(57)【要約】【課題】鋲体がベース基板から脱落するのを抑制することにより作業効率を向上することができるパッケージの製造方法と、効率よく製造された低コストな圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供する。【解決手段】ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側における貫通孔３０，３１の第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの外形は、第２面Ｌ側における貫通孔３０，３１の第２開口部３０Ｌ，３１Ｌの外形より小さく形成されている。一方、鋲体７は、平板状の土台部７ｃと、土台部７ｃの表面から法線方向に沿って立設され貫通孔３０，３１内に挿入される芯材部７ｂと、芯材部７ｂの先端に配置される拡張部７ａと、を備えている。そして、前記法線方向から見た場合の拡張部７ａの外形は、芯材部７ｂの外形より大きく形成されるとともに、第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの外形よりも小さく形成されていることを特徴とする。【選択図】図１２
2011119350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成された電子部品を封入可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、
前記ベース基板を厚さ方向に貫通し、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、
前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記ベース基板の第１面側から前記貫通孔内に、導電材料で形成された鋲体を挿入する鋲体配置工程と、
を有し、
前記ベース基板の前記第１面側における前記貫通孔の第１開口部の外形は、前記ベース基板の第２面側における前記貫通孔の第２開口部の外形より小さく形成され、
前記鋲体は、平板状の土台部と、前記土台部の表面から法線方向に沿って立設され前記貫通孔内に挿入される芯材部と、前記芯材部の先端に配置される拡張部と、を備えており、
前記法線方向から見た場合の前記拡張部の外形は、前記芯材部の外形より大きく形成されるとともに、前記第１開口部の外形よりも小さく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、
前記貫通電極形成工程は、前記鋲体配置工程の後に、
前記貫通孔と前記芯材部及び前記拡張部との間隙に、ペースト材を充填するペースト  材充填工程と、
前記ペースト材を硬化させて、前記貫通孔と前記芯材部及び前記拡張部との間隙を密  閉封止する硬化工程と、
前記ベース基板の前記第１面側を研磨して前記土台部を除去するとともに、前記ベー  ス基板の前記第２面側を研磨して、前記拡張部または前記芯材部を露出させる研磨工程  と、
を有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、
前記貫通孔の内面は、前記貫通孔の中心軸を含む断面において階段状と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】
請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法において、
前記拡張部は、先端が先細り形状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５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージにおける前記キャビティの内部に、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６】
請求項５に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項７】
請求項５に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項５に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【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、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、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子として、圧電振動片が形成された圧電基板をベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプのものが知られている。
この場合、圧電振動子は、ベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ（密閉室）内に収納されている。
【０００３】
また近年では、上述した３層構造タイプのものではなく、２層構造タイプのものも開発されている。このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることで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。このパッケージ化された２層構造タイプの圧電振動子は、３層構造のものに比べて薄型化を図ることができるなどの点において優れており、好適に使用されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース基板に形成された貫通電極により、圧電振動片とベース基板に形成された外部電極とを導通させた圧電振動子が知られている（特許文献１及び特許文献２参照)。
【０００４】
図２４は、従来の圧電振動子の内部構造図である。
図２５は、図２４の圧電振動子のＦ−Ｆ線における断面図である。
