(57)【要約】【課題】キャビティ内の気密を維持するとともに、キャビティの内部と外部との導通性を確保できるパッケージの製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器並びに電波時計を提供する。【解決手段】充填工程は、ゴム硬度が６０度以上７０度以下のゴム材料からなるフィルスキージを、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａに沿って走査し、貫通孔３０，３１内にガラスフリット６ａを充填する第１充填工程と、樹脂材料又は金属材料からなるスクライブスキージ９０，９１を、外面４０ａに沿って走査し、貫通孔３０，３１内にガラスフリット６ａを充填する第２充填工程とを有していることを特徴とする。【選択図】図１５
2011160296.tif 000002
【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部と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、
前記貫通電極形成工程は、前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記第１基板の周縁部を覆い中央部に開口部が形成されたマスク材を、前記第１基板の一方の面上に密着させた状態で、前記貫通孔内に充填材を充填する充填工程とを有し、
前記充填工程は、
ゴム硬度が６０度以上７０度以下のゴム材料からなる第１スキージを、前記第１基板の前記一方の面に沿って走査し、前記貫通孔内に前記充填材を充填する第１充填工程と、
樹脂材料又は金属材料からなる第２スキージを、前記一方の面に沿って走査し、前記貫通孔内に前記充填材を充填する第２充填工程とを有していることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記第１充填工程と前記第２充填工程との間に、前記充填材を乾燥させる乾燥工程を有していることを特徴とする請求項１記載のパッケージの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のパッケージの製造方法で製造されたことを特徴とするパッケージ。
【請求項４】
請求項３記載のパッケージの前記キャビティ内に、圧電振動片が気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項５】
請求項４記載の前記圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項６】
請求項４記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項４記載の前記圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。
【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（真空パッケージ）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。（例えば、特許文献１，２参照）
【０００３】
ここで、図２８に示すように、表面実装型の圧電振動子２００は、接合材２０７を介して互いに陽極接合されたベース基板２０１及びリッド基板２０２と、両基板２０１、２０２の間に形成されたキャビティＣ内に封止された圧電振動片２０３とを備えている。
ベース基板２０１及びリッド基板２０２は、ガラス等からなる絶縁基板であり、ベース基板２０１には、ベース基板２０１を貫通する貫通孔２０４が形成されている。貫通孔２０４内には、貫通孔２０４を塞ぐ導電部材２０５が埋め込まれている。この導電部材２０５は、ベース基板２０１の外面に形成された外部電極２０６に電気的に接続されているとともに、キャビティＣ内にマウントされている圧電振動片２０３に電気的に接続されている。圧電振動片２０３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２０１の内面に導電性接着剤Ｅを介してマウントされている。
なお、上述した圧電振動子２００の製造方法としては、キャビティＣ用の凹部が複数形成されたリッド基板用ウエハと、複数の圧電振動片２０３がマウントされたベース基板用ウエハとを、接合材２０７を介して接合し、接合されたウエハ体を行列方向に切断することにより複数の圧電振動子２００を同時に製造する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２１０３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３６２８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、上述した導電部材２０５は、貫通孔２０４を塞いでキャビティＣ内の気密を維持するとともに、圧電振動片２０３と外部電極２０６とを導通させるという２つの大きな役割を担っている。特に、導電部材２０５と貫通孔２０４との密着が不十分であると、キャビティＣ内の気密が損なわれてしまう虞がある。また、導電部材２０５の表面に凹みが発生すると、導電部材２０５を覆うように形成される電極膜（例えば、外部電極２０６）に段切れが発生して、圧電振動片２０３と外部電極２０６との導通性が損なわれたりする可能性がある。
【０００６】
ここで、近時では、貫通孔２１１内に、金属製のピン２１２を配置し、貫通孔２１１とピン２１２との隙間にペースト状のガラスフリット２１５を充填して焼成することで貫通電極を形成する方法が提案されている（図２９参照）。この貫通電極を形成する方法としては、図２９（ａ）に示すように、ベース基板用ウエハ２２０の貫通孔２１１内に金属製のピン２１２を配置した後、ベース基板用ウエハ２２０の周縁部を覆い、中央部に開口部２２１ａを有するメタルマスク２２１をセットする。図２９（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ２２０の表面に沿ってスキージ２１４を走査する（走査工程）。すると、ペースト状のガラスフリット２１５がスキージ２１４により押し流され、貫通孔２１１内に入り込む。なお、スキージ２１４は、ゴム硬度が８０度程度のゴム材料により構成されている。
この場合、スキージ２１４からガラスフリット２１５に作用する押圧力Ｆ’により、ガラスフリット２１５を貫通孔２１１内に押し込むことで、貫通孔２１１の底部側まで充填できる。
【０００７】
一方で、スキージ２１４による押圧力Ｆ’が大きすぎると、スキージ２１４がメタルマスク２２１の表面から開口部２２１ａの内側に撓み変形し、ベース基板用ウエハ２２０の表面に当接するので、貫通孔２１１内に充填されたガラスフリット２１５の表層部分を掻きとってしまう虞がある。
また、上述した走査工程では、スキージ２１４による押圧力がベース基板用ウエハ２２０の面内において不均一になるという問題がある。具体的には、図３０に示すように、メタルマスク２２１の表面から開口部２２１ａの内側にスキージ２１４が撓み変形するので、ベース基板用ウエハ２２０の外周部分では押圧力Ｆ’が小さくなり、貫通孔２１１の底部側までガラスフリット２１５が充填され難いという問題がある。一方で、ベース基板用ウエハ２２０の中央部では押圧力Ｆ’が大きくなり、貫通孔２１１内のガラスフリット２１５を掻きとってしまう可能性がある（図２９（ｃ）参照）。
