(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の蓋部材とベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて接合された密閉容器と、
前記密閉容器の中に設けられた圧電振動子片と、
前記蓋部材の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に設けられ、前記圧電振動子片に接続されて前記圧電振動子片に電圧を印加する複数の電極部と、
前記蓋部材の一方の主面に設けられ、前記複数の電極部のそれぞれを前記蓋部材の一方の主面の縁部へと延在させる複数の引き出し電極であって、それぞれの引き出し電極の間に微小隙間が設けられている複数の引き出し電極と、
前記複数の引き出し電極の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に、前記複数の引き出し電極にわたって設けられ、前記複数の引き出し電極のそれぞれを互いに絶縁するための絶縁膜と、
前記絶縁膜の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に設けられ、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための金属からなる第１の接合膜と、
前記ベース部材の両主面のうち、前記蓋部材側に配された一方の主面に設けられ、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための金属からなる第２の接合膜と、
前記第１の接合膜と前記第２の接合膜との間に設けられた共晶合金膜と、
前記密閉容器の側面から前記複数の引き出し電極に電気的に接続された外部電極と、
を備えることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
前記共晶合金膜が、金と錫とからなることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記共晶合金膜の共晶温度が、基板への実装時のリフローの最高温度である２６０度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記複数の電極部が、少なくとも３つからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記圧電振動子片が複数設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動子。
【請求項６】
請求項１から請求項５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７】
請求項１から請求項５のいずれか一項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。
【請求項８】
請求項１から請求項５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。
【請求項９】
板状の蓋部材とベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて接合された密閉容器と、この密閉容器の中に設けられた圧電振動子片とを備える圧電振動子の製造方法であって、
前記蓋部材の両主面のうち、前記ベース部材側に配される一方の主面に、前記圧電振動子片に接続されて前記圧電振動子片に電圧を印加する複数の電極部と、これら複数の電極部のそれぞれを前記蓋部材の一方の主面の縁部へと延在させる複数の引き出し電極であって、それぞれの引き出し電極の間に微小隙間が設けられている複数の引き出し電極とを形成する電極形成工程と、
前記電極形成工程において形成された複数の引き出し電極上にわたって、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜形成工程において形成された絶縁膜上に、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための、金属からなる第１の接合膜を形成する第１の接合膜形成工程と、
前記ベース部材の両主面のうち、前記蓋部材側に配される一方の主面に、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための、金属からなる第２の接合膜を形成する第２の接合膜形成工程と、
前記電極形成工程において形成された複数の電極部に、前記圧電振動子片を電気的に接続する接続工程と、
前記第１の接合膜形成工程において形成された第１の接合膜上、または、前記第２の接合膜形成工程において形成された第２の接合膜上の少なくともいずれか一方に、複数の金属からなる共晶合金膜または複数の金属が積層された積層金属膜を形成する膜形成工程と、
前記膜形成工程において形成された共晶合金膜または積層金属膜を挟んで、前記蓋部材と前記ベース部材とを重ね合わせた状態で、前記共晶合金膜または前記積層金属膜を加熱し、前記蓋部材と前記ベース部材とを共晶接合する共晶接合工程と、
前記共晶接合工程において共晶接合された蓋部材とベース部材とを有する密閉容器の側面から、前記引き出し電極に電気的に接続された外部電極を形成する外部電極形成工程と、
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１０】
前記膜形成工程において形成された共晶合金膜または積層金属膜の共晶温度が、前記圧電振動子を基板に実装するときのリフローの最高温度である２６０度よりも高く設定されており、
前記共晶接合工程において、前記加熱の温度が前記リフローの温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項９に記載の圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子とその製造方法、発振器、電波時計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、時刻源や制御信号のタイミング源等として種々の圧電振動子が利用されている。これら圧電振動子の中には、ベース部材と蓋部材とが重ね合わされて接合された密閉容器と、この密閉容器の中に設けられた圧電振動子片とを備えたものがある。密閉容器によって内部を密閉するのは、圧電振動子片の周辺を真空状態に保つことにより、圧電振動子片の振動特性を安定させるためである。これら圧電振動子としては、ベース部材と蓋部材とを接合するために、ベース部材と蓋部材との間にアルミなどの金属からなる接合膜が設けられたものも周知となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、そのような金属からなる接合膜を設けると、圧電振動子片に電圧を印加するための複数の引き出し電極を、蓋部材とベース部材との間の重ね合わせ面上に延在させることができない。なぜなら、蓋部材とベース部材との間に金属からなる接合膜を設けると、接合膜と複数の引き出し電極とが干渉してしまい、それら複数の引き出し電極が短絡してしまうからである。
そこで、接合膜を設ける代わりに、例えばベース部材に、密閉容器の中に通じるスルーホールなどを設けて、このスルーホールを介して圧電振動子片に接続された電極部と外部電極とを接続することが考えられる。
