JPWO2009104314A1 - 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 - Google Patents

Abstract

この圧電振動子は、両面が研磨加工されたベース基板と；キャビティ用の凹部が形成され、凹部を前記ベース基板に対向させた状態でベース基板に接合されたリッド基板と；前記凹部を利用して前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納された状態で、ベース基板の上面に接合された圧電振動片と；前記ベース基板の下面に形成された外部電極と；前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記外部電極に対して電気的に接続された貫通電極と；前記ベース基板の上面に形成され、接合された前記圧電振動片に対して前記貫通電極を電気的に接続させる引き回し電極と；を備える。前記貫通電極は、複数の金属微粒子を含んだペーストの硬化により形成されている。

Description

本発明は、接合された２枚の基板の間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された表面実装型（ＳＭＤ）の圧電振動子、この圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計に関する。
本出願は、特願２００８−３５５０８号と、特願２００８−３６４１９号と、特願２００８−３５５１１号と、を基礎出願とし、その内容を取り込むものとする。

近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その１つとして、表面実装型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子としては、一般的に圧電振動片が形成された圧電基板を、ベース基板とリッド基板とで上下から挟み込むように接合した３層構造タイプのものが知られている。この場合、圧電振動子は、ベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ（密閉室）内に収納されている。また、近年では、上述した３層構造タイプのものではなく、２層構造タイプのものも開発されている。

このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることで２層構造になっており、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。２層構造タイプの圧電振動子は、３層構造のものに比べて薄型化を図ることができる等の点において優れており、好適に使用されている。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、ベース基板を貫通するように形成された導電部材を利用して、圧電振動片とベース基板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及び特許文献２参照)。

圧電振動子６００は、図７０及び図７１に示すように、接合膜６０７を介して互いに陽極接合されたベース基板６０１及びリッド基板６０２と、両基板６０１、６０２の間に形成されたキャビティＣ内に封止された圧電振動片６０３と、を備えている。

圧電振動片６０３は、例えば、音叉型の振動片であって、キャビティＣ内においてベース基板６０１の上面に導電性接着剤Ｅを介してマウントされている。ベース基板６０１及びリッド基板６０２は、例えば、セラミックやガラス等からなる絶縁基板である。両基板６０１、６０２のうちベース基板６０１には、この基板６０１を貫通するスルーホール６０４が形成されている。そして、スルーホール６０４内には、このスルーホール６０４を塞ぐように導電部材６０５が埋め込まれている。導電部材６０５は、ベース基板６０１の下面に形成された外部電極６０６に電気的に接続されていると共に、キャビティＣ内にマウントされている圧電振動片６０３に電気的に接続されている。
特開２００２−１２４８４５号公報 特開２００６−２７９８７２号公報

ところで、上述した２層構造タイプの圧電振動子において、導電部材６０５は、スルーホール６０４を塞いでキャビティＣ内の気密を維持すると共に、圧電振動片６０３と外部電極６０６とを導通させるという２つの大きな役割を担っている。特に、スルーホール６０４との密着が不十分であると、キャビティＣ内の気密が損なわれてしまう恐れがあり、また、導電性接着剤Ｅ或いは外部電極６０６との接触が不十分であると、圧電振動片６０３の作動不良を招いてしまう。従って、このような不具合をなくす為にも、スルーホール６０４の内面に強固に密着した状態でスルーホール６０４を完全に塞ぎ、しかも、表面に凹み等がない状態で導電部材６０５を形成する必要がある。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、導電部材６０５を導電ペースト（ＡｇペーストやＡｕ−Ｓｎペースト等）にて形成する点は記載されているものの、実際にどのように形成するか等の具体的な製造方法については何ら記載されていない。

一般的に導電ペーストを使用する場合には、焼成して硬化させる必要がある。つまり、スルーホール６０４内に導電ペーストを埋め込んだ後、焼成を行って硬化させる必要がある。ところが、焼成を行うと、導電ペーストに含まれる有機物が蒸発により消失してしまうので、通常、焼成後の体積が焼成前に比べて減少してしまう（例えば、導電ペーストとしてＡｇペーストを用いた場合には、体積が略２０％程度減少してしまう）。そのため、導電ペーストを利用して導電部材６０５を形成したとしても、表面に凹みが発生してしまったり、酷い場合には貫通孔が中心に開いてしまったりする恐れがある。
その結果、キャビティＣ内の気密が損なわれたり、圧電振動片６０３と外部電極６０６との導通性が損なわれたりする可能性があった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、キャビティ内の気密を確実に維持すると共に、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保した高品質な２層構造式表面実装型の圧電振動子を提供することである。また、この圧電振動子を、一度に効率良く製造する圧電振動子の製造方法、圧電振動子を有する発振器、電子機器、電波時計を提供することである。

本発明は、前記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、前記貫通電極形成工程が、前記ペーストを保持するための保持孔を前記ベース基板用ウエハに複数形成する保持孔形成工程と；これら複数の保持孔内に前記ペーストを埋め込んで保持孔を塞ぐ充填工程と；埋め込んだペーストを仮焼成した後に本焼成して硬化させる焼成工程と；仮焼成或いは本焼成した後に、ベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程と；を有し、前記研磨工程を本焼成後に行う場合には、前記焼成工程時に、仮焼成で減少したペースト量に相当する新たなペーストを仮焼成後のペーストに補充して、ペースト全体を再度仮焼成した後に本焼成する。

上記圧電振動子の製造方法によれば、まず、リッド基板用ウエハに、キャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程を行う。これら凹部は、後に両ウエハを重ね合わせた際に、キャビティとなる凹部である。この工程と同時或いは前後のタイミングで、ベース基板用ウエハに貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように貫通電極を複数形成する。
この貫通電極形成工程は、ベース基板用ウエハを研磨する研磨工程のタイミングに依存して大きく二通りの作業順序に分かれる。ここでは、まず、複数の金属微粒子を含んだペーストを本焼成した後に研磨工程を行う場合について説明する。

まず、ペーストを保持するための保持孔をベース基板用ウエハに複数形成する保持孔形成工程を行う。続いて、これら複数の保持孔内にペーストを隙間なく埋め込んで保持孔を塞ぐ充填工程を行う。続いて、充填したペーストを仮焼成した後に本焼成して硬化させる焼成工程を行う。具体的には、まず、埋め込まれたペーストを仮焼成する。ところで、仮焼成によって硬化したペーストは、仮焼成時にペースト内の大半の有機物が蒸発してしまうので、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのため、ペーストの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。そこで、仮焼成で減少したペースト量に相当する新たなペーストを仮焼成後のペーストに補充する。これにより、凹んだ部分に新たなペーストが充填されるので、表面が平坦となる。

そして、ペーストの補充が終了した後に、補充されたペースト内部の有機物が本焼成時に急激に蒸発することを防止するために、ペースト全体を再度仮焼成する。この仮焼成が終了した後に、ペースト全体の本焼成を行う。これにより、充填工程で埋め込まれたペースト及び新たに補充されたペーストが完全に硬化して一体化した状態になると共に、保持孔の内面に強固に固着した状態となる。ペーストの仮焼成及び本焼成を行うことで、焼成工程が終了する。

ところで、本焼成されたペーストの内、充填工程で埋め込まれたペーストは、最初の仮焼成時に既に大半の有機物が蒸発しているので、ペースト補充後の仮焼成及び本焼成時に体積がほとんど減少しない。一方、最初の仮焼成の後に補充された新たなペーストは、ペースト補充後の仮焼成及び本焼成により体積が減少するものの、ペーストの量自体が保持孔内のペーストの全体量と比較するとごく微量である。よって、新たなペーストを仮焼成及び本焼成することで減少する体積が全体のペーストの体積に与える影響は、無視できるほど小さい。従って、新たに補充したペーストの体積減少を考慮したとしても、本焼成で硬化した後のペーストの表面が大きく凹むことはない。即ち、ベース基板用ウエハの表面と本焼成で硬化したペーストの表面とは、ほぼ面一な状態となる。

