壓電振動器的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘的制作方法

專利名稱：壓電振動器的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘的制作方法
技術領域：
本發明涉及壓電振動器的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。
背景技術：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設備中，作為時刻源或控制信號等的定時源、參考信號源等，使用利用石英等的壓電振動器。該壓電振動器具備互相接合的基底基板及蓋(lid，蓋)基板和密封于形成在兩個基板之間的空腔(空洞部)C內的壓電振動片。在制造這樣的壓電振動器時，不是個別地制造壓電振動器，而是一次制造連續的多個壓電振動器，隨后，切斷成個別的壓電振動器，由此，提高量產性。具體而言，如圖19所示，制作由分別形成有多個基底基板和蓋基板的基底基板用圓片(wafer :晶圓)和蓋基板用圓片構成的壓電振動器組圓片400。隨后，跟隨由虛線表示的切斷線M(假想線)而切斷，由此，制造各個壓電振動器。可是，作為切斷由玻璃基板形成的壓電振動器組圓片400的方法，在專利文獻I中，記載了使用刀片來切斷的方法。 專利文獻I :日本特開2009-8862
發明內容
然而，如圖19、20所示，在使用刀片來切斷各壓電振動器200的情況下，作為刀片300的厚度所導致的切斷余量，需要150 μ m 200 μ m。因此，有必要使芯片(壓電振動器)的加工個數變少或增大基底基板用圓片和蓋基板用圓片的尺寸。另外，利用刀片300切斷時的振動和沖擊導致切斷面產生裂縫209。而且，基底基板201和蓋基板202的接合，為了得到盡可能地與振動和沖擊相對應的強度，有必要使接合面的寬度(圖20的L)變寬，在現有技術中，需要200 μ m以上的接合寬度。如果該接合面的寬度L變寬，則存在著各壓電元件的空腔C變小或變得必須增大圓片尺寸的問題。本發明是鑒于鑒于前述的情況而做出的，其目的在于，減小將各壓電振動器的基底基板和蓋基板接合的圓片體的切割余量。為了達成上述目的，在本發明的壓電振動器的制造方法，使用基底基板用圓片和蓋基板用圓片來制造多個在形成于互相接合的基底基板與蓋基板之間的空腔內密封有壓電振動片的壓電振動器，其特征在于該方法具備接合工序，將所述壓電振動片收納于各個所述空腔，將所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片接合而形成圓片體；和切斷工序，將所述圓片體切斷而小片化成多個所述壓電振動器，其中，所述切斷工序，具備在所述基底基板用圓片側的外表面或所述蓋基板用圓片側的外表面沿著切斷線形成多個微小槽的工序；和斷裂工序，從與所述圓片體的形成有所述微小槽的一側相反的一側按壓所述圓片體，沿著所述微小槽分割所述圓片體。依照本申請發明，能夠減小將各壓電振動器的基底基板和蓋基板接合的圓片體的切割余量。


圖I是示出本發明的壓電振動器的一個實施方式的外觀立體圖。圖2是圖I所示的壓電振動器的內部結構圖。圖3是沿著圖2所示的A-A線的壓電振動器的截面圖。圖4是圖I所示的壓電振動器的分解立體圖。圖5是圖I所示的壓電振動片的俯視圖。
圖6是圖5所示的壓電振動片的仰視圖。圖7是圖5所示的截面向視B-B圖。圖8是示出制造圖I所示的壓電振動器時的流程的流程圖。圖9是示出沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖。圖10是示出沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖。圖11是圖10所示的狀態的基底基板用圓片的整體圖。圖12是示出沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖。圖13是示出沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖。圖14是示出沿著圖8所示的流程圖制造壓電振動器時的一個工序的圖。圖15是用于說明切斷工序中的切斷順序的圖。圖16是示出本發明的振蕩器的一個實施方式的結構圖。圖17是示出本發明的電子設備的一個實施方式的結構圖。圖18是示出本發明的電波鐘的一個實施方式的結構圖。圖19是在現有的圓片形成有多個壓電振動器的狀態的圖。圖20是切斷現有的圓片的狀態的截面圖。附圖標記說明I壓電振動器；2基底基板；3蓋基板；4壓電振動片；7貫通電極；9封裝件(package) ;30通孔；35接合膜；36、37迂回電極(內部電極)；37b迂回電極(外部電極)；40基底基板用圓片(基底基板)；50蓋基板用圓片(蓋基板)；C空腔
