圧電振動子の製造方法、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
【課題】小型化にも対応可能な圧電振動子のスルーホールとする。
【解決手段】リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子のスルーホールを次の様にする。
ベース基板に１つのスルーホールを形成し、このスルーホール内に一対の貫通電極を配置して、ガラスフリット６ａを充填し、焼成により固化してスルーホールを封止する。
一対の貫通電極を１つのスルーホール内に配置することで、１つの圧電振動子対して１つのスルーホールとなり、曲げ強度をアップすることができる。また、圧電振動子の小型化にも対応することができる。
【解決手段】リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子のスルーホールを次の様にする。
ベース基板に１つのスルーホールを形成し、このスルーホール内に一対の貫通電極を配置して、ガラスフリット６ａを充填し、焼成により固化してスルーホールを封止する。
一対の貫通電極を１つのスルーホール内に配置することで、１つの圧電振動子対して１つのスルーホールとなり、曲げ強度をアップすることができる。また、圧電振動子の小型化にも対応することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の小型化に関する。
【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。
この圧電振動子は、互いに接合されたベース基板及びリッド（蓋）基板と、両基板の間に形成されたキャビティ（空洞部）Ｃ内に封止された圧電振動片と、を備えている。
【０００３】
圧電振動片は、例えば音叉型の振動片であって、キャビティＣ内においてベース基板の上面にマウントされている。
ベース基板及びリッド基板は、ガラス基板で形成されている。
ベース基板には、その厚さ方向に貫通する１対のスルーホール（貫通孔）が、振動片に形成された１対の電極に対応して形成されている。この１対のスルーホール内には、該スルーホールを塞ぐように導電部材が埋め込まれて貫通電極を形成している。
貫通電極は、ベース基板の外面（下面）に形成された外部電極に電気的に接続されると共に、キャビティＣ内でマウントされている圧電振動片に電気的に接続されている。
【０００４】
そして、従来の圧電振動子では、特許文献１に開示されているように、スルーホール形成用のピンを有する型を使用して、ガラスパッケージに円筒径のスルーホールを１対形成し、両スルーホールに銀ペーストを充填することで貫通電極を形成している。
また、ガラスパッケージにおいて、円錐形状のスルーホールを１対形成し、各スルーホール毎に金属ピン（貫通電極）を配置し、さらに低融点ガラスを充填、焼成することで、貫通電極を固定すると共にスルーホールを封止する方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、圧電振動子の小型化に伴い、ガラスパッケージも小型化すると、貫通電極を形成するスルーホールを複数配置することがレイアウト上困難になっていた。とくに、円錐形のスルーホールでは拡径していて端面での径が大きくなるため、小型化した圧電振動子の短手方向に並べて形成することはできなくなっているため、長手方向の両端に１対のスルーホールを形成する場合もある。
小型化に対応するために従来のスルーホールを近接させると、両スルーホール内に貫通電極を形成する際に、スルーホール間のガラス（ベース基板）が欠けてしまうという問題もある。
また、スルーホールを２つ形成することにより、小型化した圧電振動子における曲げ強度が低下していた。
更に、ガラス成形に用いる型とソーダライムガラス基板との熱膨張時のために、ガラス成形時に型に負荷が掛かり、型のピン折れが発生したり、繰り返しの使用により摩耗することになる。
更に微細な型加工であるために加工費が高くなっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、小型化にも対応可能な圧電振動子のスルーホールとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）請求項１記載の発明では、リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子の製造方法であって、前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に前記キャビティ用の凹部を形成する凹部形成工程と、前記ベース基板に１つのスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記形成したスルーホール内に一対の貫通電極を離間して配設し、前記一対の貫通電極の両端が前記ベース基板の両端面に露出する状態に、前記スルーホールをガラス材料で封止する貫通電極形成工程と、前記圧電振動片を、当該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板の上面に接合するマウント工程と、前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を形成する外部電極形成工程と、を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法を提供する。
（２）請求項２記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状のスルーホールを形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（３）請求項３記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小しているスルーホールを形成する、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（４）請求項４記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記スルーホールを圧電振動子の長手方向一端側に形成することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（５）請求項５記載の発明では、前記凹部形成工程、前記スルーホール形成工程、前記貫通電極形成工程、前記マウント工程、前記接合工程、及び前記外部電極形成工程は、ベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハに対して、それぞれ複数の圧電振動子を製造するための処理を行い、更に、前記接合工程で前記ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハを接合したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程を備える、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載された圧電振動子の製造方法を提供する。
（６）請求項６記載の発明では、ガラス材料で構成されたベース基板と、前記ベース基板に接合されたリッド基板と、前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に形成されたキャビティ用の凹部と、前記ベース基板に形成された１つのスルーホールと、前記スルーホール内に配設された一対の貫通電極と、前記一対の貫通電極を保持すると共に、前記スルーホールを封止する封止ガラスと、一対の電極が形成され、当該一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続し、前記キャビティに収納された状態で前記ベース基板にマウントされた圧電振動片と、前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極と、を具備することを特徴とする圧電振動子を提供する。
（７）請求項７記載の発明では、前記スルーホールは、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状である、ことを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子を提供する。
（８）請求項８記載の発明では、前記スルーホールは、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している、ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子を提供する。
（９）請求項９記載の発明では、前記スルーホールは、前記スルーホールが圧電振動子の長手方向一端側に形成されている、ことを特徴とする請求項６、７、又は請求項８に記載の圧電振動子を提供する。
（１０）請求項１０記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器を提供する。
（１１）請求項１１記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器を提供する。
（１２）請求項１２記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、ベース基板に形成された１つのスルーホールに内に一対の貫通電極を配置するので、圧電振動子を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、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及び接合膜を形成した状態を示す図である。
【図１０】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板用ウエハにスルーホールを形成する状態を示す図である。
【図１１】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、スルーホール内に貫通電極を設ける状態の図である。
【図１２】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、スルーホール内に貫通電極を設ける状態の他の図である。
【図１３】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに凹部、貫通電極及び引き回し電極を形成した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。
【図１５】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、陽極接合工程を説明する図である。
【図１６】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハと接合膜とが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図１７】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１８】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１９】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明における好適な実施の形態について、図１から図１９を参照して、圧電振動子の製造方法、該製造方法によって製造される圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を例に説明する。
（１）実施形態の概要
ガラス材、例えば、ソーダ石灰ガラスによるベース基板用ウエハ４０と、リッド基板用ウエハ５０を作成する。
ベース基板用ウエハ４０には、従来よりも大きいスルーホール（貫通孔）３０を１つだけ形成する。このスルーホール３０に２本の貫通電極７、７を配設し、ガラスフリット６ａ（低融点ガラス）の充填及び焼成で固められた封止ガラス６によって、貫通電極を固定すると共に、スルーホール３０を封止する。２本の貫通電極７、７としては、スルーホール３０内で立脚状態を保つために、土台板８に所定間隔で細棒形状の貫通電極７、７が２本立設した金属ピン９０を使用する。この金属ピン９０の貫通電極７，７をスルーホール３０内に配置すると共に、土台板８でスルーホールの小口径（小開口端面積）側を蓋する。
そして大口径側からスルーホール３０内にガラスフリット６ａを充填、焼成後、スルーホールの両面を研磨することで土台板８とはみ出た低融点ガラスを取り除くことで、貫通電極の両端面がスルーホール３０の両側面に露出した状態に形成される。
以上により、１つのスルーホール３０に２つの貫通電極７を備えたベース基板２が複数形成される。
【００１２】
リッド基板用ウエハ５０には、キャビティＣを形成する凹部３ａを備えたリッド基板３が、各ベース基板２に対応して複数形成され、凹部３ａ側の面には接合膜３５が形成される。
このベース基板用ウエハ４０の各ベース基板２には、圧電振動片４がマウントされる。そして、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが、凹部３ａが形成するキャビティＣ内に圧電振動片４を収容するように突き合わせ、これを陽極接合することで複数の圧電振動子１からなるウエハ体６０を作製する。
