(57)【要約】【課題】不良品を正確に選別して、商品の信頼性を向上させることができる圧電振動片の製造方法及び圧電振動片、並びに圧電振動片を備えた圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供する。【解決手段】レジストパターンの形成工程では、フォトマスク３０をフォトレジスト膜に密着させた状態でフォトレジスト膜に対してコンタクト露光を行うことで、レジストパターンを形成し、レジストパターンの形成工程の前段で、フォトマスク３０における外形パターンに相当する外形相当領域３３に欠陥が発見された場合に、遮光膜パターン３５を一部除去して、傷Ｋが存在する外形相当領域３３の形状を変更するフォトマスク加工工程を有していることを特徴とする。【選択図】図１６
2011114844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形パターンを形成すべき加工対象物上に形成されたマスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、
前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記加工対象物を除去して前記外形パターンを形成する外形パターン形成工程とを有する圧電振動片の製造方法であって、
前記マスク材パターン形成工程では、光透過性を有する基板上に遮光膜パターンが形成されたフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記マスク材に密着させた状態で前記マスク材に対してコンタクト露光を行うことで、前記マスク材パターンを形成し、
前記マスク材パターン形成工程の前段で、前記フォトマスクにおける前記外形パターンに相当する外形相当領域に欠陥が発見された場合に、前記遮光膜パターンを一部除去して、前記欠陥が存在する前記外形相当領域の形状を変更するフォトマスク加工工程を有していることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記圧電振動片は、平行に配置された一対の振動腕部と、
前記一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、を備え、
前記外形パターン形成工程の後段で、前記外形パターンをマスクとして、圧電材料からなるウエハをパターニングすることにより、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程を有していることを特徴とする請求項１記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
前記マスク材は、ネガレジストからなり、
前記遮光膜パターンは、前記基板上における前記外形相当領域以外の領域に形成され、
前記フォトマスク加工工程では、前記一対の振動腕部に相当する領域を連結するように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴とする請求項２記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
前記マスク材は、ポジレジストからなり、
前記遮光膜パターンは、前記基板上における前記外形形成領域に形成され、
前記フォトマスク加工工程では、前記一対の振動腕部うち、少なくとも一方の前記振動腕部に相当する領域の前記遮光膜パターンを切断するように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴とする請求項２記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項５】
前記外形パターン形成工程の後段で、前記圧電振動片の電気特性が所定範囲内にあるかを検査する電気特性検査工程を有し、
前記フォトマスク加工工程では、前記欠陥が存在する前記外形相当領域から形成された前記圧電振動片の電気特性が、前記電気特性検査工程において前記所定範囲から外れるように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動片。
【請求項７】
請求項６記載の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７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９】
請求項７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１０】
請求項７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、圧電振動片の製造方法及び圧電振動片、並びに圧電振動片を備えた圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【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、音叉型の圧電振動片を有するものが知られている。この圧電振動片は、平行に配された一対の振動腕部と、これら一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部とを備え、振動腕部同士が、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するものである。
【０００３】
例えば特許文献１〜３には、圧電振動片の製造方法が開示されている。ここで、圧電振動片の外形パターニングについて具体的に説明すると、まず水晶等のウエハに金属膜を成膜した後、金属膜上にレジスト膜を形成する。次に、フォトリソグフラフィ技術によりフォトマスクの遮光膜パターンを介して露光、現像することで、レジスト膜をパターニングし、圧電振動片の外形形状に沿ったレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとして金属膜をエッチングすることで、レジストパターンで保護された領域以外の金属膜が選択的に除去された金属膜パターンを形成する。その後、金属膜パターンをマスクとしてウエハをエッチングすることで、金属膜パターンで保護された領域以外のウエハが選択的に除去され、圧電振動片の外形形状を形成することができる。
【０００４】
なお、上述した露光時においては、レジスト膜にネガレジストを用い、レジスト膜とフォトマスクとを密着させた状態で露光を行なうコンタクト露光を採用する場合がある。コンタクト露光では、レジスト膜とフォトマスクとが密着しているため、レジスト膜とフォトマスクとの間での光の回り込みを低減することができる。その結果、露光時の解像度を向上させ、レジストパターンを高い寸法精度で形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６１５５７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２０３５１号公報
【特許文献３】特開２００９−８８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したコンタクト露光によってレジスト膜のパターニングを行う場合、フォトマスクとレジスト膜との間に異物を挟み込んで、フォトマスクにおける圧電振動片の外形に相当する外形相当領域にクラック等の傷が発生する虞がある。この傷部分では、傷のない良好な部分に比べて露光時における光の透過率が低下するため、傷部分に相当する領域のレジスト膜にも傷の影響が生じる。すなわち、レジストパターンにも外形相当領域と同じような傷が転写される。そのため、金属膜パターンの形成時にレジストパターンの傷部分にエッチャントが浸入することで金属膜が異常エッチングされ、金属膜パターンを所望の形状に形成することができないという問題がある。その結果、その後のウエハの外形パターニング時に、ウエハが異常エッチングされることで、圧電振動片を所望の外形に形成できず、所望の外形に比べて、欠けたり、凹んだり（いわゆる、水晶クワレ）するという問題がある。フォトマスクは露光した後に洗浄することで、何度も繰り返し使用されるが、一度フォトマスクに傷ができると、その傷部分では良品の圧電振動片は製造できないことになる。
