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】第１基板の反りを低減して、歩留まりを向上させるとともに、パッケージの機械的強度を向上させることができる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】充填工程と第２研磨工程との間に、矯正治具によりベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、矯正治具は、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数差に基づくベース基板用ウエハ４０の反りの向きと、逆向きに反っている。
【解決手段】充填工程と第２研磨工程との間に、矯正治具によりベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、矯正治具は、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数差に基づくベース基板用ウエハ４０の反りの向きと、逆向きに反っている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【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（パッケージ）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。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。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２参照）。具体的に、特許文献２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。
【０００５】
図１４は貫通電極の製造方法を説明するための工程図である。なお、以下の説明では、複数のベース基板が連なるベース基板用ウエハに貫通電極を形成する場合について説明する。
図１４（ａ）に示すように、まずプレス加工等によりベース基板用ウエハ２００（以下、ウエハ２００という）の第１面２００ａからテーパ状の凹部を形成した後、ウエハ２００の第２面２００ｂ側を破線部Ｈまで研磨することで、凹部を貫通させ、貫通孔２０１を形成する。次に、図１４（ｂ）に示すように、平板状の土台部２０２と、土台部２０２の表面から法線方向に沿って立設される芯材部２０３とを有する鋲体型の金属ピン２０４の芯材部２０３を、貫通孔２０１の小径側（ウエハ２００の第２面２００ｂ側）から挿入する。続いて、図１４（ｃ）に示すように、貫通孔２０１の大径側（第１面２００ａ側）からペースト状のガラスフリット２０６を充填する。その後、図１４（ｄ）に示すように、ウエハ２００を焼成炉に搬送し、ガラスフリット２０６を焼成する。そして、焼成したガラスフリット２０６を冷却した後、少なくともウエハ２００の第２面２００ｂを研磨して土台部２０２を除去することで、貫通電極２１０を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７９８７２号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
しかしながら、上述の方法では、ガラスフリット２０６の冷却時において、ウエハ２００に反りが発生するという問題がある。具体的に、ウエハ２００に形成された貫通孔２０１はテーパ状に形成されているため、ガラスフリット２０６の冷却時において、ウエハ２００の収縮が厚さ方向で不均一になる。この場合、ウエハ２００（ガラス材料）の熱膨張係数は、ガラスフリット２０６の熱膨張係数に比べて大きいため、貫通孔２０１の小径側（第２面２００ｂ側）の方が大径側（第１面２００ａ側）に比べて冷却時の収縮が大きい。その結果、第１面２００ａ側を凸にしてウエハ２００が大きく反ってしまうという問題がある。
【０００８】
ウエハ２００に反りが発生すると、後工程において、不良品が発生する確率が高くなり、歩留まりが低下するという問題がある。具体的に、圧電振動子を製造するためには、キャビティ用の凹部が複数形成されたリッド基板用ウエハ（不図示）と、上述したベース基板用ウエハ２００とを接合した後、両ウエハの接合体を圧電振動子の形成領域毎（キャビティ毎）に切断する。この際、接合体の切断予定線に対して一方の面からレーザーを照射してスクライブライン（溝）を形成した後、接合体の他方の面から切断刃を当接させ、この切断刃により機械的な割断応力を加えることにより接合体を切断する。
【０００９】
しかしながら、リッド基板用ウエハと反りが発生しているベース基板用ウエハ２００とを接合することで、ベース基板用ウエハ２００の反りに追従して接合体にも反りが発生する虞がある。この場合、レーザー照射時において、接合体の切断予定線とレーザーの焦点位置とがずれてしまい、所望の位置にスクライブラインを形成できないという問題がある。その結果、接合体を所定サイズに切断できない可能性がある。
また、リッド基板用ウエハと、反りが発生しているベース基板用ウエハ２００とを接合することで、接合体の内部に残留応力が発生し、切断された圧電振動子における機械的強度の低下に繋がるという問題がある。
【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、第１基板の反りを低減して、歩留まりを向上させるとともに、パッケージの機械的強度を向上させることができる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、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の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、前記複数の基板のうち、ガラス材料からなる第１基板を厚さ方向に貫通し、前記キャビティの内側と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板の第１面側に、前記第１面側から第２面側にかけて内径が次第に小さくなる凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、前記凹部と前記金属ピンとの間にガラスフリットを充填する充填工程と、前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して、硬化させる焼成工程と、前記第１基板の少なくとも第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程とを有し、前記充填工程と前記研磨工程との間に、矯正治具により前記第１基板を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、前記矯正治具は、前記第１基板と前記ガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく前記第１基板の反りの向きと、逆向きに反っていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、矯正工程において、第１基板とガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく第１基板の反りの向きと、逆向きに反った矯正治具で第１基板を挟み込んだ状態で、加熱することで、第１基板は反りが減少する方向に変形する。その結果、研磨工程の終了後における第１基板の反りを低減できるので、後工程において、不良品が発生する確率を低減できる。例えば、後工程において、複数の基板を接合した際に複数の基板の接合体に反りが発生するのを抑制できるので、接合体を所望の切断予定線（切断線）に沿って切断できる。これにより、歩留まりを向上させ、所望のサイズのパッケージを製造できる。
さらに、第１基板の反りを低減できるので、複数の基板を接合してパッケージとした際に、パッケージでの残留応力の発生を抑制できる。これにより、パッケージの機械的強度を向上できる。
【００１３】
また、前記矯正工程では、前記第１基板を歪点以上の温度に加熱することを特徴としている。
この構成によれば、第１基板を歪点以上の温度に加熱することで、第１基板が変形し易くなるので、第１基板の割れ等を防止した上で、第１基板の反りを低減できる。
【００１４】
また、前記焼成工程と前記矯正工程とを同時に行うことを特徴としている。
この構成によれば、焼成工程及び矯正工程を別々に行う場合に比べて、第１基板を加熱（及び冷却）する回数を削減できるので、第１基板に発生する残留応力を低減できる。そのため、第１基板（パッケージ）の機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係るパッケージは、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しているため、歩留まりを向上させるとともに、パッケージ内部での残留応力の発生を抑制して、パッケージの機械的強度を向上できる。
【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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い製品を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のパッケージの製造方法及びパッケージによれば、第１基板の反りを低減して、歩留まりを向上させるとともに、パッケージの機械的強度を向上させることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に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】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】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７】ベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
