水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計
【課題】製造工数の削減を図った上で、電極パターンとバンプとを高精度に位置決めできる水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、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】ベース基板２上に形成された引き回し電極２７，２８と、圧電振動片５を引き回し電極２７，２８に実装するためのバンプＢと、を備え、ベース基板２上には、バンプＢの位置合わせを行うためのアライメントマーク３５，３６が引き回し電極２７，２８とは別体で形成されている。
【解決手段】ベース基板２上に形成された引き回し電極２７，２８と、圧電振動片５を引き回し電極２７，２８に実装するためのバンプＢと、を備え、ベース基板２上には、バンプＢの位置合わせを行うためのアライメントマーク３５，３６が引き回し電極２７，２８とは別体で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及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、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子（水晶デバイス）が用いられている。この種の圧電振動子は様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装（ＳＭＤ）型の圧電振動子が知られている。
【０００３】
圧電振動子２００は、例えば図１８，図１９に示すように、接合材２０７を介して互いに陽極接合されたガラス材料からなるベース基板２０１及びリッド基板２０２と、両基板２０１，２０２の間に形成されたキャビティＣ内に気密封止された圧電振動片（水晶板）２０３と、を備えている。
上述した圧電振動片２０３は、ベース基板２０１上に形成された電極パターン２１０にバンプ２１１を介して接合され、さらにベース基板２０１を貫通するように形成された導電部材２１２を介して、圧電振動片２０３とベース基板２０１に形成された外部電極２１３とが電気的接続されている。
【０００４】
ところで、上述した電極パターン２１０の形成方法としては、一般的にはフォトリソグラフィ技術が用いられている。具体的には、特許文献１，２に示されるように、ベース基板２０１上に電極膜を形成した後、電極膜を覆うようにレジスト膜を塗布する。そして、電極パターン２１０に相当する領域に遮光膜が形成されたフォトマスクを用いて、露光、現像することで、レジスト膜をパターニングし、電極パターン２１０の外形形状に沿ったレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとして電極膜をエッチングすることで、レジストパターンで保護された領域以外の電極膜が選択的に除去された電極パターン２１０を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８４９６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したフォトリソグラフィ技術を用いた電極パターン２１０の形成方法にあっては、高精細な電極パターン２１０を形成することができるものの、露光、現像、エッチング等、製造工数が比較的多く、製造効率の向上を高く望めないという問題がある。
【０００７】
そこで、近時では、電極パターン２１０の形成にマスク材を介してスパッタリングを行う、いわゆるマスキングスパッタ法を採用することが検討されている。マスキングスパッタ法は、電極パターン２１０に相当する領域に開口部を有するマスク材（例えば、ＳＵＳ等）をベース基板２０１となるウエハ上に載置した状態でスパッタリングを行う。これにより、ターゲットから飛び出した成膜材料の粒子がマスク材の開口部を通ってウエハ上に堆積することで、電極パターン２１０を成膜することができる。
【０００８】
しかしながら、上述したマスキングスパッタ法を採用すると、例えばマスク材が熱により膨張して撓みが生じ、マスク材とウエハとの間に形成される隙間に成膜材料の粒子が回り込むことで、パターンボケが生じやすいという問題がある。特に、ウエハが大面積化すると、撓み量がさらに大きくなり、パターンボケがさらに大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、圧電振動子２００の製造工程においては、電極パターン２１０上にバンプ２１１を形成するために、電極パターン２１０の一部分をアライメント部２１５として形成し、他の部分にはないユニークな形状にパターニングしている。そして、画像認識等によりアライメント部２１５の位置を検出し、この検出結果に基づいてバンプ２１１のアライメントを行っている。
しかしながら、上述したようにマスキングスパッタ法により電極パターン２１０にパターンボケが生じると、アライメント部２１５の位置を正確に検出できず、アライメント精度が低下するという問題がある。その結果、電極パターン２１０とバンプ２１１とが位置ズレを起こすという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、製造工数の削減を図った上で、電極パターンとバンプとを高精度に位置決めできる水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の水晶デバイスは、複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスであって、前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける前記デバイス形成領域上に形成された電極パターンと、前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、前記第１ウエハ上には、前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークが前記電極パターンとは別体で形成されていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、電極パターンとは別体でアライメントマークを形成することで、電極パターンと一体でアライメントマーク（上述したアライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマークの位置が認識し易くなる。すなわち、例えばマスキングスパッタ法によりアライメントマークを形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマークが認識し易くなる。
したがって、アライメントマークの位置に基づいて形成されるバンプを高精度に位置決めすることができる。その結果、水晶板と電極パターンとを確実に導通させることができる。
【００１３】
また、前記アライメントマークは、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第１ウエハにおけるデバイス形成領域のそれぞれにアライメントマークを形成することで、各水晶デバイスの電極パターンに対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
【００１４】
また、前記アライメントマークが、少なくとも２つ以上形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、複数のアライメントマークの位置に基づいてバンプのアライメントを行うことで、より高精度な位置決めを行うことができる。
【００１５】
また、本発明の水晶デバイスの製造方法は、複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスの製造方法であって、前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける水晶デバイス形成領域に形成された電極パターンと、前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、前記電極パターンに相当する領域に第１開口部を有するマスク材を前記第１ウエハ上にセットして、スパッタリングにて前記電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、前記第１ウエハ上に前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークを前記電極パターンとは別体で形成するアライメントマーク形成工程と、前記アライメントマークの位置に基づいて前記電極パターン上に前記バンプを形成するバンプ形成工程と、前記バンプを介して前記水晶板を前記電極パターンに実装するマウント工程と、を有していることを特徴としている。
この構成によれば、電極パターンとは別体でアライメントマークを形成することで、電極パターンと一体でアライメントマーク（上述したアライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマークの位置が認識し易くなる。すなわち、マスキングスパッタ法によりアライメントマークを形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマークが認識し易くなる。
したがって、バンプ形成工程において、アライメントマークの位置に基づいて形成されるバンプを高精度に位置決めすることができる。また、従来のフォトリソグラフィ技術により電極パターンを形成する場合に比べて、製造工数を削減して製造効率の向上を図ることができる。
【００１６】
また、前記マスク材は、前記アライメントマークに相当する領域に第２開口部を有し、前記電極パターン形成工程と前記アライメントマーク形成工程とを、スパッタリングにて同一工程で行うことを特徴としている。
この構成によれば、アライメントマークと電極パターンとをスパッタリングにて同一工程で一括して形成することで、電極パターンとアライメントマークとの相対位置を容易に維持できる。また、電極パターンとアライメントマークとを一括して形成することで、製造工数の削減を図り、製造効率の更なる向上を図ることができる。
さらに、電極パターン用とアライメントマーク用とのマスク材を一体で作成すればよいので、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
また、前記アライメントマーク形成工程では、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに対応して前記アライメントマークを形成することを特徴としている。
この構成によれば、第１ウエハにおけるデバイス形成領域のそれぞれにアライメントマークを形成することで、各水晶デバイスの電極パターンに対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の水晶デバイスの前記キャビティ内に、前記水晶板として圧電振動片が気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の水晶デバイスを備えているので、水晶板として気密封止される圧電振動片と、電極パターンと、の導通性に優れた圧電振動子を提供することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上記本発明の圧電振動子を備えているので、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の水晶デバイス、及び水晶デバイスの製造方法によれば、製造工数の削減を図った上で、電極パターンとバンプとを高精度に位置決めできる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、圧電振動片と電極パターンとの導通性に優れた圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上記本発明の圧電振動子を備えているので、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の上面図である。
【図６】圧電振動片の下面図である。
【図７】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ接合体の分解斜視図である。
【図９】ベース基板の元となるベース基板用ウエハに複数の貫通孔を形成した状態を示す図である。
【図１０】金属ピンの斜視図である。
【図１１】ベース基板用ウエハの第１面に引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図１２】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（１）である。
【図１３】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（２）である。
【図１４】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（３）である。
