JP2013030958A - Package, method of manufacturing the same, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock - Google Patents

Package, method of manufacturing the same, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock Download PDF

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JP2013030958A JP2011165292A JP2011165292A JP2013030958A JP 2013030958 A JP2013030958 A JP 2013030958A JP 2011165292 A JP2011165292 A JP 2011165292A JP 2011165292 A JP2011165292 A JP 2011165292A JP 2013030958 A JP2013030958 A JP 2013030958A
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package which prevents a metal pin from being displaced while adequately securing working efficiency at the time of arranging the metal pin and to provide a piezoelectric vibrator, an oscillator, electronic equipment, and a radio-controlled clock.SOLUTION: The package has: a through hole 30 formed so as to penetrate a second surface U side (inside) of a wafer 40 for a base substrate (first substrate) and a first surface L side (outside) of the wafer 40 for the base substrate (first substrate); a metal pin 7 which is inserted through the through hole 30, and electrically connects the second surface U side (inside) of the wafer 40 for the base substrate (first substrate) with the first surface L side (outside) of the wafer 40 for the base substrate (first substrate); and a glass body (non-conductive filling member) for filling a gap between the through hole 30 and the metal pin 7. The package also has a positioning protrusion 7c for determining a relative position of the metal pin 7 with respect to the radial direction of the through hole 30 provided at one end in an axial direction of the metal pin 7.

Description

この発明は、パッケージ、パッケージの製造方法、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, a package manufacturing method, 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2層構造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(請求項の「第1基板」に相当。)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 two-layer structure type piezoelectric vibrator is packaged by directly bonding a first substrate and a second substrate, and a piezoelectric vibrating piece is housed in a cavity formed between the two substrates. Yes. As one of the two-layer structure type piezoelectric vibrators, a piezoelectric vibrating piece sealed inside a cavity by a through electrode formed on a base substrate (corresponding to “first substrate” in claims) and A piezoelectric vibrator is known in which an external electrode formed outside a base substrate is electrically connected (see Patent Document 1).

ここで、2層構造タイプの圧電振動子の貫通電極は、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おそれがある。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。   Here, the through electrode of the two-layered structure type piezoelectric vibrator 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 through electrode and the through hole are not sufficiently adhered, 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.

特許文献1には、ベース基板に貫通孔を形成し、ベース基板を熱軟化させた状態で貫通孔内に金属ピンを打ち込む方法が記載されている。
しかしながら、この方法では、金属ピン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という問題がある。また、ベース基板上の全ての貫通孔に対して位置決めしつつ金属ピンを打ち込むのは煩雑である。
Patent Document 1 describes a method in which through holes are formed in a base substrate, and metal pins are driven into the through holes in a state where the base substrate is thermally softened.
However, this method has a problem that it is difficult to completely close the gap between the metal pin and the through hole, and the airtightness in the cavity cannot be secured. Further, it is complicated to drive the metal pins while positioning with respect to all the through holes on the base substrate.

このような問題に対して、土台部を有する金属ピンと非導電充填部材とを用いて貫通電極を形成する方法が提案されている。なお、非導電充填部材としては、例えばガラスフリットが採用される。   For such a problem, a method of forming a through electrode using a metal pin having a base portion and a non-conductive filling member has been proposed. As the non-conductive filling member, for example, glass frit is adopted.

特開2002−124845号公報JP 2002-124845 A

図20は、従来の金属ピン配置工程の説明図である。
具体的な貫通電極の形成工程としては、まず図20に示すように、ベース基板用ウエハ40の第1面Lと第2面Uとを貫通する貫通孔30内に金属ピン本体71aを挿入し、土台部71bをベース基板用ウエハ40の第2面Uに当接させて金属ピン71を貫通孔30内に配置する(金属ピン配置工程)。
次に、貫通孔30と金属ピン71との間隙に、非導電充填部材として例えばガラスフリットを充填する(ガラスフリット充填工程)。
次に、充填したガラスフリットを焼成して貫通孔30、金属ピン71およびガラスフリットを一体化させる(焼成工程)。
最後に、ベース基板用ウエハ40の第1面Lおよび第2面Uを研磨して、土台部71bを除去しつつ、第1面Lおよび第2面Uに金属ピン本体71aを露出させる(研磨工程)。
以上の各工程により、ベース基板用ウエハ40の第1面Lと第2面Uとを導通する貫通電極が形成される。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a conventional metal pin arrangement process.
As a specific through electrode forming process, first, as shown in FIG. 20, a metal pin main body 71a is inserted into the through hole 30 penetrating the first surface L and the second surface U of the base substrate wafer 40. Then, the base portion 71b is brought into contact with the second surface U of the base substrate wafer 40 to place the metal pins 71 in the through holes 30 (metal pin placement step).
Next, for example, glass frit is filled in the gap between the through hole 30 and the metal pin 71 as a non-conductive filling member (glass frit filling step).
Next, the filled glass frit is fired to integrate the through hole 30, the metal pin 71, and the glass frit (firing step).
Finally, the first surface L and the second surface U of the base substrate wafer 40 are polished to remove the base portion 71b, and the metal pin main body 71a is exposed on the first surface L and the second surface U (polishing). Process).
Through the above steps, a through electrode that conducts the first surface L and the second surface U of the base substrate wafer 40 is formed.

ところで、金属ピン配置工程では、複数の金属ピン71をベース基板用ウエハ40の第2面U上に載置した後、ベース基板用ウエハ40を揺動させることにより、貫通孔30内に金属ピン71を振り込んで配置している。このため、金属ピン本体71aの直径を貫通孔30の直径よりも小さく設定し、貫通孔30と金属ピン本体71aとの間に間隙を設ける必要がある。   By the way, in the metal pin arranging step, after placing the plurality of metal pins 71 on the second surface U of the base substrate wafer 40, the base substrate wafer 40 is swung so that the metal pins are placed in the through holes 30. 71 is transferred and arranged. For this reason, it is necessary to set the diameter of the metal pin main body 71a to be smaller than the diameter of the through hole 30 and to provide a gap between the through hole 30 and the metal pin main body 71a.

しかし、貫通孔30と金属ピン本体71aとの間の間隙が大きすぎると、図20に示すように、貫通孔30の中心軸Oと金属ピン71の中心軸Pとの間にズレtが発生し、最終的に貫通電極の形成位置にズレが発生するおそれがある。これに対して、金属ピン71のズレtを抑制するため、貫通孔30と金属ピン本体71aとの間の間隙を小さくすると、金属ピン本体71aが貫通孔30内に振り込まれにくくなり、金属ピン配置工程の作業効率が悪化する。   However, if the gap between the through hole 30 and the metal pin main body 71a is too large, a gap t is generated between the central axis O of the through hole 30 and the central axis P of the metal pin 71 as shown in FIG. However, there is a possibility that a deviation will eventually occur at the formation position of the through electrode. On the other hand, if the gap between the through hole 30 and the metal pin main body 71a is reduced in order to suppress the displacement t of the metal pin 71, the metal pin main body 71a is less likely to be transferred into the through hole 30, and the metal pin The work efficiency of the arrangement process deteriorates.

そこで本発明は、金属ピン配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制できるパッケージ、パッケージの製造方法、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。   Accordingly, the present invention provides a package, a method for manufacturing the package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio wave that can suppress the positional deviation of the metal pin in the radial direction of the through-hole while ensuring good working efficiency when arranging the metal pin. The issue is to provide watches.

上記の課題を解決するため、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電子部品を封入可能なパッケージにおいて、前記複数の基板のうち第1基板は、前記第1基板の内側と前記第1基板の外側とを貫通するように形成された貫通孔と、前記貫通孔に挿通され、前記第1基板の内側と前記第1基板の外側とを導通する金属ピンと、前記貫通孔と前記金属ピンとの間隙を埋める非導電充填部材とを有し、前記金属ピンの軸方向一端部に、前記貫通孔の径方向に対する前記金属ピンの相対位置を決定するための位置決め凸部を設けたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, the package of the present invention is a package in which an electronic component can be enclosed between a plurality of substrates bonded to each other, and the first substrate of the plurality of substrates is located inside the first substrate. And a through-hole formed so as to penetrate the outside of the first substrate, a metal pin inserted through the through-hole and conducting between the inside of the first substrate and the outside of the first substrate, and the through-hole And a non-conductive filling member that fills the gap between the metal pin and a positioning projection for determining the relative position of the metal pin with respect to the radial direction of the through hole is provided at one axial end of the metal pin It is characterized by that.

本発明によれば、金属ピンの軸方向一端部に位置決め凸部が形成されているので、金属ピンを貫通孔内に挿入して配置したとき、貫通孔の内周面と金属ピンの軸方向一端部との間隙を小さくできる。これにより、金属ピンを貫通孔内に挿入したとき、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制しつつ配置できる。また、金属ピンを配置した後、金属ピンが貫通孔の径方向に移動しようとしたときには、位置決め凸部と貫通孔の内周面とが干渉する。これにより、金属ピンを配置した後も、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレが抑制できる。
また、金属ピンのうち位置決め凸部が形成されていない部分は、金属ピンと貫通孔の内周面との間隙を十分に確保できるので、貫通孔内に金属ピンを容易に挿入して配置できる。
したがって、金属ピン配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制できる。
According to the present invention, since the positioning convex portion is formed at one end of the metal pin in the axial direction, when the metal pin is inserted and disposed in the through hole, the inner peripheral surface of the through hole and the axial direction of the metal pin The gap with the one end can be reduced. Thereby, when a metal pin is inserted in a through-hole, it can arrange | position, suppressing the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole. In addition, when the metal pin is about to move in the radial direction of the through hole after the metal pin is arranged, the positioning convex portion and the inner peripheral surface of the through hole interfere with each other. Thereby, even after arrange | positioning a metal pin, the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole can be suppressed.
Further, the portion of the metal pin where the positioning convex portion is not formed can secure a sufficient gap between the metal pin and the inner peripheral surface of the through hole, so that the metal pin can be easily inserted and arranged in the through hole.
Therefore, it is possible to suppress misalignment of the metal pin in the radial direction of the through-hole while ensuring good working efficiency when arranging the metal pin.

また、本発明のパッケージは、前記位置決め凸部が、前記軸方向一端に向かうに従って、末広がり状に形成されていることを特徴としている。   Further, the package of the present invention is characterized in that the positioning convex portion is formed so as to expand toward the end in the axial direction.

