パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計
【課題】簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの製造方法、このパッケージの製造方法により製造された圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計を提供する。
【解決手段】ベース基板２を厚さ方向に貫通する貫通電極形成工程を備え、貫通電極形成工程は、１個の圧電振動子１（パッケージ）に含まれる全ての貫通電極３２，３３となる複数の芯材部７と、複数の芯材部７を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、ベース基板２に複数の貫通孔３０，３１（凹部）を形成する凹部形成工程と、複数の芯材部７をそれぞれ複数の貫通孔３０，３１に挿入する芯材部挿入工程と、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程と、ベース基板２の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨して第１面Ｕ側および第２面Ｌ側から芯材部７を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【解決手段】ベース基板２を厚さ方向に貫通する貫通電極形成工程を備え、貫通電極形成工程は、１個の圧電振動子１（パッケージ）に含まれる全ての貫通電極３２，３３となる複数の芯材部７と、複数の芯材部７を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、ベース基板２に複数の貫通孔３０，３１（凹部）を形成する凹部形成工程と、複数の芯材部７をそれぞれ複数の貫通孔３０，３１に挿入する芯材部挿入工程と、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程と、ベース基板２の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨して第１面Ｕ側および第２面Ｌ側から芯材部７を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶など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、その一つとして、２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。
【０００３】
このタイプの圧電振動子は、第１基板と第２基板とが直接接合されることでパッケージ化された２層構造になっており、両基板の間に形成されたキャビティ内に電子部品が収納されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース部材（本願の「第１基板」に相当）の一方の面に外部接続電極を備え、ベース部材の他方の面に水晶接続用電極を備え、この水晶接続用電極に水晶振動子を搭載するとともに、ベース部材に貫通させた金属部材（本願の「芯材部」に相当）で貫通電極を形成し、前記外部接続電極及び水晶接続用電極を電気的に接続した水晶振動子が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、特許文献１には、ピン状金属部材を用いることにより貫通電極を形成することが記載されている。貫通電極を形成する具体的な方法としては、ベース部材に小径の貫通孔を開け、ベース部材を加熱し、ベース部材が熱軟化状態にあるうちにピン状の金属部材を打ち込むことが記載されている。
【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、特許文献１に記載されている貫通電極の形成方法は、基板が熱軟化状態にあるうちに全ての貫通孔に対して、個別にピン状金属部材を打ち込んで挿入する必要がある。したがって、多大な工数を要するという問題がある。
また、個別にピン状金属部材を挿入するため、ピン状金属部材の挿入忘れや、挿入ミスによるピン状金属部材の位置ずれの発生等の製造不良が生じるおそれがある。これにより、貫通電極の導通が確保できないおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの製造方法、このパッケージの製造方法により製造された圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、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パッケージの外側とを導通する複数の貫通電極を形成する貫通電極形成工程を備え、 前記貫通電極形成工程は、１個の前記パッケージに含まれる全ての前記貫通電極となる複数の芯材部と、前記複数の芯材部を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、前記第１基板に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入する芯材部挿入工程と、前記凹部の内面と前記芯材部の外面との間隙を封止する封止工程と、前記第１基板の第１面側および第２面側を研磨して、前記接続部を除去すると共に、前記第１面側および前記第２面側から前記芯材部を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、導電部材は、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を備え、各芯材部は接続部により連結されているので、芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に、複数の芯材部を一度に挿入することができる。したがって、第１基板の１個のパッケージに含まれる全ての凹部内に、芯材部を簡単に配置できるので、貫通電極を簡単に形成できる。
また、各芯材部は接続部により連結されているので、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に各芯材部を一度に挿入することにより、芯材部の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部を挿入したときに、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【００１０】
また、前記貫通電極形成工程では、複数の前記第１基板を形成する第１基板用ウエハに、複数の前記パッケージに含まれる前記貫通電極を形成し、前記芯材部挿入工程では、前記第１基板用ウエハにおける前記第１基板の形成領域ごとに前記導電部材を配置して、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入することが望ましい。
【００１１】
例えば、複数のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材を用いて、複数のパッケージに含まれる複数の芯材部をそれぞれ凹部に、一度に挿入することが考えられる。しかし、複数のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材の場合、各芯材部は大きく離間している。このため、製造時の温度変化等により導電部材が熱膨張すると、熱膨張による各芯材部の位置ずれが累積し、各芯材部の位置ずれが大きくなる傾向にある。したがって、貫通電極の形成位置に誤差が生じ、貫通電極の確実な導通が確保できないおそれがある。
これに対して、本発明の芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材を用いて、１個の第１基板ごとに、各芯材部をそれぞれ各凹部に挿入している。このため、複数の第１基板間では、各芯材部の熱膨張による位置ずれの累積は発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【００１２】
また、前記封止工程では、前記加圧型で前記第１基板の表面を押圧すると共に、前記第１基板の軟化点よりも高温に前記第１基板を加熱することにより、前記芯材部の外面に前記第１基板を溶着させることが望ましい。
本発明によれば、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部は接続部により連結されているので、芯材部の外面に第１基板を溶着させても、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。さらに、芯材部の外面に第１基板を溶着させているので、気密度の高い貫通電極を形成することができる。
【００１３】
また、前記凹部は、貫通孔であり、前記芯材部挿入工程では、前記第１面側および前記第２面側のうち一方面側における前記貫通孔の開口部から、前記芯材部を前記貫通孔に挿入し、前記封止工程は、前記第１面側および前記第２面側のうち他方面側における前記貫通孔の開口部から、前記貫通孔の内面と前記芯材部の外面との間隙に、ガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程と、前記間隙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、を有していることが望ましい。
本発明によれば、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部は接続部により連結されているので、貫通孔内にガラスフリットを充填しても、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。さらに、貫通孔の内面と芯材部の外面との間隙に充填したガラスフリットを焼成して硬化させているので、気密度の高い貫通電極を形成することができる。
【００１４】
また、前記導電部材は、鍛造により形成されることが望ましい。
また、前記導電部材は、ブロック体の前記一方面側から他方面側に向かって前記ブロック体を半抜き加工することにより前記芯材部が形成され、前記芯材部以外の前記ブロック体により前記接続部が形成されることが望ましい。
また、前記導電部材は、平板部材から前記芯材部および前記接続部を打ち抜き、前記接続部の法線方向に沿うように前記芯材部を曲げることにより形成されることが望ましい。
本発明によれば、精度よく低コストに導電部材を形成することができる。特に、平板部材から打ち抜いて導電部材を形成する場合には、一度に多数個の導電部材を形成することができるので、さらに低コストに導電部材を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の圧電振動子は、上述のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴とする。
本発明によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの内部に圧電振動片が封入されているので、低コストで信頼性に優れた圧電振動子を提供できる。
【００１６】
また、本発明の発振器は、上述のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片と集積回路とが封入されていることが望ましい。
本発明の集積回路が封入された発振器では、貫通電極の数が多くなるため、芯材部を簡単に配置できるという本発明の効果が特に有効となる。また、本発明の発振器によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの内部に圧電振動片と集積回路とが封入されているので、低コストで信頼性に優れた発振器を提供できる。
【００１７】
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、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。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、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。
【００１８】
本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有する圧電振動子を備えているので、低コストで信頼性に優れた発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、導電部材は、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を備え、各芯材部は接続部により連結されているので、芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に、複数の芯材部を一度に挿入することができる。したがって、第１基板の１個のパッケージに含まれる全ての凹部内に、芯材部を簡単に配置できるので、貫通電極を簡単に形成できる。
また、各芯材部は接続部により連結されているので、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に各芯材部を一度に挿入することにより、芯材部の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部を挿入したときに、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の圧電振動子を示す外観斜視図である。
【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の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態における圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図６】ウエハ体の分解斜視図である。
【図７】第１実施形態の導電部材の斜視図である。
【図８】導電部材形成工程の説明図であり、図８（ａ）は、導電部材形成前の側面断面図であり、図８（ｂ）は導電部材形成後の側面断面図である。
【図９】凹部形成工程の説明図であり、図９（ａ）はベース基板用ウエハの斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】芯材部挿入工程の説明図である。
【図１１】封止工程の説明図であり、図１１（ａ）は封止前の説明図であり、図１１（ｂ）は封止時の説明図である。
【図１２】研磨工程の説明図である。
【図１３】第１実施形態の第１変形例の説明図であり、図１３（ａ）は導電部材形成前の説明図であり、図１３（ｂ）は導電部材形成後の説明図である。
【図１４】第１実施形態の第２変形例の説明図であり、図１４（ａ）は打ち抜きの説明図であり、図１４（ｂ）は芯材部の立ち上げの説明図である。
【図１５】第２実施形態の圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図１６】貫通孔形成工程の説明図である。
【図１７】芯材部挿入工程の説明図である。
【図１８】封止工程のうち、ガラスフリット充填工程の説明図である。
【図１９】研磨工程の説明図である。
【図２０】第３実施形態の導電部材の斜視図である。
【図２１】第３実施形態の導電部材を用いた発振器の説明図であり、図２１（ａ）は側面断面図であり、図２１（ｂ）は平面図である。
【図２２】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２３】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態、圧電振動子）
以下、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、第１基板用ウエハをベース基板用ウエハとして説明する。また、パッケージ（圧電振動子）におけるベース基板のリッド基板との接合面を第１面Ｕとし、ベース基板の外側の面を第２面Ｌとして説明する。
図１は、圧電振動子１の外観斜視図である。
図２は、圧電振動子１の内部構成図であって、リッド基板３を取り外した状態の平面図である。
図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
図４は、図１に示す圧電振動子１の分解斜視図である。
なお、図４においては、図面を見易くするために、後述する励振電極１３，１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１の図示を省略している。
図１から図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２およびリッド基板３が接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９と、パッケージ９のキャビティ３ａに収納された圧電振動片４と、を備えた表面実装型の圧電振動子１である。
【００２２】
（圧電振動片）
圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、前記一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２３】
励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０は、後述するマウント電極１６，１７の下地層と同じ材料のクロム（Ｃｒ）により単層膜が形成されている。これにより、マウント電極１６，１７の下地層を成膜するのと同時に、励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０を成膜することができる。
【００２４】
励振電極１３，１４は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。第１の励振電極１３および第２の励振電極１４は、一対の振動腕部１０，１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
【００２５】
マウント電極１６，１７は、Ｃｒと金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いＣｒ膜を下地層として成膜した後に、表面にＡｕの薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。
【００２６】
一対の振動腕部１０，１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａおよび微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００２７】
（パッケージ）
図１から図４に示すように、ベース基板２およびリッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板３におけるベース基板２との接合面側には、圧電振動片４を収容するキャビティ３ａが形成されている。
【００２８】
リッド基板３におけるベース基板２との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜３５（接合材）が形成されている。すなわち接合膜３５は、キャビティ３ａの内面全体に加えて、キャビティ３ａの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜３５はアルミニウム（Ａｌ）により形成されているが、シリコン（Ｓｉ）やＣｒ等で接合膜３５を形成することも可能である。接合膜３５とベース基板２とが陽極接合され、キャビティ３ａが真空封止されている。
【００２９】
