JP2012019107A - 貫通電極付きガラス基板の製造方法及び電子部品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の貫通電極7を形成したガラス基板3の平坦性を向上させる。
【解決手段】板状ガラス1が切断分離される最小領域を単位セルとして、この単位セルに複数の貫通孔4を穿設して有効単位セルEUを形成するとともに、この有効単位セルEUが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルDUを分散させる貫通孔形成工程S1と、電極部材6を貫通孔4に挿入する電極挿入工程S2と、板状ガラス1をその軟化点よりも高い温度に加熱して、板状ガラス1と電極部材6とを溶着させる溶着工程S3と、板状ガラス1の両面を電極部材6とともに研削し、複数の電極部材6を前記板状ガラス1の両面に露出させ、互いに電気的に分離する複数の貫通電極7とする研削工程S4と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ガラス基板に複数の貫通電極を形成するガラス基板の製造方法及びこれを用いた電子部品の製造方法に関する。
近年、携帯電話や携帯情報端末機器の時刻源やタイミング源に水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。圧電振動子には様々なものが知られているが、その一つとして表面実装型の圧電振動子が知られている。この圧電振動子として、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で上下から挟みこんで接合した3層構造タイプのものが知られている。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内に収納されている。
また、最近では、2層構造タイプの圧電振動子が開発されている。このタイプは、ベース基板とリッド基板を直接接合した2層構造タイプのパッケージからなり、ベース基板とリッド基板の間に構成されるキャビティ内に圧電振動片が収納されている。2層構造タイプの圧電素子は3層構造タイプに比べて薄型化を図ることができるなどの点において優れている。
特許文献1及び特許文献2には2層構造タイプの水晶振動子パッケージが記載されている。ベース基板やリッド基板のパッケージ材料としてガラスを使用している。ガラスを使用するので、セラミックスを使用した場合と比べて成形が容易であり、製造コストを下げることができる。また、ガラスは熱伝導率が小さいので断熱性に優れ、内部の圧電振動子を温度変化から保護することができる。
特許文献3には、上記と同様の2層構造タイプの水晶振動子パッケージを多数個同時に形成する方法が記載されている。この場合も、ベース基板にガラスを用い、このベース基板に金属材料を用いた貫通電極を形成する方法が記載されている。ガラスに貫通電極を形成する際に、まずガラス板に貫通孔を形成している。図11は、ガラス板131に金属ピン115からなる貫通電極を形成する方法を表している(特許文献3の図3)。図11(a)はガラス板131に貫通孔119を形成する方法を示す。ガラス板131をダイ126の底部に設置する。ダイ126にはヒータ125が設置され、ガラス板131を加熱することができる。ダイ126の上部にはパンチ129からなる穴開け機が設置されている。パンチ129のガラス板131側には孔開けピン128が設置され、また、パンチ129にもヒータ127が設置されている。そして、ガラス板131を所定の温度に加熱した後に、パンチ129を下げて貫通孔119を形成する。
図11(b)はガラス板131の貫通孔119に金属ピン115を打ち込む方法を示している。貫通孔119を形成したガラス板131を台135に設置し、ガラスフリット吹き付け機133により貫通孔119にガラスフリット132を吹き付け、金属ピン打ち込み機134により金属ピン115を貫通孔119に打ち込む。
図12は、プレス成型工程を表している(特許文献3の図4)。図12(a)に示されるように、金属ピン115を貫通孔119に打ち込んだガラス板131をプレス下型136とプレス上型137の間に設置する。プレス上型137には間仕切り凸条138、ピン頭収納凹部139や凹部形成用凸条141が形成されている。この型を電気炉に投入して、プレス上型137をプレス下型136に押圧しながら温度1000℃以上に加熱する。その結果、図12(b)に示されるように、プレス上型137の表面の凹凸がガラス板131に転写され、分割用溝142や凹部116がガラス板131に形成される。同時にシール性が確保された金属ピン115からなる貫通電極がガラス板131に形成される。
