CN102195586A

CN102195586A - 封装件的制造方法、压电振动器的制造方法、振荡器、电子设备及电波钟

Info

Publication number: CN102195586A
Application number: CN2011100351292A
Authority: CN
Inventors: 须釜一义; 沼田理志
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2011-09-21
Also published as: US8362846B2; TW201212183A; US20110181368A1; JP2011151757A

Abstract

提供一种封装件的制造方法，其中包括：电极部件形成工序，向由第一玻璃材料构成的筒体(6)内插入由金属材料构成的芯材部(7)并加热筒体(6)，从而使筒体(6)熔敷到芯材部(7)而形成电极部件(8)；孔部形成工序，在由第二玻璃材料构成的贯通电极形成基板用圆片(41)形成配置电极部件(8)的孔部(24)；电极部件配置工序，在形成在所述圆片(41)的孔部(24)配置电极部件(8)；熔敷工序，加热所述圆片(41)与电极部件(8)而使两者熔敷；以及冷却工序，冷却所述圆片(41)与电极部件(8)，在熔敷工序中，在所述圆片(41)的表面设置压模(63)并且利用压模(63)来按压所述圆片(41)，并且将所述圆片(41)和电极部件(8)加热到比第一玻璃材料的软化点及第二玻璃材料的软化点高的温度，从而使两者熔敷。由此防止在贯通电极上产生凹部。

Description

封装件的制造方法、压电振动器的制造方法、振荡器、电子设备及电波钟

技术领域

本发明涉及包括互相接合的多个基板、形成在多个基板的内侧的空腔、及使空腔的内部与多个基板的外侧导通的贯通电极的封装件(package)的制造方法；压电振动片被安装于贯通电极上并且被配置在空腔的内部的压电振动器；具有压电振动器的振荡器、电子设备及电波钟。

背景技术

近年来，在便携电话或便携信息终端设备上，采用利用了水晶等作为时刻源或控制信号等的定时源、参考信号源等的压电振动器。已知多种多样的这种压电振动器，但作为其中之一，众所周知表面安装型的压电振动器。作为这种压电振动器，已知一般以由基底基板和盖基板上下夹持形成有压电振动片的压电基板的方式进行接合的3层构造型的压电振动器。这时，压电振动片被容纳于在基底基板和盖基板之间形成的空腔(密闭室)内。

此外，在近年，开发的并非上述的3层构造型，还开发了2层构造型。这种类型的压电振动器由于基底基板和盖基板直接接合而成为2层构造，在两基板之间形成的空腔内容纳有压电振动片。该2层构造型的压电振动器与3层构造的压电振动器相比在能实现薄型化等的方面优越，因而适于使用。

作为这种2层构造型的压电振动器之一，众所周知通过向形成在玻璃制的基底基板的贯通孔填充银膏等的导电部件并进行烧结而形成贯通电极，并且电连接压电振动片(水晶振动器)和设于基底基板的外侧的外部电极的压电振动器(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2002-124845号公报

但是，在由银膏形成的贯通电极中，因烧结而银膏中的树脂等的有机物会被除去，从而体积减少，因此有在贯通电极的表面产生凹部，或者在贯通电极上开孔的情况。然后，该贯通电极的凹部或孔会成为降低空腔内的气密性或恶化压电振动片与外部电极的导电性的原因。

因此，最近开发着利用由金属材料构成的金属销(pin)来形成贯通电极的方法。在该方法中，首先，使金属销插穿形成在贯通电极形成用圆片(wafer)的贯通孔，并在金属销与贯通孔的间隙填充玻璃料，通过烧结玻璃料而使贯通电极形成用圆片与金属销成为一体。通过在贯通电极上使用金属销，能够确保稳定的导电性。

但是，玻璃料所包含的有机物的粘合剂(binder)因烧结而被除去，因此有在玻璃料的表面产生体积减少导致的凹部的情况。然后，该玻璃料的凹部有时会成为例如在后面进行的形成电极膜的工序中断线的原因。

发明内容

本发明鉴于上述问题构思而成，其目的在于提供能防止在贯通电极上产生凹部的封装件的制造方法。

为了解决上述课题，本发明提出以下方案。

本发明的封装件的制造方法，其中该封装件包括互相接合的多个基板、形成在所述多个基板的内侧的空腔、以及使所述空腔的内部与所述多个基板的外侧导通的贯通电极，所述制造方法的特征在于，包括：电极部件形成工序，向由第一玻璃材料构成的筒体内插入由金属材料构成的芯材部并加热所述筒体，从而使所述筒体熔敷到所述芯材部而形成电极部件；孔部形成工序，在由第二玻璃材料构成的贯通电极形成基板用圆片形成配置所述电极部件的孔部；电极部件配置工序，在形成在所述贯通电极形成基板用圆片的所述孔部配置所述电极部件；熔敷工序，加热所述贯通电极形成基板用圆片与所述电极部件而使两者熔敷；以及冷却工序，冷却所述贯通电极形成基板用圆片与所述电极部件，在所述熔敷工序中，在所述贯通电极形成基板用圆片的表面设置压模(加压型)并且利用所述压模来按压所述贯通电极形成基板用圆片，并且将所述贯通电极形成基板用圆片和所述电极部件加热到比所述第一玻璃材料的软化点及所述第二玻璃材料的软化点高的温度，从而使两者熔敷。

依据本发明，利用压模来按压贯通电极形成基板用圆片，并且将贯通电极形成基板用圆片和电极部件加热而使两者熔敷，因此无需使用包含有机物的粘合剂的玻璃料而能够形成贯通电极。因此，不会出现伴随有机物的除去的体积减少，能够防止在贯通电极上产生凹部。

