圧電振動子、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
【課題】圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすること。
【解決手段】互いに重ね合わせられて接合されたベース基板２およびリッド基板３と、これらの両基板２、３の間に形成されたキャビティＣと、を有するパッケージ９と、同一のキャビティＣ内に収容された圧電振動片４およびゲッター材２７と、を備え、キャビティＣ内に、圧電振動片４とゲッター材２７との間を遮蔽する遮蔽壁２１が設けられ、遮蔽壁２１は、ベース基板２およびリッド基板３の両方に接続されている圧電振動子１を提供する。
【解決手段】互いに重ね合わせられて接合されたベース基板２およびリッド基板３と、これらの両基板２、３の間に形成されたキャビティＣと、を有するパッケージ９と、同一のキャビティＣ内に収容された圧電振動片４およびゲッター材２７と、を備え、キャビティＣ内に、圧電振動片４とゲッター材２７との間を遮蔽する遮蔽壁２１が設けられ、遮蔽壁２１は、ベース基板２およびリッド基板３の両方に接続されている圧電振動子１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等の圧電材料からなる圧電振動片を利用した圧電振動子が用いられている。圧電振動片としては、例えば一対の振動腕部を備えた音叉型の圧電振動片が採用されている。
【０００３】
この種の圧電振動子として、表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）の圧電振動子が知られている。表面実装型の圧電振動子としては、例えば、ベース基板とリッド基板とでパッケージを形成し、パッケージの内部に形成されたキャビティに圧電振動片を収容したものが提案されている。
【０００４】
ところで、一般に圧電振動子は、等価抵抗値（実効抵抗値、Ｒｅ）を低く抑えることが望まれている。等価抵抗値が低い圧電振動子は、低電力で圧電振動片を振動させることが可能であるため、エネルギー効率のよい圧電振動子になる。
等価抵抗値を抑えるための一般的な方法の一つとして、キャビティ内を真空に近づけて、等価抵抗値と比例関係にある直列共振抵抗値（Ｒ１）を低下させる方法が知られている。そして、キャビティ内を真空に近づける方法として、キャビティ内にゲッター材を収容し、外部よりレーザを照射してゲッター材を活性化させる方法（ゲッタリング）が知られている（下記特許文献１参照）。この方法によれば、活性化状態になったゲッター材によって、ゲッター材の周囲のガス（例えば酸素）を吸収することができるので、キャビティ内を真空に近づけることができる。
【０００５】
また、一般的な圧電振動子の製造方法では、前述したゲッタリングの前に圧電振動片の周波数の粗調工程が行われており、目標とする周波数（公称周波数）の近くに圧電振動片の周波数が収まるように周波数調整が行われている。そして、ゲッタリングによって直列共振抵抗値を調整した後、圧電振動片の周波数の微調工程を行って、圧電振動片の周波数を最終的に公称周波数の範囲内に追い込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、従来の圧電振動子では、まだ以下の課題が残されていた。
すなわち、ゲッター材を、レーザ照射などにより活性化したときに、蒸発したゲッター材が飛散して圧電振動片に付着する可能性が高い。そして、圧電振動片にゲッター材が付着してしまうと、圧電振動片の周波数が変化してしまうという問題がある。この周波数の変化は、ゲッター材が付着する位置に応じて異なるものであり、例えば圧電振動片が音叉型である場合、振動腕部の先端部に付着すると周波数が低くなり、振動腕部の基端部に付着すると周波数が高くなる傾向がある。
なお、ゲッタリングの前後で圧電振動片の周波数が変化してしまうと、粗調工程で公称周波数の近くまで追い込んだ周波数が微調工程前に変化してしまい、微調工程で公称周波数の範囲内に追い込むことが困難になってしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる圧電振動子およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る圧電振動子は、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続されていることを特徴とする。
また、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザ照射痕が形成されていても良い。
【００１０】
この発明によれば、キャビティ内に、圧電振動片とゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられているので、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側において、ゲッター材をレーザ照射により活性化したときに、蒸発したゲッター材が圧電振動片側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを抑制することができる。
しかも、遮蔽壁が、ベース基板およびリッド基板の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁とベース基板またはリッド基板との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを確実に抑制することができる。
【００１１】
以上より、圧電振動片にゲッター材が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
なお、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることで、ゲッタリング後の圧電振動片の周波数の微調が容易になることから、当該圧電振動子を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子の低コスト化も図ることができる。
【００１２】
また、前記キャビティの少なくとも一部は、前記リッド基板に形成された凹部で構成され、前記遮蔽壁は、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成されていても良い。
【００１３】
この場合、遮蔽壁が、凹部の底面からベース基板側に向けて、リッド基板と一体に形成されているので、当該圧電振動子を製造する際に凹部と遮蔽壁とを同時に形成することが可能になり、当該圧電振動子の製造の簡素化を図ることができる。
【００１４】
また、前記リッド基板の内面全体に金属膜が形成され、前記金属膜は、前記ベース基板との当接部に形成された部分において、前記ベース基板との接合膜として機能するとともに、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側に形成された部分において、前記ゲッター材として機能しても良い。
【００１５】
この場合、金属膜が、ベース基板との当接部に形成された部分において、ベース基板との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。したがって、接合膜とゲッター材とを各別に形成する場合に比べて、当該圧電振動子の製造の簡素化を図ることができる。
【００１６】
また、前記圧電振動片は、一対の振動腕部を有する音叉型とされ、前記遮蔽壁は、前記一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、前記振動腕部の長手方向に沿って延設されていても良い。
【００１７】
この場合、遮蔽壁が、一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、振動腕部の長手方向に沿って延設されているので、ゲッター材の形成領域を広く確保することができる。
【００１８】
また、前記振動腕部の長手方向における前記遮蔽壁の長さは、前記振動腕部の長手方向における前記ゲッター材の長さより長くなっていても良い。
【００１９】
この場合、振動腕部の長手方向における遮蔽壁の長さが、振動腕部の長手方向におけるゲッター材の長さより長くなっているので、蒸発したゲッター材が遮蔽壁を挟んで圧電振動片側に飛散するのではなく、仮に、遮蔽壁を回り込むように圧電振動片側に飛散した場合であっても、ゲッター材が遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのをより一層確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を確実に抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続された圧電振動子の製造方法であって、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザを照射して前記ゲッター材を活性化するゲッタリング工程を備えていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ゲッタリング工程時に、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側において、ゲッター材にレーザを照射してゲッター材を活性化するので、蒸発したゲッター材が圧電振動片側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを抑制することができる。
しかも、遮蔽壁が、ベース基板およびリッド基板の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁とベース基板またはリッド基板との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを確実に抑制することができる。
【００２２】
以上より、圧電振動片にゲッター材が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
なお、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることで、ゲッタリング工程後の圧電振動片の周波数の微調工程が容易になることから、圧電振動子を容易に製造することが可能になり、圧電振動子の低コスト化も図ることができる。
【００２３】
また、前記キャビティの少なくとも一部を構成する凹部を前記リッド基板に形成する凹部形成工程を備え、前記凹部形成工程の際、前記遮蔽壁を、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成しても良い。
【００２４】
この場合、凹部形成工程の際、遮蔽壁を、凹部の底面からベース基板側に向けて、リッド基板と一体に形成するので、凹部と遮蔽壁とを同時に形成することが可能になり、当該製造方法の簡素化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る発振器は、前記本発明に係る圧電振動子が、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、本発明に係る電子機器は、前記本発明に係る圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、前記本発明に係る圧電振動子が、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。
【００２６】
これらの発明によれば、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングされることで低コスト化が図られた圧電振動子を備えているので、同様に低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図であって、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横断面図である。
【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２に示すＢ−Ｂ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図５】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図６】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７】図６に示す圧電振動片の下面図である。
