(57)【要約】  この圧電振動子は、互いに接合され、間にキャビティが形成されたベース基板及びリッド基板と前記キャビティ内で前記ベース基板上にマウントされた圧電振動片と前記ベース基板の下面に形成された外部電極と前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記圧電振動片と前記外部電極とを導通させる貫通電極とを備えている。前記貫通電極は、ピンを有する成形型によるプレス成形によって形成され、テーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まった断面テーパー状の貫通孔と前記貫通孔内に充填された後に硬化された導電ペーストとを備えている。
2010023733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されたベース基板とリッド基板と間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、
下型と、下型に向けて突出すると共にテーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まった断面テーパー状のピンを有する上型とからなる成形型を用意した後、下型と上型との間に前記ベース基板用ウエハをセットするセット工程と
前記ベース基板用ウエハを所定温度に加熱して軟化させた状態で前記下型と前記上型とでプレス成形し、前記ピンを利用してベース基板用ウエハに貫通孔を形成するプレス工程と
前記ベース基板用ウエハを冷却固化させた後、前記貫通孔内に導電ペーストを埋め込んで貫通孔を塞いだ後、導電ペーストを所定の温度で焼成して硬化させることで断面テーパー状の貫通電極を形成する焼成工程と
前記貫通電極に対して導通するように、前記ベース基板用ウエハの上面に前記圧電振動片を接合するマウント工程と
前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と
前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に対して導通するように外部電極を形成する外部電極形成工程と
接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程とを備えている
ことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
互いに接合され、間にキャビティが形成されたベース基板及びリッド基板と
前記キャビティ内で前記ベース基板上にマウントされた圧電振動片と
前記ベース基板の下面に形成された外部電極と
前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記圧電振動片と前記外部電極とを導通させる貫通電極と
を備え、
前記貫通電極は、ピンを有する成形型によるプレス成形によって形成され、テーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まった断面テーパー状の貫通孔と前記貫通孔内に充填された後に硬化された導電ペーストとを備えている
ことを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されている
ことを特徴とする発振器。
【請求項４】
請求項１に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されている
ことを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合された２枚の基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された表面実装型（ＳＭＤ）の圧電振動子と、この圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法と、圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子としては、一般的に圧電振動片が形成された圧電基板を、ベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプのものが知られている。この場合、圧電振動子は、ベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ（密閉室）内に収納されている。また、近年では、上述した３層構造タイプのものではなく、２層構造タイプのものも開発されている。【０００３】
このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることで２層構造になっており、両基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が収納されている。
この２層構造タイプの圧電振動子は、３層構造のものに比べて薄型化を図ることができる等の点において優れており、好適に使用されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース基板を貫通するように形成された導電部材を利用して、圧電振動片とベース基板に形成された外部電極とを導通させた圧電振動子が知られている（特許文献１及び特許文献２参照)。【０００４】
この圧電振動子２００は、図２６及び図２７に示すように、接合膜２０７を介して互いに陽極接合されたベース基板２０１及びリッド基板２０２と、両基板２０１、２０２の間に形成されたキャビティＣ内に封止された圧電振動片２０３と、を備えている。
圧電振動片２０３は、例えば音叉型の振動片であって、キャビティＣ内においてベース基板２０１の上面に導電性接着剤Ｅを介してマウントされている。ベース基板２０１及びリッド基板２０２は、例えばセラミックやガラス等からなる絶縁基板である。両基板２０１、２０２のうちベース基板２０１には、基板２０１を貫通する貫通孔２０４が形成されている。そして、この貫通孔２０４内には、貫通孔２０４を塞ぐように導電部材２０５が埋め込まれている。この導電部材２０５は、ベース基板２０１の下面に形成された外部電極２０６に電気的に接続されていると共に、キャビティＣ内にマウントされている圧電振動片２０３に電気的に接続されている。【０００５】
ところで、上述した２層構造タイプの圧電振動子において、導電部材は、導電ペースト（ＡｇペーストやＡｕ−Ｓｎペースト等）を貫通孔内に充填することで形成されている。この際、貫通孔を確実に塞いでキャビティ内の気密を維持すると共に、圧電振動片と外部電極とを導通させて確実な導通性を確保するためにも、導電ペーストを安定して貫通孔内に充填させる必要がある。
そのためには、貫通孔の形成が非常に重要な作業とされている。【０００６】
一般的に貫通孔を形成する方法としては、ドリルを利用して機械的に穴あけを行う方法や、レーザ光を照射して穴あけを行う方法や、サンドブラスト法を利用して穴あけを行う方法等が知られている。
しかしながら、ドリルを利用して貫通孔を形成する場合には、ドリルの状態（切れ味等）によって貫通孔の形成具合が左右されてしまうので、品質にばらつきが生じ易かった。また、内周面が粗れ易く、平坦な面に仕上げることが困難であった。そのため、導電ペーストを安定して充填することが難しいうえ、気密の信頼性に劣るものであった。しかも、貫通孔は、通常ウエハの段階で複数形成されるものであるので、ドリルを利用する場合には非常に時間がかかってしまい効率的ではなかった。【０００７】