【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】
しかしながら、上記のようなスルーホールを設けた構成では、経時劣化や衝撃などの種々の要因によりスルーホール内に微小な隙間が生じ易くなり、その隙間から密閉容器の中に外気が侵入してしまうという問題がある。それら外気が侵入すると、圧電振動子片の振動特性に影響を与えてしまう。これは、スルーホールを多く設けるほど顕著な問題となる。また、近年の携帯情報端末機器などの小型化の要請により、圧電振動子をより小さくすると、適正に機能する大きさのスルーホールを設けること自体が困難になってしまう。
【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、密閉容器の中の気密性を長期にわたって保持しつつ、圧電振動子片に電圧を印加するための複数の電極を迅速かつ容易に設けることができる圧電振動子とその製造方法、発振器、電波時計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】
上記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子は、板状の蓋部材とベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて接合された密閉容器と、前記密閉容器の中に設けられた圧電振動子片と、前記蓋部材の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に設けられ、前記圧電振動子片に接続されて前記圧電振動子片に電圧を印加する複数の電極部と、前記蓋部材の一方の主面に設けられ、前記複数の電極部のそれぞれを前記蓋部材の一方の主面の縁部へと延在させる複数の引き出し電極と、前記複数の引き出し電極の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に、前記複数の引き出し電極にわたって設けられ、前記複数の引き出し電極のそれぞれを互いに絶縁するための絶縁膜と、前記絶縁膜の両主面のうち、前記ベース部材側に配された一方の主面に設けられ、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための金属からなる第１の接合膜と、前記ベース部材の両主面のうち、前記蓋部材側に配された一方の主面に設けられ、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための金属からなる第２の接合膜と、前記第１の接合膜と前記第２の接合膜との間に設けられた共晶合金膜と、前記密閉容器の側面から前記複数の引き出し電極に電気的に接続された外部電極と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る圧電振動子においては、蓋部材とベース部材とが、第１及び第２の接合膜と共晶合金膜とを介して容易に接合されて、密閉容器の側面から外部電極が形成される。そして、外部電極に交流電圧を印加すると、その電圧は、引き出し電極及び電極部を介して、圧電振動子片に印加される。このとき、少なくとも引き出し電極と第１の接合膜との間に絶縁膜が設けられていることから、引き出し電極と第１の接合膜とが導通することを防止することができる。また、外部電極が、密閉容器の側面から引き出し電極に接続されているため、密閉容器の例えば底面などにスルーホールなどを設ける必要もない。従って、小型でありながら密閉容器内の気密性を長期に高く保ちつつ、圧電振動子片を動作させることができる。またこれにより、この圧電振動子を備える発振器、電子機器、電波時計などのさらなる小型化と信頼性向上に寄与できる。
【０００８】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記共晶合金膜が、金と錫とからなることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る圧電振動子においては、共晶合金膜が、金と錫とからなることから、蓋部材とベース部材とを確実に接合することができるとともに、鉛フリーを実現することができる。
【００１０】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記共晶合金膜の共晶温度が、基板への実装時のリフローの温度よりも高く設定されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る圧電振動子においては、共晶合金膜の共晶温度が、基板への実装時のリフローの温度よりも高く設定されていることから、リフロー処理時において、共晶合金膜を溶融させることなく、迅速かつ容易に実装することができる。
【００１２】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記複数の電極部が、少なくとも３つからなることを特徴とする。
また、本発明に係る圧電振動子は、前記圧電振動子片が複数設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これらの発明に係る圧電振動子においては、電極部が少なくとも３つ設けられ、また、圧電振動子片が複数設けられていることから、この圧電振動子が組み込まれる機器などの種々の要求に、幅広く応じることができる。
【００１４】
また、本発明に係る発振器は、前記圧電振動子が、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。
また、本発明に係る電波時計は、前記圧電振動子が、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。
さらに、本発明に係る電子機器は、前記圧電振動子を備えることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明に係る発振器、電波時計及び電子機器においては、さらなる小型化ができるとともに信頼性が向上し、対環境問題の改善にも寄与できる。
【００１６】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、板状の蓋部材とベース部材とが厚さ方向に重ね合わされて接合された密閉容器と、この密閉容器の中に設けられた圧電振動子片とを備える圧電振動子の製造方法であって、前記蓋部材の両主面のうち、前記ベース部材側に配される一方の主面に、前記圧電振動子片に接続されて前記圧電振動子片に電圧を印加する複数の電極部と、これら複数の電極部のそれぞれを前記蓋部材の一方の主面の縁部へと延在させる複数の引き出し電極とを形成する電極形成工程と、この電極形成工程において形成された複数の引き出し電極上にわたって、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、この絶縁膜形成工程において形成された絶縁膜上に、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための、金属からなる第１の接合膜を形成する第１の接合膜形成工程と、前記ベース部材の両主面のうち、前記蓋部材側に配される一方の主面に、前記蓋部材と前記ベース部材とを接合させるための、金属からなる第２の接合膜を形成する第２の接合膜形成工程と、前記電極形成工程において形成された複数の電極部に、前記圧電振動子片を電気的に接続する接続工程と、前記第１の接合膜形成工程において形成された第１の接合膜上、または、前記第２の接合膜形成工程において形成された第２の接合膜上の少なくともいずれか一方に、複数の金属からなる共晶合金膜または複数の金属が積層された積層金属膜を形成する膜形成工程と、この膜形成工程において形成された共晶合金膜または積層金属膜を挟んで、前記蓋部材と前記ベース部材とを重ね合わせた状態で、前記共晶合金膜または前記積層金属膜を加熱し、前記蓋部材と前記ベース部材とを共晶接合する共晶接合工程と、この共晶接合工程において共晶接合された蓋部材とベース部材とを有する密閉容器の側面から、前記引き出し電極に電気的に接続された外部電極を形成する外部電極形成工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、電極形成工程において、蓋部材の一方の主面上に複数の電極部と複数の引き出し電極とが形成され、絶縁膜形成工程において、複数の引き出し電極上にわたって絶縁膜が形成される。