その後、リッド基板用ウエハ５０側に、各圧電振動子１の切断線に沿って順次切断することで、複数の圧電振動子が製造される。
【００１３】
（２）実施形態の詳細
図１〜図４は、圧電振動子１の構成を表したものである。
この図に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、主としてベース基板２と、リッド基板３と、圧電振動片４とから構成されている。
圧電振動子１は、間にキャビティＣを形成するように重ね合わせられたベース基板２およびリッド基板３を備えるパッケージ９と、キャビティＣ内に収容され後述する引き回し電極（内部電極）３６，３７に電気的に接続された圧電振動片４と、を備えた表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）のものである。
図示した本実施形態では、リッド基板３側に凹部３ａを形成することでキャビティＣを形成しているが、ベース基板２側に凹部を形成することで、またベース基板２とリッド基板３の両方に凹部を形成することでキャビティＣを形成するようにしてもよい。
なお図３および図４においては、図面を見易くするために、圧電振動片４の励振電極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。
【００１４】
（２）圧電振動片
図５〜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。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の基端部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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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。また圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、該振動腕部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。
圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された公知の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。
図５、６に示すように、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、振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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、各振動腕部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、各振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００１５】
第１励振電極１３と第２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いる。具体的には、第１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。
【００１６】
また、第１励振電極１３及び第２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、このマウント電極１６、１７を介して圧電振動片４に電圧が印加される。
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ている。
【００１７】
また、一対の振動腕部１０、１１の先端部には、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質量調整（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。粗調膜２１ａは微調膜２１ｂよりも振動腕部１０、１１の先端部側に形成されている。
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（目標）周波数の範囲内に収めることができる。
【００１８】
このように構成された圧電振動片４は、図３に示すように、導電性接着剤でベース基板２の上面（キャビティＣ側の面）に接合されている。
具体的には、ベース基板２の内面（上面、リッド基板３が接合される接合面）にパターニング（形成）された引き回し電極３６，３７と、圧電振動片４の一対のマウント電極１６，１７とがそれぞれ金等のバンプＢを利用してバンプ接合されている。
これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面と離間して浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とがそれぞれバンプＢを介して電気的に接続されている。
なお、図４では図面を見やすくするために、バンプＢは省略されている。
【００１９】
本実施形態では、バンプＢにより圧電振動片４の振動腕部１０、１１がベース基板２から離間した状態としているが、ベース基板２の内側（リッド基板３に対向している側）にも、振動腕部０１、１１に対応する領域に凹部を形成し、この凹部による段差によって振動腕部１０、１１をベース基板２から離間させるようにしてもよい。
この場合、ベース基板２に形成した凹部もキャビティＣを形成することになる。
【００２０】
（３）圧電振動子
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが２層に積層されてなるパッケージ９を備えている。
ベース基板２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、板状に形成されている。本実施形態のベース基板２は、例えば４００μｍの厚さに形成されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、このベース基板２には、該ベース基板２を厚さ方向に貫通してキャビティＣ内で開口する１つのスルーホール（貫通孔）３０が形成されている。
スルーホール３０は、圧電振動片４の基部１２が配置される側に形成されている。スルーホール３０は、基部１２のベース基板２側に形成された両マウント電極１６、１７の少なくとも一部を含むように、長円形（もしくは楕円形）をしている。そして、スルーホール３０は、ベース基板２の下面から上面（キャビティＣ側）に向かって漸次（水平方向断面が小さくなるように）縮径した断面テーパ形状に形成されている。
このように本実施形態のスルーホール３０は、ベース基板面に平行な断面形状が長円形又は楕円形、長方形、菱形等の横長形状で、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している。
【００２２】
なお、スルーホールの形状についてはこれに限られず、図３とは逆に、即ち、キャビティＣ側の面積が小さく、ベース基板２の下面（外側）に向かって大きくなるように形成してもよい。
また、例えば軸線方向（ベース基板２の厚さ方向）にわたって、水平断面のサイズが同一の略長円筒状のスルーホールでも構わない。本実施形態では、長円筒径とすることで、スルーホール３０の容積を小さくすることができ、これによりスルーホール３０内に充填する低融点ガラスの量を少なくすることができる。これは、後述するように１つのスルーホール３０に２つの貫通電極７を配置するために、長円筒径とすることで、低融点ガラスを埋め込む際に必要な開口面積が充分確保できているためである。
【００２３】
そしてスルーホール３０内には、スルーホール３０を埋めるように封止ガラス６と、マウント電極１６，１７と外部電極間を電気的に接続する２本の貫通電極７、７が配設されている。
封止ガラス６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたもので、焼成によって内部に配置された貫通電極を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着するとともに、スルーホール３０を完全に塞いでキャビティＣ内の気密性を維持している。
貫通電極７、７は、例えば、４２アロイ合金により円柱状に形成された導電性の芯材であり、封止ガラス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。
【００２４】
ベース基板２の外面には、一方の貫通電極７に対する電気的に接続される外部電極３８が形成されている。
またベース基板２の外面には、他方の貫通電極７に対する外部電極３９が形成され、この貫通電極７と外部電極３９間は、パターニング（形成）された引き回し電極３７ｂによって電気的に接続されている。
【００２５】
図１、図３及び図４に示すように、リッド基板３は、ベース基板２と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１〜図４に示すように、ベース基板２に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
そして、リッド基板３の内面（下面、ベース基板２と対向する面）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ベース基板２に対して接合されている。
【００２６】
また、図１〜図４に示すように、本実施形態のパッケージ９（圧電振動子１）は、リッド基板３においてベース基板２側を向く面に全面にわたって形成され、ベース基板２と接する部分でベース基板２と陽極接合された接合膜３５を備えている。
図３に示すように、本実施形態の接合膜３５は、リッド基板３の、ベース基板２に対向する側の面全面に形成されている。即ち、接合膜３５は、凹部３ａを画成する面と、リッド基板２の内面において凹部３ａの外周縁に全周にわたって連なる周縁部と、の各全域にわたって形成されている。
そして、接合膜３５のうち、リッド基板３の内面の周縁部に形成された、接合幅Ｌの部分（図２、図３参照）がベース基板２に陽極接合されている。接合膜３５は、陽極接合可能な材料（例えばアルミニウム、シリコン、クロムなど）で形成されている。
そして、接合膜３５のうち、リッド基板３の内面の周縁部に形成された部分がベース基板２に陽極接合されている。接合膜３５は、陽極接合可能な材料（例えばアルミニウム、シリコン、クロムなど）で形成されている。
【００２７】
なお、実施形態では、接合膜３５の全面に形成する場合について説明したが、ベース基板２と当接するリッド基板３の外周面にだけ形成するようにしてもよい。
また、接合膜３５をベース基板２の、リッド基板３に当接する外周面に形成するようにしてもよい。
【００２８】
このように構成された圧電振動子１を作動させるには、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励振電極１３及び第２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。
【００２９】
（４）圧電振動子の製造方法
次に、ベース基板用ウエハ（ベース基板）４０とリッド基板用ウエハ（リッド基板）５０とを利用して、圧電振動子１を一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。
図８は、圧電振動子１を複数製造する方法を表したフローチャートである。
【００３０】
なお本実施形態では、ウエハ状の基板を利用して圧電振動子１を一度に複数製造するが、これに限られたものではなく、例えば予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、一度に一つずつ製造する等しても構わない。
【００３１】
圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）を最初に行うが、これらの３工程については、どの順番で行ってもよく、同時並行して行ってもよい。
【００３２】
初めに、図５から図７に示す圧電振動片４を作製する圧電振動片作製工程（Ｓ１０）について説明する。
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。
以上により、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００３３】
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。これについては、後に説明する。
【００３４】
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（第１のウエハ作製工程）（Ｓ２０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚み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、図９に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面に、エッチング、軟化点温度以上での型押し成形等により行列方向にキャビティＣ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。
