パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計
【課題】パッケージを効率良く製造すること。
【解決手段】第１基板４０を厚さ方向に貫通し、キャビティの内側とパッケージの外側とを導通する貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、貫通電極形成工程は、第１基板４０に貫通孔３０、３１を形成する貫通孔形成工程と、平板状の土台部８と、土台部８の表面に立設された芯材部７と、を備える導電性の鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する鋲体配置工程と、を有し、貫通孔形成工程の際、第１基板４０の第１面４０ａ側から、第１面４０ａとは反対の第２面４０ｂ側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に貫通孔３０、３１を形成し、鋲体配置工程の際、第１基板４０の第１面４０ａを上方に向けて第１面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、貫通孔３０、３１を通して第２面４０ｂ側から鋲体９を吸引することで、芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入するパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】第１基板４０を厚さ方向に貫通し、キャビティの内側とパッケージの外側とを導通する貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、貫通電極形成工程は、第１基板４０に貫通孔３０、３１を形成する貫通孔形成工程と、平板状の土台部８と、土台部８の表面に立設された芯材部７と、を備える導電性の鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する鋲体配置工程と、を有し、貫通孔形成工程の際、第１基板４０の第１面４０ａ側から、第１面４０ａとは反対の第２面４０ｂ側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に貫通孔３０、３１を形成し、鋲体配置工程の際、第１基板４０の第１面４０ａを上方に向けて第１面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、貫通孔３０、３１を通して第２面４０ｂ側から鋲体９を吸引することで、芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入するパッケージの製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子として、一般的に圧電振動片が形成された圧電基板を、ベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプのものが知られている。この場合、圧電振動片は、ベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ（密閉室）内に収容されている。
【０００３】
また、近年では、上述した３層構造タイプのものではなく、２層構造タイプのものも開発されている。このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることで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圧電振動片が収容されている。この２層構造タイプの圧電振動子は、３層構造のものに比べて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。
このような２層構造タイプの圧電振動子として、ベース基板に形成された貫通電極により、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圧電振動子が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで特許文献１には、金属からなるピン部材を導電材料として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。そして、貫通電極を形成する具体的な方法としては、後にベース基板となるベース基板用ウエハに断面ストレート形状の貫通孔を形成した後に加熱して、熱軟化状態にあるうちに貫通孔にピン部材を打ち込むことが記載されている。
【０００６】
しかしながら、ベース基板用ウエハから多数個のベース基板を形成する場合、ベース基板用ウエハにベース基板の取り個数に比例した多数の貫通孔が形成されることとなる。そのため、全ての貫通孔に前記ピン部材を打ち込むために多大な工数が必要となるという問題がある。また、前記ピン部材を打ち込んでいる途中にベース基板用ウエハが硬化してしまった場合には、再度加熱して熱軟化状態にする必要があるため、より多大な工数を要する。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するために、平板状の土台部と、土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体を用いる以下に示すような貫通電極の形成方法が考えられる。すなわち、まず、ベース基板用ウエハの貫通孔に、ベース基板用ウエハの第１面側から鋲体の芯材部を挿入し、ベース基板用ウエハの第１面と鋲体の土台部の表面とを当接させて貫通孔を第１面側から閉塞する。次いで、ベース基板用ウエハの第１面とは反対の第２面側から貫通孔にペースト状の充填材（例えば、ガラスフリットなど）を充填し、その後、充填材を焼成する。
これにより、ピン部材を貫通孔に打ち込まずに貫通電極を形成することが可能になり、製造工数の低減を図ることができる。
【０００８】
ここで図１８〜図２３に示すように、ベース基板用ウエハ２００の貫通孔２０１への芯材部２０２の挿入方法としては、以下に示すような２つの治具を用いるいわゆる間接方式が考えられる。
すなわち、図１８に示すように、まず、鋲体２０３の芯材部２０２が挿入される挿入孔２０４が形成された第１治具２０５の挿入孔２０４に、鋲体２０３の芯材部２０２を挿入して第１治具２０５に鋲体２０３を整列させる（鋲体整列工程）。次いで図１９に示すように、第１治具２０５と、鋲体２０３が土台部２０６側から収納される収納孔２０７が形成された第２治具２０８と、を位置合わせしながら重ね合わせる（治具合わせ工程）。その後、図２０に示すように、第１治具２０５と第２治具２０８とを反転させて第２治具２０８の収納孔２０７内に鋲体２０３を収納し（治具反転工程）た後、図２１に示すように、第１治具２０５を第２治具２０８から取り外し、第２治具２０８における収納孔２０７の底部側から、例えば磁石２０９などで鋲体２０３を吸着して収納孔２０７内で保持する（吸着工程）。そして図２２に示すように、第２治具２０８をベース基板用ウエハ２００上で反転させ、鋲体２０３の吸着を解除する（吸着解除工程）ことで、図２３に示すように、貫通孔２０１内に鋲体２０３の芯材部２０２を挿入する。
【０００９】
しかしながら、前記間接方式では、第１治具２０５および第２治具２０８を用いており、やはり多大な工数が必要となる。
【００１０】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、パッケージを効率良く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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
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貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通孔内に挿入する鋲体配置工程と、を有し、前記貫通孔形成工程の際、前記第１基板の第１面側から、前記第１面とは反対の第２面側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に前記貫通孔を形成し、前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面を上方に向けて前記第１面上で前記鋲体を移動させつつ、前記貫通孔を通して前記第２面側から前記鋲体を吸引することで、前記芯材部を前記貫通孔内に挿入することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、鋲体の芯材部が土台部の表面に立設されており、鋲体配置工程の際、鋲体を倒した状態、つまり土台部の側面および芯材部の先端が第１面に当接し、芯材部が第１面に対して傾いた状態で第１面上を移動させることができる。このように鋲体が倒れた状態で第１面上を移動させると、鋲体が貫通孔上を通過したときに、芯材部の先端が貫通孔の第１面側の開口部から貫通孔内に振り込まれるようにして挿入される。
ここで、貫通孔が逆テーパ状となっていることから、芯材部が貫通孔内に挿入される際に芯材部の先端が貫通孔の内周面に引っ掛かり難くなっている。したがって、鋲体の芯材部が貫通孔内に円滑に挿入される。しかもこのとき、貫通孔を通して第２面側から鋲体が吸引されているので、吸引力によって鋲体の芯材部が貫通孔内に引き込まれ、芯材部が貫通孔内に更に円滑に挿入される。
以上より、鋲体配置工程の際、第１基板の第１面上で鋲体を移動させつつ、第２面側から貫通孔を通して鋲体を吸引するだけで、鋲体の芯材部を貫通孔内に円滑に挿入することができるので、パッケージを効率良く製造することができる。
【００１３】
また、前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面に平行な揺動軸回りに前記第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に前記第１基板を振動させることで、前記第１基板の前記第１面上で前記鋲体を移動させても良い。
【００１４】
この場合、鋲体配置工程の際、前記揺動軸回りに第１基板を揺動させることで、第１基板の第１面が水平面に対して傾斜することとなる。これにより、第１面に沿った下側に鋲体を移動させることができる。
【００１５】
また、このように前記揺動軸回りに第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に第１基板を振動させるので、鋲体が第１基板上に多数個配置されている場合であっても、第１面に沿った下側に各鋲体を移動させつつ、第１面の前記揺動軸方向の全域にわたって多数個の鋲体を拡散させることができる。
また、第１面に沿った下側に鋲体を移動させる過程で、鋲体の芯材部が貫通孔に挿入されずに、第１基板の下側の端部まで鋲体が移動したとしても、第１基板を揺動させて第１基板の傾斜を反転させることで、前記端部を上側に位置させることができる。これにより、貫通孔に芯材部が挿入されていない鋲体を、第１基板の傾斜を反転させる前とは逆方向に第１面上で移動させ、第１面において貫通孔が形成された領域上を往復移動させることができる。
以上より、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
【００１６】
また、前記鋲体配置工程の際、前記第２面側からの前記鋲体の吸引を間欠的に繰り返しても良い。
【００１７】
この場合、鋲体配置工程の際、第２面側からの鋲体の吸引を間欠的に繰り返すので、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
すなわち、鋲体配置工程の際、土台部の裏面が第１面に当接して鋲体が起立した状態で第１面上を移動することがある。そして、貫通孔内に鋲体の芯材部が挿入される前に、起立した状態の鋲体の土台部によって貫通孔が第１面側から覆われると、貫通孔を通した第２面側からの吸引力により鋲体が貫通孔上で保持され続け、芯材部が貫通孔内に挿入されないおそれがある。しかしながら、第２面側からの鋲体の吸引を間欠的に繰り返すことで、仮に起立した状態の鋲体の土台部によって貫通孔が第１面側から覆われたとしても、鋲体が貫通孔上で保持され続けることがない。したがって、貫通孔を覆う鋲体を貫通孔上から移動させ貫通孔を開放することが可能になり、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
【００１８】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記パッケージの製造方法を実施する工程と、前記電子部品としての圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、パッケージを効率良く製造することができるパッケージの製造方法を採用しているので、低コストな圧電振動子を提供することができる。
【００２０】
また、本発明に係る発振器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。
また、本発明に係る電子機器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。
【００２１】
