(57)【要約】【課題】貫通電極を効率よく製造することができるパッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計を提供する。【解決手段】貫通電極形成工程Ｓ３０Ａは、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに凹部を形成する凹部形成工程Ｓ３２と、金属ピン７を凹部３０ａに挿入する金属ピン配置工程Ｓ３３と、凹部３０ａの内周面と金属ピン７の外周面との間隙に、第１面Ｌ側からガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程Ｓ３５と、凹部３０ａ内に充填されたガラスフリットを焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３７と、金属ピン７を第２面Ｕに露出させる研磨工程Ｓ３９と、を有し、金属ピン配置工程Ｓ３３において挿入された金属ピン７と凹部３０ａとの間には、姿勢保持部材７ａが配置されていることを特徴とする。【選択図】図１４
2011176059.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備え、
前記貫通電極形成工程は、
前記第１基板の第１面に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、
前記金属ピンを前記凹部内に保持するために、前記第１基板の第２面側に磁石を配置  する磁石配置工程と、
前記凹部の内周面と前記金属ピンの外周面との間隙に、前記第１面側からガラスフリ  ットを充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程と、
前記凹部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と、
少なくとも前記第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程と  、
を有し、
前記金属ピン配置工程において挿入された前記金属ピンと前記凹部との間には、姿勢保持部材が配置されていることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパッケージの製造方法において、
前記ガラスフリット充填工程では、減圧下において前記第１面側に前記凹部の開口を閉塞するように前記ガラスフリットを塗布した後に、雰囲気圧力を昇圧させることで前記凹部内と前記凹部外との間に生じた圧力差により、前記凹部内に前記ガラスフリットを充填することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパッケージの製造方法において、
前記凹部は、前記第２面側から前記第１面側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されていることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項４】
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備えており、
前記貫通電極は、
前記第１基板を貫通する貫通孔内に配置された金属ピンと、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間に充填されるガラスフリットと、
を有し、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間には、前記ガラスフリットを充填する前に、前記貫通孔の径方向における前記貫通孔と前記金属ピンとの相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されていることを特徴とするパッケージ。
【請求項５】
請求項４に記載のパッケージであって、
前記姿勢保持部材は、前記金属ピンの外周面から径方向外側に立設された少なくとも３個の凸部を備え、
前記金属ピンの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記金属ピンの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることを特徴とするパッケージ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のパッケージの内部に、前記電子部品として圧電振動片が封入されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項６に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項６に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶などを利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その一つとして、２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。
【０００３】
このタイプの圧電振動子は、第１基板と第２基板とが直接接合されることでパッケージ化された２層構造になっており、両基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が収納されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース基板に形成された貫通電極により、キャビティの内側に封入された圧電振動片とベース基板の外側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)。
【０００４】
上述した２層構造タイプの圧電振動子において、貫通電極は、圧電振動片と外部電極とを導通させるとともに、貫通孔を塞いでキャビティ内の気密を維持するという２つの大きな役割を担っている。特に、貫通電極と貫通孔との密着が不十分であると、キャビティ内の気密が損なわれてしまう虞がある。このような不具合をなくすためにも、貫通孔の内周面に強固に密着し貫通孔を完全に塞いだ状態で貫通電極を形成する必要がある。
【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。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を加熱した後、熱軟化状態にあるうちに、貫通孔に前記ピン部材を打ち込むことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかし、貫通孔に前記ピン部材を打ち込むことにより貫通電極を形成する方法では、ピン部材と貫通孔との間隙を完全に塞ぐのが困難であり、キャビティ内の気密性を確保できない虞がある。また、ベース基板用ウエハは多数の貫通孔を有しており、全ての貫通孔にピン部材を打ち込むのは煩雑で多大な工数を要する。
【０００８】
上記の問題を解決するために、導電性の鋲体７７とガラスフリット６１とを用いて貫通電極３２を形成する方法が提案されている。
図１９は貫通電極形成工程の説明図であり、図１９（ａ）は貫通孔形成工程の説明図であり、図１９（ｂ）は鋲体配置工程およびラミネート貼付工程の説明図であり、図１９（ｃ）はフリットガラス充填工程の説明図であり、図１９（ｄ）は貫通電極の説明図である。
具体的な貫通電極３２の形成工程としては、まず、図１９（ａ）に示すように、プレス型でベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに凹部３０ａを形成し、第２面Ｕ側を研磨して凹部３０ａの底面を除去することにより貫通孔３０を形成する（貫通孔形成工程）。次に、図１９（ｂ）に示すように、鋲体７７の芯材部７７ｂを第２面Ｕ側から貫通孔３０内に挿入し、第２面Ｕに土台部７７ａを当接させて鋲体７７を配置する（鋲体配置工程）。そして、搬送時の鋲体７７の脱落防止および貫通孔３０内へのガラスフリット６１充填時のガラスフリット６１漏洩防止のために、第２面Ｕにラミネート材７００を貼付して鋲体７７を固定する（ラミネート材貼付工程）。次に、図１９（ｃ）に示すように、フィルスキージ６５０を第１面Ｌに沿って走査して、貫通孔３０と芯材部７７ｂとの間隙にガラスフリット６１を充填する（ガラスフリット充填工程）。次に、図１９（ｄ）に示すように、充填したガラスフリット６１を焼成して貫通孔３０、芯材部７７ｂおよびガラスフリット６１を一体化させる（焼成工程）。最後に、図１９（ｄ）に示すように、第２面Ｕに当接して配置された鋲体７７の土台部７７ａを研磨して除去することにより、第２面に芯材部を露出させる。（研磨工程）、貫通電極３２が形成される。
