パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
【課題】ペーストの充填回数を少なくして効率良く貫通電極を形成することができるうえ、品質を損なうことなくパッケージを製造すること。
【解決手段】ベース基板とリッド基板との間に形成された電子部品を封止可能なキャビティを有するパッケージの製造方法であって、ベース基板を厚み方向に貫通し、電子部品と外部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備え、この工程が、ベース基板に貫通孔３０、３１を形成する貫通孔形成工程と、ベース基板の一方の面にメッシュシート７０をセットするセット工程と、真空雰囲気中にてメッシュシートを挟んでベース基板に対してペーストＰを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを貫通孔内に充填する充填工程と、充填したペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備えている方法を提供する。
【解決手段】ベース基板とリッド基板との間に形成された電子部品を封止可能なキャビティを有するパッケージの製造方法であって、ベース基板を厚み方向に貫通し、電子部品と外部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備え、この工程が、ベース基板に貫通孔３０、３１を形成する貫通孔形成工程と、ベース基板の一方の面にメッシュシート７０をセットするセット工程と、真空雰囲気中にてメッシュシートを挟んでベース基板に対してペーストＰを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを貫通孔内に充填する充填工程と、充填したペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備えている方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ内に電子部品を封止可能なパッケージの製造方法、このパッケージ内に電子部品として圧電振動片が封止された圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から一対の基板を接合し、その基板間に形成されたキャビティ内に電子部品を封止することが可能な容器としてパッケージが知られている。そして、このパッケージ内に電子部品として圧電振動片が封止され、携帯電話や携帯情報端末の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に用いられる製品として圧電振動子が知られている。
この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして表面実装型（ＳＭＤ：Surface Mount Device）の圧電振動子が知られている。
【０００３】
表面実装型の圧電振動子としては、ベース基板とリッド基板とが直接接合され、両基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造タイプのものが知られている。この２層構造タイプの圧電振動子は、薄型化を図ることができる等の点において優れており、好適に使用されている。そして、このタイプの圧電振動子として、ベース基板を貫通するように形成された貫通電極を利用して、圧電振動片とベース基板に形成された外部電極とを導通させたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、貫通電極を形成する方法としては、ベース基板に形成された貫通孔内に導電性ペースト（銀ペースト等）を充填した後、焼成して導電性ペーストを硬化させる方法や、貫通孔内に導電性の芯材を配設した後、貫通孔内の残りの隙間にガラスペースト（ガラスフリットが含まれたペースト）を充填し、焼成してガラスペーストを硬化させる方法等が知られている。
【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】
しかしながら、導電性ペーストやガラスペースト等、各種ペーストを利用して貫通電極を形成する場合、焼成時の乾燥によってペーストに含まれる有機溶剤が蒸発してしまう問題があった。そのため、焼成後のペーストの体積が焼成前に比べて減少してしまい、表面に凹みが生じる場合があった。よって、ペーストの充填と焼成とを数回に分けて繰り返し行い、できるだけ表面に凹みが生じないようにする必要があった。
従って、製造工程に手間と時間がかかり、生産効率が低下する不都合が生じていた。また、ペーストを何度も充填するので、使用量が増え、低コスト化を図ることが難しいものであった。
【０００７】
ところで、ペーストを利用するにあたって、ペーストを構成する固形物の分量を多くし、有機溶剤の分量を少なくした場合には、焼成後の体積減少率を低くすることができるので、ペーストの充填回数を減らすことが可能である。しかしながら、有機溶剤の割合が低いとペーストの粘度が高くなってしまい、ペースト内に気泡が残り易くなってしまう。
通常、ペーストは、専用の装置によって事前に攪拌、脱泡されているが、完全に気泡が除去されているわけではなく、微小な気泡（直径が１０〜２０μｍ程度の気泡）が残存しているのが現状である。特にペーストの粘度が高いと、気泡を取り込む力が強くなってしまい、気泡がより多く残存する可能性が高かった。
そのため、粘度の高いペーストを利用して貫通電極を形成した場合には、多くの気泡によって貫通電極に空隙が生じる可能性が高くなり、気密性や導通性が低下したり、パッケージ全体の強度低下を招いたりする恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、ペーストの充填回数を少なくして効率良く貫通電極を形成することができるうえ、品質を損なうことなくパッケージを製造することができるパッケージの製造方法を提供することである。
また、このパッケージを備えた圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器、電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係るパッケージの製造方法は、互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成された電子部品を封止可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、前記ベース基板を厚み方向に貫通し、前記電子部品と外部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備え、前記貫通電極形成工程が、前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記ベース基板の一方の面にメッシュシートをセットするセット工程と、真空雰囲気中にて前記メッシュシートを挟んで前記ベース基板に対してペーストを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを前記貫通孔内に充填する充填工程と、充填した前記ペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、メッシュシートを通過させながら貫通孔内にペーストを充填するので、ペーストがメッシュシートによって漉された状態となり、このメッシュシートの網の目を潜り抜けた後に貫通孔内に充填される。このとき、ペーストは、網の目に引っ掛かって捻転しながら貫通孔内に押し込まれる。そのため、ペースト内に残存している気泡が、網の目に絡み取られてペーストの表面に浮き出るように移動する。よって、これら気泡を消滅させて、ペーストから除去することができる。
【００１１】
従って、気泡の数を減少させた状態でペーストを貫通孔内に充填することができる。特に、真空雰囲気中で充填工程を行うので、メッシュシートの網の目を潜らせる際に空気を取り込んでしまう恐れがなく、新たな気泡をペースト内に取り込み難い。この点からも、気泡の数が従来よりも遥かに少ないペーストを貫通孔内に充填することができる。
そのため、ペーストを構成する有機溶剤の分量を少なく且つ固形物の分量を多くして粘度の高いペースト、即ち、内部に気泡が多く残存しているペーストを利用したとしても、貫通孔内への充填時の段階でそれら気泡の多くを取り除くことができる。
【００１２】
従って、その後の焼成工程でペーストを焼成により硬化させて貫通電極を形成した際に、気泡の残存に起因する空隙が貫通電極に生じ難い。よって、気密性及び導通性の低下や、パッケージ全体の強度低下等の品質低下を引き起こすことなくパッケージを製造することができる。
また、粘度の高いペーストを利用できるので、焼成時の体積減少率を抑制することができる。従って、ペーストの充填回数を少なくでき、効率良く貫通電極を形成することができるうえ、ペーストの使用量を削減できるのでコスト削減を図ることができる。
【００１３】
（２）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記メッシュシートが、前記ペーストの有機溶剤を弾く材料でコーティングされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、ペーストがメッシュシートの網の目に引っ掛かって捻転しながら該網の目を潜り抜ける際に、ペーストが網の目に付着し難い。これにより、ペーストは網の目によって弾かれながら積極的に捻転され、貫通孔内に押し込まれる。そのため、ペースト内に残存している気泡を網の目でより絡み取り易く、気泡を効果的に表面に浮き出るように移動させることができる。従って、気泡を効率良く消滅させて、ペーストから除去することができる。
【００１５】
（３）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記メッシュシートが、メッシュ開口サイズが一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下に調整されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、メッシュシートのメッシュ開口サイズ、即ち、網の目の開口サイズ（目開きサイズ）が、一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下になるように糸の数や糸の径が調整されている。そのため、ペースト内に残存している気泡をそのまま素通りさせるのではなく、網の目に引っ掛けて絡み取り易くすることができるうえ、ペーストを構成する固形物に関しては確実に通過させ易い。
【００１７】
（４）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記充填工程の前に、平板状の土台部と、該土台部の表面から法線方向に突設された芯材部と、を有する導電性の鋲体を前記ベース基板の他方の面側から前記貫通孔内に挿入して、芯材部を該貫通孔内に配設し且つ土台部をベース基板の他方の面に当接させる鋲体挿入工程と、前記焼成工程後、前記ベース基板の他方の面側を研磨して前記土台部を除去する研磨工程と、を備え、前記充填工程の際、前記芯材部と前記貫通孔との隙間に前記ペーストを充填することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、充填工程を行う前に、ペーストを塗布する一方の面とは反対側の他方の面から鋲体を貫通孔内に挿入する。これにより、芯材部を貫通孔内に配設させ且つ土台部を他方の面に当接させることができる。特に、土台部を当接させるだけで貫通孔内における芯材部の軸方向への位置決めを行うことができる。また、芯材部は土台部によって支持されているので、貫通孔内にて安定した姿勢で維持される。なお、この鋲体挿入工程は、セット工程の前段階或いは後段階のいずれで行っても構わない。
【００１９】
その後、充填工程により、芯材部と貫通孔との隙間に気泡の数を減少させたペーストを充填し、焼成工程によりペーストを硬化させる。これにより、芯材部と貫通孔とがペーストの硬化によって強固に一体化するので、気密不良のない貫通電極を形成することができる。特に、芯材部を利用できるので導通性に優れた貫通電極にすることができる。
そして最後に、ベース基板の他方の面側を研磨して土台部を除去する研磨工程を行うことで、ベース基板の他方の面を出っ張りのない平坦面にすることができ、表面実装に対応したパッケージとすることができる。
【００２０】
（５）本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの製造方法により製造されたパッケージと、該パッケージの前記キャビティ内に封止された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る圧電振動子によれば、気密性及び導通性の低下や強度低下等が生じ難い高品質な圧電振動子とすることができるうえ、効率良く製造されて低コスト化された圧電振動子とすることができる。
【００２２】
（６）本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
（７）本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
（８）本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、高品質化及び低コスト化された圧電振動子を備えているので、同様に高品質化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ペーストの充填回数を少なくして効率良く貫通電極を形成することができるうえ、コスト削減を図りながら品質を損なうことなくパッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図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】図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。
