パッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計
【課題】キャビティ内の真空度の向上を図ることができるパッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計を提供する。
【解決手段】キャビティＣ内には、加熱されることで活性化して、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材２０，２１が配置されていることを特徴とする。
【解決手段】キャビティＣ内には、加熱されることで活性化して、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材２０，２１が配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、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（パッケージ）が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。表面実装型の圧電振動子は、例えば互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片（電子部品）とを備えている。
また、圧電振動子の製造工程において、ベース基板とリッド基板とを接合する際、リッド基板の下面（ベース基板との接合面）に接合膜を形成し、この接合膜を利用してベース基板とリッド基板とを陽極接合する技術が知られている。具体的には、両基板を重ね合わせた状態で両基板を加熱し、接合膜に電圧を印加する。すると、接合膜とベース基板との界面に電気化学的な反応が生じることで、両基板を強固に密着させることができる。
【０００３】
ところで、上述した圧電振動子においては、リッド基板とベース基板とを陽極接合する際等に圧電振動子が加熱されることで、キャビティ内にアウトガス（例えば、酸素）が放出される。キャビティ内にアウトガスが存在すると、キャビティ内の真空度が低下し、等価抵抗値（実効抵抗値：Ｒｅ）が高くなる。その結果、圧電振動子の駆動電圧が高くなり、エネルギー効率が低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、キャビティ内の真空度を高め、等価抵抗値を抑えるための方法として、例えばゲッタリングが知られている。ゲッタリングとは、キャビティ内に金属膜のゲッター材を配置し、このゲッター材を加熱して活性化させることで、ゲッター材の化学反応によって、キャビティ内に存在するアウトガスを吸着させるものである。例えば、特許文献１には、リッド基板におけるベース基板との対向面全域に、接合膜を形成し、この接合膜にマグネシウム等からなるゲッター材を含有させる構成が開示されている。この構成によれば、リッド基板とベース基板との接合時に、ゲッター材が含有された接合膜を電子ビーム等により加熱することで、接合膜が溶融してリッド基板とベース基板とが接合されるとともに、接合時にキャビティ内に放出されるアウトガスをゲッター材により吸着することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８６５８５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、上述した特許文献１の構成では、キャビティ内の真空度を十分に高めることができないという問題がある。すなわち、上述した特許文献１の構成では、接合膜にゲッター材が含有されている関係で、ゲッタリングを行うと同時に、接合膜からアウトガスも放出されることになる。そのため、ゲッタリングの終了直前や、ゲッタリング終了後から圧電振動子の温度が低下するまでの間に、接合膜から放出されるアウトガスを吸着することができない等の問題がある。
【０００７】
これに対して、リッド基板とベース基板との接合前に、接合膜を予め高温に加熱し、接合膜からアウトガスを予め放出させた後、リッド基板とベース基板とを接合させることも考えられる。しかしながら、この方法ではリッド基板とベース基板との接合前にゲッター材が劣化するため、接合後のキャビティ内にアウトガスが存在した場合に、アウトガスを吸着することができないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、キャビティ内の真空度の向上を図ることができるパッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計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】
【０００９】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のパッケージは、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージであって、前記キャビティ内には、加熱されることで活性化して、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッター材が配置され、前記ゲッター材は、活性化するための活性化温度が異なる複数種類の前記ゲッター材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、活性化温度の異なる複数種類のゲッター材をキャビティ内に配置することで、複数の温度域でゲッター材を活性化させてキャビティ内に存在するアウトガスを吸着させることができる。この場合、活性化温度の低いゲッター材で吸着し切れなかったアウトガスを、より活性化温度の高いゲッター材で吸着することができるので、キャビティ内の真空度を向上させることができる。これにより、駆動電圧が低いパッケージを提供することができる。
【００１１】
また、前記ゲッター材は、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを有し、前記各ゲッター材のうち、少なくとも前記第１ゲッター材は、加熱され活性化することで、その表面において前記キャビティ内の気体を吸着可能な非蒸発型ゲッター材からなることを特徴としている。
この構成によれば、少なくとも第１ゲッター材に非蒸発型ゲッターを採用することで、活性化時におけるキャビティ内でのゲッター材の飛散を防ぐことができる。また、非蒸発型ゲッター材は蒸発型ゲッター材に比べて比較的低い温度で活性化させることができるため、ゲッター材を高温に加熱することにより再びキャビティ内にアウトガスが放出されることを抑制することができる。
【００１２】
また、前記第２ゲッター材には、レーザ光が照射されてなる照射痕が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第２ゲッター材にレーザ光を照射することで、レーザ光によって第２ゲッター材のみを局所的に加熱して、第２ゲッター材を活性化することができる。この場合、パッケージ全体の温度上昇を抑制することができるので、パッケージの温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００１３】
また、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、前記キャビティ内に配置されるように、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材を配置するゲッター材配置工程と、前記複数の基板を接合する接合工程と、前記ゲッター材を活性化させて、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッタリング工程とを有し、前記ゲッター材配置工程では、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを配置し、前記ゲッタリング工程では、前記第１ゲッター材を前記第１の活性化温度以上に加熱することで、前記第１ゲッター材を活性化させる第１ゲッタリング工程と、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することで、前記第２ゲッター材を活性化させる第２ゲッタリング工程とを有していることを特徴としている。
この構成によれば、接合工程の終了後、まず第１ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時にキャビティ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材によって吸着させることができる。
特に、第１ゲッタリング工程の終了後、第２ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程時の加熱によって放出されるアウトガス等、第１ゲッタリング工程の終了後にキャビティ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティ内の真空度を向上させることができるので、エネルギー効率の高いパッケージを提供することができる。
【００１４】
また、前記接合工程では、前記複数の基板間に形成された導電性を有する接合膜を、接合温度に加熱した状態で電圧を印加することで、前記複数の基板を陽極接合し、前記第１ゲッター材は、前記第１の活性化温度が前記接合温度よりも高い材料で形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第１ゲッター材の第１の活性化温度が接合工程における接合温度よりも高く形成されているので、基板の接合前に第１ゲッター材が活性化してしまうことを防止し、その後の第１ゲッタリング工程においてキャビティ内に存在するアウトガスを効果的に吸着させることができる。
【００１５】
また、前記第２ゲッタリング工程では、前記キャビティの外部から前記第２ゲッター材に向けて前記レーザ光を照射し、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することを特徴としている。
この構成によれば、レーザ光によって第２ゲッター材のみを局所的に加熱することで、パッケージ全体の温度上昇を抑制することができる。これにより、パッケージの温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００１６】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に圧電振動片が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、上記本発明のパッケージのキャビティ内に圧電振動片が気密封止されているので、エネルギー効率が高く、かつ安定した振動特性を有する圧電振動子を提供することができる。
【００１７】
また、前記圧電振動片には、前記圧電振動片の質量を調整するための質量調整膜が形成され、前記質量調整膜は、レーザ光により除去されることで、前記圧電振動片の質量が調整可能に構成され、前記質量調整膜と前記各ゲッター材とは、前記レーザ光の照射方向において重ならない位置に配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、レーザ光がゲッター材に遮られることないので、質量調整膜に対してレーザ光を効果的に照射することができる。また、上述したように第２ゲッター材をレーザ光により活性化させる場合には、レーザ光が質量調整膜に遮られることがないので、第２ゲッター材に対してレーザ光を効果的に照射することができる。
これにより、所望の質量調整膜を速やかに除去することができるとともに、ゲッター材を速やかに活性化させることができる。したがって、製造効率の向上を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の発振器は、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。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、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。
【００２０】
また、本発明の電波時計は、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。
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、高品質で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】
本発明のパッケージ及びパッケージの製造方法によれば、接合工程の終了後、まず第１ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時にキャビティ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材によって吸着させることができる。
特に、第１ゲッタリング工程の終了後、第２ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程時の加熱によって放出されるアウトガス等、第１ゲッタリング工程の終了後にキャビティ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティ内の真空度を向上させることができるので、エネルギー効率の高いパッケージを提供することができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、上記本発明のパッケージのキャビティ内に圧電振動片が気密封止されているので、エネルギー効率が高く、かつ安定した振動特性を有する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、高品質で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】本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。
【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】図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。
【図６】図５に示す圧電振動片の下面図である。
【図７】図５に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図８】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハの全体図である。
【図１０】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハの全体図である。
