(57)【要約】【課題】  強度低下を来たすことなく、小型化・薄型化を実現する。【解決手段】  蓋部材６とベース部材７とが厚さ方向に重ね合わされた密閉容器２と、密閉容器内に基端部を蓋部材に片持ち支持された水晶振動片３と、蓋部材及びベース部材の内面であって、圧電振動片の先端部に対応する箇所にそれぞれ設けられた欠け防止用凹部８，１０と、水晶振動片の先端部に設けられた周波数調整用の重り５とを備える水晶振動子１において、周波数調整用の重り５が、水晶振動片の先端部であって蓋部材とベース部材と対向する両面の内蓋部材と対向する面にのみに設けられ、水晶振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側であるベース部材の欠け防止用凹部の圧電振動片への接触縁部１０ｂが、水晶電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられた側である蓋部材の欠け防止用凹部の水晶振動片への接触縁部８ｂよりも水晶電振動片の先端側へずらして設けられている。【選択図】  図１
2008054018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の蓋部材と板状のベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて構成された密閉容器と、
該密閉容器内に、基端部を前記蓋部材または前記ベース部材に片持ち支持された状態で配置された圧電振動片と、
前記蓋部材及び前記ベース部材の内面であって、前記圧電振動片の先端部に対応する箇所にそれぞれ設けられた欠け防止用凹部と、
前記圧電振動片の先端部に設けられた周波数調整用の重りと、
を備える圧電振動子において、
前記周波数調整用の重りが、前記圧電振動片の先端部であって前記蓋部材または前記ベース部材と対向する両面の内いずれか一方の面にのみに設けられ、
前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられた側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部よりも前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
前記圧電振動片が前記ベース部材の内面に設けられた振動片収納用凹部に収納され、
前記圧電振動片の先端部の前記蓋部材と対向する面に前記周波数調整用の重りが設けられ、
前記ベース部材の前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記蓋部材の前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部よりも前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記圧電振動片の先端を越えない範囲で前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項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５】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子、発振器及び電子機器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、種々の電子部品、例えば、時刻源や制御信号のタイミング源等として圧電振動子が利用されている。圧電振動子の中には、板状のベース部材と板状の蓋部材とが重ね合わされて構成された密閉容器と、この密閉容器の中に設けられた圧電振動片とを備えたいわゆる表面実装型のものがある。ここで、密閉容器によって内部を密閉するのは、圧電振動片の周辺を真空状態に保つことにより、圧電振動片の振動特性を安定させるためである。
【０００３】
このような表面実装型の圧電振動子では、落下等衝撃の作用によって圧電振動片がたわむ場合に、圧電振動片の先端がベース部材や蓋部材の内面にあたって、圧電振動片の先端に欠けが生じ、圧電振動片の重要な特性のひとつである周波数に大幅な変化をおこすという問題があった。
このような問題に対処するものとして、ベース部材及び蓋部材のそれぞれの内面に、２段階の深さを持つ凹部（キャビティ）を形成したものが提案された（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、落下等衝撃の作用によって圧電振動片がたわむ場合に、１段目と２段目の境の段差に圧電振動片の中間が当たり、さらなるたわみを抑えることで、圧電振動片の先端が蓋部材等の内面にあたることを防止し、これにより、ある程度の小型化・薄型化を実現しつつ、圧電振動片の先端の欠けを防止することができる。
【特許文献１】特開２０００−６８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、圧電振動子のさらなる小型化・薄型化の要求が強くなっており、ベース部材や蓋部材の厚さをより一層薄くすることが求められている。
ところで、前述した従来の技術において、このような要求に応えようとすると、ガラス材料により作られるベース部材や蓋部材の、部材厚に対する凹部（キャビティ）の深さの締める比率が大きくなり、これに起因して強度が低下するという問題が生じる。