具體實施例方式以下，參照圖I至圖18，以壓電振動器的制造方法、通過該制造方法而制造的壓電振動器、具有該壓電振動器的振蕩器、電子設備及電波鐘為例，對本發明中的合適的實施方式進行說明。(I)實施方式的概要在制造壓電振動器I時，首先，制作由例如堿石灰玻璃的玻璃材料形成的基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50。在基底基板用圓片40形成多個具備2個貫通電極7的基底基板2。在蓋基板用圓片50，與各基底基板2相對應地形成多個具備形成有空腔C的凹部3a的蓋基板3，在凹部3a側的面形成接合膜35。
在該基底基板用圓片40的各基底基板2,裝配壓電振動片4。然后，基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50對接，從而將壓電振動片4容納于形成有凹部3a的空腔C內，將基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50陽極接合，由此，制作由多個壓電振動器I構成的圓片體60。隨后，在蓋基板用圓片50側，沿著各壓電振動器I的切斷線，照射激光，添加微小槽。然后，利用前端銳利的按壓刀832來從與微小槽相反的一側、即基底基板用圓片40側按壓與微小槽相對應的位置，由此，依次切斷。通過這樣從相反側按壓微小槽，能夠徹底地分割圓片體60。此外，利用按壓刀832的切斷，沿著壓電振動器I的長度方向依次切斷，在全部的縱方向的切斷結束之后，沿著壓電振動器I的寬度方向的切斷線依次切斷。(2)實施方式的詳細情況圖I 圖4表示壓電振動器I的構成。如該圖所示，本實施方式的壓電振動器I主要由基底基板2、蓋基板3以及壓電振動片4構成。壓電振動器I是具備封裝件9和壓電振動片4的表面安裝型(SMD, Surface MountDevice,表面裝配設備)，其中，封裝件9具備以在其間形成有空腔C的方式疊合的基底基板2及蓋基板3，壓電振動片4容納在空腔C內，與后述的迂回電極(內部電極)36、37電連接。在圖示的本實施方式中，通過蓋基板3側形成凹部3a而形成空腔C，但也可以通過在基底基板2側形成凹部，另外，通過在基底基板2和蓋基板3的雙方形成凹部，從而形成空腔C。此外，在圖3及圖4中，為了各易觀看附圖，省略壓電振動片4的激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17及重錘金屬膜21的圖示。(3)壓電振動片如圖5 圖7所示，壓電振動片4是由石英或鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電材料形成的音叉型振動片，在施加既定的電壓時振動。該壓電振動片4具有一對振動臂部10、11，平行地配置；基部12,—體地固定該一對振動臂部10、11的基端側；激振電極15,由形成于一對振動臂部10、11的基端部的外表面上且使一對振動臂部10、11振動的第I激振電極13和第2激振電極14構成；以及裝配電極16、17，與第I激振電極13及第2激振電極14電連接。另外，壓電振動片4具備在一對振動臂部10、11的兩個主面上分別沿著該振動臂部IOUl的長度方向形成的槽部18。該槽部18從振動臂部10、11的基端側形成至大致中間附近。壓電振動片4是由石英、鉭酸鋰或鈮酸鋰等壓電材料形成的眾所周知的音叉型振動片，在施加既定的電壓時振動。如圖5、6所不,壓電振動片4具有一對振動臂部10、11,平行地配置；基部12, —體地固定振動臂部10、11的基端側；激振電極15，由形成于振動臂部10、11的外表面上且使一對振動臂部10、11振動的第I激振電極13和第2激振電極14構成；以及裝配電極16、17，與第I激振電極13及第2激振電極14電連接。
另外，本實施方式的壓電振動片4具備在一對振動臂部10，11的兩個主面上分別沿著各振動臂部10、11的長度方向形成的槽部18。該槽部18從各振動臂部10、11的基端側形成至大致中間附近。由第I激振電極13和第2激振電極14構成的激振電極15是使一對振動臂部10、11沿互相接近或離開的方向以既定的諧振頻率振動的電極，在一對振動臂部10，11的外表面，分別以電斷開的狀態構圖。具體而言，第I激振電極13主要形成于一個振動臂部10的槽部18上和另一振動臂部11的兩側面上，第2激振電極14形成于一個振動臂部10的兩側面上和另一振動臂部11的槽部18上。另外，第I激振電極13及第2激振電極14在基部12的兩個主面上分別經由引出電極19、20而與裝配電極16、17電連接。而且，經由該裝配電極16、17而將電壓施加至壓電振動片4。此外，上述的激振電極15、裝配電極16、17及引出電極19、20通過例如鉻(Cr)、鎳 (Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導電性膜的覆膜而形成。