【図１５】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１６】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１７】本発明の一実施形態を示す図であって、電波時計の構成図である。
【図１８】従来の圧電振動子の内部構造図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図１９】従来の圧電振動子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、図２〜４においては、図面を見易くするために後述する圧電振動片５の励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７及び重り金属膜２４の図示を省略している。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子（水晶デバイス）１は、ベース基板２及びリッド基板３が接合材２３を介して陽極接合された箱状のパッケージ（接合片）４と、パッケージ４のキャビティＣ内に収納された圧電振動片（水晶板）５と、を備えた表面実装型の圧電振動子１である。そして、圧電振動片５とベース基板２の裏面２ａ（図３中下面）に設置された外部電極６，７とが、ベース基板２を貫通する一対の貫通電極８，９によって電気的に接続されている。
【００２６】
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板状に形成されている。ベース基板２には、一対の貫通電極８，９が形成される一対の貫通孔２１，２２が形成されている。貫通孔２１，２２は、ベース基板２の裏面２ａから表面２ｂ（図３中上面）に向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状をなしている。
【００２７】
リッド基板３は、ベース基板２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の絶縁基板であり、ベース基板２に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板３の内面３ｂ（図３中下面）側には、圧電振動片５が収容される矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、ベース基板２及びリッド基板３が重ね合わされたときに、圧電振動片５を収容するキャビティＣを形成する。そして、リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して接合材２３を介して陽極接合されている。すなわち、リッド基板３の内面３ｂ側は、中央部に形成された凹部３ａと、凹部３ａの周囲に形成され、ベース基板２との接合面となる額縁領域３ｃと、を構成している。
【００２８】
図５は圧電振動片を上面から見た平面図であり、図６は下面から見た平面図である。
圧電振動片５は、圧電材料である水晶により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。
【００２９】
この圧電振動片５は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、これら一対の振動腕部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を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６，１７と、を有している。
また、本実施形態の圧電振動片５は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、これら振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８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。
【００３０】
第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５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、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４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１８上とに主に形成されている。
【００３１】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１６，１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片５は、このマウント電極１６，１７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１５、マウント電極１６，１７、及び引き出し電極１９，２０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。
【００３２】
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２４が被膜されている。なお、この重り金属膜２４は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２４ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２４ｂとに分かれている。これら粗調膜２４ａ及び微調膜２４ｂ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。
【００３３】
このように構成された圧電振動片５は、図２，図３に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の表面２ｂに形成された引き回し電極２７，２８上にバンプ接合されている。より具体的には、圧電振動片５の第１の励振電極１３が、一方のマウント電極１６及びバンプＢを介して一方の引き回し電極２７上にバンプ接合され、第２の励振電極１４が他方のマウント電極１７及びバンプＢを介して他方の引き回し電極２８上にバンプ接合されている。これにより、圧電振動片５は、ベース基板２の表面２ｂから浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極１６，１７と引き回し電極２７，２８とがそれぞれ電気的に接続された状態となる。
【００３４】
また、図２〜図４に示すように、ベース基板２の表面２ｂには、後述する圧電振動子１の製造工程において、バンプＢのアライメントを行うための複数（例えば、２つ）のアライメントマーク３５，３６が、上述した引き回し電極２７，２８に隣接して配置されている。アライメントマーク３５，３６は、平面視で円形状や矩形状等（本実施形態では円形状）、比較的単純な形状をなし、上述した引き回し電極２７，２８と同一工程において、同一材料により形成される。具体的に、各アライメントマーク３５，３６のうち、一方のアライメントマーク３５は、引き出し電極２７の近傍で圧電振動片５の基部１２と重なる位置に配置され、他方のアライメントマーク３６は、振動腕部１１の先端側で振動腕部１１と重ならない位置に配置されている。
【００３５】
外部電極６，７は、ベース基板２の裏面２ａにおける長手方向の両側に設置されており、各貫通電極８，９及び各引き回し電極２７，２８を介して圧電振動片５に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極６は、一方の貫通電極８及び一方の引き回し電極２７を介して圧電振動片５の一方のマウント電極１６に電気的に接続されている。また、他方の外部電極７は、他方の貫通電極９及び他方の引き回し電極２８を介して、圧電振動片５の他方のマウント電極１７に電気的に接続されている。
【００３６】
貫通電極８，９は、焼成によって貫通孔２１，２２に対して一体的に固定された筒体３２及び芯材部３１によって形成されたものであり、貫通孔２１，２２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、外部電極６，７と引き回し電極２７，２８とを導通させる役割を担っている。具体的に、一方の貫通電極８は、外部電極６と基部１２との間で引き回し電極２７の下方に位置しており、他方の貫通電極９は、外部電極７と振動腕部１０との間で引き回し電極２８の下方に位置している。
【００３７】
筒体３２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３２は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体３２の中心には、芯材部３１が筒体３２の中心孔を貫通するように配されている。また、本実施形態では貫通孔２１，２２の形状に合わせて、筒体３２の外形が円錐台状（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３２は、貫通孔２１，２２内に埋め込まれた状態で焼成され、これら貫通孔２１，２２に対して強固に固着されている。
上述した芯材部３１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３２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、貫通電極８，９が完成品として形成された場合には、上述したように芯材部３１は、円柱状でベース基板２の厚さと同じ厚さとなるように形成されているが、製造過程では、後述する図１０に示すように、芯材部３１の一方の端部に連結された平板状の土台部３８とともに鋲体型の金属ピン３７を形成している。
【００３８】
リッド基板３の内面３ｂ全体には、陽極接合用の接合材２３が形成されている。具体的に、接合材２３は、額縁領域３ｃ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２３はＳｉ膜で形成されているが、接合材２３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バルク材を可能することも可能である。そして後述するように、この接合材２３とベース基板２とが陽極接合され、キャビティＣが真空封止されている。
【００３９】
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６，７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５の励振電極１５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。
【００４０】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法について説明する。図７は、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法のフローチャートである。図８は、ウエハ接合体の分解斜視図である。以下には、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ（第１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（ウエハ）５０との間に複数の圧電振動片５を封入してウエハ接合体６０を形成し、ウエハ接合体６０を圧電振動子１の形成領域（デバイス形成領域）毎に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８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。
図７に示すように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、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。そのうち、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。
【００４１】
初めに、圧電振動片作製工程を行って図５，図６に示す圧電振動片５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、ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片５の外形形状でパターニングするとともに、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７、重り金属膜２４を形成する。これにより、複数の圧電振動片５を作製することができる。
【００４２】
また、圧電振動片５を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２４の粗調膜２４ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。
【００４３】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図７，図８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）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の第１面５０ａ（図８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）。
