封装件的制造方法、 压电振动器的制造方法、 振荡器、 电子 设备及电波钟 【技术领域】
本发明涉及封装件 (package) 的制造方法、 压电振动器的制造方法、 具有压电振 动器的振荡器、 电子设备及电波钟。背景技术
近年来， 在便携电话或便携信息终端中， 作为时刻源或控制信号等的定时源、 参考 信号源等， 使用利用水晶等的压电振动器。 对于这种压电振动器已知有很多种， 但作为其中 之一， 已知有表面安装型的压电振动器。 作为这种压电振动器， 已知有将形成有压电振动片 的压电基板用基底基板与盖基板从上下夹住而接合的 3 层构造型的结构。此时， 压电振动 器收纳在形成于基底基板与盖基板之间的空腔 ( 密闭室 ) 内。
另外， 近些年来还在开发 2 层构造型的结构， 而非所述的 3 层构造型的结构。这种 类型的压电振动器为通过直接接合基底基板与盖基板而封装的 2 层构造， 在形成于两个基 板之间的空腔内收纳有压电振动片。该封装件化的 2 层构造型的压电振动器与 3 层构造的 结构相比， 在可以谋求薄型化等方面较优， 从而适于使用。
作为使由玻璃材料制成的基底基板与盖基板直接接合的方法， 提出了阳极接合。 阳极接合是通过在一个基板的内表面固接接合材料， 之后在该接合材料连接探针作为阳 极， 在另一基板的外表面配置阴极并施加电压， 将接合材料与另一基板的内表面进行接合 ( 例如参照专利文献 1)。作为该接合材料的材料， 采用 Al。
专利文献 1 ： 日本特开 2001-72433 号公报 发明内容 然而， 存在的问题是 ： 若用于阳极接合的接合材料露出接合后的封装件的外侧， 则 由 Al 形成的接合材料会腐蚀， 封装件的气密性会下降。
因此， 最近， 作为接合材料的材料， 探讨采用 Si。
然而， 由于 Si 膜的薄层电阻较大， 因此若用 Si 形成厚度较薄的接合材料， 则电阻 值会变大。 因此， 若在阳极接合时在接合材料连接探针， 则电压降会与从探针连接点的距离 成比例地增大。据此， 存在的问题是 ： 接合材料的电位变得不均匀， 尽管在探针连接点附近 会进行阳极接合， 但在离开探针连接点的场所不会进行阳极接合。
另外， 为了在离开探针连接点的场所也进行阳极接合， 需要施加高电压来进行阳 极接合， 能量消耗量变大。
另外， 为了形成电阻值较低的 Si 膜， 利用溅镀或 CVD 等来形成 Si 膜需要在高温 (800℃以上 ) 进行。 然而， 由于形成 Si 膜的玻璃基板的软化点是 600℃左右， 因此难以在玻 璃基板上以高温形成 Si 膜。
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的， 其目的在于提供， 即使在采用电阻值较 大的接合材料时， 也能可靠地将接合材料与基板之间阳极接合的封装件的制造方法及压电
振动器的制造方法。
为解决所述问题， 本发明的封装件的制造方法， 通过将预先固接在由绝缘体制成 的第一基板的内表面的接合材料和由绝缘体制成的第二基板的内表面阳极接合， 来制造封 装件， 其特征在于， 具有阳极接合工序， 在所述第一基板的外表面配置成为阳极的接合辅助 材料， 在所述第二基板的外表面配置阴极并施加电压 ； 所述接合辅助材料由在所述阳极接 合工序中、 在所述接合辅助材料与所述第一基板之间产生阳极接合反应的材料形成。
根据该结构， 通过在接合辅助材料与阴极之间施加电压， 在接合辅助材料与第一 基板的外表面之间产生阳极接合反应， 与此联动， 接合材料与第二基板的内表面之间被阳 极接合。据此， 即使在采用电阻 值较大的接合材料时， 也能对接合材料的整个表面施加均 匀的电压， 可以使接合材料与第二基板的内表面之间可靠地阳极接合。 另外， 由于接合辅助 材料的电阻值可以任意设定， 因此通过采用电阻值较小的接合辅助材料， 可以与在采用电 阻值较小的接合材料的情况的相同的条件下进行阳极接合。
另外， 优选的是所述接合材料由 Al、 Si 膜或者 Si 块 (bulk) 材料形成。特别优选 的是所述接合材料由 Si 膜形成。
由于 Si 膜的薄层电阻较大， 因此若由 Si 形成厚度较薄的接合材料则电阻值会增 大， 但根据本发明， 可以使接合材料与第二基板的内表面之间可靠地阳极接合。而且， 即使 利用于阳极接合的接合材料露出接合后的封装件的外侧时， 由 Si 形成的接合材料不会腐 蚀， 因此可以防止封装件的气密性的下降。 另外， 优选的是所述接合辅助材料由 Al、 Si 块材料、 Cr 或者 C 形成。
根据该结构， 可以在接合辅助材料与第一基板的外表面之间确实产生阳极接合反 应， 因此与此联动， 可以将接合材料与第二基板的内表面之间可靠地阳极接合。
另外， 优选的是所述接合辅助材料是铝箔等薄膜。
