JP2011176059A - Package, method of manufacturing the same, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。 The present invention relates to a package manufacturing method, a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
近年、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶など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、その一つとして、2層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, cellular phones and personal digital assistants use piezoelectric vibrators that use quartz as a time source, a timing source such as a control signal, and a reference signal source. Various types of piezoelectric vibrators of this type are known. As one of them, a two-layer structure type surface mount type piezoelectric vibrator is known.
このタイプの圧電振動子は、第1基板と第2基板とが直接接合されることでパッケージ化された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納されている。このような2層構造タイプの圧電振動子の1つとして、ベース基板に形成された貫通電極により、キャビティの内側に封入された圧電振動片とベース基板の外側に形成された外部電極とを導通させた圧電振動子が知られている(特許文献1参照)。 This type of piezoelectric vibrator has a two-layer structure packaged by directly bonding a first substrate and a second substrate, and a piezoelectric vibrating piece is placed in a cavity formed between the two substrates. It is stored. As one of such two-layer structure type piezoelectric vibrators, the through electrode formed on the base substrate connects the piezoelectric vibrating piece enclosed inside the cavity and the external electrode formed outside the base substrate. A piezoelectric vibrator is known (see Patent Document 1).
上述した2層構造タイプの圧電振動子において、貫通電極は、圧電振動片と外部電極とを導通させるとともに、貫通孔を塞いでキャビティ内の気密を維持するという2つの大きな役割を担っている。特に、貫通電極と貫通孔との密着が不十分であると、キャビティ内の気密が損なわれてしまう虞がある。このような不具合をなくすためにも、貫通孔の内周面に強固に密着し貫通孔を完全に塞いだ状態で貫通電極を形成する必要がある。 In the above-described two-layer structure type piezoelectric vibrator, the through electrode plays two major roles of electrically connecting the piezoelectric vibrating piece and the external electrode and closing the through hole to maintain airtightness in the cavity. In particular, if the close contact between the through electrode and the through hole is insufficient, the airtightness in the cavity may be impaired. In order to eliminate such a problem, it is necessary to form the through electrode in a state in which the through hole is tightly adhered to the through hole and completely closed.
ところで、特許文献1には、金属からなるピン部材を導電材料として用いることにより、貫通電極を形成することが記載されている。貫通電極を形成する具体的な方法としては、後にベース基板となるベース基板用ウエハを加熱した後、熱軟化状態にあるうちに、貫通孔に前記ピン部材を打ち込むことが記載されている。
By the way,
しかし、貫通孔に前記ピン部材を打ち込むことにより貫通電極を形成する方法では、ピン部材と貫通孔との間隙を完全に塞ぐのが困難であり、キャビティ内の気密性を確保できない虞がある。また、ベース基板用ウエハは多数の貫通孔を有しており、全ての貫通孔にピン部材を打ち込むのは煩雑で多大な工数を要する。 However, in the method of forming the through electrode by driving the pin member into the through hole, it is difficult to completely close the gap between the pin member and the through hole, and the airtightness in the cavity may not be ensured. Further, the base substrate wafer has a large number of through holes, and it is complicated and requires a lot of man-hours to drive the pin members into all the through holes.
上記の問題を解決するために、導電性の鋲体77とガラスフリット61とを用いて貫通電極32を形成する方法が提案されている。
図19は貫通電極形成工程の説明図であり、図19(a)は貫通孔形成工程の説明図であり、図19(b)は鋲体配置工程およびラミネート貼付工程の説明図であり、図19(c)はフリットガラス充填工程の説明図であり、図19(d)は貫通電極の説明図である。
具体的な貫通電極32の形成工程としては、まず、図19(a)に示すように、プレス型でベース基板用ウエハ40の第1面Lに凹部30aを形成し、第2面U側を研磨して凹部30aの底面を除去することにより貫通孔30を形成する(貫通孔形成工程)。次に、図19(b)に示すように、鋲体77の芯材部77bを第2面U側から貫通孔30内に挿入し、第2面Uに土台部77aを当接させて鋲体77を配置する(鋲体配置工程)。そして、搬送時の鋲体77の脱落防止および貫通孔30内へのガラスフリット61充填時のガラスフリット61漏洩防止のために、第2面Uにラミネート材700を貼付して鋲体77を固定する(ラミネート材貼付工程)。次に、図19(c)に示すように、フィルスキージ650を第1面Lに沿って走査して、貫通孔30と芯材部77bとの間隙にガラスフリット61を充填する(ガラスフリット充填工程)。次に、図19(d)に示すように、充填したガラスフリット61を焼成して貫通孔30、芯材部77bおよびガラスフリット61を一体化させる(焼成工程)。最後に、図19(d)に示すように、第2面Uに当接して配置された鋲体77の土台部77aを研磨して除去することにより、第2面に芯材部を露出させる。(研磨工程)、貫通電極32が形成される。
In order to solve the above problem, a method of forming the through
FIG. 19 is an explanatory view of the through electrode forming process, FIG. 19 (a) is an explanatory view of the through hole forming process, and FIG. 19 (b) is an explanatory view of the housing arrangement process and the laminating step. 19 (c) is an explanatory view of the frit glass filling step, and FIG. 19 (d) is an explanatory view of the through electrode.
As a specific formation process of the through
上述の通り、鋲体77とガラスフリット61とを用いて貫通電極32を形成する方法によれば、貫通孔30と鋲体77との間隙をガラスフリット61で完全に塞ぐことができる。したがって、特許文献1の貫通電極形成方法と比較して、キャビティ内の気密を良好に維持することができる。また、上述の方法では、第2面Uに鋲体の土台部を当接させた状態でラミネート材700を貼り付けて固定しているので、芯材部が貫通孔内で倒れることがない。さらに、ベース基板用ウエハ40の搬送時に、芯材部が貫通孔の第1面L側から飛び出すこともない。
As described above, according to the method of forming the through
しかし、上述した方法は、ラミネート材700を貼付するラミネート材貼付工程が必要となる。また、貫通孔形成工程で第2面Uを研磨し、さらに研磨工程で土台部77aを研磨して除去するため、第2面U側を研磨する工程が少なくとも2回必要となる。このため、上述した方法は、加工工数が増大してしまい、製造コストが上昇する虞がある。
However, the above-described method requires a laminating material pasting step for pasting the laminating
そこで本発明は、貫通電極を効率よく製造することができるパッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計の提供を課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a package manufacturing method, a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece that can efficiently manufacture a through electrode.