【図１１】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ体の分解斜視図である。
【図１２】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、図３に相当する圧電振動子の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す図であって、発振器の構成図である。
【図１４】本発明の一実施形態を示す図であって、電子機器の構成図である。
【図１５】本発明の一実施形態を示す図であって、電波時計の構成図である。
【図１６】本発明の他の構成を示す圧電振動子の断面図である。
【図１７】本発明の他の構成を示す圧電振動子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。
（圧電振動子）
図１は実施形態におけるガラスパッケージタイプの圧電振動子の外観斜視図であり、図２は図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。また、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
本実施形態の圧電振動子１は、図１〜図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３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（図２参照）内に圧電振動片４が収納された表面実装型の圧電振動子である。
なお、図２においては、リッド基板３側に形成されるゲッター材２０，２１を鎖線で図示している。また、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１３、引き出し電極１６、マウント電極１４及び重り金属膜１７の図示を省略している。
【００２４】
図５は圧電振動片の上面図であり、図６は下面図である。また、図７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
圧電振動片４は、図５〜図７に示すように、水晶、タンタル酸リチウムや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振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、この一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０，１１を振動させる励振電極１３と、この励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１４とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、この振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１５を備えている。この溝部１５は、振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２５】
励振電極１３は、一対の振動腕部１０，１１を互いが接近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、一対の振動腕部１０，１１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１３が、一方の振動腕部１０の溝部１５上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、他方の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１５上とに主に形成されている。
【００２６】
また、励振電極１３は、図５，図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１６を介してマウント電極１４に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１４を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１３、マウント電極１４及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
【００２７】
また、一対の振動腕部１０，１１の先端には、レーザ光により除去されることで、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（質量調整膜）１７が被膜されている。なお、この重り金属膜１７は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜１７ａと、微小に調整する際に使用される微調膜１７ｂとに分かれている。これら粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１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。
【００２８】
このように構成された圧電振動片４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２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、後述する引き回し電極２８上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１４がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１４と引き回し電極２８とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００２９】
リッド基板３は、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、図１，図３，図４に示すように、板状に形成されている。そして、リッド基板３の下面側（ベース基板２が接合される接合面側）には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａ（図３，図４参照）が形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。
【００３０】
ベース基板２は、リッド基板３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な絶縁基板であり、図１〜図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板２には、このベース基板２を貫通する一対のスルーホール２５が形成されている。スルーホール２５は、ベース基板２の上面から下面に向かって漸次径が拡径するテーパー状に形成されている。この際、一対のスルーホール２５は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール２５が位置し、振動腕部１０，１１の先端側に他方のスルーホール２５が位置するように形成されている。なお、ベース基板２を厚さ方向に沿って真っ直ぐに貫通したスルーホール２５を形成しても構わない。いずれにしても、スルーホール２５はベース基板２を貫通していれば良い。
【００３１】
そして、これら一対のスルーホール２５には、これらスルーホール２５を埋めるように形成された一対の貫通電極２６が形成されている。これら貫通電極２６は、焼成によってスルーホール２５に対して一体的に固定された筒体２３及び芯材部２４によって形成されたものであり、スルーホール２５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、後述する外部電極２９と引き回し電極２８とを導通させる役割を担っている。
【００３２】
筒体２３は、ペースト状のガラスフリットが焼成された円錐台形状のものであり、その中心に形成された貫通孔内には芯材部２４が筒体２３を貫通するように配されている。
芯材部２４は、導電性を有する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、この芯材部２４を通して貫通電極２６の電気導通性が確保されている。
【００３３】
ベース基板２の上面側（リッド基板３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）により、陽極接合用の接合膜２７と、一対の引き回し電極２８とがパターニングされている。このうち接合膜２７は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
【００３４】
また、一対の引き回し電極２８は、一対の貫通電極２６のうち、一方の貫通電極２６と圧電振動片４の一方のマウント電極１４とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極２６と圧電振動片４の他方のマウント電極１４とを電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、図２，図４に示すように、一方の引き回し電極２８は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極２６の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極２８は、一方の引き回し電極２８に隣接した位置から、振動腕部１１に沿って先端側に引き回された後、他方の貫通電極２６の真上に位置するように形成されている。
【００３５】
そして、これら一対の引き回し電極２８上にバンプＢが形成されており、このバンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１４が、一方の引き回し電極２８を介して一方の貫通電極２６に導通し、他方のマウント電極１４が、他方の引き回し電極２８を介して他方の貫通電極２６に導通するようになっている。
【００３６】
また、ベース基板２の下面には、図１，図３，図４に示すように、一対の貫通電極２６に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２９が形成されている。つまり、一方の外部電極２９は、一方の貫通電極２６及び一方の引き回し電極２８を介して圧電振動片４の一方の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極２９は、他方の貫通電極２６及び他方の引き回し電極２８を介して、圧電振動片４の他方の励振電極１３に電気的に接続されている。
【００３７】
ここで、図２〜図４に示すように、凹部３ａの内面におけるベース基板２との対向面には、キャビティＣ内に収納された複数種類（例えば、２種類）のゲッター材（第１ゲッター材２０及び第２ゲッター材２１）が形成されている。
第１ゲッター材２０は、凹部３ａの長手方向端部、（圧電振動片４の長手方向における先端よりも外側）に配置されている。具体的に、第１ゲッター材２１は、圧電振動子１の平面視において凹部３ａの短手方向に沿う全域に配置されるとともに、凹部３ａの長手方向端部から圧電振動片４に向かって、振動腕部１０，１１とは重ならない位置まで延在している。
【００３８】
一方、第２ゲッター材２１は、圧電振動子１の外部からレーザ照射しうる位置に配置されている。なおリッド基板３における凹部３ａの底面は非研磨面（擦りガラス状）であるため、リッド基板３の外側から（圧電振動子１の上面側から）レーザ照射することができない。そのため、ベース基板２の外側から（圧電振動子１の下面側から）レーザ照射することになる。そこで、圧電振動子１の平面視で外部電極２９と重ならない位置に、第２ゲッター材２１は配置されている。また、第２ゲッター材２１が重り金属膜１７へのレーザ照射を妨げないように、圧電振動子１の平面視で重り金属膜１７と重ならない位置に、第２ゲッター材２１は配置されている。そのため、本実施形態では、圧電振動片４の幅方向における一対の振動腕部１０，１１の両外側に、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って第２ゲッター材２１が一対配置されている。
【００３９】
なお、各ゲッター材２０，２１は、加熱されることで活性化してキャビティＣ内に存在するアウトガスを吸着させるためのものであり、本実施形態では活性化させるための温度の異なる２種類のゲッター材２０，２１を採用している。具体的に、第２ゲッター材２１の活性化温度（第２の活性化温度）は、第１ゲッター材２０の活性化温度（第１の活性化温度）よりも高くなっており、第１ゲッター材２０の活性化時に第２ゲッター材２１は活性化しないようになっている。また、第１ゲッター材２０は、活性化温度が接合膜２７の後述する陽極接合時における接合温度（例えば、２００〜３００度程度）よりも高い材料により形成されている。
【００４０】
ゲッター材２０，２１の材料としては、加熱して活性化させることで、その表面においてガス吸着性能が発現する、非蒸発型ゲッター材を用いることが好ましい。非蒸発ゲッター材としては、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）や、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）等の遷移金属、またはその合金・化合物としてＺｒ−Ｖ−ＦｅやＺｒ−Ｖ、Ｚｒ−Ａｌ等を用いることが可能である。そして、上述した非蒸発型ゲッター材の中から、第２ゲッター材２１の温度が第１ゲッター材２０の温度よりも高くなるような組み合わせを適宜選択することが可能である。このような組み合わせとして、例えば第１ゲッター材２０にＺｒ−Ｖ−Ｆｅ（活性化温度が４００度近辺）を、第２ゲッター材２１にＺｒ−Ａｌ（活性化温度が７００度近辺）を採用することが好ましい。なお、第２ゲッター材２１として、何れの非蒸発ゲッター材を採用した場合でも、レーザ光を照射することにより、その非蒸発型ゲッター材を局所的に極めて高温に加熱して活性化することができる。
【００４１】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極２９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の励振電極１３に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０，１１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、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、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。
