JP2012209617A - 圧電振動子の製造方法、該製造方法によって製造される圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計 - Google Patents

Abstract

【課題】各圧電振動子のベース基板とリッド基板の接合幅Ｌの値を小さくする。
【解決手段】ベース基板用ウエハ４０に、２つの貫通電極７を備えたベース基板２を複数形成し、各ベース基板２に、圧電素子片４をマウントする。また、リッド基板用ウエハ５０には、凹部３ａを備えたリッド基板３を複数形成し、接合膜３５を形成する。このベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを突き合わせ、陽極接合することで複数の圧電振動子１からなるウエハ体６０を作製する。その後、リッド基板用ウエハ５０側に、各圧電振動子１の切断線に沿って、レーザを照射して切れ目を入れ、反対側から鋭利な押圧刃８３０で押圧することで、順次切断する。このようにレーザによる切れ目を反対側から押圧することで切断面を綺麗に割ることができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、圧電振動子の効率的製造、及びその製品に関する。

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が用いられている。
この圧電振動子は、互いに接合されたベース基板及びリッド（蓋）基板と、両基板の間に形成されたキャビティ（空洞部）Ｃ内に封止された圧電振動片と、を備えている。

このような圧電振動子を製造する場合、圧電振動子を個別に製造するのではなく、連続した複数の圧電振動子を一度製造し、その後個別の圧電振動子に切断することで量産性を高めるようにしている。
具体的には、図１９に示すように、複数のベース基板とリッド基板をそれぞれ形成したベース基板用ウエハと、リッド基板用ウエハからなる圧電振動子群ウエハ４００を作成する。その後、点線で示した切断線Ｍ（仮想線）に添って切断することで、各々の圧電振動子を製造する。

ところで、ガラス基板による圧電振動子群ウエハ４００を切断する方法として特許文献１には、ブレードを使用して切断することが記載されている。

特開２００９−８８６２１

しかし、図１９、２０に示すように、ブレードを使用して各圧電振動子２００を切断する場合、ブレード３００の厚みによる切断しろとして、１５０μｍ〜２００μｍ必要になる。このため、チップ（圧電振動子）の取り個数が少なくなるか、又はベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハのサイズを大きくする必要がある。
また、ブレード３００による切断の際の振動と衝撃により切断面にクラック２０９が発生する。さらにベース基板２０１とリッド基板２０２の接合が、振動や衝撃に対応出来るだけの強度を得るために、接合面の幅（図２０のＬ）を広くする必要があり、従来では２００μｍ以上の接合幅を必要としていた。
この接合面の幅Ｌが広くなると、各圧電素子のキャビティＣが小さくなったり、ウエハサイズを大きくしなければならなくなるという問題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、各圧電振動子のベース基板とリッド基板を接合したウエハ体の切りしろを小さくすることを目的とする。

（１）請求項１記載の発明では、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを用いて複数製造する方法であって、前記リッド基板用ウエハ及び前記ベース基板用ウエハの少なくとも一方に、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と、前記ベース基板用ウエハに、該ウエハを貫通する一対の貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と、前記複数の圧電振動片を、該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と、前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合してウエハ体を形成する接合工程と、前記ベース基板用ウエハの下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を複数形成する外部電極形成工程と、前記形成したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と、を備え、前記切断工程は、前記ウエハ体における、前記ベース基板用ウエハ側の外面、又は前記リッド基板用ウエハ側の外面にレーザを照射して切断線に添った縦及び横方向の切れ目を複数形成する切れ目形成工程と、前記切れ目の形成面と逆の面側から前記ウエハ体に押圧力を加えることで、前記切れ目に沿って前記ウエハ体を順次切断するブレイク工程と、を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法を提供する。
（２）請求項２記載の発明では、前記ブレイク工程は、切断対象とする前記切れ目を順次決定し、前記切れ目の形成面と逆の面から、前記決定した切れ目に対応する位置を、前記ウエハ体の最大径よりも大きい長さの押圧刃で押圧することにより前記ウエハ体を順次切断する、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（３）請求項３記載の発明では、前記ブレイク工程は、前記ウエハ体を、前記圧電振動子の短手方向に形成した切れ目に沿って順次切断した後に、前記圧電振動子の長手方向に形成した切れ目に沿って順次切断する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（４）請求項４記載の発明では、前記ブレイク工程は、互いに平行に並んだ複数の前記切れ目に対して、端から４本目の切れ目毎に切断する第１段階と、前記第１段階で切断された各切断片に形成されている３本の切れ目の中央を切断する第２段階と、前記第１段階で切断された各切断片に形成されている１本の切れ目を切断する第３段階と、から構成されることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（５）請求項５記載の発明では、前記切断工程は、前記ウエハ体の、前記切れ目を形成した面に、伸縮性を有するフィルムを貼り付け、当該フィルム側を平面状の弾性体上に載置した状態で、前記フィルムと逆側の面を押圧して前記ウエハ体を切断する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法を提供する。
（６）請求項６記載の発明では、前記切れ目形成工程は、前記凹部が形成されている側から前記ウエハ体の画像を取得し、該画像の濃淡から、切断する位置を決定する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法を提供する。
（７）請求項７記載の発明では、請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法で製造されたことを特徴とする圧電振動子を提供する。
（８）請求項８記載の発明では、請求項７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を提供する。
（９）請求項９記載の発明では、請求項７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を提供する。
（１０）請求項１０記載の発明では、請求項７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を提供する。