【０００９】
上述の通り、鋲体７７とガラスフリット６１とを用いて貫通電極３２を形成する方法によれば、貫通孔３０と鋲体７７との間隙をガラスフリット６１で完全に塞ぐことができる。したがって、特許文献１の貫通電極形成方法と比較して、キャビティ内の気密を良好に維持することができる。また、上述の方法では、第２面Ｕに鋲体の土台部を当接させた状態でラミネート材７００を貼り付けて固定しているので、芯材部が貫通孔内で倒れることがない。さらに、ベース基板用ウエハ４０の搬送時に、芯材部が貫通孔の第１面Ｌ側から飛び出すこともない。
【００１０】
しかし、上述した方法は、ラミネート材７００を貼付するラミネート材貼付工程が必要となる。また、貫通孔形成工程で第２面Ｕを研磨し、さらに研磨工程で土台部７７ａを研磨して除去するため、第２面Ｕ側を研磨する工程が少なくとも２回必要となる。このため、上述した方法は、加工工数が増大してしまい、製造コストが上昇する虞がある。
【００１１】
そこで本発明は、貫通電極を効率よく製造することができるパッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明のパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、前記複数の基板のうち、第１基板を厚さ方向に貫通し、前記キャビティの内側と前記パッケージの外側とを導通する貫通電極を形成する貫通電極形成工程を備え、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板の第１面に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、前記金属ピンを前記凹部内に保持するために、前記第１基板の第２面側に磁石を配置する磁石配置工程と、前記凹部の内周面と前記金属ピンの外周面との間隙に、前記第１面側からガラスフリットを充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程と、前記凹部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と、少なくとも前記第２面を研磨して前記金属ピンを前記第２面に露出させる研磨工程と、を有し、前記金属ピン配置工程において挿入された前記金属ピンと前記凹部との間には、姿勢保持部材が配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔ではなく凹部に金属ピンを挿入してガラスフリットを充填するので、第２面側から金属ピンが脱落したり、ガラスフリットが漏洩したりすることはない。これにより、第２面側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、貫通孔ではなく凹部を形成するので、貫通孔形成工程での研磨が不要になる。さらに、鋲体の土台部を除去する必要がないので、研磨工程での研磨が軽減される。以上のように、ラミネート材貼付工程を削減することができ、さらに研磨工程を軽減することができるので、貫通電極を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピンと凹部との間には姿勢保持部材が配置されているので、金属ピンが凹部内で傾倒することなく、金属ピンを凹部内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第２面側に磁石を配置することにより、金属ピンは凹部の底面に吸着されるので、第１基板の搬送中に金属ピンが飛び出して脱落するのを抑制することができる。
【００１３】
また、前記ガラスフリット充填工程では、減圧下において前記第１面側に前記凹部の開口を閉塞するように前記ガラスフリットを塗布した後に、雰囲気圧力を昇圧させることで前記凹部内と前記凹部外との間に生じた圧力差により、前記凹部内に前記ガラスフリットを充填することが望ましい。
スキージを走査して凹部にガラスフリットを充填する場合には、スキージと金属ピンとが接触して、金属ピンが凹部から飛び出す虞がある。しかし、本発明によれば、凹部内と凹部外との間に生じた圧力差を利用してガラスフリットを充填しているので、スキージを用いることなく凹部にガラスフリットを充填することができる。したがって、ガラスフリット充填工程で、スキージと金属ピンとが接触して、凹部から金属ピンが飛び出すのを抑制することができる。加えて、本発明によれば、凹部の内周面と金属ピンの外周面との間隙の隅々まで確実にガラスフリットを充填することができる。これにより、貫通電極に空隙が発生するのを抑制することができ、キャビティ内の気密を良好な状態に維持することができる。
【００１４】
また、前記凹部は、前記第２面側から前記第１面側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されていることが望ましい。
本発明によれば、第１面側から容易に金属ピンを配置することができる。また、内形の大きい第１面側からガラスフリットを充填することにより、凹部と金属ピンとの間隙に、容易にガラスフリットを充填することができる。
【００１５】
また、本発明のパッケージは、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備えており、前記貫通電極は、前記第１基板を貫通する貫通孔内に配置された金属ピンと、前記貫通孔と前記金属ピンとの間に充填されるガラスフリットと、を有し、前記貫通孔と前記金属ピンとの間には、前記ガラスフリットを充填する前に、前記貫通孔の径方向における前記貫通孔と前記金属ピンとの相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔と金属ピンとの間に、貫通孔に対する金属ピンの径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されている。したがって、金属ピンが貫通孔内で傾倒することなく、金属ピンを貫通孔内で保持することができる。
【００１６】
また、前記姿勢保持部材は、前記金属ピンの外周面から径方向外側に立設された少なくとも３個の凸部を備え、前記金属ピンの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記金属ピンの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることが望ましい。
本発明によれば、金属ピンが倒れる前に必ず凸部と貫通孔の内周面とが当接するので、貫通孔に対する金属ピンの径方向への相対移動を規制することができる。したがって、金属ピンが貫通孔内で傾倒することなく、金属ピンを貫通孔内で保持することができる。
【００１７】
また、本発明の圧電振動子は、上述したパッケージの内部に、前記電子部品として圧電振動片が封入されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通電極を効率よく製造したパッケージの内部に圧電振動子を封入しているので、低コストな圧電振動子を提供することができる。
【００１８】