本発明によれば、貫通孔内に金属ピンを挿入するとき、位置決め凸部が貫通孔の縁部に引っ掛かるのを防止できる。したがって、貫通孔内に金属ピンを容易に挿入し、金属ピンの位置決めをスムーズに行うことができる。   According to the present invention, when the metal pin is inserted into the through hole, the positioning convex portion can be prevented from being caught by the edge of the through hole. Therefore, the metal pin can be easily inserted into the through hole, and the metal pin can be positioned smoothly.

また、本発明のパッケージは、前記位置決め凸部が、前記金属ピンの周囲を取り囲むように軸方向平面視円形状に形成されていると共に、前記軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように形成されていることを特徴としている。   Further, the package of the present invention is formed such that the positioning convex portion is formed in a circular shape in a plan view in the axial direction so as to surround the periphery of the metal pin and gradually increases in diameter toward one end in the axial direction. It is characterized by being.

本発明によれば、位置決め凸部が軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように形成されているので、貫通孔内に金属ピンを挿入するとき、位置決め凸部が貫通孔の縁部に引っ掛かるのを確実に防止できる。したがって、貫通孔内に金属ピンをさらに容易に挿入することができ、且つ貫通孔の径方向における金属ピンの位置決めをよりスムーズに行うことができる。
また、位置決め凸部が形成されている側は、第1基板から露出する金属ピンの断面積が増大するので、平面度を高め易く、金属ピン上に形成する電極との接触抵抗を低くすることができる。このため、電子部品を効率よく駆動させることができるパッケージを提供できる。
According to the present invention, since the positioning convex portion is formed so as to gradually increase in diameter toward one end in the axial direction, when the metal pin is inserted into the through hole, the positioning convex portion is caught by the edge of the through hole. Can be surely prevented. Therefore, the metal pin can be more easily inserted into the through hole, and the metal pin can be positioned more smoothly in the radial direction of the through hole.
Moreover, since the cross-sectional area of the metal pin exposed from the 1st board | substrate increases on the side in which the positioning convex part is formed, it is easy to raise flatness and make contact resistance with the electrode formed on a metal pin low. Can do. For this reason, the package which can drive an electronic component efficiently can be provided.

また、本発明のパッケージは、前記位置決め凸部が、前記金属ピンの軸方向他端を始点として前記軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように形成されていることを特徴としている。   Further, the package of the present invention is characterized in that the positioning convex portion is formed so as to gradually increase in diameter from the other end in the axial direction of the metal pin toward the one end in the axial direction.

本発明によれば、金属ピンが貫通孔内にスムーズに案内されるとともに、貫通孔の縁部に引っ掛かるのを防止しつつ金属ピンを容易に貫通孔内に配置できる。したがって、金属ピン配置時の作業効率を向上できる。また、拡径された金属ピンの軸方向一端部が位置決め凸部として機能するので、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレが抑制できる。   According to the present invention, the metal pin is smoothly guided into the through hole, and the metal pin can be easily disposed in the through hole while preventing the metal pin from being caught by the edge of the through hole. Therefore, the work efficiency at the time of metal pin arrangement can be improved. Moreover, since the axial direction one end part of the expanded metal pin functions as a positioning convex part, the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole can be suppressed.

また、本発明のパッケージは、前記貫通孔は前記第1基板の内側から前記第1基板の外側に向かうに従って漸次拡径するように形成されていると共に、前記金属ピンは、前記位置決め凸部が前記貫通孔内における前記第1基板の内側に配置された状態で前記貫通孔内に挿入されていることを特徴としている。   The package of the present invention is formed such that the diameter of the through hole gradually increases from the inside of the first substrate toward the outside of the first substrate, and the metal pin has the positioning projection. It is characterized by being inserted into the through hole in a state of being disposed inside the first substrate in the through hole.

本発明によれば、貫通孔の内径は、第1基板の外側よりも内側が小径に形成されているので、位置決め凸部を貫通孔内における第1基板の内側に配置することで、貫通孔の内周面と金属ピンの軸方向一端部との間隙をさらに小さくできる。これにより、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを確実に抑制できる。また、貫通孔の内径は、第1基板の内側よりも外側が大径に形成されているので、第1基板の外側から効率よく非導電充填部材を充填できる。   According to the present invention, since the inner diameter of the through hole is smaller in the inner side than the outer side of the first substrate, the positioning convex portion is arranged inside the first substrate in the through hole, whereby the through hole is formed. The gap between the inner peripheral surface of the metal pin and the one axial end portion of the metal pin can be further reduced. Thereby, the position shift of the metal pin in the radial direction of the through hole can be reliably suppressed. Further, since the inner diameter of the through hole is formed larger on the outer side than the inner side of the first substrate, the non-conductive filling member can be efficiently filled from the outer side of the first substrate.

また、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電子部品を封入可能なパッケージの製造方法において、前記複数の基板のうち第1基板の内側と前記第1基板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基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、前記貫通孔と前記金属ピンとの間隙に非導電充填部材を充填し、前記間隙を封止する非導電充填部材充填工程と、前記貫通孔内に充填された前記非導電充填部材を固化させる固化工程と、前記第1基板の両主面を研磨して前記金属ピンを前記第1基板の両主面から露出させる研磨工程と、を有し、前記金属ピンは、軸方向一端部に前記貫通孔を閉塞する土台部を有すると共に、この土台部側の根元に設けられ、前記貫通孔の径方向に対する前記金属ピンの相対位置を決定する位置決め凸部を有し、前記金属ピン配置工程では、前記貫通孔に、前記金属ピンを前記土台部が前記第1基板に当接するまで挿入した際、前記位置決め凸部によって前記貫通孔の前記径方向に対する前記金属ピンの位置決めが行われていることを特徴としている。   According to another aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method of a package in which an electronic component can be encapsulated between a plurality of substrates bonded to each other, and the inside of the first substrate and the first substrate among the plurality of substrates. A through electrode forming step of forming a through electrode that conducts to the outside, the through electrode forming step including a through hole forming step of forming a through hole in the first substrate, and a metal that inserts a metal pin into the through hole A non-conductive filling member filling step for filling the gap between the through-hole and the metal pin with a non-conductive filling member and sealing the gap; and the non-conductive filling member filled in the through-hole. And a polishing step of polishing both main surfaces of the first substrate to expose the metal pins from both main surfaces of the first substrate, wherein the metal pins have one end in the axial direction. Block the through hole in the part In addition to having a base part, the base part has a positioning convex part that determines the relative position of the metal pin with respect to the radial direction of the through hole. When the metal pin is inserted until the base portion comes into contact with the first substrate, the metal pin is positioned in the radial direction of the through hole by the positioning convex portion.

本発明によれば、金属ピンの軸方向一端部に位置決め凸部を形成しているので、金属ピン配置工程で金属ピンを貫通孔内に挿入して配置したとき、貫通孔の内周面と金属ピンの軸方向一端部との間隙を小さくできる。これにより、金属ピン配置工程で金属ピンを貫通孔内に挿入したとき、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制しつつ配置できる。
また、金属ピン配置工程以降の各工程で、例えば搬送途中に金属ピンが貫通孔の径方向に移動しようとしたとき、位置決め凸部と貫通孔の内周面とが干渉し、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレが抑制できる。
また、位置決め凸部が形成されていない金属ピンの軸方向他端部は、貫通孔の内周面との間隙を十分に確保できるので、金属ピン配置工程では、貫通孔内に金属ピンを容易に挿入して配置できる。
したがって、金属ピン配置工程の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制できる。
According to the present invention, since the positioning convex portion is formed at one end in the axial direction of the metal pin, when the metal pin is inserted and arranged in the through hole in the metal pin arranging step, the inner peripheral surface of the through hole and A gap between the metal pin and one axial end portion can be reduced. Thereby, when a metal pin is inserted in a through-hole at a metal pin arrangement | positioning process, it can arrange | position, suppressing the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole.
Also, in each step after the metal pin placement step, for example, when the metal pin is about to move in the radial direction of the through-hole during conveyance, the positioning convex portion interferes with the inner peripheral surface of the through-hole, and the diameter of the through-hole The positional deviation of the metal pin in the direction can be suppressed.
In addition, since the other end in the axial direction of the metal pin on which the positioning convex portion is not formed can sufficiently secure a gap with the inner peripheral surface of the through hole, the metal pin can be easily placed in the through hole in the metal pin placement step. Can be inserted and placed.
Therefore, the position shift of the metal pin in the radial direction of the through hole can be suppressed while ensuring the working efficiency of the metal pin arranging step.

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している。   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.

本発明によれば、金属ピン配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制できるパッケージの内部に圧電振動片を封入しているので、低コストで信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。   According to the present invention, since the piezoelectric vibrating reed is enclosed in the package that can suppress the displacement of the metal pin in the radial direction of the through-hole while ensuring the work efficiency at the time of arranging the metal pin, the cost is low. Thus, a highly reliable 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している。
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している。
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している。
The oscillator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator described above 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 timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to the filter unit.

本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、低コストで信頼性の高い圧電振動子を備えているので、低コストで信頼性の高い発振器、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 of the present invention, since the low-cost and highly reliable piezoelectric vibrator is provided, it is possible to provide a low-cost and highly reliable oscillator, electronic device, and radio timepiece. .

本発明によれば、金属ピンの軸方向一端部に位置決め凸部が形成されているので、金属ピンを貫通孔内に挿入して配置したとき、貫通孔の内周面と金属ピンの軸方向一端部との間隙を小さくできる。これにより、金属ピンを貫通孔内に挿入したとき、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制しつつ配置できる。また、金属ピンを配置した後、金属ピンが貫通孔の径方向に移動しようとしたときには、位置決め凸部と貫通孔の内周面とが干渉する。これにより、金属ピンを配置した後も、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレが抑制できる。
また、金属ピンのうち位置決め凸部が形成されていない部分は、金属ピンと貫通孔の内周面との間隙を十分に確保できるので、貫通孔内に金属ピンを容易に挿入して配置できる。
したがって、金属ピン配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔の径方向における金属ピンの位置ズレを抑制できる。
According to the present invention, since the positioning convex portion is formed at one end of the metal pin in the axial direction, when the metal pin is inserted and disposed in the through hole, the inner peripheral surface of the through hole and the axial direction of the metal pin The gap with the one end can be reduced. Thereby, when a metal pin is inserted in a through-hole, it can arrange | position, suppressing the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole. In addition, when the metal pin is about to move in the radial direction of the through hole after the metal pin is arranged, the positioning convex portion and the inner peripheral surface of the through hole interfere with each other. Thereby, even after arrange | positioning a metal pin, the position shift of the metal pin in the radial direction of a through-hole can be suppressed.
Further, the portion of the metal pin where the positioning convex portion is not formed can secure a sufficient gap between the metal pin and the inner peripheral surface of the through hole, so that the metal pin can be easily inserted and arranged in the through hole.
Therefore, it is possible to suppress misalignment of the metal pin in the radial direction of the through-hole while ensuring good working efficiency when arranging the metal pin.