また、最近、ベース部材または蓋部材のうち一方の部材にのみ凹部を形成し、そこにチップ（圧電振動片）をマウントした状態で収納する、いわゆるチップマウント方式が考えられているが、この方式を前記従来の技術に適用しようとすると、ベース部材または蓋部材のうちチップを収納する側の部材が、圧電振動片の厚み分のキャビティ深さを負担することとなり、前述の問題がより顕著となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、強度低下を来たすことなく、小型化・薄型化を実現することができる、圧電振動子、発振器及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
すなわち、本発明に係る圧電振動子は、板状の蓋部材と板状のベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて構成された密閉容器と、該密閉容器内に、基端部を前記蓋部材または前記ベース部材に片持ち支持された状態で配置された圧電振動片と、前記蓋部材及び前記ベース部材のそれぞれの内面であって前記圧電振動片の先端部に対応する箇所にそれぞれ設けられた欠け防止用凹部と、前記圧電振動片の先端部であって前記蓋部材または前記ベース部材と対向する面に設けられた周波数調整用の重りと、を備える圧電振動子において、前記周波数調整用の重りが、前記圧電振動片の先端部であって前記蓋部材または前記ベース部材と対向する両面の内いずれか一方の面にのみに設けられ、前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられた側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部よりも前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、落下等の衝撃が作用する際に圧電振動片がたわむが、周波数調整用の重りが設けられない側にたわむときに、圧電振動片の先端部近傍が欠け防止用凹部の縁部にあたる。この欠け防止用凹部の縁部をあらかじめ圧電振動片の先端側へずらして設けているので、当たった後の、圧電振動片の先端側のたわみをより小さく抑えることができる。このため、欠け防止用凹部の深さを浅く設定することができ、結果的に、圧電振動片の周波数調整用の重りが設けられない側と対向する、ベース部材または蓋部材の欠け防止用凹部を設けることに伴う強度低下を最小限に抑えることができる。
ところで、圧電振動片が、周波数調整用の重りが設けられない側にたわむときに、その先端部近傍が欠け防止用凹部の縁部にあたるが、もともと、この部分には周波数調整用の重りを設けていないので、欠け防止用凹部の縁部との接触により、周波数調整用の重りの一部が欠落して周波数が変わるといった事態は生じない。
【０００８】
一方、落下等の衝撃が作用する際に、圧電振動片の先端部近傍は、周波数調整用の重りが設けられた側にもたわむこととなるが、周波数調整用の重りが設けられた側と対向する欠け防止用凹部は、圧電振動片の基端側へずらして設けられている。したがって、衝撃によりたとえたわんだとしても、欠け防止用凹部内でたわむだけであって、圧電振動片の先端が蓋部材やベース部材に当たったり、周波数調整用の重りが欠け防止用凹部の縁部にあたったりすることはない。
【０００９】
本発明に係る圧電振動子は、前記圧電振動片が前記ベース部材の内面に設けられた振動片収納用凹部に収納され、前記圧電振動片の先端部の前記蓋部材と対向する面に前記周波数調整用の重りが設けられ、前記ベース部材の前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記蓋部材の前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部よりも前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、ベース部材に振動片収納用凹部を設けそこに圧電振動片を収納する、いわゆるチップマウント方式の圧電振動子において、振動片収納用凹部が設けられたベース部材側に設ける欠け防止用凹部の圧電振動片への接触縁部を圧電振動片の先端側へずらして設けており、これにより、前述した理由から、該ベース部材側の欠け防止用凹部の深さを浅く設定することができる。つまり、ベース部材には、振動片収納用凹部と欠け防止用凹部とを重ねて設けているが、欠け防止用凹部の深さを浅く設定できる分、それら凹部を設けることに伴うベース部材の強度低下を防止することができる。
【００１０】
本発明に係る圧電振動子は、前記圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側の面と対向する前記欠け防止用凹部の前記圧電振動片への接触縁部が、前記圧電振動片の先端を越えない範囲で前記圧電振動片の先端側へずらして設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片の先端部の周波数調整用の重りが設けられない側の面と対向する欠け防止用凹部の前記圧電振動片接触縁部を、前記圧電振動片の先端を越えない範囲で前記圧電振動片の先端側へずらして設けている。このようにずらして設けているにもかかわらず、圧電振動片の先端は必ず欠け防止用凹部に対応する位置にある。したがって、落下等の衝撃が作用する際に圧電振動片が、周波数調整用の重りが設けられない側にたわむときに、該圧電振動片の先端は、欠け防止用凹部の縁部にあたったり、ベース部材や蓋部材の内面に当たったりすることはない。