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明にかかる発振器、電子機器および電波時計によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子を備えているので、低コストな発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貫通孔ではなく凹部に金属ピンを挿入してガラスフリットを充填するので、第２面側から金属ピンが脱落したり、ガラスフリットが漏洩したりすることはない。これにより、第２面側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、貫通孔ではなく凹部を形成するので、貫通孔形成工程での研磨が不要になる。さらに、鋲体の土台部を除去する必要がないので、研磨工程での研磨が軽減される。以上のように、ラミネート材貼付工程を削減することができ、さらに研磨工程を軽減することができるので、貫通電極を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピンと凹部との間には姿勢保持部材が配置されているので、金属ピンが凹部内で傾倒することなく、金属ピンを凹部内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第２面側に磁石を配置することにより、金属ピンは凹部の底面に吸着されるので、第１基板の搬送中に金属ピンが飛び出して脱落するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧電振動子の外観斜視図である。
【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】第１実施形態の金属ピンおよび姿勢保持部材の説明図であり、図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は正面図であり、図８（ｃ）は凸部の説明図である。
【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】凹部の説明図である。
【図１２】金属ピン配置工程および磁石配置工程の説明図である。
【図１３】ガラスフリット充填工程の説明図であり、図１３（ａ）はガラスフリット塗布時の説明図であり、図１３（ｂ）は充填後の説明図である。
【図１４】焼成工程および研磨工程の説明図である。
【図１５】第２実施形態の姿勢保持部材の説明図であり、図１５（ａ）は平面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１６】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１７】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１８】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図１９】従来の貫通電極形成工程の説明図であり、図１９（ａ）は貫通孔形成工程の説明図であり、図１９（ｂ）は鋲体配置工程およびラミネート貼付工程の説明図であり、図１９（ｃ）はフリットガラス充填工程の説明図であり、図１９（ｄ）は貫通電極の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態、圧電振動子）
以下、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。
なお、以下において、第１基板をベース基板とし、ベース基板に接合される基板をリッド基板として説明する。さらに、パッケージ（圧電振動子）におけるベース基板のリッド基板との接合面を第２面Ｕとし、ベース基板の外側の面を第１面Ｌとして説明する。
図１は圧電振動子の外観斜視図である。
図２は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は図２のＡ−Ａ線における断面図である。
図４は図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
なお、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１の図示を省略している。
図１から図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２およびリッド基板３が接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９と、パッケージ９のキャビティ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。
【００２３】
（圧電振動片）
図５は圧電振動片の平面図である。
図６は圧電振動片の底面図である。
図７は図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
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。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、前記一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、該振動腕部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。
【００２４】
この圧電振動片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および第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および第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および引き出し電極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）などの導電性材料の被膜により形成されている。
【００２５】
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および第２の励振電極１４は、一対の振動腕部１０，１１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。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および第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。
【００２６】
また、一対の振動腕部１０，１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａおよび微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００２７】
（パッケージ）
図１、図３および図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用凹部３ａが形成されている。
【００２８】
リッド基板３におけるベース基板２との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜３５が形成されている。すなわち接合膜３５は、キャビティ用凹部３ａの内面全体に加えて、キャビティ用凹部３ａの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜３５はＳｉ膜で形成されているが、接合膜３５をＡｌで形成することも可能である。そして後述するように、この接合膜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。
【００２９】
図３に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティ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を備えている。そして、貫通電極３２，３３は、ベース基板２を貫通する貫通孔３０，３１内に配置され、圧電振動片４と外部とを電気的に接続する金属ピン７と、貫通孔３０，３１と金属ピン７との間に充填されるガラスフリット６１と、を有し、貫通孔３０，３１と金属ピン７との間には、貫通孔３０，３１に対する金属ピン７の径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材７ａが形成されている。さらに、本実施形態の姿勢保持部材７ａは、金属ピン７の外周面７ｂから径方向外側に立設された凸部７ｃを備えている。