この圧電振動子２００は、図２４、図２５に示すように、接合膜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。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の上面に導電性接着剤Ｅを介して実装されている。
【０００５】
ベース基板２０１及びリッド基板２０２は、例えばセラミックやガラスなどからなる絶縁基板である。両基板２０１、２０２のうちベース基板２０１には、ベース基板２０１を貫通する貫通孔２０４に導電材料が埋め込まれることにより貫通電極２０５が形成されている。この貫通電極２０５は、ベース基板２０１の下面に形成された外部電極２０６に電気的に接続されるとともに、キャビティＣ内に実装されている圧電振動片２０３に電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２４８４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、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、貫通電極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、導電性接着剤Ｅあるいは外部電極２０６との接触が不十分であると、圧電振動片２０３の作動不良を招いてしまう。したがって、このような不具合をなくすためにも、貫通孔２０４の内面に強固に密着した状態で貫通孔２０４を完全に塞ぎ、しかも、表面に凹みなどがない状態で貫通電極２０５を形成する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、貫通電極２０５を導電ペースト（ＡｇペーストやＡｕ−Ｓｎペーストなど）にて形成する点は記載されているものの、実際にどのように形成するかなどの具体的な製造方法については何ら記載されていない。
【０００９】
一般的に導電ペーストを使用する場合には、焼成して硬化させる必要がある。つまり、貫通孔２０４内に導電ペーストを埋め込んだ後、焼成を行って硬化させる必要がある。ところが、焼成を行うと、導電ペーストに含まれる有機物が蒸発により消失してしまうため、通常、焼成後の体積が焼成前に比べて減少してしまう。そのため、導電ペーストを利用して貫通電極２０５を形成したとしても、表面に凹みが発生する虞があり、その結果、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。さらに酷い場合には、貫通電極に孔が開いてしまう虞があり、その結果、キャビティＣ内の気密が損なわれる可能性があった。
【００１０】
また、特許文献２には、ピン状の金属部材（本発明の鋲体に相当）をベース部材（本発明のベース基板に相当）の貫通孔２０４に打ち込んで貫通電極２０５を形成することが記載されている。しかしながら、この場合には、金属部材と貫通孔２０４との間隙を完全に塞ぐのが困難であり、キャビティＣ内の気密性を確保できない。
【００１１】
そのような問題を解消するために、平板状の土台部と、土台部の表面から法線方向に沿って立設される芯材部とを有する鋲体を、貫通孔２０４内に挿入した状態で、貫通孔と芯材部との間隙にガラスフリットを充填する。そして、充填したガラスフリットを焼成して貫通孔と芯材部とガラスフリットとを一体化させた後、鋲体の土台部を研磨して除去することにより貫通電極を形成する技術が提案されている。これにより、ベース基板、ガラスフリット及び芯材部を互いに面一にすることが可能となるので、貫通電極２０５の表面に凹みが発生するのを防止し、キャビティＣ内の気密が損なわれたり、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のを防止する。
【００１２】
ところで、上述の貫通電極を形成する貫通電極形成工程は、鋲体配置工程と、ラミネート材貼付工程と、ガラスフリット充填工程（本願のペースト材充填工程に相当）とを有している。
鋲体配置工程では、鋲体の芯材部をベース基板２０１用ウエハの第１面側から挿入し、貫通孔２０４の内部に鋲体の芯材部を配置する。このとき、鋲体の土台部がベース基板２０１用ウエハの第１面側に当接するまで挿入する。
次に、ラミネート材貼付工程を行う。ラミネート材貼付工程では、ラミネート材をベース基板２０１用ウエハの第１面側に貼付する。これにより、鋲体の土台部がラミネート材により覆われ、次のガラスフリット充填工程における鋲体の脱落やガラスフリットの漏洩を防止することができる。
その後、ガラスフリット充填工程を行う。ガラスフリット充填工程では、ペースト状のガラスフリットを貫通孔２０４に充填する。これにより、前述のとおりガラスフリットを貫通孔と芯材部との間隙に充填することができる。
【００１３】
ここで、鋲体配置工程の後、ラミネート材貼付工程およびガラスフリット充填工程を行うために、貫通孔２０４内に鋲体の芯材部を挿入した状態でベース基板２０１を搬送する必要がある。このとき、貫通孔２０４に鋲体を載置しているだけであり、さらに鋲体の重量は非常に軽いので、ベース基板２０１を搬送する時の振動等により、鋲体が貫通孔２０４から飛出してしまい脱落する。そして、脱落した鋲体を貫通孔２０４内に再度挿入して配置する作業が発生するため、作業効率が悪くコスト上昇の原因になるという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、鋲体がベース基板から脱落するのを抑制することにより作業効率を向上することができるパッケージの製造方法と、効率よく製造された低コストな圧電振動子、発振器、電子機器及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】
【００１５】