另外，在一對振動臂部10、11的前端部，覆膜有用于進行質量調整(頻率調整)以使得自身的振動狀態在既定頻率的范圍內振動的重錘金屬膜21。此外，該重錘金屬膜21分為在粗調頻率時使用的粗調膜21a和在微調時使用的微調膜21b。粗調膜21a比微調膜21b靠近振動臂部10，11的前端部側而形成。通過利用這些粗調膜21a及微調膜21b來進行頻率調整，從而能夠使一對振動臂部10、11的頻率處于設備的標稱(目標)頻率的范圍內。如圖3所示，這樣構成的壓電振動片4由導電性粘接劑接合于基底基板2的上表面(空腔C側的面)。具體而言，在基底基板2的內表面(上表面，接合有蓋基板3的接合面)構圖(形成)的迂回電極36、37和壓電振動片4的一對裝配電極16、17分別利用金等的凸點(bump)B來凸點接合。由此，壓電振動片4以從基底基板2的上表面浮起的狀態被支撐，并且，裝配電極16、17和迂回電極36、37分別經由凸點B而電連接。此外，在圖4中，為了容易觀看附圖，省略凸點B。在本實施方式中，利用凸點B來將壓電振動片4的振動臂部10、11以從基底基板2浮起的狀態支撐，但也可以在基底基板2的內側，在與振動臂部10、11相對應的區域形成凹部，在該凹部以振動臂部10、11從基底基板2浮起的方式支撐壓電振動片4。(4)壓電振動器如圖I 圖4所示，本實施方式的壓電振動器I具備將基底基板2和蓋基板3層疊成2層而成的封裝件9。基底基板2是由例如堿石灰玻璃的玻璃材料構成透明的絕緣基板，形成為板狀。本實施方式的基底基板2以約400 μ m的厚度形成。如圖2及圖3所不，在該基底基板2形成有沿厚度方向貫通該基底基板2并在空腔C內開口的I個通孔(貫通孔)30。通孔30形成在壓電振動片4的配置有基部12的一側。通孔30以包括形成在基部12的基底基板2側的兩個裝配電極16、17的至少一部分的方式呈長圓形(或橢圓形)。而且，通孔30形成為從基底基板2的下表面向著上表面(空腔C側)直徑徐徐地變窄那樣的錐形狀。此外，關于通孔的形狀，不限于此，也可以是例如圓筒狀的通孔。在本實施方式中，通過作為長圓筒徑，能夠減小通孔30的容積，由此，能夠減少填充至通孔30內的低熔點玻
璃的量。而且，在通孔30內，以掩埋通孔30的方式配設有密封玻璃6和在裝配電極16、17與外部電極之間電連接的2根貫通電極7、7。即，在本實施方式中，針對I個通孔30而配設2根貫通電極7、7。密封玻璃6是燒成膏狀的玻璃料而成的，通過燒成而以固定配置于內部的貫通電極的狀態與通孔30牢固地固接，并且，完全地堵塞通孔30而維持空腔C內的氣密性。 貫通電極7、7是由例如42號合金形成為圓柱狀的導電性的芯材,與密封玻璃6同樣地形成為兩端平坦且成為與基底基板2的厚度大致相同的厚度。在基底基板2的外表面形成有與一個貫通電極7電連接的外部電極38。另外，在基底基板2的外表面形成有與另一貫通電極7電連接的外部電極39，該貫通電極7與外部電極39之間由迂回電極37b電連接。如圖I、圖3及圖4所示，蓋基板3與基底基板2同樣地是由例如堿石灰玻璃的玻璃材料構成的透明的絕緣基板，如圖I 圖4所示，以能夠對于基底基板2疊合的大小形成為板狀。而且，在蓋基板3的內表面，形成有收納壓電振動片4的矩形狀的凹部3a。該凹部3a在疊合兩個基板2、3時成為容納壓電振動片4的空腔C。而且，蓋基板3以使該凹部3a與基底基板2側對置的狀態對基底基板2接合。另外，如圖I 圖4所示，在本實施方式中，在蓋基板3的向著基底基板2側的面遍及整個面而形成有接合膜35，利用該接合膜35，將基底基板2和蓋基板3陽極接合。接合膜35由能夠用于陽極接合的材料(例如鋁，硅，鉻等)形成。此外，在本實施方式中，對將接合膜35形成于蓋基板3的整個面的情況進行了說明，但也可以將接合膜35僅形成于與蓋基板3抵接的抵接面。為了使這樣構成的壓電振動器I工作，對形成于基底基板2的外部電極38、39施加既定的驅動電壓。由此，能夠將電壓施加至由壓電振動片4的第I激振電極13及第2激振電極14構成的激振電極15，能夠使一對振動臂部10、11沿接近或離開的方向以既定的頻率振動。而且，能夠將該一對振動臂部10、11的振動作為時刻源、控制信號的定時源或參考信號源等而利用。(5)壓電振動器的制造方法接著，參照圖8，對利用基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50來一次制造多個壓電振動器I的制造方法進行說明。此外，在本實施方式中，利用圓片狀的基板來一次制造多個壓電振動器1，但壓電振動器I的制造方法不限于此，也可以是預先將單片化的基底基板2及蓋基板3接合而制造一個壓電振動器I的方法。