ガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
【課題】製造コストの低減及び製造効率の向上を図った上で、導通性に優れたガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、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】コンテナ７３内に軸方向に沿って、貫通電極となる線材７２を張架する線材張架工程と、コンテナ７３内に溶融ガラス７１を充填する充填工程と、溶融ガラス７１を硬化させ、線材７２が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、ガラス体を軸方向に直交するように切断する切断工程とを有していることを特徴とする。
【解決手段】コンテナ７３内に軸方向に沿って、貫通電極となる線材７２を張架する線材張架工程と、コンテナ７３内に溶融ガラス７１を充填する充填工程と、溶融ガラス７１を硬化させ、線材７２が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、ガラス体を軸方向に直交するように切断する切断工程とを有し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、ガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、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、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子は、例えば互いに接合されたガラス材料からなるベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片（電子部品）とを備えている。
【０００３】
このような圧電振動子では、ベース基板に形成された貫通孔に貫通電極を形成し、この貫通電極によってキャビティ内の圧電振動片と、キャビティ外の外部電極とを電気的に接続している（例えば、特許文献１参照）。具体的に、特許文献１では、まずベース基板に貫通孔を形成し、ベース基板を熱軟化させた状態で貫通孔内に金属ピンを打ち込む方法が記載されている。しかしながら、この方法では、金属ピンと貫通孔との間隙を完全に塞ぐのが困難であり、キャビティ内の気密性を確保できないという問題がある。また、ベース基板上の全ての貫通孔に位置決めして金属ピンを打ち込むのは煩雑である。
【０００４】
そこで、近時では、貫通孔と金属ピンとの間隙にガラスフリットを充填し、このガラスフリットを焼成することで、ベース基板と金属ピンとを一体化させる技術が開発されている。この場合、図２０（ａ）に示すように、まず平板状の土台部２０１と、土台部２０１の表面から法線方向に沿って立設される芯材部２０２とを有する鋲体型の金属ピン２０３を、ベース基板２０４の貫通孔２０５内に挿入する。続いて、貫通孔２０５と芯材部２０２との間隙にガラスフリット２０６を充填する。そして、充填したガラスフリット２０６を焼成してベース基板２０４（貫通孔２０５）と芯材部２０２とガラスフリット２０６とを一体化させた後、ベース基板を破線部Ｈまで研磨して土台部２０１を除去する。以上により、図２０（ｂ）に示すような貫通電極２１０を形成できる。よって、貫通孔２０５を塞ぐとともに、圧電振動片と外部電極との安定した導電性を確保することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５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、貫通電極２１０を形成するためには、上述したように貫通孔２０５の形成工程や、金属ピン２０３の挿入工程、ガラスフリット２０６の充填・焼成工程、土台部２０１の研磨工程等、様々な工程を各基板毎に行う必要がある。この場合、貫通孔２０５の形成工程では、ベース基板２０４に貫通孔２０５を直接形成することが難しく、例えばプレス加工等によりベース基板２０４に凹部を形成した後、凹部の閉じ面（底面）側が貫通するまで研磨する必要がある。さらに、土台部２０１の研磨工程において、土台部２０１が完全に除去されるまで大幅に研磨する必要がある。
このように、従来の製造方法では、各基板毎に上述した加工を行う必要があるため、製造コストの増加に繋がる。また、土台部２０１や凹部閉じ面の研磨、ガラスフリット２０６の焼成等は、比較的時間を要する作業であり、これらの作業を基板毎に行うことで、製造効率の低下に繋がる。
【０００７】
また、ガラスフリット２０６を焼成することで、ガラスフリット２０６が体積減少し、表面に凹みが発生したり、ひどい場合には貫通孔２０５が開いてしまったりする虞がある。さらに、ガラスフリット２０６はベース基板２０４に比べて化学的に弱く、例えば基板洗浄時に用いる洗浄液によってガラスフリット２０６が溶け出してしまう虞がある。これによっても、上述したようにガラスフリット２０６の表面に凹み等が発生する虞がある。この場合、キャビティ内の気密が損なわれる可能性があるだけでなく、凹みを覆う外部電極等に段切れが発生し、圧電振動片と外部電極との導通性が損なわれる可能性がある。
【０００８】
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、製造コストの低減及び製造効率の向上を図った上で、導通性に優れたガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、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】
【０００９】
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。
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を有するガラス基板の製造方法であって、筒状の容器内に前記容器の軸方向に沿って、前記貫通電極となる線材を張架する線材張架工程と、前記容器内に溶融ガラスを充填する充填工程と、前記溶融ガラスを硬化させ、前記線材が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、前記ガラス体を前記軸方向に直交するように切断する切断工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、線材と溶融ガラスとが一体化されてなるガラス体を切断することで、貫通電極を有する複数枚のガラス基板を一括して形成できる。そのため、従来のように基板単体毎に貫通電極の加工を行なう必要がなく、製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。
また、ガラス体に一体化された線材を切断することで、各ガラス基板の端面に面一な貫通電極を形成できる。これにより、貫通電極を覆うように形成される電極膜との導通性を確保できる。
さらに、従来のように基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットによる悪影響がない。すなわち、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等がないので、ガラス基板表面の凹み等の発生を抑制できる。その結果、貫通電極を覆うように形成される電極膜に段切れが発生するのを抑制し、導通性を確保できるとともに、基板毎の製造バラツキも抑制できる。
よって、導通性に優れた貫通電極を有するガラス基板を低コストで簡単に製造できる。
【００１１】
また、前記線材張架工程では、張力付与機構によって前記線材の張力を付与することを特徴としている。
この構成によれば、張力付与機構によって線材に張力を付与することで、容器内に所望の張力で線材を張架できる。これにより、溶融ガラスの充填時に線材が撓むのを防止できる。すなわち、線材が撓んだ状態でガラス体と一体化されるのを抑制して、ガラス体の所望の位置に線材を配置できる。
【００１２】
また、前記容器は、カーボンを主成分とする材料により構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、カーボンはガラス材料との熱膨張係数が近い材料であるため、溶融ガラスが収縮により体積減少したとしても、溶融ガラスと容器との間に生じる歪を抑制できる。すなわち、容器内に隙間ができるのを抑制して、ガラス体を所望の形状に形成できる。また、カーボンはガラス材料との濡れ性に優れているため、容器とガラス体との離型性を向上できる。
【００１３】
また、前記線材は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなることを特徴としている。
この構成によれば、Ｆｅ−Ｎｉ合金はガラス材料との熱膨張係数が近い材料であるため、両者の界面に大きな応力が発生しにくい。
【００１４】
また、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された第１ガラス基板及び第２ガラス基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、上記本発明のガラス基板の製造方法を使用して前記第１ガラス基板を形成する第１ガラス基板製造工程と、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との接合体を、前記パッケージの形成領域毎に個片化し、複数のパッケージを形成する個片化工程としている。
この構成によれば、上記本発明のガラス基板の製造方法を使用して形成された第１ガラス基板を用いることで、パッケージを低コストかつ簡単に製造できる。
また、基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等を考慮する必要がなく、第１ガラス基板表面の凹み等の発生を抑制できる。その結果、キャビティ内の気密性及び導通性に優れたパッケージを提供できる。
【００１５】
また、本発明のパッケージは、上記本発明のパッケージ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、上記本発明のパッケージの製造方法を用いて製造されているため、気密性及び導通性に優れたパッケージを低コストで提供できる。
【００１６】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に、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、上記本発明のパッケージの製造方法で製造されているため、キャビティ内の気密性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れたパッケージを提供できる。
【００１７】
また、本発明に係る発振器は、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。
【００１８】
また、本発明に係る電子機器は、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。
【００１９】
また、本発明に係る電波時計は、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。
【００２０】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、振動特性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れた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】
【００２１】
本発明に係るガラス基板の製造方法によれば、導通性に優れた貫通電極を有するガラス基板を低コストで簡単に製造できる。
