CN102334286A - 封装件的制造方法及压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟 - Google Patents

Abstract

一种封装件的制造方法，在互相接合的多个基板之间形成的空腔内能够封入电子部件，其特征在于，具有贯通电极形成工序，沿厚度方向贯通所述多个基板中第一基板，形成使所述空腔的内侧与所述封装件的外侧导通的贯通电极，所述贯通电极形成工序具有：贯通孔形成工序，在所述第一基板形成用于配置所述贯通电极的贯通孔；以及填充工序，在减压气氛下，向所述贯通孔内填充填充材料。

Description

封装件的制造方法及压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

技术领域

本发明涉及封装件(package)的制造方法及压电振动器、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。对于这种压电振动器，已知各式各样的压电振动器，但作为其中之一，已知表面安装(SMD)型的压电振动器。这种压电振动器，例如具备互相接合的基底基板(第一基板)及盖基板(第二基板)；在两基板之间形成的空腔；以及在空腔内以气密密封的状态被收纳的压电振动片(电子部件)。

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收纳有压电振动片。

这种2层构造型的压电振动器，众所周知利用形成为贯通基底基板的导电部件，使压电振动片与形成于基底基板的外部电极导通的压电振动器(例如，参照专利文献1及专利文献2)。

如图24及图25所示，该压电振动器200包括：通过接合膜207来互相阳极接合的基底基板201及盖基板202；以及密封于在两基板201、202之间所形成的空腔C内的压电振动片203。压电振动片203例如为音叉型振动片，在空腔C内通过导电粘接剂E来装配于基底基板201的上表面。

基底基板201及盖基板202是例如用陶瓷或玻璃等构成的绝缘基板。在两基板201、202中的基底基板201，形成有贯通基板201的贯通孔204。并且，在该贯通孔204内以堵塞贯通孔204的方式埋入有导电部件205。该导电部件205与形成在基底基板201的下表面的外部电极206电连接，并且与装配于空腔C内的压电振动片203电连接。

专利文献1：日本特开2002-121037号公报

专利文献2：日本特开2007-13628号公报

发明内容

可是，在上述的2层构造型的压电振动器中，导电部件205起到以下两大作用，即堵塞贯通孔204而维持空腔C内的气密，以及使压电振动片203与外部电极206导通。

在此，作为上述的导电部件205的制造方法，例如可以考虑在大气中将导电膏(Ag膏或Au-Sn膏等)填充到贯通孔204内，然后，烧成而硬化的方法。

但是，若在导电膏的填充后进行烧成，则导电膏中所包含的有机物因蒸发而消失。其结果，烧成后的导电膏的体积比烧成前减少，因此有可能在用导电膏形成的导电部件205的表面会产生凹陷，或者严重地情况下贯通孔会在中心开洞。

为了消除上述的不良情况，提出了向贯通孔204内配置金属制的销，并在贯通孔204与销的间隙填充膏状的填充材料后烧成，从而形成贯通电极的方法。通过这样形成贯通电极，体积减少的仅仅是膏材料的部分，因此销的端面成为与基底基板201的表面共面的状态。由此，能够可靠地确保贯通电极与外部电极206的导通，而不会在与销连接的外部电极206之间产生间隙。

但是，在大气中填充上述填充材料时，存在以下问题。

即，在贯通孔204配置销的状态下，用刮刀来填充填充材料时，大气中的空气与填充材料一起被压入贯通孔204内，贯通孔204被填充材料闭塞。因此，存在贯通孔204内的空气没有跑完，填充材料无法充分填充到贯通孔204内的问题。

此外，还有填充材料中存在的气泡进入贯通孔204内，由此也无法充分将填充材料填充的问题。此外，其后因烧成而气泡蒸发，从而烧成后的体积会比烧成前显著减少。由此，有可能在如上述那样烧成的填充材料的表面产生凹陷。

其结果，可能会影响空腔C内的气密，或者以覆盖贯通电极地形成的电极膜(例如，外部电极206)上产生阶梯差(段切れ)。

此外，在填充材料的烧成后，残留在贯通孔204内的空气漏到空腔C中时，存在降低压电振动器200的振动特性的问题。

于是，本发明鉴于上述的问题构思而成，其目的在于提供能够维持空腔内的气密的同时确保压电振动片与外部电极的导通性，并能提供成品率的封装件的制造方法及压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。

为了解决上述课题，本发明提供以下的方案。

本发明的封装件的制造方法，在互相接合的多个基板之间形成的空腔内能够封入电子部件，其特征在于，具有贯通电极形成工序，沿厚度方向贯通所述多个基板中第一基板，形成使所述空腔的内侧与所述封装件的外侧导通的贯通电极，所述贯通电极形成工序包括：贯通孔形成工序，在所述第一基板形成用于配置所述贯通电极的贯通孔；以及填充工序，在减压气氛下，向所述贯通孔内填充填充材料。

依据该构成，通过在减压气氛下进行填充工序，填充材料被脱气，能够除去填充材料中所包含的气泡。由此，填充材料内不存在气泡，此外贯通孔内也不存在空气。因此，将填充材料填充到贯通孔内时，与以往那样在大气中将填充材料填充的情况相比，能够向贯通孔内顺利地填充填充材料。其结果，能够向贯通孔内无间隙地填充填充材料。在该状态下将填充材料烧成，从而能够无间隙地密封贯通孔，因此能够将空腔内的气密维持在良好的状态。此外，烧成后的填充材料上难以发生体积减少或变形，因此能够配置具有所希望的尺寸的贯通电极。因而，在外部电极与贯通电极之间不产生间隙的情况下，两者以密合的状态相接。其结果，能够通过贯通电极确保与电子部件连接的电极膜(例如，外部电极)的导通性。