【００４２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１を、図８に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。なお、図９〜図１２は、圧電振動子の製造方法を説明するための工程図である。なお、図１０，１１に示す破線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
【００４３】
初めに、圧電振動片作製工程を行って図５〜図７に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。また圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜１７の粗調膜１７ａにレーザ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、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００４４】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０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、図９に示すように、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５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、行列方向にキャビティＣ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。
続いて、リッド基板用ウエハ５０の接合面に形成された複数の凹部３ａ内に、蒸着法等によりゲッター材２０，２１をそれぞれ成膜するゲッター材形成工程（ゲッター材配置工程）を行う（Ｓ２３）。
この時点で、第１のウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００４５】
次に、図１０に示すように、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２となるベース基板用ウエハ４０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４０を形成する（Ｓ３１）。
次いで、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール２５を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３２）を行う。具体的には、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ５０に形成した凹部３ａ内に収まるように一対のスルーホール２５を複数形成する。しかも、一方のスルーホール２５が後にマウントする圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール２５が振動腕部１１の先端側に位置するように形成する。なお、スルーホール２５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。
【００４６】
続いて、図８に示すように、貫通孔形成工程（Ｓ３２）で形成されたスルーホール２５内に貫通電極２６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２５内において、芯材部２４がベース基板用ウエハ４０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２６を形成することができる。
続いて、ベース基板用ウエハ４０の上面に導電性材料をパターニングして、接合膜２７（図１０参照）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２６にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極２８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２６と一方の引き回し電極２８とが導通するとともに、他方の貫通電極２６と他方の引き回し電極２８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。
【００４７】
ところで、図８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。
【００４８】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極２８を介してベース基板用ウエハ４０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２８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４の基部１２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４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片４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１４と引き回し電極２８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４の一対の励振電極１３は、一対の貫通電極２６に対してそれぞれ導通した状態となる。特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面から浮いた状態で支持される。
【００４９】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０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４０，５０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４及びゲッター材２０，２１が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０，５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００５０】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）後、重ね合わせた２枚のウエハ４０、５０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２７とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜２７とリッド基板用ウエハ５０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４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４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した図１１に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図１１においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜２７の図示を省略している。なお、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール２５は、貫通電極２６によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール２５を通じて損なわれることがない。
【００５１】
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４０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２６にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２９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２９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
【００５２】
ところで、上述した接合工程（Ｓ６０）において、ウエハ体６０を加熱すると、各キャビティＣ内にアウトガス（例えば、酸素）が放出される。キャビティＣ内にアウトガスが存在すると、キャビティＣ内の真空度が低下し、等価抵抗値（実効抵抗値：Ｒｅ）が高くなる。その結果、圧電振動子１の駆動電圧が高くなり、エネルギー効率が低下する。
【００５３】
そこで、本実施形態では、キャビティＣ内の真空度の向上を図るため、ウエハ体６０の各キャビティＣ内に収容されたゲッター材２０，２１を活性化させてキャビティＣ内の真空度を調整するゲッタリング工程を行う（Ｓ８０）。
ゲッタリング工程（Ｓ８０）では、まず第１ゲッター材２０によりキャビティＣ内のアウトガスを吸着する第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）を行う。具体的には、圧電振動子１を第１ゲッター材２０の活性化温度まで加熱し、第１ゲッター材２０を活性化させる。すると、活性化された第１ゲッター材２０が、キャビティＣ内のアウトガスを吸着して金属酸化物が生成される。これにより、キャビティＣ内の酸素が消費されるので、真空度を向上させることができる。
【００５４】
なお、ウエハ体６０のキャビティＣ内には、上述した接合工程（Ｓ６０）時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）時の加熱によって放出されるアウトガスが僅かながら残存する虞がある。
【００５５】
そこで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後、第２ゲッター材２１によりキャビティＣ内のアウトガスを吸着する第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）を行う。具体的には、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０側からレーザ光Ｌを照射してゲッター材２１を加熱することで、第２ゲッター材２１が蒸発して活性化する。なお、この際用いるレーザとしては、後述する微調工程（Ｓ９０）と同じＹＡＧレーザ等を採用することが可能である。
このように、第２ゲッター材２１にレーザ光Ｌを照射すると、第２ゲッター材２１の表面が蒸発し、その蒸発した部分にはレーザ照射痕３０が残る。そして、レーザ照射により蒸発した第２ゲッター材２１は、キャビティＣ内を飛散してキャビティＣ内の酸素を吸着することで、金属酸化物が生成される。これにより、キャビティＣ内の酸素が消費されるので、真空度を一定レベル以上に向上させることができる。ここで、一定レベルとは、それ以上真空度を向上させても、実効抵抗値に大きな変動がない状態を意味する。これにより、適正な実効抵抗値を確保することができる。
【００５６】
なお、圧電振動片４の振動腕部１０，１１の近傍でゲッタリングを行うと、ゲッタリングに伴う生成物が振動腕部１０，１１に付着して圧電振動片４の周波数が変動する虞もあるが、ゲッタリング工程（Ｓ８０）において圧電振動片４の周波数が変動しても、後述する微調工程において圧電振動子１の周波数の微調整が可能である。
【００５７】
ゲッタリング工程（Ｓ８０）の終了後、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子１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（Ｓ９０）。具体的に説明すると、外部電極２９に電圧を印加して圧電振動片４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４０を通して外部からレーザ光を照射し、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１０，１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４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。また、上述した第２ゲッタリング工程（Ｓ８０）と微調工程（Ｓ９０）とにおいて、レーザ光の照射方向を同一方向とすることで、ウエハ体６０の向きを変更することがないので、製造効率の向上を図ることができる。
【００５８】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図１１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（Ｓ１００）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４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。
なお、切断工程（Ｓ１００）を行って個々の圧電振動子１に個片化した後に、微調工程（Ｓ９０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ９０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので、より好ましい。
【００５９】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１１０）。すなわち、圧電振動片４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。そして、最後に圧電振動子１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１の製造が終了する。
【００６０】
このように、本実施形態では、キャビティＣの内面に活性化温度の異なる２種類のゲッター材２０，２１を配置する構成とした。
この構成によれば、活性化温度の異なる複数種類のゲッター材２０，２１をキャビティＣ内に配置することで、複数の温度域でゲッター材２０，２１を活性化させてキャビティＣ内に存在するアウトガスを吸着させることができる。具体的には、接合工程（Ｓ６０）の終了後、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）を行うことで、接合工程（Ｓ６０）時にキャビティＣ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材２０によって吸着させることができる。