在利用圓片狀的基板來制造多個壓電振動器I的情況下，最初進行壓電振動片制作工序(SlO)、蓋基板用圓片制作工序(S20)、基底基板用圓片制作工序(S30)，但關于這3個工序，不論按照哪個順序進行都可以，也可以同時并行地進行。首先，參照圖5至圖7，對制作壓電振動片4的壓電振動片制作工序(S 10)進行說明。首先，將石英的朗伯原石以既定的角度切片而生成具有固定厚度的石英圓片。接著，在打磨該石英圓片而粗加工之后，通過蝕刻而除掉加工變質層，隨后，進行拋光等鏡面研磨加工，制成既定厚度的石英圓片。接著，在清洗石英圓片之后，利用光刻技術來將該圓片構圖為壓電振動片4的外形形狀，得到壓電振動片4的外形。然后，將金屬膜對于僅形成有外形的壓電振動片4成膜，而且，構圖該金屬膜而形成激振電極15、引出電極19、20、裝配電極16、17、重錘金屬膜21。通過該工序，能夠制作壓電振動片。
另外，在制作壓電振動片4之后，進行諧振頻率的粗調。這通過將激光照射至重錘金屬膜21的粗調膜21a而使一部分蒸發從而使重量變化而進行。此外，在將壓電振動片4裝配于封裝件內之后，進行更高精度地調整諧振頻率的微調。后續對此進行說明。接著，對蓋基板用圓片制作工序(第I圓片制作工序)(S20)進行說明。首先，在將堿石灰玻璃研磨加工至既定厚度并清洗之后，通過蝕刻等而生成除去最表面的加工變質層的圓板狀的蓋基板用圓片50(S21)。接著，如圖9所示，在蓋基板用圓片50的內表面，通過施行蝕刻或既定溫度以上的模壓成形，形成多個空腔C用的凹部3a(S22)。此外，該凹部形成工序也可以與在基底基板2形成通孔的工序同樣地通過在將成形模具加熱至蓋基板用圓片50的軟化點溫度以上的狀態下將該成形模具對于蓋基板用圓片50按壓來進行。接著，進行遍及形成有凹部3a的蓋基板用圓片50的內表面側的整個區域而形成接合膜35的接合膜形成工序(S23)。此時，通過蒸鍍或濺射等而形成接合膜35。然后，蓋基板用圓片制作工序(S20)結束。接著，對基底基板用圓片制作工序(第2圓片制作工序)(S30)進行說明。首先，在將堿石灰玻璃研磨加工至既定厚度并清洗之后，通過蝕刻等而形成除去最表面的加工變質層的圓板狀的基底基板用圓片40(S31)。接著，進行在基底基板用圓片40形成多對貫通電極7、7的貫通電極形成工序(S32)。首先，將通孔30形成于在基底基板用圓片40形成多個的與各空腔C相對應的區域。通孔30最好相對于與各空腔C相對應的區域而形成I個。另外，通孔30通過噴射法、壓力加工等而形成即可。然后，對于I個通孔30配置一對貫通電極7、7。隨后，通過將粉末玻璃(低熔點玻璃)填充至通孔30并燒成，從而密封通孔30，并且，將貫通電極7、7固定于通孔30內。隨后，研磨基底基板2的表面，使得貫通電極7、7的端面露出于基底基板2的表面。接著，如圖10、圖11所不，進行在基底基板用圓片40的內表面構圖導電性材料而形成迂回電極36、37的迂回電極形成工序(S33)。該迂回電極36、37分別與貫通電極7、7電連接。此外，圖10、圖11所示的虛線M是假想地表示在后續進行的切斷工序中切斷的線的切斷線。在該時刻，基底基板用圓片制作工序(S30)結束。在基底基板用圓片制作工序(S30)之后，進行裝配工序(壓電振動片安裝工序)(S40)。該裝配工序是以在后述的疊合工序中將壓電振動片4容納于空腔C內的方式將壓電振動片4與迂回電極36、37電連接的工序。在本實施方式中，將所制作的多個壓電振動片4分別經由凸點B裝配于基底基板用圓片40的內表面側。由此，壓電振動片4的裝配電極16、17和迂回電極36、37成為電連接的狀態。接著，如圖12所不，進行將蓋基板用圓片50的內表面和基底基板用圓片40的內 表面疊合而將基底基板用圓片40的外表面配置于陽極接合用的電極臺部70上的配置工序(S50)。首先，對陽極接合用的電極臺部70進行說明。如圖12所示，電極臺部70構成設在未圖示的陽極接合裝置內部的陽極接合用的電壓施加單元74所具有的一對電極中的作為負端子而起作用的一個電極。另外，在圖示的示例中，所述一對電極中的作為正端子而起作用的另一電極成為與接合膜35電連接的電極74a。電極臺部70是形成為與基底基板用圓片40相等或比基底基板用圓片40大的導電性的板狀部件，由例如不銹鋼(SUS)等構成。接著，對配置工序(S50)詳細地進行說明。首先，如圖12所示，進行將蓋基板用圓片50對基底基板用圓片40疊合的疊合工序(S51)。由于疊合工序按照圓片單位而進行，因而實際上一次疊合多個基底基板2、蓋基板3,在此,方便起見，不出將I個基底基板2和蓋基板3置合的狀態。在進行置合工序時，以未圖不的基準標記等作為指標，并將兩個圓片40、50與正確的位置對準。由此，能夠將裝配于基底基板用圓片40的壓電振動片4容納在被兩個圓片40、50包圍的空腔C內。接著，進行將疊合的兩個圓片40、50放入陽極接合裝置并將基底基板用圓片40載置(配置)于電極臺部70上的設置工序(S52)。