此外，在填充材料的烧成后残留在贯通孔内的空气也不会漏到空腔内，因此也不会降低封装件的特性。

因而，除了提高成品率以外，还能制造小型且可靠性高的封装件。

此外，特征在于：所述填充工序包括：第一扫掠工序，沿着所述第一基板的表面使第一刮刀从所述第一基板的一端侧向另一端侧扫掠，将所述填充材料填充到所述贯通孔内；以及第二扫掠工序，沿着所述第一基板的表面将第二刮刀从所述第一基板的所述另一端侧向所述一端侧扫掠，除去存在于所述贯通孔的外部的所述填充材料，将所述第二扫掠工序中的气氛压力设定为高于所述第一扫掠工序。

可是，若在极度减压气氛下长时间曝露填充材料，则填充材料中所包含的成分(例如，有机溶剂)有可能被蒸发而除去。其结果，残留在贯通孔的外侧的填充材料的粘度上升，从而在第二扫掠工序中难以除去填充材料。

与之相对，依据本发明的构成，在第二扫掠工序中比第一扫掠工序还使腔室内升压，从而能够防止填充材料所包含的成分的蒸发，因此防止填充材料的粘度的上升，能够顺利地进行第二扫掠工序。

此外，特征在于：在所述填充工序之前，具有铆钉体设置(set)工序，将具有平板状的基座部和沿与所述基座部的表面正交的方向延伸的芯材部的导电性的铆钉体的所述芯材部插入所述贯通孔内，使所述基座部的表面抵接到所述第一基板的背面，在所述填充工序中，所述填充材料采用膏状的玻璃料，将所述玻璃料填充到所述芯材部与所述贯通孔之间，在所述填充工序之后，具有：烧成工序，将所述玻璃料烧成，使所述贯通孔与所述芯材部固定成一体；以及研磨工序，研磨所述基座部及配置有所述基座部的所述第一基板的背面，并且研磨所述第一基板的表面，以使所述芯材部露出。

依据该构成，通过向贯通孔内配置导电性的芯材部，烧成后的体积减少只为填充到芯材部与贯通孔之间的填充材料的部分，因此芯材部成为与第一基板的表面共面的状态。由此，不会在与芯材部连接的外部电极之间产生间隙，而能够确保贯通电极与外部电极的导通。

此外，由于利用基座部上形成芯材部的铆钉体，仅通过将基座部按压到与第一基板接触的简单作业，能够使芯材部的轴向与贯通孔的轴向大致一致。因而，能够提高铆钉体设置工序时的作业性。而且，在到后面进行的烧成工序的期间，即便将第一基板承载于台上等的平面上，也不会出现晃动等而稳定。在这一点上，能够谋求提高作业性的。

特别是，依据本发明的构成，能够向贯通孔内无间隙地填充玻璃料，其后通过将玻璃料烧成，能够无间隙地密封贯通孔。其结果，能够将空腔内的气密维持在良好的状态。此外，难以出现烧成后的体积减少或变形，所以能够将芯材部牢固地固接的既定位置。其结果，能够形成高质量的贯通电极，并能确保电子部件与外部电极的导通性。

此外，特征在于：在所述第一扫掠工序中，将所述玻璃料的粘度设定在10Pa·s以上200Pa·s以下。

依据该构成，将玻璃料的粘度设定在10Pa·s以上200Pa·s以下，从而提高玻璃料的流动性，在填充工序中能够顺利地将填充材料填充到贯通孔内。

此外，特征在于：在所述第一扫掠工序中，将所述刮刀的扫掠速度设定在1mm/sec以上50mm/sec以下。

若刮刀的扫掠速度设定在小于1mm/sec，则无法得到上述的所希望的粘度，玻璃料有可能不会顺利地进入贯通孔内，因此并不理想。

另一方面，若刮刀的扫掠速度快于10mm/sec，则玻璃料难以进入贯通孔内，因此并不理想。

与之相对，通过将刮刀的扫掠速度设定在1mm/sec以上50mm/sec以下，能够将玻璃料设定在上述的所希望的粘度上，提高玻璃料的流动性，能够在第一扫掠工序中顺利将填充材料填充到贯通孔内。

此外，特征在于：在所述第一扫掠工序中，将从所述各刮刀的前端对所述玻璃料作用的线压力，设定在1mg/mm以上1000mg/mm以下。

依据该构成，如果设定刮刀作用于玻璃料的线压力小于1mm/sec，就无法得到上述所希望的粘度，玻璃料有可能不会顺利进入贯通孔内，因此并不理想。

另一方面，若将按压力设定为大于1000mg/mm，则有过负载加到第一基板，所以并不理想。

与之相对，通过设定刮刀作用于玻璃料的线压力为1mg/mm以上1000mg/mm以下，能够将玻璃料设定在上述所希望的粘度上，因此提高玻璃料的流动性，能够在第一扫掠工序中将填充材料顺利地填充到贯通孔内。

此外，本发明的压电振动器，其特征在于，用上述本发明的封装件的制造方法来制造。

依据该构成，由于是利用上述本发明的封装件的制造方法制造的压电振动器，能够提供小型且可靠性高的压电振动器。

此外，本发明的振荡器，其特征在于，上述本发明的压电振动器，作为振子与集成电路电连接。

此外，本发明的电子设备，其特征在于，上述本发明的压电振动器，与计时部电连接。

此外，本发明的电波钟，其特征在于，上述本发明的压电振动器，与滤波部电连接。

在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，由于具备上述压电振动器，能够提供小型且可靠性高的制品。