本発明に係るパッケージ及びパッケージの製造方法によれば、気密性及び導通性に優れたパッケージを低コストで提供できる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の気密性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れたパッケージを提供できる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に特性及び信頼性に優れた製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係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。
【図２】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を示す圧電振動片の平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】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６】図５に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ接合体の分解斜視図である。
【図７】コンテナの側面図ある。
【図８】コンテナの断面図である。
【図９】コンテナの分解斜視図である。
【図１０】コンテナを用いてベース基板用ウエハを作成する際のフローチャートである。
【図１１】線材の保持方法を示すコンテナの要部断面図である。
【図１２】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１３】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１４】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１５】ガラス体を切断する状態を示す斜視図である。
【図１６】ベース基板用ウエハの平面図である。
【図１７】本発明に係る発信器の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】従来の貫通電極の製造方法を示すベース基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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（ガラス基板）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１０と、パッケージ１０のキャビティＣ内に収納された圧電振動片（電子部品）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。
【００２４】
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スルーホール２１，２２が形成されている。スルーホール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。
【００２５】
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の裏面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の裏面３ｂ側には、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とが形成されている。
【００２６】
圧電振動片５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音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片５は、平行に配置された一対の振動腕部２４，２５と、一対の振動腕部２４，２５の基端側を一体的に固定する基部２６とからなる音叉型で、一対の振動腕部２４，２５の外表面上には、振動腕部２４，２５を振動させる図示しない一対の第１の励振電極と第２の励振電極とからなる励振電極と、第１の励振電極及び第２の励振電極と後述する引き回し電極２７，２８とを電気的に接続する一対のマウント電極とを有している（何れも不図示）。
【００２７】
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の励振電極が、一方のマウント電極及びバンプ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の励振電極が他方のマウント電極及びバンプ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。
【００２８】
そして、ベース基板２の表面２ｂ側（リッド基板３が接合される接合面側）には、例えばＡｌからなる陽極接合用の接合材２３が形成されている。この接合材２３は、膜厚が例えば３０００Å〜５０００Å程度に形成され、リッド基板３の額縁領域３ｃに対向するようにベース基板２の外周部分に沿って形成されている。そして、接合材２３とリッド基板３の額縁領域３ｃとが陽極接合されることで、キャビティＣが真空封止されている。なお、接合材２３はＳｉ膜で形成することも可能である。また接合材２３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。
【００２９】
外部電極６，７は、ベース基板２の裏面２ａ（ベース基板２における接合面とは反対側の面）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に電気的に接続されている。
【００３０】
貫通電極８，９は、ベース基板２との溶着によって固定された芯材部３１がスルーホール２０，２１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２６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２５との間で引き回し電極２８の下方に位置している。芯材部３１は、例えば、コバールやＦｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）等の、熱膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）材料により円柱状に形成された導電性の金属芯材で、両端が平坦で且つベース基板２の厚さと同じ厚さである。なお、本実施形態では、上述した材料のうち、Ｆｅ−Ｎｉ合金が好適に用いられている。これにより、ガラス材料と芯材部３１との界面に大きな応力が発生しにくい。
【００３１】
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の各励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部２４，２５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２４，２５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。
【００３２】
（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５は、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。図６は、ウエハ接合体の分解斜視図である。以下には、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０との間に複数の圧電振動片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６以下の各図に示す破線Ｍは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
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。
【００３３】
初めに、図５に示すように、圧電振動片作製工程を行って図１〜図４に示す圧電振動片５を作製する（Ｓ１０）。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。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。
【００３４】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図５，図６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）。
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。以上により、リッド基板用ウエハ作成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００３５】
（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）。
【００３６】
まず、貫通電極８，９（芯材部３１）が埋め込まれたベース基板用ウエハ４０を作成するウエハ作成工程を行う（Ｓ３１）。ここで、本実施形態では、溶融したガラス材料（以下、溶融ガラス７１という（図１３参照））と、貫通電極８，９（芯材部３１）となる線材７２（図７参照）とを型となるコンテナ７３内で一体化させることにより、貫通電極８，９を有する複数枚のベース基板用ウエハ４０を一括して形成する。
【００３７】
（コンテナ）
まず、本実施形態のウエハ作成工程に用いるコンテナ７３について説明する。図７は、コンテナの側面図であり、図８は断面図である。また、図９はコンテナの分解斜視図である。なお、図９においては、後述する張力付与機構を省略する。
図７〜図９に示すように、コンテナ７３は、熱膨張係数がガラス材料と同等の材料で、ガラス材料との離型性が良好な材料として、例えばカーボン等により構成されたものであり、円筒形状の筒状部７５と、筒状部７５の両端開口部７６，７７をそれぞれ閉塞するように設けられた蓋治具（第１蓋治具７８及び第２蓋治具７９）とを備えている。
【００３８】
筒状部７５は、断面視半円状に形成されたベース側容器８１と蓋側容器８２とで周方向で分割構成されたものであり、これらベース側容器８１と蓋側容器８２との周方向両端面同士を突き合わせた状態で組み付けられている。なお、ベース側容器８１と蓋側容器８２とは、図示しないクランプ機構によって組付固定される。筒状部７５の内部には、後述する溶融ガラス７１が充填可能に構成されており、蓋側容器８２の軸方向一端側には溶融ガラス７１を充填するためのガラス注入口８３が、軸方向他端側には筒状部７５に存在する空気を逃がす空気抜き孔８４が形成されている。
【００３９】
第１蓋治具７８は、筒状部７５の軸方向一端側の開口部７６を閉塞するように設けられ、軸方向に沿って重ね合わされた円板状の内板８５及び外板８６により構成されている。
内板８５は、断面視凸状に形成されており、外径が筒状部７５の外径と同等に形成された蓋部９１と、蓋部９１から軸方向他端側に突出し、蓋部９１よりも外径が縮小した凸部９２とを備えている。蓋部９１は、凸部９２よりも径方向外側張り出した外フランジ部９３を有し、筒状部７５の軸方向一端側の端面に当接可能に構成されている。凸部９２は、筒状部７５の内径以下に形成され、筒状部７５内に挿入可能に構成されている。また、内板８５には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔９４が形成されている。各貫通孔９４は、後述する線材７２が挿入されるものであり、凸部９２の面方向に亘ってベース基板用ウエハ４０に形成される貫通電極８，９と同ピッチで形成されている。