【図８】図６に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図９】図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示す圧電振動子の横断面図である。
【図１２】図１１に示すＤ−Ｄ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図１３】図１１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１４】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１５】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１６】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子を説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図５に示すように、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板２およびリッド基板３と、これらの両基板２、３の間に形成されたキャビティＣと、を有するパッケージ９と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片４と、を備える表面実装型の圧電振動子である。
なお、図５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。
【００３０】
（圧電振動片）
圧電振動片４は、図６から図８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。
【００３１】
上記励振電極１３は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近又は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８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。
【００３２】
また、励振電極１３は、図６及び図７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。
【００３３】
また、一対の振動腕部１０、１１の先端には、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。
【００３４】
このように構成された圧電振動片４は、図２、図３及び図５に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２側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の内面（上面）から浮いた状態で支持されると共に、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る。
【００３５】
（ベース基板）
図１から図５に示すように、上記ベース基板２は、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、板状に形成されている。
図２および図３に示すように、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。一対のスルーホール２５は、キャビティＣの対角線の両端部に形成されている。そして、これら一対のスルーホール２５には、このスルーホール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。この貫通電極２６は、スルーホール２５を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持すると共に、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。
【００３６】
なお本実施形態では、図３に示すように、ベース基板２を真っ直ぐに貫通したスルーホール２５を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、例えばベース基板２の外面（下面）に向かって漸次径が縮径又は拡径するテーパー状に形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。
【００３７】
図５に示すように、ベース基板２の内面には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、一対の引き回し電極２８がパターニングされている。
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共に、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。
【００３８】
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に導通している。
【００３９】
また、ベース基板２の外面には、図１、図３及び図５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一対の外部電極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。
【００４０】
（リッド基板）
上記リッド基板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及び図５に示すように、ベース基板２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。
図３に示すように、リッド基板３のベース基板２側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａ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に陽極接合されている。本実施形態では、リッド基板３において、凹部３ａの外周縁に全周にわたって外側から連なりベース基板２と当接する当接面（当接部）が、ベース基板２に陽極接合されている。
【００４１】
また、図２および図４に示すように、リッド基板３には、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて延びる遮蔽壁２１が、リッド基板３と一体に形成されている。本実施形態では、遮蔽壁２１は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されている。
また図４に示すように、遮蔽壁２１は、ベース基板２およびリッド基板３の両方に接続されている。図示の例では、遮蔽壁２１は、その端面がベース基板２に当接するまで、凹部３ａの底面から延びている。
【００４２】
また、図３および図４に示すように、リッド基板３の内面全体、つまり凹部３ａの内面および前記当接面には、金属膜２７が形成されている。本実施形態では、金属膜２７は、リッド基板３の内面全体と、遮蔽壁２１の表面全体と、に形成されている。そして、金属膜２７は、ベース基板２との前記当接面に形成された部分において、ベース基板２との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。
【００４３】
本実施形態では、金属膜２７は、陽極接合可能で、かつレーザ照射により活性化して周囲のガス（例えば酸素）を吸着しうる材料（例えばアルミニウム）で形成されている。
そして図４に示すように、金属膜２７は、リッド基板３の前記当接面に形成された部分においてベース基板２と陽極接合されている。なお図示の例では、金属膜２７は、遮蔽壁２１の端面に形成された部分においてもベース基板２と陽極接合されている。
【００４４】
また、金属膜２７が、前述のようにレーザ照射により活性化して周囲のガスを吸着しうる材料で形成されていることから、キャビティＣ内に形成された金属膜２７は、レーザ照射により活性化してキャビティＣ内のガスを吸着するゲッター材として機能する。
また本実施形態では、図４に示すように、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側において、金属膜２７にレーザ照射痕３０が形成されている。レーザ照射痕３０は、後述するゲッタリング工程時に、金属膜２７がレーザ照射されて除去されることで形成される。例えば、金属膜２７の一点にレーザを照射（点照射）すると、レーザ照射痕３０は椀状に形成される。またレーザを走査しながら点照射を短距離間隔で繰り返すと、レーザ照射痕３０は溝状に形成される。
【００４５】
このように構成された圧電振動子１において、圧電振動片４とゲッター材（キャビティＣ内に形成された金属膜２７）は、同一キャビティＣ内に収容されるとともに、遮蔽壁２１は、圧電振動片４とゲッター材（遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された金属膜２７）との間を遮蔽することとなる。
【００４６】
そして、前記圧電振動子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。
【００４７】
（圧電振動子の製造方法）
次に、前述した圧電振動子１を製造する方法について、図９および図１０を参照して説明する。なお、図１０に示す点線Ｍは、後述する切断工程で切断する切断線を図示している。また本実施形態では、ウエハ状の基板を利用して圧電振動子１を一度に複数製造するが、これに限られたものではなく、例えば予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、一度に一つのみ製造する等しても構わない。
【００４８】
はじめに、圧電振動片作製工程を行って図６から図８に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後、ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、このウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、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を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００４９】
また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調（粗調工程）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。これにより、目標とする周波数（公称周波数）の近くに圧電振動片４の周波数（共振周波数）を収めることができる。なお、圧電振動片４の周波数をより高精度に調整して、周波数を最終的に公称周波数の範囲内に追い込む微調工程に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００５０】
次に図１０に示すように、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、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のベース基板用ウエハ４０側に、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）。
【００５１】
ここで本実施形態では、この凹部形成工程の際、遮蔽壁２１を、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて、リッド基板３と一体に形成する。この際、リッド基板用ウエハ５０をエッチング加工することで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。また、治具を利用して、リッド基板用ウエハ５０を加熱しながら上下からプレスすることで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。更には、リッド基板用ウエハ５０上の必要箇所にガラスペーストをスクリーン印刷することで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。いずれの方法であっても構わない。
【００５２】