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、互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成された電子部品を封入可能なキャビティと、を備えたパッケージの製造方法であって、前記ベース基板を厚さ方向に貫通し、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、前記ベース基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記ベース基板の第１面側から前記貫通孔内に、導電材料で形成された鋲体を挿入する鋲体配置工程と、を有している。そして、前記ベース基板の前記第１面側における前記貫通孔の第１開口部の外形は、前記ベース基板の第２面側における前記貫通孔の第２開口部の外形より小さく形成され、前記鋲体は、平板状の土台部と、前記土台部の表面から法線方向に沿って立設され前記貫通孔内に挿入される芯材部と、前記芯材部の先端に配置される拡張部と、を備えており、前記法線方向から見た場合の前記拡張部の外形は、前記芯材部の外形より大きく形成されるとともに、前記第１開口部の外形よりも小さく形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、鋲体の先端に配置されている拡張部の外形は、芯材部の外形より大きく形成されている。そして、拡張部を第１面側の第１開口部から貫通孔内に挿入した後は、鋲体が貫通孔から飛出しそうになっても、拡張部が貫通孔の内面に接触して抜けにくくなる。これにより、鋲体が貫通孔から脱落するのを抑制することができるので、パッケージを製造する際の作業効率を向上することができる。
【００１６】
また、前記貫通電極形成工程は、前記鋲体配置工程の後に、前記貫通孔と前記芯材部及び前記拡張部との間隙に、ペースト材を充填するペースト材充填工程と、前記ペースト材を硬化させて、前記貫通孔と前記芯材部及び前記拡張部との間隙を密閉封止する硬化工程と、前記ベース基板の前記第１面側を研磨して前記土台部を除去するとともに、前記ベース基板の前記第２面側を研磨して、前記拡張部または前記芯材部を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、充填したペースト材を焼成して硬化させることにより、貫通孔、ベース基板、拡張部及び芯材部が一体化するので、気密不良のない貫通電極を形成することができる。また、第１面側と第２面側とを研磨し、ベース基板と拡張部または芯材部とを略面一にして拡張部または芯材部を露出させるので、導通不良のない貫通電極を形成することができる。
【００１７】
また、前記貫通孔の内面は、前記貫通孔の中心軸を含む断面において階段状となるように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔の内面は階段状となっており、複数の角部が形成されている。そして、鋲体が貫通孔から飛出しそうになっても、拡張部が貫通孔の内面に形成された角部に引っ掛かる。これにより、鋲体が貫通孔から脱落するのをより確実に抑制することができるので、パッケージを製造する際の作業効率を向上することができる。
【００１８】
また、拡張部は、先端が先細り形状に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、拡張部は、先端が先細り形状に形成されているので、鋲体配置工程において鋲体を貫通孔内に挿入する際に、鋲体の芯材部は拡張部の先端により貫通孔の中心に向かって誘導される。これにより、鋲体配置工程の際に拡張部と貫通孔の位置が多少ずれていても、拡張部が貫通孔の周縁部に引っ掛かることなく、拡張部を貫通孔内に挿入することができる。したがって、鋲体配置工程を簡単かつ確実に行うことができる。
【００１９】
また、上述のパッケージの製造方法により製造した前記パッケージにおける前記キャビティの内部に、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、効率よく製造され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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明にかかる発振器、電子機器及び電波時計によれば、効率よく製造された低コストな圧電振動子を備えているので、低コストな発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、鋲体の先端に配置されている拡張部の外形は、芯材部の外形より大きく形成されている。そして、拡張部を第１面側の第１開口部から貫通孔内に挿入した後は、鋲体が貫通孔から飛出しそうになっても、拡張部が貫通孔の内面に接触して抜けにくくなる。これにより、鋲体が貫通孔から脱落するのを抑制することができるので、パッケージを製造する際の作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態における圧電振動子を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】圧電振動片の底面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】第１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９】ウエハ体の分解斜視図である。
【図１０】貫通孔形成工程及び鋲体配置工程の説明図である。
【図１１】鋲体の説明図であり、図１１（ａ）は斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１２】貫通孔および鋲体の説明図である。
【図１３】ラミネート材貼付工程の説明図である。
【図１４】ガラスフリット充填工程の説明図である。
【図１５】ガラスフリット除去工程の説明図である。
【図１６】ラミネート材除去工程の説明図である。
【図１７】研磨工程の説明図である。
【図１８】第１実施形態の変形例における貫通孔の説明図である。
【図１９】第２実施形態の鋲体７の説明図であり、図１９（ａ）は斜視図であり、図１９（ｂ）はＤ−Ｄ線における断面図である。
【図２０】第２実施形態における鋲体配置工程の説明図である。
【図２１】発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２２】電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２３】電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】従来の圧電振動子の内部構造図である。
