(57)【要約】【課題】孔への導電ペーストの充填を精度よく行うことのできる基板の製造方法、基板の製造方法を用いて形成された信頼性の高い基板、この基板を備えた信頼性の高い電子デバイス、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の基板の製造方法は、貫通孔９１０を有する基板９００を用意する工程と、粒子とバインダーとを有する導電ペースト５００を貫通孔９１０に充填する工程と、を含み、貫通孔９１０の深さは、貫通孔９００の幅の４倍以下であり、貫通孔９００の幅は、前記粒子の平均粒径の３倍以上である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有する基板を用意する工程と、
粒子とバインダーとを有する導電ペーストを前記孔に充填する工程と、を含み、
前記孔の深さは、前記孔の幅の４倍以下であり、
前記孔の幅は、前記粒子の平均粒径の３倍以上であることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
前記充填する工程は、開口を有するマスクを、前記開口が前記孔と平面視で重なるように前記基板に配置するステップと、前記マスクの開口を介して前記導電ペーストを前記孔に供給するステップと、を含み、
前記マスクの開口の幅は、前記孔の前記マスク側の開口の幅の１倍以上かつ１．２倍以下の範囲内である請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記マスクの厚さは、前記粒子の平均粒径の３倍以上である請求項２に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記供給するステップでは、供給後の前記導電ペーストの表面が前記マスクの表面と揃うように前記導電ペーストを前記孔に供給する請求項２または３に記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記粒子は、平均粒径の０．８倍以上かつ１．２倍以下の範囲内の径を有する粒子の占有率が５０％以上である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする基板。
【請求項７】
請求項６に記載の基板と、
前記基板に接続している電子部品と、を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項８】
請求項７に記載の電子デバイスを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に形成された貫通孔内に導電ペーストを充填し、これを焼結することにより貫通電極（ビア）を形成する方法が知られている。例えば、特許文献１では、貫通孔に充填する導電ペーストとして、その中に含まれる金属フィラー（粒子）内の７０％以上の金属フィラーの平均粒径が５μｍ以上で、かつ、貫通孔のレーザー照射領域側の平均孔径の１／１０以下の粒径を有するものを用いている。しかしながら、このような構成の導電ペーストを用いても、貫通孔の大きさ（特にアスペクト比）によっては、貫通孔内に均一に充填することができず、ボイドの発生等が生じる。すなわち、貫通孔の気密性を確保することができない場合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３７１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、孔への導電ペーストの充填を精度よく行い、ボイドの発生を防止することのできる基板の製造方法、基板の製造方法を用いて形成された信頼性の高い基板、この基板を備えた信頼性の高い電子デバイス、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の基板の製造方法は、孔を有する基板を用意する工程と、
粒子とバインダーとを有する導電ペーストを前記孔に充填する工程と、を含み、
前記孔の深さは、前記孔の幅の４倍以下であり、
前記孔の幅は、前記粒子の平均粒径の３倍以上であることを特徴とする。
これにより、孔への導電ペーストの充填を精度よく行うことができ、ボイド（空隙）の発生を防止することのできる基板の製造方法を提供することができる。
【０００６】
［適用例２］
本発明の基板の製造方法では、前記充填する工程は、開口を有するマスクを、前記開口が前記孔と平面視で重なるように前記基板に配置するステップと、前記マスクの開口を介して前記導電ペーストを前記孔に供給するステップと、を含み、
前記マスクの開口の幅は、前記孔の前記マスク側の開口の幅の１倍以上かつ１．２倍以下の範囲内であることが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥（焼成）による収縮（体積減少）分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
【０００７】
［適用例３］
本発明の基板の製造方法では、前記マスクの厚さは、前記粒子の平均粒径の３倍以上であることが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥（焼成）による収縮（体積減少）分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