【図６】図５に示す圧電振動片の下面図である。
【図７】図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図８】図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図９】圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。
【図１０】圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに一対のスルーホールを形成した状態を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態をベース基板用ウエハの断面で見た図である。
【図１２】圧電振動子の製造で用いる鋲体の斜視図である。
【図１３】図１０に示す状態の後、図１２に示す鋲体をスルーホール内に挿入した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面にメッシュシートをセットした状態を示す図である。
【図１５】図１４に示すメッシュシートの平面図である。
【図１６】図１５に示す状態の後、メッシュシートの上からペーストをスクリーン印刷している状態を示す図である。
【図１７】図１６に示す状態において、メッシュシートをペーストが通過する過程を模式的に示した図である。
【図１８】図１６に示す状態の後、スルーホール内に充填されたペーストを焼成してスルーホールと芯材部とを一体的に固着させた状態を示す図である。
【図１９】図１８に示す状態の後、ベース基板用ウエハの下面側を研磨して鋲体の土台部を除去した状態を示す図である。
【図２０】図１９に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図２１】図２０に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。
【図２２】圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図２３】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２５】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る一実施形態を、図１から図２２を参照して説明する。
（圧電振動子）
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３とが接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９と、このパッケージ９内のキャビティＣ内に封止された圧電振動片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１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７及び重り金属膜２１の図示を省略している。
【００２７】
（圧電振動片）
はじめに、圧電振動片４について詳細に説明する。
本実施形態の圧電振動片４は、図５から図７に示すように、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４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、該一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０、１１の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、該振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２８】
また、圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
【００２９】
励振電極１５は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。そして、この励振電極１５を構成する第１の励振電極１３及び第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。具体的には、図７に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１８上とに主に形成されている。
【００３０】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図５及び図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
【００３１】
また、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及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００３２】
（パッケージ）
次に、パッケージ９について詳細に説明する。
図１、図３及び図４に示すように、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透明の基板であり、略板状に形成されている。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で該ベース基板２に対して陽極接合されている。
【００３３】
ベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる基板であり、図１から図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで略板状に形成されている。
このベース基板２には、該ベース基板２を貫通する一対のスルーホール（貫通孔）３０、３１と、一対の貫通電極３２、３３と、が形成されている。
【００３４】
一対のスルーホール３０、３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール３０が位置し、振動腕部１０、１１の先端側に他方のスルーホール３１が位置するように形成されている。
なお、本実施形態では、ベース基板２の上面（一方の面）から下面（他方の面）に向かって漸次径が縮径するテーパー状のスルーホール３０、３１を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するように形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。
【００３５】
一対の貫通電極３２、３３は、一対のスルーホール３０、３１をそれぞれ埋めるように形成されている。これら貫通電極３２、３３は、芯材部７ｂと、硬化したペーストＰとによって形成されたものであり、キャビティＣ内の気密を維持していると共に後述する外部電極３８、３９と引き回し電極３６、３７とを導通させる役割を担っている。
芯材部７ｂは、円柱状に形成された導電性の芯材であり、製造段階で後述する鋲体７の土台部７ａから切り離された部材である。そして、この芯材部７ｂは、スルーホール３０、３１の中心に配置されており、硬化したペーストＰによってスルーホール３０、３１に対して強固に固着されている。
【００３６】
ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜３５と、一対の引き回し電極３６、３７とがパターニングされている。このうち接合膜３５は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
【００３７】
一対の引き回し電極３６、３７は、一対の貫通電極３２、３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、図２及び図４に示すように、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部１０、１１に沿って該振動腕部１０、１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００３８】
そして、これら一対の引き回し電極３６、３７上にバンプＢが形成されており、該バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極１６、１７がマウントされている。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。
なお、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されている。
【００３９】
また、ベース基板２の下面には、図１、図３及び図４に示すように、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る外部電極３８、３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
【００４０】
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及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができ、一対の振動腕部１０、１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０、１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００４１】
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
なお、本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して、圧電振動子１を一度に複数製造する場合を例に挙げて説明すると共に、同時にパッケージ９の製造方法についても説明する。
【００４２】
初めに、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を行って図５から図７に示す圧電振動片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て一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７、重り金属膜２１を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００４３】
また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、振動腕部１０、１１の重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００４４】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するリッド基板用ウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。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、図９に示すように、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の接合面に、加熱プレス成形やエッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。この時点で、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００４５】
次に、上記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）。次いで、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極３２、３３を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３２）。ここで、この貫通電極形成工程（Ｓ３２）について、詳細に説明する。
【００４６】
まず、図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール３０、３１を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３２ａ）を行う。なお、図１０に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。この工程を行う際、ベース基板用ウエハ４０の上面（一方の面）４０ａ側から、例えば、サンドブラスト法で行う。
これにより、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の下面（他方の面）４０ｂに向かって漸次縮径する断面テーパー状のスルーホール３０、３１を形成することができる。この際、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときにリッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａ内に収まるようにスルーホール３０、３１を形成する。即ち、一方のスルーホール３０が圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール３１が振動腕部１０、１１の先端側に位置するように形成する。
【００４７】