通过采用处理容易且廉价的铝箔等薄膜作为接合辅助材料， 可以抑制制造成本的 上升。另外， 由于铝箔等薄膜的厚度较薄， 因此在阳极接合工序之后可以简单去除。
另外， 优选的是在所述阳极接合工序之后具有去除所述接合辅助材料的工序。
根据该结构， 可以制造接合辅助材料没有残留的、 与以往相同的封装件。
本发明的压电振动器的制造方法的特征在于， 在使用权利要求 1 至权利要求 5 中 任一项所述的封装件的制造方法而制造的封装件的内部， 通过将压电振动片真空密封， 制 造压电振动器。
根据该结构， 由于包括接合材料与基板之间被可靠地阳极接合， 气密性较好的封 装件， 可以使压电振动片的真空密封的可靠度提高。据此， 压电振动器的串联谐振电阻值 (R1) 维持在较低的状态， 因此能以低功率使压电振动片振动， 可以制造能量效率较好的压 电振动器。
本发明的振荡器的特征在于， 将所述压电振动器电连接至集成电路而作为振子。
本发明的电子设备的特征在于， 使所述压电振动器电连接至计时部。
本发明的电波钟的特征在于， 使所述压电振动器电连接至滤波部。
根据本发明， 由于包括能量效率较好的压电振动器， 因此可以制造能量效率较好 的振荡器、 电子设备及电波钟。
( 发明效果 )
根据本发明的封装件的制造方法， 通过在接合辅助材料与阴极之间施加电压， 在 接合辅助材料与第一基板的外表面之间产生阳极接合反应， 与此联动， 接合材料与第二基 板的内表面之间被阳极接合。 据此， 即使在采用电阻值较大的接合材料时， 也能对接合材料 的整个表面施加均匀的电压， 可以使接合材料与第二基板的内表面之间可靠地阳极接合。 另外， 由于接合辅助材料的电阻值可以任意设定， 因此通过采用电阻值较小的接合辅助材 料， 可以与在采用电阻值较小的接合材料的情况的相同的条件下进行阳极接合。 附图说明
图 1 是实施方式所涉及的压电振动器的外观斜视图。
图 2 是将压电振动器的盖基板拆下的状态的俯视图。
图 3 是沿着图 2 的 A-A 线的侧面剖视图。
图 4 是压电振动器的分解斜视图。
图 5 是压电振动片的俯视图。
图 6 是压电振动片的仰视图。
图 7 是沿着图 5 的 B-B 线的剖视图。
图 8 是实施方式所涉及的压电振动器的制造方法的流程图。
图 9 是圆片 (wafer) 体的分解斜视图。
图 10 是接合工序的说明图， 是沿着图 9 的 C-C 线的截面的局部放大图。
图 11 是接合反应的说明图。
图 12 是接合辅助材料去除工序的说明图， 是沿着图 9 的 C-C 线的截面的局部放大 图。
图 13 是实施方式所涉及的振荡器的结构图。
图 14 是实施方式所涉及的电子设备的结构图。
图 15 是实施方式所涉及的电波钟的结构图。
附图标记说明
1... 压电振动器 ； 2... 基底基板 ( 第二基板 ) ； 3... 盖基板 ( 第一基板 ) ； 4... 压 电振动片 ； 9... 封装件 ； 35... 接合材料 ； 40... 基底基板用圆片 ； 50... 盖基板用圆片 ； 60... 圆片体 ； 71... 电极 ( 阴极 ) ； 72... 接合辅助材料 ； 100... 振荡器 ； 101... 振荡器的 集成电路 ； 110... 便携信息设备 ( 电子设备 ) ； 113... 电子设备的计时部 ； 130... 电波钟 ； 131... 电波钟的滤波部。 具体实施方式
( 压电振动器 )
接下来， 参照附图说明本发明的实施方式所涉及的压电振动器。图 1 是实施方式 所涉及的压电振动器的外观斜视图。图 2 是将压电振动器的盖基板拆下的状态的俯视图。 图 3 是沿着图 2 的 A-A 线的侧面剖视图。图 4 是压电振动器的分解斜视图。另外， 在图 4 中， 为了易于看清附图， 省略后述的压电振动片 4 的激振电极 15、 引出电极 19、 20、 装配电 极 16、 17 及重锤金属膜 21 的图示。
如图 1 至图 4 所示， 本实施方式的压电振动器 1 是包括 ： 基底基板 2 及盖基板 3 通过接合材料 35 被阳极接合的封装件 9 ； 以及收纳在封装件 9 的空腔 C 的压电振动片 4 的表 面安装型的压电振动器 1。
图 5 是压电振动片的俯视图， 图 6 是仰视图， 图 7 是沿着图 5 的 B-B 线的剖视图。
如图 5 至图 7 所示， 压电振动片 4 是由水晶或钽酸锂、 铌酸锂等压电材料形成的音 叉型的振动片， 在施加既定电压时进行振动。 该压电振动片 4 包括 ： 平行配置的一对振动腕 部 10、 11 ； 将该一对振动腕部 10、 11 的基端侧一体固定的基部 12 ； 以及形成于一对振动腕 部 10、 11 的两主面上的沟部 18。该沟部 18 沿着该振动腕部 10、 11 的长边方向， 从振动腕部 10、 11 的基端侧形成到大致中间附近。
