JP2012075053A - パッケージおよび圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能なパッケージおよび圧電振動子の提供を課題とする。
【解決手段】圧電振動片４（電子部品）を封入するためのキャビティを形成可能な複数の基板を有し、前記複数の基板のうちベース基板２に、前記キャビティ用の凹部１６を形成すると共に、この凹部１６とベース基板２の外面側との間を貫通する複数の貫通電極１３，１４を設けたパッケージであって、凹部１６の側壁１６ａ，１６ｂに、圧電振動片４と貫通電極１３，１４とを電気的に接続するための引き回し電極９，１０を配索したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、パッケージおよび圧電振動子に関するものである。

例えば、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パッケージが知られている。

このような２層構造タイプのパッケージの１つとして、板状のベース部材（本願の「ベース基板」に相当）と、キャビティを有し、ベース部材と接合して該キャビティを密閉空間とするリッド部材（本願の「リッド基板」に相当）と、ベース部材上に実装される水晶板（本願の「圧電振動子」に相当）と、からなる水晶デバイスが知られている（特許文献１参照）。

この水晶デバイスのベース部材は、上面に引き出し電極（本願の「引き回し電極」に相当）が形成されており、下面に外部端子（本願の「外部電極」に相当）が形成されている。引き出し電極と外部端子とは、ベース部材を貫通して埋め込まれた金属ピンによる貫通電極によって電気的に接続されている。

ここで、圧電振動片に対向してパッケージ内の電極が配索されている場合、圧電振動片の主面に形成された電極と、パッケージ内の電極との空隙に静電容量が発生する、いわゆる容量結合が発生することが知られている。容量結合が発生すると、圧電振動片は静電容量の影響を受けて正常な発振ができなくなる。これにより、圧電振動子の電気的特性が悪化するおそれがある。

このため、例えば特許文献１では、ベース基板上の圧電振動片に対向する部位を避けるように、引き出し電極３３を平面視で圧電振動片の外形に沿わせて配索している（特許文献１の図２参照）。このようにパッケージ内の電極を配索することで、圧電振動片の励振電極とパッケージ内の電極とが対向するのを回避して容量結合の発生を防止し、圧電振動子の良好な電気的特性を維持しようとしている。

特開２０１０−１２９６４６号公報

ところで、近年の電子機器の小型化に伴い、パッケージおよびパッケージ内に搭載される電子部品に対する小型化が要求されている。
しかし、特許文献１のように、平面視で圧電振動片の外形に沿うようにパッケージ内の引き出し電極を配索した場合、圧電振動片の周辺にパッケージ内の電極を配索するためのスペースが必要となる。パッケージ内の電極を配索するためのスペースを確保することによりベース基板の面積が大きくなるため、パッケージの小型化に対する阻害要因となっている。

また、圧電振動片自体を小型化した場合には、一般に圧電振動子のＣＩ値（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）が上昇することが知られている。したがって、圧電振動子の良好な電気的特性を維持することができないおそれがある。

そこで本発明は、良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能なパッケージおよび圧電振動子の提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明のパッケージは、電子部品を封入するためのキャビティを形成可能な複数の基板を有し、前記複数の基板のうち第１基板に、前記キャビティ用の凹部を形成すると共に、この凹部と前記第１基板の外面側との間を貫通する複数の貫通電極を設けたパッケージであって、前記凹部の側壁に、前記電子部品と前記貫通電極とを電気的に接続するための引き回し電極を配索したことを特徴とする。

本発明によれば、キャビティ用の凹部の側壁に引き回し電極を配索したことで、電子部品の電極と引き回し電極とが対向するのを回避できる。これにより、電子部品と引き回し電極との容量結合の発生を防止し、パッケージの良好な電気的特性を維持できる。また、凹部の側壁に引き回し電極を配索しているので、凹部の底面に引き回し電極を配索するためのスペースが不要となり、パッケージの小型化ができる。したがって、良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能なパッケージを提供できる。