本発明に係る発振器、電子機器および電波時計によれば、低コストな圧電振動子を用いているため、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、パッケージを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る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】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図９】ウエハ体の分解斜視図である。
【図１０】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１１】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１２】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１３】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１４】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１５】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１６】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１７】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図１９】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２０】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２１】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２２】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２３】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。
（圧電振動子）
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、互いに接合された複数の基板２、３の間に形成されたキャビティＣ内に、電子部品としての圧電振動片４が封入されたパッケージ５を備える表面実装型の構成とされている。パッケージ５は、ベース基板（第１基板）２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されている。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。
【００２５】
図５から図７に示すように、圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
【００２６】
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、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。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、振動腕部１０、１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２７】
励振電極１３、１４は、図５および図６に示すように、一対の振動腕部１０、１１の主面上に形成される。励振電極１３、１４は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の単層の導電性膜により形成される。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は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１０、１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、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。
【００２８】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片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、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）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。
【００２９】
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。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。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。
【００３０】
このように構成された圧電振動片４は、図３および図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の内面（上面）にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の内面にパターニングされた後述する引き回し電極３６、３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１６、１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。
【００３１】
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透明の絶縁基板であり、図１、図３および図４に示すように、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。
【００３２】
また、図３に示すように、リッド基板３のベース基板２との接合面には、陽極接合用の接合膜３５が形成されている。接合膜３５は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法により形成される。なお、凹部３ａの内面全体に形成してもよい。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。
そして、リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合膜３５を介してベース基板２に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透明な絶縁基板であり、図１から図４に示すように、板状に形成されている。
このベース基板２には、ベース基板２を貫通する一対の貫通孔３０、３１が形成されている。貫通孔３０は、ベース基板２の内面から外面（下面）に向けて漸次拡径する逆テーパ状に形成されている。本実施形態の貫通孔３０、３１は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に一方の貫通孔３０が形成され、振動腕部１０、１１の先端側に対応した位置に他方の貫通孔３１が形成されている。
【００３４】
そして、これら一対の貫通孔３０、３１には、これら貫通孔３０、３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２、３３が形成されている。これら貫通電極３２、３３は、図３に示すように、焼成によって貫通孔３０、３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成されたものであり、貫通孔３０、３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持しているとともに、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。
【００３５】
筒体６は、後述するペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。筒体６および芯材部７は、貫通孔３０、３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、貫通孔３０、３１に対して強固に固着されている。
【００３６】
芯材部７は、ステンレスや銀、アルミ等の金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で、且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。この芯材部７は、筒体６の略中心６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着されている。なお、貫通電極３２、３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００３７】
また、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ともに、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。
【００３８】
より詳しく説明すると、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に沿って前記振動腕部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。
【００３９】
そして、これら一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、バンプＢを利用して圧電振動片４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。
【００４０】
また、ベース基板２の外面には、図１、図３および図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。
【００４１】
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。
【００４２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、本実施形態における圧電振動子１の製造方法（パッケージの製造方法）について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
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、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ともに、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、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。
【００４４】
次に図９に示すように、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にリッド基板３（図３参照）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第１のウエハ作製工程Ｓ２０を行う。具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、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Ｓ２２を行う。次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する接合面研磨工程Ｓ２３を行う。
【００４５】
次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面に接合膜３５を形成する接合膜形成工程Ｓ２４を行う。接合膜３５は、ベース基板用ウエハ４０との接合面に加えて、凹部３ａの内面全体に形成してもよい。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。
【００４６】
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（図３参照）となるベース基板用ウエハ（第１基板）４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程Ｓ３０を行う。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）。このベース基板用ウエハ４０の厚さは、例えば５００μｍとなっている。
【００４７】
次に、図３に示すように、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２、３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。以下に、貫通電極形成工程Ｓ３２について詳細を説明する。
【００４８】
