(57)【要約】  この圧電振動子の製造方法は、２枚のウエハの少なくともいずれか一方にキャビティ用の凹部を形成するキャビティ形成工程と、両ウエハの接合面に接合電極膜を形成する接合電極膜形成工程と、キャビティ内に一対のマウントパターンを形成するマウントパターン形成工程と、キャビティ内に一対の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、キャビティ内に前記パターンと電気的に接続された一対の貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、前記パターンと圧電振動片とを電気的に接続するマウント工程と、両ウエハを重ね合わせてゲッター材を収納する重ね合わせ工程と、両ウエハを陽極接合してウエハ体を作製する接合工程と、直列共振抵抗値を計測しながらキャビティ内の真空度を調整するゲッタリング工程と、ウエハ体を個々に切断する切断工程と、を備える。
2009072358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに陽極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、一対の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極を有する圧電振動片が封止された圧電振動子を、一度に複数個製造する圧電振動子の製造方法であって、
ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとのうち少なくともいずれか一方に、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成するキャビティ形成工程と；
前記両ウエハのうち少なくともいずれか一方の接合面に接合電極膜を形成する接合電極膜形成工程と；
前記キャビティが複数形成された際、各キャビティ内にそれぞれ収まるように前記ベース基板用ウエハに一対のマウントパターンを複数形成するマウントパターン形成工程と；
前記キャビティが複数形成された際、各キャビティ内と外部とがそれぞれ連通するように、前記ベース基板用ウエハに一対の貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程と；
導電性材料により前記一対の貫通孔を塞ぐと共に、前記キャビティが複数形成された際に各キャビティ内にそれぞれ収まった状態で前記一対のマウントパターンに対してそれぞれ電気的に接続されるように、前記ベース基板用ウエハ上に導電性材料の一部をパターニングして一対の貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；
前記各工程が終了した後、前記一対のマウントパターンに対して前記一対のマウント電極を重ね合わせるように、複数の前記圧電振動片をマウントするマウント工程と；
前記マウント工程後、前記両ウエハを重ね合わせて前記圧電振動片を前記キャビティ内に収納すると共に、加熱されることで酸素を吸収するゲッター材を前記キャビティ内に収まるように形成する重ね合わせ工程と；
前記重ね合わせ工程後、前記接合電極膜を利用して前記両ウエハを陽極接合し、圧電振動子用ウエハ体を作製する接合工程と；
前記接合工程後、前記一対の貫通電極を利用して前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片を振動させ、直列共振抵抗値を計測しながら前記ゲッター材を加熱してキャビティ内の真空度を調整するゲッタリング工程と；
全ての前記キャビティ内の真空度の調整が終了した後、前記圧電振動子用ウエハ体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；を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記重ね合わせ工程の際に、前記ゲッター材を、前記ベース基板用ウエハ又は前記リッド基板用ウエハのいずれか一方に形成されるように収納する。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記ゲッタリング工程の際に、前記ゲッター材を、前記ゲッター材が形成されているウエハ側からレーザ光によって加熱する。
【請求項４】
請求項１に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記ゲッタリング工程の際に、前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片の直列共振抵抗値を複数同時に計測する。
【請求項５】
請求項１に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記接合工程後で且つ前記切断工程の前に、前記一対の貫通電極を利用して前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片を振動させ、圧電振動片の周波数を計測しながら周波数調整する周波数調整工程を備える。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記周波数調整工程の際に、前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片の周波数を複数同時に計測する。
【請求項７】
請求項５に記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記ゲッタリング工程を、前記周波数調整工程より先に実施する。
【請求項８】
互いに陽極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、一対の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極を有する圧電振動片が封止された圧電振動子であって、
前記キャビティ内における前記ベース基板に形成され、前記一対のマウント電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、前記圧電振動片を支持する一対のマウントパターンと；
前記キャビティの周囲を囲んだ状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とのうち少なくともいずれか一方の接合面に形成された接合電極膜と；
前記キャビティ内と外部とが連通するように前記ベース基板に形成された一対の貫通孔と；
前記一対の貫通孔をそれぞれ塞ぐように設けられると共に、前記一対のマウントパターンに対してそれぞれ電気的に接続されるように前記キャビティ内における前記ベース基板上にパターニングされた一対の貫通電極と；
前記キャビティ内に封止され、加熱されることで前記キャビティ内の酸素を吸収するゲッター材と；を備えることを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項８に記載の圧電振動子であって、
前記ゲッター材は、前記ベース基板又は前記リッド基板のいずれか一方に形成されている。
【請求項１０】
請求項８又は９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１１】
請求項８又は９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１２】
請求項８又は９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子が封止された表面実装型（ＳＭＤ）の圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、この製造方法で製造された圧電振動子、この圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計に関する。
本出願は、特願２００７−３１３５１３号と、特願２００８−０１７９３２号とを基礎出願とし、その内容を取り込むものとする。
【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、様々なものが提供されているが、その１つとして、表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）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、圧電振動片は、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。【０００３】
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。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。
ところで、ベース基板とリッド基板との間（接合面）には、ベース基板に形成された外部電極と、キャビティ内に収納された圧電振動片とを電気的に接続するための電極膜が形成されている。また、ベース基板とリッド基板とは、この電極膜を利用して陽極接合により接合されている。つまり、電極膜を、陽極接合時に電圧を印加するための接合膜として利用している。この陽極接合により、圧電振動片はキャビティ内に確実に封止された状態となっている。
なお、電極膜としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの導体膜、或いはシリコンなどの半導体膜が使用される。また、ベース基板及びリッド基板としては、ガラス（ソーダ石灰ガラス）等の絶縁性基板が使用される。【０００４】
ところで、この圧電振動子は、以下のように製造されるのが一般的である。
まず、ベース基板となるベース基板用ウエハにキャビティとなる凹部を複数形成すると共に、陽接接合する際の接合膜を兼ねる電極膜を凹部から接合面にわたってパターニングする。また、リッド基板となるリッド基板用ウエハにキャビティとなる凹部を複数形成する。そして、圧電振動片をベース基板用ウエハに形成された凹部内にマウントした後、ベース基板用ウエハの接合面にリッド基板用ウエハを重ね合わせる。そして、両ウエハを、電極膜を利用して陽極接合により接合して、圧電振動子用ウエハ体を形成する。その後、圧電振動子用ウエハ体をダイシングブレードにより格子状に切断して小片化することにより、個々の圧電振動子を得ることができる。そして、最後に、ベース基板に外部電極を形成することで、表面実装型の圧電振動子を製造することができる。【０００５】
ところで、一般に圧電振動子は、等価抵抗値（実効抵抗値、Ｒｅ）がより低く抑えられたものが望まれている。等価抵抗値が低い圧電振動子は、低電力で圧電振動片を振動させることが可能であるため、エネルギー効率がよい圧電振動子になる。
等価抵抗値を抑えるための一般的な方法の一つとしては、圧電振動片が封止されているキャビティ内を真空に近づける方法が知られている。即ち、キャビティ内を真空に近づけることで、等価抵抗値と比例関係にある直列共振抵抗値（Ｒ１）を低下させることが可能である。つまり、キャビティ内の真空度と直列共振抵抗値とは、反比例関係にある。【０００６】