また、前記凹部の前記側壁で、前記複数の貫通電極のうち少なくとも１つの前記貫通電極の一端と前記引き回し電極とを電気的に接続したことが望ましい。
本発明によれば、凹部の底面に貫通電極と引き回し電極とを電気的に接続するためのスペースが不要となるので、パッケージのさらなる小型化ができる。

前記少なくとも１つの貫通電極の他端を前記第１基板の下面側に導出し、前記少なくとも１つの貫通電極は、前記第１基板の任意の一側面に投影させた形状が、前記凹部から前記下面に向かうにしたがって、前記第１基板の外側壁から遠ざかるように斜めに形成されていることが望ましい。
本発明によれば、貫通電極が第１基板の外側壁から遠ざかる分、第１基板の底面に向かうに従って外側壁と貫通電極との間の肉厚を厚く確保できる。したがって、貫通電極周辺の第１基板の強度を確保できる。

また、前記凹部の底面と、前記凹部の側壁との間の角度をθとしたとき、
前記角度θは、
９５°≦θ≦１４０°
を満たすように設定されていることが望ましい。
本発明によれば、凹部の開口側から見て凹部の各側壁がアンダーカット形状とならない。したがって、凹部の各側壁に対して、引き回し電極の成膜や、フォトリソグラフィによる処理等を容易に行うことができる。

本発明の圧電振動子は、前記パッケージを用いた圧電振動子であって、前記複数の基板をガラスにより形成し、前記凹部の内部に、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、良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能な圧電振動子を提供できる。

本発明によれば、キャビティ用の凹部の側壁に引き回し電極を配索したことで、電子部品の電極と引き回し電極とが対向するのを回避できる。これにより、電子部品と引き回し電極との容量結合の発生を防止し、パッケージの良好な電気的特性を維持できる。また、本発明によれば凹部の側壁に引き回し電極を配索しているので、凹部の底面に引き回し電極を配索するためのスペースが不要となり、パッケージの小型化ができる。したがって、良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能なパッケージを提供できる。

圧電振動子の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 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１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 圧電振動子の製造方法のフローチャートである。 ベース基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。 ベース基板用ウエハの上面に引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。 図７の部分拡大図である。 ウエハ体の分解斜視図である。 第１実施形態の第２変形例における圧電振動子のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 第２実施形態の凹部形成工程の説明図であり、図１１（ａ）はプレス前の説明図であり、図１１（ｂ）はプレス後の説明図であり、図１１（ｃ）は貫通電極の先端を除去したときの説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る圧電振動片、圧電振動子および圧電振動子の製造方法を、図面を参照して説明する。
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（第１基板）およびリッド基板３（第２基板）が接合膜２３を介して陽極接合され、凹部１６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。

（圧電振動片）
圧電振動片４は、水晶の圧電材料から形成されたＡＴカット型の振動片であり、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、平面視略矩形で厚さが均一の板状に加工された水晶板１７と、水晶板１７の両面に対向する位置で配置された一対の励振電極５，６と、励振電極５，６に電気的に接続された引き出し電極１９，２０と、引き出し電極１９，２０に電気的に接続されたマウント電極７，８と、を有している。

励振電極５，６、引き出し電極１９，２０、マウント電極７，８および側面電極１５は、例えば、金（Ａｕ）の被膜で形成されている。なお、これらの膜は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）などの導電性膜の被膜あるいはこれら導電性膜のいくつかを組み合わせた積層膜により形成されていてもよい。

このように構成された圧電振動片４は、金等からなるバンプ１１，１２を利用して、ベース基板２の上面Ｕに形成された凹部１６の底面１６ｅに、フリップチップボンディングにより接合されている。具体的には、ベース基板２の凹部１６にパターニングされた後述する引き回し電極９，１０上にバンプ１１，１２が形成され、そのバンプ１１，１２上に、一対のマウント電極７，８がそれぞれ接触した状態でフリップチップボンディングにより接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の凹部１６の底面１６ｅからバンプ１１，１２の厚さ分、浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極７，８と引き回し電極９，１０とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。