本願発明によれば、形成したウエハ体を切断して、圧電振動片を収納した複数の圧電振動子に切断する際に、ウエハ体の一方の外面にレーザを照射して切断線に添った縦及び横方向の切れ目を複数形成し、当該切れ目の形成面と逆の面側からウエハ体に押圧力を加えることで、切れ目に沿ってウエハ体を順次切断するので、ウエハ体の切りしろを小さくすることができる。

本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観斜視図である。 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２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図５に示す圧電振動片の下面図である。 図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部及び接合膜を形成した状態を示す図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに凹部、貫通電極及び引き回し電極を形成した状態を示す図である。 図１０に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、陽極接合工程を説明する図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハと接合膜とが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、切断工程を説明する図である。 切断工程において、切断順番を説明するための図である。 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。 従来のウエハに複数の圧電振動子を形成した状態の図である。 従来のウエハを切断した状態の断面図である。

以下、本発明における好適な実施の形態について、図１から図１８を参照して、圧電振動子の製造方法、該製造方法によって製造される圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を例に説明する。
（１）実施形態の概要
ガラス材、例えば、ソーダ石灰ガラスによるベース基板用ウエハ４０と、リッド基板用ウエハ５０を作成する。ベース基板用ウエハ４０には、２つの貫通電極７を備えたベース基板２が複数形成される。リッド基板用ウエハ５０には、キャビティＣを形成する凹部３ａを備えたリッド基板３が、各ベース基板２に対応して複数形成され、凹部３ａ側の面には接合膜３５が形成される。
このベース基板用ウエハ４０の各ベース基板２には、圧電振動片４がマウントされる。そして、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが、凹部３ａが形成するキャビティＣ内に圧電振動片４を収容するように突き合わせ、これを陽極接合することで複数の圧電振動子１からなるウエハ体６０を作製する。

その後、リッド基板用ウエハ５０側に、各圧電振動子１の切断線に沿って、レーザを照射し、切れ目を入れる。
そして、切れ目と反対側、即ち、ベース基板用ウエハ４０側から、切れ目に対応する位置を先端が鋭利な押圧刃８３２で押圧することで、順次切断する。このようにレーザによる切れ目を反対側から押圧することで切断面を綺麗に割ることができる。
なお、押圧刃８３２による切断は、縦方向（圧電振動子１の長手方向）の切断線に沿って順次切断し、全ての縦方向の切断が終了した後に横方向の切断線に沿って順次切断する。

（２）実施形態の詳細
図１〜図４は、圧電振動子１の構成を表したものである。
この図に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、主としてベース基板２と、リッド基板３と、圧電振動片４とから構成されている。
圧電振動子１は、間にキャビティＣを形成するように重ね合わせられたベース基板２およびリッド基板３を備えるパッケージ９と、キャビティＣ内に収容され後述する引き回し電極（内部電極）３６，３７に電気的に接続された圧電振動片４と、を備えた表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）のものである。
図示した本実施形態では、リッド基板３側に凹部３ａを形成することでキャビティＣを形成しているが、ベース基板２側に凹部を形成することで、またベース基板２とリッド基板３の両方に凹部を形成することでキャビティＣを形成するようにしてもよい。
なお図３および図４においては、図面を見易くするために、圧電振動片４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２１の図示を省略している。

（Ａ）圧電振動片
図５〜図７に示すように、圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動する。この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、該一対の振動腕部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の基端部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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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。また圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、該振動腕部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。
圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された公知の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。
図５、６に示すように、圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、各振動腕部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、各振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。

第１励振電極１３と第２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いる。具体的には、第１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。

また、第１励振電極１３及び第２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、このマウント電極１６、１７を介して圧電振動片４に電圧が印加される。
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ている。

また、一対の振動腕部１０、１１の先端部には、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質量調整（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。
なお、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。粗調膜２１ａは微調膜２１ｂよりも振動腕部１０、１１の先端部側に形成されている。
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１０、１１の周波数をデバイスの公称（目標）周波数の範囲内に収めることができる。

このように構成された圧電振動片４は、図３に示すように、導電性接着剤でベース基板２の上面（キャビティＣ側の面）に接合されている。
具体的には、ベース基板２の内面（上面、リッド基板３が接合される接合面）にパターニング（形成）された引き回し電極３６，３７と、圧電振動片４の一対のマウント電極１６，１７とがそれぞれ金等のバンプＢを利用して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の上面と離間して浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とがそれぞれバンプＢを介して電気的に接続されている。
なお、図４では図面を見やすくするために、バンプＢは省略されている。