【０００８】
［適用例４］
本発明の基板の製造方法では、前記供給するステップでは、供給後の前記導電ペーストの表面が前記マスクの表面と揃うように前記導電ペーストを前記孔に供給することが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥（焼成）による収縮（体積減少）分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
【０００９】
［適用例５］
本発明の基板の製造方法では、前記粒子は、平均粒径の０．８倍以上かつ１．２倍以下の範囲内の径を有する粒子の占有率が５０％以上であることが好ましい。
これにより、粒子をより密に孔に充填することができる。
［適用例６］
本発明の基板は、本発明の基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い（気密性の高い）基板が得られる。
【００１０】
［適用例７］
本発明の電子デバイスは、本発明の基板と、
前記基板に接続している電子部品と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
［適用例８］
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の電子デバイスの一例を示す平面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
【図７】図４に示す電子デバイスの変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．基板の製造方法
＜第１実施形態＞
まず、本発明の基板の製造方法の第１実施形態について説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明の第１実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１および図２中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、以下では説明の便宜上、対象物として板状の基板を用いた場合について代表して説明するが、対象物の形状は特に限定されず、例えばブロック状であってもよいし、球状であってもよい。
【００１４】
本発明の基板の製造方法は、貫通孔９１０が形成されている基板９００を用意する第１工程と、貫通孔９１０内に導電ペースト５００を充填する第２工程と、導電ペースト５００を焼成する第３工程とを含んでいる。また、第２工程は、開口を有するマスクＭを配置するステップと、マスクＭの開口を介して導電ペースト５００を貫通孔９１０に供給するステップとを含んでいる。
【００１５】
（基板）
基板９００の構成材料としては、特に限定されず、セラミックス、樹脂、シリコン、ガラス等を用いることができる。また、上記セラミックスとしては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等を用いることができる。以下では、説明の便宜上、基板９００として、セラミックス基板を用いた場合について代表して説明する。
【００１６】
（導電ペースト）
また、導電ペースト５００は、粒子とバインダーとを混合したものを用いることができる。粒子の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、カーボン（Ｃ）などの導電性の材料を用いることができる。
【００１７】
導電ペースト５００の粘度としては、特に限定されないが、常温（２５℃）にて２００Ｐａ・ｓ以上、５００Ｐａ・ｓ以下程度の範囲であるのが好ましい。これにより、貫通孔９１０内に充填させるのに適した流動性を有する導電ペースト５００となる。なお、粘度が上記上限値を超えると、貫通孔９１０の径やアスペクト比によっては導電ペースト５００を貫通孔９１０内にスムーズに充填することができないおそれがある。反対に、粘度が上記下限値未満であると、貫通孔９１０内の導電ペースト５００が鉛直方向下側の開口から流れ出てしまうおそれがある。
【００１８】
また、導電ペースト５００中の粒子の含有量としては、８０ｗｔ％以上であるのが好ましく、９０ｗｔ％であるのがより好ましい。これにより、貫通孔９１０内により多くの粒子を充填することができる。そのため、ビア５００’によって貫通孔９１０をより確実に封止することができる。
また、導電ペースト５００中の粒子の平均粒径（メジアン径ｄ５０）ＲＡとしては、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上、１５μｍ以下であるのが好ましく、ほぼ１０μｍであるのがより好ましい。これにより、粒子が後述する電子デバイス１００の貫通電極２６１、２６２を形成するのに適した大きさとなる。仮に、粒子の平均粒径ＲＡが上記上限値を超えると、電子デバイス１００の大きさ等によっては、貫通電極２６１、２６２の肥大化、それに伴う電子デバイス１００の肥大を招くおそれがある。反対に、平均粒径ＲＡが上記下限値未満であると、粒子が過度（必要以上）に小さくなり、充填性が殆ど向上せずに、単に高コスト化を招いてしまうおそれがある。
また、粒子の粒度分布としては、特に限定されないが、０．８ＲＡ以上かつ１．２ＲＡ以下の範囲内にある粒子の占有率（体積占有率）が５０％以上であるのが好ましい。これにより、貫通孔９１０内への導電ペースト５００の充填性、具体的には、粒子をより密に貫通孔９１０内に充填することができる。