そして、第１の接合膜形成工程において、絶縁膜上に第１の接合膜が形成され、第２の接合膜形成工程において、ベース部材の一方の主面上に第２の接合膜が形成される。さらに、接続工程において、電極部に圧電振動子が電気的に接続され、膜形成工程において、第１の接合膜上、または、第２の接合膜上の少なくともいずれか一方に、共晶合金膜または積層金属膜が形成される。それから、共晶接合工程において、共晶合金膜または積層金属膜を挟んで、蓋部材とベース部材とが重ね合わされた状態で、共晶合金膜または積層金属膜が加熱され、蓋部材とベース部材とが共晶接合する。さらに、外部電極形成工程において、密閉容器の側面から、外部電極が引き出し電極に電気的に接続される。
これにより、引き出し電極と第１の接合膜との間に絶縁膜が設けられることから、引き出し電極と第１の接合膜との導通を防止する圧電振動子を得ることができる。また、外部電極が、密閉容器の側面から引き出し電極に接続されるため、密閉容器の例えば底面などにスルーホールなどを設ける必要もない。
【００１８】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記膜形成工程において形成された共晶合金膜または積層金属膜の共晶温度が、前記圧電振動子を基板に実装するときのリフローの温度よりも高く設定されており、前記共晶接合工程において、前記加熱の温度が前記リフローの温度よりも高く設定されることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、共晶合金膜または積層金属膜の共晶温度が、圧電振動子を基板に実装するときのリフローの温度よりも高く設定され、共晶接合工程において、加熱の温度がリフローの温度よりも高く設定される。
そのため、リフロー処理時において、共晶合金膜を溶融させることなく、迅速かつ容易に実装することができる水晶振動子を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スルーホールなどを設けることなく、引き出し電極と第１の接合膜とが導通することを防止することができることから、密閉容器の中の気密性を長期にわたって保持しつつ、圧電振動子片に電圧を印加するための複数の電極を迅速かつ容易に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施形態１）
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において、符号１は水晶振動子を示すものである。
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子片（圧電振動子片）３とを備えている。
【００２２】
水晶振動子片３は、平行に延びる二つの振動腕部３ａ（図１８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子片として構成されている。水晶振動子片３の基端部は、後述する電極部１５に電気的に接続されており、これにより密閉容器２の中で片持ち支持され固定されている。また、水晶振動子片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。
【００２３】
また、密閉容器２は、略矩形板状の蓋部材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及びベース部材７は、ソーダライムガラスなどのガラスからなっている。
蓋部材６の両主面のうち、ベース部材７側（密閉容器２の内方側）に配された一方の主面６ａには、矩形の蓋側凹部１０が形成されている。同様にして、ベース部材７の両主面のうち、蓋部材６側（密閉容器２の内方側）に配された一方の主面７ａには、矩形のベース側凹部１１が形成されている。そして、蓋部材６とベース部材７とは、それら蓋側凹部１０とベース側凹部１１とが対向した状態で、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。このように、蓋側凹部１０とベース側凹部１１とを対向させることにより、密閉容器２の中に空洞部１２が形成され、この空洞部１２により、水晶振動子片３の振動が許容されるようになっている。密閉容器２の中は気密封止されており、空洞部１２は真空状態に保持されている。
【００２４】
蓋部材６の一方の主面６ａ上には、水晶振動子片３が電気的に接続された電極部１５と、これら二つの電極部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。
これら電極部１５及び引き出し電極１６は、例えばＣｒやＴｉなどの導電性部材からなっている。電極部１５は、図７に示すように、蓋側凹部１０の長さ方向の一端側に二つ並べられて設けられており、これら二つの電極部１５が、水晶振動子片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、蓋部材６の幅方向（長さ方向）Ｗの両端に設けられており、それら両端の引き出し電極１６は、奥行方向Ｄの全長にわたって設けられている。両端の引き出し電極１６のうち、一の引き出し電極１６ａは、一の電極部１５ａと一体的に形成されている。一方、他の引き出し電極１６ｂは、引き出し部１７を備えており、この引き出し部１７は、他の電極部１５ｂと一体的に形成されている。なお、一方の主面６ａのうち、電極部１５及び引き出し電極１６が延在する面が、電極面２５となり、それ以外の、電極部１５及び引き出し電極１６が延在していない面が非電極面２６となる。
【００２５】
さらに、本実施形態における水晶振動子１は、例えばＳｉＯ2やＳｉＮなどからなる絶縁膜２２（図１に示す）を備えている。絶縁膜２２は、図９に示すように、引き出し電極１６の両主面のうち、ベース部材７側に配された一方の主面１６ｃに、二つの引き出し電極１６にわたって設けられている。すなわち、絶縁膜２２は、引き出し電極１６の一方の主面１６ｃと非電極面２６とにわたって広げて設けられており、引き出し電極１６を含む蓋部材６の一方の主面６ａの縁部の全周にわたって設けられている。絶縁膜２２のうち、非電極面２６の領域にわたる部分には、図２に示す窪み２２ｂが形成されている。また、絶縁膜２２の４箇所の角部は、後述する外部端子接続部２１の円弧形状にならって取り除かれている。
【００２６】