【００４０】
外板８６は、内板８５を間に挟んで筒状部７５の軸方向反対側に配置され、外径が内板８５の蓋部９１と同等に形成されている。外板８６には、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔９５が形成されている。これら貫通孔９５は、内板８５の貫通孔９４と同ピッチに形成され、内板８５の貫通孔９４から引き出された線材７２が外板８６の貫通孔９５内に挿入されるようになっている。ここで、外板８６は、図示しない付勢手段により径方向に沿って付勢されており、外板８６の貫通孔９５の軸心が内板８５の貫通孔９４の軸心に対してオフセットした状態で保持される。
【００４１】
第２蓋治具７９は、上述した第１蓋治具７８の内板８５と同形状に形成され、外径が筒状部７５の外径と同等に形成された蓋部９７と、蓋部９７から軸方向一端側に突出し、蓋部９７よりも外径が縮小した凸部９８とを備えている。蓋部９７は、凸部９８よりも径方向外側張り出した外フランジ部９９を有し、筒状部７５の軸方向他端側の端面に当接可能に構成されている。また、第２蓋治具７９には、上述した貫通孔９４，９５と同ピッチに形成された複数の貫通孔６１が形成されている。
【００４２】
また、第２蓋治具７９の外側（軸方向他端側）には、張力付与機構６２が設けられている。張力付与機構６２は、第２蓋治具７９から軸方向に沿って離間配置された状態で重ね合わされた２枚の板材（第１板材６４及び第２板材６５）と、第２蓋治具７９と板材６４，６５との間隔を調整するためのボルト５９とを備えている。
第１板材６４は、筒状部７５の外径と同等に形成された円板状の部材であり、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔６６が形成されている。これら貫通孔６６は、第２蓋治具７９の貫通孔６１から引き出される線材７２を挿入するためのものであり、軸方向から見て第２蓋治具７９の貫通孔６１と重なるように形成されている。また、第１板材６４の外周側には、厚さ方向に貫通する複数の雌ネジ部６７が周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００４３】
第２板材６５は、外径が第１板材６４と同等に形成された円板状の部材であり、第１板材６４の軸方向他端側に重ね合わされている。第２板材６５には、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔６８が形成されている。これら貫通孔６８は、第１蓋材６３の貫通孔６６と同ピッチに形成され、第１板材６４の貫通孔６６から引き出された線材７２が挿入されるようになっている。なお、第２板材６５は、図示しない付勢手段によって径方向に沿って付勢されており、第２板材６５の貫通孔６８の軸心と第１板材６４の貫通孔６６の軸心とがオフセットした状態で保持されている。
また、第２板材６５の外周側には、厚さ方向に沿って貫通する挿入孔６９が第１板材６４の雌ネジ部６７と同ピッチで形成されている。各挿入孔６９は、雌ネジ部６７よりも内径が大きく形成されている。
【００４４】
ボルト５９は、第２板材６５の各挿入孔６９から挿入され、第１板材６４の雌ネジ部６７に螺合されている。この場合、第２板材６５は、ボルト５９の頭部５９ａと第１板材６４との間で挟持される。一方で、第１板材６４の雌ネジ部６７からは、ボルト５９のネジ部５９ｂの先端部分が突出しており、ネジ部５９の先端面が第２蓋治具７９の軸方向他端側の端面に当接している。これにより、第２板材６５と第２蓋治具７９との間は、ネジ部５９ｂにおける第２板材６５からの突出量Ｄ（図８参照）の間隔を空けて離間配置されている。すなわち、第２板材６５からのネジ部６７の突出量Ｄを調整することで、第２蓋治具７９と第２板材６５との間隔を調整できるようになっている。
【００４５】
図１０は、上述したコンテナを用いてベース基板用ウエハを作成する際のフローチャートである。図１１は、線材の保持方法を示すコンテナの要部断面図である。また、図１２〜図１４は、ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
図１０に示すように、所定長さ（コンテナ７３の軸長より長く）毎に切断された複数本の線材７２を用意する（Ｓ２００）。線材７２は、後に貫通電極８，９となるものであり、コバールやＦｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）等、熱膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）材料により円柱状に形成された導電性の金属材料である。
【００４６】
次に、図１１に示すように、各蓋治具７８，７９に線材７２をセットする（Ｓ２０１）。まず、線材７２の一端側をセットするためには、第１蓋治具７８の外板８６を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、外板８６及び内板８５の貫通孔９４，９５の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔９４，９５内に線材７２を挿入する。この場合、外板８６の軸方向一端側の端面から線材７２の端部が僅かに突出するように挿入する。各貫通孔９４，９５内に線材７２を挿入した後、外板８６を離すと、外板８６は付勢手段の付勢力によって径方向に沿って移動する（図１１中矢印参照）。これにより、内板８５と外板８６との貫通孔９４，９５の軸心がオフセットされ、各貫通孔９４，９５の内周面間に線材７２が挟み込まれる。その結果、線材７２の一端側を第１蓋治具７８にセットできる。
【００４７】
一方、線材７２の他端側をセットするためには、第２蓋治具７９の凸部９８側から貫通孔６１内に挿入し、第２蓋治具７９の蓋部９１から引き出された線材７２を張力付与機構６２にセットする。具体的には、上述した線材７２の一端側のセット方法と同様に、第２板材６５を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、各板材６４，６５の貫通孔６６，６８の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔６６，６８内に線材７２を挿入する。各貫通孔６６，６８内に線材７２を挿入した後、第２板材６５を離すと、第２板材６５は付勢手段の付勢力によって径方向に沿って移動する。これにより、第１板材６４と第２板材６５との貫通孔６６，６８の軸心がオフセットされ、各貫通孔６６，６８の内周面間に線材７２が挟み込まれる。その結果、線材７２の他端側をセットでき、線材７２が各蓋治具７８，７９間に架け渡される。
【００４８】
次に、図１２に示すように、各蓋治具７８，７９をベース側容器８１にセットする（Ｓ２０２）。まず、ベース側容器８１を軸方向が水平方向に一致するように載置し、ベース側容器８１の軸方向両端側の内周縁に沿って各蓋治具７８，７９をそれぞれセットする。具体的には、各蓋治具７８，７９の凸部９２，９８と外フランジ部９３，９９との間にベース側容器８１の内周縁が収容されるようにセットする。
【００４９】
その後、各蓋治具７８，７９間に架け渡された線材７２にテンションを付与する（Ｓ２０３）。線材７２に張力を付与するためには、張力付与機構６２の第２板材６５の各挿入孔６９にボルト５９を挿入し、第１板材６４の雌ネジ部６７に螺合する。この際、雌ネジ部６７からボルト５９（ネジ部５９ｂ）の先端部分が突出するまで螺合し、ネジ部５９ｂの先端面を第２板材６５の端面に当接させる。その後、さらにボルト５９を螺合することで、各板材６４，６５が第２板材６５から離間する方向に移動し始める（図１２中矢印参照）。これにより、張力付与機構６２に保持された線材７２が軸方向他端側に引っ張られ、線材７２にテンションが付与されることになる。この場合、雌ネジ部６７からのボルト５９の突出量Ｄ（図８参照）を調整することで、第１板材６４と第２蓋治具７９との間の距離を調整できるので、線材７２に作用するテンションを容易に調整できる。なお、線材７２に付与するテンションとしては、各蓋治具７８，７９間で撓みがなく、かつ後述する溶融ガラス７１の収縮に追従できる程度に調整することが好ましい。このように、張力付与機構６２によって線材７２の張力を調整することで、所望の張力で線材７２を張架できる。これにより、後述する溶融ガラス７１の充填時に線材７２が撓むのを防止できる。すなわち、線材７２が撓んだ状態で溶融ガラス７１に一体化されるのを抑制して、所望の位置に線材７２を配置できる。
【００５０】
次に、図７，図８に示すように、蓋治具７８，７９及び張力付与機構６２がセットされたベース側容器８１に蓋側容器８２をセットする（Ｓ２０４）。具体的には、各蓋治具７８，７９を間に挟んでベース側容器８１の反対側から、蓋側容器８２の軸方向両端側の内周縁が各蓋治具７８，７９の凸部９２，９８と外フランジ部９３，９９との間に収容されるようにセットする。そして、ベース側容器８１と蓋側容器８２との周方向両端面同士を突き合わせた状態で、両者をクランプ機構により固定する。これにより、円筒形状の筒状部７５が形成され、筒状部７５及び蓋治具７８，７９からなるコンテナ７３が完成する。
【００５１】
そして、図１３に示すように、コンテナ７３内に溶融ガラス７１を充填する（Ｓ２０５）。溶融ガラス７１は、ソーダ石灰ガラスを８００℃〜９００℃程度に加熱して液状に溶融させたものであり、この溶融ガラス７１を蓋側容器８２のガラス注入口８３からコンテナ７３内に充填する（図１３中矢印Ｇ１参照）。なお、コンテナ７３内に存在した空気は、蓋側容器８２の空気抜き孔８４から排出される（図１３中矢印Ｇ２参照）。これにより、コンテナ７３内に溶融ガラス７１が隙間なく充填される。
【００５２】
その後、コンテナ７３内に充填された溶融ガラス７１を冷却して硬化させる（Ｓ２０６）。この場合、コンテナ７３及び線材７２は、熱膨張係数がガラス材料と近い材料により構成されているため、冷却時に溶融ガラス７１の収縮に追従するように変形する。そのため、溶融ガラス７１が熱収縮により体積減少したとしても、溶融ガラス７１とコンテナ７３及び線材７２との間に生じる歪を抑制できる。すなわち、コンテナ７３内に隙間ができたり、線材７２が軸方向に対して傾いたりするのを抑制できる。これにより、ガラス体５８を所望の形状に形成できる。そして、溶融ガラス７１を硬化させることで、ガラス材料と線材７２とが一体化された円柱状のガラス体５８（図１４参照）が形成される。
【００５３】
次に、図１４に示すように、コンテナ７３内からガラス体５８を取り出す（Ｓ２０７）。具体的には、筒状部７５のクランプ機構を解除し、ベース側容器８１と蓋側容器８２とを分割する。このとき、コンテナ７３はガラス材料との濡れ性に優れたカーボンにより構成されているため、ガラス体５８との離型性を向上できる。
【００５４】
その後、各蓋治具７８，７９から線材７２を抜き出す。線材７２の一端側を抜き出すには、上述した蓋治具７８，７９へ線材７２のセット工程（Ｓ２０２）と同様に、第１蓋治具７８の外板８６を付勢力に抗する方向に移動させて、外板８６及び内板８５の貫通孔９４，９５の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔９４，９５内から線材７２を抜き出す。
一方、線材７２の他端側を抜き出すには、第２板材６５を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、各板材６４，６５の貫通孔６６，６８の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔６６，６８内から線材７２を抜き出す。その後、第２蓋治具７９の貫通孔６１から線材７２を抜き出す。これにより、コンテナ７３からガラス体５８が取り出される。
【００５５】
図１５は、ガラス体を切断する状態を示す斜視図である。