そして、焼成工程後に、ベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程を行う。この工程を行うことで、本焼成によって硬化したペーストの両面も同時に研磨できるので、わずかに凹んでいる部分の周囲をも削り取ることができる。つまり、硬化したペーストの表面をより平坦にすることができる。これにより、ベース基板用ウエハの表面と硬化したペーストの表面とがより面一な状態となる。この研磨工程を行うことで、本焼成後に研磨工程を行う場合における貫通電極形成工程が終了する。なお、ペーストに含まれる複数の金属微粒子が互いに接触し合っていることで、貫通電極としての電気導通性が確保されている。また、上述した貫通電極形成工程においては、研磨工程での研磨量がごくわずかなので、研磨工程に要する時間を短縮できる。

一方、本焼成前に研磨工程を行う場合の貫通電極形成工程について、続いて説明する。
充填工程で埋め込まれたペーストを仮焼成するまでは上記した場合と同様に行う。充填工程で埋め込まれたペーストを仮焼成した後には、上記したように、ペーストの表面に凹みが生じる。そこで、この仮焼成を行った直後に、ベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程を行う。これにより、凹んでいる部分の周囲を削ることができるので、ベース基板用ウエハの表面と仮焼成後のペーストの表面とがほぼ面一な状態となる。
また、この仮焼成におけるペーストの体積の減少量は、仮焼成せずに一回で本焼成する場合に比べると小さい。従って、仮焼成によって生じるペースト表面の凹みは、同量のペーストを仮焼成せずに１度に本焼成する際に生じる凹みに比べて小さい。よって、ペーストを仮焼成した直後に研磨工程を行うことで研磨量を抑えることができ、研磨工程に要する時間を短くすることができる。

そして、研磨工程を行った後、本焼成を行うことでペーストを完全に硬化させる。これにより、保持孔の内面にペーストが強固に固着した状態になり、ペーストは貫通電極として機能する。また、仮焼成時に既にペースト内の大半の有機物が蒸発しているので、本焼成における体積の減少はごくわずかである。従って、ベース基板用ウエハの表面と硬化したペーストの表面とは、本焼成を行う前と同様にほぼ面一な状態を維持している。この本焼成を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。

以上が本発明に係る貫通電極形成工程であるが、上述のように、いずれのタイミングで研磨工程を実施したとしても、ベース基板用ウエハの表面と硬化したペーストの表面とがほぼ面一な状態となる。

次に、ベース基板用ウエハの上面に導電性材料をパターニングして、貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように引き回し電極を形成する。
特に、貫通電極は、上述したようにベース基板用ウエハの上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハの上面にパターニングされた引き回し電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、引き回し電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。

次に、複数の圧電振動片を、引き回し電極を介してベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程を行う。これにより、接合された各圧電振動片は、引き回し電極を介して貫通電極に対して導通した状態となる。マウント終了後、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを重ね合わせる重ね合わせ工程を行う。これにより、接合された複数の圧電振動片は、凹部と両ウエハとで囲まれるキャビティ内に収納された状態となる。次に、重ね合わせた両ウエハを接合する接合工程を行う。これにより、両ウエハが強固に密着するので、圧電振動片をキャビティ内に封止することができる。

次に、ベース基板用ウエハの下面に導電性材料をパターニングして、貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程を行う。この場合も引き回し電極の形成時と同様に、ベース基板用ウエハの下面に対して貫通電極がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。この工程により、外部電極を利用して、キャビティ内に封止された圧電振動片を作動させることができる。
最後に、接合されたベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハを切断して、複数の圧電振動子に小片化する切断工程を行う。

その結果、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造式表面実装型の圧電振動子を一度に複数製造することができる。
特に、ベース基板に対してほぼ面一な状態で貫通電極を形成できるので、貫通電極を、引き回し電極及び外部電極に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して、高品質化を図ることができる。また、キャビティ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。加えて、ペーストを利用した簡単な方法で貫通電極を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。

（２）前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記保持孔内に埋め込んでも良い。

この場合、事前にペーストを脱泡処理するので、気泡等が極力含まれていないペーストを充填することができる。よって、焼成工程を行ったとしても、ペーストの体積減少をできるだけ抑えることができる。従って、その後に行う研磨工程時での研磨量を少なくすることができ、この工程にかかる時間を削減でき、より効率良く圧電振動子を製造することができる。

（３）前記保持孔形成工程の際、前記ベース基板用ウエハの上面側から、前記保持孔を有底穴状に形成し；前記研磨工程が、前記ベース基板用ウエハの上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程と；前記保持孔が貫通して硬化したペーストが少なくとも露出するまで前記ベース基板用ウエハの下面を研磨する下面研磨工程と；を備えても良い。

この場合、保持孔形成工程の際、ベース基板用ウエハの上面側から、保持孔を有底穴状に形成する。これにより、充填工程において、ペーストの埋め込み作業が容易であり、工程の簡素化を図ることができる。加えて、ペーストを無駄に使用する恐れが無い。
また、研磨工程は、上面研磨工程と下面研磨工程とを備えている。特に、下面研磨工程においては、焼成時に減少するペーストの体積に依存することなく、ベース基板用ウエハの厚みと保持孔の深さとに基づいて研磨量を設定することができる。従って、下面研磨工程に関しては、ペーストの状態を確認した上で研磨を行うといったことが必要なく、予め決められた量を研磨すればよい。従って、研磨不足や過度の研磨を防ぐことができる。

（４）また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、前記貫通電極形成工程が、前記ベース基板用ウエハの上面に穴部を複数形成する穴部形成工程と；これら複数の穴部内に前記ペーストを埋め込んで穴部を塞ぐ充填工程と、埋め込んだペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程と；焼成後にベース基板用ウエハの上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程と；穴部が貫通して硬化したペーストが少なくとも露出するまで、焼成後にベース基板用ウエハの下面を研磨する下面研磨工程と；を備えている。

この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、まず、リッド基板用ウエハに、キャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程を行う。これら凹部は、後に両ウエハを重ね合わせた際に、キャビティとなる凹部である。また、この工程と同時或いは前後のタイミングで、ベース基板用ウエハに貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように貫通電極を複数形成する。

この貫通電極形成工程について、詳細に説明すると、まず、ベース基板用ウエハの上面に穴部を複数形成する穴部形成工程を行う。続いて、これら複数の穴部内に金属微粒子を含んだペーストを隙間なく埋め込んで穴部を塞ぐ充填工程を行う。続いて、充填したペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程を行う。これにより、穴部の内面にペーストが強固に固着した状態となる。

ところで、硬化したペーストは、焼成時にペースト内の有機物が蒸発してしまうので、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのため、ペーストの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。そこで、焼成後に、ベース基板用ウエハの上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程を行う。この工程を行うことで、ベース基板用ウエハの上面において、焼成によって硬化したペーストも同時に研磨できるので、凹んでしまった部分の周囲を削り取ることができる。つまり、硬化したペーストの表面を平坦にすることができる。よって、ベース基板用ウエハの上面において、ベース基板用ウエハの表面と硬化したペーストの表面とが、ほぼ面一な状態となる。

また、上面研磨工程と同時或いは前後のタイミングで、穴部が貫通して硬化したペーストが少なくとも露出するまで、焼成後にベース基板用ウエハの下面を研磨する下面研磨工程を実施する。これにより、穴部内で硬化したペーストが下面に露出する。この下面研磨工程を行うことで、ベース基板用ウエハに形成された穴部が、これ以降ベース基板用ウエハを貫通した貫通孔になると共に、硬化したペーストが貫通電極となる。加えて、上面研磨工程と同様に、ベース基板用ウエハの下面においても、ベース基板用ウエハの表面と硬化したペーストの表面とが、ほぼ面一な状態となる。
これら上面研磨工程及び下面研磨工程を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。なお、ペーストに含まれる複数の金属微粒子が互いに接触し合っていることで、貫通電極の電気導通性が確保されている。