なお、この凹部形成工程は、ベース基板２のスルーホールを形成する工程と同様に、リッド基板用ウエハ５０の軟化点温度以上に加熱した状態で、凹部３ａに対応した凸部を備えた成形型を押圧することで凹部３ａを形成してもよい。
【００３５】
次いで、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面側の全域にわたって接合膜３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３）。
この際、例えば蒸着やスパッタリング等により接合膜３５を形成する。
この時点で、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００３６】
次に、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（第２のウエハ作製工程）（Ｓ３０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。
【００３７】
次に、ベース基板用ウエハ４０に１つの圧電振動子１に対応する１つのスルーホール３０を、ベース基板用ウエハ４０に複数形成するスルーホール形成工程を行い（Ｓ３２）、貫通電極形成工程（Ｓ３３）において、これら複数のスルーホール３０内に、一対の貫通電極７、７を配置し、スルーホール３０に粉末ガラス（低融点ガラス）を充填し焼成することで、貫通電極７、７を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着する。その後、貫通電極７、７の端面が表面に出るようにベース基板２の両面を研磨することで、ベース基板用ウエハ４０の内面側と外面側との電気導通性が確保される。
【００３８】
以下、図１０から図１２を参照して、スルーホール形成工程（Ｓ３２）、貫通電極形成工程（Ｓ３２）について詳細に説明する。
まずスルーホール形成工程（Ｓ３２）において、ベース基板用ウエハ４０の各キャビティＣに対応する領域の長手方向一端側に１つのスルーホール３０を、厚さ方向に貫通するように、各ベース基板２に対応して複数形成する。
具体的には、図１０（ａ)に示すように、ベース基板用ウエハ４０を軟化点温度以上の環境下において形成型３２１を使用してスルーホール３０に対応した凹部を形成する。
スルーホール３０は、圧電振動片４に形成された両マウント電極１６、１７の少なくとも一部を含むように、長円形（もしくは楕円形）をし、一方の面から他方の面に向かって漸次（水平方向断面が小さくなるように）縮径した断面テーパ形状に形成される。
そして、形成型３２１もスルーホール３０に対応した凸部３２２を、各圧電振動子１に対応して複数備えている。本実施形態のスルーホール３０が従来のスルーホールに比べて大きく形成されるため、対応する各凸部３２２も大きく形成されている。このため、本実施形態で使用される形成型３２１の耐久性が向上される。
以上の段階では、図１０（ａ）に示されるように、各スルーホール３０はまだベース基板用ウエハ４０を貫通していないため、次に、図１０（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の、形成型３２１と反対側の面を研磨してスルーホール３０を貫通させる。
【００３９】
なお、説明した方法では、各スルーホール３０を、軟化点温度以上での型押し成形（プレス加工）することで形成する場合について説明したが、他の方法、例えば、ベース基板用ウエハ４０の一方の面からサンドブラスト法等の他の方法によりスルーホール３０を複数形成するようにしてもよい。
【００４０】
続いて、貫通電極形成工程（Ｓ３３）において、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、スルーホール３０内に、開口面積の小さい側から金属ピン９０の貫通電極７、７を、土台板８がベース基板用ウエハ４０に接触するまで挿入する。
金属ピン９０は、土台板８と２本の貫通電極７、７で構成されている。土台板８の形状は、スルーホール３０の小面積側の端面開口形状（長円、又は楕円）よりも一回り大きく形成されている。このため、スルーホール３０に貫通電極７、７を挿入した状態で、スルーホール３０の小面積側の端面開口を塞ぐことができ、後述する、ガラスフリット６ａが土台板８側から出ることがない。
２本の貫通電極７、７は、スルーホール３０内で立脚状態を保つために、土台板８に所定間隔で細棒形状の貫通電極７、７が、土台板８に対して略直交する方向に固定（立設）されている。貫通電極７、７の先端は平坦に形成され、図１０（ｂ）の状態におけるベース基板用ウエハ４０の厚さよりも所定の値、例えば０．０２ｍｍだけ短い長さで形成されている。
【００４１】
次に、図１１（ｄ）に示すように、ガラス材料からなるペースト状のガラスフリット（低融点ガラス）６ａを、大面積の端面開口側から、各スルーホール３０内に充填する。この際、ガラスフリット６ａを充填する側の開口面積は、従来の１つのスルーホールに比べて大きく形成されているため、容易且つムラ無くガラスフリット６ａを充填することができる。
ガラスフリット６ａをスルーホール３０内に充填する際には、スルーホール３０内に確実にガラスフリット６ａが充填されるように多めに塗布する。したがって、ベース基板用ウエハ４０の表面にもガラスフリット６ａが塗布されることになる。
【００４２】
次に、後述する研磨作業の時間を短縮するために、ベース基板用ウエハ４０上に塗布された、余分なガラスフリット６ａを除去する。
具体的には、図１１（ｅ）に示すように、例えば樹脂製のスキージ４５を用い、スキージ４５の先端をベース基板用ウエハ４０の表面に当接して、当該表面に沿って移動させることによりガラスフリット６ａを除去する。
本実施形態では金属ピン９０の貫通電極７、７の長さを、金属ピン９０挿入時のベース基板用ウエハ４０の厚さよりも僅かに（０．０２ｍｍ）短くしているため、スキージ４５がスルーホール３０の上部を通過する際に、スキージ４５の先端４５ａと貫通電極７、７の先端とが接触することがなく、貫通電極７、７がスルーホール３０の軸線に対して傾いてしまうことが抑制される。
【００４３】
続いて、スルーホール３０に充填したガラスフリット６ａを所定の温度で焼成する。これにより、スルーホール３０と、スルーホール３０内に充填したガラスフリット６ａと、ガラスフリット６ａ内に配置された貫通電極７、７が互いに固着し合うと共に、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット６ａとがスルーホール３０の内周面で強固に固着する。
このガラスフリット６ａが焼成されて固化することで封止ガラス６となる。
【００４４】
ガラスフリット６ａの焼成後、図１２（ａ）に示すように、貫通電極７、７の先端は僅かに短く形成されている封止ガラス６内に埋まっており、その反対側では、両貫通電極７、７電極が土台板８で繋がっている。
そこで、図１２（ｂ）に示すように、金属ピン９０の土台板８を研磨して除去する。これにより、封止ガラス６と貫通電極７、７とを位置決めする役割を果たしていた土台板８が除去され、貫通電極７、７のみが封止ガラス６の内部に固定して配置される。
そして、同時にベース基板用ウエハ４０上面を貫通電極７、７の先端が露出するまで研磨して平坦面に加工する。
その結果、図１２（ｃ）、（ｄ）に示すように、封止ガラス６と貫通電極７、７とがスルーホール３０内で一体的に固定されたベース基板用ウエハ４０が形成される。
なお、図１２（ｃ）、（ｄ）及び後述する図１３、図１４に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断するラインを仮想的に表した切断線である。
【００４５】
次に、図１３及び図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０の内面に導電性材料をパターニングして、各一対の貫通電極７、７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（図８、Ｓ３４）。
この時点でベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）が終了する。
【００４６】
圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）及び、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）の後、マウント工程（圧電振動片実装工程）を行う（Ｓ４０）。
このマウント工程は、後述する重ね合わせ工程においてキャビティＣ内に圧電振動片４が収容されるように、圧電振動片４を引き回し電極３６，３７に電気的に接続する工程である。
本実施形態では、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、及びバンプＢを介してベース基板用ウエハ４０の内面側に接合する。これにより、圧電振動片４は、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７、７に対してそれぞれ導通した状態となる。
【００４７】
次に、図１５に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面とベース基板用ウエハ４０の内面とを重ね合わせ、ベース基板用ウエハ４０の外面を陽極接合用の電極台部７０上に配置する配置工程を行う（Ｓ５０）。
【００４８】
ここで、配置工程の説明にあたり、まず陽極接合用の電極台部７０について説明する。
図１５に示すように、電極台部７０は、図示しない陽極接合装置の内部に設けられた陽極接合用の印加手段７４が有する一対の電極のうち、マイナス端子として機能する一方の電極を構成している。また図示の例では、前記一対の電極のうちのプラス端子として機能する他方の電極は、接合膜３５に電気的に接続される膜用電極７４ａとなっている。なお図１５では、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０それぞれにおいて、１つ分の圧電振動子１に相当する部分を図示している。
【００４９】
電極台部７０は、平面視でベース基板用ウエハ４０と同等もしくはベース基板用ウエハ４０よりも大きくなるように形成された導電性の板状部材であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等で構成される。
なお、電極台部７０のベース基板用ウエハ４０が載置される面には、各貫通電極７、７に対応する位置に凹部を形成することで貫通電極７、７が電極台部７０に接触しないようにすることもできる。
また、本実施形態における電極台部７０は、印加手段７４が有する一対の電極のうちのマイナス端子として機能する場合について説明したが、プラス端子として機能しても良い。
【００５０】
次に、配置工程（Ｓ５０）について詳細に説明する。
まず、図１５に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ５１）。なお、図１５については、１つ分の圧電振動子１について表示しているので、ベース基板用ウエハ４０に代えてベース基板２、リッド基板用ウエハ５０に代えてリッド基板３の状態を表している。
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、両ウエハ４０、５０で囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００５１】
次いで、重ね合わせた両ウエハ４０、５０を前記陽極接合装置に入れ、ベース基板用ウエハ４０を電極台部７０上に載置（配置）するセット工程を行う（Ｓ５２）。
この際、接合膜３５においてベース基板用ウエハ４０と接する部分はその全域にわたって、電極台部７０との間にベース基板用ウエハ４０を挟み込んでいる。
また本実施形態では、セット工程時に、印加手段７４の膜用電極７４ａを接合膜３５に電気的に接続する。
以上で配置工程が終了する。
【００５２】
次いで、接合温度に加熱しつつ、接合膜３５と電極台部７０との間に接合電圧（例えば、６００Ｖ〜８００Ｖ）を印加して、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０とを陽極接合する陽極接合工程を行う（Ｓ５５）。
ここで、本実施形態の陽極接合工程では、接合温度に加熱しつつ電極台部７０と接合膜３５との間に接合電圧を印加する。
【００５３】
すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者が陽極接合することとなる。これにより、圧電振動片４はキャビティＣ内に封止され、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１６に示すウエハ体６０を得ることができる。
なお、図１６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、図１６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。