在設置工序時，將電壓施加單元74的電極74a與接合膜35電連接。以上，配置工序結束。接著，進行這樣的陽極接合工序加熱至接合溫度，同時，將接合電壓(600V 800V)施加至接合膜35和電極臺部70，將蓋基板用圓片50和基底基板用圓片40陽極接合(S55)。如果陽極接合完成，則壓電振動片4密封于空腔C內，能夠得到基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50接合的圖13所示的圓片體60。此外，圖13所示的虛線M是在后續進行的切斷工序中切斷的切斷線。在陽極接合工序結束之后，進行外部電極形成工序(S60)。在該外部電極形成工序中，在基底基板用圓片40的外表面構圖導電性材料，形成與一對貫通電極7、7分別電連接的一對外部電極38、39。此外，如圖所示，一個貫通電極7直接與外部電極38連接，另一貫通電極7經由外部的迂回電極37b而與外部電極38連接。迂回電極37b也與外部電極38、39同樣地通過導電性材料的構圖而形成。通過以上的構成，能夠通過將電壓施加至外部電極38、39而使密封于空腔C內的壓電振動片4工作。接著，進行微調密封于空腔C內的壓電振動片4的頻率而使該頻率處于既定的范圍內的微調工序(S70)。首先，將電壓施加至外部電極38、39而使壓電振動片4振動。然后，計測頻率，同時，通過基底基板用圓片40從外部照射激光，使重錘金屬膜21的微調膜21b蒸發。由此，振動臂部10、11的前端側的重量變化，因而能夠微調壓電振動片4的頻率，使該頻率處于標稱頻率的既定范圍內。此外，該微調工序(S70)也可以在后述的切斷工序(S80)之后進行。S卩，也可以以圓片體60的狀態進行，也可以在從圓片體60將壓電振動器I逐個單片化之后針對各個壓電振動器I進行。但是，在生產效率的觀點，最好以圓片體60的狀態進行微調工序。在微調工序結束之后，進行將所接合的圓片體60沿著圖13所示的切斷線M切斷 而小片化的切斷工序(S80)。圖14表示切斷工序。此外，在圖14中，為了容易觀看附圖，示出沿寬度方向并排的2個壓電振動器I的截面的一部分。在切斷工序中，進行跟隨切斷線M而添加微小槽的劃線工序(S81)、在添加有微小槽的一側的面貼附分隔物的分隔物粘貼工序(S82)及通過從微小槽的相反側跟隨微小槽而按壓圓片體60來切斷圓片體60的斷裂工序(S83)。以下，對各工序進行詳細說明。(a)劃線工序(S81)在劃線工序中，如圖14(a)所示，將圓片體60貼附于粘貼在環811的一個面的UV膠帶的粘接面。在該情況下，將基底基板用圓片40側粘接于UV膠帶，以蓋基板用圓片50側作為切口側。接著，由未圖示的相機所拍攝的圖像決定切斷部位。切斷部位只要是陽極接合的部分的中心即可。在蓋基板用圓片50側的圖像中，空腔C的部分較淡地呈現，陽極接合的部分較濃地呈現，因而將圖像中的較濃地呈現的部分的中心決定為切斷部位即可。然后，確認切斷部位，同時，跟隨切斷線M而照射激光，由此，在蓋基板用圓片50的上表面形成微小槽813。該激光所形成的槽寬為10μπι(±3μπι)左右。該微小槽813遍及圓片體60的整體而形成。此外，在本實施方式中，利用圖像的濃淡來決定切斷部位，但也可以由自形成于圓片體60的既定的基準點起的距離決定切斷部位。另外，微小槽813也可以形成于基底基板圓片40側，在這種情況下，在后述的斷裂工序中，按壓作為微小槽813的相反側的蓋基板用圓片50側而切斷圓片體60。(b)分隔物粘貼工序(S82)在該分隔物粘貼工序中，首先，為了除掉在劃線工序中形成微小槽813時產生的切口屑，清洗蓋基板用圓片50的表面并使其乾燥。此外，也可以通過狂吹空氣而除掉切口屑。在清洗蓋基板用圓片50的表面之后，以覆蓋賦予有微小槽813的蓋基板用圓片50的整個面的方式貼附具有伸縮性的透明的分隔物821。在分隔物821使用UV膠帶，但也可以使用其他具有粘附性的膠帶。(c)斷裂工序(S83)
接著，使圓片體60的上下相反，承載于透明橡膠830上。即，使粘貼于蓋基板用圓片50的分隔物821成為下側，使粘貼于基底基板用圓片40的UV膠帶812成為上側，載置于透明橡膠830上。透明橡膠830使用在按壓圓片體60的情況下的作為緩沖物而起作用的材料，例如硅。通過使用透明橡膠830，從而能夠由相機831識別賦予在蓋基板用圓片50的微小槽813。接著，從透明橡膠830的下側利用相機831來對蓋基板用圓片50進行拍攝，從其圖像檢測微小槽813，將按壓刀832移動至檢測到的微小槽813的相反側的位置而進行對位。隨后，徐徐地降低按壓刀832，從微小槽813的相反側按壓基底基板用圓片40。由此，圓片體60以與基底基板用圓片40接觸的按壓刀832作為支點而撓曲，能夠跟隨激光所 形成的微小槽813而分割圓片體60。由于在此使用的按壓刀832具有比圓片體60的最大直徑更長的刃長，因而只將按壓刀832按壓I次，就能夠分割圓片體60。