本実施形態では、バンプＢにより圧電振動片４の振動腕部１０、１１がベース基板２から離間した状態としているが、ベース基板２の内側（リッド基板３に対向している側）にも、振動腕部１０、１１に対応する領域に凹部を形成し、この凹部による段差によって振動腕部１０、１１をベース基板２から離間させるようにしてもよい。
この場合、ベース基板２に形成した凹部もキャビティＣを形成することになる。

（Ｂ）圧電振動子
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２層に積層されてなるパッケージ９を備えている。
ベース基板２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、板状に形成されている。本実施形態のベース基板２は、例えば４００μｍの厚さに形成されている。

図２および図３に示すように、このベース基板２には、該ベース基板２を厚さ方向に貫通してキャビティＣ内で開口する１つのスルーホール（貫通孔）３０が形成されている。
スルーホール３０は、圧電振動片４の基部１２が配置される側に形成されている。スルーホール３０は、基部１２のベース基板２側に形成された両マウント電極１６、１７の少なくとも一部を含むように、長円形（もしくは楕円形）をしている。そして、スルーホール３０は、ベース基板２の下面から上面（キャビティＣ側）に向かって漸次（水平方向断面が小さくなるように）縮径した断面テーパ形状に形成されている。

なお、スルーホールの形状についてはこれに限られず、図３とは逆に、即ち、キャビティＣ側の面積が小さく、ベース基板２の下面（外側）に向かって大きくなるように形成してもよい。
また、例えば軸線方向（ベース基板２の厚さ方向）にわたって、水平断面のサイズが同一の略長円筒状のスルーホールでも構わない。本実施形態では、長円筒径とすることで、スルーホール３０の容積を小さくすることができ、これによりスルーホール３０内に充填する低融点ガラスの量を少なくすることができる。これは、後述するように１つのスルーホール３０に２つの貫通電極７を配置するために、長円筒径とすることで、低融点ガラスを埋め込む際に必要な開口面積が充分確保できているためである。

そしてスルーホール３０内には、スルーホール３０を埋めるように封止ガラス６と、マウント電極１６，１７と外部電極間を電気的に接続する２本の貫通電極７、７が配設されている。
封止ガラス６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたもので、焼成によって内部に配置された貫通電極を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着するとともに、スルーホール３０を完全に塞いでキャビティＣ内の気密性を維持している。
貫通電極７、７は、例えば、４２アロイ合金により円柱状に形成された導電性の芯材であり、封止ガラス６と同様に両端が平坦で且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。

ベース基板２の外面には、一方の貫通電極７に対する電気的に接続される外部電極３８が形成されている。
またベース基板２の外面には、他方の貫通電極７に対する外部電極３９が形成され、この貫通電極７と外部電極３９間は、パターニング（形成）された引き回し電極３７ｂによって電気的に接続されている。

図１、図３及び図４に示すように、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、図１〜図４に示すように、ベース基板２に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
そして、リッド基板３の内面（下面、ベース基板２と対向する面）には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。 そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して接合されている。

また、図１〜図４に示すように、本実施形態のパッケージ９（圧電振動子１）は、リッド基板３においてベース基板２側を向く面に全面にわたって形成され、ベース基板２と接する部分でベース基板２と陽極接合された接合膜３５を備えている。
図３に示すように、本実施形態の接合膜３５は、リッド基板３の、ベース基板２に対向する側の面全面に形成されている。即ち、接合膜３５は、凹部３ａを画成する面と、リッド基板２の内面において凹部３ａの外周縁に全周にわたって連なる周縁部と、の各全域にわたって形成されている。
そして、接合膜３５のうち、リッド基板３の内面の周縁部に形成された部分がベース基板２に陽極接合されている。接合膜３５は、陽極接合可能な材料（例えばアルミニウム、シリコン、クロムなど）で形成されている。

なお、実施形態では、接合膜３５の全面に形成する場合について説明したが、ベース基板２と当接するリッド基板３の外周面にだけ形成するようにしてもよい。
また、接合膜３５をベース基板２の、リッド基板３に当接する外周面に形成するようにしてもよい。

このように構成された圧電振動子１を作動させるには、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励振電極１３及び第２励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができ、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。

（Ｃ）圧電振動子の製造方法
次に、ベース基板用ウエハ（ベース基板）４０とリッド基板用ウエハ（リッド基板）５０とを利用して、圧電振動子１を一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。
図８は、圧電振動子１を複数製造する方法を表したフローチャートである。

なお本実施形態では、ウエハ状の基板を利用して圧電振動子１を一度に複数製造するが、これに限られたものではなく、例えば予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、一度に一つのみ製造する等しても構わない。
この場合、本実施形態によるレーザによる切り欠きと押圧刃８３２の押圧による切断方法は、ベース基板用ウエハ４０、リッド基板用ウエハ５０を各ベース基板２、リッド基板３のサイズに切断する際に使用する。この場合の本実施形態による切断方法は、ベース基板用ウエハ４０に複数のベース基板２を作製した後に使用し、またリッド基板用ウエハ５０に複数のリッド基板３を作製した後に使用してもよい。

圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）を最初に行うが、これらの３工程については、どの順番で行ってもよく、同時並行して行ってもよい。