この状態でガラスフリット２１５を乾燥して焼成すると、ガラスフリット２１５にクラックや凹みが生じやすくなり、キャビティＣ内の気密が損なわれたり、段切れが発生したりして、圧電振動片２０３と外部電極２０６との導通性が損なわれる可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、キャビティ内の気密を維持するとともに、キャビティの内部と外部との導通性を確保できるパッケージの製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器並びに電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
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部と前記複数の基板の外側とを導通させる貫通電極を形成する貫通電極形成工程を有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記第１基板の周縁部を覆い中央部に開口部が形成されたマスク材を、前記第１基板の一方の面上に密着させた状態で、前記貫通孔内に充填材を充填する充填工程とを有し、前記充填工程は、ゴム硬度が６０度以上７０度以下のゴム材料からなる第１スキージを、前記第１基板の前記一方の面に沿って走査し、前記貫通孔内に前記充填材を充填する第１充填工程と、樹脂材料又は金属材料からなる第２スキージを、前記一方の面に沿って走査し、前記貫通孔内に前記充填材を充填する第２充填工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
なお、本発明の構成において、ゴム硬度とはＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規格化されているゴム硬さ試験法における国際ゴム硬さの数値である。
本発明の構成によれば、ゴム硬度が６０度以上７０以下の比較的軟らかいゴム材料からなる第１スキージを用いて第１充填工程を行うことで、第１スキージがマスク材の開口縁に倣って撓み変形する際に、第１基板における一方の面の面内全体に当接することになる。これにより、第１スキージによる押圧力が第１基板の面内全体に均一に作用することで、充填材が第１基板上の各貫通孔内の底部側まで均一に押し込まれる。その結果、各貫通孔内の底部側まで隙間なく充填材を充填できる。
さらに、仮に第１充填工程において貫通孔内で充填材の表層部分に凹み等が存在しても、本発明では樹脂材料や金属材料の比較的硬い材料からなる第２スキージを用いて第２充填工程を行う。第２スキージはほとんど撓むことなく第１基板上を移動するので、第１基板上に沿って充填材を均しつつ、貫通孔の開口縁の内側に充填材を充填できる。すなわち、仮に第１充填工程において、貫通孔内で充填材の表層部分に凹み等が存在しても、第２充填工程において凹み部分を埋めるように充填材を充填できる。これにより、貫通孔内の全体に隙間なく充填材を充填できる。
なお、第２充填工程の終了後、第１基板の一方の面上における充填材の塗布領域には所定の膜厚で充填材が残存することになる。そのため、後の乾燥工程で充填材の体積が減少したとしても、第１基板上に残存した充填材が貫通孔内に入り込むことになるので、貫通孔内で充填材に凹み等が生じるのを確実に抑制できる。
したがって、第１基板の面内全体で貫通孔内に充填材の凹みや未充填領域が形成されるのを抑制し、焼成後の充填材にクラックや凹み等が形成されるのを抑制できる。その結果、キャビティ内の気密性を確保できる。また、貫通電極を覆うように形成される電極膜（例えば、外部電極等）に段切れが発生するのを抑制し、キャビティの内部と外部との導通性を確保できる。
【００１１】
また、前記第１充填工程と前記第２充填工程との間に、前記充填材を乾燥させる乾燥工程を有していることを特徴としている。
この構成によれば、第２充填工程に先立って、第１充填工程で充填された充填材を乾燥させることで、第１充填工程で充填された充填材の体積を予め減少させておくことができる。この場合、第２充填工程では、乾燥工程を経て体積減少した凹み部分を埋めるように充填材が充填されることになる。
これにより、第２充填工程の終了後に行われる最終乾燥工程では、第２充填工程で充填された充填材のみが体積減少することになるので、第１，２充填工程の終了後にまとめて最終乾燥工程を行う場合に比べて、充填材の体積減少を抑制できる。よって、充填材に凹み等が形成されるのを確実に抑制できる。
【００１２】
また、本発明のパッケージは、パッケージの製造方法で製造されたことを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明のパッケージの製造方法で製造されているため、キャビティ内の気密性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れたパッケージを提供できる。
【００１３】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に、圧電振動片が気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の気密性に優れたパッケージを備えているので、振動特性に優れた圧電振動子を提供できる。また、キャビティの内部と外部との導通性に優れた圧電振動子を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、振動特性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れた圧電振動子を備えているので、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るパッケージ及びパッケージの製造方法によれば、キャビティ内の気密を維持するとともに、キャビティの内部と外部との導通性を確保できる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、振動特性に優れ、かつキャビティの内部と外部との導通性に優れた圧電振動子を製造することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、特性及び信頼性に優れた製品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】圧電振動子のリッド基板を取り外した状態の平面図である。
【図３】図３のＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。
【図４】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線に沿う断面図である。
【図８】ガラスフリットの斜視図である。
【図９】圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
【図１０】ウエハ体の分解斜視図である。
【図１１】ベース基板用ウエハの一部分を示す斜視図である。
【図１２】鋲体の斜視図である。
【図１３】充填工程を説明するための工程図であり、ベース基板用ウエハにメタルマスクがセットされた状態を示す平面図である。