また、図２に示すように、絶縁膜２２の両主面のうち、ベース部材７側に配された一方の主面２２ａには、クロム（Ｃｒ）やニッケル（Ｎｉ）などからなる第１の接合膜１９が設けられている。第１の接合膜１９には、絶縁膜２２の窪み２２ｂに応じて同様の窪み１９ａが設けられている。また、ベース部材７の一方の主面７ａには、クロム（Ｃｒ）やニッケル（Ｎｉ）などからなる第２の接合膜２０が設けられている。第２の接合膜２０は、平坦に形成されている。これら第１の接合膜１９及び第２の接合膜２０の４箇所の角部は、円弧形状に取り除かれている。
【００２７】
さらに、第１の接合膜１９と第２の接合膜２０との間には、共晶合金からなる共晶合金膜２８が設けられており、蓋部材６とベース部材７とが共晶接合されている。また、第１の接合膜１９には窪み１９ａが設けられ、第２の接合膜２０は平坦に形成されていることから、それら第１の接合膜１９と第２の接合膜２０との間にはクリアランスが形成されるが、そのクリアランスを埋めるようにして、共晶合金膜２８が設けられている。すなわち、共晶合金膜２８は、窪み１９ａに位置する部位とそれ以外とで膜厚が異なっており、窪み１９ａに位置する部位の膜厚が大きくなっている。
さらに、共晶合金膜２８は、金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）とからなっており、共晶温度が２８０℃に設定されている。この共晶温度は、水晶振動子１が、リフロー処理によって基板に実装される際のリフローの最高温度よりも高くなっている。例えば、リフローの最高温度は２６０℃となり、この２６０℃の環境下に１０秒程度置かれて水晶振動子１が実装される。
【００２８】
さらに、ベース部材７の４箇所の角部は、円弧形状に切り欠かれており、この円弧形状にならって外部端子接続部２１が設けられている（図５に示す。）。
外部端子接続部２１には、外部端子（外部電極）２７が設けられている。外部端子２７は、密閉容器２の高さ方向Ｈの一端が、引き出し電極１６に電気的に接続されており、他端は、密閉容器２の底面部（ベース部材７の他方の主面）にまで延在している。すなわち、外部端子２７は、密閉容器２の側面から引き出し電極１６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２２に示すように、４箇所の外部端子接続部２１のうち、幅方向Ｗの一端側に形成された二つの外部端子接続部２１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外部端子接続部２１間にわたって延在している。そして、これら一対の外部端子２７は、上述の一の引き出し電極１６ａまたは他の引き出し電極１６ｂに接続されており、水晶振動子片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。
【００２９】
このような構成のもと、外部端子２７に所定の電圧を印加すると、その電圧は、引き出し電極１６及び電極部１５を介して、水晶振動子片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屈曲運動する。
【００３０】
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３及び図４に示すように、ガラスかならなる蓋部用ウエハ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、蓋部用ウエハ３０の一方の主面３０ａに、エッチングなどにより、複数の蓋側凹部１０を形成する。なお、図３及び図４には、簡略化のため、一つの蓋側凹部１０しか明示されていないが、実際には蓋部用ウエハ３０の一方の主面３０ａ一面に、複数の蓋側凹部１０が行列方向に連続的に形成される。つまり、蓋部用ウエハ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、蓋部用ウエハ３０の一方の主面３０ａは、蓋部材６の一方の主面６ａに相当する。
【００３１】
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５及び図６に示すように、ガラスからなるベース用ウエハ３１の一方の主面３１ａにベース側凹部１１を複数形成する。ここでもベース用ウエハ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。
さらに、それぞれのベース側凹部１１を所定の大きさで矩形に取り囲んだときの、その矩形の４箇所の角部それぞれにスルーホール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四分割されるが、その四分割された部位が、上述の外部端子接続部２１となる。
【００３２】
さらに、人工水晶に研磨、エッチングなどを施して、音叉型の水晶振動子片３（図１８に示す）を形成加工する。
それから、図７及び図８に示すように、蓋部用ウエハ３０の一方の主面３０ａに、電極部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、電極層を形成し、エッチングなどにより、電極部１５及び引き出し電極１６を一体的にパターニングする。
【００３３】
さらに、図９及び図１０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、複数の引き出し電極１６にわたって、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。それから、ベース用ウエハ３１に形成されるスルーホール３２に合わせて、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４箇所の角部を円弧形状に取り去る。また、同様に、電極部１５及び蓋側凹部１０の表面上の絶縁膜も取り去る。
ここで、図１１に示すように、一方の主面３０ａには引き出し電極１６が設けられていることから、この引き出し電極１６の厚さ寸法ｈの分、引き出し電極１６の一方の主面１６ｃと非電極面２６とに高低差が生じる。したがって、複数の引き出し電極１６にわたって絶縁膜２２を形成すると、絶縁膜２２の表面に高低差が生じることになる。この絶縁膜２２の低くなった部分が、上述の窪み２２ｂとなる。
【００３４】
それから、図１２及び図１３に示すように、第１の接合膜１９を形成する（第１の接合膜形成工程）。すなわち、絶縁膜２２上（絶縁膜２２の一方の主面２２ａ）に、スパッタリングや蒸着などによって、第１の接合膜１９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、絶縁膜２２に合わせて、第１の接合膜１９の４箇所の角部を円弧形状に取り去る。また、同様に、電極部１５及び蓋側凹部１０の表面上の第１の接合膜１９も取り去る。
第１の接合膜１９は、図１３に示すように、絶縁膜２２上に設けられた第１の下地膜３３と、この第１の下地膜３３上に設けられた第１の接合用膜３４との二層構造とされている。第１の下地膜３３は、クロム（Ｃｒ）などの金属からなっており、その厚さは５０から５００オングストローム程度とされる。第１の接合用膜３４は、金（Ａｕ）などの金属からなっており、その厚さは１０００オングストロームとされる。これら第１の下地膜３３及び第１の接合用膜３４には、絶縁膜２２の窪み２２ｂに合わせて、それぞれ窪み３３ａ，３４ａが形成される。
【００３５】