【００３０】
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基板であり、図１から図４に示すように、リッド基板３と同等の外形で略板状に形成されている。また、このベース基板２には、ベース基板２を厚さ方向に貫通する一対の貫通孔３０，３１と、一対の貫通電極３２，３３とが形成されている。
【００３１】
図２および図３に示すように、貫通孔３０，３１は、圧電振動子１を形成したときにキャビティＣ内に収まるように形成される。より詳しく説明すると、本実施形態の貫通孔３０，３１は、後述するマウント工程で実装される圧電振動片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が形成される。図３に示すように、本実施形態の貫通孔３０，３１は、第２面Ｕ側から第１面Ｌ側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されており、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏを含む断面形状がテーパ状となるように形成されている。なお、貫通孔３０，３１の内周面のテーパ角度は、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに対して１０度から２０度程度となるように形成される。また、本実施形態では、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに垂直な方向の断面形状は、円形状となるように形成されている。
【００３２】
以下に貫通電極の説明をする。なお、以下には貫通電極３２を例にして説明するが、貫通電極３３についても同様である。
貫通電極３２は、図３に示すように、ベース基板２を貫通する貫通孔３０内に配置され、圧電振動片４と外部とを電気的に接続する金属ピン７と、貫通孔３０と金属ピン７との間に充填されるガラス体６（ガラスフリット）と、を有している。そして、貫通孔３０と金属ピン７との間には、貫通孔３０に対する金属ピン７の径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材７ａが形成されている。
【００３３】
図８は本実施形態の金属ピン７および姿勢保持部材７ａの説明図であり、図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は正面図である。なお、以下の説明では、金属ピン７の中心軸をＰとし、金属ピン７のベース基板用ウエハへの挿入方向を−Ｚ方向とし、その反対側を＋Ｚ方向とする。
【００３４】
金属ピン７および姿勢保持部材７ａは、ステンレスや銀（Ａｇ）、Ｎｉ合金、Ａｌ等の金属材料により形成された導電性の部材であり、特に、鉄（Ｆｅ）を５８重量パーセント、Ｎｉを４２重量パーセント含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。なお、金属ピン７および姿勢保持部材７ａは、鍛造やプレス加工により一体的に成型される。
【００３５】
図３および図８に示すように、金属ピン７は、ベース基板２に形成された貫通孔３０の第２面Ｕ側における直径より少し小さい直径を有し、貫通孔３０の深さと略同一の長さを有する円柱状の部材である。また、本実施形態の姿勢保持部材７ａは、金属ピン７の外周面７ｂから径方向外側に立設された凸部７ｃにより構成されている。本実施形態の凸部７ｃは、４個立設されている。また、各凸部７ｃは、金属ピン７の周方向において略等間隔に配置されており、図８（ａ）に示すように、凸部７ｃは平面視で略＋字状に形成されている。金属ピン７の中心軸Ｐ方向における凸部７ｃの長さは、金属ピン７の長さと略同一である。金属ピン７の径方向における凸部７ｃの突出高さは、＋Ｚ方向から−Ｚ方向にかけて漸次低くなっており、側面視で略直角三角形状となっている。凸部７ｃの斜辺の傾斜角度は、貫通孔３０の内周面と略同一の角度であって、金属ピン７の中心軸Ｐに対して１０度から２０度程度に形成されている。また、凸部７ｃの幅寸法は、金属ピン７の直径よりも若干狭く形成されている。そして、図３に示すように、金属ピン７を貫通電極３２内に配置したときに、凸部７ｃの先端面７ｄは、先端面７ｄと貫通孔３０の内周面との間に若干の隙間を空けつつ、貫通孔３０の内周面に沿うように形成される。このように凸部７ｃを形成することにより、金属ピン７が貫通孔３０内で倒れそうになっても、金属ピン７が倒れる前に、凸部７ｃの先端面７ｄと貫通孔３０の内周面とが当接する。これにより、金属ピン７を凸部７ｃで保持して貫通孔３０に対する金属ピン７の径方向への相対移動を規制することができる。したがって、金属ピン７が貫通孔３０内で傾倒することなく、金属ピン７を貫通孔３０内に配置することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、４個の凸部７ｃを金属ピン７の周方向に略等間隔に配置しているが、必ずしも４個の凸部７ｃを等間隔に配置する必要はない。図８（ｃ）に示すように、金属ピン７の中心軸Ｐは、複数（図８（ｃ）では３個）の凸部７ｃの先端を金属ピン７の周方向に沿って順に直線で結んだ多角形Ｔの内側に配置されていればよい。これにより、上述したように、金属ピン７が倒れる前に必ず凸部７ｃと貫通孔の内周面とが当接するので、金属ピン７が貫通孔内で傾倒することがない。
【００３７】
図３に戻り、ガラス体６は、ガラスフリットが焼成されたものである。ガラス体６は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みに形成されている。ガラス体６の中心には、上述した金属ピン７がガラス体６を貫通するように配されている。また、前述のとおり、金属ピン７の外周面７ｂから径方向に複数の凸部７ｃが立設されている。さらに、ガラス体６は、金属ピン７、姿勢保持部材７ａおよび貫通孔３０に対して強固に固着することにより一体化している。そして、ガラス体６、金属ピン７および姿勢保持部材７ａは、貫通孔３０を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持している。
【００３８】
図２から図４に示すように、ベース基板２の第２面Ｕ側には、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。一対の引き回し電極３６，３７のうち、一方の引き回し電極３６は、一方の貫通電極３２の真上に位置するように形成されている。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、前記バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極が実装されている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が、一方の引き回し電極３６を介して一方の貫通電極３２に導通し、他方のマウント電極１７が、他方の引き回し電極３７を介して他方の貫通電極３３に導通するようになっている。
【００４０】
またベース基板２の第１面Ｌには、図１、図３および図４に示すように、一対の外部電極３８，３９が形成されている。一対の外部電極３８，３９は、ベース基板２の長手方向の両端部に形成され、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続されている。
【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および第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができるので、一対の振動腕部１０，１１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用することができる。
【００４２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法を、フローチャートを参照しながら説明する。
図９は本実施形態の圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