そして、キャビティ内を真空に近づけるため真空度調整の方法として、このキャビティ内にアルミニウムなどのゲッター材を収納し、ゲッタリング調整機によって外部よりレーザを照射するなどしてゲッター材を活性化させる方法（ゲッタリング調整）が知られている。この方法によれば、活性化状態になったゲッター材によって、陽極接合の際に発生する酸素を吸収することができるので、キャビティ内を真空に近づけることができる。
なお、キャビティ内を真空に近づける方法として、キャビティ内に湿気吸着体を配置する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、リッド基板とベース基板とを陽極接合ではなく、接着剤を用いて接合する場合に適用される方法であり、接着剤を通して外部からキャビティ内に侵入してきた湿気を湿気吸着体により吸着することで、キャビティ内を真空に近づけることが可能になる。【０００７】
ところで、一般に圧電振動子には、公称周波数が定められている。この公称周波数は、圧電振動片が所定の電圧を印加された際の周波数を保証する値である。即ち、各圧電振動片は、印加時に公称周波数の範囲内で振動するように周波数調整される必要がある。【０００８】
そのために、圧電振動片の周波数調整が行われる。一般に、周波数調整の方法としては、圧電振動片を作製した後に行われる粗調工程と、圧電振動片をキャビティ内に封止した後に行われる微調工程とがある。特に、微調工程では、製品状態の圧電振動片が公称周波数の範囲内で振動するように、圧電振動片の周波数を適正に調整する必要があるため、圧電振動片の周波数を計測しながら周波数調整する必要がある。即ち、キャビティ内に封止されている圧電振動片に所定の電圧を印加して、振動させる必要がある。
【特許文献１】特開昭５６−９８０１５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、上記従来のキャビティ内の真空度調整、即ちゲッタリング調整及び周波数調整には、それぞれ以下の課題が残されている。
始めに、従来のゲッタリング調整においては、以下の課題が残されている。
つまり、上述したようにゲッター材（例えば、アルミニウム等の金属膜）にレーザを照射することで、キャビティ内の酸素を吸収して真空度を調整することができるが、直列共振抵抗値を適正な値に設定するためには、直列共振抵抗値を計測しながら（モニタしながら）ゲッタリング調整を行う必要がある。即ち、真空度と直列共振抵抗値との関係は、上述のように反比例関係にあり、またこの真空度は、ゲッタリング量に依存するため、適正の直列共振抵抗値を確保するため、ゲッタリングを過剰或いは不足に行うことなく、適切に行うことが重要である。例えば、ゲッタリング調整が不足していると、キャビティ内の真空度は低下したままである。そのため、直列共振抵抗値が増加してしまう。これに対して、キャビティ内の真空度が向上すると、直列共振抵抗値が低下する。【００１０】
なお、ゲッタリング調整を過剰に行った場合には、ゲッター材が取り付けられている基板等の表面の汚れがガス化してキャビティ内に充満してしまい、ゲッタリング不足と同様に、逆に真空度が低下してしまう現象が生じる。従って、直列共振抵抗値を計測しながら、ゲッタリング調整を適度に行って真空度をできるだけ高い値に設定することで、直列共振抵抗値をできるだけ低下させることが望まれている。【００１１】
しかしながら、従来の圧電振動子を製造する工程では、圧電振動子用ウエハ体を切断によって小片化して個々の圧電振動子を作製しないかぎり、直列共振抵抗値を計測することができなかった。
即ち、陽極接合時に電圧を印加する接合膜は、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとの接合面に形成された電極膜を利用して行っているが、この電極膜は、複数のキャビティ内にそれぞれ収納されている全ての圧電振動片と電気的に接合されているものであった。そのため、圧電振動子用ウエハ体を切断しないかぎり、個々の圧電振動片を別々に振動させて、直列共振抵抗値を計測することができるものではなかった。このように、圧電振動子用ウエハ体の段階で、直列共振抵抗値を計測しながら、キャビティ内の真空度を調整することができなかった。その結果、適正の直列共振抵抗値を確保することができなかった。【００１２】
そこで従来では、圧電振動子用ウエハ体を切断する前にゲッタリング調整を行う場合には、直列共振抵抗値を計測せずに、経験則に頼ってゲッター材にレーザを所定回数照射する方法が採られていた。
しかしながら、この方法では、いくら経験則に頼っているとはいえ、真空度を毎回適正な値に安定して設定することが非常に困難であり、適正の直列共振抵抗値を得ることができなかった。特に、ゲッタリング不足や過剰ゲッタリングを誘発する可能性が高いものであった。その中でも、ゲッター材を過剰にゲッタリングしてしまった場合には、修復不可能であるので、圧電振動子そのものを規格外品として処分せざるを得なかった。【００１３】
一方、圧電振動子用ウエハ体を切断する前ではなく、切断して個々の圧電振動片を作製した後に、ゲッタリング調整する方法も採用されている。
この方法によれば、直列共振抵抗値を計測しながらゲッタリング調整できるので、真空度を調整して、適正の直列共振抵抗値を確保することができる。しかしながら、小片化された無数の圧電振動子を個別にゲッタリング調整機にセットする必要がある。そのため、莫大な工数がかかるうえ、製造コストがかかるという新たな問題を引き起こしてしまうものであった。【００１４】
次に、従来の周波数調整においては、以下の課題が残されている。
即ち、圧電振動子用ウエハ体を切断することによって小片化して個々の圧電振動子を作製しない限り、圧電振動片の周波数を計測することができなかった。つまり、上述したように、圧電振動子用ウエハ体を切断しないかぎり、個々の圧電振動片を別々に振動させることができなかったので、圧電振動子用ウエハ体の状態では、周波数を計測することができるものではなく、周波数を計測しながら周波数調整することができなかった。【００１５】
そこで従来では、圧電振動子用ウエハ体を切断する前ではなく、切断して個々の圧電振動片を作製した後に、周波数調整をする方法が採用されている。
この方法によれば、周波数を計測しながら周波数調整できるので、圧電振動片の周波数を公称周波数の範囲内に調整し、適正に周波数調整された圧電振動子を得ることができる。しかしながら、小片化された無数の圧電振動子を個別に治具に収納し、この治具を周波数調整機にセットする必要がある。そのため、莫大な作業工数がかかる上、製造コストがかかるという問題があった。また、圧電振動子を収納する治具には、寸法公差の影響により、大きさにバラツキがあった。そのため、周波数調整の際の加工精度に影響が出てしまい、加工されるべきでない圧電振動子の構成品が誤って加工されることがあった。これにより、圧電振動子の品質低下を招くことが懸念された。【００１６】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その主目的は、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に、直列共振抵抗値を計測しながらゲッタリング調整することができ、キャビティ内の真空度を極力真空状態にして適正の直列共振抵抗値が確保された表面実装型の圧電振動子を、低コストで効率良く製造することができる圧電振動子の製造方法、並びにこの製造方法で製造された圧電振動子、この圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
更に、本発明の他の目的は、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に、周波数を計測しながら周波数調整することで、公称周波数の範囲内で振動するように適正に周波数調整された高品質、高性能な圧電振動子を、低コストで効率良く製造することができる圧電振動子の製造方法、並びにこの製造方法で製造された圧電振動子、この圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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）本発明は、互いに陽極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、一対の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極を有する圧電振動片が封止された圧電振動子を、一度に複数個製造する圧電振動子の製造方法であって、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとのうち少なくともいずれか一方に、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成するキャビティ形成工程と；前記両ウエハのうち少なくともいずれか一方の接合面に接合電極膜を形成する接合電極膜形成工程と；前記キャビティが複数形成された際、各キャビティ内にそれぞれ収まるように前記ベース基板用ウエハに一対のマウントパターンを複数形成するマウントパターン形成工程と；前記キャビティが複数形成された際、各キャビティ内と外部とがそれぞれ連通するように、前記ベース基板用ウエハに一対の貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程と；導電性材料により前記一対の貫通孔を塞ぐと共に、前記キャビティが複数形成された際に各キャビティ内にそれぞれ収まった状態で前記一対のマウントパターンに対してそれぞれ電気的に接続されるように、前記ベース基板用ウエハ上に導電性材料の一部をパターニングして一対の貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；前記各工程が終了した後、前記一対のマウントパターンに対して前記一対のマウント電極を重ね合わせるように、複数の前記圧電振動片をマウントするマウント工程と；前記マウント工程後、前記両ウエハを重ね合わせて前記圧電振動片を前記キャビティ内に収納すると共に、加熱されることで酸素を吸収するゲッター材を前記キャビティ内に収まるように形成する重ね合わせ工程と；前記重ね合わせ工程後、前記接合電極膜を利用して前記両ウエハを陽極接合し、圧電振動子用ウエハ体を作製する接合工程と；前記接合工程後、前記一対の貫通電極を利用して前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片を振動させ、直列共振抵抗値を計測しながら前記ゲッター材を加熱してキャビティ内の真空度を調整するゲッタリング工程と；全ての前記キャビティ内の真空度の調整が終了した後、前記圧電振動子用ウエハ体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。【００１８】
上記製造方法によれば、まず、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとのうち少なくともいずれか一方に、両ウエハが重ね合わされたときにキャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成するキャビティ形成工程を行う。また、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとのうち少なくともいずれか一方の接合面に接合電極膜を形成する接合電極膜形成工程を行う。即ち、接合電極膜は、両ウエハの接合後にキャビティの周囲を囲んだ状態で設けられることになる。【００１９】