【００１１】
本発明にかかる発振器は、請求項１〜３のいずれか一項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。
本発明にかかる電子機器は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動子を備えることを特徴とする。
これらの発明にかかる発振器、電子機器は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電振動子と同様な効果を奏する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、落下等の衝撃が作用する際に圧電振動片がたわむが、周波数調整用の重りが設けられない側にたわむときに、欠け防止用凹部の縁部をあらかじめ圧電振動片の先端側へずらして設けているので、当たった後の圧電振動片の先端側のたわみをより小さく抑えることができ、このため、欠け防止用凹部の深さを浅く設定することができる。この結果、圧電振動片の周波数調整用の重りが設けられない側と対向するベース部材または蓋部材の強度低下を最小限に抑えることができ、もって、強度低下を来たすことなく、小型化・薄型化を実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態における水晶振動子（圧電振動子）について、図面を参照して説明する。図１（ａ）は水晶振動子の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部分の拡大図である。図１において、符号１は水晶振動子を示すものである。なお、この実施形態では、圧電振動片として、水晶により形成された水晶振動片を例に挙げて説明するが、これに限られることなく、圧電振動片は、タンタル酸リチウムやニオム酸リチウム等の圧電材料によって作ったものであってもよい。
【００１４】
水晶振動子１は、略矩形に形成された密閉容器２と、この密閉容器２の中に設けられた水晶振動片（圧電振動片）３とを備えている。
水晶振動片３は、平行に延びる一対の振動腕部３ａ（図１２に示す）がそれぞれ基端側で一体的に接続された音叉型振動片として構成されている。水晶振動片３の基端部は、蓋部材６の後述する接続部１５に接続されていて、これにより、電気的に接続されるとともに、密閉容器２の中で機械的に片持ち支持された状態で固定されている。また、水晶振動片３は、水晶からなり、電圧を印加することにより、所定の周波数で振動するようになっている。
水晶振動片３の表面には、一対の振動腕部３ａを互いに接近または離間する方向へ所定の共振周波数で振動させる励磁電極４を備える。また、水晶振動片３の先端部には、振動腕部３ａの共振周波数を調整するための周波数調整用の重り５が、蓋部材６またはベース部材７と対向する両面の内いずれか一方の面にのみ、ここでは、蓋部材６と対向する面３ａａにのみ設けられている。周波数調整用の重り５は、粗調用の重り５ａと微調用の重り５ｂとから構成されている。これら重り５ａ、５ｂが、例えばレーザ光を照射される等によって必要量だけ除去されることにより、振動腕部３ａの共振周波数が所定範囲内に収まるように調整される。
【００１５】
密閉容器２は、それぞれ略矩形板状に形成された蓋部材６とベース部材７とが、互いに厚さ方向に重ね合わされて構成されている。
蓋部材６の両主面のうち、一方の主面（蓋部材６がベース部材７に対して重ね合わされるとき内面となる主面）６ａには、矩形状の欠け防止用凹部８が形成されている（図２、図３参照）。同様にして、ベース部材７の一方の主面（ベース部材７が蓋部材６に対して重ね合わされるとき内面となる主面）７ａには、水晶振動片３を収納する矩形状の振動片収納用凹部９と矩形状の欠け防止用凹部１０が、密閉容器２の一端側で互いに重ね合わされるように形成されている（図４、図５参照。）そして、蓋部材６とベース部材７とは、双方の欠け防止用凹部８，１０が対向した状態で、一方の主面６ａと一方の主面７ａとが重ね合わされて接合されている。すなわち、蓋部材側の一方の主面６ａは、蓋部材６の重ね合わせ面として機能し、ベース部材側の一方の主面７ａは、ベース部材７の重ね合わせ面として機能する。そして、重ねあわされた蓋部材６とベース部材７との間には、前記振動片収納用凹部９及び前記欠け防止用凹部８，１０によってキャビティ１２が形成され、このキャビティ１２によって、水晶振動片３が振動を許容された状態で収納されている。密閉容器２の中は気密封止されており、キャビティ１２は真空状態に保持されている。
【００１６】