（圧電振動子）
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、略平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、アルミニウム（Ａｌ）やシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料により、陽極接合用の接合膜２３がパターニングされている。接合膜２３は、ベース基板２に形成された凹部１６の周囲を囲むように、ベース基板２の上面Ｕの形状に沿って形成されている。

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、リッド基板３と同等の外形で略板状に形成されている。ベース基板２の上面Ｕには、圧電振動片４を収容する凹部１６（キャビティ用の凹部）が形成されている。

凹部１６は、底面１６ｅと、圧電振動片４の幅方向における一方側（図３の右側）に配置された第１側壁１６ａと、前記幅方向における他方側（図３の左側）に配置された第２側壁１６ｂと、圧電振動片４の基端側（図３の下側）に配置された第３側壁１６ｃと、圧電振動片４の先端側（図３の上側）に配置された第４側壁１６ｄと、により構成されている。

上面Ｕから凹部１６の底面１６ｅまでの深さは、圧電振動片４の厚み寸法と、バンプ１１，１２の厚み寸法とをあわせた寸法よりも深くなるように設定される。
ここで、凹部１６の底面１６ｅと、凹部１６の各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとの間の角度θ（図２参照）は、
９５°≦θ≦１４０°・・・（１）
を満たすように設定されている。
すなわち、凹部１６の底面１６ｅよりも開口側が広くなるように形成されている。（１）式を満たすように角度θを設定したのは、各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに引き回し電極９，１０を形成する際、スパッタ法や真空蒸着法等による成膜や、フォトリソグラフィによる処理を容易にするためである。

一般に、凹部１６の開口側から成膜する際、各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに成膜される膜厚は、底面１６ｅに成膜される膜厚の１／ｔａｎ（１８０−θ）となる。ここで、例えば、ｔａｎ（１８０−θ）≧１０の場合、各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに成膜したい膜厚の１０倍の厚さで、底面１６ｅに成膜することになるため、フォトリソグラフィやエッチングが困難となる。したがって、底面１６ｅと各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとの膜厚差を１０倍以内に押えるには、ａｒｃｔａｎ（１０）≒８５°となるため、θ≧１８０°−８５°、すなわちθは９５°以上であることが望ましい。なお、θを１４０°以下としたのは、一般に、エッチングで各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを形成したときのθの最大値が１３０°から１４０°程度となるためである。
そして、ベース基板２は、凹部１６をリッド基板３側に対向させた状態でリッド基板３に対して陽極接合されている。

（引き回し電極）
ベース基板２の凹部１６内には、一対の引き回し電極９，１０がパターニングされている。一対の引き回し電極９，１０は、後述する貫通電極１３，１４のうち、一方の貫通電極１３と圧電振動片４の一方のマウント電極７とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極１４と圧電振動片４の他方のマウント電極８とを電気的に接続するようにパターニングされている。

一方の引き回し電極９は、圧電振動片４のマウント電極７，８側において、凹部１６の底面１６ｅと第１側壁１６ａとにまたがるように、平面視で略矩形状に形成されている。具体的に一方の引き回し電極９は、凹部１６の底面１６ｅに形成された底面電極９ａと、凹部１６の第１側壁１６ａに形成された側壁電極９ｂとで構成されている。
底面電極９ａ上には、バンプ１１が形成されている。また、側壁電極９ｂは、後述の貫通電極１３と接続されている。

他方の引き回し電極１０は、一方の引き回し電極９に隣接した位置から、圧電振動片４の外形に沿って第２側壁１６ｂ上を引き回されており、平面視で略Ｌ字状に形成されている。具体的に他方の引き回し電極１０は、凹部１６の底面１６ｅに形成された底面電極１０ａと、凹部１６の第２側壁１６ｂにおいて、圧電振動片４の基端側から先端側に向かって形成された側壁電極１０ｂと、第２側壁１６ｂにおける圧電振動片４の先端側に形成された接続電極１０ｃと、で構成されている。