另外，由于在圓片體60的兩個側面貼附有UV膠帶812、分隔物821，因而能夠防止分割時的玻璃片散亂至周圍。另外，在分割時，圓片體60變形，但由于分隔物具有伸縮性，因而分隔物不破裂。接著，參照圖15，對進行斷裂工序S83的順序進行說明。斷裂工序S83首先沿著壓電振動器I的寬度方向進行。在寬度方向的切斷結束之后，將圓片體60旋轉90度，沿著壓電振動器I的長度方向切斷。由此，壓電振動器I的分表I]完成。壓電振動器I的寬度方向的切斷或長度方向的切斷任一個先進行都可以，只要是各個壓電振動器I難以產生變形的順序即可。接著，對在沿壓電振動器I的寬度方向切斷圓片體60的情況下從哪個切斷線M切斷的情況進行說明。在該情況下，選擇切斷的順序以使按壓刀832施加至圓片體60的壓力盡可能均勻地施加至圓片體60整體即可。S卩，最好從位于最端部的切斷線M每隔4條地依次切斷圓片體60。如圖15所示，
最好按照1-1、1-2、1_3......的順序切斷圓片體60。在該情況下，由于留下至少4列的壓
電振動器I的寬度，因而能夠極力使按壓刀832波及圓片體60的壓力分散。此外，在此，每隔4條切斷線M而切斷圓片體60，但如果施加至圓片體60的壓力盡量變得均勻，則也可以選擇其他切斷方法。然后，以在每4列切斷圓片體60之后接著左右每2列切斷圓片體60的方式切斷
圓片體60。S卩，按照圖15中的2-1、2-2、2-3......的順序切斷。但是，在該第2階段的切
斷中，由于全部各為4列，因而按照哪個順序都可以，考慮到操作效率，從端部依次切斷。然后，最后利用2列的中央的微小槽813來切斷圓片體60。即，按照圖15中的3-1、3-2、3-3......的順序切斷。此外，切斷圓片體60的順序不限于此，考慮操作效率、成品率等而選擇適當的切斷方法即可。在壓電振動器I的寬度方向的切斷結束之后，接著進行長度方向的切斷。長度方向的切斷也與寬度方向的切斷同樣地考慮操作效率、成品率等而選擇適當的切斷方法即可。此外，在寬度方向的切斷全部結束的時刻，由于圓片體60由UV膠帶812、分隔物821粘附固定，因而圓片體60不偏離。在圖15中，示出長度方向的切斷順序。即，首先按照4-1、4_2......的順序切斷，
接著按照5-1、5-2......的順序切斷，最后按照6-1、6-2......的順序切斷。在將圓片體60全部切斷而分割成每個壓電振動器I之后，將紫外線(UV)照射至UV膠帶812，將UV膠帶從各壓電振動器I剝下。隨后，將壓電振動器I從分隔物821剝取。此外，在切斷工序(S80)中，在利用按壓刀832來按壓時，有時候將外部電極38、39與圓片體60 —起切斷，為了避免這種情況，也可以避開與切斷線M相對應的區域而構圖外部電極38、39。 通過以上的工序，能夠一次制造多個表面安裝型的壓電振動器I。隨后，進行內部的電特性檢查(S90)。即，檢查壓電振動片4的諧振頻率、諧振電阻值、振動特性等。然后，最后進行壓電振動器I的外觀檢查，最終檢查質量等。由此，壓電振動器I的制造結束。如以上說明那樣，依照本實施方式的壓電振動器I的制造方法，在圓片體60的一個面形成激光所形成的微小槽813，由按壓刀832按壓圓片體60的另一面，由此，將圓片體60分割成多個壓電振動器1，因而能夠得到如下的效果。〈效果1>在現有技術中，使刀片相對于圓片體60貫通，將圓片60分割成多個壓電振動器I。因而，在圓片體60的表面，最小只需要刀片寬度的切割余量(150μπι 200μπι左右)。與此相對的是，在本實施方式中，由于是沿著激光所形成的微小槽(10 μ m±3 μ m左右)“壓割”圓片體60的方法，因而如果與現有技術相比較，則能夠減小切割余量。<效果2>另外，如果與像現有技術那樣使用刀片來切斷圓片體60的情況相比，則能夠減小在切斷時施加至圓片體60的沖擊。<效果3>而且，與上述(2)的效果相伴的是，能夠使基底基板2和蓋基板3的接合面的寬度變窄。即，如圖20、圖2所示，在現有技術中，基底基板2和蓋基板3的接合寬度L需要為200以上，從而耐受切斷時的沖擊。然而，在本實施方式中，由于切斷時的沖擊減少，因而能夠使基底基板2和蓋基板3的接合寬度L成為100 150 μ m。由此，能夠使壓電振動器I小型化。<效果4>另外，如上所述，“切割余量”和“接合寬度”減少，因而能夠從圓片體60一次得到更多的壓電振動器I。另外，能夠減小基底基板用圓片40、蓋基板用圓片50的尺寸。另外，在本實施方式中，將一對貫通電極7、7配置于I個通孔內。因此，如果與將貫通電極7 —個一個地設在2個通孔的各個的情況相比較，則能夠減少通孔的數量，因而能夠提高壓電振動器I的強度。(6)振蕩器接著，參照圖16，對本發明的振蕩器的一個實施方式進行說明。如圖16所示，本實施方式的振蕩器100以壓電振動器I作為與集成電路101電連接的振子而構成。