【０００７】
ここで、圧電振動片は、最終工程において共振周波数等の電気特性検査を行い、良品と不良品とに選別されるが、水晶クワレの位置や規模によっては、水晶クワレが発生している不良品の圧電振動片を正確に選別できない場合がある。この場合、不良品の圧電振動片が市場に流通して製品として使用した場合に、衝撃や疲労等によって、水晶クワレの箇所を起点にして圧電振動片が折れ易くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、不良品を正確に選別して、商品の信頼性を向上させることができる圧電振動片の製造方法及び圧電振動片、並びに圧電振動片を備えた圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、外形パターンを形成すべき加工対象物上に形成されたマスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記加工対象物を除去して前記外形パターンを形成する外形パターン形成工程とを有する圧電振動片の製造方法であって、前記マスク材パターン形成工程では、光透過性を有する基板上に遮光膜パターンが形成されたフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記マスク材に密着させた状態で前記マスク材に対してコンタクト露光を行うことで、前記マスク材パターンを形成し、前記マスク材パターン形成工程の前段で、前記フォトマスクにおける前記外形パターンに相当する外形相当領域に欠陥が発見された場合に、前記遮光膜パターンを一部除去して、前記欠陥が存在する前記外形相当領域の形状を変更するフォトマスク加工工程を有していることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、フォトマスク加工工程において、欠陥が存在する外形相当領域の形状を予め変更させた状態でコンタクト露光を行なうことで、欠陥の存在する外形相当領域によってパターニングされたマスク材は、良好な外形相当領域によってパターニングされた良好マスク材パターンと異なる形状を有する不良マスク材パターンに形成される。これにより、不良マスク材パターンによってパターニングされた外形パターンの形状と、良好マスク材パターンによってパターニングされた外形パターンの形状とを積極的に異ならせることができる。したがって、最終工程である電気特性検査等において、良品と不良品とで電気特性の明確な差が生じることになる。そのため、良品と不良品とを正確に選別することができ、良品のみを市場に流通させることができる。よって、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動片を提供することができる。
【００１１】
また、前記圧電振動片は、平行に配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、を備え、前記外形パターン形成工程の後段で、前記外形パターンをマスクとして、圧電材料からなるウエハをパターニングすることにより、前記圧電振動片の外形を形成する外形形成工程を有していることを特徴としている。
この構成によれば、外形形成工程において、良品と不良品とで明らかに形状の異なる外形パターンによってウエハをパターニングするので、良品と不良品とで圧電振動片の外形を明らかに異ならせることができる。その結果、最終工程の電気特性検査等において、良品と不良品とで電気特性の明確な差を生じさせ、良品と不良品とを正確に選別することができる。
【００１２】
また、前記マスク材は、ネガレジストからなり、前記遮光膜パターンは、前記基板上における前記外形相当領域以外の領域に形成され、前記フォトマスク加工工程では、前記一対の振動腕部に相当する領域を連結するように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴としている。
この構成によれば、フォトマスク加工工程において、振動腕部に相当する領域を連結するように外形相当領域の形状を変更しておくことで、振動腕部同士が連結された圧電振動片が形成されることになる。この場合、振動腕部同士が連結された圧電振動片は振動しないため、電気特性検査等において良品と不良品との選別を正確に行うことができる。
【００１３】
また、前記マスク材は、ポジレジストからなり、前記遮光膜パターンは、前記基板上における前記外形形成領域に形成され、前記フォトマスク加工工程では、前記一対の振動腕部うち、少なくとも一方の前記振動腕部に相当する領域の前記遮光膜パターンを切断するように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴としている。
この構成によれば、フォトマスク加工工程において、少なくとも一方の振動腕部に相当する領域の遮光膜パターンを切断するように外形相当領域の形状を変更しておくことで、少なくとも一方の振動腕部がない圧電振動片が形成されることになる。この場合、圧電振動片は振動しないため、電気特性検査等において良品と不良品との選別を正確に行うことができる。
【００１４】
また、前記外形パターン形成工程の後段で、前記圧電振動片の電気特性が所定範囲内にあるかを検査する電気特性検査工程を有し、前記フォトマスク加工工程では、前記欠陥が存在する前記外形相当領域から形成された前記圧電振動片の電気特性が、前記電気特性検査工程において前記所定範囲から外れるように、前記外形相当領域の形状を変更することを特徴としている。
この構成によれば、フォトマスク加工工程において、欠陥が存在する外形相当領域から形成された圧電振動片の電気特性が、電気特性検査工程において所定範囲から外れるように、外形相当領域の形状を変更することで良品と不良品とを正確に選別することができる。
【００１５】
また、本発明の圧電振動片は、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されているため、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動片を提供することができる。
【００１６】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されているため、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。
【００１７】
また、本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、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している。
【００１８】
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明に係る電波時計は、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している。