図３に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティ３ａの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２，３３を備えている。貫通電極３２，３３は、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに沿うように配置され、圧電振動片４と外部とを電気的に接続する芯材部７により形成されている。芯材部７の外周面には、製造過程において溶融されたベース基板２が強固に固着している。これにより、貫通電極３２，３３はキャビティ内の気密を維持している。
【００３０】
貫通電極３２，３３となる芯材部７は、例えば、銀（Ａｇ）やＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料により形成される。芯材部７は貫通電極３２，３３としてベース基板２に挿入されるため、線膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い金属、例えば、鉄（Ｆｅ）を５８重量パーセント、Ｎｉを４２重量パーセント含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。
芯材部７は、略円柱形状をしており、貫通電極３２，３３の形成位置に合わせて形成される。なお、芯材部７は、略円柱形状に限られることはなく、例えば角柱形状でもよい。
【００３１】
ベース基板２の第１面Ｕ側には、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。また、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれＡｕ等からなる先細り形状のバンプＢが形成されており、前記バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極が実装されている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が、一方の引き回し電極３６を介して一方の貫通電極３２に導通し、他方のマウント電極１７が、他方の引き回し電極３７を介して他方の貫通電極３３に導通するようになっている。
【００３２】
ベース基板２の第２面Ｌには、一対の外部電極３８，３９が形成されている。一対の外部電極３８，３９は、ベース基板２の長手方向の両端部に形成され、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続されている。
【００３３】
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３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３および第２の励振電極１４に電圧を印加することができるので、一対の振動腕部１０，１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用することができる。
【００３４】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を、フローチャートを参照しながら説明する。
図５は本実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
図６は、ウエハ体６０の分解斜視図である。なお、図６に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Ｍを図示している。
本実施形態に係る圧電振動子１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（Ｓ５０以降）を有している。各工程のうち、圧電振動片作製工程Ｓ１０、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０およ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できる。
【００３５】
（圧電振動片作製工程Ｓ１０）
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、圧電振動片４を作製する。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスし、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、フォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状にパターニングするとともに、金属膜の成膜およびパターニングを行って、励振電極１３，１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１を形成する。その後、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。以上で、圧電振動片作製工程Ｓ１０が終了する。
【００３６】
（リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０）
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハ５０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ５０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ２１）。次いで、キャビティ形成工程Ｓ２２では、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との接合面に、キャビティ３ａを複数形成する。キャビティ３ａの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程Ｓ２３では、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する。
【００３７】
次に、接合膜形成工程Ｓ２４では、後述のベース基板用ウエハ４０との接合面に、Ａｌからなる接合膜３５（図３参照）を形成する。接合膜３５は、ベース基板用ウエハ４０との接合面に加えて、キャビティ３ａの内面全体に形成されていてもよい。これにより、接合膜３５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。接合膜３５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。なお、接合膜形成工程Ｓ２４の前に接合面研磨工程Ｓ２３を行っているので、接合膜３５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。
【００３８】
（ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０）
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、後にベース基板となるベース基板用ウエハ４０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ４０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ３１）。
【００３９】
（貫通電極形成工程Ｓ３２）
次に、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２，３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。
貫通電極形成工程Ｓ３２は、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５を形成する導電部材形成工程Ｓ３３と、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに凹部３０ａ，３１ａ（図９参照）を形成する凹部形成工程Ｓ３４と、芯材部７を凹部３０ａに挿入する芯材部挿入工程Ｓ３５と、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程と、ベース基板用ウエハ４０を研磨して芯材部７を露出させる研磨工程Ｓ３７と、を有している。なお、導電部材形成工程Ｓ３３は、芯材部挿入工程Ｓ３５の前に終了していればよく、貫通電極形成工程Ｓ３２とは独立して行ってもよい。
【００４０】
（導電部材形成工程Ｓ３３）
図７は、本実施形態の導電部材５の斜視図である。
図８は、導電部材形成工程Ｓ３３の説明図であり、図８（ａ）は、導電部材形成前の側面断面図であり、図８（ｂ）は導電部材形成後の側面断面図である。
次に、図７に示す導電部材５を形成する導電部材形成工程Ｓ３３を行う。本実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、鍛造により導電部材５を形成している。なお、導電部材形成工程Ｓ３３は冷間鍛造および熱間鍛造のいずれでもよい。
本実施形態の導電部材５は、貫通電極３２，３３となる一対の芯材部７と、一対の芯材部７を連結する接続部６とを備えている。導電部材５は、前述の芯材部７と同様に、銀（Ａｇ）やＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料により形成される。
【００４１】
本実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、後述する凹部形成工程Ｓ３４で、ベース基板用ウエハ４０に有底凹部３０ａ，３１ａ（図９等参照）を形成し、凹部３０ａ，３１ａ内に芯材部７を挿入している。したがって、芯材部７の長さは、ベース基板２の厚さよりも短く、かつ凹部３０ａ，３１ａに芯材部７を挿入したときに、凹部３０ａ，３１ａの底部と干渉しない長さ（例えば約５００μｍ程度）に形成される。また、芯材部７の直径は、貫通電極３２，３３を通電する電流の大きさに応じて適宜設定される。
【００４２】
芯材部７の一端側は、接続部６により連結されている。接続部６は、例えば平面視略矩形状をした平板部材である。接続部６の外形は、パッケージ９の外形（例えば３．２ｍｍ×１．５ｍｍ）よりも若干小さく形成される。なお、接続部６は、略矩形状に限られることはなく、全ての芯材部７の一端側を接続していればよい。
【００４３】
上述の導電部材５は、以下のように形成される。
図８（ａ）に示すように、導電部材形成工程Ｓ３３で使用される成型装置は、キャビティ型６７とコア型６５とにより構成されている。キャビティ型６７には、導電部材５の材料である母材５５を受け入れ可能なように、導電部材５の外形よりも若干大きく形成された開口を有する受部６７ｂと、芯材部７を形成するための孔部６７ａとが形成されている。コア型６５は平板の金型であり、キャビティ型６７に向かって押圧するための不図示のプレス機が接続されている。
【００４４】
具体的な導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、受部６７ｂに母材５５をセットする。続いて、コア型６５をキャビティ型６７側に移動させて、キャビティ型６７の受部６７ｂにセットされた母材５５を押圧する。これにより、図８（ｂ）に示すように、母材５５が変形してキャビティ型６７の孔部６７ａ内に母材５５の一部が入り込み、芯材部７が形成される。また、これと同時に、キャビティ型６７の受部６７ｂに残った母材５５により、接続部６が形成される。以上により、図７に示す導電部材５が形成される。
【００４５】
（凹部形成工程Ｓ３４）
図９は、凹部形成工程Ｓ３４の説明図であり、図９（ａ）はベース基板用ウエハ４０の斜視図であり、図９（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。なお図８に示す点線は、切断線Ｍである。
次に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに、芯材部７を挿入するための凹部３０ａ，３１ａを形成する凹部形成工程Ｓ３４を行う。なお、凹部３０ａ，３１ａは、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌに形成してもよい。
【００４６】
本実施形態では、図２に示すように、１個のベース基板２には一対の貫通電極３２，３３が形成される。したがって、図９（ａ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の切断線Ｍで囲まれた、１個のベース基板２に相当する領域に、一対の貫通電極３２，３３に対応した一対の凹部３０ａ，３１ａを形成している。
凹部３０ａ，３１ａは、熱プレス加工やサンドブラスト法、エッチング等により形成される。本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側から第１面Ｕ側にかけて内径が漸次大きくなるように、凹部３０ａ，３１ａを形成している。
【００４７】
（芯材部挿入工程Ｓ３５）
図１０は、芯材部挿入工程Ｓ３５の説明図である。
次に、凹部３０ａ，３１ａに導電部材５の芯材部７を配置する芯材部挿入工程Ｓ３５を行う。
具体的な芯材部挿入工程Ｓ３５の手順としては、まず、配置治具７４に導電部材５をセットする。
配置治具７４は例えば平板状の部材であり、導電部材５を並べて配置できるようになっている。このような配置治具７４に、導電部材５の接続部６を当接させ、芯材部７を上方に向けてセットする。
【００４８】
続いて、凹部３０ａ，３１の開口側となるベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕを配置治具７４側に向け、位置を合わせつつ配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせる。これにより、凹部３０ａ，３１内に芯材部７を配置することができる。なお、次の封止工程Ｓ３６では、配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせた状態で行っている。
【００４９】
（封止工程Ｓ３６）
図１１は封止工程Ｓ３６の説明図であり、図１１（ａ）は封止前の説明図であり、図１１（ｂ）は封止時の説明図である。
次に、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程Ｓ３６を行う。本実施形態の封止工程Ｓ３６は、芯材部７にベース基板用ウエハ４０を溶着させる溶着工程Ｓ３６Ａと、溶着後にベース基板用ウエハ４０を冷却する冷却工程Ｓ３６Ｂとを有している。
【００５０】
（溶着工程Ｓ３６Ａ）
溶着工程Ｓ３６Ａは、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０を保持する受型凹部７２ａを有する受型７２と、受型凹部７２ａに配置されたベース基板用ウエハ４０を押圧する加圧型７０と、を用いて行う。受型７２の受型凹部７２ａは、ベース基板用ウエハ４０の外形よりも若干大きく形成された開口部を有している。加圧型７０は、ベース基板用ウエハ４０を押圧する平板状の型で、受型凹部７２ａの開口形状よりも若干小さい外形となるように形成されている。加圧型７０の端部には、加圧型７０を貫通する不図示のスリットが形成されており、ベース基板用ウエハ４０を加熱し押圧した時の空気やベース基板用ウエハ４０の余剰なガラス材料の逃げ孔としている。
【００５１】
溶着工程Ｓ３６Ａでは、まず、受型７２にベース基板用ウエハ４０をセットする。具体的には、受型凹部７２ａの底部から開口側に向かって、導電部材５、ベース基板用ウエハ４０の順に重なった状態で、導電部材５およびベース基板用ウエハ４０を受型凹部７２ａにセットする。
【００５２】
続いて、受型７２にセットされた導電部材５およびベース基板用ウエハ４０を、不図示の加熱炉内に入れて加熱する。そして、加熱炉内に配置された不図示のプレス機等を利用して、加圧型７０によって、ベース基板用ウエハ４０を例えば３０〜５０ｇ／ｃｍ2の圧力で押圧する。加熱温度は、ベース基板用ウエハ４０のガラスの軟化点（例えば５４５℃）よりも高い温度とし、例えば約９００℃とする。
このようにベース基板用ウエハ４０を加熱しつつ押圧することで、ベース基板用ウエハ４０を変形させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を埋めることができる。
【００５３】
なお、加熱温度は、徐々に上昇させ、ガラスの軟化点より約５℃ほど高い、例えば５５０℃の時点で上昇を一旦停止して保持し、その後、約９００℃まで再上昇させるのが望ましい。このようにガラスの軟化点よりも約５℃ほど高い温度で温度上昇をいったん停止して保持することにより、ベース基板用ウエハ４０の軟化を均一にすることができる。
【００５４】
（冷却工程Ｓ３６Ｂ）
次に、ベース基板用ウエハ４０を冷却する冷却工程Ｓ３６Ｂを行う。
ベース基板用ウエハ４０の冷却は、溶着工程Ｓ３６Ａの加熱時の約９００℃から徐々に温度を下げる。この際、ベース基板用ウエハ４０がセットされている受型７２を、加熱炉の内部から取り出してから冷却する。ベース基板用ウエハ４０が冷却されて固まることにより、芯材部７の外面にベース基板用ウエハ４０を固着させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止することができる。
【００５５】
なお、冷却速度は、約９００℃からベース基板用ウエハ４０を形成するガラスの歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却速度が遅くなるようにするのが望ましい。歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却は、例えば、ベース基板用ウエハ４０を炉に移動させて行う。これにより、ベース基板用ウエハ４０に歪が生じることを防ぐことができる。
【００５６】
（研磨工程Ｓ３７）
図１２は、研磨工程Ｓ３７の説明図である。
次に、受型７２からベース基板用ウエハ４０を取出し、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨する研磨工程Ｓ３７を行う。ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側を研磨することで、導電部材５の接続部６が除去されると共に、芯材部７が第１面Ｕから露出する。また、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側を研磨することで、凹部３０ａ，３１ａの底部（図１１参照）が除去されると共に、芯材部７が第２面Ｌから露出する。研磨工程Ｓ３７により、第１面Ｕおよび第２面Ｌから芯材部７の端部を確実に露出させることができる。
研磨工程Ｓ３７を行った時点で、貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００５７】
次に、貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６，３７を第１面Ｕ上に複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ４０を行う（図６参照）。そして、引き回し電極３６，３７上に、それぞれ金等からなる先細り形状のバンプＢ（図３参照）を形成する。なお、図６では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。
【００５８】