底面電極１０ａ上には、バンプ１２が形成されている。また、接続電極１０ｃは、後述の貫通電極１４と接続されている。そして、側壁電極１０ｂは、底面電極１０ａと貫通電極１４とを電気的に接続している。

そして、これら一対の引き回し電極９，１０上のバンプ１１，１２を利用して、圧電振動片４のマウント電極７，８がフリップチップボンディングにより実装される。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極７が、一方の引き回し電極９を介して一方の貫通電極１３に導通し、他方のマウント電極８が、他方の引き回し電極１０を介して他方の貫通電極１４に導通するようになっている。

（貫通電極）
ベース基板２には、一対の貫通電極１３，１４が形成されている。貫通電極１３，１４は、例えば金（Ａｕ）や白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）合金、ハステロイ（登録商標）等の金属材料により形成された導電性の棒状部材である。貫通電極１３，１４の原料には、ベース基板２の材料であるガラス部材と線膨張係数の差が小さい金属が好適に用いられる。特に、鉄（Ｆｅ）を５８重量パーセント、ニッケル（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。

貫通電極１３，１４は、ベース基板２の凹部１６の底面１６ｅに対して略垂直になるように配置されている。
また、一方の貫通電極１３は、ベース基板２の第１側壁１６ａ側（図３の右側）であって、圧電振動片４の基端側（図３の下側）に配置されており、一端側が第１側壁１６ａから露出し、他端側が下面Ｌから露出している。
これに対して、他方の貫通電極１４は、ベース基板２の第２側壁１６ｂ側（図３の左側）であって、圧電振動片４の先端側（図３の上側）に配置されており、一端側が第２側壁１６ｂから露出し、他端側が下面Ｌから露出している。

ベース基板２の下面Ｌには、一対の貫通電極１３，１４に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２１，２２が形成されている。つまり、一方の外部電極２１は、一方の貫通電極１３および一方の引き回し電極９を介して、圧電振動片４の第１の励振電極５に電気的に接続されている。また、他方の外部電極２２は、他方の貫通電極１４および他方の引き回し電極１０を介して、圧電振動片４の第２の励振電極６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２１，２２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５および第２の励振電極６からなる励振電極に電流を流すことができ、所定の周波数で振動させることができる。そして、振動を利用して、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源など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５は、圧電振動子の製造方法のフローチャートである。
図６は、ベース基板用ウエハに複数の凹部１６を形成した状態を示す図である。
図７は、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
図８は、図７の部分拡大図である。
図９は、ウエハ体の分解斜視図である。
ここで、図７から図９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。

（圧電振動片作製工程Ｓ１０）
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、図２から図４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、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、一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、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極５，６、引き出し電極１９，２０、マウント電極７，８および側面電極１５を形成する。これにより、複数の圧電振動片４を作製する。

（リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０）
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、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、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との合わせ面に導電性材料をパターニングして、接合膜２３（図１参照）を形成する接合膜形成工程Ｓ２２を行う。なお、本実施形態では、接合膜２３をリッド基板用ウエハ５０に形成しているが、ベース基板用ウエハ４０に形成してもかまわない。

（ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０）
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０は、主にベース基板用ウエハ４０に貫通電極１３，１４を圧入する貫通電極圧入工程Ｓ３３と、ベース基板用ウエハ４０に凹部１６を形成する凹部形成工程Ｓ３５と、ベース基板用ウエハ４０に引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程Ｓ３７とを有している。
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、図６に示すように、後にベース基板２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）。

