JP2011151757A - パッケージ製品の製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通電極に凹部が生じることを防ぐこと。
【解決手段】第１のガラス材料からなる筒体６内に金属材料からなる芯材部７を挿入し筒体６を加熱することにより、筒体６を芯材部７に溶着させて電極部材８を形成する電極部材形成工程と、第２のガラス材料からなる貫通電極形成基板用ウエハ４１に電極部材８を配置する孔部２４を形成する孔部形成工程と、前記ウエハ４１に形成された孔部２４に電極部材８を配置する電極部材配置工程と、前記ウエハ４１と電極部材８とを加熱して両者を溶着させる溶着工程と、前記ウエハ４１と電極部材８とを冷却する冷却工程とを有し、溶着工程では、前記ウエハ４１の表面に加圧型６３を設置して加圧型６３で前記ウエハ４１を押圧すると共に、第１のガラス材料の軟化点および第２のガラス材料の軟化点より高温に前記ウエハ４１と電極部材８とを加熱することにより、両者を溶着させるパッケージの製造方法を提供する。
【選択図】図１９

Description

本発明は、互いに接合された複数の基板と、複数の基板の内側に形成されたキャビティと、キャビティの内部と複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備えたパッケージの製造方法、圧電振動片が貫通電極に実装されると共にキャビティの内部に配置された圧電振動子、圧電振動子を有する発振器、電子機器および電波時計に関する。

近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等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１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、一般的に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、圧電振動片は、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）内に収容されている。

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容されている。この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等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、ガラス製のベース基板に形成された貫通孔に、銀ペーストなどの導電部材を充填し焼成することで貫通電極を形成し、圧電振動片（水晶振動子）と、ベース基板の外側に設けられた外部電極とを電気的に接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１２４８４５号公報

しかしながら、銀ペーストによって形成された貫通電極では、焼成により銀ペースト中の樹脂などの有機物が除去されて体積が減少するので、貫通電極の表面に凹部が生じたり、貫通電極に穴が開いたりすることがあった。そして、この貫通電極の凹部や穴がキャビティ内の気密性の低下や、圧電振動片と外部電極との導電性の悪化の原因となることがあった。

そこで、最近では、金属材料からなる金属ピンを用いて貫通電極を形成する方法が開発されている。この方法では、まず、貫通電極形成用ウエハに形成された貫通孔に金属ピンを挿通して、金属ピンと貫通孔との隙間にガラスフリットを充填し、ガラスフリットを焼成して貫通電極形成用ウエハと金属ピンとを一体化させている。貫通電極に金属ピンを使用することにより、安定した導電性を確保することができる。
しかしながら、ガラスフリットに含まれる有機物のバインダが焼成により除去されるので、ガラスフリットの表面には体積減少による凹部が生じることがあった。そして、このガラスフリットの凹部が、例えば、後に行う電極膜を形成する工程で断線の原因となることがあった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、貫通電極に凹部が生じることを防ぐことができるパッケージの製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るパッケージの製造方法は、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の内側に形成されたキャビティと、前記キャビティの内部と前記複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備えるパッケージの製造方法であって、第１のガラス材料からなる筒体内に金属材料からなる芯材部を挿入し前記筒体を加熱することにより、前記筒体を前記芯材部に溶着させて電極部材を形成する電極部材形成工程と、第２のガラス材料からなる貫通電極形成基板用ウエハに前記電極部材を配置する孔部を形成する孔部形成工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された前記孔部に前記電極部材を配置する電極部材配置工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを加熱して両者を溶着させる溶着工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを冷却する冷却工程とを有し、前記溶着工程では、前記貫通電極形成基板用ウエハの表面に加圧型を設置して前記加圧型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧すると共に、前記第１のガラス材料の軟化点および前記第２のガラス材料の軟化点より高温に前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを加熱することにより、両者を溶着させることを特徴とする。

この発明によれば、貫通電極形成基板用ウエハを加圧型で押圧すると共に、貫通電極形成基板用ウエハと電極部材とを加熱して両者を溶着させているので、有機物のバインダを含むガラスフリットを使用することなく貫通電極を形成することができる。そのため、有機物の除去に伴う体積減少がなく、貫通電極に凹部が生じることを防ぐことができる。

