JP2011151758A - パッケージの製造方法、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】簡便に効率良くパッケージを製造すること。
【解決手段】第１基板４０の一方の面４０ａ上の外周部Ｒ２を覆う被覆治具７０を配置し、被覆治具７０の治具開口部７１を通して孔形成領域Ｒ１を露出させる治具配置工程と、貫通電極の少なくとも一部を構成する充填材６ａを孔部３０、３１に充填する充填工程と、を有し、充填工程は、メタルマスク８４を被覆治具７０上に配置し、治具開口部７１と、メタルマスク８４のマスク開口部８３とを通して孔形成領域Ｒ１を露出させるメタルマスク配置工程と、第１基板４０の一方の面４０ａに充填材６ａを塗布し、スキージ８２を用いて孔部３０、３１内に充填材６ａを充填する本充填工程と、を有し、充填工程を複数回繰り返すとともに、２回目以降の充填工程におけるメタルマスク配置工程では、直前のメタルマスク配置工程よりもマスク開口部８３が大径のメタルマスク８４を用いるパッケージの製造方法を提供する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、パッケージの製造方法、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、ベース基板に形成された貫通孔に金属ピンを挿通して、貫通孔にガラスフリットを充填し、ガラスフリットを焼成してベース基板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。

ここで前述した製造方法では、ガラスフリットの充填を以下に示す方法で行っている。
すなわち、まず、ペースト状のガラスフリットを塗布するための開口部が形成されたメタルマスクを、ベース基板の上面に配置する。これにより、ベース基板の外周部が、メタルマスクで覆われるとともに、貫通孔が形成されたベース基板の中央部が、メタルマスクの開口部を通して露出される。
次に、ベース基板の上面にガラスフリットを塗布し、スキージを用いてガラスフリットを貫通孔内に充填する。ここで、ベース基板の外周部がメタルマスクで覆われているので、ガラスフリットがベース基板の上面から側面に伝ってしまうことが抑制される。
その後、メタルマスクを取り除き、ガラスフリットを仮乾燥させる。これにより、ガラスフリット内の有機物のバインダが除去されてガラスフリットの体積が減少することとなり、ガラスフリットの表面に凹部が形成される。そこで、この凹部にガラスフリットを充填すべく、上記作業を繰り返し行う。この結果、ガラスフリットを貫通孔内に確実に充填することができる。

しかしながら、前述したガラスフリットの充填方法では、ガラスフリットの充填を繰り返すたびに、ベース基板上にガラスフリットの残渣が発生する。ここで、ガラスフリットの残渣を放置しておくと、ガラスフリットを繰り返し充填するためにベース基板上に再びメタルマスクを配置するときに、メタルマスクとベース基板との間に残渣が挟まり隙間が形成されることとなる。このようにメタルマスクとベース基板との間に隙間があいた状態でガラスフリットを充填すると、前記隙間にガラスフリットが入り込み、ガラスフリットがベース基板の側面に伝ってしまうおそれがある。そのため、ガラスフリットの充填を繰り返すたびにガラスフリットの残渣を削り取って（スクライブして）除去する必要があり、手間がかかるという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡便に効率良くパッケージを製造することができるパッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計を提供することである。

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の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、前記複数の基板のうち、第１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有し、前記貫通電極形成工程は、前記第１基板の中央部に位置する孔形成領域に、前記第１基板の少なくとも一方の面側に開口する孔部を形成する孔部形成工程と、前記第１基板の前記一方の面上の外周部を覆う被覆治具を配置し、前記被覆治具に形成された治具開口部を通して前記孔形成領域を露出させる治具配置工程と、前記貫通電極の少なくとも一部を構成する充填材を前記孔部に充填する充填工程と、を有し、前記充填工程は、メタルマスクを前記被覆治具上に配置し、前記治具開口部と、前記メタルマスクに形成されたマスク開口部とを通して前記孔形成領域を露出させるメタルマスク配置工程と、前記第１基板の前記一方の面に前記充填材を塗布し、スキージを用いて前記孔部内に前記充填材を充填する本充填工程と、前記メタルマスクを取り除くメタルマスク除去工程と、前記充填材を乾燥させる乾燥工程と、を有し、前記充填工程を複数回繰り返すとともに、２回目以降の前記充填工程における前記メタルマスク配置工程では、直前の前記メタルマスク配置工程よりもマスク開口部が大径のメタルマスクを用いることを特徴とする。