（マウント工程Ｓ５０以降の圧電振動子組立工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０の引き回し電極３６，３７上に、バンプＢを介して圧電振動片４を接合するマウント工程Ｓ５０を行う。具体的には、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置し、バンプＢを所定温度に加熱しながら、圧電振動片４をバンプＢに押し付けつつ超音波振動を印加する。これにより、図３に示すように、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕから浮いた状態で、基部１２がバンプＢに機械的に固着される。また、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とが電気的に接続された状態となる。
【００５９】
圧電振動片４の実装が終了した後、図６に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程Ｓ６０を行う。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、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、ベース基板用ウエハ４０に実装された圧電振動片４が、キャビティ３ａ内に収容された状態となる。
【００６０】
重ね合わせ工程Ｓ６０の後、重ね合わせた両ウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、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Ｓ７０を行う。接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との間に所定の電圧を印加すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者が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４をキャビティ３ａ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とが接合したウエハ体６０を得ることができる。なお、図６においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示している。
【００６１】
次に、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ８０を行う。この工程により、圧電振動片４は、貫通電極３２，３３を介して外部電極３８，３９と導通する。
【００６２】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティ３ａ内に封止された個々の圧電振動子１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程Ｓ９０を行う。具体的には、外部電極３８，３９から所定電圧を継続的に印加して、圧電振動片４を振動させつつ周波数を計測する。この状態で、ベース基板用ウエハ４０の外部からレーザ光を照射し、図２に示す重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、圧電振動子１の周波数を微調整して、公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００６３】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を切断線Ｍに沿って切断する切断工程Ｓ１００を行う。具体的には、まずウエハ体６０のベース基板用ウエハ４０の表面に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に沿ってレーザを照射する（スクライブ）。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体６０を切断してもよい。
【００６４】
なお、切断工程Ｓ１００を行って個々の圧電振動子１にした後に、微調工程Ｓ９０を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程Ｓ９０を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるため、複数の圧電振動子１をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるため好ましい。
【００６５】
その後、内部の電気特性検査Ｓ１１０を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。
【００６６】
（第１実施形態の効果）
本実施形態によれば、導電部材５は、１個の圧電振動子１に含まれる全ての貫通電極３２，３３となる複数の芯材部７を備え、各芯材部７は接続部６により連結されているので、芯材部挿入工程Ｓ３５では、１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａに、複数の芯材部７を一度に挿入することができる。したがって、ベース基板用ウエハ４０の１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａ内に、芯材部７を簡単に配置できるので、貫通電極３２，３３を簡単に形成できる。また、各芯材部７は接続部６により連結されているので、１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａに各芯材部７を一度に挿入することにより、芯材部７の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部７を挿入したときに、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。
【００６７】
また、本実施形態の芯材部挿入工程Ｓ３５では、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７を連結した導電部材５を用いて、１個のベース基板形成領域ごとに、各芯材部７をそれぞれ各凹部３０ａ，３１ａに挿入している。このため、複数のベース基板形成領域間における各芯材部７の位置誤差の累積は発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。
【００６８】
（第１実施形態の第１変形例、他の導電部材形成工程）
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。
図１３は、第１実施形態の第１変形例の説明図であり、図１３（ａ）は導電部材形成前の説明図であり、図１３（ｂ）は導電部材形成後の説明図である。
第１実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、鍛造により導電部材５を形成していた。しかし、第１実施形態の第１変形例では、半抜き加工により導電部材５を形成している点で、第１実施形態と異なっている。なお、導電部材形成工程Ｓ３３以外は上述した実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００６９】
図１３に示すように、第１変形例の導電部材形成工程Ｓ３３では、上型７５と下型７８とを用い、ブロック体５６から導電部材５を形成している。
ブロック体５６は、ＡｇやＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料からなる、肉厚が例えば５００μｍから７００μｍ程度の部材である。ブロック体５６の外形は、パッケージ９の外形（例えば３．２ｍｍ×１．５ｍｍ）よりも若干小さく形成される。
【００７０】
上型７５には、芯材部７の形成位置に対応して、円柱状のパンチ７５ａが立設されている。半抜き加工では、パンチ７５ａがブロック体５６を抜き落とす直前に止まる必要がある。したがって、パンチ７５ａの長さは、ブロック体５６の肉厚よりも若干短く形成される。また、パンチ７５ａの直径は、芯材部７の直径と略同一か若干小径に形成される。
【００７１】
下型７８には、ブロック体５６を保持可能な下型凹部７８ｂが形成されている。下型凹部７８ｂは、ブロック体５６の外形よりも若干大きく形成された開口部を有している。また、下型凹部７８ｂの底部には、パンチ７５ａに対応した位置に、下型７８を貫通するダイス７８ａが形成されている。ダイス７８ａには、パンチ７５ａで半抜き加工されたブロック体５６の一部が入り込み、芯材部７を形成している。
【００７２】
第１変形例の導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、下型凹部７８ｂにブロック体５６をセットする。続いて、上型７５を下型７８側に移動させて、不図示のプレス機等により、上型７５のパンチ７５ａで下型７８の下型凹部７８ｂにセットされたブロック体５６を押圧する。このとき、パンチ７５ａでブロック体５６を打ち抜かないように、上型７５を下型７８側にゆっくりと移動させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、ブロック体５６のパンチ７５ａに対応した部分が塑性変形し、いわゆる半抜きの状態となって、芯材部７が形成される。また、これと同時に、下型凹部７８ｂに残ったブロック体５６が接続部６となる。以上により、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５が形成される。
【００７３】
（第１実施形態の第２変形例、他の導電部材形成工程）
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。
図１４は、第１実施形態の第２変形例の説明図であり、図１４（ａ）は打ち抜きの説明図であり、図１４（ｂ）は芯材部の立ち上げの説明図である。
第１実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、母材５５を鍛造することで導電部材５を形成していた。また、第１実施形態の第１変形例では、ブロック体５６を半抜き加工することで導電部材５を形成していた。しかし、第１実施形態の第２変形例では、平板部材５７を打ち抜き、その後曲げ加工することで導電部材５を形成している点で、第１実施形態および第１実施形態の第１変形例と異なっている。なお、導電部材形成工程Ｓ３３以外は上述した実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００７４】
平板部材５７は、ＡｇやＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料からなる、板厚が例えば１００μｍから１５０μｍ程度の部材である。
第２変形例の導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、図１４（ａ）に示すように、例えばプレスにより、平板部材５７から略クランク形状の導電板部材５ａを打ち抜く。導電板部材５ａは、平面視略矩形状の接続部形成部６ａと、接続部形成部６ａから水平方向に突出した芯材部形成部７ａと、を有している。導電板部材５ａの打ち抜き加工は、不図示のブランク型を用いて行う。なお、本第２変形例では、平板部材５７から１個の導電板部材５ａを打ち抜いているが、一度に複数の導電板部材５ａを打ち抜く、いわゆる多数個取りをしてもよい。また、順送型を用いることで、平板部材５７から導電板部材５ａを効率よく打ち抜くことができる。
続いて、接続部形成部６ａの法線方向に沿うように、芯材部形成部７ａを折り曲げる。芯材部形成部７ａの曲げ加工は不図示のベンド型を用いて行う。以上により、図１４（ｂ）に示すように、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５が形成される。
【００７５】
（効果）
第１実施形態の第１変形例および第２変形例によれば、半抜き加工や打ち抜き加工等により精度よく低コストに導電部材５を形成することができる。特に、平板部材５７から打ち抜いて導電部材５を形成する場合には、一度に多数個の導電部材５を形成することができるので、さらに低コストに導電部材５を形成することができる。
【００７６】
（第２実施形態、他の貫通電極形成工程）
図１５は、第２実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
第１実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、ベース基板用ウエハ４０に凹部として有底凹部３０ａ，３１ａを形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて凹部３０ａ，３１ａを封止することにより貫通電極３２，３３を形成していた。しかし、第２実施形態では、凹部として貫通孔３０，３１を形成し、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間にガラスフリット４６（図１８参照）を充填して貫通孔３０，３１を封止することにより貫通電極３２，３３を形成している点で、第１実施形態とは異なっている。なお、貫通電極形成工程Ｓ３２以外の構成は上述した第１実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００７７】
（貫通孔形成工程Ｓ３４Ａ）
図１６は、貫通孔形成工程Ｓ３４Ａの説明図である。
第２実施形態の貫通孔形成工程Ｓ３４Ａでは、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕと第２面Ｌとを貫通する貫通孔３０，３１の形成を行う。貫通孔３０，３１の形成は、第１実施形態と同様に、熱プレス加工やサンドブラスト法、エッチング等により形成される。なお、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側から第１面Ｕ側にかけて内形が次第に大きくなるように、略円錐台形状に貫通孔３０，３１を形成するのが望ましい。これにより、後のガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃにおいて、開口の広い第１面Ｕ側から、貫通孔３０，３１内にガラスフリットを容易に充填できる。
【００７８】
（芯材部挿入工程Ｓ３５）
図１７は、芯材部挿入工程Ｓ３５の説明図である。
第２実施形態の芯材部挿入工程Ｓ３５では、貫通孔３０，３１に導電部材５の芯材部７を配置している。なお、芯材部７の長さは、ベース基板用ウエハ４０の厚さ（例えば約６００μｍ）よりも若干短く（例えば５５０μｍ程度）なるように形成される。これにより、後述するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃでは、スキージ７９と芯材部７とが干渉することなく、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填できる。
【００７９】
芯材部７の配置は、第１実施形態と同様に、配置治具７４に、芯材部７を上方に向けてセットした後、配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせて行う。ただし、図１７に示すように、第２面Ｌ側から貫通孔３０，３１に芯材部７を挿入するのが望ましい。これにより、開口の広い第１面Ｕ側からガラスフリットを充填できる。なお、貫通孔３０，３１における第２面Ｌ側の開口は、接続部６および配置治具７４により覆われて閉塞される。
【００８０】
（封止工程Ｓ３６）
図１８は、封止工程Ｓ３６のうち、ガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃの説明図である。
第２実施形態の封止工程Ｓ３６は、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃと、ガラスフリット４６を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３６Ｄとを有している。
【００８１】
（ガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃ）
まず、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙にガラスフリット４６を充填するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃを行う。
ガラスフリット４６は、主に粉末状のガラスと溶媒である有機溶剤とで構成されている。
具体的なガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃとしては、不図示のスクリーン印刷機のチャンバー内に、ベース基板用ウエハ４０を搬送してセットし、チャンバー内の真空引きを行って減圧雰囲気とする。
続いて、図１８に示すように、第１面Ｕに沿ってスキージ７９を走査して、ガラスフリット４６をベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側から塗布する。第１面Ｕ側の貫通孔３０，３１の外形は、第２面Ｌ側の貫通孔３０，３１の外形よりも大きく形成されているので、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を容易に充填することができる。また、貫通孔３０，３１における第２面Ｌ側の開口は、接続部６により閉塞されているので、ガラスフリット４６が漏洩するのを防止できる。
【００８２】
（焼成工程Ｓ３６Ｄ）
続いて、貫通孔３０，３１に充填したガラスフリット４６を焼成する焼成工程Ｓ３６Ｄを行う。例えば、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉に搬送した後、６１０℃程度の雰囲気下に３０分程度保持する。これにより、ガラスフリット４６が固化し、貫通孔３０，３１、ガラスフリット４６および芯材部７が互いに固着し、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙が封止される。
【００８３】
（研磨工程Ｓ３７）
図１９は、研磨工程Ｓ３７の説明図である。
次に、第１実施形態と同様に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨する研磨工程Ｓ３７を行う。ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側を研磨することで、芯材部７が第１面Ｕから露出する。また、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側を研磨することで、導電部材５の接続部６が除去されると共に、芯材部７が第２面Ｌから露出する。研磨工程Ｓ３７により、第１面Ｕおよび第２面Ｌから芯材部７の端部を確実に露出させることができる。
研磨工程Ｓ３７を行った時点で、第２実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００８４】
（第２実施形態の効果）
本実施形態によれば、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７は接続部６により連結されているので、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填しても、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。さらに、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙に充填したガラスフリット４６を焼成して硬化させているので、気密度の高い貫通電極３２，３３を形成することができる。
【００８５】
（第３実施形態、多数の芯材部を有する導電部材およびその実施例）
図２０は、第３実施形態の導電部材５の斜視図である。