また、図１４及び図１５に示すように、第２の接合膜２０を形成する（第２の接合膜形成工程）。すなわち、ベース用ウエハ３１の一方の主面３１ａの全周に、スパッタリングや蒸着などによって、第２の接合膜２０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、スルーホール３２に合わせて、第２の接合膜２０の４箇所の角部を円弧形状に取り去る。
第２の接合膜２０は、図１５に示すように、ベース用ウエハ３１の一方の主面３１ａに設けられた第２の下地膜４１と、この第２の下地膜４１上に設けられた第２の接合用膜４２との二層構造とされている。第２の下地膜４１は、クロム（Ｃｒ）などの金属からなっており、その厚さは５０から５００オングストローム程度とされる。第２の接合用膜４２は、金（Ａｕ）などの金属からなっており、その厚さは１０００オングストロームとされる。これら第２の下地膜４１及び第２の接合用膜４２は、平坦に形成される。
【００３６】
それから、図１６及び図１７に示すように、共晶合金からなる共晶合金膜４５を設ける（膜形成工程）。すなわち、第２の接合膜２０上に、例えばスクリーン印刷などにより、共晶合金膜４５を形成する。共晶合金膜４５は、金と錫との共晶合金からなっており、その重量比は金と錫とで８：２に設定され、共晶温度が２８０℃となっている。また、このときの共晶合金膜４５は平坦に形成され、その膜厚は数十μｍとされる。なお、共晶温度は、リフロー処理時の最高温度よりも高くなっている。
【００３７】
また、図１８及び図１９に示すように、電極形成工程において形成された電極部１５上に水晶振動子片３の基端部を電気的に接続する（接続工程）。これにより、水晶振動子片３が固定される。
次いで、図２０に示すように、蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とを共晶接合する（共晶接合工程）。すなわち、真空中において、蓋部用ウエハ３０に、水晶振動子片３などを覆うようにして、ベース用ウエハ３１を重ね合わせる。このとき、それぞれの蓋側凹部１０とベース側凹部１１とが対向し、これによって空洞部１２が形成される。また、このとき第１の接合膜１９上に共晶合金膜４５が重ねられる。共晶合金膜４５は平坦に形成されており、第１の接合膜１９には、窪み３３ａ，３４ａが形成されていることから、第１の接合膜１９と共晶合金膜４５との間にはクリアランスＣ1，Ｃ2などが形成される。
【００３８】
このように蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とを重ね合わせて所定の圧力を加えた状態で、周囲全体を加熱する。周囲の温度が上昇し、共晶合金膜４５が２８０℃になると、共晶合金膜４５が溶融して液化する。この液化するときの温度が共晶温度となり、リフロー処理時の最高温度よりも高くなっている。そして、共晶合金膜４５が液化すると、それ自身が空間に応じて変形可能となるため、図２１に示すように、その液化した共晶合金が、クリアランスＣ1，Ｃ2などの形状に応じて変形し、それらクリアランスＣ1，Ｃ2などを埋めていく。さらに、第１の接合用膜３４及び第２の接合用膜４２の金が、液化した共晶合金内に拡散する。それから、蓋部用ウエハ３０及びベース用ウエハ３１の周囲全体を除冷すると、液化した共晶合金が固体化し、蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とが共晶接合される。このときの固体化した共晶合金が、共晶合金膜２８となる。なお、共晶合金膜４５と共晶合金膜２８との違いは、膜形成工程の前と後の違いである。すなわち、共晶合金膜４５は平坦であるのに対して、共晶合金膜２８は、クリアランスＣ1，Ｃ2などを埋めるため、上述したように膜厚が窪み３３ａ，３４ａの部分で大きくなっている。また、共晶合金膜４５は、金と錫との重量比が８：２であるが、共晶合金膜２８は、第１の接合用膜３４及び第２の接合用膜４２の金が拡散してきた分、金の重量比が大きくなっている。
このように、蓋部用ウエハ３０及びベース用ウエハ３１の周囲の温度が上昇してから常温に戻されるまでの間、蓋部用ウエハ３０及びベース用ウエハ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。
【００３９】
次いで、図２２及び図２３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を介して、引き出し電極１６の４箇所の角部に接続されている。
【００４０】
さらに、ダイシング工程において、蓋部用ウエハ３０及びベース用ウエハ３１を切断する。すなわち、外部電極形成工程後の蓋部用ウエハ３０及びベース用ウエハ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。これによって、スルーホール３２が四分割され、分割されたそれぞれの部位が、上述したように円弧形状の外部端子接続部２１となる。
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。
【００４１】
以上より、本実施形態における水晶振動子１によれば、引き出し電極１６と第１の接合膜１９との間に絶縁膜２２が設けられていることから、第１の接合膜１９と引き出し電極１６とが互いに絶縁され干渉しなくなる。そのため、引き出し電極１６と第１の接合膜１９とが導通することを防止することができる。また、スルーホール３２が分割されることによって外部端子接続部２１が形成され、この外部端子接続部２１を介して、外部端子２７が密閉容器２の側面から引き出し電極１６に接続されていることから、ベース部材７の他方の主面などに、スルーホール３２を残さなくすることができる。そのため、スルーホールの隙間から、外気が侵入することもない。
したがって、密閉容器２の中の気密性を長期にわたって保持しつつ、水晶振動子片３に電圧を印加するための複数の電極を容易に設けることができる。
【００４２】
また、図１１に示すように、絶縁膜２２の表面に高低差が生じ、絶縁膜２２に窪み２２ｂが形成されるため、蓋部材６とベース部材７とを密閉するためには、絶縁膜２２を平坦化して、蓋部材６とベース部材７とを隙間なく密着させる必要があるが、本実施形態における水晶振動子１によれば、その平坦化の工程を不要とすることができる。すなわち、共晶合金膜４５を溶融し液化することにより、クリアランスＣ1，Ｃ2などを容易に塞ぐことができるため、絶縁膜２２の高低差が許容され、蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とを容易かつ迅速に接合することができる。
さらに、共晶合金膜２８，４５が金と錫とからなることから、蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とを確実に接合することができるとともに、鉛フリーを実現することができる。
【００４３】
また、共晶合金膜２８，４５の共晶温度が、基板への実装時のリフロー処理時の最高温度よりも高く設定されていることから、リフロー処理時において、共晶合金膜２８を溶融させることなく、水晶振動子１を迅速かつ容易に実装することができる。
また、蓋部材６とベース部材７とが、ガラスという同一の部材からなっていることから、蓋部材６とベース部材７との熱膨張係数を合わせることができる。そのため、共晶接合工程において、熱膨張と収縮のときの変形量を合わせることができ、それら蓋部材６とベース部材７とを精度よく確実に接合することができる。
【００４４】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図２４から図２７は、本発明の第２の実施形態を示したものである。