上記の課題を解決するため、本発明の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備え、前記貫通電極形成工程は、前記第1基板の第1面に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、前記金属ピンを前記凹部内に保持するために、前記第1基板の第2面側に磁石を配置する磁石配置工程と、前記凹部の内周面と前記金属ピンの外周面との間隙に、前記第1面側からガラスフリットを充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程と、前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して硬化させる焼成工程と、少なくとも前記第2面を研磨して前記金属ピンを前記第2面に露出させる研磨工程と、を有し、前記金属ピン配置工程において挿入された前記金属ピンと前記凹部との間には、姿勢保持部材が配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔ではなく凹部に金属ピンを挿入してガラスフリットを充填するので、第2面側から金属ピンが脱落したり、ガラスフリットが漏洩したりすることはない。これにより、第2面側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、貫通孔ではなく凹部を形成するので、貫通孔形成工程での研磨が不要になる。さらに、鋲体の土台部を除去する必要がないので、研磨工程での研磨が軽減される。以上のように、ラミネート材貼付工程を削減することができ、さらに研磨工程を軽減することができるので、貫通電極を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピンと凹部との間には姿勢保持部材が配置されているので、金属ピンが凹部内で傾倒することなく、金属ピンを凹部内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第2面側に磁石を配置することにより、金属ピンは凹部の底面に吸着されるので、第1基板の搬送中に金属ピンが飛び出して脱落するのを抑制することができる。
In order to solve the above problems, a method for manufacturing a package of the present invention is a method for manufacturing a package in which an electronic component can be enclosed in a cavity formed between a plurality of substrates bonded to each other. A through electrode forming step of forming a through electrode that penetrates the first substrate in the thickness direction and connects the inside of the cavity and the outside of the package, wherein the through electrode forming step includes: A recess forming step of forming a recess in a first surface of one substrate; a metal pin arranging step of inserting a metal pin into the recess; and a second of the first substrate to hold the metal pin in the recess. A glass for sealing the gap by filling a gap between the inner circumferential surface of the recess and the outer circumferential surface of the metal pin with a glass frit from the first surface side, and a magnet placement step of placing a magnet on the surface side Frit filling process and A firing step of firing and curing the glass frit filled in the recess, and a polishing step of polishing at least the second surface to expose the metal pin on the second surface, A posture holding member is arranged between the metal pin inserted in the pin arranging step and the recess.
According to the present invention, the metal pin is inserted into the recess instead of the through hole and filled with the glass frit, so that the metal pin does not drop from the second surface side or the glass frit does not leak. Thereby, the lamination material sticking process which sticks a laminate material on the 2nd surface side becomes unnecessary. Moreover, since the recess is formed instead of the through hole, polishing in the through hole forming step is not necessary. Further, since it is not necessary to remove the base portion of the housing, polishing in the polishing process is reduced. As described above, the laminating material attaching step can be reduced and the polishing step can be further reduced, so that the through electrode can be efficiently manufactured. Further, according to the present invention, since the posture holding member is disposed between the metal pin and the recess, the metal pin can be held in the recess without tilting the metal pin in the recess. Furthermore, according to the present invention, by arranging the magnet on the second surface side, the metal pin is attracted to the bottom surface of the recess, so that the metal pin is prevented from jumping out and falling off during the transportation of the first substrate. be able to.
また、前記ガラスフリット充填工程では、減圧下において前記第1面側に前記凹部の開口を閉塞するように前記ガラスフリットを塗布した後に、雰囲気圧力を昇圧させることで前記凹部内と前記凹部外との間に生じた圧力差により、前記凹部内に前記ガラスフリットを充填することが望ましい。
スキージを走査して凹部にガラスフリットを充填する場合には、スキージと金属ピンとが接触して、金属ピンが凹部から飛び出す虞がある。しかし、本発明によれば、凹部内と凹部外との間に生じた圧力差を利用してガラスフリットを充填しているので、スキージを用いることなく凹部にガラスフリットを充填することができる。したがって、ガラスフリット充填工程で、スキージと金属ピンとが接触して、凹部から金属ピンが飛び出すのを抑制することができる。加えて、本発明によれば、凹部の内周面と金属ピンの外周面との間隙の隅々まで確実にガラスフリットを充填することができる。これにより、貫通電極に空隙が発生するのを抑制することができ、キャビティ内の気密を良好な状態に維持することができる。
In the glass frit filling step, after applying the glass frit so as to close the opening of the concave portion on the first surface under reduced pressure, the atmospheric pressure is increased to increase the pressure inside the concave portion and outside the concave portion. It is desirable that the glass frit is filled in the recess due to a pressure difference generated during
When the squeegee is scanned to fill the recess with the glass frit, the squeegee and the metal pin may come into contact with each other and the metal pin may jump out of the recess. However, according to the present invention, since the glass frit is filled using the pressure difference generated between the inside of the recess and the outside of the recess, the recess can be filled with the glass frit without using a squeegee. Therefore, it is possible to suppress the squeegee and the metal pin from coming into contact with each other in the glass frit filling step and the metal pin from jumping out of the recess. In addition, according to the present invention, it is possible to reliably fill the glass frit to every corner of the gap between the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the metal pin. Thereby, it can suppress that a space | gap generate | occur | produces in a penetration electrode, and can maintain the airtightness in a cavity in a favorable state.
また、前記凹部は、前記第2面側から前記第1面側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されていることが望ましい。
本発明によれば、第1面側から容易に金属ピンを配置することができる。また、内形の大きい第1面側からガラスフリットを充填することにより、凹部と金属ピンとの間隙に、容易にガラスフリットを充填することができる。
Further, it is desirable that the concave portion is formed so that the inner shape gradually increases from the second surface side to the first surface side.
According to the present invention, the metal pin can be easily arranged from the first surface side. Further, by filling the glass frit from the first surface side having a large inner shape, the glass frit can be easily filled in the gap between the recess and the metal pin.
また、本発明のパッケージは、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備えており、前記貫通電極は、前記第1基板を貫通する貫通孔内に配置された金属ピンと、前記貫通孔と前記金属ピンとの間に充填されるガラスフリットと、を有し、前記貫通孔と前記金属ピンとの間には、前記ガラスフリットを充填する前に、前記貫通孔の径方向における前記貫通孔と前記金属ピンとの相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔と金属ピンとの間に、貫通孔に対する金属ピンの径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されている。したがって、金属ピンが貫通孔内で傾倒することなく、金属ピンを貫通孔内で保持することができる。
The package of the present invention is a package in which an electronic component can be enclosed in a cavity formed between a plurality of substrates bonded to each other, and the first substrate of the plurality of substrates is arranged in the thickness direction. A through electrode penetrating through the inside of the cavity and the outside of the package, the through electrode comprising a metal pin disposed in a through hole penetrating the first substrate; the through hole; A glass frit filled between the metal pins, and between the through hole and the metal pin, before filling the glass frit, the through hole and the metal in the radial direction of the through hole A posture holding member that restricts relative movement with the pin is formed.
According to the present invention, between the through hole and the metal pin, the posture holding member that restricts the relative movement of the metal pin in the radial direction with respect to the through hole is formed. Therefore, the metal pin can be held in the through hole without the metal pin tilting in the through hole.
また、前記姿勢保持部材は、前記金属ピンの外周面から径方向外側に立設された少なくとも3個の凸部を備え、前記金属ピンの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記金属ピンの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることが望ましい。
本発明によれば、金属ピンが倒れる前に必ず凸部と貫通孔の内周面とが当接するので、貫通孔に対する金属ピンの径方向への相対移動を規制することができる。したがって、金属ピンが貫通孔内で傾倒することなく、金属ピンを貫通孔内で保持することができる。
In addition, the posture holding member includes at least three convex portions erected radially outward from the outer peripheral surface of the metal pin, and the central axis of the metal pin has a plurality of convex portions at the tips of the metal pin. It is desirable that they are arranged inside a polygon connected in a straight line in order along the circumferential direction of the pin.
According to the present invention, since the convex portion and the inner peripheral surface of the through hole always come into contact with each other before the metal pin falls, the relative movement of the metal pin in the radial direction with respect to the through hole can be restricted. Therefore, the metal pin can be held in the through hole without the metal pin tilting in the through hole.