依据本发明的压电振动器的制造方法，能够向贯通孔内无间隙地填充填充材料。通过在该状态下将填充材料烧成，能够将贯通孔无间隙地密封，因此能够将空腔内的气密维持在良好的状态。此外，在烧成后的填充材料难以产生体积减少或变形，因此能够配置具有所希望的尺寸的贯通电极。因而，在外部电极与贯通电极之间不发生间隙的情况下，两者以密合的状态相接。其结果，通过贯通电极，能够确保与电子部件连接的电极膜(例如，外部电极)的导通性。

此外，在填充材料的烧成后残留在贯通孔内的空气不会漏到空腔内，因此不会降低封装件的特性。

因而，除了提高成品率以外，还能制造小型且可靠性高的封装件。

此外，依据本发明的压电振动器，由于是利用上述本发明的封装件的制造方法来制造的压电振动器，能够提供小型且可靠性高的压电振动器。

在本发明的振荡器、电子设备及电波钟中，由于具备上述的压电振动器，能够提供小型且可靠性高的制品。

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立体图。

图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是在拆下盖基板的状态下从上方观察压电振动片的图。

图3是沿着图2所示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立体图。

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是构成图3所示的贯通电极的筒体的立体图。

图9是表示制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。

图10是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在成为基底基板的原型的基底基板用圆片形成一对贯通孔的状态的图。

图11是沿着图10的D-D线的剖视图。

图12是铆钉体的立体图。

图13是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在贯通孔内配置铆钉体的状态的图。

图14是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示填充玻璃料的状态的图。

图15是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示填充玻璃料的状态的图。

图16是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示除去多余的玻璃料的状态的图。

图17是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示除去多余的玻璃料的状态的图。

图18是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示将玻璃料烧成的状态的图。

图19是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示研磨铆钉体的基座部的状态的图。

图20是表示按照图9所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，并且是表示在基底基板用圆片的上表面构图了接合膜及迂回电极的状态的图。

图21是表示本发明的振荡器的一实施方式的结构图。

图22是表示本发明的电子设备的一实施方式的结构图。

图23是表示本发明的电波钟的一实施方式的结构图。

图24是现有的压电振动器的内部结构图，并且是在拆下盖基板的状态下从上方观察压电振动片的图。

图25是图23所示的压电振动器的剖视图。

标号说明

1…压电振动器；2…基底基板(第一基板)；3…盖基板(第二基板)；4…压电振动片(电子部件)；6a…玻璃料(填充材料)；7…芯材部；8…基座部；9…铆钉体；30、31…贯通孔(through hole)；32、33…贯通电极；38、39…外部电极；45…第一刮刀；46…第二刮刀；100…振荡器；101…振荡器的集成电路；110…便携信息设备(电子设备)；113…电子设备的计时部；130…电波钟；131…电波钟的滤波部；C…空腔。

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)

图1是本发明的压电振动器的外观立体图，图2是压电振动器的内部结构图，并且是在拆下盖基板的状态下从上方观察压电振动片的图。此外，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是压电振动器的分解立体图。

如图1～4所示，本实施方式的压电振动器1是表面安装型的压电振动器，其形成为由基底基板(第一基板)2和盖基板(第二基板)3层叠为2层的箱状，在内部的空腔C(参照图4)内收纳有压电振动片4。此外，图4中为了方便看图，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。

图5是构成压电振动器的压电振动片的俯视图，图6是仰视图，图7是沿着图5的B-B线的剖视图。

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；将该一对振动腕部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的两主表面上沿着振动腕部10、11的长度方向分别形成的沟部18。该沟部18从振动腕部10、11的基端一侧形成至大致中间附近。

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以既定的谐振频率在彼此接近或分离的方向上振动的电极，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，分别经由引出电极19、20而与装配电极16、17电连接。

此外，在一对振动腕部10、11的前端覆盖了用于进行调整(频率调整)的重锤金属膜21，以使本身的振动状态在既定频率的范围内振动。再者，该重锤金属膜21分为在粗调频率时使用的粗调膜21a和在微调时使用的微调膜21b。

这样构成的压电振动片4，如图3及图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，在基底基板2的上表面构图的后面描述的迂回电极36、37上形成的两个凸点B上，以分别接触的状态凸点接合一对装配电极16、17。由此，压电振动片4就以从基底基板2的上表面浮起的状态被支撑，并且成为分别电连接装配电极16、17和迂回电极36、37的状态。

上述盖基板3是用玻璃材料例如钠钙玻璃构成的透明绝缘基板，如图1、图3及图4所示，形成为板状。并且，在接合基底基板2的接合面一侧，形成有收容压电振动片4的矩形状的凹部3a。该凹部3a是叠合两基板2、3时成为收容压电振动片4的空腔C的空腔用的凹部。而且，盖基板3以使该凹部3a与基底基板2一侧对置的状态与该基底基板2阳极接合。

上述基底基板2是用与盖基板3相同的玻璃材料例如钠钙玻璃构成的透明绝缘基板，如图1至图4所示，以能对盖基板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该基底基板2的一对贯通孔(through hole)30、31。这时，一对贯通孔30、31被收容于空腔C内而形成。更详细地说，本实施方式的贯通孔30、31在与装配的压电振动片4的基部12侧对应的位置上形成一个贯通孔30，在与振动腕部10、11的前端侧对应的位置上形成另一贯通孔31。另外，在本实施方式中，虽然以直径从基底基板2的下表面朝着上表面逐渐减少的剖面呈锥状的贯通孔为例进行说明，但并不局限于这种情况，也可以是笔直地贯通基底基板2的贯通孔。总而言之，只要贯通基底基板2即可。