次に、図１５に示すように、切断装置５２を用いてガラス体５８を所定厚み毎に切断する（Ｓ２０８）。なお、本実施形態の切断装置５２は、ワイヤソー式の切断装置５２であって、ガラス体５８がセットされる図示しないステージと、ガラス体５８の上方に配置された回転可能な複数のローラ５３と、これらローラ５３間に巻回されたワイヤ５４とを備えている。なお、切断装置５２はガラス体５８に向けて切削液を供給する図示しない切削液手段を備えている。
【００５６】
図１６はベース基板用ウエハの平面図である。
ガラス体５８を切断するためには、まず切削液供給手段から切削液を供給しつつ、ローラ５３を回転させワイヤ５４を走行させる。そして、ワイヤ５４を走行させながら、ガラス体５８を上昇させ、ガラス体５８をワイヤ５４に押圧することで、ガラス体５８が軸方向に直交する面方向に沿って切断される。これにより、図１６に示すように、ガラス体５８が貫通電極８，９を有する複数枚のベース基板用ウエハ４０に一括して分割される。
【００５７】
続いて、分割されたベース基板用ウエハ４０の両面を所定厚さまで研磨加工して粗加工した後、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、所定の厚みとする（Ｓ２０９）。
以上により、ガラス材料と貫通電極８，９とが面一な状態で一体化されてなるベース基板用ウエハ４０を形成することができる（Ｓ２１０）。以上によりウエハ作成工程（Ｓ３１）が終了する。
【００５８】
次に、図６に戻り、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに接合材２３を成膜し、リッド基板用ウエハ５０との接合領域（ベース基板用ウエハ４０におけるキャビティＣの形成領域以外の領域）に接合材２３が残存するようにパターニングする（Ｓ３４）。その後、一対の貫通電極８，９に電気的接続された引き回し電極２７，２８を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３５）。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。
【００５９】
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）。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（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。
【００６０】
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。
【００６１】
その後、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を形成し（Ｓ７０）、圧電振動子１の周波数を微調整する（Ｓ８０）。そして、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍに沿って切断する個片化工程（Ｓ９０）を行う。
【００６２】
そして、電気特性検査工程（Ｓ１００）では、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、貫通電極８，９となる線材７２と溶融ガラス７１とを一体化してガラス体５８を形成し、このガラス体５８を切断することで、一度に複数枚のベース基板用ウエハ４０を作成する構成とした。
この構成によれば、ガラス体５８を切断することで、貫通電極８，９を有する複数のベース基板用ウエハ４０を一括して形成できるので、従来のように基板単体毎に貫通電極８，９の加工を行なう必要がなく、製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。導通性に優れたベース基板２を低コストで簡単に製造できる。
【００６４】
また、ガラス体５８に埋め込まれた線材７２を切断することで、各ベース基板用ウエハ４０の端面に面一な貫通電極８，９を形成できる。これにより、貫通電極８，９を覆うように形成される電極膜（例えば、外部電極６，７等）に段切れが発生するのを抑制し、貫通電極８，９の導通性を確保できる。
【００６５】
さらに、基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットによる悪影響を考慮する必要がない。すなわち、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等を考慮する必要がないので、ベース基板用ウエハ４０の表面の凹み等の発生を抑制できる。
その結果、キャビティＣ内の気密性を確保できる。また、外部電極６，７等に段切れが発生するのを抑制し、キャビティＣの内部と外部との導通性を確保できるとともに、基板毎の製造バラツキも抑制できる。
そして、上述した製造方法により製造された圧電振動子１では、上述した製造方法を用いてベース基板２を形成することで、気密性に優れ、かつ振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子１を低コストで簡単に提供できる。
【００６６】
（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１７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１７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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘って安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００６９】
（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１８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。
【００７０】
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１８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。
【００７１】
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、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、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。
【００７２】
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、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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よい。
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。
【００７７】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘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。
【００７８】
（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１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１９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。
【００７９】
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１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘って安定した高精度に時刻をカウントすることができる。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は、上述した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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００８４】
例えば、上述した実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに接合材２３を形成したが、これとは逆にリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａに接合材２３を形成しても構わない。この場合、成膜後にパターニングすることで、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａにおけるベース基板用ウエハ４０との接合面のみに形成する構成でも構わないが、接合材２３を凹部３ａの内面を含む裏面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。
また、コンテナ７３の構成については、適宜設計変更が可能である。
【００８５】
また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電子部品を封入して、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。
【符号の説明】
【００８６】
１…圧電振動子 ２…ベース基板（ガラス基板） ５…圧電振動片（電子部品） ８，９…貫通電極 １０…パッケージ（接合片） ４０…ベース基板用ウエハ（第１ガラス基板） ５０…リッド基板用ウエハ（第２ガラス基板） ５８…ガラス体 ６０…ウエハ接合体（接合体） ７１…溶融ガラス ７２…線材 ７３…コンテナ（容器） 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、ガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、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、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子は、例えば互いに接合されたガラス材料からなるベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片（電子部品）とを備えている。
【０００３】
このような圧電振動子では、ベース基板に形成された貫通孔に貫通電極を形成し、この貫通電極によってキャビティ内の圧電振動片と、キャビティ外の外部電極とを電気的に接続している（例えば、特許文献１参照）。具体的に、特許文献１では、まずベース基板に貫通孔を形成し、ベース基板を熱軟化させた状態で貫通孔内に金属ピンを打ち込む方法が記載されている。しかしながら、この方法では、金属ピンと貫通孔との間隙を完全に塞ぐのが困難であり、キャビティ内の気密性を確保できないという問題がある。また、ベース基板上の全ての貫通孔に位置決めして金属ピンを打ち込むのは煩雑である。
【０００４】