また、前記冷却工程では、前記溶着工程における加熱温度から前記第２のガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、前記歪点＋５０℃から前記歪点−５０℃までの冷却速度を遅くしても良い。

この場合、溶着工程における加熱温度から第２のガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点−５０℃までの冷却速度を遅くしている。溶着工程では歪点より高温の軟化点まで貫通電極形成基板用ウエハを加熱するので、冷却工程において急速に冷却すると、貫通電極形成基板用ウエハに歪みが残る可能性がある。そこで、歪点±５０℃の範囲で冷却速度を低下させることにより、貫通電極形成基板用ウエハに歪が生じることを防ぐことができる。

また、前記加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から形成されていても良い。

この場合、加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から形成されていることにより、加圧型が高温で変形することを抑制できると共に、加圧型の貫通電極形成基板用ウエハからの型離れがよく作業性がよい。

また、前記孔部形成工程では、カーボン材料からなり前記孔部に相当する凸部を有する孔部形成用型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより前記孔部を形成しても良い。

この場合、孔部形成用型を使用して孔部を形成するので、孔部を簡単かつ精度良く形成することができる。また、孔部形成用型はカーボン材料で形成されているので、軟化した貫通電極形成基板用ウエハの第２のガラス材料が孔部形成用型に接着せず、硬化した貫通電極形成基板用ウエハを孔部形成用型からはずしやすく作業性がよい。また、孔部形成用型で貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、貫通電極形成基板用ウエハを加熱する時に、孔部形成用型は貫通電極形成基板用ウエハから発生するガスを吸着し、貫通電極形成基板用ウエハにポーラスが生じることを防ぐことができるので、キャビティ内の気密性を確実に確保することができる。

また、前記電極部材は円錐台状に形成されていて、前記孔部形成工程では、前記孔部の内周面をテーパー状に形成しても良い。

この場合、電極部材は円錐台状に形成されていて、前記孔部の内周面をテーパー状に形成することにより、電極部材配置工程において電極部材を孔部に設置しやすく作業性がよい。

また、前記孔部形成工程では、前記孔部を前記貫通電極形成基板用ウエハに凹部として形成し、前記冷却工程の後に、前記凹部の底部側の貫通電極形成基板用ウエハを研磨し、前記芯材部を露出させても良い。

この場合、孔部を凹部として形成しているので、電極部材を凹部内に配置すると電極部材が凹部の底部に接触することとなり、電極部材が凹部を通過して抜け出ることがない。
なお、孔部を、カーボン材料からなり孔部に相当する凸部を有する孔部形成用型を用いて形成するときには、孔部を凹部として形成することで、例えば、孔部を貫通孔として形成する場合に比べて、孔部形成用型の凸部の型もちを良好なものとすることができる。

また、前記電極部材形成工程では、前記芯材部と、表面に前記芯材部が立設された平板状の土台部とを備える鋲体を用い、前記芯材部を前記筒体内に挿入するとともに、前記土台部の表面を前記筒体の端面に当接させて前記筒体を加熱しても良い。

この場合、電極部材形成工程で、芯材部を筒体内に挿入するとともに、土台部の表面を筒体の端面に当接させるので、芯材部を筒体内で軸方向に容易に位置決めすることができる。

また、前記第１のガラス材料と前記第２のガラス材料とは同一材料であっても良い。

この場合、第１のガラス材料と第２のガラス材料とが同一材料であるので、第１のガラス材料からなる筒体および第２のガラス材料からなる貫通電極形成基板用ウエハの熱膨張係数が同等となる。したがって、例えば、冷却工程で電極部材と貫通電極形成基板用ウエハとを冷却したときに、両者間の熱膨張係数の差異を起因として、電極部材と貫通電極形成基板用ウエハとの間に隙間が生じたり、貫通電極形成基板用ウエハの電極部材付近にクラックが生じたりするのを確実に抑制することができる。

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記パッケージの製造方法を実施する工程と、圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする。

