JP2012169788A - パッケージ製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計 - Google Patents
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Abstract
【課題】狭小な幅の引き回し電極を厚くかつ精度よく形成でき、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージ製造方法、このパッケージ製造方法により製造された圧電振動子、この圧電振動子を有する発振器、電子機器、および電波時計を提供する。
【解決手段】ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程Ｓ３３を有し、引き回し電極形成工程Ｓ３３は、マスク部材７５をベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに配置するマスク部材配置工程Ｓ３３Ｂと、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ側に配置された噴霧器７７を、上面Ｕに沿って往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱して上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を乾燥させる仮乾燥工程Ｓ３３Ｃと、乾燥させた導電性樹脂７３を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３３Ｄと、を有することを特徴としている。
【選択図】図８
【解決手段】ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程Ｓ３３を有し、引き回し電極形成工程Ｓ３３は、マスク部材７５をベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに配置するマスク部材配置工程Ｓ３３Ｂと、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ側に配置された噴霧器７７を、上面Ｕに沿って往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱して上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を乾燥させる仮乾燥工程Ｓ３３Ｃと、乾燥させた導電性樹脂７３を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３３Ｄと、を有することを特徴としている。
【選択図】図８
Description
この発明は、パッケージ製造方法、この製造方法により製造された圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。
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圧電振動子が知られている。
このタイプの圧電振動子は、ベース基板（本願請求項の「第１基板」に相当）とリッド基板とが接合されることでパッケージ化されており、両基板の間に形成されたキャビティ内には、ベース基板上面に実装される圧電振動片が収納されている。
この圧電振動子のベース基板には、ベース基板を貫通してキャビティの内外を導通する貫通電極（本願請求項の「取り出し電極」に相当）が形成されている。また、貫通電極と、キャビティ内の圧電振動片とは、ベース基板の上面に形成された引き回し電極によって電気的に接続されている。
ここで、基板に電極を形成する手法としては、一般に、マスク材の上からスパッタリングにより金属膜を成膜して電極を形成するマスキングスパッタ法や、マスク材の上からスキージを走査し、銀ペースト材等の導電性樹脂材料を塗布して電極を形成するスクリーン印刷等が知られている（例えば特許文献１参照）。
ところで、近年のパッケージの電子機器の小型化に伴い、引き回し電極の電極幅の狭小化が要求されている。しかし、引き回し電極の電極幅を狭小化することにより、引き回し電極の耐久性が低下するおそれがある。また、引き回し電極の断面積が減少して電気抵抗値が上昇し、圧電振動子の効率が低下するおそれがある。したがって、引き回し電極の電極幅を狭小化するとともに、引き回し電極を厚膜化して、引き回し電極の耐久性を向上させつつ、電気抵抗値が上昇しないように引き回し電極の断面積を確保する必要がある。
ここで、マスキングスパッタ法では、引き回し電極の電極幅を狭小に形成できる。しかしながら、マスキングスパッタ法は、所定値以上の厚さの電極を形成するのは困難である。したがって、引き回し電極の電極幅を狭小化するのに伴い、引き回し電極の耐久性が低下するとともに、電気抵抗値が上昇して圧電振動子の効率が低下するおそれがある。
また、スクリーン印刷で引き回し電極を形成する場合、狭小な幅の引き回し電極に対応した、狭小な開口を有するマスクが必要となる。このため、スクリーン印刷では、金属繊維を編み込んだメッシュマスクを用いるのが一般的である。
しかし、メッシュマスクの柾目による圧痕が引き回し電極に形成されて引き回し電極の厚みにバラつきが生じるおそれがある。さらに、銀ペースト材等の導電性樹脂材料を厚く塗布した場合、導電性樹脂材料が硬化する前は引き回し電極のパターン形状を保持できないため、導電性樹脂材料が垂れる等して精度よく引き回し電極を形成できないおそれがある。これにより、引き回し電極の耐久性が低下するとともに、電気的特性が安定しないおそれがある。
しかし、メッシュマスクの柾目による圧痕が引き回し電極に形成されて引き回し電極の厚みにバラつきが生じるおそれがある。さらに、銀ペースト材等の導電性樹脂材料を厚く塗布した場合、導電性樹脂材料が硬化する前は引き回し電極のパターン形状を保持できないため、導電性樹脂材料が垂れる等して精度よく引き回し電極を形成できないおそれがある。これにより、引き回し電極の耐久性が低下するとともに、電気的特性が安定しないおそれがある。
そこで本発明は、狭小な幅の引き回し電極を厚くかつ精度よく形成でき、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージ製造方法、このパッケージ製造方法により製造された圧電振動子、この圧電振動子を有する発振器、電子機器、および電波時計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製造方法は、互いに接合された複数の基板と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製造方法であって、前記キャビティ内と前記基板の外側とを導通させる取り出し電極と、前記電子部品とを電気的に接続する引き回し電極を、前記複数の基板のうちの第１基板の内面に形成する引き回し電極形成工程を有し、前記引き回し電極形成工程は、ヒータプレートに前記第１基板の外面を当接させて配置する第１基板配置工程と、前記引き回し電極に対応した形状の開口部が形成されたマスク部材を、前記第１基板の内面に配置するマスク部材配置工程と、前記第１基板の前記内面側に配置された噴霧器を、前記第１基板の前記内面に沿って往復移動させながら導電性樹脂を噴霧するとともに、前記ヒータプレートを加熱して前記第１基板の前記内面に付着した前記導電性樹脂を乾燥させる仮乾燥工程と、乾燥させた前記導電性樹脂を焼成して硬化させる焼成工程と、を有することを特徴としている。