【図１４】第１充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図１５】第１充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図１６】第１充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図１７】第１充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図１８】第２充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図１９】第２充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図２０】第２充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図２１】第２充填工程を説明するための工程図であり、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図２２】図１５のＤ矢視図である。
【図２３】図１９のＥ矢視図である。
【図２４】第２乾燥工程の終了後のベース基板用ウエハを示す断面図である。
【図２５】実施形態に係る発振器の構成図である。
【図２６】実施形態に係る電子機器の構成図である。
【図２７】実施形態に係る電波時計の構成図である。
【図２８】従来の圧電振動子の断面図である。
【図２９】従来の貫通電極の形成方法を示す工程図であり、ベース基板の断面図である。
【図３０】図２８（ｂ）のＦ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
（圧電振動子）
次に、本発明の実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。図２は、圧電振動子のリッド基板を取り外した状態の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。図４は、圧電振動子の分解斜視図である。なお図４では、図面を見易くするために、後述する圧電振動片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。
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及びリッド基板３が接合材３５を介して陽極接合されたパッケージ５と、パッケージ５のキャビティＣに収納された圧電振動片４と、を備えた表面実装型の圧電振動子１である。
【００２１】
図５は圧電振動片の平面図であり、図６は底面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
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ものである。この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００２２】
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及び第２の励振電極１４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。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）やニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料の被膜により形成されている。
【００２３】
励振電極１５は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。励振電極１５を構成する第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、一対の振動腕部１０，１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、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。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。
【００２４】
また、一対の振動腕部１０，１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。
【００２５】
図１，図３及び図４に示すように、リッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板３におけるベース基板２との接合面側には、圧電振動片４を収容するキャビティＣ用の凹部３ａが形成されている。
【００２６】
リッド基板３の内面全体には、陽極接合用の接合材３５が形成されている。具体的に、接合材３５は、凹部３ａの周囲に形成されたベース基板２との接合面である額縁領域及び凹部３ａの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材３５はＳｉ膜で形成されているが、接合材３５をＡｌで形成することも可能である。なお接合材として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材を可能することも可能である。そして後述するように、この接合材３５とベース基板２とが陽極接合され、キャビティＣが真空封止されている。
【００２７】
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。この際、一対の貫通孔３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、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。
【００２８】
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。
【００２９】
筒体６は、図３，図８に示すように、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及び芯材部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。なお、図８は筒体の斜視図である。
【００３０】
上述した芯材部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。なお、図３に示すように、貫通電極３２，３３が完成品として形成された場合には、上述したように芯材部７は、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。そして、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。
【００３１】
また、図２から図４に示すように、ベース基板２の内面２ｂ側（リッド基板３との接合面側）には、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。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。
【００３２】
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に沿って振動腕部１０，１１の先端側に引き回された後、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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、ベース基板２の外面２ａには、図１，図３及び図４に示すように、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
【００３５】