另外， 本实施方式的压电振动片 4 具有 ： 形成于一对振动腕部 10、 11 的外表面上并 使一对振动腕部 10、 11 振动的由第一激振电极 13 及第二激振电极 14 构成的激振电极 15 ； 以及与第一激振电极 13 及第二激振电极 14 电连接的装配电极 16、 17。激振电极 15、 装配 电极 16、 17 及引出电极 19、 20 例如由铬 (Cr) 或镍 (Ni)、 铝 (Al)、 钛 (Ti) 等导电材料的被 膜形成。
激振电极 15 是使一对振动腕部 10、 11 以既定的谐振频率在互相接近或者分离的 方向振动的电极。构成激振电极 15 的第一激振电极 13 及第二激振电极 14， 在一对振动腕 部 10、 11 的外表面以分别电切断的状态构图而形成。具体而言， 第一激振电极 13 主要形成 于一个振动腕部 10 的沟部 18 上与另一振动腕部 11 的两侧面上， 第二激振电极 14 主要形 成于一个振动腕部 10 的两侧面上与另一振动腕部 11 的沟部 18 上。另外， 第一激振电极 13 及第二激振电极 14 在基部 12 的两个主面上， 分别经由引出电极 19、 20 电连接至装配电极 16、 17。 另外， 在一对振动腕部 10、 11 的前端覆盖有用于进行调整 ( 频率调整 ) 的重锤金 属膜 21， 以使本身的振动状态在既定频率的范围内 振动。该重锤金属膜 21 分为粗略调整 频率时使用的粗调膜 21a、 以及细微调整时使用的微调膜 21b。
如图 1、 图 3 及图 4 所示， 盖基板 3 是由玻璃材料、 例如碱石灰玻璃制成的可阳极接 合的基板， 形成为大致板状。在盖基板 3 的与基底基板 2 的接合面一侧， 形成容纳压电振动 片 4 的空腔 C 用的凹部 3a。
在盖基板 3 的与基底基板 2 的整个接合面一侧， 形成阳极接合用的接合材料 35。 即， 接合材料 35 除了形成在凹部 3a 的整个内表面， 还形成于凹部 3a 的周围的边框区域。 本 实施方式的接合材料 35 由 Si 膜形成， 但接合材料 35 也可以由 Al 形成。另外， 作为接合材 料， 也可以为利用掺杂等而低电阻化的 Si 块材料。然后， 如后文所述， 该接合材料 35 与基 底基板 2 阳极接合， 空腔 C 被真空密封。
基底基板 2 是由玻璃材料例如碱石灰玻璃制成的基板， 如图 1 至图 4 所示， 与盖基 板 3 相同的外形形成为大致板状。
在基底基板 2 的上表面 2a 侧 ( 与盖基板 3 的接合面侧 )， 如图 1 至图 4 所示， 构图 有一对迂回电极 36、 37。各迂回电极 36、 37 例如由下层为 Cr 膜、 上层为 Au 膜的层叠体形 成。
而且， 如图 3、 图 4 所示， 通过金等的凸点 (bump)B， 所述的压电振动片 4 的装配电 极 16、 17 被凸点接合在迂回电极 36、 37 的表面。压电振动片 4 以使振动腕部 10、 11 从基底 基板 2 的上表面 2a 浮起的状态被接合。
另外， 在基底基板 2 形成贯通该基底基板 2 的一对贯通电极 32、 33。各贯通电极 32、 33 由不锈钢或 Ag、 Al 等具有导电性的金属材料形成。一个贯通电极 32 形成于一个迂 回电极 36 的正下方。另一贯通电极 33 形成于振动腕部 11 的前端附近， 通过迂回布线与另 一迂回电极 37 连接。
另外， 如图 1、 图 3 及图 4 所示， 在基底基板 2 的下表面 2b 形成有一对外部电极 38、 39。 一对外部电极 38、 39 形成于基底基板 2 的长边方向的两端部， 相对于一对贯通电极 32、 33 分别电连接。
在使这样构成的压电振动器 1 工作时， 对形成于基底基板 2 的外部电极 38、 39， 施 加既定的驱动电压。这样， 从一个外部电极 38， 经由一个贯通电极 32 及一个迂回电极 36， 通电至压电振动片 4 的第一激振电极 13。另外， 从另一外部电极 39， 经由另一贯通电极 33 及另一迂回电极 37， 通电至压电振动片 4 的第二激振电极 14。据此， 可以使电流在压电振 动片 4 的由第一激振电极 13 及第二激振电极 14 构成的激振电极 15 中流过， 并能使一对振 动腕部 10、 11 以既定频率在接近 / 分离的方向振动。然后， 利用该一对振动腕部 10、 11 的 振动， 可以用作时刻源、 控制信号的定时源或参考信号源等。
( 压电振动器的制造方法 ) 接下来， 说明本实施方式的压电振动器的制造方法。图 8 是本实施方式的压电振 动器的制造方法的流程图。图 9 是圆片体的分解斜视图。下面， 说明在基底基板用圆片 40 与盖基板用圆片 50 之间封入多个压电振动片 4 来形成圆片体 60， 通过切断圆片体 60 来同 时制造多个压电振动器的方法。另外， 图 9 以下的各图所示的虚线 M 是表示在切断工序中 进行切断的切断线。