また、本発明の圧電振動子は、上述したパッケージの内部に、前記電子部品として圧電振動片が封入されていることを特徴とする。
本発明によれば、貫通電極を効率よく製造したパッケージの内部に圧電振動子を封入しているので、低コストな圧電振動子を提供することができる。
In addition, the piezoelectric vibrator of the present invention is characterized in that a piezoelectric vibrating piece is enclosed as the electronic component in the package described above.
According to the present invention, since the piezoelectric vibrator is sealed inside the package in which the through electrode is efficiently manufactured, a low-cost piezoelectric vibrator can be provided.
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、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。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、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。
The oscillator according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
The electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a time measuring unit.
The radio-controlled timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a filter unit.
本発明にかかる発振器、電子機器および電波時計によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子を備えているので、低コストな発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。 According to the oscillator, the electronic device, and the radio timepiece according to the present invention, since the piezoelectric vibrator in which the through electrode is efficiently manufactured is provided, a low-cost oscillator, electronic device, and radio timepiece can be provided.
本発明によれば、貫通孔ではなく凹部に金属ピンを挿入してガラスフリットを充填するので、第2面側から金属ピンが脱落したり、ガラスフリットが漏洩したりすることはない。これにより、第2面側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、貫通孔ではなく凹部を形成するので、貫通孔形成工程での研磨が不要になる。さらに、鋲体の土台部を除去する必要がないので、研磨工程での研磨が軽減される。以上のように、ラミネート材貼付工程を削減することができ、さらに研磨工程を軽減することができるので、貫通電極を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピンと凹部との間には姿勢保持部材が配置されているので、金属ピンが凹部内で傾倒することなく、金属ピンを凹部内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第2面側に磁石を配置することにより、金属ピンは凹部の底面に吸着されるので、第1基板の搬送中に金属ピンが飛び出して脱落するのを抑制することができる。 According to the present invention, the metal pin is inserted into the recess instead of the through hole and filled with the glass frit, so that the metal pin does not drop from the second surface side or the glass frit does not leak. Thereby, the lamination material sticking process which sticks a laminate material on the 2nd surface side becomes unnecessary. Moreover, since the recess is formed instead of the through hole, polishing in the through hole forming step is not necessary. Further, since it is not necessary to remove the base portion of the housing, polishing in the polishing process is reduced. As described above, the laminating material attaching step can be reduced and the polishing step can be further reduced, so that the through electrode can be efficiently manufactured. Further, according to the present invention, since the posture holding member is disposed between the metal pin and the recess, the metal pin can be held in the recess without tilting the metal pin in the recess. Furthermore, according to the present invention, by arranging the magnet on the second surface side, the metal pin is attracted to the bottom surface of the recess, so that the metal pin is prevented from jumping out and falling off during the transportation of the first substrate. be able to.
(第1実施形態、圧電振動子)
以下、本発明の実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。
なお、以下において、第1基板をベース基板とし、ベース基板に接合される基板をリッド基板として説明する。さらに、パッケージ(圧電振動子)におけるベース基板のリッド基板との接合面を第2面Uとし、ベース基板の外側の面を第1面Lとして説明する。
図1は圧電振動子の外観斜視図である。
図2は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3は図2のA−A線における断面図である。
図4は図1に示す圧電振動子の分解斜視図である。
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および重り金属膜21の図示を省略している。
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、ベース基板2およびリッド基板3が接合膜35を介して陽極接合されたパッケージ9と、パッケージ9のキャビティCに収納された圧電振動片4と、を備えた表面実装型の圧電振動子1である。
(First embodiment, piezoelectric vibrator)
Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the first substrate is a base substrate, and the substrate bonded to the base substrate is a lid substrate. Further, the bonding surface of the base substrate of the package (piezoelectric vibrator) with the lid substrate will be described as a second surface U, and the outer surface of the base substrate will be described as a first surface L.
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator.
FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and is a plan view with the lid substrate removed.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG.
In FIG. 4, the
As shown in FIGS. 1 to 4, the
(圧電振動片)
図5は圧電振動片の平面図である。
図6は圧電振動片の底面図である。
図7は図5のB−B線における断面図である。
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、前記一対の振動腕部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の両主面上に形成された溝部18とを備えている。この溝部18は、該振動腕部10,11の長手方向に沿って振動腕部10,11の基端側から略中間付近まで形成されている。
(Piezoelectric vibrating piece)
FIG. 5 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece.
FIG. 6 is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece.
7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIGS. 5 to 7, the piezoelectric vibrating
この圧電振動片4は、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および第2の励振電極14からなる励振電極15と、第1の励振電極13および第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。励振電極15、マウント電極16,17および引き出し電極19,20は、例えば、クロム(Cr)やニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)などの導電性材料の被膜により形成されている。
The piezoelectric vibrating
励振電極15は、一対の振動腕部10,11を互いに接近又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る。励振電極15を構成する第1の励振電極13および第2の励振電極14は、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および第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。
The
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。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および微調膜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。