初めに、図５から図７に示す圧電振動片４を作製する圧電振動片作製工程（Ｓ１０）について説明する。
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、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７、重り金属膜２１を形成する。
以上により、複数の圧電振動片４を作製することができる。

また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜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。
なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。

次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するリッド基板用ウエハ作製工程（第１のウエハ作製工程）（Ｓ２０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚み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、図９に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面に、エッチング、軟化点温度以上での型押し成形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）。
なお、この凹部形成工程は、ベース基板２のスルーホールを形成する工程と同様に、リッド基板用ウエハ５０の軟化点温度以上に加熱した状態で、凹部３ａに対応した凸部を備えた成形型を押圧することで凹部３ａを形成してもよい。

次いで、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面側の全域にわたって接合膜３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３）。
この際、例えば蒸着やスパッタリング等により接合膜３５を形成する。
この時点で、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。

次に、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（第２のウエハ作製工程）（Ｓ３０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。

次いで、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極７、７を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３２）。
具体的には、まず、各キャビティＣに対応する領域の長手方向一端側にスルーホール３０を、サンドブラスト法、軟化点温度以上での型押し成形（プレス加工）等の方法で、各ベース基板２に対応して複数形成する。
そして、これら複数のスルーホール３０内に、一対の貫通電極７、７を配置し、スルーホール３０に粉末ガラス（低融点ガラス）を充填し焼成することで、貫通電極７、７を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着する。その後、貫通電極７、７の端面が表面に出るようにベース基板２の両面を研磨することで、ベース基板用ウエハ４０の内面側と外面側との電気導通性が確保される。
次に、図１０及び図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の内面に導電性材料をパターニングして、各一対の貫通電極７、７にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６、３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３３）。
なお、図１０及び図１１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断するラインを仮想的に表した切断線である。
この時点でベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）が終了する。

圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動作製工程（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）の後、マウント工程（圧電振動片実装工程）を行う（Ｓ４０）。
このマウント工程は、後述する重ね合わせ工程においてキャビティＣ内に圧電振動片４が収容されるように、圧電振動片４を引き回し電極３６，３７に電気的に接続する工程である。
本実施形態では、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極３６、３７、及びバンプＢを介してベース基板用ウエハ４０の内面側に接合する。これにより、圧電振動片４は、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極１５は、一対の貫通電極７、７に対してそれぞれ導通した状態となる。

次に、図１２に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面とベース基板用ウエハ４０の内面とを重ね合わせ、ベース基板用ウエハ４０の外面を陽極接合用の電極台部７０上に配置する配置工程を行う（Ｓ５０）。

ここで、配置工程の説明にあたり、まず陽極接合用の電極台部７０について説明する。
図１２に示すように、電極台部７０は、図示しない陽極接合装置の内部に設けられた陽極接合用の印加手段７４が有する一対の電極のうち、マイナス端子として機能する一方の電極を構成している。また図示の例では、前記一対の電極のうちのプラス端子として機能する他方の電極は、接合膜３５に電気的に接続される膜用電極７４ａとなっている。なお図１２では、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０それぞれにおいて、１つ分の圧電振動子１に相当する部分を図示している。

電極台部７０は、平面視でベース基板用ウエハ４０と同等もしくはベース基板用ウエハ４０よりも大きくなるように形成された導電性の板状部材であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等で構成される。
なお、電極台部７０のベース基板用ウエハ４０が載置される面には、各貫通電極７、７に対応する位置に凹部を形成することで貫通電極７、７が電極台部７０に接触しないようにすることもできる。
また、本実施形態における電極台部７０は、印加手段７４が有する一対の電極のうちのマイナス端子として機能する場合について説明したが、プラス端子として機能しても良い。

次に、配置工程（Ｓ５０）について詳細に説明する。
まず、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ５１）。なお、図１２については、１つ分の圧電振動子１について表示しているので、ベース基板用ウエハ４０に代えてベース基板２、リッド基板用ウエハ５０に代えてリッド基板３の状態を表している。
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、両ウエハ４０、５０で囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。

次いで、重ね合わせた両ウエハ４０、５０を前記陽極接合装置に入れ、ベース基板用ウエハ４０を電極台部７０上に載置（配置）するセット工程を行う（Ｓ５２）。
この際、接合膜３５においてベース基板用ウエハ４０と接する部分はその全域にわたって、電極台部７０との間にベース基板用ウエハ４０を挟み込んでいる。
また本実施形態では、セット工程時に、印加手段７４の膜用電極７４ａを接合膜３５に電気的に接続する。
以上で配置工程が終了する。

次いで、接合温度に加熱しつつ、接合膜３５と電極台部７０との間に接合電圧（例えば、６００Ｖ〜８００Ｖ）を印加して、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０とを陽極接合する陽極接合工程を行う（Ｓ５５）。
ここで、本実施形態の陽極接合工程では、接合温度に加熱しつつ電極台部７０と接合膜３５との間に接合電圧を印加する。

すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者が陽極接合することとなる。これにより、圧電振動片４はキャビティＣ内に封止され、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した図１３に示すウエハ体６０を得ることができる。
なお、図１３においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、図１３に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。