図２１は、図２０の導電部材５を用いた発振器１５０の説明図であり、図２１（ａ）は側面断面図であり、図２１（ｂ）は平面図である。なお、図２１（ｂ）では、図面をわかりやすくするために、リッド基板３および圧電振動片４の図示を省略している。
第１実施形態および第２実施形態では、一対の芯材部７を有する導電部材５を用いて圧電振動子１を形成していた。しかし、第３実施形態では、６本の芯材部７を有する導電部材５を用いて、圧電振動片４とＩＣチップ１５２（請求項の「集積回路」に相当）とをパッケージ内に封入した発振器１５０を形成している点で、第１実施形態および第２実施形態とは異なっている。なお、第１実施形態および第２実施形態と同一の内容については詳細な説明を省略する。
【００８６】
図２０に示すように、第３実施形態の導電部材５は、６本の芯材部７と、各芯材部７を連結する接続部６とを備えている。芯材部７は、図２１に示すベース基板２に形成された複数の内部電極１５５に対応した位置に、接続部６から立設されている。
接続部６は、例えば平面視略矩形状をした平板部材である。接続部６の外形は、発振器の外形よりも若干小さく形成され、なおかつＩＣチップ１５２の外形よりも大きく形成される。これにより、ＩＣチップ１５２の外側に芯材部７を配置できる。なお、第３実施形態の導電部材５の材料や製造方法等は、第１実施形態および第２実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８７】
図２１に示すように、発振器１５０は、ベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティ３ａ内に圧電振動片４と、ＩＣチップ１５２とが封入されて形成されている。
第３実施形態のベース基板２には、キャビティ３ａが形成されている。また、キャビティ３ａには、キャビティ３ａの開口側から底面側に向かって１段の段差部１５９が形成されている。
【００８８】
段差部１５９におけるキャビティ３ａの開口側は振動片搭載部１５９ａとなっており、キャビティ３ａの底部はＩＣチップ搭載部１６０となっている。振動片搭載部１５９ａとＩＣチップ搭載部１６０との間には、引き回し電極１５６が配索されている。圧電振動片４は、振動片搭載部１５９ａ上に形成された引き回し電極１５６に、バンプＢを介して実装されている。
ＩＣチップ搭載部１６０には、ＩＣチップ１５２が実装される。ＩＣチップ１５２は、例えば、周波数信号を出力して圧電振動片４を制御している。ＩＣチップ１５２には複数の電極パッド１５４が形成されており、ＩＣチップ１５２の周辺に形成された内部電極１５５および引き回し電極１５６と、ワイヤ１５３を介してワイヤボンディングされている。
【００８９】
内部電極１５５と、外部電極１５７とは、ベース基板２を厚さ方向に貫通する貫通電極１５８により接続されている。貫通電極１５８は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、導電部材５の芯材部７により形成されている。貫通電極１５８は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、製造過程で芯材部７を凹部（または貫通孔）に挿入し、凹部の内面と芯材部７の外面との間隙を封止した後、導電部材５の接続部６を研磨等して除去することにより形成される。
【００９０】
（第３実施形態の効果）
このように、複数の入出力信号を有するＩＣチップ１５２をパッケージ内に封入し、多数の貫通電極１５８を形成する場合であっても、多数の芯材部７を有する導電部材５を使用することで、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、ベース基板２の１個のパッケージに含まれる全ての凹部（または貫通孔）内に、芯材部７を簡単に配置できるので、貫通電極１５８を簡単に形成できる。また、各芯材部は接続部により連結されているので、各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極１５８の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
また、第３実施形態の発振器によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極１５８を有するパッケージの内部に圧電振動片４とＩＣチップとが封入されているので、低コストで信頼性に優れた発振器１５０を提供できる。
【００９１】
（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２２を参照しながら説明する。
なお、前述した第３実施形態の発振器１５０は、パッケージ９の内部で圧電振動片と集積回路とを接続し、発振器としていた。しかし、以下に述べる発振器１１０は、第１実施形態および第２実施形態の圧電振動子を発振子として、外部の集積回路と電気的接続したものであり、第３実施形態の発振器１５０とは異なるものである。
【００９２】
本実施形態の発振器１１０は、図２２に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１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１１０は、コンデンサ等の電子素子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１および圧電振動子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。
【００９３】
このように構成された発振器１１０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内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片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１１１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１１１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１１１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。
【００９４】
本実施形態の発振器１１０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた発振器１１０を提供することができる。
【００９５】
（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２３を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０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およ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、格段に小型化および軽量化されている。
【００９６】
次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図２３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１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１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。
【００９７】
制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信や受信、現在時刻の計測、表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００９８】
計時部１２３は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、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が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５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。
【００９９】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３および呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１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１３１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。
【０１００】
また、着信音発生部１３３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１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４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１３２は、例えば、０から９の番号キーおよ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。
【０１０１】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２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１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４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１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９および着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４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。
【０１０２】
すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５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１２５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１２４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１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止することができる。
【０１０３】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた携帯情報機器１２０を提供することができる。
【０１０４】
（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２４を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２４に示すように、フィルタ部１４１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、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【０１０５】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２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１４３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１４１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、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【０１０６】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年や積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４８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１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【０１０７】
なお、前述の説明は、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１４０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。
【０１０８】
本実施形態の電波時計１４０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた電波時計１４０を提供することができる。
【０１０９】
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
第１実施形態および第２実施形態では、音叉型の圧電振動片４を用いた圧電振動子１を例に挙げて、本発明のパッケージ９の製造方法を説明した。しかし、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に、上述した本発明のパッケージ９の製造方法を採用しても構わない。
【０１１０】
第１実施形態および第２実施形態では、本発明に係るパッケージ９の製造方法を使用しつつ、パッケージ９の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造した。しかし、パッケージ９の内部に圧電振動片４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できる。
【０１１１】
第１実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、ベース基板用ウエハ４０に凹部３０ａ，３１ａを形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて貫通電極３２，３３を形成していた。しかし、例えば、ベース基板用ウエハ４０に貫通孔を形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて貫通電極３２，３３を形成してもよい。
【０１１２】
第１実施形態および第２実施形態の導電部材５は、一対の芯材部７を有し、第３実施形態の導電部材５は、６本の芯材部７を有していた。しかし、導電部材５の芯材部７の本数はこれに限られず、さらに多くの芯材部７を有してもよい。
【０１１３】
第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、鍛造や半抜き加工、プレスにより導電部材５を形成していた。しかし、導電部材５の製造方法は、鍛造や半抜き加工、プレスの製造方法に限られることはない。
【０１１４】
第１実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を加熱して溶融させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止していた。また、第２実施形態では、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間にガラスフリット４６を充填して、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙を封止していた。しかし、凹部３０ａ，３１ａ（貫通孔３０，３１）の内面と芯材部７の外面との間隙の封止方法は、第１実施形態および第２実施形態の封止方法に限られることはない。
【符号の説明】
【０１１５】
１・・・圧電振動子 ２・・・リッド基板（第１基板） ３ａ・・・キャビティ ４・・・圧電振動片 ５・・・導電部材 ６・・・接続部 ７・・・芯材部 ９・・・パッケージ ３０，３１・・・貫通孔 ３０ａ，３１ａ・・・凹部 ３２，３３・・・貫通電極 ４０・・・ベース基板用ウエハ（第１基板用ウエハ） ４６・・・ガラスフリット ５６・・・ブロック体 ５７・・・平板部材 ７０・・・加圧型 １１０・・・発振器 １２０・・・携帯情報機器（電子機器） １２３・・・計時部 １４０・・・電波時計 １４１・・・フィルタ部 １５０・・・発振器 Ｌ・・・第２面 Ｓ３２・・・貫通電極形成工程 Ｓ３３・・・導電部材形成工程 Ｓ３４・・・凹部形成工程 Ｓ３５・・・芯材部挿入工程 Ｓ３６・・・封止工程 Ｕ・・・第１面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶など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、その一つとして、２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。
【０００３】
このタイプの圧電振動子は、第１基板と第２基板とが直接接合されることでパッケージ化された２層構造になっており、両基板の間に形成されたキャビティ内に電子部品が収納されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース部材（本願の「第１基板」に相当）の一方の面に外部接続電極を備え、ベース部材の他方の面に水晶接続用電極を備え、この水晶接続用電極に水晶振動子を搭載するとともに、ベース部材に貫通させた金属部材（本願の「芯材部」に相当）で貫通電極を形成し、前記外部接続電極及び水晶接続用電極を電気的に接続した水晶振動子が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、特許文献１には、ピン状金属部材を用いることにより貫通電極を形成することが記載されている。貫通電極を形成する具体的な方法としては、ベース部材に小径の貫通孔を開け、ベース部材を加熱し、ベース部材が熱軟化状態にあるうちにピン状の金属部材を打ち込むことが記載されている。
【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、特許文献１に記載されている貫通電極の形成方法は、基板が熱軟化状態にあるうちに全ての貫通孔に対して、個別にピン状金属部材を打ち込んで挿入する必要がある。したがって、多大な工数を要するという問題がある。