また、レーザ光を利用して貫通孔を形成する場合には、レーザ光の影響を受けて内周面に加工変質層が生じてしまうので好ましい方法ではない。
また、サンドブラスト法を利用して貫通孔を形成する場合には、製法上どうしても内周面が粗れ易く、平坦な面に仕上げることが困難であった。そのため、導電ペーストを安定して充填することが難しいうえ、気密の信頼性に劣るものであった。【０００８】
ここで、貫通孔を形成する別の方法として、特許文献１にも記載されているように、ベース基板を加熱しながら成形型を利用してプレス成形することで貫通孔を形成する方法も知られている。この方法によれば、一度に効率良く、均一な品質で貫通孔を形成することができるうえ、内周面を平坦な面に仕上げることができる。従って、導電ペーストを安定して充填できると共に、気密の信頼性も確保することができる。
よって、この方法は、上述した他の方法に比べて貫通孔の形成に優れている。
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、プレス成形で貫通孔を形成する方法には、まだ以下の課題が残されていた。
まず、プレス成形後、成形型とベース基板とを分離させる際に、貫通孔を形成するための成形型のピンが抜け難く、ピンが変形或いは折れてしまう可能性があった。また、ピンが抜け難いため、貫通孔側に負荷がかかってしまい貫通孔の内周面に傷が付く等の品質低下を引き起こす可能性もあった。【００１０】
また、成形型のピンは、プレスし易くするため先端に向けて漸次縮径するテーパー状に形成されているため、貫通孔もテーパー状に形成される。よって、貫通孔は、ストレートの場合に比べて開口の径がどうしても大きくなり易い。従って、貫通電極自体を小型化することが難しい。
ところが、近年の電子機器の小型化に伴って、これら各種の電子機器に搭載される圧電振動子に関しても今後に向けてさらなる小型化が求められている。しかしながら、貫通電極自体の小型化が難しくなってしまうと、圧電振動子のサイズをより小型化にすることが難しくなってしまうので、上述したニーズに応えることができなかった。【００１１】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、成形型のピンに何ら影響を与えることなくプレス成形により製造可能であると共に、気密性が高く小型化が図られた貫通電極を有する圧電振動子を提供することである。
また、この圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計と、圧電振動子を製造する製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに接合されたベース基板とリッド基板と間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、下型と、下型に向けて突出すると共にテーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まった断面テーパー状のピンを有する上型とからなる成形型を用意した後、下型と上型との間に前記ベース基板用ウエハをセットするセット工程と前記ベース基板用ウエハを所定温度に加熱して軟化させた状態で前記下型と前記上型とでプレス成形し、前記ピンを利用してベース基板用ウエハに貫通孔を形成するプレス工程と前記ベース基板用ウエハを冷却固化させた後、前記貫通孔内に導電ペーストを埋め込んで貫通孔を塞いだ後、導電ペーストを所定の温度で焼成して硬化させることで断面テーパー状の貫通電極を形成する焼成工程と前記貫通電極に対して導通するように、前記ベース基板用ウエハの上面に前記圧電振動片を接合するマウント工程と前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に対して導通するように外部電極を形成する外部電極形成工程と接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程とを備えている。【００１３】
上記製造方法によれば、まず、セット工程、プレス工程及び焼成工程を行って、ベース基板用ウエアに貫通電極を形成する。各工程について、詳細に説明する。【００１４】
はじめに、下型と、下側に向けて突出するピンを有する上型とからなる成形型を用意する。この際、上型のピンは、先端に向かうに連れて漸次径が縮径する断面テーパー状であると共に、テーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まったものである。そして、下型と上型との間にベース基板用ウエハをセットする。このセット工程が終了した後、ベース基板用ウエハを所定温度に加熱して軟化させた状態で、ベース基板用ウエハを下型と上型とでプレス成形する。これにより、上型のピンを利用してベース基板用ウエハに断面テーパー状の貫通孔を形成することができる。このプレス工程が終了した後、ベース基板用ウエハを冷却固化させ、その後、下型及び上型を取り外す。そして、ベース基板用ウエアの貫通孔内に導電ペーストを充填して貫通孔を塞ぐ。そして、埋め込んだ導電ペーストを所定の温度で焼成して硬化させる。この焼成工程を行うことで、ベース基板用ウエハを貫通する断面テーパー状の貫通電極を形成することができる。【００１５】
続いて、貫通電極を形成した後、ベース基板用ウエハの上面に貫通電極に対して導通するように圧電振動片を接合するマウント工程を行う。この工程が終了した後、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを重ね合わせる。これにより、圧電振動片は、両ウエハの間に形成されたキャビティ内に収納された状態となる。そして、重ね合わせた両ウエハを接合する。この工程を行うことで、両ウエハが強固に密着するので、圧電振動片をキャビティ内に封止することができる。【００１６】
続いて、ベース基板用ウエハの下面に、貫通電極に導通するように外部電極を形成する外部電極形成工程を行う。この工程により、圧電振動片は、貫通電極を介して外部電極と導通する。よって、外部電極を利用して、キャビティ内に封止された圧電振動片を作動させることができる。最後に、接合されたベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハを切断して、複数の圧電振動子を小片化する切断工程を行う。
その結果、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子を一度に複数製造することができる。【００１７】
特に、下型及び上型からなる成形型によるプレス成形で貫通孔を形成するので、一度に効率良く、均一な品質で貫通孔を形成することができる。しかも、貫通孔の内周面を平坦な面に仕上げることができるので、導電ペーストを安定して充填できるうえ貫通電極の気密性を高めることができる。
しかも、上型のピンは、テーパー角度が１５°以上あるので、貫通孔も同様にテーパー角度が１５°以上となる。よって、ベース基板用ウエハを冷却固化させた後、下型及び上型を取り外す際に、ピンを引っ掛けることなく容易に抜くことができる。そのため、ピンに無理な力が加わって、変形したり折れたりしてしまうことを未然に防止することができる。また、ピンを引っ掛けることなく抜くことができるので、貫通孔の内周面に傷等が付き難い。よって、貫通孔の品質を高めることができると共に、気密性を従来よりも高めることができる。そのため、圧電振動片の作動の信頼性を高めることができる。【００１８】