また、ベース基板用ウエハに一対のマウントパターンを複数形成するマウントパターン形成工程を行う。この際、後の工程で両ウエハを重ね合わせることによりキャビティが複数形成されたときに、一対のマウントパターンが各キャビティ内にそれぞれ収まるように形成する。即ち、一対のマウントパターンは、ベース基板用ウエハの接合面に形成されることはないので、接合電極膜と電気的に切り離されて形成されることになる。【００２０】
また、ベース基板用ウエハに一対の貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程を行う。この際、後の工程で両ウエハを重ね合わせることによりキャビティが複数形成されたときに、各キャビティ内と外部とがそれぞれ連通するように一対の貫通孔を形成する。即ち、一対の貫通孔は、ベース基板用ウエハの接合面に形成されることはない。【００２１】
次いで、ベース基板用ウエハに一対の貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程を行う。一対の貫通電極は、後の工程で両ウエハを重ね合わせることによりキャビティが複数形成されたときに、各キャビティ内の一対のマウントパターンに対してそれぞれと電気的に接続されるように各キャビティ内に形成される。具体的には、導電性材料により一対の貫通孔を塞ぐと共に、導電性材料の一部を各キャビティ内におけるベース基板用ウエハ上にパターニングすることで形成する。なお、この一対の貫通電極は、ベース基板用ウエハの接合面に形成されることはないので、接合電極膜と電気的に切り離されて形成されることになる。これにより、接合電極膜に影響されることなく、一対の貫通電極を介して一対のマウントパターンとの導通を図ることができる。【００２２】
次いで、上述した各工程が全て終了した後、複数の圧電振動片をマウントするマウント工程を行う。具体的には、ベース基板用ウエハ上に複数形成された一対のマウントパターンに対して一対のマウント電極が重なるように圧電振動片をマウントする。これにより、一対のマウントパターンと一対のマウント電極とが電気的に接続された状態で圧電振動片が支持される。【００２３】
そして、マウント工程が終了した後、両ウエハを重ね合わせて圧電振動片を複数のキャビティ内にそれぞれ収納する重ね合わせ工程を行う。この際、加熱されることで酸素を吸収するゲッター材を、各キャビティ内にそれぞれ収まるように形成しておく。これにより、ゲッター材は、両ウエハの接合後に各キャビティ内に封止されることになる。【００２４】
続いて、接合電極膜を利用して重ね合わされた両ウエハを陽極接合する接合工程を行う。これにより、両ウエハの間に形成された複数のキャビティ内に圧電振動片がそれぞれ封止された圧電振動子用ウエハ体を作製することができる。【００２５】
そして、圧電振動子用ウエハ体を作製した後、各キャビティ内に封止されたゲッター材を加熱してキャビティ内の真空度を調整するゲッタリング工程を行う。全てのキャビティ内の真空度の調整が終了した後、圧電振動子用ウエハ体を切断して圧電振動子に小片化する切断工程を行う。【００２６】
その結果、互いに陽極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、一対の励振電極と電気的に接合された一対のマウント電極を有する圧電振動片が封止された表面実装型の圧電振動子を、一度に複数個製造することができる。【００２７】
特に、ゲッタリング工程により、キャビティ内の真空度を調整する際に、一対の貫通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振動させ、圧電振動片の直列共振抵抗値を計測しながらゲッター材を加熱する。即ち、上述したように圧電振動片は、一対のマウント電極、一対のマウントパターン、一対の貫通電極を介して外部と導通可能とされている。従って、一対の貫通電極に所定の電圧を印加することで、一対の励振電極に電圧を印加することができ、圧電振動片を振動させることができる。【００２８】
しかも、一対の貫通電極及び一対のマウントパターンは、圧電振動子用ウエハ体の全てのキャビティ内にそれぞれ設けられていると共に、接合電極膜と電気的に切り離されている。よって、個々の圧電振動片を別々に振動させることが可能である。従って、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に、個々の圧電振動子の直列共振抵抗値を計測しながら、キャビティ内の真空度を個別に調整することができる。そのため、ゲッタリングを過剰或いは不足に行うことなくゲッタリング調整を行うことができ、キャビティ内の真空度をできるだけ真空状態に近づけることができる。よって、適正の直列共振抵抗値を確保することができる。その結果、高品質化、高性能化された圧電振動子を作製することができる。
なお、圧電振動子の直列共振抵抗値とは、その圧電振動子のキャビティ内に封止された圧電振動片の直列共振抵抗値を意味する。【００２９】
また、切断工程を行う前にゲッタリング調整を行って適正の直列共振抵抗値を確保することができるので、従来のように小片化された無数の圧電振動子を個別にゲッタリング調整機にセットする必要がない。よって、圧電振動子の製造における低コスト化及び作業の高効率化を実現できる。また、過剰ゲッタリングを防止することもできるため、修復不可能となる規格外品の発生頻度を大幅に削減することもできる。【００３０】
（２）前記重ね合わせ工程の際に、前記ゲッター材を、前記ベース基板用ウエハ又は前記リッド基板用ウエハのいずれか一方に形成されるように収納しても良い。【００３１】
この場合、ゲッター材がベース基板用ウエハ又はリッド基板用ウエハのいずれか一方に形成されているので、ゲッタリング工程によってゲッター材を加熱する際に、圧電振動片に加熱の影響をできるだけ与えないようにすることができる。よって、更なる高品質化、高性能化を図ることができる。【００３２】
（３）前記ゲッタリング工程の際に、前記ゲッター材を、前記ゲッター材が形成されているウエハ側からレーザ光によって加熱しても良い。【００３３】
この場合、レーザ光を利用してゲッター材を加熱してゲッタリング調整を行う。しかも、ゲッター材が形成されているウエハ側からレーザ光を照射する。
ここで、一般的に光束は、光路上に屈折率の異なる物質が存在すると、その界面で屈折してしまう。よって、狙ったポイントに光束を入射させるためには、屈折を考慮する必要がある。このため、屈折回数が多いと、狙った位置に光束を入射させることが困難である。
しかしながら、この場合には、前述したようにゲッター材が形成されているウエハ側からレーザ光を照射するので、ゲッター材を加熱するレーザ光の屈折を、ウエハに進入するときだけにすることができる。これにより、屈折の影響を最小限に抑えることができ、ゲッター材の狙った位置に高精度にレーザ光を照射することができる。従って、ゲッタリング調整をより正確に行うことができる。【００３４】
（４）前記ゲッタリング工程の際に、前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片の直列共振抵抗値を複数同時に計測しても良い。【００３５】
この場合、ゲッタリング工程の際に、キャビティ内に封止された圧電振動片の直列共振抵抗値を複数同時に計測する。これにより、ゲッタリング工程において、直列共振抵抗値を計測する時間が短縮され、圧電振動子の製造をより高効率化することができる。【００３６】
（５）前記接合工程後で且つ前記切断工程の前に、前記一対の貫通電極を利用して前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片を振動させ、圧電振動片の周波数を計測しながら周波数調整する周波数調整工程を備えても良い。【００３７】
この場合、接合工程後で且つ切断工程の前に、キャビティ内に封止された圧電振動片の周波数を調整する周波数調整工程を行う。
特に、周波数調整工程により、圧電振動片の周波数を調整する際に、一対の貫通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振動させ、圧電振動片の周波数を計測しながら周波数調整する。ここで、上述したように、圧電振動子用ウエハ体の状態であっても、一対の貫通電極及び一対のマウントパターンを介して個々の圧電振動片を別々に振動させることが可能である。従って、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に、個々の圧電振動子の周波数を計測しながら個別に周波数調整することができる。これにより、圧電振動子の周波数を適正に調整でき、公称周波数の範囲内で振動するようにできるため、圧電振動子を高品質化、高性能化することができる。【００３８】
また、切断工程を行う前に周波数調整を行って公称周波数内に圧電振動子の周波数を収めることができるので、従来のように小片化された無数の圧電振動子を個別に治具に収納し、この治具を周波数調整機にセットするという煩雑な作業をする必要がない。よって、圧電振動子の製造における低コスト化及び作業の高効率化を実現できる。
更に、個々の圧電振動子を治具に収納して周波数調整をする必要がなくなることで、治具寸法のバラツキによる周波数調整時の加工精度への影響がなくなる。よって、周波数調整において圧電振動子の構成品が誤加工される可能性が極めて低くなり、圧電振動子をより高品質化することができる。
なお、圧電振動子の周波数とは、その圧電振動子のキャビティ内に封止された圧電振動片の周波数を意味する。【００３９】
（６）前記周波数調整工程の際に、前記キャビティ内に封止された前記圧電振動片の周波数を複数同時に計測しても良い。【００４０】
この場合、周波数調整工程の際に、キャビティ内に封止された圧電振動片の周波数を複数同時に計測する。これにより、周波数調整工程において、周波数を計測する時間が短縮され、圧電振動子の製造をより高効率化することができる。【００４１】
（７）前記ゲッタリング工程を、前記周波数調整工程より先に実施しても良い。【００４２】
この場合、ゲッタリング工程を周波数調整工程より先に実施するので、キャビティ内の圧電振動片の周波数に影響を与える一要因となるキャビティ内の真空度が、周波数調整工程の際に予め調整されていることになる。従って、周波数調整工程で調整された圧電振動片の周波数が、ゲッタリング工程による影響を受けることがなく、適正な直列共振抵抗値が確保された上で適正な周波数に調整された圧電振動子を製造することができる。【００４３】
（８）また、本発明に係る圧電振動子は、互いに陽極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、一対の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極を有する圧電振動片が封止された圧電振動子であって、前記キャビティ内における前記ベース基板に形成され、前記一対のマウント電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、前記圧電振動片を支持する一対のマウントパターンと；前記キャビティの周囲を囲んだ状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とのうち少なくともいずれか一方の接合面に形成された接合電極膜と；前記キャビティ内と外部とが連通するように前記ベース基板に形成された一対の貫通孔と；前記一対の貫通孔をそれぞれ塞ぐように設けられると共に、前記一対のマウントパターンに対してそれぞれ電気的に接続されるように前記キャビティ内における前記ベース基板上にパターニングされた一対の貫通電極と；前記キャビティ内に封止され、加熱されることで前記キャビティ内の酸素を吸収するゲッター材と；を備えている。【００４４】