図１０は、ウエハ体の分解斜視図である。なお、図１０に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Ｍを図示している。
本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程Ｓ１０と、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０と、ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０と、組立工程（Ｓ５０以降）を有している。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およびベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０は、並行して実施することが可能である。
【００４３】
（圧電振動片作製工程）
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、その後ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄など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、金属膜の成膜およ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および重り金属膜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。
【００４４】
（リッド基板用ウエハ作製工程）
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、図１０に示すように、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハ５０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ５０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ２１）。次いで、キャビティ形成工程Ｓ２２では、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との接合面に、キャビティ用凹部３ａを複数形成する。キャビティ用凹部３ａの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程Ｓ２３では、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する。
【００４５】
次に、接合膜形成工程Ｓ２４では、ベース基板用ウエハ４０との接合面に、図１、図２および図４に示す接合膜３５を形成する。接合膜３５は、ベース基板用ウエハ４０との接合面に加えて、キャビティＣ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】
（ベース基板用ウエハ作製工程）
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、図１０に示すように、後にベース基板となるベース基板用ウエハ４０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ４０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ３１）。
【００４７】
（貫通電極形成工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２，３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３０Ａを行う。以下に、この貫通電極形成工程Ｓ３０Ａについて説明する。なお、以下には貫通電極３２の形成工程を例にして説明するが、貫通電極３３の形成工程についても同様である。
【００４８】
図１１は凹部の説明図である。
図１２は金属ピン配置工程および磁石配置工程の説明図である。
図１３はガラスフリット充填工程の説明図であり、図１３（ａ）はガラスフリット塗布時の説明図であり、図１３（ｂ）は充填時の説明図である。
図１４は焼成工程および研磨工程の説明図である。
図１１から図１４に示すように、本実施形態の貫通電極形成工程Ｓ３０Ａは、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに凹部３０ａを形成する凹部形成工程Ｓ３２と、金属ピン７を凹部３０ａに挿入する金属ピン配置工程Ｓ３３と、金属ピン７を凹部３０ａ内に保持するために、第２面Ｕ側に磁石７０を配置する磁石配置工程Ｓ３４と、凹部３０ａの内周面と金属ピン７の外周面７ｂとの間隙に、第１面Ｌ側からガラスフリット６１を充填して間隙を封止するガラスフリット充填工程Ｓ３５と、凹部３０ａ内に充填されたガラスフリット６１を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３７と、少なくとも第２面Ｕを研磨して金属ピン７を第２面Ｕに露出させる研磨工程Ｓ３９と、を有している。
【００４９】
（凹部形成工程）
貫通電極形成工程Ｓ３０Ａにおいて、まず、ベース基板用ウエハ４０に、貫通電極を配するための凹部３０ａを形成する凹部形成工程Ｓ３２を行う。凹部３０ａは、プレス加工やサンドブラスト法等により形成される。本実施形態では、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｕ側から第１面Ｌ側にかけて内形が次第に大きくなるように、凹部３０ａをプレス加工により成型している。
【００５０】
具体的な凹部形成工程Ｓ３２としては、まず、プレス型を加熱しながらベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに押圧する。ここで、プレス型に形成された円錐台状の凸部により、ベース基板用ウエハ４０にすり鉢状の凹部が形成される。以上で、凹部形成工程Ｓ３２が終了する。なお、本実施形態では、凹部３０ａの中心軸Ｏに垂直な方向の断面において、凹部３０ａの形状が円形状となるように形成しているが、プレス型の凸部の形状を変更することにより、例えば断面形状が矩形状となるように形成することもできる。
【００５１】
（金属ピン配置工程）
次に、図１２に示すように、凹部３０ａ内に金属ピン７を挿入する金属ピン配置工程Ｓ３３を行う。
金属ピン７は、金属の棒状部材を切断することにより形成される。そして、棒状部材を切断した後に、棒状部材の外周面を鍛造やプレス加工により成型することで、金属ピン７の外周面に凸部７ｃが一体的に形成される。
【００５２】
金属ピン配置工程Ｓ３３では、図１２に示すように、金属ピン７をベース基板用ウエハ４０の開口から挿入して、凹部３０ａの内部に金属ピン７を配置する。具体的な金属ピンの配置方法としては、例えば、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに金属ピン群を載置する。そして、ベース基板用ウエハ４０を揺動させつつ、ベース基板用ウエハ４０に振動を加えて金属ピン群を拡散させて、凹部３０ａ内に金属ピン７を振り込む。本実施形態の凹部３０ａは、第２面Ｕ側から第１面Ｌ側にかけて内形が次第に大きくなるように、中心軸Ｏを含む断面形状がテーパ状に形成されているので、第１面Ｌ側から凹部３０ａ内に金属ピン７を容易に振り込むことができる。なお、治具を用いて複数の金属ピン７を凹部３０ａに対応した位置に配置し、第１面Ｌ側から複数の金属ピン７を挿入することにより、凹部３０ａ内に金属ピン７を配置してもよい。凹部３０ａと金属ピン７との間には姿勢保持部材７ａが形成されているので、金属ピン７が凹部３０ａ内で傾倒することなく、金属ピン７を凹部３０ａ内で保持することができる。以上で、金属ピン配置工程Ｓ３３が終了する。
【００５３】
（磁石配置工程）