本発明によれば、噴霧器を往復移動させながら導電性樹脂を噴霧するとともに、ヒータプレートを加熱して導電性樹脂を乾燥させる仮乾燥工程を有しているので、マスク部材により形成された引き回し電極のパターン形状を保持しながら導電性樹脂を重ねて塗布できる。したがって、スクリーン印刷で引き回し電極を形成する場合よりも狭小な引き回し電極を厚くかつ精度よく形成でき、マスキングスパッタ法で引き回し電極を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージを製造できる。
また、前記第１基板を正に帯電させ、前記導電性樹脂を負に帯電させたことを特徴としている。
本発明によれば、第１基板を正に帯電させ、導電性樹脂を負に帯電させることで、いわゆる静電スプレー方式により導電性樹脂を塗布することができる。したがって、第１基板に対して導電性樹脂を確実に付着させて引き回し電極を形成できる。
本発明によれば、第１基板を正に帯電させ、導電性樹脂を負に帯電させることで、いわゆる静電スプレー方式により導電性樹脂を塗布することができる。したがって、第１基板に対して導電性樹脂を確実に付着させて引き回し電極を形成できる。
また、前記引き回し電極の厚さは１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記引き回し電極のうち、前記電子部品のマウント電極と前記取り出し電極とを電気的に接続する引き回し部の幅は、２００μｍ以下であることを特徴としている。
マスキングスパッタ法により引き回し電極を形成する場合、通常、引き回し電極の厚さは０．２μｍ程度となる。しかし、本発明によれば、仮乾燥工程を有しているので、狭小な引き回し電極を厚くかつ精度よく形成できる。したがって、マスキングスパッタ法で引き回し電極を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージを製造できる。
マスキングスパッタ法により引き回し電極を形成する場合、通常、引き回し電極の厚さは０．２μｍ程度となる。しかし、本発明によれば、仮乾燥工程を有しているので、狭小な引き回し電極を厚くかつ精度よく形成できる。したがって、マスキングスパッタ法で引き回し電極を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージを製造できる。
また、本発明の圧電振動子は、上述のパッケージ製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴としている。
本発明によれば、狭小な引き回し電極が厚くかつ精度よく形成されたパッケージの内部に圧電振動片が封入されているので、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を提供できる。
本発明によれば、狭小な引き回し電極が厚くかつ精度よく形成されたパッケージの内部に圧電振動片が封入されているので、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を提供できる。
また、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している。
また、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している。
また、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している。
本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を備えているので、高性能な発振器、電子機器および電波時計を提供できる。
また、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している。
また、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している。
本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を備えているので、高性能な発振器、電子機器および電波時計を提供できる。
本発明によれば、噴霧器を往復移動させながら導電性樹脂を噴霧するとともに、ヒータプレートを加熱して導電性樹脂を乾燥させる仮乾燥工程を有しているので、マスク部材により形成された引き回し電極のパターン形状を保持しながら導電性樹脂を重ねて塗布できる。したがって、スクリーン印刷で引き回し電極を形成する場合よりも狭小な引き回し電極を厚くかつ精度よく形成でき、マスキングスパッタ法で引き回し電極を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージを製造できる。
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、以下の説明において、第１基板をベース基板用ウエハとして説明する。また、ベース基板（またはベース基板用ウエハ）のリッド基板（またはリッド基板用ウエハ）との接合面を上面Ｕとし、ベース基板（またはベース基板用ウエハ）の外側面を下面Ｌとして説明する。
なお、以下の説明において、第１基板をベース基板用ウエハとして説明する。また、ベース基板（またはベース基板用ウエハ）のリッド基板（またはリッド基板用ウエハ）との接合面を上面Ｕとし、ベース基板（またはベース基板用ウエハ）の外側面を下面Ｌとして説明する。
図１は、圧電振動子１の外観斜視図である。
図２は、圧電振動子１の内部構成図であって、リッド基板３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１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１３，１４、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３ａ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。
図２は、圧電振動子１の内部構成図であって、リッド基板３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１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１３，１４、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３ａ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）
図２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。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、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。
図２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。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、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。