【図８】ベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
【図９】金属ピンの斜視図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】矯正治具の他の構成を示す断面図である。
【図１４】ベース基板の断面図であって、従来の貫通電極の製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。また図２は圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図ある。また、図３は図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板（第１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の第１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。
【００２３】
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（凹部）２１，２２が形成されている。貫通孔２１，２２は、ベース基板２の第１面２ａから第２面２ｂ（図３中上面）に向かって漸次径が縮径したテーパ形状をなしている。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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の第２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の第２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。
【００２７】
外部電極６，７は、ベース基板２の第１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。
【００２８】
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。
【００２９】
筒体３２は、ペースト状のガラスフリット３８（図７参照）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ており、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９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３６とともに鋲体型の金属ピン３７を形成している。
【００３０】
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２３として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材で形成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。
【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の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、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ（第１基板）４０と、複数のリッド基板３が連なるリッド基板用ウエハ５０との間に複数の圧電振動片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５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（Ｓ４２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、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の第１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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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）。
【００３７】
（貫通電極形成工程）
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７，図８はベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
貫通電極形成工程（Ｓ３２）では、まず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。
【００３８】
貫通孔形成工程（Ｓ３３）では、図７（ａ）に示すように、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側から第２面４０ｂ側に向かって内径が漸次小さくなるような凹部４１を形成する（Ｓ３４：凹部形成工程）。
【００３９】
次に、図７（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の少なくとも第２面４０ｂを研磨して、凹部４１をベース基板用ウエハ４０の厚さ方向で貫通させる（Ｓ３５：第１研磨工程）。これにより、ベース基板用ウエハ４０（ベース基板２）の第１面４０ａ側から第２面４０ｂ側に向かって内径が漸次小さくなるように貫通孔２１，２２を形成することができる。
【００４０】
続いて、貫通孔形成工程（Ｓ３２）で形成された複数の貫通孔２１，２２内に、金属ピン３７の芯材部３１を配置する金属ピン配置工程を行う（Ｓ３６）。図９は金属ピンの斜視図である。
図９に示すように、金属ピン３７は、平板状の土台部３６と、土台部３６上から土台部３６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。
【００４１】
そして、図７（ｃ）に示すように、貫通孔２１，２２の小径側（ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側）から金属ピン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３６の表面がベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ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の軸方向とが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３６上に芯材部３１が形成された金属ピン３７を利用するため、芯材部３１を貫通孔２１，２２内に挿入する際に、土台部３６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（Ｓ３６）時における作業性を向上することができる。
【００４２】
次に、図７（ｄ）に示すように、貫通孔２１，２２の大径側（ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側）からペースト状のガラスフリット３８を充填する（Ｓ３７）。なお、充填工程（Ｓ３７）は、真空印刷法等を用い、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに沿って図示しないスキージを走査することにより、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８を押し流すように充填する。
また、充填工程（Ｓ３７）では、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ上に存在する余分なガラスフリット３８を焼成前に除去しておく。具体的には、図示しないスキージを用い、スキージの先端をベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに当接させた状態で、第１面４０ａ上に沿って走査することで、貫通孔２１，２２からはみ出しているガラスフリット３８の残渣を除去する。
【００４３】
本実施形態では、充填工程（Ｓ３７）に真空印刷法を用いることで、ガラスフリット３８が脱気され、ガラスフリット３８中に含まれる気泡（空気等）を除去できる。これにより、気泡の少ないガラスフリット３８を貫通孔２１，２２内に充填できる。
また、貫通孔２１，２２内から空気を抜いた状態でガラスフリット３８を充填できるので、大気圧雰囲気下にてガラスフリット３８を充填する場合に比べて、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８をスムーズに充填できる。その結果、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８を隙間なく充填できる。さらに、本実施形態では、貫通孔２１，２２の大径側からガラスフリット３８を充填することで、貫通孔２１，２２と金属ピン３７との間隙に容易にガラスフリット３８を充填できる。
【００４４】
次に、図８（ａ）に示すように、充填工程（Ｓ３７）で充填したガラスフリット３８を焼成する焼成工程（Ｓ３８）を行う。具体的には、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉のステージ４５上にセットし、ベース基板用ウエハ４０を例えば６１０℃程度の温度雰囲気下に３０分程度保持する。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３８と、ガラスフリット３８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３６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。そして、ガラスフリット３８は、焼成されることで筒体３２として固化する。その後、ベース基板用ウエハ４０を徐々に温度を下げながら冷却する。