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、所定の駆動電圧を印加する。すると、一方の外部電極３８から、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に通電される。また他方の外部電極３９から、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に通電される。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に電流を流すことができ、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。
【００３６】
（圧電振動子の製造方法）
次に、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法について説明する。図９は、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法のフローチャートである。図１０は、ウエハ体の分解斜視図である。以下には、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０との間に複数の圧電振動片４を封入してウエハ体６０を形成し、ウエハ体６０を切断することにより複数の圧電振動子１を同時に製造する方法について説明する。なお、図１０以下の各図に示す破線Ｍは、切断工程で切断する切断線を図示したものである。
【００３７】
本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）と、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）と、ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）と、組立工程（Ｓ４２以下）とを有している。そのうち、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）及びベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）は、並行して実施することが可能である。
【００３８】
（圧電振動片作成工程）
図１０に示すように、圧電振動片作製工程（Ｓ１０）では、図５から図７に示す圧電振動片４を作製する。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状に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、及び重り金属膜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。次に、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、振動腕部１０，１１の重量を変化させることで行う。
【００３９】
（リッド基板用ウエハ作成工程）
図１０に示すように、リッド基板用ウエハ作製工程（Ｓ２０）では、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ５０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との接合面に、キャビティ用の凹部３ａを複数形成する（Ｓ２２）。凹部３ａの形成は、加熱プレス成形やエッチング加工等によって行う。次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する。
【００４０】
次に、リッド基板用ウエハ５０の内面全体（ベース基板用ウエハ４０との接合面及び凹部３ａの内面）に接合材３５を形成する接合材形成工程（Ｓ２３）を行う。このように、接合材３５をリッド基板用ウエハ５０の内面全体に形成することで、接合材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。なお、接合材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。また、接合材形成工程（Ｓ２３）の前に接合面を研磨しているので、接合材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。
【００４１】
（ベース基板用ウエハ作成工程）
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（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）。
【００４２】
（貫通電極形成工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２，３３（図３参照）を形成する貫通電極形成工程（Ｓ３２）を行う。以下に、貫通電極形成工程（Ｓ３２）について詳細を説明する。
貫通電極形成工程（Ｓ３２）では、まず図１１に示すように、例えばサンドブラスト法やプレス加工等により、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対の貫通孔３０，３１を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３３）を行う。これにより、ベース基板用ウエハ４０（ベース基板２）の外面４０ａから内面４０ｂに向かって漸次径が縮径する断面テーパ状の貫通孔３０，３１を形成することができる。また、後に両ウエハ４０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａ内に収まるように一対の貫通孔３０，３１を複数形成する。しかも、一方の貫通孔３０が圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方の貫通孔３１が振動腕部１０，１１の先端側に位置するように形成する。なお、図１１はベース基板用ウエハの一部分を示す斜視図である。
【００４３】
図１２は、鋲体の斜視図である。
続いて、これら複数の貫通孔３０，３１内に、鋲体９の芯材部７を配置する鋲体セット工程を行う（Ｓ３４）。この際、鋲体９として、図１２に示すように、平板状の土台部８と、土台部８上から土台部８の表面に略直交する方向に沿ってベース基板用ウエハ４０の厚さよりも僅かに短い長さで形成されるとともに、先端が平坦に形成された芯材部７と、を有する導電性の鋲体９を用いる。さらに、図１４に示すように、この鋲体９の土台部８の表面がベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂに接触するまで、芯材部７を挿入する。ここで、芯材部７の軸方向と貫通孔３０，３１の軸方向とを略一致するように鋲体９を配置する必要がある。しかしながら、土台部８上に芯材部７が形成された鋲体９を利用するため、土台部８をベース基板用ウエハ４０に接触させるまで押し込むだけの簡単な作業で、芯材部７の軸方向と貫通孔３０，３１の軸方向とを略一致させることができる。したがって、鋲体セット工程時における作業性を向上することができる。
【００４４】
（充填工程）
図１３から図２１は、充填工程を説明するための工程図である。そのうち、図１３はベース基板用ウエハにメタルマスクがセットされた状態を示す平面図である。また図１４から図２１は、図１３のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。なお、本来貫通孔３０，３１は複数個存在するが、図１４から図２１においては、図面を見易くするために貫通孔３０を１つのみ図示している。また、同様の理由から、メタルマスク８０の厚さを誇張して図示している。