此外，在所述冷却工序中，较之所述熔敷工序中的从加热温度到所述第二玻璃材料的应变点+50℃为止的冷却速度，从所述应变点+50℃到所述应变点-50℃为止的冷却速度慢也可。

这时，使从应变点+50℃到应变点-50℃为止的冷却速度慢于从熔敷工序中的加热温度到第二玻璃材料的应变点+50℃为止的冷却速度。在熔敷工序中将贯通电极形成基板用圆片加热至比应变点高的温度的软化点，因此若在冷却工序中急速冷却，则在贯通电极形成基板用圆片上有可能残留有应变。因此，通过在应变点±50℃的范围使冷却速度降低，能够防止在贯通电极形成基板用圆片产生应变。

此外，所述压模由以碳、氧化铝、氧化锆、氮化硼、氮化硅中的任一种为主要成分的材料形成也可。

这时，压模由以碳、氧化铝、氧化锆、氮化硼、氮化硅中的任一种为主要成分的材料形成，从而能抑制在高温下压模的变形，并且压模从贯通电极形成基板用圆片的脱模良好且作业性良好。

此外，在所述孔部形成工序中，利用由碳材料构成且具有与所述孔部相当的凸部的孔部形成用模按压所述贯通电极形成基板用圆片同时，加热所述贯通电极形成基板用圆片，从而形成所述孔部也可。

这时，由于使用孔部形成用模形成孔部，所以能够简单且高精度地形成孔部。此外，由于孔部形成用模由碳材料形成，所以软化后的贯通电极形成基板用圆片的第二玻璃材料不会粘接到孔部形成用模，且容易从孔部形成用模拆下固化后的贯通电极形成基板用圆片并且作业性良好。此外，利用孔部形成用模按压贯通电极形成基板用圆片的同时，加热贯通电极形成基板用圆片之际，孔部形成用模吸附贯通电极形成基板用圆片产生的气体，并且能够防止在贯通电极形成基板用圆片产生多孔(porous)，能够可靠地确保空腔内的气密性。

此外，所述电极部件形成为截圆锥状，在所述孔部形成工序中，将所述孔部的内周表面形成为锥状也可。

这时，电极部件形成为截圆锥状，所述孔部的内周表面形成为锥状，从而容易在电极部件配置工序中将电极部件设置在孔部且作业性良好。

此外，在所述孔部形成工序中，在所述贯通电极形成基板用圆片形成所述孔部作为凹部，并且在所述冷却工序之后，研磨所述凹部的底部侧的贯通电极形成基板用圆片，使所述芯材部露出也可。

这时，由于形成孔部作为凹部，所以，若在凹部内配置电极部件，则电极部件会接触到凹部的底部，电极部件不会穿过凹部而穿出。

再者，利用由碳材料构成且具有与孔部相当的凸部的孔部形成用模形成孔部时，形成孔部作为凹部，由此例如与形成孔部作为贯通孔的情况相比，能够使孔部形成用模的凸部的芯撑良好。

此外，在所述电极部件形成工序中，使用具备所述芯材部和在表面立设所述芯材部的平板状的基座部的铆钉体，将所述芯材部插入所述筒体内，并且使所述基座部的表面抵接到所述筒体的端面并加热所述筒体也可。

这时，在电极部件形成工序中，将芯材部插入筒体内，并且使基座部的表面抵接到筒体的端面，因此能够在筒体内容易轴向定位芯材部。

此外，所述第一玻璃材料和所述第二玻璃材料为同一材料也可。

这时，由于第一玻璃材料和第二玻璃材料为同一材料，所以由第一玻璃材料构成的筒体及由第二玻璃材料构成的贯通电极形成基板用圆片的热膨胀系数相等。因而，例如，在冷却工序中将电极部件和贯通电极形成基板用圆片冷却时，能够可靠地抑制起因于两者间的热膨胀系数的差异，而在电极部件与贯通电极形成基板用圆片之间产生间隙，或者在贯通电极形成基板用圆片的电极部件附近产生裂纹。

此外，本发明的压电振动器的制造方法，其特征在于，包括：实施所述封装件的制造方法的工序；以及将压电振动片安装于所述贯通电极上并且配置在所述空腔的内部的工序。

依据本发明，由于能够防止在贯通电极上产生凹部，所以能够确保压电振动片和贯通电极的导电性。此外，使贯通电极形成基板用圆片与电极部件熔敷，因此能够确保空腔内的气密性。其结果是，能够提供可靠性高的压电振动器。

此外，本发明的振荡器，其特征在于，以所述压电振动器的制造方法制造的压电振动器，作为振子电连接至集成电路。

此外，本发明的电子设备，其特征在于，使以所述压电振动器的制造方法制造的压电振动器电连接至计时部。

此外，本发明的电波钟，其特征在于，使以所述压电振动器的制造方法制造的压电振动器电连接至滤波部。

在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，由于使用可靠性高的压电振动器，能够提供可靠性高的振荡器、电子设备及电波钟。

(发明效果)

依据本发明，用压模来按压贯通电极形成基板用圆片，并且将贯通电极形成基板用圆片和电极部件加热而使之熔敷，因此能够防止在形成电极膜的工序中在贯通电极上产生成为断线的原因的凹部的情况。然后，能够确保压电振动片与外部电极的稳定的导电性，并且也能确保压电振动器的空腔内的稳定的气密性，因此能够使压电振动器的性能均匀。