この場合、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。【００４５】
（９）前記ゲッター材は、前記ベース基板又は前記リッド基板のいずれか一方に形成されていても良い。【００４６】
この場合、上記（２）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。【００４７】
（１０）また、本発明に係る発振器は、上記（８）又は（９）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。【００４８】
（１１）また、本発明に係る電子機器は、上記（８）又は（９）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。【００４９】
（１２）また、本発明の電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、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ものである。【００５０】
上記発振器、電波時計及び電子機器によれば、高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化された圧電振動子を有しているので、同様に高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の真空度が極力真空状態に近く、適正の直列共振抵抗値が確保されているので、高品質化、高性能化を図ることができる。また更に、個々の圧電振動片が公称周波数の範囲内で振動するように適正に周波数調整することで、より一層の高品質化、高性能化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に直列共振抵抗値を計測しなからゲッタリング調整を行っているので、上述した圧電振動子を低コストで高効率に製造することができる。また更に、圧電振動子用ウエハ体を切断する前に周波数を計測しなから周波数調整を行うことで、上述した圧電振動子をより一層低コストで高効率に製造することができる。
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、上述した圧電振動子を有しているので、同様に高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施形態の圧電振動子の製造方法によって製造された圧電振動子の概観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す圧電振動子の内部を示す図であって、リッド基板を外した状態を上方から見た図である。
【図３】図３は、図２に示す断面矢視Ａ−Ａ図である。
【図４】図４は、図２に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図５】図５は、図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図６】図６は、図１に示す圧電振動子に用いられる圧電振動片を上面から見た図である。
【図７】図７は、図１に示す圧電振動子に用いられる圧電振動片を下面から見た図である。
【図８】図８は、図６に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図９】図９は、本発明に係る圧電振動子の製造方法の第１実施形態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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの上面図である。
【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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１２】図１２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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１３】図１３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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１４】図１４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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１５】図１５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図であって、後にベース基板となるベース基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１６】図１６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図であって、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハの上面図である。
【図１７】図１７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図であって、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１８】図１８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図であって、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハの部分斜視図である。
【図１９】図１９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図であって、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハの部分斜視図である。
【図２０】図２０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図であって、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを接合した圧電振動子用ウエハ体の分解斜視図である。
【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図であって、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとの部分斜視図である。
【図２２】図２２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図であって、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとの部分斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明に係る圧電振動子の製造方法の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図２３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図であって、外部電極形成工程を実施した後の圧電振動子用ウエハ体を、ベース基板用ウエハの底面側から見た図である。
【図２５】図２５は、図２３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図であって、図２４に示す圧電振動子用ウエハ体の領域Ｙにおいて、調整装置を用いてゲッタリング工程を実施している状態を示す図である。
【図２６】図２６は、図２５に示す断面矢視Ｄ−Ｄ図である。
【図２７】図２７は、本発明に係る圧電振動子の製造方法の第３実施形態を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、本発明に係る圧電振動子の製造方法によって製造された圧電振動子の変形例を示す図であって、リッド基板を外した状態を上方から見た図である。
【図２９】図２９は、図２８に示す断面矢視Ｅ−Ｅ図である。
【図３０】図３０は、本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図３１】図３１は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図３２】図３２は、本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｃ  キャビティ
１、８０  圧電振動子
２  ベース基板
３  リッド基板
４、８１  圧電振動片
１０  圧電振動子用ウエハ体
２０  ベース基板用ウエハ
２１  一対のマウントパターン
２２、８２  一対の貫通孔
２３  一対の貫通電極
２６  ゲッター材
３０  リッド基板用ウエハ
３１  凹部
３２  接合電極膜
４５  一対の励振電極
４６、４７  一対のマウント電極
１００  発振器
１０１  発振器の集積回路
１１０  携帯情報機器（電子機器）
１１３  電子機器の計時部
１３０  電波時計
１３１  電波時計のフィルタ部
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る圧電振動子の製造方法及びこの製造方法によって製造される圧電振動子の第１実施形態を、図１から図２２を参照して説明する。
本実施形態の製造方法によって製造される圧電振動子１は、図１から図５に示すように、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、一対の励振電極４５に電気的に接続された一対のマウント電極４６、４７を有する圧電振動片４が封止された表面実装型（２層構造タイプ）の圧電振動子１である。【００５５】
この圧電振動子１は、キャビティＣ内におけるベース基板２に形成され、一対のマウント電極４６、４７にそれぞれ電気的に接続されると共に、圧電振動片４を支持する一対のマウントパターン２１と、キャビティＣの周囲を囲んだ状態で、リッド基板３の接合面に形成された接合電極膜３２と、キャビティＣ内と外部とを連通するようにベース基板２に形成された一対の貫通孔２２と、一対の貫通孔２２をそれぞれ塞ぐように設けられると共に、一対のマウントパターン２１に対してそれぞれ電気的に接続されるようにキャビティＣ内におけるベース基板２上にパターニングされた一対の貫通電極２３と、キャビティＣ内に封止され、加熱されることでキャビティＣ内の酸素を吸収するゲッター材２６と、を備えている。