図１３に示すように、鋲体９がセットされたベース基板用ウエハ４０を図示しない印刷装置内に搬送し、貫通孔３０，３１内にペースト状のガラスフリット（充填材）６ａを充填する第１充填工程（Ｓ３５）を行う。
【００４５】
まず本実施形態の印刷装置は、ベース基板用ウエハ４０を保持する図示しない治具と、ベース基板用ウエハ４０におけるガラスフリット６ａの塗布領域以外の領域を覆うように形成されたメタルマスク８０と、図示しない移動機構により、メタルマスク８０の表面に沿って互いに逆方向に走査可能に保持されたフィルスキージ（第１フィルスキージ４５及び第２フィルスキージ４６）とを備えている。
【００４６】
メタルマスク８０は、例えばステンレスからなる、厚さが５０μｍ程度の平板部材である。メタルマスク８０は、ベース基板用ウエハ４０の周縁部を覆い、中央部に開口部８０ａが形成されている。
ベース基板用ウエハ４０を保持する治具は、メタルマスク８０の下方（裏面側）で、ベース基板用ウエハ４０を保持した状態で、ベース基板用ウエハ４０の厚さ方向に移動可能に構成されるとともに、ベース基板用ウエハ４０の中心軸回りに回転可能に構成されている。
【００４７】
図１３，図１４に示すように、フィルスキージ４５は、長手方向がベース基板用ウエハ４０の外径よりも長く形成された板状の部材であり、第１フィルスキージ４５の走査面とベース基板用ウエハ４０の外面４０ａとが平行となるように移動可能とされている。第１フィルスキージ４５は、先端に向かうにつれ厚さ方向両側から先細るように形成されている。なお、図１３，図１６に示すように、第２フィルスキージ４６は第１フィルスキージ４５と同一形状に形成されている。この場合、第１フィルスキージ４５は、メタルマスク８０上を一端側から他端側まで移動可能に構成され、第２フィルスキージ４６はメタルマスク８０上を他端側から一端側まで移動可能に構成されている。すなわち、第１フィルスキージ４５の終点は第２フィルスキージ４６の始点側となっており、第２フィルスキージ４６の終点は第１フィルスキージ４５の始点側となっている。
【００４８】
ここで、フィルスキージ４５，４６は、ゴム硬度が６０度以上７０度以下の比較的柔らかいゴム材料により構成されていることが好ましく、本実施形態では６０度程度のゴム材料により構成されている。なお、ゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規格化されているゴム硬さ試験法における国際ゴム硬さの数値である。
【００４９】
第１充填工程（Ｓ３５）では、まずベース基板用ウエハ４０を、外面４０ａを上方に向けた状態で印刷装置の図示しない治具にセットするとともに、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上にメタルマスク８０を配置する。
【００５０】
図１３，図１４に示すように、まず第１フィルスキージ４５を第１方向Ｓ１に沿って走査することで、ガラスフリット６ａを貫通孔３０，３１内に充填する第１走査工程（Ｓ３５Ａ）を行う。なお、以下の説明では、メタルマスク８０の一端側から他端側に沿う方向を第１方向Ｓ１、他端側から一端側に沿う方向を第２方向Ｓ２とする。
具体的には、第１フィルスキージ４５の走査方向手前側のメタルマスク８０上にガラスフリット６ａを供給する。そして、第１フィルスキージ４５の先端４５ａをメタルマスク８０（ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ）に押し付けた状態で、第１フィルスキージ４５を第１方向Ｓ１に沿って走査する。この際、第１フィルスキージ４５のアタック角θ１を１５度〜２５度程度に設定した状態で、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａと第１フィルスキージ４５の走査面とが平行となるように第１フィルスキージ４５を走査する。
【００５１】
図２２は、図１５のＤ矢視図である。
ここで、図１５，図２２に示すように、第１フィルスキージ４５は、ゴム硬度が６０度程度のゴム材料により構成されているため、第１フィルスキージ４５をメタルマスク８０に押し付けると、第１フィルスキージ４５がメタルマスク８０の開口縁に倣って撓み変形することで、開口部８０ａ内に向けて凸状に湾曲する。そのため、第１フィルスキージ４５の先端４５ａが開口部８０ａ内に入り込んで、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ全体に当接した状態で、第１フィルスキージ４５が移動する。そのため、第１フィルスキージ４５からベース基板用ウエハ４０（ガラスフリット６ａ）に作用する押圧力Ｆ１がベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ全体に均一に作用する。この状態で第１フィルスキージ４５を走査すると、第１フィルスキージ４５の先端４５ａにより第１フィルスキージ４５の走査方向に沿って押し流されるようにガラスフリット６ａが流動する。
【００５２】
これにより、図１５に示すように、ベース基板用ウエハ４０上の全体に亘ってガラスフリット６ａが均される。そして、貫通孔３０，３１の開口縁に沿って第１フィルスキージ４５を移動する際に、第１フィルスキージ４５の先端４５ａによって開口縁近傍のガラスフリット６ａが、貫通孔３０，３１内に押し流されるように流動する。その結果、ベース基板用ウエハ４０に形成された各貫通孔３０，３１内に均一にガラスフリット６ａが充填される。この際、第１フィルスキージ４５が貫通孔３０，３１の開口縁に倣って撓み変形した状態で移動することで、ガラスフリット６ａが第１フィルスキージ４５により貫通孔３０，３１の深さ方向に沿って効果的に押し込まれる。これにより、各貫通孔３０，３１内の奥側までガラスフリット６ａを充填できる。なお、第１フィルスキージ４５は終点まで到達すると、第１フィルスキージ４５の先端４５ａとメタルマスク８０の表面との間を離間させた状態で始点まで戻るようになっている。そのため、第１走査工程（Ｓ３５Ａ）において、メタルマスク８０の開口部８０ａ内に入り込まず、第１フィルスキージ４５によって終点側まで押し流された余剰のガラスフリット（以下、余剰フリット６ｂという）は、メタルマスク８０上におけるベース基板用ウエハ４０の第１方向Ｓ１の端部（第２フィルスキージ４６の始点側）に存在している。
【００５３】
ところで、第１走査工程（Ｓ３５Ａ）で第１フィルスキージ４５を第１方向Ｓ１に走査した場合、貫通孔３０，３１内におけるフィルスキージ４５の走査方向手前側にはガラスフリット６ａがスムーズに充填されるが、走査方向奥側等にはガラスフリット６ａが充填され難く、芯材部７の奥側等にはガラスフリット６ａが充填されない未充填領域Ｄが形成される虞がある（図１６参照）。
【００５４】
そのため、図１６に示すように、本実施形態では、第１走査工程（Ｓ３５Ａ）の終了後、第２フィルスキージ４６を第２方向Ｓ２に沿って走査することで、ガラスフリット６ａを貫通孔３０，３１内に充填する第２走査工程（Ｓ３５Ｂ）を行う。
具体的には、第２フィルスキージ４６の先端４６ａをメタルマスク８０（ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ）に押し付けた状態で、第２フィルスキージ４６を第２方向Ｓ２に沿って走査する（図１６中矢印Ｓ２参照）。この際、第２フィルスキージ４６のアタック角θ２を、第１走査工程と同様に１５度〜２５度に設定した状態で、ベース基板用ウエハ４０の面方向と第２フィルスキージ４６の走査面とが平行となるように第２フィルスキージ４６を走査する。
