圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
【課題】圧電板の外形を正しく認識して、電極部を高精度に形成できる圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供する。
【解決手段】金属積層膜２８上にフォトレジスト材を塗布し、金属積層膜２８上にフォトレジスト膜４４を形成する第１フォトレジスト膜材形成工程と、フォトレジスト膜４４をパターニングしてレジストパターン５４を形成する第１パターニング工程と、レジストパターン５４の形成領域以外の領域の金属積層膜２８を除去して、下地電極膜を形成する第１エッチング工程と、を有し、フォトレジスト膜形成工程は、ウエハＳにおける第１面Ｓａ側に配置された第１治具７２、及び第２面Ｓｂ側に配置された第２治具７３により、ウエハＳを厚さ方向の両側から挟持して行い、第１治具７２及び第２治具７３は、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】金属積層膜２８上にフォトレジスト材を塗布し、金属積層膜２８上にフォトレジスト膜４４を形成する第１フォトレジスト膜材形成工程と、フォトレジスト膜４４をパターニングしてレジストパターン５４を形成する第１パターニング工程と、レジストパターン５４の形成領域以外の領域の金属積層膜２８を除去して、下地電極膜を形成する第１エッチング工程と、を有し、フォトレジスト膜形成工程は、ウエハＳにおける第１面Ｓａ側に配置された第１治具７２、及び第２面Ｓｂ側に配置された第２治具７３により、ウエハＳを厚さ方向の両側から挟持して行い、第１治具７２及び第２治具７３は、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に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、圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等の透明の圧電材料を利用した圧電振動片を有する圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動片としては、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに圧電板を振動させる電極部と、を備えた構成が知られている。上述した電極部は、圧電板の外表面上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜により構成されている。
【０００３】
ところで、このような圧電振動片は、ウエハを利用して一度に複数製造するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。具体的には、まずウエハを複数の圧電板が連結部を介して連結された状態に形成し、各圧電板に対して一括で電極部を形成していく。その後、ウエハと圧電板とを連結する連結部を切断することで、複数の圧電振動片が形成される。
【０００４】
ここで、図２６〜図２８に基づいて、従来の電極部の形成方法について説明する。
図２６に示すように、電極部の各電極膜を形成する際には、まず圧電板２１０が形成されたウエハ２０１上に下地金属層となる第１金属膜２０２、及び仕上金属層となる第２金属膜２０３をスパッタリング等により順次成膜する。次に、第１治具２０４及び第２治具２０５を用いてウエハ２０１を厚さ方向両側から挟み込み、ウエハ２０１（第２金属膜２０３）上にフォトレジスト材を塗布して第１フォトレジスト膜２０６を形成する。その後、フォトリソグラフィ技術により第１フォトレジスト膜２０６をパターニングして、下地金属層の形成領域に第１フォトレジスト膜２０６が残存するように第１レジストパターンを形成する。次に、第１治具２０４及び第２治具２０５からウエハ２０１を取り外し、図２７に示すように、第１レジストパターンを介して各金属膜２０２，２０３をまとめてエッチングした後、第１レジストパターンを除去する。
【０００５】
次に、ウエハ２０１上に再度フォトレジスト膜（第２フォトレジスト膜）を形成し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングする。このとき、仕上金属層の形成領域に第２フォトレジスト膜が残存するように第２レジストパターンを形成する。次に、第２レジストパターンを介して第２金属膜２０３をエッチングした後、第２レジストパターンを除去する。以上により、ウエハ２０１の各圧電板２１０上に下地金属層及び仕上金属層が積層されてなる電極部が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−７７６４７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、上述した電極部の形成方法にあっては、第１フォトレジスト膜２０６を形成する際に、第１治具２０４及び第２治具２０５によりウエハ２０１を厚さ方向両側から挟み込んでいるため、ウエハ２０１における第１治具２０４及び第２治具２０５とそれぞれ重なる領域は、フォトレジスト膜２０６が形成されない非形成領域Ｎ’となっている。この場合、非形成領域Ｎ’では、金属膜２０２，２０３が露出しているため、後のエッチング時に非形成領域Ｎ’における金属膜２０２，２０３が除去されることになる。その結果、非形成領域Ｎ’はウエハＳの両面が露出した透明部分となる。
【０００８】
この場合には、その後の第２レジストパターンの形成時において、ウエハ２０１とフォトマスクとを画像認識によりアライメントする際、透明部分（非形成領域Ｎ’）が認識されないという問題がある。具体的には、図２８に示すように、画像認識時において、非形成領域Ｎが欠けた状態で認識される結果、ウエハ２０１の外形が上手く認識されず、エラーとなって停止したり、ウエハ２０１とフォトマスクとのアライメント精度が低下したりする。その結果、電極部の位置精度が低下するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、圧電板の外形を正しく認識して、電極部を高精度に形成できる圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部と、を備え、前記電極部は、前記圧電板上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなる圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法であって、前記圧電板上に積層された導電性を有する複数層の金属膜をパターニングすることで、前記複数層の電極膜をそれぞれ形成する複数の電極膜形成工程を有し、前記電極膜形成工程は、前記複数層の金属膜上にマスク材材料を塗布し、前記金属膜上にマスク材を形成するマスク材形成工程と、前記マスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記金属膜を除去して、前記電極膜を形成する電極パターン形成工程と、を有し、前記マスク材形成工程は、前記圧電板における厚さ方向の一方側に配置された第１治具、及び他方側に配置された第２治具により、前記圧電板を厚さ方向の両側から挟持して行い、前記第１治具及び前記第２治具は、前記圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
上述したように圧電板における第１治具及び第２治具が重なる領域は、マスク材形成工程においてマスク材が形成されない非形成領域となっているため、その後の電極パターン形成工程において非形成領域に形成された金属膜も除去されることになる。
ここで、本発明の構成によれば、マスク材形成工程において、圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置で第１治具及び第２治具により圧電板を挟持することで、圧電板の両面における非形成領域も厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、圧電板の一方の面側の非形成領域は他方の面側の金属膜に覆われ、他方の面側の非形成領域は一方の面側の金属膜に覆われる。したがって、圧電板が透明な圧電材料からなる場合であっても、圧電板の外周部分において厚さ方向で透明な透明部分は存在しないことになる。
これにより、後の電極膜形成工程において、画像認識により圧電板の外形を正しく認識できるため、圧電板上にマスク材パターンを高精度に形成できる。その結果、マスク材パターンを介して形成される電極部（電極膜）を高精度に形成できるため、圧電振動片としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
【００１２】
また、前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の周方向に沿って交互に配置することを特徴としている。
この構成によれば、圧電板の両面における非形成領域を、圧電板の厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。
しかも、圧電板を厚さ方向両側から均等に押さえることができるので、圧電板の割れ等の発生を抑制できる。
【００１３】
また、前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の厚さ方向から見て前記圧電板の周方向で間隔を空けて配置することを特徴としている。
この構成によれば、圧電板の両面における非形成領域を、圧電板の厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。
しかも、第１治具及び第２治具により圧電板を挟持する際に、圧電板に作用するせん断応力を抑制できるので、圧電板の割れ等の発生を抑制できる。
【００１４】
また、本発明に係る圧電振動片は、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されているため、安定した作動を得られ、信頼性の高い圧電振動片を提供できる。
【００１５】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片がパッケージに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、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されているため、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子を提供することができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の圧電振動片の製造方法、及び圧電振動片によれば、圧電板の外形を正しく認識して、電極部（電極膜）を高精度に形成できるため、圧電振動片としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
本発明の圧電振動子によれば、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子を提供できる。
本発明の発振器、電子機器及び電波時計においては、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電振動子を示す外観斜視図である。
【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の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】圧電振動片の斜視図である。
【図８】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図９】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１０】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】ウエハ接合体の分解斜視図である。
【図１３】ウエハの断面図である。
【図１４】外形形成工程後のウエハの平面図である。
【図１５】金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、ウエハの平面図である。
【図１６】金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図１７】フォトレジスト膜形成工程を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１８】第１レジストパターン形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図１９】第１エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２０】第１エッチング工程後のウエハを示す図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２１】第２パターニング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２２】第２エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２３】本発明の実施形態における発振器の概略構成図である。
【図２４】本発明の実施形態における携帯情報機器の概略構成図である。
【図２５】本発明の実施形態における電波時計の概略構成図である。
【図２６】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２７】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２８】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、ウエハの画像認識結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。また図２は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ある。また、図３は図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが接合材３５を介して陽極接合された箱状のパッケージ５を有し、このパッケージ５の内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された表面実装型の圧電振動子である。なお、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１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１５，１６、及び重り金属膜２１の図示を省略している。
【００２３】
図５は圧電振動子を構成する圧電振動片の平面図、図６は圧電振動片の底面図である。
図５，図６に示すように、圧電振動片４は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、水晶等の透明の圧電材料から形成された音叉型の圧電板１１を備えている。
【００２４】
この圧電板１１は、平行に配置された一対の振動腕部８，９と、これら一対の振動腕部８，９の基端側を一体的に固定する基部１０と、を有している。また、圧電板１１の外表面上には、一対の振動腕部８，９を振動させる第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４と、第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１５，１６と、が設けられている。