次に、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにメッシュシート７０（図１５参照）をセットするセットするセット工程（Ｓ３２ｃ）と、スルーホール３０、３１内に鋲体７（図１２参照）を挿入する鋲体挿入工程（３２ｂ）と、を行う。
これら２つの工程は、いずれを先に行っても構わないが、本実施形態では鋲体挿入工程（３２ｂ）を先に行う場合を説明する。
【００４８】
まず、鋲体挿入工程（３２ｂ）で使用する鋲体７について説明する。
この鋲体７は、図１２に示すように、ステンレス、銀、ニッケル合金やアルミニウム等の金属材料により形成された導電性の部材であり、特に鉄を５８重量％、ニッケルを４２重量％含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。
そして、鋲体７は、平板状の土台部７ａと、この土台部７ａの表面から法線方向に沿って突設された芯材部７ｂと、で構成されている。土台部７ａは、平面視における外形がベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側におけるスルーホール３０、３１の開口よりも大きく形成されている。これにより、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に挿入したときに、土台部７ａをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側に当接させることが可能である。また、芯材部７ｂの長さは、ベース基板用ウエハ４０の厚みと略同等の長さとされている。
【００４９】
そして、このように構成された鋲体７をスルーホール３０、３１内に挿入する鋲体挿入工程（３２ｂ）を行う。
具体的には、図１３に示すように、芯材部７ｂの中心軸とスルーホール３０、３１の中心軸とが略一致するように、芯材部７ｂをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側からスルーホール３０、３１内に挿入して、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に配設し且つ土台部７ａをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側に当接させる。
特に、土台部７ａが当接するまで鋲体７を挿入するだけの簡単な作業で、スルーホール３０、３１内における芯材部７ｂの軸方向の位置決めを行うことができる。しかも、鋲体７は土台部７ａによって支持されているので、芯材部７ｂがスルーホール３０、３１内にて安定した姿勢で維持される。
【００５０】
次に、図１４に示すように、メッシュシート７０をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにセットするセット工程（Ｓ３２ｃ）を行う。
ここで、この工程に用いるメッシュシート７０について説明する。
このメッシュシート７０は、図１５に示すように、例えばステンレス（ＳＵＳ）で形成された複数の縦糸７１と横糸７２とが互いに格子状に編みこまれたシート部材である。以下、網の目とは、縦糸７１と横糸７２とが編みこまれた部分をいう。
具体的には、複数の縦糸７１が、平面視で縦方向Ｄ１に延在すると共に、縦方向Ｄ１に直交する横方向Ｄ２に等間隔をあけて配置されている。また、複数の横糸７２は、平面視で横方向Ｄ２に延在すると共に、縦方向Ｄ１に縦糸７１の間隔と同じ間隔をあけて配置されている。そして各縦糸７１は、横方向Ｄ２に沿って交互に横糸７２に対して上側又は下側に位置するように編みこまれている。一方、各横糸７２は、互いに隣り合う縦糸７１の上側と下側とを交互に跨ぐように編みこまれている。
【００５１】
なお、本実施形態では、縦糸７１及び横糸７２の糸系（直径）Ｄはそれぞれ２０μｍとされているうえ、メッシュ開口サイズＳ、即ち、網の目の開口サイズ（目開きサイズ）も一辺２０μｍの平面視正方形状となるように縦糸７１及び横糸７２が編みこまれている。
【００５２】
このように構成されたメッシュシート７０を用意した後、図１４に示すように、まずベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに外形用マスク７５をセットする。この外形用マスク７５は、スルーホール３０、３１に対応して開口部７５ａが形成されたマスクであり、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側に開口したスルーホール３０、３１を露出させ、それ以外の領域を覆ってマスクする役割を担っている。
そして、この外形用マスク７５に重ねるようにメッシュシート７０をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側にセットする。
なお、外形用マスク７５を用いなくても構わないが、メッシュシート７０によって後述するスキージ８１をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに直接当接させながら移動させることが困難であるので、外形用マスク７５を用いることが好ましい。
【００５３】
次に、真空雰囲気中でメッシュシート７０の上からベース基板用ウエハ４０に対してペーストＰを塗布し、メッシュシート７０を通過させながらペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填する充填工程（Ｓ３２ｄ）を行う。
具体的には、まずベース基板用ウエハ４０を真空雰囲気（例えば、０．１〜１００Ｔｏｒｒ）の環境下にセットする。次いで、図１６に示すように、真空スクリーン印刷機８０を用いてペーストＰをメッシュシート７０上に注出した後、スキージ８１を走査してペーストＰをベース基板用ウエハ４０の全体に行き渡るように広げる。なお、本実施形態では、ペーストＰとして、ガラスフリットの固形物が含まれた非導電性のガラスペーストを利用する。
【００５４】
このようにメッシュシート７０を通過させながらペーストＰを充填するので、ペーストＰがメッシュシート７０によって漉された状態となり、このメッシュシート７０の縦糸７１及び横糸７２からなる網の目を潜り抜けた後にスルーホール３０、３１に充填される。このとき、ペーストＰは網の目に引っ掛かって捻転しながらスルーホール３０、３１内に押し込まれる。そのため、図１７に示すように、ペーストＰ内に残存している気泡Ａが、網の目に絡み取られてペーストＰの表面に浮き出るように移動する。よって、これら気泡Ａを消滅させて、ペーストＰから除去することができる。
【００５５】
従って、気泡Ａの数を減少させた状態でペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填することができ、スルーホール３０、３１と芯材部７ｂとの間の隙間を十分に埋めることができる。
特に、真空雰囲気中で充填を行うので、メッシュシート７０の網の目を潜らせる際に、空気を取り込んでしまう恐れがなく、新たな気泡ＡがペーストＰ内に取り込まれてしまい難い。この点からも、気泡Ａの数が従来よりも遥かに少ないペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填することができる。
【００５６】
そのため、ペーストＰを構成する有機溶剤の分量を少なく且つ固形物であるガラスフリットの分量を多くして粘度の高いペーストＰ、即ち、内部に気泡Ａが多く残存しているペーストＰを利用したとしても、スルーホール３０、３１内への充填時の段階でそれら気泡Ａの多くを取り除くことができる。
【００５７】
次に、充填したペーストＰを焼成して硬化させる焼成工程（Ｓ３２ｅ）を行う。
具体的には、メッシュシート７０及び外形用マスク７５をベース基板用ウエハ４０から取り外した後、ベース基板用ウエハ４０を所定の温度で加熱してペーストＰを焼成する。これにより、ペーストＰを硬化させることができ、図１８に示すように、芯材部７ｂとスルーホール３０、３１とを強固に一体化させることができる。従って、気密不良のない貫通電極３２、３３を形成することができる。特に、芯材部７ｂを利用できるので、導通性に優れた貫通電極３２、３３とすることができる。
【００５８】
そして、この焼成工程（Ｓ３２ｅ）が終了した後、図１９に示すように、ベース基板用ウエハ４０の少なくとも下面４０ｂ側を研磨して、鋲体７の土台部７ａを除去する研磨工程（Ｓ３２ｆ）を行う。
これにより、芯材部７ｂのみをスルーホール３０、３１内に残すことができると共に、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂを出っ張りのない平坦面にすることができ、表面実装に対応させることが可能となる。
そして、この研磨工程（Ｓ３２ｆ）を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了する。
【００５９】
特に、本実施形態では、上述したように気泡Ａを極力取り除いた状態でペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填できるので、該ペーストＰを焼成により硬化させて貫通電極３２、３３を形成した際に、気泡Ａの残存に起因する空隙が貫通電極３２、３３に生じ難い。よって、気密性及び導電性の低下や、パッケージ９全体の強度低等の品質低下を引き起こし難い。
【００６０】
また、上述した焼成工程（Ｓ３２ｅ）を行うにあたってペーストＰを焼成した場合には、ペーストＰ内に含まれる有機溶剤が乾燥により蒸発するので、焼成前に比べて体積が減少してしまう。そのため、再度充填工程（Ｓ３２ｄ）及び焼成工程（Ｓ３２ｅ）を繰り返す必要がある。
しかしながら、上述したように本実施形態では従来の粘度（例えば６０Ｐａ・ｓ）よりも高い粘度（例えば１００Ｐａ・ｓ）のペーストＰを利用できるので、焼成時の体積減少率を抑制することができる。従って、ペーストＰの充填回数を少なくでき、効率良く貫通電極３２、３３を形成することができるうえ、ペーストＰの使用量を削減できるのでコスト削減を図ることができる。
【００６１】
次に、上記貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに導電性材料をパターニングして、図２０及び図２１に示すように、接合膜３５を形成する接合膜形成工程（Ｓ３３）を行うと共に、一対の貫通電極３２、３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６、３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。なお、図２０及び図２１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。また、図２１では、接合膜３５の図示を省略している。
【００６２】
特に、貫通電極３２、３３は、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに対してほぼ面一な状態となっているので、上面４０ａにパターニングされた引き回し電極３６、３７は隙間を空けることなく貫通電極３２、３３に対して密着する。これにより、一方の引き回し電極３６と一方の貫通電極３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極３７と他方の貫通電極３３との導通性を確実なものにすることができる。
そして、この時点でベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）が終了する。
【００６３】
ところで、図８では、接合膜形成工程（Ｓ３３）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）の後に、接合膜形成工程（Ｓ３３）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。
【００６４】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極３６、３７を介してベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにバンプ接合するマウント工程を行う（Ｓ４０）。
まず、一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置した後、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に押し付ける。これにより、圧電振動片４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極１５は、一対の貫通電極３２、３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａから浮いた状態で支持される。
【００６５】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（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４が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０、５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００６６】
次いで、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、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、接合膜３５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、接合膜３５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４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とが接合した図２２に示すウエハ体６０を得ることができる。
