电压振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟技术

技术编号:5484581 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的压电振动器的制造方法,其中包括:在2块圆片的至少任一个上形成空腔用的凹部的空腔形成工序;在两圆片的接合面形成接合电极膜的接合电极膜形成工序;在空腔内形成一对装配图案的装配图案形成工序;在空腔内形成一对贯通孔的贯通孔形成工序;在空腔内形成与所述图案电连接的一对贯通电极的贯通电极形成工序;电连接所述图案和压电振动片的装配工序;叠合两圆片并收容吸气材料的叠合工序;阳极接合两圆片而制作圆片体的接合工序;一边测量串联谐振电阻值一边调整空腔内的真空度的吸气工序;以及将圆片体切断成小片的切断工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造在接合的两块基板之间形成的空腔内密封了压电振动器的表面 安装型(SMD)压电振动器的压电振动器的制造方法、用该制造方法来制造的压电振动器、 具有该压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟。本申请以日本特愿2007-313513号和日本特愿2008-017932号为基础申请,并援 引其内容。
技术介绍
近年来,在便携电话或便携信息终端设备上,采用利用了水晶等作为时刻源或控 制信号的定时源、参考信号源等的压电振动器。已提供多种多样的这种压电振动器,但作为 其中之一,众所周知表面安装型(SMD =Surface Mount Device)的压电振动器。作为这种压 电振动器,已知一般以由基底基板和盖基板上下夹住形成有压电振动片的压电基板的方式 进行接合的3层构造型。这种情况下,压电振动片收容于在基底基板和盖基板之间形成的 空腔(密闭室)内。此外,在近年,不仅开发了上述的3层构造型,而且还开发了 2层构造型。这种类 型的压电振动器由于基底基板和盖基板直接接合而成为2层构造,在两基板之间形成的空 腔内收容有压电振动片。该2层构造型的压电振动器与3层构造的压电振动器相比在可实 现薄型化等的方面优越,适当使用。可是,在基底基板与盖基板之间(接合面),形成有电极膜,用于电连接形成在基 底基板的外部电极和收容于空腔内的压电振动片。此外,基底基板和盖基板利用该电极膜 经阳极接合而相接合。即,将电极膜用作阳极接合时施加电压的接合膜。通过该阳极接合 来压电振动片成为确实密封于空腔内的状态。再者,作为电极膜,例如使用铝、铬等的导体膜或硅等的半导体膜。此外,作为基底 基板及盖基板,使用玻璃(碱石灰玻璃)等的绝缘基板。可是,该压电振动器一般是如下制造的。首先,在成为基底基板的基底基板用圆片(wafer)形成多个成为空腔的凹部,并 且从凹部到接合面对阳接接合时兼作为接合膜的电极膜进行构图。此外,在成为盖基板的 盖基板用圆片形成多个成为空腔的凹部。然后,将压电振动片装配于形成在基底基板用圆 片的凹部内后,使盖基板用圆片叠合于基底基板用圆片的接合面。然后,利用电极膜经阳极 接合而接合两圆片,形成压电振动器用圆片体。其后,用切割刀将压电振动器用圆片体切断 成格子状而小片化,从而能得到各个压电振动器。并且最后,通过在基底基板形成外部电 极,能够制造表面安装型压电振动器。可是,压电振动器一般要求抑制等效电阻值(有效电阻值,Re)为低值。等效电阻 值低的压电振动器可以用低电力来使压电振动片振动,因此成为能量效率良好的压电振动ο4作为抑制等效电阻值的一般的方法之一,众所周知使密封压电振动片的空腔内接 近真空的方法。即,通过使空腔内接近真空,可降低与等效电阻值具有比例关系的串联谐振 电阻值(Rl)。即,空腔内的真空度与串联谐振电阻值具有反比例关系。再者,作为使空腔内接近真空而调整真空度的方法,众所周知在该空腔内收容铝 等的吸气材料,并通过吸气调整机来从外部照射激光等而激活吸气材料的方法(吸气调 整)。依据该方法,通过成为激活状态的吸气材料,能够吸收阳极接合时发生的氧,因此能够 使空腔内接近真空。另外,作为使空腔内接近真空的方法,还知道在空腔内配置湿气吸附体的方法 (例如,参照专利文献1)。该方法是适用于用粘合剂接合盖基板和基底基板的方法,而不是 适用于阳极接合盖基板和基底基板的方法,通过用湿气吸附体吸附从外部经粘合剂侵入至 空腔内的湿气,可使空腔内接近真空。可是,一般在压电振动器中已设定标称频率。该标称频率是保证压电振动片在被 施加规定电压时的频率的值。即,需要调整频率,以使各压电振动片在施加时标称频率的范 围内振动。为此,进行压电振动片的频率调整。一般,作为频率调整的方法,有在制作压电振 动片后进行的粗调工序和在空腔内密封压电振动片后进行的微调工序。特别是,在微调工 序中,需要适宜调整压电振动片的频率,以使制品状态的压电振动片在标称频率的范围内 振动,因此需要一边测量压电振动片的频率一边进行频率调整。即,需要对密封在空腔内的 压电振动片施加规定电压而使之振动。