本实施方式的压电振动器的制造方法主要具有 ： 压电振动片制作工序 (S10)、 盖 基板用圆片制作工序 (S20)、 基底基板用圆片制作工序 (S30)、 以及组装工序 (S40 以后 )。 其中， 压电振动片制作工序 (S10)、 盖基板用圆片制作工序 (S20) 及基底基板用圆片制作工 序 (S30) 可以并行实施。另外， 本实施方式的压电振动器的制造方法包含盖基板及基底基 板通过接合材料阳极接合而成的封装件的制造方法。封装件的制造方法主要具有 ： 接合材 料形成工序 (S24)、 接合工序 (S60)、 以及接合辅助材料去除工序 (S65)。
在压电振动片制作工序 (S10) 中， 制作图 5 至图 7 所示的压电振动片 4。具体而 言， 首先以既定的角度对水晶的朗伯 (Lambert) 原矿石进行切片， 得到一定厚度的圆片。接 下来， 对该圆片进行研磨而粗加工后， 用蚀刻去除加工变质层， 之后进行抛光 (polish) 等 镜面研 磨加工， 得到既定厚度的圆片。 接下来， 对圆片实施清洗等适当的处理后， 利用光刻 技术以压电振动片 4 的外形形状对该圆片进行构图， 并且进行金属膜的成膜及构图， 形成 激振电极 15、 引出电极 19、 20、 装配电极 16、 17、 重锤金属膜 21。据此， 可以制作多个压电振 动片 4。接下来， 进行压电振动片 4 的谐振频率的粗调。这是通过对重锤金属膜 21 的粗调 膜 21a 照射激光使其一部分蒸发， 使振动腕部的重量发生变化来进行的。
在盖基板用圆片制作工序 (S20) 中， 制作后面成为盖基板 3 的盖基板用圆片 50。 首先， 将由碱石灰玻璃制成的圆板状的盖基板用圆片 50， 研磨加工至既定的厚度并清洗后， 利用蚀刻等去除最表面的加工变质层 (S21)。接下来， 在盖基板用圆片 50 的与基底基板用 圆片 40 的接合面形成多个空腔用的凹部 3a(S22)。凹部 3a 的形成是通过加热冲压成形或 蚀刻加工等进行的。接下来， 研磨与基底基板用圆片 40 的接合面 (S23)。
接下来， 在与基底基板用圆片 40 的接合面形成接合材料 35(S24)。 接合材料 35 除 了形成在与基底基板用圆片 40 的接合面， 还可以形成于凹部 3a 的整个内表面。据此， 不需 要对接合材料 35 进行构图， 可以降低制造成本。接合材料 35 的形成可以利用溅射或 CVD 等成膜方法进行。另外， 由于在接合材料形成工序 (S24) 之前进行研磨工序 (S23)， 因此确 保接合材料 35 的表面的平面度， 可以实现与基底基板用圆片 40 的稳定的接合。
在基底基板用圆片制作工序 (S30) 中， 制作之后面成为基底基板 2 的基底基板用 圆片 40。首先， 将由碱石灰玻璃制成的圆板状的基底基板用圆片 40， 研磨加工至既定的厚 度并清洗后， 利用蚀刻等去除最表面的加工变质层 (S31)。接下来， 进行在基底基板用圆片 40 形成一对贯通电极 32、 33 的贯通电极形成工序 (S32)。贯通电极 32、 33 例如通过在基底 基板用圆片 40 形成贯通孔 30、 31， 在贯通孔 30、 31 内填充银膏等导电材料后烧结而形成。 接下来， 进行形成与一对贯 通电极 32、 33 电连接的迂回电极 36、 37 的迂回电极形成工序 (S33)。
然而， 需要考虑在基底基板用圆片 40 的表面形成迂回电极 36、 37 与接合材料 35。 但是， 在这种情况下， 在形成迂回电极 36、 37 后形成接合材料 35， 制造时间变长。另外， 为 了防止两者间的扩散， 需要边遮蔽迂回电极 36、 37 边形成接合材料 35， 制造工序变得复杂。 与之相对， 在本实施方式中， 在盖基板用圆片 50 形成接合材料 35， 在基底基板用圆片 40 形 成迂回电极 36、 37。 据此， 可以并行实施迂回电极 36、 37 的形成与接合材料 35 的形成， 可以 缩短制造时间。另外， 由于不必考虑两者间的扩散， 因此可以简化制造工序。 在装配工序 (S40) 中， 将制作的多个压电振动片 4 接合在基底基板用圆片 40 的迂 回电极 36、 37 的上表面。具体而言， 首先， 在一对迂回电极 36、 37 上分别形成金等凸点 B。 接下来， 将压电振动片 4 的基部 12 载放在凸点 B 上， 边将凸点 B 加热至既定温度边将压电 振动片 4 按压在凸点 B。据此， 以使压电振动片 4 的振动腕部 10、 11 从基底基板用圆片 40 的上表面浮起的状态， 基部 12 机械地固接在凸点 B。另外， 装配电极 16、 17 和迂回电极 36、 37 处于电连接的状态。