【００２０】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に信頼性の高い製品を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る圧電振動片の製造方法及び圧電振動片によれば、良品と不良品とを正確に選別することができ、良品のみを市場に流通させることができる。よって、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動片を提供することができる。
本発明に係る圧電振動子によれば、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されているため、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に信頼性の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る圧電振動子の実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】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１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片を上面から見た平面図である。
【図６】圧電振動片を下面から見た平面図である。
【図７】図５に示すＢ−Ｂ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図８】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９】圧電振動片を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１０】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハの断面図である。
【図１１】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハの断面図である。
【図１２】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハの断面図である。
【図１３】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハの断面図である。
【図１４】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハの断面図である。
【図１５】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、フォトマスクの平面図である。
【図１６】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、フォトマスクの平面図である。
【図１７】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、ウエハ上に外形パターンが形成された状態を示すウエハの平面図である。
【図１８】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、図１７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１９】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、図１７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２０】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、図１７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２１】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、図１７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２２】圧電振動片の製造方法を示す工程図であって、不良圧電板の平面図である。
【図２３】圧電振動子の製造方法を示す工程図であって、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接合体の分解斜視図である。
【図２４】本発明に係る発信器の一実施形態を示す構成図である。
【図２５】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２６】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。
【図２７】圧電振動片の製造方法の他の態様を示す工程図であって、フォトマスクの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態における圧電振動子の外観斜視図であり、図２は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ある。また、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り、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、圧電振動子５０は、ベース基板５１とリッド基板５２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１が収納された表面実装型の圧電振動子５０である。そして、圧電振動片１とベース基板５１の外側に設置された外部電極５３，５４とが、ベース基板５１を貫通する一対の貫通電極５５，５６によって電気的に接続されている。
【００２４】
ベース基板５１は、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板状に形成されている。ベース基板５１には、一対の貫通電極５５，５６が形成される一対のスルーホール５７，５８が形成されている。スルーホール５７，５８は、ベース基板５１の外側端面（図３中下面）から内側端面（図３中上面）に向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状をなしている。
【００２５】
リッド基板５２は、ベース基板５１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の絶縁基板であり、ベース基板５１に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板５２のベース基板５１が接合される接合面側には、圧電振動片１が収容される矩形状の凹部５２ａが形成されている。
この凹部５２ａは、ベース基板５１及びリッド基板５２が重ね合わされたときに、圧電振動片１を収容するキャビティＣを形成する。
【００２６】
そして、ベース基板５１の内側端面側（リッド基板５２が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム）からなる陽極接合用の接合層６１が形成されている。この接合層６１は、膜厚が例えば３０００Å〜５０００Å程度に形成され、リッド基板５２に形成された凹部５２ａの周囲を囲むようにベース基板５１の周縁に沿って形成されている。そして、ベース基板５１とリッド基板５２とは、凹部５２ａをベース基板５１の接合面側に対向させた状態でベース基板５１に対して接合層６１を介して陽極接合されている。
【００２７】
