕩電路、寄存器電路、計數(shù)器電路及接口電路等的集成電路；以及壓電振動器I。若對壓電振動器I施加電壓則壓電振動片5會振動，該振動利用石英所具有的壓電特性而被轉換為電信號，作為電信號輸入到振蕩電路。振蕩電路的輸出被二值化，由寄存器電路與計數(shù)器電路計數(shù)。然后，經由接口電路，與控制部112進行信號的收發(fā)，在顯示部115顯示當前時刻或當前日期或者日歷信息等。通信部114具有與現(xiàn)有的便攜電話相同的功能，包括無線電部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以及呼叫控制存儲器部124。無線電部117通過天線125與基站進行聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的收發(fā)的交換。聲音處理部118對從無線電部117或者放大部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或者聲音輸入輸出部121輸入的信號放大到既定的電平。聲音輸入輸出部121由揚聲器或麥克風等構成，將來電音或受話音擴聲，或攏音。另外，來電音發(fā)生部123根據(jù)來自基站的呼叫而生成來電音。切換部119僅在來電時，將與聲音處理部118連接的放大部120切換至來電音發(fā)生部123，從而在來電音發(fā)生部123生成的來電音經由放大部120輸出至聲音輸入輸出部121。另外，呼叫控制存儲器部124存儲通信的發(fā)出到達呼叫控制所涉及的程序。另外，電話號碼輸入部122例如包括O至9的號碼鍵及其他鍵，通過按下這些號碼鍵等，輸入通話對方的電話號碼等。在利用電源部111對控制部112等各功能部施加的電壓低于既定值時，電壓檢測部116檢測其電壓下降并通知給控制部112。此時的既定的電壓值是作為用于使通信部114穩(wěn)定動作所需的最低限的電壓而預先設定的值，例如為3V左右。從電壓檢測部116接收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。特別是必須要停止耗電功率較大的無線電部117的動作。再有，在顯示部115顯示通信部114由于電池余量不足而不能使用這一內容。S卩，利用電壓檢測部116與控制部112禁止通信部114的動作，可以將其內容顯示在顯示部115。該顯示可以是字符消息，作為更直觀的顯示，也可以在顯示于顯示部115的顯示面的上部的電話圖標加上“ X (叉)”標記。另外，通過包括可以將通信部114的功能所涉及的部分的電源選擇性地截斷的電源截斷部126，可以更可靠地停止通信部114的功能。如上所述，根據(jù)本實施方式的便攜信息設備110，由于包括上述的壓電振動器1，因此能夠提供特性及可靠性優(yōu)良的便攜信息設備110。并且除此之外，可以顯示長期穩(wěn)定的高精度的時鐘信息。(電波鐘)接下來，參照圖17說明本發(fā)明所涉及的電波鐘的一個實施方式。本實施方式的電波鐘130如圖17所示，包括與濾波部131電連接的壓電振動器I，具有接收含有鐘信息的標準電波，自動修正至準確的時刻并顯示的功能。在日本國內，在福島縣(40kHz)與佐賀縣(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或者60kHz這樣的長波由于兼有在地表傳播的性質和在電離層與地表邊反射邊傳播的性質，因此傳播范圍較寬，由上述的2個發(fā)送站就覆蓋了日本國內全境。 下面，詳細說明電波鐘130的功能結構。天線132接收40kHz或者60kHz的長波標準電波。長波標準電波是對稱為定時碼的時刻信息實施AM調制成為40kHz或者60kHz的載波。接收的長波的標準電波被放大器133放大，被具有多個壓電振動器I的濾波部131濾波、調諧。本實施方式的壓電振動器I分別包括具有與上述的載波相同的40kHz和60kHz的諧振頻率的石英振子部138、139。再有，被濾波的既定頻率的信號被檢波、整流電路134檢波并解調。接下來，通過波形整形電路135取出定時碼，由CPU136進行計數(shù)。在CPU136中讀取當前的年、累積日、星期、時刻等信息。讀取的信息由RTC137反映，顯示準確的時刻信息。由于載波是40kHz或者60kHz，因此石英振子部138、139優(yōu)選的是具有上述的音叉型的構造的振動器。另外，上述說明以日本國內為例進行表示，但長波的標準電波的頻率在海外不同。例如，在德國使用77. 5KHz的標準電波。因此，在將能對應海外的電波鐘130裝入便攜式設備時，還需要與日本的情況不同頻率的壓電振動器I。如上所述，根據(jù)本實施方式的電波鐘130，由于包括上述的壓電振動器1，因此能夠提供特性及可靠性優(yōu)良的電波鐘130。并且除此之外，可以長期穩(wěn)定地高精度對時刻進行計數(shù)。