さらに、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）を行うことで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後にキャビティＣ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティＣ内の真空度を向上させることができ、圧電振動子１の等価抵抗値を低下させることができる。その結果、駆動電圧が低く、エネルギー効率の高い圧電振動子１を提供することができる。また、安定した振動特性を得ることができ、圧電振動子１の高品質化を図ることができる。
【００６１】
また、第１ゲッター材２０に非蒸発型ゲッターを採用することで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）においてキャビティＣ内での第１ゲッター材２０の飛散を防ぐことができる。また、非蒸発型ゲッター材は蒸発型ゲッター材に比べて比較的低い温度で活性化させることができるため、キャビティＣ内に再びアウトガスが放出されることを抑制することができる。
さらに、第１ゲッター材２０は、活性化温度が接合工程（Ｓ６０）における接合温度よりも高い材料により形成されることで、両基板用ウエハ４０，５０の接合前に第１ゲッター材２０が劣化してしまうことを防止することができる。これにより、その後の第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）において第1ゲッター材２０に所望の吸着性能を発揮させることができ、キャビティＣ内に存在するアウトガスを効果的に吸着させることができる。
【００６２】
しかも、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）において、第２ゲッター材２１をレーザ照射により活性化させる構成とした。
この構成によれば、レーザ光Ｌによって第２ゲッター材２１のみを局所的に加熱することで、圧電振動子１全体の温度上昇を抑制することができる。これにより、圧電振動子１の温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティＣ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００６３】
また、重り金属膜１７及び外部電極２９と第２ゲッター材２１とが平面視で重ならないように配置されているため、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）において、レーザ光Ｌが重り金属膜１７及び外部電極２９に遮られることなく、第２ゲッター材２１に対して効果的に照射することができる。この場合、第２ゲッター材２１をリッド基板３の凹部３ａの内面に配置することで、ベース基板用ウエハ４０側から照射されるレーザ光Ｌが、第２ゲッター材２１の表面に照射されることになる。したがって、第２ゲッター材２１を速やかに活性化させて、製造効率の向上を図ることができる。
さらに、微調工程（Ｓ９０）において、レーザ光がゲッター材２０，２１に遮られることもないので、重り金属膜１７に対してもレーザ光を効果的に照射させることができ、製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
（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１３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１３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の圧電振動片４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。
【００６５】
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４が振動する。この振動は、圧電振動片４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。
【００６６】
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することができる。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。
【００６７】
（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１４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。
【００６８】
（携帯情報機器）
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１４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。
【００６９】
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。
【００７０】
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４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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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することができる。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。
【００７６】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１５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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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することができる。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。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の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。
ゲッター材２０，２１の配置位置は適宜設計変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ゲッター材２０，２１を共にリッド基板３に形成した構成としたが、ベース基板２側に形成しても構わない。具体的には、図１６に示すように、ベース基板２の上面において、圧電振動片４の長手方向における外側に第１ゲッター材２０を配置し、圧電振動片４の幅方向における両外側に第２ゲッター材２１を配置する構成にしてもよい。また、図１７に示すように、キャビティＣ内におけるベース基板２との対向面全域に第１ゲッター材２０を配置する構成にしてもよい。
これらの場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上述したガラスパッケージタイプの圧電振動子１に限られず、セラミックパッケージタイプの圧電振動子に本発明を適用することも可能である。また、キャビティＣ内に封入される電子部品は圧電振動片４に限られない。
また、上述した実施形態では、第１ゲッター材２０及び第２ゲッター材２１の材料として、ともに非蒸発型ゲッター材を採用する場合について説明したが、これに限らず第２ゲッター材２１に蒸発型ゲッター材を採用することも可能である。蒸発型ゲッター材とは、レーザ照射により蒸発して活性化することで、ガス吸着性能が発現する物質のことであり、例えば、アルミ（Ａｌ）や、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、サマリウム（Ｓｍ）、Ｂａ−Ａｌ−Ｎｉ合金等を採用することが可能である。
【００８３】
また、上述した実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０，１１の両面に溝部１５が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１５がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１５を形成することで、一対の励振電極１３に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１３間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）をさらに低くすることができ、圧電振動片４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１５を形成する方が好ましい。
【００８４】
また、上述した実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを接合膜２７を介して陽極接合したが、陽極接合に限定されるものではない。但し、陽極接合することで、両基板２、３を強固に接合できるので好ましい。
また、上述した実施形態では、圧電振動片４をバンプ接合したが、バンプ接合に限定されるものではない。例えば、導電性接着剤により圧電振動片４を接合しても構わない。但し、バンプ接合することで、圧電振動片４をベース基板２上から浮かすことができ、振動に必要な最低限の振動ギャップを自然と確保することができる。よって、この点において、バンプ接合することが好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１…圧電振動子（パッケージ） ４…圧電振動片（電子部品） １７…重り金属膜（質量調整膜） ２０…第１ゲッター材 ２１…第２ゲッター材 ２７…接合膜 ３０…レーザ照射痕（照射痕） Ｃ…キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、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（パッケージ）が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。表面実装型の圧電振動子は、例えば互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片（電子部品）とを備えている。
また、圧電振動子の製造工程において、ベース基板とリッド基板とを接合する際、リッド基板の下面（ベース基板との接合面）に接合膜を形成し、この接合膜を利用してベース基板とリッド基板とを陽極接合する技術が知られている。具体的には、両基板を重ね合わせた状態で両基板を加熱し、接合膜に電圧を印加する。すると、接合膜とベース基板との界面に電気化学的な反応が生じることで、両基板を強固に密着させることができる。
【０００３】
ところで、上述した圧電振動子においては、リッド基板とベース基板とを陽極接合する際等に圧電振動子が加熱されることで、キャビティ内にアウトガス（例えば、酸素）が放出される。キャビティ内にアウトガスが存在すると、キャビティ内の真空度が低下し、等価抵抗値（実効抵抗値：Ｒｅ）が高くなる。その結果、圧電振動子の駆動電圧が高くなり、エネルギー効率が低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、キャビティ内の真空度を高め、等価抵抗値を抑えるための方法として、例えばゲッタリングが知られている。ゲッタリングとは、キャビティ内に金属膜のゲッター材を配置し、このゲッター材を加熱して活性化させることで、ゲッター材の化学反応によって、キャビティ内に存在するアウトガスを吸着させるものである。例えば、特許文献１には、リッド基板におけるベース基板との対向面全域に、接合膜を形成し、この接合膜にマグネシウム等からなるゲッター材を含有させる構成が開示されている。この構成によれば、リッド基板とベース基板との接合時に、ゲッター材が含有された接合膜を電子ビーム等により加熱することで、接合膜が溶融してリッド基板とベース基板とが接合されるとともに、接合時にキャビティ内に放出されるアウトガスをゲッター材により吸着することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８６５８５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、上述した特許文献１の構成では、キャビティ内の真空度を十分に高めることができないという問題がある。すなわち、上述した特許文献１の構成では、接合膜にゲッター材が含有されている関係で、ゲッタリングを行うと同時に、接合膜からアウトガスも放出されることになる。そのため、ゲッタリングの終了直前や、ゲッタリング終了後から圧電振動子の温度が低下するまでの間に、接合膜から放出されるアウトガスを吸着することができない等の問題がある。
【０００７】
これに対して、リッド基板とベース基板との接合前に、接合膜を予め高温に加熱し、接合膜からアウトガスを予め放出させた後、リッド基板とベース基板とを接合させることも考えられる。しかしながら、この方法ではリッド基板とベース基板との接合前にゲッター材が劣化するため、接合後のキャビティ内にアウトガスが存在した場合に、アウトガスを吸着することができないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、キャビティ内の真空度の向上を図ることができるパッケージ及びパッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計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】