また、外部電極５３，５４は、ベース基板５１の外側端面における長手方向の両端に設置されており、各貫通電極５５，５６及び各引き回し電極６２，６３を介して圧電振動片１に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極５３は、一方の貫通電極５５及び一方の引き回し電極６２を介して圧電振動片１の後述する一方のマウント電極１２に電気的に接続されている。また、他方の外部電極５４は、他方の貫通電極５６及び他方の引き回し電極６３を介して、圧電振動片１の後述する他方のマウント電極１３に電気的に接続されている。
【００２８】
貫通電極５５，５６は、焼成によってスルーホール５７，５８に対して一体的に固定された筒体６５及び芯材部６６によって形成されたものであり、スルーホール５７，５８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ともに、外部電極５３，５４と引き回し電極６２，６３とを導通させる役割を担っている。具体的に、一方の貫通電極５５は、外部電極５３と圧電振動片１の後述する基部５との間で引き回し電極６２の下方に位置しており、他方の貫通電極５６は、外部電極５４と圧電振動片１の後述する振動腕部４との間で引き回し電極６３の下方に位置している。
【００２９】
筒体６５は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６５は、両端が平坦で且つベース基板５１と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６５の中心には、芯材部６６が筒体６５の中心孔を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール５７，５８の形状に合わせて、筒体６５の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６５は、スルーホール５７，５８内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール５７，５８に対して強固に固着されている。
上述した芯材部６６は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６５と同様に両端が平坦で、かつベース基板５１の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
なお、貫通電極５５，５６は、導電性の芯材部６６を通して電気導通性が確保されている。
【００３０】
（圧電振動片）
図５は圧電振動片の上面から見た平面図であり、図６は下面から見た平面図である。
本実施形態の圧電振動片１は、図５，図６に示すように、水晶やタンタル酸リチウム、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圧電板２を備えている。
【００３１】
圧電板２は、平行に配置された一対の振動腕部３，４と、これら一対の振動腕部３，４の基端部側を一体的に固定する基部５とを備えている。また、これら一対の振動腕部３，４の上下面上には、振動腕部３，４の基端部から先端部に向かって、一定幅で縦長の溝部６が形成されている。これら溝部６は、振動腕部３，４の基端部側から中間部を越える範囲に亘って形成されている。これにより、一対の振動腕部３，４は、それぞれ図７に示すように断面Ｈ型となっている。なお、図７は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００３２】
このように形成された圧電板２の外表面上には、図５，図６に示すように、一対の励振電極１０，１１及び一対のマウント電極１２，１３が形成されている。このうち、一対の励振電極１０，１１は、電圧が印加されときに一対の振動腕部３，４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、主に一対の振動腕部３，４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１０が、主に一方の振動腕部３の溝部６内と他方の振動腕部４の側面上とに形成され、他方の励振電極１１が、主に一方の振動腕部３の側面上と他方の振動腕部４の溝部６内とに形成されている。
【００３３】
また、一対のマウント電極１２，１３は、図５，図６に示すように、基部５の主面及び側面を含む外表面上に形成されており、引き出し電極１６を介して一対の励振電極１０、１１にそれぞれ電気的に接続されている。よって、一対の励振電極１０，１１は、このマウント電極１２，１３を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３４】
なお、上述した励振電極１０，１１、マウント電極１２，１３及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）との積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。
【００３５】
また、一対の振動腕部３，４の先端部には、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（粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる）が形成されている。この重り金属膜１７を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部３、４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ようになっている。
【００３６】
このように構成された圧電振動片１は、図３，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５１の内側端面に形成された引き回し電極６２，６３上にバンプ接合されている。より具体的には、圧電振動片１の一方の励振電極１１が、一方のマウント電極１２及びバンプＢを介して一方の引き回し電極６２上にバンプ接合され、他方の励振電極１０が他方のマウント電極１３及びバンプＢを介して他方の引き回し電極６３上にバンプ接合されている。これにより、圧電振動片１は、ベース基板５１の内側端面から浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極１２，１３と引き回し電極６２，６３とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００３７】
そして、この圧電振動片１を作動させる場合には、一対の励振電極１０，１１間に所定の駆動電圧を印加して電流を流すことで、一対の振動腕部３，４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、この振動を、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。
【００３８】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法について説明する。以下の説明では、水晶からなるウエハから複数の圧電振動片を製造する場合について説明する。図８は、圧電振動子の製造方法を示すフローチャートであり、図９は圧電振動片作製工程を示すフローチャートである。また、図１０〜図２３は圧電振動子の製造方法を示す工程図である。
【００３９】
（圧電振動片作製工程）
まず、図８に示すように、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を行って図５〜図７に示す圧電振動片１を作製する。具体的には、図９，図１０に示すように、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Ｓとする。続いて、ウエハＳ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加工を行なって、所定の厚みとする（Ｓ１１０）。