また、個別にピン状金属部材を挿入するため、ピン状金属部材の挿入忘れや、挿入ミスによるピン状金属部材の位置ずれの発生等の製造不良が生じるおそれがある。これにより、貫通電極の導通が確保できないおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの製造方法、このパッケージの製造方法により製造された圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、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パッケージの外側とを導通する複数の貫通電極を形成する貫通電極形成工程を備え、 前記貫通電極形成工程は、１個の前記パッケージに含まれる全ての前記貫通電極となる複数の芯材部と、前記複数の芯材部を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、前記第１基板に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入する芯材部挿入工程と、前記凹部の内面と前記芯材部の外面との間隙を封止する封止工程と、前記第１基板の第１面側および第２面側を研磨して、前記接続部を除去すると共に、前記第１面側および前記第２面側から前記芯材部を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、導電部材は、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を備え、各芯材部は接続部により連結されているので、芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に、複数の芯材部を一度に挿入することができる。したがって、第１基板の１個のパッケージに含まれる全ての凹部内に、芯材部を簡単に配置できるので、貫通電極を簡単に形成できる。
また、各芯材部は接続部により連結されているので、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に各芯材部を一度に挿入することにより、芯材部の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部を挿入したときに、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【００１０】
また、前記貫通電極形成工程では、複数の前記第１基板を形成する第１基板用ウエハに、複数の前記パッケージに含まれる前記貫通電極を形成し、前記芯材部挿入工程では、前記第１基板用ウエハにおける前記第１基板の形成領域ごとに前記導電部材を配置して、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入することが望ましい。
【００１１】
例えば、複数のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材を用いて、複数のパッケージに含まれる複数の芯材部をそれぞれ凹部に、一度に挿入することが考えられる。しかし、複数のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材の場合、各芯材部は大きく離間している。このため、製造時の温度変化等により導電部材が熱膨張すると、熱膨張による各芯材部の位置ずれが累積し、各芯材部の位置ずれが大きくなる傾向にある。したがって、貫通電極の形成位置に誤差が生じ、貫通電極の確実な導通が確保できないおそれがある。
これに対して、本発明の芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を連結した導電部材を用いて、１個の第１基板ごとに、各芯材部をそれぞれ各凹部に挿入している。このため、複数の第１基板間では、各芯材部の熱膨張による位置ずれの累積は発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【００１２】
また、前記封止工程では、前記加圧型で前記第１基板の表面を押圧すると共に、前記第１基板の軟化点よりも高温に前記第１基板を加熱することにより、前記芯材部の外面に前記第１基板を溶着させることが望ましい。
本発明によれば、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部は接続部により連結されているので、芯材部の外面に第１基板を溶着させても、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。さらに、芯材部の外面に第１基板を溶着させているので、気密度の高い貫通電極を形成することができる。
【００１３】
また、前記凹部は、貫通孔であり、前記芯材部挿入工程では、前記第１面側および前記第２面側のうち一方面側における前記貫通孔の開口部から、前記芯材部を前記貫通孔に挿入し、前記封止工程は、前記第１面側および前記第２面側のうち他方面側における前記貫通孔の開口部から、前記貫通孔の内面と前記芯材部の外面との間隙に、ガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程と、前記間隙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、を有していることが望ましい。
本発明によれば、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部は接続部により連結されているので、貫通孔内にガラスフリットを充填しても、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。さらに、貫通孔の内面と芯材部の外面との間隙に充填したガラスフリットを焼成して硬化させているので、気密度の高い貫通電極を形成することができる。
【００１４】
また、前記導電部材は、鍛造により形成されることが望ましい。
また、前記導電部材は、ブロック体の前記一方面側から他方面側に向かって前記ブロック体を半抜き加工することにより前記芯材部が形成され、前記芯材部以外の前記ブロック体により前記接続部が形成されることが望ましい。
また、前記導電部材は、平板部材から前記芯材部および前記接続部を打ち抜き、前記接続部の法線方向に沿うように前記芯材部を曲げることにより形成されることが望ましい。
本発明によれば、精度よく低コストに導電部材を形成することができる。特に、平板部材から打ち抜いて導電部材を形成する場合には、一度に多数個の導電部材を形成することができるので、さらに低コストに導電部材を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の圧電振動子は、上述のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴とする。
本発明によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの内部に圧電振動片が封入されているので、低コストで信頼性に優れた圧電振動子を提供できる。
【００１６】
また、本発明の発振器は、上述のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片と集積回路とが封入されていることが望ましい。
本発明の集積回路が封入された発振器では、貫通電極の数が多くなるため、芯材部を簡単に配置できるという本発明の効果が特に有効となる。また、本発明の発振器によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有するパッケージの内部に圧電振動片と集積回路とが封入されているので、低コストで信頼性に優れた発振器を提供できる。
【００１７】
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、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。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、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。
【００１８】
本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極を有する圧電振動子を備えているので、低コストで信頼性に優れた発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、導電部材は、１個のパッケージに含まれる全ての貫通電極となる複数の芯材部を備え、各芯材部は接続部により連結されているので、芯材部挿入工程では、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に、複数の芯材部を一度に挿入することができる。したがって、第１基板の１個のパッケージに含まれる全ての凹部内に、芯材部を簡単に配置できるので、貫通電極を簡単に形成できる。
また、各芯材部は接続部により連結されているので、１個のパッケージに含まれる全ての凹部に各芯材部を一度に挿入することにより、芯材部の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部を挿入したときに、１個のパッケージに配置される各芯材部間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の圧電振動子を示す外観斜視図である。
【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の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態における圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図６】ウエハ体の分解斜視図である。
【図７】第１実施形態の導電部材の斜視図である。
【図８】導電部材形成工程の説明図であり、図８（ａ）は、導電部材形成前の側面断面図であり、図８（ｂ）は導電部材形成後の側面断面図である。
【図９】凹部形成工程の説明図であり、図９（ａ）はベース基板用ウエハの斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】芯材部挿入工程の説明図である。
【図１１】封止工程の説明図であり、図１１（ａ）は封止前の説明図であり、図１１（ｂ）は封止時の説明図である。
【図１２】研磨工程の説明図である。
【図１３】第１実施形態の第１変形例の説明図であり、図１３（ａ）は導電部材形成前の説明図であり、図１３（ｂ）は導電部材形成後の説明図である。
【図１４】第１実施形態の第２変形例の説明図であり、図１４（ａ）は打ち抜きの説明図であり、図１４（ｂ）は芯材部の立ち上げの説明図である。
【図１５】第２実施形態の圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図１６】貫通孔形成工程の説明図である。
【図１７】芯材部挿入工程の説明図である。
【図１８】封止工程のうち、ガラスフリット充填工程の説明図である。
【図１９】研磨工程の説明図である。
【図２０】第３実施形態の導電部材の斜視図である。
【図２１】第３実施形態の導電部材を用いた発振器の説明図であり、図２１（ａ）は側面断面図であり、図２１（ｂ）は平面図である。
【図２２】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２３】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態、圧電振動子）
以下、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、第１基板用ウエハをベース基板用ウエハとして説明する。また、パッケージ（圧電振動子）におけるベース基板のリッド基板との接合面を第１面Ｕとし、ベース基板の外側の面を第２面Ｌとして説明する。
図１は、圧電振動子１の外観斜視図である。
図２は、圧電振動子１の内部構成図であって、リッド基板３を取り外した状態の平面図である。
図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
図４は、図１に示す圧電振動子１の分解斜視図である。
なお、図４においては、図面を見易くするために、後述する励振電極１３，１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１の図示を省略している。
図１から図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２およびリッド基板３が接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９と、パッケージ９のキャビティ３ａに収納された圧電振動片４と、を備えた表面実装型の圧電振動子１である。
【００２２】
（圧電振動片）
圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、前記一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２３】
励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０は、後述するマウント電極１６，１７の下地層と同じ材料のクロム（Ｃｒ）により単層膜が形成されている。これにより、マウント電極１６，１７の下地層を成膜するのと同時に、励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０を成膜することができる。
【００２４】
励振電極１３，１４は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。第１の励振電極１３および第２の励振電極１４は、一対の振動腕部１０，１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
【００２５】
マウント電極１６，１７は、Ｃｒと金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いＣｒ膜を下地層として成膜した後に、表面にＡｕの薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。
【００２６】
一対の振動腕部１０，１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａおよび微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００２７】
（パッケージ）
図１から図４に示すように、ベース基板２およびリッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板３におけるベース基板２との接合面側には、圧電振動片４を収容するキャビティ３ａが形成されている。
【００２８】
リッド基板３におけるベース基板２との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜３５（接合材）が形成されている。すなわち接合膜３５は、キャビティ３ａの内面全体に加えて、キャビティ３ａの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜３５はアルミニウム（Ａｌ）により形成されているが、シリコン（Ｓｉ）やＣｒ等で接合膜３５を形成することも可能である。接合膜３５とベース基板２とが陽極接合され、キャビティ３ａが真空封止されている。
【００２９】
図３に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティ３ａの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２，３３を備えている。貫通電極３２，３３は、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに沿うように配置され、圧電振動片４と外部とを電気的に接続する芯材部７により形成されている。芯材部７の外周面には、製造過程において溶融されたベース基板２が強固に固着している。これにより、貫通電極３２，３３はキャビティ内の気密を維持している。
【００３０】
貫通電極３２，３３となる芯材部７は、例えば、銀（Ａｇ）やＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料により形成される。芯材部７は貫通電極３２，３３としてベース基板２に挿入されるため、線膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い金属、例えば、鉄（Ｆｅ）を５８重量パーセント、Ｎｉを４２重量パーセント含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。
芯材部７は、略円柱形状をしており、貫通電極３２，３３の形成位置に合わせて形成される。なお、芯材部７は、略円柱形状に限られることはなく、例えば角柱形状でもよい。
【００３１】
ベース基板２の第１面Ｕ側には、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。また、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれＡｕ等からなる先細り形状のバンプＢが形成されており、前記バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極が実装されている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が、一方の引き回し電極３６を介して一方の貫通電極３２に導通し、他方のマウント電極１７が、他方の引き回し電極３７を介して他方の貫通電極３３に導通するようになっている。
【００３２】
ベース基板２の第２面Ｌには、一対の外部電極３８，３９が形成されている。一対の外部電極３８，３９は、ベース基板２の長手方向の両端部に形成され、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続されている。
【００３３】
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３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３および第２の励振電極１４に電圧を印加することができるので、一対の振動腕部１０，１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用することができる。
【００３４】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を、フローチャートを参照しながら説明する。
図５は本実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
図６は、ウエハ体６０の分解斜視図である。なお、図６に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Ｍを図示している。
本実施形態に係る圧電振動子１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（Ｓ５０以降）を有している。各工程のうち、圧電振動片作製工程Ｓ１０、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０およ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できる。
【００３５】
（圧電振動片作製工程Ｓ１０）
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、圧電振動片４を作製する。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスし、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、フォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状にパターニングするとともに、金属膜の成膜およびパターニングを行って、励振電極１３，１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１を形成する。その後、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。以上で、圧電振動片作製工程Ｓ１０が終了する。