更に、上型のピンは、テーパー角度が２０°以下であるので、貫通孔も同様にテーパー角度が２０°以下となる。よって、ベース基板用ウエハの上面側に露出する開口の径と、下面側に露出する開口の径との差を極力小さくすることができる。よって、貫通電極自体の小型化を図ることができる。従って、圧電振動子自体のサイズを従来よりも小型化することができる。【００１９】
（２）また、本発明に係る圧電振動子は、互いに接合され、間にキャビティが形成されたベース基板及びリッド基板と前記キャビティ内で前記ベース基板上にマウントされた圧電振動片と前記ベース基板の下面に形成された外部電極と前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記圧電振動片と前記外部電極とを導通させる貫通電極とを備え、前記貫通電極が、ピンを有する成形型によるプレス成形によって形成され、テーパー角度が１５°以上２０°以下の範囲内に収まった断面テーパー状の貫通孔と貫通孔内に充填された後に硬化された導電ペーストとを備えている。【００２０】
上記圧電振動子によれば、上記（１）に記載の圧電振動子の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。【００２１】
（３）また、本発明に係る発振器は、上記（２）に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されている。【００２２】
（４）また、本発明に係る電子機器は、上記（２）に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている。【００２３】
（５）また、本発明に係る電波時計は、上記（２）に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されている。【００２４】
上記発振器、電子機器及び電波時計によれば、作動の信頼性が向上して高品質化が図られているうえ小型化されている圧電振動子を備えているので、同様に高品質化及び小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る圧電振動子によれば、従来よりも気密性が高く、小型化が図られた貫通電極を有しているので、作動の信頼性が向上して高品質化を図ることができるうえ、小型化を図ることができる。【００２６】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、成形型のピンに何ら影響を与えることなく、プレス成形で一度に均一な品質で貫通孔を形成できるので、従来よりも効率良く製造することができる。従って、低コスト化に繋げることもできる。【００２７】
また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、同様に高品質化及び小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示す図であって、圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図３】図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図４は、図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】図５は、図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。
【図６】図６は、図５に示す圧電振動片の下面図である。
【図７】図７は、図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図８】図８は、図３に示す貫通電極の元となる導電ペーストの拡大図である。
【図９】図９は、図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに凹部を形成した状態を示す図である。
【図１１】図１１は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハを下型と上型との間にセットした状態を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す状態の後、ベース基板用ウエハを下型と上型とでプレスした状態を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す状態の後、ベース基板用ウエハに一対のスルーホールを形成した状態を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す状態の後、スルーホール内に導電ペーストを充填し、その後、焼成することで貫通電極を形成した状態を示す図である。
【図１６】図１６は、焼成によって導電ペーストの体積が減少した状態を示す図である。
【図１７】図１７は、減少した導電ペーストの分だけベース基板用ウエハの両面を研磨加工している状態を示す図である。
【図１８】図１８は、研磨加工した後の状態を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。
【図２１】図２１は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態を示す図であって、発振器の構成図である。
【図２３】図２３は、本発明の一実施形態を示す図であって、電子機器の構成図である。
【図２４】図２４は、本発明の一実施形態を示す図であって、電波時計の構成図である。
【図２５】図２５は、本発明に係る圧電振動子の製造方法の変形例を示す工程図である。
【図２６】図２６は、従来の圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図２７】図２７は、図２６に示す圧電振動子の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｃ  キャビティ
Ｐ  導電ペースト
θ  テーパー角度
１  圧電振動子
２  ベース基板
３  リッド基板
４  圧電振動片
２０  スルーホール（貫通孔）
２１  貫通電極
２４  外部電極
３１  下型
３２  上型
３３  上型のピン
３０  成形型
４０  ベース基板用ウエハ
５０  リッド基板用ウエハ
１０１  発振器の集積回路
１００  発振器
１１３  電子機器の計時部
１１０  携帯情報機器（電子機器）
１３１  電波時計のフィルタ部
１３０  電波時計
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る一実施形態を、図１から図２１を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が収納された表面実装型の圧電振動子１である。
なお、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１３、引き出し電極１６、マウント電極１４及び重り金属膜１７の図示を省略している。【００３１】