【００１９】
［第１工程］
まず、図１（ａ）に示すように、貫通孔９１０の形成されていない基板９００を用意する。基板９００は、例えば、セラミックス粉末（セラミックス材料）およびガラス粉末（ガラス材料）を含む材料粉末とバインダーとの混合物をドクターブレード法等によってシート状に形成してセラミックグリーンシートを得、得られたセラミックグリーンシートを焼成することにより製造することができる。この際、セラミックグリーンシートは、単層とするのが好ましい。これにより、製造コストの低減を図ることができる。また、基板９００の撓みや反りを抑制することができる。次に、図１（ｂ’）または（ｂ”）に示すように、基板９００に貫通孔９１０を形成する。貫通孔９１０の形成方法としては、特に限定されず、例えば、レーザー加工、サンドブラスト加工、エッチング（ウェットエッチング、ドライエッチング）加工を用いることができる。なお、基板９００の製造方法としては、上記の方法に限定されず、例えば、セラミックスグリーンシートにパンチング等によって貫通孔を形成しておき、これを焼成することにより貫通孔９１０が形成された基板９００を製造してもよい。
【００２０】
ここで、貫通孔９１０の形成方法によっては、貫通孔９１０が、図１（ｂ’）に示すように、その径が深さ方向にほぼ一定の略円柱状となる場合や、図１（ｂ”）に示すように、その径が深さ方向に漸減する略円錐台状となる場合がある。本発明は、このどちらでも同様の効果を発揮することができる。以下では、説明の便宜上、図１（ｂ’）に示すよう径が深さ方向に一定な貫通孔９１０について代表して説明する。
【００２１】
貫通孔９１０の深さ（基板９００の厚さ）Ｔとしては、特に限定されないが、１００μｍ以上かつ３００μｍ以下程度の範囲内であるのが好ましい。このような厚さとすることにより、基板９００を後述する電子デバイス１００のベース基板２１０として用いるのに適したサイズ（十分に小型化されたサイズ）とすることができる。
また、貫通孔９１０の径（幅）Ｒは、導電ペースト５００中の粒子の平均粒径ＲＡとの関係において、Ｒ≧３ＲＡなる関係を満足している。このような関係を満足することにより、貫通孔９１０内により確実かつスムーズに導電ペースト５００（粒子）を充填することができる。なお、図１（ｂ”）に示すようなテーパー状の貫通孔９１０にあっては、径Ｒは、最小径を意味する。すなわち、径Ｒは、貫通孔９１０の下側開口における径を意味する。ここで、Ｒ≧３ＲＡなる関係を満足していれば、Ｒの上限値は、特に限定されないが、Ｒ≦２０ＲＡなる関係を満足するのが好ましい。これにより、平均粒径ＲＡが過度に小さくなることを防止でき、導電ペーストのコストの高騰を防止することができる。径Ｒの具体的な数値としては、特に限定されないが、例えば、電子デバイス１００に適用する場合などには、１０μｍ以上かつ２００μｍ以下程度の範囲内とするのが好ましい。これにより、電子デバイス１００の過度な大型化を効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、貫通孔９１０の深さＴは、前記孔の径（幅）Ｒの４倍以下である。言い換えると、貫通孔９１０のアスペクト比（Ｔ／Ｒ）は、４以下（０は除く）である。すなわち、例えば径Ｒが５０μｍの場合には深さＴを２００μｍ以下とし、径Ｒが１００μｍの場合には深さＴを４００μｍ以下とする。なお、図１（ｂ”）に示すようなテーパー状の貫通孔９１０にあっては、アスペクト比は、最大径、すなわち大きい方の開口の径Ｒ’と深さＴとの比（Ｔ／Ｒ’）で求められる。
【００２３】
［第２工程］
次に、図１（ｃ）に示すように、基板９００をステージ４１０に載置するとともに、開口Ｍ１を有するマスクＭを用意し、このマスクＭを基板９００の上面に載置する。この際、マスクＭは、平面視で開口Ｍ１が貫通孔９１０と重なるように載置する。なお、貫通孔９１０が図１（ｂ”）に示すようなテーパー状の場合には、大きい方の開口が上側（マスクＭ側）となるようにステージ４１０上に載置する。本実施形態では、マスクＭとしてメタルマスクを用いるが、マスクＭとしてはメタルマスクに限定されず、例えば、スクリーンマスクとしてもよい。ただし、マスクＭの配置や除去を簡単に行うことができる点から、メタルマスクを用いるのが好ましい。
【００２４】
開口Ｍ１は、マスクＭの平面視にて、その外形形状が略円形をなしており、貫通孔９１０と同軸的（中心が厚さ方向に重なるように）に設けられている。開口Ｍ１の径（幅（最大幅））Ｒ”としては、特に限定されないが、貫通孔９１０の径Ｒとの関係において、１Ｒ≦Ｒ”≦１．２Ｒなる関係を満足するのが好ましい。開口Ｍ１をこのような大きさとすることにより、後述するように、導電ペースト５００を焼成してなるビア（貫通電極）５００’と基板９００との上面同士をほぼ一致させることができる。言い換えれば、基板９００の上面とビア５００’の上面との基板９００の厚さ方向への乖離を抑制することができる。
【００２５】
なお、貫通孔が図１（ｂ”）に示すようなテーパー状の場合には、開口Ｍ１の径Ｒ”は、貫通孔９１０の大きい方の開口の径に対して、上記のような関係を満足していればよい。すなわち、大きい方の開口の径をＲ’とした場合に、１Ｒ’≦Ｒ”≦１．２Ｒ’なる関係を満足していればよい。