そこで、近時では、貫通孔と金属ピンとの間隙にガラスフリットを充填し、このガラスフリットを焼成することで、ベース基板と金属ピンとを一体化させる技術が開発されている。この場合、図２０（ａ）に示すように、まず平板状の土台部２０１と、土台部２０１の表面から法線方向に沿って立設される芯材部２０２とを有する鋲体型の金属ピン２０３を、ベース基板２０４の貫通孔２０５内に挿入する。続いて、貫通孔２０５と芯材部２０２との間隙にガラスフリット２０６を充填する。そして、充填したガラスフリット２０６を焼成してベース基板２０４（貫通孔２０５）と芯材部２０２とガラスフリット２０６とを一体化させた後、ベース基板を破線部Ｈまで研磨して土台部２０１を除去する。以上により、図２０（ｂ）に示すような貫通電極２１０を形成できる。よって、貫通孔２０５を塞ぐとともに、圧電振動片と外部電極との安定した導電性を確保することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５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、貫通電極２１０を形成するためには、上述したように貫通孔２０５の形成工程や、金属ピン２０３の挿入工程、ガラスフリット２０６の充填・焼成工程、土台部２０１の研磨工程等、様々な工程を各基板毎に行う必要がある。この場合、貫通孔２０５の形成工程では、ベース基板２０４に貫通孔２０５を直接形成することが難しく、例えばプレス加工等によりベース基板２０４に凹部を形成した後、凹部の閉じ面（底面）側が貫通するまで研磨する必要がある。さらに、土台部２０１の研磨工程において、土台部２０１が完全に除去されるまで大幅に研磨する必要がある。
このように、従来の製造方法では、各基板毎に上述した加工を行う必要があるため、製造コストの増加に繋がる。また、土台部２０１や凹部閉じ面の研磨、ガラスフリット２０６の焼成等は、比較的時間を要する作業であり、これらの作業を基板毎に行うことで、製造効率の低下に繋がる。
【０００７】
また、ガラスフリット２０６を焼成することで、ガラスフリット２０６が体積減少し、表面に凹みが発生したり、ひどい場合には貫通孔２０５が開いてしまったりする虞がある。さらに、ガラスフリット２０６はベース基板２０４に比べて化学的に弱く、例えば基板洗浄時に用いる洗浄液によってガラスフリット２０６が溶け出してしまう虞がある。これによっても、上述したようにガラスフリット２０６の表面に凹み等が発生する虞がある。この場合、キャビティ内の気密が損なわれる可能性があるだけでなく、凹みを覆う外部電極等に段切れが発生し、圧電振動片と外部電極との導通性が損なわれる可能性がある。
【０００８】
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、製造コストの低減及び製造効率の向上を図った上で、導通性に優れたガラス基板の製造方法、パッケージの製造方法、パッケージ、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】
【０００９】
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。
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を有するガラス基板の製造方法であって、筒状の容器内に前記容器の軸方向に沿って、前記貫通電極となる線材を張架する線材張架工程と、前記容器内に溶融ガラスを充填する充填工程と、前記溶融ガラスを硬化させ、前記線材が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、前記ガラス体を前記軸方向に直交するように切断する切断工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、線材と溶融ガラスとが一体化されてなるガラス体を切断することで、貫通電極を有する複数枚のガラス基板を一括して形成できる。そのため、従来のように基板単体毎に貫通電極の加工を行なう必要がなく、製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。
また、ガラス体に一体化された線材を切断することで、各ガラス基板の端面に面一な貫通電極を形成できる。これにより、貫通電極を覆うように形成される電極膜との導通性を確保できる。
さらに、従来のように基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットによる悪影響がない。すなわち、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等がないので、ガラス基板表面の凹み等の発生を抑制できる。その結果、貫通電極を覆うように形成される電極膜に段切れが発生するのを抑制し、導通性を確保できるとともに、基板毎の製造バラツキも抑制できる。
よって、導通性に優れた貫通電極を有するガラス基板を低コストで簡単に製造できる。
【００１１】
また、前記線材張架工程では、張力付与機構によって前記線材の張力を付与することを特徴としている。
この構成によれば、張力付与機構によって線材に張力を付与することで、容器内に所望の張力で線材を張架できる。これにより、溶融ガラスの充填時に線材が撓むのを防止できる。すなわち、線材が撓んだ状態でガラス体と一体化されるのを抑制して、ガラス体の所望の位置に線材を配置できる。
【００１２】
また、前記容器は、カーボンを主成分とする材料により構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、カーボンはガラス材料との熱膨張係数が近い材料であるため、溶融ガラスが収縮により体積減少したとしても、溶融ガラスと容器との間に生じる歪を抑制できる。すなわち、容器内に隙間ができるのを抑制して、ガラス体を所望の形状に形成できる。また、カーボンはガラス材料との濡れ性に優れているため、容器とガラス体との離型性を向上できる。
【００１３】
また、前記線材は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなることを特徴としている。
この構成によれば、Ｆｅ−Ｎｉ合金はガラス材料との熱膨張係数が近い材料であるため、両者の界面に大きな応力が発生しにくい。
【００１４】
また、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された第１ガラス基板及び第２ガラス基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、上記本発明のガラス基板の製造方法を使用して前記第１ガラス基板を形成する第１ガラス基板製造工程と、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との接合体を、前記パッケージの形成領域毎に個片化し、複数のパッケージを形成する個片化工程としている。
この構成によれば、上記本発明のガラス基板の製造方法を使用して形成された第１ガラス基板を用いることで、パッケージを低コストかつ簡単に製造できる。
また、基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等を考慮する必要がなく、第１ガラス基板表面の凹み等の発生を抑制できる。その結果、キャビティ内の気密性及び導通性に優れたパッケージを提供できる。
【００１５】
また、本発明のパッケージは、上記本発明のパッケージ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、上記本発明のパッケージの製造方法を用いて製造されているため、気密性及び導通性に優れたパッケージを低コストで提供できる。
【００１６】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に、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、上記本発明のパッケージの製造方法で製造されているため、キャビティ内の気密性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れたパッケージを提供できる。
【００１７】
また、本発明に係る発振器は、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。
【００１８】
また、本発明に係る電子機器は、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。
【００１９】
また、本発明に係る電波時計は、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。
【００２０】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、振動特性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れた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】
【００２１】
本発明に係るガラス基板の製造方法によれば、導通性に優れた貫通電極を有するガラス基板を低コストで簡単に製造できる。
本発明に係るパッケージ及びパッケージの製造方法によれば、気密性及び導通性に優れたパッケージを低コストで提供できる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の気密性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れたパッケージを提供できる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に特性及び信頼性に優れた製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係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。
【図２】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を示す圧電振動片の平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】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６】図５に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ接合体の分解斜視図である。
【図７】コンテナの側面図ある。
【図８】コンテナの断面図である。
【図９】コンテナの分解斜視図である。
【図１０】コンテナを用いてベース基板用ウエハを作成する際のフローチャートである。
【図１１】線材の保持方法を示すコンテナの要部断面図である。
【図１２】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１３】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１４】ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
【図１５】ガラス体を切断する状態を示す斜視図である。
【図１６】ベース基板用ウエハの平面図である。
【図１７】本発明に係る発信器の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】従来の貫通電極の製造方法を示すベース基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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（ガラス基板）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１０と、パッケージ１０のキャビティＣ内に収納された圧電振動片（電子部品）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。
【００２４】
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スルーホール２１，２２が形成されている。スルーホール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。