【００４０】
次に、ウエハＳから複数の圧電振動片１の外形形状をパターニングするための外形パターン２３（図１７参照）を形成する（Ｓ１２０）。以下、この工程について、具体的に説明する。
始めに、図１０に示すように、ポリッシングが終了したウエハＳを準備した後、ウエハＳの両面に金属膜（加工対象物）２０をそれぞれ成膜する（Ｓ１２１）。この金属膜２０は、例えばクロムからなる下地膜２１と、金からなる保護膜２２との積層膜であり、それぞれスパッタリング法や蒸着法等により成膜される。
【００４１】
次に、図１１に示すように、金属膜２０上にフォトレジスト膜（マスク材）２５を形成する（Ｓ１２２）。具体的には、まず金属膜２０上に、スピンコート法等によりレジスト材料を塗布する。なお、本実施形態で用いるレジスト材料としては、環化ゴム（例えば、環化イソプレン）を主体にしたゴム系ネガレジストが好適に用いられている。ゴム系ネガレジストは、環化ゴムを有機溶剤に溶解し、さらにビスアジド感光剤を加えて、ろ過し、不純物を除去することで精製されたものである。そして、レジスト材料の塗布後、レジスト材料をプリベークして有機溶剤を蒸発させることで、フォトレジスト膜２５が形成される。なお、プリベークをホットプレートで行う場合には１２０℃〜１３０℃、オーブンで行う場合には８０℃〜９０℃程度で行うことが好ましい。
【００４２】
ここで、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトレジスト膜２５を所望のレジストパターン２６（図１３参照）にパターニングする（Ｓ１２３：マスク材パターン形成工程）。具体的には、図１２，図１５に示すように、フォトマスク３０をフォトレジスト膜２５上にセットする。フォトマスク３０は、ガラス等の光透過性を有する基板３１の主面３１ａ上に、クロム等の遮光性を有する遮光膜パターン３５が形成されたものである。遮光膜パターン３５は、フォトレジスト膜２５をパターニングするためのものであり、基板３１の主面３１ａ上において圧電振動片１の外形に相当する領域を除く領域に形成されている。すなわち、基板３１の主面３１ａ上において、圧電振動片１の外形に相当する領域には遮光膜パターン３５が形成されていない開口部が複数形成されており、これら開口部が圧電振動片１の外形形状を有する外形相当領域３３となっている。
【００４３】
そして、このように形成されたフォトマスク３０を介してフォトレジスト膜２５をコンタクト露光する（Ｓ１２３Ａ）。具体的に、まずフォトマスク３０の主面３１ａ側をフォトレジスト膜２５に向けた状態でセットする。この時、ウエハＳとフォトマスク３０との位置合わせをした状態で、フォトマスク３０とフォトレジスト膜２５とが密着するようにセットする。
【００４４】
ところで、本実施形態では、上述したように露光工程（Ｓ１２３Ａ）においてフォトマスク３０とフォトレジスト膜２５とを密着させて露光を行なうコンタクト露光を採用している。コンタクト露光によってフォトレジスト膜２５のパターニングを行う場合、フォトマスク３０とフォトレジスト膜２５との間に異物を挟み込んで、図１５に示すように、フォトマスク３０における外形相当領域３３（基板３１）にクラック等の傷Ｋが発生する虞がある。この傷Ｋの部分では、露光時における光の透過率が低下するため、傷Ｋに相当する領域のフォトレジスト膜２５にも傷Ｋの影響が生じる。すなわち、外形相当領域３３を通して露光される金属膜２０にも外形相当領域３３と同じような傷が転写されてしまう。その結果、その後のウエハＳのパターニング時に、ウエハＳが異常エッチングされることで、圧電振動片１を所望の外形に形成できず、水晶クワレが生じるという問題がある。
【００４５】
そこで、本実施形態では、レジストパターン２６の形成工程（Ｓ１２３）に先立って、フォトマスク３０における外形相当領域３３に傷Ｋがあるか否かのマスク検査を行う。そして、外形相当領域３３上に傷Ｋが発見されなかった場合は、そのままフォトマスク３０を露光工程（Ｓ１２３Ａ）に使用する。
【００４６】
一方、マスク検査において、フォトマスク３０の外形相当領域３３（基板３１）に傷Ｋを発見した場合、フォトマスク３０の遮光膜パターン３５をレーザーによって除去することで、傷Ｋがある外形相当領域３３の外形を変更する（フォトマスク加工工程）。具体的には、図１６に示すように、フォトマスク３０を図示しないレーザー装置に搬送し、レーザーによって外形相当領域３３における振動腕部３，４（図５参照）に相当する領域を連結するように、遮光膜パターン３５を除去する。これにより、傷Ｋがある外形相当領域３３は、平面視略矩枠状の不良外形相当領域３３ａに形成される。すなわち、露光工程（Ｓ１２３Ａ）を行なう前に、傷Ｋのある外形相当領域３３を予め不良外形相当領域３３ａにして、良品の外形相当領域３３と不良外形相当領域３３ａとの外形を積極的に区別しておく。なお、本実施形態のレーザーは、例えば波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーが好適に用いられている。
【００４７】
そして、この状態で、図１２に示すように、フォトマスク３０を介してフォトレジスト膜２５をコンタクト露光する。具体的には、ウエハＳの両面側から紫外線Ｌを露光すると、フォトマスク３０を透過してフォトレジスト膜２５が露光される。この際、フォトマスク３０における外形相当領域３３（及び不良外形相当領域３３ａ）が形成された領域に入射した紫外線Ｌのみが、基板３１を透過してフォトレジスト膜２５に露光される。すると、紫外線Ｌが露光された領域のフォトレジスト膜２５のみが、硬化することになる。露光が終了したら、フォトマスク３０を取り除く。なお、取り除いたフォトマスク３０は別工程において洗浄され、次に搬送されるウエハＳの露光工程に繰り返し使用されることになる。本実施形態では、フォトレジスト膜２５の露光工程（Ｓ１２３Ａ）にコンタクト露光を採用することで、フォトレジスト膜２５とフォトマスク３０との間での光の回り込みを低減することができる。その結果、露光時の解像度を向上させ、レジストパターン２６を高い寸法精度で形成できる。
【００４８】
次いで、図１３に示すように、フォトマスク３０を取り除いた後、フォトレジスト膜２５の現像を行う（Ｓ１２３Ｂ）。具体的には、ウエハＳを現像液に浸漬することで、紫外線Ｌが露光されていない領域のフォトレジスト膜２５のみが選択的に除去される。すなわち、現像後の金属膜２０上には、圧電振動片１の外形形状にフォトレジスト膜２５が残存した状態のレジストパターン２６が複数形成される。この場合、良品の外形相当領域３３を透過して露光されたフォトレジスト膜２５は、圧電振動片１の外形形状に倣って音叉型のレジストパターン２６として形成される一方、不良外形相当領域３３ａを透過して露光されたフォトレジスト膜２５は、矩形枠状の不良レジストパターン（不図示）として形成される。
【００４９】
そして、図１４に示すように、レジストパターン２６をマスクとしてエッチング加工（例えば、ウェットエッチング）を行い、マスクされていない金属膜２０（圧電振動片１の形成領域以外の金属膜２０）を選択的に除去する（Ｓ１２４：外形パターン形成工程）。その後、図１７，図１８に示すように、エッチング加工後にフォトレジスト膜２５のレジストパターン２６を除去する。これにより、良品のレジストパターン２６によってパターニングされた金属膜２０は、圧電振動片１の外形形状と同等の形状を有する外形パターン２３として形成することができる。すなわち、一対の振動腕部３，４及び基部５の外形形状に倣って、金属膜２０をパターニングすることができる。一方、不良レジストパターンによってパターニングされた金属膜２０は、矩形枠状の不良外形パターン２３ａ（図１７参照）として形成される。またこの際、ウエハＳ上に形成する複数の圧電振動片１の数だけ、一括してパターニングを行う。