励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０は、後述するマウント電極１６，１７の下地層と同じ材料のクロムにより単層膜が形成されている。これにより、マウント電極１６，１７の下地層を成膜するのと同時に、励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０を成膜できる。
励振電極１３，１４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。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。
マウント電極１６，１７は、クロムと金との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地層として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。
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。
（パッケージ）
図３に示すように、ベース基板２およびリッド基板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３ａが形成されている。
図３に示すように、ベース基板２およびリッド基板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３ａが形成されている。
リッド基板３におけるベース基板２との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜３５（接合材）が形成されている。接合膜３５は、キャビティ３ａの内面全体に加えて、キャビティ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、アルミニウムにより形成されているが、クロムやシリコン等で接合膜３５を形成することも可能である。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３ａが真空封止されている。
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３ａ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（本願請求項の「取り出し電極」に相当）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筒体６と、により形成されている。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。また、貫通電極３３、引き回し電極３７および外部電極３９の電気的接続についても、貫通電極３２、引き回し電極３６および外部電極３９と同様となっている。
貫通孔３０は、ベース基板２の上面Ｕ側から下面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。
金属ピン７は、銀やニッケル合金、アルミニウム等の金属材料により形成された導電性の棒状部材であり、鍛造やプレス加工により成型される。金属ピン７は、線膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い金属、例えば、鉄を５８重量パーセント、ニッケルを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。
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６の中心には、金属ピン７が筒体６を貫通するように配されており、筒体６は、金属ピン７および貫通孔３０に対して強固に固着している。
金属ピン７は、銀やニッケル合金、アルミニウム等の金属材料により形成された導電性の棒状部材であり、鍛造やプレス加工により成型される。金属ピン７は、線膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い金属、例えば、鉄を５８重量パーセント、ニッケルを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。
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６の中心には、金属ピン７が筒体６を貫通するように配されており、筒体６は、金属ピン７および貫通孔３０に対して強固に固着している。
図４に示すように、ベース基板２の上面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に隣接した位置に形成されたマウント部３７ｂと、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成された貫通電極接続部３７ｃと、マウント部３７ｂと貫通電極接続部３７ｃとを接続する引き回し部３７ａと、により構成されている。引き回し部３７ａは、マウント部３７ｂから振動腕部１０，１１に沿って振動腕部１０，１１の先端側に引き回され、貫通電極接続部３７ｃに接続するように形成されている。
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に隣接した位置に形成されたマウント部３７ｂと、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成された貫通電極接続部３７ｃと、マウント部３７ｂと貫通電極接続部３７ｃとを接続する引き回し部３７ａと、により構成されている。引き回し部３７ａは、マウント部３７ｂから振動腕部１０，１１に沿って振動腕部１０，１１の先端側に引き回され、貫通電極接続部３７ｃに接続するように形成されている。
引き回し電極３６，３７の厚さは１μｍ以上２０μｍ以下に形成されている。また、引き回し電極３７の引き回し部３７ａの幅は、２００μｍ以下に形成される。本実施形態では、引き回し電極３６，３７の厚さは１０μｍ、引き回し電極３７の引き回し部３７ａにおける幅は、１００μｍに形成されている。
そして、引き回し電極３６および引き回し電極３７のマウント部３７ｂ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。
ベース基板２の下面Ｌには、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。
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に電圧を印加できるので、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できる。
（圧電振動子の製造方法）
図５は、本実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
図６は、ウエハ体６０の分解斜視図である。なお、図６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。
次に、圧電振動子１の製造方法を、図５のフローチャートおよび図面を参照しながら説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る圧電振動子１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（マウント工程Ｓ５０以降）とを有している。各工程のうち、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、並行して実施できる。