【００２５】
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部８，９の両主面上に、振動腕部８，９の基端部から先端部に向かって一定長さＬ形成された溝部１７を備えている。
【００２６】
図７は、圧電振動片の斜視図である。
溝部１７は、図７に示すように、振動腕部８，９の基端部から略中間付近まで形成されている。なお、一対の振動腕部８，９の腕幅は共通であり、それぞれＷとする。また、基部１０において一対の振動腕部８，９の基端部と連結されている部分を股部１０ａとする。
【００２７】
図８は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図５，図６，図８に示すように、第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４は、一対の振動腕部８，９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８，９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、第１の励振電極１２が、一方の振動腕部８の溝部１７上と、他方の振動腕部９の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１３が、一方の振動腕部８の両側面上と他方の振動腕部９の溝部１７上とに主に形成されている。
【００２８】
また、図５，図６に示すように、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３は、基部１０の両主面上において連続的に形成されており、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１５，１６に電気的に接続されている。このマウント電極１５，１６は、圧電板１１の基端側に形成されている。すなわち、励振電極１４、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０は、所定の電圧が印加されたときに一対の振動腕部８，９を振動させる電極部１８として機能している。
【００２９】
図９は、図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図９に示すように、電極部１８は、クロム（Ｃｒ）等からなる下地金属層１８ａと、金（Ａｕ）等からなる仕上金属層１８ｂと、が圧電板１１の外表面上に順次積層されて構成されている。これらの金属層１８ａ，１８ｂのパターンは、互いに異なっている。
下地金属層１８ａは、仕上金属層１８ｂと圧電振動片４との密着性を向上させるためのものである。
【００３０】
また、仕上金属層１８ｂは、図７，図９に示すように、少なくとも振動腕部８，９の基端部から先端部に至る領域で、仕上金属層１８ｂの一部或いは全部が除去されている。より詳しくは、振動腕部８，９の基端部より先端部側では、基端部から一定長さＬ以上離間した位置まで（図７に示す領域ＲＡ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。さらに、振動腕部８，９の基端部より基部１０側には、基端部から基部１０に向かって振動腕部８，９の腕幅Ｗの２倍離間した位置に至るまで（図７に示す領域ＲＢ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。
【００３１】
すなわち、電極部１８は、振動腕部８，９の溝部１７が形成されている領域を含む領域ＲＡ及び領域ＲＢで、溝部１７内を含めて全面的に下地金属層１８ａにより形成されている。そして、領域ＲＡ及び領域ＲＢには、下地金属層１８ａを覆うように酸化珪素（ＳｉＯ２）等からなる絶縁膜３４が被覆されている。これにより、振動腕部８，９の励振電極１２，１３間に導電性粒子が付着した場合でも、電極間の短絡を防止することができる。
【００３２】
ここで本実施形態では、領域ＲＡ及び領域ＲＢを合わせた領域である単層領域Ｒは、励振電極１２，１３の形成領域となっており、この単層領域Ｒでは、仕上金属層１８ｂを除去した状態で下地金属層１８ａ上に絶縁膜３４を形成することで、絶縁膜３４の密着性を向上させて励振電極１２，１３の短絡が確実に防がれている。
一方、圧電板１１における単層領域Ｒよりも基端側に形成された引き出し電極１９，２０及びマウント電極１５，１６は、上述したように下地金属層１８ａ及び仕上金属層１８ｂが積層された状態となっている。以下では、これら下地金属層１８ａ及び仕上金属層１８ｂが積層されている領域を積層領域Ｐとする。
【００３３】
また、図５，図６に示すように、一対の振動腕部８，９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２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂと、に分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部８、９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、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６，３７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１５，１６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１５，１６と引き回し電極３６，３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００３５】
図１，図３，図４に示すように、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って、板状に形成されている。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。
【００３６】
リッド基板３の下面全体には、陽極接合用の接合材３５が形成されている。具体的に、接合材３５は、ベース基板２との接合面及び凹部３ａの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材３５はＳｉ膜で形成されているが、接合材３５をＡｌで形成することも可能である。なお接合材として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材を採用することも可能である。そして、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合材３５とベース基板２とが陽極接合されることで、キャビティＣが気密封止されている。
【００３７】
図１〜図４に示すように、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って、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、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０，３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。
【００３８】
より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール３０，３１のうち、一方のスルーホール３０は、マウントされた圧電振動片４の基部１０側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール３１は、振動腕部８，９の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール３０，３１は、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板２を貫通していればよい。
【００３９】
そして、これら一対のスルーホール３０，３１には、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３が形成されている。
図３に示すように、これら貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６、及び芯材部７によって形成されたものである。各貫通電極３２，３３は、スルーホール３０，３１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３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる役割を担っている。
【００４０】
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で、かつベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
【００４１】
芯材部７は、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、筒体６と同様に両端が平坦で、かつベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
なお、図３に示すように、貫通電極３２，３３が完成品として形成された場合には、芯材部７は、ベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成される。しかしながら、製造過程においては、芯材部７の長さは、製造過程の当初のベース基板２の厚さよりも０．０２ｍｍだけ短い長さに設定されたものを採用している。そして、この芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。
また、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００４２】
図１〜図４に示すように、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、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１５とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１６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、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１０の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部８，９に沿ってこれら振動腕部８，９の先端側に引き回された後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００４３】
そして、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成され、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、一方の貫通電極３２に、圧電振動片４の一方のマウント電極１５が一方の引き回し電極３６を介して導通される。また、他方の貫通電極３３に、他方のマウント電極１６が他方の引き回し電極３７を介して導通される。
【００４４】
図１，図３，図４に示すように、ベース基板２の下面には、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２、及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１２に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３、及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１３に電気的に接続されている。
【００４５】
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３８，３９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の第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４に電流を流すことができ、一対の振動腕部８，９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８，９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。
【００４６】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１の製造方法について説明する。図１０は圧電振動子の製造方法を示すフローチャート、図１１は圧電振動片作製工程を示すフローチャート、図１２はウエハ接合体の分解斜視図である。
図１０，図１２に示すように、この圧電振動子１の製造方法においては、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ４０と、複数のリッド基板３が連なるリッド基板用ウエハ５０との間に、複数の圧電振動片４を封入してウエハ接合体６０を形成し、ウエハ接合体６０を切断することにより複数の圧電振動子１を同時に製造する方法について説明する。なお、図１２に示す破線Ｍは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
【００４７】
本実施形態における圧電振動子１の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）と、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）と、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）と、組立工程（Ｓ４０以下）と、を有している。これらのうち、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）、及びベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）は、並行して実施することが可能である。
【００４８】
（圧電振動片作製工程）
図１３はウエハの断面図である。
まず、図１０，図１１に示すように、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を行って圧電振動片４（図５、図６参照）を作製する。具体的には、図１３に示すように、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Ｓとする。続いて、ウエハＳ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加工を行なって、所定の厚みとする（Ｓ１１０）。
【００４９】
次に、図１１，図１３に示すように、研磨後のウエハＳに圧電板１１の外形形状を複数形成する外形形成工程（Ｓ１２０）を行う。具体的には、ウエハＳの両面に、例えばクロム（Ｃｒ）や金（Ａｕ）等が積層されてなるエッチング保護膜４１を、例えばスパッタリング等により形成する。その後、エッチング保護膜４１上に図示しないフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、圧電板１１の外形形状に倣ってフォトレジスト膜をパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜４１を選択的に除去する。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜を除去する。