なお、図５においては、図面を見やすくするために一対の励振電極４５、一対のマウント電極４６、４７、並びに後述する引き出し電極４９、５０及び重り金属膜５１の図示を省略している。【００５６】
圧電振動片４は、図６及び図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４０、４１と、この一対の振動腕部４０、４１の基端側を一体的に固定する基部４２と、一対の振動腕部４０、４１の外表面上に形成されて一対の振動腕部４０、４１を振動させる第１の励振電極４３と第２の励振電極４４からなる一対の励振電極４５と、この一対の励振電極４５にそれぞれ電気的に接続された一対のマウント電極４６、４７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４０、４１の両主面上に、この振動腕部４０、４１の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ形成された溝部４８を備えている。この溝部４８は、振動腕部４０、４１の基端側から略中間付近まで形成されている。【００５７】
第１の励振電極４３と第２の励振電極４４からなる一対の励振電極４５は、一対の振動腕部４０、４１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４０、４１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８に示すように、第１の励振電極４３が、一方の振動腕部４０の溝部４８上と、他方の振動腕部４１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極４４が、一方の振動腕部４０の両側面上と、他方の振動腕部４１の溝部４８上とに主に形成されている。【００５８】
また、第１の励振電極４３及び第２の励振電極４４は、図６及び図７に示すように、基部４２の両主面状において、それぞれ引き出し電極４９、５０を介して一対のマウント電極４６、４７に電気的に接続されている。そして、圧電振動片４は、この一対のマウント電極４６、４７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した一対の励振電極４５、一対のマウント電極４６、４７及び引き出し電極４９、５０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。【００５９】
また、一対の振動腕部４０、４１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５１が被膜されている。なお、この重り金属膜５１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜５１ａと、微小に調整する微調膜５１ｂとに分かれている。これら粗調膜５１ａ及び微調膜５１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部４０、４１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。【００６０】
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、ベース基板２の一対のマウントパターン２１に基部４２が載置された状態で導電性接着剤Ｅを介してマウントされている。この際、圧電振動片４は、後述するリッド基板３の凹部３１と、ベース基板２とで形成されるキャビティＣ内に収納された状態となっている。なお、圧電振動片４のマウント方法としては、導電性接着剤Ｅを用いるものに限定されず、金等のバンプ接続を用いても良い。【００６１】
上記ベース基板２は、ソーダ石灰ガラスからなるものであり、図１から図５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が接合される接合面２７側には、一対のマウントパターン２１と、一対の貫通孔２２と、一対の貫通電極２３と、ゲッター材２６とが形成されている。【００６２】
一対のマウントパターン２１は、図２から図５に示すように、それぞれが導電性材料で形成されている第１のマウントパターン２１ａ及び第２のマウントパターン２１ｂで構成されている。第１のマウントパターン２１ａ及び第２のマウントパターン２１ｂは、それぞれが電気的に切り離されると共に、リッド基板３の接合電極膜３２とも電気的に切り離されるように形成されている。そして、第１のマウントパターン２１ａは、圧電振動片４の一方のマウント電極４６に電気的に接続され、第２のマウントパターン２１ｂは、圧電振動片４の他方のマウント電極４７に電気的に接続されている。【００６３】
一対の貫通孔２２は、図２、図３及び図５に示すように、ベース基板２の厚み方向に沿って設けられている第１の貫通孔２２ａ及び第２の貫通孔２２ｂで構成されている。第１の貫通孔２２ａ及び第２の貫通孔２２ｂは、リッド基板３の接合電極膜３２と接触しない位置に形成されている。【００６４】
一対の貫通電極２３は、第１の貫通電極２３ａ及び第２の貫通電極２３ｂで構成されている。更に、第１の貫通電極２３ａは、第１の貫通孔２２ａを導電性材料で塞ぐように形成されている第１のスルーホール電極２４ａと、この第１のスルーホール電極２４ａを第１のマウントパターン２１ａに電気的に接続するように設けられている導電性膜である第１の引き出し電極膜２５ａとで構成されている。同様に、第２の貫通電極２３ｂは、第２の貫通孔２２ｂを導電性材料で塞ぐように形成されている第２のスルーホール電極２４ｂと、この第２のスルーホール電極２４ｂを第２のマウントパターン２１ｂに電気的に接続するように設けられている導電性膜である第２の引き出し電極膜２５ｂとで構成されている。また、第１の貫通電極２３ａ及び第２の貫通電極２３ｂは、いずれもリッド基板３の接合電極膜３２と電気的に切り離されるように形成されている。【００６５】
即ち、第１の貫通電極２３ａは、第１のマウントパターン２１ａ及び圧電振動片４の一方のマウント電極４６を介して、圧電振動片４の第１の励振電極４３と電気的に接続されている。同様に、第２の貫通電極２３ｂは、第２のマウントパターン２１ｂ及び圧電振動片４の他方のマウント電極４７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極４４と電気的に接続されている。従って、この一対の貫通電極２３を利用して所定の電圧を印加することで、一対の振動腕部４０、４１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。更に、一対の貫通電極２３は、リッド基板３の接合電極膜３２の影響を受けることがない。【００６６】
ゲッター材２６は、図２及び図５に示すように、ベース基板２を上面から見た際に、圧電振動片４と重ならない位置に形成されている。ゲッター材２６は、例えばアルミニウムの被膜などによって形成されている。また、ゲッター材２６は、後述する本実施形態の製造方法におけるゲッタリング工程Ｓ５１にて、キャビティＣ内の真空度が適正になるように、適正量が加熱された状態にある。なお、本実施形態のゲッター材２６は、ベース基板２上に２箇所形成しているが、形成する箇所数に制限はなく、１箇所でも３箇所以上でもかまわない。【００６７】
また、図１に示すように、ベース基板２の底面には、角部を面取りするように切り欠き部２９が形成されている。そして、この切り欠き部２９の短辺側からベース基板２の底面の一部に亘って導電膜が形成されて、第１の外部電極６１及び第２の外部電極６２を構成している。図３に示すように、この第１の外部電極６１は、第１の貫通電極２３ａに電気的に接続され、第２の外部電極６２は第２の貫通電極２３ｂに電気的に接続されている。即ち、第１の外部電極６１は、第１の貫通電極２３ａ及び第１のマウントパターン２１ａを介して、圧電振動片４の一方のマウント電極４６と電気的に接続されている。同様に、第２の外部電極６２は、第２の貫通電極２３ｂ及び第２のマウントパターン２１ｂを介して、圧電振動片４の他方のマウント電極４７と電気的に接続されている。【００６８】
上記リッド基板３は、ベース基板２と同様にソーダ石灰ガラスからなるものであり、図１から図５に示すように、ベース基板２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。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、キャビティＣ用の凹部３１と、接合電極膜３２とが形成されている。【００６９】
凹部３１は、上述したベース基板２の一対のマウントパターン２１にマウントされている圧電振動片４を封止可能なキャビティＣの一部を構成するように設けられている。また、凹部３１によって形成されるキャビティＣ内は、後述する本実施形態の製造方法におけるゲッタリング工程Ｓ５１にて、適正の直列共振抵抗値を得られる真空度に調整されている。
接合電極膜３２は、凹部３１の周囲を囲むように、リッド基板３の接合面に導電性膜により形成されている。つまり、この接合電極膜３２を利用して電圧を印加することで、ベース基板２とリッド基板３とを陽極接合することが可能とされている。【００７０】
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に形成された第１の外部電極６１及び第２の外部電極６２に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、一対の貫通電極２３、一対のマウントパターン２１、一対のマウント電極４６、４７及び引き出し電極４９、５０を介して、第１の励振電極４３及び第２の励振電極４４からなる一対の励振電極４５に前記駆動電圧を印加することができ、一対の振動腕部４０、４１を接近又は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４０、４１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。【００７１】
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を、図９に示すフローチャートを参照しながら、図１０から図２２を用いて説明する。【００７２】
始めに、圧電振動片作製工程Ｓ１０を行って、図６から図８に示す圧電振動片４を作製する。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、この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、一対の励振電極４５、引き出し電極４９、５０、一対のマウント電極４６、４７、重り金属膜５１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。
また、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５１の粗調膜５１ａ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。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。【００７３】