圧電振動子の外観斜視図である。It is an external perspective view of a piezoelectric vibrator. 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。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1, and is a plan view with a lid substrate removed. 図2のA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 図1に示す圧電振動子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1. 圧電振動片の平面図である。It is a top view of a piezoelectric vibrating piece. 圧電振動片の底面図である。It is a bottom view of a piezoelectric vibrating piece. 図5のB−B線における断面図である。It is sectional drawing in the BB line of FIG. 金属ピンの斜視図である。It is a perspective view of a metal pin. 圧電振動子の製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of a piezoelectric vibrator. ウエハ体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a wafer body. 貫通孔形成工程の説明図である。It is explanatory drawing of a through-hole formation process. 金属ピン配置工程の説明図であり、図11(a)は金属ピンの配置前の説明図であり、図11(b)は金属ピンの配置後の説明図である。It is explanatory drawing of a metal pin arrangement | positioning process, Fig.11 (a) is explanatory drawing before arrangement | positioning of a metal pin, FIG.11 (b) is explanatory drawing after arrangement | positioning of a metal pin. ガラスフリット充填工程の説明図である。It is explanatory drawing of a glass frit filling process. 研磨工程の説明図である。It is explanatory drawing of a grinding | polishing process. 実施形態の第1変形例に係る金属ピンの斜視図である。It is a perspective view of the metal pin which concerns on the 1st modification of embodiment. 実施形態の第2変形例に係る金属ピンの斜視図である。It is a perspective view of the metal pin which concerns on the 2nd modification of embodiment. 発振器の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of an oscillator. 電子機器の一実施形態を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing one embodiment of electronic equipment. 電波時計の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of a radio timepiece. 従来の貫通電極形成工程の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional penetration electrode formation process.

(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、以下では、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外側の面を第1面Lとし、ベース基板の内側の面を第2面Uとして説明する。
図1は圧電振動子1の外観斜視図、図2は圧電振動子1の内部構成図、図3は図2のA−A線における断面図である。また、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。
(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 outer surface of the base substrate in the package (piezoelectric vibrator) will be described as a first surface L, and the inner surface of the base substrate will be described as a second surface U.
1 is an external perspective view of the piezoelectric vibrator 1, FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator 1 shown in FIG.
In FIG. 4, the excitation electrode 15, the extraction electrodes 19 and 20, the mount electrodes 16 and 17, and the weight metal film 21, which will be described later, are omitted for easy understanding of the drawing.

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であり、表面実装型の圧電振動子1である。図3に示すように、パッケージ9の内部のキャビティCには圧電振動片4が収納されている。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment is a package 9 in which a base substrate 2 and a lid substrate 3 are anodically bonded via a bonding film 35, and is a surface-mount type piezoelectric vibrator 1. . As shown in FIG. 3, the piezoelectric vibrating reed 4 is accommodated in the cavity C inside the package 9.

(圧電振動片)
図5は圧電振動片4の平面図であり、図6は圧電振動片4の底面図であり、図7は図5のB−B線における断面図である。
図5および図6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、一対の振動腕部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)
5 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece 4, FIG. 6 is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, the piezoelectric vibrating piece 4 is a tuning fork type vibrating piece formed of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and when a predetermined voltage is applied. It vibrates. The piezoelectric vibrating reed 4 includes a pair of vibrating arm portions 10 and 11 arranged in parallel, a base portion 12 that integrally fixes the base end sides of the pair of vibrating arm portions 10 and 11, and a pair of vibrating arm portions 10. , 11 and groove portions 18 formed on both main surfaces. The groove portion 18 is formed from the proximal end side of the vibrating arm portions 10 and 11 to the vicinity of the middle along the longitudinal direction of the pair of vibrating arm portions 10 and 11.

励振電極15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(Cr)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15および引き出し電極19,20を成膜できる。   The excitation electrode 15 and the extraction electrodes 19 and 20 are formed of a single layer film of chromium (Cr), which is the same material as an underlayer of the mount electrodes 16 and 17 described later. Thereby, the excitation electrode 15 and the extraction electrodes 19 and 20 can be formed simultaneously with the formation of the underlying layers of the mount electrodes 16 and 17.

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、図7に示すように、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。   The excitation electrode 15 is an electrode that vibrates the pair of vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined resonance frequency in a direction toward or away from each other. As shown in FIG. 7, the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 constituting the excitation electrode 15 are electrically separated from the outer surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11, respectively. It is formed by patterning.

マウント電極16,17は、Crと金(Au)との積層膜であり、水晶と密着性の良いCr膜を下地層として成膜した後に、表面にAu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。   The mount electrodes 16 and 17 are laminated films of Cr and gold (Au), and a Cr film having good adhesion to crystal is formed as an underlayer, and then a thin film of Au is formed on the surface as a finishing layer. It is formed by.

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。   A weight metal film 21 for adjusting (frequency adjustment) so as to vibrate its own vibration state within a predetermined frequency range is coated on the tips of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. The weight metal film 21 is divided into a coarse adjustment film 21a used when the frequency is roughly adjusted and a fine adjustment film 21b used when the frequency is finely adjusted. By adjusting the frequency using the coarse adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b, the frequency of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be kept within the range of the nominal frequency of the device.

(パッケージ)
図1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。また、図3に示すように、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 FIG. 1, the base substrate 2 and the lid substrate 3 are anodic bondable substrates made of a glass material, for example, soda lime glass, and are formed in a substantially plate shape. As shown in FIG. 3, a cavity recess 3 a that accommodates the piezoelectric vibrating reed 4 is formed on the side of the lid substrate 3 that is bonded to the base substrate 2.

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はシリコン膜で形成されているが、接合膜35をアルミニウム(Al)やCr等で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Cが真空封止されている。   A bonding film 35 for anodic bonding is formed on the entire bonding surface side of the lid substrate 3 with the base substrate 2. That is, the bonding film 35 is formed in the frame area around the cavity recess 3a in addition to the entire inner surface of the cavity recess 3a. Although the bonding film 35 of this embodiment is formed of a silicon film, the bonding film 35 can also be formed of aluminum (Al), Cr, or the like. As will be described later, the bonding film 35 and the base substrate 2 are anodically bonded, and the cavity C is vacuum-sealed.

(貫通電極)
圧電振動子1は、ベース基板2を厚さ方向に貫通し、ベース基板2の内側とベース基板2の外側とを導通する貫通電極32,33を備えている。貫通電極32,33は、ベース基板2の内側とベース基板2の外側とを貫通する貫通孔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により形成されている。
(Penetration electrode)
The piezoelectric vibrator 1 includes through electrodes 32 and 33 that penetrate the base substrate 2 in the thickness direction and conduct the inside of the base substrate 2 and the outside of the base substrate 2. The through electrodes 32 and 33 are disposed in through holes 30 and 31 that penetrate the inside of the base substrate 2 and the outside of the base substrate 2, and are formed by metal pins 7 that electrically connect the piezoelectric vibrating reed 4 and the outside. Has been.

図2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、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が形成されている。
また、貫通孔30,31は、例えば第1面L側からプレス加工することにより形成される。貫通孔30,31は、図3に示すように、第2面U側から第1面L側にかけて、直径が漸次大きくなるように形成される。すなわち、貫通孔30,31は、中心軸Oを含む断面形状が略テーパ形状となっている。なお、後述するガラスフリット充填工程(請求項の「非導電充填部材充填工程」に相当。)では、貫通孔30,31と金属ピン7との間隙を埋めるガラスフリット(請求項の「非導電充填部材」に相当。)を、より大きな直径を有する第1面L側の開口30L,31L(以下、「第1開口30L,31L」という。)から充填している。
As shown in FIG. 2, the through holes 30 and 31 are formed so as to be accommodated in the cavity C when the piezoelectric vibrator 1 is formed. More specifically, the through holes 30, 31 are formed with one through hole 30 at a position corresponding to the base 12 side of the piezoelectric vibrating reed 4 mounted in the mounting process described later, and the tips of the vibrating arm parts 10, 11. The other through hole 31 is formed at a position corresponding to the side.
The through holes 30 and 31 are formed, for example, by pressing from the first surface L side. As shown in FIG. 3, the through holes 30 and 31 are formed so that the diameter gradually increases from the second surface U side to the first surface L side. That is, the through holes 30 and 31 have a substantially tapered cross section including the central axis O. In the glass frit filling step described later (corresponding to the “non-conductive filling member filling step” in the claims), a glass frit filling the gap between the through holes 30 and 31 and the metal pin 7 (“non-conductive filling” in the claims) is used. Is equivalent to the first surface L side opening 30L, 31L (hereinafter referred to as “first opening 30L, 31L”) having a larger diameter.

(金属ピン)
図8は、金属ピン7の斜視図である。
図8に示すように、金属ピン7は、貫通孔30,31内に配置される金属ピン本体7aと、金属ピン本体7aの軸方向一端(図8における下側)に形成された土台部7bと、金属ピン本体7aの土台部7b側の根元に設けられた位置決め凸部7cと、を備えている。なお、後述する金属ピン配置工程S33では、土台部7bとは反対側の軸方向他端(図8における上側)から、貫通孔30,31内に金属ピン7を挿入している。したがって、土台部7b側が挿入方向後端側となり、土台部7bとは反対側が挿入方向先端側となっている。
(Metal pin)
FIG. 8 is a perspective view of the metal pin 7.
As shown in FIG. 8, the metal pin 7 includes a metal pin main body 7 a disposed in the through holes 30 and 31, and a base portion 7 b formed at one end (lower side in FIG. 8) in the axial direction of the metal pin main body 7 a. And a positioning convex part 7c provided at the base of the base part 7b side of the metal pin main body 7a. In the metal pin arrangement step S33 described later, the metal pin 7 is inserted into the through holes 30 and 31 from the other axial end opposite to the base portion 7b (upper side in FIG. 8). Accordingly, the base portion 7b side is the rear end side in the insertion direction, and the side opposite to the base portion 7b is the front end side in the insertion direction.