図２４から図２７において、図１から図２３に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第１の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
【００４５】
本実施形態においては、図２４に示すように、蓋側凹部１０が幅方向Ｗに二つに区分けされており、その蓋側凹部１０を区分けする区分け部３６に、二対の電極部１５が設けられている。なお、区分け部３６は、蓋部材６の一方の主面６ａを構成するものである。また、それぞれの電極部１５は、引き出し部１７を介して、一方の主面６ａの４箇所の角部に延在している。そして、これら電極部１５に、図２７に示す角速度センサー（圧電振動子片）３７が設けられている。
【００４６】
角速度センサー３７の圧電素子として水晶を用いると、環境温度の変化に対しても高安定な電気特性を有する。角速度センサー３７は、その長さ方向の中心に基部３７ｂを持ち、基部３７ｂから一方向に延びる振動用の一対の振動腕部３７ａを有し、かつ前記一対の振動腕部３７ａに対向して基部３７ｂから反対側に延びる検出用の一対の振動腕部３７ａを有する構造であり、概観が平面から見てＨ型を成している。以下にこのＨ型の角速度センサー（圧電形振動ジャイロ）３７の動作原理を簡潔に述べる。
【００４７】
振動用の振動腕部３７ａには励振電極（図示せず）が形成されており、所定の交流電圧を印加すると、奥行方向Ｄに電界が発生し、振動用の一対の振動腕部３７ａが屈曲運動を行う。この状態において、幅方向Ｗに延びる軸周りに回転角速度ωが作用すると、振動方向と直角の方向に回転角速度ωに応じたコリオリの力が作用して、前記振動腕部３７ａは、高さ方向Ｈに振動する。この振動は基部３７ｂを介して検出用の振動腕部３７ａに伝達し、検出用の一対の振動腕部３７ａも共振周波数で振動する。検出用の振動腕部３７ａには、その側面に振動検出用の電極パッド（図示せず）が備えられており、検出用の振動腕部３７ａの圧縮及び引張変形に応じて発生する交流電圧の電気信号を検出する。この検出した電気信号をパッケージ外の回路（図示せず）に取り出して処理することで、回転角速度ω及びその回転方向を知ることが可能となる。
【００４８】
検出素子と外部の回路との電気信号の接続には、4個の外部端子が必要になる。即ち、振動用の振動腕部３７ａに交流電圧を印加するための一対の外部端子と、検出用の振動腕部３７ａの電極パッドに接続して検出信号を取り出すための一対の外部端子との合計４個となる。これら合計４個の外部端子と接続されるのが、上述の二対の電極部１５となる。
あるいは、図示しないが、密閉容器２の中に半導体集積回路を配置して、信号処理を行うように構成することも可能である。この場合は、検出素子は半導体集積回路と電気的に接続される。前記半導体集積回路と密閉容器２外の回路との接続は、例えば、「ＶＤＤ（直流電圧）」、「ＧＮＤ」、「ＶＯＵＴ」、「ＶＲＥＦ」、「起動」の５個となる。
【００４９】
このような水晶振動子１は、以下のようにして製造される。すなわち、図２４に示すように、蓋部用ウエハ３０の一方の主面３０ａに、区分け部３６を介して二つに区分けした蓋側凹部１０を形成する。そして、電極形成工程において、区分け部３６に二対の電極部１５を形成するとともに、一方の主面３０ａに、電極部１５からそれぞれ４箇所の角部まで延びる引き出し電極１６を一体的に形成する。それから、図２５及び図２６に示す絶縁膜形成工程及び第１の接合膜形成工程を経て、図２７に示すように、接続工程において、Ｈ形状の角速度センサー３７を電極部１５に電気的に接続する。さらに、上記と同様にして、水晶振動子１が製造される。
【００５０】
このように、４個以上の外部端子が必要な角速度センサー３７においても、本発明により容易に外部に電極を引き出すことが出来る。従って、ベース部材７の底面に多数個のスルーホールを設ける従来方法に比較してベース部材７の機械的な強度の低下を抑制することができる。そのため、角速度センサー３７を長期に渡って安定に稼動させることが可能となる。
【００５１】
なお、上記第１及び第２の実施形態において、第１及び第２の下地膜３３，４１がクロムからなるとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。例えばニッケル（Ｎｉ）などからなるとしてもよい。
また、第１及び第２の接合用膜３４，４２が金からなるとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。
また、共晶合金膜４５を、第２の接合膜２０上に設けるとしたが、これに限ることはなく、第１の接合膜１９上に設けてもよいし、第１及び第２の接合膜１９，２０の両方に設けてもよい。
さらに、共晶合金膜４５をスクリーン印刷により設けるとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。
【００５２】
また、共晶合金膜４５が金と錫とからなるとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。例えば、金（Ａｕ）とシリコン（Ｓｉ）とからなるとしてもよい。この場合、金とシリコンとの重量比を９４：６とし、共晶温度を３７０℃とすれば、リフロー処理時の最高温度（２６０℃）よりも高くなる点で好ましい。また、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）とからなるとしてもよい。この場合、金とゲルマニウムとの重量比を８８：１２とし、共晶温度を３５６℃とするのが好ましい。また、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とからなるとしてもよい。この場合、アルミニウムと亜鉛との重量比を５：９５とし、共晶温度を３８２℃とするのが好ましい。
また、リフロー処理時の最高温度がより低温であるとすれば、錫（Ｓｎ）と銀（Ａｇ）とからなる共晶合金を使用することができる。この場合、錫と銀の重量比を９６．５：３．５とし、共晶温度を２２１℃とすることができる。さらに、錫（Ｓｎ）と銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）とからなる共晶合金を使用することができる。この場合、錫と銀と銅との重量比を９６．５：３．０：０．５とし、共晶温度を２２７℃とすることができる。
【００５３】
また、膜形成工程において、共晶合金膜４５を形成するとしたが、これに代えて、複数の金属を積層させた積層金属膜を形成するようにしてもよい。積層金属膜は、金と錫とを積層させるほか、上記のような金属の組み合わせであってもよい。
【００５４】
また、電極部１５及び引き出し電極１６が、例えばＣｒやＴｉなどの導電性部材からなっているとしたが、これに限ることはなく、その部材は適宜変更可能である。この場合、前記導電性部材は、蓋部材６と結合しやすい材料であることが好ましい。
また、絶縁膜２２や第１及び第２の接合膜１９，２０の部材についても適宜変更可能である。
さらに、蓋部用ウエハ３０とベース用ウエハ３１とにより、複数の水晶振動子１を一括で製造しているが、これに限ることはなく、個別に製造してもよい。
また、圧電振動子片を水晶からなる水晶振動子片３としているが、これに限ることはなく、ニオブ酸リチウムなどの様々な圧電単結晶材料からなる振動子片であってもよい。