次いで、パターニングされたエッチング保護膜４１をマスクとして、ウエハＳの両面をそれぞれエッチング加工する。これにより、エッチング保護膜４１でマスクされていない領域を選択的に除去して、ウエハＳ上に複数の圧電板１１の外形形状を形作ることができる。
【００５０】
図１４は外形形成工程後のウエハの平面図である。
なお、図１４に示すように、外形形成工程（Ｓ１２０）で形成された圧電板１１は、後の切断工程（Ｓ１８０）を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。具体的に、外形形成工程（Ｓ１２０）後のウエハＳは、ウエハＳの外周部分を構成する額縁部Ｓ１と、額縁部Ｓ１の内側に位置して複数の圧電板１１が形成された圧電板形成領域Ｓ２と、で構成されている。圧電板形成領域Ｓ２において、圧電板１１は、図示しない連結部を介して額縁部Ｓ１に連結されている。すなわち、圧電板形成領域Ｓ２では、圧電板１１及び圧電板１１と額縁部Ｓ１とを連結する図示しない連結部を除いた部分が、エッチング加工により除去されている。
【００５１】
次に、各圧電板１１における一対の振動腕部８，９の両主面上に溝部１７を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ１３０）。具体的には、上述したエッチング保護膜４１からなるマスクを溝部１７の形成領域が開口するように再度パターニングする。そして、パターニングされたエッチング保護膜４１をマスクとしてエッチング加工を行う。これにより、エッチング保護膜４１でマスクされていない領域が選択的に除去されることで、一対の振動腕部８，９の両主面上に溝部１７をそれぞれ形成できる。その後、マスクとしていたエッチング保護膜４１を除去する。なお、図１４では、図面を見易くするために、溝部１７の記載を省略している。
【００５２】
（電極形成工程）
図１５，図１６は金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、図１５はウエハの平面図、図１６は図９に相当する断面図である。
次いで、複数の圧電板１１の外表面上に励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ１４０）。具体的には、図１５，図１６に示すように、圧電板１１上に下地金属層１８ａとなる第１金属膜２８ａ、及び仕上金属層１８ｂとなる第２金属膜２８ｂを、蒸着やスパッタリング等により順次成膜し、金属積層膜２８を形成する（金属積層膜形成工程：Ｓ１４１）。
【００５３】
図１７はフォトレジスト膜形成工程を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
次に、図１７に示すように、フォトレジスト膜形成装置７１（以下、形成装置７１という）を用い、金属積層膜２８が形成されたウエハＳに対して第１フォトレジスト膜（マスク材）４４を形成する（第１フォトレジスト膜形成工程（マスク材形成工程）：Ｓ１４２）。以下では、まず形成装置７１について説明する。
【００５４】
形成装置７１は、ウエハＳの第１面Ｓａ（図１７（ｂ）中下面）側に配置された第１治具７２と、第２面Ｓｂ（図１７（ｂ）中上面）側に配置された第２治具７３と、を備えている。これら第１治具７２及び第２治具７３は、ウエハＳの額縁部Ｓ１を取り囲むようにウエハＳの周方向に沿って交互に配列されている。この場合、ウエハＳの厚さ方向から見て、隣接する治具７２，７３間には、ウエハＳの周方向に沿って隙間Ｋが設けられており、各治具７２，７３は、ウエハＳの厚さ方向から見て、重なり合わないように配置されている。そして、形成装置７１は、第１治具７２及び第２治具７３の内側端部により、ウエハＳの額縁部Ｓ１を厚さ方向両側から挟持しうるように構成されている。なお、ウエハＳの周方向において隣接する治具７２，７３間の隙間Ｋは、ウエハＳの厚さ以上に設定することが好ましく、本実施形態では３ｍｍ程度に設定されている。
【００５５】
また、形成装置７１は、治具７２，７３に固定されたウエハＳに向けてフォトレジスト材を噴霧する図示しない噴霧器を備えている。この噴霧器は、図示しない駆動装置によってウエハＳの面方向に沿って移動可能に構成されている。なお、噴霧器は市販のスプレー等を用いても構わない。
【００５６】
このように構成された形成装置７１を用いて第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）を行うには、まず形成装置７１にウエハＳをセットする。具体的には、第１治具７２及び第２治具７３により、ウエハＳの額縁部Ｓ１を厚さ方向両側から挟み込む。
【００５７】
次に、ウエハＳの第２面Ｓｂ側からスプレーコート法によりフォトレジスト材を塗布する。具体的には、図示しない噴霧器を移動させながら、ウエハＳに対してフォトレジスト材を噴霧していく。これにより、ウエハＳの第２面Ｓｂ（図１７中上面）及び側面の全域に亘ってフォトレジスト材が塗布される。その後、フォトレジスト材を乾燥させることで、ウエハＳ上に第１フォトレジスト膜４４が形成される。続いて、上述した方法と同様の方法によりウエハＳの第１面Ｓａ側に第１フォトレジスト膜４４を形成する。
【００５８】
この際、ウエハＳの額縁部Ｓ１における各治具７２，７３とそれぞれ重なる領域は、第１フォトレジスト膜４４が形成されない非形成領域Ｎとなっており、この非形成領域Ｎからは第２金属膜２８ｂが露出している。本実施形態の形成装置７１で第１フォトレジスト膜４４を形成した場合には、第１フォトレジスト膜４４の非形成領域ＮがウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に配されることになる。
【００５９】
次に、ウエハＳを形成装置７１から取り出した後、フォトリソグラフィ技術により第１フォトレジスト膜４４をパターニングする（第１パターニング工程（マスク材パターン形成工程）：Ｓ１４３）。具体的には、まず、第１フォトレジスト膜４４上に図示しない第１フォトマスクをセットする。第１フォトマスクは、例えば励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６の形成領域以外の領域に開口部を有している。
【００６０】
図１８は、第１レジストパターン形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
そして、図１８に示すように、第１フォトマスクを介して第１フォトレジスト膜４４に向けて紫外線を照射した後、現像液に浸漬することで、紫外線が露光されていない領域（第１フォトマスクで覆われた領域）の第１フォトレジスト膜４４のみが選択的に除去される。これにより、ウエハＳ上に形成された金属積層膜２８上に、第１レジストパターン５４を形成できる。本実施形態では、圧電振動片４の励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６に相当する領域にフォトレジスト膜４４が残存した第１レジストパターン（マスク材パターン）５４が形成される。
【００６１】
図１９は、第１エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
次に、上述した第１レジストパターン５４をマスクとして金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ及び第２金属膜２８ｂ）に対してエッチングを行い、上述した各電極１２，１３，１５，１６，１９，２０を形成する第１エッチング工程（電極パターン形成工程：Ｓ１４４）を行う。具体的には、第１レジストパターン５４によりマスクされている金属積層膜２８を残し、第１レジストパターン５４によりマスクされていない金属積層膜２８を選択的に除去する。その後、図１９に示すように、第１レジストパターン５４を除去する。この第１エッチング工程（Ｓ１４４）後に残存した第１金属膜２８ａが、電極部１８を構成する２つの金属層のうちの下地金属層１８ａとなる。
【００６２】
図２０は第１エッチング工程後のウエハを示す図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
ところで、図２０に示すように、本実施形態では、ウエハＳにおける治具７２，７３が重なる領域は、フォトレジスト膜４４が形成されない非形成領域Ｎとなっているため、第１エッチング工程（Ｓ１４４）において非形成領域Ｎに形成された金属積層膜２８も除去されることになる。しかしながら、本実施形態の形成装置７１は、第１治具７２及び第２治具７３がウエハＳの厚さ方向において重ならない位置に配置されているため、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎも厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、第２面Ｓｂ側の非形成領域ＮからはウエハＳを通して、ウエハＳの第１面Ｓａ側に形成された第１金属膜２８ａが、第１面Ｓａ側の非形成領域ＮからはウエハＳを通して、ウエハＳの第２面Ｓｂ側に形成された第１金属膜２８ａが見えるようになっている。
【００６３】
次に、上述した第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）と同様の方法により、ウエハＳ上に第２フォトレジスト膜（不図示）を形成する（第２フォトレジスト膜形成工程（マスク材形成工程）：Ｓ１４５）。
【００６４】
次に、ウエハＳを形成装置７１から取り出した後、フォトリソグラフィ技術により第２フォトレジスト膜をパターニングする（第２パターニング工程（マスク材パターン形成工程）：Ｓ１４６）。具体的には、まず、第２フォトレジスト膜上に図示しない第２フォトマスクをセットする。第２フォトマスクは、電極部１８のうち、積層領域Ｐの形成領域以外の領域に開口部を有している。そして、画像認識によりウエハＳと第２フォトマスクとをアライメントし、第２金属膜２８ｂを残しておきたい領域、つまり圧電板１１上における積層領域Ｐが第２フォトマスクに覆われるようにセットする。この際、本実施形態では、上述したようにウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎが厚さ方向で重ならないように配置されるため、ウエハＳの第１面Ｓａ側の非形成領域Ｎは第２面Ｓｂ側から金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ）に覆われ、第２面Ｓｂ側の非形成領域Ｎは第１面Ｓａ側から金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ）に覆われている。したがって、ウエハＳの額縁部Ｓ１において、厚さ方向で透明な透明部分は存在しない。これにより、画像認識によるウエハＳと第２フォトマスクとのアライメント時において、ウエハＳの外形を正しく判断できるため、ウエハＳと第２フォトマスクとを高精度にアライメントできる。
【００６５】
図２１は、第２パターニング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
図２１に示すように、第２フォトマスクのアライメント後、上述した第１パターニング工程（Ｓ１４３）と同様の方法により、第２フォトレジスト膜をパターニングする。これにより、積層領域Ｐに相当する領域に第２フォトレジスト膜が残存した第２レジストパターン５５が形成される。
【００６６】
図２２は、第２エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
次に、上述した第２レジストパターン５５をマスクとして第２金属膜２８ｂに対してエッチングを行い（第２エッチング工程（電極パターン形成工程）：Ｓ１４７）、その後、第２レジストパターン５５を除去する。これにより、第１金属膜２８ａ（下地金属層１８ａ）上に残存した第２金属膜２８ｂが、電極部１８を構成する２つの金属層のうちの仕上金属層１８ｂとなる。
以上により、電極形成工程（Ｓ１４０）が終了する。このように、本実施形態では、ウエハＳ上に積層された金属積層膜２８に対して各金属層１８ａ，１８ｂのパターンに応じて複数回の電極膜形成工程（フォトレジスト膜形成工程〜エッチング工程）を行うことで、ウエハＳ上に互いにパターンが異なる複数層の金属層１８ａ，１８ｂを積層できる。
【００６７】
その後、仕上金属層１８ｂが除去された単層領域Ｒにおいて、下地金属層１８ａ上にＳｉＯ2等の無機絶縁材料からなる絶縁膜３４を、ＣＶＤ法等により図示しないメタルマスク等を介して形成する（絶縁膜形成工程：Ｓ１５０）。すると、単層領域Ｒの下地金属層１８ａを覆うように絶縁膜３４が形成される（図９参照）。
【００６８】
次に、一対の振動腕部８，９の先端に周波数調整用の粗調膜２１ａ、及び微調膜２１ｂからなる重り金属膜２１を形成する（重り金属膜形成工程：Ｓ１６０）。なお、本実施形態では、励振電極１２，１３や、引き出し電極１９，２０、マウント電極１５，１６からなる電極部１８と、重り金属膜２１と、をそれぞれ別工程で形成する場合について説明したが、上述した電極部１８及び重り金属膜２１を同一工程で一括して形成しても構わない。
【００６９】
続いて、ウエハＳに形成された全ての振動腕部８，９に対して、周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ１７０）。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａ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。具体的には、まず、ウエハＳに形成された全ての振動腕部８，９の周波数をまとめて測定し、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて、トリミング量を計算する。その後、トリミング量の計算結果に基づいて、重り金属膜２１の粗調膜２１ａの先端にレーザ光を照射して粗調膜２１ａを除去（トリミング）する。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、圧電振動片４のマウント後に行う。
【００７０】
粗調工程（Ｓ１７０）が終了した後、最後にウエハＳと圧電板１１とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電板１１をウエハＳから切り離して個片化する切断工程を行う（Ｓ１８０）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片４を一度に複数製造することができる。
この時点で、圧電振動片４の製造工程が終了し、図５に示す圧電振動片４を得ることができる。
【００７１】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図８、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リッド基板用ウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。
具体的には、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）。
【００７２】