金属ピン7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。金属ピン7は、鍛造やプレス加工により成型される。   The metal pin 7 is a conductive member formed of a metal material such as stainless steel, silver (Ag), Ni alloy, or Al, and in particular, an alloy containing 58 percent by weight of iron (Fe) and 42 percent by weight of Ni. It is desirable to form with (42 alloy). The metal pin 7 is formed by forging or pressing.

金属ピン本体7aは、ベース基板2に形成された貫通孔30,31の直径よりも小径に形成され、貫通孔30,31の深さと略同一の長さを有する円柱状の部材である。
金属ピン本体7aの一端に形成されている土台部7bの直径は、貫通孔30,31の第2面U側における開口30U,31U(図3参照、以下「第2開口30U,31U」という。)の直径よりも大きく設定されている。このように土台部7bを形成することで、後述する金属ピン配置工程S33では、土台部7bは第2面U側に当接し、貫通孔30,31の第2開口30U,31Uを閉塞している(図11参照)。なお、土台部7bは、後述する研磨工程S39で除去される。
The metal pin main body 7 a is a cylindrical member that is formed to have a diameter smaller than the diameter of the through holes 30 and 31 formed in the base substrate 2 and has a length substantially the same as the depth of the through holes 30 and 31.
The diameter of the base portion 7b formed at one end of the metal pin main body 7a is referred to as openings 30U and 31U on the second surface U side of the through holes 30 and 31 (refer to FIG. 3, hereinafter referred to as “second openings 30U and 31U”). ) Is set larger than the diameter. By forming the base portion 7b as described above, the base portion 7b abuts on the second surface U side and closes the second openings 30U and 31U of the through holes 30 and 31 in the metal pin arrangement step S33 described later. (See FIG. 11). The base portion 7b is removed in a polishing step S39 described later.

金属ピン本体7aの土台部7b側の根元に形成されている位置決め凸部7cは、金属ピン本体7aの周囲を取り囲むように軸方向平面視円形状に形成されており、金属ピン本体7aの軸方向における略中央付近から軸方向一端の土台部7b側に向かうに従って、漸次拡径するように形成されている。
位置決め凸部7cの根元(すなわち土台部7bとの接続部)の直径は、貫通孔30,31の第2開口30U,31Uの直径よりも若干小さく形成されている(図3参照)。そして、後述する金属ピン配置工程S33では、金属ピン7は、位置決め凸部7cと第2開口30U,31Uの内周面との間に若干の間隙を空けた状態で貫通孔30,31内に配置される。
The positioning convex part 7c formed at the base of the base part 7b side of the metal pin main body 7a is formed in a circular shape in a plan view in the axial direction so as to surround the periphery of the metal pin main body 7a. It is formed so as to gradually increase in diameter from the vicinity of the approximate center in the direction toward the base portion 7b side at one end in the axial direction.
The diameter of the base of the positioning convex portion 7c (that is, the connecting portion with the base portion 7b) is slightly smaller than the diameter of the second openings 30U and 31U of the through holes 30 and 31 (see FIG. 3). In the metal pin arrangement step S33 described later, the metal pin 7 is placed in the through holes 30 and 31 with a slight gap between the positioning convex portion 7c and the inner peripheral surfaces of the second openings 30U and 31U. Be placed.

図3に示すように、ガラス体6は、ガラスフリットが焼成されたものであり、貫通孔30,31と金属ピン7との間隙を埋めている。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、金属ピン7がガラス体6を貫通するように配置されており、金属ピン7の金属ピン本体7aおよび位置決め凸部7cに対して強固に固着している。そして、ガラス体6は、貫通孔30,31と金属ピン7との間隙を完全に塞ぎ、キャビティC内の気密を維持している。   As shown in FIG. 3, the glass body 6 is obtained by baking glass frit and fills the gap between the through holes 30 and 31 and the metal pin 7. The glass body 6 is flat at both ends and is formed to have substantially the same thickness as the base substrate 2. At the center of the glass body 6, a metal pin 7 is disposed so as to penetrate the glass body 6, and is firmly fixed to the metal pin main body 7 a and the positioning projection 7 c of the metal pin 7. The glass body 6 completely closes the gap between the through holes 30 and 31 and the metal pin 7 and maintains the airtightness in the cavity C.

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 FIG. 4, a pair of lead-out electrodes 36 and 37 are patterned on the second surface U side of the base substrate 2. Of the pair of lead-out electrodes 36 and 37, one lead-out electrode 36 is formed so as to be positioned immediately above one through-electrode 32. The other routing electrode 37 is routed from the position adjacent to the one routing electrode 36 along the vibrating arm portions 10 and 11 to the distal end side of the vibrating arm portions 10 and 11, and then the other through electrode 33. It is formed so that it may be located just above.

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、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16,17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17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16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(図2参照)。   Bumps B are formed on the pair of lead-out electrodes 36 and 37, and the pair of mount electrodes 16 and 17 of the piezoelectric vibrating piece 4 are mounted using the bumps B. As a result, one mount electrode 17 of the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to one through electrode 32 via one routing electrode 36, and the other mount electrode 16 is connected to the other through the other routing electrode 37. The electrode 33 is electrically connected (see FIG. 2).

また、ベース基板2の第1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。   A pair of external electrodes 38 and 39 is formed on the first surface L of the base substrate 2. The pair of external electrodes 38 and 39 are formed at both ends in the longitudinal direction of the base substrate 2, and are electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively.

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 piezoelectric vibrator 1 configured in this way is operated, a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 38 and 39 formed on the base substrate 2. As a result, a voltage can be applied to the excitation electrode 15 including the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating reed 4, so that the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are moved closer to and away from each other. Can be vibrated at a predetermined frequency. The vibration of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be used as a time source, a timing source for control signals, a reference signal source, and the like.

(圧電振動片の製造方法)
次に、上述した圧電振動子1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、圧電振動子1の製造方法のフローチャートである。
図10は、ウエハ体60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。
本実施形態の圧電振動子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(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。
(Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece)
Next, a method for manufacturing the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described with reference to a flowchart. FIG. 9 is a flowchart of a method for manufacturing the piezoelectric vibrator 1.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the wafer body 60. In addition, the dotted line shown in FIG. 10 has shown the cutting line M cut | disconnected by the cutting process performed later.
The manufacturing method of the piezoelectric vibrator 1 of 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). 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.

(圧電振動片作成工程)
圧電振動片作製工程S10では、図5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 creation process)
In the piezoelectric vibrating piece producing step S10, the piezoelectric vibrating piece 4 shown in FIG. 5 is produced. Specifically, a quartz Lambert rough is first sliced at a predetermined angle to obtain a wafer having a constant thickness. Subsequently, the wafer is lapped and roughly processed, and then the work-affected layer is removed by etching, and then mirror polishing such as polishing is performed to obtain a wafer having a predetermined thickness. Subsequently, after performing appropriate processing such as cleaning on the wafer, the wafer is patterned into an outer shape of the piezoelectric vibrating reed 4 by photolithography technique, and a metal film is formed and patterned to obtain the excitation electrode 15, Lead electrodes 19 and 20, mount electrodes 16 and 17, and weight metal film 21 are formed. Thereby, the some piezoelectric vibrating piece 4 is producible. Next, the resonance frequency of the piezoelectric vibrating reed 4 is roughly adjusted. This is performed by irradiating the coarse adjustment film 21 a of the weight metal film 21 with laser light to evaporate a part thereof and changing the weight of the vibrating arm portions 10 and 11.

(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3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 lid substrate wafer 50 to be the lid substrate 3 later is manufactured. First, the disc-shaped lid substrate wafer 50 made of soda-lime glass is polished and washed to a predetermined thickness, and then the outermost work-affected layer is removed by etching or the like (S21). Next, in the cavity forming step S <b> 22, a plurality of cavity recesses 3 a are formed on the bonding surface of the lid substrate wafer 50 to the base substrate wafer 40. The cavity recess 3a is formed by hot press molding or etching. Next, in the bonding surface polishing step S23, the bonding surface with the base substrate wafer 40 is polished.

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, a bonding film 35 (see FIG. 3) is formed on the bonding surface with the base substrate wafer 40. The bonding film 35 may be formed on the entire inner surface of the cavity C in addition to the bonding surface with the base substrate wafer 40. Thereby, the patterning of the bonding film 35 becomes unnecessary, and the manufacturing cost can be reduced. The bonding film 35 can be formed by a film forming method such as sputtering or CVD. In addition, since the bonding surface polishing step S23 is performed before the bonding film forming step S24, the flatness of the surface of the bonding film 35 is ensured, and stable bonding with the base substrate wafer 40 can be realized.

(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)。
(Base substrate wafer manufacturing process)
In the base substrate wafer manufacturing step S30, as shown in FIG. 10, the base substrate wafer 40 to be the base substrate 2 later is manufactured. First, the disc-shaped base substrate wafer 40 made of soda-lime glass is polished and washed to a predetermined thickness, and then the work-affected layer on the outermost surface is removed by etching or the like (S31).

(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、貫通電極形成工程S30Aについて説明する。なお、以下では貫通電極32の形成工程を例に説明するが、貫通電極33の形成工程についても同様である。
図9に示すように、貫通電極形成工程S30Aは、貫通孔形成工程S32と、金属ピン配置工程S33と、ガラスフリット充填工程S35(請求項の「非導電充填部材充填工程」に相当。)と、焼成工程S37(請求項の「固化工程」に相当。)と、研磨工程S39と、を有している。以下に、各工程について説明する。
(Penetration electrode formation process)
Next, a through electrode forming step S30A for forming a pair of through electrodes 32 and 33 on the base substrate wafer 40 is performed. Below, penetration electrode formation process S30A is explained. In addition, although the formation process of the penetration electrode 32 is demonstrated below as an example, the formation process of the penetration electrode 33 is also the same.
As shown in FIG. 9, the through electrode forming step S30A is a through hole forming step S32, a metal pin arranging step S33, and a glass frit filling step S35 (corresponding to the “non-conductive filling member filling step” in the claims). And a baking step S37 (corresponding to “solidification step” in the claims) and a polishing step S39. Below, each process is demonstrated.