特開2002−124845号公報 特開2002−121037号公報 特開2003−209198号公報
しかしながら、ガラス板131に形成した貫通孔119に金属ピン119を挿入し、プレス上型137により押圧しながら加熱し、ガラスと金属ピンを溶着した後に冷却すると、ガラスの流動や冷却時の熱の不均一性、またガラスと金属ピンの熱膨張率の差により内部応力が発生し、ガラス板131が複雑に歪んだ。研削して反りを修正しようとしてもガラス板131が薄い場合はこの反りを除去することができない。また、研削量が多くなって多数個取りの目的が達成できない。また、凹部116を囲む側壁上面の平坦性が悪いと、この上面に接合する蓋の気密性が確保できなくなり、電子部品の信頼性が低下する、という課題があった。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、平坦性に優れた貫通電極付きのガラス基板を提供する目的でなされた。
本発明による貫通電極付きガラス基板の製造方法は、板状ガラスが切断分離される最小領域を単位セルとして、前記単位セルに複数の貫通孔を穿設して有効単位セルを形成するとともに、前記有効単位セルが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルを分散させる貫通孔形成工程と、電極部材を前記貫通孔に挿入する電極挿入工程と、前記板状ガラスを前記板状ガラスの軟化点よりも高い温度に加熱して、前記板状ガラスと前記電極部材とを溶着させる溶着工程と、前記板状ガラスの両面を前記電極部材とともに研削し、前記複数の電極部材を前記板状ガラスの両面に露出させ、互いに電気的に分離する複数の貫通電極とする研削工程と、を備える。
また、前記貫通孔形成工程は、前記有効単位セルに対する前記ダミー単位セルの割合が4対1から20対1であることとした。
また、前記貫通孔形成工程は、前記有効単位セルに対する前記ダミー単位セルの割合が、前記板状ガラスの中心部よりも周縁部の方が大きい請求項1又は2に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
こととした。
また、前記電極挿入工程は、基台にピンが立設する電極部材の前記ピンを前記有効単位セルの貫通孔に挿入することとした。
また、前記溶着工程において、前記ピンを挿入した前記ガラス基板を、受型と加圧型により挟持して加圧することとした。
また、前記貫通孔形成工程は、カーボン材料からなる受型と加圧型のいずれかの型に複数の凸部を設け、前記受型と前記加圧型の間に前記ガラス基板を挟持して加熱し、前記ガラス基板の一方の表面に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、前記ガラス基板の一方の表面とは反対側の他方の表面を研削し、前記複数の凹部を前記一方の表面から他方の表面に貫通させる貫通工程と、を備えることとした。
また、前記溶着工程の後に前記ガラス基板と前記電極部材とを冷却する冷却工程を含み、前記冷却工程において、前記ガラス基板の歪点よりも50℃高い温度までの冷却速度よりも、歪点よりも50℃高い温度から歪点よりも50℃低い温度までの冷却速度を遅くすることとした。
本発明による電子部品の製造方法は、上記いずれかに記載のガラス基板の製造方法に基づいてガラス基板を形成し、前記ガラス基板に電極を形成してベース基板とするベース基板形成工程と、前記ベース基板に電子部品を実装する実装工程と、前記電子部品を実装したベース基板にリッド基板を接合する接合工程を備える。
本発明の貫通電極付き板状ガラスの製造方法は、板状ガラスが切断分離される最小領域を単位セルとして、この単位セルに複数の貫通孔を穿設して有効単位セルを形成するとともに、有効単位セルが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルを分散させる貫通孔形成工程と、電極部材を貫通孔に挿入する電極挿入工程と、板状ガラスをその軟化点よりも高い温度に加熱して、板状ガラスと電極部材とを溶着させる溶着工程と、板状ガラスの両面を電極部材とともに研削し、複数の電極部材を板状ガラスの両面に露出させ、互いに電気的に分離する複数の貫通電極とする研削工程と、を備える。これにより、ガラスの流動を低減し、またガラス内における電極材料の体積割合を低下させることによって残留内部応力を低減し、平坦性に優れ気密性の高い貫通電極付きのガラス基板を形成することができる。