【００２５】
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の裏面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の裏面３ｂ側には、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とが形成されている。
【００２６】
圧電振動片５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音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片５は、平行に配置された一対の振動腕部２４，２５と、一対の振動腕部２４，２５の基端側を一体的に固定する基部２６とからなる音叉型で、一対の振動腕部２４，２５の外表面上には、振動腕部２４，２５を振動させる図示しない一対の第１の励振電極と第２の励振電極とからなる励振電極と、第１の励振電極及び第２の励振電極と後述する引き回し電極２７，２８とを電気的に接続する一対のマウント電極とを有している（何れも不図示）。
【００２７】
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の励振電極が、一方のマウント電極及びバンプ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の励振電極が他方のマウント電極及びバンプ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。
【００２８】
そして、ベース基板２の表面２ｂ側（リッド基板３が接合される接合面側）には、例えばＡｌからなる陽極接合用の接合材２３が形成されている。この接合材２３は、膜厚が例えば３０００Å〜５０００Å程度に形成され、リッド基板３の額縁領域３ｃに対向するようにベース基板２の外周部分に沿って形成されている。そして、接合材２３とリッド基板３の額縁領域３ｃとが陽極接合されることで、キャビティＣが真空封止されている。なお、接合材２３はＳｉ膜で形成することも可能である。また接合材２３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。
【００２９】
外部電極６，７は、ベース基板２の裏面２ａ（ベース基板２における接合面とは反対側の面）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に電気的に接続されている。
【００３０】
貫通電極８，９は、ベース基板２との溶着によって固定された芯材部３１がスルーホール２０，２１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２６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２５との間で引き回し電極２８の下方に位置している。芯材部３１は、例えば、コバールやＦｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）等の、熱膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）材料により円柱状に形成された導電性の金属芯材で、両端が平坦で且つベース基板２の厚さと同じ厚さである。なお、本実施形態では、上述した材料のうち、Ｆｅ−Ｎｉ合金が好適に用いられている。これにより、ガラス材料と芯材部３１との界面に大きな応力が発生しにくい。
【００３１】
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の各励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部２４，２５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２４，２５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。
【００３２】
（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５は、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。図６は、ウエハ接合体の分解斜視図である。以下には、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０との間に複数の圧電振動片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６以下の各図に示す破線Ｍは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
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。
【００３３】
初めに、図５に示すように、圧電振動片作製工程を行って図１〜図４に示す圧電振動片５を作製する（Ｓ１０）。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。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。
【００３４】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
次に、図５，図６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）。
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。以上により、リッド基板用ウエハ作成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００３５】
（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）。
【００３６】
まず、貫通電極８，９（芯材部３１）が埋め込まれたベース基板用ウエハ４０を作成するウエハ作成工程を行う（Ｓ３１）。ここで、本実施形態では、溶融したガラス材料（以下、溶融ガラス７１という（図１３参照））と、貫通電極８，９（芯材部３１）となる線材７２（図７参照）とを型となるコンテナ７３内で一体化させることにより、貫通電極８，９を有する複数枚のベース基板用ウエハ４０を一括して形成する。
【００３７】
（コンテナ）
まず、本実施形態のウエハ作成工程に用いるコンテナ７３について説明する。図７は、コンテナの側面図であり、図８は断面図である。また、図９はコンテナの分解斜視図である。なお、図９においては、後述する張力付与機構を省略する。
図７〜図９に示すように、コンテナ７３は、熱膨張係数がガラス材料と同等の材料で、ガラス材料との離型性が良好な材料として、例えばカーボン等により構成されたものであり、円筒形状の筒状部７５と、筒状部７５の両端開口部７６，７７をそれぞれ閉塞するように設けられた蓋治具（第１蓋治具７８及び第２蓋治具７９）とを備えている。
【００３８】
筒状部７５は、断面視半円状に形成されたベース側容器８１と蓋側容器８２とで周方向で分割構成されたものであり、これらベース側容器８１と蓋側容器８２との周方向両端面同士を突き合わせた状態で組み付けられている。なお、ベース側容器８１と蓋側容器８２とは、図示しないクランプ機構によって組付固定される。筒状部７５の内部には、後述する溶融ガラス７１が充填可能に構成されており、蓋側容器８２の軸方向一端側には溶融ガラス７１を充填するためのガラス注入口８３が、軸方向他端側には筒状部７５に存在する空気を逃がす空気抜き孔８４が形成されている。
【００３９】
第１蓋治具７８は、筒状部７５の軸方向一端側の開口部７６を閉塞するように設けられ、軸方向に沿って重ね合わされた円板状の内板８５及び外板８６により構成されている。
内板８５は、断面視凸状に形成されており、外径が筒状部７５の外径と同等に形成された蓋部９１と、蓋部９１から軸方向他端側に突出し、蓋部９１よりも外径が縮小した凸部９２とを備えている。蓋部９１は、凸部９２よりも径方向外側張り出した外フランジ部９３を有し、筒状部７５の軸方向一端側の端面に当接可能に構成されている。凸部９２は、筒状部７５の内径以下に形成され、筒状部７５内に挿入可能に構成されている。また、内板８５には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔９４が形成されている。各貫通孔９４は、後述する線材７２が挿入されるものであり、凸部９２の面方向に亘ってベース基板用ウエハ４０に形成される貫通電極８，９と同ピッチで形成されている。
【００４０】
外板８６は、内板８５を間に挟んで筒状部７５の軸方向反対側に配置され、外径が内板８５の蓋部９１と同等に形成されている。外板８６には、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔９５が形成されている。これら貫通孔９５は、内板８５の貫通孔９４と同ピッチに形成され、内板８５の貫通孔９４から引き出された線材７２が外板８６の貫通孔９５内に挿入されるようになっている。ここで、外板８６は、図示しない付勢手段により径方向に沿って付勢されており、外板８６の貫通孔９５の軸心が内板８５の貫通孔９４の軸心に対してオフセットした状態で保持される。
【００４１】
第２蓋治具７９は、上述した第１蓋治具７８の内板８５と同形状に形成され、外径が筒状部７５の外径と同等に形成された蓋部９７と、蓋部９７から軸方向一端側に突出し、蓋部９７よりも外径が縮小した凸部９８とを備えている。蓋部９７は、凸部９８よりも径方向外側張り出した外フランジ部９９を有し、筒状部７５の軸方向他端側の端面に当接可能に構成されている。また、第２蓋治具７９には、上述した貫通孔９４，９５と同ピッチに形成された複数の貫通孔６１が形成されている。
【００４２】
また、第２蓋治具７９の外側（軸方向他端側）には、張力付与機構６２が設けられている。張力付与機構６２は、第２蓋治具７９から軸方向に沿って離間配置された状態で重ね合わされた２枚の板材（第１板材６４及び第２板材６５）と、第２蓋治具７９と板材６４，６５との間隔を調整するためのボルト５９とを備えている。
第１板材６４は、筒状部７５の外径と同等に形成された円板状の部材であり、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔６６が形成されている。これら貫通孔６６は、第２蓋治具７９の貫通孔６１から引き出される線材７２を挿入するためのものであり、軸方向から見て第２蓋治具７９の貫通孔６１と重なるように形成されている。また、第１板材６４の外周側には、厚さ方向に貫通する複数の雌ネジ部６７が周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００４３】
第２板材６５は、外径が第１板材６４と同等に形成された円板状の部材であり、第１板材６４の軸方向他端側に重ね合わされている。第２板材６５には、厚さ方向に沿って貫通する複数の貫通孔６８が形成されている。これら貫通孔６８は、第１蓋材６３の貫通孔６６と同ピッチに形成され、第１板材６４の貫通孔６６から引き出された線材７２が挿入されるようになっている。なお、第２板材６５は、図示しない付勢手段によって径方向に沿って付勢されており、第２板材６５の貫通孔６８の軸心と第１板材６４の貫通孔６６の軸心とがオフセットした状態で保持されている。
また、第２板材６５の外周側には、厚さ方向に沿って貫通する挿入孔６９が第１板材６４の雌ネジ部６７と同ピッチで形成されている。各挿入孔６９は、雌ネジ部６７よりも内径が大きく形成されている。
【００４４】