(貫通孔形成工程)
図11は貫通孔形成工程S32の説明図である。
貫通電極形成工程S30Aでは、まず、ベース基板用ウエハ40に貫通孔30を形成する貫通孔形成工程S32を行う。貫通孔30は、例えばプレス加工により形成される。このとき、貫通孔30は、プレス加工の抜き勾配により、第2面U側の第2開口30Uから第1面L側の第1開口30Lにかけて直径が漸次大きくなるように形成される。
(Through hole forming process)
FIG. 11 is an explanatory diagram of the through-hole forming step S32.
In the through electrode forming step S30A, first, a through hole forming step S32 for forming the through hole 30 in the base substrate wafer 40 is performed. The through hole 30 is formed by, for example, pressing. At this time, the through hole 30 is formed so that the diameter gradually increases from the second opening 30U on the second surface U side to the first opening 30L on the first surface L side due to the draft of the press working.

(金属ピン配置工程)
図12は、金属ピン配置工程S33の説明図であり、図12(a)は金属ピン7の配置前の説明図であり、図12(b)は金属ピン7の配置後の説明図である。
続いて、貫通孔30内に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程S33を行う。
図12に示すように、金属ピン配置工程S33では、金属ピン7をベース基板用ウエハ40の第2開口30Uから挿入して、貫通孔30の内部に金属ピン7を配置する。
(Metal pin placement process)
FIG. 12 is an explanatory diagram of the metal pin arranging step S33, FIG. 12 (a) is an explanatory diagram before the metal pin 7 is arranged, and FIG. 12 (b) is an explanatory diagram after the metal pin 7 is arranged. .
Subsequently, a metal pin arranging step S33 for inserting a metal pin into the through hole 30 is performed.
As shown in FIG. 12, in the metal pin arrangement step S <b> 33, the metal pins 7 are inserted from the second openings 30 </ b> U of the base substrate wafer 40 and the metal pins 7 are arranged inside the through holes 30.

具体的な金属ピン7の配置方法としては、例えば、ベース基板用ウエハ40の第2面Uに複数の金属ピン7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7を拡散させて、貫通孔30内に金属ピン7を振り込む。ここで、土台部7bとは反対側の金属ピン7の軸方向他端には、位置決め凸部7cが形成されていないため、金属ピン7の軸方向他端と貫通孔30の内周面との間隙は十分に確保される。したがって、金属ピン7は貫通孔30内に容易に挿入されて配置される。   As a specific method for arranging the metal pins 7, for example, the plurality of metal pins 7 are placed on the second surface U of the base substrate wafer 40. Then, while swinging the base substrate wafer 40, the base substrate wafer 40 is vibrated to diffuse the metal pins 7 and swing the metal pins 7 into the through holes 30. Here, since the positioning convex part 7c is not formed in the other axial end of the metal pin 7 opposite to the base part 7b, the other axial end of the metal pin 7 and the inner peripheral surface of the through hole 30 This gap is sufficiently secured. Therefore, the metal pin 7 is easily inserted into the through hole 30 and disposed.

そして、金属ピン7は、図12(b)に示すように、土台部7bが第2開口30Uを閉塞しつつベース基板用ウエハ40の第2面Uに当接した状態で配置される。
ここで、前述のとおり金属ピン7の位置決め凸部7cの根元(すなわち土台部7bとの接続部)の直径は、貫通孔30の第2開口30Uの直径よりも若干小さく形成されている。したがって、ベース基板用ウエハ40の第2面Uに土台部7bが当接するまで金属ピン7を挿入した際、位置決め凸部7cと第2開口30Uの内周面との間に、若干の間隙を空けた状態で、金属ピン7の貫通孔30における位置ズレが抑制されて配置される。このとき、金属ピン7は、金属ピン本体7aの中心軸Pと貫通孔30の中心軸Oとが略一致した状態で配置される。
Then, as shown in FIG. 12B, the metal pins 7 are arranged in a state where the base portion 7 b is in contact with the second surface U of the base substrate wafer 40 while closing the second opening 30 </ b> U.
Here, as described above, the diameter of the base of the positioning protrusion 7c of the metal pin 7 (that is, the connecting portion with the base portion 7b) is slightly smaller than the diameter of the second opening 30U of the through hole 30. Therefore, when the metal pin 7 is inserted until the base portion 7b contacts the second surface U of the base substrate wafer 40, a slight gap is formed between the positioning convex portion 7c and the inner peripheral surface of the second opening 30U. In the vacant state, the positional deviation in the through hole 30 of the metal pin 7 is suppressed and arranged. At this time, the metal pin 7 is disposed in a state where the central axis P of the metal pin main body 7a and the central axis O of the through hole 30 are substantially coincident with each other.

金属ピン7を貫通孔30内に挿入して配置した後、図12(b)に示すようにラミネート材70を第2面U側に貼付する。これにより、搬送時における金属ピン7の位置ズレや脱落を防止するとともに、次に述べるガラスフリット充填工程S35でのガラスフリットの漏洩を防止している。   After the metal pin 7 is inserted and arranged in the through hole 30, the laminate material 70 is stuck on the second surface U side as shown in FIG. This prevents the metal pin 7 from being displaced or dropped during conveyance, and prevents the glass frit from leaking in the glass frit filling step S35 described below.

(ガラスフリット充填工程)
図13は、ガラスフリット充填工程S35の説明図である。
続いて、図12に示すように、貫通孔30と金属ピン7との間隙に、非導電充填部材であるガラスフリット61を充填するガラスフリット充填工程S35を行う。なお、ガラスフリット61は非導電充填部材の一例であり、非導電充填部材はガラスフリット61に限定されることはない。
ガラスフリット充填工程S35では、ベース基板用ウエハ40を表裏反転して第1面L側を上面にし、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。
このとき、前述のとおり第2面U側の第2開口30Uから第1面L側の第1開口30Lにかけて直径が漸次大きくなるように形成されている。したがって、より大きな開口を有する第1開口30Lから、ガラスフリット61を貫通孔30内に充填している。
これにより、ガラスフリット61は、第1開口30Lから貫通孔30内に浸入し、貫通孔30と金属ピン7との間隙に充填される。ガラスフリット61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おり、次に述べる焼成工程S37で焼成することによりガラス体6(図3参照)を形成する。
(Glass frit filling process)
FIG. 13 is an explanatory diagram of the glass frit filling step S35.
Subsequently, as shown in FIG. 12, a glass frit filling step S35 for filling the gap between the through hole 30 and the metal pin 7 with a glass frit 61 as a nonconductive filling member is performed. The glass frit 61 is an example of a non-conductive filling member, and the non-conductive filling member is not limited to the glass frit 61.
In the glass frit filling step S35, the base substrate wafer 40 is turned upside down so that the first surface L side is the upper surface, and the squeegee 65 is scanned along the first surface L, so that the glass frit 61 is moved to the base substrate wafer 40. Apply from the first surface L side.
At this time, as described above, the diameter is gradually increased from the second opening 30U on the second surface U side to the first opening 30L on the first surface L side. Therefore, the glass frit 61 is filled into the through hole 30 from the first opening 30L having a larger opening.
As a result, the glass frit 61 enters the through hole 30 from the first opening 30 </ b> L and fills the gap between the through hole 30 and the metal pin 7. The glass frit 61 is mainly composed of powdery glass particles, an organic solvent, and a binder (fixing agent). The glass body 6 (see FIG. 3) is fired in a firing step S37 described below. Form.

次に、貫通孔30内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、ガラスフリットが硬化してガラス体6となり、貫通孔30、ガラス体6および金属ピン7が互いに固着して貫通孔30が封止される。
なお、本実施形態の非導電充填部材はガラスフリット61であるため、焼成することで固化させているが、非導電充填部材がガラスフリット61以外の部材である場合には、固化手段は焼成に限られない。
Next, a firing step S37 is performed in which the glass frit 61 filled in the through hole 30 is fired and cured. For example, after the base substrate wafer 40 is transferred to the baking furnace, it is held in an atmosphere at about 610 ° C. for about 30 minutes. Thereafter, the base substrate wafer 40 is left to cool in a normal temperature atmosphere. As a result, the glass frit is cured to form the glass body 6, and the through hole 30, the glass body 6 and the metal pin 7 are fixed to each other and the through hole 30 is sealed.
In addition, since the non-conductive filling member of this embodiment is the glass frit 61, it is solidified by firing. However, when the non-conductive filling member is a member other than the glass frit 61, the solidifying means is used for firing. Not limited.

図14は、研磨工程S39の説明図である。
続いて、図14に示すように、ベース基板用ウエハ40の第1面L側および第2面U側を研磨して、金属ピン7を第1面Lおよび第2面Uから露出させる研磨工程S39を行う。第1面L側を研磨することで、金属ピン7が第1面Lから露出し、第2面U側を研磨することで、土台部7bが除去されるとともに金属ピン7が第2面Uから露出する。
ここで、土台部7bが除去された後の位置決め凸部7cが配置されている第2面U側は、ベース基板2から露出する金属ピン7の断面積が増大するため、金属ピン7の平面度を高め易くなっている。したがって、次の引き回し電極形成工程S40で引き回し電極を形成した際、金属ピン7と、金属ピン7の位置決め凸部7c上に形成する引き回し電極36,37との接触抵抗を低くすることができる。
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。
FIG. 14 is an explanatory diagram of the polishing step S39.
Subsequently, as shown in FIG. 14, the polishing process of polishing the first surface L side and the second surface U side of the base substrate wafer 40 to expose the metal pins 7 from the first surface L and the second surface U. S39 is performed. By polishing the first surface L side, the metal pin 7 is exposed from the first surface L, and by polishing the second surface U side, the base portion 7b is removed and the metal pin 7 is moved to the second surface U. Exposed from.
Here, since the cross-sectional area of the metal pin 7 exposed from the base substrate 2 increases on the second surface U side where the positioning protrusion 7c after the base portion 7b is removed, the plane of the metal pin 7 is increased. It is easy to increase the degree. Therefore, when the routing electrode is formed in the next routing electrode forming step S40, the contact resistance between the metal pin 7 and the routing electrodes 36 and 37 formed on the positioning convex portion 7c of the metal pin 7 can be lowered.
When the polishing step S39 is performed, the through electrode forming step S30A is completed.

次に、貫通電極32,33にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極36,37(図10参照)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バンプB(図3参照)を形成する。なお、図10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。   Next, a routing electrode forming step S40 for forming a plurality of routing electrodes 36 and 37 (see FIG. 10) electrically connected to the through electrodes 32 and 33 on the second surface U is performed. Then, bumps B (see FIG. 3) made of gold or the like are formed on the routing electrodes 36 and 37, respectively. In FIG. 10, the illustration of the bumps B is omitted for easy viewing of the drawing. At this point, the base substrate wafer manufacturing step S30 ends.