次いで、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ（図６における下面）に、エッチング等により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、後述するベース基板用ウエハ４０との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ４０との接合面となるリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ側を少なくとも研磨する研磨工程（Ｓ２３）を行い、裏面５０ａを鏡面加工する。
【００７３】
次に、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ全体（ベース基板用ウエハ４０との接合面及び凹部３ａの内面）に接合材３５を形成する接合材形成工程（Ｓ２４）を行う。このように、接合材３５をリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ全体に形成することで、接合材３５のパターニングが不要になり、製造コストを低減することができる。なお、接合材３５の形成は、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法によって行うことができる。また、接合材形成工程（Ｓ２４）の前に接合面を研磨しているので、接合材３５の表面の平面度が確保され、ベース基板用ウエハ４０との安定した接合を実現することができる。
以上により、リッド基板用ウエハ作成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００７４】
（ベース基板用ウエハ作成工程）
次に、上述した工程と同時、また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ベース基板用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）。
【００７５】
次いで、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極３２，３３を配置するためのスルーホール３０，３１を複数形成するスルーホール形成工程を行う（Ｓ３２）。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の裏面４０ｂから凹部を形成した後、少なくともベース基板用ウエハ４０の表面４０ａ側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール３０，３１を形成することができる。
【００７６】
続いて、スルーホール形成工程（Ｓ３２）で形成されたスルーホール３０，３１内に貫通電極３２，３３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３０，３１内において、芯材部７がベース基板用ウエハ４０の両面４０ａ，４０ｂに対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極３２，３３を形成することができる。
【００７７】
次に、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに導電性膜からなる引き回し電極３６，３７を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。このようにして、ベース基板用ウエハ製作工程（Ｓ３０）が終了する。
【００７８】
（組立工程）
続いて、ベース基板用ウエハ作成工程（Ｓ３０）で作成されたベース基板用ウエハ４０の各引き回し電極３６，３７上に、圧電振動片作成工程（Ｓ１０）で作成された圧電振動片４を、それぞれ金等のバンプＢを介してマウントする（マウント工程：Ｓ４０）。
そして、上述した各ウエハ４０，５０の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ４０、及び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（重ね合わせ工程：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、リッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティＣ内に収納された状態となる。
【００７９】
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、図示しない保持機構によりウエハ４０，５０の外周部分をクランプした状態で、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、接合材３５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、接合材３５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とが接合されたウエハ接合体６０を得ることができる。
【００８０】
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の裏面４０ｂに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９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３８，３９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。
【００８１】
続いて、パッケージ５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目標周波数の範囲内に収める微調工程を不図示のトリミング装置を用いて行う（Ｓ８０）。具体的には、外部電極３８，３９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２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部８，９の先端側の重量が変化するため、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。
【００８２】
微調工程（Ｓ８０）が終了した後、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍに沿って切断して個片化する個片化工程を行う（Ｓ９０）。
【００８３】
続いて、個片化された圧電振動子１の内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。
電気特性検査（Ｓ１００）では、圧電振動片４の周波数、抵抗値、ドライブレベル特性（周波数、及び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、絶縁抵抗特性や圧電振動子１を落下させて行う衝撃特性等を併せてチェックする。そして、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。
【００８４】
このように、本実施形態では、第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）において、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置された第１治具７２、及び第２治具７３を用いてウエハＳを挟持して行う構成とした。
この構成によれば、上述したように第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）において、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置で第１治具７２及び第２治具７３によりウエハＳを挟持することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎも厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、ウエハＳの第１面Ｓａ側の非形成領域Ｎは第２面Ｓｂ側の金属積層膜２８に覆われ、第２面Ｓｂ側の非形成領域Ｎは第１面Ｓａ側の金属積層膜２８に覆われる。したがって、ウエハＳが透明な圧電材料からなる場合であっても、額縁部Ｓ１において厚さ方向で透明な透明部分は存在しないことになる。
これにより、後の第２パターニング工程（Ｓ１４６）において、画像認識によりウエハＳの外形を正しく認識できるため、ウエハＳ上に第２レジストパターン５５を高精度に形成できる。その結果、電極部１８を高精度に形成できるため、圧電振動片４としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
【００８５】
また、第１治具７２及び第２治具７３を、ウエハＳの周方向に沿って交互に配置することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎを、ウエハＳの厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。しかも、ウエハＳを厚さ方向両側から均等に押さえることができるので、ウエハＳの割れ等の発生を抑制できる。
【００８６】
さらに、第１治具７２及び第２治具７３を、ウエハＳの厚さ方向から見てウエハＳの周方向で隙間Ｋを空けて配置することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎを、ウエハＳの厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。しかも、第１治具７２及び第２治具７３によりウエハＳを挟持する際に、ウエハＳに作用するせん断応力を抑制できるので、ウエハＳの割れ等の発生を抑制できる。
【００８７】
そして、本実施形態の圧電振動子１によれば、安定した作動を得られ、信頼性の高い圧電振動片４がパッケージ５に気密封止されているため、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子１を提供することができる。
【００８８】
（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２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２３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。
【００８９】
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。
【００９０】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器１００を提供できる。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。
【００９１】
（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２４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。
【００９２】
（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２４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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な携帯情報機器１１０を提供できる。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。
【０１００】
（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２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２５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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な電波時計１３０を提供できる。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。
【０１０５】
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。
例えば、上述した実施形態では、第１治具７２及び第２治具をウエハＳの全周に亘って配置する構成としたが、第１治具７２及び第２治具７３が重ならないように配置されていればこれに限られない。
また、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片を例に挙げて本発明を説明したが、これに限らず、例えばＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）等に、本発明を適用しても構わない。
【０１０６】
さらに、上述した実施形態では、表面実装型の圧電振動子１を例にして説明したが、これに限らずシリンダーパッケージタイプの圧電振動子に適用することもできる。
さらに、電極部１８も、圧電板１１の外表面上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなるものであれば、上述した実施形態に示すものに限られない。例えば、３層以上の電極膜が積層されていても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…圧電振動子 ４…圧電振動片 ５…パッケージ １１…圧電板 １８…電極部 １８ａ…下地金属層（電極膜） １８ｂ…仕上金属層（電極膜） ２８…金属積層膜（金属層） ２８ａ…第１金属層（金属膜） ２８ｂ…第２金属層（金属層） ４４…第１フォトレジスト膜（マスク材） ５４…第１レジストパターン（マスク材パターン） ５５…第２レジストパターン（マスク材パターン） ７２…第１治具 ７３…第２治具 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、圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等の透明の圧電材料を利用した圧電振動片を有する圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動片としては、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに圧電板を振動させる電極部と、を備えた構成が知られている。上述した電極部は、圧電板の外表面上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜により構成されている。
【０００３】
ところで、このような圧電振動片は、ウエハを利用して一度に複数製造するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。具体的には、まずウエハを複数の圧電板が連結部を介して連結された状態に形成し、各圧電板に対して一括で電極部を形成していく。その後、ウエハと圧電板とを連結する連結部を切断することで、複数の圧電振動片が形成される。
【０００４】
ここで、図２６〜図２８に基づいて、従来の電極部の形成方法について説明する。