次に、ベース基板用ウエハの上面に導電性材料をパターニングして、貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように引き回し電極を形成する。
特に、貫通電極は、上述したように表面に凹みがなく、ベース基板用ウエハの上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハの上面にパターニングされた引き回し電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、引き回し電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。

次に、複数の圧電振動片を、それぞれ引き回し電極を介してベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程を行う。これにより、接合された各圧電振動片は、引き回し電極を介して貫通電極に対して導通した状態となる。マウント終了後、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを重ね合わせる重ね合わせ工程を行う。これにより、接合された複数の圧電振動片は、凹部と両ウエハとで囲まれるキャビティ内に収納された状態となる。
次に、重ね合わせた両ウエハを接合する接合工程を行う。これにより、両ウエハが強固に密着するので、圧電振動片をキャビティ内に封止することができる。この際、ベース基板用ウエハに形成された貫通孔は、貫通電極によって塞がれているので、キャビティ内の気密が貫通孔を通じて損なわれることがない。特に、貫通電極を構成するペーストは、貫通孔の内面に強固に密着しているので、キャビティ内の気密を確実に維持することができる。

次に、ベース基板用ウエハの下面に導電性材料をパターニングして、貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程を行う。この場合も引き回し電極の形成時と同様に、ベース基板用ウエハの下面に対して貫通電極がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。この工程により、外部電極を利用して、キャビティ内に封止された圧電振動片を作動させることができる。
最後に、接合されたベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハを切断して、複数の圧電振動子に小片化する切断工程を行う。

その結果、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造式表面実装型の圧電振動子を一度に複数製造することができる。
特に、表面に凹みがなく、ベース基板に対してほぼ面一な状態で貫通電極を形成できるので、貫通電極を、引き回し電極及び外部電極に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して、高品質化を図ることができる。また、キャビティ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。

更に、下面研磨工程においては、焼成時に減少するペーストの体積に依存することなく、ベース基板用ウエハの厚みと穴部の深さとに基づいて研磨量を設定することができる。従って、下面研磨工程に関しては、ペーストの状態を確認した上で研磨を行うといったことが必要なく、予め決められた量を研磨すればよい。従って、研磨不足や過度の研磨を防ぐことができる。
また、ペーストを利用した簡単な方法で貫通電極を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。更に、ペーストを埋め込む際に有底穴である穴部を用いているので、ペーストの埋め込み作業が容易であり、工程の簡素化を図ることができる。加えて、ペーストを無駄に使用する恐れが無い。

（５）前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記穴部内に埋め込んでも良い。

この場合、事前にペーストを脱泡処理するので、気泡等が極力含まれていないペーストを充填することができる。よって、焼成工程を行ったとしても、ペーストの体積減少をできるだけ抑えることができる。従って、その後に行う研磨工程時での研磨量を少なくすることができ、この工程にかかる時間を削減でき、より効率良く圧電振動子を製造することができる。

（６）また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、前記貫通電極形成工程が、前記ベース基板用ウエハにこのウエハを貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程と；これら複数の貫通孔内に前記ペーストを埋め込んで貫通孔を塞ぐ充填工程と；埋め込んだペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程と；焼成後にベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚みだけ研磨する研磨工程と；を備えている。

この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、まず、リッド基板用ウエハに、キャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程を行う。これら凹部は、後に両ウエハを重ね合わせた際に、キャビティとなる凹部である。また、この工程と同時或いは前後のタイミングで、ベース基板用ウエハに貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように貫通電極を複数形成する。

この貫通電極形成工程について、詳細に説明すると、まず、ベース基板用ウエハにウエハを貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程を行う。続いて、これら複数の貫通孔内に金属微粒子を含んだペーストを隙間なく埋め込んで貫通孔を塞ぐ充填工程を行う。続いて、充填したペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程を行う。これにより、貫通孔の内面にペーストが強固に固着した状態となる。ところで、硬化したペーストは、焼成時にペースト内の有機物が蒸発してしまうので、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのためペーストの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。

そこで、焼成後に、ベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚みだけ研磨する研磨工程を行う。この工程を行うことで、焼成によって硬化したペーストの両面も同時に研磨できるので、凹んでしまった部分の周囲を削り取ることができる。つまり、硬化したペーストの表面を平坦にすることができる。よって、ベース基板用ウエハの表面と貫通電極の表面とが、ほぼ面一な状態となる。この研磨工程を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。なお、ペーストに含まれる複数の金属微粒子が互いに接触し合っていることで、貫通電極の電気導通性が確保されている。

次に、ベース基板用ウエハの上面に導電性材料をパターニングして、各貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程を行う。この際、後に両ウエハを重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収まるように引き回し電極を形成する。
特に、貫通電極は、上述したように表面に凹みがなく、ベース基板用ウエハの上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハの上面にパターニングされた引き回し電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、引き回し電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。

次に、複数の圧電振動片を、それぞれ引き回し電極を介してベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程を行う。これにより、接合された各圧電振動片は、引き回し電極を介して貫通電極に対して導通した状態となる。マウント終了後、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを重ね合わせる重ね合わせ工程を行う。これにより、接合された複数の圧電振動片は、凹部と両ウエハとで囲まれるキャビティ内に収納された状態となる。

次に、重ね合わせた両ウエハを接合する接合工程を行う。これにより、両ウエハが強固に密着するので、圧電振動片をキャビティ内に封止することができる。この際、ベース基板用ウエハに形成された貫通孔は、貫通電極によって塞がれているので、キャビティ内の気密が貫通孔を通じて損なわれることがない。特に、貫通電極を構成するペーストは、貫通孔の内面に強固に密着しているので、キャビティ内の気密を確実に維持することができる。

次に、ベース基板用ウエハの下面に導電性材料をパターニングして、各貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程を行う。この場合も引き回し電極の形成時と同様に、ベース基板用ウエハの下面に対して貫通電極がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極と貫通電極との導通性を確実なものにすることができる。この工程により、外部電極を利用して、キャビティ内に封止された圧電振動片を作動させることができる。
最後に、接合されたベース基板用ウエハ及びリッド基板用ウエハを切断して、複数の圧電振動子に小片化する切断工程を行う。

その結果、互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された２層構造式表面実装型の圧電振動子を一度に複数製造することができる。
特に、表面に凹みがなく、ベース基板に対してほぼ面一な状態で貫通電極を形成できるので、貫通電極を、引き回し電極及び外部電極に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して、高品質化を図ることができる。また、キャビティ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。加えて、ペーストを利用した簡単な方法で貫通電極を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。

（７）前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記貫通孔内に埋め込んでも良い。

この場合、事前にペーストを脱泡処理するので、気泡等が極力含まれていないペーストを充填することができる。よって、焼成工程を行ったとしても、ペーストの体積減少をできるだけ抑えることができる。従って、その後に行う研磨工程時での研磨量を少なくすることができ、この工程にかかる時間を削減でき、より効率良く圧電振動子を製造することができる。

（８）前記マウント工程前に、前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせたときに、前記凹部の周囲を囲む接合膜をベース基板用ウエハの上面に形成する接合膜形成工程を備え；前記接合工程の際、前記接合膜を介して前記両ウエハを陽極接合しても良い。

この場合、接合膜を介してベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを陽極接合できるので、両ウエハをより強固に接合してキャビティ内の気密性を高めることができる。従って、圧電振動片をさらに高精度に振動させることができ、さらなる高品質化を図ることができる。

（９）前記マウント工程の際、導電性のバンプを利用して前記圧電振動片をバンプ接合しても良い。

この場合、圧電振動片をバンプ接合するので、バンプの厚み分だけ圧電振動片をベース基板の上面から浮かすことができる。そのため、圧電振動片の振動に必要な最低限の振動ギャップを自然と確保することができる。よって、圧電振動子の作動性能の信頼性をさらに向上することができる。

（１０）前記充填工程の際、非球形形状の金属微粒子を含んだペーストを埋め込んでも良い。

この場合、ペーストに含まれる金属微粒子が球形ではなく、非球形、例えば、細長い繊維状或いは断面星型状に形成されているので、互いに接触し合ったときに、点接触ではなく、線接触になり易い。よって、貫通電極の電気的な導通性をさらに高めることができる。