図５は、本実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
図６は、ウエハ体６０の分解斜視図である。なお、図６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。
次に、圧電振動子１の製造方法を、図５のフローチャートおよび図面を参照しながら説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る圧電振動子１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（マウント工程Ｓ５０以降）とを有している。各工程のうち、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、並行して実施できる。
（圧電振動片作製工程Ｓ１０）
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、圧電振動片４を作製している。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、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、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１３，１４、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。その後、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。以上で、圧電振動片作製工程Ｓ１０が終了する。
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、圧電振動片４を作製している。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、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、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１３，１４、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。その後、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。以上で、圧電振動片作製工程Ｓ１０が終了する。
（リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０）
図６に示すように、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０（請求項の「第１基板」に相当）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３ａを複数形成する。キャビティ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。
図６に示すように、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０（請求項の「第１基板」に相当）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３ａを複数形成する。キャビティ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。
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、シリコンからなる接合膜３５（図３参照）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３ａの内面全体に形成してもよい。接合膜３５の形成は、スパッタリングや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できる。
（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では、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）。
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、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）。
（貫通電極形成工程Ｓ３２）
次いで、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。なお、以下には貫通電極３２の形成工程を説明するが、貫通電極３３の形成工程についても同様である。
次いで、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。なお、以下には貫通電極３２の形成工程を説明するが、貫通電極３３の形成工程についても同様である。
まず、ベース基板用ウエハ４０の下面Ｌから上面Ｕにかけてプレス加工等で貫通孔３０を成型する。次に、貫通孔３０内に金属ピン７を挿入してガラスフリットを充填する。ガラスフリットは、主に粉末状のガラス粒子と、有機溶剤と、バインダ（固着剤）とにより構成されている。
続いて、ガラスフリットを焼成して、ガラスの筒体６、貫通孔３０および金属ピン７（いずれも図３参照）を一体化させる。例えば、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉に搬送した後、ガラスフリットを焼成している。このとき、ガラスフリット内部の有機溶剤やバインダ等が蒸発して、一酸化炭素（ＣＯ）や二酸化炭素（ＣＯ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）等のアウトガスが発生し、ガラスフリットの外部に放出される。
最後に、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕおよび下面Ｌを研磨して、金属ピン７を上面Ｕおよび下面Ｌに露出させつつ平坦面とすることにより、貫通孔３０内に貫通電極３２を形成する。貫通電極３２により、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ側と下面Ｌ側との導電性が確保されると同時に、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０を封止できる。
（引き回し電極形成工程Ｓ３３）
次に、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をベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ３３を行う。
図７は、引き回し電極３６，３７のパターン形成装置６５の概略構成図である。なお、図７は、引き回し電極３７の引き回し部３７ａに対応した位置の断面図となっている。