本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法を表す工程図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法に基づいて製造した貫通電極付きガラス基板の斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法を説明するための図であり、有効単位セルとダミー単位セルのレイアウトを表す。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法を説明するための図であり、有効単位セルとダミー単位セルのレイアウトを表す。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法を説明するための図であり、有効単位セルとダミー単位セルのレイアウトを表す。 本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法を表す工程図である。 本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法を表し、ガラス基板に圧電振動片を実装した状態を示す断面模式図である。 本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法を表し、圧電振動子の断面模式図である。 本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法により製造した圧電振動子を組み込んだ発振器の上面模式図である。 従来公知のガラス板に貫通孔を形成し、ピンを打ち込む方法を表す。 従来公知のプレス成型方法によりガラス板を成型する状態を表す。
図1は、本発明に係る貫通電極付きガラス基板の製造方法を表す工程図であり、本発明の基本的構成を表す。図2は、上記貫通電極付きガラス基板3の模式的な斜視図である。本発明に係る貫通電極付きガラス基板は多数の電子部品を同時にパッケージするためのものである。まず、貫通孔形成工程S1において、板状ガラスが切断分離される最小領域を単位セルとして、この単位セルに複数の貫通孔を穿設して有効単位セルを形成するとともに、この有効単位セルが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルを分散させる。貫通孔形成工程S1は、サンドブラスト、ドリル研削、或いは型成形と研削により板状ガラスに貫通孔を形成することができる。型成形と研削による場合は、受型と加圧型のいずれかの型に複数の凸部を設け、受型と加圧型の間に板状ガラスを挟持して加熱し、板状ガラスの一方の表面に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、凹部を形成した板状ガラスの一方の表面とは反対側の他方の表面を研削し、複数の凹部を一方の表面から他方の表面に貫通させる貫通工程とを通して貫通孔を形成することができる。
次に、電極挿入工程S2において、電極部材を有効単位セルの貫通孔に挿入する。次に、溶着工程S3において、板状ガラスをその軟化点よりも高い温度に加熱して、板状ガラスと電極部材とを溶着させる。次に、研削工程S4において、板状ガラスの両面を電極部材とともに研削し、複数の電極部材を板状ガラスの両面に露出させ、互いに電気的に分離する複数の貫通電極とする。図2はこのように製造したガラス基板3の斜視図であり、有効単位セルEUが形成される領域Rにダミー単位セルDUが分散している。その結果、ガラスの流動量が低減し、またガラス材料に占める電極部材の体積比率が低下してガラス内部の残留応力が低減し、ガラス基板3の平坦性が向上する。なお、電極挿入工程S2において、台座にピンが立設する電極部材のピンを貫通孔に挿入し、溶着工程S3において、当該ピンを挿入した板状ガラスを受型と加圧型に挟持し、加圧しながら加熱することができる。これにより、ガラスとピンを短時間で確実に溶着することができる。
また、有効単位セルに対するダミー単位セルの割合を4対1から20対1とすることができる。この割合を4対1よりも大きくすると、多数個取りの取り個数が減少して生産性が低下し、20対1よりも小さくすると、ダミー単位セルを構成してガラス基板の平坦性を改善させる効果が低下する。また、有効単位セルに対するダミー単位セルの割合を板状ガラスの中央部から周辺部に向かって高くする。これにより、外周部の有効単位セルが形成されない領域と有効単位セルが形成される領域との間で板状ガラスに対する電極材料の体積割合が徐々に変化し、これに伴い残留内部応力も徐々に変化するのでガラス基板の反りが低減する。