附图说明

图1是表示本发明的压电振动器的一实施方式的外观斜视图。

图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是拆下盖基板的状态下俯视压电振动片的图。

图3是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的剖视图。

图4是图1所示的压电振动器的分解斜视图。

图5是构成图1所示的压电振动器的压电振动片的俯视图。

图6是图5所示的压电振动片的仰视图。

图7是图5所示的剖面向视B-B图。

图8是表示制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。

图9是图8所示的压电振动器的制造方法中的电极部件形成工序的一工序图。

图10是图8所示的压电振动器的制造方法中的电极部件形成工序的一工序图。

图11是图8所示的压电振动器的制造方法中的电极部件形成工序的一工序图。

图12是图8所示的压电振动器的制造方法中的电极部件形成工序的一工序图。

图13是图8所示的压电振动器的制造方法中的凹部形成工序的一工序图。

图14是图8所示的压电振动器的制造方法中的凹部形成工序的一工序图。

图15是图8所示的压电振动器的制造方法中的凹部形成工序的一工序图。

图16是图8所示的压电振动器的制造方法中的凹部形成工序的一工序图。

图17是图8所示的压电振动器的制造方法中的电极部件配置工序的一工序图。

图18是图8所示的压电振动器的制造方法中的熔敷工序的一工序图。

图19是图8所示的压电振动器的制造方法中的熔敷工序的一工序图。

图20是图8所示的压电振动器的制造方法中的研磨工序的一工序图。

图21是图8所示的压电振动器的制造方法中的研磨工序的一工序图。

图22是表示本发明的振荡器的一实施方式的结构图。

图23是表示本发明的电子设备的一实施方式的结构图。

图24是表示本发明的电波钟的一实施方式的结构图。

具体实施方式

接着，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

(压电振动器)

如图1至图4所示，本实施方式的压电振动器1是在互相接合的多个基板2、3之间形成的空腔C内具备密封了压电振动片4的封装件9的表面安装型的结构。封装件9形成为由基底基板2和盖基板3层叠为2层的箱状。此外，在图4中为了方便图示而省略了后述的激振电极15、引出电极19、20、装配电极16、17及重锤金属膜21的图示。

如图5至图7所示，压电振动片4是由水晶、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片，在被施加既定电压时振动。

该压电振动片4包括：平行配置的一对振动腕部10、11；将一对振动腕部10、11的基端侧固定成一体的基部12；形成在一对振动腕部10、11的外表面上并使一对振动腕部10、11振动的由第一激振电极13和第二激振电极14构成的激振电极15；以及与第一激振电极13及第二激振电极14电连接的装配电极16、17。

此外，本实施方式的压电振动片4具备在一对振动腕部10、11的两主表面上分别沿着振动腕部10、11的长边方向而形成的沟部18。该沟部18从振动腕部10、11的基端侧形成到大致中间附近。

由第一激振电极13和第二激振电极14构成的激振电极15是使一对振动腕部10、11以既定的谐振频率沿着互相接近或分离的方向振动的电极，在一对振动腕部10、11的外表面以分别电性切断的状态构图而形成。

此外，第一激振电极13及第二激振电极14在基部12的两主表面上，经由各引出电极19、20而电连接至装配电极16、17。

此外，在一对振动腕部10、11的前端部，覆盖有重锤金属膜21，该重锤金属膜21以使本身的振动状态在既定的频率范围内振动的方式进行调整(频率调整)。此外，该重锤金属膜21分为对频率进行粗调时使用的粗调膜21a和微调时使用的微调膜21b。

这样构成的压电振动片4，如图3、图4所示，利用金等的凸点(bump)B，凸点接合至基底基板2的上表面。更具体地说，以使一对装配电极16、17分别接触到构图在基底基板2的上表面的、形成在后述的迂回电极36、37上的2个凸点B上的状态进行凸点接合。由此，压电振动片4以从基底基板2的上表面浮起的状态被支撑，并且处于分别电连接装配电极16、17与迂回电极36、37的状态。

上述盖基板3是用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明绝缘基板，如图1、图3、图4所示，形成为板状。然后，在接合基底基板2的接合面一侧，形成有收纳压电振动片4的矩形状的凹部3a。该凹部3a是叠合两基板2、3时成为容纳压电振动片4的空腔C的空腔用的凹部。再者，盖基板3以使该凹部3a与基底基板2一侧对置的状态对基底基板2阳极接合。

上述基底基板2是与盖基板3同样用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明的绝缘基板，如图1至图4所示，能对盖基板3叠合的大小形成为板状。

在该基底基板2形成有沿厚度方向贯通基底基板2的一对贯通孔(through hole)30、31。本实施方式的贯通孔30、31中，一个贯通孔30形成在与所装配的压电振动片4的基部12一侧对应的位置，另一贯通孔31形成在与振动腕部10、11的前端一侧对应的位置。此外，在本实施方式中，举例说明了从基底基板2的下表面起朝着上表面而直径逐渐缩小的截面锥状的贯通孔，但并不限于此，笔直地贯通基底基板2的贯通孔也可。不管怎样，只要贯通基底基板2即可。

然后，在这些一对贯通孔30、31中，形成有以埋入贯通孔30、31的方式形成的一对贯通电极32、33。这些贯通电极32、33如图3所示，由对贯通孔30、31固定成一体的筒体6及由芯材部7构成的电极部件8形成，完全堵塞贯通孔30、31而维持空腔C内的气密，并且承担使后述的外部电极38、39与迂回电极36、37导通的作用。

如图8所示，筒体6由玻璃材料(第一玻璃材料)形成，在图示的例子中，由与形成基底基板2的玻璃材料(第二玻璃材料)相同的材料形成。该筒体6形成为两端平坦且厚度与基底基板2大致相同的圆筒状。

再者，形成基底基板2、盖基板3及筒体6的玻璃材料的热膨胀系数例如为7.5～8.5ppm/℃。

芯材部7是用金属材料形成为圆柱状的导电性的芯材，与筒体6同样地形成为两端平坦且厚度与基底基板2的厚度大致相同。芯材部7位于筒体6的中心孔6c，并且牢固地固接(熔敷)到筒体6。再者，形成芯材部7的金属材料的热膨胀系数优选为接近形成基底基板2或筒体6的玻璃材料(优选为相等或低)，作为这种金属材料，例如能举出科瓦铁镍钴合金、Fe-Ni合金(42合金(alloy)、50合金等)等。此外，例如用杜美线(Dumet wire)形成芯材部7也可。