貫通電極形成工程Ｓ３２では、まず図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０の中央部に位置する孔形成領域Ｒ１に、ベース基板用ウエハ４０の厚さ方向に貫通する貫通孔３０、３１を、例えばサンドブラスト法等により形成する貫通孔形成工程Ｓ３２Ａを行う。このとき本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の内面（第１面）４０ａ側から、内面４０ａとは反対の外面（第２面）４０ｂ側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に貫通孔３０、３１を形成する。なお、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂおよび内面４０ａはそれぞれ、後のベース基板２の外面および内面となる。
【００４９】
ここで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ側における貫通孔３０、３１の開口部の内径は、例えば２００μｍとなっている。また、貫通孔３０、３１のテーパ角θ（図１２参照）は、例えば２０度となっている。
なお図１０、並びに以下に示す図１１および図１４では、図面を見易くするために、貫通孔３０、３１の数を省略するとともに、大きさ等を誇張して図示しており、貫通孔３０、３１の数や大きさ等は図示の例に限られない。
【００５０】
次いで、貫通電極３２、３３の一部を構成する芯材部７と、表面に芯材部７が立設された土台部８と、を備える導電性の鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する鋲体配置工程Ｓ３２Ｂを行う。
なお図示の例では、鋲体９の芯材部７は、円柱状に形成されるとともに、土台部８は円盤状に形成されている。また芯材部７の長さは、例えば４８０μｍであり、芯材部７の直径は１５０μｍであり、土台部８の直径は３００μｍである。さらに芯材部７は、土台部８の表面の中央部に土台部８の法線Ｄ方向（図１２参照）に沿って立設されている。
【００５１】
ここで、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの詳細な説明の前に、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂに用いる挿入装置７０について説明する。図１０に示すように、挿入装置７０は、ベース基板用ウエハ４０を保持する皿状の保持部材７１と、保持部材７１が組み付けられ、かつ保持部材７１の底壁部７１ａとともに吸引室７２を画成する基台部材７３と、吸引室７２内を真空吸引する吸引ポンプ７４と、基台部材７３を揺動させる揺動手段７５と、基台部材７３を振動させる振動手段７６と、を備えている。
【００５２】
保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃは、平坦であるとともに上方を向いており、前記表面７１ｃの中央部には、ベース基板用ウエハ４０を保持する保持凹部７７が形成されている。この保持凹部７７内に、ベース基板用ウエハ４０が内面４０ａを上方に向けて保持されたウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃと、は面一になる。なお図示の例では、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の側面と、保持凹部７７の内周面と、の間には隙間があいているが、この隙間はなくても良い。
【００５３】
保持凹部７７の底面には、保持部材７１の底壁部７１ａの裏面７１ｄ側に向けて開口し、保持凹部７７と吸引室７２とを連通する吸引孔７８が複数形成されている。これらの吸引孔７８は、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０、３１に対応して形成されており、前記ウエハ保持状態で、全ての貫通孔３０、３１は、互いに異なる吸引孔７８に連通する。これにより、吸引室７２は、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から吸引孔７８を通して貫通孔３０、３１に連通することとなる。
【００５４】
揺動手段７５は、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに平行な揺動軸Ｏ回りに基台部材７３を揺動させ、ベース基板用ウエハ４０を揺動軸Ｏ回りに揺動させる。ここで図示の例では、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃと、が面一なので、揺動軸Ｏは、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃに平行となっている。
また振動手段７６は、基台部材７３を揺動軸Ｏ方向に揺動（往復動）させる。
【００５５】
以上に示した挿入装置７０を用いた鋲体配置工程Ｓ３２Ｂでは、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａを上方に向けて内面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、貫通孔３０、３１を通して外面４０ｂ側から鋲体９を吸引することで、芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する。このとき本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を揺動軸Ｏ回りに揺動させるとともに、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させる。
【００５６】
詳しく説明すると、まず、内面４０ａを上方に向けたベース基板用ウエハ４０を挿入装置７０の保持凹部７７に保持させる。また、鋲体９を多数個まとめた鋲体群９０を、保持部材７１の底壁部７１ａにおいて、保持凹部７７が形成された中央部よりも周壁部７１ｂ側の外周部に配置する。このとき、底壁部７１ａの外周部のうち、底壁部７１ａの表面７１ｃに平行で、かつ揺動軸Ｏ方向に直交する方向に延びる仮想軸と交差する部分に、鋲体群９０を配置する。なお鋲体群９０における鋲体９の総数は、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０、３１の総数より多くても良い。
【００５７】
次いで図１１に示すように、底壁部７１ａの外周部のうち、鋲体群９０が配置された部分が上方に向けて移動するように、揺動手段７５によって基台部材７３を揺動軸Ｏ回りに揺動させる。このとき、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａが、例えば水平面に対して４度傾斜するようにベース基板用ウエハ４０を揺動させることが好ましい。これにより、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃ、およびベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに沿った下側に、鋲体９を移動させることができる。
【００５８】
またこのとき、振動手段７６によって基台部材７３を揺動軸Ｏ方向に振動させ、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させる。なお、振動手段７６によるベース基板用ウエハ４０の振動は、例えば振幅が約３ｍｍ、振動数が５〜２０Ｈｚであることが好ましい。これにより、本実施形態のように、鋲体９がベース基板用ウエハ４０上に鋲体群９０として多数個配置されている場合であっても、内面４０ａに沿った下側に各鋲体９を移動させつつ、内面４０ａの揺動軸Ｏ方向の全域にわたって多数個の鋲体９を拡散させることができる。
【００５９】
さらにこのとき、図１２に示すように、鋲体９を倒した状態、つまり土台部８の側面８ａおよび芯材部７の先端７ａがベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに当接し、芯材部７が内面４０ａに対して傾いた状態で内面４０ａ上を移動させることができる。このように鋲体９が倒れた状態で内面４０ａ上を移動させると、図１３に示すように、鋲体９が貫通孔３０、３１上を通過したときに、芯材部７の先端７ａが貫通孔３０、３１の内面４０ａ側の開口部から貫通孔３０、３１内に振り込まれるようにして挿入される。
【００６０】
ここで、貫通孔３０、３１が逆テーパ状となっていることから、芯材部７が貫通孔３０、３１内に挿入される際に、芯材部７の先端７ａが貫通孔３０、３１の内周面に引っ掛かり難くなっている。したがって、鋲体９の芯材部７が貫通孔３０、３１内に円滑に挿入される。
【００６１】
ところで、図１１に示す２点鎖線のように、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに沿った下側に鋲体９を移動させる過程で、鋲体９の芯材部７が貫通孔３０、３１に挿入されずに、鋲体９がベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１上を通過し、ベース基板用ウエハ４０の下側の端部まで移動することが考えられる。
【００６２】
この場合には、図１４に示すように、揺動軸Ｏ回りの反対側にベース基板用ウエハ４０を揺動させてベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させることで、前記端部を上側に位置させる。これにより、貫通孔３０、３１に芯材部７が挿入されていない鋲体９を、ベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させる前とは逆方向に内面４０ａ上で移動させ、内面４０ａにおける孔形成領域Ｒ１上を往復移動させることができる。なお、このようにベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させる際には、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａが、例えば水平面に対して２度傾斜するようにベース基板用ウエハ４０を揺動させることが好ましい。
【００６３】
ところで図１１に示すように、本実施形態では、前述のようなベース基板用ウエハ４０の揺動、振動とあわせて、吸引ポンプ７４によって吸引室７２内を真空吸引する。ここで吸引室７２は、吸引孔７８を通して貫通孔３０、３１にベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から連通しているので、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上の鋲体９は、吸引ポンプ７４の真空吸引によって貫通孔３０、３１を通してベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から吸引されることとなる。
【００６４】
すると、前述のようにベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上を移動する鋲体９の芯材部７が、吸引力によって貫通孔３０、３１内に引き込まれ、芯材部７が貫通孔３０、３１内に更に円滑に挿入される。
なお本実施形態では、吸引ポンプ７４による吸引を間欠的に繰り返す。このとき例えば、吸引ポンプ７４を作動させ吸引室７２の内圧を０．８秒間０．５ＭＰａにした後、吸引ポンプ７４の作動を停止し吸引室７２の内圧を０．４秒間、大気圧に戻し、その後これらを繰り返す。
【００６５】
以上に示したベース基板用ウエハ４０の揺動、振動、並びに貫通孔３０、３１を通した鋲体９の吸引を、芯材部７が全ての貫通孔３０、３１内に挿入されるまで行う。なお、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａから鋲体９の芯材部７が挿入されることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと鋲体９の土台部８の表面とが当接し、貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から閉塞される。
【００６６】
次いで、貫通電極３２、３３の一部を構成するペースト状の図示しないガラスフリットを貫通孔３０、３１内に充填する充填工程Ｓ３２Ｄを行う。このとき、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から貫通孔３０、３１に前記ガラスフリットを充填する。ここで、貫通孔３０、３１がベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ側から閉塞されているので、前記ガラスフリットが貫通孔３０、３１の内面４０ａ側から漏出するのが抑制される。
【００６７】
なおガラスフリット充填工程Ｓ３２Ｄを終えた後、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ上に前記ガラスフリットが残存することがある。この場合、外面４０ｂ上の前記ガラスフリットは後述する焼成後の研磨工程Ｓ３２Ｉによって除去されるため、別途前記ガラスフリットを除去する工程を行なう必要はない。但し、別途前記ガラスフリットを除去する工程を追加することで、後述する焼成工程Ｓ３２Ｈにおいて、前記ガラスフリットの焼成時間を短縮できるとともに、研磨工程Ｓ３２Ｉの研磨に要する時間も短縮することができる。
【００６８】