（貫通電極圧入工程Ｓ３３）
次いで、ベース基板用ウエハ４０に貫通電極１３，１４を圧入する貫通電極圧入工程Ｓ３３を行う。貫通電極圧入工程Ｓ３３では、予めベース基板用ウエハ４０を加熱して軟化状態とする。そして、後の凹部１６の第１側壁１６ａに対応する位置に貫通電極１３を、後の凹部１６の第２側壁１６ｂに対応する位置に貫通電極１４を圧入する。

（凹部形成工程Ｓ３５）
次に、凹部形成工程Ｓ３５では、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに、凹部１６を複数形成する。凹部１６の形成は、例えば、エッチング加工等によって行う。
具体的な凹部形成工程Ｓ３５としては、まず、ベース基板用ウエハ４０の表面に、金等からなる膜を形成した後、凹部１６に対応した部分をヨウ素ヨウ化カリウム水溶液や王水（塩酸と硝酸との混合液）等で除去し、凹部１６をエッチングするためのマスクを形成する。続いて、フッ酸等からなる水溶液を使用してベース基板用ウエハ４０のエッチングを行う。以上により、底面１６ｅと、各側壁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとからなる凹部１６がベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに複数形成される。

（引き回し電極形成工程Ｓ３７）
次に、貫通電極１３，１４にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極９，１０（図８参照）を複数形成する、引き回し電極形成工程Ｓ３７を行う。引き回し電極９は、凹部１６の底面１６ｅおよび第１側壁１６ａに形成され、第１側壁１６ａに形成された側壁電極９ｂは貫通電極１３を覆うように形成される。また、引き回し電極１０は、凹部１６の底面１６ｅおよび第２側壁１６ｂに形成され、第２側壁１６ｂに形成された接続電極１０ｃは貫通電極１４を覆うように形成される。引き回し電極９，１０は、スパッタ法や真空蒸着法等により形成された被膜を、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして形成される。なお、各引き回し電極９，１０は同一の材料で形成されるため、各引き回し電極９，１０を同時に形成することができる。
そして、引き回し電極９，１０の底面電極９ａ、１０ａ上に、それぞれ金等からなるバンプ１１，１２（図４参照）を形成する。なお、図７から図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。

（外部電極形成工程Ｓ４０）
次に、ベース基板用ウエハ４０の下面Ｌに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極１３，１４にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２１，２２（図１参照）を形成する外部電極形成工程Ｓ４０を行う。この工程により、圧電振動片４は、貫通電極１３，１４を介して、外部電極２１，２２と導通する。
外部電極２１，２２を形成した時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。

（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９，１０上に、バンプ１１，１２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をフリップチップボンダの接合ヘッド（不図示）でピックし、バンプ１１，１２を所定温度に加熱しながら接合ヘッドを振動させ、圧電振動片４をバンプ１１，１２に押し付ける。これにより、圧電振動片４の水晶板１７が、ベース基板用ウエハ４０の凹部１６の底面１６ｅから浮いた状態で、マウント電極７，８がバンプ１１，１２にフリップチップボンディングされる。

圧電振動片４の実装が終了した後、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の凹部１６内に実装された圧電振動片４が、リッド基板用ウエハ５０とベース基板用ウエハ４０とに収容された状態となる。

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２３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２３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。

次に、接合されたウエハ体７０を切断線Ｍ（図９参照）に沿って切断して小片化する切断工程Ｓ８０を行う。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成された凹部１６内に圧電振動片４が封止された、図１に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。

その後、内部の電気特性検査Ｓ９０を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）などを測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性などを併せてチェックする。そして、圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質などをチェックする。全てのチェックが完了した時点で、圧電振動子１の製造が終了する。