陽極接合工程が終了した後、外部電極形成工程（Ｓ６０）を行う。
この外部電極形成工程では、ベース基板用ウエハ４０の外面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極７、７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。
なお、外部電極３８、３９はそれぞれ圧電振動子１毎に、その長手方向の両端側に配置されている。一方、一対の貫通電極７、７は圧電振動片４の基部１２側、すなわち、外部電極側に形成されている。そのため、一方の貫通電極７は直接外部電極３８に接続され、他方の貫通電極７は外部の引き回し電極３７ｂを介して外部電極３８と接続されている。
引き回し電極３７ｂも、外部電極３８、３９と同様に導電性材料のパターニングにより形成される。
この工程により、外部電極３８、及び、引き回し電極３７ｂと外部電極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。

次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動片４の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ７０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ４０の外面に形成された一対の外部電極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ベース基板用ウエハ４０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０、１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。

なお、この微調工程（Ｓ７０）は、後述する切断工程（Ｓ８０）により個々の圧電振動子１に小片化した後に行う工程順序でも構わない。
但し、上述したように、微調工程（Ｓ７０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので好ましい。

周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図１３に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ８０）。
図１４は、切断工程を表したものである。なお、図１４では、図面を見やすくするために、短手方向に並んだ２つの圧電振動子１の断面についてその一部を表示している。
切断工程では、切断線Ｍに添って切れ目を入れるスクライブ工程（Ｓ８１）、切れ目を入れた側の面にセパレータを貼り付けるセパレータ貼り工程（Ｓ８２）、及び切れ目の反対側から切れ目に添って押圧することで切断するブレイク工程（Ｓ８３）が行われる。
以下各工程について詳説する。

（ａ）スクライブ工程（Ｓ８１）
このスクライブ工程では、図１４（ａ）に示すように、リング８１１の一方の面に貼られたＵＶテープの接着面にウエハ体６０を貼り付ける。この場合、ベース基板用ウエハ４０側を接着し、リッド基板用ウエハ５０側を上側、即ち、切り欠き側とする。
次に、図示しないカメラで撮像した画像（ビジョン）で切断箇所を次の方法で決定する。即ち、リッド基板用ウエハ５０には凹部３ａが形成されているため、リッド基板用ウエハ５０側の画像には、キャビティＣの部分と陽極接合している部分とで濃淡がでる。このため、濃い部分の中心を切断箇所（切れ目）とすることで、切断位置を正確に特定することができる。

そして、画像の濃淡から切断箇所を順次確認しながら、切断線Ｍに添ってレーザ光を照射することで、リッド基板用ウエハ５０の上面に切れ目（微少な切り欠き）８１３を形成する。このレーザによる切り欠き幅は１０μｍ（±３μｍ）程度である。
なお、図１１、図１３に示した仮想の切断線Ｍは、圧電振動子１の切り取りサイズを表すためのものであるため、圧電振動子１に関与しない基板用ウエハの周囲部分について表示していないが、レーザ照射による切り欠きは切断線Ｍを延長したウエハ全体（全長）に渡って形成される。

切断箇所の確定については、上記濃淡による方法に限らず、ウエハ体６０の位置および向きを確認し、ウエハ体６０に形成された所定の基準点からの距離によって切断箇所を決定するようにしてもよい。
この方法によれば、リッド基板用ウエハ５０から撮像した画像の濃淡から決定する場合に比べて位置精度は低くなる。しかし、キャビティＣ用の凹部が形成されていないために濃淡がです、また引き回し電極３７ｂと外部電極３８、３９による電極パターンが写ってしまうベース基板用ウエハ４０側に、レーザによる切れ目８１３を形成することができる。
ベース基板用ウエハ４０側に切れ目８１３を形成した場合には、後述のブレイク工程では、切れ目８１３の反対側であるリッド基板用ウエハ５０側を押圧して切断する。即ち、図１４における、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０の両面を逆にした工程を行うことになる。

（ｂ）セパレータ貼り工程（Ｓ８２）
このセパレータ貼り工程では、まずスクライブ工程により出た切り欠き屑を取り除くため、リッド基板用ウエハ５０上を洗浄し、乾燥させる。なお、表面の切り屑は、エアを吹き付けるエアブロウによって取り除くようにしてもよく（エア洗浄）、この場合には乾燥は不要である。
表面を洗浄した後、切れ目８１３を付けたリッド基板用ウエハ５０の全面を覆うように、伸縮性を有する透明のセパレータ８２１を貼り付ける。このセパレーターとしては、ＵＶテープを使用するが、他の粘着材が塗布されたテープを使用してもよい。

（ｃ）ブレイク工程（Ｓ８３）
次に、ウエハ体６０の上下を逆にして、透明ラバー８３０の上に載せる。すなわちリッド基板用ウエハ５０に貼ったセパレータ８２１を下側にし、ベース基板用ウエハ４０に貼ったＵＶテープ８１２を反対側（上側）にして、透明ラバー上に載置する。
透明ラバー８３０は、ウエハ体６０が押圧された場合のクッションとして機能する材料、例えば、シリコンが使用される。また、下側からカメラ８３１によりリッド基板用ウエハ５０に付けた切れ目８１３を認識できるようにするために透明な材料が使用される。