続いて、貫通孔３０、３１内に充填された前記ガラスフリットを焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３２Ｈを行う。焼成工程Ｓ３２Ｈでは、貫通孔３０、３１に充填した前記ガラスフリットを所定の温度で焼成して硬化させる。この焼成工程Ｓ３２Ｈを行うことで、貫通孔３０、３１および芯材部７に前記ガラスフリットが強固に固着して筒体６となり、貫通電極３２、３３が形成される。
【００６９】
最後に、ベース基板用ウエハ４０および鋲体９の土台部８を研磨する研磨工程Ｓ３２Ｉを行う。具体的には、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側を研磨し、芯材部７の先端７ａを露出させるとともに、鋲体９の土台部８を研磨して除去する。その結果、図３に示すように、筒体６と芯材部７とが一体的に固定された貫通電極３２、３３を複数得ることができる。
以上で貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００７０】
次に図９に示すように、引き回し電極形成工程Ｓ３３として、貫通電極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。そして、引き回し電極３６、３７上に、それぞれ金等からなる尖塔形状のバンプを形成する。なお、図９では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。
【００７１】
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を接合する実装工程Ｓ４０を行い、その後、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Ｓ５０を行う。
【００７２】
そして、重ね合わせ工程Ｓ５０の後、重ね合わせた２枚のウエハ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し、ウエハ体６０を形成する接合工程Ｓ６０を行う。ところで、陽極接合を行う際、図３に示すように、ベース基板用ウエハ４０に形成された貫通孔３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているため、キャビティＣ内の真空状態が貫通孔３０、３１を通じて損なわれることがない。しかも、焼成によって筒体６と芯材部７とが一体的に固定されているとともに、これらが貫通孔３０、３１に対して強固に固着されているため、キャビティＣ内の真空状態を確実に維持することができる。
【００７３】
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の外面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（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ７０を行う。
【００７４】
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）。
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に沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。
その後、内部の電気特性検査（Ｓ１００）を行うことで、圧電振動子１の製造が終了する。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法によれば、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、外面４０ｂ側から貫通孔３０、３１を通して鋲体９を吸引するだけで、鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に円滑に挿入することができるので、パッケージ５を効率良く製造し、圧電振動子１の低コスト化を図ることができる。
【００７６】
また、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すので、芯材部７を貫通孔３０、３１内に確実に挿入することができる。
すなわち、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、図１４に示す２点鎖線のように、土台部８の裏面が内面４０ａに当接して鋲体９が起立した状態で内面４０ａ上を移動することがある。そして、貫通孔３０、３１内に鋲体９の芯材部７が挿入される前に、起立した状態の鋲体９の土台部８によって貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から覆われると、貫通孔３０、３１を通した外面４０ｂ側からの吸引力により鋲体９が貫通孔３０、３１上で保持され続け、芯材部７が貫通孔３０、３１内に挿入されないおそれがある。しかしながら、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すことで、仮に起立した状態の鋲体９の土台部８によって貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から覆われたとしても、鋲体９が貫通孔３０、３１上で保持され続けることがない。したがって、貫通孔３０、３１を覆う鋲体９を貫通孔３０、３１上から移動させ貫通孔３０、３１を開放することが可能になり、芯材部７を貫通孔３０、３１内に確実に挿入することができる。
【００７７】
（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１５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１５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４が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１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。
【００７８】
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。
【００７９】
このような本実施形態の発振器１１０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００８０】
（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１６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。
【００８１】
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１６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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、カレンダー情報等が表示される。
【００８４】
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及び呼制御メモリ部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及び複号化する。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。
【００８５】
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。
【００８６】
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及び着信音発生部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。
【００８７】
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。
【００８８】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００８９】
（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１７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１７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。
【００９０】
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及び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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
本実施形態の電波時計１４０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００９４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、リッド基板用ウエハ５０に接合膜３５を形成したが、これとは逆に、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに接合膜３５を形成してもよい。この場合は、引き回し電極３６、３７と接合膜３５とが接触しないように、ベース基板用ウエハ４０におけるリッド基板用ウエハ５０との接合面のみに形成することが好ましい。
【００９５】
また前記実施形態では、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに平行な揺動軸Ｏ回りにベース基板用ウエハ４０を揺動させるとともに、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させるものとしたが、これに限られない。
また前記実施形態では、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すものとしたが、これに限られない。
【００９６】
また前記実施形態では、貫通孔３０、３１内に充填される充填材がペースト状の前記ガラスフリットであるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、導電性のペースト（例えば銀ペーストなど）であっても良い。
【００９７】
また前記実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を使用しつつ、パッケージ５の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造したが、パッケージ５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可能である。
さらに前記実施形態では、ベース基板２とリッド基板３との間にキャビティＣを形成した２層構造タイプの圧電振動子１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、圧電基板をベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプの圧電振動子に適用しても構わない。
【００９８】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１ 圧電振動子
２ ベース基板（第１基板）
３ リッド基板（基板）
４ 圧電振動片（電子部品）
７ 芯材部
８ 土台部
９ 鋲体
３０、３１ 貫通孔
３２、３３ 貫通電極
４０ ベース基板用ウエハ（第１基板）
４０ａ 内面（第１面）
４０ｂ 外面（第２面）
１１０ 発振器
１２０ 携帯情報機器（電子機器）
１４０ 電波時計
Ｃ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子として、一般的に圧電振動片が形成された圧電基板を、ベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプのものが知られている。この場合、圧電振動片は、ベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ（密閉室）内に収容されている。
【０００３】
また、近年では、上述した３層構造タイプのものではなく、２層構造タイプのものも開発されている。このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることで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圧電振動片が収容されている。この２層構造タイプの圧電振動子は、３層構造のものに比べて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。
このような２層構造タイプの圧電振動子として、ベース基板に形成された貫通電極により、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圧電振動子が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで特許文献１には、金属からなるピン部材を導電材料として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。そして、貫通電極を形成する具体的な方法としては、後にベース基板となるベース基板用ウエハに断面ストレート形状の貫通孔を形成した後に加熱して、熱軟化状態にあるうちに貫通孔にピン部材を打ち込むことが記載されている。