次に、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の第１面５０ａ側を少なくとも研磨する研磨工程（Ｓ２３）を行い、第１面５０ａを鏡面加工する。
【００４４】
次に、リッド基板用ウエハ５０の第１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２３を形成する接合材形成工程（Ｓ２４）を行う。このように、接合材２３をリッド基板用ウエハ５０の第１面５０ａ全体に形成することで、接合材２３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２３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２３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。
【００４５】
（ベース基板用ウエハ作成工程）
次に、上述した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）。
【００４６】
次いで、ベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極８，９（図３参照）を形成する貫通電極形成工程（Ｓ３２）を行う。以下に、貫通電極形成工程（Ｓ３２）について詳細を説明する。図９はベース基板用ウエハに複数の貫通孔を形成した状態を示す斜視図である。
貫通電極形成工程（Ｓ３２）では、まず図７に示すように、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対の貫通孔２１，２２を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３３）を行う。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の第２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の第１面４０ａ側から研磨することで、凹部を貫通させ、貫通孔２１，２２を形成することができる。
【００４７】
続いて、貫通孔形成工程（Ｓ３３）で形成された複数の貫通孔２１，２２内に、金属ピンの芯材部３１を配置する金属ピン配置工程を行う（Ｓ３４）。図１０は金属ピンの斜視図である。
図１０に示すように、金属ピン３７は、平板状の土台部３８と、土台部３８上から土台部３８の表面に略直交する方向に沿ってベース基板用ウエハ４０の厚さよりも僅かに短い長さで形成されるとともに、先端が平坦に形成された芯材部３１と、を有している。
【００４８】
そして、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側から、貫通孔２１，２２内に金属ピン３７の芯材部３１を挿入する。この時、上述した金属ピン３７の土台部３８の表面がベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに接触するまで、芯材部３１を挿入する。ここで、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致するように金属ピン３７を配置する必要がある。しかしながら、土台部３８上に芯材部３１が形成された金属ピン３７を利用するため、土台部３８をベース基板用ウエハ４０に接触させるまで押し込むだけの簡単な作業で、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致させることができる。したがって、金属ピン配置工程（Ｓ３４）時における作業性を向上することができる。
【００４９】
次に、金属ピン３７がセットされたベース基板用ウエハ４０を真空印刷装置内に搬送し、貫通孔２１，２２内にペースト状のガラスフリットを充填する充填工程（Ｓ３５）を行う。これにより、貫通孔２１，２２と金属ピン３７との間に、ガラスフリットが隙間なく充填される。
【００５０】
その後、貫通孔２１，２２に充填したガラスフリットを所定の温度で焼成する焼成工程（Ｓ３６）を行う。これにより、貫通孔２１，２２と、貫通孔２１，２２内に埋め込まれたガラスフリットと、ガラスフリット内に配置された金属ピン３７（芯材部３１）と、が互いに固着し合う。この焼成を行う際に、土台部３８ごと焼成するため、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致させた状態にしたまま、両者を一体的に固定することができる。ガラスフリットが焼成されると筒体３２として固化する。
続いて、金属ピン３７の土台部３８を研磨して除去する研磨工程を行う（Ｓ３７）。これにより、筒体３２及び芯材部３１を位置決めさせる役割を果たしていた土台部３８を除去することができ、芯材部３１のみを筒体３２の内部に取り残すことができる。また、同時にベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂを研磨して平坦面になるようにする。そして、芯材部３１の先端が露出するまで研磨する。その結果、筒体３２と芯材部３１とが一体的に固定された一対の貫通電極８，９を複数得ることができる。
【００５１】
この場合、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ、及び第２面４０ｂと、筒体３２及び芯材部３１の両端とは、略面一な状態となる。つまり、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ及び第２面４０ｂと貫通電極８，９の表面とを、略面一な状態とすることができる。なお、研磨工程（Ｓ３７）を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了する。
【００５２】
図１１はベース基板用ウエハの第１面に引き回し電極をパターニングした状態を示す斜視図である。
次に、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに導電性膜からなる引き回し電極２７，２８を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３８：電極パターン形成工程及びアライメントマーク形成工程）。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。
【００５３】
（引き回し電極形成工程）
ここで、上述した引き回し電極形成工程（Ｓ３８）について説明する。図１２〜図１４は、引き回し電極のパターニング方法を説明する図である。
引き回し電極２７，２８は、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａにマスキングスパッタを施すことにより形成する。具体的には、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０がスパッタ装置内を移動するために、ベース基板用ウエハ４０を基板支持用治具７０上に載置する。基板支持用治具７０は、ベース基板用ウエハ４０を載置するベースプレート７１と、磁性体で形成されたマスク材８０（図１３参照）を磁力により支持固定することが可能な磁石プレート７２と、を備えている。ベースプレート７１は、ベース基板用ウエハ４０を載置できる大きさの平面部７３と、平面部７３の周縁を構成する周縁部７４と、を備えている。周縁部７４は、平面部７３よりも厚く形成されている。つまり、ベース基板用ウエハ４０が載置される領域が凹状になっている。そして、ベース基板用ウエハ４０の厚さと周縁部７４の高さ（厚さ）とは略同一になっており、平面部７３にベース基板用ウエハ４０が載置された状態で、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａと周縁部７４の上面７４ａとは略面一になるように構成されている。
【００５４】
続いて、図１３に示すように、ベース基板用ウエハ４０及びベースプレート７１の周縁部７４を覆うようにマスク材８０を載置する。マスク材８０は平面視でベースプレート７１と外形が略同一形状に形成されている。また、マスク材８０は例えばＳＵＳ等の磁性体からなる厚さが１００μｍ程度の板材で形成されているため、マスク材８０は磁石プレート７２により支持固定される。
マスク材８０には、引き回し電極２７，２８及び上述したアライメントマーク３５，３６の形状に対応した複数の開口部（第１開口部及び第２開口部）８１が、各ベース基板２の形成領域に対応してそれぞれ形成されている。本実施形態のマスク材８０は、開口部８１が形成されていない部分の厚さが均一になるように構成されている。つまり、マスク材８０は、厚さが均一の板状の部材に開口部８１を形成しただけで構成されている。
【００５５】
続いて、図１４に示すように、マスク材８０が支持固定された状態で、基板支持用治具７０を図示しないスパッタ装置内へ移動させ、スパッタリングを行う。これにより、ターゲットから飛び出した成膜材料の粒子が開口部８１を通してベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに堆積することにより、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに引き回し電極２７，２８及びアライメントマーク３５，３６が成膜される。このとき、引き回し電極２７，２８及びアライメントマーク３５，３６を同一工程で一括して形成することで、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６との相対位置を簡単に維持することができる。
【００５６】
なお、貫通電極８，９は、上述したようにベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに対して略面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａにパターニングされた引き回し電極２７，２８は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極８，９に対して密着した状態で形成される。これにより、一方の引き回し電極２７と一方の貫通電極８との導通性、及び他方の引き回し電極２８と他方の貫通電極９との導通性を確実なものにすることができる。
【００５７】
（組立工程）
次に、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２７，２８上に、圧電振動片作成工程（Ｓ１０）で作成された圧電振動片５を、それぞれ金等のバンプＢを介してマウントする（Ｓ４０）。具体的には、まず画像認識等によりアライメントマーク３５，３６の位置（中心位置）を検出して、その検出結果に基づいて引き回し電極２７，２８上におけるバンプ形成位置を算出する。そして、引き回し電極２７，２８上におけるバンプ形成位置に、金ワイヤを用いてそれぞれバンプＢを形成する（バンプ形成工程）。
そして、圧電振動片５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５のマウント電極１６，１７をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片５は、バンプＢに機械的に支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極２７，２８とが電気的に接続された状態となる。
【００５８】
次に、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（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５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。
【００５９】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）後、重ね合わせた２枚のウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、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２３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２３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５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。そして、本実施形態のように両ウエハ４０，５０同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ４０，５０を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれ、ウエハ接合体６０の反り等を防ぎ、両ウエハ４０，５０をより強固に接合することができる。
【００６０】