【００３６】
（リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０）
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハ５０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ５０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ２１）。次いで、キャビティ形成工程Ｓ２２では、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との接合面に、キャビティ３ａを複数形成する。キャビティ３ａの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程Ｓ２３では、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する。
【００３７】
次に、接合膜形成工程Ｓ２４では、後述のベース基板用ウエハ４０との接合面に、Ａｌからなる接合膜３５（図３参照）を形成する。接合膜３５は、ベース基板用ウエハ４０との接合面に加えて、キャビティ３ａの内面全体に形成されていてもよい。これにより、接合膜３５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。接合膜３５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。なお、接合膜形成工程Ｓ２４の前に接合面研磨工程Ｓ２３を行っているので、接合膜３５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。
【００３８】
（ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０）
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、後にベース基板となるベース基板用ウエハ４０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ４０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ３１）。
【００３９】
（貫通電極形成工程Ｓ３２）
次に、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２，３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。
貫通電極形成工程Ｓ３２は、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５を形成する導電部材形成工程Ｓ３３と、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに凹部３０ａ，３１ａ（図９参照）を形成する凹部形成工程Ｓ３４と、芯材部７を凹部３０ａに挿入する芯材部挿入工程Ｓ３５と、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程と、ベース基板用ウエハ４０を研磨して芯材部７を露出させる研磨工程Ｓ３７と、を有している。なお、導電部材形成工程Ｓ３３は、芯材部挿入工程Ｓ３５の前に終了していればよく、貫通電極形成工程Ｓ３２とは独立して行ってもよい。
【００４０】
（導電部材形成工程Ｓ３３）
図７は、本実施形態の導電部材５の斜視図である。
図８は、導電部材形成工程Ｓ３３の説明図であり、図８（ａ）は、導電部材形成前の側面断面図であり、図８（ｂ）は導電部材形成後の側面断面図である。
次に、図７に示す導電部材５を形成する導電部材形成工程Ｓ３３を行う。本実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、鍛造により導電部材５を形成している。なお、導電部材形成工程Ｓ３３は冷間鍛造および熱間鍛造のいずれでもよい。
本実施形態の導電部材５は、貫通電極３２，３３となる一対の芯材部７と、一対の芯材部７を連結する接続部６とを備えている。導電部材５は、前述の芯材部７と同様に、銀（Ａｇ）やＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料により形成される。
【００４１】
本実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、後述する凹部形成工程Ｓ３４で、ベース基板用ウエハ４０に有底凹部３０ａ，３１ａ（図９等参照）を形成し、凹部３０ａ，３１ａ内に芯材部７を挿入している。したがって、芯材部７の長さは、ベース基板２の厚さよりも短く、かつ凹部３０ａ，３１ａに芯材部７を挿入したときに、凹部３０ａ，３１ａの底部と干渉しない長さ（例えば約５００μｍ程度）に形成される。また、芯材部７の直径は、貫通電極３２，３３を通電する電流の大きさに応じて適宜設定される。
【００４２】
芯材部７の一端側は、接続部６により連結されている。接続部６は、例えば平面視略矩形状をした平板部材である。接続部６の外形は、パッケージ９の外形（例えば３．２ｍｍ×１．５ｍｍ）よりも若干小さく形成される。なお、接続部６は、略矩形状に限られることはなく、全ての芯材部７の一端側を接続していればよい。
【００４３】
上述の導電部材５は、以下のように形成される。
図８（ａ）に示すように、導電部材形成工程Ｓ３３で使用される成型装置は、キャビティ型６７とコア型６５とにより構成されている。キャビティ型６７には、導電部材５の材料である母材５５を受け入れ可能なように、導電部材５の外形よりも若干大きく形成された開口を有する受部６７ｂと、芯材部７を形成するための孔部６７ａとが形成されている。コア型６５は平板の金型であり、キャビティ型６７に向かって押圧するための不図示のプレス機が接続されている。
【００４４】
具体的な導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、受部６７ｂに母材５５をセットする。続いて、コア型６５をキャビティ型６７側に移動させて、キャビティ型６７の受部６７ｂにセットされた母材５５を押圧する。これにより、図８（ｂ）に示すように、母材５５が変形してキャビティ型６７の孔部６７ａ内に母材５５の一部が入り込み、芯材部７が形成される。また、これと同時に、キャビティ型６７の受部６７ｂに残った母材５５により、接続部６が形成される。以上により、図７に示す導電部材５が形成される。
【００４５】
（凹部形成工程Ｓ３４）
図９は、凹部形成工程Ｓ３４の説明図であり、図９（ａ）はベース基板用ウエハ４０の斜視図であり、図９（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。なお図８に示す点線は、切断線Ｍである。
次に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに、芯材部７を挿入するための凹部３０ａ，３１ａを形成する凹部形成工程Ｓ３４を行う。なお、凹部３０ａ，３１ａは、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌに形成してもよい。
【００４６】
本実施形態では、図２に示すように、１個のベース基板２には一対の貫通電極３２，３３が形成される。したがって、図９（ａ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の切断線Ｍで囲まれた、１個のベース基板２に相当する領域に、一対の貫通電極３２，３３に対応した一対の凹部３０ａ，３１ａを形成している。
凹部３０ａ，３１ａは、熱プレス加工やサンドブラスト法、エッチング等により形成される。本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側から第１面Ｕ側にかけて内径が漸次大きくなるように、凹部３０ａ，３１ａを形成している。
【００４７】
（芯材部挿入工程Ｓ３５）
図１０は、芯材部挿入工程Ｓ３５の説明図である。
次に、凹部３０ａ，３１ａに導電部材５の芯材部７を配置する芯材部挿入工程Ｓ３５を行う。
具体的な芯材部挿入工程Ｓ３５の手順としては、まず、配置治具７４に導電部材５をセットする。
配置治具７４は例えば平板状の部材であり、導電部材５を並べて配置できるようになっている。このような配置治具７４に、導電部材５の接続部６を当接させ、芯材部７を上方に向けてセットする。
【００４８】
続いて、凹部３０ａ，３１の開口側となるベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕを配置治具７４側に向け、位置を合わせつつ配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせる。これにより、凹部３０ａ，３１内に芯材部７を配置することができる。なお、次の封止工程Ｓ３６では、配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせた状態で行っている。
【００４９】
（封止工程Ｓ３６）
図１１は封止工程Ｓ３６の説明図であり、図１１（ａ）は封止前の説明図であり、図１１（ｂ）は封止時の説明図である。
次に、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止する封止工程Ｓ３６を行う。本実施形態の封止工程Ｓ３６は、芯材部７にベース基板用ウエハ４０を溶着させる溶着工程Ｓ３６Ａと、溶着後にベース基板用ウエハ４０を冷却する冷却工程Ｓ３６Ｂとを有している。
【００５０】
（溶着工程Ｓ３６Ａ）
溶着工程Ｓ３６Ａは、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０を保持する受型凹部７２ａを有する受型７２と、受型凹部７２ａに配置されたベース基板用ウエハ４０を押圧する加圧型７０と、を用いて行う。受型７２の受型凹部７２ａは、ベース基板用ウエハ４０の外形よりも若干大きく形成された開口部を有している。加圧型７０は、ベース基板用ウエハ４０を押圧する平板状の型で、受型凹部７２ａの開口形状よりも若干小さい外形となるように形成されている。加圧型７０の端部には、加圧型７０を貫通する不図示のスリットが形成されており、ベース基板用ウエハ４０を加熱し押圧した時の空気やベース基板用ウエハ４０の余剰なガラス材料の逃げ孔としている。
【００５１】
溶着工程Ｓ３６Ａでは、まず、受型７２にベース基板用ウエハ４０をセットする。具体的には、受型凹部７２ａの底部から開口側に向かって、導電部材５、ベース基板用ウエハ４０の順に重なった状態で、導電部材５およびベース基板用ウエハ４０を受型凹部７２ａにセットする。
【００５２】
続いて、受型７２にセットされた導電部材５およびベース基板用ウエハ４０を、不図示の加熱炉内に入れて加熱する。そして、加熱炉内に配置された不図示のプレス機等を利用して、加圧型７０によって、ベース基板用ウエハ４０を例えば３０〜５０ｇ／ｃｍ2の圧力で押圧する。加熱温度は、ベース基板用ウエハ４０のガラスの軟化点（例えば５４５℃）よりも高い温度とし、例えば約９００℃とする。
このようにベース基板用ウエハ４０を加熱しつつ押圧することで、ベース基板用ウエハ４０を変形させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を埋めることができる。
【００５３】
なお、加熱温度は、徐々に上昇させ、ガラスの軟化点より約５℃ほど高い、例えば５５０℃の時点で上昇を一旦停止して保持し、その後、約９００℃まで再上昇させるのが望ましい。このようにガラスの軟化点よりも約５℃ほど高い温度で温度上昇をいったん停止して保持することにより、ベース基板用ウエハ４０の軟化を均一にすることができる。
【００５４】
（冷却工程Ｓ３６Ｂ）
次に、ベース基板用ウエハ４０を冷却する冷却工程Ｓ３６Ｂを行う。
ベース基板用ウエハ４０の冷却は、溶着工程Ｓ３６Ａの加熱時の約９００℃から徐々に温度を下げる。この際、ベース基板用ウエハ４０がセットされている受型７２を、加熱炉の内部から取り出してから冷却する。ベース基板用ウエハ４０が冷却されて固まることにより、芯材部７の外面にベース基板用ウエハ４０を固着させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止することができる。
【００５５】
なお、冷却速度は、約９００℃からベース基板用ウエハ４０を形成するガラスの歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却速度が遅くなるようにするのが望ましい。歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却は、例えば、ベース基板用ウエハ４０を炉に移動させて行う。これにより、ベース基板用ウエハ４０に歪が生じることを防ぐことができる。
【００５６】
（研磨工程Ｓ３７）
図１２は、研磨工程Ｓ３７の説明図である。
次に、受型７２からベース基板用ウエハ４０を取出し、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨する研磨工程Ｓ３７を行う。ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側を研磨することで、導電部材５の接続部６が除去されると共に、芯材部７が第１面Ｕから露出する。また、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側を研磨することで、凹部３０ａ，３１ａの底部（図１１参照）が除去されると共に、芯材部７が第２面Ｌから露出する。研磨工程Ｓ３７により、第１面Ｕおよび第２面Ｌから芯材部７の端部を確実に露出させることができる。
研磨工程Ｓ３７を行った時点で、貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００５７】
次に、貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６，３７を第１面Ｕ上に複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ４０を行う（図６参照）。そして、引き回し電極３６，３７上に、それぞれ金等からなる先細り形状のバンプＢ（図３参照）を形成する。なお、図６では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。
【００５８】
（マウント工程Ｓ５０以降の圧電振動子組立工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０の引き回し電極３６，３７上に、バンプＢを介して圧電振動片４を接合するマウント工程Ｓ５０を行う。具体的には、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置し、バンプＢを所定温度に加熱しながら、圧電振動片４をバンプＢに押し付けつつ超音波振動を印加する。これにより、図３に示すように、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕから浮いた状態で、基部１２がバンプＢに機械的に固着される。また、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とが電気的に接続された状態となる。
【００５９】
圧電振動片４の実装が終了した後、図６に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程Ｓ６０を行う。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、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、ベース基板用ウエハ４０に実装された圧電振動片４が、キャビティ３ａ内に収容された状態となる。
【００６０】
重ね合わせ工程Ｓ６０の後、重ね合わせた両ウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、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Ｓ７０を行う。接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との間に所定の電圧を印加すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者が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４をキャビティ３ａ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とが接合したウエハ体６０を得ることができる。なお、図６においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示している。
【００６１】
次に、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ８０を行う。この工程により、圧電振動片４は、貫通電極３２，３３を介して外部電極３８，３９と導通する。
【００６２】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティ３ａ内に封止された個々の圧電振動子１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程Ｓ９０を行う。具体的には、外部電極３８，３９から所定電圧を継続的に印加して、圧電振動片４を振動させつつ周波数を計測する。この状態で、ベース基板用ウエハ４０の外部からレーザ光を照射し、図２に示す重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、圧電振動子１の周波数を微調整して、公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００６３】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を切断線Ｍに沿って切断する切断工程Ｓ１００を行う。具体的には、まずウエハ体６０のベース基板用ウエハ４０の表面に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に沿ってレーザを照射する（スクライブ）。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体６０を切断してもよい。
【００６４】
なお、切断工程Ｓ１００を行って個々の圧電振動子１にした後に、微調工程Ｓ９０を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程Ｓ９０を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるため、複数の圧電振動子１をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるため好ましい。
【００６５】
その後、内部の電気特性検査Ｓ１１０を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。
【００６６】
（第１実施形態の効果）