【０００９】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のパッケージは、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージであって、前記キャビティ内には、加熱されることで活性化して、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッター材が配置され、前記ゲッター材は、活性化するための活性化温度が異なる複数種類の前記ゲッター材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、活性化温度の異なる複数種類のゲッター材をキャビティ内に配置することで、複数の温度域でゲッター材を活性化させてキャビティ内に存在するアウトガスを吸着させることができる。この場合、活性化温度の低いゲッター材で吸着し切れなかったアウトガスを、より活性化温度の高いゲッター材で吸着することができるので、キャビティ内の真空度を向上させることができる。これにより、駆動電圧が低いパッケージを提供することができる。
【００１１】
また、前記ゲッター材は、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを有し、前記各ゲッター材のうち、少なくとも前記第１ゲッター材は、加熱され活性化することで、その表面において前記キャビティ内の気体を吸着可能な非蒸発型ゲッター材からなることを特徴としている。
この構成によれば、少なくとも第１ゲッター材に非蒸発型ゲッターを採用することで、活性化時におけるキャビティ内でのゲッター材の飛散を防ぐことができる。また、非蒸発型ゲッター材は蒸発型ゲッター材に比べて比較的低い温度で活性化させることができるため、ゲッター材を高温に加熱することにより再びキャビティ内にアウトガスが放出されることを抑制することができる。
【００１２】
また、前記第２ゲッター材には、レーザ光が照射されてなる照射痕が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第２ゲッター材にレーザ光を照射することで、レーザ光によって第２ゲッター材のみを局所的に加熱して、第２ゲッター材を活性化することができる。この場合、パッケージ全体の温度上昇を抑制することができるので、パッケージの温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００１３】
また、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、前記キャビティ内に配置されるように、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材を配置するゲッター材配置工程と、前記複数の基板を接合する接合工程と、前記ゲッター材を活性化させて、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッタリング工程とを有し、前記ゲッター材配置工程では、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを配置し、前記ゲッタリング工程では、前記第１ゲッター材を前記第１の活性化温度以上に加熱することで、前記第１ゲッター材を活性化させる第１ゲッタリング工程と、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することで、前記第２ゲッター材を活性化させる第２ゲッタリング工程とを有していることを特徴としている。
この構成によれば、接合工程の終了後、まず第１ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時にキャビティ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材によって吸着させることができる。
特に、第１ゲッタリング工程の終了後、第２ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程時の加熱によって放出されるアウトガス等、第１ゲッタリング工程の終了後にキャビティ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティ内の真空度を向上させることができるので、エネルギー効率の高いパッケージを提供することができる。
【００１４】
また、前記接合工程では、前記複数の基板間に形成された導電性を有する接合膜を、接合温度に加熱した状態で電圧を印加することで、前記複数の基板を陽極接合し、前記第１ゲッター材は、前記第１の活性化温度が前記接合温度よりも高い材料で形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第１ゲッター材の第１の活性化温度が接合工程における接合温度よりも高く形成されているので、基板の接合前に第１ゲッター材が活性化してしまうことを防止し、その後の第１ゲッタリング工程においてキャビティ内に存在するアウトガスを効果的に吸着させることができる。
【００１５】
また、前記第２ゲッタリング工程では、前記キャビティの外部から前記第２ゲッター材に向けて前記レーザ光を照射し、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することを特徴としている。
この構成によれば、レーザ光によって第２ゲッター材のみを局所的に加熱することで、パッケージ全体の温度上昇を抑制することができる。これにより、パッケージの温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００１６】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に圧電振動片が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、上記本発明のパッケージのキャビティ内に圧電振動片が気密封止されているので、エネルギー効率が高く、かつ安定した振動特性を有する圧電振動子を提供することができる。
【００１７】
また、前記圧電振動片には、前記圧電振動片の質量を調整するための質量調整膜が形成され、前記質量調整膜は、レーザ光により除去されることで、前記圧電振動片の質量が調整可能に構成され、前記質量調整膜と前記各ゲッター材とは、前記レーザ光の照射方向において重ならない位置に配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、レーザ光がゲッター材に遮られることないので、質量調整膜に対してレーザ光を効果的に照射することができる。また、上述したように第２ゲッター材をレーザ光により活性化させる場合には、レーザ光が質量調整膜に遮られることがないので、第２ゲッター材に対してレーザ光を効果的に照射することができる。
これにより、所望の質量調整膜を速やかに除去することができるとともに、ゲッター材を速やかに活性化させることができる。したがって、製造効率の向上を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の発振器は、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。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、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。
【００２０】
また、本発明の電波時計は、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。
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、高品質で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】
本発明のパッケージ及びパッケージの製造方法によれば、接合工程の終了後、まず第１ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時にキャビティ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材によって吸着させることができる。
特に、第１ゲッタリング工程の終了後、第２ゲッタリング工程を行うことで、接合工程時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程時の加熱によって放出されるアウトガス等、第１ゲッタリング工程の終了後にキャビティ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティ内の真空度を向上させることができるので、エネルギー効率の高いパッケージを提供することができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、上記本発明のパッケージのキャビティ内に圧電振動片が気密封止されているので、エネルギー効率が高く、かつ安定した振動特性を有する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、高品質で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】本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。
【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】図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。
【図６】図５に示す圧電振動片の下面図である。
【図７】図５に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図８】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハの全体図である。
【図１０】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハの全体図である。
【図１１】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ体の分解斜視図である。
【図１２】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、図３に相当する圧電振動子の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す図であって、発振器の構成図である。
【図１４】本発明の一実施形態を示す図であって、電子機器の構成図である。
【図１５】本発明の一実施形態を示す図であって、電波時計の構成図である。
【図１６】本発明の他の構成を示す圧電振動子の断面図である。
【図１７】本発明の他の構成を示す圧電振動子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。
（圧電振動子）
図１は実施形態におけるガラスパッケージタイプの圧電振動子の外観斜視図であり、図２は図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。また、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
本実施形態の圧電振動子１は、図１〜図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３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（図２参照）内に圧電振動片４が収納された表面実装型の圧電振動子である。
なお、図２においては、リッド基板３側に形成されるゲッター材２０，２１を鎖線で図示している。また、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１３、引き出し電極１６、マウント電極１４及び重り金属膜１７の図示を省略している。
【００２４】
図５は圧電振動片の上面図であり、図６は下面図である。また、図７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
圧電振動片４は、図５〜図７に示すように、水晶、タンタル酸リチウムや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振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、この一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０，１１を振動させる励振電極１３と、この励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１４とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、この振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１５を備えている。この溝部１５は、振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２５】
励振電極１３は、一対の振動腕部１０，１１を互いが接近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、一対の振動腕部１０，１１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１３が、一方の振動腕部１０の溝部１５上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、他方の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１５上とに主に形成されている。
【００２６】
また、励振電極１３は、図５，図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１６を介してマウント電極１４に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１４を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１３、マウント電極１４及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
【００２７】
また、一対の振動腕部１０，１１の先端には、レーザ光により除去されることで、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（質量調整膜）１７が被膜されている。なお、この重り金属膜１７は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜１７ａと、微小に調整する際に使用される微調膜１７ｂとに分かれている。これら粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１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。