この発明によれば、貫通電極に凹部が生じることを防ぐことができるので、圧電振動片と貫通電極との導電性を確保することができる。また、貫通電極形成基板用ウエハと電極部材とを溶着させているので、キャビティ内の気密性を確保することができる。その結果、信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。

また、本発明に係る発振器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。
また、本発明に係る電子機器は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電波時計は、前記圧電振動子の製造方法で製造された圧電振動子が、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。

本発明に係る発振器、電子機器および電波時計においては、信頼性の高い圧電振動子を用いているため、信頼性の高い発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。

本発明によれば、貫通電極形成基板用ウエハを加圧型で押圧すると共に、貫通電極形成基板用ウエハと電極部材とを加熱して溶着させているので、電極膜を形成する工程で断線の原因となる凹部が貫通電極に生じることを防ぐことができる。そして、圧電振動片と外部電極との安定した導電性を確保でき、圧電振動子のキャビティ内の安定した気密性も確保できるので、圧電振動子の性能を均一にすることができる。

本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観斜視図である。 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で圧電振動片を上方から見た図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図５に示す圧電振動片の下面図である。 図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図８に示す圧電振動子の製造方法における電極部材形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における電極部材形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における電極部材形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における電極部材形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における凹部形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における凹部形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における凹部形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における凹部形成工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における電極部材配置工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における溶着工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における溶着工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における研磨工程の一工程図である。 図８に示す圧電振動子の製造方法における研磨工程の一工程図である。 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。

次に、図面に基づいて本発明に係る実施形態を説明する。
（圧電振動子）
図１〜４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、互いに接合された複数の基板２、３の間に形成されたキャビティＣ内に、圧電振動片４が封入されたパッケージ９を備える表面実装型の構成とされている。パッケージ９は、ベース基板２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されている。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５〜７に示すように、圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムや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、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と第２の励振電極１４とからなる励振電極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。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、振動腕部１０、１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、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。

第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０、１１を互いに接近また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り、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。
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。

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。なお、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。

このように構成された圧電振動片４は、図３、４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６、３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１６、１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。

上述したリッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１、３、４に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。

上述したベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１〜４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで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スルーホール（貫通孔）３０、３１が形成されている。本実施形態のスルーホール３０、３１は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に一方のスルーホール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スルーホール３１が形成されている。また、本実施形態では、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパー状のスルーホールを例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでも構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。

そして、これら一対のスルーホール３０、３１には、スルーホール３０、３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２、３３が形成されている。これら貫通電極３２、３３は、図３に示すように、スルーホール３０、３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７からなる電極部材８によって形成されたものであり、スルーホール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、後述する外部電極３８、３９と引き回し電極３６、３７とを導通させる役割を担っている。

図８に示すように、筒体６は、ガラス材料（第１のガラス材料）で形成されており、図示の例では、ベース基板２を形成するガラス材料（第２のガラス材料）と同一材料で形成されている。この筒体６は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。
なお、ベース基板２、リッド基板３および筒体６を形成するガラス材料の熱膨張係数は、例えば７．５〜８．５ｐｐｍ／℃となっている。

芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６に強固に固着（溶着）されている。なお、芯材部７を形成する金属材料の熱膨張係数は、ベース基板２や筒体６を形成するガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）ことが好ましく、このような金属材料としては、例えばコバール、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ、５０アロイ等）などが挙げられる。また芯材部７を、例えばジュメット線で形成しても良い。

ここで電極部材８は、スルーホール３０、３１の形状に合わせて、円錐台状（断面テーパ状）に形成されている。すなわち、筒体６の外形は円錐台状となっている。この電極部材８は、図４に示すように、スルーホール３０、３１内に配置された状態で、スルーホール３０、３１に対して強固に固着（溶着）されることで、貫通電極３２、３３を形成している。なお、貫通電極３２、３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。

ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、図１〜４に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜３５と、一対の引き回し電極３６、３７とがパターニングされている。このうち接合膜３５は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。

また、一対の引き回し電極３６、３７は、一対の貫通電極３２、３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
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、バンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。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。