【００５５】
第２フィルスキージ４６を走査すると、第２フィルスキージ４５の終点側に存在している余剰フリット６ｂが、第２フィルスキージ４６の先端４６ａにより第２フィルスキージ４６の走査方向に沿って押し流されるように流動する。その結果、上述した第１走査工程（Ｓ３５Ａ）と同様に、第２フィルスキージ４６の先端４６ａによって貫通孔３０，３１の開口縁近傍のガラスフリット６ａが、貫通孔３０，３１内に押し流されるように流動する。この際、ガラスフリット６ａは、第２フィルスキージ４６の走査方向手前側から貫通孔３０，３１内に入り込んでいく。すなわち、第１走査工程（Ｓ３５Ａ）の終了時点での未充填領域Ｄにガラスフリット６ａがスムーズに充填される。これにより、各貫通孔３０，３１に隙間なくガラスフリット６ａを充填できる。なお、第２フィルスキージ４６は、終点まで到達すると、第２フィルスキージ４６の先端４６ａとメタルマスク８０の表面との間を離間させた状態で始点まで戻るようになっている。
【００５６】
次に、第１充填工程（Ｓ３５）で埋め込んだガラスフリット６ａを、例えば８５℃程度の温度雰囲気に保持された乾燥炉内で３０分程度乾燥させる（Ｓ３６：第１乾燥工程）。
【００５７】
ところで、上述した第１充填工程（Ｓ３５）では、貫通孔３０，３１の底部側まで隙間なくガラスフリット６ａを充填できるものの、フィルスキージ４５，４６の先端４５ａ，４６ａがベース基板用ウエハ４０の外面４０ａに押し付けられながら移動するため、貫通孔３０，３１内に充填されたガラスフリット６ａの表層部分がフィルスキージ４５，４６によって掻き取られる場合がある。その結果、貫通孔３０，３１内におけるガラスフリット６ａの表面は、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａに対して僅かに凹み部分Ｈが生じる場合がある（図１８参照）。
【００５８】
そこで、本実施形態では、第１乾燥工程（Ｓ３６）の終了後、上述したフィルスキージ４５，４６とは異なるスキージ（第１スクライブスキージ９０及び第２スクライブスキージ９１）を用いて再度ガラスフリット６ａを充填する第２充填工程（Ｓ３７）を行う。
図１８，図２０に示すように、スクライブスキージ９０，９１は、上述したフィルスキージ４５，４６と同一形状のものであり、互いに逆方向に走査可能に構成されている。また、スクライブスキージ９０，９１の走査方向に対して後側は、厚さ方向に対して傾斜する逃げ面が形成されている。また、各スクライブスキージ９０，９１は、上述したフィルスキージ４５，４６に比べて硬質の材料からなり、具体的には金属材料や樹脂材料により構成されている。そして、第２充填工程（Ｓ３７）に先立って、印刷装置に取り付けられたフィルスキージ４５，４６を取り外し、上述したスクライブスキージ９０，９１に交換する。
【００５９】
第２充填工程（Ｓ３７）では、スキージ９０，９１を用いて上述した第１充填工程（Ｓ３５）と同様の方法により、ガラスフリット６ａの充填を行う。
まず図１８に示すように、ベース基板用ウエハ４０を、外面４０ａを上方に向けた状態で印刷装置の図示しない治具にセットするとともに、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上にメタルマスク８０を配置する。
そして、第１スクライブスキージ９０の先端９０ａをメタルマスク８０に当接させた状態で、第１スクライブスキージ９０を第１方向Ｓ１に沿って走査する。この際、第１スクライブスキージ９０のアタック角θ３を６０度〜９０度程度に設定した状態で、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａと第１スクライブスキージ９０の走査面とが平行となるように第１スクライブスキージ９０を走査する。
【００６０】
第１スクライブスキージ９０を第１方向Ｓ１に沿って走査すると、メタルマスク８０上を第１スクライブスキージ９０はほとんど撓むことなく移動する。そのため、第１スクライブスキージ９０からガラスフリット６ａに作用する押圧力Ｆ２は、上述した第１充填工程（Ｓ３５）でフィルスキージ４５，４６からガラスフリット６ａに作用する押圧力Ｆ１に比べて弱くなる。そして、第１スクライブスキージ９０の走査方向に沿って押し流されるようにガラスフリット６ａが流動することで、開口部８０ａ内にガラスフリット６ａがスムーズに入り込む。これにより、ベース基板用ウエハ４０上に沿ってガラスフリット６ａが均され、ガラスフリット６ａの表面が平坦面に形成される。この際、第１スクライブスキージ９０の先端９０ａによって貫通孔３０，３１の開口縁近傍のガラスフリット６ａが、貫通孔３０，３１内の凹み部分Ｈに入り込む。
【００６１】
続いて、図２０，図２３に示すように、第２スクライブスキージ９１を第２方向Ｓ２に沿って走査して、ガラスフリット６ａを貫通孔３０，３１内に充填する第４走査工程（Ｓ３７Ｂ）を行う。
具体的に、第２スクライブスキージ９１の先端９１ａをメタルマスク８０に押し付けた状態で、第２スクライブスキージ９１を第２方向Ｓ２に沿って走査する（図２０中矢印Ｓ２参照）。この際、第２スクライブスキージ９１のアタック角θ４を、第３走査工程と同様に６０度〜９０度に設定した状態で、ベース基板用ウエハ４０の面方向と第２スクライブスキージ９１の走査面とが平行となるように第２スクライブスキージ９１を走査する。
【００６２】
第２スクライブスキージ９１を走査すると、第２スクライブスキージ９０の終点側に存在している余剰フリット６ｂが、第２スクライブスキージ９１の先端９１ａにより第２スクライブスキージ９１の走査方向に沿って押し流されるように流動する。その結果、上述した第３走査工程（Ｓ３７Ａ）と同様に、開口部８０ａ内にガラスフリット６ａがスムーズに入り込む。これにより、図２１に示すように、ベース基板用ウエハ４０上に沿ってガラスフリット６ａが均され、ガラスフリット６ａの表面が平坦面に形成されるとともに、貫通孔３０，３１内の全体に隙間なくガラスフリット６ａが充填される。
【００６３】
これにより、図２４に示すように、貫通孔３０，３１内がガラスフリット６ａにより完全に満たされるとともに、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上の塗布領域に所定の膜厚でガラスフリット６ａが残存することになる。この場合、第２充填工程（Ｓ３７）において、スクライブスキージ９０，９１でガラスフリット６ａの表面を平坦面に均すことで、後述する焼成工程（Ｓ３９）で焼成されたガラスフリット６ａの表面も平坦面に形成される。
【００６４】
次いで、第２充填工程（Ｓ３７）で埋め込んだガラスフリット６ａを第１乾燥工程（Ｓ３６）と同様の条件で乾燥させる（Ｓ３８：第２乾燥工程）。
【００６５】
その後、乾燥させたガラスフリット６ａを、６００度程度の温度雰囲気下に保持された焼成炉内で焼成して硬化させる焼成工程（Ｓ３９）を行う。これにより、貫通孔３０，３１と、貫通孔３０，３１内に埋め込まれたガラスフリット６ａと、ガラスフリット６ａ内に配置された鋲体９とが互いに固着し合う。この焼成を行う際に、土台部８ごと焼成するため、芯材部７の軸方向と貫通孔３０，３１の軸方向とを略一致させた状態にしたまま、両者を一体的に固定することができる。
【００６６】