【図２５】図２４の圧電振動子のＦ−Ｆ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（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。
図１は本実施形態における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及び重り金属膜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。
なお、本実施形態では、ベース基板におけるリッド基板との接合面を第１面Ｕとし、その反対面を第２面Ｌとする。
【００２５】
（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、該一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、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。
【００２６】
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）などの導電性材料の被膜により形成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
また、一対の振動腕部１０，１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００２９】
（パッケージ）
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。
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、凹部３ａの内面全体に加えて、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。
【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。
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、貫通電極３２，３３とが形成されている。
【００３１】
図２及び図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。
【００３２】
貫通電極３２，３３は、図３に示すように、貫通孔３０，３１の内部に配置された筒体６及び貫通電極本体７ｄによって形成されたものである。
筒体６は、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と略同じ厚みに形成されている。また、筒体６の中心軸を含む断面において、筒体６の外周面の断面形状はテーパ状に形成されている。そして、筒体６の中心には、貫通電極本体７ｄが筒体６を貫通するように配されている。貫通電極本体７ｄは、後述する鋲体の土台部を研磨することにより形成され、本実施形態では拡張部７ａと芯材部７ｂとで構成されている。そして、筒体６は、貫通電極本体７ｄ及び貫通孔３０，３１に対して強固に固着している。
筒体６及び貫通電極本体７ｄは、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、後述する引き回し電極３６，３７と外部電極３８，３９とを導通させる役割を担っている。
【００３３】
図２から図４に示すように、ベース基板２の第１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。
【００３４】
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。
【００３５】
またベース基板２の第２面Ｌには、図１、図３及び図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。
【００３６】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができるので、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。
【００３７】
（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８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９は、ウエハ体の分解斜視図である。
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。なお、パッケージの製造方法は、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、組立工程のうち接合工程Ｓ７０とを少なくとも有している。
【００３８】
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製工程Ｓ２０では、図９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、凹部形成工程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、キャビティ用の凹部３ａを複数形成する。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。
【００４０】
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及び図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、凹部３ａの内面全体に形成してもよい。これにより、接合膜３５のパターニングが不要になり、製造コストを低減することができる。接合膜３５の形成は、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法によって行うことができる。なお、接合膜形成工程Ｓ２４の前に接合面研磨工程Ｓ２３を行っているので、接合膜３５の表面の平面度が確保され、ベース基板用ウエハ４０との安定した接合を実現することができる。