なお、板状ガラスとしてソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等を使用することができる。電極部材としてNi−Fe合金、例えば42アロイやコバールを使用することができる。これらの合金を使用すれば熱膨張係数をガラスに近似させることができるので、ガラス基板の反りを低減し、更に熱変化に対するガラスと貫通電極間の界面劣化を防止することができる。
また、溶着工程S3の後に板状ガラスを冷却する冷却工程において、ガラス基板の歪点よりも50℃高い温度までの冷却速度よりも、歪点よりも50℃高い温度から歪点よりも50℃低い温度までの冷却速度を遅くすることができる。これにより、ガラス基板に残留する歪みが低減し、ワイヤーとガラス基板との間に生じる間隙やクラックの発生を防止し、気密性の高い貫通電極を形成することができる。以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
(第一実施形態)
図3は、本発明の第一実施形態に係るガラス基板の製造方法を説明するための図である。以下、図面に沿って説明する。まず、貫通孔形成工程S1を説明する。貫通孔形成工程S1は、ガラス準備工程S1aと、凹部形成工程S1bと、貫通工程S1cを備えている。ガラス準備工程S1aにおいて、図3(a)に示すように板状ガラス1を用意する。板状ガラス1はソーダ石灰ガラスを使用した。次に、凹部形成工程S1bにおいて、図3(b)に示すように、表面に凸部を形成した受型12と表面が平坦な加圧型13との間に板状ガラス1を挟み、加圧型13により押圧しながら板状ガラス1を軟化点以上の温度に加熱する。受型12及び加圧型13はガラスに対する離型性に優れたカーボン材料を使用した。
図3(c)は板状ガラス1を冷却し型から取り出した状態を表す。板状ガラス1の一方の表面には受型12の凸部が転写された複数の凹部11が形成されている。次に、貫通工程S1cにおいて図3(d)に示すように、板状ガラス1の一方の表面とは反対側の他方の表面を研削して、複数の凹部11を一方の表面から他方の表面に貫通させる。これにより、2つの貫通孔4からなる有効単位セルEUと、貫通孔を形成しないダミー単位セルDUを形成する。各貫通孔4は、断面が台形の円錐台の形状にして離型性をよくした。なお、ダミー単位セルDUのレイアウトについては、第二〜第四実施形態において詳細に説明する。
次に、電極挿入工程S2において、図3(e)に示すように、基台6aにピン6bを立設した電極部材6のピン6bを貫通孔4に装着し、これを加圧型9と受型10の間に装着する。電極部材6は、板状ガラス1の熱膨張係数と近似する材料が好ましく、本実施形態ではFe−Ni合金の42アロイを使用した。加圧型9には残留気泡を外部に抜くためのスリット14を設けている。受型10は基台6aを受けるための凹部を有している。次に、溶着工程S3の加熱加圧工程S3aにおいて、図3(f)に示すように、加圧型9と受型10とを上下に反転し、加圧型9を押圧(例えば30g〜50g/cm2)しながら板状ガラス1の軟化点以上の温度(例えば900℃)に加熱する。するとガラス材料が軟化して流動し、ピン6bの側面と貫通孔4の内壁面が溶着する。
次に、溶着工程S3の後の取出し工程S3bにおいて、板状ガラス1を冷却し、図3(g)に示すように板状ガラス1を型から取り出す。ダミー単位セルDUは、残留応力の発生源となる電極部材6が無く、またガラスの流動も少ないので、板状ガラス1の反りや歪みを低減させるように機能する。なお、板状ガラス1の冷却は、板状ガラス1の歪点よりも50℃高い温度までの冷却速度よりも、歪点よりも50℃高い温度から歪点よりも50℃低い温度までの冷却速度を遅くすることができる。これにより板状ガラス1の残留歪みを低減させ、ピン6bと板状ガラス1との界面に熱膨張差による間隙やクラックの発生を防止することができる。
次に、研削工程S4において、図3(h)に示すように、板状ガラス1の両面を電極部材6とともに研削及び研磨して、電極部材6が両面に露出する貫通電極7付きガラス基板3を形成した。貫通電極7が形成される有効単位セルEUの領域にダミー単位セルDUを分散させたことにより、内部応力が低減して平坦性に優れ気密性の高い貫通電極付きのガラス基板を形成することができる。
(第二実施形態)