在此电极部件8匹配于贯通孔30、31的形状而形成为截圆锥状(截面锥状)。即，筒体6的外形成为截圆锥状。该电极部件8如图4所示，以配置在贯通孔30、31内的状态，对贯通孔30、31牢固地固接(熔敷)，从而形成贯通电极32、33。再者，贯通电极32、33通过导电性的芯材部7而确保其电导通性。

在基底基板2的上表面侧(接合盖基板3的接合面一侧)，如图1至图4所示，利用导电材料(例如，铝)构图有阳极接合用的接合膜35和一对迂回电极36、37。其中接合膜35以包围形成在盖基板3的凹部3a的周围的方式沿着基底基板2的周边而形成。

此外，一对迂回电极36、37构图成为使一对贯通电极32、33之中一个贯通电极32与压电振动片4的一个装配电极16电连接，并且使另一贯通电极33与压电振动片4的另一装配电极17电连接。

然后，在这些一对迂回电极36、37上分别形成有凸点B，利用凸点B装配压电振动片4。由此，压电振动片4的一个装配电极16成为经由一个迂回电极36而与一个贯通电极32导通，另一装配电极17成为经由另一迂回电极37而与另一贯通电极33导通。

此外，如图1、图3及图4所示，在基底基板2的下表面，形成有对一对贯通电极32、33分别电连接的外部电极38、39。也就是说，一个外部电极38经由一个贯通电极32及一个迂回电极36而与压电振动片4的第一激振电极13电连接。此外，另一外部电极39经由另一贯通电极33及另一迂回电极37而与压电振动片4的第二激振电极14电连接。

在使这样构成的压电振动器1动作时，对形成在基底基板2的外部电极38、39施加既定的驱动电压。由此，能够使电流在压电振动片4的由第一激振电极13及第二激振电极14构成的激振电极15中流动，并且能够使一对振动腕部10、11沿着接近/分离的方向以既定频率振动。然后，利用该一对振动腕部10、11的振动，能够用作时刻源、控制信号的定时源或参考信号源等。

(压电振动器的制造方法)

接着参照图8的流程图，对上述压电振动器1的制造方法进行说明。

首先，进行制作在后面成为基底基板2的基底基板用圆片(贯通电极形成用圆片)41(参照图13)的工序(S20)。首先，形成将碱石灰玻璃研磨加工至既定厚度并加以清洗之后，通过蚀刻等除去最表面的加工变质层的圆板状的基底基板用圆片41(S21)。

(贯通电极形成工序)

接着，进行在基底基板用圆片41形成贯通电极32、33的贯通电极形成工序(S20A)。

(电极部件形成工序)

首先，如图9至图12所示，进行通过将芯材部7插入筒体6内并加热筒体6来将筒体6熔敷至芯材部7，从而形成电极部件8的电极部件形成工序(S10)。再者这时，如图9所示，使用具备芯材部7和在表面立设有芯材部7的平板状的导电性的基座部22的铆钉体23。

在该工序中，首先如图11所示，将芯材部7插入筒体6内，并且使基座部22的表面抵接到筒体6的端面。由此，能够在筒体6内将芯材部7容易轴向定位。此外在图示的例子中，筒体6在该阶段的形状成为圆筒状(剖面直筒状)。

接着，将内部插入有芯材部7的筒体6配置在未图示的碳成形模并加热。这时，将筒体6边加压边加热也可。由此，如图12所示，在所述碳成形模内熔化的筒体6变形并熔敷到铆钉体23上，形成筒体6的外形成为截圆锥状的电极部件8。

(孔部形成工序)

接着，如图13所示，进行在基底基板用圆片41形成配置电极部件8的凹部(孔部)24的工序(S22)。此外，在图13中的虚线M示出在后面的切断工序中切断基底基板用圆片41的切断线。

在本实施方式中，凹部24的形成是利用图14所示的凹部形成用模(孔部形成用模)51按压基底基板用圆片41并加热而进行的。

凹部形成用模51具备平板部52和在平板部52的一面形成的凸部53，例如用碳材料形成。

平板部52是在按压基底基板用圆片41时，与基底基板用圆片41的表面接触的平坦的部件。

凸部53是在按压基底基板用圆片41时，形成凹部24的部件。凸部53的高度低于基底基板用圆片41的厚度。此外，凸部53的形状成为在侧面形成有起模用的锥的截圆锥状。

在孔部形成工序中，首先如图14所示，将凹部形成用模51设置成使凸部53朝上侧，在其上设置基底基板用圆片41。然后如图15所示，将它们配置在未图示的加热炉内，在形成基底基板用圆片41的玻璃材料的软化点以上的温度例如约900℃左右的高温状态下施加压力。由此，如图16所示，凸部53的形状转印到基底基板用圆片41，形成非贯通的锥状的凹部24。然后，逐渐降低温度而冷却基底基板用圆片41。

再者在图示的例子中，使凹部24的开口部一侧的内径大于电极部件8的最大外径(截圆锥形状的底部侧的外径)，且凹部24的底部侧的内径小于电极部件8的最大外径。

在此，平板部52及凸部53由碳材料构成，因此被加热而软化的基底基板用圆片41不会粘接到平板部52及凸部53。因此，能从基底基板用圆片41简单地拆下凹部形成用模51。

此外，平板部52及凸部53由碳材料构成，因此吸附从高温状态的基底基板用圆片41产生的气体，并且防止在基底基板用圆片41产生多孔，能够降低基底基板用圆片41的孔隙率。由此，能够确保空腔C的气密性。