該振蕩器100具備安裝有電容器等電子部件102的基板103。在基板103安裝有集成電路101，在該集成電路101的附近安裝有壓電振動器I。這些電子部件102、集成電路101及壓電振動器I由未圖示的布線圖案分別電連接。此外，各構成部件由樹脂模制。在這樣地構成的振蕩器100中，如果將電壓施加至壓電振動器1，則該壓電振動器I內的壓電振動片4振動。該振動根據壓電振動片4所具有的壓電特性而轉換成電信號，作為電信號而輸入至集成電路101。所輸入的電信號由集成電路101進行各種處理，作為頻率信號而輸出。由此，壓電振動器I作為振子起作用。另外，通過根據要求選擇性地設定集成電路101的構成，例如RTC(實時時鐘)模塊等，能夠附加提供時刻或日歷的功能。而且，在本實施方式中，由于具備高品質化的壓電振動器1，因而能夠謀求振蕩器100的聞品質化。(7)電子設備接著，參照圖17，對本發明的電子設備的一個實施方式進行說明。此外，作為電子設備，以具有上述的壓電振動器I的便攜信息設備110為例而進行說明。便攜信息設備110能列舉例如便攜電話及小型通信設備等。接著，對本實施方式的便攜信息設備110的構成進行說明。該便攜信息設備110具備壓電振動器I和用于供給電力的電源部111。電源部111由例如鋰二次電池構成。在該電源部111，連接有進行各種控制的控制部112、進行時刻等的計數的計時部113、進行與外部的通信的通信部114、顯示各種信息的顯示部115以及檢測各個功能部的電壓的電壓檢測部116。而且，由電源部111將電力供給至各功能部。控制部112控制各功能部而進行聲音數據的發送及接收、當前時刻的計測或顯示等系統整體的動作控制。另外，控制部112具備預先寫入有程序的ROM、讀出并執行寫入該ROM的程序的CPU以及作為該CPU的工作區而使用的RAM等。計時部113具備內置有振蕩電路、寄存器電路、計數器電路及接口電路等的集成電路和壓電振動器I。如果將電壓施加至壓電振動器1，則壓電振動片4振動，該振動根據石英所具有的壓電特性而轉換成電信號，作為電信號而輸入振蕩電路。通信部114具有與現有的便攜電話同樣的功能，具備無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大部120、聲音輸入輸出部121、電話號碼輸入部122、來電音產生部123及呼叫控制存儲器部124。無線部117將聲音數據等各種數據經由天線125而與基站進行收發交換。聲音處理部118將從無線部117或放大部120輸入的聲音信號編碼及解碼。放大部120將從聲音處理部118或聲音輸入輸出部121輸入的信號放大至既定的電平。聲音輸入輸出部121由揚聲器或麥克風等構成，擴大來電音或接電話聲音或者收集聲音。另外，來電音產生部123響應于來自基站的呼出而生成來電音。切換部119只有在來電時才將與聲音處理部118連接的放大部120切換成來電音產生部123，由此，將在來電音產生部123中生成的來電音經由放大部120而輸出至聲音輸入輸出部121。此外，呼叫控制存儲器部124存放與通信的呼叫和來電控制相關的程序。另外，電話號碼輸入部122具備例如O至9的號碼鍵及其他鍵，通過按下這些號碼鍵等，輸入通話對象的電話號碼等。
在由電源部111對控制部112等的各功能部施加的電壓低于既定值的情況下，電壓檢測部116檢測該電壓下降并通知至控制部112。此時的既定的電壓值是為了使通信部114穩定地進行動作而預先設定以作為必要的最低限度的電壓的值，例如，成為3V左右。從電壓檢測部116接受電壓下降的通知的控制部112禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119及來電音產生部123的動作。尤其是，功耗大的無線部117的動作停止成為必須。而且，在顯示部115，顯示有通信部114由于電池余量的不足而不能使用的要旨。S卩，能夠由電壓檢測部116和控制部112禁止通信部114的動作并將該要旨顯示在顯示部115。該顯示也可以是字符消息，也可以對在顯示部115的顯示面的上部顯示的電話圖標標記X (叉)記號，以作為更直觀的顯示。此外，具備能夠選擇性地截斷與通信部114的功能相關的部分的電源的電源截斷部126，由此，能夠更可靠地停止通信部114的功能。而且，在本實施方式中，由于具備高品質化的壓電振動器1，因而能夠謀求便攜信 息設備110的聞品質化。(7)電波鐘接著，參照圖18，對本發明的電波鐘的一個實施方式進行說明。本實施方式的電波鐘130具備與濾波部131電連接的壓電振動器I，是具備接收含有時鐘信息的標準的電波并自動修正成正確的時刻而顯不的功能的鐘表。在日本國內，在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)，有發送標準的電波的發送所(發送局)，分別發送標準電波。