次いで、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面全体にわたって金属膜２７を形成する金属膜形成工程を行う（Ｓ２３）。この際、例えば蒸着やスパッタリング等により金属膜２７を形成する。
この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。
【００５３】
次に図１０に示すように、上記工程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）。
【００５４】
次いで図５に示すように、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。次いで、複数の一対のスルーホール２５を図示しない導電体で埋めて、一対の貫通電極２６を形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３３）。次に、ベース基板用ウエハ４０の内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（Ｓ３４）。
この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。
【００５５】
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の内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がバンプＢに機械的に支持されてベース基板用ウエハ４０の内面から浮いた状態となり、またマウント電極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。
【００５６】
圧電振動片４のマウントが終了した後、図１０に示すように、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が、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０との間に形成されるキャビティＣ内に収容される。さらに、遮蔽壁２１の端面（金属膜２７）とベース基板用ウエハ４０とが当接し、遮蔽壁２１が両ウエハ４０、５０に接続される。
【００５７】
重ね合わせ工程後、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、所定の温度雰囲気で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、金属膜２７とベース基板用ウエハ４０との間に所定の電圧を印加する。すると、金属膜２７とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、リッド基板用ウエハ５０の前記当接面および遮蔽壁２１の端面とベース基板用ウエハ４０とがそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、リッド基板用ウエハ５０および遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０とがそれぞれ接合され、キャビティＣ内に圧電振動片４が封止された図１０に示すウエハ体６０を得ることができる。
【００５８】
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の外面に導電性材料をパターニングして、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ようになる。
【００５９】
次に、キャビティＣ内の真空度を向上させるゲッタリング工程を行う。ここで本実施形態では、ゲッタリング工程時に、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側において、金属膜２７にレーザを照射して金属膜２７を活性化する。具体的には、ベース基板用ウエハ４０側からレーザ光を複数回照射して、金属膜２７を活性化する。すると、活性化した金属膜２７が蒸発し、キャビティＣ内のガス（例えば酸素）を吸収するので真空度が向上する。この結果、圧電振動片４の直列共振抵抗値（Ｒ１）を調整することができる。なおこの際、図４に示すように、金属膜２７においてレーザが照射された部分にレーザ照射痕３０が形成される。
【００６０】
ここで図４に示すように、キャビティＣ内に前記遮蔽壁２１が設けられているので、蒸発した金属膜２７が圧電振動片４側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、金属膜２７が圧電振動片４に付着するのを抑制することができる。しかも、遮蔽壁２１が、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０またはリッド基板用ウエハ５０との間に隙間があいている場合に比べて、金属膜２７が圧電振動片４に付着するのを確実に抑制することができる。
【００６１】
次に、図１０に示すウエハ体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片４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、例えば周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０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。
【００６２】
周波数の微調が終了した後、図１０に示すウエハ体６０を切断線Ｍに沿って切断して小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に小片化した後に、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。
【００６３】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１１０）。即ち、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。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子１によれば、ゲッタリング工程時に圧電振動片４に金属膜２７が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
またこれにより、微調工程において、圧電振動片４の周波数を公称周波数の範囲内に容易に追い込むことができることから、当該圧電振動子１を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子１の低コスト化を図ることができる。
【００６５】
また、遮蔽壁２１が、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて、リッド基板３と一体に形成されているので、当該圧電振動子１を製造する際に凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成することが可能になり、当該圧電振動子１の製造の簡素化を図ることができる。
また、金属膜２７が、ベース基板２との当接面に形成された部分において、ベース基板２との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。したがって、接合膜とゲッター材とを各別に形成する場合に比べて、当該圧電振動子１の製造の簡素化を図ることができる。
【００６６】
なお本実施形態では、ゲッタリング工程時、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置する金属膜２７にのみレーザを照射するものとしたが、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置する金属膜２７を照射し終えた後、キャビティＣ内に位置する他部分の金属膜２７をレーザ照射することも可能である。この場合、キャビティＣ内の真空度をさらに向上させることができる。なおその結果、前記レーザ照射痕３０が、金属膜２７において、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側以外にも形成されることとなる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る圧電振動子を、図１１から図１３を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１１および図１２に示すように、本実施形態の圧電振動子７０では、リッド基板３の内面全体には、前記金属膜２７ではなく、非金属材料（例えばシリコン）からなる接合膜７１が形成されている。接合膜７１は、リッド基板３の前記当接面に形成された部分、および遮蔽壁２１の端面に形成された部分においてベース基板２と陽極接合されている。
【００６８】
また図１１に示すように、キャビティＣ内には、ゲッター材７２が形成されている。ゲッター材７２は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されている。図示の例では、ゲッター材７２は、ベース基板２の内面におけるリッド基板３との当接部に隣接する領域に形成されている。
【００６９】
そして図１２に示すように、前記遮蔽壁２１は、圧電振動片４とゲッター材７２との間を遮蔽している。遮蔽壁２１は、リッド基板３の法線方向からの平面視で、ゲッター材７２と圧電振動片４との間に配設されている。
また、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さは、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっている。さらに、ゲッター材７２は、前記長手方向において遮蔽壁２１の内側に配設されている。つまり、ゲッター材７２は全長にわたって、キャビティＣ内において遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成されている。
なおゲッター材７２には、前記レーザ照射痕３０が形成されている。
【００７０】
次に、前述した圧電振動子７０を製造する方法について、図１３を参照して説明する。
本実施形態では、第１のウエハ作製工程（Ｓ２０）において、金属膜形成工程（Ｓ２３）に代えて、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面全体にわたって接合膜７１を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３Ａ）。
【００７１】
また第２のウエハ作製工程（Ｓ３０）において、ゲッター材７２を形成するゲッター材形成工程（Ｓ３５）を行う。なお、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）およびゲッター材形成工程（Ｓ３５）は、どちらの工程を先に行っても良く、さらに、引き回し電極２８およびゲッター材７２を同一材料で形成する場合には、同時に行っても良い。
【００７２】
そして、ゲッタリング工程（Ｓ８０）において、ゲッター材７２をレーザ照射してゲッター材７２を活性化する。すると、活性化したゲッター材７２が蒸発し、キャビティＣ内のガス（例えば酸素）を吸収するので真空度が向上する。この結果、圧電振動片４の直列共振抵抗値（Ｒ１）を調整することができる。なおこの際、ゲッター材７２においてレーザを照射された部分にレーザ照射痕３０が形成される。
【００７３】
ここで、キャビティＣ内に前記遮蔽壁２１が設けられているので、蒸発したゲッター材７２が圧電振動片４側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのを抑制することができる。しかも、遮蔽壁２１が、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０またはリッド基板用ウエハ５０との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのを確実に抑制することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子７０によれば、圧電振動片４にゲッター材７２が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