圧電振動片４は、図５から図７に示すように、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、この一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる励振電極１３と、この励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１４とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、振動腕部１０、１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１５を備えている。この溝部１５は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。【００３２】
上記励振電極１３は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１０、１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、図７に示すように、一方の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１５上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、他方の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１５上とに主に形成されている。【００３３】
励振電極１３は、図５及び図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１６を介してマウント電極１４に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１４を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１３、マウント電極１４及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。【００３４】
一対の振動腕部１０、１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜１７が被膜されている。なお、この重り金属膜１７は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜１７ａと、微小に調整する際に使用される微調膜１７ｂとに分かれている。これら粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。【００３５】
このように構成された圧電振動片４は、図２から図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、後述する引き回し電極２３上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１４がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１４と引き回し電極２３とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。【００３６】
上記リッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１、図３及び図４に示すように、板状に形成されている。そして、リッド基板３の下面側（ベース基板２が接合される接合面側）には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部３ａである。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。【００３７】
上記ベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１から図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板２には、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール（貫通孔）２０が形成されている。この際、一対のスルーホール２０は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール２０が位置し、振動腕部１１の先端側に他方のスルーホール２０が位置するように形成されている。【００３８】
本実施形態のスルーホール２０は、後述するピン３３を有する成形型３０によるプレス成形によって形成されたものであり、図３に示すように、ベース基板２の下面に向かって漸次径が拡径する断面テーパー状に形成されている。この際、テーパー角度θは、１５°以上２０°以下の範囲内に収まった状態となっている。【００３９】
これら一対のスルーホール２０には、スルーホール２０を埋めるように形成された一対の貫通電極２１が形成されている。これら貫通電極２１は、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだ図８に示す導電ペーストＰの硬化によって形成されたものであり、スルーホール２０を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極２４と引き回し電極２３とを導通させる役割を担っている。
なお、導電ペーストＰは、複数の金属微粒子Ｐ１が互いに接触し合っていることで、電気導通性が確保されている。【００４０】
ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、図１から図４に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜２２と、一対の引き回し電極２３とがパターニングされている。このうち接合膜２２は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２２の周縁に沿って形成されている。
一対の引き回し電極２３は、一対の貫通電極２１と圧電振動片４の一対のマウント電極１４とをそれぞれ電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、図２及び図４に示すように、一方の引き回し電極２３は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極２１の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極２３は、一方の引き回し電極２３に隣接した位置から、振動腕部１１に沿って振動腕部１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極２１の真上に位置するように形成されている。【００４１】
そして、これら一対の引き回し電極２３上にバンプＢが形成されており、バンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、圧電振動片４は、バンプＢ及び引き回し電極２３を介して貫通電極２１に導通するようになっている。