以下では、まず引き回し電極形成工程Ｓ３３で引き回し電極３６，３７のパターンを形成するパターン形成装置６５の構成を説明した後に、引き回し電極形成工程Ｓ３３について説明する。
次に、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をベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ３３を行う。
図７は、引き回し電極３６，３７のパターン形成装置６５の概略構成図である。なお、図７は、引き回し電極３７の引き回し部３７ａに対応した位置の断面図となっている。
以下では、まず引き回し電極形成工程Ｓ３３で引き回し電極３６，３７のパターンを形成するパターン形成装置６５の構成を説明した後に、引き回し電極形成工程Ｓ３３について説明する。
（パターン形成装置）
引き回し電極３６，３７のパターン形成装置６５は、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに引き回し電極３６，３７の形成材料である導電性樹脂７３を噴霧する噴霧器７７と、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに噴霧された導電性樹脂７３のパターンを形成するマスク部材７５と、ベース基板用ウエハ４０を加熱してベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を仮乾燥させるヒータプレート７１と、により構成されている。
引き回し電極３６，３７のパターン形成装置６５は、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに引き回し電極３６，３７の形成材料である導電性樹脂７３を噴霧する噴霧器７７と、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに噴霧された導電性樹脂７３のパターンを形成するマスク部材７５と、ベース基板用ウエハ４０を加熱してベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を仮乾燥させるヒータプレート７１と、により構成されている。
噴霧器７７は、導電性樹脂７３を噴霧する噴霧口７７ａが、ベース基板用ウエハ４０の上方において法線方向に沿うように配置されている。噴霧口７７ａからは、導電性樹脂７３がベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに向かって放射状に噴霧される。また、噴霧器７７は、不図示の駆動装置により、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに沿って、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ全面に導電性樹脂７３を噴霧できるように往復移動可能となっている。なお、噴霧器７７は市販のスプレー等を用いてもよい。
噴霧器７７により噴霧される導電性樹脂７３は、例えば銀ペーストであり、主に粉末状の銀粒子と、有機溶剤と、バインダ（固着剤）とにより構成されている。導電性樹脂７３の粘度は、例えば３０ＣＰ〜６００００ＣＰ程度まで、幅広く選択できる。
噴霧器７７により噴霧される導電性樹脂７３は、例えば銀ペーストであり、主に粉末状の銀粒子と、有機溶剤と、バインダ（固着剤）とにより構成されている。導電性樹脂７３の粘度は、例えば３０ＣＰ〜６００００ＣＰ程度まで、幅広く選択できる。
マスク部材７５は、例えばステンレスからなる厚さ５０μｍ程度のいわゆるメタルマスクであり、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに載置される。マスク部材７５は、引き回し電極３６，３７を形成したい部分に開口を設けている。なお、図７では、引き回し電極３７のうち引き回し部３７ａを形成する引き回し部形成用開口７５ａが図示されている。
マスク部材７５の開口は、形成される引き回し電極３６，３７に対応した大きさで形成されている。例えば、引き回し部形成用開口７５ａの幅は、引き回し電極３７の引き回し部３７ａの幅に対応して、約１００μｍに形成されている。
マスク部材７５の開口は、形成される引き回し電極３６，３７に対応した大きさで形成されている。例えば、引き回し部形成用開口７５ａの幅は、引き回し電極３７の引き回し部３７ａの幅に対応して、約１００μｍに形成されている。
ヒータプレート７１は、載置されるベース基板用ウエハ４０よりも大きな外形を有しており、例えば、市販のホットプレート等が使用される。ヒータプレート７１は、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに噴霧された導電性樹脂７３の仮乾燥温度である１００℃以上に加熱できるようにとなっている。
引き回し電極形成工程Ｓ３３は、ヒータプレート７１にベース基板用ウエハ４０を配置するベース基板用ウエハ配置工程Ｓ３３Ａと、マスク部材７５を配置するマスク部材配置工程Ｓ３３Ｂと、導電性樹脂７３を噴霧するとともにベース基板用ウエハ４０に付着した導電性樹脂７３を乾燥させる仮乾燥工程Ｓ３３Ｃと、導電性樹脂７３を焼成して硬化させる焼成工程Ｓ３３Ｄとを有している。
また、本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を正に帯電させ、導電性樹脂７３を負に帯電させた、いわゆる静電スプレー方式により、ベース基板用ウエハ４０に導電性樹脂７３を塗布している。
また、本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０を正に帯電させ、導電性樹脂７３を負に帯電させた、いわゆる静電スプレー方式により、ベース基板用ウエハ４０に導電性樹脂７３を塗布している。
（ベース基板用ウエハ配置工程Ｓ３３Ａ）
図７に示すように、ベース基板用ウエハ配置工程Ｓ３３Ａでは、ヒータプレート７１の上面７１ａに、ベース基板用ウエハ４０の下面Ｌを当接させて、ヒータプレート７１にベース基板用ウエハ４０を配置している。
図７に示すように、ベース基板用ウエハ配置工程Ｓ３３Ａでは、ヒータプレート７１の上面７１ａに、ベース基板用ウエハ４０の下面Ｌを当接させて、ヒータプレート７１にベース基板用ウエハ４０を配置している。
（マスク部材配置工程Ｓ３３Ｂ）
マスク部材配置工程Ｓ３３Ｂでは、引き回し電極３６，３７が形成されるベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ側にマスク部材７５を配置している。引き回し部形成用開口７５ａ等のマスク部材７５の開口は、引き回し電極３６，３７の形成領域に対応して配置されており、不図示の位置決め治具によって、ベース基板用ウエハ４０とマスク部材７５との位置決めがされている。
マスク部材配置工程Ｓ３３Ｂでは、引き回し電極３６，３７が形成されるベース基板用ウエハ４０の上面Ｕ側にマスク部材７５を配置している。引き回し部形成用開口７５ａ等のマスク部材７５の開口は、引き回し電極３６，３７の形成領域に対応して配置されており、不図示の位置決め治具によって、ベース基板用ウエハ４０とマスク部材７５との位置決めがされている。
（仮乾燥工程Ｓ３３Ｃ）
図８は、仮乾燥工程Ｓ３３Ｃの説明図である。
図８に示すように、仮乾燥工程Ｓ３３Ｃでは、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに沿って噴霧器７７を往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱してベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を乾燥させている。