【００５４】
陽極接合工程が終了した後、外部電極形成工程（Ｓ６０）を行う。
この外部電極形成工程では、ベース基板用ウエハ４０の外面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極７、７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。
なお、外部電極３８、３９はそれぞれ圧電振動子１毎に、その長手方向の両端側に配置されている。一方、一対の貫通電極７、７は圧電振動片４の基部１２側、すなわち、外部電極側に形成されている。そのため、一方の貫通電極７は直接外部電極３８に接続され、他方の貫通電極７は外部の引き回し電極３７ｂを介して外部電極３８と接続されている。
引き回し電極３７ｂも、外部電極３８、３９と同様に導電性材料のパターニングにより形成される。
この工程により、外部電極３８、及び、引き回し電極３７ｂと外部電極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。
【００５５】
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片４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（Ｓ７０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ４０の外面に形成された一対の外部電極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ベース基板用ウエハ４０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。
【００５６】
なお、この微調工程（Ｓ７０）は、後述する切断工程（Ｓ８０）により個々の圧電振動子１に小片化した後に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（Ｓ７０）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好ましい。
【００５７】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図１６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（Ｓ８０）。その結果、パッケージ９のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された図１に示す２層構造タイプの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。
【００５８】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ９０）。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。
【００５９】
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、
そこで本願では、貫通孔の形状を大きくし、１箇所のスルーホールに金属ピンを２本挿入し、その後フリットガラス（低融点ガラスを）で隙間を充填し焼成により固化させてスルーホールを封止している。このため次の様な効果を得ることができる。
（１）一対の貫通電極間を狭くすることができ、その結果圧電振動子１を小型化することができる。
（２）スルーホール１の容積を大きくすることで、ガラスフリット６ａの充填作業のを短縮することができる。
（３）１つのスルーホールは従来よりも大きくなるものの、従来のように２つのスルーホールを形成した場合にくらべて、スルーホールの合計内容積を小さくすることができるので、充填するガラスフリット６ａの量を少なくることができる。また、充填作業時間の短縮にもなる。
（４）スルーホールが１つになることで、圧電振動子１の曲げ強度を高めることができる。
（５）スルーホールが大きくなり、かつ、隣り合う２つの圧電振動子間のスルーホールの間も広くなるため、スルーホール形成用の形成型３２１の耐久性が向上する。
（６）また形成型３２１の形状が単純かされるため、型の加工費用を低減することができる。
【００６０】
また本実施形態では、貫通電極７、７を１つのスルーホール内に配置し一体化した封止ガラス６で固定している。
このため、２つのスルーホールが、圧電振動子１の長手方向の両側に配置される場合にくらべて、曲げ強度の高い圧電振動子１を得ることができる。
【００６１】
（５）発振器
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１７に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００６２】
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。
【００６３】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、発振器１００の高品質化を図ることができる。
【００６４】
（６）電子機器
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１８を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００６５】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０は、図１８に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０の高品質化を図ることができる。
【００７３】
（７）電波時計
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１９に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００７４】
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（圧電振動片）１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０の高品質化を図ることができる。
【００７８】
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、上記実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０、１１の両面に溝部１８が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１８がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１８を形成することで、一対の励振電極１５に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１５間における電界効率を上げることができるため、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４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１８を形成する方が好ましい。
また、説明した実施形態における圧電振動子として音叉型の水晶振動子を例に説明したが、他の圧電振動子、例えば、ＡＴ振動子や、複数の振動モードが結合した結合振動子等の各種振動子を使用することができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を、パッケージ９のキャビティＣ内の引き回し電極３６，３７に圧電振動片４が収容された圧電振動子１を製造する圧電振動子の製造方法に適用した場合を説明したが、引き回し電極３６，３７に圧電振動片４とは異なる配線が電気的に接続された構成を製造する場合にも適用することが可能である。
【００８０】
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】
【００８１】
１…圧電振動子
２…ベース基板
３…リッド基板
４…圧電振動片
６ａ…ガラスフリット（低融点ガラス）
６…封止ガラス
７…貫通電極
８…土台板
９０…金属ピン
９…パッケージ
３０…スルーホール
３５…接合膜
３６、３７…引き回し電極（内部電極）
３７ｂ…引き回し電極（外部電極）
４０…ベース基板用ウエハ（ベース基板）
５０…リッド基板用ウエハ（リッド基板）
７０…電極台部
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
３２１…形成型
３２２…凸部
Ｃ…キャビティ
Ｌ…接合幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の小型化に関する。
【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。
この圧電振動子は、互いに接合されたベース基板及びリッド（蓋）基板と、両基板の間に形成されたキャビティ（空洞部）Ｃ内に封止された圧電振動片と、を備えている。
【０００３】
圧電振動片は、例えば音叉型の振動片であって、キャビティＣ内においてベース基板の上面にマウントされている。
ベース基板及びリッド基板は、ガラス基板で形成されている。
ベース基板には、その厚さ方向に貫通する１対のスルーホール（貫通孔）が、振動片に形成された１対の電極に対応して形成されている。この１対のスルーホール内には、該スルーホールを塞ぐように導電部材が埋め込まれて貫通電極を形成している。
貫通電極は、ベース基板の外面（下面）に形成された外部電極に電気的に接続されると共に、キャビティＣ内でマウントされている圧電振動片に電気的に接続されている。
【０００４】
そして、従来の圧電振動子では、特許文献１に開示されているように、スルーホール形成用のピンを有する型を使用して、ガラスパッケージに円筒径のスルーホールを１対形成し、両スルーホールに銀ペーストを充填することで貫通電極を形成している。
また、ガラスパッケージにおいて、円錐形状のスルーホールを１対形成し、各スルーホール毎に金属ピン（貫通電極）を配置し、さらに低融点ガラスを充填、焼成することで、貫通電極を固定すると共にスルーホールを封止する方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、圧電振動子の小型化に伴い、ガラスパッケージも小型化すると、貫通電極を形成するスルーホールを複数配置することがレイアウト上困難になっていた。とくに、円錐形のスルーホールでは拡径していて端面での径が大きくなるため、小型化した圧電振動子の短手方向に並べて形成することはできなくなっているため、長手方向の両端に１対のスルーホールを形成する場合もある。
小型化に対応するために従来のスルーホールを近接させると、両スルーホール内に貫通電極を形成する際に、スルーホール間のガラス（ベース基板）が欠けてしまうという問題もある。
また、スルーホールを２つ形成することにより、小型化した圧電振動子における曲げ強度が低下していた。
更に、ガラス成形に用いる型とソーダライムガラス基板との熱膨張時のために、ガラス成形時に型に負荷が掛かり、型のピン折れが発生したり、繰り返しの使用により摩耗することになる。
更に微細な型加工であるために加工費が高くなっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、小型化にも対応可能な圧電振動子のスルーホールとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）請求項１記載の発明では、リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子の製造方法であって、前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に前記キャビティ用の凹部を形成する凹部形成工程と、前記ベース基板に１つのスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記形成したスルーホール内に一対の貫通電極を離間して配設し、前記一対の貫通電極の両端が前記ベース基板の両端面に露出する状態に、前記スルーホールをガラス材料で封止する貫通電極形成工程と、前記圧電振動片を、当該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板の上面に接合するマウント工程と、前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を形成する外部電極形成工程と、を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法を提供する。