在叠合工序 (S50) 中， 对结束装配压电振动片 4 的基底基板用圆片 40， 叠合盖基板 用圆片 50。 具体而言， 边以未图示的基准标记等为指标， 边将两个圆片 40、 50 对准到正确的 位置。据此， 装配在基底基板用圆片 40 的压电振动片 4， 处于容纳在由盖基板用圆片 50 的 凹部 3a 与基底基板用圆片 40 包围的空腔 C 内的状态。
( 接合工序 )
图 10 及图 11 是接合工序的说明图， 是沿着图 9 的 C-C 线的截面的局部放大图。
如图 10(a) 所示， 在接合工序 (S60) 中， 在盖基板用圆片 50 的上表面配置接合辅 助材料 72。接合辅助材料 72 由在接合辅助材料 72 与盖基板用圆片 50 之间产生阳极接合 反应的材料形成。具体而言， 接合材料是在将接合辅助材料与玻璃与电极叠合并加热， 同 时以接合 辅助材料侧为阳极、 电极侧为阴极施加电压时， 使玻璃所含有的钠离子向阴极移 动， 在玻璃的接合辅助材料侧产生负电荷层的材料。更具体而言， 作为接合辅助材料 72 的 材料， 可以采用铝 (Al)、 硅 (Si) 块材料、 铬 (Cr)、 碳 (C) 等的薄膜或块材料。另外， 块材料 是指具有相当厚度的基板状的构件。在图 10(a) 所示的本实施方式中， 采用铝箔作为接合 辅助材料 72。通过采用处理容易且廉价的铝箔， 可以抑制制造成本的增加。
在接合工序 (S60) 中， 在盖基板用圆片 50 的上表面配置接合辅助材料 72， 并且在
基底基板用圆片 40 的下表面配置电极 71。电极 71 由不锈钢或碳 (C) 等形成。接下来， 使 用夹具 ( 未图示 ) 按压接合辅助材料 72 与电极 71 之间， 对圆片体 60 施加压力。 接下来， 每 个夹具将圆片体 60 放入阳极接合装置的内部。接下来， 将阳极接合装置的内部保持在既定 温度， 加热圆片体 60。同时连接直流电源 70， 使接合辅助材料 72 为阳极、 电极 71 为阴极， 对圆片体 60 施加电压。本实施方式的接合辅助材料 72 由于由电阻值较小的铝形成， 因此 在接合辅助材料 72 的内部不会产生电压降， 可以对盖基板用圆片 50 的整个表面施加均匀 的电压。
据此， 如图 11 所示， 盖基板用圆片 50 的玻璃材料所含有的钠离子向接合材料 35 移动。与此联动， 基底基板用圆片 40 的玻璃材料所含有的钠离子也向电极 71 移动， 产生电 流。因此， 在基底基板用圆片 40 的接合材料 35 一侧， 形成缺乏钠离子的负电荷层。在该负 电荷层与接合材料 35 之间产生静电引力， 基底基板用圆片 40 与接合材料 35 的界面 F2 被 阳极接合。另外， 在盖基板用圆片 50 的接合辅助材料 72 侧也形成缺乏钠离子的负电荷层。 因此， 盖基板用圆片 50 与接合辅助材料 72 的界面 F1 也被阳极接合。
另一方面， 在图 10(b) 所示的本实施方式的变形例中， 采用 Si 膜作为接合辅助材 料 76。 另外， 通过在由玻璃等绝缘材料制成的接合辅助基板 77 的表面形成 Si 膜， 可以将 Si 膜作为接合辅助材料 76 处 理。在该变形例中， 使用夹具按压接合辅助基板 77 与电极 71 之间， 对圆片体 60 施加压力。而且， 在 Si 膜连接直流电源 70， 在与电极 71 之间施加电压。 另外， 若将 Si 膜的膜厚形成得较厚， 则 Si 膜的电阻值变小， 因此可以抑制在 Si 膜内部的电 压降。该变形例中也一样， 可以将基底基板用圆片 40 与接合材料 35 之间阳极接合。但是， 在变形例中， 是处于与接合辅助基板 77 固接的状态的接合辅助材料 76， 与盖基板用圆片 50 阳极接合。
( 接合辅助材料去除工序 )
图 12 是接合辅助材料去除工序的说明图， 是沿着图 9 的 C-C 线的截面的局部放大 图。
如图 12(a) 所示， 在接合辅助材料去除工序 (S65) 中， 去除阳极接合在盖基板用圆 片 50 的接合辅助材料 72。在本实施方式中， 由于在盖基板用圆片 50 的上表面阳极接合铝 箔作为接合辅助材料 72， 因此通过蚀刻来去除该铝箔。铝箔可以使用卤素类的蚀刻气体来 进行蚀刻。由于铝箔的厚度为几十 μm， 较薄， 因此以短时间的蚀刻就可以去除铝箔。
另一方面， 在图 12(b) 所示的本实施方式的变形例中， 在盖基板用圆片 50 的上表 面， 除了接合辅助材料 76 的 Si 膜， 还固接有接合辅助基板 77。 因此， 在该变形例中， 通过磨 削去除接合辅助材料 76 及接合辅助基板 77。具体而言， 使用磨削机装置等磨削至虚线 79 所示的盖基板用圆片 50 的表层。根据磨削， 即使在固接有较厚的接合辅助基板 77 的情况 下， 也可以在短时间去除接合辅助材料 76 与接合辅助基板 77。
另外， 在图 12(a) 所示的本实施方式中， 也可以利用磨削或者研磨来去除铝箔。