またこれにより、微調工程において、圧電振動片４の周波数を公称周波数の範囲内に容易に追い込むことができることから、当該圧電振動子７０を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子７０の低コスト化を図ることができる。
【００７５】
また、遮蔽壁２１が、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されているので、ゲッター材７２の形成領域を広く確保することができる。
さらに、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さが、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっているので、蒸発したゲッター材７２が遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４側に飛散するのではなく、仮に、遮蔽壁２１を回り込むように圧電振動片４側に飛散した場合であっても、ゲッター材７２が遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのをより一層確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を確実に抑制することができる。
【００７６】
なお本実施形態では、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さは、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっているものとしたが、これに限られるものではなく、短くなっていても良い。
この場合、ゲッタリング工程において、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置するゲッター材７２をレーザ照射することで、飛散したゲッター材７２を遮蔽壁２１に付着させることができる。なおこの結果、前記レーザ照射痕３０が、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側のゲッター材７２に形成されることとなる。
またこの場合、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置するゲッター材７２をレーザ照射した後、前記長手方向で遮蔽壁２１の外側に位置するゲッター材７２をさらにレーザ照射することで、キャビティＣ内の真空度をさらに向上させることも可能である。
【００７７】
また本実施形態では、接合膜７１は、非金属材料で形成されているものとしたが、金属材料で形成されていても良い。
【００７８】
（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１４を参照しながら説明する。
なお、以下に示す各実施形態では、圧電振動子として第１実施形態に係る圧電振動子１を用いる場合を示しているが、第２実施形態に係る圧電振動子７０を用いても同様の作用効果を奏することができる。
【００７９】
本実施形態の発振器１００は、図１４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、発振器用の上記集積回路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。
【００８０】
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。
【００８１】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化することができる。
【００８２】
（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１５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。
【００８３】
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１５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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。更に、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。
【００８９】
即ち、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。
【００９０】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０自体も同様に低コスト化することができる。
【００９１】
（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１６を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１６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。
【００９２】
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（圧電振動片）１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００９３】
更に、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。
【００９４】
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。
【００９５】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０自体も同様に低コスト化することができる。
【００９６】
なお、本発明の技術的範囲は前記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。
例えば、前記各実施形態では、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ため、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。
【００９７】
また、前記各実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを金属膜２７もしくは接合膜７１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ため好ましい。
また、前記各実施形態では、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の内面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、バンプ接合することが好ましい。
【００９８】
また前記各実施形態では、遮蔽壁２１は、リッド基板３と一体に形成されているものとしたが、キャビティＣ内においてベース基板２およびリッド基板３の両方に接続され、圧電振動片４とゲッター材７２（金属膜２７）との間を遮蔽すれば、これに限られるものではない。例えば、遮蔽壁は、ベース基板２と一体に形成されるとともに、その端面がリッド基板３に当接、接合されていていても良い。また、遮蔽壁は、ベース基板２およびリッド基板３の双方と異なる部材で形成され、両端面がベース基板２およびリッド基板３に各別に当接、接合されていても良い。
【００９９】
また前記各実施形態では、キャビティＣが、リッド基板３に形成された凹部３ａによって構成されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、ベース基板２にキャビティ用の凹部が形成されていても良く、ベース基板２およびリッド基板３の双方に凹部が形成されていても良い。
【０１００】
また前記各実施形態では、遮蔽壁２１は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されているものとしたが、圧電振動片４とゲッター材７２（金属膜２７）との間を遮蔽するものであれば、これに限られるものではない。例えば、遮蔽壁２１は、振動腕部１０、１１の先端縁よりも前記長手方向の外側に形成されていても良い。
【０１０１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１、７０ 圧電振動子
２ ベース基板
３ リッド基板
３ａ 凹部
４ 圧電振動片
９ パッケージ
１０、１１ 振動腕部
２１ 遮蔽壁
２７ 金属膜
３０ レーザ照射痕
４０ ベース基板用ウエハ（ベース基板）
５０ リッド基板用ウエハ（リッド基板）
７２ ゲッター材
１００ 発振器
１０１ 発振器の集積回路
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１１３ 電子機器の計時部
１３０ 電波時計
１３１ 電波時計のフィルタ部
Ｃ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等の圧電材料からなる圧電振動片を利用した圧電振動子が用いられている。圧電振動片としては、例えば一対の振動腕部を備えた音叉型の圧電振動片が採用されている。
【０００３】
この種の圧電振動子として、表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）の圧電振動子が知られている。表面実装型の圧電振動子としては、例えば、ベース基板とリッド基板とでパッケージを形成し、パッケージの内部に形成されたキャビティに圧電振動片を収容したものが提案されている。
【０００４】
ところで、一般に圧電振動子は、等価抵抗値（実効抵抗値、Ｒｅ）を低く抑えることが望まれている。等価抵抗値が低い圧電振動子は、低電力で圧電振動片を振動させることが可能であるため、エネルギー効率のよい圧電振動子になる。
等価抵抗値を抑えるための一般的な方法の一つとして、キャビティ内を真空に近づけて、等価抵抗値と比例関係にある直列共振抵抗値（Ｒ１）を低下させる方法が知られている。そして、キャビティ内を真空に近づける方法として、キャビティ内にゲッター材を収容し、外部よりレーザを照射してゲッター材を活性化させる方法（ゲッタリング）が知られている（下記特許文献１参照）。この方法によれば、活性化状態になったゲッター材によって、ゲッター材の周囲のガス（例えば酸素）を吸収することができるので、キャビティ内を真空に近づけることができる。
【０００５】
また、一般的な圧電振動子の製造方法では、前述したゲッタリングの前に圧電振動片の周波数の粗調工程が行われており、目標とする周波数（公称周波数）の近くに圧電振動片の周波数が収まるように周波数調整が行われている。そして、ゲッタリングによって直列共振抵抗値を調整した後、圧電振動片の周波数の微調工程を行って、圧電振動片の周波数を最終的に公称周波数の範囲内に追い込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、従来の圧電振動子では、まだ以下の課題が残されていた。
すなわち、ゲッター材を、レーザ照射などにより活性化したときに、蒸発したゲッター材が飛散して圧電振動片に付着する可能性が高い。そして、圧電振動片にゲッター材が付着してしまうと、圧電振動片の周波数が変化してしまうという問題がある。この周波数の変化は、ゲッター材が付着する位置に応じて異なるものであり、例えば圧電振動片が音叉型である場合、振動腕部の先端部に付着すると周波数が低くなり、振動腕部の基端部に付着すると周波数が高くなる傾向がある。
なお、ゲッタリングの前後で圧電振動片の周波数が変化してしまうと、粗調工程で公称周波数の近くまで追い込んだ周波数が微調工程前に変化してしまい、微調工程で公称周波数の範囲内に追い込むことが困難になってしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる圧電振動子およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る圧電振動子は、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続されていることを特徴とする。
また、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザ照射痕が形成されていても良い。
【００１０】