前記欠け防止用凹部８，１０のうち、ベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０が、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８よりも、水晶振動片３の先端側に寄って形成されている（図１（ｂ）参照）。すなわち、ベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０の水晶振動片先端側縁部１０ａは、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８の水晶振動片先端側縁部８ａとほぼ同じ箇所に設けられているが、ベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０の水晶振動片基端側縁部１０ｂ（この縁部は、水晶振動片３が大きくたわむときに水晶振動片３と接触するため、以下、水晶振動片への接触縁部１０ｂと呼ぶ）は、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８の水晶振動片基端側縁部８ｂ（この縁部は、水晶振動片３が大きくたわむときに水晶振動片３と接触するため、以下、水晶振動片への接触縁部８ｂと呼ぶ）よりも、水晶振動片の先端側（図１（ｂ）における右側）にずらして設けられている。
このベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０の水晶振動片への接触縁部１０ｂのずれ量は、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８の水晶振動片への接触縁部８ｂに対して、水晶振動片３の先端を越えない範囲で設定されている。
【００１７】
また、ベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０の深さＤａは、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８の深さＤｂよりも浅く設定されている。例えば、ベース部材側に設けられる欠け防止用凹部１０の深さＤａは、この深さＤａと前記振動片収納用凹部９の深さＤｃとを足した値が、蓋部材側に設けられる欠け防止用凹部８の深さＤｂとほぼ同程度になるように設定されている。
【００１８】
また、前記蓋部材に設けられる欠け防止用凹部８は、振動等の作用によって前記水晶振動片３の先端が大きくたわむ場合であっても、該欠け防止用凹部８内に前記周波数調整用の重り５が収まる程度に、周波数調整用の重り５に対する大きさが設定されている。
【００１９】
蓋部材６の一方の主面６ａ上には、水晶振動片３が電気的に接続された接続部１５と、この接続部１５を一方の主面６ａの縁部にまで延在させる引き出し電極１６とが設けられている（図６、図７参照）。
接続部１５は例えば金などの導電性部材からなっていて、引き出し電極１６は例えばＣｒやＴｉなどの導電性部材からなっている。接続部１５は、図６に示すように、水晶振動片３の基端部が配置される箇所に二つ設けられており、これら二つの接続部１５が、水晶振動片３に電圧を印加するための正負の電極端子として機能するようになっている。引き出し電極１６は、２つに分かれ蓋部材６の隅部まで至るように設けられている。両端の引き出し電極１６のうち、一の引き出し電極１６は一の接続部１５と接続されており、他の引き出し電極１６は他の接続部１５に接続されている。
【００２０】
また、本実施形態における水晶振動子１は、例えばＳｉＯ2やＳｉ3Ｎ4などからなる絶縁膜２２を備えている（図８、図９参照）。絶縁膜２２は、引き出し電極１６が設けられる四隅と前記接続部１５が設けられる中間部とを除く、蓋部材６の一方の主面６ａのほぼ全域を覆うように設けられている。
【００２１】
また、蓋部材の一方の主面の絶縁膜２２のさらに上側には、例えばＣｒやシリコンなどからなる接合膜２４が設けられている（図１０、図１１参照）。接合膜２４は、中央部分が取り除かれて、かつ四隅がそれぞれ分断された状態で形成されている。
なお、図１においては、引き出し電極１６、絶縁膜２２、接合膜２４が層状に重ねられている部分の膜全体の厚みが、水晶振動片３の厚みよりも厚く示されているが、これは、膜の構成を分り易く誇張して描いているためであり、実際には、水晶振動片３の方が膜全体より厚い。
本実施形態における前記蓋部材６及びベース部材７は、例えばガラスからなっており、これら蓋部材６とベース部材７とが、接合膜２４を介して陽極接合されている。
【００２２】
また、ベース部材７の他方の主面７ｂには外部端子２７が設けられている（図１５、図１６参照）。この外部端子２７は、ベース部材７の隅部を、４分割の円錐台状に形状に切り欠かれた切り欠き部分７ｃに設けられた導電部２８を介して蓋部材６側の前記引き出し電極１６に電気的に接続されている。また、外部端子２７は対をなして形成されている。すなわち、外部端子２７は、図１５に示すように、ベース部材７の四隅に設けられた導電部２８のうち、幅方向Ｗの一端側に形成された二つの導電部２８間にわたって延在しており、同様に、幅方向Ｗの他端側に形成された二つの導電部２８間にわたって延在している。そして、これら外部端子２７は、導電部２８を介して上述の一の引き出し電極１６または他の引き出し電極１６にそれぞれ接続されており、水晶振動片３に電圧を印加するための正負の外部電極として機能するようになっている。
【００２３】
次に、本実施形態における水晶振動子１の製造方法について説明する。