在外部电极形成工序 (S70) 中， 在基底基板用圆片的背面形成外部电极 38、 39。
此处， 优选的是进行吸气工序。具体而言， 对预先形成于空腔的 内表面的吸气材 料照射激光。 据此， 由于吸气材料蒸发并与空腔内的氧结合， 因此可以使空腔内的真空度提 高。作为吸气材料， 可以采用铬 (Cr) 或铝 (Al) 等。
在微调工序 (S80) 中， 对各个压电振动器 1 的频率进行微调。具体而言， 首先从外部电极 38、 39 持续施加既定电压， 使压电振动片 4 振动并测量频率。在该状态下， 从基底基 板用圆片 40 的外部照射激光， 使重锤金属膜 21 的微调膜 21b 蒸发。据此， 由于一对振动腕 部 10、 11 的前端侧的重量下降， 因此压电振动片 4 的频率上升。据此， 可以对压电振动器 1 的频率进行微调， 收在标称频率的范围内。
在切断工序 (S90) 中， 沿着切断线 M 切断已接合的圆片体 60。 具体而言， 首先在圆 片体 60 的基底基板用圆片 40 的表面粘贴 UV 胶带。接下来， 从盖基板用圆片 50 侧沿着切 断线 M 照射激光 ( 划线 )。接下来， 从 UV 胶带的表面沿着切断线 M 按下切断刀， 割断圆片 体 60( 断开 )。之后， 照射 UV 并剥离 UV 胶带。据此， 可以将圆片体 60 分离为多个压电振动 器。另外， 也可以利用除此以外的切片等方法来切断圆片体 60。
在电特性检查工序 (S100) 中， 测定压电振动器 1 的谐振频率或谐振电阻值、 驱动 器电平特性 ( 谐振频率及谐振电阻值的激振电力相关性 ) 等并进行核对。另外， 还一并核 对绝缘电阻特性等。最后， 进行压电振动器 1 的外观检查， 最终核对尺寸或质量等。
如上所述， 压电振动器 1 完成。
如以上的详细说明， 本实施方式的封装件的制造方法具有阳极接合工序， 在盖基 板用圆片 50 的内表面形成接合材料 35， 之后在盖基板用圆片 50 的外表面配置成为阳极的 接合辅助材料 72， 在基底基板用圆片 40 的外表面配置成为阴极的电极 71 并施加电压 ； 接 合辅助材料 72 由在阳极接合工序中在接合辅助材料 72 与盖基板用圆片 50 之间产生阳极 接合反应的材料形成。 根据该结构， 通过在接合辅助材料 72 与电极 71 之间施加电压， 在接合辅助材料 72 与盖基板用圆片 50 的外表面之间发生阳极接合反应， 与此联动， 接合材料 35 与基底基板 用圆片 40 的内表面之间被阳极接合。据此， 即使在采用电阻值较大的接合材料 35 时， 也能 对接合材料 35 的整个表面施加均匀的电压， 可以使接合材料 35 与基底基板用圆片 40 的内 表面之间可靠地阳极接合。另外， 由于接合辅助材料 72 的电阻值可以任意设定， 因此通过 采用电阻值较小的接合辅助材料 72， 可以与在采用电阻值较小的接合材料的情况的相同的 条件下进行阳极接合。若采用电阻值至少比接合材料 35 小的接合辅助材料 72 并在接合辅 助材料 72 连接直流电源 70， 则与在接合材料 35 连接直流电源的情况相比， 能以平缓的条件 ( 低电压 ) 进行阳极接合。
另外， 在本实施方式中， 采用接合材料 35 由 Si 膜形成的构成。
由于 Si 膜的薄层电阻较大， 因此若由 Si 形成厚度较薄的接合材料则电阻值会增 大， 但根据本实施方式， 可以使接合材料 35 与基底基板用圆片 40 的内表面之间可靠地阳极 接合。而且如图 3 所示， 即使利用于阳极接合的接合材料 35 露出接合后的封装件 9 的外侧 的情况下， 由于由 Si 形成的接合材料 35 不会腐蚀， 因此可以防止封装件 9 的气密性下降。
( 振荡器 )
接下来， 参照图 13 说明本发明所涉及的振荡器的一个实施方式。
本实施方式的振荡器 100 如图 13 所示， 将压电振动器 1 构成为电连接至集成电路 101 的振子。该振荡器 100 具备安装了电容器等的电子部件 102 的基板 103。在基板 103 安装有振荡器用的上述集成电路 101， 在该集成电路 101 的附近安装有压电振动器 1。这些 电子部件 102、 集成电路 101 及压电振动器 1 通过未图示的布线图案分别电连接。此外， 各 构成部件通过未图示的树脂来模制 (mould)。
在这样构成的振荡器 100 中， 对压电振动器 1 施加电压时， 该压电振动器 1 内的压 电振动片 4 振动。通过压电振动片 4 所具有的压电特性， 将该振动转换为电信号， 以电信号 方式输入至集成电路 101。 通过集成电路 101 对输入的电信号进行各种处理， 以频率信号 的方式输出。从而， 压电振动器 1 作为振子起作用。