(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。この工程により、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 piezoelectric vibrating reed 4 is bonded onto the routing electrodes 36 and 37 of the base substrate wafer 40 via the bumps B. 3, the base 12 is mechanically fixed to the bump B in a state where the vibrating arms 10 and 11 of the piezoelectric vibrating piece 4 are lifted from the second surface U of the base substrate wafer 40. The Further, the mount electrodes 16 and 17 and the lead-out electrodes 36 and 37 are electrically connected.

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。この工程により、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 reed 4 is completed, as shown in FIG. 10, an overlapping step S <b> 60 is performed in which the lid substrate wafer 50 is overlapped with the base substrate wafer 40. Through this process, the piezoelectric vibrating reed 4 mounted on the base substrate wafer 40 is accommodated in the cavity C surrounded by the cavity recess 3 a of the lid substrate wafer 50 and the base substrate wafer 40.

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。この工程により、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 wafers 40 and 50 are put into an anodic bonding apparatus (not shown), and a bonding step S70 is performed in which a predetermined voltage is applied in a predetermined temperature atmosphere to perform anodic bonding. By this step, the piezoelectric vibrating reed 4 can be sealed in the cavity C, and the wafer body 60 shown in FIG. 10 in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 are bonded can be obtained. In FIG. 10, in order to make the drawing easy to see, a state in which the wafer body 60 is disassembled is illustrated, and the bonding film 35 is not illustrated from the lid substrate wafer 50.

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。
ここで、貫通電極32,33の金属ピン7は、金属ピン本体7aの中心軸Pと貫通孔の中心軸Oとが略一致した状態で位置ズレが抑制されて配置されている。すなわち、貫通電極32,33が精度良く形成されるので、外部電極38,39の形成領域を必要以上に広くすることなく貫通電極32,33と外部電極38,39とを電気的に接続できる。
Next, a conductive material is patterned on the first surface L of the base substrate wafer 40, and a pair of external electrodes 38 and 39 (see FIG. 3) electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively. A plurality of external electrode forming steps S80 are formed. Through this process, the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to the external electrodes 38 and 39 via the through electrodes 32 and 33.
Here, the metal pins 7 of the through-electrodes 32 and 33 are arranged such that positional deviation is suppressed in a state where the central axis P of the metal pin main body 7a and the central axis O of the through-hole are substantially coincident with each other. That is, since the through electrodes 32 and 33 are formed with high accuracy, the through electrodes 32 and 33 and the external electrodes 38 and 39 can be electrically connected without making the formation region of the external electrodes 38 and 39 wider than necessary.

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する微調工程S90を行う。この工程により、圧電振動子の周波数を公称周波数の範囲内に収めている。   Next, in the state of the wafer body 60, a fine adjustment step S90 for finely adjusting the frequency of each piezoelectric vibrator sealed in the cavity C is performed. By this step, the frequency of the piezoelectric vibrator is kept within the range of the nominal frequency.

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。これにより、ウエハ体60は複数の圧電振動子1に分離される。   After the fine adjustment of the frequency, a cutting step S100 is performed for cutting the bonded wafer body 60 along the cutting line M shown in FIG. Thereby, the wafer body 60 is separated into a plurality of piezoelectric vibrators 1.

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 piece 4 are measured and checked. In addition, the insulation resistance characteristics and the like are also checked. Finally, an external appearance inspection of the piezoelectric vibrator is performed to finally check dimensions and quality. This completes the manufacture of the piezoelectric vibrator.

(効果)
本実施形態によれば、金属ピン7の軸方向一端部に位置決め凸部7cを形成しているので、金属ピン7を貫通孔30,31内に挿入して配置したとき、貫通孔30,31の内周面と金属ピン7の軸方向一端部との間隙を小さくできる。これにより、金属ピン7を貫通孔30,31内に挿入したとき、金属ピン7の貫通孔30,31における位置ズレを抑制しつつ配置できる。また、金属ピン7を配置した後、金属ピン7が貫通孔30,31の径方向に移動しようとしたときには、位置決め凸部7cと貫通孔30,31の内周面とが干渉する。これにより、金属ピン7を配置した後も、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置ズレが抑制できる。
また、金属ピン7のうち位置決め凸部7cが形成されていない部分は、金属ピン7と貫通孔30,31の内周面との間隙を十分に確保できるので、貫通孔30,31内に金属ピン7を容易に挿入して配置できる。
したがって、金属ピン7配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置ズレを抑制できる。
(effect)
According to this embodiment, since the positioning convex part 7c is formed in the axial direction one end part of the metal pin 7, when the metal pin 7 is inserted and arranged in the through holes 30, 31, the through holes 30, 31 are formed. The gap between the inner peripheral surface of the metal pin 7 and one axial end portion of the metal pin 7 can be reduced. Thereby, when the metal pin 7 is inserted into the through holes 30 and 31, the metal pin 7 can be disposed while suppressing the positional deviation in the through holes 30 and 31. Further, after the metal pin 7 is arranged, when the metal pin 7 tries to move in the radial direction of the through holes 30 and 31, the positioning convex portion 7 c interferes with the inner peripheral surfaces of the through holes 30 and 31. Thereby, even after arrange | positioning the metal pin 7, the position shift of the metal pin 7 in the radial direction of the through-holes 30 and 31 can be suppressed.
Further, a portion of the metal pin 7 where the positioning convex portion 7c is not formed can secure a sufficient gap between the metal pin 7 and the inner peripheral surfaces of the through holes 30 and 31, so The pin 7 can be easily inserted and arranged.
Therefore, it is possible to suppress the displacement of the metal pin 7 in the radial direction of the through holes 30 and 31 while ensuring good working efficiency when the metal pin 7 is arranged.

また、本実施形態によれば、位置決め凸部7cが軸方向一端部に向かうに従って漸次拡径するように形成されているので、貫通孔30,31内に金属ピンを挿入するとき、位置決め凸部7cが貫通孔30,31の縁部に引っ掛かるのを確実に防止できる。したがって、貫通孔30,31内に金属ピン7をさらに容易に挿入することができ、且つよりスムーズに貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置決めを行うことができる。
また、位置決め凸部7cが配置されている第2面U側は、ベース基板2から露出する金属ピン7の断面積が増大するので、平面度を高め易く、金属ピン7と、位置決め凸部7c上に形成する引き回し電極36,37との接触抵抗を低くすることができる。このため、圧電振動片4を効率よく駆動させることができるパッケージ9を提供できる。
Moreover, according to this embodiment, since the positioning convex part 7c is formed so that a diameter may be gradually expanded as it goes to an axial direction one end part, when inserting a metal pin in the through-holes 30 and 31, a positioning convex part 7c can be reliably prevented from being caught by the edge portions of the through holes 30 and 31. Therefore, the metal pin 7 can be more easily inserted into the through holes 30 and 31, and the metal pin 7 can be positioned more smoothly in the radial direction of the through holes 30 and 31.
Moreover, since the cross-sectional area of the metal pin 7 exposed from the base substrate 2 is increased on the second surface U side where the positioning convex portion 7c is arranged, the flatness is easily increased, and the metal pin 7 and the positioning convex portion 7c The contact resistance with the lead-out electrodes 36 and 37 formed above can be lowered. For this reason, the package 9 which can drive the piezoelectric vibrating reed 4 efficiently can be provided.

また、本実施形態によれば、金属ピン7配置時の作業効率を良好に確保しつつ、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置ズレを抑制できるパッケージの内部に圧電振動片4を封入しているので、低コストで信頼性の高い圧電振動子1を提供することができる。   In addition, according to the present embodiment, the piezoelectric vibrating reed 4 is provided inside the package that can suppress the displacement of the metal pin 7 in the radial direction of the through holes 30 and 31 while ensuring good working efficiency when the metal pin 7 is arranged. Can be provided at low cost and with high reliability.

(実施形態の第1変形例、他の形状の位置決め凸部を有する金属ピン)
図15は、実施形態の第1変形例に係る金属ピンの斜視図である。
実施形態の金属ピン7は、図8に示すように、金属ピン本体7aの周囲を取り囲むように位置決め凸部7cが軸方向平面視円形状に形成されていると共に、軸方向一端部に向かうに従って漸次拡径するように形成されていた。しかし、第1変形例の金属ピン7は、図15に示すように、位置決め凸部7cが金属ピン本体7aの周方向に沿って複数形成されている点で、実施形態とは異なっている。なお、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。
(1st modification of embodiment, metal pin which has positioning convex part of another shape)
FIG. 15 is a perspective view of a metal pin according to a first modification of the embodiment.
As shown in FIG. 8, the metal pin 7 of the embodiment has a positioning projection 7c formed in a circular shape in a plan view in the axial direction so as to surround the periphery of the metal pin main body 7a, and as it goes toward one end in the axial direction. The diameter was gradually increased. However, the metal pin 7 of the first modified example is different from the embodiment in that a plurality of positioning convex portions 7c are formed along the circumferential direction of the metal pin main body 7a as shown in FIG. Note that a detailed description of the same configuration as the embodiment is omitted.

図15に示すように、第1変形例の位置決め凸部7cは、金属ピン7の軸方向一端部であって土台部7bの根元に、金属ピン7の径方向外側に向かって4個立設されている。位置決め凸部7cは、金属ピン7の軸方向視で周方向に約90°ピッチで等間隔に形成されている。また、位置決め凸部7cは、軸方向一端に向かうに従って末広がり状となっており、側面視で略直角三角形状に形成されている。   As shown in FIG. 15, four positioning protrusions 7 c of the first modification are erected on one end in the axial direction of the metal pin 7 and at the base of the base portion 7 b toward the radially outer side of the metal pin 7. Has been. The positioning protrusions 7 c are formed at equal intervals at a pitch of about 90 ° in the circumferential direction when the metal pin 7 is viewed in the axial direction. Moreover, the positioning convex part 7c becomes a divergent shape as it goes to one axial direction end, and is formed in the substantially right triangle shape by side view.

(第1変形例の効果)
本実施形態によれば、位置決め凸部7cは、軸方向一端に向かうに従って末広がり状に形成されているので、貫通孔30,31内に金属ピン7を挿入するとき、位置決め凸部7cが貫通孔30,31の縁部に引っ掛かるのを防止できる。したがって、貫通孔30,31内に金属ピン7を容易に挿入し、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置決めをスムーズに行うことができる。
(Effect of the first modification)
According to this embodiment, since the positioning convex part 7c is formed in a divergent shape toward the one end in the axial direction, when the metal pin 7 is inserted into the through holes 30, 31, the positioning convex part 7c becomes a through hole. It can prevent being caught in the edge part of 30,31. Therefore, the metal pin 7 can be easily inserted into the through holes 30 and 31, and the metal pin 7 can be smoothly positioned in the radial direction of the through holes 30 and 31.