【００４５】
ところで、上述したように焼成工程（Ｓ３８）後、ベース基板用ウエハ４０を冷却すると、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数の違いにより、ベース基板用ウエハ４０が第１面４０ａ側を凸にして大きく反ってしまう。なお、この時のベース基板用ウエハ４０の反り量Ｄ１（ベース基板用ウエハ４０の中央と周縁端部との高さ）は、例えば５００μｍ〜１５００μｍ程度となる。
【００４６】
この場合、例えば後工程である第２研磨工程（Ｓ４０）において、研磨装置の保持盤にベース基板用ウエハ４０の面方向全体を貼着できず、ベース基板用ウエハ４０の研磨面と研磨装置の研磨パッドとの接触が、ベース基板用ウエハ４０の面方向で不均一になる。その結果、ベース基板用ウエハ４０の面方向で研磨レートにばらつきが生じ、最終的なベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みにばらつきが生じるという問題がある。そして、最終的なベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みにばらつきが生じ、ベース基板用ウエハ４０の平行度が低下する、いわゆる片減りが発生するという問題がある。
また、上述したように反りが発生しているベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハとを接合することで、ベース基板用ウエハ４０の反りに追従してウエハ接合体にも反りが発生する虞がある。この場合、レーザー照射時において、ウエハ接合体の切断予定線とレーザーの焦点位置とがずれてしまい、所望の位置にスクライブラインを形成できないという問題がある。その結果、接合体を所定サイズに切断できない可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、焼成工程（Ｓ３８）後、後述する第２研磨工程（Ｓ４０）に先立って、ベース基板用ウエハ４０の反りを矯正する矯正工程（Ｓ３９）を行う。矯正工程（Ｓ３９）は、矯正治具６２によりベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱することで行う。
具体的には、図８（ｃ）に示すように、まずベース基板用ウエハ４０に矯正治具６２を装着する。矯正治具６２は、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側に設置される受型６３と、第１面４０ａ側に設置される加圧型６４とを備え、これら受型６３と加圧型６４とでベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟持するように構成されている。
【００４８】
受型６３は、ベース基板用ウエハ４０の平面形状よりも大きく形成された板材であり、その表面（ベース基板用ウエハ４０における第２面４０ｂとの対向面）側には、厚さ方向に窪んだ凹部６５が形成されている。この凹部６５は、受型６３の外周部分から中央部分にかけて湾曲する凹面形状に形成されている。
【００４９】
加圧型６４は、ベース基板用ウエハ４０を第１面４０ａ側から厚さ方向に沿って押圧する型であって、ベース基板用ウエハ４０の平面形状よりも大きく形成された板材である。加圧型６４の裏面（ベース基板用ウエハ４０における第１面４０ａとの対向面）側には、厚さ方向に向けて突出する凸部６７が形成されている。この凸部６７は、加圧型６４の外周部分から中央部分に向けて湾曲する凸面形状に形成されている。この場合、上述した受型６３の凹部６５と加圧型６４の凸部６７との曲率半径は同等に形成されており、受型６３と加圧型６４とを重ね合わせた際に、凹部６５内に凸部６７が収容されるようになっている。この場合、凹部６５の深さＤ２及び凸部６７の高さＤ３は、ともに例えば５０μｍ〜１００μｍ程度に形成されている。
【００５０】
また、凸部６７には、貫通孔２１，２２を避ける複数の溝部６６が形成されている。各溝部６６は、加圧型６４の裏面において、行列方向に形成されており、ベース基板用ウエハ４０の面方向において、同一直線上に配置された貫通孔２１，２２を共通して避けるようになっている。
【００５１】
ここで、矯正工程（Ｓ３９）では、受型６３の凹部６５とベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂとが対向するとともに、加圧型６４の凸部６７とベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａとが対向するように、矯正治具６２でベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込む。この場合、矯正治具６２の湾曲面の向きと、ベース基板用ウエハ４０の反りの向きとが逆向きになるように、矯正治具６２を装着することで、受型６３の外周部分にベース基板用ウエハ４０における第２面４０ｂの外周部分が接するとともに、加圧型６４の中央部分にベース基板用ウエハ４０における第１面４０ａの中央部分が接する。
【００５２】
そして、矯正治具６２が装着されたベース基板用ウエハ４０を加熱炉内で加熱する。この際、加圧型６４の表面側に錘６８をセットして、加圧型６４を介してベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に向けて押圧した状態で（例えば、３ｋｇ／ｉｎｃｈ）、加熱する。なお、上述した錘６８は加圧型６４の平面形状と同等に形成されており、これによりベース基板用ウエハ４０の面方向全域を厚さ方向に沿って均一に押圧できる。
また、矯正工程（Ｓ３９）においては、ベース基板用ウエハ４０をソーダ石灰ガラスの歪点（例えば、４９５℃程度）以上の温度、例えば５００℃〜５５０℃程度に加熱して２０分程度保持する。なお、本実施形態ではベース基板用ウエハ４０を５００℃程度に加熱する。ここで、ガラスは、加熱されると連続的に粘度が低下するが、ガラスの熱特性を示す指標となる温度として、歪点、徐冷点、軟化点がある。これらのうち、歪点とはガラスの粘性曲線において粘性が１０14.5ｄＰａｓとなる温度である。
【００５３】
そして、上述した条件でベース基板用ウエハ４０を加圧型６４により押圧しつつ、加熱すると、ベース基板用ウエハ４０の中央部分においては第１面４０ａ側から厚さ方向に沿って加圧型６４による押圧力が作用する一方、外周部分においては第２面４０ｂ側から厚さ方向に沿って加圧型６４による押圧力に抗する方向に力が作用する。これにより、ベース基板用ウエハ４０は、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７の形状に倣うように、反り量Ｄ１が減少する方向に変形する。その結果、ベース基板用ウエハ４０と、ガラスフリット３８と、の熱膨張係数の差に基づいて発生したベース基板用ウエハ４０の反り量Ｄ１を低減できる。この際、上述したようにベース基板用ウエハ４０を歪点以上の温度に加熱することで、ベース基板用ウエハ４０が変形し易くなるので、ベース基板用ウエハ４０の割れ等を防止した上で、ベース基板用ウエハ４０の反りを低減できる。
その後、ベース基板用ウエハ４０を徐々に温度を下げながら冷却し、ベース基板用ウエハ４０から矯正治具６２を取り外す（図８（ｄ）参照）。
【００５４】
なお、矯正工程（Ｓ３９）において、加熱時にガラスフリット３８（筒体３２）が貫通孔２１，２２内で再び溶融する可能性もあるが、本実施形態の加圧型６４には貫通孔２１，２２を避けるように溝部６６が形成されているため、溶融したガラスフリット３８が加圧型６４に付着するのを防止できる。また、仮にガラスフリット３８内に気泡が残存していた場合に、ガラスフリット３８の溶融に伴い、ガラスフリット３８から放出されたとしても、溝部６６が気泡逃げ流路として機能するため、ガラスフリット３８内での気泡の残存を抑制できる。
【００５５】
矯正工程（Ｓ３９）の終了後、ベース基板用ウエハ４０の両面４０ａ，４０ｂを研磨する第２研磨工程（Ｓ４０）を行う。第２研磨工程（Ｓ４０）では、図８（ｅ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側を破線部Ｋ１まで研磨し、金属ピン３７の土台部３６を除去する。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３６を除去して、芯材部３１のみを筒体３２の内部に取り残すことができる。一方、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側を破線部Ｋ２まで研磨し、第１面４０ａから芯材部３１の先端を露出させる。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。なお、第２研磨工程（Ｓ３９）は、両面研磨装置等によって同時に行うことが可能である。
【００５６】
次に、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、引き回し電極形成工程を行う（Ｓ４１）。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。