また、ベース基板２の下面には、図１、３、４に示すように、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る外部電極３８、３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。

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に電流を流すことができ、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、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。

（圧電振動子の製造方法）
次に上述した圧電振動子１の製造方法について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ（貫通電極形成用ウエハ）４１（図１３参照）を製作する工程を行う（Ｓ２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４１を形成する（Ｓ２１）。

（貫通電極形成工程）
続いて、ベース基板用ウエハ４１に貫通電極３２、３３を形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ２０Ａ）。

（電極部材形成工程）
まず、図９〜１２に示すように、筒体６内に芯材部７を挿入し筒体６を加熱することにより、筒体６を芯材部７に溶着させて電極部材８を形成する電極部材形成工程を行う（Ｓ１０）。なおこの際、図９に示すように、芯材部７と、表面に芯材部７が立設された平板状の導電性の土台部２２とを備える鋲体２３を用いる。

この工程では、まず図１１に示すように、芯材部７を筒体６内に挿入するとともに、土台部２２の表面を筒体６の端面に当接させる。これにより、芯材部７を筒体６内で軸方向に容易に位置決めすることができる。なお図示の例では、筒体６は、この段階での形状が円筒状（断面ストレート状）となっている。
次いで、内部に芯材部７が挿入された筒体６を図示しないカーボン成形型に配置して加熱する。この際、筒体６を加圧しながら加熱しても良い。これにより、図１２に示すように、前記カーボン成形型内で溶融した筒体６が変形しながら鋲体２３に溶着し、筒体６の外形が円錐台状とされた電極部材８が形成される。

（孔部形成工程）
次いで、図１３に示すように、ベース基板用ウエハ４１に電極部材８を配置する凹部（孔部）２４を形成する工程を行う（Ｓ２２）。なお、図１３では中の点線Ｍは、後の切断工程においてベース基板用ウエハ４１を切断する切断線を図示している。
本実施形態では、凹部２４の形成は、図１４に示す凹部形成用型（孔部形成用型）５１でベース基板用ウエハ４１を押圧しつつ加熱して行う。

凹部形成用型５１は、平板部５２と、平板部５２の片面に形成された凸部５３とを備え、例えばカーボン材料で形成されている。
平板部５２は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する時に、ベース基板用ウエハ４１の表面に接するフラットな部材である。
凸部５３は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する時に、凹部２４を形成する部材である。凸部５３の高さは、ベース基板用ウエハ４１の厚さよりも低くなっている。また、凸部５３の形状は、側面に型抜き用のテーパーが形成された円錐台状となっている。

孔部形成工程では、まず図１４に示すように、凹部形成用型５１を凸部５３が上側となるように設置し、その上にベース基板用ウエハ４１を設置する。そして図１５に示すように、これらを図示しない加熱炉内に配置し、ベース基板用ウエハ４１を形成するガラス材料の軟化点以上の温度である例えば約９００℃程の高温状態で圧力を印圧する。これにより、図１６に示すように、ベース基板用ウエハ４１に凸部５３の形状が転写され、非貫通のテーパー状の凹部２４が形成される。そして、ベース基板用ウエハ４１を徐々に温度を下げながら冷却する。
なお図示の例では、凹部２４の開口部側の内径は、電極部材８の最大外径（円錐台形状の底部側の外径）よりも大きく、凹部２４の底部側の内径は、電極部材８の最大外径よりも小さくなっている。

ここで、平板部５２および凸部５３は、カーボン材料からなるので、加熱されて軟化したベース基板用ウエハ４１が平板部５２および凸部５３に接着することがない。そのため、ベース基板用ウエハ４１から凹部形成用型５１を簡単に取り外すことができる。
また、平板部５２および凸部５３はカーボン材料からなるので、高温状態のベース基板用ウエハ４１から生じるガスを吸着し、ベース基板用ウエハ４１にポーラスが生じることを防ぎ、ベース基板用ウエハ４１の気孔率を下げることができる。これにより、キャビティＣの気密性を確保することができる。