つぎに、透明ラバー８３０の下側からカメラ８３１でリッド基板用ウエハ５０を撮影し、その画像から、切断方向の切れ目８１３を検出し、検出した切れ目の反対側の位置に押圧刃８３２を移動して位置合わせを行う。
押圧刃８３２を徐々に下げベース基板用ウエハ４０を切れ目８１３の反対側から押圧する（圧力をかける）。これにより、ベース基板用ウエハ４０に接触した押圧刃８３２を支点としてウエハ体６０がたわみ、レーザによる切れ目８１３に添って綺麗に割ることができる。
ここで使用する押圧刃８３２は、先端が鋭利な直線状の刃を有している。そして、ウエハ体６０の最大径よりも長い刃長を有しているので１本の切れ目８１３の全長に渡って１度に押圧し、割ることができる。
この切断の際、ウエハ体６０の両側面にはＵＶテープ８１２、セパレータ８２１が密着状態で貼り付けられているので、割れた際のガラス片が各圧電振動子１の表面を傷つけたり、周りに散乱することが防止される。
また、切断の際、切れ目８１３部分がたわむが、セパレータは伸縮性を有するため破れることはなく、従って、破れた箇所からガラス片が散ることもない。

以上の方法により、１本の切れ目（切り欠き）８１３について切断する。
次に、ブレイク工程Ｓ８３において、縦横に形成した複数の切れ目８１３に添って切断する順番について、図１５を参照して説明する。
押圧刃８３２の押圧による切断は、最初に圧電振動子１の短手方向（以下横向という）に添って切断する。横方向の全ての切断が終了した後、ウエハ体６０を９０度回転し、圧電振動子１の長手方向（以下縦向という）に添って切断する。これにより全圧電振動子１の切断が完了する。

このように本実施形態のブレイク工程（Ｓ８３）では、横方向を先に切断した後に縦方向の切断を行うが、その逆、即ち、縦方向を先に切断した後に横方向を切断するようにしてもよい。
ただし、以上の理由により横方向を先に切断するのが好ましい。
即ち、縦方向のピッチ（圧電振動子１の短手方向の幅に該当）は、例えば１．５ｍｍであるのに対し、横方向のピッチ（圧電振動子１の長手方向の幅）の方が例えば、３．２ｍｍと長い。
そして、縦方向を切断する場合、縦方向切断の最後の段階で（後述する）縦２列の中心を押圧して切断することになる（横方向も同じ）。
このため、縦方向を先に切断すると、各圧電振動子１が縦方向に連なった（切断前の）状態で縦２列の中心を押圧して切断することになる。この場合、押圧刃に対する横方向の幅が狭いために押圧力を僅かに大きくする必要があり、各圧電振動子１に不要な歪みや圧力を加えてしまう可能性がある。
これに対して、縦方向を後に切断する場合には、既に各圧電振動子１は縦方向に連なっていない（既に切断されている）ため、押圧刃８３２による押圧力は１対の圧電振動子１毎に作用させることができるため、通常の押圧力でも充分に切断することができる。
なお、横方向を先に切断する場合も同様に、各圧電振動子１が横方向に連なった（切断前の）状態で横２列の中心を押圧して切断することになるが、この場合には、押圧刃に対する横方向の幅が大きいため通常の押圧力でも充分に連なった状態での切断をすることができる。

次に、横方向の切断をする場合の順番、及び、縦方向の切断をする順番について図１５を参照して説明する。なお、図１５に示したウエハ体６０の右側には、横方向から切断する順番を、下側には縦方向から切断する順番を、それぞれ図示してある。
横方向に切断する場合、横方向の各切れ目に添って、何れか一方の端（図１５の上側、又は下側）から順番に切断することも可能である。
しかし、端から順に切断すると、押圧刃８３２に対して一方の側は圧電振動子が１列であるのに対して、反対側は残り複数列となる。このため、押圧力が左右の圧電振動子１に均等に掛からなくなり、切れ目８１３に添って綺麗に切断できなくなる確立が上がる可能性がでてくる。
そこで、本実施形態では、切断面（押圧刃８３２）の左右の圧電振動子１にかかる押圧力が出来るだけ均等になるように、次の順番で切断している。

圧電振動子１が形成されていないウエハ体６０の周囲部分を、圧電振動子１が所定列分だけ存在するものと仮定する。この所定列分として、本実施形態では１列分を例に説明するが、実際の周囲の幅に応じて２列分、４列分としてもよい。
そして、端から４列おきに順次切断する。即ち、図１５に示すように、端の切れ目８１３から数えて４本目毎に、１−１、１−２、１−３…の順番に切断する。この第１段階での切断では、切断刃８１３の左右の幅が異なるが、狭い側が４列分あるので左右の押圧力はほぼ均等になる。