まず、蓋部材６を形成加工する。すなわち、図２及び図３に示すように、ガラスかならなる蓋部材用ウエハ３０を所定の厚さになるまで研磨加工して洗浄する。そして、最表面の加工変質層をエッチングなどによって除去する。さらに、蓋部材用ウエハ３０の一方の主面３０ａに、エッチングなどにより、欠け防止用凹部８を形成する。なお、図２及び図３には、簡略化のため、一つの欠け防止用凹部８しか明示されていないが、実際には蓋部材用ウエハ３０の一方の主面３０ａ全面に、複数の欠け防止用凹部８が行列方向に連続的に形成される。つまり、蓋部材用ウエハ３０は、蓋部材６が複数配列されて一体的に形成されたものであり、ここでは蓋部材用ウエハ３０は蓋部材６に相当するものである。さらに、蓋部材用ウエハ３０の一方の主面３０ａは、蓋部材６の一方の主面６ａ、すなわち、蓋部材６の重ね合わせ面に相当する。
【００２４】
さらに、ベース部材７を形成加工する。すなわち、蓋部材６と同様にして、図４、図５に示すガラスからなるベース部材用ウエハ３１の一方の主面３１ａに振動片収納用凹部９及び欠け防止用凹部１０を複数形成する。ここでもベース部材用ウエハ３１はベース部材７に相当するものであり、ベース部材用ウエハ３１の一方の主面３１ａは、ベース部材７の一方の主面７ａに相当するものである。
次いで、それぞれの欠け防止用凹部１０を所定の大きさで矩形に取り囲んだときの、その矩形の四隅のそれぞれに図５、図１５に示すスルーホール３２を設ける。なお、スルーホール３２は、後述するダイシング工程において４分割されるが、その４分割された部位にＣｒ等の金属材料がコーティングされることによって、上述の導電部２８となる。
【００２５】
さらに、人工水晶に研磨、エッチングなどを施して、音叉型の水晶振動片３を形成加工する。
それから、図６及び図７に示すように、蓋部材用ウエハ３０の一方の主面３０ａに、接続部１５や引き出し電極１６を形成する（電極形成工程）。すなわち、スパッタリングや蒸着などによって、一方の主面３０ａに、引き出し電極層を形成し、エッチングなどにより、引き出し電極１６を一体的にパターニングする。さらに、引き出し電極１６の上側に、引き出し電極１６を形成するときと同様な手法により例えばＡｕからなる接続部１５を形成する。
【００２６】
さらに、図８及び図９に示すように、絶縁膜２２を形成する（絶縁膜形成工程）。すなわち、引き出し電極１６の表面を含む一方の主面３０ａの縁部全周に、スパッタリングや蒸着あるいは気相成長法や塗布法などによって、絶縁膜２２を形成する。なお、絶縁膜２２の厚さとしては、引き出し電極１６の厚さよりも厚く、数μｍ程度である。このとき、公知の平坦化手段によって、絶縁膜２２の上面の平坦化を図る。
なお、絶縁膜２２を形成する際、ベース部材用ウエハ３１に形成されるスルーホール３２に合わせて、図６に示すように、フォトリソグラフィによるパターニングにより絶縁膜２２の四隅を円弧状に取り去る。また、同様に、接続部１５及びその近傍の中間部の絶縁膜も取り去る。
【００２７】
次いで、図１０及び図１１に示すように、接合膜２４を形成する（接合膜形成工程）。すなわち、絶縁膜２２上に、スパッタリングや蒸着などによって、接合膜２４を形成する。そして、フォトリソグラフィによるパターニングにより、接合膜２４の中央部分を取り去る。また、隅部を電気的に分離できるよう接合膜の隅部近傍を円弧状に取り去る。
さらに、図１２、図１３に示すように、接続部１５に水晶振動片３の基端部を電気的に接続する（接続工程）。これにより、水晶振動片３が固定される。この接続方法としては、超音波を利用した金―金接合やハンダ接合、あるいは導電性接着材を用いる方法などが選択される。
【００２８】
次いで、図１４に示すように、蓋部材用ウエハ３０と上述のベース部材用ウエハ３１とを陽極接合する（接合工程）。すなわち、真空中において、蓋部材用ウエハ３０に、水晶振動片３などを覆うようにして、上述のベース部材用ウエハ３１を重ね合わせる。このとき、それぞれの欠け防止用凹部８と欠け防止用凹部１０とが対向し、これら欠け防止用凹部８，１０と振動片収納用凹部９とがキャビティ１２を形成する。このキャビティ１２内で、水晶振動片３が振動を許容された状態で収納される。
また、このとき例えばシリコンからなる接合膜２４と、ガラスからなるベース部材用ウエハ３１の一方の主面３１ａが密着した状態になる。
【００２９】
この状態で、蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１を所定の温度に加熱し、かつ所定の電圧を印加する。この結果、接合膜２４は、一方の主面３１ａとの間に静電引力が生じて両者が強く密着し、陽極接合される。これにより、キャビティ１２が気密封止され、行列方向に連続した密閉容器２が形成される。それから、電圧の印加を停止し、蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１を除冷して常温に戻す。これら蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１の温度が上昇してから常温に戻されるまでの間、蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１は、温度上昇によって熱膨張し、除冷によって収縮して元に戻される。
【００３０】