さらに、円錐台状の背低の凸部５３を備えた凹部形成用型５１を使用するので、例えば、凸部５３として、ベース基板用ウエハ４１を貫通する貫通孔を形成するための円柱状の背高の凸部を備えた貫通孔形成用型に比べて、凸部５３の型もちがよい。また、ベース基板用ウエハ４１に非貫通の凹部２４を形成するので、貫通孔を形成する場合に比べて、容易に行うことができる。

なお、凹部形成用型５１は、カーボン材料に代わって、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のいずれかを主成分とする材料から形成されていてもよい。凹部形成用型５１が上記のような材料から形成されることによって、耐熱性が高く熱変形が少なく、型離れがよいので、作業性がよく扱い易い。

（電極部材配置工程）
続いて、凹部２４に電極部材８を配置する工程を行う（Ｓ２３）。このとき、図１６に示すように、凹部２４が上方に向けて開口するようにベース基板用ウエハ４１を設置した後、図１７に示すように、例えば図示しない振り込み機を使用して、凹部２４内に上方から電極部材８を振り込む。この際、電極部材８が、円錐台形状の頂部側（筒体６側）から凹部２４内に挿入されて、電極部材８の端面（円錐台形状の頂面）が凹部２４の底部に当接する。この状態で、筒体６の外周面と凹部２４の内周面との間には、隙間が形成され、鋲体２３の土台部２２は、ベース基板用ウエハ４１から上側に突出している。

ここで、電極部材８が円錐台状であると共に、凹部２４にテーパー面が形成されているので、電極部材８の配置が行いやすい。また、電極部材８を凹部２４内に配置すると電極部材８が凹部２４の底部に接触することとなり、電極部材８が凹部２４を通過して抜け出ることがない。
また本実施形態では、凹部２４の底部側の内径が、電極部材８の最大外径よりも小さくなっているので、仮に電極部材８が、円錐台形状の底部側から凹部２４内に挿入された場合、電極部材８の端面（円錐台形状の底面）が凹部２４の底部に当接する前に、凹部２４の内周面に引っ掛かるため姿勢が安定しない。そのため、例えばベース基板用ウエハ４１を揺らすことでベース基板用ウエハ４１の上面に配置された電極部材８を凹部２４内に振り込んで配置する場合、円錐台形状の底部側から凹部２４内に挿入された電極部材８は、凹部２４内に安定しない。したがって、異なる凹部２４内に配置される電極部材８の向きを、電極部材８が、円錐台形状の頂部側から挿入された状態に揃えやすい。

（溶着工程）
続いて、ベース基板用ウエハ４１と電極部材８とを加熱して両者を溶着させる工程を行う（Ｓ２４）。ここで本実施形態では、図１８に示すように、ベース基板用ウエハ４１の下側に設置される受型６２と、ベース基板用ウエハ４１の上側に設置される加圧型６３と、受型６２と加圧型６３の側方に設置される側板６４と、を備え、カーボン材料からなる溶着型６１にベース基板用ウエハ４１を設置し、溶着型６１によってベース基板用ウエハ４１を押圧しつつ加熱して行う。

受型６２は、ベース基板用ウエハ４１の下側を保持する型で、ベース基板用ウエハ４１の平面形状よりも大きくなっている。この受型６２は、ベース基板用ウエハ４１を保持する時にベース基板用ウエハ４１の表面に接する受型平板部６５を備えている。

加圧型６３は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する型で、ベース基板用ウエハ４１の平面形状よりも大きく、凹部２４に電極部材８が配置されてベース基板用ウエハ４１の表面から土台部２２が突出した状態でのベース基板用ウエハ４１の上側に沿った形状をしている。この加圧型６３は、ベース基板用ウエハ４１の上側を押圧する時に、ベース基板用ウエハ４１の表面に接する加圧型平板部６７と、鋲体２３の土台部２２に相当する加圧型凹部６８と、を備えている。