図８は、仮乾燥工程Ｓ３３Ｃの説明図である。
図８に示すように、仮乾燥工程Ｓ３３Ｃでは、ベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに沿って噴霧器７７を往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱してベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに付着した導電性樹脂７３を乾燥させている。
仮乾燥工程Ｓ３３Ｃでは、まず、ヒータプレート７１を導電性樹脂７３の仮乾燥温度である１００℃以上に設定し、ベース基板用ウエハ４０の温度が導電性樹脂７３の仮乾燥温度になるまで加熱する。続いて、導電性樹脂７３を噴霧しながら、所定速度でベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに沿って、一方側から他方側（図８における左側から右側）に向かって噴霧器７７を移動させる。これにより、マスク部材７５の開口に対応した位置に、導電性樹脂７３が付着する。そして、ベース基板用ウエハ４０に付着した導電性樹脂７３が仮乾燥温度まで加熱され、導電性樹脂７３に含有される有機溶剤およびバインダが蒸発して乾燥する。
その後、導電性樹脂７３を噴霧しながら、所定速度でベース基板用ウエハ４０の上面Ｕに沿って、他方側から一方側（図８における右側から左側）に向かって噴霧器７７を移動させる。これにより、マスク部材７５の開口に対応した位置に、乾燥した導電性樹脂７３に重ねて、噴霧された導電性樹脂７３が付着する。そして、乾燥した導電性樹脂７３に重ねて付着した導電性樹脂７３が仮乾燥温度まで加熱され、導電性樹脂７３に含有される有機溶剤およびバインダが蒸発して乾燥する。
このように、噴霧器７７を所定回数往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱して導電性樹脂７３を乾燥させることで、所定の厚さを有する引き回し電極３６，３７（図４参照）が仮乾燥した状態でベース基板用ウエハ４０の上面Ｕにパターニングされる。
（焼成工程Ｓ３３Ｄ）
図９は、焼成工程Ｓ３３Ｄの説明図である。
焼成工程Ｓ３３Ｄでは、乾燥させた複数層の導電性樹脂７３を焼成して、一体的に硬化させることにより、引き回し電極３６，３７（図４参照）を形成している。
図９に示すように、ベース基板用ウエハ４０からマスク部材７５およびヒータプレート７１を取り除き、不図示の焼成炉にベース基板用ウエハ４０を搬送した後、例えば５００℃程度の窒素雰囲気下で、パターニングされた導電性樹脂７３を焼成している。
ここで、前述のとおり、引き回し電極３６，３７は仮乾燥した状態でベース基板用ウエハ４０の上面Ｕにパターニングされているので、マスク部材７５を取り除いても引き回し電極３６，３７のパターン形状を保持できる。したがって、焼成工程Ｓ３３Ｄでは、引き回し電極３６，３７を精度よく焼成できる。
図９は、焼成工程Ｓ３３Ｄの説明図である。
焼成工程Ｓ３３Ｄでは、乾燥させた複数層の導電性樹脂７３を焼成して、一体的に硬化させることにより、引き回し電極３６，３７（図４参照）を形成している。
図９に示すように、ベース基板用ウエハ４０からマスク部材７５およびヒータプレート７１を取り除き、不図示の焼成炉にベース基板用ウエハ４０を搬送した後、例えば５００℃程度の窒素雰囲気下で、パターニングされた導電性樹脂７３を焼成している。
ここで、前述のとおり、引き回し電極３６，３７は仮乾燥した状態でベース基板用ウエハ４０の上面Ｕにパターニングされているので、マスク部材７５を取り除いても引き回し電極３６，３７のパターン形状を保持できる。したがって、焼成工程Ｓ３３Ｄでは、引き回し電極３６，３７を精度よく焼成できる。
焼成工程Ｓ３３Ｄの後、引き回し電極３６，３７上に、それぞれ金等からなるバンプＢ（図４参照）を形成する。なお、図６では、図面の見易さのためバンプＢ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。
（マウント工程Ｓ５０）
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に押し付けつつ超音波振動を印加する。これにより、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の上面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（図３参照）。
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に押し付けつつ超音波振動を印加する。これにより、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の上面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（図３参照）。
（重ね合わせ工程Ｓ６０）
圧電振動片４の実装が終了した後、図６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とベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティ３ａ内に収容された状態となる。
圧電振動片４の実装が終了した後、図６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とベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティ３ａ内に収容された状態となる。
（陽極接合工程Ｓ７０）
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陽極接合工程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３ａ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とが接合したウエハ体６０を得ることができる。なお、図６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。
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陽極接合工程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３ａ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とが接合したウエハ体６０を得ることができる。なお、図６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。
（外部電極形成工程Ｓ８０）
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。
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。
（微調工程Ｓ９０）