【０００６】
しかしながら、ベース基板用ウエハから多数個のベース基板を形成する場合、ベース基板用ウエハにベース基板の取り個数に比例した多数の貫通孔が形成されることとなる。そのため、全ての貫通孔に前記ピン部材を打ち込むために多大な工数が必要となるという問題がある。また、前記ピン部材を打ち込んでいる途中にベース基板用ウエハが硬化してしまった場合には、再度加熱して熱軟化状態にする必要があるため、より多大な工数を要する。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するために、平板状の土台部と、土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体を用いる以下に示すような貫通電極の形成方法が考えられる。すなわち、まず、ベース基板用ウエハの貫通孔に、ベース基板用ウエハの第１面側から鋲体の芯材部を挿入し、ベース基板用ウエハの第１面と鋲体の土台部の表面とを当接させて貫通孔を第１面側から閉塞する。次いで、ベース基板用ウエハの第１面とは反対の第２面側から貫通孔にペースト状の充填材（例えば、ガラスフリットなど）を充填し、その後、充填材を焼成する。
これにより、ピン部材を貫通孔に打ち込まずに貫通電極を形成することが可能になり、製造工数の低減を図ることができる。
【０００８】
ここで図１８〜図２３に示すように、ベース基板用ウエハ２００の貫通孔２０１への芯材部２０２の挿入方法としては、以下に示すような２つの治具を用いるいわゆる間接方式が考えられる。
すなわち、図１８に示すように、まず、鋲体２０３の芯材部２０２が挿入される挿入孔２０４が形成された第１治具２０５の挿入孔２０４に、鋲体２０３の芯材部２０２を挿入して第１治具２０５に鋲体２０３を整列させる（鋲体整列工程）。次いで図１９に示すように、第１治具２０５と、鋲体２０３が土台部２０６側から収納される収納孔２０７が形成された第２治具２０８と、を位置合わせしながら重ね合わせる（治具合わせ工程）。その後、図２０に示すように、第１治具２０５と第２治具２０８とを反転させて第２治具２０８の収納孔２０７内に鋲体２０３を収納し（治具反転工程）た後、図２１に示すように、第１治具２０５を第２治具２０８から取り外し、第２治具２０８における収納孔２０７の底部側から、例えば磁石２０９などで鋲体２０３を吸着して収納孔２０７内で保持する（吸着工程）。そして図２２に示すように、第２治具２０８をベース基板用ウエハ２００上で反転させ、鋲体２０３の吸着を解除する（吸着解除工程）ことで、図２３に示すように、貫通孔２０１内に鋲体２０３の芯材部２０２を挿入する。
【０００９】
しかしながら、前記間接方式では、第１治具２０５および第２治具２０８を用いており、やはり多大な工数が必要となる。
【００１０】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、パッケージを効率良く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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
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貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通孔内に挿入する鋲体配置工程と、を有し、前記貫通孔形成工程の際、前記第１基板の第１面側から、前記第１面とは反対の第２面側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に前記貫通孔を形成し、前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面を上方に向けて前記第１面上で前記鋲体を移動させつつ、前記貫通孔を通して前記第２面側から前記鋲体を吸引することで、前記芯材部を前記貫通孔内に挿入することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、鋲体の芯材部が土台部の表面に立設されており、鋲体配置工程の際、鋲体を倒した状態、つまり土台部の側面および芯材部の先端が第１面に当接し、芯材部が第１面に対して傾いた状態で第１面上を移動させることができる。このように鋲体が倒れた状態で第１面上を移動させると、鋲体が貫通孔上を通過したときに、芯材部の先端が貫通孔の第１面側の開口部から貫通孔内に振り込まれるようにして挿入される。
ここで、貫通孔が逆テーパ状となっていることから、芯材部が貫通孔内に挿入される際に芯材部の先端が貫通孔の内周面に引っ掛かり難くなっている。したがって、鋲体の芯材部が貫通孔内に円滑に挿入される。しかもこのとき、貫通孔を通して第２面側から鋲体が吸引されているので、吸引力によって鋲体の芯材部が貫通孔内に引き込まれ、芯材部が貫通孔内に更に円滑に挿入される。
以上より、鋲体配置工程の際、第１基板の第１面上で鋲体を移動させつつ、第２面側から貫通孔を通して鋲体を吸引するだけで、鋲体の芯材部を貫通孔内に円滑に挿入することができるので、パッケージを効率良く製造することができる。
【００１３】
また、前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面に平行な揺動軸回りに前記第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に前記第１基板を振動させることで、前記第１基板の前記第１面上で前記鋲体を移動させても良い。
【００１４】
この場合、鋲体配置工程の際、前記揺動軸回りに第１基板を揺動させることで、第１基板の第１面が水平面に対して傾斜することとなる。これにより、第１面に沿った下側に鋲体を移動させることができる。
【００１５】
また、このように前記揺動軸回りに第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に第１基板を振動させるので、鋲体が第１基板上に多数個配置されている場合であっても、第１面に沿った下側に各鋲体を移動させつつ、第１面の前記揺動軸方向の全域にわたって多数個の鋲体を拡散させることができる。
また、第１面に沿った下側に鋲体を移動させる過程で、鋲体の芯材部が貫通孔に挿入されずに、第１基板の下側の端部まで鋲体が移動したとしても、第１基板を揺動させて第１基板の傾斜を反転させることで、前記端部を上側に位置させることができる。これにより、貫通孔に芯材部が挿入されていない鋲体を、第１基板の傾斜を反転させる前とは逆方向に第１面上で移動させ、第１面において貫通孔が形成された領域上を往復移動させることができる。
以上より、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
【００１６】
また、前記鋲体配置工程の際、前記第２面側からの前記鋲体の吸引を間欠的に繰り返しても良い。
【００１７】
この場合、鋲体配置工程の際、第２面側からの鋲体の吸引を間欠的に繰り返すので、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
すなわち、鋲体配置工程の際、土台部の裏面が第１面に当接して鋲体が起立した状態で第１面上を移動することがある。そして、貫通孔内に鋲体の芯材部が挿入される前に、起立した状態の鋲体の土台部によって貫通孔が第１面側から覆われると、貫通孔を通した第２面側からの吸引力により鋲体が貫通孔上で保持され続け、芯材部が貫通孔内に挿入されないおそれがある。しかしながら、第２面側からの鋲体の吸引を間欠的に繰り返すことで、仮に起立した状態の鋲体の土台部によって貫通孔が第１面側から覆われたとしても、鋲体が貫通孔上で保持され続けることがない。したがって、貫通孔を覆う鋲体を貫通孔上から移動させ貫通孔を開放することが可能になり、芯材部を貫通孔内に確実に挿入することができる。
【００１８】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記パッケージの製造方法を実施する工程と、前記電子部品としての圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、パッケージを効率良く製造することができるパッケージの製造方法を採用しているので、低コストな圧電振動子を提供することができる。
【００２０】
また、本発明に係る発振器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。
また、本発明に係る電子機器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。
【００２１】
本発明に係る発振器、電子機器および電波時計によれば、低コストな圧電振動子を用いているため、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、パッケージを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る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】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図９】ウエハ体の分解斜視図である。
【図１０】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１１】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１２】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１３】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１４】鋲体配置工程を表す説明図である。
【図１５】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１６】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１７】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図１９】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２０】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２１】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２２】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【図２３】従来のベース基板用ウエハの貫通孔への芯材部の挿入方法の一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。
（圧電振動子）
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、互いに接合された複数の基板２、３の間に形成されたキャビティＣ内に、電子部品としての圧電振動片４が封入されたパッケージ５を備える表面実装型の構成とされている。パッケージ５は、ベース基板（第１基板）２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されている。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。
【００２５】
図５から図７に示すように、圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
【００２６】
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、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。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、振動腕部１０、１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２７】
励振電極１３、１４は、図５および図６に示すように、一対の振動腕部１０、１１の主面上に形成される。励振電極１３、１４は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の単層の導電性膜により形成される。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は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１０、１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、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。