図２６に示すように、電極部の各電極膜を形成する際には、まず圧電板２１０が形成されたウエハ２０１上に下地金属層となる第１金属膜２０２、及び仕上金属層となる第２金属膜２０３をスパッタリング等により順次成膜する。次に、第１治具２０４及び第２治具２０５を用いてウエハ２０１を厚さ方向両側から挟み込み、ウエハ２０１（第２金属膜２０３）上にフォトレジスト材を塗布して第１フォトレジスト膜２０６を形成する。その後、フォトリソグラフィ技術により第１フォトレジスト膜２０６をパターニングして、下地金属層の形成領域に第１フォトレジスト膜２０６が残存するように第１レジストパターンを形成する。次に、第１治具２０４及び第２治具２０５からウエハ２０１を取り外し、図２７に示すように、第１レジストパターンを介して各金属膜２０２，２０３をまとめてエッチングした後、第１レジストパターンを除去する。
【０００５】
次に、ウエハ２０１上に再度フォトレジスト膜（第２フォトレジスト膜）を形成し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングする。このとき、仕上金属層の形成領域に第２フォトレジスト膜が残存するように第２レジストパターンを形成する。次に、第２レジストパターンを介して第２金属膜２０３をエッチングした後、第２レジストパターンを除去する。以上により、ウエハ２０１の各圧電板２１０上に下地金属層及び仕上金属層が積層されてなる電極部が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−７７６４７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、上述した電極部の形成方法にあっては、第１フォトレジスト膜２０６を形成する際に、第１治具２０４及び第２治具２０５によりウエハ２０１を厚さ方向両側から挟み込んでいるため、ウエハ２０１における第１治具２０４及び第２治具２０５とそれぞれ重なる領域は、フォトレジスト膜２０６が形成されない非形成領域Ｎ’となっている。この場合、非形成領域Ｎ’では、金属膜２０２，２０３が露出しているため、後のエッチング時に非形成領域Ｎ’における金属膜２０２，２０３が除去されることになる。その結果、非形成領域Ｎ’はウエハＳの両面が露出した透明部分となる。
【０００８】
この場合には、その後の第２レジストパターンの形成時において、ウエハ２０１とフォトマスクとを画像認識によりアライメントする際、透明部分（非形成領域Ｎ’）が認識されないという問題がある。具体的には、図２８に示すように、画像認識時において、非形成領域Ｎが欠けた状態で認識される結果、ウエハ２０１の外形が上手く認識されず、エラーとなって停止したり、ウエハ２０１とフォトマスクとのアライメント精度が低下したりする。その結果、電極部の位置精度が低下するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、圧電板の外形を正しく認識して、電極部を高精度に形成できる圧電振動片の製造方法、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部と、を備え、前記電極部は、前記圧電板上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなる圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法であって、前記圧電板上に積層された導電性を有する複数層の金属膜をパターニングすることで、前記複数層の電極膜をそれぞれ形成する複数の電極膜形成工程を有し、前記電極膜形成工程は、前記複数層の金属膜上にマスク材材料を塗布し、前記金属膜上にマスク材を形成するマスク材形成工程と、前記マスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記金属膜を除去して、前記電極膜を形成する電極パターン形成工程と、を有し、前記マスク材形成工程は、前記圧電板における厚さ方向の一方側に配置された第１治具、及び他方側に配置された第２治具により、前記圧電板を厚さ方向の両側から挟持して行い、前記第１治具及び前記第２治具は、前記圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
上述したように圧電板における第１治具及び第２治具が重なる領域は、マスク材形成工程においてマスク材が形成されない非形成領域となっているため、その後の電極パターン形成工程において非形成領域に形成された金属膜も除去されることになる。
ここで、本発明の構成によれば、マスク材形成工程において、圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置で第１治具及び第２治具により圧電板を挟持することで、圧電板の両面における非形成領域も厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、圧電板の一方の面側の非形成領域は他方の面側の金属膜に覆われ、他方の面側の非形成領域は一方の面側の金属膜に覆われる。したがって、圧電板が透明な圧電材料からなる場合であっても、圧電板の外周部分において厚さ方向で透明な透明部分は存在しないことになる。
これにより、後の電極膜形成工程において、画像認識により圧電板の外形を正しく認識できるため、圧電板上にマスク材パターンを高精度に形成できる。その結果、マスク材パターンを介して形成される電極部（電極膜）を高精度に形成できるため、圧電振動片としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
【００１２】
また、前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の周方向に沿って交互に配置することを特徴としている。
この構成によれば、圧電板の両面における非形成領域を、圧電板の厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。
しかも、圧電板を厚さ方向両側から均等に押さえることができるので、圧電板の割れ等の発生を抑制できる。
【００１３】
また、前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の厚さ方向から見て前記圧電板の周方向で間隔を空けて配置することを特徴としている。
この構成によれば、圧電板の両面における非形成領域を、圧電板の厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。
しかも、第１治具及び第２治具により圧電板を挟持する際に、圧電板に作用するせん断応力を抑制できるので、圧電板の割れ等の発生を抑制できる。
【００１４】
また、本発明に係る圧電振動片は、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の圧電振動片の製造方法を用いて製造されているため、安定した作動を得られ、信頼性の高い圧電振動片を提供できる。
【００１５】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片がパッケージに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、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されているため、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子を提供することができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の圧電振動片の製造方法、及び圧電振動片によれば、圧電板の外形を正しく認識して、電極部（電極膜）を高精度に形成できるため、圧電振動片としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
本発明の圧電振動子によれば、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子を提供できる。
本発明の発振器、電子機器及び電波時計においては、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電振動子を示す外観斜視図である。
【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の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】圧電振動片の斜視図である。
【図８】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図９】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１０】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】ウエハ接合体の分解斜視図である。
【図１３】ウエハの断面図である。
【図１４】外形形成工程後のウエハの平面図である。
【図１５】金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、ウエハの平面図である。
【図１６】金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図１７】フォトレジスト膜形成工程を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１８】第１レジストパターン形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図１９】第１エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２０】第１エッチング工程後のウエハを示す図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２１】第２パターニング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２２】第２エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
【図２３】本発明の実施形態における発振器の概略構成図である。
【図２４】本発明の実施形態における携帯情報機器の概略構成図である。
【図２５】本発明の実施形態における電波時計の概略構成図である。
【図２６】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２７】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２８】従来の電極部の形成方法を説明するための図であって、ウエハの画像認識結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。また図２は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ある。また、図３は図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが接合材３５を介して陽極接合された箱状のパッケージ５を有し、このパッケージ５の内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された表面実装型の圧電振動子である。なお、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１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１５，１６、及び重り金属膜２１の図示を省略している。
【００２３】
図５は圧電振動子を構成する圧電振動片の平面図、図６は圧電振動片の底面図である。
図５，図６に示すように、圧電振動片４は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、水晶等の透明の圧電材料から形成された音叉型の圧電板１１を備えている。
【００２４】
この圧電板１１は、平行に配置された一対の振動腕部８，９と、これら一対の振動腕部８，９の基端側を一体的に固定する基部１０と、を有している。また、圧電板１１の外表面上には、一対の振動腕部８，９を振動させる第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４と、第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１５，１６と、が設けられている。
【００２５】
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部８，９の両主面上に、振動腕部８，９の基端部から先端部に向かって一定長さＬ形成された溝部１７を備えている。
【００２６】
図７は、圧電振動片の斜視図である。
溝部１７は、図７に示すように、振動腕部８，９の基端部から略中間付近まで形成されている。なお、一対の振動腕部８，９の腕幅は共通であり、それぞれＷとする。また、基部１０において一対の振動腕部８，９の基端部と連結されている部分を股部１０ａとする。
【００２７】
図８は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図５，図６，図８に示すように、第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４は、一対の振動腕部８，９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８，９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、第１の励振電極１２が、一方の振動腕部８の溝部１７上と、他方の振動腕部９の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１３が、一方の振動腕部８の両側面上と他方の振動腕部９の溝部１７上とに主に形成されている。
【００２８】
また、図５，図６に示すように、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３は、基部１０の両主面上において連続的に形成されており、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１５，１６に電気的に接続されている。このマウント電極１５，１６は、圧電板１１の基端側に形成されている。すなわち、励振電極１４、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０は、所定の電圧が印加されたときに一対の振動腕部８，９を振動させる電極部１８として機能している。
【００２９】
図９は、図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図９に示すように、電極部１８は、クロム（Ｃｒ）等からなる下地金属層１８ａと、金（Ａｕ）等からなる仕上金属層１８ｂと、が圧電板１１の外表面上に順次積層されて構成されている。これらの金属層１８ａ，１８ｂのパターンは、互いに異なっている。
下地金属層１８ａは、仕上金属層１８ｂと圧電振動片４との密着性を向上させるためのものである。
【００３０】
また、仕上金属層１８ｂは、図７，図９に示すように、少なくとも振動腕部８，９の基端部から先端部に至る領域で、仕上金属層１８ｂの一部或いは全部が除去されている。より詳しくは、振動腕部８，９の基端部より先端部側では、基端部から一定長さＬ以上離間した位置まで（図７に示す領域ＲＡ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。さらに、振動腕部８，９の基端部より基部１０側には、基端部から基部１０に向かって振動腕部８，９の腕幅Ｗの２倍離間した位置に至るまで（図７に示す領域ＲＢ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。