本実施形態によれば、導電部材５は、１個の圧電振動子１に含まれる全ての貫通電極３２，３３となる複数の芯材部７を備え、各芯材部７は接続部６により連結されているので、芯材部挿入工程Ｓ３５では、１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａに、複数の芯材部７を一度に挿入することができる。したがって、ベース基板用ウエハ４０の１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａ内に、芯材部７を簡単に配置できるので、貫通電極３２，３３を簡単に形成できる。また、各芯材部７は接続部６により連結されているので、１個の圧電振動子１に含まれる全ての凹部３０ａ，３１ａに各芯材部７を一度に挿入することにより、芯材部７の挿入忘れが発生しない。さらに、各芯材部７を挿入したときに、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。
【００６７】
また、本実施形態の芯材部挿入工程Ｓ３５では、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７を連結した導電部材５を用いて、１個のベース基板形成領域ごとに、各芯材部７をそれぞれ各凹部３０ａ，３１ａに挿入している。このため、複数のベース基板形成領域間における各芯材部７の位置誤差の累積は発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。
【００６８】
（第１実施形態の第１変形例、他の導電部材形成工程）
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。
図１３は、第１実施形態の第１変形例の説明図であり、図１３（ａ）は導電部材形成前の説明図であり、図１３（ｂ）は導電部材形成後の説明図である。
第１実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、鍛造により導電部材５を形成していた。しかし、第１実施形態の第１変形例では、半抜き加工により導電部材５を形成している点で、第１実施形態と異なっている。なお、導電部材形成工程Ｓ３３以外は上述した実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００６９】
図１３に示すように、第１変形例の導電部材形成工程Ｓ３３では、上型７５と下型７８とを用い、ブロック体５６から導電部材５を形成している。
ブロック体５６は、ＡｇやＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料からなる、肉厚が例えば５００μｍから７００μｍ程度の部材である。ブロック体５６の外形は、パッケージ９の外形（例えば３．２ｍｍ×１．５ｍｍ）よりも若干小さく形成される。
【００７０】
上型７５には、芯材部７の形成位置に対応して、円柱状のパンチ７５ａが立設されている。半抜き加工では、パンチ７５ａがブロック体５６を抜き落とす直前に止まる必要がある。したがって、パンチ７５ａの長さは、ブロック体５６の肉厚よりも若干短く形成される。また、パンチ７５ａの直径は、芯材部７の直径と略同一か若干小径に形成される。
【００７１】
下型７８には、ブロック体５６を保持可能な下型凹部７８ｂが形成されている。下型凹部７８ｂは、ブロック体５６の外形よりも若干大きく形成された開口部を有している。また、下型凹部７８ｂの底部には、パンチ７５ａに対応した位置に、下型７８を貫通するダイス７８ａが形成されている。ダイス７８ａには、パンチ７５ａで半抜き加工されたブロック体５６の一部が入り込み、芯材部７を形成している。
【００７２】
第１変形例の導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、下型凹部７８ｂにブロック体５６をセットする。続いて、上型７５を下型７８側に移動させて、不図示のプレス機等により、上型７５のパンチ７５ａで下型７８の下型凹部７８ｂにセットされたブロック体５６を押圧する。このとき、パンチ７５ａでブロック体５６を打ち抜かないように、上型７５を下型７８側にゆっくりと移動させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、ブロック体５６のパンチ７５ａに対応した部分が塑性変形し、いわゆる半抜きの状態となって、芯材部７が形成される。また、これと同時に、下型凹部７８ｂに残ったブロック体５６が接続部６となる。以上により、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５が形成される。
【００７３】
（第１実施形態の第２変形例、他の導電部材形成工程）
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。
図１４は、第１実施形態の第２変形例の説明図であり、図１４（ａ）は打ち抜きの説明図であり、図１４（ｂ）は芯材部の立ち上げの説明図である。
第１実施形態の導電部材形成工程Ｓ３３では、母材５５を鍛造することで導電部材５を形成していた。また、第１実施形態の第１変形例では、ブロック体５６を半抜き加工することで導電部材５を形成していた。しかし、第１実施形態の第２変形例では、平板部材５７を打ち抜き、その後曲げ加工することで導電部材５を形成している点で、第１実施形態および第１実施形態の第１変形例と異なっている。なお、導電部材形成工程Ｓ３３以外は上述した実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００７４】
平板部材５７は、ＡｇやＡｌ、Ｎｉ合金、コバール等の金属材料からなる、板厚が例えば１００μｍから１５０μｍ程度の部材である。
第２変形例の導電部材形成工程Ｓ３３の手順としては、まず、図１４（ａ）に示すように、例えばプレスにより、平板部材５７から略クランク形状の導電板部材５ａを打ち抜く。導電板部材５ａは、平面視略矩形状の接続部形成部６ａと、接続部形成部６ａから水平方向に突出した芯材部形成部７ａと、を有している。導電板部材５ａの打ち抜き加工は、不図示のブランク型を用いて行う。なお、本第２変形例では、平板部材５７から１個の導電板部材５ａを打ち抜いているが、一度に複数の導電板部材５ａを打ち抜く、いわゆる多数個取りをしてもよい。また、順送型を用いることで、平板部材５７から導電板部材５ａを効率よく打ち抜くことができる。
続いて、接続部形成部６ａの法線方向に沿うように、芯材部形成部７ａを折り曲げる。芯材部形成部７ａの曲げ加工は不図示のベンド型を用いて行う。以上により、図１４（ｂ）に示すように、芯材部７と接続部６とを有する導電部材５が形成される。
【００７５】
（効果）
第１実施形態の第１変形例および第２変形例によれば、半抜き加工や打ち抜き加工等により精度よく低コストに導電部材５を形成することができる。特に、平板部材５７から打ち抜いて導電部材５を形成する場合には、一度に多数個の導電部材５を形成することができるので、さらに低コストに導電部材５を形成することができる。
【００７６】
（第２実施形態、他の貫通電極形成工程）
図１５は、第２実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
第１実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、ベース基板用ウエハ４０に凹部として有底凹部３０ａ，３１ａを形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて凹部３０ａ，３１ａを封止することにより貫通電極３２，３３を形成していた。しかし、第２実施形態では、凹部として貫通孔３０，３１を形成し、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間にガラスフリット４６（図１８参照）を充填して貫通孔３０，３１を封止することにより貫通電極３２，３３を形成している点で、第１実施形態とは異なっている。なお、貫通電極形成工程Ｓ３２以外の構成は上述した第１実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００７７】
（貫通孔形成工程Ｓ３４Ａ）
図１６は、貫通孔形成工程Ｓ３４Ａの説明図である。
第２実施形態の貫通孔形成工程Ｓ３４Ａでは、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕと第２面Ｌとを貫通する貫通孔３０，３１の形成を行う。貫通孔３０，３１の形成は、第１実施形態と同様に、熱プレス加工やサンドブラスト法、エッチング等により形成される。なお、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側から第１面Ｕ側にかけて内形が次第に大きくなるように、略円錐台形状に貫通孔３０，３１を形成するのが望ましい。これにより、後のガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃにおいて、開口の広い第１面Ｕ側から、貫通孔３０，３１内にガラスフリットを容易に充填できる。
【００７８】
（芯材部挿入工程Ｓ３５）
図１７は、芯材部挿入工程Ｓ３５の説明図である。
第２実施形態の芯材部挿入工程Ｓ３５では、貫通孔３０，３１に導電部材５の芯材部７を配置している。なお、芯材部７の長さは、ベース基板用ウエハ４０の厚さ（例えば約６００μｍ）よりも若干短く（例えば５５０μｍ程度）なるように形成される。これにより、後述するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃでは、スキージ７９と芯材部７とが干渉することなく、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填できる。
【００７９】
芯材部７の配置は、第１実施形態と同様に、配置治具７４に、芯材部７を上方に向けてセットした後、配置治具７４とベース基板用ウエハ４０とを重ね合わせて行う。ただし、図１７に示すように、第２面Ｌ側から貫通孔３０，３１に芯材部７を挿入するのが望ましい。これにより、開口の広い第１面Ｕ側からガラスフリットを充填できる。なお、貫通孔３０，３１における第２面Ｌ側の開口は、接続部６および配置治具７４により覆われて閉塞される。
【００８０】
（封止工程Ｓ３６）
図１８は、封止工程Ｓ３６のうち、ガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃの説明図である。
第２実施形態の封止工程Ｓ３６は、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃと、ガラスフリット４６を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３６Ｄとを有している。
【００８１】
（ガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃ）
まず、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙にガラスフリット４６を充填するガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃを行う。
ガラスフリット４６は、主に粉末状のガラスと溶媒である有機溶剤とで構成されている。
具体的なガラスフリット充填工程Ｓ３６Ｃとしては、不図示のスクリーン印刷機のチャンバー内に、ベース基板用ウエハ４０を搬送してセットし、チャンバー内の真空引きを行って減圧雰囲気とする。
続いて、図１８に示すように、第１面Ｕに沿ってスキージ７９を走査して、ガラスフリット４６をベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側から塗布する。第１面Ｕ側の貫通孔３０，３１の外形は、第２面Ｌ側の貫通孔３０，３１の外形よりも大きく形成されているので、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を容易に充填することができる。また、貫通孔３０，３１における第２面Ｌ側の開口は、接続部６により閉塞されているので、ガラスフリット４６が漏洩するのを防止できる。
【００８２】
（焼成工程Ｓ３６Ｄ）
続いて、貫通孔３０，３１に充填したガラスフリット４６を焼成する焼成工程Ｓ３６Ｄを行う。例えば、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉に搬送した後、６１０℃程度の雰囲気下に３０分程度保持する。これにより、ガラスフリット４６が固化し、貫通孔３０，３１、ガラスフリット４６および芯材部７が互いに固着し、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙が封止される。
【００８３】
（研磨工程Ｓ３７）
図１９は、研磨工程Ｓ３７の説明図である。
次に、第１実施形態と同様に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側および第２面Ｌ側を研磨する研磨工程Ｓ３７を行う。ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側を研磨することで、芯材部７が第１面Ｕから露出する。また、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側を研磨することで、導電部材５の接続部６が除去されると共に、芯材部７が第２面Ｌから露出する。研磨工程Ｓ３７により、第１面Ｕおよび第２面Ｌから芯材部７の端部を確実に露出させることができる。
研磨工程Ｓ３７を行った時点で、第２実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００８４】
（第２実施形態の効果）
本実施形態によれば、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７は接続部６により連結されているので、貫通孔３０，３１内にガラスフリット４６を充填しても、１個の圧電振動子１に配置される各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極３２，３３の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極３２，３３を形成できる。さらに、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙に充填したガラスフリット４６を焼成して硬化させているので、気密度の高い貫通電極３２，３３を形成することができる。
【００８５】
（第３実施形態、多数の芯材部を有する導電部材およびその実施例）
図２０は、第３実施形態の導電部材５の斜視図である。
図２１は、図２０の導電部材５を用いた発振器１５０の説明図であり、図２１（ａ）は側面断面図であり、図２１（ｂ）は平面図である。なお、図２１（ｂ）では、図面をわかりやすくするために、リッド基板３および圧電振動片４の図示を省略している。
第１実施形態および第２実施形態では、一対の芯材部７を有する導電部材５を用いて圧電振動子１を形成していた。しかし、第３実施形態では、６本の芯材部７を有する導電部材５を用いて、圧電振動片４とＩＣチップ１５２（請求項の「集積回路」に相当）とをパッケージ内に封入した発振器１５０を形成している点で、第１実施形態および第２実施形態とは異なっている。なお、第１実施形態および第２実施形態と同一の内容については詳細な説明を省略する。
【００８６】
図２０に示すように、第３実施形態の導電部材５は、６本の芯材部７と、各芯材部７を連結する接続部６とを備えている。芯材部７は、図２１に示すベース基板２に形成された複数の内部電極１５５に対応した位置に、接続部６から立設されている。
接続部６は、例えば平面視略矩形状をした平板部材である。接続部６の外形は、発振器の外形よりも若干小さく形成され、なおかつＩＣチップ１５２の外形よりも大きく形成される。これにより、ＩＣチップ１５２の外側に芯材部７を配置できる。なお、第３実施形態の導電部材５の材料や製造方法等は、第１実施形態および第２実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８７】
図２１に示すように、発振器１５０は、ベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティ３ａ内に圧電振動片４と、ＩＣチップ１５２とが封入されて形成されている。
第３実施形態のベース基板２には、キャビティ３ａが形成されている。また、キャビティ３ａには、キャビティ３ａの開口側から底面側に向かって１段の段差部１５９が形成されている。
【００８８】
段差部１５９におけるキャビティ３ａの開口側は振動片搭載部１５９ａとなっており、キャビティ３ａの底部はＩＣチップ搭載部１６０となっている。振動片搭載部１５９ａとＩＣチップ搭載部１６０との間には、引き回し電極１５６が配索されている。圧電振動片４は、振動片搭載部１５９ａ上に形成された引き回し電極１５６に、バンプＢを介して実装されている。
ＩＣチップ搭載部１６０には、ＩＣチップ１５２が実装される。ＩＣチップ１５２は、例えば、周波数信号を出力して圧電振動片４を制御している。ＩＣチップ１５２には複数の電極パッド１５４が形成されており、ＩＣチップ１５２の周辺に形成された内部電極１５５および引き回し電極１５６と、ワイヤ１５３を介してワイヤボンディングされている。
【００８９】
内部電極１５５と、外部電極１５７とは、ベース基板２を厚さ方向に貫通する貫通電極１５８により接続されている。貫通電極１５８は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、導電部材５の芯材部７により形成されている。貫通電極１５８は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、製造過程で芯材部７を凹部（または貫通孔）に挿入し、凹部の内面と芯材部７の外面との間隙を封止した後、導電部材５の接続部６を研磨等して除去することにより形成される。
【００９０】
（第３実施形態の効果）
このように、複数の入出力信号を有するＩＣチップ１５２をパッケージ内に封入し、多数の貫通電極１５８を形成する場合であっても、多数の芯材部７を有する導電部材５を使用することで、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、ベース基板２の１個のパッケージに含まれる全ての凹部（または貫通孔）内に、芯材部７を簡単に配置できるので、貫通電極１５８を簡単に形成できる。また、各芯材部は接続部により連結されているので、各芯材部７間での位置ずれが発生しない。したがって、製造不良を防止して貫通電極１５８の導通が確保できるので、信頼性の高い貫通電極を形成できる。
また、第３実施形態の発振器によれば、簡単に形成でき信頼性の高い貫通電極１５８を有するパッケージの内部に圧電振動片４とＩＣチップとが封入されているので、低コストで信頼性に優れた発振器１５０を提供できる。
【００９１】
（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２２を参照しながら説明する。
なお、前述した第３実施形態の発振器１５０は、パッケージ９の内部で圧電振動片と集積回路とを接続し、発振器としていた。しかし、以下に述べる発振器１１０は、第１実施形態および第２実施形態の圧電振動子を発振子として、外部の集積回路と電気的接続したものであり、第３実施形態の発振器１５０とは異なるものである。
【００９２】
本実施形態の発振器１１０は、図２２に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１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１１０は、コンデンサ等の電子素子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１および圧電振動子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。
【００９３】