【００２８】
このように構成された圧電振動片４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２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、後述する引き回し電極２８上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１４がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１４と引き回し電極２８とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００２９】
リッド基板３は、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、図１，図３，図４に示すように、板状に形成されている。そして、リッド基板３の下面側（ベース基板２が接合される接合面側）には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａ（図３，図４参照）が形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。
【００３０】
ベース基板２は、リッド基板３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な絶縁基板であり、図１〜図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板２には、このベース基板２を貫通する一対のスルーホール２５が形成されている。スルーホール２５は、ベース基板２の上面から下面に向かって漸次径が拡径するテーパー状に形成されている。この際、一対のスルーホール２５は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール２５が位置し、振動腕部１０，１１の先端側に他方のスルーホール２５が位置するように形成されている。なお、ベース基板２を厚さ方向に沿って真っ直ぐに貫通したスルーホール２５を形成しても構わない。いずれにしても、スルーホール２５はベース基板２を貫通していれば良い。
【００３１】
そして、これら一対のスルーホール２５には、これらスルーホール２５を埋めるように形成された一対の貫通電極２６が形成されている。これら貫通電極２６は、焼成によってスルーホール２５に対して一体的に固定された筒体２３及び芯材部２４によって形成されたものであり、スルーホール２５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、後述する外部電極２９と引き回し電極２８とを導通させる役割を担っている。
【００３２】
筒体２３は、ペースト状のガラスフリットが焼成された円錐台形状のものであり、その中心に形成された貫通孔内には芯材部２４が筒体２３を貫通するように配されている。
芯材部２４は、導電性を有する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、この芯材部２４を通して貫通電極２６の電気導通性が確保されている。
【００３３】
ベース基板２の上面側（リッド基板３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）により、陽極接合用の接合膜２７と、一対の引き回し電極２８とがパターニングされている。このうち接合膜２７は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
【００３４】
また、一対の引き回し電極２８は、一対の貫通電極２６のうち、一方の貫通電極２６と圧電振動片４の一方のマウント電極１４とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極２６と圧電振動片４の他方のマウント電極１４とを電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、図２，図４に示すように、一方の引き回し電極２８は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極２６の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極２８は、一方の引き回し電極２８に隣接した位置から、振動腕部１１に沿って先端側に引き回された後、他方の貫通電極２６の真上に位置するように形成されている。
【００３５】
そして、これら一対の引き回し電極２８上にバンプＢが形成されており、このバンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１４が、一方の引き回し電極２８を介して一方の貫通電極２６に導通し、他方のマウント電極１４が、他方の引き回し電極２８を介して他方の貫通電極２６に導通するようになっている。
【００３６】
また、ベース基板２の下面には、図１，図３，図４に示すように、一対の貫通電極２６に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２９が形成されている。つまり、一方の外部電極２９は、一方の貫通電極２６及び一方の引き回し電極２８を介して圧電振動片４の一方の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極２９は、他方の貫通電極２６及び他方の引き回し電極２８を介して、圧電振動片４の他方の励振電極１３に電気的に接続されている。
【００３７】
ここで、図２〜図４に示すように、凹部３ａの内面におけるベース基板２との対向面には、キャビティＣ内に収納された複数種類（例えば、２種類）のゲッター材（第１ゲッター材２０及び第２ゲッター材２１）が形成されている。
第１ゲッター材２０は、凹部３ａの長手方向端部、（圧電振動片４の長手方向における先端よりも外側）に配置されている。具体的に、第１ゲッター材２１は、圧電振動子１の平面視において凹部３ａの短手方向に沿う全域に配置されるとともに、凹部３ａの長手方向端部から圧電振動片４に向かって、振動腕部１０，１１とは重ならない位置まで延在している。
【００３８】
一方、第２ゲッター材２１は、圧電振動子１の外部からレーザ照射しうる位置に配置されている。なおリッド基板３における凹部３ａの底面は非研磨面（擦りガラス状）であるため、リッド基板３の外側から（圧電振動子１の上面側から）レーザ照射することができない。そのため、ベース基板２の外側から（圧電振動子１の下面側から）レーザ照射することになる。そこで、圧電振動子１の平面視で外部電極２９と重ならない位置に、第２ゲッター材２１は配置されている。また、第２ゲッター材２１が重り金属膜１７へのレーザ照射を妨げないように、圧電振動子１の平面視で重り金属膜１７と重ならない位置に、第２ゲッター材２１は配置されている。そのため、本実施形態では、圧電振動片４の幅方向における一対の振動腕部１０，１１の両外側に、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って第２ゲッター材２１が一対配置されている。
【００３９】
なお、各ゲッター材２０，２１は、加熱されることで活性化してキャビティＣ内に存在するアウトガスを吸着させるためのものであり、本実施形態では活性化させるための温度の異なる２種類のゲッター材２０，２１を採用している。具体的に、第２ゲッター材２１の活性化温度（第２の活性化温度）は、第１ゲッター材２０の活性化温度（第１の活性化温度）よりも高くなっており、第１ゲッター材２０の活性化時に第２ゲッター材２１は活性化しないようになっている。また、第１ゲッター材２０は、活性化温度が接合膜２７の後述する陽極接合時における接合温度（例えば、２００〜３００度程度）よりも高い材料により形成されている。
【００４０】
ゲッター材２０，２１の材料としては、加熱して活性化させることで、その表面においてガス吸着性能が発現する、非蒸発型ゲッター材を用いることが好ましい。非蒸発ゲッター材としては、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）や、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）等の遷移金属、またはその合金・化合物としてＺｒ−Ｖ−ＦｅやＺｒ−Ｖ、Ｚｒ−Ａｌ等を用いることが可能である。そして、上述した非蒸発型ゲッター材の中から、第２ゲッター材２１の温度が第１ゲッター材２０の温度よりも高くなるような組み合わせを適宜選択することが可能である。このような組み合わせとして、例えば第１ゲッター材２０にＺｒ−Ｖ−Ｆｅ（活性化温度が４００度近辺）を、第２ゲッター材２１にＺｒ−Ａｌ（活性化温度が７００度近辺）を採用することが好ましい。なお、第２ゲッター材２１として、何れの非蒸発ゲッター材を採用した場合でも、レーザ光を照射することにより、その非蒸発型ゲッター材を局所的に極めて高温に加熱して活性化することができる。
【００４１】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極２９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の励振電極１３に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０，１１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、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、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。
【００４２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１を、図８に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。なお、図９〜図１２は、圧電振動子の製造方法を説明するための工程図である。なお、図１０，１１に示す破線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
【００４３】
初めに、圧電振動片作製工程を行って図５〜図７に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。また圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜１７の粗調膜１７ａにレーザ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、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００４４】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０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、図９に示すように、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５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、行列方向にキャビティＣ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。
続いて、リッド基板用ウエハ５０の接合面に形成された複数の凹部３ａ内に、蒸着法等によりゲッター材２０，２１をそれぞれ成膜するゲッター材形成工程（ゲッター材配置工程）を行う（Ｓ２３）。
この時点で、第１のウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００４５】
次に、図１０に示すように、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２となるベース基板用ウエハ４０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４０を形成する（Ｓ３１）。
次いで、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール２５を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３２）を行う。具体的には、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ５０に形成した凹部３ａ内に収まるように一対のスルーホール２５を複数形成する。しかも、一方のスルーホール２５が後にマウントする圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール２５が振動腕部１１の先端側に位置するように形成する。なお、スルーホール２５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。
【００４６】
続いて、図８に示すように、貫通孔形成工程（Ｓ３２）で形成されたスルーホール２５内に貫通電極２６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２５内において、芯材部２４がベース基板用ウエハ４０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２６を形成することができる。
続いて、ベース基板用ウエハ４０の上面に導電性材料をパターニングして、接合膜２７（図１０参照）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２６にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極２８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２６と一方の引き回し電極２８とが導通するとともに、他方の貫通電極２６と他方の引き回し電極２８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。
【００４７】
ところで、図８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。