さらに、角速度センサー３７を設けるとしているが、これに限ることはなく、他の物理量を計測する各種のセンサー用の振動子片や、厚み滑り振動子片（ＡＴカット、ＢＴカット）や他のカット角の振動子片でもよい。さらに、表面弾性波素子でもよい。
【００５５】
また、引き出し電極１６のパターンや、電極部１５の設置数は適宜変更可能である。例えば、図２８に示すように、蓋側凹部１０の長辺縁部に、二対の電極部１５を幅方向Ｗに並べることも可能である。そして、図２９及び図３０に示す絶縁膜形成工程及び第１の接合膜形成工程を経て、図３１に示すように、接続工程において、一対づつの電極部１５に、それぞれ水晶振動子片３を電気的に接続する。すなわち、水晶振動子片３が二つ設けられる。なお、水晶振動子片３の設置数は、二つ以上であってもよく、その設置数は適宜変更可能である。
【００５６】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について、図３２を参照して説明する。
図３２において、符号３８は、本発明の第３の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。
【００５７】
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、上述の水晶振動子片が振動し、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。
【００５８】
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または第２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。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態の変形例について、図３３を参照して説明する。
図３３において、符号３８０は、本発明の第３の実施形態の変形例に係る発振器を示すものである。
発振器３８０は、水晶振動子片３が発振子として用いられ、集積回路４３も密閉容器２内に実装されて構成されたものである。
発振器３８０は、四つの引き出し電極１６を備えている。四つの引き出し電極１６は、それぞれ、電源端子、グランド端子、二つの周波数出力端子（一対）として機能するものである。
また、密閉容器２内には、発振用回路部品である集積回路４３が設けられている。この集積回路４３は、四つの引き出し電極１６及び水晶振動子片３に電気的に接続されている。
【００６０】
この発振器３８０は、以下のようにして製造される。すなわち、接続工程の前又は後に、集積回路取付工程において、集積回路４３が取り付けられる。それから、上述のようにして、蓋部材６とベース部材７とが共晶接合されることにより、発振器３８０が得られる。
ここで、得られた発振器３８０の水晶振動子片３の周波数を最終的に微調整する必要がある。そこで、周波数調整工程において、水晶振動子片３の振動腕部３ａに設けられた金属膜に密閉容器２の外部からレーザーを照射する。密閉容器２のガラスを透過したレーザーは、金属膜に到達し、その金属膜を蒸発させる。そして、トリミングにより水晶振動子片３の周波数の微調整が行われる。
【００６１】
本実施形態における発振器３８０によれば、周波数調整工程において、外部端子２７を介して集積回路４３に電圧を印加して、振動腕部３ａを振動させてその周波数をモニタしながら、周波数を調整することができる。そのため、周波数精度の高い調整が可能となる。
また、本実施形態における発振器３８０によれば、上記第１または第２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。
また、前記第３の実施形態と同様に、集積回路４３の構成を、ＲＴＣ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、同様の機能を付与することが可能である。
なお、水晶振動子片３は、音叉型に限らず、厚みすべり振動片（ＡＴカットやＢＴカット）、または、その他の振動モード（ＳＣカットやＧＴカット）でもよい。
【００６２】
（実施形態４）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１または第２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３４において、符号４６は、携帯情報機器を示すものであり、図３４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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、上述の水晶振動子片が振動し、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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計時情報を表示することができる。
【００７１】
（実施形態５）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１または第２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、電波時計について説明する。
図３５において、符号７１は、電波時計を示すものである。
【００７２】
電波時計７１は、時刻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）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もしくは６０ＫＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表を反射しながら伝播する性質を併せ持つため、伝播範囲が広く、上記の２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００７３】
図３５を参照して、電波時計７１の機能的構成について説明する。
アンテナ７４は、前記４０ＫＨｚもしくは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、前記４０ＫＨｚもしくは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７５によって増幅され、水晶振動子１を有するフィルタ（フィルタ部）８０によって濾波、同調される。本実施形態における水晶振動子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７６，７９を備えている。
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路８１により検波復調される。続いて、波形成形回路８４を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ８５でカウントされる。ＣＰＵ８５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、ＲＴＣ８６に反映され、正確な時刻情報が表示される。
【００７４】
搬送波は、４０ＫＨｚもしくは６０ＫＨｚであるから、水晶振動子部７６，７９は、前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、基部の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。