全体を横の４列ずつに切断した後、次に左右２列ずつとなるように４列の中央に位置する切れ目８１３で第２段階の切断をする。即ち、図１５における２−１、２−２、２−３、…の順番に切断する。但し、この第２段階の切断では、全てが４列ずつになっているので、どの順番でもよいが、作業効率を考慮して端から順に切断している。
以上の第２段階により横２列ずつになるので、次の第３段階では２列の中央の切れ目８１３で切断をする。即ち、図１５における３−１、３−２、３−３、…の順番に切断する。これにより横方向の全ての切れ目８１３についての切断が終了する。但し、この第３段階の切断では、全てが２列ずつになっているので、どの順番でもよいが、作業効率を考慮して端から順に切断している。

なお、第２段階、第３段階の切断では、何れも中央を切断することになるため、第２段階の切断を全て行った後に第３段階の切断を行う必要はない。
例えば、図１５における２−１で切断（第２段階）した後、この切断で押圧刃８３２の両側にできた２つの２列に対して３−１、３−２で切断（第３段階）する。同様に、２−２で切断（第２段階）、３−３、３−４で切断（第３段階）、というように切断していってもよい。即ち、第２段階の切断でできた両側の２列に対して第３段階の切断２回を１セットとして、順次切断していくことも可能である。

横方向の全ての切れ目８１３についての切断が終了した後、次に縦方向に付いて順次切断していく。
なお、横方向の切断が全て終了した時点でも、横方向に連なった（未分割の）各圧電振動子１は、ＵＶテープ８１２、セパレータ８２１で粘着固定されているので、縦方向の切れ目がずれることはない。このため、縦方向の切れ目８１３に添って１度に切断することができる。
縦方向の切断順番については、横方向と同様な順番で切断を行う。
即ち、図１５に示すように、切れ目８１３の４本目毎に、第１段階の切断４−１、４−２、…を行う。次いで、第２段階の切断５−１、５−２、…の後、第３段階の切断６−１、６−２、…を行う。
なお、横方向の切断における第２段階、第３段階の切断順の変形例にいては、縦方向の切断について採用してもよい。

以上により全ての圧電振動子１を個別に切り離した後、ブレイク工程（Ｓ８３）の最後に、ＵＶテープ８１２に紫外線（UV）を照射して粘着力を低下させたうえでＵＶテープを各圧電振動子１から剥がす。
その後各圧電振動子１をセパレータ８２１から個別に剥がし取る。
なお、セパレータ８２１もＵＶテープを使用している場合には、セパレータ８２１の粘着力を紫外線照射で低下したうえで圧電振動子１を剥がす。このように、セパレータ８２１もＵＶテープである場合には、どちらを先に剥がしてもよいが、両面同時に紫外線を照射するのではなく、先に剥がす側の面だけに紫外線を照射することで、反対側の粘着力を維持した状態で照射した側を容易に剥がすことができる。

以上説明した切断工程（Ｓ８０）では、外部電極３８、３９は、導電性材料をパターニングにより形成しているため、押圧刃８３２で押圧した際にウエハ体６０と共に切断される。ただし、外部電極３８、３９をパターニングする際に、切断線Ｍに対応した領域を避けて外部電極を形成するようにしてもよい。
なお、外部電極３８、３９については、打ち抜き加工やエッチングすることで、各圧電振動子１に対応する複数の外部電極３８、３９が一体形成された、ウエハ体６０と略同サイズのリードフレーム板を作製し、各外部電極３８、３９を一方の貫通電極７と、他方の貫通電極に接続された引き回し電極３７ｂとに接続するようにしてもよい。このように金属板による外部電極３８、３９を配置する場合には、各圧電振動子１の切断線Ｍに対応する部分を先にブレードで切断する。そして切断した隙間から、押圧刃８３２を挿入することで切断線Ｍに添って押圧することで順次ウエハ体６０を切断する。

以上の切断工程（Ｓ８０）により、パッケージ９のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された図１に示す２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。

その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ９０）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法によれば、レーザによる切れ目８１３を形成し、押圧刃８３２で押圧することで各圧電振動子１をウエハ体６０から切断するので、次の様な効果を得ることができる。
（ａ）従来は最低でもブレード幅だけの切りしろ（１５０μｍ〜２００μｍ程度）を必要としていたのに対し、本実施形態によれば最大でもレーザによる切り欠き幅（１０μｍ±３μｍ程度）よりも小さい切りしろとすることができる。
（ｂ）また、ブレード切断に比べて、切断時に圧電振動子１に与える振動や衝撃を小さくできるので、切断面に発生するクラックがなくなり綺麗な切断面を得ることができる。
（ｃ）上記（ｂ）の効果に伴い、ベース基板２とリッド基板３の接合面の幅（接合面のとりしろ）を小さくすることができる。即ち、図２０、図２に示すように、従来の接合幅Ｌは２００μｍ以上必要であったのが、本実施形態によれば接合幅Ｌを１００μｍ〜１５μｍにすることができる。
これにより、圧電振動子１を小型化することが可能になる。
（ｄ）上記（ａ）の切りしろと、（ｃ）の接合幅Ｌを小さくすることに伴い、同一サイズのベース基板用ウエハ４０、リッド基板用ウエハ５０に対してより多くの圧電振動子１を製造することができる。
また、同一個数の圧電振動子１を作る場合にはベース基板用ウエハ４０、リッド基板用ウエハ５０のサイズを小さくすることができる。
（ｅ）また、切断時の振動や衝撃が低減されるので、接合幅Ｌを従来と同じにする場合には、接合強度が高い陽極接合ではなく、より接合強度の低い他の接合方法でもベース基板２とリッド基板３の接合を維持したまま切断することができる。
他の接合方法としては、例えば、ガラスにメタライズして金属で接合する方法、更に強度が弱くなるが低融点ガラスによる接合も可能である。