それから、図１５及び図１６に示すように、それぞれの密閉容器２に外部端子２７を設ける（外部電極形成工程）。すなわち、ベース部材用ウエハ３１の他方の主面に、金属マスクを施し、スパッタリングや蒸着などによって薄膜を形成する。これにより、スルーホール３２の内面からベース部材用ウエハ３１の他方の主面にまで延在する一対の外部端子２７が設けられる。この外部端子２７は、スルーホール３２に形成された導電部２８を介して、引き出し電極１６の四隅に接続されている。
【００３１】
さらに、ダイシング工程において、蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１を切断する。すなわち、外部電極形成工程後の蓋部材用ウエハ３０及びベース部材用ウエハ３１を、ダイシングソーに設置し、スルーホール３２を結ぶ直線上を行列方向にダイシングブレードによって切断する。
そして、それら切断された一つ一つの上下を反転させると、図１に示す水晶振動子１となる。
【００３２】
本実施形態における水晶振動子１によれば、対を成す外部端子２７に所定の電圧を印加すると、その電圧は、導電部２８、引き出し電極１６及び接続部１５を介して、水晶振動片３に印加される。すると、圧電効果により、振動腕部３ａが互いに接近または離隔する方向に、即ち逆相のモードで、所定の周期を持って振動片収納用凹部９内で屈曲運動する。
【００３３】
ところで、落下等の衝撃が作用する場合には水晶振動片３がたわむが、周波数調整用の重り５が設けられない側、つまりベース部材７側にたわむときに、水晶振動片の先端部近傍が欠け防止用凹部の水晶振動片への接触縁部１０ｂにあたる。この水晶振動片への接触縁部１０ｂをあらかじめ水晶振動片の先端側へずらして設けているので、当たった後の、水晶振動片３の先端側のたわみをより小さく抑えることができる。このため、欠け防止用凹部の深さＤａを浅く設定することができる。
【００３４】
加えて、本実施形態では、ベース部材７に振動片収納用凹部９を設けそこに水晶振動片３を収納する、いわゆるチップマウント方式を採用しており、したがって、ベース部材７には、欠け防止用凹部１０の他に振動片収納用凹部９を備え、それら凹部９，１０を重ねた状態で備えている。このため、これら重ねられた凹部９，１０を設けるゆえに強度が低下するおそれがあるが、前述したように欠け防止用凹部１０の深さＤａを浅く設定できる分、それら凹部９，１０を備えることに伴うベース部材７の強度低下を防止することができる。
現に、ベース部材７は、両凹部９、１０を重ねた状態で備えているにも拘わらず、それら凹部の重ねた深さＤａ＋Ｄｃは、蓋部材６の欠け防止用の凹部８の深さＤｂと同程度に設定されている。つまり、予め、ベース部材７と蓋部材６の板厚を同程度に設定しておけば、ベース部材７の強度を蓋部材６の強度と同程度に維持できる。
【００３５】
ところで、水晶振動片３が、周波数調整用の重り５が設けられない側、つまりベース部材７側にたわむときに、前述したように、その先端部近傍が欠け防止用凹部の水晶振動片への接触縁部１０ｂにあたるが、もともと、この部分には周波数調整用の重り５を設けていないので、欠け防止用凹部の水晶振動片への接触縁部１０ｂとの接触により、周波数調整用の重り５の一部が欠落して周波数が変わるといった事態は生じない。
【００３６】
一方、落下等の衝撃が作用する場合に水晶振動片３の先端部近傍は、周波数調整用の重り５が設けられた側つまり蓋部材６側にもたわむこととなるが、蓋部材６の欠け防止用凹部８は、水晶振動片３の基端側へずらして設けられている。したがって、衝撃等によりたとえ水晶振動子の先端がたわんだとしても、欠け防止用凹部８内でたわむだけであって、水晶振動片３の先端が蓋部材６に当たったり、周波数調整用の重り５が欠け防止用凹部８の縁部８ｂにあたったりすることはない。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１７を参照して説明する。
図１７において、符号３８は、本発明の第２実施形態に係る発振器を示すものである。
発振器３８は、上記第１または第２の実施形態の水晶振動子１が発振子として用いられて構成されたものである。
発振器３８は、コンデンサなどの電子部品３９が実装された基板４０を備えている。基板４０には、発振器用の集積回路４３が実装されており、この集積回路４３の近傍に、水晶振動子１が実装されている。そして、これら電子部品３９、集積回路４３及び水晶振動子１は、不図示の配線パターンによって電気的に接続されている。なお、各構成部品は、不図示の樹脂によりモールドされている。
【００３８】
このような構成のもと、水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動片が振動し、その振動が、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路４３に電気信号として入力される。この入力された電気信号は、集積回路４３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、水晶振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路４３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により、時計用単機能発振器などの他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなどを提供したりする機能を付与することができる。