而且，使用具备截圆锥状的矮个的凸部53的凹部形成用模51，因此，例如作为凸部53，与具备用于形成贯通基底基板用圆片的贯通孔的圆柱状的高个的凸部的贯通孔形成用模相比，凸部53的芯撑良好。此外，由于在基底基板用圆片41形成非贯通的凹部24，所以与形成贯通孔的情况相比，能够容易进行。

此外，凹部形成用模51代替碳材料而由以氧化铝、氧化锆、氮化硼、氮化硅的任一种为主要成分的材料形成也可。凹部形成用模51由上述那样的材料形成，从而耐热性高且热变形少、脱模良好，因此作业性良好且易于处理。

(电极部件配置工序)

接着，进行在凹部24配置电极部件8的工序(S23)。这时，如图16所示，以使凹部24朝上方开口的方式设置基底基板用圆片41之后，如图17所示，例如使用未图示的拨入机，从上方向凹部24内拨入电极部件8。这时，电极部件8从截圆锥形状的顶部侧(筒体6侧)插入凹部24内，电极部件8的端面(截圆锥形状的顶面)抵接到凹部24的底部。在该状态下，在筒体6的外周表面与凹部24的内周表面之间，形成间隙，铆钉体23的基座部22从基底基板用圆片41向上侧突出。

在此，电极部件8为截圆锥状，并且在凹部24形成有锥面，因此易于进行电极部件8的配置。此外，若将电极部件8配置在凹部24内，则电极部件8会与凹部24的底部接触，电极部件8不会穿过凹部24而穿出。

此外在本实施方式中，凹部24的底部侧的内径小于电极部件8的最大外径，因此，假设电极部件8从截圆锥形状的底部侧插入凹部24内的情况下，在电极部件8的端面(截圆锥形状的底面)抵接到凹部24的底部之前，挂在凹部24的内周表面，因此姿势并不稳定。因此，例如通过摇晃基底基板用圆片41来将配置在基底基板用圆片41的上表面的电极部件8拨入并配置在凹部24内时，从截圆锥形状的底部侧插入凹部24内的电极部件8在凹部24内并不稳定。因而，易于将配置在不同的凹部24内的电极部件8的朝向，对齐成使电极部件8从截圆锥形状的顶部侧插入的状态。

(熔敷工序)

接着，进行加热基底基板用圆片41和电极部件8而使两者熔敷的工序(S24)。在此本实施方式中，如图18所示，具备设置在基底基板用圆片41的下侧的承模62、设置在基底基板用圆片41的上侧的压模63、及设置在承模62和压模63的侧方的侧板64，在由碳材料构成的熔敷模61设置基底基板用圆片41，利用熔敷模61来按压基底基板用圆片41并加以加热。

承模62是保持基底基板用圆片41的下侧的模，形成为比基底基板用圆片41的平面形状大。该承模62具备在保持基底基板用圆片41时与基底基板用圆片41的表面接触的承模平板部65。

压模63是按压基底基板用圆片41的模，形成为比基底基板用圆片41的平面形状大，且在凹部24配置有电极部件8而从基底基板用圆片41的表面沿着使基座部22突出的状态下的基底基板用圆片41的上侧的形状。该压模63具备：在按压基底基板用圆片41的上侧时与基底基板用圆片41的表面接触的压模平板部67；以及与铆钉体23的基座部22的压模凹部68。

压模凹部68配合配置在基底基板用圆片41的凹部24的电极部件8的基座部22的位置而形成，并插入基座部22。基座部22嵌入压模凹部68，由此压模63能保持电极部件8，能够防止电极部件8脱落或偏移。基座部22与压模凹部68的底部不会分离，而基座部22在熔敷工序的加压时被压模63按压。

此外，压模63在端部具备贯通压模63的狭缝70。狭缝70能够作为加热并按压基底基板用圆片41时的空气或基底基板用圆片41的多余的玻璃材料的泄放孔。

熔敷工序中，首先，将置于(set)熔敷模61的基底基板用圆片41及电极部件8承放在金属制的网带(mesh belt)之上，在此状态下置入加热炉内并加热。然后如图19所示，利用配置在加热炉内的压力机等，由压模63例如以30～50g/cm²的压力加压基底基板用圆片41。

加热温度设为比形成基底基板用圆片41及筒体6的玻璃材料的软化点(例如545℃)高的温度，例如约900℃。

使加热温度逐渐上升，比玻璃材料的软化点约高出5℃左右，例如在550℃的时刻暂时停止上升而保持，然后，使加热温度再上升至约900℃。如此在比玻璃材料的软化点约高出5℃左右的温度下暂时停止温度上升而保持，从而能使基底基板用圆片41及筒体6的软化均匀。

然后如图19所示，在高温状态下对基底基板用圆片41进行加压，由此基底基板用圆片41及筒体6流动，堵塞筒体6的外周表面与凹部24的内周表面的间隙，基底基板用圆片41和电极部件8被熔敷。

再者，熔敷模61也可以取代碳材料而由以氧化铝、氧化锆、氮化硼、氮化硅的任一种为主要成分的材料形成。由于用上述那样的材料形成熔敷模61，所以耐热性高且热变形少。此外，在拆模时脱模良好且作业性良好。进而，被加压的基底基板用圆片41的表面的加工良好。此外，例如通过先在熔敷模61形成其它凸部或凹部，使基底基板用圆片41和电极部件8熔敷的同时，也能在基底基板用圆片41形成凹部或凸部。

(冷却工序)