また、開口Ｍ１の厚さ（マスクの厚さ）をＴＭとしたとき、導電ペースト５００中の粒子の平均粒径ＲＡとの関係において、ＴＭ≧３ＲＡなる関係を満足するのが好ましい。また、ＴＭは、貫通孔９１０の深さＴとの関係において、ＴＭ≦Ｔ／４なる関係を満足するのが好ましい。すなわち、３ＲＡ≦ＴＭ≦Ｔ／４なる関係を満足すのが好ましい。このような範囲とすることにより、開口Ｍ１内に導電ペースト５００を適度に蓄えることができる。そのため、後述するように、導電ペースト５００を焼成してなるビア５００’と基板９００との上面同士をほぼ一致させることができる。
【００２６】
次に、図２（ａ）に示すように、マスクＭの上面に導電ペースト５００を塗布し、スキージ４９０を用いて導電ペースト５００を開口Ｍ１から貫通孔９１０内に供給する。これにより、導電ペースト５００が貫通孔９１０内に侵入し、図２（ｂ）に示すように、貫通孔９１０内および開口Ｍ１内に導電ペースト５００が充填される。この際、ステージ４１０によって、貫通孔９１０の下側の開口が塞がれているため、その開口からの導電ペースト５００のはみ出しを防止することができる。前述したように、本発明では、貫通孔９１０のアスペクト比が４以下であり、貫通孔９１０の径Ｒが粒子の平均粒径ＲＡの３倍以上であるため、貫通孔９１０内に均一かつ確実に導電ペースト５００を充填することができる。
【００２７】
この際、スキージ４９０をマスクＭ（基板９００）へ押し付けながら移動させることにより、加圧しながら導電ペースト５００を開口Ｍ１および貫通孔９１０内に供給するのが好ましい。これにより、導電ペースト５００を貫通孔９１０および開口Ｍ１内によりスムーズにかつ確実に充填することができる。
また、貫通孔９１０への導電ペースト５００の充填が完了した状態では、導電ペースト５００の上面がマスクＭの上面とほぼ一致している（面一である）のが好ましい。これにより、開口Ｍ１内に適当な量の導電ペースト５００を蓄えることができるため、後述するように、ビア５００’の上面を基板９００の上面とほぼ一致させることができる。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すように、基板９００をステージ４１０から取り外し、基板９００からマスクＭを取り外した状態とする。次に、導電ペースト５００を、例えば１００〜１５０℃程度の温度にて乾燥してバインダーを除去したのち焼結することにより、図２（ｄ）に示すように、貫通孔９１０内にビア５００’が形成された基板９００を得ることができる。
【００２９】
なお、乾燥および焼成によって貫通孔９１０内の導電ペースト５００の体積がわずかに小さくなるが、前述したように、貫通孔９１０内に粒子が密に充填されているため、体積の減少を最小限に抑えることができる。そのため、例えば、ビア５００’の上面および下面に窪みが形成されてしまうことを効果的に抑制することができる。また、この体積減少分を補うために、マスクＭの開口Ｍ１内に導電ペースト５００を適度に蓄えているため、ビアの上面が貫通孔９１０内に沈んでしまうことを防止し、好ましくは、基板９００の上面と一致させることができる（面一とすることができる）。
【００３０】
具体的には、焼成前には、マスクＭの開口Ｍ１内に、マスクＭの厚み分だけ余分に導電ペースト５００を蓄えている。そのため、乾燥、焼結前は、図２（ｃ）に示すように、貫通孔９１０の上部開口から導電ペースト５００が突出している（はみ出している）。そして、乾燥、焼成によって僅かに減少する体積分を、このはみ出している部分が補うことにより、前述したように、基板９００の上面と一致させることができる。特に、前述したように、３ＲＡ≦ＴＭ≦Ｔ／４なる関係を満足すること、および、開口Ｍ１の径Ｒ”を、貫通孔９１０の径Ｒの１倍以上、１．２倍以下程度の範囲とすることによって、その効果が顕著となる。
【００３１】
以上、本実施形態のペースト充填方法について説明した。このような方法によれば、簡単かつ確実に、貫通孔内に導電ペーストをより密に充填することができ、ボイドの発生を防止することができる。さらに焼結によって、より信頼性の高いビアを形成することができる。また、このような方法を用いて形成された基板９００は、貫通孔９１０とビア５００’の境界や、ビア５００’内での隙間の発生が防止され、気密性の高い基板となる。
【００３２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の基板の製造方法の第２実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。
以下、第２実施形態の基板の製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００３３】
本発明の第２実施形態の基板の製造方法は、マスクの開口の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、マスクの形状以外は、前述した第１実施形態と同様であるため、以下では、マスクの形状のみ説明する。