（１１）前記充填工程の際、前記ベース基板用ウエアと熱膨張率が略同一の粒体が混合されたペーストを埋め込んでも良い。

この場合、ペーストにベース基板用ウエハと熱膨張率が略同一の粒体が混合されているので、焼成時、ペーストの熱膨張をベース基板用ウエハの熱膨張に近づけることができる。そのため、両者の間に熱膨張差に起因する隙間等が生じ難く、両者をより密着させた状態にすることができる。その結果、気密性をより高めた貫通電極を形成することができ、長期的な気密の信頼性を向上することができる。

（１２）また、本発明に係る圧電振動子は、両面が研磨加工されたベース基板と；キャビティ用の凹部が形成され、凹部を前記ベース基板に対向させた状態でベース基板に接合されたリッド基板と；前記凹部を利用して前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納された状態で、ベース基板の上面に接合された圧電振動片と；前記ベース基板の下面に形成された外部電極と；前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記外部電極に対して電気的に接続された貫通電極と；前記ベース基板の上面に形成され、接合された前記圧電振動片に対して前記貫通電極を電気的に接続させる引き回し電極と；を備え、前記貫通電が、複数の金属微粒子を含んだペーストの硬化により形成されている。

この発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の気密を確実に維持することができると共に、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保した高品質な２層構造式表面実装型の圧電振動子とすることができる。

（１３）前記ベース基板及び前記リッド基板が、前記凹部の周囲を囲むように両基板の間に形成された接合膜を介して陽極接合されていても良い。

この場合、上記（８）に記載の圧電振動子の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。

（１４）前記圧電振動片が、導電性のバンプによりバンプ接合されていても良い。

この場合、上記（９）に記載の圧電振動子の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。

（１５）前記金属微粒子が、非球形形状であっても良い。

この場合、上記（１０）に記載の圧電振動子の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。

（１６）前記ペーストに、前記ベース基板と熱膨張率が略同一の粒体が混合されていても良い。

この場合、（１１）に記載の圧電振動子の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。

（１７）また、本発明に係る発振器は、上記（１２）から（１６）のいずれか１項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。
（１８）また、本発明に係る電子機器は、上記（１２）から（１６）のいずれか１項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。
（１９）また、本発明に係る電波時計は、上記（１２）から（１６）のいずれか１項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。

この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、キャビティ内の気密が確実で、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子を備えているので、同様に作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。

本発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の気密を確実に維持することができると共に、圧電振動片と外部電極との安定した導通性を確保した高品質な２層構造式表面実装型の圧電振動子とすることができる。

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、上述した圧電振動子を一度に効率良く製造することができ、低コスト化を図ることができる。

また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動子を備えているので、同様に作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。

図１は、本発明に係る圧電振動子の第１実施形態を示す外観斜視図である。 図２は、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で圧電振動片を上方から見た図である。 図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図４は、図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図５は、図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図６は、図５に示す圧電振動片の下面図である。 図７は、図５に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図８は、図３に示す貫通電極の拡大図であって、複数の金属微粒子を含むペーストを示す図である。 図９は、図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図１０は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。 図１１は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに複数の保持孔を形成した状態を示す図である。 図１２は、図１１に示す状態をベース基板用ウエハの断面から見た図である。 図１３は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１２に示す状態の後、保持孔内にペーストを充填させた状態を示す図である。 図１４は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１３に示す状態の後、ペーストを仮焼成した状態を示す図である。 図１５は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１４に示す状態の後、保持孔内にペーストを補充した状態を示す図である。 図１６は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１５に示す状態の後、ペーストを本焼成した状態を示す図である。 図１７は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１６に示す状態の後、ベース基板用ウエハの両面を研磨している状態を示す図である。 図１８は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１７に示す状態の後、凹みがなくなりベース基板用ウエハの表面に面一となった貫通電極を示す図である。 図１９は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１８に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。 図２０は、図１９に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。 図２１は、図９に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。 図２２は、本発明に係る第２実施形態において、図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図２３は、図２２に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図１４に示す状態の後、ベース基板用ウエハの両面を研磨している状態を示す図である。 図２４は、図２２に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図２３に示す状態の後の状態を示す図である。 図２５は、図２２に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図２４に示す状態の後、ペーストを本焼成した状態を示す図である。 図２６は、本発明に係る圧電振動子の第３実施形態を示す外観斜視図である。 図２７は、図２６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で圧電振動片を上方から見た図である。 図２８は、図２７に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図２９は、図２６に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図３０は、図２６に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図３１は、図３０に示す圧電振動片の下面図である。 図３２は、図３０に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図３３は、図２８に示す貫通電極の拡大図であって、複数の金属微粒子を含むペーストを示す図である。 図３４は、図２６に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図３５は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。 図３６は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに複数の穴部を形成した状態を示す図である。 図３７は、図３６に示す状態をベース基板用ウエハの断面から見た図である。 図３８は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図３７に示す状態の後、穴部内にペーストを充填させた状態を示す図である。 図３９は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図３８に示す状態の後、ペーストを焼成により硬化させた状態を示す図である。 図４０は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図３９に示す状態の後、ベース基板用ウエハの両面を研磨している状態を示す図である。 図４１は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図４０に示す状態の後、凹みがなくなりベース基板用ウエハの表面に面一となった貫通電極を示す図である。 図４２は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図４１に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。 図４３は、図４２に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。 図４４は、図３４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。 図４５は、本発明に係る圧電振動子の第４実施形態を示す外観斜視図である。 図４６は、図４５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で圧電振動片を上方から見た図である。 図４７は、図４６に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図４８は、図４５に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図４９は、図４５に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図５０は、図４９に示す圧電振動片の下面図である。 図５１は、図４９に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図５２は、図４７に示す貫通電極の拡大図であって、複数の金属微粒子を含むペーストを示す図である。 図５３は、図４５に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図５４は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。 図５５は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板の元となるベース基板用ウエハに一対のスルーホールを形成した状態を示す図である。 図５６は、図５５に示す状態をベース基板用ウエハの断面から見た図である。 図５７は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図５６に示す状態の後、スルーホール内にペーストを充填させた状態を示す図である。 図５８は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図５７に示す状態の後、ペーストを焼成により硬化させ、貫通電極を形成した状態を示す図である。 図５９は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図５８に示す状態の後、ベース基板用ウエハの両面を研磨している状態を示す図である。 図６０は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図５９に示す状態の後、凹みがなくなりベース基板用ウエハの表面に面一となった貫通電極を示す図である。 図６１は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、図６０に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。 図６２は、図６１に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。 図６３は、図５３に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。 図６４は、本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 図６５は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。 図６６は、本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。 図６７は、本発明に係るペーストの変形例を示す拡大図である。 図６８Ａは、本発明に係る金属微粒子の変形例を示す図であって、短冊状に形成された金属微粒子を示す図である。 図６８Ｂは、本発明に係る金属微粒子の変形例を示す図であって、波型状に形成された金属微粒子を示す図である。 図６８Ｃは、本発明に係る金属微粒子の変形例を示す図であって、断面星型に形成された金属微粒子を示す図である。 図６８Ｄは、本発明に係る金属微粒子の変形例を示す図であって、断面十字型に形成された微粒子を示す図である。 図６９は、本発明に係る圧電振動子の変形例を示す断面図である。 図７０は、従来の圧電振動子の内部構造図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。 図７１は、図７０に示す圧電振動子の断面図である。