而且，在这一对贯通孔30、31，形成有以埋住贯通孔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，是由通过烧成与贯通孔30、31固定成一体的筒体6及芯材部7形成的，完全填塞贯通孔30、31从而维持空腔C内的气密，并且发挥使后文所述的外部电极38、39和迂回电极36、37导通的作用。

图8是筒体的立体图。

如图8所示，筒体6是将膏状的玻璃料6a(参照图14)烧成后形成的。筒体6形成为两端平坦而且厚度大致和基底基板2相同的圆筒状。而且，在筒体6的中心贯通筒体6地配置芯材部7。另外，在本实施方式中，按照贯通孔30、31的形状，使筒体6的外形成为圆锥状(剖面锥状)地形成。而且，如图4所示，该筒体6在埋入贯通孔30、31内的状态下烧成，牢固地固接在贯通孔30、31中。

芯材部7是由金属材料形成为圆柱状的导电性的芯材，和筒体6同样，形成为两端平坦而且厚度大致和基底基板2相同。此外，如图4所示，作为成品形成贯通电极32、33时，如上所述，芯材部7的厚度形成为大致和基底基板2相同。但是在制造过程中，采用使芯材部7的长度只比制造初期时的基底基板2的厚度短0.02mm的部件(将在后文的制造方法的说明中详述)。而且，该芯材部7位于筒体6的中心孔6c中，通过筒体6的烧成而牢固地固定在该筒体6。

此外，贯通电极32、33通过导电性的芯材部7确保电导通性。

在基底基板2的上表面侧(接合盖基板3的接合面侧)，如图1～图4所示，利用导电性材料(例如铝)构图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以围住在盖基板3上形成的凹部3a周围的方式沿着基底基板2的周边形成。

另外，一对迂回电极36、37构图成为使一对贯通电极32、33中的一个贯通电极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。

而且，在这一对迂回电极36、37上，分别形成凸点B，利用该凸点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就经由一个迂回电极36而与一个贯通电极32导通，另一装配电极17则经由另一迂回电极37而与另一贯通电极33导通。

此外，在基底基板2的下表面，如图1、图3及图4所示，形成分别与一对贯通电极32、33电连接的外部电极38、39。即一个外部电极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动作的情况下，对在基底基板2形成的外部电极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中流过，并能使一对振动腕部10、11以既定频率沿着接近/分离的方向振动。再者，能够利用该一对振动腕部10、11的振动作为时刻源、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9所示的流程图，下面说明利用成为基底基板2的基底基板用圆片40和成为盖基板3的盖基板用圆片，一次制造多个压电振动器1的制造方法。

首先，进行压电振动片制作工序而制作图5至图7所示的压电振动片4(S10)。此外，在制作压电振动片4之后，先进行谐振频率的粗调。这是通过对重锤金属膜21的粗调膜21a照射激光而使一部分蒸发，从而改变重量来进行。此外，关于更高精度地调整谐振频率的微调，是在装配后进行的。

接着，进行将在后面成为盖基板3的盖基板用圆片(未图示)制作到刚要进行接合之前的状态的第一圆片制作工序(S20)。首先，形成将钠钙玻璃研磨加工至既定的厚度并加以清洗后，利用蚀刻等来除去最表面的加工变质层的圆板状的盖基板用圆片(S21)。其次，进行在盖基板用圆片的接合面利用蚀刻等来沿行列方向形成多个空腔用的凹部3a的凹部形成工序(S22)。在该时刻，结束第一圆片制作工序。

接着，在上述工序同时或者在前后的时机，进行将在后面成为基底基板2的基底基板用圆片40(参照图10)制作到即将阳极接合之前的状态的第二圆片制作工序(S30)。首先，将钠钙玻璃研磨加工到既定厚度并加以清洗后，形成利用蚀刻等来除去最表面的加工变质层的圆板状的基底基板用圆片40(S31)。接着，进行在基底基板用圆片40形成多个一对贯通电极32、33的贯通电极形成工序(S30A)。

图10是表示贯通电极形成工序的工序图，并且是基底基板用圆片的立体图。此外，图11是沿着图10的D-D线的剖视图。

在此，对贯通电极形成工序(S30A)进行详细说明。

首先，如图10、图11所示，进行形成多个贯通基底基板用圆片40的一对贯通孔30、31的贯通孔形成工序(S32)。此外，图10所示的虚线M示出在后面进行的切断工序中切断的切断线。在进行该工序时，通过从基底基板用圆片40的下面侧利用例如喷射法或压力加工等来进行。由此，如图11所示，能够形成从基底基板用圆片40的下表面起朝着上表面直径逐渐缩小的截面锥状的贯通孔30、31。此外，以在后面叠合了两圆片40时被收纳于形成在盖基板用圆片的凹部3a内的方式形成多个一对贯通孔30、31。而且，形成为使一个贯通孔30位于压电振动片4的基部12侧，并使另一贯通孔31位于振动腕部10、11的前端侧。