【００３９】
以上より、本実施形態における発振器３８によれば、上記第１の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、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。
【００４０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態における水晶振動子１を備える電子機器として、携帯情報機器について説明する。
図１８において、符号４６は、携帯情報機器を示すものであり、図１８を参照して、携帯情報機器４６の機能的構成について説明する。
【００４１】
携帯情報機器４６は、電力を供給するための電源部４７を備えている。電源部４７は、例えばリチウム二次電池からなっている。
電源部４７には、各種制御を行う制御部４８と、時刻等のカウントを行う計時部５１と、外部との通信を行う通信部５２と、各種情報を表示する表示部５６と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部５３と、が並列に接続されている。そして、電源部４７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。
【００４２】
制御部４８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など、システム全体の動作制御を行う。また、制御部４８は、あらかじ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などを備えている。
【００４３】
計時部５１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イス回路などを内蔵する集積回路と、水晶振動子１とを備えている。水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動片が振動し、その振動が、水晶の持つ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２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、インターフェイス回路を介して、制御部４８と信号の送受信が行われ、表示部５６に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報などが表示される。
【００４４】
通信部５２は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１、増幅部６２、音声入出力部６３、電話番号入力部６６、着信音発生部６７及び呼制御メモリ部６８を備えている。
無線部５７は、音声データ等の各種データを、アンテナを介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部５８は、無線部５７または増幅部６２から入力された音声信号を符号化及び復号化する。増幅部６２は、音声処理部５８または音声入出力部６３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６３は、スピーカやマイクロフォンなどからなり、着信音や受話音声を拡声したり、話者音声を集音したりする。
【００４５】
また、着信音発生部６７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６１は、着信時に限って、音声処理部５８に接続されている増幅部６２を着信音発生部６７に切り替えることによって、着信音発生部６７において生成された着信音が、増幅部６２を介して音声入出力部６３に出力される。なお、呼制御メモリ部６８は、通信の発着呼制御に係るブログラムを格納する。また、電話番号入力部６６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、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。
【００４６】
電圧検出部５３は、電源部４７によって制御部４８など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４８に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部５２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あらかじ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５３から電圧降下の通知を受けた制御部４８は、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１及び着信音発生部６７の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部５７の動作停止は必須となる。さらに、表示部５６に、通信部５２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。