加圧型凹部６８は、ベース基板用ウエハ４１の凹部２４に配置された電極部材８の土台部２２の位置に合わせて形成され、土台部２２が挿入される。加圧型凹部６８に土台部２２がはめ込まれることで、加圧型６３は電極部材８を保持できて、電極部材８がはずれたり、ずれたりすることを防ぐことができる。土台部２２と加圧型凹部６８の底部とは離間しておらず、土台部２２は、溶着工程の加圧時に加圧型６３により押圧される。

また、加圧型６３は、端部に加圧型６３を貫通するスリット７０を備えている。スリット７０は、ベース基板用ウエハ４１を加熱し押圧した時の空気やベース基板用ウエハ４１の余剰なガラス材料の逃げ穴とすることができる。

溶着工程は、まず、溶着型６１にセットされたベース基板用ウエハ４１および電極部材８を金属製のメッシュベルトの上に乗せた状態で加熱炉内に入れて加熱する。そして図１９に示すように、加熱炉内に配置されたプレス機等を利用して、加圧型６３によって、ベース基板用ウエハ４１を例えば３０〜５０ｇ／ｃｍ²の圧力で加圧する。
加熱温度は、ベース基板用ウエハ４１および筒体６を形成するガラス材料の軟化点（例えば５４５℃）よりも高い温度とし、例えば約９００℃とする。

加熱温度は、徐々に上昇させ、ガラス材料の軟化点より約５℃ほど高い、例えば５５０℃の時点で上昇を一旦停止して保持し、その後、約９００℃まで再上昇させる。このようにガラス材料の軟化点よりも約５℃ほど高い温度で温度上昇をいったん停止して保持することにより、ベース基板用ウエハ４１および筒体６の軟化を均一にすることができる。
そして、図１９に示すように、ベース基板用ウエハ４１を高温状態で加圧することによって、ベース基板用ウエハ４１および筒体６が流動して、筒体６の外周面と凹部２４の内周面との隙間を塞ぎ、ベース基板用ウエハ４１と電極部材８とが溶着される。

なお、溶着型６１は、カーボン材料に代わって、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のいずれかを主成分とする材料から形成されていてもよい。溶着型６１が上記のような材料から形成されることによって、耐熱性が高く熱変形が少ない。また、型を外す際に型離れがよく作業性がよい。加えて、加圧されたベース基板用ウエハ４１の表面の仕上がりがよい。また例えば、溶着型６１に他の凸部や凹部を形成しておくことにより、ベース基板用ウエハ４１と電極部材８とを溶着させるのと同時に、ベース基板用ウエハ４１に凹部や凸部を形成することも可能である。

（冷却工程）
次に、ベース基板用ウエハ４１および電極部材８を冷却する（Ｓ２５）。
ベース基板用ウエハ４１および電極部材８の冷却は、溶着工程の加熱時の約９００℃から徐々に温度を下げる。冷却速度は、約９００℃からベース基板用ウエハ４１および筒体６を形成するガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却速度が遅くなるようにする。特に、ベース基板用ウエハ４１および筒体６を形成するガラス材料の徐冷点から歪点までを徐冷する。
歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却は、例えば、ベース基板用ウエハ４１および電極部材８を別の炉に移動させて行う。

このように、歪点±５０℃間を徐冷することで、ベース基板用ウエハ４１および筒体６に歪が生じることを防ぐことができる。ベース基板用ウエハ４１や筒体６に歪が生じると、凹部２４の内周面と電極部材８の外周面との間に隙間が生じたり、電極部材８の付近のベース基板用ウエハ４１や、筒体６などにクラックが生じたりすることがある。したがって、ベース基板用ウエハ４１および筒体６の歪を防ぐことにより、ベース基板用ウエハ４１と電極部材８とが確実に溶着された状態を保つことができる。

また、ベース基板用ウエハ４１と筒体６とが同一のガラス材料で形成されているので、両者の熱膨張係数が同等となる。したがって、例えば、冷却工程で電極部材８とベース基板用ウエハ４１とを冷却したときに、両者間の熱膨張係数の差異を起因として、筒体６とベース基板用ウエハ４１との間に隙間が生じたり、ベース基板用ウエハ４１の電極部材８付近にクラックが生じたりするのを確実に抑制することができる。