なお、図２２においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜３５の図示を省略している。また、図２２に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール３０、３１を通じて損なわれることがない。
【００６７】
そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ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を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ７０）。この工程により、外部電極３８、３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
【００６８】
特に、この工程を行う場合も引き回し電極３６、３７の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂに対して貫通電極３２、３３がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極３８、３９は間に隙間を空けることなく貫通電極３２、３３に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極３８、３９と貫通電極３２、３３との導通性を確実なものにすることができる。
【００６９】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子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を行う（Ｓ８０）。
具体的に説明すると、外部電極３８、３９に電圧を印加して圧電振動片４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０、１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。
【００７０】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図１３に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３とからなるパッケージ９に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された、図１に示す表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（Ｓ９０）を行って個々の圧電振動子１に小片化した後に、微調工程（Ｓ８０）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（Ｓ８０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので、より好ましい。
【００７１】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。
【００７２】
上述したように、本実施形態によれば、メッシュシート７０を通過させながらペーストＰを充填したので、ペーストＰ内に残存していた気泡Ａの数を減少させた状態でスルーホール３０、３１に充填することができる。従って、粘度の高いペーストＰを利用することができる。よって、焼成時の体積減少率を抑制することができ、ペーストＰの充填回数を少なくして効率良く貫通電極３２、３３を形成することができるうえ、ペーストＰの使用量を削減できる。その結果、低コストでパッケージ９及び圧電振動子１を製造することができる。
また、ペーストＰ内に残存していた気泡Ａの数を減少させた状態でスルーホール３０、３１に充填することができるので、気泡Ａの残存に起因する空隙が貫通電極３２、３３に生じ難い。従って、品質低下を引き起こすことなくパッケージ９及び圧電振動子１を製造することができ、高品質化を図ることができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、貫通電極３２、３３を形成する際に鋲体７を利用しており、スルーホール３０、３１内に鋲体７の芯材部７ｂを挿入した後、スルーホール３０、３１と芯材部７ｂとの隙間だけにペーストＰを充填している。そのため、ペーストＰだけでスルーホール３０、３１を埋める場合とは異なり、使用するペーストＰの量を少なくすることができる。この点においても、焼成工程（Ｓ３２ｅ）で有機溶剤が蒸発したとしても、ペーストＰの量そのものが少ないので体積減少をより抑制することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、メッシュシート７０の網の目の開口サイズＳが、一辺２０μｍの平面視正方形状となるように、縦糸７１及び横糸７２の数や糸系（直径）Ｄが調整されているものを使用している。そのため、ペーストＰ内に残存している気泡Ａをそのまま素通りさせるのではなく、網の目に引っ掛けてから見取り易くすることができるうえ、ペーストＰを構成する固形物であるガラスペーストＰに関しては確実に通過させ易い。
【００７５】
（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２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２３に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片４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。
【００７６】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００７７】
本実施形態の発振器１００によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００７８】
（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２４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。
【００７９】
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２４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。
【００８０】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００８１】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８５】
即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００８６】
本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００８７】
（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２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２５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。
【００８８】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８９】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００９０】
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。
【００９１】
実施形態の電波時計１３０によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００９２】
なお、本発明の技術範囲は上記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。
【００９３】
例えば、上記実施形態では、パッケージ９の内部に電子部品として圧電振動片４を封止した圧電振動子１を例に挙げて説明したが、圧電振動片４以外の電子部品を封止して圧電振動子以外のデバイスとすることも可能である。
また、圧電振動片４を封止する場合には、音叉型に限られず、ＡＴカットされた厚み滑り振動片でも構わない。更に、音叉型の圧電振動片４とする場合、上記実施形態では振動腕部１０、１１の両主面に溝部１８が形成された溝付きタイプの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部を形成することで、電圧印加時に励振電極間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Crystal Impedance）をさらに低くすることができ、圧電振動片の高性能化を図ることができる。この点において、溝部を形成する方が好ましい。
【００９４】
また、上記実施形態では、芯材部７ｂと土台部７ａとで構成された鋲体７を利用したが、芯材部７ｂだけをスルーホール３０、３１内に挿入して貫通電極３２、３３を形成しても構わない。但し、土台部７ａを有する鋲体７を利用することで、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に効率良く位置決めできるので好ましい。
更には、芯材部７ｂは必須なものではなく、芯材部７ｂを用いずにペーストＰだけで貫通電極３２、３３を形成しても構わない。この場合には、ペーストＰとして、導電性のペースト（例えば銀ペースト）を利用すれば良い。
【００９５】
また、上記実施形態において、ペーストＰに含まれる有機溶剤を弾く材料でメッシュシート７０をコーティングしても構わない。
例えば、有機溶剤として、ブチルカルビトールやターピネオール等の石油系の溶剤が使用されている場合には、フッ素系樹脂でメッシュシート７０をコーティングすると良い。このフッ素系樹脂は、撥油性が高いので、有機溶剤を弾く材料として好適である。なお、ここで挙げた材料名は一例でありこれに限定されるものではない。
【００９６】
このように、メッシュシート７０をコーティングした場合には、充填工程（Ｓ３２ｄ）時、ペーストＰが網の目に引っ掛かって捻転しながら該網の目を潜り抜ける際に、ペーストＰが網の目に付着し難い。これにより、ペーストＰは網の目によって弾かれながら積極的に捻転され、スルーホール３０、３１内に押し込まれる。そのため、ペーストＰ内に残存している気泡Ａを網の目でより絡み取り易く、気泡Ａを効果的に表面に浮き出るように移動させることができる。従って、気泡Ａを効率良く消滅させて、ペーストＰから除去することができる。
【符号の説明】
【００９７】
Ｃ…キャビティ
Ｐ…ペースト
Ｓ…メッシュ開口サイズ
１…圧電振動子
２…ベース基板
３…リッド基板
４…圧電振動片（電子部品）
７…鋲体
７ａ…土台部
７ｂ…芯材部
９…パッケージ
３０、３１…スルーホール（貫通孔）
３２、３３…貫通電極
７０…メッシュシート
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
Ｓ３２…貫通電極形成工程
Ｓ３２ａ…貫通孔形成工程
Ｓ３２ｂ…鋲体挿入工程
Ｓ３２ｃ…セット工程
Ｓ３２ｄ…充填工程
Ｓ３２ｅ…焼成工程
Ｓ３２ｆ…研磨工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ内に電子部品を封止可能なパッケージの製造方法、このパッケージ内に電子部品として圧電振動片が封止された圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から一対の基板を接合し、その基板間に形成されたキャビティ内に電子部品を封止することが可能な容器としてパッケージが知られている。そして、このパッケージ内に電子部品として圧電振動片が封止され、携帯電話や携帯情報端末の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に用いられる製品として圧電振動子が知られている。
この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして表面実装型（ＳＭＤ：Surface Mount Device）の圧電振動子が知られている。
【０００３】
表面実装型の圧電振動子としては、ベース基板とリッド基板とが直接接合され、両基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造タイプのものが知られている。この２層構造タイプの圧電振動子は、薄型化を図ることができる等の点において優れており、好適に使用されている。そして、このタイプの圧電振動子として、ベース基板を貫通するように形成された貫通電極を利用して、圧電振動片とベース基板に形成された外部電極とを導通させたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、貫通電極を形成する方法としては、ベース基板に形成された貫通孔内に導電性ペースト（銀ペースト等）を充填した後、焼成して導電性ペーストを硬化させる方法や、貫通孔内に導電性の芯材を配設した後、貫通孔内の残りの隙間にガラスペースト（ガラスフリットが含まれたペースト）を充填し、焼成してガラスペーストを硬化させる方法等が知られている。
【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】
しかしながら、導電性ペーストやガラスペースト等、各種ペーストを利用して貫通電極を形成する場合、焼成時の乾燥によってペーストに含まれる有機溶剤が蒸発してしまう問題があった。そのため、焼成後のペーストの体積が焼成前に比べて減少してしまい、表面に凹みが生じる場合があった。よって、ペーストの充填と焼成とを数回に分けて繰り返し行い、できるだけ表面に凹みが生じないようにする必要があった。