符号の説明

Ｂ バンプ
Ｃ キャビティ
Ｇ ガラスフリット（粒体）
Ｐ ペースト
Ｐ１ 金属微粒子
１、１０１、２０１ 圧電振動子
２、１０２、２０２ ベース基板
３、１０３、２０３ リッド基板
３ａ、１０３ａ、２０３ａ キャビティ用の凹部
４、１０４、２０４ 圧電振動片
３０ａ、３１ａ 保持孔
３５、１３５、２３５ 接合膜
３６、３７、１３６、１３７、２３６、２３７ 引き回し電極
３８、３９、１３８、１３９、２３８、２３９ 外部電極
４０、１４０、２４０ ベース基板用ウエハ
５０、１５０、２５０ リッド基板用ウエハ
１３０ａ、１３１ａ 穴部
２３０、２３１ スルーホール（貫通孔）
５００ 発振器
５０１…発振器の集積回路
５１０…携帯情報機器（電子機器）
５１３…電子機器の計時部
５３０…電波時計
５３１…電波時計のフィルタ部

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１から図２１を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、ベース基板２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が収納された表面実装型の圧電振動子１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及び重り金属膜２１の図示を省略している。

圧電振動片４は、図５から図７に示すように、水晶、タンタル酸リチウムや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。
この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、この一対の振動腕部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の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、振動腕部１０、１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、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。

第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極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り、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。具体的には、図７に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１８上とに主に形成されている。

第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図５及び図６に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。

一対の振動腕部１０、１１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２１が被膜されている。なお、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及び微調膜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。

このように構成された圧電振動片４は、図３から図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた引き回し電極３６、３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１６、１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１６、１７と引き回し電極３６、３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。

上記リッド基板３は、ガラス材料、例えば、ソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１、図３及び図４に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２、３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部３ａである。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。

上記ベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１から図４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板２には、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０、３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０、３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール３０、３１は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に一方のスルーホール３０が位置し、振動腕部１０、１１の先端側に他方のスルーホール３１が位置するように形成されている。また、本実施形態では、ベース基板２の下面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでも構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。

そして、これら一対のスルーホール３０、３１には、スルーホール３０、３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２、３３が形成されている。これら貫通電極３２、３３は、図８に示すように、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰの硬化によって形成されたものであり、スルーホール３０、３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極３８、３９と引き回し電極３６、３７とを導通させる役割を担っている。
なお、貫通電極３２、３３は、ペーストＰに含まれる複数の金属微粒子Ｐ１が互いに接触し合っていることで、電気導通性が確保されている。また、本実施形態の金属微粒子Ｐ１は、銅等により細長い繊維状（非球形形状）に形成されている場合を例に挙げて説明する。

ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、図１から図４に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜３５と、一対の引き回し電極３６、３７とがパターニングされている。このうち接合膜３５は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。

一対の引き回し電極３６、３７は、一対の貫通電極３２、３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。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。

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、このバンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が、一方の引き回し電極３６を介して一方の貫通電極３２に導通し、他方のマウント電極１７が、他方の引き回し電極３７を介して他方の貫通電極３３に導通するようになっている。

ベース基板２の下面には、図１、図３及び図４に示すように、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る外部電極３８、３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。

このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極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及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、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、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。

次に、上述した圧電振動子１を、図９に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。

初めに、圧電振動片作製工程を行って図５から図７に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。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、その後ポリッシュ等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、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、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の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及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、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。

また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。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、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。

次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、図１０に示すように、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、エッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。

次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。次いで、ベース基板用ウエハ４０に、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰを利用して、一対の貫通電極３２、３３を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３０Ａ）。ここで、この貫通電極形成工程について、詳細に説明する。

まず、図１１に示すように、ペーストＰを保持するため、有底穴状の一対の保持孔３０ａ、３１ａをベース基板用ウエハ４０の上面側に複数形成する保持孔形成工程（Ｓ３２）を行う。なお、図１１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。この工程を行う際、ベース基板用ウエハ４０の上面側から、例えばサンドブラスト法で行う。これにより、図１２に示すように、ベース基板用ウエハ４０の下面に向かって漸次径が縮径する断面テーパ状で、下面側に底がある有底穴状の保持孔３０ａ、３１ａを形成することができる。また、後に両ウエハ４０、５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ５０に形成された凹部３ａ内に収まるように一対の保持孔３０ａ、３１ａを複数形成する。しかも、一方の保持孔３０ａが圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方の保持孔３１ａが振動腕部１０、１１の先端側に位置するように形成する。

なお、本実施形態では、ベース基板用ウエハ４０の下面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状の保持孔を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、径が均一に設けられた保持孔でも構わない。いずれにしても、ベース基板用ウエハ４０の下面側に底を有している有定状の保持孔であれば良い。

続いて、図１３に示すように、これら複数の保持孔３０ａ、３１ａ内にペーストを隙間なく埋め込んで保持孔３０ａ、３１ａを塞ぐ充填工程を行う（Ｓ３３）。この際、保持孔３０ａ、３１ａが有底穴状に形成されているので、ペーストＰの埋め込み作業が容易であり、工程の簡素化を図ることができる。加えて、ペーストＰを無駄に使用する恐れが無い。続いて、充填したペーストＰを仮焼成した後に本焼成して硬化させる焼成工程を行う。具体的には、まず埋め込まれたペーストＰを仮焼成する（Ｓ３４）。仮焼成における加熱条件は、例えば８０℃で３０分間程度が好ましい。

ところで、仮焼成によって硬化したペーストＰは、仮焼成時に図示しないペーストＰ内の大半の有機物が蒸発してしまうので、図１４に示すように、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのため、ペーストＰの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。そこで、本焼成を行う前に、仮焼成時に減少したペースト量に相当する新たなペーストＰを仮焼成後のペーストＰに補充する（Ｓ３５）。これにより、凹んだ部分に新たなペーストＰが充填されるので、図１５に示すように、表面が平坦となる。

そして、ペーストＰの補充が終了した後に、補充されたペーストＰ内部の有機物が本焼成時に急激に蒸発することを防止するために、ペーストＰ全体を再度仮焼成する（Ｓ３６）。この仮焼成が終了した後に、ペーストＰ全体の本焼成を行う（Ｓ３７）。本焼成の加熱温度は、例えば４００℃〜５００℃程度が好ましい。これにより、仮焼成されたペーストＰ及び新たに補充されたペーストＰが完全に硬化して一体化した状態になると共に、保持孔３０ａ、３１ａの内面に強固に固着した状態となる。ペーストＰの仮焼成及び本焼成を行うことで、焼成工程が終了する。

ところで、本焼成されたペーストＰの内、充填工程で埋め込まれたペーストＰは、最初の仮焼成時に既に大半の有機物が蒸発しているので、ペーストＰ補充後の仮焼成及び本焼成時に体積がほとんど減少しない。一方、最初の仮焼成の後に補充された新たなペーストＰは、ペーストＰ補充後の仮焼成及び本焼成により体積が減少するものの、ペーストＰの量自体が保持孔３０ａ、３１ａ内のペーストＰの全体量と比較するとごく微量である。よって、新たなペーストＰを仮焼成及び本焼成することで減少する体積が全体のペーストＰの体積に与える影響は、無視できるほど小さい。従って、新たに補充したペーストＰの体積減少を考慮したとしても、本焼成で硬化した後のペーストＰの表面が大きく凹むことはない。即ち、ベース基板用ウエハ４０の上面において、ベース基板用ウエハ４０の表面と硬化したペーストＰの表面とは、図１６に示すように、ほぼ面一な状態となる。

そして、焼成工程後に、ベース基板用ウエハ４０の両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程を行う。より具体的には、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程を行う（Ｓ３８）。この工程を行うことで、ベース基板用ウエハ４０の上面において、本焼成によって硬化したペーストＰも同時に研磨できる。従って、ペーストＰのわずかに凹んでいる部分の周囲をも削り取ることができる。つまり、図１８に示すように、硬化したペーストＰの表面をより平坦にすることができる。これにより、ベース基板用ウエハ４０の表面と硬化したペーストＰの表面とがより面一な状態となる。