图12是铆钉体的立体图。此外，图13～图20是相当于图11的基底基板用圆片的剖视图，是用于说明贯通电极形成工序的工序图。

接下来，进行向这些多个贯通孔30、31内配置铆钉体9的芯材部7的铆钉体设置工序(S33)。这时，作为铆钉体9，如图12所示，采用包括以下部分的导电性的铆钉体9：平板状的基座部8；以及芯材部7，该芯材部7从基座部8上沿着对基座部8的表面大致正交的方向仅比基底基板用圆片40的厚度短0.02mm的长度形成，并且形成为前端平坦。而且，如图13所示，将芯材部7插入至该铆钉体9的基座部8的表面与基底基板用圆片40接触。在此，需要以使芯材部7的轴向与贯通孔30、31的轴向大致一致的方式配置铆钉体9。但是，由于利用在基座部8上形成有芯材部7的铆钉体9，所以通过仅仅将基座部8压入到与基底基板用圆片40接触的简单作业，能够使芯材部7的轴向与贯通孔30、31的轴向大致一致。因而，能够提高铆钉体设置工序时的作业性。

接着，进行在设置锥体9的贯通孔30、31内，将膏状的玻璃料6a填充到贯通孔30、31内的填充工序(S34)。

在填充工序(S34)中，首先，进行将膏状的玻璃料6a填充到贯通孔30、31内的设置工序(第一扫掠工序)(S34A)。在该设置工序中，在维持减压气氛下的真空网版印刷机的腔室(均未图示)内，通过使树脂制的刮刀沿着基底基板用圆片40的表面40a扫掠，向贯通孔30、31内填充玻璃料6a。再者，本实施方式的真空网印刷机具备由同一形状构成的第一刮刀45(参照图14)及第二刮刀46(参照图16)，利用未图示的移动机构被保持为能够沿着彼此相向的方向进行扫掠。

在设置工序(S34A)中，首先向腔室内输送基底基板用圆片40，对贯通孔30、31涂敷玻璃料6a。这时，以使玻璃料6a可靠地填充到贯通孔30、31内的方式努力涂敷。因而，基底基板用圆片40的表面40a也涂敷有玻璃料6a。其后，将腔室内减压至1torr左右，玻璃料6a被脱气，玻璃料6a所包含的气泡被除去。此外，本实施方式所用的玻璃料6a，在丁基二甘醇-乙醚等的有机溶剂中，混入了玻璃材料或者用于赋予触变性(チクソ性)的乙基纤维素等的树脂材料。

如图14所示，在使腔室内减压的状态下，以使玻璃料6a介于第一刮刀45的前端45a与基底基板用圆片40之间的状态，将第一刮刀45从基底基板用圆片40的径向一端侧朝着另一端侧扫掠(参照图14、15中箭头)这时，将第一刮刀45与基底基板用圆片40的接触角(攻角)设定为5度～60度左右的状态，以使第一刮刀45与基底基板用圆片40的面方向和第一刮刀45的扫掠面平行。

在此，在本实施方式中，为了提高玻璃料6a的流动性，以使玻璃料6a的粘度为10Pa·s以上200Pa·s以下的方式优选设定第一刮刀45的扫掠速度、以及从第一刮刀45的前端45a作用于玻璃料6a的按压力。为了将玻璃料6a设定于上述所希望的粘度，优选将第一刮刀45的扫掠速度设定在1mm/sec以上10mm/sec以下，此外从第一刮刀45的前端45a作用于玻璃料6a的按压力(线压力)优选设定为1mg/mm以上1000mg/mm。若设定第一刮刀45的扫掠速度小于1mm/sec，或者将按压力设定为1mg/mm，则无法得到上述所希望的粘度，而玻璃料6a有可能顺利进入到贯通孔30、31内，所以是优选的。另一方面，若使第一刮刀45的扫掠速度快于10mm/sec，则难将玻璃料6a冲入贯通孔30、31内，所以是优选的。此外，若将按压力设定为比1000mg/mm大，则有过负载加载到基底基板用圆片40，所以并不理想。

再者，本实施方式中，玻璃料6a的粘度被设定为例如60Pa·s，相应地将第一刮刀45的扫掠速度设定为10mm/sec、将按压力设定为73mg/mm左右。

然后，若以上述的条件使第一刮刀45扫掠，则玻璃料6a因第一刮刀45的前端45a而沿着第一刮刀45的扫掠方向(参照图14中箭头)被冲入的方式流动。由此，如图15所示，玻璃料6a沿着基底基板用圆片40上被均匀。然后，将第一刮刀45沿着贯通孔30、31的开口边缘扫掠时，因第一刮刀45的前端45a而开口边缘附近的玻璃料6a被冲入贯通孔30、31内的方式流动。其结果，玻璃料6a以无间隙地填充到贯通孔30、31内。而且，基座部8与基底基板用圆片40的表面40a接触，所以玻璃料6a不会从基底基板用圆片40的背面侧溢出，而能够将玻璃料6a可靠地填充到贯通孔30、31内。

而且，由于基座部8被形成为平板状，所以在设置工序后，直至进行后面的烧成工序的期间，即便将基底基板用圆片40承载于台上等的平面上，也不会出现晃动等情况，而稳定。在这一点上，能够谋求提高作业性。

若在进行设置工序(S34A)的状态下烧成玻璃料6a，则在后面的研磨工序要花费的时间变多，所以在烧成前进行除去多余的玻璃料6a的除去工序(S34B：第二扫掠工序)。

可是，如上所述，本实施方式的玻璃料6a是玻璃材料或树脂材料混入有机溶剂而构成的。这时，如果在极度的减压气氛下(例如，小于20torr)使玻璃料6a长时间曝露，则玻璃料6a的有机溶剂有可能被蒸发而除去。其结果，残留在贯通孔30、31的外侧的玻璃料6a的粘度上升，在除去工序中难以除去玻璃料6a。