この発明によれば、キャビティ内に、圧電振動片とゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられているので、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側において、ゲッター材をレーザ照射により活性化したときに、蒸発したゲッター材が圧電振動片側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを抑制することができる。
しかも、遮蔽壁が、ベース基板およびリッド基板の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁とベース基板またはリッド基板との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを確実に抑制することができる。
【００１１】
以上より、圧電振動片にゲッター材が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
なお、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることで、ゲッタリング後の圧電振動片の周波数の微調が容易になることから、当該圧電振動子を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子の低コスト化も図ることができる。
【００１２】
また、前記キャビティの少なくとも一部は、前記リッド基板に形成された凹部で構成され、前記遮蔽壁は、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成されていても良い。
【００１３】
この場合、遮蔽壁が、凹部の底面からベース基板側に向けて、リッド基板と一体に形成されているので、当該圧電振動子を製造する際に凹部と遮蔽壁とを同時に形成することが可能になり、当該圧電振動子の製造の簡素化を図ることができる。
【００１４】
また、前記リッド基板の内面全体に金属膜が形成され、前記金属膜は、前記ベース基板との当接部に形成された部分において、前記ベース基板との接合膜として機能するとともに、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側に形成された部分において、前記ゲッター材として機能しても良い。
【００１５】
この場合、金属膜が、ベース基板との当接部に形成された部分において、ベース基板との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。したがって、接合膜とゲッター材とを各別に形成する場合に比べて、当該圧電振動子の製造の簡素化を図ることができる。
【００１６】
また、前記圧電振動片は、一対の振動腕部を有する音叉型とされ、前記遮蔽壁は、前記一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、前記振動腕部の長手方向に沿って延設されていても良い。
【００１７】
この場合、遮蔽壁が、一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、振動腕部の長手方向に沿って延設されているので、ゲッター材の形成領域を広く確保することができる。
【００１８】
また、前記振動腕部の長手方向における前記遮蔽壁の長さは、前記振動腕部の長手方向における前記ゲッター材の長さより長くなっていても良い。
【００１９】
この場合、振動腕部の長手方向における遮蔽壁の長さが、振動腕部の長手方向におけるゲッター材の長さより長くなっているので、蒸発したゲッター材が遮蔽壁を挟んで圧電振動片側に飛散するのではなく、仮に、遮蔽壁を回り込むように圧電振動片側に飛散した場合であっても、ゲッター材が遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのをより一層確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を確実に抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続された圧電振動子の製造方法であって、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザを照射して前記ゲッター材を活性化するゲッタリング工程を備えていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ゲッタリング工程時に、遮蔽壁を挟んで圧電振動片の反対側において、ゲッター材にレーザを照射してゲッター材を活性化するので、蒸発したゲッター材が圧電振動片側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁に付着することとなる。したがって、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを抑制することができる。
しかも、遮蔽壁が、ベース基板およびリッド基板の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁とベース基板またはリッド基板との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材が圧電振動片に付着するのを確実に抑制することができる。
【００２２】
以上より、圧電振動片にゲッター材が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
なお、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることで、ゲッタリング工程後の圧電振動片の周波数の微調工程が容易になることから、圧電振動子を容易に製造することが可能になり、圧電振動子の低コスト化も図ることができる。
【００２３】
また、前記キャビティの少なくとも一部を構成する凹部を前記リッド基板に形成する凹部形成工程を備え、前記凹部形成工程の際、前記遮蔽壁を、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成しても良い。
【００２４】
この場合、凹部形成工程の際、遮蔽壁を、凹部の底面からベース基板側に向けて、リッド基板と一体に形成するので、凹部と遮蔽壁とを同時に形成することが可能になり、当該製造方法の簡素化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る発振器は、前記本発明に係る圧電振動子が、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、本発明に係る電子機器は、前記本発明に係る圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、前記本発明に係る圧電振動子が、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。
【００２６】
これらの発明によれば、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングされることで低コスト化が図られた圧電振動子を備えているので、同様に低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、圧電振動片の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図であって、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横断面図である。
【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２に示すＢ−Ｂ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図５】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図６】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７】図６に示す圧電振動片の下面図である。
【図８】図６に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図９】図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示す圧電振動子の横断面図である。
【図１２】図１１に示すＤ−Ｄ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図１３】図１１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１４】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１５】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１６】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子を説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図５に示すように、互いに重ね合わせられて接合されたベース基板２およびリッド基板３と、これらの両基板２、３の間に形成されたキャビティＣと、を有するパッケージ９と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片４と、を備える表面実装型の圧電振動子である。
なお、図５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。
【００３０】
（圧電振動片）
圧電振動片４は、図６から図８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。
【００３１】
上記励振電極１３は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近又は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８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。
【００３２】
また、励振電極１３は、図６及び図７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。
【００３３】
また、一対の振動腕部１０、１１の先端には、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。
【００３４】
このように構成された圧電振動片４は、図２、図３及び図５に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２側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の内面（上面）から浮いた状態で支持されると共に、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る。
【００３５】
（ベース基板）
図１から図５に示すように、上記ベース基板２は、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、板状に形成されている。
図２および図３に示すように、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。一対のスルーホール２５は、キャビティＣの対角線の両端部に形成されている。そして、これら一対のスルーホール２５には、このスルーホール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。この貫通電極２６は、スルーホール２５を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持すると共に、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。
【００３６】
なお本実施形態では、図３に示すように、ベース基板２を真っ直ぐに貫通したスルーホール２５を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、例えばベース基板２の外面（下面）に向かって漸次径が縮径又は拡径するテーパー状に形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。