次に、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｕ側に磁石７０を配置する磁石配置工程Ｓ３４を行う。磁石７０は、フェライト等の永久磁石を用いてシート状に形成されており、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｕ側の全面を覆っている。磁石７０により、金属ピン７は凹部３０ａの底面に吸着されるので、各工程間でベース基板用ウエハ４０を搬送する際に、金属ピン７が飛び出して脱落するのを抑制することができる。以上で、磁石配置工程Ｓ３４が終了する。
【００５４】
（ガラスフリット充填工程）
次に、図１３に示すように、凹部３０ａの内周面と金属ピン７の外周面７ｂとの間隙に、第１面Ｌ側からガラスフリット６１を充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程Ｓ３５を行う。
本実施形態のガラスフリット充填工程Ｓ３５は、第１面Ｌ側にガラスフリット６１を塗布した後に雰囲気圧力を昇圧させ、凹部３０ａ内と凹部３０ａ外との間に生じた圧力差により、凹部３０ａの内周面と金属ピン７の外周面７ｂとの間隙にガラスフリット６１を充填する。
【００５５】
具体的なガラスフリット充填工程Ｓ３５としては、まず、メタルマスク（不図示）をベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに配置する。メタルマスクは、第２面Ｕにガラスフリットが回り込んで付着するのを防止するため、第１面Ｌの周辺部を覆っている。また、中央部にはガラスフリットを凹部に塗布するための開口部が形成されている。なお、後述するとおり、ガラスフリットを塗布することにより、第１面Ｌから０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みを有したガラスフリット６１の層を形成するので、メタルマスクの厚さも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に形成されている。
次に、スクリーン印刷機のチャンバー（不図示）内に、ベース基板用ウエハ４０を搬送してセットし、チャンバー内の真空引きを行って減圧雰囲気とする。
【００５６】
続いて、図１３（ａ）に示すように、メタルマスク上でスキージ６５を第１面Ｌに沿って走査して、ガラスフリット６１をベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌ側から塗布する。スキージ６５は、ウレタンゴム等の軟質のゴム材料からなる板状の部材である。スキージ６５はいわゆるスクライブスキージである。スキージ６５の進行方向側の面はガラスフリット６１とのアタック面となっている。アタック面は単一平面に形成されており、スキージ６５を走査するときのベース基板用ウエハ４０とスキージ６５との角度（アタック角度）は、６０度から７０度程度に設定する。進行方向と反対側の面は、スキージ６５が先細り形状となるように傾斜しているテーパ面となっている。図１３（ａ）に示すように、第１面Ｌ上および凹部３０ａ上に、凹部３０ａの開口を閉塞するようにガラスフリット６１を塗布する。メタルマスク上でスキージ６５を走査してガラスフリット６１を塗布するので、第１面Ｌ上にはメタルマスクと同じ厚みを有した０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のガラスフリット６１の層が形成される。
【００５７】
なお、凹部３０ａ内にガラスフリット６１を充填する場合には、アタック角度を１５度程度に小さくする必要がある。そのため、進行方向側の面および進行方向と反対側の面が共にテーパ面となっている、いわゆるフィルスキージ６５０（図１９（ｃ）参照）が必要となる。しかし、本実施形態では、凹部３０ａ内にガラスフリット６１を充填する必要はなく、上述のように、第１面Ｌ上および凹部３０ａ上に凹部３０ａの開口を閉塞するようにガラスフリット６１を塗布するだけでよい。したがって、フィルスキージのような特殊な形状のスキージを必要としない。
【００５８】
次に、チャンバー内を大気開放して、チャンバー内の圧力を昇圧する。これにより、凹部３０ａ内と凹部３０ａ外との間に圧力差が生じる。そして、図１３（ｂ）に示すように、凹部３０ａ上で層を形成していたガラスフリット６１は凹部３０ａ内に押し込まれる。このように、凹部３０ａにガラスフリット６１を充填する際にスキージを用いる必要がないので、スキージと金属ピン７とが接触して金属ピン７が飛び出すのを抑制することができる。また、凹部３０ａの内周面と金属ピン７の外周面との間隙の隅々まで確実にガラスフリット６１を充填することができる。
【００５９】
その後、図１３（ｂ）に示すように、再度スキージ６５を走査することにより、余分なガラスフリット６１を除去する。なお、本実施形態では、図１３（ｂ）に示すように、スキージ６５のアタック面に対して面対称の形状を有する別のスキージ６６を用いて、ガラスフリット６１塗布時と逆方向に走査している。しかし、同じスキージ６５を用いて、ガラスフリット６１塗布時と同方向に走査して、余分なガラスフリット６１を除去してもよい。後者の場合は、スキージの種類を削減することができる。さらに、スキージの進行方向が一方向でよいので、スクリーン印刷機の構成を簡略化することができる。
【００６０】
続いて、ガラスフリット６１を仮乾燥して固化する。例えば、ベース基板用ウエハ４０を恒温槽内に搬送した後、８５℃程度の雰囲気下に３０分程度保持することでガラスフリット６１を仮乾燥する。ガラスフリット６１を仮乾燥することによりガラスフリット６１が固化し、金属ピン７および凹部３０ａとガラスフリット６１とが固着するので、磁石７０を第２面Ｕから除去しても金属ピン７は搬送中に凹部３０ａから飛び出さない。
最後に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに付着している、余分なガラスフリット６１の残渣を除去する。以上で、ガラスフリット充填工程Ｓ３５が終了する。
【００６１】
なお、ガラスフリットを仮乾燥した際に、ガラスフリットに含まれる有機溶剤が蒸発すると、ガラスフリットの体積が減少して貫通電極表面に凹みが発生する。この場合は、仮乾燥の後にガラスフリットを凹みに重ねて充填するのが望ましい。これにより、貫通電極表面に凹みが発生するのを抑制することができる。
【００６２】
（焼成工程）
次に、凹部３０ａに充填したガラスフリット６１を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３７を行う。例えば、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉に搬送した後、６１０℃程度の雰囲気下に３０分程度保持する。その後、ベース基板用ウエハ４０を常温雰囲気下で放置して冷却する。これにより、図１４に示すように、ガラスフリットが硬化してガラス体６となり、凹部３０ａ、ガラス体６および金属ピン７が互いに固着して貫通電極３２を形成することができる。以上で、焼成工程Ｓ３７が終了する。
【００６３】
（研磨工程）
続いて、図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０の少なくとも第２面Ｕを研磨して金属ピン７を第２面Ｕに露出させる研磨工程Ｓ３９を行う。本実施形態では、金属ピン７を凸部７ｃで保持して、凹部３０ａに対する金属ピン７の径方向への相対移動を規制し、金属ピン７が傾倒するのを抑制している。また、第２面に加えて第１面Ｌを研磨するのが望ましい。これにより、第１面Ｌを平坦面にすることができ、金属ピン７の先端を確実に露出させることができる。その結果、ベース基板用ウエハ４０の表面と金属ピン７の両端とを略面一な状態とすることができ、貫通電極３２を複数得ることができる。なお、研磨工程Ｓ３９を行った時点で、貫通電極形成工程Ｓ３０Ａが終了する。
【００６４】
次に、図１０に戻り、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を第２面Ｕ上に複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ４０を行う。そして、引き回し電極３６，３７上に、それぞれ金等からなる先細り形状のバンプを形成する。なお、図１０では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。