この発明によれば、２回目以降の充填工程におけるメタルマスク配置工程で、直前のメタルマスク配置工程よりもマスク開口部が大径のメタルマスクを用いる。したがって、２回目以降の充填工程におけるメタルマスク配置工程時に、直前の充填工程で形成された充填材の残渣をマスク開口部内に位置させて平面視で外側から囲うようにメタルマスクを配置することができる。これにより、充填材の充填を繰り返すたびに充填材の残渣を除去する必要が無く、簡便に効率良くパッケージを製造することができる。

また、メタルマスク配置工程の際、メタルマスクを被覆治具上に配置しているので、第１基板の孔形成領域の大きさを確保しつつ、充填工程を繰り返すたびにマスク開口部を容易に大径化することができる。すなわち、第１基板の孔形成領域の大きさを確保すると、第１基板の孔形成領域から外周縁までの大きさが小さくなる。そのため、例えば、被覆治具を介さずにメタルマスクを第１基板の一方の面上に直接配置する場合に、第１基板の孔形成領域の大きさを確保すると、第１基板の孔形成領域から外周縁までの範囲内でマスク開口部を徐々に大径化することが困難となる。
なお、貫通電極形成工程の際、第１基板として、切断して小片化することで複数の第１基板となる第１基板用ウエハを用いる場合、第１基板用ウエハの孔形成領域の大きさを確保することで、１つの第１基板用ウエハからの第１基板の取り個数を増加させることができる。

また、充填工程の際、第１基板の外周部が被覆治具により覆われているので、充填工程を繰り返すたびにマスク開口部を大径化しても、第１基板の外周部を被覆治具によって確実に覆い続けることができる。

また、前記マスク開口部は、前記治具開口部より大径であっても良い。

この場合、マスク開口部が、治具開口部より大径なので、メタルマスク配置工程でメタルマスクを被覆治具上に配置する際、治具開口部とマスク開口部とを通して第１基板の孔形成領域が露出されるように、メタルマスクを容易に位置決めすることができる。

また、前記治具配置工程の際、前記第１基板の前記一方の面上に前記被覆治具を配置するとともに、前記第１基板の他方の面側に、前記被覆治具との間で前記第１基板を厚さ方向に挟み込む固定治具を配置しても良い。

この場合、治具配置工程の際、被覆治具と固定治具とで第１基板を厚さ方向に挟み込むので、被覆治具を第１基板に確実に固定することができる。
また、被覆治具と固定治具との間で第１基板を厚さ方向に挟み込むので、被覆治具と第１基板との間に隙間があいてしまうのを確実に防ぐことが可能になり、充填材が被覆治具と第１基板との間に入り込んでしまうのを確実に抑制することができる。

また、前記孔部形成工程の際、前記孔部を、前記第１基板を厚さ方向に貫通するように形成し、前記貫通電極形成工程は、前記孔部形成工程の後に、前記貫通電極の一部を構成する芯材部と、表面に前記芯材部が立設された土台部とを備える導電性の鋲体の前記芯材部を、前記第１基板の他方の面側から前記孔部内に挿入する鋲体配置工程を有し、前記治具配置工程の際、前記固定治具で前記土台部を前記第１基板の前記他方の面に押し付けながら、前記固定治具と前記被覆治具との間で前記第１基板を厚さ方向に挟み込んでも良い。

この場合、治具配置工程の際、固定治具で土台部を第１基板の他方の面に押し付けるので、孔部の他方の面側の開口を土台部により閉塞することが可能になり、充填工程の際、充填材が孔部から他方側に漏出するのを抑制することができる。
また、固定治具で土台部を第１基板の他方の面に押し付けながら、固定治具と被覆治具との間で第１基板を厚さ方向に挟み込むので、固定治具を配置するだけで、固定治具の強固な固定と、充填材の孔部からの漏出の抑制とを両立することが可能になり、極めて簡便に効率良くパッケージを製造することができる。