专利文献1 日本特开昭56-98015号公报但是,上述传统的空腔内的真空度调整,即吸气调整及频率调整中,分别遗留以下 的课题。首先,在传统的吸气调整中,遗留有以下的课题。S卩,如上述那样能够通过对吸气材料(例如,铝等的金属膜)照射激光来吸收空腔 内的氧而调整真空度,但是为了将串联谐振电阻值设定为适宜值,需要一边测量串联谐振 电阻值(一边监视)一边调整吸气。即,真空度与串联谐振电阻值的关系如上述那样是反 比例关系,此外该真空度依赖于吸气量,因此为了确保适宜串联谐振电阻值,较为重要的是 进行适当的吸气而不是进行过剩或不足的吸气。例如,当吸气调整不足时,空腔内的真空度 是一直处于低下的状态。因此,串联谐振电阻值会增加。与之相对,当空腔内的真空度提高 时,串联谐振电阻值降低。此外,在进行过剩的吸气调整的情况下,安装吸气材料的基板等的表面的污垢气 化而会充满空腔内,与吸气不足同样地,产生反而会降低真空度的现象。因而,希望通过一 边测量串联谐振电阻值一边适当地进行吸气调整而尽量将真空度设定为较高的值,来尽量 降低串联谐振电阻值。但是,在制造传统的压电振动器的工序中,除非切断压电振动器用圆片体而小片 化从而制作出各个压电振动器,否则不能测量串联谐振电阻值。 S卩,在阳极接合时施加电压的接合膜是利用在基底基板用圆片与盖基板用圆片的 接合面形成的电极膜来进行的,但该电极膜与分别收容于多个空腔内的所有压电振动片电 性接合。因此,除非切断压电振动器用圆片体,否则不能使各个压电振动片各自振动而测量串联谐振电阻值。如此,在压电振动器用圆片体的阶段,无法一边测量串联谐振电阻值一边 调整空腔内的真空度。其结果是,无法确保适宜串联谐振电阻值。因此以往,在切断压电振动器用圆片体前进行吸气调整时,采用在不测量串联谐 振电阻值的情况下凭经验规律对吸气材料照射规定次数的激光的方法。但是,在该方法中,无论怎么依赖经验规律,每次都稳定地将真空度设定在适宜值 是非常困难的,因此无法得到适宜串联谐振电阻值。特别是,引发吸气不足或过剩吸气的可 能性较高。在其中,使吸气材料过剩吸气的情况下是不能修复的,因此不得不将压电振动器 整个处理为不合规格产品。另一方面,还采用不是在切断压电振动器用圆片体前进行吸气调整,而是在切断 而制作了各个压电振动片后进行吸气调整的方法。依据该方法,能够一边测量串联谐振电阻值一边进行吸气调整,因此能够调整真 空度而确保适宜串联谐振电阻值。但是,需要将小片化的无数个压电振动器个别地置于吸 气调整机。因此,带来了不仅花费巨大的工时,而且制造成本上升的新问题。接着,在传统的频率调整中,遗留有以下课题。S卩,除非通过切断压电振动器用圆片体来小片化而制作各个压电振动器,否则不 能测量压电振动片的频率。即,如上所述,除非切断压电振动器用圆片体,否则不能使各个 压电振动片个别地振动,因此在压电振动器用圆片体的状态下,不能测量频率,无法一边测量频率一边调整频率。因此以往采用经切断而制作各个压电振动片后调整频率的方法,而不采用切断压 电振动器用圆片体前调整频率的方法。依据该方法,能够一边测量频率一边调整频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电振动器的制造方法,一次性制造多个压电振动器,该压电振动器在互相阳极接合的基底基板与盖基板之间形成的空腔内密封了具有电连接于一对激振电极的一对装配电极的压电振动片,其特征在于,包括:空腔形成工序,在基底基板用圆片和盖基板用圆片中的至少任一圆片,形成多个叠合两圆片时形成所述空腔的空腔用的凹部;接合电极膜形成工序,在所述两圆片中的至少任一圆片的接合面形成接合电极膜;装配图案形成工序,在形成了多个所述空腔时,以分别收容于各空腔内的方式在所述基底基板用圆片形成多个一对装配图案;贯通孔形成工序,当形成了多个所述空腔时,以使各空腔内和外部分别连通的方式在所述基底基板用圆片形成多个一对贯通孔;贯通电极形成工序,用导电材料堵塞所述一对贯通孔,并且在形成了多个所述空腔时以分别收容于各空腔内的状态分别对所述一对装配图案电连接的方式,在所述基底基板用圆片上对导电材料的一部分进行构图而形成多个一对贯通电极;装配工序,在结束所述各工序后,以对所述一对装配图案叠合所述一对装配电极的方式装配多个所述压电振动片;叠合工序,在所述装配工序后,使所述两圆片叠合而在所述空腔内收容所述压电振动片,并且以在所述空腔内收容的方式形成通过加热来吸收氧的吸气材料;接合工序,在所述叠合工序后,利用所述接合电极膜而阳极接合所述两圆片,制作压电振动器用圆片体;吸气工序,在所述接合工序后,利用所述一对贯通电极而使密封于所述空腔内的所述压电振动片振动,一边测量串联谐振电阻值一边加热所述吸气材料而调整空腔内的真空度;以及切断工序,在全部的所述空腔内的真空度调整结束后,切断所述压电振动器用圆片体而小片化为多个所述压电振动器。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大内启一星雄起
申请(专利权)人:精工电子有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利