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティ３ａ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３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、重り金属膜２１の微調膜２１ｂ（図２参照）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。
次に、ウエハ体６０の状態で、キャビティ３ａ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３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、重り金属膜２１の微調膜２１ｂ（図２参照）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。
（切断工程Ｓ１００）
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図６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１に分離できる。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。
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図６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１に分離できる。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。
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。
（電気特性検査Ｓ１１０）
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。
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。
（効果）
本実施形態によれば、噴霧器７７を往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱して導電性樹脂７３を乾燥させる仮乾燥工程Ｓ３３Ｃを有しているので、マスク部材７５により形成された引き回し電極３６，３７のパターン形状を保持しながら導電性樹脂７３を重ねて塗布できる。したがって、スクリーン印刷で引き回し電極３６，３７を形成する場合よりも狭小な引き回し電極３６，３７を厚くかつ精度よく形成でき、マスキングスパッタ法で引き回し電極３６，３７を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージ９を製造できる。
本実施形態によれば、噴霧器７７を往復移動させながら導電性樹脂７３を噴霧するとともに、ヒータプレート７１を加熱して導電性樹脂７３を乾燥させる仮乾燥工程Ｓ３３Ｃを有しているので、マスク部材７５により形成された引き回し電極３６，３７のパターン形状を保持しながら導電性樹脂７３を重ねて塗布できる。したがって、スクリーン印刷で引き回し電極３６，３７を形成する場合よりも狭小な引き回し電極３６，３７を厚くかつ精度よく形成でき、マスキングスパッタ法で引き回し電極３６，３７を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージ９を製造できる。
また、本実施形態によれば、ベース基板用ウエハ４０を正に帯電させ、導電性樹脂７３を負に帯電させることで、いわゆる静電スプレー方式により導電性樹脂７３を塗布することができる。したがって、ベース基板用ウエハ４０に対して導電性樹脂７３を確実に付着させて引き回し電極３６，３７を形成できる。
また、マスキングスパッタ法により引き回し電極３６，３７を形成する場合、通常、引き回し電極の厚さは０．２μｍ程度となる。しかし、本発明によれば、仮乾燥工程Ｓ３３Ｃを有しているので、狭小な引き回し電極３６，３７を厚くかつ精度よく形成できる。したがって、マスキングスパッタ法で引き回し電極３６，３７を形成する場合よりも、耐久性に優れ安定した電気的特性が得られるパッケージ９を製造できる。
また、本実施形態によれば、狭小な引き回し電極３６，３７が厚くかつ精度よく形成されたパッケージ９の内部に圧電振動片４が封入されているので、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子１を提供できる。
（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１０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１０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。
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図１０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。
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できる。
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できる。
本実施形態の発振器１１０によれば、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を備えているので、高性能な発振器１１０を提供できる。
（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１１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。
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１１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。
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１１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。
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。
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。
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。
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。
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。
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できる。
なお、通信部１２４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断できる電源遮断部１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止できる。
本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を備えているので、高性能な携帯情報機器１２０を提供できる。