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の第２面４０ｂに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極８，９にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極６，７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６，７を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片５を作動させることができる。
【００６１】
次に、ウエハ接合体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ８０）。具体的には、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂに形成された一対の外部電極６，７に電圧を印加して圧電振動片５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２４の微調膜２４ｂ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ため、圧電振動片５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。このとき、本実施形態のアライメントマーク３５，３６は振動腕部１０，１１と重ならない位置に形成されているので、アライメントマーク３５，３６とレーザ光とが干渉することがない。
【００６２】
そして、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍ（圧電振動子１の形成領域）に沿って切断する個片化工程（Ｓ９０）を行う。
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。具体的には、圧電振動子１の共振周波数や共振抵抗値、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、絶縁抵抗特性等も併せてチェックする。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。
以上により、圧電振動子１が完成する。
【００６３】
このように、本実施形態では、マスキングスパッタ法によりベース基板２上に引き回し電極２７，２８を形成し、これら引き回し電極２７，２８とは別体でバンプＢのアライメントを行うためのアライメントマーク３５，３６を形成する構成とした。
この構成によれば、引き回し電極２７，２８とは別体でアライメントマーク３５，３６を形成することで、引き回し電極２７，２８と一体でアライメントマーク（アライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマーク３５，３６の位置（中心位置）が認識し易くなる。
すなわち、アライメントマーク３５，３６をマスキングスパッタ法により形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマーク３５，３６が認識し易くなる。
したがって、アライメントマーク３５，３６の位置に基づいて形成されるバンプＢを高精度に位置決めすることができる。その結果、圧電振動片５と引き回し電極２７，２８とを確実に導通させることができる。また、従来のフォトリソグラフィ技術により引き回し電極２７，２８を形成する場合に比べて、製造工数を削減して製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
さらに、複数（本実施形態では２つ）のアライメントマーク３５，３６の位置に基づいてバンプＢのアライメントを行うことで、より高精度な位置決めを行うことができる。
【００６５】
ここで、引き回し電極形成工程（Ｓ３８）において、アライメントマーク３５，３６と引き回し電極２７，２８とを同一材料で、かつ同一工程で一括して形成することで、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６との相対位置を容易に維持できる。また、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６とを一括して形成することで、製造工数の削減を図り、製造効率の更なる向上を図ることができる。
さらに、引き回し電極２７，２８用とアライメントマーク３５，３６用とのマスク材を一体で作成すればよいので、低コスト化を図ることができる。
【００６６】
また、ベース基板用ウエハ４０におけるベース基板２の形成領域のそれぞれにアライメントマーク３５，３６を形成することで、各ベース基板２の引き回し電極２７，２８に対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
しかも、アライメントマーク３５，３６の平面視形状を円形状とすることにより、アライメントマーク３５，３６の輪郭から容易に中心位置を算出することができる。
【００６７】
そして、本実施形態では、上述したパッケージ４を備えているので、圧電振動片５と、引き回し電極２７，２８との導通性に優れた信頼性の高い圧電振動子１を提供することができる。
【００６８】
（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１５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１５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５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。
【００６９】
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５が振動する。この振動は、圧電振動片５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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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１６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。
【００７２】
（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１６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。
【００７３】
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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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１７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１７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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、本発明に係るパッケージの製造方法を使用しつつ、パッケージの内部に圧電振動片を封入して圧電振動子を製造したが、パッケージの内部に圧電振動片以外の水晶板を封入して、圧電振動子以外のデバイスを製造することも可能である。
また、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて本発明のパッケージの製造方法を説明したが、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）を用いた圧電振動子等に、本発明を適用しても構わない。
【００８６】
また、上述した実施形態では、貫通孔２１，２２内に土台部３８から立設された金属ピン３７を配置し、その後、土台部３８を研磨して除去することにより貫通電極７，８を形成する場合について説明したが、これに限られない。例えば、貫通孔２１，２２を有底の凹部とし、円柱状の金属ピンを凹部内に配置して貫通電極を形成しても構わない。但し、金属ピンが傾倒することなく、貫通孔内に配置できる点で、本実施形態に優位性がある。
【００８７】
さらに、上述した実施形態では、圧電振動子１の製造工程において、ベース基板用ウエハ４０における各ベース基板２に対応する位置にそれぞれアライメントマーク３５，３６を形成する場合について説明したが、これに限られない。すなわち、ベース基板用ウエハ４０における任意の位置にアライメントマークが形成されていれば構わない。この場合、ベース基板用ウエハ４０におけるベース基板２の形成領域の外側にアライメントマークが形成されていても構わない。
また、アライメントマーク３５，３６の形状は、矩形や円形状に限らず、十字等、適宜設計変更が可能である。
さらに、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６とを別工程で形成しても構わない。
【符号の説明】
【００８８】
１…圧電振動子（水晶デバイス） ２…ベース基板 ３…リッド基板 ４…パッケージ（接合片） ５…圧電振動片（水晶板） ２７，２８…引き回し電極（電極パターン） ３５，３６…アライメントマーク ４０…ベース基板用ウエハ（第１ウエハ） ５０…リッド基板用ウエハ（第２ウエハ） ８１…開口部（第１開口部、第２開口部） 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 Ｂ…バンプ Ｃ…キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及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、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子（水晶デバイス）が用いられている。この種の圧電振動子は様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装（ＳＭＤ）型の圧電振動子が知られている。
【０００３】
圧電振動子２００は、例えば図１８，図１９に示すように、接合材２０７を介して互いに陽極接合されたガラス材料からなるベース基板２０１及びリッド基板２０２と、両基板２０１，２０２の間に形成されたキャビティＣ内に気密封止された圧電振動片（水晶板）２０３と、を備えている。
上述した圧電振動片２０３は、ベース基板２０１上に形成された電極パターン２１０にバンプ２１１を介して接合され、さらにベース基板２０１を貫通するように形成された導電部材２１２を介して、圧電振動片２０３とベース基板２０１に形成された外部電極２１３とが電気的接続されている。
【０００４】
ところで、上述した電極パターン２１０の形成方法としては、一般的にはフォトリソグラフィ技術が用いられている。具体的には、特許文献１，２に示されるように、ベース基板２０１上に電極膜を形成した後、電極膜を覆うようにレジスト膜を塗布する。そして、電極パターン２１０に相当する領域に遮光膜が形成されたフォトマスクを用いて、露光、現像することで、レジスト膜をパターニングし、電極パターン２１０の外形形状に沿ったレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとして電極膜をエッチングすることで、レジストパターンで保護された領域以外の電極膜が選択的に除去された電極パターン２１０を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８４９６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したフォトリソグラフィ技術を用いた電極パターン２１０の形成方法にあっては、高精細な電極パターン２１０を形成することができるものの、露光、現像、エッチング等、製造工数が比較的多く、製造効率の向上を高く望めないという問題がある。
【０００７】
そこで、近時では、電極パターン２１０の形成にマスク材を介してスパッタリングを行う、いわゆるマスキングスパッタ法を採用することが検討されている。マスキングスパッタ法は、電極パターン２１０に相当する領域に開口部を有するマスク材（例えば、ＳＵＳ等）をベース基板２０１となるウエハ上に載置した状態でスパッタリングを行う。これにより、ターゲットから飛び出した成膜材料の粒子がマスク材の開口部を通ってウエハ上に堆積することで、電極パターン２１０を成膜することができる。
【０００８】
しかしながら、上述したマスキングスパッタ法を採用すると、例えばマスク材が熱により膨張して撓みが生じ、マスク材とウエハとの間に形成される隙間に成膜材料の粒子が回り込むことで、パターンボケが生じやすいという問題がある。特に、ウエハが大面積化すると、撓み量がさらに大きくなり、パターンボケがさらに大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、圧電振動子２００の製造工程においては、電極パターン２１０上にバンプ２１１を形成するために、電極パターン２１０の一部分をアライメント部２１５として形成し、他の部分にはないユニークな形状にパターニングしている。そして、画像認識等によりアライメント部２１５の位置を検出し、この検出結果に基づいてバンプ２１１のアライメントを行っている。