また、ベース基板２の下面には、図１、図３及び図４に示すように、貫通電極２１に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２４が形成されている。その結果、圧電振動片４は、貫通電極２１を介して外部電極２４に導通している。【００４２】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極２４に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の励振電極１３に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０、１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０、１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。【００４３】
次に、上述した圧電振動子１１を、図９に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。【００４４】
はじめに、圧電振動片作製工程を行って図５から図７に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１３、引き出し電極１６、マウント電極１４及び重り金属膜１７を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製することができる。【００４５】
圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜１７の粗調膜１７ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。これにより、目標とする公称周波数よりも若干広い範囲に周波数を収めることができる。なお、共振周波数をより高精度に調整して、周波数を最終的に公称周波数の範囲内に追い込む微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。【００４６】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、図１０に示すように、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、行列方向にキャビティＣ用の凹部３ａを複数形成する凹部３ａ形成工程を行う（Ｓ２２）。【００４７】
この際、リッド基板用ウエハ５０をエッチング加工することで、凹部３ａを形成しても構わない。また、治具を利用して、リッド基板用ウエハ５０を加熱しながら上下からプレスすることで、凹部３ａを形成しても構わない。更には、リッド基板用ウエハ５０上の必要箇所にガラスペーストをスクリーン印刷することで、凹部３ａを形成しても構わない。いずれの方法であっても構わない。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。【００４８】
次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。次いで、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対の貫通電極２１を複数形成する貫通電極形成工程（Ｓ３２）を行う。【００４９】
この貫通電極形成工程は、セット工程（Ｓ３２ａ）、プレス工程（Ｓ３２ｂ）及び焼成工程（Ｓ３２ｃ）からなる工程である。これら各工程について、詳細に説明する。
はじめに、図１１に示すように、下型３１と、下型３１に向けて突出するピン３３を有する上型３２とからなる成形型３０を用意する。この際、上型３２のピン３３は、先端に向かうに連れて漸次径が縮径する断面テーパー状であると共に、テーパー角度θが１５°以上２０°以下の範囲に収まったものを用意する。なお、上型３２には、ピン３３とは別に、下型３１に設けられた位置決め孔３１ａ内に入り込む位置決めピン３２ａが取り付けられている。
成形型３０を用意した後、下型３１と上型３２との間にベース基板用ウエハ４０をセットする。この際、ベース基板用ウエハ４０に位置決めピン３２ａが挿通する挿通孔４０ａを開けておき、挿通孔４０ａが位置決め孔３１ａに対向するようにセットする。【００５０】
このセット工程（Ｓ３２ａ）が終了した後、全体を炉の中に入れてベース基板用ウエハ４０を所定温度（ガラス軟化点以上の温度）に加熱して軟化させる共に、図１２に示すように、下型３１と上型３２とでプレス成形する。これにより、上型３２のピン３３を利用してベース基板用ウエハ４０に断面テーパー状のスルーホール２０を形成することができる。しかも、この工程を行う際、上型３２の位置決め用ピン３３が、ベース基板用ウエハ４０の挿通孔４０ａを挿通すると共に下型３１の位置決め孔３１ａに入り込む。従って、下型３１と上型３２とベース基板用ウエハ４０とがそれぞれ確実に位置決めされるので、スルーホール２０を所望する位置に高精度に形成することができる。【００５１】
そして、上記プレス工程（Ｓ３２ｂ）が終了した後、ベース基板用ウエハ４０を冷却固化させ、その後、下型３１及び上型３２を取り外す。これにより、図１３及び図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０に一対のスルーホール２０を複数形成することができる。なお、図１３に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。また、スルーホール２０を形成する場合には、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ５０に形成した凹部３ａ内に収まるように形成する。しかも、一方のスルーホール２０が圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール２０が振動腕部１１の先端側に位置するように形成する。【００５２】
続いて、図１５に示すように、形成したスルーホール２０内に金属微粒子Ｐ１を含んだ導電ペーストＰを隙間なく充填してスルーホール２０を塞ぐ。続いて、埋め込んだペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程を行う。この焼成工程を行うことで、スルーホール２０の内周面に導電ペーストＰが強固に固着するので、断面テーパー状の貫通電極２１を形成することができる。この時点で、貫通電極形成工程が終了する。【００５３】
なお、硬化した導電ペーストＰは、焼成時に図示しない導電ペーストＰ内の有機物が蒸発してしまうので、図１６に示すように、充填時に比べて体積が減少してしまう。そのため、導電ペーストＰの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。
そこで、本実施形態では焼成後に、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０の両面をそれぞれ所定の厚みだけ研磨する研磨工程（Ｓ３３）を行う。この工程を行うことで、焼成によって硬化した導電ペーストＰの両面も同時に研磨できるので、凹んでしまった部分の周囲を削り取ることができる。つまり、導電ペーストＰの表面を平坦にすることができる。
よって、図１８に示すように、ベース基板用ウエハ４０の表面と、貫通電極２１の表面とをほぼ面一の状態にすることができる。【００５４】