接着，冷却基底基板用圆片41及电极部件8(S25)。

基底基板用圆片41及电极部件8的冷却是使温度从熔敷工序的加热时的约900℃逐渐降低。冷却速度为使从应变点+50℃到应变点-50℃间的冷却速度慢于从约900℃到形成基底基板用圆片41及筒体6的玻璃材料的应变点+50℃为止的冷却速度。特别是，从形成基底基板用圆片41及筒体6的玻璃材料的徐冷点到应变点为止为逐渐冷却。

从应变点+50℃到应变点-50℃间的冷却是例如将基底基板用圆片41及电极部件8移动到别的炉后进行。

如此，通过在应变点±50℃间逐渐冷却，能够防止在基底基板用圆片41及筒体6产生应变。若在基底基板用圆片41或筒体6产生应变，则有时在凹部24的内周表面与电极部件8的外周表面之间产生间隙，或者在电极部件8附近的基底基板用圆片41或筒体6等上产生裂纹。因而，通过防止基底基板用圆片41及筒体6的应变，能够保持使基底基板用圆片41和电极部件8可靠地熔敷的状态。

此外，基底基板用圆片41和筒体6由同一玻璃材料形成，因此两者的热膨胀系数相等。因而，例如，在冷却工序中使电极部件8和基底基板用圆片41冷却时，能够切实地抑制起因于两者间的热膨胀系数的差异而在筒体6与基底基板用圆片41之间产生间隙，或者在基底基板用圆片41的电极部件8附近产生裂纹的情形。

此外，使从应变点-50℃到常温为止的冷却速度快于从应变点+50℃到应变点-50℃间的冷却速度，缩短冷却时间也可。此外，在凹部形成工序中，将加热后的基底基板用圆片41冷却的方法也可以为上述的冷却方法。

(研磨工序)

接着，如图20所示，将电极部件8的基座部22及凹部24的底部侧的基底基板用圆片41研磨并除去(S26、S27)。

电极部件8的基座部22及芯材部7的研磨用周知的方法进行。然后，如图21所示，使凹部24贯通并作为贯通孔30、31，从基底基板用圆片41使芯材部7的端部露出。由此，基底基板用圆片41的表面和贯通电极32、33(电极部件8)的表面成为大致共面的状态。由此，在基底基板用圆片41形成贯通电极32、33。

此外，不除去基座部22，而原样使用也可。例如，基座部22能作为散热板等而使用。

接着，进行在基底基板用圆片41的上表面对导电材料进行构图，从而形成接合膜的接合膜形成工序(S28)，同时进行迂回电极形成工序(S29)。由此，结束基底基板用圆片41的制作工序。

接着，在与基底基板2的制作同时或者前后的定时，制作在后面成为盖基板3的盖基板用圆片(S30)。在制作盖基板3的工序中，首先，形成在后面成为盖基板3的圆板状的盖基板用圆片(未图示)。具体而言，将碱石灰玻璃研磨加工至既定厚度并清洗后，通过蚀刻等除去最表面的加工变质层(S31)。接着，利用蚀刻或压力加工等在盖基板用圆片形成空腔C用的凹部3a(S32)。

然后，在由这样形成的基底基板用圆片41及盖基板用圆片形成的空腔C内，配置压电振动片4并安装在贯通电极32、33，并且将基底基板用圆片41和盖基板用圆片阳极接合，形成圆片体。

然后，形成分别与一对贯通电极32、33电连接的一对外部电极38、39，并微调压电振动器1的频率。然后，进行将圆片体小片化的切断，并进行内部的电特性检查，从而形成容纳了压电振动片4的压电振动器1。

如以上说明的那样，依据本实施方式的压电振动器的制造方法，由于用压模63按压基底基板用圆片41的同时，加热基底基板用圆片41和电极部件8而使两者熔敷，所以无需使用包含有机物的粘合剂的玻璃料而能够形成贯通电极32、33。因此，没有了伴随有机物的除去的体积减少，且能够防止在贯通电极32、33产生凹部。

因而，在贯通电极32、33的筒体6上不会产生在形成电极膜的工序中成为断线的原因的凹部，所以能够确保压电振动片4与外部电极38、39的稳定的导电性。此外，由于能够使基底基板用圆片41熔敷到电极部件8，所以也能确保压电振动器1的空腔C内的稳定的气密性，起到能使压电振动器1的性能均匀的效果。

(振荡器)

接着，参照图22，对本发明的振荡器的一实施方式进行说明。

本实施方式的振荡器110如图22所示，将压电振动器1构成为电连接至集成电路111的振子。该振荡器110具备安装了电容器等的电子元器件112的基板113。在基板113安装有振荡器用的上述集成电路111，在该集成电路111的附近安装有压电振动器1的压电振动片4。这些电子元器件112、集成电路111及压电振动器1通过未图示的布线图案分别电连接。此外，各构成部件通过未图示的树脂来模制(mould)。

在这样构成的振荡器110中，对压电振动器1施加电压时，该压电振动器1内的压电振动片4振动。通过压电振动片4所具有的压电特性，将该振动转换为电信号，以电信号方式输入至集成电路111。通过集成电路111对输入的电信号进行各种处理，以频率信号的方式输出。从而，压电振动器1作为振子起作用。

此外，根据需求有选择地设定集成电路111的结构，例如RTC(实时时钟)模块等，除了钟表用单功能振荡器等之外，还能够附加控制该设备或外部设备的工作日期或时刻或者提供时刻或日历等的功能。

如上所述，依据本实施方式的振荡器110，由于具备空腔C内的气密可靠且稳定地确保压电振动片4与外部电极38、39的导通性并且提高了动作的可靠性的高质量的压电振动器1，所以振荡器110本身也同样能稳定地确保导通性并且提高动作的可靠性而谋求高质量化。而且除此以外，能得到长期稳定的高精度的频率信号。

(电子设备)