更に、上面研磨工程と同時或いは前後のタイミングで、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０の下面を、保持孔３０ａ、３１ａの底に達するまで研磨する下面研磨工程を実施する（Ｓ３９）。これにより、図１８に示すように、保持孔３０ａ、３１ａ内で硬化したペーストＰが下面に露出される。この下面研磨工程を行うことで、ベース基板用ウエハ４０に形成された一対の保持孔３０ａ、３１ａが、これ以降ベース基板用ウエハ４０を貫通したスルーホール３０、３１になると共に、硬化したペーストＰが一対の貫通電極３２、３３となる。加えて、ベース基板用ウエハ４０の下面においても、ベース基板用ウエハ４０の表面と硬化したペーストＰの表面とが、ほぼ面一な状態となる。これら上面研磨工程及び下面研磨工程を行うことで、研磨工程が終了する。そして、研磨工程を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。

次に、ベース基板用ウエハ４０の上面に導電性材料をパターニングして、図１９及び図２０に示すように、接合膜３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ４０）と共に、各一対の貫通電極３２、３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６、３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ４１）。なお、図１９及び図２０に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
特に、貫通電極３２、３３は上述したように、ベース基板用ウエハ４０の上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ４０の上面にパターニングされた引き回し電極３６、３７は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極３２、３３に対して密着した状態で接する。これにより、一方の引き回し電極３６と一方の貫通電極３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極３７と他方の貫通電極３３との導通性を確実なものにすることができる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。

ところで、図９では、接合膜形成工程（Ｓ４０）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ４１）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ４１）の後に、接合膜形成工程（Ｓ４０）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。

次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極３６、３７を介してベース基板用ウエハ４０の上面に接合するマウント工程を行う（Ｓ５０）。まず、一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置した後、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、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。よって、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極１５は、一対の貫通電極３２、３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
特に、圧電振動片４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ４０の上面から浮いた状態で支持される。

圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ６０）。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ４０、５０を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片４が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａと両ウエハ４０、５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。

重ね合わせ工程後、重ね合わせた２枚のウエハ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を行う（Ｓ７０）。具体的には、接合膜３５とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜３５とリッド基板用ウエハ５０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片４をキャビティ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２１に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図２１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、ベース基板用ウエハ４０から接合膜３５の図示を省略している。また、図２１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール３０、３１は、貫通電極３２、３３によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール３０、３１を通じて損なわれることがない。特に、貫通電極３２、３３を構成するペーストＰは、スルーホール３０、３１の内面に強固に密着しているので、キャビティＣ内の気密を確実に維持することができる。

そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面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を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ８０）。この工程により、外部電極３８、３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
特に、この工程を行う場合も引き回し電極３６、３７の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ４０の下面に対して貫通電極３２、３３がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極３８、３９は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極３２、３３に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極３８、３９と貫通電極３２、３３との導通性を確実なものにすることができる。

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１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ９０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ４０の下面に形成された一対の外部電極３８、３９に電圧を印加して圧電振動片４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜２１の微調膜２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１０、１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。

周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図２１に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ１００）。その結果、互いに接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された、図１に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（Ｓ１００）を行って個々の圧電振動子１に小片化した後に、微調工程（Ｓ９０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ９０）を先に行うことで、ウエハ体６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので好ましい。

その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１１０）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）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１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１の製造が終了する。

特に、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２に対してほぼ面一な状態で貫通電極３２、３３を形成できるので、貫通電極３２、３３を、引き回し電極３６、３７及び外部電極３８、３９に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片４と外部電極３８、３９との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して高性能化を図ることができる。また、キャビティＣ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。加えて、ペーストＰを利用した簡単な方法で貫通電極３２、３３を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。

また、本実施形態の製造方法によれば、上記圧電振動子１を一度に複数製造することができるので、低コスト化を図ることができる。
更に、研磨工程において、特に下面研磨工程の際、焼成時に減少するペーストＰの体積に依存することなく、ベース基板用ウエハ４０の厚みと保持孔３０ａ、３１ａの深さとに基づいて研磨量を設定することができる。つまり、保持孔３０ａ、３１ａの底に達するまで研磨すればよい。従って、ペーストＰの状態を確認した上で研磨を行うといったことが必要なく、予め決められた量を研磨すればよい。これにより、研磨不足や過度の研磨を防ぐことができる。

また、仮焼成した後にペーストＰを補充してから本焼成を行うことで、ペーストＰの表面の凹みを小さく抑えることができる。従って、研磨工程において、特に上面研磨工程の際、ベース基板用ウエハ４０の研磨量がごくわずかで済む。これにより、研磨工程に要する時間を短縮し、圧電振動子１の製造工程の高効率化を図ることができる。
加えて、上記本焼成後に研磨工程を実施することで、硬化したペーストＰの表面とほぼ面一な状態にあるベース基板用ウエハ４０の表面を、更に研磨することになる。これにより、ベース基板用ウエハ４０の表面と硬化したペーストＰの表面とをより面一な状態にすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を、図２２から図２５を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。

第２実施形態と第１実施形態とは、製造方法における貫通電極形成工程の作業順序について異なる。即ち、第１実施形態は、充填工程で埋め込まれたペーストＰを仮焼成した直後に新たなペーストＰを補充して再度仮焼成をし、その後、本焼成の後に研磨工程を実施したが、第２実施形態は、充填工程で埋め込まれたペーストＰを仮焼成した直後に研磨工程を実施し、その後本焼成を行う。以下、図２２に示す本発明に係る第２実施形態の製造方法を表すフローチャートを参照しながら、特に本実施形態の貫通電極形成工程（Ｓ３０Ｂ）について説明する。

本実施形態の貫通電極形成工程において、充填工程で埋め込まれたペーストＰを仮焼成するまでは第１実施形態と同様に行う。
充填工程で埋め込まれたペーストＰを仮焼成した後には、ペーストＰの表面に凹みが生じる。そこで、この仮焼成を行った直後に、ベース基板用ウエハ４０の両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程を行う。即ち、図２３に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程と、保持孔３０ａ、３１ａの底に達するまでベース基板用ウエハ４０の下面を研磨する下面研磨工程とを行う。これにより、図２４に示すように、保持孔３０ａ、３１ａがスルーホール３０、３１となる。加えて、ペーストＰの凹んでいる部分の周囲を削りとることができるので、ベース基板用ウエハ４０の表面と仮焼成後のペーストＰの表面とがほぼ面一な状態となる。

また、この仮焼成におけるペーストＰの体積の減少量は、仮焼成せず１回で本焼成する場合と比べると小さい。従って、仮焼成によって生じるペーストＰ表面の凹みは、同量のペーストＰを仮焼成せずに１度に本焼成する際に生じる凹みに比べて小さい。よって、ペーストＰを仮焼成した直後に研磨工程を行うことで研磨量を抑えることができ、特に上面研磨に要する時間が短くなる。
これら上面研磨工程及び下面研磨工程を行うことで、研磨工程が終了する。

そして、研磨工程を行った後、本焼成を行うことでペーストＰを完全に硬化させる。これにより、スルーホール３０、３１の内面にペーストＰが強固に固着した状態になり、ペーストＰは貫通電極３２、３３として機能する。また、仮焼成時に既にペーストＰ内の大半の有機物が蒸発しているので、本焼成における体積の減少はごくわずかである。従って、ベース基板用ウエハ４０の表面と硬化したペーストＰの表面とは、本焼成を行う前と同様にほぼ面一な状態を維持している。この本焼成を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。

本実施形態の製造方法によれば、第１実施形態に示した作用効果を奏する上に、充填工程で埋め込まれたペーストＰを仮焼成した直後に上面研磨工程を行うことで、仮焼成せずに１度に本焼成した直後に研磨工程を行う場合と比べて、研磨工程に要する時間を短くすることができる。

（第３実施形態）
以下、本発明に係る第３実施形態を、図２６から図４４を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１０１は、図２６から図２９に示すように、ベース基板１０２とリッド基板１０３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に圧電振動片１０４が収納された表面実装型の圧電振動子１０１である。
なお、図２９においては、図面を見易くするために後述する励振電極１１５、引き出し電極１１９、１２０、マウント電極１１６、１１７及び重り金属膜１２１の図示を省略している。