図３（ａ）に示すように、基板９００上に設けられたマスクＭは、貫通孔９１０と重なる位置に開口Ｍ１を有している。また、開口Ｍ１は、貫通孔９１０の上部開口の径よりも若干大きい径を有している。開口Ｍ１の径としては、特に限定されないが、例えば、貫通孔９１０の径Ｒの１．２倍以上であるのが好ましい。このように、開口Ｍ１を貫通孔９１０の上部開口よりも大きくすることにより、焼成後に出来上がるビア５００’が、図３（ｂ）に示すように、上部開口から開口端面（基板９００の上面であって上部開口の周囲の領域）に延出した延出部５４０’を有することとなる。延出部５４０’を有することにより、例えば、基板９００の上面に、ビア５００’と接続する電極を形成する場合に、その電極とビア５００’との電気的な接続を確実に取ることができる。そのため、信頼性の高い基板９００を得ることができる。また、貫通孔９１０の上面が延出部５４０’によって蓋をされるため、より気密性に優れた基板９００を得ることができる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００３４】
２．電子デバイス
次に、図４ないし図７に基づいて、本発明の電子デバイスについて説明する。
図４は、本発明の電子デバイスの一例を示す平面図、図５は、図４中のＡ−Ａ線断面図、図６は、図４に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図、図７は、図４に示す電子デバイスの変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図３、図７の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図４および図５に示すように、電子デバイス（本発明の電子デバイス）１００は、パッケージ２００と、パッケージ２００内の収納空間Ｓに収納された電子部品としての振動素子３００とを有している。
【００３５】
−振動素子−
図６（ａ）は、振動素子３００を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、振動素子３００を上方から見た透過図（平面図）である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、振動素子３００は、平面視形状が長方形（矩形）の板状をなす圧電基板３１０と、圧電基板３１０の表面に形成された一対の励振電極３２０、３３０とを有している。
【００３６】
圧電基板３１０は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板３１０としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。
【００３７】
このような構成の圧電基板３１０は、その長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
励振電極３２０は、圧電基板３１０の上面に形成された電極部３２１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３２２と、電極部３２１およびボンディングパッド３２２を電気的に接続する配線３２３とを有している。
【００３８】
一方、励振電極３３０は、圧電基板３１０の下面に形成された電極部３３１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３３２と、電極部３３１およびボンディングパッド３３２を電気的に接続する配線３３３とを有している。
電極部３２１、３３１は、圧電基板３１０を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板３１０の平面視にて、電極部３２１、３３１は、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。また、ボンディングパッド３２２、３３２は、圧電基板３１０の下面の図５中右側の端部に離間して形成されている。
【００３９】
このような励振電極３２０、３３０は、例えば、圧電基板３１０上に蒸着やスパッタリングによってニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金（Ａｕ）の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板３１０と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子３００が得られる。
【００４０】
なお、励振電極３２０、３３０の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料（例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の各種金属材料）としてもよい。
このような振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してパッケージ２００に固定されている。
以上、振動素子３００について説明したが、振動素子３００の構成としては、これに限定されず、例えば、基部から複数の振動腕が延出した形状の振動子、ジャイロセンサー等であってもよい。
【００４１】
−パッケージ−
図４および図５に示すように、パッケージ２００は、板状のベース基板（本発明の基板）２１０と、下側に開放する凹部２２１を有するキャップ状のリッド２２０とを有している。このようなパッケージ２００では、リッド２２０の凹部２２１の開口がベース基板２１０で塞がれることにより、その内部に収納空間Ｓが形成されている。なお、リッド２２０とベース基板２１０とは、メタライズ層２１９を介して接合されている。
【００４２】