ボルト５９は、第２板材６５の各挿入孔６９から挿入され、第１板材６４の雌ネジ部６７に螺合されている。この場合、第２板材６５は、ボルト５９の頭部５９ａと第１板材６４との間で挟持される。一方で、第１板材６４の雌ネジ部６７からは、ボルト５９のネジ部５９ｂの先端部分が突出しており、ネジ部５９の先端面が第２蓋治具７９の軸方向他端側の端面に当接している。これにより、第２板材６５と第２蓋治具７９との間は、ネジ部５９ｂにおける第２板材６５からの突出量Ｄ（図８参照）の間隔を空けて離間配置されている。すなわち、第２板材６５からのネジ部６７の突出量Ｄを調整することで、第２蓋治具７９と第２板材６５との間隔を調整できるようになっている。
【００４５】
図１０は、上述したコンテナを用いてベース基板用ウエハを作成する際のフローチャートである。図１１は、線材の保持方法を示すコンテナの要部断面図である。また、図１２〜図１４は、ベース基板用ウエハ作成工程を説明するための工程図であり、コンテナの断面図である。
図１０に示すように、所定長さ（コンテナ７３の軸長より長く）毎に切断された複数本の線材７２を用意する（Ｓ２００）。線材７２は、後に貫通電極８，９となるものであり、コバールやＦｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）等、熱膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）材料により円柱状に形成された導電性の金属材料である。
【００４６】
次に、図１１に示すように、各蓋治具７８，７９に線材７２をセットする（Ｓ２０１）。まず、線材７２の一端側をセットするためには、第１蓋治具７８の外板８６を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、外板８６及び内板８５の貫通孔９４，９５の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔９４，９５内に線材７２を挿入する。この場合、外板８６の軸方向一端側の端面から線材７２の端部が僅かに突出するように挿入する。各貫通孔９４，９５内に線材７２を挿入した後、外板８６を離すと、外板８６は付勢手段の付勢力によって径方向に沿って移動する（図１１中矢印参照）。これにより、内板８５と外板８６との貫通孔９４，９５の軸心がオフセットされ、各貫通孔９４，９５の内周面間に線材７２が挟み込まれる。その結果、線材７２の一端側を第１蓋治具７８にセットできる。
【００４７】
一方、線材７２の他端側をセットするためには、第２蓋治具７９の凸部９８側から貫通孔６１内に挿入し、第２蓋治具７９の蓋部９１から引き出された線材７２を張力付与機構６２にセットする。具体的には、上述した線材７２の一端側のセット方法と同様に、第２板材６５を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、各板材６４，６５の貫通孔６６，６８の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔６６，６８内に線材７２を挿入する。各貫通孔６６，６８内に線材７２を挿入した後、第２板材６５を離すと、第２板材６５は付勢手段の付勢力によって径方向に沿って移動する。これにより、第１板材６４と第２板材６５との貫通孔６６，６８の軸心がオフセットされ、各貫通孔６６，６８の内周面間に線材７２が挟み込まれる。その結果、線材７２の他端側をセットでき、線材７２が各蓋治具７８，７９間に架け渡される。
【００４８】
次に、図１２に示すように、各蓋治具７８，７９をベース側容器８１にセットする（Ｓ２０２）。まず、ベース側容器８１を軸方向が水平方向に一致するように載置し、ベース側容器８１の軸方向両端側の内周縁に沿って各蓋治具７８，７９をそれぞれセットする。具体的には、各蓋治具７８，７９の凸部９２，９８と外フランジ部９３，９９との間にベース側容器８１の内周縁が収容されるようにセットする。
【００４９】
その後、各蓋治具７８，７９間に架け渡された線材７２にテンションを付与する（Ｓ２０３）。線材７２に張力を付与するためには、張力付与機構６２の第２板材６５の各挿入孔６９にボルト５９を挿入し、第１板材６４の雌ネジ部６７に螺合する。この際、雌ネジ部６７からボルト５９（ネジ部５９ｂ）の先端部分が突出するまで螺合し、ネジ部５９ｂの先端面を第２板材６５の端面に当接させる。その後、さらにボルト５９を螺合することで、各板材６４，６５が第２板材６５から離間する方向に移動し始める（図１２中矢印参照）。これにより、張力付与機構６２に保持された線材７２が軸方向他端側に引っ張られ、線材７２にテンションが付与されることになる。この場合、雌ネジ部６７からのボルト５９の突出量Ｄ（図８参照）を調整することで、第１板材６４と第２蓋治具７９との間の距離を調整できるので、線材７２に作用するテンションを容易に調整できる。なお、線材７２に付与するテンションとしては、各蓋治具７８，７９間で撓みがなく、かつ後述する溶融ガラス７１の収縮に追従できる程度に調整することが好ましい。このように、張力付与機構６２によって線材７２の張力を調整することで、所望の張力で線材７２を張架できる。これにより、後述する溶融ガラス７１の充填時に線材７２が撓むのを防止できる。すなわち、線材７２が撓んだ状態で溶融ガラス７１に一体化されるのを抑制して、所望の位置に線材７２を配置できる。
【００５０】
次に、図７，図８に示すように、蓋治具７８，７９及び張力付与機構６２がセットされたベース側容器８１に蓋側容器８２をセットする（Ｓ２０４）。具体的には、各蓋治具７８，７９を間に挟んでベース側容器８１の反対側から、蓋側容器８２の軸方向両端側の内周縁が各蓋治具７８，７９の凸部９２，９８と外フランジ部９３，９９との間に収容されるようにセットする。そして、ベース側容器８１と蓋側容器８２との周方向両端面同士を突き合わせた状態で、両者をクランプ機構により固定する。これにより、円筒形状の筒状部７５が形成され、筒状部７５及び蓋治具７８，７９からなるコンテナ７３が完成する。
【００５１】
そして、図１３に示すように、コンテナ７３内に溶融ガラス７１を充填する（Ｓ２０５）。溶融ガラス７１は、ソーダ石灰ガラスを８００℃〜９００℃程度に加熱して液状に溶融させたものであり、この溶融ガラス７１を蓋側容器８２のガラス注入口８３からコンテナ７３内に充填する（図１３中矢印Ｇ１参照）。なお、コンテナ７３内に存在した空気は、蓋側容器８２の空気抜き孔８４から排出される（図１３中矢印Ｇ２参照）。これにより、コンテナ７３内に溶融ガラス７１が隙間なく充填される。
【００５２】
その後、コンテナ７３内に充填された溶融ガラス７１を冷却して硬化させる（Ｓ２０６）。この場合、コンテナ７３及び線材７２は、熱膨張係数がガラス材料と近い材料により構成されているため、冷却時に溶融ガラス７１の収縮に追従するように変形する。そのため、溶融ガラス７１が熱収縮により体積減少したとしても、溶融ガラス７１とコンテナ７３及び線材７２との間に生じる歪を抑制できる。すなわち、コンテナ７３内に隙間ができたり、線材７２が軸方向に対して傾いたりするのを抑制できる。これにより、ガラス体５８を所望の形状に形成できる。そして、溶融ガラス７１を硬化させることで、ガラス材料と線材７２とが一体化された円柱状のガラス体５８（図１４参照）が形成される。
【００５３】
次に、図１４に示すように、コンテナ７３内からガラス体５８を取り出す（Ｓ２０７）。具体的には、筒状部７５のクランプ機構を解除し、ベース側容器８１と蓋側容器８２とを分割する。このとき、コンテナ７３はガラス材料との濡れ性に優れたカーボンにより構成されているため、ガラス体５８との離型性を向上できる。
【００５４】
その後、各蓋治具７８，７９から線材７２を抜き出す。線材７２の一端側を抜き出すには、上述した蓋治具７８，７９へ線材７２のセット工程（Ｓ２０２）と同様に、第１蓋治具７８の外板８６を付勢力に抗する方向に移動させて、外板８６及び内板８５の貫通孔９４，９５の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔９４，９５内から線材７２を抜き出す。
一方、線材７２の他端側を抜き出すには、第２板材６５を付勢手段の付勢力に抗する方向に移動させて、各板材６４，６５の貫通孔６６，６８の軸心が同軸上に配置されるように保持した状態で、各貫通孔６６，６８内から線材７２を抜き出す。その後、第２蓋治具７９の貫通孔６１から線材７２を抜き出す。これにより、コンテナ７３からガラス体５８が取り出される。
【００５５】
図１５は、ガラス体を切断する状態を示す斜視図である。
次に、図１５に示すように、切断装置５２を用いてガラス体５８を所定厚み毎に切断する（Ｓ２０８）。なお、本実施形態の切断装置５２は、ワイヤソー式の切断装置５２であって、ガラス体５８がセットされる図示しないステージと、ガラス体５８の上方に配置された回転可能な複数のローラ５３と、これらローラ５３間に巻回されたワイヤ５４とを備えている。なお、切断装置５２はガラス体５８に向けて切削液を供給する図示しない切削液手段を備えている。
【００５６】
図１６はベース基板用ウエハの平面図である。
ガラス体５８を切断するためには、まず切削液供給手段から切削液を供給しつつ、ローラ５３を回転させワイヤ５４を走行させる。そして、ワイヤ５４を走行させながら、ガラス体５８を上昇させ、ガラス体５８をワイヤ５４に押圧することで、ガラス体５８が軸方向に直交する面方向に沿って切断される。これにより、図１６に示すように、ガラス体５８が貫通電極８，９を有する複数枚のベース基板用ウエハ４０に一括して分割される。
【００５７】
続いて、分割されたベース基板用ウエハ４０の両面を所定厚さまで研磨加工して粗加工した後、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、所定の厚みとする（Ｓ２０９）。
以上により、ガラス材料と貫通電極８，９とが面一な状態で一体化されてなるベース基板用ウエハ４０を形成することができる（Ｓ２１０）。以上によりウエハ作成工程（Ｓ３１）が終了する。
【００５８】
次に、図６に戻り、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに接合材２３を成膜し、リッド基板用ウエハ５０との接合領域（ベース基板用ウエハ４０におけるキャビティＣの形成領域以外の領域）に接合材２３が残存するようにパターニングする（Ｓ３４）。その後、一対の貫通電極８，９に電気的接続された引き回し電極２７，２８を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３５）。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。
【００５９】
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）。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（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。
【００６０】
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。
【００６１】
その後、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を形成し（Ｓ７０）、圧電振動子１の周波数を微調整する（Ｓ８０）。そして、接合されたウエハ接合体６０を切断線Ｍに沿って切断する個片化工程（Ｓ９０）を行う。
【００６２】
そして、電気特性検査工程（Ｓ１００）では、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、貫通電極８，９となる線材７２と溶融ガラス７１とを一体化してガラス体５８を形成し、このガラス体５８を切断することで、一度に複数枚のベース基板用ウエハ４０を作成する構成とした。