図4は、本発明の第二実施形態に係る貫通電極付きガラス基板の製造方法を表し、貫通孔形成工程S1において形成する有効単位セルEUとダミー単位セルDUのレイアウトを示す。ガラス基板3の製造工程は第一実施形態と同じなので説明を省略する。
図4に示すように、板状ガラス1の表面には、切断ライン8で仕切られる多数の有効単位セルEUと、有効単位セルEUを形成した領域Rに分散させたダミー単位セルDUが配列している。切断ライン8は、ガラス基板3のウエハーを多数の単位セルUに切断分離するためのラインである。各有効単位セルEUには複数の貫通孔4を形成した。
ここで、有効単位セルEUが形成される領域Rにおいて、有効単位セルEUに対するダミー単位セルDUの割合を8対1とした。即ち、9個の単位セルUにより区画される領域中に、2つの貫通孔4を有する有効単位セルEUを8個、貫通孔4を有しないダミー単位セルDUを1個の割合で設置した。これにより、ガラスの流動が低下し、ガラス内における電極材料の体積割合が低下して残留内部応力が低減する。その結果、平坦性に優れ気密性の高い貫通電極付きのガラス基板を形成することができる。なお、有効単位セルに対するダミー単位セルの割合を4対1から20対1の割合とすることができる。この割合を4対1よりも大きくすると、多数個取りの取り個数が減少して生産性を低下させ、20対1よりも小さくすると、平坦性を改善させる効果が低下する。
(第三実施形態)
図5は、本発明の第三実施形態に係る貫通電極付きガラス基板の製造方法を表し、貫通孔形成工程S1において形成する有効単位セルEUとダミー単位セルDUの他のレイアウトを示す。第二実施形態と異なるのは、ダミー単位セルDUを有効単位セルEUの形成領域に均等に分散させることに代えて、分布を持たせた点である。ガラス基板3の製造工程は第一実施形態と同じなので説明を省略する。
図5に示すように、板状ガラス1の有効単位セルEUが形成される領域Rにおいて、有効単位セルEUに対するダミー単位セルDUの割合を、板状ガラス1の中心部よりも周縁部の方を大きくした。これにより、外周部の有効単位セルEUが形成されない領域と有効単位セルEUが形成される領域との間の板状ガラス1に対する電極材料6の体積割合が徐々に変化するので残留内部応力が徐々に変化し、ガラス基板3の反りを低減することができる。
(第四実施形態)
図6は、本発明の第四実施形態に係る貫通電極付きガラス基板の製造方法を表し、貫通孔形成工程S1において形成する有効単位セルEUとダミー単位セルDUの他のレイアウトを示す。第二及び第三実施形態と異なるのは、有効単位セルEUを形成した領域を4分割し、板状ガラス1の中央部に十字状の単位セルUを構成しない領域、又は十字状に連続するダミー単位セルDUを形成した点である。ガラス基板3の製造工程は第一実施形態と同じなので説明を省略する。
図6に示すように、板状ガラス1の周辺部と中央部に十字状に単位セルUを形成しない領域を設け、有効単位セルEUを4つの領域R1、R2、R3、R4に分割して設けた。各領域R1、R2、R3、R4において、有効単位セルEUに対するダミー単位セルDUの割合を略6対1としてダミー単位セルDUをほぼ均一に分散させた。板状ガラス1の中央から外周にかけて十字状に有効単位セルEUを形成しない領域、即ち板状ガラス1に電極部材6を埋め込まない連続的な領域を設けたことにより、板状ガラス1の反りを低減させることができる。加えて、領域R1、R2、R3、R4では有効単位セルEUに対するダミー単位セルDUの割合を略6対1とし、ガラス材料に占める電極部材6の体積比率を低減してガラス基板3の反りを低下させた。
以上、第二〜第四実施形態において、ガラス基板3は外形が1インチ〜4インチ、厚さが0.2〜0.6mmであり、単位セルの大きさは1mm〜3mmであり、貫通電極7の直径が0.05〜1mmである。また、有効単位セルEUに2個の貫通電極7を設置した例を説明したが、貫通電極7を更に多数個形成してもよいことは言うまでもない。
(第五実施形態)
図7は、本発明の第五実施形態に係る電子部品の製造方法を表す工程図である。ガラス基板に実装する電子部品として圧電振動子を用いた例を示す。図8は、貫通電極7が形成されたガラス基板3に圧電振動片18を実装した状態を表す断面模式図であり、図9は完成した圧電振動子20の断面模式図である。本第五実施形態はベース基板形成工程S40、リッド基板形成工程S20、及び圧電振動片作成工程S30を備えている。以下、順に説明する。