なお、歪点−５０℃から常温までの冷却速度は、歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却速度よりも速くして、冷却時間を短縮させてもよい。また、凹部形成工程において、加熱したベース基板用ウエハ４１を冷却する方法も、上述した冷却方法としてもよい。

（研磨工程）
続いて、図２０に示すように、電極部材８の土台部２２および凹部２４の底部側のベース基板用ウエハ４１を研磨して除去する（Ｓ２６、Ｓ２７）。
電極部材８の土台部２２および芯材部７の研磨は公知の方法で行う。そして、図２１に示すように、凹部２４を貫通させスルーホール３０、３１とし、ベース基板用ウエハ４１から芯材部７の端部を露出させる。これにより、ベース基板用ウエハ４１の表面と貫通電極３２、３３（電極部材８）の表面とが、略面一な状態となる。このようにして、ベース基板用ウエハ４１に貫通電極３２、３３が形成される。
なお、土台部２２は除去せずに、そのまま使用してもよい。例えば、土台部２２は放熱板などとして使用することができる。

次に、ベース基板用ウエハ４１の上面に導電性材料をパターニングして、接合膜を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２８）と共に、引き回し電極形成工程を行う（Ｓ２９）。
このようにして、ベース基板用ウエハ４１の製作工程が終了する。

次に、ベース基板２の製作と同時または前後のタイミングで、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハを製作する（Ｓ３０）。リッド基板３を製作する工程では、まず、のちにリッド基板３となる円板状のリッド基板用ウエハ（不図示）を形成する。具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去する（Ｓ３１）。次いで、リッド基板用ウエハにエッチングやプレス加工などによりキャビティＣ用の凹部３ａを形成する（Ｓ３２）。

そして、このように形成されたベース基板用ウエハ４１及びリッド基板用ウエハとで形成するキャビティＣ内に、圧電振動片４を配置して貫通電極３２、３３に実装し、ベース基板用ウエハ４１とリッド基板用ウエハとを陽極接合しウエハ体を形成する。
そして、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を形成し、圧電振動子１の周波数を微調整する。そして、ウエハ体を小片化する切断を行い、内部の電気特性検査を行うことで圧電振動片４を収容した圧電振動子１が形成される。

以上説明したように、本実施形態に係る圧電振動子の製造方法によれば、ベース基板用ウエハ４１を加圧型６３で押圧すると共に、ベース基板用ウエハ４１と電極部材８とを加熱して両者を溶着させているので、有機物のバインダを含むガラスフリットを使用することなく貫通電極３２、３３を形成することができる。そのため、有機物の除去に伴う体積減少がなく、貫通電極３２、３３に凹部が生じることを防ぐことができる。
したがって、貫通電極３２、３３の筒体６に、電極膜を形成する工程で断線の原因となる凹部が生じないので、圧電振動片４と外部電極３８、３９との安定した導電性を確保できる。また、ベース基板用ウエハ４１を電極部材８に溶着させることができるので、圧電振動子１のキャビティＣ内の安定した気密性も確保できて、圧電振動子１の性能を均一にできる効果を奏する。

（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２２を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図２２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４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。

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４が振動する。この振動は、圧電振動片４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。

上述したように、本実施形態の発振器１１０によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、圧電振動片４と外部電極３８、３９との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、発振器１１０自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。

（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２３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。

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２３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。

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。

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４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、カレンダー情報等が表示される。

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。

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。

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。

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。

上述したように、本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、圧電振動片４と外部電極３８、３９との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、携帯情報機器１２０自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。

（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２４を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２４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。

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。

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。

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。

上述したように、本実施形態の電波時計１４０によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、圧電振動片４と外部電極３８、３９との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、電波時計１４０自体も同様に導通性が安定して確保され、作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、凹部２４は、凹部形成用型５１をベース基板用ウエハ４１に押圧し、ベース基板用ウエハ４１を加熱することで形成しているが、これに代えて、サンドブラスト法などで形成してもよい。