そして、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ２０を、図１０に示すように、マウント工程Ｓ４１を行う直前の状態まで作製するベースウエハ作製工程Ｓ２０を行う。なお、説明のために用いる図１１から図１５は、図面を見やすくするためにウエハ状ではなく小片化された状態のベース基板２を示しているが、実際は、ウエハ状のベース基板用ウエハ２０を加工している。
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１１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ベース基板用ウエハ２０を形成する。次いで、ベース基板用ウエハ２０の底面に複数の切り欠き部２９をエッチング等により形成する（Ｓ２１）。これにより、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ２０を個々の圧電振動子１に切断した際に底面の角部が面取りされた状態になる。【００７４】
次に、ベース基板用ウエハ２０に一対の貫通孔２２をブラスト加工等により行列方向に複数形成する貫通孔形成工程Ｓ２２を行う。この際、一対の貫通孔２２を、図１３に示すように、両ウエハ２０、３０を重ね合わせることによりキャビティＣが複数形成されたときに、各キャビティＣ内と外部とがそれぞれ連通するように形成する。即ち、一対の貫通孔２２は、ベース基板用ウエハ２０の接合面２７に形成されることはない。【００７５】
次に、ベース基板用ウエハ２０に一対のマウントパターン２１を蒸着やスパッタリング等により行列方向に複数形成するマウントパターン形成工程Ｓ２３を行う。この際、図１４に示すように、両ウエハ２０、３０を重ね合わせることによりキャビティＣが複数形成されたときに、一対のマウントパターン２１が各キャビティＣ内にそれぞれ収まるように形成する。即ち、一対のマウントパターン２１は、ベース基板用ウエハ２０の接合面２７に形成されることはないので、後述するリッド基板用ウエハ３０の接合電極膜３２と、電気的に切り離されることになる。【００７６】
次に、ベース基板用ウエハ２０に一対の貫通電極２３を蒸着やスパッタリングや金属めっき等により行列方向に複数形成する貫通電極形成工程Ｓ２４を行う。一対の貫通電極２３は、図１５に示すように両ウエハ２０、３０を重ね合わせることによりキャビティＣが複数形成されたときに、各キャビティＣ内の一対のマウントパターン２１のそれぞれと電気的に接続されるようにそれぞれのキャビティＣ内に形成される。具体的には、一対の貫通電極２３として、各キャビティＣ内に第１のスルーホール電極２４ａ及び第１の引き出し電極膜２５ａと、第２のスルーホール電極２４ｂ及び第２の引き出し電極膜２５ｂを形成する。この一対の貫通電極２３は、ベース基板用ウエハ２０の接合面２７に形成されることはないので、リッド基板用ウエハ３０の接合電極膜３２と電気的に切り離されていることになる。これにより、リッド基板用ウエハ３０の接合電極膜３２に影響されることなく、一対の貫通電極２３を介して一対のマウントパターン２１との導通を図ることができる。【００７７】
以上に示したベースウエハ作製工程Ｓ２０を経ることで、図１０に示すようなベース基板用ウエハ２０を形成することになる。【００７８】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ３０を、図１６に示すように、マウント工程Ｓ４１を行う直前の状態まで作製するリッドウエハ作製工程Ｓ３０を行う。なお、説明のために用いる図１７から図１９は、図面を見やすくするためにウエハ状ではなく小片化された状態のリッド基板３を示しているが、実際は、ウエハ状のリッド基板用ウエハ３０を加工している。【００７９】
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１７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ベース基板用ウエハ２０を形成する（Ｓ３１）。次に、図１８に示すように、リッド基板用ウエハ３０の一方の面にキャビティＣ用の凹部３１をエッチング等により行列方向に複数形成することでキャビティ形成工程Ｓ３２を行う。そして、図１９に示すように、リッド基板用ウエハ３０の接合面に蒸着やスパッタリング等により接合電極膜３２を形成する接合電極膜形成工程Ｓ３３を行う。これにより、接合電極膜３２は、両ウエハ２０、３０の接合後にキャビティＣの周囲を囲んだ状態で設けられることになる。【００８０】
以上に示したリッドウエハ作製工程Ｓ３０を経ることで、図１６に示すようなリッド基板用ウエハ３０を形成することになる。【００８１】
次に、上述するように作製された複数の圧電振動片４、ベース基板用ウエハ２０及びリッド基板用ウエハ３０を接合することで、図２０に示すように、圧電振動子用ウエハ体１０を作製するウエハ体作製工程Ｓ４０を行う。なお、図２０においては、図面を見やすくするために圧電振動子用ウエハ体１０を分解した状態を示している。また、図２０から図２２では、図面を見やすくするために、圧電振動片４の一対の励振電極４５、引き出し電極４９、５０、一対のマウント電極４６、４７、及び重り金属膜５１の図示を省略している。また、図２１及び図２２では、図面を見やすくするために、ウエハ状ではなく小片化された状態のベース基板２及びリッド基板３を示すと共に、圧電振動片４上の各電極膜４３、４４、４６、４７、４９、５０及び重り金属膜５１の図示を省略している。【００８２】
まず、図２１に示すように、ベース基板用ウエハ２０上に複数形成された一対のマウントパターン２１に対して一対のマウント電極４６、４７が重なるように圧電振動片４をマウントするマウント工程Ｓ４１を行う。具体的には、圧電振動片４の基部４２を一対のマウントパターン２１に重なるように載置した後、導電性接着剤Ｅによりマウントする。これにより、第１のマウントパターン２１ａは、圧電振動片４の一方のマウント電極４６に電気的に接続され、第２のマウントパターン２１ｂは、圧電振動片４の他方のマウント電極４７に電気的に接続される。【００８３】
次に、両ウエハ２０、３０を重ね合わせて圧電振動片４を複数のキャビティＣ内にそれぞれ収納する重ね合わせ工程Ｓ４２を行う。この際、図示しない基準マークなどを指標としながら、正しい位置にアライメントしてもよい。また、この際、図２２に示すように、ゲッター材２６も複数のキャビティＣ内にそれぞれ収まるように蒸着やスパッタリング等により形成する。これにより、ゲッター材２６は、両ウエハ２０、３０の接合後に各キャビティＣ内に封止されることになる。【００８４】
次に、重ね合わされた両ウエハ２０、３０を、接合電極膜３２を利用して陽極接合する接合工程Ｓ４３を行う。具体的には、両ウエハ２０、３０を図示しない陽極接合装置に入れ、ベース基板用ウエハ２０とリッド基板用ウエハ３０との間に介在されている接合電極膜３２に、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加する。すると、接合電極膜３２とベース基板用ウエハ２０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強く密着して陽極接合される。これにより、接合電極膜３２を間にして、ベース基板用ウエハ２０とリッド基板用ウエハ３０とが接合した圧電振動子用ウエハ体１０を得ることができる。これにより、図２０に示すように、両ウエハ２０、３０の間に形成された複数のキャビティＣ内に圧電振動片４がそれぞれ封止された圧電振動子用ウエハ体１０を作製することができる。【００８５】
次に、圧電振動子用ウエハ体１０の各キャビティＣ内に封止されたゲッター材２６を加熱してキャビティＣ内の真空度を調整するゲッタリング工程Ｓ５１を行う。具体的には、圧電振動子用ウエハ体１０を図示しない治具に収納した後、図示しない調整装置にセットする。そして、調整装置内で一対の貫通電極２３に所定の電圧を印加して圧電振動片４を振動させ、直列共振抵抗値を計測する。この直列共振抵抗値に基づいて、ベース基板用ウエハ２０側からレーザ光を照射することでゲッター材２６を加熱して、ゲッタリングを適正回数行う。【００８６】
なお、圧電振動片４の直列共振抵抗値は、複数同時に計測されることが望ましい。つまり、複数個の一対の貫通電極２３に所定の電圧を同時に印加して、複数個の圧電振動片４を同時に振動させ、それぞれの直列共振抵抗値を計測することが望ましい。これにより、直列共振抵抗値を計測する時間が短縮され、圧電振動子１の製造における作業効率を向上させることができる。【００８７】
また、ゲッタリングの適正回数の判断方法としては、圧電振動子１の種類ごとに直列共振抵抗値の閾値を予め設定しておき、この閾値を下回った際に適正と判断する方法がある。また、ゲッタリング直前の直列共振抵抗値を記憶してからゲッタリングを行い、ゲッタリング直後の直列共振抵抗値との変化の割合を算出し、この変化の割合を予め設定した値と比較することで判断してもかまわない。【００８８】
次に、圧電振動子用ウエハ体１０をレーザ光等によって個々の圧電振動子１に切断する切断工程Ｓ５２を行う。具体的には、圧電振動子用ウエハ体１０を図示しない治具に収納した後、図示しない切断装置により切断する。【００８９】
切断工程Ｓ５２が終了した後、ベース基板用ウエハ２０に第１の外部電極６１及び第２の外部電極６２となる導電膜を、スパッタリングや蒸着等によって形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ５３）。
その後、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（周波数調整工程）を行う（Ｓ５４）。具体的に説明すると、両外部電極６１、６２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３を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜５１の微調膜５１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部４０、４１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、公称周波数の所定の範囲内に収まるように微調整することができる。【００９０】
続いて、内部の電気特性検査を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル値（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、絶縁抵抗特性値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（Ｓ５５）。これをもって、図１に示すような圧電振動子１が製造される。【００９１】
上述した圧電振動子の製造方法によれば、特に、ゲッタリング工程Ｓ５１により、キャビティＣ内の真空度を調整する際に、一対の貫通電極２３を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を振動させ、圧電振動片４の直列共振抵抗値を計測しながらゲッター材２６を加熱する。即ち、上述したように圧電振動片４は、一対のマウント電極４６、４７、一対のマウントパターン２１、一対の貫通電極２３を介して外部と導通可能とされている。従って、一対の貫通電極２３に所定の電圧を印加することで、一対の励振電極４５に電圧を印加することができ、圧電振動片４を振動させることができる。【００９２】