【００６５】
（マウント工程Ｓ５０以降の圧電振動子組立工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０の引き回し電極３６，３７上に、バンプＢを介して圧電振動片４を接合するマウント工程Ｓ５０を行う。具体的には、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置し、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片４をバンプＢに押し付ける。これにより、図３に示すように、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の第２面Ｕから浮いた状態で、基部１２がバンプＢに機械的に固着される。また、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とが電気的に接続された状態となる。
【００６６】
圧電振動片４の実装が終了した後、図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程Ｓ６０を行う。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、両ウエハ４０、５０を正しい位置にアライメントする。これにより、ベース基板用ウエハ４０に実装された圧電振動片４が、リッド基板用ウエハ５０のキャビティ用凹部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。
【００６７】
重ね合わせ工程Ｓ６０の後、重ね合わせた両ウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程Ｓ７０を行う。具体的には、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜３５とベース基板用ウエハ４０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片４をキャビティＣ内に封止することができ、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した、図１０に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図１０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、リッド基板用ウエハ５０から接合膜３５の図示を省略している。
【００６８】
次に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ８０を行う。この工程により、圧電振動片４は、貫通電極３２，３３を介して外部電極３８，３９と導通する。
【００６９】
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティＣ内に封止された個々の圧電振動子の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程Ｓ９０を行う。具体的には、図４に示す外部電極３８，３９から所定電圧を継続的に印加して、圧電振動片４を振動させつつ周波数を計測する。この状態で、ベース基板用ウエハ４０の外部からレーザ光を照射し、図５および図６に示す重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０，１１の先端側の重量が低下するため、圧電振動片４の周波数が上昇する。これにより、圧電振動子の周波数を微調整して、公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００７０】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図１０に示す切断線Ｍに沿って切断する切断工程Ｓ１００を行う。具体的には、まずウエハ体６０のベース基板用ウエハ４０の表面にＵＶテープを貼り付ける。次に、リッド基板用ウエハ５０側から切断線Ｍに沿ってレーザを照射する（スクライブ）。次に、ＵＶテープの表面から切断線Ｍに沿って切断刃を押し当て、ウエハ体６０を割断する（ブレーキング）。その後、ＵＶを照射してＵＶテープを剥離する。これにより、ウエハ体６０を複数の圧電振動子に分離することができる。なお、これ以外のダイシング等の方法によりウエハ体６０を切断してもよい。
【００７１】
なお、切断工程Ｓ１００を行って個々の圧電振動子にした後に、微調工程Ｓ９０を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程Ｓ９０を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるため、複数の圧電振動子をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるため好ましい。
【００７２】
その後、内部の電気特性検査Ｓ１１０を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子の製造が終了する。
【００７３】
本実施形態によれば、図１３および図１４に示すように、金属ピン７を凹部３０ａに挿入して配置するので、第２面Ｕ側から金属ピン７が脱落したり、ガラスフリット６１が漏洩したりすることはない。これにより、第２面Ｕ側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、金属ピン７を凹部３０ａに配置してガラスフリット６１を焼成した後、研磨工程により第２面Ｕを研磨して金属ピン７を第２面Ｕに露出させるので、鋲体の土台部を除去する研磨工程が不要となる。以上のように、ラミネート材貼付工程および研磨工程を削減することができるので、貫通電極３２を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピン７と凹部３０ａとの間には姿勢保持部材７ａが配置されているので、金属ピン７が凹部３０ａ内で傾倒することなく、金属ピン７を凹部３０ａ内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第２面Ｕ側に磁石７０を配置することにより、金属ピン７は凹部３０ａの底面に吸着されるので、ベース基板用ウエハ４０の搬送中に金属ピン７が飛び出して脱落するのを抑制することができる。
【００７４】
（第２実施形態、ベース基板用ウエハに姿勢保持部材を設けた例）
図１５は、第２実施形態の姿勢保持部材の説明図であり、図１５（ａ）は平面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
第１実施形態の姿勢保持部材は、図８に示すように金属ピン７に設けられているが、本実施形態の姿勢保持部材は、図１５に示すようにベース基板用ウエハ４０の凹部３０ａに設けられている点で第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００７５】
本実施形態の姿勢保持部材７ａは、図１５に示すように、ベース基板用ウエハ４０の凹部３０ａの内周面から径方向外側に立設された複数（本実施形態では４個）の凸部４０ａを備えている。本実施形態では、凸部４０ａは凹部３０ａの深さと略同一の長さを有する。凸部４０ａの幅寸法は、金属ピン７の直径よりも若干狭く形成されている。また、凸部４０ａは凹部３０ａの周方向において略等間隔に配置されている。対向配置している凸部４０ａの端面４０ｄの間隔は、金属ピン７の直径と略同一か、金属ピン７の直径よりも若干広くなるように形成されている。そして、凸部４０ａの端面４０ｄで囲まれた領域に金属ピン７を配置する。これにより、金属ピン７が倒れそうになっても、金属ピン７が倒れる前に金属ピンの外周面７ｂと凸部４０ａの端面４０ｄとが当接するので、金属ピン７を凸部４０ａで保持して、凹部３０ａに対する金属ピン７の径方向への相対移動を規制することができる。なお、対向配置している凸部４０ａの端面４０ｄの距離は、第１面Ｌから凹部３０ａの底面にかけて略一定になるように形成されている。これにより、第１実施形態と同様に、プレス型を加熱しながらベース基板用ウエハ４０の第１面Ｌに押圧することにより、凹部３０ａおよび凸部４０ａを容易に形成することができる。