此外， 根据需求有选择地设定集成电路 101 的结构， 例如 RTC( 实时时钟 ) 模块等， 能够附加钟表用单功能振荡器等的功能之外， 还能附加控制该设备或外部设备的工作日期 或时刻， 或者提供时刻或日历等的功能。
如上所述， 根据本实施方式的振荡器 100， 由于包括基底基板 2 与盖基板 3 被可靠 地阳极接合， 可靠地确保空腔 C 内的气密， 成品率提高的高质量的压电振动器 1， 因此振荡 器 100 本身也同样稳定地确保导通性， 可以提高工作的可靠度， 谋求高质量化。并且除此之 外， 可以得到长期稳定的高精度的频率信号。
( 电子设备 )
接着， 参照图 14， 就本发明的电子设备的一个实施方式进行说明。 此外作为电子设 备， 举例说明了具有上述压电振动器 1 的便携信息设备 110。
最初本实施方式的便携信息设备 110 为例如以便携电话为首的， 发展并改良了现 有技术中的手表的设备。 外观类似于手表， 在相当于文字盘的部分配置液晶显示器， 能够在 该画面上显示当前的时刻等。此外， 在用作通信机时， 从手腕取下， 通过内置于表带的内侧 部分的扬声器及麦克风， 可进行与现有技术的便携电话同样的通信。 但是， 与现有的便携电 话相比， 明显小型且轻量。 下面， 对本实施方式的便携信息设备 110 的结构进行说明。如图 14 所示， 该便携 信息设备 110 具备压电振动器 1 和供电用的电源部 111。电源部 111 例如由锂二次电池构 成。进行各种控制的控制部 112、 进行时刻等的计数的计时部 113、 与外部进行通信的通信 部 114、 显示各种信息的显示部 115、 和检测各功能部的电压的电压检测部 116 与该电源部 111 并联连接。而且， 通过电源部 111 来对各功能部供电。
控制部 112 控制各功能部， 进行声音数据的发送及接收、 当前时 刻的测量或显示 等的整个系统的动作控制。此外， 控制部 112 具备预先写入程序的 ROM、 读取写入到该 ROM 的程序并执行的 CPU、 和作为该 CPU 的工作区使用的 RAM 等。
计时部 113 具备压电振动器 1 和内置了振荡电路、 寄存器电路、 计数器电路及接口 电路等的集成电路。 对压电振动器 1 施加电压时压电振动片 4 振动， 通过水晶所具有的压电 特性， 该振动转换为电信号， 以电信号的方式输入到振荡电路。振荡电路的输出被二值化， 通过寄存器电路和计数器电路来计数。然后， 通过接口电路， 与控制部 112 进行信号的发送 与接收， 在显示部 115 显示当前时刻或当前日期或者日历信息等。
通信部 114 具有与传统的便携电话相同的功能， 具备无线电部 117、 声音处理部 118、 切换部 119、 放大部 120、 声音输入 / 输出部 121、 电话号码输入部 122、 来电音发生部 123 及呼叫控制存储器部 124。
通过天线 125， 无线电部 117 与基站进行收发声音数据等各种数据的交换。 声音处 理部 118 对从无线电部 117 或放大部 120 输入的声音信号进行编码及解码。放大部 120 将 从声音处理部 118 或声音输入 / 输出部 121 输入的信号放大到既定电平。声音输入 / 输出 部 121 由扬声器或麦克风等构成， 扩大来电音或受话声音， 或者将声音集音。
此外， 来电音发生部 123 响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部 119 仅在来 电时， 通过将连接在声音处理部 118 的放大部 120 切换到来电音发生部 123， 在来电音发生 部 123 中生成的来电音经由放大部 120 输出至声音输入 / 输出部 121。
此外， 呼叫控制存储器部 124 存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。此外， 电 话号码输入部 122 具备例如 0 至 9 的号码键及其它键， 通过按压这些号码键等， 输入通话目 的地的电话号码等。
电压检测部 116 在通过电源部 111 对控制部 112 等的各功能部施加的电压小于既 定值时， 检测其电压降后通知控制部 112。 这时的既定电压值是作为使通信部 114 稳定动作 所需的最低限的电压而预先设 定的值， 例如， 3V 左右。从电压检测部 116 收到电压降的通 知的控制部 112 禁止无线电部 117、 声音处理部 118、 切换部 119 及来电音发生部 123 的动 作。特别是， 停止耗电较大的无线电部 117 的动作是必需的。而且， 显示部 115 显示通信部 114 由于电池余量的不足而不能使用的提示。
即， 通过电压检测部 116 和控制部 112， 能够禁止通信部 114 的动作， 并在显示部 115 做提示。该显示可为文字消息， 但作为更加直观的显示， 也可以在显示于显示部 115 的 显示面的上部的电话图标打 “×( 叉 )” 标记。 此外， 通过具备能够有选择地截断与通信部 114 的功能相关的部分的电源的电源 截断部 126， 能够更加可靠地停止通信部 114 的功能。