【００４１】
ベース基板用ウエハ作製工程（Ｓ３０）では、図９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）。
【００４２】
（貫通電極形成工程）
次いで、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、詳細に説明する。
【００４３】
貫通電極形成工程Ｓ３０Ａは、ベース基板用ウエハに貫通電極を配するための貫通孔を形成する貫通孔形成工程Ｓ３２と、貫通孔内に鋲体を挿入する鋲体配置工程Ｓ３３とを有している。また、鋲体配置工程Ｓ３３の後にラミネート材を貼付するラミネート材貼付工程Ｓ３４と、貫通孔と芯材部および拡張部との間隙に、ペースト状のガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程（ペースト材充填工程）Ｓ３５と、ベース基板用ウエハ上の余分なガラスフリットを除去するガラスフリット除去工程Ｓ３６とを有している。さらに、ガラスフリットを焼成する硬化工程Ｓ３７と、ラミネート材を剥離するラミネート材剥離工程Ｓ３８と、ベース基板用ウエハの第１面Ｕを研磨して土台部を除去するとともに、第２面Ｌを研磨して拡張部または芯材部を露出させる研磨工程Ｓ３９とを有している。
【００４４】
図１０は貫通孔形成工程及び鋲体配置工程の説明図である。
貫通電極形成工程Ｓ３０Ａにおいて、図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０に貫通電極を配するための貫通孔を形成する貫通孔形成工程Ｓ３２を行う。貫通孔は、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ側における第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの外形が、第２面Ｌ側における第２開口部３０Ｌ，３１Ｌの外形より小さくなるように形成する。
【００４５】
本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌから第１面Ｕにかけて開口部の外形が小さくなるようにプレス加工で貫通孔３０，３１を成型する。具体的には、まず、プレス型を加熱しながらベース基板用ウエハ４０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。最後に、ベース基板用ウエハ４０の両面を研磨して凹部の底面を除去することで、テーパ状の内面を有する貫通孔３０，３１が形成される。また、本実施形態では、貫通孔３０，３１は、中心軸Ｏに垂直な方向の断面において、断面形状が円形状となるように形成されている。
【００４６】
続いて、貫通孔内に鋲体を挿入する鋲体配置工程Ｓ３３を行う。
図１１は鋲体７の説明図であり、図１１（ａ）は斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
図１２は貫通孔と鋲体の説明図である。
【００４７】
鋲体７は、ステンレスや銀、ニッケル合金、アルミニウム等の金属材料により形成された導電性の部材であり、特に、鉄を５８重量パーセント、ニッケルを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。鋲体７は、平板状の土台部７ｃと、土台部７ｃの表面から法線方向に沿って立設される芯材部７ｂと、芯材部７ｂの先端に配置される拡張部７ａとを備えている。
【００４８】
鋲体７を形成するには、まず、芯材部７ｂと略同径の棒状部材を切断する。その後、棒状部材の両端をプレス加工や鍛造により成型して、一端側に拡張部７ａを、他端側に土台部７ｃを、両者間に芯材部７ｂを形成する。本実施形態では、拡張部７ａは略円柱状に、土台部７ｃは略円盤状に形成されている。このようにして、拡張部７ａ、芯材部７ｂ及び土台部７ｃを有する鋲体７を形成する。
【００４９】
拡張部７ａの平面視における外形は、芯材部７ｂの平面視における外形よりも大きく、なおかつ第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの平面視における外形より小さく形成されている。したがって、第１開口部３０Ｕ，３１Ｕから貫通孔３０，３１の内部に拡張部７ａおよび芯材部７ｂを挿入することができる。また、鋲体７の長手方向の寸法に関し、拡張部７ａと芯材部７ｂとをあわせた長さは、ベース基板用ウエハの厚さよりも若干短く形成されている。
【００５０】
また、土台部７ｃの平面視における外形は、芯材部７ｂおよび拡張部７ａの平面視における外形よりも大きく、なおかつ第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの平面視における外形よりも大きく形成されている。したがって、後述する鋲体配置工程では、土台部７ｃがベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕと当接した状態で鋲体７が配置される。
【００５１】
鋲体配置工程Ｓ３３では、上述した鋲体を貫通孔内に挿入する。
具体的には、図１０に示すように、芯材部７ｂの中心軸と貫通孔３０，３１の中心軸Ｏとが略一致するように、拡張部７ａをベース基板用ウエハ４０の第１開口部３０Ｕ，３１Ｕから挿入して、貫通孔３０，３１の内部に芯材部７ｂ及び拡張部７ａを配置する。土台部７ｃがベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに当接するまで挿入するだけの簡単な作業で、拡張部７ａの軸方向の位置決めができる。なお、前述のとおり、拡張部７ａと芯材部７ｂとをあわせた長さは、ベース基板用ウエハ４０の厚さよりも若干短く形成されているので、ベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌから拡張部７ａが飛び出ることはない。
【００５２】