【００７６】
本実施形態の金属ピン７は、略円柱状をした部材である。第１実施形態では、鍛造やプレス加工により金属ピン７の外周面７ｂに凸部を成型した。しかし、本実施形態の金属ピン７は凸部を備えていないので、棒状部材を切断するだけで形成できる点で、第１実施形態と比較して第２実施形態に優位性がある。
【００７７】
本実施形態の金属ピン配置工程Ｓ３３は、第１実施形態と同様の方法で金属ピン７を凹部３０ａに振り込んで配置する。本実施形態では、対向配置している凸部４０ａの端面４０ｄの距離は金属ピン７の直径と略同一か、若干広くなるように形成されている。これに対して第１実施形態では、図１２に示すように、凹部３０ａが断面テーパ状に形成されており、金属ピン７の外形より広い内形を有する凹部３０ａの第１面Ｌ側から金属ピン７を振り込む。したがって、凹部３０ａ内に容易に金属ピン７を配置することができるので、金属ピン７の配置のし易さという点で、第２実施形態と比較して第１実施形態に優位性がある。
【００７８】
（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１６を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１６に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１１０は、コンデンサ等の電子素子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１および圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００７９】
このように構成された発振器１１０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、圧電振動子１内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１１１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１１１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１１１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００８０】
本実施形態の発振器１１０によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子１を備えているので、低コストな発振器１１０を提供することができる。
【００８１】
（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１７を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化および軽量化されている。
【００８２】
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１７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。
【００８３】
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。
【００８４】
計時部１２３は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、インターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００８５】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３および呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００８６】
また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キーおよびその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００８７】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９および着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８８】
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。
【００８９】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子１を備えているので、低コストな携帯情報機器１２０を提供することができる。
【００９０】
（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１８を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１８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。
【００９１】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
本実施形態の電波時計１４０によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子１を備えているので、低コストな電波時計１４０を提供することができる。
【００９５】
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
第１実施形態では、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて、本発明のパッケージの製造方法を説明した。しかし、例えばＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）を用いた圧電振動子に、上述した本発明のパッケージの製造方法を採用しても構わない。
【００９６】
第１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。しかし、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できる。
【００９７】
第１実施形態では、凸部の長さを金属ピンの長さと略同一に形成した。しかし、凸部の長さを金属ピンの長さよりも短くし、金属ピンの軸方向の一部分のみに凸部を設けることも可能である。ただし、金属ピンを凹部に配置して第１面側からガラスフリットを充填する際に、凸部の第２面側にガラスフリットが充填しにくくなる。したがって、ガラスフリットを隅々まで充填できるという点で、第１実施形態に優位性がある。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・圧電振動子（パッケージ）  ２・・・ベース基板（第１基板）  ４・・・圧電振動片（電子部品）  ６・・・ガラス体  ７・・・金属ピン  ７ａ・・・姿勢保持部材  ７ｂ・・・金属ピンの外周面  ７ｃ・・・凸部  ９・・・パッケージ  ３０，３１・・・貫通孔  ３０ａ・・・凹部  ３２，３３・・・貫通電極  ６１・・・ガラスフリット  ７０・・・磁石  １１０・・・発振器  １２０・・・携帯情報機器（電子機器）  １２３・・・計時部  １４０・・・電波時計  １４１・・・フィルタ部  Ｃ・・・キャビティ  Ｌ・・・第１面  Ｓ３０Ａ・・・貫通電極形成工程  Ｓ３２・・・凹部形成工程  Ｓ３３・・・金属ピン配置工程  Ｓ３４・・・磁石配置工程  Ｓ３５・・・ガラスフリット充填工程  Ｓ３７・・・焼成工程  Ｔ・・・多角形  Ｕ・・・第２面
【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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