図３５に示した回路ブロック図では、それぞれ共振周波数が４０ＫＨｚと６０ＫＨｚの水晶振動子部７６，７９が並列に接続されて描かれている。本発明では、この２つの周波数に対応する音叉型水晶振動子片を１つのパッケージの中に収納することが出来るから、個別の容器に収納された２つの振動子を実装する場合より実装面積を大幅に低減することが可能である。従って、特に、腕時計や携帯機器など小型化を必要とする電子機器に好適である。
【００７５】
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を携帯機器に組み込む場合は、更に、日本の場合とは異なる周波数の水晶振動子を必要とする。本発明では、引き出し電極の設置は容易であり、１つのパッケージの中に、４０ＫＨｚ、６０ＫＨｚの振動子片以外の振動子片を更に組み込むことが可能である。例えば、図３６に示すように、四つの水晶振動子片３ａ´，３ｂ´，３ｃ´，３ｄ´を設ける。そして、水晶振動子片３ａ´の共振周波数を４０ｋＨｚに設定し、水晶振動子片３ｂ´の共振周波数を６０ｋＨｚ、水晶振動子片３ｃ´の共振周波数を７７．５ｋＨｚ、水晶振動子片３ｄ´の共振周波数を３２．７６８ｋＨｚに設定する。フィルタ回路を構成する振動子片は、振動腕部の長さを調節することにより、その共振周波数を決定することができる。
なお、２つ以上の水晶振動子片を実装する方法は、これに限らず、共通の基部から複数の振動腕部が伸びるように形成することも可能である。
以上の様に、本発明を用いて複数の振動子片を１つのパッケージの中に収納した電波時計７１を構成したので、個別の容器に収納された複数の振動子を実装する場合に比較して、実装面積を大幅に低減することが可能となった。また、ベース部材の機械的な強度の低下を抑制して外部電極が形成されているので、本電波時計は長期に渡って安定した精度で機能することが出来る。
【００７６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態としての水晶振動子を側面から観たときの様子を示す断面図である。
【図２】図１の蓋部材とベース部材との接合部位を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハに蓋側凹部を形成した様子を示す平面図である。
【図４】図３の蓋部用ウエハを示す側面図である。
【図５】図１の水晶振動子の製造工程において、ベース用ウエハに蓋側凹部及びスルーホールを形成した様子を示す平面図である。
【図６】図５の蓋部用ウエハを示す側面図である。
【図７】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハに引き出し電極及び電極部を形成した様子を示す平面図である。
【図８】図７のＡＡ線矢視断面図である。
【図９】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部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１０】図９のＢＢ線矢視断面図である。
【図１１】絶縁膜形成工程において、絶縁膜の表面に高低差が生じた様子を示す説明図である。
【図１２】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハに第１の接合膜を形成した様子を示す平面図である。
【図１３】図１２のＢＢ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、ベース用ウエハに第２の接合膜を形成した様子を示す平面図である。
【図１５】図１４のＣＣ線矢視断面図である。
【図１６】図１の水晶振動子の製造工程において、ベース用ウエハに共晶合金膜を形成した様子を示す平面図である。
【図１７】図１６のＣＣ線矢視断面図である。
【図１８】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハに水晶振動子片を設けた様子を示す平面図である。
【図１９】図１８のＢＢ線矢視断面図である。
【図２０】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハにベース用ウエハを重ね合わせた様子を示す側面図である。
【図２１】図１の水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハとベース用ウエハとが共晶接合した様子を示す側面図である。
【図２２】図１の水晶振動子の製造工程において、ベース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２３】図２２のＢＢ線矢視断面図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態としての水晶振動子の製造工程において、蓋部用ウエハに引き出し電極を形成した様子を示す平面図である。
【図２５】図２４の蓋部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２６】図２５の蓋部用ウエハに第１の接合膜を形成した様子を示す平面図である。
【図２７】図２６の蓋部用ウエハに角速度センサーを設けた様子を示す平面図である。
【図２８】引き出し電極の変形例を示す平面図である。
【図２９】図２８の蓋部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３０】図２９の蓋部用ウエハに第１の接合膜を形成した様子を示す平面図である。
【図３１】図３０の蓋部用ウエハに複数の水晶振動子片を設けた様子を示す平面図である。
【図３２】本発明の第３の実施形態としての発振器を示す平面図である。
【図３３】本発明の第３の実施形態の変形例としての発振器を示す平面図である。
【図３４】本発明の第４の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。
【図３５】本発明の第４の実施形態としての電波時計を示すブロック図である。
【図３６】図３５の水晶振動子の水晶振動子片を四つ設けた例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    水晶振動子（圧電振動子）
２    密閉容器
３    水晶振動子片（圧電振動子片）
６    蓋部材
６ａ  一方の主面（蓋部材の一方の主面）
７    ベース部材
１５  電極部
１６  引き出し電極
１９  第１の接合膜
２０  第２の接合膜
２２  絶縁膜
２６  非電極面
２７  外部端子（外部電極）
２８，４５  共晶合金膜
３７  角速度センサー（圧電振動子片）
３８，３８０  発振器
４３  集積回路
４６  携帯情報機器（電子機器）
７１  電波時計（電子機器）
８０  フィルタ（フィルタ部）
【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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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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