【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（Ｓ４２）。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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。具体的には、まずウエハ接合体６０のベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側にＵＶテープを貼り付ける。次に、リッド基板用ウエハ５０側から切断線Ｍに沿ってレーザーを照射し、切断線Ｍに沿ってスクライブラインを形成する。次に、ＵＶテープの表面から切断線Ｍに沿って切断刃を押し当て、ウエハ接合体６０を割断する（ブレーキング）。その後、ＵＶを照射してＵＶテープを剥離する。これにより、ウエハ接合体６０を複数の圧電振動子１に分離することができる。なお、これ以外のダイシング等の方法によりウエハ接合体６０を切断してもよい。
【００６０】
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。
【００６１】
このように、本実施形態では矯正工程（Ｓ３９）において、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数差に基づくベース基板用ウエハ４０の反りの向きと、逆向きに湾曲する矯正治具６２でベース基板用ウエハ４０を挟み込んだ状態で、加熱する構成とした。
この構成によれば、ベース基板用ウエハ４０を加圧型６４により押圧しつつ、加熱することで、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７に倣うようにベース基板用ウエハ４０は反り量Ｄ１が減少する方向に変形する。その結果、第２研磨工程（Ｓ４０）終了後におけるベース基板用ウエハ４０の反りを低減できるので、後工程において、不良品が発生する確率を低減できる。例えば、後工程においてベース基板用ウエハ４０を研磨する際に、研磨レートのばらつきを抑制できるため、ベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みを均一にできるとともに、片減りの発生を抑制できる。また、後工程において、両ウエハ４０，５０を接合した際にウエハ接合体６０に反りが発生するのを抑制できるので、ウエハ接合体６０を所望の切断予定線（切断線Ｍ）に沿って切断できる。これにより、歩留まりを向上させ、所望のサイズのパッケージ１０を製造できる。
【００６２】
さらに、ベース基板用ウエハ４０の反りを低減できるので、両ウエハ４０をウエハ接合体６０として接合した際に、ウエハ接合体６０での残留応力の発生を抑制できる。これにより、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子１を提供できる。
【００６３】
（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１０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１０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。
【００６４】
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。
【００６５】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な発振器１００を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００６６】
（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１１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。
【００６７】
（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８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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な携帯情報機器１１０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００７５】
（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１２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１２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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な電波時計１３０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００８０】
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。
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。
【００８１】
また、上述した実施形態では、貫通孔２１，２２内に土台部３６から立設された金属ピン３７を配置し、その後、土台部３６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。
【００８２】
また、矯正治具６２の凹部６５の深さＤ２や凸部６７の高さＤ３は、ベース基板用ウエハ４０のサイズや反り量Ｄ１に応じて適宜設計変更が可能である。
さらに、上述した実施形態では、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７を、ベース基板用ウエハ４０の反りの向きと逆方向に湾曲するように形成したが、これに限らず、以下の構成も可能である。具体的には、図１３に示すように、受型６３の凹部６５を外周側から中央部にかけて厚さ方向に沿って段々と窪むように形成する一方、加圧型６４の凸部６７を外周側から中央部にかけて段々と突出するように形成しても構わない。これにより、凹部６５や凸部６７を湾曲させる場合に比べて、矯正治具６２の加工が容易になる。なお、凹部６５や凸部６７の各段差は１０μｍ程度なので、矯正工程（Ｓ３９）においてベース基板用ウエハ４０の表面形状に影響を与えることはない。
【００８３】
さらに、上述した実施形態では、焼成工程（Ｓ３８）の終了後、ベース基板用ウエハ４０を一旦冷却した後に、矯正工程（Ｓ３９）を行う場合について説明したが、これに限らず、焼成工程（Ｓ３８）と矯正工程（Ｓ３９）を同時に行う構成にしても構わない。すなわち、充填工程（Ｓ３７)の終了後、ガラスフリット３８固化前の真っ直ぐな状態のベース基板用ウエハ４０を矯正治具６２で挟み込み、上述した焼成工程（Ｓ３８）において、ベース基板用ウエハ４０を押圧しつつ、加熱してガラスフリット３８を焼成しても構わない。
この構成によれば、ベース基板用ウエハ４０を加熱（及び冷却）する回数を削減できるので、ベース基板用ウエハ４０に発生する残留応力を低減できる。そのため、ベース基板用ウエハ４０（圧電振動子１）の機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…圧電振動子 ５…圧電振動片（電子部品） ８，９…貫通電極 １０…パッケージ ２１，２２…貫通孔（凹部） ３１…芯材部（金属ピン） ３６…土台部 ３７…金属ピン ３８…ガラスフリット ４０…ベース基板用ウエハ（第１基板）４０ａ…第１面 ４０ｂ…第２面 ６２…矯正治具 １００…発振器 １０１…発振器の集積回路 １１０…携帯情報機器（電子機器） １１３…電子機器の計時部 １３０…電波時計 １３１…電波時計のフィルタ部 Ｃ…キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【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（パッケージ）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。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。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２参照）。具体的に、特許文献２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。
【０００５】
図１４は貫通電極の製造方法を説明するための工程図である。なお、以下の説明では、複数のベース基板が連なるベース基板用ウエハに貫通電極を形成する場合について説明する。
図１４（ａ）に示すように、まずプレス加工等によりベース基板用ウエハ２００（以下、ウエハ２００という）の第１面２００ａからテーパ状の凹部を形成した後、ウエハ２００の第２面２００ｂ側を破線部Ｈまで研磨することで、凹部を貫通させ、貫通孔２０１を形成する。次に、図１４（ｂ）に示すように、平板状の土台部２０２と、土台部２０２の表面から法線方向に沿って立設される芯材部２０３とを有する鋲体型の金属ピン２０４の芯材部２０３を、貫通孔２０１の小径側（ウエハ２００の第２面２００ｂ側）から挿入する。続いて、図１４（ｃ）に示すように、貫通孔２０１の大径側（第１面２００ａ側）からペースト状のガラスフリット２０６を充填する。その後、図１４（ｄ）に示すように、ウエハ２００を焼成炉に搬送し、ガラスフリット２０６を焼成する。そして、焼成したガラスフリット２０６を冷却した後、少なくともウエハ２００の第２面２００ｂを研磨して土台部２０２を除去することで、貫通電極２１０を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７９８７２号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
しかしながら、上述の方法では、ガラスフリット２０６の冷却時において、ウエハ２００に反りが発生するという問題がある。具体的に、ウエハ２００に形成された貫通孔２０１はテーパ状に形成されているため、ガラスフリット２０６の冷却時において、ウエハ２００の収縮が厚さ方向で不均一になる。この場合、ウエハ２００（ガラス材料）の熱膨張係数は、ガラスフリット２０６の熱膨張係数に比べて大きいため、貫通孔２０１の小径側（第２面２００ｂ側）の方が大径側（第１面２００ａ側）に比べて冷却時の収縮が大きい。その結果、第１面２００ａ側を凸にしてウエハ２００が大きく反ってしまうという問題がある。