また、前記貫通電極形成工程は、前記治具配置工程の前に、前記被覆治具上の前記充填材の残渣を、前記被覆治具を洗浄して除去する治具洗浄工程を有していても良い。

この場合、治具配置工程の前に治具洗浄工程を行っているので、メタルマスクと被覆治具との間に充填材の残渣を起因とした隙間が形成されることがない。
またこのように、治具配置工程の前に治具洗浄工程を行うことで、被覆治具を繰り返し使用することができる。
また、治具洗浄工程の際、被覆治具を洗浄して残渣を除去しているので、例えば残渣を削り取って（スクライブして）除去する場合に比べて、簡便に行うことができる。

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、前記電子部品としての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、簡便に効率良く製造することができるパッケージの製造方法を採用しているので、低コストな圧電振動子を提供することができる。

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よれば、低コストな圧電振動子を用いているため、低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、簡便に効率良くパッケージを製造することができる。

本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２のＡ−Ａ線における断面図である。 図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 圧電振動片の平面図である。 圧電振動片の底面図である。 図５のＢ−Ｂ線における断面図である。 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。 ウエハ体の分解斜視図である。 治具配置工程を表す説明図である。 １回目の充填工程におけるガラスフリット充填工程を表す説明図である。 １回目の充填工程におけるガラスフリット乾燥工程を表す説明図である。 ２回目の充填工程におけるガラスフリット充填工程を表す説明図である。 ２回目の充填工程におけるガラスフリット乾燥工程を表す説明図である。 治具外し工程を表す説明図である。 研磨工程を表す説明図である。 発振器の一実施形態を示す構成図である。 電子機器の一実施形態を示す構成図である。 電波時計の一実施形態を示す構成図である。

以下、本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。
（圧電振動子）
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、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、電子部品としての圧電振動片４が封入されたパッケージ５を備える表面実装型の構成とされている。パッケージ５は、ベース基板（第１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、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。

励振電極１３、１４は、図５および図６に示すように、一対の振動腕部１０、１１の主面上に形成される。励振電極１３、１４は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の単層の導電性膜により形成される。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。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。そして圧電振動片４は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。

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。

このように構成された圧電振動片４は、図３および図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の内面（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の内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。

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、図３および図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。

また、図３に示すように、リッド基板３のベース基板２との接合面には、陽極接合用の接合膜３５が形成されている。接合膜３５は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、スパッタやＣＶＤ等の成膜方法により形成される。なお、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。
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、接合膜３５を介してベース基板２に陽極接合されている。

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から図４に示すように、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を貫通する一対の貫通孔３０、３１が形成されている。本実施形態の貫通孔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が形成されている。

そして、これら一対の貫通孔３０、３１には、これら貫通孔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、焼成によって貫通孔３０、３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成されたものであり、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。

筒体６は、後述するペースト状のガラスフリット６ａ（図１１参照）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と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。筒体６および芯材部７は、貫通孔３０、３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、貫通孔３０、３１に対して強固に固着されている。

芯材部７は、ステンレスや銀、アルミ等の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。この芯材部７は、筒体６の略中心６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着されている。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。

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。

より詳しく説明すると、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。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。

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の外面（下面）には、図１、図３および図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に電圧を印加することで、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。

（圧電振動子の製造方法）
次に、本実施形態における圧電振動子１の製造方法について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
初めに、圧電振動片作製工程Ｓ１０を行って図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、その後ポリッシュ等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、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、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の外形形状で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、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。

また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。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、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。

次に図９に示すように、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にリッド基板３（図３参照）となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程Ｓ２０を行う。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した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、エッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程Ｓ２２を行う。次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する接合面研磨工程Ｓ２３を行う。

次に、ベース基板用ウエハ４０との接合面に接合膜３５を形成する接合膜形成工程Ｓ２４を行う。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。

次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２（図３参照）となるベース基板用ウエハ４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程Ｓ３０を行う。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４０を形成する（Ｓ３１）。

次に、図３に示すように、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、キャビティＣの内側と圧電振動子１の外側とを導通する貫通電極３２、３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。以下に、貫通電極形成工程Ｓ３２について詳細を説明する。

貫通電極形成工程Ｓ３２では、まず図１０に示すように、ベース基板用ウエハ４０の中央部に位置する孔形成領域Ｒ１に、ベース基板用ウエハ４０の厚さ方向に貫通する貫通孔（孔部）３０、３１を形成する貫通孔形成工程（孔部形成工程）Ｓ３２Ａを行う。この際、例えば、サンドブラスト法等により貫通孔３０、３１を形成する。