次に、鋲体９の土台部８を研磨して除去する研磨工程を行う（Ｓ４０）。これにより、筒体６及び芯材部７を位置決めさせる役割を果たしていた土台部８を除去することができ、芯材部７のみを筒体６の内部に取り残すことができる。
また、同時にベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ（鋲体９の土台部８が配されていない側の面）を研磨して平坦面になるようにする。そして、芯材部７の先端が露出するまで研磨する。この場合、ベース基板用ウエハ４０上に残存したガラスフリット６ａの表面は平坦面に形成されているため、研磨工程（Ｓ４０）において表面を均一に研磨することができる。そのため、研磨後のベース基板用ウエハ４０を面内方向全域に亘って所望の厚さで形成することができる。その結果、筒体６と芯材部７とが一体的に固定された一対の貫通電極３２，３３を複数得ることができる（図３参照）。
【００６７】
なお、貫通電極３２，３３を形成するにあたって、従来のものとは異なり、導電部にペーストを使用せずに、ガラス材料からなる筒体６と、導電性の芯材部７とで貫通電極３２，３３を形成している。仮に導電部にペーストを利用した場合には、焼成時にペースト内に含まれる有機物が蒸発してしまうため、ペーストの体積が焼成前に比べて顕著に減少してしまう。そのため、仮にペーストだけを貫通孔３０，３１内に埋め込んだ場合には、焼成後にペーストの表面に大きな凹みが生じてしまう。しかしながら、本実施形態では導電部に金属製の芯材部７を用いたため、導電部の体積減少を無くすことができる。すなわち、ベース基板用ウエハ４０の表面と、筒体６及び芯材部７の両端とは、略面一な状態となる。これにより、ベース基板用ウエハ４０の表面と貫通電極３２，３３の表面とを、略面一な状態とすることができる。なお、研磨工程（Ｓ４０）を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３２）が終了する。
【００６８】
次に、図１０に示すように、次に、一対の貫通電極３２，３３に電気的接続された引き回し電極３６，３７を形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ４１）。このようにして、ベース基板用ウエハ４０の製作工程が終了する。
【００６９】
（組立工程）
マウント工程（Ｓ４２）では、作製した複数の圧電振動片４を、ベース基板用ウエハ４０の引き回し電極３６，３７の上面に接合する。具体的には、まず一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。次に、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置し、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂから浮いた状態で、基部１２がバンプＢに機械的に固着される。また、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とが電気的に接続された状態となる。
【００７０】
重ね合わせ工程（Ｓ５０）では、圧電振動片４のマウントが終了した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。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、ベース基板用ウエハ４０にマウントされた圧電振動片４が、リッド基板用ウエハ５０の凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。なお、この際ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０，３１とリッド基板用ウエハ５０の凹部３ａとが、互い連通しない位置関係で重ね合わされる。
【００７１】
両基板用ウエハ４０，５０の重ね合わせ後、重ね合わせた２枚のウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、図示しない保持機構によりウエハ４０，５０の外周部分をクランプした状態で、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する（Ｓ６０：接合工程）。これにより、圧電振動片４をキャビティＣ内に封止することができ、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合したウエハ体６０を得ることができる。
その後、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９を形成し（Ｓ７０：外部電極形成工程）、圧電振動子１の周波数を微調整する（Ｓ８０）。そして、ウエハ体６０を切断線Ｍに沿って個片化する切断工程（Ｓ９０）を行い、内部の電気特性検査（Ｓ１００）を行う。
以上により、圧電振動子１が完成する。
【００７２】
このように、本実施形態では、第１充填工程（Ｓ３５）において、ゴム硬度が６０度程度のフィルスキージ４５，４６を用いる一方、第２充填工程（Ｓ３７）において、金属製のスクライブスキージ９０，９１を用いる構成とした。
この構成によれば、ゴム硬度が６０度以上７０以下の比較的軟らかいゴム材料からなるフィルスキージ４５，４６を用いて第１充填工程（Ｓ３５）を行うことで、フィルスキージ４５，４６がメタルマスク８０の開口縁に倣って撓み変形し、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ全体に当接することになる。これにより、フィルスキージ４５，４６による押圧力Ｆ１がベース基板用ウエハ４０の面内全体に均一に作用することで、ガラスフリット６ａがベース基板用ウエハ４０上の各貫通孔３０，３１内の底部側まで均一に押し込まれる。その結果、各貫通孔３０，３１内の底部側まで隙間なくガラスフリット６ａを充填できる。
【００７３】
さらに、仮に第１充填工程（Ｓ３５）において貫通孔３０，３１内でガラスフリット６ａの表層部分に凹み部分Ｈ等が存在しても、本実施形態では第１充填工程（Ｓ３５）の終了後、金属材料等の比較的硬い材料からなるスクライブスキージ９０，９１を用いて第２充填工程（Ｓ３７）を行う。これにより、スクライブスキージ９０，９１はほとんど撓むことなくベース基板用ウエハ４０上を移動するので、ベース基板用ウエハ４０上に沿ってガラスフリット６ａを均しつつ、貫通孔３０，３１の開口縁の内側にガラスフリット６ａを充填できる。すなわち、仮に第１充填工程（Ｓ３５）において、貫通孔３０，３１内でガラスフリット６ａの表層部分に凹み部分Ｈ等が存在しても、第２充填工程（Ｓ３７）において凹み部分Ｈを埋めるようにガラスフリット６ａを充填できる。これにより、貫通孔３０，３１内の全体に隙間なくガラスフリット６ａを充填できる。
なお、第２充填工程（Ｓ３７）の終了後、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上におけるガラスフリット６ａの塗布領域には所定の膜厚でガラスフリット６ａが残存することになる。そのため、後の第２乾燥工程（Ｓ３８）でガラスフリット６ａの体積が減少したとしても、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上に残存したガラスフリット６ａが貫通孔３０，３１内に入り込むことになるので、貫通孔３０，３１内で筒体６に凹み等が生じるのを抑制できる。
【００７４】