Further, a
(パッケージ)
図1、図3および図4に示すように、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陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板3におけるベース基板2との接合面側には、圧電振動片4を収容するキャビティ用凹部3aが形成されている。
(package)
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
リッド基板3におけるベース基板2との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜35が形成されている。すなわち接合膜35は、キャビティ用凹部3aの内面全体に加えて、キャビティ用凹部3aの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜35はSi膜で形成されているが、接合膜35をAlで形成することも可能である。そして後述するように、この接合膜35とベース基板2とが陽極接合され、キャビティCが真空封止されている。
A
図3に示すように、圧電振動子1は、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を備えている。そして、貫通電極32,33は、ベース基板2を貫通する貫通孔30,31内に配置され、圧電振動片4と外部とを電気的に接続する金属ピン7と、貫通孔30,31と金属ピン7との間に充填されるガラスフリット61と、を有し、貫通孔30,31と金属ピン7との間には、貫通孔30,31に対する金属ピン7の径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材7aが形成されている。さらに、本実施形態の姿勢保持部材7aは、金属ピン7の外周面7bから径方向外側に立設された凸部7cを備えている。
As shown in FIG. 3, the
ベース基板2は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる基板であり、図1から図4に示すように、リッド基板3と同等の外形で略板状に形成されている。また、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貫通孔30,31と、一対の貫通電極32,33とが形成されている。
The
図2および図3に示すように、貫通孔30,31は、圧電振動子1を形成したときにキャビティC内に収まるように形成される。より詳しく説明すると、本実施形態の貫通孔30,31は、後述するマウント工程で実装される圧電振動片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が形成される。図3に示すように、本実施形態の貫通孔30,31は、第2面U側から第1面L側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されており、貫通孔30,31の中心軸Oを含む断面形状がテーパ状となるように形成されている。なお、貫通孔30,31の内周面のテーパ角度は、貫通孔30,31の中心軸Oに対して10度から20度程度となるように形成される。また、本実施形態では、貫通孔30,31の中心軸Oに垂直な方向の断面形状は、円形状となるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the through
以下に貫通電極の説明をする。なお、以下には貫通電極32を例にして説明するが、貫通電極33についても同様である。
貫通電極32は、図3に示すように、ベース基板2を貫通する貫通孔30内に配置され、圧電振動片4と外部とを電気的に接続する金属ピン7と、貫通孔30と金属ピン7との間に充填されるガラス体6(ガラスフリット)と、を有している。そして、貫通孔30と金属ピン7との間には、貫通孔30に対する金属ピン7の径方向への相対移動を規制する姿勢保持部材7aが形成されている。
The through electrode will be described below. In the following description, the through
As shown in FIG. 3, the through
図8は本実施形態の金属ピン7および姿勢保持部材7aの説明図であり、図8(a)は平面図であり、図8(b)は正面図である。なお、以下の説明では、金属ピン7の中心軸をPとし、金属ピン7のベース基板用ウエハへの挿入方向を−Z方向とし、その反対側を+Z方向とする。
FIG. 8 is an explanatory view of the
金属ピン7および姿勢保持部材7aは、ステンレスや銀(Ag)、Ni合金、Al等の金属材料により形成された導電性の部材であり、特に、鉄(Fe)を58重量パーセント、Niを42重量パーセント含有する合金(42アロイ)で形成することが望ましい。なお、金属ピン7および姿勢保持部材7aは、鍛造やプレス加工により一体的に成型される。
The
図3および図8に示すように、金属ピン7は、ベース基板2に形成された貫通孔30の第2面U側における直径より少し小さい直径を有し、貫通孔30の深さと略同一の長さを有する円柱状の部材である。また、本実施形態の姿勢保持部材7aは、金属ピン7の外周面7bから径方向外側に立設された凸部7cにより構成されている。本実施形態の凸部7cは、4個立設されている。また、各凸部7cは、金属ピン7の周方向において略等間隔に配置されており、図8(a)に示すように、凸部7cは平面視で略+字状に形成されている。金属ピン7の中心軸P方向における凸部7cの長さは、金属ピン7の長さと略同一である。金属ピン7の径方向における凸部7cの突出高さは、+Z方向から−Z方向にかけて漸次低くなっており、側面視で略直角三角形状となっている。凸部7cの斜辺の傾斜角度は、貫通孔30の内周面と略同一の角度であって、金属ピン7の中心軸Pに対して10度から20度程度に形成されている。また、凸部7cの幅寸法は、金属ピン7の直径よりも若干狭く形成されている。そして、図3に示すように、金属ピン7を貫通電極32内に配置したときに、凸部7cの先端面7dは、先端面7dと貫通孔30の内周面との間に若干の隙間を空けつつ、貫通孔30の内周面に沿うように形成される。このように凸部7cを形成することにより、金属ピン7が貫通孔30内で倒れそうになっても、金属ピン7が倒れる前に、凸部7cの先端面7dと貫通孔30の内周面とが当接する。これにより、金属ピン7を凸部7cで保持して貫通孔30に対する金属ピン7の径方向への相対移動を規制することができる。したがって、金属ピン7が貫通孔30内で傾倒することなく、金属ピン7を貫通孔30内に配置することができる。
As shown in FIGS. 3 and 8, the
なお、本実施形態では、4個の凸部7cを金属ピン7の周方向に略等間隔に配置しているが、必ずしも4個の凸部7cを等間隔に配置する必要はない。図8(c)に示すように、金属ピン7の中心軸Pは、複数(図8(c)では3個)の凸部7cの先端を金属ピン7の周方向に沿って順に直線で結んだ多角形Tの内側に配置されていればよい。これにより、上述したように、金属ピン7が倒れる前に必ず凸部7cと貫通孔の内周面とが当接するので、金属ピン7が貫通孔内で傾倒することがない。
In the present embodiment, the four
図3に戻り、ガラス体6は、ガラスフリットが焼成されたものである。ガラス体6は、両端が平坦で且つベース基板2と略同じ厚みに形成されている。ガラス体6の中心には、上述した金属ピン7がガラス体6を貫通するように配されている。また、前述のとおり、金属ピン7の外周面7bから径方向に複数の凸部7cが立設されている。さらに、ガラス体6は、金属ピン7、姿勢保持部材7aおよび貫通孔30に対して強固に固着することにより一体化している。そして、ガラス体6、金属ピン7および姿勢保持部材7aは、貫通孔30を完全に塞いでキャビティC内の気密を維持している。
Returning to FIG. 3, the
図2から図4に示すように、ベース基板2の第2面U側には、一対の引き回し電極36,37がパターニングされている。一対の引き回し電極36,37のうち、一方の引き回し電極36は、一方の貫通電極32の真上に位置するように形成されている。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。
As shown in FIGS. 2 to 4, a pair of
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、前記バンプBを利用して圧電振動片4の一対のマウント電極が実装されている。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。
A bump B is formed on each of the pair of lead-out
またベース基板2の第1面Lには、図1、図3および図4に示すように、一対の外部電極38,39が形成されている。一対の外部電極38,39は、ベース基板2の長手方向の両端部に形成され、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ている。
A pair of
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および第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ができるので、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。
When the
(圧電振動子の製造方法)
次に、上述した圧電振動子の製造方法を、フローチャートを参照しながら説明する。
図9は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。
図10は、ウエハ体の分解斜視図である。なお、図10に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Mを図示している。
本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程S10と、リッド基板用ウエハ作製工程S20と、ベース基板用ウエハ作製工程S30と、組立工程(S50以降)を有している。そのうち、圧電振動片作製工程S10、リッド基板用ウエハ作製工程S20およびベース基板用ウエハ作製工程S30は、並行して実施することが可能である。
(Piezoelectric vibrator manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the above-described piezoelectric vibrator will be described with reference to a flowchart.
FIG. 9 is a flowchart of the manufacturing method of the piezoelectric vibrator of this embodiment.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the wafer body. In addition, the dotted line shown in FIG. 10 has shown the cutting line M cut | disconnected by the cutting process performed later.
The piezoelectric vibrator manufacturing method according to the present embodiment mainly includes a piezoelectric vibrating piece manufacturing step S10, a lid substrate wafer manufacturing step S20, a base substrate wafer manufacturing step S30, and an assembly step (S50 and subsequent steps). is doing. Among them, the piezoelectric vibrating piece producing step S10, the lid substrate wafer producing step S20, and the base substrate wafer producing step S30 can be performed in parallel.