なお図１０では、図面を見易くするために、貫通孔３０、３１の数を省略するとともに、大きさ等を誇張して図示しており、貫通孔３０、３１の数や大きさ等は図示の例に限られない。また図示の例では、貫通孔３０、３１は、ベース基板用ウエハ４０の外面（一方の面）４０ａから内面（他方の面）４０ｂに向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状となっているが、ベース基板用ウエハ４０を真っ直ぐに貫通するでも構わない。なお、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａおよび内面４０ｂはそれぞれ、後のベース基板２の外面および内面となる。

次いで、貫通電極３２、３３の一部を構成する芯材部７を貫通孔３０、３１内に配置する芯材部配置工程Ｓ３２Ｂを行う。このとき本実施形態では、芯材部７と、表面に芯材部７が立設された土台部８とを備える導電性の鋲体９を用いて、この鋲体９の芯材部７を、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂ側から貫通孔３０、３１内に挿入する。なお図示の例では、土台部８がベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂに当接した状態で、芯材部７の先端が貫通孔３０、３１内に位置しており、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａよりも外側に突出していない。

続いて、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上の外周部Ｒ２を覆う被覆治具７０を配置し、被覆治具７０に形成された治具開口部７１を通して孔形成領域Ｒ１を露出させる治具配置工程Ｓ３２Ｃを行う。このとき本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上に被覆治具７０を配置するとともに、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂ側に、被覆治具７０との間でベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に挟み込む固定治具７２を配置する。

本実施形態では、被覆治具７０は、背低の有頂筒状に形成されており、被覆治具７０の天壁部７３の中央部には治具開口部７１が形成されるとともに、被覆治具７０の周壁部７４の内径はベース基板用ウエハ４０の外径よりも大きくなっている。天壁部７３の厚さは、例えば５０μｍ〜１００μｍとなっている。固定治具７２の平面視形状は、被覆治具７０の天壁部７３の平面視形状と同形同大な平板部材とされ、図示しない固定部材によって周壁部７４の下端部に着脱可能に固定され、周壁部７４の下端部を閉塞している。なお、被覆治具７０および固定治具７２は、例えば金属材料、好ましくはアルミニウムや鉄などで形成されている。
そして、治具配置工程Ｓ３２Ｃでは、固定治具７２で鋲体９の土台部８をベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂに押し付けながら、固定治具７２と被覆治具７０の天壁部７３との間でベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に挟み込んでいる。

続いて図１１に示すように、貫通電極３２、３３の少なくとも一部を構成するガラスフリット（充填材）６ａを貫通孔３０、３１に充填する充填工程Ｓ３２Ｄを行う。なおこの充填工程Ｓ３２Ｄは、ベース基板用ウエハ４０を図示しない真空チャンバー内に投入し、減圧雰囲気下で行っても良い。
充填工程Ｓ３２Ｄでは、まず第１メタルマスク８０を被覆治具７０上に配置し、治具開口部７１とメタルマスク８０に形成されたマスク開口部８１とを通してベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１を露出させる第１メタルマスク配置工程Ｓ３２１を行う。この際、第１メタルマスク８０と被覆治具７０とを互いに密接させる。

ここで本実施形態では、第１メタルマスク８０は、例えば、厚さが５０μｍ程度とされ、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ全体を覆うようにステンレスで形成された平板部材である。第１メタルマスク８０のマスク開口部８１は、第１メタルマスク８０の中央部に形成されるとともに、治具開口部７１より大径となっている。

続いて図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａにガラスフリット６ａを塗布し、スキージ８２を用いて貫通孔３０、３１内にガラスフリット６ａを充填するガラスフリット充填工程（本充填工程）Ｓ３２２を行う。ここで、スキージ８２は、ウレタンゴム等の可撓性を具備する軟質部材で形成されるとともに、マスク開口部８１の開口幅よりも広幅となっている。