接着，参照图23，就本发明的电子设备的一实施方式进行说明。此外作为电子设备，举例说明了具有上述压电振动器1的便携信息设备120。最初本实施方式的便携信息设备120以例如便携电话为代表，发展并改良现有技术中的手表。外观类似于手表，在相当于文字盘的部分配有液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。此外，在作为通信机而利用的情况下，从手腕取下，通过内置于表带的内侧部分的扬声器和麦克风而能够进行与现有技术的便携电话相同的通信。然而，与现有的便携电话相比较，明显小型化且轻型化。

下面，对本实施方式的便携信息设备120的结构进行说明。如图23所示，该便携信息设备120具备压电振动器1和供电用的电源部121。电源部121例如由锂二次电池构成。进行各种控制的控制部122、进行时刻等的计数的计时部123、与外部进行通信的通信部124、显示各种信息的显示部125、和检测各功能部的电压的电压检测部126与该电源部121并联连接。而且，通过电源部121来对各功能部供电。

控制部122控制各功能部，进行声音数据的发送及接收、当前时刻的测量、显示等的整个系统的动作控制。此外，控制部122具备预先写入程序的ROM、读取写入到该ROM的程序并执行的CPU、和作为该CPU的工作区使用的RAM等。

计时部123具备内置了振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接口电路等的集成电路和压电振动器1。对压电振动器1施加电压时压电振动片4振动，通过水晶所具有的压电特性，该振动被转换为电信号，以电信号的方式输入到振荡电路。振荡电路的输出被二值化，通过寄存器电路和计数器电路来计数。然后，通过接口电路，与控制部122进行信号的发送与接收，在显示部125显示当前时刻或当前日期或者日历信息等。

通信部124具有与现有的便携电话相同的功能，具备无线电部127、声音处理部128、切换部129、放大部130、声音输入/输出部131、电话号码输入部132、来电音发生部133及呼叫控制存储器部134。

通过天线135，无线电部127与基站进行收发声音数据等各种数据的交换。声音处理部128对从无线电部127或放大部130输入的声音信号进行编码及解码。放大部130将从声音处理部128或声音输入/输出部131输入的信号放大到既定电平。声音输入/输出部131由扬声器或麦克风等构成，扩大来电音或受话声音，或者将声音集音。

此外，来电音发生部133响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部129仅在来电时，通过将连接在声音处理部128的放大部130切换到来电音发生部133，在来电音发生部133中生成的来电音经由放大部130输出至声音输入/输出部131。

此外，呼叫控制存储器部134存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。此外，电话号码输入部132具备例如0至9的号码键及其它键，通过按压这些号码键等，输入通话目的地的电话号码等。

电压检测部126在通过电源部121对控制部122等的各功能部施加的电压小于既定值时，检测其电压降后通知控制部122。这时的既定电压值是作为使通信部124稳定动作所需的最低限的电压而预先设定的值，例如，3V左右。从电压检测部126收到电压降的通知的控制部122禁止无线电部127、声音处理部128、切换部129及来电音发生部133的动作。特别是，停止耗电较大的无线电部127的动作是必需的。而且，显示部125显示通信部124由于电池余量的不足而不能使用的提示。

即，能够由电压检测部126和控制部122禁止通信部124的动作并在显示部125显示该提示。该显示可以是文字消息，但作为更直观的显示，也可以在显示于显示部125的显示面的上部的电话图标打“×(叉)”标记。

此外，通过具备能够有选择地截断与通信部124的功能相关的部分的电源的电源截断部136，能够更加可靠地停止通信部124的功能。

如上所述，依据本实施方式的便携信息设备120，由于具备空腔C内的气密可靠且稳定地确保压电振动片4与外部电极38、39的导通性并且提高了动作的可靠性的高质量的压电振动器1，所以便携信息设备120本身也同样能稳定地确保导通性并且提高动作的可靠性而谋求高质量化。而且除此以外，能显示长期稳定的高精度的时钟信息。

(电波钟)

接着，参照图24，对本发明的电波钟的一实施方式进行说明。

如图24所示，本实施方式的电波钟140具备电连接到滤波部141的压电振动器1，是接收包含时钟信息的标准电波，并具有自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟表。

在日本国内，在福岛县(40kHz)和佐贺县(60kHz)有发送标准电波的发送站(发送局)，分别发送标准电波。40kHz或60kHz这样的长波兼有沿地表传播的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质，因此其传播范围宽，且由上述的两个发送站覆盖整个日本国内。

以下，对电波钟140的功能性结构进行详细说明。

天线142接收40kHz或60kHz长波的标准电波。长波的标准电波是将被称为定时码的时刻信息AM调制为40kHz或60kHz的载波。所接收的长波的标准电波由放大器143放大，由具有多个压电振动器1的滤波部141滤波并调谐。

本实施方式中的压电振动器1分别具备与上述载波频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的水晶振动器部148、149。

而且，滤波后的既定频率的信号通过检波、整流电路144来检波并解调。

接着，经由波形整形电路145而抽出定时码，由CPU146计数。在CPU146中，读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。被读取的信息反映于RTC147，显示出准确的时刻信息。

由于载波为40kHz或60kHz，所以水晶振动器部148、149优选具有上述的音叉型结构的振动器。

此外，虽然上述的说明由日本国内的示例表示，但长波的标准电波的频率在海外是不同的。例如，在德国使用77.5KHz的标准电波。所以，在将即使在海外也能够对应的电波钟140装入便携设备的情况下，还需要与日本的情况不同的频率的压电振动器1。

如上所述，依据本实施方式的电波钟140，由于具备空腔C内的气密可靠且稳定地确保压电振动片4与外部电极38、39的导通性并且提高了动作的可靠性的高质量的压电振动器1，所以电波钟140本身也同样能稳定地确保导通性并且提高动作的可靠性而谋求高质量化。而且，除此之外，能够长期稳定且高精度地对时刻进行计数。