この構成によれば、ガラス体５８を切断することで、貫通電極８，９を有する複数のベース基板用ウエハ４０を一括して形成できるので、従来のように基板単体毎に貫通電極８，９の加工を行なう必要がなく、製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。導通性に優れたベース基板２を低コストで簡単に製造できる。
【００６４】
また、ガラス体５８に埋め込まれた線材７２を切断することで、各ベース基板用ウエハ４０の端面に面一な貫通電極８，９を形成できる。これにより、貫通電極８，９を覆うように形成される電極膜（例えば、外部電極６，７等）に段切れが発生するのを抑制し、貫通電極８，９の導通性を確保できる。
【００６５】
さらに、基板と貫通電極とを一体化させるためにガラスフリットを用いる必要がないので、ガラスフリットによる悪影響を考慮する必要がない。すなわち、ガラスフリットの焼成による体積減少や、洗浄による溶解等を考慮する必要がないので、ベース基板用ウエハ４０の表面の凹み等の発生を抑制できる。
その結果、キャビティＣ内の気密性を確保できる。また、外部電極６，７等に段切れが発生するのを抑制し、キャビティＣの内部と外部との導通性を確保できるとともに、基板毎の製造バラツキも抑制できる。
そして、上述した製造方法により製造された圧電振動子１では、上述した製造方法を用いてベース基板２を形成することで、気密性に優れ、かつ振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子１を低コストで簡単に提供できる。
【００６６】
（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１７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１７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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘って安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００６９】
（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１８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。
【００７０】
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１８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。
【００７１】
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、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、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。
【００７２】
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、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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よい。
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。
【００７７】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘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。
【００７８】
（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１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１９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。
【００７９】
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１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、キャビティＣ内の気密が確保された圧電振動子１を備えているため、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、長期に亘って安定した高精度に時刻をカウントすることができる。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は、上述した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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００８４】
例えば、上述した実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の表面４０ａに接合材２３を形成したが、これとは逆にリッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａに接合材２３を形成しても構わない。この場合、成膜後にパターニングすることで、リッド基板用ウエハ５０の裏面５０ａにおけるベース基板用ウエハ４０との接合面のみに形成する構成でも構わないが、接合材２３を凹部３ａの内面を含む裏面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。
また、コンテナ７３の構成については、適宜設計変更が可能である。
【００８５】
また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電子部品を封入して、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。
【符号の説明】
【００８６】
１…圧電振動子 ２…ベース基板（ガラス基板） ５…圧電振動片（電子部品） ８，９…貫通電極 １０…パッケージ（接合片） ４０…ベース基板用ウエハ（第１ガラス基板） ５０…リッド基板用ウエハ（第２ガラス基板） ５８…ガラス体 ６０…ウエハ接合体（接合体） ７１…溶融ガラス ７２…線材 ７３…コンテナ（容器） 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】
ガラス基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を有するガラス基板の製造方法であって、
筒状の容器内に前記容器の軸方向に沿って、前記貫通電極となる線材を張架する線材張架工程と、
前記容器内に溶融ガラスを充填する充填工程と、
前記溶融ガラスを硬化させ、前記線材が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、
前記ガラス体を前記軸方向に直交するように切断する切断工程とを有していることを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記線材張架工程では、張力付与機構によって前記線材の張力を付与することを特徴とする請求項１記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記容器は、カーボンを主成分とする材料により構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記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記線材は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
互いに接合された第１ガラス基板及び第２ガラス基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のガラス基板の製造方法を使用して前記第１ガラス基板を形成する第１ガラス基板製造工程と、
前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との接合体を、前記パッケージの形成領域毎に個片化し、複数のパッケージを形成する個片化工程とを有していることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のパッケージの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするパッケージ。
【請求項７】
請求項６記載のパッケージの前記キャビティ内に、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】
ガラス基板を厚さ方向に貫通する貫通電極を有するガラス基板の製造方法であって、
筒状の容器内に前記容器の軸方向に沿って、前記貫通電極となる線材を張架する線材張架工程と、
前記容器内に溶融ガラスを充填する充填工程と、
前記溶融ガラスを硬化させ、前記線材が一体化されたガラス体を形成する硬化工程と、
前記ガラス体を前記軸方向に直交するように切断する切断工程とを有していることを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記線材張架工程では、張力付与機構によって前記線材の張力を付与することを特徴とする請求項１記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記容器は、カーボンを主成分とする材料により構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記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記線材は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
互いに接合された第１ガラス基板及び第２ガラス基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のガラス基板の製造方法を使用して前記第１ガラス基板を形成する第１ガラス基板製造工程と、
前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との接合体を、前記パッケージの形成領域毎に個片化し、複数のパッケージを形成する個片化工程とを有していることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のパッケージの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするパッケージ。
【請求項７】
請求項６記載のパッケージの前記キャビティ内に、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２０】
【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】
【公開番号】特開２０１１−１９９６７４（Ｐ２０１１−１９９６７４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５１３３（Ｐ２０１０−６５１３３）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【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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