また本実施形態では、貫通電極７、７を１つのスルーホール内に配置し一体化した封止ガラスで固定している。
このため、２つのスルーホールが、圧電振動子１の長手方向の両側に配置される場合にくらべて、曲げ強度の高い圧電振動子１を得ることができる。

（Ｄ）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１６を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１６に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１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。

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、該圧電振動子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。

そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、発振器１００の高品質化を図ることができる。

（Ｅ）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１７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。

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１７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。

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、該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、該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。

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、該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。

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。

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。

電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。

即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。

そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０の高品質化を図ることができる。

（Ｆ）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１８を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１８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。

以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部（圧電振動片）１３８、１３９をそれぞれ備えている。

更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。

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。

そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０の高品質化を図ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０、１１の両面に溝部１８が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１８がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１８を形成することで、一対の励振電極１５に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１５間における電界効率を上げることができるため、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Crystal Impedance）をさらに低くすることができ、圧電振動片４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１８を形成する方が好ましい。
また、説明した実施形態における圧電振動子として音叉型の水晶振動子を例に説明したが、他の圧電振動子、例えば、ＡＴ振動子や、複数の振動モードが結合した結合振動子等の各種振動子を使用することができる。

また、上記実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を、パッケージ９のキャビティＣ内の引き回し電極３６，３７に圧電振動片４が収容された圧電振動子１を製造する圧電振動子の製造方法に適用した場合を説明したが、引き回し電極３６，３７に圧電振動片４とは異なる配線が電気的に接続された構成を製造する場合にも適用することが可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…圧電振動子
２…ベース基板
３…リッド基板
４…圧電振動片
７…貫通電極
９…パッケージ
３０…スルーホール
３５…接合膜
３６、３７…引き回し電極（内部電極）
３７ｂ…引き回し電極（外部電極）
４０…ベース基板用ウエハ（ベース基板）
５０…リッド基板用ウエハ（リッド基板）
７０…電極台部
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
８１１…リング
８１２…ＵＶテープ
８１３…切れ目（切り欠き）
８２１…セパレータ
８３０…透明ラバー
８３１…カメラ
８３２…押圧刃
Ｃ…キャビティ

Claims (10)

1. 互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを用いて複数製造する方法であって、
   前記リッド基板用ウエハ及び前記ベース基板用ウエハの少なくとも一方に、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と、
   前記ベース基板用ウエハに、該ウエハを貫通する一対の貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と、
   前記複数の圧電振動片を、該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と、
   前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合してウエハ体を形成する接合工程と、
   前記ベース基板用ウエハの下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を複数形成する外部電極形成工程と、
   前記形成したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と、を備え、
   前記切断工程は、
   前記ウエハ体における、前記ベース基板用ウエハ側の外面、又は前記リッド基板用ウエハ側の外面にレーザを照射して切断線に添った縦及び横方向の切れ目を複数形成する切れ目形成工程と、
   前記切れ目の形成面と逆の面側から前記ウエハ体に押圧力を加えることで、前記切れ目に沿って前記ウエハ体を順次切断するブレイク工程と、
   を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
2. 前記ブレイク工程は、切断対象とする前記切れ目を順次決定し、前記切れ目の形成面と逆の面から、前記決定した切れ目に対応する位置を、前記ウエハ体の最大径よりも大きい長さの押圧刃で押圧することにより前記ウエハ体を順次切断する、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法。
3. 前記ブレイク工程は、前記ウエハ体を、前記圧電振動子の短手方向に形成した切れ目に沿って順次切断した後に、前記圧電振動子の長手方向に形成した切れ目に沿って順次切断する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子の製造方法。
4. 前記ブレイク工程は、互いに平行に並んだ複数の前記切れ目に対して、
   端から４本目の切れ目毎に切断する第１段階と、
   前記第１段階で切断された各切断片に形成されている３本の切れ目の中央を切断する第２段階と、
   前記第１段階で切断された各切断片に形成されている１本の切れ目を切断する第３段階と、
   から構成されることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法。
5. 前記切断工程は、前記ウエハ体の、前記切れ目を形成した面に、伸縮性を有するフィルムを貼り付け、当該フィルム側を平面状の弾性体上に載置した状態で、前記フィルムと逆側の面を押圧して前記ウエハ体を切断する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法。
6. 前記切れ目形成工程は、前記凹部が形成されている側から前記ウエハ体の画像を取得し、該画像の濃淡から、切断する位置を決定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法。
7. 請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子の製造方法で製造されたことを特徴とする圧電振動子。
8. 請求項７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。
9. 請求項７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。
10. 請求項７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。

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