【００３１】
すなわち、電極部１８は、振動腕部８，９の溝部１７が形成されている領域を含む領域ＲＡ及び領域ＲＢで、溝部１７内を含めて全面的に下地金属層１８ａにより形成されている。そして、領域ＲＡ及び領域ＲＢには、下地金属層１８ａを覆うように酸化珪素（ＳｉＯ２）等からなる絶縁膜３４が被覆されている。これにより、振動腕部８，９の励振電極１２，１３間に導電性粒子が付着した場合でも、電極間の短絡を防止することができる。
【００３２】
ここで本実施形態では、領域ＲＡ及び領域ＲＢを合わせた領域である単層領域Ｒは、励振電極１２，１３の形成領域となっており、この単層領域Ｒでは、仕上金属層１８ｂを除去した状態で下地金属層１８ａ上に絶縁膜３４を形成することで、絶縁膜３４の密着性を向上させて励振電極１２，１３の短絡が確実に防がれている。
一方、圧電板１１における単層領域Ｒよりも基端側に形成された引き出し電極１９，２０及びマウント電極１５，１６は、上述したように下地金属層１８ａ及び仕上金属層１８ｂが積層された状態となっている。以下では、これら下地金属層１８ａ及び仕上金属層１８ｂが積層されている領域を積層領域Ｐとする。
【００３３】
また、図５，図６に示すように、一対の振動腕部８，９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２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂと、に分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部８、９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、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６，３７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１５，１６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１５，１６と引き回し電極３６，３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００３５】
図１，図３，図４に示すように、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って、板状に形成されている。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。
【００３６】
リッド基板３の下面全体には、陽極接合用の接合材３５が形成されている。具体的に、接合材３５は、ベース基板２との接合面及び凹部３ａの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材３５はＳｉ膜で形成されているが、接合材３５をＡｌで形成することも可能である。なお接合材として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材を採用することも可能である。そして、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合材３５とベース基板２とが陽極接合されることで、キャビティＣが気密封止されている。
【００３７】
図１〜図４に示すように、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って、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、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０，３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。
【００３８】
より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール３０，３１のうち、一方のスルーホール３０は、マウントされた圧電振動片４の基部１０側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール３１は、振動腕部８，９の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール３０，３１は、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板２を貫通していればよい。
【００３９】
そして、これら一対のスルーホール３０，３１には、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３が形成されている。
図３に示すように、これら貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６、及び芯材部７によって形成されたものである。各貫通電極３２，３３は、スルーホール３０，３１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３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる役割を担っている。
【００４０】
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で、かつベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
【００４１】
芯材部７は、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、筒体６と同様に両端が平坦で、かつベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
なお、図３に示すように、貫通電極３２，３３が完成品として形成された場合には、芯材部７は、ベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成される。しかしながら、製造過程においては、芯材部７の長さは、製造過程の当初のベース基板２の厚さよりも０．０２ｍｍだけ短い長さに設定されたものを採用している。そして、この芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。
また、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００４２】
図１〜図４に示すように、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、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１５とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１６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、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１０の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部８，９に沿ってこれら振動腕部８，９の先端側に引き回された後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００４３】
そして、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成され、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、一方の貫通電極３２に、圧電振動片４の一方のマウント電極１５が一方の引き回し電極３６を介して導通される。また、他方の貫通電極３３に、他方のマウント電極１６が他方の引き回し電極３７を介して導通される。
【００４４】
図１，図３，図４に示すように、ベース基板２の下面には、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２、及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１２に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３、及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１３に電気的に接続されている。
【００４５】
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３８，３９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の第１の励振電極１２、及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４に電流を流すことができ、一対の振動腕部８，９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８，９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。
【００４６】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１の製造方法について説明する。図１０は圧電振動子の製造方法を示すフローチャート、図１１は圧電振動片作製工程を示すフローチャート、図１２はウエハ接合体の分解斜視図である。
図１０，図１２に示すように、この圧電振動子１の製造方法においては、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ４０と、複数のリッド基板３が連なるリッド基板用ウエハ５０との間に、複数の圧電振動片４を封入してウエハ接合体６０を形成し、ウエハ接合体６０を切断することにより複数の圧電振動子１を同時に製造する方法について説明する。なお、図１２に示す破線Ｍは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
【００４７】
本実施形態における圧電振動子１の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）と、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）と、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）と、組立工程（Ｓ４０以下）と、を有している。これらのうち、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）、及びベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）は、並行して実施することが可能である。
【００４８】
（圧電振動片作製工程）
図１３はウエハの断面図である。
まず、図１０，図１１に示すように、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を行って圧電振動片４（図５、図６参照）を作製する。具体的には、図１３に示すように、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Ｓとする。続いて、ウエハＳ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加工を行なって、所定の厚みとする（Ｓ１１０）。
【００４９】
次に、図１１，図１３に示すように、研磨後のウエハＳに圧電板１１の外形形状を複数形成する外形形成工程（Ｓ１２０）を行う。具体的には、ウエハＳの両面に、例えばクロム（Ｃｒ）や金（Ａｕ）等が積層されてなるエッチング保護膜４１を、例えばスパッタリング等により形成する。その後、エッチング保護膜４１上に図示しないフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、圧電板１１の外形形状に倣ってフォトレジスト膜をパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜４１を選択的に除去する。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜を除去する。
次いで、パターニングされたエッチング保護膜４１をマスクとして、ウエハＳの両面をそれぞれエッチング加工する。これにより、エッチング保護膜４１でマスクされていない領域を選択的に除去して、ウエハＳ上に複数の圧電板１１の外形形状を形作ることができる。
【００５０】
図１４は外形形成工程後のウエハの平面図である。
なお、図１４に示すように、外形形成工程（Ｓ１２０）で形成された圧電板１１は、後の切断工程（Ｓ１８０）を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。具体的に、外形形成工程（Ｓ１２０）後のウエハＳは、ウエハＳの外周部分を構成する額縁部Ｓ１と、額縁部Ｓ１の内側に位置して複数の圧電板１１が形成された圧電板形成領域Ｓ２と、で構成されている。圧電板形成領域Ｓ２において、圧電板１１は、図示しない連結部を介して額縁部Ｓ１に連結されている。すなわち、圧電板形成領域Ｓ２では、圧電板１１及び圧電板１１と額縁部Ｓ１とを連結する図示しない連結部を除いた部分が、エッチング加工により除去されている。
【００５１】
次に、各圧電板１１における一対の振動腕部８，９の両主面上に溝部１７を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ１３０）。具体的には、上述したエッチング保護膜４１からなるマスクを溝部１７の形成領域が開口するように再度パターニングする。そして、パターニングされたエッチング保護膜４１をマスクとしてエッチング加工を行う。これにより、エッチング保護膜４１でマスクされていない領域が選択的に除去されることで、一対の振動腕部８，９の両主面上に溝部１７をそれぞれ形成できる。その後、マスクとしていたエッチング保護膜４１を除去する。なお、図１４では、図面を見易くするために、溝部１７の記載を省略している。
【００５２】
（電極形成工程）
図１５，図１６は金属積層膜の形成工程を説明するための図であって、図１５はウエハの平面図、図１６は図９に相当する断面図である。
次いで、複数の圧電板１１の外表面上に励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ１４０）。具体的には、図１５，図１６に示すように、圧電板１１上に下地金属層１８ａとなる第１金属膜２８ａ、及び仕上金属層１８ｂとなる第２金属膜２８ｂを、蒸着やスパッタリング等により順次成膜し、金属積層膜２８を形成する（金属積層膜形成工程：Ｓ１４１）。
【００５３】
図１７はフォトレジスト膜形成工程を説明するための図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
次に、図１７に示すように、フォトレジスト膜形成装置７１（以下、形成装置７１という）を用い、金属積層膜２８が形成されたウエハＳに対して第１フォトレジスト膜（マスク材）４４を形成する（第１フォトレジスト膜形成工程（マスク材形成工程）：Ｓ１４２）。以下では、まず形成装置７１について説明する。
【００５４】