此外，本發(fā)明的技術范圍不限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明內容的范圍內能夠進行各種變更。例如，在上述的實施方式中，使用本發(fā)明所涉及的封裝件的制造方法，在封裝件的內部封入壓電振動片來制造壓電振動器，但也可以在封裝件的內部封入壓電振動片以外的石英板，來制造壓電振動器以外的器件。另外，在上述的實施方式中，以使用了音叉型的壓電振動片的壓電振動器為例說明了本發(fā)明的封裝件的制造方法，但不限于此，例如本發(fā)明也可以適用于使用了 AT切割型的壓電振動片(厚度滑移振動片)的壓電振動器等。另外，在上述的實施方式中，說明了在貫通孔21、22內配置從基臺部38豎直設置的金屬銷37，之后通過對基臺部38進行研磨而去除，形成貫通電極7、8的情況，但不限于此。例如，也可以是貫通孔21、22為有底的凹部，將圓柱狀的金屬銷配置在凹部內來形成貫通電極。但是，在金屬銷不會傾倒并能夠配置在貫通孔內這點，本實施方式是有優(yōu)勢的。并且，在上述的實施方式中，說明了在壓電振動器I的制造工序中，在與基底基板用圓片40的各基底基板2對應的位置分別形成對準標記35、36的情況，但不限于此。即，在基底基板用圓片40的任意位置形成對準標記即可。在這種情況下，在基底基板用圓片40的基底基板2的形成區(qū)域的外側形成對準標記即可。另外，對準標記35、36的形狀不限于矩形或圓形，可以是十字形等進行適當設計變更。并且,也可以在不同工序形 成迂回電極27、28和對準標記35、36。
權利要求
1.一種石英器件，其中包括 接合片，接合有多個圓片的圓片接合體在每個器件形成區(qū)域小片化而成；以及 空腔，形成于所述接合片內，能封入石英板， 其特征在于，包括 電極圖案，形成于所述多個圓片中的第一圓片的所述器件形成區(qū)域上；以及 凸點，用于將所述石英板安裝在所述電極圖案上， 在所述第一圓片上，用于進行所述凸點的對位的對準標記與所述電極圖案分開形成。
2.如權利要求I所述的石英器件，其特征在于 所述對準標記在所述第一圓片的所述器件形成區(qū)域分別形成。
3.如權利要求I或2所述的石英器件，其特征在于 所述對準標記至少形成2個以上。
4.一種石英器件的制造方法，所述石英器件包括 接合片，接合有多個圓片的圓片接合體在每個器件形成區(qū)域小片化而成；以及 空腔，形成于所述接合片內，能封入石英板， 所述石英器件的制造方法的特征在于，所述石英器件包括 電極圖案，形成于所述多個圓片中的第一圓片的石英器件形成區(qū)域上；以及 凸點，用于將所述石英板安裝在所述電極圖案上， 所述石英器件的制造方法具有 電極圖案形成工序，將在相當于所述電極圖案的區(qū)域具有第一開口部的掩模材料設置在所述第一圓片上，用濺射法來形成所述電極圖案； 對準標記形成工序，將用于在所述第一圓片上進行所述凸點的對位的對準標記與所述電極圖案分開形成； 凸點形成工序，基于所述對準標記的位置在所述電極圖案上形成所述凸點；以及 裝配工序，經由所述凸點將所述石英板安裝在所述電極圖案上。
5.如權利要求4所述的石英器件的制造方法，其特征在于 所述掩模材料在相當于所述對準標記的區(qū)域具有第二開口部， 用濺射法在同一工序進行所述電極圖案形成工序和所述對準標記形成工序。
6.如權利要求4或5所述的石英器件的制造方法，其特征在于 在所述對準標記形成工序中，與所述第一圓片的所述器件形成區(qū)域分別對應地形成所述對準標記。
7.—種壓電振動器,其特征在于 在從權利要求I到3中任一項所述的石英器件的所述空腔內，氣密密封有壓電振動片作為所述石英板。
8.一種振蕩器，其特征在于 權利要求7所述的所述壓電振動器作為振子與集成電路電連接。
9.一種電子設備,其特征在于 權利要求7所述的所述壓電振動器與計時部電連接。
10.一種電波鐘，其特征在于 權利要求7所述的所述壓電振動器與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種石英器件、石英器件的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備以及電波鐘，其能力圖削減制造工時數(shù)，并將電極圖案與凸點高精度定位。其特征在于，包括形成于基底基板(2)上的迂回電極(27、28)；以及用于將壓電振動片(5)安裝在迂回電極(27、28)的凸點B，在基底基板(2)上，用于進行凸點(B)的對位的對準標記(35、36)與迂回電極(27、28)分開形成。
文檔編號H03H9/19GK102638241SQ20121004035
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權日2011年2月14日
發(fā)明者荒武潔 申請人:精工電子有限公司