ベース基板２１０は、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の前述したような各種セラミックスで構成されている。なお、ベース基板２１０の構成材料としては、これらの中でもアルミナを用いるのが好ましい。また、リッド２２０の構成材料としては、特に限定されないが、ベース基板２１０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース基板２１０の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。
【００４３】
ベース基板２１０の上面（収納空間Ｓに臨む面）には、一対の接続電極２４１、２４２が形成されている。また、ベース基板２１０の下面には、接続電極２４１、２４２をパッケージ２００の外側へ引き出すための一対の実装電極２５１、２５２が形成されている。また、ベース基板２１０には、接続電極２４１と実装電極２５１とを接続する貫通電極２６１および接続電極２４２と実装電極２５２とを接続する貫通電極２６２が形成されている。
【００４４】
貫通電極２６１、２６２は、ベース基板２１０を厚さ方向に貫通する貫通孔２１１、２１２内に、金属材料を充填することにより形成されている。ここで、貫通電極２６１、２６２は、前述した基板の製造方法を用いて形成されている。したがって、したがって、貫通孔２１１、２１２を介した収納空間Ｓの内外の連通を確実に防止することができ、収納空間Ｓ内の気密性を高く確保することができる。また、貫通電極２６１、２６２３の上面および下面の凹み（窪み）が防止され、かつ、貫通電極２６１、２６２の上面および下面がベース基板２１０の上面および下面とほぼ一致するため、
【００４５】
また、接続電極２４１、２４２は、例えば、スパッタリング、蒸着などの気層成膜法や、電解めっき処理、無電解めっき処理などの液相成膜法によってベース基板２１０の上面に形成された金属膜を、フォトリソグラフィ技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることにより、形成することができる。実装電極２５１、２５２についても、同様にして形成することができる。
【００４６】
収納空間Ｓに収納された振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してベース基板２１０に片持ち支持されている。導電性接着剤２９１は、接続電極２４１とボンディングパッド３２２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９１を介して接続電極２４１とボンディングパッド３２２とが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤２９２は、接続電極２４２とボンディングパッド３３２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９２を介して接続電極２４２とボンディングパッド３３２とが電気的に接続されている。
【００４７】
導電性接着剤２９１、２９２としては、振動素子３００をベース基板２１０に固定でき、かつ導電性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、導電性接着剤や、銀ペーストを用いることができる。
以上、電子デバイス１００について説明した。
なお、電子デバイス１００の構成については、これに限定されず、例えば、図７に示すように、ベース基板２１０が上面に開放する凹部を有するキャビティ型をなし、リッド２２０が板状をなし、リッド２２０がベース基板２１０の凹部開口を覆うように、ベース基板２１０の上面（開口端面）に接合されているパッケージ２００を用いてもよい。このようなベース基板２１０は、板状の底部２１８と、底部の周囲から立設する枠状の側壁２１７とを有し、底部２１８に、接続電極２４１、２４２、実装電極２５１、２５２および貫通電極２６１、２６２が形成されている。
【００４８】
３．電子機器
次いで、本発明の電子デバイスを適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図８〜図１０に基づき、詳細に説明する。
図８は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００４９】
図９は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００５０】
図１０は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００５１】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００５２】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００５３】
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図８のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図９の携帯電話機、図１０のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【００５４】