（２）請求項２記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状のスルーホールを形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（３）請求項３記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小しているスルーホールを形成する、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（４）請求項４記載の発明では、前記スルーホール形成工程において、前記スルーホールを圧電振動子の長手方向一端側に形成することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法を提供する。
（５）請求項５記載の発明では、前記凹部形成工程、前記スルーホール形成工程、前記貫通電極形成工程、前記マウント工程、前記接合工程、及び前記外部電極形成工程は、ベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハに対して、それぞれ複数の圧電振動子を製造するための処理を行い、更に、前記接合工程で前記ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハを接合したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程を備える、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載された圧電振動子の製造方法を提供する。
（６）請求項６記載の発明では、ガラス材料で構成されたベース基板と、前記ベース基板に接合されたリッド基板と、前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に形成されたキャビティ用の凹部と、前記ベース基板に形成された１つのスルーホールと、前記スルーホール内に配設された一対の貫通電極と、前記一対の貫通電極を保持すると共に、前記スルーホールを封止する封止ガラスと、一対の電極が形成され、当該一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続し、前記キャビティに収納された状態で前記ベース基板にマウントされた圧電振動片と、前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極と、を具備することを特徴とする圧電振動子を提供する。
（７）請求項７記載の発明では、前記スルーホールは、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状である、ことを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子を提供する。
（８）請求項８記載の発明では、前記スルーホールは、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している、ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子を提供する。
（９）請求項９記載の発明では、前記スルーホールは、前記スルーホールが圧電振動子の長手方向一端側に形成されている、ことを特徴とする請求項６、７、又は請求項８に記載の圧電振動子を提供する。
（１０）請求項１０記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器を提供する。
（１１）請求項１１記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器を提供する。
（１２）請求項１２記載の発明では、請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、ベース基板に形成された１つのスルーホールに内に一対の貫通電極を配置するので、圧電振動子を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、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及び接合膜を形成した状態を示す図である。
【図１０】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板用ウエハにスルーホールを形成する状態を示す図である。
【図１１】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、スルーホール内に貫通電極を設ける状態の図である。
【図１２】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、スルーホール内に貫通電極を設ける状態の他の図である。
【図１３】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに凹部、貫通電極及び引き回し電極を形成した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。
【図１５】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、陽極接合工程を説明する図である。
【図１６】図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハと接合膜とが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図１７】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１８】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１９】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明における好適な実施の形態について、図１から図１９を参照して、圧電振動子の製造方法、該製造方法によって製造される圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を例に説明する。
（１）実施形態の概要
ガラス材、例えば、ソーダ石灰ガラスによるベース基板用ウエハ４０と、リッド基板用ウエハ５０を作成する。
ベース基板用ウエハ４０には、従来よりも大きいスルーホール（貫通孔）３０を１つだけ形成する。このスルーホール３０に２本の貫通電極７、７を配設し、ガラスフリット６ａ（低融点ガラス）の充填及び焼成で固められた封止ガラス６によって、貫通電極を固定すると共に、スルーホール３０を封止する。２本の貫通電極７、７としては、スルーホール３０内で立脚状態を保つために、土台板８に所定間隔で細棒形状の貫通電極７、７が２本立設した金属ピン９０を使用する。この金属ピン９０の貫通電極７，７をスルーホール３０内に配置すると共に、土台板８でスルーホールの小口径（小開口端面積）側を蓋する。
そして大口径側からスルーホール３０内にガラスフリット６ａを充填、焼成後、スルーホールの両面を研磨することで土台板８とはみ出た低融点ガラスを取り除くことで、貫通電極の両端面がスルーホール３０の両側面に露出した状態に形成される。
以上により、１つのスルーホール３０に２つの貫通電極７を備えたベース基板２が複数形成される。
【００１２】
リッド基板用ウエハ５０には、キャビティＣを形成する凹部３ａを備えたリッド基板３が、各ベース基板２に対応して複数形成され、凹部３ａ側の面には接合膜３５が形成される。
このベース基板用ウエハ４０の各ベース基板２には、圧電振動片４がマウントされる。そして、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが、凹部３ａが形成するキャビティＣ内に圧電振動片４を収容するように突き合わせ、これを陽極接合することで複数の圧電振動子１からなるウエハ体６０を作製する。
その後、リッド基板用ウエハ５０側に、各圧電振動子１の切断線に沿って順次切断することで、複数の圧電振動子が製造される。
【００１３】
（２）実施形態の詳細
図１〜図４は、圧電振動子１の構成を表したものである。
この図に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、主としてベース基板２と、リッド基板３と、圧電振動片４とから構成されている。
圧電振動子１は、間にキャビティＣを形成するように重ね合わせられたベース基板２およびリッド基板３を備えるパッケージ９と、キャビティＣ内に収容され後述する引き回し電極（内部電極）３６，３７に電気的に接続された圧電振動片４と、を備えた表面実装型（ＳＭＤ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）のものである。
図示した本実施形態では、リッド基板３側に凹部３ａを形成することでキャビティＣを形成しているが、ベース基板２側に凹部を形成することで、またベース基板２とリッド基板３の両方に凹部を形成することでキャビティＣを形成するようにしてもよい。
なお図３および図４においては、図面を見易くするために、圧電振動片４の励振電極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。
【００１４】
（２）圧電振動片
図５〜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。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の基端部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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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。また圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、該振動腕部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。
圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された公知の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。
図５、６に示すように、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、振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、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励振電極１３と第２励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１励振電極１３及び第２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、各振動腕部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、各振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００１５】
第１励振電極１３と第２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いる。具体的には、第１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。
【００１６】
また、第１励振電極１３及び第２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、このマウント電極１６、１７を介して圧電振動片４に電圧が印加される。
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ている。
【００１７】
また、一対の振動腕部１０、１１の先端部には、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質量調整（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。粗調膜２１ａは微調膜２１ｂよりも振動腕部１０、１１の先端部側に形成されている。
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（目標）周波数の範囲内に収めることができる。
【００１８】
このように構成された圧電振動片４は、図３に示すように、導電性接着剤でベース基板２の上面（キャビティＣ側の面）に接合されている。
具体的には、ベース基板２の内面（上面、リッド基板３が接合される接合面）にパターニング（形成）された引き回し電極３６，３７と、圧電振動片４の一対のマウント電極１６，１７とがそれぞれ金等のバンプＢを利用してバンプ接合されている。
これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面と離間して浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とがそれぞれバンプＢを介して電気的に接続されている。
なお、図４では図面を見やすくするために、バンプＢは省略されている。
【００１９】