【０００８】
ウエハ２００に反りが発生すると、後工程において、不良品が発生する確率が高くなり、歩留まりが低下するという問題がある。具体的に、圧電振動子を製造するためには、キャビティ用の凹部が複数形成されたリッド基板用ウエハ（不図示）と、上述したベース基板用ウエハ２００とを接合した後、両ウエハの接合体を圧電振動子の形成領域毎（キャビティ毎）に切断する。この際、接合体の切断予定線に対して一方の面からレーザーを照射してスクライブライン（溝）を形成した後、接合体の他方の面から切断刃を当接させ、この切断刃により機械的な割断応力を加えることにより接合体を切断する。
【０００９】
しかしながら、リッド基板用ウエハと反りが発生しているベース基板用ウエハ２００とを接合することで、ベース基板用ウエハ２００の反りに追従して接合体にも反りが発生する虞がある。この場合、レーザー照射時において、接合体の切断予定線とレーザーの焦点位置とがずれてしまい、所望の位置にスクライブラインを形成できないという問題がある。その結果、接合体を所定サイズに切断できない可能性がある。
また、リッド基板用ウエハと、反りが発生しているベース基板用ウエハ２００とを接合することで、接合体の内部に残留応力が発生し、切断された圧電振動子における機械的強度の低下に繋がるという問題がある。
【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、第１基板の反りを低減して、歩留まりを向上させるとともに、パッケージの機械的強度を向上させることができる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、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の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、前記複数の基板のうち、ガラス材料からなる第１基板を厚さ方向に貫通し、前記キャビティの内側と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板の第１面側に、前記第１面側から第２面側にかけて内径が次第に小さくなる凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、前記凹部と前記金属ピンとの間にガラスフリットを充填する充填工程と、前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して、硬化させる焼成工程と、前記第１基板の少なくとも第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程とを有し、前記充填工程と前記研磨工程との間に、矯正治具により前記第１基板を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、前記矯正治具は、前記第１基板と前記ガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく前記第１基板の反りの向きと、逆向きに反っていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、矯正工程において、第１基板とガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく第１基板の反りの向きと、逆向きに反った矯正治具で第１基板を挟み込んだ状態で、加熱することで、第１基板は反りが減少する方向に変形する。その結果、研磨工程の終了後における第１基板の反りを低減できるので、後工程において、不良品が発生する確率を低減できる。例えば、後工程において、複数の基板を接合した際に複数の基板の接合体に反りが発生するのを抑制できるので、接合体を所望の切断予定線（切断線）に沿って切断できる。これにより、歩留まりを向上させ、所望のサイズのパッケージを製造できる。
さらに、第１基板の反りを低減できるので、複数の基板を接合してパッケージとした際に、パッケージでの残留応力の発生を抑制できる。これにより、パッケージの機械的強度を向上できる。
【００１３】
また、前記矯正工程では、前記第１基板を歪点以上の温度に加熱することを特徴としている。
この構成によれば、第１基板を歪点以上の温度に加熱することで、第１基板が変形し易くなるので、第１基板の割れ等を防止した上で、第１基板の反りを低減できる。
【００１４】
また、前記焼成工程と前記矯正工程とを同時に行うことを特徴としている。
この構成によれば、焼成工程及び矯正工程を別々に行う場合に比べて、第１基板を加熱（及び冷却）する回数を削減できるので、第１基板に発生する残留応力を低減できる。そのため、第１基板（パッケージ）の機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係るパッケージは、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しているため、歩留まりを向上させるとともに、パッケージ内部での残留応力の発生を抑制して、パッケージの機械的強度を向上できる。
【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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い製品を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のパッケージの製造方法及びパッケージによれば、第１基板の反りを低減して、歩留まりを向上させるとともに、パッケージの機械的強度を向上させることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
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、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に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】圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】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７】ベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
【図８】ベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
【図９】金属ピンの斜視図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】矯正治具の他の構成を示す断面図である。
【図１４】ベース基板の断面図であって、従来の貫通電極の製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。また図２は圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図ある。また、図３は図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板（第１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の第１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。
【００２３】
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（凹部）２１，２２が形成されている。貫通孔２１，２２は、ベース基板２の第１面２ａから第２面２ｂ（図３中上面）に向かって漸次径が縮径したテーパ形状をなしている。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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の第２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の第２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。
【００２７】
外部電極６，７は、ベース基板２の第１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。
【００２８】
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。
【００２９】
筒体３２は、ペースト状のガラスフリット３８（図７参照）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ており、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９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３６とともに鋲体型の金属ピン３７を形成している。
【００３０】
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２３として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材で形成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。