【００４８】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極２８を介してベース基板用ウエハ４０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２８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４の基部１２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４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片４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１４と引き回し電極２８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４の一対の励振電極１３は、一対の貫通電極２６に対してそれぞれ導通した状態となる。特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面から浮いた状態で支持される。
【００４９】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０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４０，５０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４及びゲッター材２０，２１が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０，５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００５０】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）後、重ね合わせた２枚のウエハ４０、５０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２７とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜２７とリッド基板用ウエハ５０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４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４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した図１１に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図１１においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜２７の図示を省略している。なお、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール２５は、貫通電極２６によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール２５を通じて損なわれることがない。
【００５１】
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４０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２６にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２９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２９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
【００５２】
ところで、上述した接合工程（Ｓ６０）において、ウエハ体６０を加熱すると、各キャビティＣ内にアウトガス（例えば、酸素）が放出される。キャビティＣ内にアウトガスが存在すると、キャビティＣ内の真空度が低下し、等価抵抗値（実効抵抗値：Ｒｅ）が高くなる。その結果、圧電振動子１の駆動電圧が高くなり、エネルギー効率が低下する。
【００５３】
そこで、本実施形態では、キャビティＣ内の真空度の向上を図るため、ウエハ体６０の各キャビティＣ内に収容されたゲッター材２０，２１を活性化させてキャビティＣ内の真空度を調整するゲッタリング工程を行う（Ｓ８０）。
ゲッタリング工程（Ｓ８０）では、まず第１ゲッター材２０によりキャビティＣ内のアウトガスを吸着する第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）を行う。具体的には、圧電振動子１を第１ゲッター材２０の活性化温度まで加熱し、第１ゲッター材２０を活性化させる。すると、活性化された第１ゲッター材２０が、キャビティＣ内のアウトガスを吸着して金属酸化物が生成される。これにより、キャビティＣ内の酸素が消費されるので、真空度を向上させることができる。
【００５４】
なお、ウエハ体６０のキャビティＣ内には、上述した接合工程（Ｓ６０）時に発生したアウトガスの残存ガスや、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）時の加熱によって放出されるアウトガスが僅かながら残存する虞がある。
【００５５】
そこで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後、第２ゲッター材２１によりキャビティＣ内のアウトガスを吸着する第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）を行う。具体的には、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０側からレーザ光Ｌを照射してゲッター材２１を加熱することで、第２ゲッター材２１が蒸発して活性化する。なお、この際用いるレーザとしては、後述する微調工程（Ｓ９０）と同じＹＡＧレーザ等を採用することが可能である。
このように、第２ゲッター材２１にレーザ光Ｌを照射すると、第２ゲッター材２１の表面が蒸発し、その蒸発した部分にはレーザ照射痕３０が残る。そして、レーザ照射により蒸発した第２ゲッター材２１は、キャビティＣ内を飛散してキャビティＣ内の酸素を吸着することで、金属酸化物が生成される。これにより、キャビティＣ内の酸素が消費されるので、真空度を一定レベル以上に向上させることができる。ここで、一定レベルとは、それ以上真空度を向上させても、実効抵抗値に大きな変動がない状態を意味する。これにより、適正な実効抵抗値を確保することができる。
【００５６】
なお、圧電振動片４の振動腕部１０，１１の近傍でゲッタリングを行うと、ゲッタリングに伴う生成物が振動腕部１０，１１に付着して圧電振動片４の周波数が変動する虞もあるが、ゲッタリング工程（Ｓ８０）において圧電振動片４の周波数が変動しても、後述する微調工程において圧電振動子１の周波数の微調整が可能である。
【００５７】
ゲッタリング工程（Ｓ８０）の終了後、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子１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（Ｓ９０）。具体的に説明すると、外部電極２９に電圧を印加して圧電振動片４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４０を通して外部からレーザ光を照射し、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１０，１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４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。また、上述した第２ゲッタリング工程（Ｓ８０）と微調工程（Ｓ９０）とにおいて、レーザ光の照射方向を同一方向とすることで、ウエハ体６０の向きを変更することがないので、製造効率の向上を図ることができる。
【００５８】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図１１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（Ｓ１００）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４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。
なお、切断工程（Ｓ１００）を行って個々の圧電振動子１に個片化した後に、微調工程（Ｓ９０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ９０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので、より好ましい。
【００５９】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１１０）。すなわち、圧電振動片４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。そして、最後に圧電振動子１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１の製造が終了する。
【００６０】
このように、本実施形態では、キャビティＣの内面に活性化温度の異なる２種類のゲッター材２０，２１を配置する構成とした。
この構成によれば、活性化温度の異なる複数種類のゲッター材２０，２１をキャビティＣ内に配置することで、複数の温度域でゲッター材２０，２１を活性化させてキャビティＣ内に存在するアウトガスを吸着させることができる。具体的には、接合工程（Ｓ６０）の終了後、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）を行うことで、接合工程（Ｓ６０）時にキャビティＣ内に放出されるアウトガスを第１ゲッター材２０によって吸着させることができる。
さらに、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）を行うことで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）の終了後にキャビティＣ内に残存するアウトガスを吸着することができる。これにより、キャビティＣ内の真空度を向上させることができ、圧電振動子１の等価抵抗値を低下させることができる。その結果、駆動電圧が低く、エネルギー効率の高い圧電振動子１を提供することができる。また、安定した振動特性を得ることができ、圧電振動子１の高品質化を図ることができる。
【００６１】
また、第１ゲッター材２０に非蒸発型ゲッターを採用することで、第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）においてキャビティＣ内での第１ゲッター材２０の飛散を防ぐことができる。また、非蒸発型ゲッター材は蒸発型ゲッター材に比べて比較的低い温度で活性化させることができるため、キャビティＣ内に再びアウトガスが放出されることを抑制することができる。
さらに、第１ゲッター材２０は、活性化温度が接合工程（Ｓ６０）における接合温度よりも高い材料により形成されることで、両基板用ウエハ４０，５０の接合前に第１ゲッター材２０が劣化してしまうことを防止することができる。これにより、その後の第１ゲッタリング工程（Ｓ８１）において第1ゲッター材２０に所望の吸着性能を発揮させることができ、キャビティＣ内に存在するアウトガスを効果的に吸着させることができる。
【００６２】
しかも、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）において、第２ゲッター材２１をレーザ照射により活性化させる構成とした。
この構成によれば、レーザ光Ｌによって第２ゲッター材２１のみを局所的に加熱することで、圧電振動子１全体の温度上昇を抑制することができる。これにより、圧電振動子１の温度上昇に伴うアウトガスの発生を防止し、キャビティＣ内に残存するアウトガスを効果的に吸着することができる。
【００６３】
また、重り金属膜１７及び外部電極２９と第２ゲッター材２１とが平面視で重ならないように配置されているため、第２ゲッタリング工程（Ｓ８２）において、レーザ光Ｌが重り金属膜１７及び外部電極２９に遮られることなく、第２ゲッター材２１に対して効果的に照射することができる。この場合、第２ゲッター材２１をリッド基板３の凹部３ａの内面に配置することで、ベース基板用ウエハ４０側から照射されるレーザ光Ｌが、第２ゲッター材２１の表面に照射されることになる。したがって、第２ゲッター材２１を速やかに活性化させて、製造効率の向上を図ることができる。
さらに、微調工程（Ｓ９０）において、レーザ光がゲッター材２０，２１に遮られることもないので、重り金属膜１７に対してもレーザ光を効果的に照射させることができ、製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
（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１３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１３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の圧電振動片４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。
【００６５】
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４が振動する。この振動は、圧電振動片４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。
【００６６】
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することができる。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。
【００６７】
（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１４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。
【００６８】
（携帯情報機器）
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１４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。
【００６９】
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。
【００７０】