(圧電振動片作製工程)
圧電振動片作製工程S10では、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、その後ポリッシュなど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、ウエハに洗浄などの適切な処理を施した後、該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の外形形状にパターニングするとともに、金属膜の成膜およ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および重り金属膜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。次に、圧電振動片4の共振周波数の粗調を行う。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、振動腕部10,11の重量を変化させることで行う。
(Piezoelectric vibrating piece manufacturing process)
In the piezoelectric vibrating piece producing step S10, the piezoelectric vibrating
(リッド基板用ウエハ作製工程)
リッド基板用ウエハ作製工程S20では、図10に示すように、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハ50を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ50を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する(S21)。次いで、キャビティ形成工程S22では、リッド基板用ウエハ50におけるベース基板用ウエハ40との接合面に、キャビティ用凹部3aを複数形成する。キャビティ用凹部3aの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程S23では、ベース基板用ウエハ40との接合面を研磨する。
(Wad manufacturing process for lid substrate)
In the lid substrate wafer manufacturing step S20, as shown in FIG. 10, a
次に、接合膜形成工程S24では、ベース基板用ウエハ40との接合面に、図1、図2および図4に示す接合膜35を形成する。接合膜35は、ベース基板用ウエハ40との接合面に加えて、キャビティC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。
Next, in the bonding film forming step S <b> 24, the
(ベース基板用ウエハ作製工程)
ベース基板用ウエハ作製工程S30では、図10に示すように、後にベース基板となるベース基板用ウエハ40を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ40を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する(S31)。
(Base substrate wafer manufacturing process)
In the base substrate wafer manufacturing step S30, as shown in FIG. 10, a
(貫通電極形成工程)
次に、ベース基板用ウエハ40に、一対の貫通電極32,33を形成する貫通電極形成工程S30Aを行う。以下に、この貫通電極形成工程S30Aについて説明する。なお、以下には貫通電極32の形成工程を例にして説明するが、貫通電極33の形成工程についても同様である。
(Penetration electrode formation process)
Next, a through electrode forming step S30A for forming a pair of through
図11は凹部の説明図である。
図12は金属ピン配置工程および磁石配置工程の説明図である。
図13はガラスフリット充填工程の説明図であり、図13(a)はガラスフリット塗布時の説明図であり、図13(b)は充填時の説明図である。
図14は焼成工程および研磨工程の説明図である。
図11から図14に示すように、本実施形態の貫通電極形成工程S30Aは、ベース基板用ウエハ40の第1面Lに凹部30aを形成する凹部形成工程S32と、金属ピン7を凹部30aに挿入する金属ピン配置工程S33と、金属ピン7を凹部30a内に保持するために、第2面U側に磁石70を配置する磁石配置工程S34と、凹部30aの内周面と金属ピン7の外周面7bとの間隙に、第1面L側からガラスフリット61を充填して間隙を封止するガラスフリット充填工程S35と、凹部30a内に充填されたガラスフリット61を焼成して硬化させる焼成工程S37と、少なくとも第2面Uを研磨して金属ピン7を第2面Uに露出させる研磨工程S39と、を有している。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a recess.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a metal pin arranging step and a magnet arranging step.
FIG. 13 is an explanatory view of the glass frit filling step, FIG. 13 (a) is an explanatory view at the time of glass frit application, and FIG. 13 (b) is an explanatory view at the time of filling.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a firing process and a polishing process.
As shown in FIGS. 11 to 14, the through electrode forming step S30A of this embodiment includes a recess forming step S32 for forming the
(凹部形成工程)
貫通電極形成工程S30Aにおいて、まず、ベース基板用ウエハ40に、貫通電極を配するための凹部30aを形成する凹部形成工程S32を行う。凹部30aは、プレス加工やサンドブラスト法等により形成される。本実施形態では、図11に示すように、ベース基板用ウエハ40の第2面U側から第1面L側にかけて内形が次第に大きくなるように、凹部30aをプレス加工により成型している。
(Recess formation process)
In the through electrode forming step S30A, first, a concave portion forming step S32 for forming a
具体的な凹部形成工程S32としては、まず、プレス型を加熱しながらベース基板用ウエハ40の第1面Lに押圧する。ここで、プレス型に形成された円錐台状の凸部により、ベース基板用ウエハ40にすり鉢状の凹部が形成される。以上で、凹部形成工程S32が終了する。なお、本実施形態では、凹部30aの中心軸Oに垂直な方向の断面において、凹部30aの形状が円形状となるように形成しているが、プレス型の凸部の形状を変更することにより、例えば断面形状が矩形状となるように形成することもできる。
As a specific recess forming step S32, first, the press die is pressed against the first surface L of the
(金属ピン配置工程)
次に、図12に示すように、凹部30a内に金属ピン7を挿入する金属ピン配置工程S33を行う。
金属ピン7は、金属の棒状部材を切断することにより形成される。そして、棒状部材を切断した後に、棒状部材の外周面を鍛造やプレス加工により成型することで、金属ピン7の外周面に凸部7cが一体的に形成される。
(Metal pin placement process)
Next, as shown in FIG. 12, a metal pin arranging step S33 for inserting the
The
金属ピン配置工程S33では、図12に示すように、金属ピン7をベース基板用ウエハ40の開口から挿入して、凹部30aの内部に金属ピン7を配置する。具体的な金属ピンの配置方法としては、例えば、ベース基板用ウエハ40の第1面Lに金属ピン群を載置する。そして、ベース基板用ウエハ40を揺動させつつ、ベース基板用ウエハ40に振動を加えて金属ピン群を拡散させて、凹部30a内に金属ピン7を振り込む。本実施形態の凹部30aは、第2面U側から第1面L側にかけて内形が次第に大きくなるように、中心軸Oを含む断面形状がテーパ状に形成されているので、第1面L側から凹部30a内に金属ピン7を容易に振り込むことができる。なお、治具を用いて複数の金属ピン7を凹部30aに対応した位置に配置し、第1面L側から複数の金属ピン7を挿入することにより、凹部30a内に金属ピン7を配置してもよい。凹部30aと金属ピン7との間には姿勢保持部材7aが形成されているので、金属ピン7が凹部30a内で傾倒することなく、金属ピン7を凹部30a内で保持することができる。以上で、金属ピン配置工程S33が終了する。
In the metal pin arrangement step S33, as shown in FIG. 12, the
(磁石配置工程)
次に、図12に示すように、ベース基板用ウエハ40の第2面U側に磁石70を配置する磁石配置工程S34を行う。磁石70は、フェライト等の永久磁石を用いてシート状に形成されており、ベース基板用ウエハ40の第2面U側の全面を覆っている。磁石70により、金属ピン7は凹部30aの底面に吸着されるので、各工程間でベース基板用ウエハ40を搬送する際に、金属ピン7が飛び出して脱落するのを抑制することができる。以上で、磁石配置工程S34が終了する。
(Magnet placement process)
Next, as shown in FIG. 12, a magnet placement step S34 for placing the
(ガラスフリット充填工程)
次に、図13に示すように、凹部30aの内周面と金属ピン7の外周面7bとの間隙に、第1面L側からガラスフリット61を充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程S35を行う。
本実施形態のガラスフリット充填工程S35は、第1面L側にガラスフリット61を塗布した後に雰囲気圧力を昇圧させ、凹部30a内と凹部30a外との間に生じた圧力差により、凹部30aの内周面と金属ピン7の外周面7bとの間隙にガラスフリット61を充填する。
(Glass frit filling process)
Next, as shown in FIG. 13, a
In the glass frit filling step S35 of the present embodiment, the atmospheric pressure is increased after the
具体的なガラスフリット充填工程S35としては、まず、メタルマスク(不図示)をベース基板用ウエハ40の第1面Lに配置する。メタルマスクは、第2面Uにガラスフリットが回り込んで付着するのを防止するため、第1面Lの周辺部を覆っている。また、中央部にはガラスフリットを凹部に塗布するための開口部が形成されている。なお、後述するとおり、ガラスフリットを塗布することにより、第1面Lから0.1mm〜0.2mm程度の厚みを有したガラスフリット61の層を形成するので、メタルマスクの厚さも0.1mm〜0.2mm程度に形成されている。
次に、スクリーン印刷機のチャンバー(不図示)内に、ベース基板用ウエハ40を搬送してセットし、チャンバー内の真空引きを行って減圧雰囲気とする。
In a specific glass frit filling step S35, first, a metal mask (not shown) is disposed on the first surface L of the
Next, the