以上、本発明の基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、貫通孔の断面形状が円形をなしているものについて説明したが、貫通孔の断面形状としては、円形に限定されず、例えば、楕円形、四角形などであってもよい。この場合、前述した「径Ｒ」は、最大幅を意味することとなる。
また、前述した実施形態では、貫通孔に導電ペーストを充填しているが、導電ペーストを充填する孔としては、貫通孔に限定されず、有底の孔であってもよい。
【実施例】
【００５５】
１．基板の製造
（実施例１）
アルミナを原材料とし、厚さが３００μｍのセラミックス基板を用意し、レーザー加工によって厚さ方向に貫通する略円柱状の貫通孔を形成した。貫通孔の径は、２００μｍであった。次に、大きい方の開口が上側に位置するようにセラミックス基板を載置し、その上面に、厚さ３０μｍのメタルマスクを配置した。メタルマスクには、径が２００μｍの略円形の開口が形成されており、開口と貫通孔とが同軸的に位置するようにメタルマスクを配置した。
【００５６】
次に、マスクの上からスキージを用いて導電ペーストを貫通孔に充填した。導電ペーストに含まれる粒子は、その径が２μｍ〜２５μｍの間で分布しており、平均粒径は、１０μｍであった。また、平均粒径の０．８倍以上、１．２倍以下の径を有する粒子の占有率は、５５％であった。また、導電ペースト中の粒子の含有率は、９２ｗｔ％であった。
以上により、実施例１の基板を得た。
【００５７】
（実施例２）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１５０μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして実施例２の基板を得た。
（実施例３）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１００μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして実施例３の基板を得た。
【００５８】
（実施例４）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、７５μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして実施例４の基板を得た。
（実施例５）
セラミックス基板の厚さを２００μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして実施例５の基板を得た。
【００５９】
（実施例６）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１５０μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして実施例６の基板を得た。
（実施例７）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１００μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして実施例７の基板を得た。
【００６０】
（実施例８）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、７５μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして実施例８の基板を得た。
（実施例９）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、５０μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして実施例８の基板を得た。
【００６１】
（実施例１０）
セラミックス基板の厚さを１００μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして実施例１０の基板を得た。
（実施例１１）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１５０μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして実施例１１の基板を得た。
【００６２】
（実施例１２）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１００μｍとした以外は、前述  （実施例１３）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、７５μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして実施例１３の基板を得た。
【００６３】
（実施例１４）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、５０μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして実施例１４の基板を得た。
（実施例１５）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、４５μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして実施例１５の基板を得た。