【００５０】
次いで、図１９に示すように、パターニングされた外形パターン２３（及び不良外形パターン２３ａ）をマスクとして、ウエハＳの両面からそれぞれエッチング加工を行う（Ｓ１３０）。これにより、外形パターン２３（及び不良外形パターン２３ａ）でマスクされていない領域が選択的に除去される。その結果、外形パターン２３によってパターニングされたウエハＳは、図２２に示すように、上述した音叉型の圧電板２の外形形状に形成することができる。また、本実施形態のように、ウエハＳの両面側からエッチングを行うことで、圧電板２の外形形状を所望の形状に高精度に形成することができる。
【００５１】
一方、不良外形パターン２３ａによってパターニングされたウエハＳは、図２２に示すように、矩形枠状の不良圧電板２７として形成される。すなわち、不良外形パターン２３ａをマスクとして、ウエハＳをパターニングすることで不良外形パターン２３ａに相当するウエハＳ上には、振動腕部３，４同士が連結された略矩枠状の不良圧電板２７が形成されることになる。なお、複数の圧電板２及び不良圧電板２７は、後に行う切断工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。すなわち、ウエハＳには良品の圧電板２と不良圧電板２７とが連結された状態で一括して各工程を行うため、以降の工程についても不良圧電板２７に対して圧電板２と同様の加工が施されることになる。
【００５２】
続いて、一対の振動腕部３、４の主面上に溝部６を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ１４０）。具体的には、外形パターン２３（金属膜２０）上にフォトレジスト膜（不図示）を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術によって、溝部６の領域を空けるようにフォトレジスト膜をパターニングする。そして、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、外形パターン２３を選択的に除去する。その後、フォトレジスト膜を除去することで、図２０に示すように、既にパターニングされた外形パターン２３を、溝部６の領域を空けた状態でさらにパターニングすることができる。
【００５３】
次いで、この再度パターニングされた外形パターン２３をマスクとして、ウエハＳをエッチング加工した後、マスクとしていた外形パターン２３を除去する。これにより、図２１に示すように、一対の振動腕部３、４の両主面上に溝部６をそれぞれ形成することができる。
【００５４】
次いで、複数の圧電板２の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極１０，１１、引き出し電極１６、マウント電極１２，１３をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ１５０）。具体的には、溝部６が形成された圧電板２（及び不良圧電板２７）の外表面に電極膜を、蒸着法やスパッタリング法等により成膜する。次いで、スプレーコート等によりフォトレジスト膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて露光、現像を行なうことによりフォトレジスト膜をパターニングする。そして、残存したフォトレジスト膜をマスクとして電極膜をエッチング加工して、パターニングする。その後、マスクとしていたフォトレジスト膜を除去することで、上述したような電極を形成することができる。
【００５５】
次いで、電極形成工程が終了した後、一対の振動腕部３，４の先端に周波数調整用の粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる重り金属膜１７（例えば、銀や金等）を形成する（Ｓ１６０）。そして、ウエハＳに形成された全ての振動腕部３，４に対して、共振周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ１７０）。これは、重り金属膜１７の粗調膜１７ａにレーザー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、圧電振動片１をパッケージに実装した後に行う。
【００５６】
そして、最後にウエハＳと圧電板２とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電板２（及び不良圧電板２７）をウエハＳから切り離して個片化する切断工程を行う（Ｓ１８０）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片１を一度に複数製造することができる。
この時点で、圧電振動片１の製造工程が終了し、図５に示す圧電振動片１を得ることができる。
【００５７】
次に、図８，図２３に示すように、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ７０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、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７０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ７０の接合面に、行列方向にキャビティＣ用の凹部５２ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。
この時点で、第１のウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００５８】
次に、上述した第１のウエハ作成工程（Ｓ２０）と同時、或いは前後のタイミングで、後にベース基板５１となるベース基板用ウエハ８０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８０を形成する（Ｓ３１）。
次いで、ベース基板用ウエハ８０を貫通する一対のスルーホール５７，５８を複数形成するスルーホール形成工程（Ｓ３２）を行う。具体的には、後に両ウエハ７０，８０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ７０に形成した凹部５２ａ内に収まるように一対のスルーホール５７，５８を複数形成する。しかも、一方のスルーホール５７が後にマウントする圧電振動片１の基部５側に位置し、他方のスルーホール５８が振動腕部４の先端側に位置するように形成する。なお、スルーホール５７，５８を形成するには、サンドブラスト法や治具を利用したプレス加工等の方法を利用して形成すれば良い。
【００５９】
続いて、スルーホール孔形成工程（Ｓ３２）で形成されたスルーホール５７，５８内に貫通電極５５，５６を形成する貫通電極形成工程（Ｓ３３）を行う。これにより、スルーホール５７，５８内において、芯材部６６がベース基板用ウエハ８０の両面（図３における上下面）に対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極５５，５６を形成することができる。
続いて、ベース基板用ウエハ８０の上面に導電性材料をパターニングして、接合膜６１（図３参照）を形成する接合膜形成工程（Ｓ３４）を行うとともに、一対の貫通電極５５，５６にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極６２，６３を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３５）。