本実施形態では、バンプＢにより圧電振動片４の振動腕部１０、１１がベース基板２から離間した状態としているが、ベース基板２の内側（リッド基板３に対向している側）にも、振動腕部０１、１１に対応する領域に凹部を形成し、この凹部による段差によって振動腕部１０、１１をベース基板２から離間させるようにしてもよい。
この場合、ベース基板２に形成した凹部もキャビティＣを形成することになる。
【００２０】
（３）圧電振動子
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが２層に積層されてなるパッケージ９を備えている。
ベース基板２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、板状に形成されている。本実施形態のベース基板２は、例えば４００μｍの厚さに形成されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、このベース基板２には、該ベース基板２を厚さ方向に貫通してキャビティＣ内で開口する１つのスルーホール（貫通孔）３０が形成されている。
スルーホール３０は、圧電振動片４の基部１２が配置される側に形成されている。スルーホール３０は、基部１２のベース基板２側に形成された両マウント電極１６、１７の少なくとも一部を含むように、長円形（もしくは楕円形）をしている。そして、スルーホール３０は、ベース基板２の下面から上面（キャビティＣ側）に向かって漸次（水平方向断面が小さくなるように）縮径した断面テーパ形状に形成されている。
このように本実施形態のスルーホール３０は、ベース基板面に平行な断面形状が長円形又は楕円形、長方形、菱形等の横長形状で、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している。
【００２２】
なお、スルーホールの形状についてはこれに限られず、図３とは逆に、即ち、キャビティＣ側の面積が小さく、ベース基板２の下面（外側）に向かって大きくなるように形成してもよい。
また、例えば軸線方向（ベース基板２の厚さ方向）にわたって、水平断面のサイズが同一の略長円筒状のスルーホールでも構わない。本実施形態では、長円筒径とすることで、スルーホール３０の容積を小さくすることができ、これによりスルーホール３０内に充填する低融点ガラスの量を少なくすることができる。これは、後述するように１つのスルーホール３０に２つの貫通電極７を配置するために、長円筒径とすることで、低融点ガラスを埋め込む際に必要な開口面積が充分確保できているためである。
【００２３】
そしてスルーホール３０内には、スルーホール３０を埋めるように封止ガラス６と、マウント電極１６，１７と外部電極間を電気的に接続する２本の貫通電極７、７が配設されている。
封止ガラス６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたもので、焼成によって内部に配置された貫通電極を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着するとともに、スルーホール３０を完全に塞いでキャビティＣ内の気密性を維持している。
貫通電極７、７は、例えば、４２アロイ合金により円柱状に形成された導電性の芯材であり、封止ガラス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。
【００２４】
ベース基板２の外面には、一方の貫通電極７に対する電気的に接続される外部電極３８が形成されている。
またベース基板２の外面には、他方の貫通電極７に対する外部電極３９が形成され、この貫通電極７と外部電極３９間は、パターニング（形成）された引き回し電極３７ｂによって電気的に接続されている。
【００２５】
図１、図３及び図４に示すように、リッド基板３は、ベース基板２と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１〜図４に示すように、ベース基板２に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
そして、リッド基板３の内面（下面、ベース基板２と対向する面）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ベース基板２に対して接合されている。
【００２６】
また、図１〜図４に示すように、本実施形態のパッケージ９（圧電振動子１）は、リッド基板３においてベース基板２側を向く面に全面にわたって形成され、ベース基板２と接する部分でベース基板２と陽極接合された接合膜３５を備えている。
図３に示すように、本実施形態の接合膜３５は、リッド基板３の、ベース基板２に対向する側の面全面に形成されている。即ち、接合膜３５は、凹部３ａを画成する面と、リッド基板２の内面において凹部３ａの外周縁に全周にわたって連なる周縁部と、の各全域にわたって形成されている。
そして、接合膜３５のうち、リッド基板３の内面の周縁部に形成された、接合幅Ｌの部分（図２、図３参照）がベース基板２に陽極接合されている。接合膜３５は、陽極接合可能な材料（例えばアルミニウム、シリコン、クロムなど）で形成されている。
そして、接合膜３５のうち、リッド基板３の内面の周縁部に形成された部分がベース基板２に陽極接合されている。接合膜３５は、陽極接合可能な材料（例えばアルミニウム、シリコン、クロムなど）で形成されている。
【００２７】
なお、実施形態では、接合膜３５の全面に形成する場合について説明したが、ベース基板２と当接するリッド基板３の外周面にだけ形成するようにしてもよい。
また、接合膜３５をベース基板２の、リッド基板３に当接する外周面に形成するようにしてもよい。
【００２８】
このように構成された圧電振動子１を作動させるには、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励振電極１３及び第２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。
【００２９】
（４）圧電振動子の製造方法
次に、ベース基板用ウエハ（ベース基板）４０とリッド基板用ウエハ（リッド基板）５０とを利用して、圧電振動子１を一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。
図８は、圧電振動子１を複数製造する方法を表したフローチャートである。
【００３０】
なお本実施形態では、ウエハ状の基板を利用して圧電振動子１を一度に複数製造するが、これに限られたものではなく、例えば予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、一度に一つずつ製造する等しても構わない。
【００３１】
圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）を最初に行うが、これらの３工程については、どの順番で行ってもよく、同時並行して行ってもよい。
【００３２】
初めに、図５から図７に示す圧電振動片４を作製する圧電振動片作製工程（Ｓ１０）について説明する。
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。
以上により、複数の圧電振動片４を作製することができる。
【００３３】
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。これについては、後に説明する。
【００３４】
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（第１のウエハ作製工程）（Ｓ２０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚み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、図９に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面に、エッチング、軟化点温度以上での型押し成形等により行列方向にキャビティＣ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。
なお、この凹部形成工程は、ベース基板２のスルーホールを形成する工程と同様に、リッド基板用ウエハ５０の軟化点温度以上に加熱した状態で、凹部３ａに対応した凸部を備えた成形型を押圧することで凹部３ａを形成してもよい。
【００３５】
次いで、凹部３ａが形成されたリッド基板用ウエハ５０の内面側の全域にわたって接合膜３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３）。
この際、例えば蒸着やスパッタリング等により接合膜３５を形成する。
この時点で、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）が終了する。
【００３６】
次に、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（第２のウエハ作製工程）（Ｓ３０）について説明する。
まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。
【００３７】
次に、ベース基板用ウエハ４０に１つの圧電振動子１に対応する１つのスルーホール３０を、ベース基板用ウエハ４０に複数形成するスルーホール形成工程を行い（Ｓ３２）、貫通電極形成工程（Ｓ３３）において、これら複数のスルーホール３０内に、一対の貫通電極７、７を配置し、スルーホール３０に粉末ガラス（低融点ガラス）を充填し焼成することで、貫通電極７、７を固定した状態でスルーホール３０と強固に固着する。その後、貫通電極７、７の端面が表面に出るようにベース基板２の両面を研磨することで、ベース基板用ウエハ４０の内面側と外面側との電気導通性が確保される。
【００３８】
以下、図１０から図１２を参照して、スルーホール形成工程（Ｓ３２）、貫通電極形成工程（Ｓ３２）について詳細に説明する。
まずスルーホール形成工程（Ｓ３２）において、ベース基板用ウエハ４０の各キャビティＣに対応する領域の長手方向一端側に１つのスルーホール３０を、厚さ方向に貫通するように、各ベース基板２に対応して複数形成する。
具体的には、図１０（ａ)に示すように、ベース基板用ウエハ４０を軟化点温度以上の環境下において形成型３２１を使用してスルーホール３０に対応した凹部を形成する。
スルーホール３０は、圧電振動片４に形成された両マウント電極１６、１７の少なくとも一部を含むように、長円形（もしくは楕円形）をし、一方の面から他方の面に向かって漸次（水平方向断面が小さくなるように）縮径した断面テーパ形状に形成される。
そして、形成型３２１もスルーホール３０に対応した凸部３２２を、各圧電振動子１に対応して複数備えている。本実施形態のスルーホール３０が従来のスルーホールに比べて大きく形成されるため、対応する各凸部３２２も大きく形成されている。このため、本実施形態で使用される形成型３２１の耐久性が向上される。
以上の段階では、図１０（ａ）に示されるように、各スルーホール３０はまだベース基板用ウエハ４０を貫通していないため、次に、図１０（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０の、形成型３２１と反対側の面を研磨してスルーホール３０を貫通させる。
【００３９】
なお、説明した方法では、各スルーホール３０を、軟化点温度以上での型押し成形（プレス加工）することで形成する場合について説明したが、他の方法、例えば、ベース基板用ウエハ４０の一方の面からサンドブラスト法等の他の方法によりスルーホール３０を複数形成するようにしてもよい。
【００４０】
続いて、貫通電極形成工程（Ｓ３３）において、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、スルーホール３０内に、開口面積の小さい側から金属ピン９０の貫通電極７、７を、土台板８がベース基板用ウエハ４０に接触するまで挿入する。
金属ピン９０は、土台板８と２本の貫通電極７、７で構成されている。土台板８の形状は、スルーホール３０の小面積側の端面開口形状（長円、又は楕円）よりも一回り大きく形成されている。このため、スルーホール３０に貫通電極７、７を挿入した状態で、スルーホール３０の小面積側の端面開口を塞ぐことができ、後述する、ガラスフリット６ａが土台板８側から出ることがない。
２本の貫通電極７、７は、スルーホール３０内で立脚状態を保つために、土台板８に所定間隔で細棒形状の貫通電極７、７が、土台板８に対して略直交する方向に固定（立設）されている。貫通電極７、７の先端は平坦に形成され、図１０（ｂ）の状態におけるベース基板用ウエハ４０の厚さよりも所定の値、例えば０．０２ｍｍだけ短い長さで形成されている。
【００４１】
次に、図１１（ｄ）に示すように、ガラス材料からなるペースト状のガラスフリット（低融点ガラス）６ａを、大面積の端面開口側から、各スルーホール３０内に充填する。この際、ガラスフリット６ａを充填する側の開口面積は、従来の１つのスルーホールに比べて大きく形成されているため、容易且つムラ無くガラスフリット６ａを充填することができる。
ガラスフリット６ａをスルーホール３０内に充填する際には、スルーホール３０内に確実にガラスフリット６ａが充填されるように多めに塗布する。したがって、ベース基板用ウエハ４０の表面にもガラスフリット６ａが塗布されることになる。
【００４２】
次に、後述する研磨作業の時間を短縮するために、ベース基板用ウエハ４０上に塗布された、余分なガラスフリット６ａを除去する。