(実施形態の第2変形例、他の形状の位置決め凸部を有する金属ピン)
図16は、実施形態の第2変形例に係る金属ピンの斜視図である。
実施形態の金属ピン7は、図8に示すように、金属ピン本体7aの周囲を取り囲むように位置決め凸部7cが軸方向平面視円形状に形成されていると共に、軸方向一端部に向かうに従って漸次拡径するように形成されていた。しかし、第2変形例の金属ピン7は、図16に示すように、金属ピン本体7aの全体が漸次拡径するように形成されている点で、実施形態とは異なっている。なお、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。
(2nd modification of embodiment, metal pin which has positioning convex part of another shape)
FIG. 16 is a perspective view of a metal pin according to a second modification of the embodiment.
As shown in FIG. 8, the metal pin 7 of the embodiment has a positioning projection 7c formed in a circular shape in a plan view in the axial direction so as to surround the periphery of the metal pin main body 7a, and as it goes toward one end in the axial direction. The diameter was gradually increased. However, the metal pin 7 of the second modified example is different from the embodiment in that the entire metal pin main body 7a is formed so as to gradually expand in diameter as shown in FIG. Note that a detailed description of the same configuration as the embodiment is omitted.

図16に示すように、第2変形例の金属ピン7は、金属ピン7の軸方向他端(図16における上側)を始点として軸方向一端(図16における下側)に向かうに従って漸次拡径する略円錐形状に形成されている。金属ピン本体7aの軸方向一端部は、外径が最も大きく、かつ貫通孔30,31の第2開口30U,31Uの直径よりも若干小さく形成されている。そして、金属ピン本体7aの軸方向一端部は、金属ピン7を貫通孔30,31内に挿入して配置したときに、位置決め凸部7cとして機能するようになっている。すなわち、金属ピン7は、位置決め凸部7cとして機能する金属ピン本体7aの軸方向一端部と、第2開口30U,31Uの内周面との間に若干の間隙を空けた状態で、貫通孔30,31内に配置される。   As shown in FIG. 16, the metal pin 7 of the second modified example gradually increases in diameter as it starts from the other axial end of the metal pin 7 (upper side in FIG. 16) and toward one axial end (lower side in FIG. 16). It is formed in a substantially conical shape. One end of the metal pin main body 7a in the axial direction has the largest outer diameter and is formed slightly smaller than the diameter of the second openings 30U and 31U of the through holes 30 and 31. And the one end part of the axial direction of the metal pin main body 7a functions as the positioning convex part 7c when the metal pin 7 is inserted into the through holes 30 and 31 and arranged. That is, the metal pin 7 has a through hole in a state where a slight gap is provided between one axial end portion of the metal pin main body 7a functioning as the positioning convex portion 7c and the inner peripheral surface of the second openings 30U and 31U. 30 and 31.

(第2変形例の効果)
本実施形態によれば、金属ピン7の軸方向他端を始点として軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように金属ピン7が形成されているので、金属ピン7が貫通孔30,31内にスムーズに案内されるとともに、貫通孔30,31の縁部に引っ掛かるのを防止しつつ金属ピン7を容易に貫通孔30,31内に配置できる。したがって、金属ピン7配置時の作業効率を向上できる。また、拡径された金属ピン7の軸方向一端部が位置決め凸部7cとして機能するので、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置ズレが抑制できる。
(Effect of the second modification)
According to the present embodiment, since the metal pin 7 is formed so that the diameter gradually increases from the other end in the axial direction of the metal pin 7 toward the one end in the axial direction, the metal pin 7 is in the through holes 30 and 31. The metal pin 7 can be easily placed in the through holes 30 and 31 while being smoothly guided and prevented from being caught by the edges of the through holes 30 and 31. Therefore, the working efficiency when the metal pin 7 is arranged can be improved. Moreover, since the axial direction one end part of the expanded metal pin 7 functions as the positioning convex part 7c, the position shift of the metal pin 7 in the radial direction of the through holes 30 and 31 can be suppressed.

(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17を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器110は、図17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. 17, the oscillator 110 according to the present embodiment is configured such that the piezoelectric vibrator 1 is an oscillator electrically connected to the integrated circuit 111. The oscillator 110 includes a substrate 113 on which an electronic element component 112 such as a capacitor is mounted. An integrated circuit 111 for an oscillator is mounted on the substrate 113, and a piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric vibrator 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 111. The electronic element component 112, the integrated circuit 111, and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected by a wiring pattern (not shown). Each component is molded with a resin (not shown).

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 oscillator 110 configured as described above, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece and input to the integrated circuit 111 as an electric signal. The input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 111 and output as a frequency signal. Thereby, the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
In addition, by selectively setting the configuration of the integrated circuit 111, for example, an RTC (real-time clock) module or the like as required, the operation date and time of the device or external device in addition to a single-function oscillator for a clock, etc. A function for controlling the time, providing a time, a calendar, and the like can be added.

本実施形態の発振器110によれば、低コストで信頼性の高い圧電振動子1を備えているので、低コストで信頼性の高い発振器110を提供することができる。   According to the oscillator 110 of the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 with low cost and high reliability is provided, the oscillator 110 with high cost and high reliability can be provided.

(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18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 portable information device 120 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device.
First, the portable information device 120 of this embodiment is represented by, for example, a mobile phone, and is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to a dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. Further, when used as a communication device, it is possible to perform communication similar to that of a conventional mobile phone by using a speaker and a microphone that are removed from the wrist and incorporated in the inner portion of the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.

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18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 portable information device 120 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 18, the portable information device 120 includes the piezoelectric vibrator 1 and a power supply unit 121 for supplying power. The power supply unit 121 is made of, for example, a lithium secondary battery. The power supply unit 121 includes a control unit 122 that performs various controls, a clock unit 123 that counts time, a communication unit 124 that communicates with the outside, a display unit 125 that displays various information, and the like. A voltage detection unit 126 that detects the voltage of the functional unit is connected in parallel. Power is supplied to each functional unit by the power supply unit 121.

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 control unit 122 controls each function unit to control operation of the entire system such as transmission and reception of audio data, measurement and display of the current time, and the like. The control unit 122 includes a ROM in which a program is written in advance, a CPU that reads and executes the program written in the ROM, and a RAM that is used as a work area for the CPU.

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 timer unit 123 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the piezoelectric vibrator 1. When a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece vibrates, and the vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal, and is input to the oscillation circuit as an electric signal. The output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Then, signals are transmitted to and received from the control unit 122 through the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, and the like are displayed on the display unit 125.

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 communication unit 124 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 127, a voice processing unit 128, a switching unit 129, an amplification unit 130, a voice input / output unit 131, a telephone number input unit 132, a ring tone generation unit. 133 and a call control memory unit 134.
The radio unit 127 exchanges various data such as audio data with the base station via the antenna 135. The audio processing unit 128 encodes and decodes the audio signal input from the radio unit 127 or the amplification unit 130. The amplifying unit 130 amplifies the signal input from the audio processing unit 128 or the audio input / output unit 131 to a predetermined level. The voice input / output unit 131 includes a speaker, a microphone, and the like, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a voice.

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 ring tone generator 133 generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 129 switches the amplifying unit 130 connected to the voice processing unit 128 to the ringing tone generating unit 133 only when an incoming call is received, so that the ringing tone generated by the ringing tone generating unit 133 passes through the amplifying unit 130. To the audio input / output unit 131.
Note that the call control memory unit 134 stores a program related to incoming / outgoing call control of communication. The telephone number input unit 132 includes, for example, number keys from 0 to 9 and other keys. By pressing these number keys and the like, a telephone number of a call destination is input.

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 voltage detection unit 126 detects the voltage drop and notifies the control unit 122 when the voltage applied to each functional unit such as the control unit 122 by the power supply unit 121 falls below a predetermined value. . The predetermined voltage value at this time is a value set in advance as a minimum voltage necessary to stably operate the communication unit 124, and is, for example, about 3V. Upon receiving the voltage drop notification from the voltage detection unit 126, the control unit 122 prohibits the operations of the radio unit 127, the voice processing unit 128, the switching unit 129, and the ring tone generation unit 133. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 127 with high power consumption. Further, the display unit 125 displays that the communication unit 124 has become unusable due to insufficient battery power.

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 communication unit 124 can be prohibited by the voltage detection unit 126 and the control unit 122, and that effect can be displayed on the display unit 125. This display may be a text message, but as a more intuitive display, a x (X) mark may be attached to the telephone icon displayed at the top of the display surface of the display unit 125.
In addition, the function of the communication part 124 can be stopped more reliably by providing the power supply cutoff part 136 that can selectively cut off the power of the part related to the function of the communication part 124.

本実施形態の携帯情報機器120によれば、低コストで信頼性の高い圧電振動子1を備えているので、低コストで信頼性の高い携帯情報機器120を提供することができる。   According to the portable information device 120 of the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 with low cost and high reliability is provided, the portable information device 120 with high cost and low reliability can be provided.

(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19を参照して説明する。
本実施形態の電波時計140は、図19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. 19, the radio-controlled timepiece 140 according to the present embodiment includes the piezoelectric vibrator 1 electrically connected to the filter unit 141, and receives a standard radio wave including timepiece information to accurately It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
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. 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 radio timepiece 140 will be described in detail.
The antenna 142 receives a long standard wave of 40 kHz or 60 kHz. The long-wave standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on a 40 kHz or 60 kHz carrier wave. The received long standard wave is amplified by the amplifier 143 and filtered and tuned by the filter unit 141 having the plurality of piezoelectric vibrators 1.
The piezoelectric vibrator 1 according to this embodiment includes crystal vibrator portions 148 and 149 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz that are the same as the carrier frequency.

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、RTC147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 rectification circuit 144.
Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 145 and counted by the CPU 146. The CPU 146 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected in the RTC 147, and accurate time information is displayed.
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the crystal vibrator portions 148 and 149 are preferably vibrators having the tuning fork type structure described above.

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 radio timepiece 140 that can be used overseas is incorporated in a portable device, the piezoelectric vibrator 1 having a frequency different from that in Japan is required.