【００３７】
図５に示すように、ベース基板２の内面には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、一対の引き回し電極２８がパターニングされている。
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共に、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。
【００３８】
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に導通している。
【００３９】
また、ベース基板２の外面には、図１、図３及び図５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一対の外部電極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。
【００４０】
（リッド基板）
上記リッド基板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及び図５に示すように、ベース基板２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。
図３に示すように、リッド基板３のベース基板２側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａ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に陽極接合されている。本実施形態では、リッド基板３において、凹部３ａの外周縁に全周にわたって外側から連なりベース基板２と当接する当接面（当接部）が、ベース基板２に陽極接合されている。
【００４１】
また、図２および図４に示すように、リッド基板３には、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて延びる遮蔽壁２１が、リッド基板３と一体に形成されている。本実施形態では、遮蔽壁２１は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されている。
また図４に示すように、遮蔽壁２１は、ベース基板２およびリッド基板３の両方に接続されている。図示の例では、遮蔽壁２１は、その端面がベース基板２に当接するまで、凹部３ａの底面から延びている。
【００４２】
また、図３および図４に示すように、リッド基板３の内面全体、つまり凹部３ａの内面および前記当接面には、金属膜２７が形成されている。本実施形態では、金属膜２７は、リッド基板３の内面全体と、遮蔽壁２１の表面全体と、に形成されている。そして、金属膜２７は、ベース基板２との前記当接面に形成された部分において、ベース基板２との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。
【００４３】
本実施形態では、金属膜２７は、陽極接合可能で、かつレーザ照射により活性化して周囲のガス（例えば酸素）を吸着しうる材料（例えばアルミニウム）で形成されている。
そして図４に示すように、金属膜２７は、リッド基板３の前記当接面に形成された部分においてベース基板２と陽極接合されている。なお図示の例では、金属膜２７は、遮蔽壁２１の端面に形成された部分においてもベース基板２と陽極接合されている。
【００４４】
また、金属膜２７が、前述のようにレーザ照射により活性化して周囲のガスを吸着しうる材料で形成されていることから、キャビティＣ内に形成された金属膜２７は、レーザ照射により活性化してキャビティＣ内のガスを吸着するゲッター材として機能する。
また本実施形態では、図４に示すように、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側において、金属膜２７にレーザ照射痕３０が形成されている。レーザ照射痕３０は、後述するゲッタリング工程時に、金属膜２７がレーザ照射されて除去されることで形成される。例えば、金属膜２７の一点にレーザを照射（点照射）すると、レーザ照射痕３０は椀状に形成される。またレーザを走査しながら点照射を短距離間隔で繰り返すと、レーザ照射痕３０は溝状に形成される。
【００４５】
このように構成された圧電振動子１において、圧電振動片４とゲッター材（キャビティＣ内に形成された金属膜２７）は、同一キャビティＣ内に収容されるとともに、遮蔽壁２１は、圧電振動片４とゲッター材（遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された金属膜２７）との間を遮蔽することとなる。
【００４６】
そして、前記圧電振動子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。
【００４７】
（圧電振動子の製造方法）
次に、前述した圧電振動子１を製造する方法について、図９および図１０を参照して説明する。なお、図１０に示す点線Ｍは、後述する切断工程で切断する切断線を図示している。また本実施形態では、ウエハ状の基板を利用して圧電振動子１を一度に複数製造するが、これに限られたものではなく、例えば予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、一度に一つのみ製造する等しても構わない。
【００４８】
はじめに、圧電振動片作製工程を行って図６から図８に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後、ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、このウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、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を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００４９】
また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調（粗調工程）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。これにより、目標とする周波数（公称周波数）の近くに圧電振動片４の周波数（共振周波数）を収めることができる。なお、圧電振動片４の周波数をより高精度に調整して、周波数を最終的に公称周波数の範囲内に追い込む微調工程に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００５０】
次に図１０に示すように、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、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のベース基板用ウエハ４０側に、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）。
【００５１】
ここで本実施形態では、この凹部形成工程の際、遮蔽壁２１を、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて、リッド基板３と一体に形成する。この際、リッド基板用ウエハ５０をエッチング加工することで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。また、治具を利用して、リッド基板用ウエハ５０を加熱しながら上下からプレスすることで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。更には、リッド基板用ウエハ５０上の必要箇所にガラスペーストをスクリーン印刷することで、凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成しても構わない。いずれの方法であっても構わない。
【００５２】
次いで、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面全体にわたって金属膜２７を形成する金属膜形成工程を行う（Ｓ２３）。この際、例えば蒸着やスパッタリング等により金属膜２７を形成する。
この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。
【００５３】
次に図１０に示すように、上記工程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）。
【００５４】
次いで図５に示すように、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。次いで、複数の一対のスルーホール２５を図示しない導電体で埋めて、一対の貫通電極２６を形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３３）。次に、ベース基板用ウエハ４０の内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（Ｓ３４）。
この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。
【００５５】
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の内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がバンプＢに機械的に支持されてベース基板用ウエハ４０の内面から浮いた状態となり、またマウント電極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。
【００５６】
圧電振動片４のマウントが終了した後、図１０に示すように、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が、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０との間に形成されるキャビティＣ内に収容される。さらに、遮蔽壁２１の端面（金属膜２７）とベース基板用ウエハ４０とが当接し、遮蔽壁２１が両ウエハ４０、５０に接続される。
【００５７】
重ね合わせ工程後、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、所定の温度雰囲気で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、金属膜２７とベース基板用ウエハ４０との間に所定の電圧を印加する。すると、金属膜２７とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、リッド基板用ウエハ５０の前記当接面および遮蔽壁２１の端面とベース基板用ウエハ４０とがそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、リッド基板用ウエハ５０および遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０とがそれぞれ接合され、キャビティＣ内に圧電振動片４が封止された図１０に示すウエハ体６０を得ることができる。
【００５８】
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の外面に導電性材料をパターニングして、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ようになる。
【００５９】
次に、キャビティＣ内の真空度を向上させるゲッタリング工程を行う。ここで本実施形態では、ゲッタリング工程時に、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側において、金属膜２７にレーザを照射して金属膜２７を活性化する。具体的には、ベース基板用ウエハ４０側からレーザ光を複数回照射して、金属膜２７を活性化する。すると、活性化した金属膜２７が蒸発し、キャビティＣ内のガス（例えば酸素）を吸収するので真空度が向上する。この結果、圧電振動片４の直列共振抵抗値（Ｒ１）を調整することができる。なおこの際、図４に示すように、金属膜２７においてレーザが照射された部分にレーザ照射痕３０が形成される。
【００６０】