形成装置７１は、ウエハＳの第１面Ｓａ（図１７（ｂ）中下面）側に配置された第１治具７２と、第２面Ｓｂ（図１７（ｂ）中上面）側に配置された第２治具７３と、を備えている。これら第１治具７２及び第２治具７３は、ウエハＳの額縁部Ｓ１を取り囲むようにウエハＳの周方向に沿って交互に配列されている。この場合、ウエハＳの厚さ方向から見て、隣接する治具７２，７３間には、ウエハＳの周方向に沿って隙間Ｋが設けられており、各治具７２，７３は、ウエハＳの厚さ方向から見て、重なり合わないように配置されている。そして、形成装置７１は、第１治具７２及び第２治具７３の内側端部により、ウエハＳの額縁部Ｓ１を厚さ方向両側から挟持しうるように構成されている。なお、ウエハＳの周方向において隣接する治具７２，７３間の隙間Ｋは、ウエハＳの厚さ以上に設定することが好ましく、本実施形態では３ｍｍ程度に設定されている。
【００５５】
また、形成装置７１は、治具７２，７３に固定されたウエハＳに向けてフォトレジスト材を噴霧する図示しない噴霧器を備えている。この噴霧器は、図示しない駆動装置によってウエハＳの面方向に沿って移動可能に構成されている。なお、噴霧器は市販のスプレー等を用いても構わない。
【００５６】
このように構成された形成装置７１を用いて第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）を行うには、まず形成装置７１にウエハＳをセットする。具体的には、第１治具７２及び第２治具７３により、ウエハＳの額縁部Ｓ１を厚さ方向両側から挟み込む。
【００５７】
次に、ウエハＳの第２面Ｓｂ側からスプレーコート法によりフォトレジスト材を塗布する。具体的には、図示しない噴霧器を移動させながら、ウエハＳに対してフォトレジスト材を噴霧していく。これにより、ウエハＳの第２面Ｓｂ（図１７中上面）及び側面の全域に亘ってフォトレジスト材が塗布される。その後、フォトレジスト材を乾燥させることで、ウエハＳ上に第１フォトレジスト膜４４が形成される。続いて、上述した方法と同様の方法によりウエハＳの第１面Ｓａ側に第１フォトレジスト膜４４を形成する。
【００５８】
この際、ウエハＳの額縁部Ｓ１における各治具７２，７３とそれぞれ重なる領域は、第１フォトレジスト膜４４が形成されない非形成領域Ｎとなっており、この非形成領域Ｎからは第２金属膜２８ｂが露出している。本実施形態の形成装置７１で第１フォトレジスト膜４４を形成した場合には、第１フォトレジスト膜４４の非形成領域ＮがウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に配されることになる。
【００５９】
次に、ウエハＳを形成装置７１から取り出した後、フォトリソグラフィ技術により第１フォトレジスト膜４４をパターニングする（第１パターニング工程（マスク材パターン形成工程）：Ｓ１４３）。具体的には、まず、第１フォトレジスト膜４４上に図示しない第１フォトマスクをセットする。第１フォトマスクは、例えば励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６の形成領域以外の領域に開口部を有している。
【００６０】
図１８は、第１レジストパターン形成工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
そして、図１８に示すように、第１フォトマスクを介して第１フォトレジスト膜４４に向けて紫外線を照射した後、現像液に浸漬することで、紫外線が露光されていない領域（第１フォトマスクで覆われた領域）の第１フォトレジスト膜４４のみが選択的に除去される。これにより、ウエハＳ上に形成された金属積層膜２８上に、第１レジストパターン５４を形成できる。本実施形態では、圧電振動片４の励振電極１２，１３、引き出し電極１９，２０、及びマウント電極１５，１６に相当する領域にフォトレジスト膜４４が残存した第１レジストパターン（マスク材パターン）５４が形成される。
【００６１】
図１９は、第１エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
次に、上述した第１レジストパターン５４をマスクとして金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ及び第２金属膜２８ｂ）に対してエッチングを行い、上述した各電極１２，１３，１５，１６，１９，２０を形成する第１エッチング工程（電極パターン形成工程：Ｓ１４４）を行う。具体的には、第１レジストパターン５４によりマスクされている金属積層膜２８を残し、第１レジストパターン５４によりマスクされていない金属積層膜２８を選択的に除去する。その後、図１９に示すように、第１レジストパターン５４を除去する。この第１エッチング工程（Ｓ１４４）後に残存した第１金属膜２８ａが、電極部１８を構成する２つの金属層のうちの下地金属層１８ａとなる。
【００６２】
図２０は第１エッチング工程後のウエハを示す図であって、（ａ）はウエハの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
ところで、図２０に示すように、本実施形態では、ウエハＳにおける治具７２，７３が重なる領域は、フォトレジスト膜４４が形成されない非形成領域Ｎとなっているため、第１エッチング工程（Ｓ１４４）において非形成領域Ｎに形成された金属積層膜２８も除去されることになる。しかしながら、本実施形態の形成装置７１は、第１治具７２及び第２治具７３がウエハＳの厚さ方向において重ならない位置に配置されているため、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎも厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、第２面Ｓｂ側の非形成領域ＮからはウエハＳを通して、ウエハＳの第１面Ｓａ側に形成された第１金属膜２８ａが、第１面Ｓａ側の非形成領域ＮからはウエハＳを通して、ウエハＳの第２面Ｓｂ側に形成された第１金属膜２８ａが見えるようになっている。
【００６３】
次に、上述した第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）と同様の方法により、ウエハＳ上に第２フォトレジスト膜（不図示）を形成する（第２フォトレジスト膜形成工程（マスク材形成工程）：Ｓ１４５）。
【００６４】
次に、ウエハＳを形成装置７１から取り出した後、フォトリソグラフィ技術により第２フォトレジスト膜をパターニングする（第２パターニング工程（マスク材パターン形成工程）：Ｓ１４６）。具体的には、まず、第２フォトレジスト膜上に図示しない第２フォトマスクをセットする。第２フォトマスクは、電極部１８のうち、積層領域Ｐの形成領域以外の領域に開口部を有している。そして、画像認識によりウエハＳと第２フォトマスクとをアライメントし、第２金属膜２８ｂを残しておきたい領域、つまり圧電板１１上における積層領域Ｐが第２フォトマスクに覆われるようにセットする。この際、本実施形態では、上述したようにウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎが厚さ方向で重ならないように配置されるため、ウエハＳの第１面Ｓａ側の非形成領域Ｎは第２面Ｓｂ側から金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ）に覆われ、第２面Ｓｂ側の非形成領域Ｎは第１面Ｓａ側から金属積層膜２８（第１金属膜２８ａ）に覆われている。したがって、ウエハＳの額縁部Ｓ１において、厚さ方向で透明な透明部分は存在しない。これにより、画像認識によるウエハＳと第２フォトマスクとのアライメント時において、ウエハＳの外形を正しく判断できるため、ウエハＳと第２フォトマスクとを高精度にアライメントできる。
【００６５】
図２１は、第２パターニング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
図２１に示すように、第２フォトマスクのアライメント後、上述した第１パターニング工程（Ｓ１４３）と同様の方法により、第２フォトレジスト膜をパターニングする。これにより、積層領域Ｐに相当する領域に第２フォトレジスト膜が残存した第２レジストパターン５５が形成される。
【００６６】
図２２は、第２エッチング工程を説明するための図であって、図９に相当する断面図である。
次に、上述した第２レジストパターン５５をマスクとして第２金属膜２８ｂに対してエッチングを行い（第２エッチング工程（電極パターン形成工程）：Ｓ１４７）、その後、第２レジストパターン５５を除去する。これにより、第１金属膜２８ａ（下地金属層１８ａ）上に残存した第２金属膜２８ｂが、電極部１８を構成する２つの金属層のうちの仕上金属層１８ｂとなる。
以上により、電極形成工程（Ｓ１４０）が終了する。このように、本実施形態では、ウエハＳ上に積層された金属積層膜２８に対して各金属層１８ａ，１８ｂのパターンに応じて複数回の電極膜形成工程（フォトレジスト膜形成工程〜エッチング工程）を行うことで、ウエハＳ上に互いにパターンが異なる複数層の金属層１８ａ，１８ｂを積層できる。
【００６７】
その後、仕上金属層１８ｂが除去された単層領域Ｒにおいて、下地金属層１８ａ上にＳｉＯ2等の無機絶縁材料からなる絶縁膜３４を、ＣＶＤ法等により図示しないメタルマスク等を介して形成する（絶縁膜形成工程：Ｓ１５０）。すると、単層領域Ｒの下地金属層１８ａを覆うように絶縁膜３４が形成される（図９参照）。
【００６８】
次に、一対の振動腕部８，９の先端に周波数調整用の粗調膜２１ａ、及び微調膜２１ｂからなる重り金属膜２１を形成する（重り金属膜形成工程：Ｓ１６０）。なお、本実施形態では、励振電極１２，１３や、引き出し電極１９，２０、マウント電極１５，１６からなる電極部１８と、重り金属膜２１と、をそれぞれ別工程で形成する場合について説明したが、上述した電極部１８及び重り金属膜２１を同一工程で一括して形成しても構わない。
【００６９】
続いて、ウエハＳに形成された全ての振動腕部８，９に対して、周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ１７０）。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａ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。具体的には、まず、ウエハＳに形成された全ての振動腕部８，９の周波数をまとめて測定し、測定された周波数と予め定められた目標周波数との差に応じて、トリミング量を計算する。その後、トリミング量の計算結果に基づいて、重り金属膜２１の粗調膜２１ａの先端にレーザ光を照射して粗調膜２１ａを除去（トリミング）する。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、圧電振動片４のマウント後に行う。
【００７０】
粗調工程（Ｓ１７０）が終了した後、最後にウエハＳと圧電板１１とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電板１１をウエハＳから切り離して個片化する切断工程を行う（Ｓ１８０）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片４を一度に複数製造することができる。
この時点で、圧電振動片４の製造工程が終了し、図５に示す圧電振動片４を得ることができる。
【００７１】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図８、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リッド基板用ウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。
具体的には、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）。
【００７２】
次いで、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ（図６における下面）に、エッチング等により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、後述するベース基板用ウエハ４０との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ４０との接合面となるリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ側を少なくとも研磨する研磨工程（Ｓ２３）を行い、裏面５０ａを鏡面加工する。
【００７３】
次に、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ全体（ベース基板用ウエハ４０との接合面及び凹部３ａの内面）に接合材３５を形成する接合材形成工程（Ｓ２４）を行う。このように、接合材３５をリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａ全体に形成することで、接合材３５のパターニングが不要になり、製造コストを低減することができる。なお、接合材３５の形成は、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法によって行うことができる。また、接合材形成工程（Ｓ２４）の前に接合面を研磨しているので、接合材３５の表面の平面度が確保され、ベース基板用ウエハ４０との安定した接合を実現することができる。
以上により、リッド基板用ウエハ作成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００７４】
（ベース基板用ウエハ作成工程）
次に、上述した工程と同時、また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ベース基板用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）。
【００７５】
次いで、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極３２，３３を配置するためのスルーホール３０，３１を複数形成するスルーホール形成工程を行う（Ｓ３２）。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の裏面４０ｂから凹部を形成した後、少なくともベース基板用ウエハ４０の表面４０ａ側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール３０，３１を形成することができる。
【００７６】
続いて、スルーホール形成工程（Ｓ３２）で形成されたスルーホール３０，３１内に貫通電極３２，３３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３０，３１内において、芯材部７がベース基板用ウエハ４０の両面４０ａ，４０ｂに対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極３２，３３を形成することができる。
【００７７】
次に、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに導電性膜からなる引き回し電極３６，３７を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。このようにして、ベース基板用ウエハ製作工程（Ｓ３０）が終了する。
【００７８】
（組立工程）
続いて、ベース基板用ウエハ作成工程（Ｓ３０）で作成されたベース基板用ウエハ４０の各引き回し電極３６，３７上に、圧電振動片作成工程（Ｓ１０）で作成された圧電振動片４を、それぞれ金等のバンプＢを介してマウントする（マウント工程：Ｓ４０）。