従って、製造工程に手間と時間がかかり、生産効率が低下する不都合が生じていた。また、ペーストを何度も充填するので、使用量が増え、低コスト化を図ることが難しいものであった。
【０００７】
ところで、ペーストを利用するにあたって、ペーストを構成する固形物の分量を多くし、有機溶剤の分量を少なくした場合には、焼成後の体積減少率を低くすることができるので、ペーストの充填回数を減らすことが可能である。しかしながら、有機溶剤の割合が低いとペーストの粘度が高くなってしまい、ペースト内に気泡が残り易くなってしまう。
通常、ペーストは、専用の装置によって事前に攪拌、脱泡されているが、完全に気泡が除去されているわけではなく、微小な気泡（直径が１０〜２０μｍ程度の気泡）が残存しているのが現状である。特にペーストの粘度が高いと、気泡を取り込む力が強くなってしまい、気泡がより多く残存する可能性が高かった。
そのため、粘度の高いペーストを利用して貫通電極を形成した場合には、多くの気泡によって貫通電極に空隙が生じる可能性が高くなり、気密性や導通性が低下したり、パッケージ全体の強度低下を招いたりする恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、ペーストの充填回数を少なくして効率良く貫通電極を形成することができるうえ、品質を損なうことなくパッケージを製造することができるパッケージの製造方法を提供することである。
また、このパッケージを備えた圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器、電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係るパッケージの製造方法は、互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成された電子部品を封止可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、前記ベース基板を厚み方向に貫通し、前記電子部品と外部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備え、前記貫通電極形成工程が、前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記ベース基板の一方の面にメッシュシートをセットするセット工程と、真空雰囲気中にて前記メッシュシートを挟んで前記ベース基板に対してペーストを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを前記貫通孔内に充填する充填工程と、充填した前記ペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、メッシュシートを通過させながら貫通孔内にペーストを充填するので、ペーストがメッシュシートによって漉された状態となり、このメッシュシートの網の目を潜り抜けた後に貫通孔内に充填される。このとき、ペーストは、網の目に引っ掛かって捻転しながら貫通孔内に押し込まれる。そのため、ペースト内に残存している気泡が、網の目に絡み取られてペーストの表面に浮き出るように移動する。よって、これら気泡を消滅させて、ペーストから除去することができる。
【００１１】
従って、気泡の数を減少させた状態でペーストを貫通孔内に充填することができる。特に、真空雰囲気中で充填工程を行うので、メッシュシートの網の目を潜らせる際に空気を取り込んでしまう恐れがなく、新たな気泡をペースト内に取り込み難い。この点からも、気泡の数が従来よりも遥かに少ないペーストを貫通孔内に充填することができる。
そのため、ペーストを構成する有機溶剤の分量を少なく且つ固形物の分量を多くして粘度の高いペースト、即ち、内部に気泡が多く残存しているペーストを利用したとしても、貫通孔内への充填時の段階でそれら気泡の多くを取り除くことができる。
【００１２】
従って、その後の焼成工程でペーストを焼成により硬化させて貫通電極を形成した際に、気泡の残存に起因する空隙が貫通電極に生じ難い。よって、気密性及び導通性の低下や、パッケージ全体の強度低下等の品質低下を引き起こすことなくパッケージを製造することができる。
また、粘度の高いペーストを利用できるので、焼成時の体積減少率を抑制することができる。従って、ペーストの充填回数を少なくでき、効率良く貫通電極を形成することができるうえ、ペーストの使用量を削減できるのでコスト削減を図ることができる。
【００１３】
（２）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記メッシュシートが、前記ペーストの有機溶剤を弾く材料でコーティングされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、ペーストがメッシュシートの網の目に引っ掛かって捻転しながら該網の目を潜り抜ける際に、ペーストが網の目に付着し難い。これにより、ペーストは網の目によって弾かれながら積極的に捻転され、貫通孔内に押し込まれる。そのため、ペースト内に残存している気泡を網の目でより絡み取り易く、気泡を効果的に表面に浮き出るように移動させることができる。従って、気泡を効率良く消滅させて、ペーストから除去することができる。
【００１５】
（３）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記メッシュシートが、メッシュ開口サイズが一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下に調整されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、メッシュシートのメッシュ開口サイズ、即ち、網の目の開口サイズ（目開きサイズ）が、一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下になるように糸の数や糸の径が調整されている。そのため、ペースト内に残存している気泡をそのまま素通りさせるのではなく、網の目に引っ掛けて絡み取り易くすることができるうえ、ペーストを構成する固形物に関しては確実に通過させ易い。
【００１７】
（４）本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明のパッケージの製造方法において、前記充填工程の前に、平板状の土台部と、該土台部の表面から法線方向に突設された芯材部と、を有する導電性の鋲体を前記ベース基板の他方の面側から前記貫通孔内に挿入して、芯材部を該貫通孔内に配設し且つ土台部をベース基板の他方の面に当接させる鋲体挿入工程と、前記焼成工程後、前記ベース基板の他方の面側を研磨して前記土台部を除去する研磨工程と、を備え、前記充填工程の際、前記芯材部と前記貫通孔との隙間に前記ペーストを充填することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るパッケージの製造方法によれば、充填工程を行う前に、ペーストを塗布する一方の面とは反対側の他方の面から鋲体を貫通孔内に挿入する。これにより、芯材部を貫通孔内に配設させ且つ土台部を他方の面に当接させることができる。特に、土台部を当接させるだけで貫通孔内における芯材部の軸方向への位置決めを行うことができる。また、芯材部は土台部によって支持されているので、貫通孔内にて安定した姿勢で維持される。なお、この鋲体挿入工程は、セット工程の前段階或いは後段階のいずれで行っても構わない。
【００１９】
その後、充填工程により、芯材部と貫通孔との隙間に気泡の数を減少させたペーストを充填し、焼成工程によりペーストを硬化させる。これにより、芯材部と貫通孔とがペーストの硬化によって強固に一体化するので、気密不良のない貫通電極を形成することができる。特に、芯材部を利用できるので導通性に優れた貫通電極にすることができる。
そして最後に、ベース基板の他方の面側を研磨して土台部を除去する研磨工程を行うことで、ベース基板の他方の面を出っ張りのない平坦面にすることができ、表面実装に対応したパッケージとすることができる。
【００２０】
（５）本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの製造方法により製造されたパッケージと、該パッケージの前記キャビティ内に封止された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る圧電振動子によれば、気密性及び導通性の低下や強度低下等が生じ難い高品質な圧電振動子とすることができるうえ、効率良く製造されて低コスト化された圧電振動子とすることができる。
【００２２】
（６）本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
（７）本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
（８）本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、高品質化及び低コスト化された圧電振動子を備えているので、同様に高品質化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ペーストの充填回数を少なくして効率良く貫通電極を形成することができるうえ、コスト削減を図りながら品質を損なうことなくパッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図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】図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。
【図６】図５に示す圧電振動片の下面図である。
【図７】図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図８】図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図９】圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。
【図１０】圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに一対のスルーホールを形成した状態を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態をベース基板用ウエハの断面で見た図である。
【図１２】圧電振動子の製造で用いる鋲体の斜視図である。
【図１３】図１０に示す状態の後、図１２に示す鋲体をスルーホール内に挿入した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面にメッシュシートをセットした状態を示す図である。
【図１５】図１４に示すメッシュシートの平面図である。
【図１６】図１５に示す状態の後、メッシュシートの上からペーストをスクリーン印刷している状態を示す図である。
【図１７】図１６に示す状態において、メッシュシートをペーストが通過する過程を模式的に示した図である。
【図１８】図１６に示す状態の後、スルーホール内に充填されたペーストを焼成してスルーホールと芯材部とを一体的に固着させた状態を示す図である。
【図１９】図１８に示す状態の後、ベース基板用ウエハの下面側を研磨して鋲体の土台部を除去した状態を示す図である。
【図２０】図１９に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図２１】図２０に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。
【図２２】圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図２３】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２５】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る一実施形態を、図１から図２２を参照して説明する。
（圧電振動子）
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３とが接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９と、このパッケージ９内のキャビティＣ内に封止された圧電振動片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１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７及び重り金属膜２１の図示を省略している。
【００２７】
（圧電振動片）
はじめに、圧電振動片４について詳細に説明する。
本実施形態の圧電振動片４は、図５から図７に示すように、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４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、該一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０、１１の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、該振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２８】
また、圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
【００２９】