したがって、ベース基板用ウエハ４０の面内全体で貫通孔３０，３１内にガラスフリット６ａの凹み部分Ｈや未充填領域Ｄが形成されるのを抑制し、焼成後のガラスフリット６ａにクラックや凹み等が形成されるのを抑制できる。その結果、貫通孔３０，３１に未充填領域Ｄ等が形成されるのを抑制し、ガラスフリット６ａの焼成後に筒体６にクラックや凹み等が形成されるのを抑制できる。
【００７５】
その結果、キャビティＣ内の気密性を確保でき、振動特性に優れた圧電振動子１を提供できる。また、貫通電極３２，３３を覆うように形成される電極膜（例えば、外部電極３８，３９等）に段切れが発生するのを抑制し、キャビティＣの内部と外部との導通性に優れた圧電振動子１を提供できる。
【００７６】
また、本実施形態では、第２充填工程（Ｓ３７）に先立って、第１充填工程（Ｓ３５）で充填されたガラスフリット６ａを乾燥させておくことで、第１充填工程（Ｓ３５）で充填されたガラスフリット６ａの体積を予め減少させておくことができる。この場合、第２充填工程（Ｓ３７）では、第１乾燥工程（Ｓ３６）を経て体積減少した凹み部分Ｈを埋めるようにガラスフリット６ａが充填されることになる。
これにより、第２充填工程（Ｓ３７）の終了後に行われる第２乾燥工程（Ｓ３８）では、第２充填工程（Ｓ３７）で充填されたガラスフリット６ａのみが体積減少することになるので、第１，２充填工程の終了後にまとめて最終乾燥工程を行う場合に比べて、ガラスフリット６ａの体積減少を抑制できる。よって、ガラスフリット６ａに凹み部分Ｈ等が形成されるのを確実に抑制できる。
【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２５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２５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。
【００７８】
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。
【００７９】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、ベース基板２とリッド基板３とが確実に陽極接合され、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、歩留まりが向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、発振器１００自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【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２６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。
【００８１】
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２６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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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よい。
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。
【００８８】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、ベース基板２とリッド基板３とが確実に陽極接合され、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、歩留まりが向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、携帯情報機器自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【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２７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図２７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。
【００９０】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。  本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、ベース基板２とリッド基板３とが確実に陽極接合され、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、歩留まりが向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、電波時計自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９４】
なお、本発明の技術範囲は、上述した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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００９５】
例えば、上述した実施形態では、リッド基板用ウエハ５０の内面に接合材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４０ｂに接合材３５を形成してもよい。この場合は、引き回し電極３６，３７と接合材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。
また、上述した実施形態では、第１充填工程（Ｓ３５）と第２充填工程（Ｓ３７）との間に、第１乾燥工程（Ｓ３６）を行う場合について説明したが、第１乾燥工程（Ｓ３６）を行わず、第１充填工程（Ｓ３５）及び第２充填工程（Ｓ３７）を連続して行った後、まとめて乾燥工程を行っても構わない。
【００９６】
また、各充填工程において、互いに逆方向から２回ずつ走査工程を行う場合について説明したが、これに限らず、各充填工程における走査工程は１回ずつでも構わない。
【００９７】
また上述した実施形態では、本発明に係るパッケージの製造方法を使用しつつ、パッケージの内部に圧電振動片を封入して圧電振動子を製造したが、パッケージの内部に圧電振動片以外の電子部品を封入して、圧電振動子以外のデバイスを製造することも可能である。
さらに、上述した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。
【符号の説明】
【００９８】
１…圧電振動子  ２…ベース基板（基板）  ３…リッド基板（基板）  ４…圧電振動片  ６ａ…ガラスフリット（充填材）  ７…芯材部  ５…パッケージ  ３０，３１…貫通孔  ３２，３３…貫通電極  ４５，４６…フィルスキージ（第１スキージ）  ８０…メタルマスク（マスク材）  ８０ａ…開口部  ９０，９１…スクライブスキージ（第２スキージ）  １００…発振器  １０１…発振器の集積回路  １１０…携帯情報機器（電子機器）  １１３…電子機器の計時部  １３０…電波時計  １３１…電波時計のフィルタ部  Ｃ…キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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