この工程では、まず、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１にガラスフリット６ａを塗付する。本実施形態では、ガラスフリット６ａをベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ側（図示の例では第１メタルマスク８０上）に配するとともに、スキージ８２を第１メタルマスク８０に押圧しながらマスク開口部８１上で移動させる。このとき、スキージ８２を、移動方向に交差する方向にマスク開口部８１を跨らせた状態で移動させることで、スキージ８２の先端８２ａがマスク開口部８１内および治具開口部７１内に撓むこととなる。したがって、ガラスフリット６ａが、スキージ８２によってベース基板用ウエハ４０側に押圧されながら孔形成領域Ｒ１で引き延ばされる。これにより、ガラスフリット６ａが、マスク開口部８１および治具開口部７１を介してベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１に塗布され、貫通孔３０、３１内に充填される。

次に、孔形成領域Ｒ１の外面４０ａに塗布された余分なガラスフリット６ａを除去する。本実施形態では、ガラスフリット６ａの塗付と同様に、スキージ８２を第１メタルマスク８０に押圧しながらマスク開口部８１上で移動させ、スキージ８２の先端８２ａをマスク開口部８１内および治具開口部７１内に撓ませる。この際、スキージ８２の先端８２ａが、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１の外面４０ａに当接するようにスキージ８２を押圧することで、孔形成領域Ｒ１の外面４０ａ上のガラスフリット６ａをスキージ８２によって削いで掬い取ることができる。これにより、貫通孔３０、３１内にガラスフリット６ａを充填させつつ、余分なガラスフリット６ａを除去することができる。

以上でガラスフリット充填工程Ｓ３２２が終了する。なお、ガラスフリット６ａの塗布と除去とでは、用いるスキージ８２や、スキージ８２を移動させる方向などがそれぞれ異なっていても良い。また、ガラスフリット充填工程Ｓ３２２は、上記方法に限られない。

ここで図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａや、被覆治具７０上には、スキージ８２が撓んでも当接し難い部分（例えば、治具開口部７１の側面とベース基板用ウエハ４０の外面４０ａとで形成される隅部など）がある。この部分のガラスフリット６ａは、スキージ８２では除去しきれないため、ガラスフリット残渣６ｂとして残存する。

続いて、第１メタルマスク８０を取り除く第１メタルマスク除去工程Ｓ３２３を行った後、ガラスフリット６ａを乾燥させるガラスフリット乾燥工程（乾燥工程）Ｓ３２４を行う。なお、ガラスフリット乾燥工程Ｓ３２４に際し、例えば、被覆治具７０および固定治具７２に挟まれたベース基板用ウエハ４０ごと乾燥炉の中に入れても良い。
これにより、貫通孔３０、３１内に充填されたガラスフリット６ａや、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａおよび被覆治具７０上のガラスフリット残渣６ｂが乾燥した状態となり、充填工程Ｓ３２Ｄが終了する。

ここで図１２に示すように、ガラスフリット乾燥工程Ｓ３２４を行うと、例えばガラスフリット６ａ内の有機物のバインダが除去されることで、貫通孔３０、３１内に充填されたガラスフリット６ａの表面に凹部６ｄが生ずる。そこで図８に示すように、この凹部６ｄにガラスフリット６ａを充填すべく、充填工程を複数回繰返し行う（Ｓ３２Ｄ、Ｓ３２Ｅ）。そして、２回目以降の充填工程Ｓ３２Ｅにおけるメタルマスク配置工程Ｓ３２５では、直前のメタルマスク配置工程Ｓ３２１よりもマスク開口部８３が大径のメタルマスク８４を用いる。
なお本実施形態では、充填工程を２回繰り返す（Ｓ３２Ｄ、Ｓ３２Ｅ）。２回目の充填工程Ｓ３２Ｅについては、１回目の充填工程Ｓ３２Ｄと同様の部分については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

２回目の充填工程Ｓ３２Ｅでは、図１３に示すように、第２メタルマスク配置工程Ｓ３２５の際、マスク開口部８３の内径ｂが、１回目の充填工程Ｓ３２Ｄにおける第１メタルマスク配置工程Ｓ３２１で用いた第１メタルマスク８０のマスク開口部８１の内径ａよりも大きい第２メタルマスク８４を用いる。これにより、第２メタルマスク配置工程Ｓ３２５時に、１回目の充填工程Ｓ３２Ｄで形成されたガラスペースト残渣６ｂをマスク開口部８３内に位置させて平面視で外側から囲うように第２メタルマスク８４を配置することができる。