（効果）
第１実施形態によれば、凹部１６の第１側壁１６ａおよび第２側壁１６ｂに引き回し電極９，１０を配索したことで、圧電振動片４の励振電極５，６等の各電極と引き回し電極９，１０とが対向するのを回避できる。これにより、圧電振動片４と引き回し電極９，１０との容量結合の発生を防止し、圧電振動子１の良好な電気的特性を維持できる。また、本発明によれば凹部１６の第１側壁１６ａおよび第２側壁１６ｂに引き回し電極９，１０を配索しているので、凹部１６の底面１６ｅに引き回し電極９，１０を配索するためのスペースが不要となり、圧電振動子１の小型化ができる。したがって、良好な電気的特性を維持しつつ小型化が可能な圧電振動子１を提供できる。

また、第１実施形態によれば、凹部１６の第１側壁１６ａおよび第２側壁１６ｂで貫通電極１３，１４の一端と引き回し電極９，１０とを電気的に接続しているので、凹部１６の底面１６ｅに貫通電極１３，１４と引き回し電極９，１０とを電気的に接続するためのスペースが不要となり、圧電振動子１のさらなる小型化ができる。

（第１実施形態の第１変形例、凹部内に突出した貫通電極の削除）
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。
上述の第１実施形態では、図２に示すように、貫通電極１３，１４の端部が凹部１６の各側壁１６ａ，１６ｂから突出していた。しかし、第１実施形態の第１変形例では、貫通電極１３，１４の端部が各側壁１６ａ，１６ｂと面一になるように形成する点で異なっている。

第１変形例では、凹部形成工程Ｓ３５の後、凹部１６の各側壁１６ａ，１６ｂから突出した貫通電極１３，１４の端部を除去する。具体的には、ヨウ素ヨウ化カリウム水溶液や王水（塩酸と硝酸との混合液）等により貫通電極１３，１４の端部をエッチングする。これにより、貫通電極１３，１４の端部が各側壁１６ａ，１６ｂから突出することなく、貫通電極１３，１４の端部と各側壁１６ａ，１６ｂとを略面一にすることができる。

（効果）
第１実施形態の第１変形例によれば、貫通電極１３，１４の端部と各側壁１６ａ，１６ｂとを略面一に形成するので、引き回し電極９，１０の側壁電極９ｂ，１０ｂを形成する際に、容易に形成することができる。したがって、貫通電極１３，１４と、引き回し電極９，１０とを容易に接続することができる。

（第１実施形態の第２変形例、傾斜した貫通電極）
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。
図１０は、第１実施形態の第２変形例における圧電振動子１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
上述の第１実施形態では、図２に示すように、貫通電極１３，１４が凹部１６の底面１６ｅに対して略垂直になるように配置されていた。しかし、第１実施形態の第２変形例では、貫通電極１３，１４が底面１６ｅの垂直方向に対し傾斜して配置されている点で異なっている。なお、第２変形例の貫通電極１３および貫通電極１４は同様の構成であるため、以下では、貫通電極１３についてのみ説明をし、貫通電極１４の説明を省略している。また、貫通電極１３，１４以外の構成は上述した実施形態と同一であるため、詳細な説明を省略している。

図１０に示すように、凹部１６からベース基板２の下面Ｌにかけて、貫通電極１３はベース基板２の外側壁２ａから遠ざかるように配置されている。そして、貫通電極１３の外周面と、ベース基板２の外側壁２ａとの間隔は、ベース基板２の内側よりもベース基板２の外側のほうが広くなっている。すなわち、貫通電極１３とベース基板２の外側壁２ａとの間の肉厚は、ベース基板２の外側が厚くなるように貫通電極１３を配置している。したがって、第１実施形態の第２変形例によれば、貫通電極１３，１４周辺のベース基板２の強度を確保できる。

（第２実施形態、凹部形成工程Ｓ３５）
次に、第２実施形態について説明する。
図１１は、第２実施形態の凹部形成工程Ｓ３５の説明図であり、図１１（ａ）はプレス前の説明図であり、図１１（ｂ）はプレス後の説明図であり、図１１（ｃ）は貫通電極１３，１４の先端を除去したときの説明図である。
第１実施形態の凹部形成工程Ｓ３５では、エッチングにより凹部１６を形成していた。しかし、第２実施形態の凹部形成工程Ｓ３５では、プレスにより凹部１６を形成する点で第１実施形態と異なっている。以下に、第２実施形態の凹部形成工程Ｓ３５について説明をする。なお、第１実施形態と同一の内容については詳細な説明を省略している。また、貫通電極１３を含む断面図を例にして工程を説明しているが、貫通電極１４との関係についても同様である。