続いて、ベース基板用ウエハ４０の上面に導電性材料をパターニングして、図１９及び図２０に示すように、接合膜２２を形成する接合膜形成工程（Ｓ３４）を行うと共に、一対の貫通電極２１にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極２３を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３５）。なお、図１９及び図２０に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。また、図２０では、接合膜２２の図示を省略している。
この工程を行うことにより、一方の貫通電極２１と一方の引き回し電極２３とが導通すると共に、他方の貫通電極２１と他方の引き回し電極２３とが導通した状態となる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。【００５５】
ところで、図９では、接合膜形成工程（Ｓ３４）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ３５）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ３５）の後に、接合膜形成工程（Ｓ３４）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。【００５６】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、貫通電極２１に対して導通するようにベース基板用ウエハ４０の上面に接合するマウント工程（Ｓ４０）を行う。具体的には、引き回し電極２３を介してベース基板用ウエハ４０の上面に圧電振動片４をバンプ接合する。まず、一対の引き回し電極２３上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置した後、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、マウント電極１４と引き回し電極２３とが電気的に接続された状態となる。よって、圧電振動片４は、貫通電極２１に対して導通した状態となる。
特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面から浮いた状態で支持される。【００５７】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ５０）。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ４０、５０を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片４が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０、５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。【００５８】
そして、重ね合わせた２枚のウエハ４０、５０を図示しない陽極接合装置に入れ、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程を行う（Ｓ６０）。具体的には、接合膜２２とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜２２とリッド基板用ウエハ５０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片４をキャビティＣ内に封止することができ、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した図２１に示すウエハ体６０を得ることができる。【００５９】
なお、図２１においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜２２の図示を省略している。なお、図２１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール２０は、貫通電極２１によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール２０を通じて損なわれることがない。【００６０】
そして、陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極２１にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２４を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ７０）。この工程により、圧電振動片４は、貫通電極２１を介して外部電極２４と導通する。よって、外部電極２４を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。【００６１】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ８０）。具体的に説明すると、外部電極２４に電圧を印加して圧電振動片４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜１７の微調膜１７ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０、１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。【００６２】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図２１に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された、図１に示す表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（Ｓ９０）を行って個々の圧電振動子１に小片化した後に、微調工程（Ｓ８０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ８０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので、より好ましい。【００６３】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。【００６４】
特に、本実施形態によれば、下型３１及び上型３２からなる成形型３０によるプレス成形でスルーホール２０を形成するので、一度に効率良く均一な品質でスルーホール２０を形成することができる。しかも、スルーホール２０の内周面を平坦な面に仕上げることができるので、導電ペーストＰを安定して充填できるうえ貫通電極２１の気密性を高めることができる。【００６５】
しかも、上型３２のピン３３は、テーパー角度θが１５°以上あるので、スルーホール２０も同様にテーパー角度θが１５°以上となる。よって、ベース基板用ウエハ４０を冷却固化させた後、下型３１及び上型３２を取り外す際に、ピン３３を引っ掛けることなく容易に抜くことができる。そのため、ピン３３に無理な力が加わって、変形したり折れたりしてしまうことを未然に防止することができる。また、ピン３３を引っ掛けることなく抜くことができるので、スルーホール２０の内周面に傷等が付き難い。よって、スルーホール２０の品質を高めることができると共に、気密性を従来よりも高めることができる。そのため、圧電振動片４の作動の信頼性を高めることができる。【００６６】