此外，本发明的技术范围并不局限于上述实施的方式，在不超出本发明的宗旨的范围内可做各种变更。

例如，在上述实施方式中，凹部24是通过将凹部形成用模51按压到基底基板用圆片41，并加热基底基板用圆片41来形成的。但是用喷射(sand blast)法等的形成来取代也可。

此外在上述实施方式中，电极部件形成工序中使用了铆钉体23，但并不限于此。例如，将没有立设在基座部22的芯材部7插入筒体6内也可。

此外在上述实施方式中，作为配置电极部件8的孔部而在基底基板用圆片41形成了非贯通的凹部24，但并不限于此，形成沿厚度方向贯通基底基板用圆片41的贯通孔也可。

此外，在上述实施方式中，基底基板用圆片41和筒体6由相同的玻璃材料形成，但并不限于此。

此外在上述实施方式中，使用本发明的封装件的制造方法，并且在封装件9的内部密封压电振动片4而制造了压电振动器1。但是，也可以在封装件9的内部密封压电振动片4以外的电子部件而制造压电振动器以外的器件。

而且，在上述实施方式中，说明了对在基底基板2与盖基板3之间形成了空腔C的2层构造型的压电振动器1适用本发明的情况，但并不限于此，对以由基底基板和盖基板上下夹持压电基板的方式接合的3层构造型的压电振动器适用也可。

此外在上述实施方式中，电极部件8形成为截圆锥状，在孔部形成工序中，将凹部24的内周表面形成为锥状，但并不限于此。例如，电极部件8也可以圆柱状，将凹部形成为截面直筒状也可。

此外，在上述实施方式中，在冷却工序中，使从应变点+50℃到应变点-50℃间的冷却速度慢于从熔敷工序中的加热温度到形成基底基板用圆片41的玻璃材料的+50℃为止的冷却速度，但并不限于此。

此外，在不超出本发明的宗旨的范围内，能适宜地将上述实施方式中的构成单元转换为周知的构成单元，此外，也可以适宜组合上述变形例。

附图标记说明

1压电振动器；2基底基板(基板)；3盖基板(基板)；4压电振动片；6筒体；7芯材部；8电极部件；9封装件；22基座部；23铆钉体；24凹部(孔部)；32、33贯通电极；41基底基板用圆片(贯通电极形成基板用圆片)；51凹部形成用模(孔部形成用模)；53凸部；63压模；110振荡器；111集成电路；120便携信息设备(电子设备)；123计时部；140电波钟；141滤波部；C空腔。

Claims

1.一种封装件的制造方法，其中该封装件包括互相接合的多个基板、形成在所述多个基板的内侧的空腔、以及使所述空腔的内部与所述多个基板的外侧导通的贯通电极，所述制造方法的特征在于，包括：

电极部件形成工序，向由第一玻璃材料构成的筒体内插入由金属材料构成的芯材部并加热所述筒体，从而使所述筒体熔敷到所述芯材部而形成电极部件；

孔部形成工序，在由第二玻璃材料构成的贯通电极形成基板用圆片形成配置所述电极部件的孔部；

电极部件配置工序，在形成在所述贯通电极形成基板用圆片的所述孔部配置所述电极部件；

熔敷工序，加热所述贯通电极形成基板用圆片与所述电极部件而使两者熔敷；以及

冷却工序，冷却所述贯通电极形成基板用圆片与所述电极部件，

在所述熔敷工序中，在所述贯通电极形成基板用圆片的表面设置压模并且利用所述压模来按压所述贯通电极形成基板用圆片，并且将所述贯通电极形成基板用圆片和所述电极部件加热到比所述第一玻璃材料的软化点及所述第二玻璃材料的软化点高的温度，使两者熔敷。

2.根据权利要求1所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述冷却工序中，较之所述熔敷工序中的从加热温度到所述第二玻璃材料的应变点+50℃为止的冷却速度，从所述应变点+50℃到所述应变点-50℃为止的冷却速度慢。

3.根据权利要求1或2所述的封装件的制造方法，其特征在于，所述压模由以碳、氧化铝、氧化锆、氮化硼、氮化硅中的任一种为主要成分的材料形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述孔部形成工序中，利用由碳材料构成且具有与所述孔部相当的凸部的孔部形成用模按压所述贯通电极形成基板用圆片，并且加热所述贯通电极形成基板用圆片，从而形成所述孔部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装件的制造方法，其特征在于，所述电极部件形成为截圆锥状，在所述孔部形成工序中，将所述孔部的内周表面形成为锥状。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述孔部形成工序中，在所述贯通电极形成基板用圆片形成所述孔部作为凹部，并且在所述冷却工序之后，研磨所述凹部的底部侧的贯通电极形成基板用圆片，使所述芯材部露出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述电极部件形成工序中，使用具备所述芯材部和在表面立设所述芯材部的平板状的基座部的铆钉体，将所述芯材部插入所述筒体内，并且使所述基座部的表面抵接到所述筒体的端面并加热所述筒体。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的封装件的制造方法，其特征在于，所述第一玻璃材料和所述第二玻璃材料为同一材料。

9.一种压电振动器的制造方法，其特征在于，包括：实施权利要求1至8中任一项所述的封装件的制造方法的工序；以及将压电振动片安装于所述贯通电极上并且配置在所述空腔的内部的工序。

10.一种振荡器，其特征在于，使以权利要求9所述的压电振动器的制造方法制造的压电振动器，作为振子电连接至集成电路。

11.一种电子设备，其特征在于，使以权利要求9所述的压电振动器的制造方法制造的压电振动器电连接至计时部。

12.一种电波钟，其特征在于，使以权利要求9所述的压电振动器的制造方法制造的压电振动器电连接至滤波部。