そして、ガラスフリット充填工程Ｓ３２６で、貫通孔３０、３１内のガラスフリット６ａの表面に形成された凹部６ｄに、スキージ８２を用いてガラスフリット６ａを充填した後、図１４に示すように、第２メタルマスク除去工程Ｓ３２７で第２メタルマスク８４を取り除き、その後、ガラスフリット乾燥工程Ｓ３２８でガラスフリット６ａを乾燥させる。
以上で２回目の充填工程Ｓ３２Ｅが終了する。なお、２回目の充填工程Ｓ３２Ｅ後にも貫通孔３０、３１内のガラスフリット６ａに凹部６ｄが生じる場合、充填工程をさらに繰り返しても良い。

続いて、図１５に示すように、被覆治具７０および固定治具７２をベース基板用ウエハ４０から取り外す治具外し工程Ｓ３２Ｆを行った後、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上のガラスフリット残渣６ｂを削り取る残渣除去工程Ｓ３２Ｇを行い、その後、貫通孔３０、３１内に充填されたガラスフリット６ａを焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３２Ｈを行う。焼成工程Ｓ３２Ｈでは、貫通孔３０、３１に充填したガラスフリット６ａを所定の温度で焼成して硬化させる。この焼成工程Ｓ３２Ｈを行うことで、図１６に示すように、貫通孔３０、３１および芯材部７にガラスフリット６ａが強固に固着して筒体６となり、貫通電極３２、３３が形成される。

最後に、ベース基板用ウエハ４０および鋲体９の土台部８を研磨する研磨工程Ｓ３２Ｉを行う。具体的には、芯材部７の先端が露出するまでベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ側を研磨するとともに、鋲体９の土台部８を研磨して除去する。その結果、図３に示すように、筒体６と芯材部７とが一体的に固定された貫通電極３２、３３を複数得ることができる。
以上で貫通電極形成工程Ｓ３２が終了する。

次に図９に示すように、引き回し電極形成工程Ｓ３３として、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。そして、引き回し電極３６、３７上に、それぞれ金等からなる尖塔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。この時点で第２のウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。

次に、図９に示すように、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を接合する実装工程Ｓ４０を行い、その後、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Ｓ５０を行う。

そして、重ね合わせ工程Ｓ５０の後、重ね合わせた２枚のウエハ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し、ウエハ体６０を形成する接合工程Ｓ６０を行う。ところで、陽極接合を行う際、図３に示すように、ベース基板用ウエハ４０に形成された貫通孔３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているため、キャビティＣ内の真空状態が貫通孔３０、３１を通じて損なわれることがない。しかも、焼成によって筒体６と芯材部７とが一体的に固定されているとともに、これらが貫通孔３０、３１に対して強固に固着されているため、キャビティＣ内の真空状態を確実に維持することができる。

そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ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Ｓ７０を行う。

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１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ８０）。
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ９０）。
その後、内部の電気特性検査（Ｓ１００）を行うことで、圧電振動子１の製造が終了する。

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、２回目以降の充填工程Ｓ３２Ｅにおけるメタルマスク配置工程Ｓ３２５で、直前のメタルマスク配置工程Ｓ３２１よりもマスク開口部８３が大径のメタルマスク８４を用いる。したがって、２回目以降の充填工程Ｓ３２Ｅにおけるメタルマスク配置工程Ｓ３２５時に、直前の充填工程Ｓ３２Ｄで形成されたガラスフリット６ａの残渣６ｂをマスク開口部８３内に位置させて平面視で外側から囲うようにメタルマスク８４を配置することができる。これにより、ガラスフリット６ａの充填を繰り返すたびにガラスフリット６ａの残渣６ｂを除去する必要が無く、簡便に効率良く圧電振動子１（パッケージ５）を製造することが可能になり、圧電振動子１（パッケージ５）の低コスト化を図ることができる。