由于像40kHz或60kHz那樣的長波兼具在地表傳播的性質和在電離層和地表邊反射邊傳播的性質，因而傳播范圍廣，由上述的2個發送所網羅整個日本國內。以下，對電波鐘130的功能性結構詳細地進行說明。天線132接收40kHz或60kHz的長波的標準電波。長波的標準電波是將被稱為定時碼的時刻信息AM調制為40kHz或60kHz的載波而成的。所接收的長波的標準電波由放大器133放大，由具有多個壓電振動器I的濾波部131濾波并調諧。本實施方式中的壓電振動器I分別具備具有與上述的載波頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的石英振動器部(壓電振動片)138、139。而且，濾波后的既定頻率的信號由檢波、整流電路134檢波并解調。接著，經由波形整形電路135而取出定時碼，由CPU 136計數。在CPU 136中，讀取當前的年或累積日、星期、時刻等的信息。所讀取的信息反映于RTC 137，顯示正確的時刻信息。此外，上述的說明以日本國內的示例示出，但例如，在德國，使用77.5kHz的標準電波。所以，在將在海外也能夠對應的電波鐘130裝入便攜設備的情況下，還需要與日本的情況不同的頻率的壓電振動器I。而且，在本實施方式中，由于具備高品質化的壓電振動器1，因而能夠謀求電波鐘130的聞品質化。此外，本發明的技術的范圍不限定于前述實施方式，在不脫離本發明的要旨的范圍內，能夠添加各種變更。例如，在上述的實施方式中，舉例說明了在振動臂部10、11的兩個面形成有槽部18的帶有槽的壓電振動片4以作為壓電振動片4的一個示例，但也可以是不具有槽部18的類型的壓電振動片。另外，以音叉型的石英振動器為例而進行了說明，以作為所說明的實施方式中的壓電振動器，但能夠使用其他壓電振動器，例如AT振動器或多個振動模式耦合的耦合振動器等各種振動器。
另外，在上述的實施方式中，說明了將本發明的封裝件的制造方法適用于制造在封裝件9的空腔C內的迂回電極36、37容納有壓電振動片4的壓電振動器I的壓電振動器的制造方法的情況，但也能夠適用于制造將與壓電振動片4不同的布線與迂回電極36、37電連接的構成的情況。
權利要求
1.一種壓電振動器的制造方法，使用基底基板用圓片和蓋基板用圓片來制造多個在形成于互相接合的基底基板與蓋基板之間的空腔內密封有壓電振動片的壓電振動器，其特征在于該方法具備 接合工序，將所述壓電振動片收納于各個所述空腔，將所述基底基板用圓片和所述蓋基板用圓片接合而形成圓片體；和 切斷工序，將所述圓片體切斷而小片化成多個所述壓電振動器，其中， 所述切斷工序具備 在所述基底基板用圓片側的外表面或所述蓋基板用圓片側的外表面沿著切斷線形成多個微小槽的工序；和 斷裂工序，從與所述圓片體的形成有所述微小槽的一側相反的一側按壓所述圓片體，沿著所述微小槽分割所述圓片體。
2.如權利要求I所述的壓電振動器的制造方法，其特征在于 在所述斷裂工序中，在將所述圓片體沿著所述壓電振動器的寬度方向切斷之后，沿著所述壓電振動器的長度方向切斷。
3.如權利要求I所述的壓電振動器的制造方法，其特征在于 在所述切斷工序中，在將具有伸縮性的膜貼附于形成有所述微小槽的一方的面的狀態下，分割所述圓片體。
4.如權利要求I所述的壓電振動器的制造方法，其特征在于 在形成所述微小槽時，取得所述圓片體的圖像，根據所取得的圖像的濃淡而決定形成微小槽的位置。
5.—種壓電振動器,其特征在于 通過權利要求I至4的任一項所述的壓電振動器的制造方法而制造。
6.—種振蕩器,其特征在于 權利要求5所述的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。
7.—種電子設備,其特征在于 權利要求5所述的壓電振動器與計時部電連接。
8.—種電波鐘,其特征在于 權利要求5所述的壓電振動器與濾波部電連接。
全文摘要
本發明減小各壓電振動器的基底基板和蓋基板的接合寬度(L)的值。在基底基板用圓片(40)形成多個具備2個貫通電極(7)的基底基板(2)，在各基底基板(2)裝配壓電元件片(4)。另外，在蓋基板用圓片(50)形成多個具備凹部(3a)的蓋基板(3)，并形成接合膜(35)。通過將該基底基板用圓片(40)和蓋基板用圓片(50)對接并陽極接合而制作由多個壓電振動器(1)構成的圓片體(60)。隨后，在蓋基板用圓片(50)側，沿著各壓電振動器(1)的切斷線照射激光而添加微小槽(813)，由銳利的按壓刀(830)從相反側按壓，由此，依次切斷。通過這樣從相反側按壓微小槽，效率良好且徹底地分割圓片體(60)。
文檔編號H03H3/02GK102739181SQ201210099478
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者船曳陽一 申請人:精工電子有限公司