続いて、図13(a)に示すように、メタルマスク上でスキージ65を第1面Lに沿って走査して、ガラスフリット61をベース基板用ウエハ40の第1面L側から塗布する。スキージ65は、ウレタンゴム等の軟質のゴム材料からなる板状の部材である。スキージ65はいわゆるスクライブスキージである。スキージ65の進行方向側の面はガラスフリット61とのアタック面となっている。アタック面は単一平面に形成されており、スキージ65を走査するときのベース基板用ウエハ40とスキージ65との角度(アタック角度)は、60度から70度程度に設定する。進行方向と反対側の面は、スキージ65が先細り形状となるように傾斜しているテーパ面となっている。図13(a)に示すように、第1面L上および凹部30a上に、凹部30aの開口を閉塞するようにガラスフリット61を塗布する。メタルマスク上でスキージ65を走査してガラスフリット61を塗布するので、第1面L上にはメタルマスクと同じ厚みを有した0.1mm〜0.2mm程度のガラスフリット61の層が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 13A, the
なお、凹部30a内にガラスフリット61を充填する場合には、アタック角度を15度程度に小さくする必要がある。そのため、進行方向側の面および進行方向と反対側の面が共にテーパ面となっている、いわゆるフィルスキージ650(図19(c)参照)が必要となる。しかし、本実施形態では、凹部30a内にガラスフリット61を充填する必要はなく、上述のように、第1面L上および凹部30a上に凹部30aの開口を閉塞するようにガラスフリット61を塗布するだけでよい。したがって、フィルスキージのような特殊な形状のスキージを必要としない。
In addition, when filling the
次に、チャンバー内を大気開放して、チャンバー内の圧力を昇圧する。これにより、凹部30a内と凹部30a外との間に圧力差が生じる。そして、図13(b)に示すように、凹部30a上で層を形成していたガラスフリット61は凹部30a内に押し込まれる。このように、凹部30aにガラスフリット61を充填する際にスキージを用いる必要がないので、スキージと金属ピン7とが接触して金属ピン7が飛び出すのを抑制することができる。また、凹部30aの内周面と金属ピン7の外周面との間隙の隅々まで確実にガラスフリット61を充填することができる。
Next, the inside of the chamber is opened to the atmosphere, and the pressure in the chamber is increased. As a result, a pressure difference is generated between the inside of the
その後、図13(b)に示すように、再度スキージ65を走査することにより、余分なガラスフリット61を除去する。なお、本実施形態では、図13(b)に示すように、スキージ65のアタック面に対して面対称の形状を有する別のスキージ66を用いて、ガラスフリット61塗布時と逆方向に走査している。しかし、同じスキージ65を用いて、ガラスフリット61塗布時と同方向に走査して、余分なガラスフリット61を除去してもよい。後者の場合は、スキージの種類を削減することができる。さらに、スキージの進行方向が一方向でよいので、スクリーン印刷機の構成を簡略化することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 13B, the
続いて、ガラスフリット61を仮乾燥して固化する。例えば、ベース基板用ウエハ40を恒温槽内に搬送した後、85℃程度の雰囲気下に30分程度保持することでガラスフリット61を仮乾燥する。ガラスフリット61を仮乾燥することによりガラスフリット61が固化し、金属ピン7および凹部30aとガラスフリット61とが固着するので、磁石70を第2面Uから除去しても金属ピン7は搬送中に凹部30aから飛び出さない。
最後に、ベース基板用ウエハ40の第1面Lに付着している、余分なガラスフリット61の残渣を除去する。以上で、ガラスフリット充填工程S35が終了する。
Subsequently, the
Finally, the excess residue of the
なお、ガラスフリットを仮乾燥した際に、ガラスフリットに含まれる有機溶剤が蒸発すると、ガラスフリットの体積が減少して貫通電極表面に凹みが発生する。この場合は、仮乾燥の後にガラスフリットを凹みに重ねて充填するのが望ましい。これにより、貫通電極表面に凹みが発生するのを抑制することができる。 When the glass frit is temporarily dried, if the organic solvent contained in the glass frit evaporates, the volume of the glass frit is reduced and a dent is generated on the surface of the through electrode. In this case, it is desirable to fill the glass frit in the dent after temporary drying. Thereby, it can suppress that a dent generate | occur | produces on the through-electrode surface.
(焼成工程)
次に、凹部30aに充填したガラスフリット61を焼成して硬化させる焼成工程S37を行う。例えば、ベース基板用ウエハ40を焼成炉に搬送した後、610℃程度の雰囲気下に30分程度保持する。その後、ベース基板用ウエハ40を常温雰囲気下で放置して冷却する。これにより、図14に示すように、ガラスフリットが硬化してガラス体6となり、凹部30a、ガラス体6および金属ピン7が互いに固着して貫通電極32を形成することができる。以上で、焼成工程S37が終了する。
(Baking process)
Next, a firing step S37 is performed in which the
(研磨工程)
続いて、図14に示すように、ベース基板用ウエハ40の少なくとも第2面Uを研磨して金属ピン7を第2面Uに露出させる研磨工程S39を行う。本実施形態では、金属ピン7を凸部7cで保持して、凹部30aに対する金属ピン7の径方向への相対移動を規制し、金属ピン7が傾倒するのを抑制している。また、第2面に加えて第1面Lを研磨するのが望ましい。これにより、第1面Lを平坦面にすることができ、金属ピン7の先端を確実に露出させることができる。その結果、ベース基板用ウエハ40の表面と金属ピン7の両端とを略面一な状態とすることができ、貫通電極32を複数得ることができる。なお、研磨工程S39を行った時点で、貫通電極形成工程S30Aが終了する。
(Polishing process)
Subsequently, as shown in FIG. 14, a polishing step S39 for polishing at least the second surface U of the
次に、図10に戻り、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を第2面U上に複数形成する引き回し電極形成工程S40を行う。そして、引き回し電極36,37上に、それぞれ金等からなる先細り形状のバンプを形成する。なお、図10では、図面の見易さのためバンプの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程S30が終了する。
Next, returning to FIG. 10, a routing electrode forming step S <b> 40 for forming a plurality of
(マウント工程S50以降の圧電振動子組立工程)
次に、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を接合するマウント工程S50を行う。具体的には、圧電振動片4の基部12をバンプB上に載置し、バンプBを所定温度に加熱しながら圧電振動片4をバンプBに押し付ける。これにより、図3に示すように、圧電振動片4の振動腕部10,11がベース基板用ウエハ40の第2面Uから浮いた状態で、基部12がバンプBに機械的に固着される。また、マウント電極16,17と引き回し電極36,37とが電気的に接続された状態となる。
(Piezoelectric vibrator assembly process after mounting process S50)
Next, a mounting step S50 is performed in which the
圧電振動片4の実装が終了した後、図10に示すように、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S60を行う。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、両ウエハ40、50を正しい位置にアライメントする。これにより、ベース基板用ウエハ40に実装された圧電振動片4が、リッド基板用ウエハ50のキャビティ用凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収容された状態となる。
After the mounting of the piezoelectric vibrating
重ね合わせ工程S60の後、重ね合わせた両ウエハ40,50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する接合工程S70を行う。具体的には、接合膜35とベース基板用ウエハ40との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜35とベース基板用ウエハ40との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片4をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが接合した、図10に示すウエハ体60を得ることができる。なお、図10においては、図面を見易くするために、ウエハ体60を分解した状態を図示しており、リッド基板用ウエハ50から接合膜35の図示を省略している。
After the superposition step S60, the superposed
次に、ベース基板用ウエハ40の第1面L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S80を行う。この工程により、圧電振動片4は、貫通電極32,33を介して外部電極38,39と導通する。
Next, a conductive material is patterned on the first surface L of the
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の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程S90を行う。具体的には、図4に示す外部電極38,39から所定電圧を継続的に印加して、圧電振動片4を振動させつつ周波数を計測する。この状態で、ベース基板用ウエハ40の外部からレーザ光を照射し、図5および図6に示す重り金属膜21の微調膜21bを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部10,11の先端側の重量が低下するため、圧電振動片4の周波数が上昇する。これにより、圧電振動子の周波数を微調整して、公称周波数の範囲内に収めることができる。
Next, a fine adjustment step S90 in which the frequency of each piezoelectric vibrator sealed in the cavity C is finely adjusted to fall within a predetermined range in the state of the
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体60を図10に示す切断線Mに沿って切断する切断工程S100を行う。具体的には、まずウエハ体60のベース基板用ウエハ40の表面にUVテープを貼り付ける。次に、リッド基板用ウエハ50側から切断線Mに沿ってレーザを照射する(スクライブ)。次に、UVテープの表面から切断線Mに沿って切断刃を押し当て、ウエハ体60を割断する(ブレーキング)。その後、UVを照射してUVテープを剥離する。これにより、ウエハ体60を複数の圧電振動子に分離することができる。なお、これ以外のダイシング等の方法によりウエハ体60を切断してもよい。
After the fine adjustment of the frequency, a cutting step S100 is performed for cutting the bonded