しかも、一対の貫通電極２３及び一対のマウントパターン２１は、圧電振動子用ウエハ体１０の全てのキャビティＣ内にそれぞれ設けられていると共に、接合電極膜３２と電気的に切り離されている。よって、個々の圧電振動片４を別々に振動させることが可能である。従って、圧電振動子用ウエハ体１０を切断する前に、個々の圧電振動子１の直列共振抵抗値を計測しながら、キャビティＣ内の真空度を個別に調整することができる。そのため、ゲッタリングを過剰或いは不足に行うことなくゲッタリング調整を行うことができ、キャビティＣ内の真空度をできるだけ真空状態に近づけることができる。よって、適正の直列共振抵抗値を確保することができる。その結果、高品質化、高性能化された圧電振動子１を作製することができる。【００９３】
また、切断工程Ｓ５２を行う前にゲッタリング調整を行って適正の直列共振抵抗値を確保することができるので、従来のように小片化された無数の圧電振動子１を個別に調整装置にセットする必要がない。よって、圧電振動子１の製造における低コスト化及び作業の高効率化を実現できる。また、過剰ゲッタリングを防止することもできるため、修復不可能となる規格外品の発生頻度を大幅に削減することもできる。【００９４】
また、ゲッター材２６がベース基板用ウエハ２０に形成されているので、ゲッタリング工程Ｓ５１によってゲッター材２６を加熱する際に、圧電振動片４に加熱の影響をできるだけ与えないようにすることができる。よって、更なる高品質化、高性能化を図ることができる。【００９５】
また、レーザ光を利用してゲッター材２６を加熱してゲッタリング調整を行う。しかも、ゲッター材２６が形成されているベース基板用ウエハ２０側からレーザ光を照射する。
ここで、一般的に光束は、光路上に屈折率の異なる物質が存在すると、その界面で屈折してしまう。よって、狙ったポイントに光束を入射させるためには、屈折を考慮する必要がある。このため、屈折回数が多いと、狙った位置に光束を入射させることが困難である。
しかしながら、本実施形態では、ゲッター材２６が形成されているベース基板用ウエハ２０側からレーザ光を照射するので、ゲッター材２６を加熱するレーザ光の屈折を、ベース基板用ウエハ２０に進入するときだけにすることができる。これにより、屈折の影響を最小限に抑えることができ、ゲッター材２６の狙った位置に高精度にレーザ光を照射することができる。従って、ゲッタリング調整をより正確に行うことができる。【００９６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る圧電振動子の製造方法、並びにこの製造方法によって製造される圧電振動子の第２実施形態を、図２３から図２６を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【００９７】
図２３のフローチャートに示すように、本実施形態の圧電振動子の製造方法では、外部電極形成工程（Ｓ５３）をゲッタリング工程（Ｓ５１）の前に実施する。また、ゲッタリング工程（Ｓ５１）の際に、キャビティＣ内に封止された圧電振動片４の直列共振抵抗値を複数同時に計測する。なお、本実施形態の製造方法によって製造される圧電振動子は、前述した第１実施形態の圧電振動子１と同じである。
以下では、本実施形態の圧電振動子の製造方法について説明する。【００９８】
まず、前述した第１実施形態と同様にウエハ体作製工程（Ｓ４０）まで実施する。なお、ベース基板用ウエハ２０としては、透明なものを用いることが好ましい。
次いで、図２４に示すように、圧電振動子用ウエハ体１０のベース基板用ウエハ２０の底面側に、第１の外部電極６１及び第２の外部電極６２からなる一対の外部電極６３を複数形成する（外部電極形成工程；Ｓ５３）。これにより、圧電振動子用ウエハ体１０のベース基板用ウエハ２０の底面側に、前記行列方向に複数の一対の外部電極６３が形成される。なお、図２４では、図面の見やすさのため、ベース基板ウエハ２０上に形成されている切り欠き部２９の図示を省略している。【００９９】
ここで、外部電極形成工程の際に形成する各一対の外部電極６３の配置について詳しく説明する。
本実施形態では、同一キャビティＣ内の一対の貫通電極２３のそれぞれと電気的に接続される第１の外部電極６２、及び第２の外部電極６３を、いずれも前記行列方向における一方向Ｄ１に等しい間隔をあけて形成する。また、一対の外部電極６３を、前記行列方向において前記一方向Ｄ１と直交する他方向Ｄ２に沿うように複数形成する。しかも、前記他方向Ｄ２で隣接する一対の外部電極６３同士の間に、隙間を形成することで、前記他方向Ｄ２で隣接する一対の外部電極６３同士を、電気的に切り離すように形成する。
以上のように一対の外部電極６３を形成することで、前記他方向Ｄ２に沿って電気的に切り離された一対の外部電極６３が複数配列されてなる一対の外部電極の列６４が、前記一方向Ｄ１に間隔をあけて複数形成されることになる。【０１００】
次いで、図２５及び図２６に示すように、圧電振動子用ウエハ体１０の各キャビティＣ内に封止されたゲッター材２６を加熱してキャビティＣ内の真空度を調整する（ゲッタリング工程；Ｓ５１）。この際、圧電振動片４の直列共振抵抗値を、図２５に示す調整装置７０を用いて、複数同時に計測しながら行う。なお、図２５に示す調整装置７０は、図２４に示す圧電振動子用ウエハ体１０の二点鎖線で示す領域Ｙにおける一対の外部電極６３に対し、後述する一対の計測腕部７１によって印加している状態を示している。【０１０１】
ここで、ゲッタリング工程の説明の前に、調整装置７０について説明する。
調整装置７０は、第１及び第２の外部電極６１、６２のそれぞれに電圧を印加する一対の計測腕部７１と、この一対の計測腕部７１を制御する調整装置本体７５と、圧電振動子用ウエハ体１０がセットされる図示しない被セット部と、を備えている。
一対の計測腕部７１は、図示の例では、互いに平行に延在すると共に間隔をあけて設けられており、この間隔は、例えば一対の外部電極６３間の間隔よりも大きくなっている。また、一対の計測腕部７１の長さは、例えばベース基板用ウエハ２０の前記一方向Ｄ１中央付近に位置する一対の外部電極の列６４における前記他方向Ｄ２に沿った長さの半分の長さとなっている。【０１０２】
また、一対の計測腕部７１には、一対の外部電極６３に所定の電圧を印加する複数の一対のコンタクト線７２が設けられている。
一対のコンタクト線７２は、一対の計測腕部７１において互いに対向する位置にそれぞれ設けられている。また、一対のコンタクト線７２は、一対の計測腕部７１の延在方向に沿って等しい間隔をあけて複数設けられており、図示の例では、この間隔は、例えば隣接する一対の外部電極６３同士の前記他方向Ｄ２に沿った中心間間隔と同等とされている。【０１０３】
また、図２６に示すように、一対のコンタクト線７２は、例えば金属線材からなり、各計測腕部７１の下面から、他方の計測腕部７１側である内側に向けてそれぞれ延在し、更に内側に向かうに連れて漸次下側に向かうように湾曲しながら延在している。
また、各一対のコンタクト線７２は、後述する制御部７７に対してそれぞれ電気的に接続されており、制御部７７によって独立して制御される構成となっている。【０１０４】
図２５に示すように、調整装置本体７５は、被セット部にセットされた圧電振動子用ウエハ体１０を撮影する撮影手段７６と、撮影手段７６が撮影した画像に基づいて所定の電圧を印加する印加対象である複数の一対の外部電極６３の位置を判定すると共に一対の計測腕部７１の動作を制御する制御部７７と、制御部７７により制御されるレーザ照射手段７８と、を備えている。
本実施形態では、制御部７７は、一対のコンタクト線７２によって一対の外部電極６３を印加したときに、その一対の外部電極６３に電気的に接続されている圧電振動片４の直列共振抵抗値及び周波数を計測可能な構成とされている。【０１０５】
次に、前述した調整装置７０を用いて実施するゲッタリング工程について説明する。
始めに、調整装置７０の操作者は、調整装置７０の被セット部に圧電振動子用ウエハ体１０を、撮影手段７６によりベース基板用ウエハ２０の底面側が撮影可能な状態にセットする。なおこの際、圧電振動子用ウエハ体１０を図示しない治具に収納した状態でセットしても良い。
次いで、操作者は、制御部７７に電気的に接続された図示しない操作部等を用いて、調整装置７０の撮影手段７６にベース基板用ウエハ２０上に形成された複数の一対の外部電極６３を撮影させる。【０１０６】
次いで、制御部７７は、撮影手段７６から取得した画像に基づいて各一対の外部電極６３が形成されている位置を判定する。
次いで、制御部７７は、判定した各一対の外部電極６３の位置に基づいて、印加対象を設定する。本実施形態では、制御部７７は、印加対象として一対の外部電極の列６４の全体或いは部分（例えば、前述した図２４に示す領域Ｙ内に位置する一対の外部電極６３等）を設定する。
次いで、制御部７７は、図２５及び図２６に示すように、一対の計測腕部７１を、印加対象として設定した複数の一対の外部電極６３に、複数の一対のコンタクト線７２が接触するように移動させる。【０１０７】
次いで、制御部７７は、印加対象である複数の一対の外部電極６３に同時に印加し、複数の一対の貫通電極２３に所定の電圧を印加して圧電振動片４を振動させて直列共振抵抗値を計測する。更に、制御部７７は、計測した直列共振抵抗値に基づいてレーザ照射手段７８にレーザ光を照射させ、ゲッター材２６を加熱してゲッタリングを行う。なお、ベース基板用ウエハ２０が透明である場合、レーザ光によるゲッター材２６の加熱をより確実なものとすることができる。【０１０８】
次いで、制御部７７は、現在の印加対象である複数の一対の外部電極６３が設けられたキャビティＣ内でゲッタリングが適性に行われた後、印加対象を他の複数の一対の外部電極６３に変更し、圧電振動子用ウエハ体１０の全てのキャビティＣについてゲッタリングが適性に行う。
以上でゲッタリング工程が終了する。【０１０９】
以上に示した圧電振動子の製造方法によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、複数の圧電振動片４を同時に振動させて、複数の圧電振動片４の直列共振抵抗値を同時に計測することができるので、直列共振抵抗値を計測する時間が短縮され、圧電振動子１の製造における作業効率をより一層向上させることができる。【０１１０】
また、外部電極形成工程をゲッタリング工程より先に実施しているので、ゲッタリング工程において一対の貫通電極２３に印加する際、これら一対の貫通電極２３より面積の大きい一対の外部電極６３に対して一対のコンタクト線７２等の印加用電極を接触させれば良い。従って、一対の貫通電極２３をより容易に印加することが可能となり、圧電振動子１の製造における作業効率をより一層向上させることができる。【０１１１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る圧電振動子の製造方法、並びにこの製造方法によって製造される圧電振動子の第３実施形態を、図２７を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付しその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【０１１２】