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４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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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することができる。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。
【００７６】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１５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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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することができる。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。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の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。
ゲッター材２０，２１の配置位置は適宜設計変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ゲッター材２０，２１を共にリッド基板３に形成した構成としたが、ベース基板２側に形成しても構わない。具体的には、図１６に示すように、ベース基板２の上面において、圧電振動片４の長手方向における外側に第１ゲッター材２０を配置し、圧電振動片４の幅方向における両外側に第２ゲッター材２１を配置する構成にしてもよい。また、図１７に示すように、キャビティＣ内におけるベース基板２との対向面全域に第１ゲッター材２０を配置する構成にしてもよい。
これらの場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上述したガラスパッケージタイプの圧電振動子１に限られず、セラミックパッケージタイプの圧電振動子に本発明を適用することも可能である。また、キャビティＣ内に封入される電子部品は圧電振動片４に限られない。
また、上述した実施形態では、第１ゲッター材２０及び第２ゲッター材２１の材料として、ともに非蒸発型ゲッター材を採用する場合について説明したが、これに限らず第２ゲッター材２１に蒸発型ゲッター材を採用することも可能である。蒸発型ゲッター材とは、レーザ照射により蒸発して活性化することで、ガス吸着性能が発現する物質のことであり、例えば、アルミ（Ａｌ）や、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、サマリウム（Ｓｍ）、Ｂａ−Ａｌ−Ｎｉ合金等を採用することが可能である。
【００８３】
また、上述した実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０，１１の両面に溝部１５が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１５がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１５を形成することで、一対の励振電極１３に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１３間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）をさらに低くすることができ、圧電振動片４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１５を形成する方が好ましい。
【００８４】
また、上述した実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを接合膜２７を介して陽極接合したが、陽極接合に限定されるものではない。但し、陽極接合することで、両基板２、３を強固に接合できるので好ましい。
また、上述した実施形態では、圧電振動片４をバンプ接合したが、バンプ接合に限定されるものではない。例えば、導電性接着剤により圧電振動片４を接合しても構わない。但し、バンプ接合することで、圧電振動片４をベース基板２上から浮かすことができ、振動に必要な最低限の振動ギャップを自然と確保することができる。よって、この点において、バンプ接合することが好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１…圧電振動子（パッケージ） ４…圧電振動片（電子部品） １７…重り金属膜（質量調整膜） ２０…第１ゲッター材 ２１…第２ゲッター材 ２７…接合膜 ３０…レーザ照射痕（照射痕） Ｃ…キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージであって、
前記キャビティ内には、加熱されることで活性化して、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッター材が配置され、前記ゲッター材は、活性化するための活性化温度が異なる複数種類の前記ゲッター材を有していることを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記ゲッター材は、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、
前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを有し、
前記各ゲッター材のうち、少なくとも前記第１ゲッター材は、加熱され活性化することで、その表面において前記キャビティ内の気体を吸着可能な非蒸発型ゲッター材からなることを特徴とする請求項１記載のパッケージ。
【請求項３】
前記第２ゲッター材には、レーザ光が照射されてなる照射痕が形成されていることを特徴とする請求項２記載のパッケージ。
【請求項４】
互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
前記キャビティ内に配置されるように、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材を配置するゲッター材配置工程と、
前記複数の基板を接合する接合工程と、
前記ゲッター材を活性化させて、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッタリング工程とを有し、
前記ゲッター材配置工程では、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、
前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを配置し、
前記ゲッタリング工程では、前記第１ゲッター材を前記第１の活性化温度以上に加熱することで、前記第１ゲッター材を活性化させる第１ゲッタリング工程と、
前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することで、前記第２ゲッター材を活性化させる第２ゲッタリング工程とを有していることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記複数の基板間に形成された導電性を有する接合膜を、接合温度に加熱した状態で電圧を印加することで、前記複数の基板を陽極接合し、
前記第１ゲッター材は、前記第１の活性化温度が前記接合温度よりも高い材料で形成されていることを特徴とする請求項４記載のパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記第２ゲッタリング工程では、前記キャビティの外部から前記第２ゲッター材に向けて前記レーザ光を照射し、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することを特徴とする請求項４または請求項５記載のパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のパッケージの前記キャビティ内に圧電振動片が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】
前記圧電振動片には、前記圧電振動片の質量を調整するための質量調整膜が形成され、前記質量調整膜は、レーザ光により除去されることで、前記圧電振動片の質量が調整可能に構成され、
前記質量調整膜と前記各ゲッター材とは、前記レーザ光の照射方向において重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項７記載の圧電振動子。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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発振器。
【請求項１０】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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１１】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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電波時計。
【請求項１】
互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージであって、
前記キャビティ内には、加熱されることで活性化して、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッター材が配置され、前記ゲッター材は、活性化するための活性化温度が異なる複数種類の前記ゲッター材を有していることを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記ゲッター材は、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、
前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを有し、
前記各ゲッター材のうち、少なくとも前記第１ゲッター材は、加熱され活性化することで、その表面において前記キャビティ内の気体を吸着可能な非蒸発型ゲッター材からなることを特徴とする請求項１記載のパッケージ。
【請求項３】
前記第２ゲッター材には、レーザ光が照射されてなる照射痕が形成されていることを特徴とする請求項２記載のパッケージ。
【請求項４】
互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の間に形成されたキャビティとを備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
前記キャビティ内に配置されるように、活性化するための活性化温度が異なる複数種類のゲッター材を配置するゲッター材配置工程と、
前記複数の基板を接合する接合工程と、
前記ゲッター材を活性化させて、前記キャビティ内に存在する気体を吸着するゲッタリング工程とを有し、
前記ゲッター材配置工程では、第１の活性化温度で活性化する第１ゲッター材と、
前記第１の活性化温度よりも高い第２の活性化温度で活性化する第２ゲッター材とを配置し、
前記ゲッタリング工程では、前記第１ゲッター材を前記第１の活性化温度以上に加熱することで、前記第１ゲッター材を活性化させる第１ゲッタリング工程と、
前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することで、前記第２ゲッター材を活性化させる第２ゲッタリング工程とを有していることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記複数の基板間に形成された導電性を有する接合膜を、接合温度に加熱した状態で電圧を印加することで、前記複数の基板を陽極接合し、
前記第１ゲッター材は、前記第１の活性化温度が前記接合温度よりも高い材料で形成されていることを特徴とする請求項４記載のパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記第２ゲッタリング工程では、前記キャビティの外部から前記第２ゲッター材に向けて前記レーザ光を照射し、前記第２ゲッター材を前記第２の活性化温度以上に加熱することを特徴とする請求項４または請求項５記載のパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のパッケージの前記キャビティ内に圧電振動片が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】
前記圧電振動片には、前記圧電振動片の質量を調整するための質量調整膜が形成され、前記質量調整膜は、レーザ光により除去されることで、前記圧電振動片の質量が調整可能に構成され、
前記質量調整膜と前記各ゲッター材とは、前記レーザ光の照射方向において重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項７記載の圧電振動子。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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発振器。
【請求項１０】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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１１】
請求項７または請求項８記載の前記圧電振動子が、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電波時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−４９６６６（Ｐ２０１１−４９６６６Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４４７６（Ｐ２００９−１９４４７６）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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