ここで、鋲体配置工程Ｓ３３の後、ラミネート材貼付工程Ｓ３４を行うために貫通孔３０，３１内に鋲体を挿入した状態でベース基板用ウエハ４０を搬送する。このとき、鋲体７が第１面Ｕ側から落下するのを防止するために、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕを上にした状態で搬送する。ここで、鋲体７の先端に配置されている拡張部７ａの外形は、芯材部７ｂの外形より大きく形成されている。したがって、ベース基板用ウエハ４０を搬送する時の振動等により鋲体７が貫通孔から飛出しそうになっても、図１２に示すように、拡張部７ａが貫通孔３０，３１の内面に接触して抜けにくくなるので、鋲体７が貫通孔３０，３１から脱落するのを抑制することができる。
【００５３】
図１３はラミネート材貼付工程の説明図である。
次に、図１３に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに、鋲体７の土台部７ｃを覆うようにラミネート材７０を貼付するラミネート材貼付工程Ｓ３４を行う。本実施形態では、ラミネート材７０をベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕの略全面に亘って貼付する。ラミネート材７０は、例えば、紙製のテープ本体にアクリル系などの熱可塑性粘着剤が塗布されたものである。このラミネート材７０により、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕと鋲体７の土台部７ｃとを隙間無く当接させることができる。そして、土台部７ｃをベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに当接させることで、後述するガラスフリット充填工程Ｓ３５において、ガラスフリットが第１面Ｕと土台部７ｃとの隙間から漏洩するのを防止できる。これにより、ペースト状のガラスフリット６ａを確実に貫通孔３０，３１内に充填させることができる。
【００５４】
図１４はガラスフリット充填工程の説明図である。
次に、図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕにラミネート材７０を貼付した状態で、貫通孔３０，３１と鋲体７との間にペースト状のガラスフリット６ａを充填するガラスフリット充填工程Ｓ３５を行う。本実施形態では、貫通孔３０，３１におけるベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌ側からペースト状のガラスフリット６ａを塗布することで充填する。ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕには、ラミネート材７０が貼り付けられているので、ペースト状のガラスフリット６ａが第１面Ｕと土台部７ｃとの隙間から漏洩するのを確実に防止することができる。仮に、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕ上に漏洩した場合でも、ラミネート材７０の内側に留めることができる。加えて、ベース基板用ウエハ４０と鋲体７とをラミネート材７０で保持することが可能となり、ガラスフリット充填工程Ｓ３５において鋲体７がベース基板用ウエハ４０から脱落するのを確実に防止することができる。
【００５５】
図１５はガラスフリット除去工程の説明図である。
次に、図１５に示すように、焼成前に余分なガラスフリット６ａを除去するガラスフリット除去工程Ｓ３６を行う。例えば樹脂製のスキージ４５を用い、スキージ４５の先端４５ａをベース基板用ウエハ４０の第２面Ｌに当接させて、第２面Ｌに沿って移動させることにより、貫通孔３０，３１からはみ出ているガラスフリット６ａを除去する。
【００５６】
続いて、貫通孔３０，３１に充填したガラスフリット６ａを焼成する硬化工程Ｓ３７を行う。これにより、ガラスフリット６ａが固化し、貫通孔３０，３１と、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７と、が互いに固着し合う。また、ラミネート材７０を貼付した状態で焼成を行うため、ラミネート材７０に塗布されている熱可塑性粘着剤の粘着力が低下する。
【００５７】
図１６はラミネート材除去工程の説明図である。
続いて、図１６に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕからラミネート材７０を剥離するラミネート材剥離工程Ｓ３８を行う。上記のように、Ｓ３７の硬化工程においてラミネート材７０に塗布された熱可塑性粘着剤の粘着力は低下しているため、容易にラミネート材７０を剥離することができる。
【００５８】
図１７は研磨工程の説明図である。
続いて、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕと第２面Ｌとを研磨する研磨工程Ｓ３９を行う。第１面Ｕを研磨することにより、土台部７ｃを除去することができ、芯材部７ｂと拡張部７ａとを筒体６の内部に取り残すことができる。また、第２面Ｌを研磨することにより、第２面Ｌを平坦面にすることができ、拡張部７ａの先端が露出する。その結果、ベース基板用ウエハ４０の表面と鋲体７の両端とを略面一な状態とすることができ、図３に示す一対の貫通電極３２，３３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。
【００５９】
次に、図９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９では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。
【００６０】
（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１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。
【００６１】
圧電振動片４の実装が終了した後、図９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。
【００６２】