ここで図４に示すように、キャビティＣ内に前記遮蔽壁２１が設けられているので、蒸発した金属膜２７が圧電振動片４側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、金属膜２７が圧電振動片４に付着するのを抑制することができる。しかも、遮蔽壁２１が、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０またはリッド基板用ウエハ５０との間に隙間があいている場合に比べて、金属膜２７が圧電振動片４に付着するのを確実に抑制することができる。
【００６１】
次に、図１０に示すウエハ体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片４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、例えば周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０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。
【００６２】
周波数の微調が終了した後、図１０に示すウエハ体６０を切断線Ｍに沿って切断して小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に小片化した後に、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。
【００６３】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１１０）。即ち、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。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子１によれば、ゲッタリング工程時に圧電振動片４に金属膜２７が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
またこれにより、微調工程において、圧電振動片４の周波数を公称周波数の範囲内に容易に追い込むことができることから、当該圧電振動子１を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子１の低コスト化を図ることができる。
【００６５】
また、遮蔽壁２１が、凹部３ａの底面からベース基板２側に向けて、リッド基板３と一体に形成されているので、当該圧電振動子１を製造する際に凹部３ａと遮蔽壁２１とを同時に形成することが可能になり、当該圧電振動子１の製造の簡素化を図ることができる。
また、金属膜２７が、ベース基板２との当接面に形成された部分において、ベース基板２との接合膜として機能するとともに、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成された部分において、ゲッター材として機能する。したがって、接合膜とゲッター材とを各別に形成する場合に比べて、当該圧電振動子１の製造の簡素化を図ることができる。
【００６６】
なお本実施形態では、ゲッタリング工程時、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置する金属膜２７にのみレーザを照射するものとしたが、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置する金属膜２７を照射し終えた後、キャビティＣ内に位置する他部分の金属膜２７をレーザ照射することも可能である。この場合、キャビティＣ内の真空度をさらに向上させることができる。なおその結果、前記レーザ照射痕３０が、金属膜２７において、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側以外にも形成されることとなる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る圧電振動子を、図１１から図１３を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１１および図１２に示すように、本実施形態の圧電振動子７０では、リッド基板３の内面全体には、前記金属膜２７ではなく、非金属材料（例えばシリコン）からなる接合膜７１が形成されている。接合膜７１は、リッド基板３の前記当接面に形成された部分、および遮蔽壁２１の端面に形成された部分においてベース基板２と陽極接合されている。
【００６８】
また図１１に示すように、キャビティＣ内には、ゲッター材７２が形成されている。ゲッター材７２は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されている。図示の例では、ゲッター材７２は、ベース基板２の内面におけるリッド基板３との当接部に隣接する領域に形成されている。
【００６９】
そして図１２に示すように、前記遮蔽壁２１は、圧電振動片４とゲッター材７２との間を遮蔽している。遮蔽壁２１は、リッド基板３の法線方向からの平面視で、ゲッター材７２と圧電振動片４との間に配設されている。
また、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さは、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっている。さらに、ゲッター材７２は、前記長手方向において遮蔽壁２１の内側に配設されている。つまり、ゲッター材７２は全長にわたって、キャビティＣ内において遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に形成されている。
なおゲッター材７２には、前記レーザ照射痕３０が形成されている。
【００７０】
次に、前述した圧電振動子７０を製造する方法について、図１３を参照して説明する。
本実施形態では、第１のウエハ作製工程（Ｓ２０）において、金属膜形成工程（Ｓ２３）に代えて、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面全体にわたって接合膜７１を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３Ａ）。
【００７１】
また第２のウエハ作製工程（Ｓ３０）において、ゲッター材７２を形成するゲッター材形成工程（Ｓ３５）を行う。なお、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）およびゲッター材形成工程（Ｓ３５）は、どちらの工程を先に行っても良く、さらに、引き回し電極２８およびゲッター材７２を同一材料で形成する場合には、同時に行っても良い。
【００７２】
そして、ゲッタリング工程（Ｓ８０）において、ゲッター材７２をレーザ照射してゲッター材７２を活性化する。すると、活性化したゲッター材７２が蒸発し、キャビティＣ内のガス（例えば酸素）を吸収するので真空度が向上する。この結果、圧電振動片４の直列共振抵抗値（Ｒ１）を調整することができる。なおこの際、ゲッター材７２においてレーザを照射された部分にレーザ照射痕３０が形成される。
【００７３】
ここで、キャビティＣ内に前記遮蔽壁２１が設けられているので、蒸発したゲッター材７２が圧電振動片４側に向けて飛散したとしても、遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのを抑制することができる。しかも、遮蔽壁２１が、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０の両方に接続されているので、例えば遮蔽壁２１とベース基板用ウエハ４０またはリッド基板用ウエハ５０との間に隙間があいている場合に比べて、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのを確実に抑制することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子７０によれば、圧電振動片４にゲッター材７２が付着するのを確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を抑制した上でゲッタリングすることができる。
またこれにより、微調工程において、圧電振動片４の周波数を公称周波数の範囲内に容易に追い込むことができることから、当該圧電振動子７０を容易に製造することが可能になり、当該圧電振動子７０の低コスト化を図ることができる。
【００７５】
また、遮蔽壁２１が、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されているので、ゲッター材７２の形成領域を広く確保することができる。
さらに、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さが、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっているので、蒸発したゲッター材７２が遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４側に飛散するのではなく、仮に、遮蔽壁２１を回り込むように圧電振動片４側に飛散した場合であっても、ゲッター材７２が遮蔽壁２１に付着することとなる。したがって、ゲッター材７２が圧電振動片４に付着するのをより一層確実に抑制することが可能になり、圧電振動片４の周波数の変化を確実に抑制することができる。
【００７６】
なお本実施形態では、振動腕部１０、１１の長手方向における遮蔽壁２１の長さは、振動腕部１０、１１の長手方向におけるゲッター材７２の長さより長くなっているものとしたが、これに限られるものではなく、短くなっていても良い。
この場合、ゲッタリング工程において、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置するゲッター材７２をレーザ照射することで、飛散したゲッター材７２を遮蔽壁２１に付着させることができる。なおこの結果、前記レーザ照射痕３０が、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側のゲッター材７２に形成されることとなる。
またこの場合、遮蔽壁２１を挟んで圧電振動片４の反対側に位置するゲッター材７２をレーザ照射した後、前記長手方向で遮蔽壁２１の外側に位置するゲッター材７２をさらにレーザ照射することで、キャビティＣ内の真空度をさらに向上させることも可能である。
【００７７】
また本実施形態では、接合膜７１は、非金属材料で形成されているものとしたが、金属材料で形成されていても良い。
【００７８】
（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１４を参照しながら説明する。
なお、以下に示す各実施形態では、圧電振動子として第１実施形態に係る圧電振動子１を用いる場合を示しているが、第２実施形態に係る圧電振動子７０を用いても同様の作用効果を奏することができる。
【００７９】
本実施形態の発振器１００は、図１４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、発振器用の上記集積回路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。
【００８０】
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。
【００８１】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化することができる。
【００８２】
（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１５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。
【００８３】
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１５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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。更に、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。
【００８９】
即ち、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。
【００９０】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０自体も同様に低コスト化することができる。