如上所述， 根据本实施方式的便携信息设备 110， 由于包括基底基板 2 与盖基板 3 被可靠地阳极接合， 可靠地确保空腔 C 内的气密， 成品率提高的高质量的压电振动器 1， 因 此便携信息设备本身也同样稳定地确保导通性， 可以提高工作的可靠度， 谋求高质量化。 并 且除此之外， 可以显示长期稳定的高精度的时钟信息。
( 电波钟 )
接着， 参照图 15， 就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。
如图 15 所示， 本实施方式的电波钟 130 具备电连接到滤波部 131 的压电振动器 1， 是接收包含时钟信息的标准电波， 并具有自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟 表。
在日本国内， 在福岛县 (40kHz) 和佐贺县 (60kHz) 有发送标准电波的发送站 ( 发 送局 )， 分别发送标准电波。40kHz 或 60kHz 这样的长波兼有沿地表传播的性质和在电离层 和地表一边反射一边传播的性质， 因此其传播范围宽， 且由上述的两个发送站覆盖整个日 本国内。
以下， 对电波钟 130 的功能性结构进行详细说明。
天线 132 接收 40kHz 或 60kHz 长波的标准电波。 长波的标准电波 将被称为定时码 的时刻信息 AM 调制为 40kHz 或 60kHz 的载波。所接收的长波的标准电波由放大器 133 放 大， 由具有多个压电振动器 1 的滤波部 131 滤波并调谐。本实施方式中的压电振动器 1 分 别具备与上述载波频率相同的 40kHz 及 60kHz 的谐振频率的水晶振动器部 138、 139。
而且， 滤波后的既定频率的信号通过检波、 整流电路 134 来检波并解调。接着， 经 由波形整形电路 135 而抽出定时码， 由 CPU136 计数。在 CPU136 中， 读取当前的年、 累积日、 星期、 时刻等的信息。被读取的信息反映于 RTC137， 显示出准确的时刻信息。
由于载波为 40kHz 或 60kHz， 所以水晶振动器部 138、 139 优选具有上述的音叉型结
构的振动器。
此外， 虽然上述的说明由日本国内的示例表示， 但长波的标准电波的频率在海外 是不同的。例如， 在德国使用 77.5KHz 的标准电波。所以， 在将即使在海外也能够对应的电 波钟 130 装入便携设备的情况下， 还需要与日本的情况不同的频率的压电振动器 1。
如上所述， 根据本实施方式的电波钟 130， 由于包括基底基板 2 与盖基板 3 被可靠 地阳极接合， 可靠地确保空腔 C 内的气密， 成品率提高的高质量的压电振动器 1， 因此电波 钟本身也同样稳定地确保导通性， 可以提高工作的可靠度， 谋求高质量化。并且除此之外， 可以长期稳定地高精度对时刻进行计数。
另外， 本发明的技术范围不限于上述实施方式， 包括在不脱离本发明内容的范围 内， 对上述实施方式施加的各种变更。 即， 实施方式所例举的具体材料或层结构等不过是一 个例子， 可以进行适当变更。
例如， 在上述实施方式中， 作为接合材料的材料采用 Si 膜， 但也可以采用 Al。此 时， 通过使用本发明所涉及的封装件的制造方法， 可以可靠地将接合材料与基底基板用圆 片之间阳极接合。另外， 若采用 Al 作为接合材料的材料， 则可以将配置在盖基板的凹部的 底面的接合材料用作吸气材料。这种情况下， 由于不必形成与接合材料不同 的吸气材料， 因此可以降低制造成本。
另外， 在上述实施方式中， 采用 Al 或者 Si 作为接合辅助材料， 但也可以采用 Cr 或 者碳。在采用 Cr 或者碳时， 即使在阳极接合工序中在接合辅助材料与第一基板之间产生阳 极接合反应， 接合辅助材料与第一基板也不会接合。因此， 可以省略接合辅助材料去除工 序。
另外， 在上述实施方式中， 通过在盖基板用圆片的内表面形成接合材料， 之后在盖 基板用圆片的外表面配置成为阳极的接合辅助材料， 在基底基板用圆片的外表面配置阴极 并施加电压， 将接合材料与基底基板用圆片的内表面之间阳极接合， 但与其相反， 也可以通 过在基底基板用圆片的内表面形成接合材料， 之后在基底基板用圆片的外表面配置成为阳 极的接合辅助材料， 在盖基板用圆片的外表面配置阴极并施加电压， 将接合材料与盖基板 用圆片的内表面之间阳极接合。
另外， 在上述实施方式中， 使用本发明的封装件的制造方法， 在封装件的内部封入 压电振动片来制造压电振动器， 但也可以在封装件的内部封入压电振动片以外的物体， 来 制造压电振动器以外的器件。