JP2012205255A - パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース基板用ウエハ40およびリッド基板用ウエハ41を接合して形成されたウエハ接合体48の内部に、圧電振動片5を封入可能なキャビティ4を備えたパッケージ1aの製造方法であって、ウエハ接合体48を構成するベース基板用ウエハ40の外面40bおよびリッド基板用ウエハ41の外面43のうち、少なくとも一方を研磨するウエハ接合体研磨工程を有する。
【選択図】図10
Description
レンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動
子は、様々なものが知られているが、その1つとして、表面実装(SMD)型の圧電振動
子が知られている。この種の圧電振動子としては、例えば互いに接合されたベース基板及
びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された
状態で収納された圧電振動片(電子部品)と、を備えている。
本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、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。
図1及び図2(a)、(b)に示すように、本実施の形態による圧電振動子1はベース基板2とリッド基板3とで2層に積層されたパッケージ1aを備えており、パッケージ1a内部のキャビティ4内に圧電振動片5が収納された表面実装型の圧電振動子1である。そして、圧電振動片5とベース基板2の外側に設置された外部電極6、7とが、ベース基板2を貫通する一対の貫通電極8、9によって電気的に接続されている。
この圧電振動片5は、平行に配置された一対の振動腕部24、25と、該一対の振動腕部24、25の基端側を一体的に固定する基部26と、からなる平面視略コの字型で、一対の振動腕部24、25の外表面上には、振動腕部24、25を振動させる図示しない一対の第1の励振電極と第2の励振電極とからなる励振電極と、第1の励振電極及び第2の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極とを有している。
貫通電極8、9は、筒体32が芯材部31をスルーホール21、22に対して一体的に固定しており、芯材部31および筒体32がスルーホール21、22を完全に塞いでキャビティ4内の気密を維持している。
貫通電極8、9は、導電性の芯材部31を通して電気導通性が確保されている。
次に上述した圧電振動片を収容したパッケージ(圧電振動子)の製造方法について図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。本実施形態では、ウエハレベルガラスパッケージの手法を採用し、ウエハレベルで各工程を行った後に、ウエハ接合体を切断して複数の圧電振動子を形成する。ウエハレベルでバッチ処理を行うことで、製造効率を向上させることができる。
両面を研磨する工程は、主に焼成によりくぼみが生じたフリットガラスを平坦にするためのもので、不図示の両面研磨装置を使用して行う。外面40bについては、最終寸法まで仕上げるのではなく、所定の研磨代を残した状態まで研磨する。ベース基板用ウエハ40の厚さを残すことで、ベース基板用ウエハ40の剛性が高くなって取り扱いが容易になる。
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図11を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器100は、図11に示すように、上述した圧電振動子1を、集積回路101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。
これら電子部品102、集積回路101及び圧電振動子1は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
また、集積回路101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。
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図12を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子1を有する携帯情報機器110を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器110は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
この携帯情報機器110は、図12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111とを備えている。電源部111は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部111には、各種制御を行う制御部112と、時刻等のカウントを行う計時部113と、外部との通信を行う通信部114と、各種情報を表示する表示部115と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部116とが並列に接続されている。そして、電源部111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。
無線部117は、音声データ等の各種データを、アンテナ125を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部118は、無線部117又は増幅部120から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部120は、音声処理部118又は音声入出力部121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121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。
なお、呼制御メモリ部124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122は、例えば、0から9の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
なお、通信部114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126を備えることで、通信部114の機能をより確実に停止することができる。
次に、本発明に係る電波時計130の一実施形態について、図13を参照して説明する。本実施形態の電波時計130は、図13に示すように、フィルタ部131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、上述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
アンテナ132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133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131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、上記搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部138、139をそれぞれ備えている。
続いて、波形整形回路135を介してタイムコードが取り出され、CPU136でカウントされる。CPU136では、現在の年、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、RTC137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138、139は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
例えば、上記実施形態では、ベース基板用ウエハ40及びリッド基板用ウエハ41をガラスウエハとしているが、これに限らず他の材料のものでも構わない。
S32…切断工程
1…圧電振動子
1a…パッケージ
3a…凹部
4…キャビティ
5…圧電振動片
40…ベース基板用ウエハ(ウエハ、第2ウエハ)
40b…ベース基板用ウエハの外面(ウエハ接合体の裏面)
41…リッド基板用ウエハ(ウエハ、第1ウエハ)
43…リッド基板用ウエハの外面(ウエハ接合体の表面)
48…ウエハ接合体
100…発振器
110…携帯情報機器(電子機器)
130…電波時計
Claims (9)
- 複数のウエハを接合して形成されたウエハ接合体の内部に、電子部品を封入可能なキャビティを備えたパッケージの製造方法であって、
前記ウエハ接合体の表面および裏面のうち、少なくとも一方を研磨するウエハ接合体研磨工程を有することを特徴とするパッケージの製造方法。 - 前記ウエハ接合体研磨工程では、前記ウエハ接合体の表面および裏面を一括して研磨することを特徴とする請求項1に記載のパッケージの製造方法。
- 前記ウエハ接合体は、前記キャビティとなる凹部が形成された第1ウエハと、平板状の第2ウエハとを接合して形成され、
前記ウエハ接合体研磨工程では、前記ウエハ接合体の表面および裏面のうち、前記第2ウエハの外面を研磨することを特徴とする請求項1に記載のパッケージの製造方法。 - 前記ウエハは、ガラスウエハであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記ウエハ接合体の内部には、複数の前記キャビティが形成され、
前記ウエハ接合体研磨工程の後に、前記キャビティを備えた複数のパッケージに前記ウエハ接合体を切断する切断工程を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のパッケージの製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のパッケージの製造方法によって製造されたパッケージの前記キャビティの内部に、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圧電振動子。
- 請求項6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6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6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。
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