このように構成された発振器１１０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内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片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１１１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１１１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１１１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。
【００９４】
本実施形態の発振器１１０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた発振器１１０を提供することができる。
【００９５】
（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２３を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０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およ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、格段に小型化および軽量化されている。
【００９６】
次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図２３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１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１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。
【００９７】
制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信や受信、現在時刻の計測、表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００９８】
計時部１２３は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、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が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５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。
【００９９】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３および呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１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１３１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。
【０１００】
また、着信音発生部１３３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１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４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１３２は、例えば、０から９の番号キーおよ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。
【０１０１】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２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１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４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１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９および着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４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。
【０１０２】
すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５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１２５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１２４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１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止することができる。
【０１０３】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた携帯情報機器１２０を提供することができる。
【０１０４】
（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２４を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２４に示すように、フィルタ部１４１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、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【０１０５】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２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１４３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１４１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、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【０１０６】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年や積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４８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１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【０１０７】
なお、前述の説明は、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１４０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。
【０１０８】
本実施形態の電波時計１４０によれば、キャビティ内の気密を維持しつつ、貫通電極の確実な導通を確保することができる製造方法で製造された圧電振動子１を備えているので、性能が良好で信頼性に優れた電波時計１４０を提供することができる。
【０１０９】
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
第１実施形態および第２実施形態では、音叉型の圧電振動片４を用いた圧電振動子１を例に挙げて、本発明のパッケージ９の製造方法を説明した。しかし、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に、上述した本発明のパッケージ９の製造方法を採用しても構わない。
【０１１０】
第１実施形態および第２実施形態では、本発明に係るパッケージ９の製造方法を使用しつつ、パッケージ９の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造した。しかし、パッケージ９の内部に圧電振動片４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できる。
【０１１１】
第１実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３２では、ベース基板用ウエハ４０に凹部３０ａ，３１ａを形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて貫通電極３２，３３を形成していた。しかし、例えば、ベース基板用ウエハ４０に貫通孔を形成し、ベース基板用ウエハ４０を芯材部７に溶着させて貫通電極３２，３３を形成してもよい。
【０１１２】
第１実施形態および第２実施形態の導電部材５は、一対の芯材部７を有し、第３実施形態の導電部材５は、６本の芯材部７を有していた。しかし、導電部材５の芯材部７の本数はこれに限られず、さらに多くの芯材部７を有してもよい。
【０１１３】
第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、鍛造や半抜き加工、プレスにより導電部材５を形成していた。しかし、導電部材５の製造方法は、鍛造や半抜き加工、プレスの製造方法に限られることはない。
【０１１４】
第１実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を加熱して溶融させ、凹部３０ａ，３１ａの内面と芯材部７の外面との間隙を封止していた。また、第２実施形態では、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間にガラスフリット４６を充填して、貫通孔３０，３１の内面と芯材部７の外面との間隙を封止していた。しかし、凹部３０ａ，３１ａ（貫通孔３０，３１）の内面と芯材部７の外面との間隙の封止方法は、第１実施形態および第２実施形態の封止方法に限られることはない。
【符号の説明】
【０１１５】
１・・・圧電振動子 ２・・・リッド基板（第１基板） ３ａ・・・キャビティ ４・・・圧電振動片 ５・・・導電部材 ６・・・接続部 ７・・・芯材部 ９・・・パッケージ ３０，３１・・・貫通孔 ３０ａ，３１ａ・・・凹部 ３２，３３・・・貫通電極 ４０・・・ベース基板用ウエハ（第１基板用ウエハ） ４６・・・ガラスフリット ５６・・・ブロック体 ５７・・・平板部材 ７０・・・加圧型 １１０・・・発振器 １２０・・・携帯情報機器（電子機器） １２３・・・計時部 １４０・・・電波時計 １４１・・・フィルタ部 １５０・・・発振器 Ｌ・・・第２面 Ｓ３２・・・貫通電極形成工程 Ｓ３３・・・導電部材形成工程 Ｓ３４・・・凹部形成工程 Ｓ３５・・・芯材部挿入工程 Ｓ３６・・・封止工程 Ｕ・・・第１面
【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パッケージの外側とを導通する複数の貫通電極を形成する貫通電極形成工程を備え、
前記貫通電極形成工程は、
１個の前記パッケージに含まれる全ての前記貫通電極となる複数の芯材部と、前記複 数の芯材部を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、
前記第１基板に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入する芯材部挿入工程と、
前記凹部の内面と前記芯材部の外面との間隙を封止する封止工程と、
前記第１基板の第１面側および第２面側を研磨して、前記接続部を除去すると共に、 前記第１面側および前記第２面側から前記芯材部を露出させる研磨工程と、
を有することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパッケージの製造方法であって、
前記貫通電極形成工程では、複数の前記第１基板を形成する第１基板用ウエハに、複数の前記パッケージに含まれる前記貫通電極を形成し、
前記芯材部挿入工程では、前記第１基板用ウエハにおける前記第１基板の形成領域ごとに前記導電部材を配置して、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
前記封止工程では、加圧型で前記第１基板の表面を押圧すると共に、前記第１基板の軟化点よりも高温に前記第１基板を加熱することにより、前記芯材部の外面に前記第１基板を溶着させることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
前記凹部は、貫通孔であり、
前記芯材部挿入工程では、前記第１面側および前記第２面側のうち一方面側における前記貫通孔の開口部から、前記芯材部を前記貫通孔に挿入し、
前記封止工程は、
前記第１面側および前記第２面側のうち他方面側における前記貫通孔の開口部から、 前記貫通孔の内面と前記芯材部の外面との間隙に、ガラスフリットを充填するガラスフ リット充填工程と、
前記間隙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、
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５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、鍛造により形成され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１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、ブロック体の前記一方面側から他方面側に向かって前記ブロック体を半抜き加工することにより前記芯材部が形成され、前記芯材部以外の前記ブロック体により前記接続部が形成されることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、平板部材から前記芯材部および前記接続部を打ち抜き、前記接続部の法線方向に沿うように前記芯材部を曲げることにより形成されることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片と集積回路とが封入されていることを特徴とする発振器。
【請求項１０】
請求項８に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項８に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項８に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【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パッケージの外側とを導通する複数の貫通電極を形成する貫通電極形成工程を備え、
前記貫通電極形成工程は、
１個の前記パッケージに含まれる全ての前記貫通電極となる複数の芯材部と、前記複 数の芯材部を連結する接続部とを備えた導電部材を形成する導電部材形成工程と、
前記第１基板に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入する芯材部挿入工程と、
前記凹部の内面と前記芯材部の外面との間隙を封止する封止工程と、
前記第１基板の第１面側および第２面側を研磨して、前記接続部を除去すると共に、 前記第１面側および前記第２面側から前記芯材部を露出させる研磨工程と、
を有することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパッケージの製造方法であって、
前記貫通電極形成工程では、複数の前記第１基板を形成する第１基板用ウエハに、複数の前記パッケージに含まれる前記貫通電極を形成し、
前記芯材部挿入工程では、前記第１基板用ウエハにおける前記第１基板の形成領域ごとに前記導電部材を配置して、前記導電部材における前記複数の芯材部をそれぞれ前記凹部に挿入することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
前記封止工程では、加圧型で前記第１基板の表面を押圧すると共に、前記第１基板の軟化点よりも高温に前記第１基板を加熱することにより、前記芯材部の外面に前記第１基板を溶着させることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
前記凹部は、貫通孔であり、
前記芯材部挿入工程では、前記第１面側および前記第２面側のうち一方面側における前記貫通孔の開口部から、前記芯材部を前記貫通孔に挿入し、
前記封止工程は、
前記第１面側および前記第２面側のうち他方面側における前記貫通孔の開口部から、 前記貫通孔の内面と前記芯材部の外面との間隙に、ガラスフリットを充填するガラスフ リット充填工程と、
前記間隙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、
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５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、鍛造により形成され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１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、ブロック体の前記一方面側から他方面側に向かって前記ブロック体を半抜き加工することにより前記芯材部が形成され、前記芯材部以外の前記ブロック体により前記接続部が形成されることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記導電部材は、平板部材から前記芯材部および前記接続部を打ち抜き、前記接続部の法線方向に沿うように前記芯材部を曲げることにより形成されることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片と集積回路とが封入されていることを特徴とする発振器。
【請求項１０】
請求項８に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項８に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項８に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−８０４６０（Ｐ２０１２−８０４６０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５９４５（Ｐ２０１０−２２５９４５）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【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４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【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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