【００２８】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片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、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）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。
【００２９】
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。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。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。
【００３０】
このように構成された圧電振動片４は、図３および図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の内面（上面）にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の内面にパターニングされた後述する引き回し電極３６、３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１６、１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。
【００３１】
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透明の絶縁基板であり、図１、図３および図４に示すように、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。
【００３２】
また、図３に示すように、リッド基板３のベース基板２との接合面には、陽極接合用の接合膜３５が形成されている。接合膜３５は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法により形成される。なお、凹部３ａの内面全体に形成してもよい。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。
そして、リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合膜３５を介してベース基板２に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透明な絶縁基板であり、図１から図４に示すように、板状に形成されている。
このベース基板２には、ベース基板２を貫通する一対の貫通孔３０、３１が形成されている。貫通孔３０は、ベース基板２の内面から外面（下面）に向けて漸次拡径する逆テーパ状に形成されている。本実施形態の貫通孔３０、３１は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に一方の貫通孔３０が形成され、振動腕部１０、１１の先端側に対応した位置に他方の貫通孔３１が形成されている。
【００３４】
そして、これら一対の貫通孔３０、３１には、これら貫通孔３０、３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２、３３が形成されている。これら貫通電極３２、３３は、図３に示すように、焼成によって貫通孔３０、３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成されたものであり、貫通孔３０、３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持しているとともに、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。
【００３５】
筒体６は、後述するペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。筒体６および芯材部７は、貫通孔３０、３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、貫通孔３０、３１に対して強固に固着されている。
【００３６】
芯材部７は、ステンレスや銀、アルミ等の金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で、且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。この芯材部７は、筒体６の略中心６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着されている。なお、貫通電極３２、３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００３７】
また、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ともに、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。
【００３８】
より詳しく説明すると、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に沿って前記振動腕部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。
【００３９】
そして、これら一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、バンプＢを利用して圧電振動片４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。
【００４０】
また、ベース基板２の外面には、図１、図３および図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。
【００４１】
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。
【００４２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、本実施形態における圧電振動子１の製造方法（パッケージの製造方法）について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
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、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ともに、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、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。
【００４４】
次に図９に示すように、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にリッド基板３（図３参照）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第１のウエハ作製工程Ｓ２０を行う。具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、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Ｓ２２を行う。次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する接合面研磨工程Ｓ２３を行う。
【００４５】
次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面に接合膜３５を形成する接合膜形成工程Ｓ２４を行う。接合膜３５は、ベース基板用ウエハ４０との接合面に加えて、凹部３ａの内面全体に形成してもよい。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。
【００４６】
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（図３参照）となるベース基板用ウエハ（第１基板）４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程Ｓ３０を行う。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）。このベース基板用ウエハ４０の厚さは、例えば５００μｍとなっている。
【００４７】
次に、図３に示すように、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２、３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。以下に、貫通電極形成工程Ｓ３２について詳細を説明する。
【００４８】
貫通電極形成工程Ｓ３２では、まず図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０の中央部に位置する孔形成領域Ｒ１に、ベース基板用ウエハ４０の厚さ方向に貫通する貫通孔３０、３１を、例えばサンドブラスト法等により形成する貫通孔形成工程Ｓ３２Ａを行う。このとき本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の内面（第１面）４０ａ側から、内面４０ａとは反対の外面（第２面）４０ｂ側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に貫通孔３０、３１を形成する。なお、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂおよび内面４０ａはそれぞれ、後のベース基板２の外面および内面となる。
【００４９】
ここで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ側における貫通孔３０、３１の開口部の内径は、例えば２００μｍとなっている。また、貫通孔３０、３１のテーパ角θ（図１２参照）は、例えば２０度となっている。
なお図１０、並びに以下に示す図１１および図１４では、図面を見易くするために、貫通孔３０、３１の数を省略するとともに、大きさ等を誇張して図示しており、貫通孔３０、３１の数や大きさ等は図示の例に限られない。
【００５０】
次いで、貫通電極３２、３３の一部を構成する芯材部７と、表面に芯材部７が立設された土台部８と、を備える導電性の鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する鋲体配置工程Ｓ３２Ｂを行う。
なお図示の例では、鋲体９の芯材部７は、円柱状に形成されるとともに、土台部８は円盤状に形成されている。また芯材部７の長さは、例えば４８０μｍであり、芯材部７の直径は１５０μｍであり、土台部８の直径は３００μｍである。さらに芯材部７は、土台部８の表面の中央部に土台部８の法線Ｄ方向（図１２参照）に沿って立設されている。
【００５１】
ここで、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの詳細な説明の前に、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂに用いる挿入装置７０について説明する。図１０に示すように、挿入装置７０は、ベース基板用ウエハ４０を保持する皿状の保持部材７１と、保持部材７１が組み付けられ、かつ保持部材７１の底壁部７１ａとともに吸引室７２を画成する基台部材７３と、吸引室７２内を真空吸引する吸引ポンプ７４と、基台部材７３を揺動させる揺動手段７５と、基台部材７３を振動させる振動手段７６と、を備えている。
【００５２】
保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃは、平坦であるとともに上方を向いており、前記表面７１ｃの中央部には、ベース基板用ウエハ４０を保持する保持凹部７７が形成されている。この保持凹部７７内に、ベース基板用ウエハ４０が内面４０ａを上方に向けて保持されたウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃと、は面一になる。なお図示の例では、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の側面と、保持凹部７７の内周面と、の間には隙間があいているが、この隙間はなくても良い。
【００５３】
保持凹部７７の底面には、保持部材７１の底壁部７１ａの裏面７１ｄ側に向けて開口し、保持凹部７７と吸引室７２とを連通する吸引孔７８が複数形成されている。これらの吸引孔７８は、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０、３１に対応して形成されており、前記ウエハ保持状態で、全ての貫通孔３０、３１は、互いに異なる吸引孔７８に連通する。これにより、吸引室７２は、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から吸引孔７８を通して貫通孔３０、３１に連通することとなる。
【００５４】