この工程を行うことにより、一方の貫通電極５５と一方の引き回し電極６２とが導通するとともに、他方の貫通電極５６と他方の引き回し電極６３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（Ｓ３０）が終了する。
【００６０】
ところで、本実施形態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。
【００６１】
次に、作製した複数の圧電振動片１を、それぞれ引き回し電極６２，６３を介してベース基板用ウエハ８０の上面にバンプ接合するマウント工程を行う（Ｓ４０）。まず、一対の引き回し電極６２，６３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１の基部５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１をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片１は、バンプＢに機械的に支持されるとともに、マウント電極１２，１３と引き回し電極６２，６３とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片１の一対の励振電極１０，１１は、一対の貫通電極５５，５６に対してそれぞれ導通した状態となる。特に、圧電振動片１は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ８０の上面から浮いた状態で支持される。
【００６２】
圧電振動片１のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ８０に対してリッド基板用ウエハ７０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７０．８０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１が、リッド基板用ウエハ７０に形成された凹部５２ａと両ウエハ７０，８０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００６３】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）後、重ね合わせた２枚のウエハ７０，８０を図示しない陽極接合装置に入れ、所定の温度（接合温度）まで加熱するとともに、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６１とリッド基板用ウエハ７０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜６１とリッド基板用ウエハ７０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１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８０とリッド基板用ウエハ７０とが接合した図２３に示すウエハ体９０を得ることができる。なお、図２３においては、図面を見易くするために、ウエハ体９０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ８０から接合膜６１の図示を省略している。
【００６４】
そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ８０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５５，５６にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極５３，５４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、外部電極５３，５４を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片１を作動させることができる。
【００６５】
その後、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子５０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５３，５４に電圧を印加して圧電振動片１を振動させる。そして、周波数を計測しながらベース基板用ウエハ８０を通して外部からレーザー光を照射し、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３，４の先端側の重量が変化するので、圧電振動片１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。
【００６６】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体９０を図２３に示す切断線Ｍに沿って切断して個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５１とリッド基板５２との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片１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。
【００６７】
ところで、本実施形態では、良品の圧電振動片１と不良圧電板２７からなる不良品の圧電振動片が同様の工程を経て加工されるため、キャビティＣ内には良品の圧電振動片１の他、不良圧電板２７からなる不良品の圧電振動片が収容されている場合がある。
ここで、圧電振動子１内部の電気特性検査を行い、良品の圧電振動片１が収容された良品の圧電振動子５０と、不良品の圧電振動片が収容された不良品の圧電振動子とを選別する（Ｓ１００）。具体的には、外部電極５３，５４に電圧を印加して圧電振動片１を振動させる。そして、圧電振動片１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。
【００６８】
そして、測定した圧電振動片における上述したパラメータが所望の範囲内に存在しなかったり、圧電振動片が動作不能だったりした場合には、不良品として除外する。この際、振動腕部３，４同士が連結された不良振動板２７（図２２参照）は振動しないようになっている。そのため、振動しない圧電振動片を除外することで、不良品の圧電振動片と良品の圧電振動片１とを確実に選別することができる。そして、最後に圧電振動子５０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５０の製造が終了する。
【００６９】
このように、本実施形態では、フォトマスク加工工程（Ｓ１２３）に先立って、外形相当領域３３上に傷Ｋを発見した場合、フォトマスク３０の遮光膜パターン３５をレーザーによって除去することで、傷Ｋがある外形相当領域３３の外形を変更する構成とした。