また、メタルマスク配置工程Ｓ３２１、Ｓ３２５の際、メタルマスク８０、８４を被覆治具７０上に配置しているので、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１の大きさを確保しつつ、充填工程Ｓ３２Ｄ、Ｓ３２Ｅを繰り返すたびにマスク開口部８１、８３を容易に大径化することができる。すなわち、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１の大きさを確保すると、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１から外周縁までの大きさが小さくなる。そのため、例えば、被覆治具７０を介さずにメタルマスク８０、８４をベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ上に直接配置する場合に、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１の大きさを確保すると、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１から外周縁までの範囲内でマスク開口部８１、８３を徐々に大径化することが困難となる。
また本実施形態のように、切断して小片化することで複数のベース基板２となるベース基板用ウエハ４０を用いて圧電振動子１（パッケージ５）を製造する場合、ベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１の大きさを確保することで、１つのベース基板用ウエハ４０からのベース基板２の取り個数を増加させることができる。

また、充填工程Ｓ３２Ｄ、Ｓ３２Ｅの際、ベース基板用ウエハ４０の外周部Ｒ２が被覆治具７０により覆われているので、充填工程Ｓ３２Ｄ、Ｓ３２Ｅを繰り返すたびにマスク開口部８１、８３を大径化しても、ベース基板用ウエハ４０の外周部Ｒ２を被覆治具７０によって確実に覆い続けることができる。

また、マスク開口部８１、８３が、治具開口部７１より大径なので、メタルマスク配置工程Ｓ３２１、Ｓ３２５でメタルマスク８０、８４を被覆治具７０上に配置する際、治具開口部７１とマスク開口部８１、８３とを通してベース基板用ウエハ４０の孔形成領域Ｒ１が露出されるように、メタルマスク８０、８４を容易に位置決めすることができる。

また、治具配置工程Ｓ３２Ｃの際、被覆治具７０と固定治具７２とでベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に挟み込むので、被覆治具７０をベース基板用ウエハ４０に確実に固定することができる。
また、被覆治具７０と固定治具７２との間でベース基板用ウエハ４０を厚さ方向に挟み込むので、被覆治具７０とベース基板用ウエハ４０との間に隙間があいてしまうのを確実に防ぐことが可能になり、ガラスフリット６ａが被覆治具７０とベース基板用ウエハ４０との間に入り込んでしまうのを確実に抑制することができる。

（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１７を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１７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。

このような本実施形態の発振器１１０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。

（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１８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１８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。

本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。

（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１９を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１９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。

本実施形態の電波時計１４０によれば、低コストな圧電振動子１を備えているので、低コスト化を図ることができる。

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、貫通電極形成工程Ｓ３２は、治具配置工程Ｓ３２Ｃの前に、被覆治具７０上のガラスフリット６ａの残渣６ｂを、被覆治具７０を洗浄して除去する治具洗浄工程を有していても良い。この工程では、例えば、被覆治具７０を有機溶剤に浸漬して超音波洗浄することで、ガラスフリット６ａの残渣６ｂを除去する。
この場合、治具配置工程Ｓ３２Ｃの前に治具洗浄工程を行っているので、メタルマスク８０、８４と被覆治具７０との間にガラスフリット６ａの残渣６ｂを起因とした隙間が形成されることがない。
またこのように、治具配置工程Ｓ３２Ｃの前に治具洗浄工程を行うことで、被覆治具７０を繰り返し使用することができる。
また、治具洗浄工程の際、被覆治具７０を洗浄して残渣６ｂを除去しているので、例えば残渣６ｂを削り取って（スクライブして）除去する場合に比べて、簡便に行うことができる。

また前記実施形態では、第１メタルマスク８０のマスク開口部８１は、治具開口部７１より大径となっているものとしたが、これに限られない。例えば、第１メタルマスク８０のマスク開口部８１が治具開口部７１と同径であっても良い。
また前記実施形態では、治具配置工程Ｓ３２Ｃの際、被覆治具７０と固定治具７２とを配置するものとしたが、固定治具７２はなくても良い。

また前記実施形態では、芯材部配置工程Ｓ３２Ｂの際、鋲体９を用いて芯材部７を貫通孔３０、３１内に挿入するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、土台部８に立設されていない芯材部７を用いても良い。
また前記実施形態では、貫通孔３０、３１内に充填される充填材がペースト状のガラスフリット６ａであるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、導電性のペースト（例えば銀ペーストなど）であっても良く、この場合、芯材部配置工程Ｓ３２Ｂがなくても良い。