揺動手段７５は、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに平行な揺動軸Ｏ回りに基台部材７３を揺動させ、ベース基板用ウエハ４０を揺動軸Ｏ回りに揺動させる。ここで図示の例では、前記ウエハ保持状態で、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃと、が面一なので、揺動軸Ｏは、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃに平行となっている。
また振動手段７６は、基台部材７３を揺動軸Ｏ方向に揺動（往復動）させる。
【００５５】
以上に示した挿入装置７０を用いた鋲体配置工程Ｓ３２Ｂでは、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａを上方に向けて内面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、貫通孔３０、３１を通して外面４０ｂ側から鋲体９を吸引することで、芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入する。このとき本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を揺動軸Ｏ回りに揺動させるとともに、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させる。
【００５６】
詳しく説明すると、まず、内面４０ａを上方に向けたベース基板用ウエハ４０を挿入装置７０の保持凹部７７に保持させる。また、鋲体９を多数個まとめた鋲体群９０を、保持部材７１の底壁部７１ａにおいて、保持凹部７７が形成された中央部よりも周壁部７１ｂ側の外周部に配置する。このとき、底壁部７１ａの外周部のうち、底壁部７１ａの表面７１ｃに平行で、かつ揺動軸Ｏ方向に直交する方向に延びる仮想軸と交差する部分に、鋲体群９０を配置する。なお鋲体群９０における鋲体９の総数は、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０、３１の総数より多くても良い。
【００５７】
次いで図１１に示すように、底壁部７１ａの外周部のうち、鋲体群９０が配置された部分が上方に向けて移動するように、揺動手段７５によって基台部材７３を揺動軸Ｏ回りに揺動させる。このとき、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａが、例えば水平面に対して４度傾斜するようにベース基板用ウエハ４０を揺動させることが好ましい。これにより、保持部材７１の底壁部７１ａの表面７１ｃ、およびベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに沿った下側に、鋲体９を移動させることができる。
【００５８】
またこのとき、振動手段７６によって基台部材７３を揺動軸Ｏ方向に振動させ、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させる。なお、振動手段７６によるベース基板用ウエハ４０の振動は、例えば振幅が約３ｍｍ、振動数が５〜２０Ｈｚであることが好ましい。これにより、本実施形態のように、鋲体９がベース基板用ウエハ４０上に鋲体群９０として多数個配置されている場合であっても、内面４０ａに沿った下側に各鋲体９を移動させつつ、内面４０ａの揺動軸Ｏ方向の全域にわたって多数個の鋲体９を拡散させることができる。
【００５９】
さらにこのとき、図１２に示すように、鋲体９を倒した状態、つまり土台部８の側面８ａおよび芯材部７の先端７ａがベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに当接し、芯材部７が内面４０ａに対して傾いた状態で内面４０ａ上を移動させることができる。このように鋲体９が倒れた状態で内面４０ａ上を移動させると、図１３に示すように、鋲体９が貫通孔３０、３１上を通過したときに、芯材部７の先端７ａが貫通孔３０、３１の内面４０ａ側の開口部から貫通孔３０、３１内に振り込まれるようにして挿入される。
【００６０】
ここで、貫通孔３０、３１が逆テーパ状となっていることから、芯材部７が貫通孔３０、３１内に挿入される際に、芯材部７の先端７ａが貫通孔３０、３１の内周面に引っ掛かり難くなっている。したがって、鋲体９の芯材部７が貫通孔３０、３１内に円滑に挿入される。
【００６１】
ところで、図１１に示す２点鎖線のように、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに沿った下側に鋲体９を移動させる過程で、鋲体９の芯材部７が貫通孔３０、３１に挿入されずに、鋲体９がベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１上を通過し、ベース基板用ウエハ４０の下側の端部まで移動することが考えられる。
【００６２】
この場合には、図１４に示すように、揺動軸Ｏ回りの反対側にベース基板用ウエハ４０を揺動させてベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させることで、前記端部を上側に位置させる。これにより、貫通孔３０、３１に芯材部７が挿入されていない鋲体９を、ベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させる前とは逆方向に内面４０ａ上で移動させ、内面４０ａにおける孔形成領域Ｒ１上を往復移動させることができる。なお、このようにベース基板用ウエハ４０の傾斜を反転させる際には、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａが、例えば水平面に対して２度傾斜するようにベース基板用ウエハ４０を揺動させることが好ましい。
【００６３】
ところで図１１に示すように、本実施形態では、前述のようなベース基板用ウエハ４０の揺動、振動とあわせて、吸引ポンプ７４によって吸引室７２内を真空吸引する。ここで吸引室７２は、吸引孔７８を通して貫通孔３０、３１にベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から連通しているので、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上の鋲体９は、吸引ポンプ７４の真空吸引によって貫通孔３０、３１を通してベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から吸引されることとなる。
【００６４】
すると、前述のようにベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上を移動する鋲体９の芯材部７が、吸引力によって貫通孔３０、３１内に引き込まれ、芯材部７が貫通孔３０、３１内に更に円滑に挿入される。
なお本実施形態では、吸引ポンプ７４による吸引を間欠的に繰り返す。このとき例えば、吸引ポンプ７４を作動させ吸引室７２の内圧を０．８秒間０．５ＭＰａにした後、吸引ポンプ７４の作動を停止し吸引室７２の内圧を０．４秒間、大気圧に戻し、その後これらを繰り返す。
【００６５】
以上に示したベース基板用ウエハ４０の揺動、振動、並びに貫通孔３０、３１を通した鋲体９の吸引を、芯材部７が全ての貫通孔３０、３１内に挿入されるまで行う。なお、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａから鋲体９の芯材部７が挿入されることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａと鋲体９の土台部８の表面とが当接し、貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から閉塞される。
【００６６】
次いで、貫通電極３２、３３の一部を構成するペースト状の図示しないガラスフリットを貫通孔３０、３１内に充填する充填工程Ｓ３２Ｄを行う。このとき、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側から貫通孔３０、３１に前記ガラスフリットを充填する。ここで、貫通孔３０、３１がベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ側から閉塞されているので、前記ガラスフリットが貫通孔３０、３１の内面４０ａ側から漏出するのが抑制される。
【００６７】
なおガラスフリット充填工程Ｓ３２Ｄを終えた後、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ上に前記ガラスフリットが残存することがある。この場合、外面４０ｂ上の前記ガラスフリットは後述する焼成後の研磨工程Ｓ３２Ｉによって除去されるため、別途前記ガラスフリットを除去する工程を行なう必要はない。但し、別途前記ガラスフリットを除去する工程を追加することで、後述する焼成工程Ｓ３２Ｈにおいて、前記ガラスフリットの焼成時間を短縮できるとともに、研磨工程Ｓ３２Ｉの研磨に要する時間も短縮することができる。
【００６８】
続いて、貫通孔３０、３１内に充填された前記ガラスフリットを焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３２Ｈを行う。焼成工程Ｓ３２Ｈでは、貫通孔３０、３１に充填した前記ガラスフリットを所定の温度で焼成して硬化させる。この焼成工程Ｓ３２Ｈを行うことで、貫通孔３０、３１および芯材部７に前記ガラスフリットが強固に固着して筒体６となり、貫通電極３２、３３が形成される。
【００６９】
最後に、ベース基板用ウエハ４０および鋲体９の土台部８を研磨する研磨工程Ｓ３２Ｉを行う。具体的には、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ｂ側を研磨し、芯材部７の先端７ａを露出させるとともに、鋲体９の土台部８を研磨して除去する。その結果、図３に示すように、筒体６と芯材部７とが一体的に固定された貫通電極３２、３３を複数得ることができる。
以上で貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。
【００７０】
次に図９に示すように、引き回し電極形成工程Ｓ３３として、貫通電極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。そして、引き回し電極３６、３７上に、それぞれ金等からなる尖塔形状のバンプを形成する。なお、図９では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。
【００７１】
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を接合する実装工程Ｓ４０を行い、その後、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Ｓ５０を行う。
【００７２】
そして、重ね合わせ工程Ｓ５０の後、重ね合わせた２枚のウエハ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し、ウエハ体６０を形成する接合工程Ｓ６０を行う。ところで、陽極接合を行う際、図３に示すように、ベース基板用ウエハ４０に形成された貫通孔３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているため、キャビティＣ内の真空状態が貫通孔３０、３１を通じて損なわれることがない。しかも、焼成によって筒体６と芯材部７とが一体的に固定されているとともに、これらが貫通孔３０、３１に対して強固に固着されているため、キャビティＣ内の真空状態を確実に維持することができる。
【００７３】
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の外面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（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ７０を行う。
【００７４】
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）。
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に沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。
その後、内部の電気特性検査（Ｓ１００）を行うことで、圧電振動子１の製造が終了する。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法によれば、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させつつ、外面４０ｂ側から貫通孔３０、３１を通して鋲体９を吸引するだけで、鋲体９の芯材部７を貫通孔３０、３１内に円滑に挿入することができるので、パッケージ５を効率良く製造し、圧電振動子１の低コスト化を図ることができる。
【００７６】
また、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すので、芯材部７を貫通孔３０、３１内に確実に挿入することができる。