本実施形態の電波時計140によれば、低コストで信頼性の高い圧電振動子1を備えているので、低コストで信頼性の高い電波時計140を提供することができる。   According to the radio timepiece 140 of this embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 with low cost and high reliability is provided, the radio timepiece 140 with high cost and low reliability can be provided.

なお、この発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

実施形態では、音叉型の圧電振動片4を用いた圧電振動子1を例に挙げて、本発明のパッケージ9およびパッケージ9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9およびパッケージの製造方法を採用しても構わない。   In the embodiment, the package 9 and the manufacturing method of the package 9 of the present invention have been described by taking the piezoelectric vibrator 1 using the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 4 as an example. However, the above-described package 9 and the manufacturing method of the package 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).

実施形態では、本発明に係るパッケージ9の内部に圧電振動片4を封入して圧電振動子1を製造した。しかし、パッケージ9の内部に圧電振動片4以外の電子部品を封入して、圧電振動子1以外のデバイスを製造することもできる。   In the embodiment, the piezoelectric vibrator 1 is manufactured by enclosing the piezoelectric vibrating reed 4 inside the package 9 according to the present invention. However, a device other than the piezoelectric vibrator 1 can be manufactured by enclosing an electronic component other than the piezoelectric vibrating reed 4 inside the package 9.

実施形態では、貫通孔30,31は、プレス加工により形成されており、プレス加工の抜き勾配により、第2面U側から第1面L側にかけて、直径が漸次大きくなるように形成されていた。しかし、貫通孔30,31は、例えばサンドブラスト等により形成されてもよい。この場合、第1面L側の第1開口30L,31Lおよび第2面U側の第2開口30U,31Uの直径は略同一の大きさとなるが、本発明の位置決め凸部7cを適用することで、実施形態と同様に、貫通孔30,31の径方向における金属ピン7の位置決めができる。   In the embodiment, the through holes 30 and 31 are formed by press working, and the diameter is gradually increased from the second surface U side to the first surface L side due to the draft of the press working. . However, the through holes 30 and 31 may be formed by, for example, sandblasting. In this case, the diameters of the first openings 30L and 31L on the first surface L side and the second openings 30U and 31U on the second surface U side are substantially the same, but the positioning convex portion 7c of the present invention is applied. Thus, similarly to the embodiment, the metal pin 7 can be positioned in the radial direction of the through holes 30 and 31.

実施形態では、金属ピン7に土台部7bを設け、ベース基板用ウエハ40の第2面Uと当接させることで軸方向における位置を決定していたが、金属ピン7の軸方向における位置決定手段は土台部7bに限られない。例えば、貫通孔30,31を形成せずに凹部とし、凹部の底部で金属ピン7の軸方向における位置を決定してもよい。この場合においても、本発明の位置決め凸部7cを適用して、実施形態と同様に凹部の径方向における金属ピン7の位置決めができる。   In the embodiment, the base portion 7b is provided on the metal pin 7 and the position in the axial direction is determined by contacting the second surface U of the base substrate wafer 40. However, the position of the metal pin 7 in the axial direction is determined. The means is not limited to the base portion 7b. For example, the through holes 30 and 31 may not be formed, and a recess may be formed, and the position of the metal pin 7 in the axial direction may be determined at the bottom of the recess. Also in this case, the positioning projection 7c of the present invention is applied, and the metal pin 7 can be positioned in the radial direction of the recess as in the embodiment.

実施形態の第1変形例では、金属ピン7の径方向外側に向かって位置決め凸部7cが4個立設されていたが、位置決め凸部7cの個数は4個に限定されることはない。   In the first modification of the embodiment, the four positioning projections 7c are erected outward in the radial direction of the metal pin 7, but the number of positioning projections 7c is not limited to four.

1・・・圧電振動子 2・・・ベース基板(第1基板) 4・・・圧電振動片 6・・・ガラスフリット(非導電充填部材) 7・・・金属ピン 7b・・・土台部 7c・・・位置決め凸部 9・・・パッケージ 30,31・・・貫通孔 32,33・・・貫通電極 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 S30A・・・貫通電極形成工程 S32・・・貫通孔形成工程 S33・・・金属ピン配置工程 S35・・・ガラスフリット充填工程(非導電充填部材充填工程) S37・・・焼成工程(固化工程) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric vibrator 2 ... Base board | substrate (1st board | substrate) 4 ... Piezoelectric vibrating piece 6 ... Glass frit (non-conductive filling member) 7 ... Metal pin 7b ... Base part 7c ... Positioning convex part 9 ... Package 30, 31 ... Through-hole 32, 33 ... Through electrode 110 ... Oscillator 120 ... Portable information device (electronic device) 123 ... Timekeeping unit 140 ... Radio timepiece 141 ... Filter part S30A ... Through electrode forming step S32 ... Through hole forming step S33 ... Metal pin placement step S35 ... Glass frit filling step (non-conductive filling member filling step) S37: Firing step (solidification step)

Claims (10)

互いに接合された複数の基板の間に電子部品を封入可能なパッケージにおいて、
前記複数の基板のうち第1基板は、
前記第1基板の内側と前記第1基板の外側とを貫通するように形成された貫通孔と、
前記貫通孔に挿通され、前記第1基板の内側と前記第1基板の外側とを導通する金属 ピンと、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間隙を埋める非導電充填部材とを有し、
前記金属ピンの軸方向一端部に、前記貫通孔の径方向に対する前記金属ピンの相対位置を決定するための位置決め凸部を設けたことを特徴とするパッケージ。
In a package that can enclose electronic components between a plurality of substrates bonded together,
The first substrate among the plurality of substrates is:
A through hole formed so as to penetrate the inside of the first substrate and the outside of the first substrate;
A metal pin inserted through the through hole and conducting between the inside of the first substrate and the outside of the first substrate;
A non-conductive filling member that fills a gap between the through hole and the metal pin;
A package characterized in that a positioning projection for determining the relative position of the metal pin with respect to the radial direction of the through hole is provided at one end of the metal pin in the axial direction.
請求項1に記載のパッケージであって、
前記位置決め凸部は、前記軸方向一端に向かうに従って、末広がり状に形成されていることを特徴とするパッケージ。
The package of claim 1,
The said positioning convex part is formed in the end spreading shape as it goes to the said axial direction one end.
請求項1または2に記載のパッケージであって、
前記位置決め凸部が、前記金属ピンの周囲を取り囲むように軸方向平面視円形状に形成されていると共に、前記軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように形成されていることを特徴とするパッケージ。
The package according to claim 1 or 2,
The positioning convex portion is formed in a circular shape in a plan view in an axial direction so as to surround the periphery of the metal pin, and is formed so as to gradually increase in diameter toward one end in the axial direction. package.
請求項3に記載のパッケージであって、
前記位置決め凸部が、前記金属ピンの軸方向他端を始点として前記軸方向一端に向かうに従って漸次拡径するように形成されていることを特徴とするパッケージ。
The package according to claim 3, wherein
The package, wherein the positioning convex portion is formed so as to gradually increase in diameter as it goes from the other end in the axial direction of the metal pin toward the one end in the axial direction.
請求項1から4のいずれか1項に記載のパッケージであって、
前記貫通孔は前記第1基板の内側から前記第1基板の外側に向かうに従って漸次拡径するように形成されていると共に、
前記金属ピンは、前記位置決め凸部が前記貫通孔内における前記第1基板の内側に配置された状態で前記貫通孔内に挿入されていることを特徴とするパッケージ。
The package according to any one of claims 1 to 4,
The through hole is formed so as to gradually increase in diameter from the inside of the first substrate toward the outside of the first substrate,
The package, wherein the metal pin is inserted into the through hole in a state where the positioning convex portion is disposed inside the first substrate in the through hole.
互いに接合された複数の基板の間に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法において、
前記複数の基板のうち第1基板の内側と前記第1基板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基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に金属ピンを挿入する金属ピン配置工程と、
前記貫通孔と前記金属ピンとの間隙に非導電充填部材を充填し、前記間隙を封止する 非導電充填部材充填工程と、
前記貫通孔内に充填された前記非導電充填部材を固化させる固化工程と、
前記第1基板の両主面を研磨して前記金属ピンを前記第1基板の両主面から露出させ る研磨工程と、
を有し、
前記金属ピンは、軸方向一端部に前記貫通孔を閉塞する土台部を有すると共に、この土台部側の根元に設けられ、前記貫通孔の径方向に対する前記金属ピンの相対位置を決定する位置決め凸部を有し、
前記金属ピン配置工程では、前記貫通孔に、前記金属ピンを前記土台部が前記第1基板に当接するまで挿入した際、前記位置決め凸部によって前記貫通孔の前記径方向に対する前記金属ピンの位置決めが行われていることを特徴とするパッケージの製造方法。
In a manufacturing method of a package capable of enclosing an electronic component between a plurality of substrates bonded to each other,
A through electrode forming step of forming a through electrode that conducts between the inside of the first substrate and the outside of the first substrate among the plurality of substrates;
The through electrode forming step includes:
A through hole forming step of forming a through hole in the first substrate;
A metal pin placement step of inserting a metal pin into the through hole;
A non-conductive filling member filling step of filling the gap between the through hole and the metal pin with a non-conductive filling member and sealing the gap;
A solidification step of solidifying the non-conductive filling member filled in the through hole;
A polishing step of polishing both main surfaces of the first substrate to expose the metal pins from both main surfaces of the first substrate;
Have
The metal pin has a base portion that closes the through hole at one end in the axial direction, and is provided at the base on the base portion side, and a positioning protrusion that determines the relative position of the metal pin with respect to the radial direction of the through hole. Part
In the metal pin placement step, when the metal pin is inserted into the through hole until the base portion contacts the first substrate, the positioning of the metal pin with respect to the radial direction of the through hole is performed by the positioning convex portion. A method of manufacturing a package, characterized in that:
請求項1に記載の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圧電振動子。   A piezoelectric vibrator, wherein a piezoelectric vibrating piece is enclosed as the electronic component inside the package according to claim 1. 請求項7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。   8. An oscillator, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 7 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator. 請求項7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。   8. An electronic apparatus, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 7 is electrically connected to a time measuring unit. 請求項7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。   A radio-controlled timepiece, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 7 is electrically connected to a filter portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015119165A (en) * 2013-11-12 2015-06-25 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing wiring board, wiring board, package for element housing, electronic device, electronic equipment, and mobile body
WO2022113408A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-02 株式会社村田製作所 Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, and piezoelectric oscillator

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