因此，在除去工序(S34B)中将腔室内的压力比设置工序(S34A)升压。这时的腔室内的压力优选设定为不使玻璃料6a的有机溶剂蒸发的程度的压力，例如优选升压到30torr左右。由此，不仅防止玻璃料6a的蒸发，而且能够进行除去工序(S34B)。

然后，在将腔室内升压之后，如图16所示，沿着基底基板用圆片40的表面40a使第二刮刀46扫掠。具体而言，在将第二刮刀46的前端46a接触到基底基板用圆片40的表面40a的状态下，以与上述的第一刮刀45的扫掠条件同样的条件沿着与第一刮刀45的扫掠方向相反的方向，即从基底基板用圆片40的径向另一端侧到一端侧进行扫掠(参照图16中箭头)。由此，由第二刮刀46的前端46a来除去的方式使第二刮刀46扫掠存在于贯通孔30、31的外部且存在于基底基板用圆片40的表面40a的玻璃料6a。

通过进行上述工序，如图17所示，能通过简易的作业除去存在于基底基板用圆片40的表面40a的多余的玻璃料6a。然后，在本实施方式中使铆钉体9的芯材部7的长度比基底基板用圆片40的厚度短0.02mm，因此第二刮刀46通过贯通孔30、31的上部时，刮刀45的前端45a与芯材部7的前端不会有接触，能够抑制芯材部7倾斜。

接着，进行将埋入的玻璃料6a烧成到既定温度的烧成工序(S35)。由此，贯通孔30、31和埋入贯通孔30、31内的玻璃料6a和配置在玻璃料6a内的铆钉体9互相固接。在进行该烧成时，按每个基座部8进行烧成，因此能够在维持芯材部7的轴向与贯通孔30、31的轴向大体一致的状态下，固定两者为一体。玻璃料6a被烧成后作为筒体6而固化。接着，如图18所示，在烧成后进行研磨除去铆钉体9的基座部8的研磨工序(S36)。由此，能够除去已完成定位筒体6及芯材部7的使命的基座部8，能够在筒体6的内部只留下芯材部7。

此外，同时研磨基底基板用圆片40的表面40a而使之成为平坦面。然后，研磨到芯材部7的前端露出。其结果，如图19所示，能够获得多个筒体6与芯材部7固定成一体的一对贯通电极32、33。

此外，在形成贯通电极32、33时，与以往不同，导电部不使用膏而通过由玻璃材料构成的筒体6和导电性的芯材部7来形成贯通电极32、33。假设导电部利用了膏的情况下，由于烧成时膏内包含的有机物会被蒸发，膏的体积会比烧成前显著减少。因此，假设只将膏埋入贯通孔30、31内的情况下，烧成后会在膏的表面产生较大的凹陷。但是，在本实施方式中由于导电部利用金属制的芯材部7，所以能够消除导电部的体积减少。

其结果，使基底基板用圆片40的表面与筒体6及芯材部7的两端成为大致共面的状态。即，能够使基底基板用圆片40的表面与贯通电极32、33的表面成为大致共面的状态。此外，在进行了研磨工序(S36)的时刻，结束贯通电极形成工序(S30A)。

图20是示出基底基板用圆片的上表面上对接合膜及迂回电极进行构图的状态的图。此外，图中虚线M示出压电振动器1的轮廓线。

接着，在基底基板用圆片40的上表面对导电性材料进行构图，如图20所示，进行形成接合膜35的接合膜形成工序(S37)，并且进行形成多个与各一对贯通电极32、33分别电连接的迂回电极36、37的迂回电极形成工序(S38)。

特别是，如上所述，贯通电极32、33成为对基底基板用圆片40的上表面大致共面的状态。因此，被构图在基底基板用圆片40的上表面的迂回电极36、37，以在其间不发生间隙等而与贯通电极32、33密合的状态相接。由此，能够可靠地确保一个迂回电极36与一个贯通电极32的导通性，以及另一迂回电极37与另一贯通电极33的导通性。在该时刻结束第二圆片制作工序。

接着，进行在基底基板用圆片40的迂回电极36、37上通过凸点B接合压电振动片4的装配工序(S40)，其后对基底基板用圆片40叠合盖基板用圆片(S50：叠合工序)。

在叠合工序后，将叠合的2个圆片40置于未图示的阳极接合装置，在既定的温度气氛下施加既定的电压而阳极接合，形成圆片接合体(S60：接合工序)。可是，在进行阳极接合时，形成在基底基板用圆片40的贯通孔30、31被贯通电极32、33完全堵塞，因此空腔C内的气密不会通过贯通孔30、31受到损失。而且，烧成后筒体6与芯材部7固定成一体，并且它们与贯通孔30、31牢固地固接，因此能够可靠地维持空腔C内的气密。

然后，在结束上述的阳极接合后，在基底基板用圆片40的下表面对导电性材料进行构图，进行形成多个与一对贯通电极32、33分别电连接的一对外部电极38、39的外部电极形成工序(S70)。

特别是在进行该工序时也与形成迂回电极36、37时同样，对基底基板用圆片40的下表面而言贯通电极32、33成为大致共面的状态，因此被构图的外部电极38、39以在其间不发生间隙等而与贯通电极32、33密合的状态相接。由此，能够可靠地确保外部电极38、39与贯通电极32、33的导通性。