励振電極１５は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。そして、この励振電極１５を構成する第１の励振電極１３及び第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。具体的には、図７に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１８上とに主に形成されている。
【００３０】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図５及び図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
【００３１】
また、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及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００３２】
（パッケージ）
次に、パッケージ９について詳細に説明する。
図１、図３及び図４に示すように、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透明の基板であり、略板状に形成されている。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で該ベース基板２に対して陽極接合されている。
【００３３】
ベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる基板であり、図１から図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで略板状に形成されている。
このベース基板２には、該ベース基板２を貫通する一対のスルーホール（貫通孔）３０、３１と、一対の貫通電極３２、３３と、が形成されている。
【００３４】
一対のスルーホール３０、３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール３０が位置し、振動腕部１０、１１の先端側に他方のスルーホール３１が位置するように形成されている。
なお、本実施形態では、ベース基板２の上面（一方の面）から下面（他方の面）に向かって漸次径が縮径するテーパー状のスルーホール３０、３１を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するように形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。
【００３５】
一対の貫通電極３２、３３は、一対のスルーホール３０、３１をそれぞれ埋めるように形成されている。これら貫通電極３２、３３は、芯材部７ｂと、硬化したペーストＰとによって形成されたものであり、キャビティＣ内の気密を維持していると共に後述する外部電極３８、３９と引き回し電極３６、３７とを導通させる役割を担っている。
芯材部７ｂは、円柱状に形成された導電性の芯材であり、製造段階で後述する鋲体７の土台部７ａから切り離された部材である。そして、この芯材部７ｂは、スルーホール３０、３１の中心に配置されており、硬化したペーストＰによってスルーホール３０、３１に対して強固に固着されている。
【００３６】
ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜３５と、一対の引き回し電極３６、３７とがパターニングされている。このうち接合膜３５は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
【００３７】
一対の引き回し電極３６、３７は、一対の貫通電極３２、３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、図２及び図４に示すように、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部１０、１１に沿って該振動腕部１０、１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００３８】
そして、これら一対の引き回し電極３６、３７上にバンプＢが形成されており、該バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極１６、１７がマウントされている。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。
なお、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されている。
【００３９】
また、ベース基板２の下面には、図１、図３及び図４に示すように、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る外部電極３８、３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
【００４０】
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及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができ、一対の振動腕部１０、１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０、１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００４１】
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
なお、本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して、圧電振動子１を一度に複数製造する場合を例に挙げて説明すると共に、同時にパッケージ９の製造方法についても説明する。
【００４２】
初めに、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）を行って図５から図７に示す圧電振動片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て一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７、重り金属膜２１を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００４３】
また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、振動腕部１０、１１の重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。
【００４４】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製するリッド基板用ウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。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、図９に示すように、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の接合面に、加熱プレス成形やエッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。この時点で、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００４５】
次に、上記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）。次いで、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極３２、３３を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３２）。ここで、この貫通電極形成工程（Ｓ３２）について、詳細に説明する。
【００４６】
まず、図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール３０、３１を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３２ａ）を行う。なお、図１０に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。この工程を行う際、ベース基板用ウエハ４０の上面（一方の面）４０ａ側から、例えば、サンドブラスト法で行う。
これにより、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の下面（他方の面）４０ｂに向かって漸次縮径する断面テーパー状のスルーホール３０、３１を形成することができる。この際、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときにリッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａ内に収まるようにスルーホール３０、３１を形成する。即ち、一方のスルーホール３０が圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール３１が振動腕部１０、１１の先端側に位置するように形成する。
【００４７】
次に、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにメッシュシート７０（図１５参照）をセットするセットするセット工程（Ｓ３２ｃ）と、スルーホール３０、３１内に鋲体７（図１２参照）を挿入する鋲体挿入工程（３２ｂ）と、を行う。
これら２つの工程は、いずれを先に行っても構わないが、本実施形態では鋲体挿入工程（３２ｂ）を先に行う場合を説明する。
【００４８】
まず、鋲体挿入工程（３２ｂ）で使用する鋲体７について説明する。
この鋲体７は、図１２に示すように、ステンレス、銀、ニッケル合金やアルミニウム等の金属材料により形成された導電性の部材であり、特に鉄を５８重量％、ニッケルを４２重量％含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。
そして、鋲体７は、平板状の土台部７ａと、この土台部７ａの表面から法線方向に沿って突設された芯材部７ｂと、で構成されている。土台部７ａは、平面視における外形がベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側におけるスルーホール３０、３１の開口よりも大きく形成されている。これにより、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に挿入したときに、土台部７ａをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側に当接させることが可能である。また、芯材部７ｂの長さは、ベース基板用ウエハ４０の厚みと略同等の長さとされている。
【００４９】
そして、このように構成された鋲体７をスルーホール３０、３１内に挿入する鋲体挿入工程（３２ｂ）を行う。
具体的には、図１３に示すように、芯材部７ｂの中心軸とスルーホール３０、３１の中心軸とが略一致するように、芯材部７ｂをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側からスルーホール３０、３１内に挿入して、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に配設し且つ土台部７ａをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側に当接させる。
特に、土台部７ａが当接するまで鋲体７を挿入するだけの簡単な作業で、スルーホール３０、３１内における芯材部７ｂの軸方向の位置決めを行うことができる。しかも、鋲体７は土台部７ａによって支持されているので、芯材部７ｂがスルーホール３０、３１内にて安定した姿勢で維持される。
【００５０】
次に、図１４に示すように、メッシュシート７０をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにセットするセット工程（Ｓ３２ｃ）を行う。
ここで、この工程に用いるメッシュシート７０について説明する。
このメッシュシート７０は、図１５に示すように、例えばステンレス（ＳＵＳ）で形成された複数の縦糸７１と横糸７２とが互いに格子状に編みこまれたシート部材である。以下、網の目とは、縦糸７１と横糸７２とが編みこまれた部分をいう。
具体的には、複数の縦糸７１が、平面視で縦方向Ｄ１に延在すると共に、縦方向Ｄ１に直交する横方向Ｄ２に等間隔をあけて配置されている。また、複数の横糸７２は、平面視で横方向Ｄ２に延在すると共に、縦方向Ｄ１に縦糸７１の間隔と同じ間隔をあけて配置されている。そして各縦糸７１は、横方向Ｄ２に沿って交互に横糸７２に対して上側又は下側に位置するように編みこまれている。一方、各横糸７２は、互いに隣り合う縦糸７１の上側と下側とを交互に跨ぐように編みこまれている。
【００５１】
なお、本実施形態では、縦糸７１及び横糸７２の糸系（直径）Ｄはそれぞれ２０μｍとされているうえ、メッシュ開口サイズＳ、即ち、網の目の開口サイズ（目開きサイズ）も一辺２０μｍの平面視正方形状となるように縦糸７１及び横糸７２が編みこまれている。
【００５２】
このように構成されたメッシュシート７０を用意した後、図１４に示すように、まずベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに外形用マスク７５をセットする。この外形用マスク７５は、スルーホール３０、３１に対応して開口部７５ａが形成されたマスクであり、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側に開口したスルーホール３０、３１を露出させ、それ以外の領域を覆ってマスクする役割を担っている。