【００６４】
（比較例１）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、５０μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして比較例１の基板を得た。
（比較例２）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、４５μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして比較例２の基板を得た。
【００６５】
（比較例３）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、２５μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして比較例３の基板を得た。
（比較例４）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１０μｍとした以外は、前述の実施例１と同様にして比較例４の基板を得た。
【００６６】
（比較例５）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、４５μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして比較例５の基板を得た。
（比較例６）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、２５μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして比較例７の基板を得た。
【００６７】
（比較例７）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１０μｍとした以外は、前述の実施例５と同様にして比較例８の基板を得た。
（比較例８）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、２５μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして比較例８の基板を得た。
（比較例９）
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、１０μｍとした以外は、前述の実施例１０と同様にして比較例９の基板を得た。
【００６８】
２．評価
各実施例１〜１５および各比較例１〜９について、貫通孔を電子顕微鏡で観察し、導電ペーストの充填具合を観察した。なお、貫通孔の観察は、基板の上面側からの観察と、下面側からの観察と、断面の観察とを行った。そして、貫通孔の全域に導電ペーストが充填されている場合は「〇」、貫通孔内に導電ペーストが充填されていない領域が存在する場合には「×」として評価した。その結果を下記の表１に示す。
【００６９】
【表１】
2013239528.tif 000003
【００７０】
表１から、各実施例１〜１５では、いずれも、貫通孔への導電ペーストの充填が精度よく行われていることが解る。一方、比較例１〜９では、貫通孔への導電ペーストの充填が不十分であることが解る。
【符号の説明】
【００７１】
１００…電子デバイス  ２００…パッケージ  ２１０…ベース基板  ２１１、２１２…貫通孔  ２１７…側壁  ２１８…底部  ２１９…メタライズ層  ２２０…リッド  ２２１…凹部  ２４１、２４２…接続電極  ２５１、２５２…実装電極  ２６１、２６２…貫通電極  ２９１、２９２…導電性接着剤  ３００…振動素子  ３１０…圧電基板  ３２０…励振電極  ３２１…電極部  ３２２…ボンディングパッド  ３２３…配線  ３３０…励振電極  ３３１…電極部  ３３２…ボンディングパッド  ３３３…配線  ４１０…ステージ
４９０…スキージ  ５００…導電ペースト  ５００’…ビア  ５４０’…延出部  ９００…基板  ９１０…貫通孔  １１００…パーソナルコンピューター  １１０２…キーボード  １１０４…本体部  １１０６…表示ユニット  １２００…携帯電話機  １２０２…操作ボタン  １２０４…受話口  １２０６…送話口  １３００…ディジタルスチルカメラ  １３０２…ケース  １３０４…受光ユニット  １３０６…シャッタボタン  １３０８…メモリー  １３１２…ビデオ信号出力端子  １３１４…入出力端子  １４３０…テレビモニター  １４４０…パーソナルコンピューター  ２０００…表示部  Ｍ…マスク  Ｍ１…開口  Ｒ…径（幅）  Ｒ”…径  ＲＡ…平均粒径  Ｓ…収納空間  Ｔ…深さ  ＴＭ…厚さ
【図１】
2013239528.tif 000004
【図２】
2013239528.tif 000005
【図３】
2013239528.tif 000006
【図４】
2013239528.tif 000007
【図５】
2013239528.tif 000008
【図６】
2013239528.tif 000009
【図７】
2013239528.tif 000010
【図８】
2013239528.tif 000011
【図９】
2013239528.tif 000012
【図１０】
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