接着，在圆片接合体的状态下，进行微调密封于空腔C内的各个压电振动器1的频率使之落在既定范围内的微调工序(S80)。

在结束频率的微调后，进行沿着切断线M切断接合的圆片体而小片化的切断工序(S90)。

其后，进行内部的电特性检查(S100)，从而结束压电振动器1的制造。

如此，本实施方式在填充工序(S34)中，采用在减压气氛下向贯通孔30、31内填充膏状的玻璃料6a的构成。

依据该构成，通过在减压气氛下进行填充工序(S34)，能够使玻璃料6a脱气，并除去玻璃料6a中所包含的气泡。由此，在玻璃料6a内不会存在气泡，此外贯通孔30、31内也不会存在空气。因此，在设置工序(S34A)中，利用第一刮刀45冲入玻璃料6a，从而与以往那样在大气中填充玻璃料6a的情况相比，能够顺利地向贯通孔30、31内填充玻璃料6a。其结果，能够将玻璃料6a无间隙地填充到贯通孔30、31内。

然后，在该状态下烧成玻璃料6a，通过在烧成后形成的筒体6，能够无间隙地密封贯通孔30、31，因此能以良好的状态维持空腔C内的气密。此外，由于不会出现烧成后的体积减少或变形，所以能够将芯材部7牢固地固接在既定位置，因此能够形成具有所希望的尺寸的贯通电极32、33。因而，在外部电极38、39与贯通电极32、33之间不发生间隙而使两者密合的状态相接。其结果，能够防止以覆盖贯通电极32、33的方式形成的外部电极38、39的阶梯差，并能通过贯通电极32、33确保压电振动片4与外部电极38、39的导通性。

此外，在烧成玻璃料6a之后，残留在贯通孔30、31内的空气不会泄漏到空腔C内，因此也不会降低压电振动器1的振动特性。

因而，在提高成品率的基础上，能够圆片上成批地制造小型且振动特性优良的可靠性高的压电振动器1。

而且，在本实施方式中，对玻璃料6a赋予触变性，因此在腔室内以上述的条件进行设置工序(S34A)，从而降低玻璃料6a的粘度，能够提高玻璃料6a的流动性。因而，能够使玻璃料6a更加顺利地冲入贯通孔30、31内。

(振荡器)

接着，参照图15，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100如图15所示，将压电振动器1构成为电连接至集成电路101的振子。该振荡器100具备安装了电容器等的电子部件102的基板103。在基板103安装有振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101的附近安装有压电振动器1的压电振动片。这些电子部件102、集成电路101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100中，对压电振动器1施加电压时，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101。通过集成电路101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101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100，由于具备高质量化的压电振动器1，所以振荡器100本身也同样能谋求高质量化。而且除此以外，能够长期得到稳定的高精度的频率信号。

(电子设备)

接着，参照图16，就本发明的电子设备的一个实施方式进行说明。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110。最初本实施方式的便携信息设备110为例如以便携电话为首的，发展并改良了现有技术中的手表的设备。它是这样的设备：外观类似于手表，在相当于文字盘的部分配置液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。此外，在用作通信机时，从手腕取下，通过内置于带的内侧部分的扬声器及麦克风，可进行与现有技术的便携电话同样的通信。但是，与现有的便携电话相比，明显小型且轻量。

下面，对本实施方式的便携信息设备110的结构进行说明。如图16所示，该便携信息设备110具备压电振动器1和供电用的电源部111。电源部111例如由锂二次电池构成。该电源部111上并联连接有进行各种控制的控制部112、进行时刻等的计数的计时部113、与外部进行通信的通信部114、显示各种信息的显示部115、和检测各功能部的电压的电压检测部116。而且，通过电源部111来对各功能部供电。

控制部112控制各功能部，进行声音数据的发送及接收、当前时刻的测量或显示等的整个系统的动作控制。此外，控制部112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113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112进行信号的发送与接收，在显示部115显示当前时刻或当前日期或者日历信息等。

通信部114具有与现有的便携电话相同的功能，具备无线电部117、声音处理部118、切换部119、放大部120、声音输入/输出部121、电话号码输入部122、来电音发生部123及呼叫控制存储器部124。

通过天线125，无线电部117与基站进行收发信息的声音数据等各种数据的交换。声音处理部118对从无线电部117或放大部120输入的声音信号进行编码及解码。放大部120将从声音处理部118或声音输入/输出部121输入的信号放大到既定电平。声音输入/输出部121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123响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部119仅在来电时，通过将连接在声音处理部118的放大部120切换到来电音发生部123，在来电音发生部123中生成的来电音经由放大部120输出至声音输入/输出部121。

此外，呼叫控制存储器部124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122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116在通过电源部111对控制部112等的各功能部施加的电压小于既定值时，检测其电压下降后通知控制部112。这时的既定电压值是作为使通信部114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116收到电压降的通知的控制部112禁止无线电部117、声音处理部118、切换部119及来电音发生部123的动作。特别是，停止耗电较大的无线电部117的动作是必需的。而且，显示部115显示通信部114由于电池余量的不足而不能使用的提示。

即，通过电压检测部116和控制部112，能够禁止通信部114的动作，并在显示部115做显示。该显示可为文字消息，但作为更加直观的显示，在显示部115的显示画面的顶部显示的电话图像上打“×(叉)”标记也可。

此外，通过具备能够有选择地截断与通信部114的功能相关的部分的电源的电源截断部126，能够更加可靠地停止通信部114的功能。

如上所述，依据本实施方式的便携信息设备110，由于具备高质量化的压电振动器1，便携信息设备本身也同样能高质量化。而且除此以外，能够长期显示稳定的高精度的时钟信息。

接着，参照图17，就本发明的电波钟的一个实施方式进行说明。

如图17所示，本实施方式的电波钟130具备电连接到滤波部131的压电振动器1，是接收包含时钟信息的标准电波，并具有自动修正为准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。

(电波钟)