すなわち、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、図１４に示す２点鎖線のように、土台部８の裏面が内面４０ａに当接して鋲体９が起立した状態で内面４０ａ上を移動することがある。そして、貫通孔３０、３１内に鋲体９の芯材部７が挿入される前に、起立した状態の鋲体９の土台部８によって貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から覆われると、貫通孔３０、３１を通した外面４０ｂ側からの吸引力により鋲体９が貫通孔３０、３１上で保持され続け、芯材部７が貫通孔３０、３１内に挿入されないおそれがある。しかしながら、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すことで、仮に起立した状態の鋲体９の土台部８によって貫通孔３０、３１が内面４０ａ側から覆われたとしても、鋲体９が貫通孔３０、３１上で保持され続けることがない。したがって、貫通孔３０、３１を覆う鋲体９を貫通孔３０、３１上から移動させ貫通孔３０、３１を開放することが可能になり、芯材部７を貫通孔３０、３１内に確実に挿入することができる。
【００７７】
（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１５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１５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４が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１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。
【００７８】
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。
【００７９】
このような本実施形態の発振器１１０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００８０】
（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１６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。
【００８１】
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１６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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、カレンダー情報等が表示される。
【００８４】
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及び呼制御メモリ部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及び複号化する。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。
【００８５】
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。
【００８６】
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及び着信音発生部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。
【００８７】
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。
【００８８】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００８９】
（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１７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１７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。
【００９０】
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及び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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
本実施形態の電波時計１４０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。
【００９４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、リッド基板用ウエハ５０に接合膜３５を形成したが、これとは逆に、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに接合膜３５を形成してもよい。この場合は、引き回し電極３６、３７と接合膜３５とが接触しないように、ベース基板用ウエハ４０におけるリッド基板用ウエハ５０との接合面のみに形成することが好ましい。
【００９５】
また前記実施形態では、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａに平行な揺動軸Ｏ回りにベース基板用ウエハ４０を揺動させるとともに、揺動軸Ｏ方向にベース基板用ウエハ４０を振動させることで、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ａ上で鋲体９を移動させるものとしたが、これに限られない。
また前記実施形態では、鋲体配置工程Ｓ３２Ｂの際、外面４０ｂ側からの鋲体９の吸引を間欠的に繰り返すものとしたが、これに限られない。
【００９６】
また前記実施形態では、貫通孔３０、３１内に充填される充填材がペースト状の前記ガラスフリットであるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、導電性のペースト（例えば銀ペーストなど）であっても良い。
【００９７】
また前記実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を使用しつつ、パッケージ５の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造したが、パッケージ５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可能である。
さらに前記実施形態では、ベース基板２とリッド基板３との間にキャビティＣを形成した２層構造タイプの圧電振動子１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、圧電基板をベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプの圧電振動子に適用しても構わない。
【００９８】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１ 圧電振動子
２ ベース基板（第１基板）
３ リッド基板（基板）
４ 圧電振動片（電子部品）
７ 芯材部
８ 土台部
９ 鋲体
３０、３１ 貫通孔
３２、３３ 貫通電極
４０ ベース基板用ウエハ（第１基板）
４０ａ 内面（第１面）
４０ｂ 外面（第２面）
１１０ 発振器
１２０ 携帯情報機器（電子機器）
１４０ 電波時計
Ｃ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された複数の基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
前記複数の基板のうち、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貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、
前記貫通電極形成工程は、
前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通孔内に挿入する鋲体配置工程と、
を有し、
前記貫通孔形成工程の際、前記第１基板の第１面側から、前記第１面とは反対の第２面側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に前記貫通孔を形成し、
前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面を上方に向けて前記第１面上で前記鋲体を移動させつつ、前記貫通孔を通して前記第２面側から前記鋲体を吸引することで、前記芯材部を前記貫通孔内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２】
請求項１記載のパッケージの製造方法であって、
前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面に平行な揺動軸回りに前記第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に前記第１基板を振動させることで、前記第１基板の前記第１面上で前記鋲体を移動させ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記載のパッケージの製造方法であって、
前記鋲体配置工程の際、前記第２面側からの前記鋲体の吸引を間欠的に繰り返す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を実施する工程と、前記電子部品としての圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、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発振器。
【請求項６】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、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貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、
前記貫通電極形成工程は、
前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された芯材部と、を備える導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通孔内に挿入する鋲体配置工程と、
を有し、
前記貫通孔形成工程の際、前記第１基板の第１面側から、前記第１面とは反対の第２面側に向けて漸次拡径する逆テーパ状に前記貫通孔を形成し、
前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面を上方に向けて前記第１面上で前記鋲体を移動させつつ、前記貫通孔を通して前記第２面側から前記鋲体を吸引することで、前記芯材部を前記貫通孔内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２】
請求項１記載のパッケージの製造方法であって、
前記鋲体配置工程の際、前記第１基板の前記第１面に平行な揺動軸回りに前記第１基板を揺動させるとともに、前記揺動軸方向に前記第１基板を振動させることで、前記第１基板の前記第１面上で前記鋲体を移動させ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記載のパッケージの製造方法であって、
前記鋲体配置工程の際、前記第２面側からの前記鋲体の吸引を間欠的に繰り返す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を実施する工程と、前記電子部品としての圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、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発振器。
【請求項６】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項４に記載の方法で製造された圧電振動子が、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】
【公開番号】特開２０１１−２０５２４７（Ｐ２０１１−２０５２４７Ａ）
【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２０１０−６８７５９（Ｐ２０１０−６８７５９）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【出願人】（５００５２０９９４）東栄産業株式会社 (1)
【出願人】（３９２０２６６７１）株式会社ウエステック (2)
【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２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【出願人】（５００５２０９９４）東栄産業株式会社 (1)
【出願人】（３９２０２６６７１）株式会社ウエステック (2)
【Ｆターム（参考）】
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