（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１２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１２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。
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１２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。
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。
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。
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、耐久性に優れ、かつ等価抵抗値が低く電気的特性に優れた圧電振動子を備えているので、高性能な電波時計１４０を提供できる。
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。
本実施形態では、本発明に係るパッケージ９の製造方法を使用しつつ、引き回し電極３６，３７を形成しているが、形成される電極は引き回し電極３６，３７に限られず、他の電極であってもよい。特に、厚さが１μｍ以上２０μｍ以下、幅が２００μｍ以下の電極を形成するのに好適である。
本実施形態では、本発明に係るパッケージ９の製造方法を使用しつつ、引き回し電極３６，３７を形成しているが、形成される電極は引き回し電極３６，３７に限られず、他の電極であってもよい。特に、厚さが１μｍ以上２０μｍ以下、幅が２００μｍ以下の電極を形成するのに好適である。
本実施形態では、本発明に係るパッケージ９の製造方法を使用しつつ、パッケージ９の内部に音叉型の圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造した。しかし、例えば、パッケージ９の内部にＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）を封入して圧電振動子を製造してもよい。また、パッケージ９の内部に圧電振動片以外の電子部品を封入して、圧電振動子以外の電子デバイスを製造してもよい。
１・・・圧電振動子 ２・・・ベース基板（第１基板） ３ａ・・・キャビティ ４・・・圧電振動片 ９・・・パッケージ １６，１７・・・マウント電極 ３２，３３・・・貫通電極（取り出し電極） ３６，３７・・・引き回し電極 ７１・・・ヒータプレート ７３・・・導電性樹脂 ７５・・・マスク部材 ７５ａ・・・引き回し部形成用開口（開口部） 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 Ｓ３３・・・引き回し電極形成工程 Ｓ３３Ａ・・・ベース基板用ウエハ配置工程（第１基板配置工程） Ｓ３３Ｂ・・・マスク部材配置工程 Ｓ３３Ｃ・・・仮乾燥工程 Ｓ３３Ｄ・・・焼成工程
Claims (7)
- 互いに接合された複数の基板と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製造方法であって、
前記キャビティ内と前記基板の外側とを導通させる取り出し電極と、前記電子部品とを電気的に接続する引き回し電極を、前記複数の基板のうちの第１基板の内面に形成する引き回し電極形成工程を有し、
前記引き回し電極形成工程は、
ヒータプレートに前記第１基板の外面を当接させて配置する第１基板配置工程と、
前記引き回し電極に対応した形状の開口部が形成されたマスク部材を、前記第１基板 の内面に配置するマスク部材配置工程と、
前記第１基板の前記内面側に配置された噴霧器を、前記第１基板の前記内面に沿って 往復移動させながら導電性樹脂を噴霧するとともに、前記ヒータプレートを加熱して前 記第１基板の前記内面に付着した前記導電性樹脂を乾燥させる仮乾燥工程と、
乾燥させた前記導電性樹脂を焼成して硬化させる焼成工程と、
を有することを特徴とするパッケージ製造方法。 - 前記第１基板を正に帯電させ、前記導電性樹脂を負に帯電させたことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ製造方法。
- 前記引き回し電極の厚さは１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記引き回し電極のうち、前記電子部品のマウント電極と前記取り出し電極とを電気的に接続する引き回し部の幅は、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のパッケージ製造方法。
- 請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージ製造方法により製造した前記パッケージの内部に、圧電振動片が封入されていることを特徴とする圧電振動子。
- 請求項４に記載の圧電振動子が、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。
- 請求項４に記載の圧電振動子が、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。
- 請求項４に記載の圧電振動子が、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011027880A JP2012169788A (ja) | 2011-02-10 | 2011-02-10 | パッケージ製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計 |
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|---|---|---|---|
| JP2011027880A Withdrawn JP2012169788A (ja) | 2011-02-10 | 2011-02-10 | パッケージ製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計 |
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| JP (1) | JP2012169788A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015002414A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | セイコーインスツル株式会社 | 電子デバイス |
| KR101929306B1 (ko) * | 2017-11-17 | 2018-12-17 | 주식회사 베프스 | 초음파 압전 센서의 제조방법과 이러한 방법으로 제조된 초음파 압전 센서 및 이를 포함하는 초음파 인식 센서 |
-
2011
- 2011-02-10 JP JP2011027880A patent/JP2012169788A/ja not_active Withdrawn
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