具体的には、図１１（ｅ）に示すように、例えば樹脂製のスキージ４５を用い、スキージ４５の先端をベース基板用ウエハ４０の表面に当接して、当該表面に沿って移動させることによりガラスフリット６ａを除去する。
本実施形態では金属ピン９０の貫通電極７、７の長さを、金属ピン９０挿入時のベース基板用ウエハ４０の厚さよりも僅かに（０．０２ｍｍ）短くしているため、スキージ４５がスルーホール３０の上部を通過する際に、スキージ４５の先端４５ａと貫通電極７、７の先端とが接触することがなく、貫通電極７、７がスルーホール３０の軸線に対して傾いてしまうことが抑制される。
【００４３】
続いて、スルーホール３０に充填したガラスフリット６ａを所定の温度で焼成する。これにより、スルーホール３０と、スルーホール３０内に充填したガラスフリット６ａと、ガラスフリット６ａ内に配置された貫通電極７、７が互いに固着し合うと共に、ベース基板用ウエハ４０とガラスフリット６ａとがスルーホール３０の内周面で強固に固着する。
このガラスフリット６ａが焼成されて固化することで封止ガラス６となる。
【００４４】
ガラスフリット６ａの焼成後、図１２（ａ）に示すように、貫通電極７、７の先端は僅かに短く形成されている封止ガラス６内に埋まっており、その反対側では、両貫通電極７、７電極が土台板８で繋がっている。
そこで、図１２（ｂ）に示すように、金属ピン９０の土台板８を研磨して除去する。これにより、封止ガラス６と貫通電極７、７とを位置決めする役割を果たしていた土台板８が除去され、貫通電極７、７のみが封止ガラス６の内部に固定して配置される。
そして、同時にベース基板用ウエハ４０上面を貫通電極７、７の先端が露出するまで研磨して平坦面に加工する。
その結果、図１２（ｃ）、（ｄ）に示すように、封止ガラス６と貫通電極７、７とがスルーホール３０内で一体的に固定されたベース基板用ウエハ４０が形成される。
なお、図１２（ｃ）、（ｄ）及び後述する図１３、図１４に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断するラインを仮想的に表した切断線である。
【００４５】
次に、図１３及び図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０の内面に導電性材料をパターニングして、各一対の貫通電極７、７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（図８、Ｓ３４）。
この時点でベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）が終了する。
【００４６】
圧電振動子１を複数製造する方法では、圧電振動作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）及び、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）の後、マウント工程（圧電振動片実装工程）を行う（Ｓ４０）。
このマウント工程は、後述する重ね合わせ工程においてキャビティＣ内に圧電振動片４が収容されるように、圧電振動片４を引き回し電極３６，３７に電気的に接続する工程である。
本実施形態では、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、及びバンプＢを介してベース基板用ウエハ４０の内面側に接合する。これにより、圧電振動片４は、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７、７に対してそれぞれ導通した状態となる。
【００４７】
次に、図１５に示すように、リッド基板用ウエハ５０の内面とベース基板用ウエハ４０の内面とを重ね合わせ、ベース基板用ウエハ４０の外面を陽極接合用の電極台部７０上に配置する配置工程を行う（Ｓ５０）。
【００４８】
ここで、配置工程の説明にあたり、まず陽極接合用の電極台部７０について説明する。
図１５に示すように、電極台部７０は、図示しない陽極接合装置の内部に設けられた陽極接合用の印加手段７４が有する一対の電極のうち、マイナス端子として機能する一方の電極を構成している。また図示の例では、前記一対の電極のうちのプラス端子として機能する他方の電極は、接合膜３５に電気的に接続される膜用電極７４ａとなっている。なお図１５では、ベース基板用ウエハ４０およびリッド基板用ウエハ５０それぞれにおいて、１つ分の圧電振動子１に相当する部分を図示している。
【００４９】
電極台部７０は、平面視でベース基板用ウエハ４０と同等もしくはベース基板用ウエハ４０よりも大きくなるように形成された導電性の板状部材であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等で構成される。
なお、電極台部７０のベース基板用ウエハ４０が載置される面には、各貫通電極７、７に対応する位置に凹部を形成することで貫通電極７、７が電極台部７０に接触しないようにすることもできる。
また、本実施形態における電極台部７０は、印加手段７４が有する一対の電極のうちのマイナス端子として機能する場合について説明したが、プラス端子として機能しても良い。
【００５０】
次に、配置工程（Ｓ５０）について詳細に説明する。
まず、図１５に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ５１）。なお、図１５については、１つ分の圧電振動子１について表示しているので、ベース基板用ウエハ４０に代えてベース基板２、リッド基板用ウエハ５０に代えてリッド基板３の状態を表している。
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、両ウエハ４０、５０で囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。
【００５１】
次いで、重ね合わせた両ウエハ４０、５０を前記陽極接合装置に入れ、ベース基板用ウエハ４０を電極台部７０上に載置（配置）するセット工程を行う（Ｓ５２）。
この際、接合膜３５においてベース基板用ウエハ４０と接する部分はその全域にわたって、電極台部７０との間にベース基板用ウエハ４０を挟み込んでいる。
また本実施形態では、セット工程時に、印加手段７４の膜用電極７４ａを接合膜３５に電気的に接続する。
以上で配置工程が終了する。
【００５２】
次いで、接合温度に加熱しつつ、接合膜３５と電極台部７０との間に接合電圧（例えば、６００Ｖ〜８００Ｖ）を印加して、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０とを陽極接合する陽極接合工程を行う（Ｓ５５）。
ここで、本実施形態の陽極接合工程では、接合温度に加熱しつつ電極台部７０と接合膜３５との間に接合電圧を印加する。
【００５３】
すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者が陽極接合することとなる。これにより、圧電振動片４はキャビティＣ内に封止され、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１６に示すウエハ体６０を得ることができる。
なお、図１６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、図１６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。
【００５４】
陽極接合工程が終了した後、外部電極形成工程（Ｓ６０）を行う。
この外部電極形成工程では、ベース基板用ウエハ４０の外面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極７、７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。
なお、外部電極３８、３９はそれぞれ圧電振動子１毎に、その長手方向の両端側に配置されている。一方、一対の貫通電極７、７は圧電振動片４の基部１２側、すなわち、外部電極側に形成されている。そのため、一方の貫通電極７は直接外部電極３８に接続され、他方の貫通電極７は外部の引き回し電極３７ｂを介して外部電極３８と接続されている。
引き回し電極３７ｂも、外部電極３８、３９と同様に導電性材料のパターニングにより形成される。
この工程により、外部電極３８、及び、引き回し電極３７ｂと外部電極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。
【００５５】
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片４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（Ｓ７０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ４０の外面に形成された一対の外部電極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ベース基板用ウエハ４０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。
【００５６】
なお、この微調工程（Ｓ７０）は、後述する切断工程（Ｓ８０）により個々の圧電振動子１に小片化した後に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（Ｓ７０）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好ましい。
【００５７】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図１６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（Ｓ８０）。その結果、パッケージ９のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された図１に示す２層構造タイプの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。
【００５８】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ９０）。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。
【００５９】
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、
そこで本願では、貫通孔の形状を大きくし、１箇所のスルーホールに金属ピンを２本挿入し、その後フリットガラス（低融点ガラスを）で隙間を充填し焼成により固化させてスルーホールを封止している。このため次の様な効果を得ることができる。
（１）一対の貫通電極間を狭くすることができ、その結果圧電振動子１を小型化することができる。
（２）スルーホール１の容積を大きくすることで、ガラスフリット６ａの充填作業のを短縮することができる。
（３）１つのスルーホールは従来よりも大きくなるものの、従来のように２つのスルーホールを形成した場合にくらべて、スルーホールの合計内容積を小さくすることができるので、充填するガラスフリット６ａの量を少なくることができる。また、充填作業時間の短縮にもなる。
（４）スルーホールが１つになることで、圧電振動子１の曲げ強度を高めることができる。
（５）スルーホールが大きくなり、かつ、隣り合う２つの圧電振動子間のスルーホールの間も広くなるため、スルーホール形成用の形成型３２１の耐久性が向上する。
（６）また形成型３２１の形状が単純かされるため、型の加工費用を低減することができる。
【００６０】
また本実施形態では、貫通電極７、７を１つのスルーホール内に配置し一体化した封止ガラス６で固定している。
このため、２つのスルーホールが、圧電振動子１の長手方向の両側に配置される場合にくらべて、曲げ強度の高い圧電振動子１を得ることができる。
【００６１】
（５）発振器
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図１７に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００６２】
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。
【００６３】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、発振器１００の高品質化を図ることができる。
【００６４】
（６）電子機器
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１８を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００６５】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０は、図１８に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１１０の高品質化を図ることができる。
【００７３】
（７）電波時計