【００９１】
（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１６を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１６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。
【００９２】
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（圧電振動片）１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００９３】
更に、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。
【００９４】
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。
【００９５】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、低コスト化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０自体も同様に低コスト化することができる。
【００９６】
なお、本発明の技術的範囲は前記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。
例えば、前記各実施形態では、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ため、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。
【００９７】
また、前記各実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを金属膜２７もしくは接合膜７１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ため好ましい。
また、前記各実施形態では、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の内面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、バンプ接合することが好ましい。
【００９８】
また前記各実施形態では、遮蔽壁２１は、リッド基板３と一体に形成されているものとしたが、キャビティＣ内においてベース基板２およびリッド基板３の両方に接続され、圧電振動片４とゲッター材７２（金属膜２７）との間を遮蔽すれば、これに限られるものではない。例えば、遮蔽壁は、ベース基板２と一体に形成されるとともに、その端面がリッド基板３に当接、接合されていていても良い。また、遮蔽壁は、ベース基板２およびリッド基板３の双方と異なる部材で形成され、両端面がベース基板２およびリッド基板３に各別に当接、接合されていても良い。
【００９９】
また前記各実施形態では、キャビティＣが、リッド基板３に形成された凹部３ａによって構成されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、ベース基板２にキャビティ用の凹部が形成されていても良く、ベース基板２およびリッド基板３の双方に凹部が形成されていても良い。
【０１００】
また前記各実施形態では、遮蔽壁２１は、一対の振動腕部１０、１１の並列方向の両外側に形成され、振動腕部１０、１１の長手方向に沿って延設されているものとしたが、圧電振動片４とゲッター材７２（金属膜２７）との間を遮蔽するものであれば、これに限られるものではない。例えば、遮蔽壁２１は、振動腕部１０、１１の先端縁よりも前記長手方向の外側に形成されていても良い。
【０１０１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１、７０ 圧電振動子
２ ベース基板
３ リッド基板
３ａ 凹部
４ 圧電振動片
９ パッケージ
１０、１１ 振動腕部
２１ 遮蔽壁
２７ 金属膜
３０ レーザ照射痕
４０ ベース基板用ウエハ（ベース基板）
５０ リッド基板用ウエハ（リッド基板）
７２ ゲッター材
１００ 発振器
１０１ 発振器の集積回路
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１１３ 電子機器の計時部
１３０ 電波時計
１３１ 電波時計のフィルタ部
Ｃ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、
同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、
前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、
前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
請求項１記載の圧電振動子であって、
前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザ照射痕が形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項１又は２記載の圧電振動子であって、
前記キャビティの少なくとも一部は、前記リッド基板に形成された凹部で構成され、
前記遮蔽壁は、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項に記載の圧電振動子であって、
前記リッド基板の内面全体に金属膜が形成され、
前記金属膜は、前記ベース基板との当接部に形成された部分において、前記ベース基板との接合膜として機能するとともに、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側に形成された部分において、前記ゲッター材として機能することを特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項１から３いずれか１項に記載の圧電振動子であって、
前記圧電振動片は、一対の振動腕部を有する音叉型とされ、
前記遮蔽壁は、前記一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、前記振動腕部の長手方向に沿って延設されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５記載の圧電振動子であって、
前記振動腕部の長手方向における前記遮蔽壁の長さは、前記振動腕部の長手方向における前記ゲッター材の長さより長くなっていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、
同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、
前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、
前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続された圧電振動子の製造方法であって、
前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザを照射して前記ゲッター材を活性化するゲッタリング工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記キャビティの少なくとも一部を構成する凹部を前記リッド基板に形成する凹部形成工程を備え、
前記凹部形成工程の際、前記遮蔽壁を、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項９】
請求項１から６いずれか１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１０】
請求項１から６いずれか１項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１から６いずれか１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１】
互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、
同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、
前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、
前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
請求項１記載の圧電振動子であって、
前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザ照射痕が形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項１又は２記載の圧電振動子であって、
前記キャビティの少なくとも一部は、前記リッド基板に形成された凹部で構成され、
前記遮蔽壁は、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項に記載の圧電振動子であって、
前記リッド基板の内面全体に金属膜が形成され、
前記金属膜は、前記ベース基板との当接部に形成された部分において、前記ベース基板との接合膜として機能するとともに、前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側に形成された部分において、前記ゲッター材として機能することを特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項１から３いずれか１項に記載の圧電振動子であって、
前記圧電振動片は、一対の振動腕部を有する音叉型とされ、
前記遮蔽壁は、前記一対の振動腕部の並列方向の両外側に形成され、前記振動腕部の長手方向に沿って延設されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５記載の圧電振動子であって、
前記振動腕部の長手方向における前記遮蔽壁の長さは、前記振動腕部の長手方向における前記ゲッター材の長さより長くなっていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
互いに重ね合わせられて接合されたベース基板およびリッド基板と、これらの両基板の間に形成されたキャビティと、を有するパッケージと、
同一の前記キャビティ内に収容された圧電振動片およびゲッター材と、を備える圧電振動子であって、
前記キャビティ内に、前記圧電振動片と前記ゲッター材との間を遮蔽する遮蔽壁が設けられ、
前記遮蔽壁は、前記ベース基板および前記リッド基板の両方に接続された圧電振動子の製造方法であって、
前記遮蔽壁を挟んで前記圧電振動片の反対側において、前記ゲッター材にレーザを照射して前記ゲッター材を活性化するゲッタリング工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の圧電振動子の製造方法であって、
前記キャビティの少なくとも一部を構成する凹部を前記リッド基板に形成する凹部形成工程を備え、
前記凹部形成工程の際、前記遮蔽壁を、前記凹部の底面から前記ベース基板側に向けて、前記リッド基板と一体に形成することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項９】
請求項１から６いずれか１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１０】
請求項１から６いずれか１項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１から６いずれか１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。
【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】
【公開番号】特開２０１１−４９６６５（Ｐ２０１１−４９６６５Ａ）
【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２００９−１９４４７５（Ｐ２００９−１９４４７５）
【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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