【００４７】
すなわち、電圧検出部５３と制御部４８とによって、通信部５２の動作を禁止し、その旨を表示部５６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よいが、より直感的な表示として、表示部５６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よい。
なお、水晶振動子１は、通信部５２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６９を備えており、この電源遮断部６９によって、通信部５２の機能が確実に停止される。
【００４８】
以上より、本実施形態における携帯情報機器４６によれば、上記第１または第２実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、長期にわたって安定した高精度な計時情報を表示することができる。
【００４９】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施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。
前述した第１実施形態では、ベース部材７に振動片収納用凹部９を設けそこに水晶振動片３をマウントした状態で収納する、いわゆるチップマウント方式を例に挙げて説明したが、本発明が適用されるものは、チップマウント方式の圧電振動子に限定されるものではなく、ベース部材と蓋部材それぞれに振動収納用凹部を設けたものにも勿論適用可能である。
また、前記第１実施形態では、蓋部材６とベース部材７の板厚をほぼ同程度に設定しているが、これに限られること無く、それら蓋部材６とベース部材７の板厚を変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態としての水晶振動子を示すもので、（ａ）は側面から観たときの様子を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ円部の拡大断面図である。
【図２】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハに欠け防止用凹部を形成した様子を示す平面図である。
【図３】図２の蓋部材用ウエハを示す断面図である。
【図４】図１の水晶振動子の製造工程において、ベース部材用ウエハに振動片収納用凹部及び欠け防止用凹部を形成した様子を示す平面図である。
【図５】図４のベース部材用ウエハを示す断面図である。
【図６】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハに引き出し電極及び接続部を形成した様子を示す平面図である。
【図７】図６のＡＡ線矢視断面図である。
【図８】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハに絶縁膜を形成した様子を示す平面図である。
【図９】図８のＡＡ線矢視断面図である。
【図１０】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハに接合膜を形成した様子を示す平面図である。
【図１１】図１０のＡＡ線矢視断面図である。
【図１２】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハに振動片を設けた様子を示す平面図である。
【図１３】図１２のＡＡ線矢視断面図である。
【図１４】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部材用ウエハにベース部材用ウエハを重ね合わせた様子を示す側面図である。
【図１５】図１の水晶振動子の製造工程において、ベース部材用ウエハに外部電極を形成した様子を示す平面図である。
【図１６】図１５の蓋部材用ウエハやベース部材用ウエハなどを示す側面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態としての発振器を示す平面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態としての携帯情報機器を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１水晶振動子（圧電振動子）  ２密閉容器  ３水晶振動片（圧電振動片）  ５周波数調整用の重り  ５ａ粗調用の重り  ５ｂ微調用の重り  ６蓋部材  ６ａ一方の主面（内面）  ７ベース部材  ７ａ一方の主面（内面）  ８欠け防止用凹部  ８ｂ水晶振動片（圧電振動片）への接触縁部  ９振動片収納用凹部  １０欠け防止用凹部  １０ｂ水晶振動片（圧電振動片）への接触縁部  １５接続部  １６引き出し電極  ２２絶縁膜  ２４接合膜  ３８発振器  ４３集積回路  ４６携帯情報機器（電子機器）
【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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