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９に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図９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。なお、図９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。
【００６３】
次に、ベース基板用ウエハ４０の第２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。
【００６４】
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及び図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。
【００６５】
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図９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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
本実施形態によれば、図１２に示すように、鋲体７の先端に配置されている拡張部７ａの外形は、芯材部７ｂの外形より大きく形成されている。そして、拡張部７ａを第１面Ｕ側の第１開口部３０Ｕ，３１Ｕから貫通孔３０，３１内に挿入した後は、鋲体７が貫通孔３０，３１から飛出しそうになっても、拡張部７ａが貫通孔３０，３１の内面に接触して抜けにくくなる。これにより、鋲体７が貫通孔３０，３１から脱落するのを抑制することができるので、パッケージを製造する際の作業効率を向上することができる。
【００６９】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例について、図を用いて説明する。
図１８は変形例の貫通孔の説明図である。
第１実施形態では、貫通孔の内面の断面形状はテーパ状に形成されていたが、本変形例では、貫通孔の内面の断面形状は階段状に形成されている点で異なっている。
【００７０】
図１８に示すように、第１実施形態の変形例では、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏを含む断面形状は階段状となるように形成されている。また、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに垂直な方向の断面形状は、例えば円形状となるように形成されている。本変形例の貫通孔３０，３１は、第１実施形態と同様にプレス加工により成型される。
【００７１】
ここで、鋲体７の先端に配置されている拡張部７ａの外形は、芯材部７ｂの外形より大きく形成されている。さらに、貫通孔３０，３１の内面には角部３０ａ，３１ａが複数個（本変形例では２個）形成されている。本変形例では、図１８に示すように、鋲体７が貫通孔３０，３１から飛出しそうになっても、拡張部７ａが貫通孔３０，３１の内面に形成された角部３０ａ，３１ａに引っ掛かる。これにより、鋲体７が貫通孔３０，３１から脱落するのをより確実に抑制することができる。
【００７２】
（第２実施形態、先細り形状の鋲体）
図１９は第２実施形態の鋲体７の説明図であり、図１９（ａ）は斜視図であり、図１９（ｂ）はＤ−Ｄ線における断面図である。
図２０は第２実施形態における鋲体配置工程の説明図である。
第１実施形態の鋲体の拡張部は、円柱状であるため先端が平面状に形成されていたが、図１９に示す第２実施形態の鋲体７の拡張部７ａは、先端が先細り形状に形成されている点で第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。
【００７３】
図１９および図２０に示すように、本実施形態の鋲体７の拡張部７ａは、先端が先細り形状に形成されている。具体的には、本実施形態の拡張部７ａは円錐形状に形成されている。拡張部７ａの先端（円錐の頂部）は、鋲体７の中心軸Ｐ上に配置されている。拡張部７ａの芯材部７ｂ側の面（円錐の底面）の直径は、芯材部７ｂの直径よりも大きく形成されている。そして、拡張部７ａの芯材部７ｂ側の面の外形は、ベース基板用ウエハの第１面の開口部の外形よりも小さく形成されている。
【００７４】
ここで、図２０に示すように、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏと鋲体７の中心軸Ｐとがずれた状態で鋲体配置工程Ｓ３３が行われる場合がある。第１実施形態では、図１１に示すように、拡張部７ａの先端が平面状となっているので、貫通孔の中心軸と鋲体の中心軸とがずれていると、拡張部がベース基板用ウエハ４０の第１面Ｕに当たってしまい、貫通孔内に鋲体を挿入するのが困難になる虞がある。
しかし、本実施形態では、図２０に示すように、拡張部７ａは、先端が先細り形状に形成されている。そして、鋲体７の中心軸Ｐを第１面Ｕ側の第１開口部３０Ｕ，３１Ｕの内部に配置して、鋲体７を貫通孔３０，３１内に挿入する際、鋲体７の芯材部７ｂは拡張部７ａの先端により貫通孔３０，３１の中心に向かって誘導される。これにより、鋲体配置工程Ｓ３３の際に鋲体７の中心軸Ｐと貫通孔３０，３１の中心軸Ｏの位置が多少ずれていても、拡張部７ａが貫通孔３０，３１の周縁部に引っ掛かることなく、拡張部７ａを貫通孔３０，３１の内部に挿入することができる。したがって、鋲体配置工程Ｓ３３を簡単かつ確実に行うことができる。
【００７５】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２１を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図２１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及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００７６】
このように構成された発振器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。