以下，对电波钟130的功能性结构进行详细说明。

天线132接收40kHz或60kHz长波的标准电波。长波的标准电波是将称为定时码的时刻信息AM调制为40kHz或60kHz的载波的电波。接收的长波的标准电波通过放大器133放大，通过具有多个压电振动器1的滤波部131来滤波并调谐。

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138、139。

而且，滤波后的既定频率的信号通过检波、整流电路134来检波并解调。

接着，经由波形整形电路135而抽出定时码，由CPU136计数。在CPU136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RTC137，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138、139优选具有上述的音叉型结构的振动器。

再者，以上以日本国内为例进行了说明，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。因而，在便携设备组装也可以应对海外的电波钟130的情况下，还需要不同于日本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130，由于具备高质量化的压电振动器1，所以电波钟本身也同样能高质量化。而且除此以外，能够长期稳定地高精度计数时刻。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的构成并不限于该实施方式，还包括不超出本发明的宗旨的范围的设计变更等。

例如，在上述实施方式中，举例说明了音叉型压电振动片4，但并不限于音叉型。例如，在空腔内装配间隙滑移振动片或AT振动片，将这些振动片与外部电极电连接时，利用上述的方法形成贯通电极也可。

此外，在上述实施方式中，对在基底基板2与盖基板3之间形成的空腔C内收纳压电振动片4的2层构造型的振动器进行了说明，但并不限于此，能够采用以由基底基板2和盖基板3上下夹住形成有压电振动片4的压电基板的方式接合的3层构造型的振动器。

而且，在上述实施方式中，对芯材部7与贯通孔30、31之间填充成为填充材料的玻璃料6a的情况进行了说明，但并不限于此，将具有导电性的填充材料填充到贯通孔30、31，将其本身作为贯通电极的构成也可。作为这样的填充材料，能够使用包含金属微粒及多个玻璃珠的材料或者上述的导电膏。

此外，在上述实施方式中，作为压电振动片4的一个例子，举例说明了在振动腕部10、11的两面形成沟部18的带沟的压电振动片4，但没有沟部18的类型的压电振动片也可。但是，通过形成沟部18，能够在对一对激振电极15施加既定电压时，提高一对激振电极15间的电场效率，因此能够进一步抑制振动损耗而进一步改善振动特性。即，能够进一步降低CI值(Crystal Impedance)，并能将压电振动片4进一步高性能化。在这一点上，优选形成沟部18。

此外，在上述实施方式中，凸点接合了压电振动片4，但并不限于凸点接合。例如，用导电性粘接剂来接合压电振动片4也可。但是，通过凸点接合，能够使压电振动片4从基底基板2的上表面浮起，能够自然确保振动所需的最低限的振动间隙。因而，优选凸点接合。

产业上的利用可能性

能够维持空腔内的气密的同时，确保压电振动片与外部电极的稳定的导通性，能够提高成品率。

Claims (10)

1.一种封装件的制造方法，在互相接合的多个基板之间形成的空腔内能够封入电子部件，其特征在于，

具有贯通电极形成工序，沿厚度方向贯通所述多个基板中第一基板，形成使所述空腔的内侧与所述封装件的外侧导通的贯通电极，

所述贯通电极形成工序包括：

贯通孔形成工序，在所述第一基板形成用于配置所述贯通电极的贯通孔；以及

填充工序，在减压气氛下，向所述贯通孔内填充填充材料。

2.根据权利要求1所述的封装件的制造方法，其特征在于，

所述填充工序包括：第一扫掠工序，沿着所述第一基板的表面使第一刮刀从所述第一基板的一端侧向另一端侧扫掠，将所述填充材料填充到所述贯通孔内；以及

第二扫掠工序，沿着所述第一基板的表面将第二刮刀从所述第一基板的所述另一端侧向所述一端侧扫掠，除去存在于所述贯通孔的外部的所述填充材料，

将所述第二扫掠工序中的气氛压力设定为高于所述第一扫掠工序。

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，

在所述填充工序之前，具有铆钉体设置工序，将具有平板状的基座部和沿与所述基座部的表面正交的方向延伸的芯材部的导电性的铆钉体的所述芯材部插入所述贯通孔内，使所述基座部的表面抵接到所述第一基板的背面，

在所述填充工序中，所述填充材料采用膏状的玻璃料，将所述玻璃料填充到所述芯材部与所述贯通孔之间，

在所述填充工序之后，具有：

烧成工序，将所述玻璃料烧成，使所述贯通孔与所述芯材部固定成一体；以及

研磨工序，研磨所述基座部及配置有所述基座部的所述第一基板的背面，并且研磨所述第一基板的表面，以使所述芯材部露出。

4.根据权利要求3所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述第一扫掠工序中，将所述玻璃料的粘度设定在10Pa·s以上200Pa·s以下。

5.根据权利要求4所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述第一扫掠工序中，将所述刮刀的扫掠速度设定在1mm/sec以上50mm/sec以下。

6.根据权利要求4或5所述的封装件的制造方法，其特征在于，在所述第一扫掠工序中，将从所述各刮刀的前端对所述玻璃料作用的线压力，设定在1mg/mm以上1000mg/mm以下。

7.一种压电振动器，其特征在于，用权利要求1至6中任一项所述的封装件的制造方法来制造。

8.一种振荡器，其特征在于，权利要求7所述的所述压电振动器，作为振子与集成电路电连接。

9.一种电子设备，其特征在于，权利要求7所述的所述压电振动器，与计时部电连接。

10.一种电波钟，其特征在于，权利要求7所述的所述压电振动器，与滤波部电连接。

Images