しかしながら、上述したようにマスキングスパッタ法により電極パターン２１０にパターンボケが生じると、アライメント部２１５の位置を正確に検出できず、アライメント精度が低下するという問題がある。その結果、電極パターン２１０とバンプ２１１とが位置ズレを起こすという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、製造工数の削減を図った上で、電極パターンとバンプとを高精度に位置決めできる水晶デバイス、水晶デバイスの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の水晶デバイスは、複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスであって、前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける前記デバイス形成領域上に形成された電極パターンと、前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、前記第１ウエハ上には、前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークが前記電極パターンとは別体で形成されていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、電極パターンとは別体でアライメントマークを形成することで、電極パターンと一体でアライメントマーク（上述したアライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマークの位置が認識し易くなる。すなわち、例えばマスキングスパッタ法によりアライメントマークを形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマークが認識し易くなる。
したがって、アライメントマークの位置に基づいて形成されるバンプを高精度に位置決めすることができる。その結果、水晶板と電極パターンとを確実に導通させることができる。
【００１３】
また、前記アライメントマークは、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第１ウエハにおけるデバイス形成領域のそれぞれにアライメントマークを形成することで、各水晶デバイスの電極パターンに対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
【００１４】
また、前記アライメントマークが、少なくとも２つ以上形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、複数のアライメントマークの位置に基づいてバンプのアライメントを行うことで、より高精度な位置決めを行うことができる。
【００１５】
また、本発明の水晶デバイスの製造方法は、複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスの製造方法であって、前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける水晶デバイス形成領域に形成された電極パターンと、前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、前記電極パターンに相当する領域に第１開口部を有するマスク材を前記第１ウエハ上にセットして、スパッタリングにて前記電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、前記第１ウエハ上に前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークを前記電極パターンとは別体で形成するアライメントマーク形成工程と、前記アライメントマークの位置に基づいて前記電極パターン上に前記バンプを形成するバンプ形成工程と、前記バンプを介して前記水晶板を前記電極パターンに実装するマウント工程と、を有していることを特徴としている。
この構成によれば、電極パターンとは別体でアライメントマークを形成することで、電極パターンと一体でアライメントマーク（上述したアライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマークの位置が認識し易くなる。すなわち、マスキングスパッタ法によりアライメントマークを形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマークが認識し易くなる。
したがって、バンプ形成工程において、アライメントマークの位置に基づいて形成されるバンプを高精度に位置決めすることができる。また、従来のフォトリソグラフィ技術により電極パターンを形成する場合に比べて、製造工数を削減して製造効率の向上を図ることができる。
【００１６】
また、前記マスク材は、前記アライメントマークに相当する領域に第２開口部を有し、前記電極パターン形成工程と前記アライメントマーク形成工程とを、スパッタリングにて同一工程で行うことを特徴としている。
この構成によれば、アライメントマークと電極パターンとをスパッタリングにて同一工程で一括して形成することで、電極パターンとアライメントマークとの相対位置を容易に維持できる。また、電極パターンとアライメントマークとを一括して形成することで、製造工数の削減を図り、製造効率の更なる向上を図ることができる。
さらに、電極パターン用とアライメントマーク用とのマスク材を一体で作成すればよいので、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
また、前記アライメントマーク形成工程では、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに対応して前記アライメントマークを形成することを特徴としている。
この構成によれば、第１ウエハにおけるデバイス形成領域のそれぞれにアライメントマークを形成することで、各水晶デバイスの電極パターンに対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の水晶デバイスの前記キャビティ内に、前記水晶板として圧電振動片が気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の水晶デバイスを備えているので、水晶板として気密封止される圧電振動片と、電極パターンと、の導通性に優れた圧電振動子を提供することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上記本発明の圧電振動子を備えているので、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の水晶デバイス、及び水晶デバイスの製造方法によれば、製造工数の削減を図った上で、電極パターンとバンプとを高精度に位置決めできる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、圧電振動片と電極パターンとの導通性に優れた圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上記本発明の圧電振動子を備えているので、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の上面図である。
【図６】圧電振動片の下面図である。
【図７】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】圧電振動子の製造方法を説明するための工程図であって、ウエハ接合体の分解斜視図である。
【図９】ベース基板の元となるベース基板用ウエハに複数の貫通孔を形成した状態を示す図である。
【図１０】金属ピンの斜視図である。
【図１１】ベース基板用ウエハの第１面に引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図１２】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（１）である。
【図１３】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（２）である。
【図１４】引き回し電極のパターニング方法を説明する図（３）である。
【図１５】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１６】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１７】本発明の一実施形態を示す図であって、電波時計の構成図である。
【図１８】従来の圧電振動子の内部構造図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図１９】従来の圧電振動子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、図２〜４においては、図面を見易くするために後述する圧電振動片５の励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７及び重り金属膜２４の図示を省略している。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子（水晶デバイス）１は、ベース基板２及びリッド基板３が接合材２３を介して陽極接合された箱状のパッケージ（接合片）４と、パッケージ４のキャビティＣ内に収納された圧電振動片（水晶板）５と、を備えた表面実装型の圧電振動子１である。そして、圧電振動片５とベース基板２の裏面２ａ（図３中下面）に設置された外部電極６，７とが、ベース基板２を貫通する一対の貫通電極８，９によって電気的に接続されている。
【００２６】
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板状に形成されている。ベース基板２には、一対の貫通電極８，９が形成される一対の貫通孔２１，２２が形成されている。貫通孔２１，２２は、ベース基板２の裏面２ａから表面２ｂ（図３中上面）に向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状をなしている。
【００２７】
リッド基板３は、ベース基板２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の絶縁基板であり、ベース基板２に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板３の内面３ｂ（図３中下面）側には、圧電振動片５が収容される矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、ベース基板２及びリッド基板３が重ね合わされたときに、圧電振動片５を収容するキャビティＣを形成する。そして、リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して接合材２３を介して陽極接合されている。すなわち、リッド基板３の内面３ｂ側は、中央部に形成された凹部３ａと、凹部３ａの周囲に形成され、ベース基板２との接合面となる額縁領域３ｃと、を構成している。
【００２８】
図５は圧電振動片を上面から見た平面図であり、図６は下面から見た平面図である。
圧電振動片５は、圧電材料である水晶により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。
【００２９】
この圧電振動片５は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、これら一対の振動腕部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を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６，１７と、を有している。
また、本実施形態の圧電振動片５は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、これら振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８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。
【００３０】
第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５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、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４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１８上とに主に形成されている。