そして、この外形用マスク７５に重ねるようにメッシュシート７０をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側にセットする。
なお、外形用マスク７５を用いなくても構わないが、メッシュシート７０によって後述するスキージ８１をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに直接当接させながら移動させることが困難であるので、外形用マスク７５を用いることが好ましい。
【００５３】
次に、真空雰囲気中でメッシュシート７０の上からベース基板用ウエハ４０に対してペーストＰを塗布し、メッシュシート７０を通過させながらペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填する充填工程（Ｓ３２ｄ）を行う。
具体的には、まずベース基板用ウエハ４０を真空雰囲気（例えば、０．１〜１００Ｔｏｒｒ）の環境下にセットする。次いで、図１６に示すように、真空スクリーン印刷機８０を用いてペーストＰをメッシュシート７０上に注出した後、スキージ８１を走査してペーストＰをベース基板用ウエハ４０の全体に行き渡るように広げる。なお、本実施形態では、ペーストＰとして、ガラスフリットの固形物が含まれた非導電性のガラスペーストを利用する。
【００５４】
このようにメッシュシート７０を通過させながらペーストＰを充填するので、ペーストＰがメッシュシート７０によって漉された状態となり、このメッシュシート７０の縦糸７１及び横糸７２からなる網の目を潜り抜けた後にスルーホール３０、３１に充填される。このとき、ペーストＰは網の目に引っ掛かって捻転しながらスルーホール３０、３１内に押し込まれる。そのため、図１７に示すように、ペーストＰ内に残存している気泡Ａが、網の目に絡み取られてペーストＰの表面に浮き出るように移動する。よって、これら気泡Ａを消滅させて、ペーストＰから除去することができる。
【００５５】
従って、気泡Ａの数を減少させた状態でペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填することができ、スルーホール３０、３１と芯材部７ｂとの間の隙間を十分に埋めることができる。
特に、真空雰囲気中で充填を行うので、メッシュシート７０の網の目を潜らせる際に、空気を取り込んでしまう恐れがなく、新たな気泡ＡがペーストＰ内に取り込まれてしまい難い。この点からも、気泡Ａの数が従来よりも遥かに少ないペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填することができる。
【００５６】
そのため、ペーストＰを構成する有機溶剤の分量を少なく且つ固形物であるガラスフリットの分量を多くして粘度の高いペーストＰ、即ち、内部に気泡Ａが多く残存しているペーストＰを利用したとしても、スルーホール３０、３１内への充填時の段階でそれら気泡Ａの多くを取り除くことができる。
【００５７】
次に、充填したペーストＰを焼成して硬化させる焼成工程（Ｓ３２ｅ）を行う。
具体的には、メッシュシート７０及び外形用マスク７５をベース基板用ウエハ４０から取り外した後、ベース基板用ウエハ４０を所定の温度で加熱してペーストＰを焼成する。これにより、ペーストＰを硬化させることができ、図１８に示すように、芯材部７ｂとスルーホール３０、３１とを強固に一体化させることができる。従って、気密不良のない貫通電極３２、３３を形成することができる。特に、芯材部７ｂを利用できるので、導通性に優れた貫通電極３２、３３とすることができる。
【００５８】
そして、この焼成工程（Ｓ３２ｅ）が終了した後、図１９に示すように、ベース基板用ウエハ４０の少なくとも下面４０ｂ側を研磨して、鋲体７の土台部７ａを除去する研磨工程（Ｓ３２ｆ）を行う。
これにより、芯材部７ｂのみをスルーホール３０、３１内に残すことができると共に、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂを出っ張りのない平坦面にすることができ、表面実装に対応させることが可能となる。
そして、この研磨工程（Ｓ３２ｆ）を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了する。
【００５９】
特に、本実施形態では、上述したように気泡Ａを極力取り除いた状態でペーストＰをスルーホール３０、３１内に充填できるので、該ペーストＰを焼成により硬化させて貫通電極３２、３３を形成した際に、気泡Ａの残存に起因する空隙が貫通電極３２、３３に生じ難い。よって、気密性及び導電性の低下や、パッケージ９全体の強度低等の品質低下を引き起こし難い。
【００６０】
また、上述した焼成工程（Ｓ３２ｅ）を行うにあたってペーストＰを焼成した場合には、ペーストＰ内に含まれる有機溶剤が乾燥により蒸発するので、焼成前に比べて体積が減少してしまう。そのため、再度充填工程（Ｓ３２ｄ）及び焼成工程（Ｓ３２ｅ）を繰り返す必要がある。
しかしながら、上述したように本実施形態では従来の粘度（例えば６０Ｐａ・ｓ）よりも高い粘度（例えば１００Ｐａ・ｓ）のペーストＰを利用できるので、焼成時の体積減少率を抑制することができる。従って、ペーストＰの充填回数を少なくでき、効率良く貫通電極３２、３３を形成することができるうえ、ペーストＰの使用量を削減できるのでコスト削減を図ることができる。
【００６１】
次に、上記貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに導電性材料をパターニングして、図２０及び図２１に示すように、接合膜３５を形成する接合膜形成工程（Ｓ３３）を行うと共に、一対の貫通電極３２、３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６、３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。なお、図２０及び図２１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。また、図２１では、接合膜３５の図示を省略している。
【００６２】
特に、貫通電極３２、３３は、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに対してほぼ面一な状態となっているので、上面４０ａにパターニングされた引き回し電極３６、３７は隙間を空けることなく貫通電極３２、３３に対して密着する。これにより、一方の引き回し電極３６と一方の貫通電極３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極３７と他方の貫通電極３３との導通性を確実なものにすることができる。
そして、この時点でベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）が終了する。
【００６３】
ところで、図８では、接合膜形成工程（Ｓ３３）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）の後に、接合膜形成工程（Ｓ３３）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。
【００６４】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極３６、３７を介してベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにバンプ接合するマウント工程を行う（Ｓ４０）。
まず、一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置した後、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に押し付ける。これにより、圧電振動片４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極１５は、一対の貫通電極３２、３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａから浮いた状態で支持される。
【００６５】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（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４が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０、５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００６６】
次いで、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、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、接合膜３５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、接合膜３５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４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とが接合した図２２に示すウエハ体６０を得ることができる。
なお、図２２においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜３５の図示を省略している。また、図２２に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール３０、３１を通じて損なわれることがない。
【００６７】
そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ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を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ７０）。この工程により、外部電極３８、３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
【００６８】
特に、この工程を行う場合も引き回し電極３６、３７の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂに対して貫通電極３２、３３がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極３８、３９は間に隙間を空けることなく貫通電極３２、３３に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極３８、３９と貫通電極３２、３３との導通性を確実なものにすることができる。
【００６９】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子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を行う（Ｓ８０）。
具体的に説明すると、外部電極３８、３９に電圧を印加して圧電振動片４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０、１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。
【００７０】
周波数の微調が終了した後、接合されたウエハ体６０を図１３に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３とからなるパッケージ９に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された、図１に示す表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（Ｓ９０）を行って個々の圧電振動子１に小片化した後に、微調工程（Ｓ８０）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（Ｓ８０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので、より好ましい。
【００７１】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１００）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子１の製造が終了する。
【００７２】
上述したように、本実施形態によれば、メッシュシート７０を通過させながらペーストＰを充填したので、ペーストＰ内に残存していた気泡Ａの数を減少させた状態でスルーホール３０、３１に充填することができる。従って、粘度の高いペーストＰを利用することができる。よって、焼成時の体積減少率を抑制することができ、ペーストＰの充填回数を少なくして効率良く貫通電極３２、３３を形成することができるうえ、ペーストＰの使用量を削減できる。その結果、低コストでパッケージ９及び圧電振動子１を製造することができる。