なお、切断工程S100を行って個々の圧電振動子にした後に、微調工程S90を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程S90を先に行うことで、ウエハ体60の状態で微調を行うことができるため、複数の圧電振動子をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるため好ましい。
In addition, after performing cutting process S100 and making it to each piezoelectric vibrator, the process order which performs fine adjustment process S90 may be sufficient. However, as described above, by performing the fine adjustment step S90 first, fine adjustment can be performed in the state of the
その後、内部の電気特性検査S110を行う。即ち、圧電振動片4の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性(共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子の製造が終了する。
Thereafter, an internal electrical characteristic inspection S110 is performed. That is, the resonance frequency, resonance resistance value, drive level characteristic (excitation power dependency of resonance frequency and resonance resistance value), etc. of the piezoelectric vibrating
本実施形態によれば、図13および図14に示すように、金属ピン7を凹部30aに挿入して配置するので、第2面U側から金属ピン7が脱落したり、ガラスフリット61が漏洩したりすることはない。これにより、第2面U側にラミネート材を貼り付けるラミネート材貼付工程が不要となる。また、金属ピン7を凹部30aに配置してガラスフリット61を焼成した後、研磨工程により第2面Uを研磨して金属ピン7を第2面Uに露出させるので、鋲体の土台部を除去する研磨工程が不要となる。以上のように、ラミネート材貼付工程および研磨工程を削減することができるので、貫通電極32を効率よく製造することができる。また、本発明によれば、金属ピン7と凹部30aとの間には姿勢保持部材7aが配置されているので、金属ピン7が凹部30a内で傾倒することなく、金属ピン7を凹部30a内で保持することができる。さらに、本発明によれば、第2面U側に磁石70を配置することにより、金属ピン7は凹部30aの底面に吸着されるので、ベース基板用ウエハ40の搬送中に金属ピン7が飛び出して脱落するのを抑制することができる。
According to this embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the
(第2実施形態、ベース基板用ウエハに姿勢保持部材を設けた例)
図15は、第2実施形態の姿勢保持部材の説明図であり、図15(a)は平面図であり、図15(b)は図15(a)のC−C線における断面図である。
第1実施形態の姿勢保持部材は、図8に示すように金属ピン7に設けられているが、本実施形態の姿勢保持部材は、図15に示すようにベース基板用ウエハ40の凹部30aに設けられている点で第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
(Second embodiment, an example in which a posture holding member is provided on a base substrate wafer)
FIGS. 15A and 15B are explanatory views of the posture holding member of the second embodiment, FIG. 15A is a plan view, and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. .
The posture holding member of the first embodiment is provided on the
本実施形態の姿勢保持部材7aは、図15に示すように、ベース基板用ウエハ40の凹部30aの内周面から径方向外側に立設された複数(本実施形態では4個)の凸部40aを備えている。本実施形態では、凸部40aは凹部30aの深さと略同一の長さを有する。凸部40aの幅寸法は、金属ピン7の直径よりも若干狭く形成されている。また、凸部40aは凹部30aの周方向において略等間隔に配置されている。対向配置している凸部40aの端面40dの間隔は、金属ピン7の直径と略同一か、金属ピン7の直径よりも若干広くなるように形成されている。そして、凸部40aの端面40dで囲まれた領域に金属ピン7を配置する。これにより、金属ピン7が倒れそうになっても、金属ピン7が倒れる前に金属ピンの外周面7bと凸部40aの端面40dとが当接するので、金属ピン7を凸部40aで保持して、凹部30aに対する金属ピン7の径方向への相対移動を規制することができる。なお、対向配置している凸部40aの端面40dの距離は、第1面Lから凹部30aの底面にかけて略一定になるように形成されている。これにより、第1実施形態と同様に、プレス型を加熱しながらベース基板用ウエハ40の第1面Lに押圧することにより、凹部30aおよび凸部40aを容易に形成することができる。
As shown in FIG. 15, the
本実施形態の金属ピン7は、略円柱状をした部材である。第1実施形態では、鍛造やプレス加工により金属ピン7の外周面7bに凸部を成型した。しかし、本実施形態の金属ピン7は凸部を備えていないので、棒状部材を切断するだけで形成できる点で、第1実施形態と比較して第2実施形態に優位性がある。
The
本実施形態の金属ピン配置工程S33は、第1実施形態と同様の方法で金属ピン7を凹部30aに振り込んで配置する。本実施形態では、対向配置している凸部40aの端面40dの距離は金属ピン7の直径と略同一か、若干広くなるように形成されている。これに対して第1実施形態では、図12に示すように、凹部30aが断面テーパ状に形成されており、金属ピン7の外形より広い内形を有する凹部30aの第1面L側から金属ピン7を振り込む。したがって、凹部30a内に容易に金属ピン7を配置することができるので、金属ピン7の配置のし易さという点で、第2実施形態と比較して第1実施形態に優位性がある。
In the metal pin arrangement step S33 of the present embodiment, the
(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16を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器110は、図16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の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品112、集積回路111および圧電振動子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。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 16, the
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内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片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。
In the
In addition, by selectively setting the configuration of the
本実施形態の発振器110によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子1を備えているので、低コストな発振器110を提供することができる。
According to the
(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17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およ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、格段に小型化および軽量化されている。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus according to the invention will be described with reference to FIG. Note that a
First, the
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17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。
Next, the configuration of the
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。
The
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或いはカレンダー情報等が表示される。
The
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および呼制御メモリ部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および複号化する。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。
The
The
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の番号キーおよ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。
In addition, the
Note that the call
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および着信音発生部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。
The
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。
That is, the operation of the
In addition, the function of the
本実施形態の携帯情報機器120によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子1を備えているので、低コストな携帯情報機器120を提供することができる。
According to the
(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18を参照して説明する。
本実施形態の電波時計140は、図18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。
(Radio watch)
Next, an embodiment of a radio timepiece according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 18, the radio-controlled
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have both the property of propagating the ground surface and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the ground surface, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. is doing.