【００３１】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１６，１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片５は、このマウント電極１６，１７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１５、マウント電極１６，１７、及び引き出し電極１９，２０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。
【００３２】
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２４が被膜されている。なお、この重り金属膜２４は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２４ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２４ｂとに分かれている。これら粗調膜２４ａ及び微調膜２４ｂ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。
【００３３】
このように構成された圧電振動片５は、図２，図３に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の表面２ｂに形成された引き回し電極２７，２８上にバンプ接合されている。より具体的には、圧電振動片５の第１の励振電極１３が、一方のマウント電極１６及びバンプＢを介して一方の引き回し電極２７上にバンプ接合され、第２の励振電極１４が他方のマウント電極１７及びバンプＢを介して他方の引き回し電極２８上にバンプ接合されている。これにより、圧電振動片５は、ベース基板２の表面２ｂから浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極１６，１７と引き回し電極２７，２８とがそれぞれ電気的に接続された状態となる。
【００３４】
また、図２〜図４に示すように、ベース基板２の表面２ｂには、後述する圧電振動子１の製造工程において、バンプＢのアライメントを行うための複数（例えば、２つ）のアライメントマーク３５，３６が、上述した引き回し電極２７，２８に隣接して配置されている。アライメントマーク３５，３６は、平面視で円形状や矩形状等（本実施形態では円形状）、比較的単純な形状をなし、上述した引き回し電極２７，２８と同一工程において、同一材料により形成される。具体的に、各アライメントマーク３５，３６のうち、一方のアライメントマーク３５は、引き出し電極２７の近傍で圧電振動片５の基部１２と重なる位置に配置され、他方のアライメントマーク３６は、振動腕部１１の先端側で振動腕部１１と重ならない位置に配置されている。
【００３５】
外部電極６，７は、ベース基板２の裏面２ａにおける長手方向の両側に設置されており、各貫通電極８，９及び各引き回し電極２７，２８を介して圧電振動片５に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極６は、一方の貫通電極８及び一方の引き回し電極２７を介して圧電振動片５の一方のマウント電極１６に電気的に接続されている。また、他方の外部電極７は、他方の貫通電極９及び他方の引き回し電極２８を介して、圧電振動片５の他方のマウント電極１７に電気的に接続されている。
【００３６】
貫通電極８，９は、焼成によって貫通孔２１，２２に対して一体的に固定された筒体３２及び芯材部３１によって形成されたものであり、貫通孔２１，２２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、外部電極６，７と引き回し電極２７，２８とを導通させる役割を担っている。具体的に、一方の貫通電極８は、外部電極６と基部１２との間で引き回し電極２７の下方に位置しており、他方の貫通電極９は、外部電極７と振動腕部１０との間で引き回し電極２８の下方に位置している。
【００３７】
筒体３２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３２は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体３２の中心には、芯材部３１が筒体３２の中心孔を貫通するように配されている。また、本実施形態では貫通孔２１，２２の形状に合わせて、筒体３２の外形が円錐台状（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３２は、貫通孔２１，２２内に埋め込まれた状態で焼成され、これら貫通孔２１，２２に対して強固に固着されている。
上述した芯材部３１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３２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、貫通電極８，９が完成品として形成された場合には、上述したように芯材部３１は、円柱状でベース基板２の厚さと同じ厚さとなるように形成されているが、製造過程では、後述する図１０に示すように、芯材部３１の一方の端部に連結された平板状の土台部３８とともに鋲体型の金属ピン３７を形成している。
【００３８】
リッド基板３の内面３ｂ全体には、陽極接合用の接合材２３が形成されている。具体的に、接合材２３は、額縁領域３ｃ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２３はＳｉ膜で形成されているが、接合材２３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バルク材を可能することも可能である。そして後述するように、この接合材２３とベース基板２とが陽極接合され、キャビティＣが真空封止されている。
【００３９】
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６，７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５の励振電極１５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。
【００４０】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法について説明する。図７は、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法のフローチャートである。図８は、ウエハ接合体の分解斜視図である。以下には、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ（第１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（ウエハ）５０との間に複数の圧電振動片５を封入してウエハ接合体６０を形成し、ウエハ接合体６０を圧電振動子１の形成領域（デバイス形成領域）毎に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８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。
図７に示すように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、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。そのうち、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。
【００４１】
初めに、圧電振動片作製工程を行って図５，図６に示す圧電振動片５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、ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片５の外形形状でパターニングするとともに、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７、重り金属膜２４を形成する。これにより、複数の圧電振動片５を作製することができる。
【００４２】
また、圧電振動片５を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２４の粗調膜２４ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。
【００４３】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図７，図８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）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の第１面５０ａ（図８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）。
次に、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の第１面５０ａ側を少なくとも研磨する研磨工程（Ｓ２３）を行い、第１面５０ａを鏡面加工する。
【００４４】
次に、リッド基板用ウエハ５０の第１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２３を形成する接合材形成工程（Ｓ２４）を行う。このように、接合材２３をリッド基板用ウエハ５０の第１面５０ａ全体に形成することで、接合材２３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２３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２３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。
【００４５】
（ベース基板用ウエハ作成工程）
次に、上述した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）。
【００４６】
次いで、ベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極８，９（図３参照）を形成する貫通電極形成工程（Ｓ３２）を行う。以下に、貫通電極形成工程（Ｓ３２）について詳細を説明する。図９はベース基板用ウエハに複数の貫通孔を形成した状態を示す斜視図である。
貫通電極形成工程（Ｓ３２）では、まず図７に示すように、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対の貫通孔２１，２２を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３３）を行う。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の第２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の第１面４０ａ側から研磨することで、凹部を貫通させ、貫通孔２１，２２を形成することができる。
【００４７】
続いて、貫通孔形成工程（Ｓ３３）で形成された複数の貫通孔２１，２２内に、金属ピンの芯材部３１を配置する金属ピン配置工程を行う（Ｓ３４）。図１０は金属ピンの斜視図である。
図１０に示すように、金属ピン３７は、平板状の土台部３８と、土台部３８上から土台部３８の表面に略直交する方向に沿ってベース基板用ウエハ４０の厚さよりも僅かに短い長さで形成されるとともに、先端が平坦に形成された芯材部３１と、を有している。
【００４８】
そして、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側から、貫通孔２１，２２内に金属ピン３７の芯材部３１を挿入する。この時、上述した金属ピン３７の土台部３８の表面がベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに接触するまで、芯材部３１を挿入する。ここで、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致するように金属ピン３７を配置する必要がある。しかしながら、土台部３８上に芯材部３１が形成された金属ピン３７を利用するため、土台部３８をベース基板用ウエハ４０に接触させるまで押し込むだけの簡単な作業で、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致させることができる。したがって、金属ピン配置工程（Ｓ３４）時における作業性を向上することができる。
【００４９】
次に、金属ピン３７がセットされたベース基板用ウエハ４０を真空印刷装置内に搬送し、貫通孔２１，２２内にペースト状のガラスフリットを充填する充填工程（Ｓ３５）を行う。これにより、貫通孔２１，２２と金属ピン３７との間に、ガラスフリットが隙間なく充填される。
【００５０】
その後、貫通孔２１，２２に充填したガラスフリットを所定の温度で焼成する焼成工程（Ｓ３６）を行う。これにより、貫通孔２１，２２と、貫通孔２１，２２内に埋め込まれたガラスフリットと、ガラスフリット内に配置された金属ピン３７（芯材部３１）と、が互いに固着し合う。この焼成を行う際に、土台部３８ごと焼成するため、芯材部３１の軸方向と貫通孔２１，２２の軸方向とを略一致させた状態にしたまま、両者を一体的に固定することができる。ガラスフリットが焼成されると筒体３２として固化する。