また、ペーストＰ内に残存していた気泡Ａの数を減少させた状態でスルーホール３０、３１に充填することができるので、気泡Ａの残存に起因する空隙が貫通電極３２、３３に生じ難い。従って、品質低下を引き起こすことなくパッケージ９及び圧電振動子１を製造することができ、高品質化を図ることができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、貫通電極３２、３３を形成する際に鋲体７を利用しており、スルーホール３０、３１内に鋲体７の芯材部７ｂを挿入した後、スルーホール３０、３１と芯材部７ｂとの隙間だけにペーストＰを充填している。そのため、ペーストＰだけでスルーホール３０、３１を埋める場合とは異なり、使用するペーストＰの量を少なくすることができる。この点においても、焼成工程（Ｓ３２ｅ）で有機溶剤が蒸発したとしても、ペーストＰの量そのものが少ないので体積減少をより抑制することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、メッシュシート７０の網の目の開口サイズＳが、一辺２０μｍの平面視正方形状となるように、縦糸７１及び横糸７２の数や糸系（直径）Ｄが調整されているものを使用している。そのため、ペーストＰ内に残存している気泡Ａをそのまま素通りさせるのではなく、網の目に引っ掛けてから見取り易くすることができるうえ、ペーストＰを構成する固形物であるガラスペーストＰに関しては確実に通過させ易い。
【００７５】
（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２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２３に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片４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。
【００７６】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００７７】
本実施形態の発振器１００によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００７８】
（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２４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。
【００７９】
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２４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。
【００８０】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００８１】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８５】
即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００８６】
本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００８７】
（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２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２５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。
【００８８】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８９】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００９０】
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。
【００９１】
実施形態の電波時計１３０によれば、効率良く製造されて低コスト化されているうえ高品質化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０自体も同様に低コスト化及び高品質化を図ることができる。
【００９２】
なお、本発明の技術範囲は上記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。
【００９３】
例えば、上記実施形態では、パッケージ９の内部に電子部品として圧電振動片４を封止した圧電振動子１を例に挙げて説明したが、圧電振動片４以外の電子部品を封止して圧電振動子以外のデバイスとすることも可能である。
また、圧電振動片４を封止する場合には、音叉型に限られず、ＡＴカットされた厚み滑り振動片でも構わない。更に、音叉型の圧電振動片４とする場合、上記実施形態では振動腕部１０、１１の両主面に溝部１８が形成された溝付きタイプの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部を形成することで、電圧印加時に励振電極間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Crystal Impedance）をさらに低くすることができ、圧電振動片の高性能化を図ることができる。この点において、溝部を形成する方が好ましい。
【００９４】
また、上記実施形態では、芯材部７ｂと土台部７ａとで構成された鋲体７を利用したが、芯材部７ｂだけをスルーホール３０、３１内に挿入して貫通電極３２、３３を形成しても構わない。但し、土台部７ａを有する鋲体７を利用することで、芯材部７ｂをスルーホール３０、３１内に効率良く位置決めできるので好ましい。
更には、芯材部７ｂは必須なものではなく、芯材部７ｂを用いずにペーストＰだけで貫通電極３２、３３を形成しても構わない。この場合には、ペーストＰとして、導電性のペースト（例えば銀ペースト）を利用すれば良い。
【００９５】
また、上記実施形態において、ペーストＰに含まれる有機溶剤を弾く材料でメッシュシート７０をコーティングしても構わない。
例えば、有機溶剤として、ブチルカルビトールやターピネオール等の石油系の溶剤が使用されている場合には、フッ素系樹脂でメッシュシート７０をコーティングすると良い。このフッ素系樹脂は、撥油性が高いので、有機溶剤を弾く材料として好適である。なお、ここで挙げた材料名は一例でありこれに限定されるものではない。
【００９６】
このように、メッシュシート７０をコーティングした場合には、充填工程（Ｓ３２ｄ）時、ペーストＰが網の目に引っ掛かって捻転しながら該網の目を潜り抜ける際に、ペーストＰが網の目に付着し難い。これにより、ペーストＰは網の目によって弾かれながら積極的に捻転され、スルーホール３０、３１内に押し込まれる。そのため、ペーストＰ内に残存している気泡Ａを網の目でより絡み取り易く、気泡Ａを効果的に表面に浮き出るように移動させることができる。従って、気泡Ａを効率良く消滅させて、ペーストＰから除去することができる。
【符号の説明】
【００９７】
Ｃ…キャビティ
Ｐ…ペースト
Ｓ…メッシュ開口サイズ
１…圧電振動子
２…ベース基板
３…リッド基板
４…圧電振動片（電子部品）
７…鋲体
７ａ…土台部
７ｂ…芯材部
９…パッケージ
３０、３１…スルーホール（貫通孔）
３２、３３…貫通電極
７０…メッシュシート
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
Ｓ３２…貫通電極形成工程
Ｓ３２ａ…貫通孔形成工程
Ｓ３２ｂ…鋲体挿入工程
Ｓ３２ｃ…セット工程
Ｓ３２ｄ…充填工程
Ｓ３２ｅ…焼成工程
Ｓ３２ｆ…研磨工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成された電子部品を封止可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、
前記ベース基板を厚み方向に貫通し、前記電子部品と外部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備え、
前記貫通電極形成工程は、
前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記ベース基板の一方の面にメッシュシートをセットするセット工程と、
真空雰囲気中にて前記メッシュシートを挟んで前記ベース基板に対してペーストを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを前記貫通孔内に充填する充填工程と、
充填した前記ペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備え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】
請求項１に記載のパッケージの製造方法において、
前記メッシュシートは、前記ペーストの有機溶剤を弾く材料でコーティングされてい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又は２に記載のパッケージの製造方法において、
前記メッシュシートは、メッシュ開口サイズが一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下に調整されてい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から３のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法において、
前記充填工程の前に、平板状の土台部と、該土台部の表面から法線方向に突設された芯材部と、を有する導電性の鋲体を前記ベース基板の他方の面側から前記貫通孔内に挿入して、芯材部を該貫通孔内に配設し且つ土台部をベース基板の他方の面に当接させる鋲体挿入工程と、
前記焼成工程後、前記ベース基板の他方の面側を研磨して前記土台部を除去する研磨工程と、を備え、
前記充填工程の際、前記芯材部と前記貫通孔との隙間に前記ペーストを充填す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により製造されたパッケージと、
該パッケージの前記キャビティ内に封止された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５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７】
請求項５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８】
請求項５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】
互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成された電子部品を封止可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、
前記ベース基板を厚み方向に貫通し、前記電子部品と外部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備え、
前記貫通電極形成工程は、
前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記ベース基板の一方の面にメッシュシートをセットするセット工程と、
真空雰囲気中にて前記メッシュシートを挟んで前記ベース基板に対してペーストを塗布し、メッシュシートを通過させながらペーストを前記貫通孔内に充填する充填工程と、
充填した前記ペーストを焼成して硬化させる焼成工程と、を備え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】
請求項１に記載のパッケージの製造方法において、
前記メッシュシートは、前記ペーストの有機溶剤を弾く材料でコーティングされてい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又は２に記載のパッケージの製造方法において、
前記メッシュシートは、メッシュ開口サイズが一辺１０μｍ以上、２０μｍ以下に調整されてい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から３のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法において、
前記充填工程の前に、平板状の土台部と、該土台部の表面から法線方向に突設された芯材部と、を有する導電性の鋲体を前記ベース基板の他方の面側から前記貫通孔内に挿入して、芯材部を該貫通孔内に配設し且つ土台部をベース基板の他方の面に当接させる鋲体挿入工程と、
前記焼成工程後、前記ベース基板の他方の面側を研磨して前記土台部を除去する研磨工程と、を備え、
前記充填工程の際、前記芯材部と前記貫通孔との隙間に前記ペーストを充填す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により製造されたパッケージと、
該パッケージの前記キャビティ内に封止された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５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７】
請求項５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８】
請求項５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２５】
【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２５】
【公開番号】特開２０１１−２０５０３２（Ｐ２０１１−２０５０３２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３３３５（Ｐ２０１０−７３３３５）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【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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