そして、上述した各ウエハ４０，５０の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ４０、及び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（重ね合わせ工程：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、リッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティＣ内に収納された状態となる。
【００７９】
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、図示しない保持機構によりウエハ４０，５０の外周部分をクランプした状態で、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、接合材３５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、接合材３５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とが接合されたウエハ接合体６０を得ることができる。
【００８０】
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の裏面４０ｂに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９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３８，３９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。
【００８１】
続いて、パッケージ５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目標周波数の範囲内に収める微調工程を不図示のトリミング装置を用いて行う（Ｓ８０）。具体的には、外部電極３８，３９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２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部８，９の先端側の重量が変化するため、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。
【００８２】
微調工程（Ｓ８０）が終了した後、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍに沿って切断して個片化する個片化工程を行う（Ｓ９０）。
【００８３】
続いて、個片化された圧電振動子１の内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。
電気特性検査（Ｓ１００）では、圧電振動片４の周波数、抵抗値、ドライブレベル特性（周波数、及び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、絶縁抵抗特性や圧電振動子１を落下させて行う衝撃特性等を併せてチェックする。そして、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。
【００８４】
このように、本実施形態では、第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）において、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置された第１治具７２、及び第２治具７３を用いてウエハＳを挟持して行う構成とした。
この構成によれば、上述したように第１フォトレジスト膜形成工程（Ｓ１４２）において、ウエハＳの厚さ方向から見て重なり合わない位置で第１治具７２及び第２治具７３によりウエハＳを挟持することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎも厚さ方向で重ならないように配置されることになる。この場合、ウエハＳの第１面Ｓａ側の非形成領域Ｎは第２面Ｓｂ側の金属積層膜２８に覆われ、第２面Ｓｂ側の非形成領域Ｎは第１面Ｓａ側の金属積層膜２８に覆われる。したがって、ウエハＳが透明な圧電材料からなる場合であっても、額縁部Ｓ１において厚さ方向で透明な透明部分は存在しないことになる。
これにより、後の第２パターニング工程（Ｓ１４６）において、画像認識によりウエハＳの外形を正しく認識できるため、ウエハＳ上に第２レジストパターン５５を高精度に形成できる。その結果、電極部１８を高精度に形成できるため、圧電振動片４としての安定した作動の信頼性を確保することができる。
【００８５】
また、第１治具７２及び第２治具７３を、ウエハＳの周方向に沿って交互に配置することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎを、ウエハＳの厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。しかも、ウエハＳを厚さ方向両側から均等に押さえることができるので、ウエハＳの割れ等の発生を抑制できる。
【００８６】
さらに、第１治具７２及び第２治具７３を、ウエハＳの厚さ方向から見てウエハＳの周方向で隙間Ｋを空けて配置することで、ウエハＳの両面Ｓａ，Ｓｂにおける非形成領域Ｎを、ウエハＳの厚さ方向で確実に重ならないように配置することができる。しかも、第１治具７２及び第２治具７３によりウエハＳを挟持する際に、ウエハＳに作用するせん断応力を抑制できるので、ウエハＳの割れ等の発生を抑制できる。
【００８７】
そして、本実施形態の圧電振動子１によれば、安定した作動を得られ、信頼性の高い圧電振動片４がパッケージ５に気密封止されているため、特性及び信頼性に優れた高品質な圧電振動子１を提供することができる。
【００８８】
（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２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２３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。
【００８９】
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。
【００９０】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器１００を提供できる。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。
【００９１】
（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２４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。
【００９２】
（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２４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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な携帯情報機器１１０を提供できる。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。
【０１００】
（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２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２５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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な電波時計１３０を提供できる。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。
【０１０５】
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。
例えば、上述した実施形態では、第１治具７２及び第２治具をウエハＳの全周に亘って配置する構成としたが、第１治具７２及び第２治具７３が重ならないように配置されていればこれに限られない。
また、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片を例に挙げて本発明を説明したが、これに限らず、例えばＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）等に、本発明を適用しても構わない。
【０１０６】
さらに、上述した実施形態では、表面実装型の圧電振動子１を例にして説明したが、これに限らずシリンダーパッケージタイプの圧電振動子に適用することもできる。
さらに、電極部１８も、圧電板１１の外表面上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなるものであれば、上述した実施形態に示すものに限られない。例えば、３層以上の電極膜が積層されていても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…圧電振動子 ４…圧電振動片 ５…パッケージ １１…圧電板 １８…電極部 １８ａ…下地金属層（電極膜） １８ｂ…仕上金属層（電極膜） ２８…金属積層膜（金属層） ２８ａ…第１金属層（金属膜） ２８ｂ…第２金属層（金属層） ４４…第１フォトレジスト膜（マスク材） ５４…第１レジストパターン（マスク材パターン） ５５…第２レジストパターン（マスク材パターン） ７２…第１治具 ７３…第２治具 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】
圧電材料からなる圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部と、を備え、
前記電極部は、前記圧電板上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなる圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法であって、
前記圧電板上に積層された導電性を有する複数層の金属膜をパターニングすることで、前記複数層の電極膜をそれぞれ形成する複数の電極膜形成工程を有し、
前記電極膜形成工程は、
前記複数層の金属膜上にマスク材材料を塗布し、前記金属膜上にマスク材を形成するマスク材形成工程と、
前記マスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、
前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記金属膜を除去して、前記電極膜を形成する電極パターン形成工程と、を有し、
前記マスク材形成工程は、
前記圧電板における厚さ方向の一方側に配置された第１治具、及び他方側に配置された第２治具により、前記圧電板を厚さ方向の両側から挟持して行い、
前記第１治具及び前記第２治具は、前記圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置されていることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の周方向に沿って交互に配置することを特徴とする請求項１記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の厚さ方向から見て前記圧電板の周方向で間隔を空けて配置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項４記載の圧電振動片がパッケージに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６】
請求項５に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項７】
請求項５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８】
請求項５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】
圧電材料からなる圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部と、を備え、
前記電極部は、前記圧電板上に積層されるとともに互いにパターンが異なる複数層の電極膜からなる圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法であって、
前記圧電板上に積層された導電性を有する複数層の金属膜をパターニングすることで、前記複数層の電極膜をそれぞれ形成する複数の電極膜形成工程を有し、
前記電極膜形成工程は、
前記複数層の金属膜上にマスク材材料を塗布し、前記金属膜上にマスク材を形成するマスク材形成工程と、
前記マスク材をパターニングしてマスク材パターンを形成するマスク材パターン形成工程と、
前記マスク材パターンの形成領域以外の領域の前記金属膜を除去して、前記電極膜を形成する電極パターン形成工程と、を有し、
前記マスク材形成工程は、
前記圧電板における厚さ方向の一方側に配置された第１治具、及び他方側に配置された第２治具により、前記圧電板を厚さ方向の両側から挟持して行い、
前記第１治具及び前記第２治具は、前記圧電板の厚さ方向から見て重なり合わない位置に配置されていることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の周方向に沿って交互に配置することを特徴とする請求項１記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
前記マスク材形成工程では、前記第１治具及び前記第２治具を、前記圧電板の厚さ方向から見て前記圧電板の周方向で間隔を空けて配置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項４記載の圧電振動片がパッケージに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６】
請求項５に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項７】
請求項５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８】
請求項５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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
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【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１６９８６４（Ｐ２０１２−１６９８６４Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９１２８（Ｐ２０１１−２９１２８）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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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