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１９に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００７４】
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（圧電振動片）１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
そして本実施形態では、高品質化した圧電振動子１を備えているので、電波時計１３０の高品質化を図ることができる。
【００７８】
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、上記実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０、１１の両面に溝部１８が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１８がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１８を形成することで、一対の励振電極１５に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１５間における電界効率を上げることができるため、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４のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部１８を形成する方が好ましい。
また、説明した実施形態における圧電振動子として音叉型の水晶振動子を例に説明したが、他の圧電振動子、例えば、ＡＴ振動子や、複数の振動モードが結合した結合振動子等の各種振動子を使用することができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を、パッケージ９のキャビティＣ内の引き回し電極３６，３７に圧電振動片４が収容された圧電振動子１を製造する圧電振動子の製造方法に適用した場合を説明したが、引き回し電極３６，３７に圧電振動片４とは異なる配線が電気的に接続された構成を製造する場合にも適用することが可能である。
【００８０】
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】
【００８１】
１…圧電振動子
２…ベース基板
３…リッド基板
４…圧電振動片
６ａ…ガラスフリット（低融点ガラス）
６…封止ガラス
７…貫通電極
８…土台板
９０…金属ピン
９…パッケージ
３０…スルーホール
３５…接合膜
３６、３７…引き回し電極（内部電極）
３７ｂ…引き回し電極（外部電極）
４０…ベース基板用ウエハ（ベース基板）
５０…リッド基板用ウエハ（リッド基板）
７０…電極台部
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
３２１…形成型
３２２…凸部
Ｃ…キャビティ
Ｌ…接合幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子の製造方法であって、
前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に前記キャビティ用の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記ベース基板に１つのスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
前記形成したスルーホール内に一対の貫通電極を離間して配設し、前記一対の貫通電極の両端が前記ベース基板の両端面に露出する状態に、前記スルーホールをガラス材料で封止する貫通電極形成工程と、
前記圧電振動片を、当該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板の上面に接合するマウント工程と、
前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、
前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を形成する外部電極形成工程と、
を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記スルーホール形成工程において、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状のスルーホールを形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
前記スルーホール形成工程において、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小しているスルーホールを形成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
前記スルーホール形成工程において、前記スルーホールを圧電振動子の長手方向一端側に形成することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記凹部形成工程、前記スルーホール形成工程、前記貫通電極形成工程、前記マウント工程、前記接合工程、及び前記外部電極形成工程は、ベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハに対して、それぞれ複数の圧電振動子を製造するための処理を行い、
更に、前記接合工程で前記ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハを接合したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載された圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
ガラス材料で構成されたベース基板と、
前記ベース基板に接合されたリッド基板と、
前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に形成されたキャビティ用の凹部と、
前記ベース基板に形成された１つのスルーホールと、
前記スルーホール内に配設された一対の貫通電極と、
前記一対の貫通電極を保持すると共に、前記スルーホールを封止する封止ガラスと、
一対の電極が形成され、当該一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続し、前記キャビティに収納された状態で前記ベース基板にマウントされた圧電振動片と、
前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極と、
を具備することを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
前記スルーホールは、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状である、
ことを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子。
【請求項８】
前記スルーホールは、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している、
ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子。
【請求項９】
前記スルーホールは、前記スルーホールが圧電振動子の長手方向一端側に形成されている、
ことを特徴とする請求項６、７、又は請求項８に記載の圧電振動子。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【請求項１】
リッド基板と、ガラス材料で構成されるベース基板と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圧電振動子の製造方法であって、
前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に前記キャビティ用の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記ベース基板に１つのスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
前記形成したスルーホール内に一対の貫通電極を離間して配設し、前記一対の貫通電極の両端が前記ベース基板の両端面に露出する状態に、前記スルーホールをガラス材料で封止する貫通電極形成工程と、
前記圧電振動片を、当該圧電振動片に形成された一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続する状態で、前記ベース基板の上面に接合するマウント工程と、
前記キャビティに前記圧電振動片を収納する状態で、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、
前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極を形成する外部電極形成工程と、
を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記スルーホール形成工程において、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状のスルーホールを形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
前記スルーホール形成工程において、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小しているスルーホールを形成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
前記スルーホール形成工程において、前記スルーホールを圧電振動子の長手方向一端側に形成することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記凹部形成工程、前記スルーホール形成工程、前記貫通電極形成工程、前記マウント工程、前記接合工程、及び前記外部電極形成工程は、ベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハに対して、それぞれ複数の圧電振動子を製造するための処理を行い、
更に、前記接合工程で前記ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハを接合したウエハ体を切断して、前記圧電振動片を収納した複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載された圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
ガラス材料で構成されたベース基板と、
前記ベース基板に接合されたリッド基板と、
前記リッド基板及び前記ベース基板の少なくとも一方に形成されたキャビティ用の凹部と、
前記ベース基板に形成された１つのスルーホールと、
前記スルーホール内に配設された一対の貫通電極と、
前記一対の貫通電極を保持すると共に、前記スルーホールを封止する封止ガラスと、
一対の電極が形成され、当該一対の電極と前記一対の貫通電極とが電気的に接続し、前記キャビティに収納された状態で前記ベース基板にマウントされた圧電振動片と、
前記ベース基板の下面に、前記一対の貫通電極にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極と、
を具備することを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
前記スルーホールは、前記ベース基板面に平行な断面形状が横長形状である、
ことを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子。
【請求項８】
前記スルーホールは、前記横長形状のスルーホールとして、一方の端面側から他方の端面側に向けて断面積が徐々に縮小している、
ことを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子。
【請求項９】
前記スルーホールは、前記スルーホールが圧電振動子の長手方向一端側に形成されている、
ことを特徴とする請求項６、７、又は請求項８に記載の圧電振動子。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項６から請求項９のうちのいずれか１の請求項に記載した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１９９７３５（Ｐ２０１２−１９９７３５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２００３（Ｐ２０１１−６２００３）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【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）】
[ Back to top ]