【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の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、複数のベース基板２が連なるベース基板用ウエハ（第１基板）４０と、複数のリッド基板３が連なるリッド基板用ウエハ５０との間に複数の圧電振動片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５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（Ｓ４２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、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の第１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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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）。
【００３７】
（貫通電極形成工程）
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７，図８はベース基板用ウエハの断面図であって、貫通電極形成工程を説明するための工程図である。
貫通電極形成工程（Ｓ３２）では、まず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。
【００３８】
貫通孔形成工程（Ｓ３３）では、図７（ａ）に示すように、プレス加工等によりベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側から第２面４０ｂ側に向かって内径が漸次小さくなるような凹部４１を形成する（Ｓ３４：凹部形成工程）。
【００３９】
次に、図７（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の少なくとも第２面４０ｂを研磨して、凹部４１をベース基板用ウエハ４０の厚さ方向で貫通させる（Ｓ３５：第１研磨工程）。これにより、ベース基板用ウエハ４０（ベース基板２）の第１面４０ａ側から第２面４０ｂ側に向かって内径が漸次小さくなるように貫通孔２１，２２を形成することができる。
【００４０】
続いて、貫通孔形成工程（Ｓ３２）で形成された複数の貫通孔２１，２２内に、金属ピン３７の芯材部３１を配置する金属ピン配置工程を行う（Ｓ３６）。図９は金属ピンの斜視図である。
図９に示すように、金属ピン３７は、平板状の土台部３６と、土台部３６上から土台部３６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。
【００４１】
そして、図７（ｃ）に示すように、貫通孔２１，２２の小径側（ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側）から金属ピン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３６の表面がベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ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の軸方向とが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３６上に芯材部３１が形成された金属ピン３７を利用するため、芯材部３１を貫通孔２１，２２内に挿入する際に、土台部３６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（Ｓ３６）時における作業性を向上することができる。
【００４２】
次に、図７（ｄ）に示すように、貫通孔２１，２２の大径側（ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側）からペースト状のガラスフリット３８を充填する（Ｓ３７）。なお、充填工程（Ｓ３７）は、真空印刷法等を用い、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに沿って図示しないスキージを走査することにより、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８を押し流すように充填する。
また、充填工程（Ｓ３７）では、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ上に存在する余分なガラスフリット３８を焼成前に除去しておく。具体的には、図示しないスキージを用い、スキージの先端をベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａに当接させた状態で、第１面４０ａ上に沿って走査することで、貫通孔２１，２２からはみ出しているガラスフリット３８の残渣を除去する。
【００４３】
本実施形態では、充填工程（Ｓ３７）に真空印刷法を用いることで、ガラスフリット３８が脱気され、ガラスフリット３８中に含まれる気泡（空気等）を除去できる。これにより、気泡の少ないガラスフリット３８を貫通孔２１，２２内に充填できる。
また、貫通孔２１，２２内から空気を抜いた状態でガラスフリット３８を充填できるので、大気圧雰囲気下にてガラスフリット３８を充填する場合に比べて、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８をスムーズに充填できる。その結果、貫通孔２１，２２内にガラスフリット３８を隙間なく充填できる。さらに、本実施形態では、貫通孔２１，２２の大径側からガラスフリット３８を充填することで、貫通孔２１，２２と金属ピン３７との間隙に容易にガラスフリット３８を充填できる。
【００４４】
次に、図８（ａ）に示すように、充填工程（Ｓ３７）で充填したガラスフリット３８を焼成する焼成工程（Ｓ３８）を行う。具体的には、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉のステージ４５上にセットし、ベース基板用ウエハ４０を例えば６１０℃程度の温度雰囲気下に３０分程度保持する。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３８と、ガラスフリット３８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３６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。そして、ガラスフリット３８は、焼成されることで筒体３２として固化する。その後、ベース基板用ウエハ４０を徐々に温度を下げながら冷却する。
【００４５】
ところで、上述したように焼成工程（Ｓ３８）後、ベース基板用ウエハ４０を冷却すると、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数の違いにより、ベース基板用ウエハ４０が第１面４０ａ側を凸にして大きく反ってしまう。なお、この時のベース基板用ウエハ４０の反り量Ｄ１（ベース基板用ウエハ４０の中央と周縁端部との高さ）は、例えば５００μｍ〜１５００μｍ程度となる。
【００４６】
この場合、例えば後工程である第２研磨工程（Ｓ４０）において、研磨装置の保持盤にベース基板用ウエハ４０の面方向全体を貼着できず、ベース基板用ウエハ４０の研磨面と研磨装置の研磨パッドとの接触が、ベース基板用ウエハ４０の面方向で不均一になる。その結果、ベース基板用ウエハ４０の面方向で研磨レートにばらつきが生じ、最終的なベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みにばらつきが生じるという問題がある。そして、最終的なベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みにばらつきが生じ、ベース基板用ウエハ４０の平行度が低下する、いわゆる片減りが発生するという問題がある。
また、上述したように反りが発生しているベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハとを接合することで、ベース基板用ウエハ４０の反りに追従してウエハ接合体にも反りが発生する虞がある。この場合、レーザー照射時において、ウエハ接合体の切断予定線とレーザーの焦点位置とがずれてしまい、所望の位置にスクライブラインを形成できないという問題がある。その結果、接合体を所定サイズに切断できない可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、焼成工程（Ｓ３８）後、後述する第２研磨工程（Ｓ４０）に先立って、ベース基板用ウエハ４０の反りを矯正する矯正工程（Ｓ３９）を行う。矯正工程（Ｓ３９）は、矯正治具６２によりベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱することで行う。
具体的には、図８（ｃ）に示すように、まずベース基板用ウエハ４０に矯正治具６２を装着する。矯正治具６２は、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側に設置される受型６３と、第１面４０ａ側に設置される加圧型６４とを備え、これら受型６３と加圧型６４とでベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟持するように構成されている。
【００４８】
受型６３は、ベース基板用ウエハ４０の平面形状よりも大きく形成された板材であり、その表面（ベース基板用ウエハ４０における第２面４０ｂとの対向面）側には、厚さ方向に窪んだ凹部６５が形成されている。この凹部６５は、受型６３の外周部分から中央部分にかけて湾曲する凹面形状に形成されている。
【００４９】