この構成によれば、フォトマスク３０における外形相当領域３３に傷Ｋがある場合に、傷Ｋ部分を含む外形相当領域３３の外形を予め変更させた状態で露光工程を行なうことで、不良外形相当領域３３ａによってパターニングされたフォトレジスト膜２５は、良好な外形相当領域３３によってパターニングされたレジストパターン２６と異なる形状を有する不良のレジストパターンに形成される。これにより、不良のレジストパターンに相当するウエハＳ上に形成された圧電板（不良圧電板２７）の外形と、良好なレジストパターン２６に相当するウエハＳ上に形成された圧電板２の外形とを積極的に異ならせることができる。したがって、最終工程の電気特性検査等において、良品と不良品とで電気特性の明確な差が生じることになる。そのため、良品と不良品とを正確に選別することができ、良品の圧電振動片１のみを流通させることができる。よって、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動片１を提供することができる。
【００７０】
しかも、本実施形態では、振動腕部３，４に相当する領域を連結するように不良外形相当領域３３ａを形成することで、振動腕部３，４同士が連結された不良品の圧電振動片が形成されることになる。この場合、振動腕部３，４同士が連結された圧電振動片は振動しないため、電気特性検査等において良品と不良品との選別を正確に行うことができる。
【００７１】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２４を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２４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、発振器用の上述した集積回路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。
【００７２】
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５が振動する。この振動は、圧電振動片５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。
【００７３】
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を図ることができる。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。
【００７４】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２５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。
【００７５】
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２５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。
【００７６】
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。
【００７７】
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５が振動し、この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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。さらに、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。
【００８１】
すなわち、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。
【００８２】
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を図ることができる。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。
【００８３】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２６を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２６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。
【００８４】
（電波時計）
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、上述した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。
【００８５】
さらに、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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を図ることができる。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。
【００８８】
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。
例えば、上述した実施形態では、傷Ｋがある遮光膜パターン３３の振動腕部３，４同士を連結して不良パターン３３ａを形成したが、これに限らず、欠陥が存在する外形相当領域から形成された圧電振動片の電気特性が、電気特性検査工程において所定範囲から外れる程度に外形を変えるのみでも構わない。
【００８９】
また、上述した実施形態ではフォトレジスト膜２５としてゴム系ネガレジストを用いる場合について説明したが、ポジレジストを用いても構わない。但し、ポジレジストをフォトレジスト膜に用いる場合のフォトマスクは、ネガレジストを用いる場合とは異なり、図２７に示すように、フォトレジスト膜２５を残したい領域、すなわち外形相当領域に圧電振動片１の外形と同形状の遮光膜パターン２３５を形成する必要がある。
そのため、ポジレジストを用いる場合には、フォトマスク３０における遮光膜パターン２３５上に傷Ｋがある場合に、傷Ｋがある遮光膜パターン２３５における圧電振動片の少なくとも１方の振動腕部に相当する部分を、レーザーにより除去して不良パターン２３５ａを形成する。すると、この不良パターン２３５ａに相当するウエハＳ上には振動腕部が除去された不良品の圧電振動片が形成されることになる。この圧電振動片は振動しないため、電気特性検査等において良品と不良品との選別を正確に行うことができる。
【００９０】
また、上述した実施形態では、表面実装型の圧電振動子５０を例にして説明したが、これに限らずシリンダーパッケージタイプの圧電振動子に適用することもできる。
さらに、音叉型の圧電振動片１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。すなわち、傷がある露光パターンを、良品の厚み滑り振動片の外形とは異ならせておくことで、電気特性検査の際に良品と不良品とを選別し易くすることができる。
【００９１】
さらに、上述した実施形態では、圧電振動片の外形パターンを形成する際について説明したが、これに限らず、溝部６の形成時、また電極形成時等、コンタクト露光を行なってパターニング行う各工程について適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１…圧電振動片  ３，４…振動腕部  ５…基部  ２０…金属膜（加工対象物）  ２５…フォトレジスト膜（マスク材）  ２６…レジストパターン（マスク材パターン）  ３０…フォトマスク  ３１…基板  ３５，２３５…遮光膜パターン  １００…発振器  １１０…携帯情報機器（電子機器）  １３０…電波時計  Ｓ…ウエハ
【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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