【００７７】
このような本実施形態の発振器１１０によれば、効率よく製造された圧電振動子１を備えているので、低コストな発振器を提供することができる。
【００７８】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２２を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００７９】
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２２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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３及び呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００８３】
また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００８４】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９及び着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８５】
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。
【００８６】
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、効率よく製造された圧電振動子１を備えているので、低コストな携帯情報機器を提供することができる。
【００８７】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２３を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２３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。
【００８８】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
本実施形態の電波時計１４０によれば、効率よく製造された圧電振動子１を備えているので、低コストな電波時計を提供することができる。
【００９２】
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実施形態及び第２実施形態では、音叉型の圧電振動片及び音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて説明した。しかし、例えばＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）の圧電振動片及びＡＴカット型の圧電振動片を用いた圧電振動子に採用しても構わない。
【００９３】
第１実施形態及び第２実施形態では、拡張部と芯材部とをあわせた長さは、ベース基板用ウエハの厚さよりも若干短く設定する旨を説明したが、長さは自在に設定可能であり、スキージで余分なガラスフリットを除去する際にスキージと拡張部とが接触しない構成であればよい。ただし、ベース基板用ウエハの厚さよりも極端に短い長さに設定すると、研磨工程で拡張部を露出させるのに時間がかかる点で、第１実施形態及び第２実施形態の寸法設定が望ましい。
【００９４】
第１実施形態及び第２実施形態では、研磨工程で拡張部を露出させている。しかし、研磨工程で拡張部を全て除去し、芯材部を露出させてもよい。ただし、研磨量が少なく、研磨工程に要する時間が少ない点で、第１実施形態及び第２実施形態に優位性がある。
【００９５】
第１実施形態および第２実施形態では、貫通孔の形状は、中心軸Ｏに垂直な方向の断面において、断面形状は円形状となるように形成されている。しかし、断面形状は円形状に限られず、例えば、断面形状が多角形状であってもよい。ただし、断面形状を多角形状に形成する場合、貫通孔を成型するプレス型のピンを多角形に加工する必要があるため、金型の製作の容易さという点で、第１実施形態及び第２実施形態に優位性がある。
【００９６】
第１実施形態および第２実施形態では、土台部、芯材部および拡張部の軸直角断面形状を円形状に形成している。しかし、鋲体の土台部、芯材部および拡張部のうち、全部または一部の軸直角断面形状を非円形状に形成してもよい。
【００９７】
第１実施形態および第２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物を封入して、圧電振動子以外のデバイスを製造することもできる。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・圧電振動子  ２・・・ベース基板  ３・・・リッド基板  ４・・・圧電振動片  ７・・・鋲体  ７ａ・・・拡張部  ７ｂ・・・芯材部  ７ｃ・・・土台部  ９・・・パッケージ  ３０，３１・・・貫通孔  ３０Ｕ，３１Ｕ・・・第１開口部  ３０Ｌ，３１Ｌ・・・第２開口部  ３２，３３・・・貫通電極  ７０・・・ラミネート材  １１０・・・発振器  １２０・・・携帯情報機器（電子機器）  １４０・・・電波時計  Ｃ・・・キャビティ  Ｌ・・・第２面  Ｏ・・・貫通孔の中心軸  Ｓ３０Ａ・・・貫通電極形成工程  Ｓ３２・・・貫通孔形成工程  Ｓ３３・・・鋲体配置工程  Ｓ３４・・・ラミネート材貼付工程  Ｓ３５・・・ガラスフリット充填工程（ペースト材充填工程）  Ｓ３７・・・硬化工程  Ｓ３９・・・研磨工程  Ｕ・・・第１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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【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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