加圧型６４は、ベース基板用ウエハ４０を第１面４０ａ側から厚さ方向に沿って押圧する型であって、ベース基板用ウエハ４０の平面形状よりも大きく形成された板材である。加圧型６４の裏面（ベース基板用ウエハ４０における第１面４０ａとの対向面）側には、厚さ方向に向けて突出する凸部６７が形成されている。この凸部６７は、加圧型６４の外周部分から中央部分に向けて湾曲する凸面形状に形成されている。この場合、上述した受型６３の凹部６５と加圧型６４の凸部６７との曲率半径は同等に形成されており、受型６３と加圧型６４とを重ね合わせた際に、凹部６５内に凸部６７が収容されるようになっている。この場合、凹部６５の深さＤ２及び凸部６７の高さＤ３は、ともに例えば５０μｍ〜１００μｍ程度に形成されている。
【００５０】
また、凸部６７には、貫通孔２１，２２を避ける複数の溝部６６が形成されている。各溝部６６は、加圧型６４の裏面において、行列方向に形成されており、ベース基板用ウエハ４０の面方向において、同一直線上に配置された貫通孔２１，２２を共通して避けるようになっている。
【００５１】
ここで、矯正工程（Ｓ３９）では、受型６３の凹部６５とベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂとが対向するとともに、加圧型６４の凸部６７とベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａとが対向するように、矯正治具６２でベース基板用ウエハ４０を厚さ方向両側から挟み込む。この場合、矯正治具６２の湾曲面の向きと、ベース基板用ウエハ４０の反りの向きとが逆向きになるように、矯正治具６２を装着することで、受型６３の外周部分にベース基板用ウエハ４０における第２面４０ｂの外周部分が接するとともに、加圧型６４の中央部分にベース基板用ウエハ４０における第１面４０ａの中央部分が接する。
【００５２】
そして、矯正治具６２が装着されたベース基板用ウエハ４０を加熱炉内で加熱する。この際、加圧型６４の表面側に錘６８をセットして、加圧型６４を介してベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に向けて押圧した状態で（例えば、３ｋｇ／ｉｎｃｈ）、加熱する。なお、上述した錘６８は加圧型６４の平面形状と同等に形成されており、これによりベース基板用ウエハ４０の面方向全域を厚さ方向に沿って均一に押圧できる。
また、矯正工程（Ｓ３９）においては、ベース基板用ウエハ４０をソーダ石灰ガラスの歪点（例えば、４９５℃程度）以上の温度、例えば５００℃〜５５０℃程度に加熱して２０分程度保持する。なお、本実施形態ではベース基板用ウエハ４０を５００℃程度に加熱する。ここで、ガラスは、加熱されると連続的に粘度が低下するが、ガラスの熱特性を示す指標となる温度として、歪点、徐冷点、軟化点がある。これらのうち、歪点とはガラスの粘性曲線において粘性が１０14.5ｄＰａｓとなる温度である。
【００５３】
そして、上述した条件でベース基板用ウエハ４０を加圧型６４により押圧しつつ、加熱すると、ベース基板用ウエハ４０の中央部分においては第１面４０ａ側から厚さ方向に沿って加圧型６４による押圧力が作用する一方、外周部分においては第２面４０ｂ側から厚さ方向に沿って加圧型６４による押圧力に抗する方向に力が作用する。これにより、ベース基板用ウエハ４０は、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７の形状に倣うように、反り量Ｄ１が減少する方向に変形する。その結果、ベース基板用ウエハ４０と、ガラスフリット３８と、の熱膨張係数の差に基づいて発生したベース基板用ウエハ４０の反り量Ｄ１を低減できる。この際、上述したようにベース基板用ウエハ４０を歪点以上の温度に加熱することで、ベース基板用ウエハ４０が変形し易くなるので、ベース基板用ウエハ４０の割れ等を防止した上で、ベース基板用ウエハ４０の反りを低減できる。
その後、ベース基板用ウエハ４０を徐々に温度を下げながら冷却し、ベース基板用ウエハ４０から矯正治具６２を取り外す（図８（ｄ）参照）。
【００５４】
なお、矯正工程（Ｓ３９）において、加熱時にガラスフリット３８（筒体３２）が貫通孔２１，２２内で再び溶融する可能性もあるが、本実施形態の加圧型６４には貫通孔２１，２２を避けるように溝部６６が形成されているため、溶融したガラスフリット３８が加圧型６４に付着するのを防止できる。また、仮にガラスフリット３８内に気泡が残存していた場合に、ガラスフリット３８の溶融に伴い、ガラスフリット３８から放出されたとしても、溝部６６が気泡逃げ流路として機能するため、ガラスフリット３８内での気泡の残存を抑制できる。
【００５５】
矯正工程（Ｓ３９）の終了後、ベース基板用ウエハ４０の両面４０ａ，４０ｂを研磨する第２研磨工程（Ｓ４０）を行う。第２研磨工程（Ｓ４０）では、図８（ｅ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側を破線部Ｋ１まで研磨し、金属ピン３７の土台部３６を除去する。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３６を除去して、芯材部３１のみを筒体３２の内部に取り残すことができる。一方、ベース基板用ウエハ４０の第１面４０ａ側を破線部Ｋ２まで研磨し、第１面４０ａから芯材部３１の先端を露出させる。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。なお、第２研磨工程（Ｓ３９）は、両面研磨装置等によって同時に行うことが可能である。
【００５６】
次に、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、引き回し電極形成工程を行う（Ｓ４１）。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。
【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（Ｓ４２）。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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。具体的には、まずウエハ接合体６０のベース基板用ウエハ４０の第２面４０ｂ側にＵＶテープを貼り付ける。次に、リッド基板用ウエハ５０側から切断線Ｍに沿ってレーザーを照射し、切断線Ｍに沿ってスクライブラインを形成する。次に、ＵＶテープの表面から切断線Ｍに沿って切断刃を押し当て、ウエハ接合体６０を割断する（ブレーキング）。その後、ＵＶを照射してＵＶテープを剥離する。これにより、ウエハ接合体６０を複数の圧電振動子１に分離することができる。なお、これ以外のダイシング等の方法によりウエハ接合体６０を切断してもよい。
【００６０】
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。
【００６１】
このように、本実施形態では矯正工程（Ｓ３９）において、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット３８との熱膨張係数差に基づくベース基板用ウエハ４０の反りの向きと、逆向きに湾曲する矯正治具６２でベース基板用ウエハ４０を挟み込んだ状態で、加熱する構成とした。
この構成によれば、ベース基板用ウエハ４０を加圧型６４により押圧しつつ、加熱することで、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７に倣うようにベース基板用ウエハ４０は反り量Ｄ１が減少する方向に変形する。その結果、第２研磨工程（Ｓ４０）終了後におけるベース基板用ウエハ４０の反りを低減できるので、後工程において、不良品が発生する確率を低減できる。例えば、後工程においてベース基板用ウエハ４０を研磨する際に、研磨レートのばらつきを抑制できるため、ベース基板用ウエハ４０の仕上がり厚みを均一にできるとともに、片減りの発生を抑制できる。また、後工程において、両ウエハ４０，５０を接合した際にウエハ接合体６０に反りが発生するのを抑制できるので、ウエハ接合体６０を所望の切断予定線（切断線Ｍ）に沿って切断できる。これにより、歩留まりを向上させ、所望のサイズのパッケージ１０を製造できる。
【００６２】
さらに、ベース基板用ウエハ４０の反りを低減できるので、両ウエハ４０をウエハ接合体６０として接合した際に、ウエハ接合体６０での残留応力の発生を抑制できる。これにより、機械的強度が確保された高品質で信頼性の高い圧電振動子１を提供できる。
【００６３】
（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１０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１０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。
【００６４】
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。
【００６５】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な発振器１００を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００６６】
（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１１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。
【００６７】
（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８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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な携帯情報機器１１０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００７５】