第２実施形態の凹部形成工程Ｓ３５は、図１１に示すように、ベース基板用ウエハ４０を嵌入可能な受け部８０ａを有する受型８０と、受け部８０ａに嵌入されたベース基板用ウエハ４０を押圧する加圧型８５とを用いて行う。
加圧型８５は、予め貫通電極１３が圧入されたベース基板用ウエハ４０に対して押圧する。加圧型８５には、凹部１６を形成するための凸部８５ａが設けられている。また、凸部８５ａの貫通電極１３に対応した位置には、逃げ部８５ｂが形成されている。逃げ部８５ｂを設けたのは、プレス時に、傾斜した第１側壁１６ａから貫通電極の凹部１６側の端部が突出して、貫通電極１３と加圧型８５とが干渉するのを回避するためである。

第２実施形態の凹部形成工程Ｓ３５は、以下の手順で行われる。
まず、図１１（ａ）に示すように、受型８０の受け部８０ａにベース基板用ウエハ４０をセットし、受型８０をベース基板用ウエハ４０とともに加熱炉（不図示）に配置する。そして、所定温度になるように加熱炉を加熱する。

続いて、プレス機（不図示）等を利用して加圧型８５によってベース基板用ウエハ４０を押圧する。この結果、図１１（ｂ）に示すように、ベース基板用ウエハ４０は座屈変形し、加圧型８５と貫通電極１３との干渉を回避しつつ、凹部１６が形成される。この時点で貫通電極１３の凹部１６側は、第１側壁１６ａから突出しており、表面がベース基板用ウエハ４０のガラス材料に覆われている。

最後に、図１１（ｃ）に示すようにヨウ素ヨウ化カリウム溶液や王水（塩酸と硝酸との混合液）等によるエッチングやサンドブラスト等により、貫通電極１３のうち、第１側壁１６ａから突出した部分を除去して、貫通電極１３の表面を第１側壁１６ａから露出させる。以上で、凹部形成工程Ｓ３５が終了する。

（効果）
第２実施形態によれば、熱プレスにより、凹部１６を精度良く簡単に形成することができる。特に、ベース基板用ウエハ４０がガラス部材により形成されている場合に、熱プレスにより凹部１６を形成するのが効果的である。

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実施形態および第２実施形態では、パッケージの内部にＡＴカット型の圧電振動片４を封入した圧電振動子１を例にして説明をした。しかし、これに限られるものではなく、パッケージの内部に音叉型の圧電振動片を封入してもよい。また、圧電振動片以外の素子を封入してもよい。

第１実施形態および第２実施形態では、ベース基板用ウエハ４０に棒状の貫通電極１３，１４を圧入して配置している。しかし、例えば、ベース基板用ウエハ４０に凹部を形成し、凹部に貫通電極１３，１４を挿入した後、ガラスフリットを充填して焼成することにより、ベース基板用ウエハ４０に貫通電極１３，１４を配置してもよい。ただし、ベース基板用ウエハ４０を研磨し、凹部１６の第１側壁１６ａ、第２側壁１６ｂ、およびベース基板２の下面Ｌから貫通電極１３，１４を露出させる必要がある。したがって、作業効率の点で、本実施形態に優位性がある。

第１実施形態および第２実施形態では、ベース基板用ウエハ４０に貫通電極１３，１４を圧入した後に、凹部１６を形成している。しかし、キャビティ形成後に、貫通電極１３，１４を圧入してもよい。