更に、上型３２のピン３３は、テーパー角度θが２０°以下であるので、スルーホール２０も同様にテーパー角度θが２０°以下となっている。よって、図３に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面側に露出する開口の径φＡと、下面側に露出する開口の径φＢとの差を極力小さくすることができる。よって、貫通電極２１自体の小型化を図ることができる。従って、圧電振動子１自体のサイズを従来よりも小型化することができる。【００６７】
上述したように、本実施形態の圧電振動子１によれば、従来よりも気密性が高く、小型化が図られた貫通電極２１を有しているので、作動の信頼性が向上して高品質化を図ることができるうえ、小型化を図ることができる。
また、圧電振動子１の製造方法によれば、成形型３０のピン３３に何ら影響を与えることなく、プレス成形で一度に均一な品質でスルーホール２０を形成できるので、従来よりも効率良く製造することができる。【００６８】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２３に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片４が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。【００６９】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。【００７０】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、高品質化及び小型化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に高品質化及び小型化することができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。【００７１】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２３を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。【００７２】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０は、図２３に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。【００７３】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。【００７４】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。【００７５】
通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。【００７６】
また、着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。【００７７】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。【００７８】
即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。【００７９】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、高品質化及び小型化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に高品質化及び小型化することができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。【００８０】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２４を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２４に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。【００８１】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。【００８２】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。【００８３】
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。【００８４】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、高品質化及び小型化された圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に高品質化及び小型化することができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。【００８５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。【００８６】
例えば、上記実施形態において、スルーホール２０を形成する際、図２５に示すようにプレス成形によってベース基板用ウエハ４０に一旦凹部７０を形成し、その後、ベース基板用ウエハ４０の両面を研磨加工することで、スルーホール２０を形成しても構わない。【００８７】
また、上記実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０、１１の両面に溝部１５が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１５がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１５を形成することで、一対の励振電極１３に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１３間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Crystal Impedance）をさらに低くすることができ、圧電振動片４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１５を形成する方が好ましい。【００８８】
また、上記実施形態では、音叉型の圧電振動片４を例に挙げて説明したが、音叉型に限られるものではない。例えば、厚み滑り振動片としても構わない。【００８９】
また、上記実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを接合膜２２を介して陽極接合したが、陽極接合に限定されるものではない。但し、陽極接合することで、両基板２、３を強固に接合できるので好ましい。【００９０】
また、上記実施形態では、圧電振動片４をバンプ接合したが、バンプ接合に限定されるものではない。例えば、導電性接着剤により圧電振動片４を接合しても構わない。但し、バンプ接合することで、圧電振動片４をベース基板２上から浮かすことができ、振動に必要な最低限の振動ギャップを自然と確保することができる。よって、この点において、バンプ接合することが好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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