圧電振動片１０４は、図３０から図３２に示すように、水晶、タンタル酸リチウムや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。
この圧電振動片１０４は、平行に配置された一対の振動腕部１１０、１１１と、一対の振動腕部１１０、１１１の基端側を一体的に固定する基部１１２と、一対の振動腕部１１０、１１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１１０、１１１を振動させる第１の励振電極１１３と第２の励振電極１１４とからなる励振電極１１５と、第１の励振電極１１３及び第２の励振電極１１４に電気的に接続されたマウント電極１１６、１１７とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片１０４は、一対の振動腕部１１０、１１１の両主面上に、振動腕部１１０、１１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１１８を備えている。この溝部１１８は、振動腕部１１０、１１１の基端側から略中間付近まで形成されている。

第１の励振電極１１３と第２の励振電極１１４とからなる励振電極１１５は、一対の振動腕部１１０、１１１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り、一対の振動腕部１１０、１１１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。具体的には、図３２に示すように、第１の励振電極１１３が、一方の振動腕部１１０の溝部１１８上と他方の振動腕部１１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１１４が、一方の振動腕部１１０の両側面上と他方の振動腕部１１１の溝部１１８上とに主に形成されている。

第１の励振電極１１３及び第２の励振電極１１４は、図３０及び図３１に示すように、基部１１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１１９、１２０を介してマウント電極１１６、１１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片１０４は、このマウント電極１１６、１１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１１５、マウント電極１１６、１１７及び引き出し電極１１９、１２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。

一対の振動腕部１１０、１１１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１２１が被膜されている。なお、この重り金属膜１２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜１２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜１２１ｂとに分かれている。これら粗調膜１２１ａ及び微調膜１２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１１０、１１１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。

このように構成された圧電振動片１０４は、図２７から図２９に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板１０２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板１０２の上面にパターニングされた引き回し電極１３６、１３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１１６、１１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片１０４は、ベース基板１０２の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１１６、１１７と引き回し電極１３６、１３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。

上記リッド基板１０３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図２６、図２８及び図２９に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板１０２が接合される接合面側には、圧電振動片１０４が収まる矩形状の凹部１０３ａが形成されている。この凹部１０３ａは、両基板１０２、１０３が重ね合わされたときに、圧電振動片１０４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板１０３は、この凹部１０３ａをベース基板１０２側に対向させた状態でベース基板１０２に対して陽極接合されている。

上記ベース基板１０２は、リッド基板１０３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図２６から図２９に示すように、リッド基板１０３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板１０２には、ベース基板１０２を貫通する一対のスルーホール１３０、１３１が形成されている。この際、一対のスルーホール１３０、１３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール１３０、１３１は、マウントされた圧電振動片１０４の基部１１２側に一方のスルーホール１３０が位置し、振動腕部１１０、１１１の先端側に他方のスルーホール１３１が位置するように形成されている。

また、本実施形態では、ベース基板１０２の下面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板１０２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでも構わない。いずれにしても、ベース基板１０２を貫通していれば良い。

そして、これら一対のスルーホール１３０、１３１には、スルーホール１３０、１３１を埋めるように形成された一対の貫通電極１３２、１３３が形成されている。これら貫通電極１３２、１３３は、図３３に示すように、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰの硬化によって形成されたものであり、スルーホール１３０、１３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極１３８、１３９と引き回し電極１３６、１３７とを導通させる役割を担っている。
なお、貫通電極１３２、１３３は、ペーストＰに含まれる複数の金属微粒子Ｐ１が互いに接触し合っていることで、電気導通性が確保されている。また、本実施形態の金属微粒子Ｐ１は、銅等により細長い繊維状（非球形形状）に形成されている場合を例に挙げて説明する。

ベース基板１０２の上面側（リッド基板１０３が接合される接合面側）には、図２６から図２９に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜１３５と、一対の引き回し電極１３６、１３７とがパターニングされている。このうち接合膜１３５は、リッド基板１０３に形成された凹部１０３ａの周囲を囲むようにベース基板１０２の周縁に沿って形成されている。

一対の引き回し電極１３６、１３７は、一対の貫通電極１３２、１３３のうち、一方の貫通電極１３２と圧電振動片１０４の一方のマウント電極１１６とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極１３３と圧電振動片１０４の他方のマウント電極１１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、一方の引き回し電極１３６は、圧電振動片１０４の基部１１２の真下に位置するように一方の貫通電極１３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極１３７は、一方の引き回し電極１３６に隣接した位置から、振動腕部１１０、１１１に沿って振動腕部１１０、１１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極１３３の真上に位置するように形成されている。

そして、これら一対の引き回し電極１３６、１３７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１０４がマウントされている。これにより、圧電振動片１０４の一方のマウント電極１１６が、一方の引き回し電極１３６を介して一方の貫通電極１３２に導通し、他方のマウント電極１１７が、他方の引き回し電極１３７を介して他方の貫通電極１３３に導通するようになっている。

ベース基板１０２の下面には、図２６、図２８及び図２９に示すように、一対の貫通電極１３２、１３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極１３８、１３９が形成されている。つまり、一方の外部電極１３８は、一方の貫通電極１３２及び一方の引き回し電極１３６を介して圧電振動片１０４の第１の励振電極１１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極１３９は、他方の貫通電極１３３及び他方の引き回し電極１３７を介して、圧電振動片１０４の第２の励振電極１１４に電気的に接続されている。

このように構成された圧電振動子１０１を作動させる場合には、ベース基板１０２に形成された外部電極１３８、１３９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１０４の第１の励振電極１１３及び第２の励振電極１１４からなる励振電極１１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１１０、１１１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１１０、１１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。

次に、上述した圧電振動子１０１を、図３４に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ１４０とリッド基板用ウエハ１５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。

初めに、圧電振動片作製工程を行って図３０から図３２に示す圧電振動片１０４を作製する（Ｓ１１０）。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、ポリッシュ等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、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片１０４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１１５、引き出し電極１１９、１２０、マウント電極１１６、１１７、重り金属膜１２１を形成する。これにより、複数の圧電振動片１０４を作製することができる。

また、圧電振動片１０４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜１２１の粗調膜１２１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。

次に、後にリッド基板１０３となるリッド基板用ウエハ１５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ１２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、図３５に示すように、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ１５０を形成する（Ｓ１２１）。次いで、リッド基板用ウエハ１５０の接合面に、エッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部１０３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ１２２）。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。

次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板１０２となるベース基板用ウエハ１４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ１３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚みまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ１４０を形成する（Ｓ１３１）。次いで、ベース基板用ウエハ１４０に、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰを利用して、一対の貫通電極１３２、１３３を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ１３０Ａ）。ここで、この貫通電極形成工程について、詳細に説明する。

まず、図３６に示すように、ベース基板用ウエハ１４０の上面に一対の穴部１３０ａ、１３１ａを複数形成する穴部形成工程（Ｓ１３２）を行う。なお、図３６に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。この工程を行う際、ベース基板用ウエハ１４０の上面側から、例えばサンドブラスト法で行う。これにより、図３７に示すように、ベース基板用ウエハ１４０の下面に向かって漸次径が縮径する断面テーパ状で、下面側に底がある穴部１３０ａ、１３１ａを形成することができる。また、後に両ウエハ１４０、１５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ１５０に形成された凹部１０３ａ内に収まるように一対の穴部１３０ａ、１３１ａを複数形成する。しかも、一方の穴部１３０ａが圧電振動片１０４の基部１１２側に位置し、他方の穴部１３１ａが振動腕部１１０、１１１の先端側に位置するように形成する。

なお、本実施形態では、ベース基板用ウエハ１４０の下面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状の穴部を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、径が均一に設けられた穴部でも構わない。いずれにしても、ベース基板用ウエハ１４０の下面側に底を有している有底状の穴部であれば良い。

続いて、図３８に示すように、これら複数の穴部１３０ａ、１３１ａ内にペーストＰを隙間なく埋め込んで穴部１３０ａ、１３１ａを塞ぐ充填工程を行う（Ｓ１３３）。なお、図３８から図４１では、金属微粒子Ｐ１の図示を省略している。
続いて、充填したペーストＰを所定の温度で焼成して、硬化させる焼成工程を行う（Ｓ１３４）。これにより、穴部１３０ａ、１３１ａの内面にペーストＰが強固に固着した状態となる。ところで、硬化したペーストＰは、焼成時に図示しないペーストＰ内の有機物が蒸発してしまうので、図３９に示すように、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのため、ペーストＰの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。