続いて、金属ピン３７の土台部３８を研磨して除去する研磨工程を行う（Ｓ３７）。これにより、筒体３２及び芯材部３１を位置決めさせる役割を果たしていた土台部３８を除去することができ、芯材部３１のみを筒体３２の内部に取り残すことができる。また、同時にベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂを研磨して平坦面になるようにする。そして、芯材部３１の先端が露出するまで研磨する。その結果、筒体３２と芯材部３１とが一体的に固定された一対の貫通電極８，９を複数得ることができる。
【００５１】
この場合、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ、及び第２面４０ｂと、筒体３２及び芯材部３１の両端とは、略面一な状態となる。つまり、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ及び第２面４０ｂと貫通電極８，９の表面とを、略面一な状態とすることができる。なお、研磨工程（Ｓ３７）を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了する。
【００５２】
図１１はベース基板用ウエハの第１面に引き回し電極をパターニングした状態を示す斜視図である。
次に、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに導電性膜からなる引き回し電極２７，２８を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３８：電極パターン形成工程及びアライメントマーク形成工程）。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。
【００５３】
（引き回し電極形成工程）
ここで、上述した引き回し電極形成工程（Ｓ３８）について説明する。図１２〜図１４は、引き回し電極のパターニング方法を説明する図である。
引き回し電極２７，２８は、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａにマスキングスパッタを施すことにより形成する。具体的には、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０がスパッタ装置内を移動するために、ベース基板用ウエハ４０を基板支持用治具７０上に載置する。基板支持用治具７０は、ベース基板用ウエハ４０を載置するベースプレート７１と、磁性体で形成されたマスク材８０（図１３参照）を磁力により支持固定することが可能な磁石プレート７２と、を備えている。ベースプレート７１は、ベース基板用ウエハ４０を載置できる大きさの平面部７３と、平面部７３の周縁を構成する周縁部７４と、を備えている。周縁部７４は、平面部７３よりも厚く形成されている。つまり、ベース基板用ウエハ４０が載置される領域が凹状になっている。そして、ベース基板用ウエハ４０の厚さと周縁部７４の高さ（厚さ）とは略同一になっており、平面部７３にベース基板用ウエハ４０が載置された状態で、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａと周縁部７４の上面７４ａとは略面一になるように構成されている。
【００５４】
続いて、図１３に示すように、ベース基板用ウエハ４０及びベースプレート７１の周縁部７４を覆うようにマスク材８０を載置する。マスク材８０は平面視でベースプレート７１と外形が略同一形状に形成されている。また、マスク材８０は例えばＳＵＳ等の磁性体からなる厚さが１００μｍ程度の板材で形成されているため、マスク材８０は磁石プレート７２により支持固定される。
マスク材８０には、引き回し電極２７，２８及び上述したアライメントマーク３５，３６の形状に対応した複数の開口部（第１開口部及び第２開口部）８１が、各ベース基板２の形成領域に対応してそれぞれ形成されている。本実施形態のマスク材８０は、開口部８１が形成されていない部分の厚さが均一になるように構成されている。つまり、マスク材８０は、厚さが均一の板状の部材に開口部８１を形成しただけで構成されている。
【００５５】
続いて、図１４に示すように、マスク材８０が支持固定された状態で、基板支持用治具７０を図示しないスパッタ装置内へ移動させ、スパッタリングを行う。これにより、ターゲットから飛び出した成膜材料の粒子が開口部８１を通してベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに堆積することにより、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに引き回し電極２７，２８及びアライメントマーク３５，３６が成膜される。このとき、引き回し電極２７，２８及びアライメントマーク３５，３６を同一工程で一括して形成することで、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６との相対位置を簡単に維持することができる。
【００５６】
なお、貫通電極８，９は、上述したようにベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに対して略面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａにパターニングされた引き回し電極２７，２８は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極８，９に対して密着した状態で形成される。これにより、一方の引き回し電極２７と一方の貫通電極８との導通性、及び他方の引き回し電極２８と他方の貫通電極９との導通性を確実なものにすることができる。
【００５７】
（組立工程）
次に、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２７，２８上に、圧電振動片作成工程（Ｓ１０）で作成された圧電振動片５を、それぞれ金等のバンプＢを介してマウントする（Ｓ４０）。具体的には、まず画像認識等によりアライメントマーク３５，３６の位置（中心位置）を検出して、その検出結果に基づいて引き回し電極２７，２８上におけるバンプ形成位置を算出する。そして、引き回し電極２７，２８上におけるバンプ形成位置に、金ワイヤを用いてそれぞれバンプＢを形成する（バンプ形成工程）。
そして、圧電振動片５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５のマウント電極１６，１７をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片５は、バンプＢに機械的に支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極２７，２８とが電気的に接続された状態となる。
【００５８】
次に、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（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５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。
【００５９】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）後、重ね合わせた２枚のウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、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２３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２３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５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。そして、本実施形態のように両ウエハ４０，５０同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ４０，５０を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれ、ウエハ接合体６０の反り等を防ぎ、両ウエハ４０，５０をより強固に接合することができる。
【００６０】
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の第２面４０ｂに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極８，９にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極６，７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６，７を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片５を作動させることができる。
【００６１】
次に、ウエハ接合体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ８０）。具体的には、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂに形成された一対の外部電極６，７に電圧を印加して圧電振動片５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２４の微調膜２４ｂ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ため、圧電振動片５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。このとき、本実施形態のアライメントマーク３５，３６は振動腕部１０，１１と重ならない位置に形成されているので、アライメントマーク３５，３６とレーザ光とが干渉することがない。
【００６２】
そして、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍ（圧電振動子１の形成領域）に沿って切断する個片化工程（Ｓ９０）を行う。
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。具体的には、圧電振動子１の共振周波数や共振抵抗値、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、絶縁抵抗特性等も併せてチェックする。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。
以上により、圧電振動子１が完成する。
【００６３】
このように、本実施形態では、マスキングスパッタ法によりベース基板２上に引き回し電極２７，２８を形成し、これら引き回し電極２７，２８とは別体でバンプＢのアライメントを行うためのアライメントマーク３５，３６を形成する構成とした。
この構成によれば、引き回し電極２７，２８とは別体でアライメントマーク３５，３６を形成することで、引き回し電極２７，２８と一体でアライメントマーク（アライメント部２１５）を形成していた従来の構成に比べて、比較的単純な形状であってもアライメントマーク３５，３６の位置（中心位置）が認識し易くなる。
すなわち、アライメントマーク３５，３６をマスキングスパッタ法により形成した場合に、仮に多少のパターンボケが生じた場合であっても、アライメントマーク３５，３６が認識し易くなる。
したがって、アライメントマーク３５，３６の位置に基づいて形成されるバンプＢを高精度に位置決めすることができる。その結果、圧電振動片５と引き回し電極２７，２８とを確実に導通させることができる。また、従来のフォトリソグラフィ技術により引き回し電極２７，２８を形成する場合に比べて、製造工数を削減して製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
さらに、複数（本実施形態では２つ）のアライメントマーク３５，３６の位置に基づいてバンプＢのアライメントを行うことで、より高精度な位置決めを行うことができる。
【００６５】
ここで、引き回し電極形成工程（Ｓ３８）において、アライメントマーク３５，３６と引き回し電極２７，２８とを同一材料で、かつ同一工程で一括して形成することで、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６との相対位置を容易に維持できる。また、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６とを一括して形成することで、製造工数の削減を図り、製造効率の更なる向上を図ることができる。
さらに、引き回し電極２７，２８用とアライメントマーク３５，３６用とのマスク材を一体で作成すればよいので、低コスト化を図ることができる。
【００６６】
また、ベース基板用ウエハ４０におけるベース基板２の形成領域のそれぞれにアライメントマーク３５，３６を形成することで、各ベース基板２の引き回し電極２７，２８に対応してより高精度な位置決めを行うことができる。