まず、研磨、洗浄、エッチング処理S0において、板状ガラス1を準備し、研磨、洗浄及びエッチング処理等を行う。また、貫通電極7を形成するための、例えば基台6aにピン6bを立設した電極部材6を準備する。貫通孔形成工程S1において、板状ガラス1が切断分離される最小領域を単位セルとして、この単位セルに複数の貫通孔を穿設して有効単位セルEUを形成し、この有効単位セルEUが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルDUを分散させる。この場合に、板状ガラス1をその軟化点以上の温度に加熱し、多数の凸部を形成した型に押圧して、板状ガラス1の表面に同時に多数の凹部を形成する。そして、板状ガラス1を研削して多数の貫通孔4を形成することができる。
次に、電極挿入工程S2において電極部材6を貫通孔4に挿入する。次に、溶着工程S3において、板状ガラス1をその軟化点よりも高い温度に加熱して、板状ガラス1と電極部材6とを溶着させる。受型10と加圧型9との間に電極部材6を装着した板状ガラス1を挟持して、加圧型9を押圧しながら溶着させる。これにより、ガラスの流動を促進して溶着時間を短縮することができる。次に、冷却して型から板状ガラス1を取出す。次に、研削工程S4において、板状ガラス1を両面研削して複数の電極部材6をその表面に露出させる。このように、互いに電気的に分離する複数の貫通電極7を形成した平坦性の良好なガラス基板3を得る。以上が、ガラス基板形成工程S41である。
次に、接合膜形成工程S42において、ガラス基板3の各単位セルUの外周領域に陽極接合を行うための接合膜を堆積する。接合膜としてアルミニュウム膜を堆積した。次に、引回し電極形成工程S43において、一方の貫通電極7の上面からガラス基板3の外周部に沿って引回し電極16を形成してベース基板23とする。引回し電極16、16’は、スパッタリング法によりAu/Cr膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びエッチング処理によりパターニングして形成した。引回し電極16、16’は、スパッタリング法に代えて、印刷法等により形成することができる。以上がベース基板形成工程S40である。
次に、リッド基板形成工程S20を説明する。リッド基板19はベース基板23と接合したときの熱膨張差を縮小させるためにベース基板23と同じ材料を使用することが好ましい。ベース基板23としてソーダ石灰ガラスを使用したときは、リッド基板19も同じソーダ石灰ガラスを使用する。まず、研磨、洗浄、エッチング工程S21において、ガラス基板を研磨し、ガラス基板をエッチング処理して最表面の加工変質層を除去し、洗浄する。
次に、凹部形成工程S22において、型成形により凹部22を形成する。凹部22は凸部を有する受型と凹部を有する加圧型の間にガラス基板を挟持し、ガラスの軟化点以上に加熱し押圧して成型する。成形用型は、カーボン材料から形成するのが好ましい。ガラスに対する離型性、気泡の吸収性が優れているからである。次に、研磨工程S23において、ベース基板23に接合する接合面を平坦面に研磨する。これにより、ベース基板23と接合したときの密閉性を向上させることができる。
次に、圧電振動片作成工程S30において、水晶板からなる圧電振動片18を準備する。圧電振動片18の両表面には互いに電気的に分離した図示しない励振電極を形成し、圧電振動片18の一端の表面に形成した端子電極に電気的に接続しておく。次に、実装工程S11において、ベース基板23の貫通電極7と引回し電極16’の端部に又は圧電振動片18の端子電極に導電性接着材17、例えば金バンプを形成する。この導電性接着材17により圧電振動片18を片持ち梁状に実装する。これにより、圧電振動片18の両面に形成した励振電極は互いに電気的に分離して2つの貫通電極7に導通する。
次に、周波数調整工程S12において、圧電振動片18の振動周波数を所定の周波数に調整する。次に、重ね合せ工程S13において、ベース基板23の上にリッド基板19を設置し接合材21を介して重ね合わせる。次に、接合工程S14において、重ね合わせたベース基板23とリッド基板19を加熱し、ベース基板23とリッド基板19間に高電圧を印加して陽極接合する。次に、外部電極形成工程S15において、ベース基板23の外面に貫通電極7のそれぞれに電気的に接続する外部電極15を形成する。次に、切断工程S16において、切断ライン8に沿って分離切断して、個々の圧電振動子20を得る。
このように、板状ガラス1の有効単位セルEUを形成した領域にダミー単位セルDUを分散させたので、気密性の優れた貫通電極7付きの平坦なガラス基板3を作成することができる。これにより信頼性の高い圧電振動子20を提供することができる。なお、上記実施形態において、外部電極形成工程S15において形成する外部電極15をガラス基板形成工程S40において先に形成しておいてもよい。また、周波数調整工程S12は切断工程S16の後に行ってもよい。