（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１２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１２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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、機械的強度が確保された圧電振動子１を備えているので、機械的強度に優れた高品質な電波時計１３０を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００８０】
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。
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。
【００８１】
また、上述した実施形態では、貫通孔２１，２２内に土台部３６から立設された金属ピン３７を配置し、その後、土台部３６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。
【００８２】
また、矯正治具６２の凹部６５の深さＤ２や凸部６７の高さＤ３は、ベース基板用ウエハ４０のサイズや反り量Ｄ１に応じて適宜設計変更が可能である。
さらに、上述した実施形態では、矯正治具６２の凹部６５や凸部６７を、ベース基板用ウエハ４０の反りの向きと逆方向に湾曲するように形成したが、これに限らず、以下の構成も可能である。具体的には、図１３に示すように、受型６３の凹部６５を外周側から中央部にかけて厚さ方向に沿って段々と窪むように形成する一方、加圧型６４の凸部６７を外周側から中央部にかけて段々と突出するように形成しても構わない。これにより、凹部６５や凸部６７を湾曲させる場合に比べて、矯正治具６２の加工が容易になる。なお、凹部６５や凸部６７の各段差は１０μｍ程度なので、矯正工程（Ｓ３９）においてベース基板用ウエハ４０の表面形状に影響を与えることはない。
【００８３】
さらに、上述した実施形態では、焼成工程（Ｓ３８）の終了後、ベース基板用ウエハ４０を一旦冷却した後に、矯正工程（Ｓ３９）を行う場合について説明したが、これに限らず、焼成工程（Ｓ３８）と矯正工程（Ｓ３９）を同時に行う構成にしても構わない。すなわち、充填工程（Ｓ３７)の終了後、ガラスフリット３８固化前の真っ直ぐな状態のベース基板用ウエハ４０を矯正治具６２で挟み込み、上述した焼成工程（Ｓ３８）において、ベース基板用ウエハ４０を押圧しつつ、加熱してガラスフリット３８を焼成しても構わない。
この構成によれば、ベース基板用ウエハ４０を加熱（及び冷却）する回数を削減できるので、ベース基板用ウエハ４０に発生する残留応力を低減できる。そのため、ベース基板用ウエハ４０（圧電振動子１）の機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…圧電振動子 ５…圧電振動片（電子部品） ８，９…貫通電極 １０…パッケージ ２１，２２…貫通孔（凹部） ３１…芯材部（金属ピン） ３６…土台部 ３７…金属ピン ３８…ガラスフリット ４０…ベース基板用ウエハ（第１基板）４０ａ…第１面 ４０ｂ…第２面 ６２…矯正治具 １００…発振器 １０１…発振器の集積回路 １１０…携帯情報機器（電子機器） １１３…電子機器の計時部 １３０…電波時計 １３１…電波時計のフィルタ部 Ｃ…キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された複数の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、
前記複数の基板のうち、ガラス材料からなる第１基板を厚さ方向に貫通し、前記キャビティの内側と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、
前記貫通電極形成工程は、
前記第１基板の第１面側に、前記第１面側から第２面側にかけて内径が次第に小さくなる凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部内に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、
前記凹部と前記金属ピンとの間にガラスフリットを充填する充填工程と、
前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して、硬化させる焼成工程と、
前記第１基板の少なくとも第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程とを有し、
前記充填工程と前記研磨工程との間に、矯正治具により前記第１基板を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、
前記矯正治具は、前記第１基板と前記ガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく前記第１基板の反りの向きと、逆向きに反っていることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記矯正工程では、前記第１基板を歪点以上の温度に加熱することを特徴とする請求項１記載のパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程と前記矯正工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパッケージの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に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５】
請求項４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６】
請求項５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７】
請求項５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８】
請求項５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】
互いに接合された複数の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、
前記複数の基板のうち、ガラス材料からなる第１基板を厚さ方向に貫通し、前記キャビティの内側と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、
前記貫通電極形成工程は、
前記第１基板の第１面側に、前記第１面側から第２面側にかけて内径が次第に小さくなる凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部内に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、
前記凹部と前記金属ピンとの間にガラスフリットを充填する充填工程と、
前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して、硬化させる焼成工程と、
前記第１基板の少なくとも第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程とを有し、
前記充填工程と前記研磨工程との間に、矯正治具により前記第１基板を厚さ方向両側から挟み込んだ状態で、加熱する矯正工程を有し、
前記矯正治具は、前記第１基板と前記ガラスフリットとの熱膨張係数差に基づく前記第１基板の反りの向きと、逆向きに反っていることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記矯正工程では、前記第１基板を歪点以上の温度に加熱することを特徴とする請求項１記載のパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程と前記矯正工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパッケージの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に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５】
請求項４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６】
請求項５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７】
請求項５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８】
請求項５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】
【公開番号】特開２０１２−３９５１１（Ｐ２０１２−３９５１１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９５１２（Ｐ２０１０−１７９５１２）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【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２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【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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