第１実施形態および第２実施形態では、第１側壁１６ａおよび第２側壁１６ｂに貫通電極１３，１４を形成していた。しかし、貫通電極１３および貫通電極１４のいずれか一方のみが、第１側壁１６ａおよび第２側壁１６ｂのいずれか一方に形成されていてもよい。少なくとも１つの貫通電極が側壁に形成されることで、パッケージサイズを縮小することができる。

第１実施形態では、エッチングによりベース基板用ウエハ４０に凹部１６を形成している。しかし、例えば、サンドブラストにより凹部１６を形成してもよい。

第１実施形態の第２変形例では、貫通電極１３，１４がそれぞれ外側壁２ａ，２ｂから遠ざかるように斜めに形成していた。しかし、貫通電極１３および貫通電極１４のいずれか一方のみが、外側壁２ａ，２ｂから遠ざかるように斜めに形成してもよい。少なくとも１つの貫通電極が外側壁から遠ざかるように斜めに形成することで、パッケージ強度を向上させることができる。

第１実施形態の第２変形例では、貫通電極１３，１４をベース基板用ウエハ４０に圧入することで、外側壁２ａ，２ｂから遠ざかるように斜めに形成していた。しかし、例えば、第２実施形態のように熱プレスをした際に、ベース基板用ウエハ４０を押圧したときの圧力を利用して貫通電極１３，１４を傾斜させてもよい。

第２実施形態では、予めベース基板用ウエハ４０に貫通電極１３を圧入して配置した後にプレスにより凹部１６を形成している。しかし、凹部１６を形成した後に、貫通電極１３を圧入して配置してもよい。

第２実施形態では、貫通電極１３は棒状に形成されており、凹部１６形成後に、第１側壁１６ａから突出した貫通電極１３を除去している。しかし、例えば、貫通電極１３の凹部１６側の端部を、第１側壁１６ａに沿わせるように斜めに形成してもよい。これにより、加圧型８５に逃げ部８５ｂを形成する必要がなくなるので、加圧型８５の命数が向上する。ただし、貫通電極１３を簡単に形成できる点で、第２実施形態に優位性がある。

１・・・圧電振動子（パッケージ） ２・・・ベース基板（第１基板） ２ａ，２ｂ・・・外側壁 ４・・・圧電振動片（電子部品） ９，１０・・・引き回し電極 １３，１４・・・貫通電極 １６・・・凹部 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ・・・側壁 １６ｅ・・・底面

Claims (5)

1. 電子部品を封入するためのキャビティを形成可能な複数の基板を有し、
   前記複数の基板のうち第１基板に、前記キャビティ用の凹部を形成すると共に、この凹部と前記第１基板の外面側との間を貫通する複数の貫通電極を設けたパッケージであって、
   前記凹部の側壁に、前記電子部品と前記貫通電極とを電気的に接続するための引き回し電極を配索したことを特徴とするパッケージ。
2. 請求項１に記載のパッケージであって、
   前記凹部の前記側壁で、前記複数の貫通電極のうち少なくとも１つの貫通電極の一端と前記引き回し電極とを電気的に接続したことを特徴とするパッケージ。
3. 請求項２に記載のパッケージであって、
   前記少なくとも１つの貫通電極の他端を前記第１基板の下面側に導出し、
   前記少なくとも１つの貫通電極は、前記第１基板の任意の一側面に投影させた形状が、前記凹部から前記下面に向かうにしたがって、前記第１基板の外側壁から遠ざかるように斜めに形成されていることを特徴とするパッケージ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージであって、
   前記凹部の底面と、前記凹部の側壁との間の角度をθとしたとき、
   前記角度θは、
   ９５°≦θ≦１４０°
   を満たすように設定されていることを特徴とするパッケージ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージを用いた圧電振動子であって、
   前記複数の基板をガラスにより形成し、
   前記凹部の内部に、前記電子部品として圧電振動片を封入したことを特徴とする圧電振動子。
   

Images