図10は、上記第五実施形態において説明した製造方法により製造した圧電振動子20を組み込んだ発振器40の上面模式図である。図10に示すように、発振器40は、基板43、この基板上に設置した圧電振動子20、集積回路41及び電子部品42を備えている。圧電振動子20は、外部電極6、7に与えられる駆動信号に基づいて一定周波数の信号を生成し、集積回路41及び電子部品42は、圧電振動子20から供給される一定周波数の信号を処理して、クロック信号等の基準信号を生成する。本発明による圧電振動子20は、高信頼性でかつ小型に形成することができるので、発振器40の全体をコンパクトに構成することができる。
1 板状ガラス
3 ガラス基板
4 貫通孔
6 電極部材
7 貫通電極
8 切断ライン
9、13 加圧型
10、12 受型
11 凹部
EU 有効単位セル
DU ダミー単位セル

Claims (8)

  1. 板状ガラスが切断分離される最小領域を単位セルとして、前記単位セルに複数の貫通孔を穿設して有効単位セルを形成するとともに、前記有効単位セルが形成される領域に貫通孔を形成しないダミー単位セルを分散させる貫通孔形成工程と、
    電極部材を前記貫通孔に挿入する電極挿入工程と、
    前記板状ガラスを前記板状ガラスの軟化点よりも高い温度に加熱して、前記板状ガラスと前記電極部材とを溶着させる溶着工程と、
    前記板状ガラスの両面を前記電極部材とともに研削し、前記複数の電極部材を前記板状ガラスの両面に露出させ、互いに電気的に分離する複数の貫通電極とする研削工程と、を備える貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  2. 前記貫通孔形成工程は、
    前記有効単位セルに対する前記ダミー単位セルの割合が4対1から20対1である請求項1に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  3. 前記貫通孔形成工程は、
    前記有効単位セルに対する前記ダミー単位セルの割合が、前記板状ガラスの中心部よりも周縁部の方が大きい請求項1又は2に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  4. 前記電極挿入工程は、基台にピンが立設する電極部材の前記ピンを前記有効単位セルの貫通孔に挿入する請求項1〜3のいずれか一項に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  5. 前記溶着工程において、前記ピンを挿入した前記ガラス基板を、受型と加圧型により挟持して加圧する請求項4に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  6. 前記貫通孔形成工程は、
    カーボン材料からなる受型と加圧型のいずれかの型に複数の凸部を設け、前記受型と前記加圧型の間に前記ガラス基板を挟持して加熱し、前記ガラス基板の一方の表面に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
    前記ガラス基板の一方の表面とは反対側の他方の表面を研削し、前記複数の凹部を前記一方の表面から他方の表面に貫通させる貫通工程と、を備える請求項1〜5のいずれか一項に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  7. 前記溶着工程の後に前記ガラス基板と前記電極部材とを冷却する冷却工程を含み、
    前記冷却工程において、前記ガラス基板の歪点よりも50℃高い温度までの冷却速度よりも、歪点よりも50℃高い温度から歪点よりも50℃低い温度までの冷却速度を遅くする請求項1〜6のいずれか一項に記載の貫通電極付きガラス基板の製造方法。
  8. 前記請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法に基づいてガラス基板を形成し、前記ガラス基板に電極を形成してベース基板とするベース基板形成工程と、
    前記ベース基板に電子部品を実装する実装工程と、
    前記電子部品を実装したベース基板にリッド基板を接合する接合工程を備える電子部品の製造方法。
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