さらに前記実施形態では、貫通電極形成工程Ｓ３２が、孔形成領域Ｒ１に貫通孔３０、３１を形成する貫通孔形成工程３２Ａを有するものとしたが、これに代えて、孔形成領域Ｒ１に、ベース基板用ウエハ４０の外面４０ａ側に開口する凹部（孔部）を形成する凹部形成工程を有していても良い。この場合、例えば、研磨工程Ｓ３２Ｉにおいて、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂ側を、芯材部７が露出するまで研磨すれば良い。

また前記実施形態では、リッド基板用ウエハ５０に接合膜３５を形成したが、これとは逆に、ベース基板用ウエハ４０の内面４０ｂに接合膜３５を形成してもよい。この場合は、引き回し電極３６、３７と接合膜３５とが接触しないように、ベース基板用ウエハ４０におけるリッド基板用ウエハ５０との接合面のみに形成することが好ましい。

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５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５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。

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（第１基板）
３ リッド基板（基板）
４ 圧電振動片（電子部品）
６ａ ガラスフリット（充填材）
６ｂ 残渣
７ 芯材部
８ 土台部
９ 鋲体
３０、３１ 貫通孔（孔部）
３２、３３ 貫通電極
４０ ベース基板用ウエハ（第１基板）
４０ａ 外面（一方の面）
４０ｂ 内面（他方の面）
７０ 被覆治具
７１ 治具開口部
７２ 固定治具
８０、８４ メタルマスク
８１、８３ マスク開口部
８２ スキージ
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
Ｒ１ 孔形成領域
Ｒ２ 外周部

Claims (9)

1. 互いに接合された複数の基板の間に形成されたキャビティ内に、電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
   前記複数の基板のうち、第１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有し、
   前記貫通電極形成工程は、
   前記第１基板の中央部に位置する孔形成領域に、前記第１基板の少なくとも一方の面側に開口する孔部を形成する孔部形成工程と、
   前記第１基板の前記一方の面上の外周部を覆う被覆治具を配置し、前記被覆治具に形成された治具開口部を通して前記孔形成領域を露出させる治具配置工程と、
   前記貫通電極の少なくとも一部を構成する充填材を前記孔部に充填する充填工程と、
   を有し、
   前記充填工程は、
   メタルマスクを前記被覆治具上に配置し、前記治具開口部と、前記メタルマスクに形成されたマスク開口部とを通して前記孔形成領域を露出させるメタルマスク配置工程と、
   前記第１基板の前記一方の面に前記充填材を塗布し、スキージを用いて前記孔部内に前記充填材を充填する本充填工程と、
   前記メタルマスクを取り除くメタルマスク除去工程と、
   前記充填材を乾燥させる乾燥工程と、
   を有し、
   前記充填工程を複数回繰り返すとともに、２回目以降の前記充填工程における前記メタルマスク配置工程では、直前の前記メタルマスク配置工程よりもマスク開口部が大径のメタルマスクを用いることを特徴とするパッケージの製造方法。
2. 請求項１記載のパッケージの製造方法であって、
   前記マスク開口部は、前記治具開口部より大径であることを特徴とするパッケージの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記治具配置工程の際、前記第１基板の前記一方の面上に前記被覆治具を配置するとともに、前記第１基板の他方の面側に、前記被覆治具との間で前記第１基板を厚さ方向に挟み込む固定治具を配置することを特徴とするパッケージの製造方法。
4. 請求項３記載のパッケージの製造方法であって、
   前記孔部形成工程の際、前記孔部を、前記第１基板を厚さ方向に貫通するように形成し、
   前記貫通電極形成工程は、前記孔部形成工程の後に、前記貫通電極の一部を構成する芯材部と、表面に前記芯材部が立設された土台部とを備える導電性の鋲体の前記芯材部を、前記第１基板の他方の面側から前記孔部内に挿入する鋲体配置工程を有し、
   前記治具配置工程の際、前記固定治具で前記土台部を前記第１基板の前記他方の面に押し付けながら、前記固定治具と前記被覆治具との間で前記第１基板を厚さ方向に挟み込む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、
   前記貫通電極形成工程は、前記治具配置工程の前に、前記被覆治具上の前記充填材の残渣を、前記被覆治具を洗浄して除去する治具洗浄工程を有してい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を実施する工程と、前記電子部品としての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。
7. 請求項６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。
8. 請求項６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。
9. 請求項６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