しかも、アライメントマーク３５，３６の平面視形状を円形状とすることにより、アライメントマーク３５，３６の輪郭から容易に中心位置を算出することができる。
【００６７】
そして、本実施形態では、上述したパッケージ４を備えているので、圧電振動片５と、引き回し電極２７，２８との導通性に優れた信頼性の高い圧電振動子１を提供することができる。
【００６８】
（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１５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１５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５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。
【００６９】
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５が振動する。この振動は、圧電振動片５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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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１６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。
【００７２】
（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１６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。
【００７３】
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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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１７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１７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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、本発明に係るパッケージの製造方法を使用しつつ、パッケージの内部に圧電振動片を封入して圧電振動子を製造したが、パッケージの内部に圧電振動片以外の水晶板を封入して、圧電振動子以外のデバイスを製造することも可能である。
また、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて本発明のパッケージの製造方法を説明したが、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）を用いた圧電振動子等に、本発明を適用しても構わない。
【００８６】
また、上述した実施形態では、貫通孔２１，２２内に土台部３８から立設された金属ピン３７を配置し、その後、土台部３８を研磨して除去することにより貫通電極７，８を形成する場合について説明したが、これに限られない。例えば、貫通孔２１，２２を有底の凹部とし、円柱状の金属ピンを凹部内に配置して貫通電極を形成しても構わない。但し、金属ピンが傾倒することなく、貫通孔内に配置できる点で、本実施形態に優位性がある。
【００８７】
さらに、上述した実施形態では、圧電振動子１の製造工程において、ベース基板用ウエハ４０における各ベース基板２に対応する位置にそれぞれアライメントマーク３５，３６を形成する場合について説明したが、これに限られない。すなわち、ベース基板用ウエハ４０における任意の位置にアライメントマークが形成されていれば構わない。この場合、ベース基板用ウエハ４０におけるベース基板２の形成領域の外側にアライメントマークが形成されていても構わない。
また、アライメントマーク３５，３６の形状は、矩形や円形状に限らず、十字等、適宜設計変更が可能である。
さらに、引き回し電極２７，２８とアライメントマーク３５，３６とを別工程で形成しても構わない。
【符号の説明】
【００８８】
１…圧電振動子（水晶デバイス） ２…ベース基板 ３…リッド基板 ４…パッケージ（接合片） ５…圧電振動片（水晶板） ２７，２８…引き回し電極（電極パターン） ３５，３６…アライメントマーク ４０…ベース基板用ウエハ（第１ウエハ） ５０…リッド基板用ウエハ（第２ウエハ） ８１…開口部（第１開口部、第２開口部） 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 Ｂ…バンプ Ｃ…キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、
前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスであって、
前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける前記デバイス形成領域上に形成された電極パターンと、
前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、
前記第１ウエハ上には、前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークが前記電極パターンとは別体で形成されていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
前記アライメントマークは、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶デバイス。
【請求項３】
前記アライメントマークが、少なくとも２つ以上形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水晶デバイス。
【請求項４】
複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、
前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスの製造方法であって、
前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける水晶デバイス形成領域に形成された電極パターンと、
前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、
前記電極パターンに相当する領域に第１開口部を有するマスク材を前記第１ウエハ上にセットして、スパッタリングにて前記電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、
前記第１ウエハ上に前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークを前記電極パターンとは別体で形成するアライメントマーク形成工程と、
前記アライメントマークの位置に基づいて前記電極パターン上に前記バンプを形成するバンプ形成工程と、
前記バンプを介して前記水晶板を前記電極パターンに実装するマウント工程と、を有していることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記マスク材は、前記アライメントマークに相当する領域に第２開口部を有し、
前記電極パターン形成工程と前記アライメントマーク形成工程とを、スパッタリングにて同一工程で行うことを特徴とする請求項４記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記アライメントマーク形成工程では、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに対応して前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項４または請求項５記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の水晶デバイスの前記キャビティ内に、前記水晶板として圧電振動片が気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７記載の前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項９】
請求項７記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項７記載の前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【請求項１】
複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、
前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスであって、
前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける前記デバイス形成領域上に形成された電極パターンと、
前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、
前記第１ウエハ上には、前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークが前記電極パターンとは別体で形成されていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
前記アライメントマークは、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶デバイス。
【請求項３】
前記アライメントマークが、少なくとも２つ以上形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水晶デバイス。
【請求項４】
複数のウエハが接合されたウエハ接合体がデバイス形成領域毎に個片化されてなる接合片と、
前記接合片内に形成され、水晶板を封入可能なキャビティと、を備えた水晶デバイスの製造方法であって、
前記複数のウエハのうち、第１ウエハにおける水晶デバイス形成領域に形成された電極パターンと、
前記水晶板を前記電極パターンに実装するためのバンプと、を備え、
前記電極パターンに相当する領域に第１開口部を有するマスク材を前記第１ウエハ上にセットして、スパッタリングにて前記電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、
前記第１ウエハ上に前記バンプの位置合わせを行うためのアライメントマークを前記電極パターンとは別体で形成するアライメントマーク形成工程と、
前記アライメントマークの位置に基づいて前記電極パターン上に前記バンプを形成するバンプ形成工程と、
前記バンプを介して前記水晶板を前記電極パターンに実装するマウント工程と、を有していることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記マスク材は、前記アライメントマークに相当する領域に第２開口部を有し、
前記電極パターン形成工程と前記アライメントマーク形成工程とを、スパッタリングにて同一工程で行うことを特徴とする請求項４記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記アライメントマーク形成工程では、前記第１ウエハにおける前記デバイス形成領域のそれぞれに対応して前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項４または請求項５記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の水晶デバイスの前記キャビティ内に、前記水晶板として圧電振動片が気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７記載の前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項９】
請求項７記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項７記載の前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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】
【公開番号】特開２０１２−１６９８６２（Ｐ２０１２−１６９８６２Ａ）
【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２０１１−２９１２５（Ｐ２０１１−２９１２５）
【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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