また前記実施形態では、電極部材形成工程で、鋲体２３を用いるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、土台部２２に立設されていない芯材部７を、筒体６内に挿入しても良い。
また前記実施形態では、ベース基板用ウエハ４１に、電極部材８を配置する孔部として非貫通の凹部２４を形成したが、これに限られるものではなく、ベース基板用ウエハ４１を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成しても良い。
また、前記実施形態では、ベース基板用ウエハ４１と筒体６とが同一のガラス材料で形成されているものしたが、これに限られるものではない。

また前記実施形態では、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９の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造したが、パッケージ９の内部に圧電振動片４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可能である。
さらに前記実施形態では、ベース基板２とリッド基板３との間にキャビティＣを形成した２層構造タイプの圧電振動子１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、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層構造タイプの圧電振動子に適用しても構わない。

また前記実施形態では、電極部材８は円錐台状に形成されていて、孔部形成工程では、凹部２４の内周面をテーパー状に形成するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、電極部材８が円柱状であっても良く、凹部を断面ストレート状に形成しても良い。
また前記実施形態では、冷却工程では、溶着工程における加熱温度からベース基板用ウエハ４１を形成するガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点−５０℃間の冷却速度が遅くなるようにするものとしたが、これに限られない。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 圧電振動子
２ ベース基板（基板）
３ リッド基板（基板）
４ 圧電振動片
６ 筒体
７ 芯材部
８ 電極部材
９ パッケージ
２２ 土台部
２３ 鋲体
２４ 凹部（孔部）
３２、３３ 貫通電極
４１ ベース基板用ウエハ（貫通電極形成基板用ウエハ）
５１ 凹部形成用型（孔部形成用型）
５３ 凸部
６３ 加圧型
１１０ 発振器
１１１ 集積回路
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

Claims (12)

1. 互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の内側に形成されたキャビティと、前記キャビティの内部と前記複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備えるパッケージの製造方法であって、
   第１のガラス材料からなる筒体内に金属材料からなる芯材部を挿入し前記筒体を加熱することにより、前記筒体を前記芯材部に溶着させて電極部材を形成する電極部材形成工程と、
   第２のガラス材料からなる貫通電極形成基板用ウエハに前記電極部材を配置する孔部を形成する孔部形成工程と、
   前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された前記孔部に前記電極部材を配置する電極部材配置工程と、
   前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを加熱して両者を溶着させる溶着工程と、
   前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを冷却する冷却工程とを有し、
   前記溶着工程では、前記貫通電極形成基板用ウエハの表面に加圧型を設置して前記加圧型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧すると共に、前記第１のガラス材料の軟化点および前記第２のガラス材料の軟化点より高温に前記貫通電極形成基板用ウエハと前記電極部材とを加熱することにより、両者を溶着させることを特徴とするパッケージの製造方法。
2. 請求項１に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記冷却工程では、前記溶着工程における加熱温度から前記第２のガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、前記歪点＋５０℃から前記歪点−５０℃までの冷却速度を遅くすることを特徴とするパッケージの製造方法。
3. 請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から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。
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であって、
   前記孔部形成工程では、カーボン材料からなり前記孔部に相当する凸部を有する孔部形成用型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより前記孔部を形成することを特徴とするパッケージの製造方法。
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であって、
   前記電極部材は円錐台状に形成されていて、前記孔部形成工程では、前記孔部の内周面をテーパー状に形成することを特徴とするパッケージの製造方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記孔部形成工程では、前記孔部を前記貫通電極形成基板用ウエハに凹部として形成し、前記冷却工程の後に、前記凹部の底部側の貫通電極形成基板用ウエハを研磨し、前記芯材部を露出させることを特徴とするパッケージの製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記電極部材形成工程では、前記芯材部と、表面に前記芯材部が立設された平板状の土台部とを備える鋲体を用い、前記芯材部を前記筒体内に挿入するとともに、前記土台部の表面を前記筒体の端面に当接させて前記筒体を加熱することを特徴とするパッケージの製造方法。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記第１のガラス材料と前記第２のガラス材料とは同一材料であることを特徴とするパッケージの製造方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法を実施する工程と、圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
10. 請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、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発振器。
11. 請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
12. 請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、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電波時計。

Images