図２７のフローチャートに示すように、本実施形態の圧電振動子の製造方法では、接合工程（Ｓ４３）後で且つ切断工程（Ｓ５２）の前に、微調工程（Ｓ５４）を実施する。更に、ゲッタリング工程（Ｓ５１）を、微調工程（Ｓ５４）より先に実施する。なお、本実施形態の製造方法によって製造される圧電振動子は、前述した第２実施形態の圧電振動子１と同じである。
以下では、本実施形態の圧電振動子の製造方法について説明する。【０１１３】
まず、前述した第２実施形態と同様にゲッタリング工程（Ｓ５１）まで実施する。
次いで、圧電振動子用ウエハ体１０の状態で微調工程を実施する。この際、第２実施形態で示した調整装置７０を用いて、キャビティＣ内に封止された圧電振動片４の周波数を複数同時に計測する。
以上に示した圧電振動子の製造方法によれば、上述した第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。【０１１４】
また、微調工程により、圧電振動片４の周波数を調整する際に、一対の貫通電極２３を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を振動させ、圧電振動片４の周波数を計測しながら周波数調整する。ここで、上述したように、圧電振動子用ウエハ体１０の状態であっても、一対の貫通電極２３及び一対のマウントパターン２１を介して個々の圧電振動片４を別々に振動させることが可能である。従って、圧電振動子用ウエハ体１０を切断する前に、個々の圧電振動子１の周波数を計測しながら個別に周波数調整することができる。これにより、圧電振動子１の周波数を適正に調整でき、公称周波数の範囲内で振動するようにできるため、圧電振動子１を高品質化、高性能化することができる。【０１１５】
また、切断工程を行う前に周波数調整を行って公称周波数内に圧電振動子１の周波数を収めることができるので、従来のように小片化された無数の圧電振動子１を個別に治具に収納し、この治具を周波数調整機にセットするという煩雑な作業をする必要がない。よって、圧電振動子１の製造における低コスト化及び作業の高効率化を実現できる。
更に、個々の圧電振動子１を治具に収納して周波数調整をする必要がなくなることで、治具寸法のバラツキによる周波数調整時の加工精度への影響がなくなる。よって、周波数調整において圧電振動子１の構成品が誤加工される可能性が極めて低くなり、圧電振動子１をより高品質化することができる。【０１１６】
また、微調工程の際に、キャビティＣ内に封止された圧電振動片４の周波数を複数同時に計測する。これにより、微調工程において、周波数を計測する時間が短縮され、圧電振動子１の製造をより高効率化することができる。【０１１７】
また、ゲッタリング工程を微調工程より先に実施するので、キャビティＣ内の圧電振動片４の周波数に影響を与える一要因となるキャビティＣ内の真空度が、微調工程の際に予め調整されていることになる。従って、微調工程で調整された圧電振動片４の周波数が、ゲッタリング工程による影響を受けることがなく、適正な直列共振抵抗値が確保された上で適正な周波数に調整された圧電振動子１を製造することができる。【０１１８】
なお、本実施形態では、キャビティＣ内に封止された圧電振動片４の周波数を複数同時に計測するものとしたが、これに限られない。
また、本実施形態では、ゲッタリング工程を微調工程より先に実施するものとしたが、両工程の順序は逆転しても構わない。更にまた、本実施形態では、外部電極形成工程は微調工程より前に実施するものとしたが、両工程の順序は逆転しても構わない。【０１１９】
また、本実施形態で製造する圧電振動子は図２８及び図２９に示す圧電振動子８０のように構成されていても良い。
図２９に示す圧電振動子８０では、縦断面視において圧電振動片８１の一対の振動腕部４０、４１の先端側に形成された外部電極である第２の外部電極６２と、一対の振動腕部４０、４１の先端とが、ベース基板２を底面から見た際に重ならないように形成されている。図示の例では、前述した圧電振動子１の圧電振動片４に比べて、例えば圧電振動片８１が長手方向Ｘに小さく形成されることで、重ならないようになっている。【０１２０】
図２９に示す圧電振動子８０によれば、周波数を調整するために、ベース基板２（ベース基板用ウエハ２０）にその厚み方向にレーザ光を照射して圧電振動片８１上の重り金属膜を除去する場合であっても、第２の外部電極６２によりレーザ光の照射が阻害されることが無く、微調工程をより容易に且つ確実に実施することができる。【０１２１】
なお、図２９に示す圧電振動子８０では、一対の貫通孔８２の縦断面視形状が、ベース基板２の上面から下面に向かうに連れて漸次拡径するテーパ形状となっているが、これに限られるものではない。例えば、第１実施形態及び第２実施形態の圧電振動子１に示した断面視ストレート形状の一対の貫通孔２２であってもよい。
更にまた、図２９に示す圧電振動子８０では、第１実施形態及び第２実施形態の圧電振動子１と異なり、ベース基板２の底面に切り欠き部２９が形成されていないが、形成されていても良い。【０１２２】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図３０を参照しながら説明する。図３０は、圧電振動子１を備えた発振器の構成を示す図である。なお、以下に示す各実施形態では、圧電振動子として第１から第３実施形態で示した圧電振動子１を用いる場合を示しているが、第３実施形態の変形例として示した圧電振動子８０を用いても同様の作用効果を奏することができる。【０１２３】
本実施形態の発振器１００は、図３０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。【０１２４】
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、この圧電振動子１内の圧電振動片４が振動し、この振動が、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。【０１２５】
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、高性能化、低コスト化及び高効率化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化されている。【０１２６】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図３１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。【０１２７】
本実施形態の携帯情報機器（電子機器）１１０は、図３１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。【０１２８】
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、この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、この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。【０１２９】
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、この振動が圧電振動片４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。【０１３０】
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。【０１３１】
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。【０１３２】
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。【０１３３】
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。【０１３４】
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、高性能化、低コスト化及び高効率化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０自体も高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化されている。【０１３５】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図３２を参照して説明する。図３２は、上述した圧電振動子１を有する電波時計の構成を示す図である。
本実施形態の電波時計１３０は、図３２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。【０１３６】
図３２を参照して、電波時計１３０の機能的構成について説明する。
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圧電振動子部１３４、１３５をそれぞれ備えている。【０１３７】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３６により検波復調される。続いて、波形整形回路１３７を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３８でカウントされる。ＣＰＵ１３８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、ＲＴＣ１３９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、圧電振動子部１３４、１３５は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動子片の寸法例として、全長が約２．８ｍｍ、基部４２の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。【０１３８】
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、高性能化、低コスト化及び高効率化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０自体も高品質化、高性能化、低コスト化及び高効率化されている。【０１３９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。【０１４０】
例えば、上記各実施形態では、キャビティＣ用の凹部３１及び接合電極膜３２をリッド基板用ウエハ３０にそれぞれ形成した。しかし、いずれもベース基板用ウエハ２０に形成してもかまわず、また、両ウエハ２０、３０に形成してもかまわない。【０１４１】
また、圧電振動片４、８１は、一対の励振電極４５と電気的に接合された一対のマウント電極４６、４７を有するものであれば特に制限がない。
また、上記各実施形態では、ゲッタリング工程Ｓ５１において、レーザ光によってゲッター材２６を加熱したが、レーザ光を用いなくてもかまわない。
また、上記各実施形態では、ゲッター材２６は、ベース基板用ウエハ２０に形成されていたが、キャビティＣ内に封止されていれば制限はない。
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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