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および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。
Hereinafter, the functional configuration of the
The
The
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。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and
Subsequently, the time code is taken out via the
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the
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。
In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Therefore, when the
本実施形態の電波時計140によれば、貫通電極を効率よく製造した圧電振動子1を備えているので、低コストな電波時計140を提供することができる。
According to the
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
第1実施形態では、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて、本発明のパッケージの製造方法を説明した。しかし、例えばATカット型の圧電振動片(厚み滑り振動片)を用いた圧電振動子に、上述した本発明のパッケージの製造方法を採用しても構わない。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
In the first embodiment, the package manufacturing method of the present invention has been described by taking a piezoelectric vibrator using a tuning fork type piezoelectric vibrating piece as an example. However, the above-described package manufacturing method of the present invention may be adopted for a piezoelectric vibrator using, for example, an AT-cut type piezoelectric vibrating piece (thickness sliding vibrating piece).
第1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、パッケージの内部に圧電振動片を封入して圧電振動子を製造した。しかし、パッケージの内部に圧電振動片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できる。 In the first embodiment, a piezoelectric vibrator is manufactured by enclosing a piezoelectric vibrating piece inside a package while using the package manufacturing method according to the present invention. However, a device other than the piezoelectric vibrator can be manufactured by enclosing an electronic component other than the piezoelectric vibrating piece inside the package.
第1実施形態では、凸部の長さを金属ピンの長さと略同一に形成した。しかし、凸部の長さを金属ピンの長さよりも短くし、金属ピンの軸方向の一部分のみに凸部を設けることも可能である。ただし、金属ピンを凹部に配置して第1面側からガラスフリットを充填する際に、凸部の第2面側にガラスフリットが充填しにくくなる。したがって、ガラスフリットを隅々まで充填できるという点で、第1実施形態に優位性がある。 In 1st Embodiment, the length of the convex part was formed substantially the same as the length of a metal pin. However, the length of the convex portion can be made shorter than the length of the metal pin, and the convex portion can be provided only in a part of the metal pin in the axial direction. However, when the metal pin is disposed in the concave portion and the glass frit is filled from the first surface side, it is difficult to fill the glass frit on the second surface side of the convex portion. Therefore, the first embodiment is superior in that glass frit can be filled to every corner.
1・・・圧電振動子(パッケージ) 2・・・ベース基板(第1基板) 4・・・圧電振動片(電子部品) 6・・・ガラス体 7・・・金属ピン 7a・・・姿勢保持部材 7b・・・金属ピンの外周面 7c・・・凸部 9・・・パッケージ 30,31・・・貫通孔 30a・・・凹部 32,33・・・貫通電極 61・・・ガラスフリット 70・・・磁石 110・・・発振器 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 L・・・第1面 S30A・・・貫通電極形成工程 S32・・・凹部形成工程 S33・・・金属ピン配置工程 S34・・・磁石配置工程 S35・・・ガラスフリット充填工程 S37・・・焼成工程 T・・・多角形 U・・・第2面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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備え、
前記貫通電極形成工程は、
前記第1基板の第1面に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、
前記金属ピンを前記凹部内に保持するために、前記第1基板の第2面側に磁石を配置 する磁石配置工程と、
前記凹部の内周面と前記金属ピンの外周面との間隙に、前記第1面側からガラスフリ ットを充填して、前記間隙を封止するガラスフリット充填工程と、
前記凹部内に充填された前記ガラスフリットを焼成して硬化させる焼成工程と、
少なくとも前記第2面を研磨して前記金属ピンを前記第2面に露出させる研磨工程と 、
を有し、
前記金属ピン配置工程において挿入された前記金属ピンと前記凹部との間には、姿勢保持部材が配置されていることを特徴とするパッケージの製造方法。 A method of manufacturing a package in which an electronic component can be enclosed in a cavity formed between a plurality of substrates bonded together,
Of the plurality of substrates, comprising a through electrode forming step of forming a through electrode that penetrates the first substrate in the thickness direction and conducts between the inside of the cavity and the outside of the package,
The through electrode forming step includes:
Forming a recess in the first surface of the first substrate;
A metal pin placement step of inserting a metal pin into the recess,
A magnet placement step of placing a magnet on the second surface side of the first substrate to hold the metal pin in the recess;
A glass frit filling step of filling the gap between the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the metal pin with the glass frit from the first surface side and sealing the gap;
A baking step of baking and curing the glass frit filled in the recess;
A polishing step of polishing at least the second surface to expose the metal pin on the second surface;
Have
A package manufacturing method, wherein a posture holding member is arranged between the metal pin inserted in the metal pin arrangement step and the recess.
前記ガラスフリット充填工程では、減圧下において前記第1面側に前記凹部の開口を閉塞するように前記ガラスフリットを塗布した後に、雰囲気圧力を昇圧させることで前記凹部内と前記凹部外との間に生じた圧力差により、前記凹部内に前記ガラスフリットを充填することを特徴とするパッケージの製造方法。 In the manufacturing method of the package of Claim 1,
In the glass frit filling step, after applying the glass frit so as to close the opening of the recess on the first surface side under reduced pressure, the atmospheric pressure is increased to increase the gap between the inside of the recess and the outside of the recess. A method of manufacturing a package, wherein the glass frit is filled in the concave portion due to a pressure difference generated in the step.
前記凹部は、前記第2面側から前記第1面側にかけて、内形が次第に大きくなるように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。 In the manufacturing method of the package of Claim 1 or 2,
The method of manufacturing a package, wherein the recess is formed such that an inner shape gradually increases from the second surface side to the first surface side.
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備えており、
前記貫通電極は、
前記第1基板を貫通する貫通孔内に配置された金属ピンと、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間に充填されるガラスフリットと、
を有し、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間には、前記ガラスフリットを充填する前に、前記貫通孔の径方向における前記貫通孔と前記金属ピンとの相対移動を規制する姿勢保持部材が形成されていることを特徴とするパッケージ。 A package capable of enclosing electronic components in a cavity formed between a plurality of substrates bonded together,
Among the plurality of substrates, the first substrate is penetrated in the thickness direction, and includes a through electrode that conducts the inside of the cavity and the outside of the package,
The through electrode is
A metal pin disposed in a through-hole penetrating the first substrate;
A glass frit filled between the through hole and the metal pin;
Have
Between the through hole and the metal pin, there is formed a posture holding member that regulates relative movement between the through hole and the metal pin in the radial direction of the through hole before filling the glass frit. Features a package.
前記姿勢保持部材は、前記金属ピンの外周面から径方向外側に立設された少なくとも3個の凸部を備え、
前記金属ピンの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記金属ピンの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることを特徴とするパッケージ。 The package according to claim 4,
The posture holding member includes at least three convex portions erected radially outward from the outer peripheral surface of the metal pin,
The package characterized by the center axis | shaft of the said metal pin being arrange | positioned inside the polygon which connected the front-end | tip of several said convex part with the straight line in order along the circumferential direction of the said metal pin.
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Cited By (1)
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-
2010
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Cited By (1)
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JP2017192149A (en) * | 2017-06-26 | 2017-10-19 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio clock |
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