そこで、焼成後に、図４０に示すように、ベース基板用ウエハ１４０の上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程（Ｓ１３５）を行う。この工程を行うことで、ベース基板用ウエハ１４０の上面において、焼成によって硬化したペーストＰも同時に研磨できるので、凹んでしまった部分の周囲を削り取ることができる。つまり、硬化したペーストＰの表面を平坦にすることができる。よって、図４１に示すように、ベース基板用ウエハ１４０の上面において、ベース基板用ウエハ１４０の表面と硬化したペーストＰの表面とが、ほぼ面一な状態にすることができる。

また、上面研磨工程と同時或いは前後のタイミングで、図４０に示すように、穴部１３０ａ、１３１ａが貫通して硬化したペーストＰが少なくとも露出するまで、ベース基板用ウエハ１４０の下面を研磨する下面研磨工程を実施する（Ｓ１３６）。なお、本実施形態の下面研磨工程では、穴部１３０ａ、１３１ａの底に達するまで研磨している。これにより、図４１に示すように、穴部１３０ａ、１３１ａ内で硬化したペーストＰが下面に露出される。この下面研磨工程を行うことで、ベース基板用ウエハ１４０に形成された一対の穴部１３０ａ、１３１ａが、これ以降ベース基板用ウエハ１４０を貫通したスルーホール１３０、１３１になると共に、硬化したペーストＰが一対の貫通電極１３２、１３３となる。加えて、上面研磨工程と同様に、ベース基板用ウエハ１４０の下面においても、ベース基板用ウエハ１４０の表面と硬化したペーストＰの表面とが、ほぼ面一な状態にすることができる。
これら上面研磨工程及び下面研磨工程を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。

次に、ベース基板用ウエハ１４０の上面に導電性材料をパターニングして、図４２及び図４３に示すように、接合膜１３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ１３７）と共に、各一対の貫通電極１３２、１３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極１３６、１３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ１３８）。なお、図４２及び図４３に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
特に、貫通電極１３２、１３３は上述したように、表面に凹みがなく、ベース基板用ウエハ１４０の上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ１４０の上面にパターニングされた引き回し電極１３６、１３７は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極１３２、１３３に対して密着した状態で接する。これにより、一方の引き回し電極１３６と一方の貫通電極１３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極１３７と他方の貫通電極１３３との導通性を確実なものにすることができる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。

ところで、図３４では、接合膜形成工程（Ｓ１３７）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ１３８）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ１３８）の後に、接合膜形成工程（Ｓ１３７）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。

次に、作製した複数の圧電振動片１０４を、それぞれ引き回し電極１３６、１３７を介してベース基板用ウエハ１４０の上面に接合するマウント工程を行う（Ｓ１４０）。まず、一対の引き回し電極１３６、１３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片１０４の基部１１２をバンプＢ上に載置した後、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片１０４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片１０４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、マウント電極１１６、１１７と引き回し電極１３６、１３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片１０４の一対の励振電極１１５は、一対の貫通電極１３２、１３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
特に、圧電振動片１０４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ１４０の上面から浮いた状態で支持される。

圧電振動片１０４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ１４０に対してリッド基板用ウエハ１５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ１５０）。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ１４０、１５０を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片１０４が、ベース基板用ウエハ１４０に形成された凹部１０３ａと両ウエハ１４０、１５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。

重ね合わせ工程後、重ね合わせた２枚のウエハ１４０、１５０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を行う（Ｓ１６０）。具体的には、接合膜１３５とリッド基板用ウエハ１５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜１３５とリッド基板用ウエハ１５０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片１０４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１４０とリッド基板用ウエハ１５０とが接合した図４４に示すウエハ体１６０を得ることができる。なお、図４４においては、図面を見易くするために、ウエハ体１６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ１４０から接合膜１３５の図示を省略している。また、図４４に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。

ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ１４０に形成されたスルーホール１３０、１３１は、貫通電極１３２、１３３によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール１３０、１３１を通じて損なわれることがない。特に、貫通電極１３２、１３３を構成するペーストＰは、スルーホール１３０、１３１の内面に強固に密着しているので、キャビティＣ内の気密を確実に維持することができる。

そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ１４０の下面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極１３２、１３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極１３８、１３９を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ１７０）。この工程により、外部電極１３８、１３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片１０４を作動させることができる。
特に、この工程を行う場合も引き回し電極１３６、１３７の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ１４０の下面に対して貫通電極１３２、１３３がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極１３８、１３９は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極１３２、１３３に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極１３８、１３９と貫通電極１３２、１３３との導通性を確実なものにすることができる。

次に、ウエハ体１６０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１０１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ１８０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ１４０の下面に形成された一対の外部電極１３８、１３９に電圧を印加して圧電振動片１０４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ１５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜１２１の微調膜１２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部１１０、１１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片１０４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。

周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体１６０を図４４に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ１９０）。その結果、互いに接合されたベース基板１０２とリッド基板１０３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片１０４が封止された、図２６に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子１０１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（Ｓ１９０）を行って個々の圧電振動子１０１に小片化した後に、微調工程（Ｓ１８０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ１８０）を先に行うことで、ウエハ体１６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子１０１をより効率よく微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので好ましい。

その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ１９５）。即ち、圧電振動片１０４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）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１０１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１０１の製造が終了する。

特に、本実施形態の圧電振動子１０１は、表面に凹みがなく、ベース基板１０２に対してほぼ面一な状態で貫通電極１３２、１３３を形成できるので、貫通電極１３２、１３３を、引き回し電極１３６、１３７及び外部電極１３８、１３９に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片１０４と外部電極１３８、１３９との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して高性能化を図ることができる。また、キャビティＣ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。

更に、下面研磨工程においては、焼成時に減少するペーストＰの体積に依存することなく、ベース基板用ウエハ１４０の厚みと穴部１３０ａ、１３１ａの深さとに基づいて研磨量を設定することができる。つまり、図４０に示すように、ベース基板用ウエハ１４０の厚みＴ１と、穴部１３０ａ、１３１ａの深さＴ２とから、研磨量Ｔ３を容易に設定できる。従って、下面研磨工程に関しては、ペーストＰの状態を確認した上で研磨を行うといったことが必要なく、予め決められた量を研磨すればよい。従って、研磨不足や過度の研磨を防ぐことができる。
また、ペーストＰを利用した簡単な方法で貫通電極１３２、１３３を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。更に、ペーストＰを埋め込む際に有底穴である穴部１３０ａ、１３１ａを用いているので、ペーストＰの埋め込み作業が容易であり、工程の簡素化を図ることができる。加えて、ペーストＰを無駄に使用する恐れが無い。
そして、本実施形態の製造方法によれば、上記圧電振動子１０１を一度に複数製造することができるので、低コスト化を図ることができる。

（第４実施形態）
以下、本発明に係る第４実施形態を、図４５から図６３を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子２０１は、図４５から図４８に示すように、ベース基板２０２とリッド基板２０３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に圧電振動片２０４が収納された表面実装型の圧電振動子である。
なお、図４８においては、図面を見易くするために後述する励振電極２１５、引き出し電極２１９、２２０、マウント電極２１６、２１７及び重り金属膜２２１の図示を省略している。

圧電振動片２０４は、図４９から図５１に示すように、水晶、タンタル酸リチウムや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。
この圧電振動片２０４は、平行に配置された一対の振動腕部２１０、２１１と、一対の振動腕部２１０、２１１の基端側を一体的に固定する基部２１２と、一対の振動腕部２１０、２１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部２１０、２１１を振動させる第１の励振電極２１３と第２の励振電極２１４とからなる励振電極２１５と、第１の励振電極２１３及び第２の励振電極２１４に電気的に接続されたマウント電極２１６、２１７とを有している。

また、本実施形態の圧電振動片２０４は、一対の振動腕部２１０、２１１の両主面上に、振動腕部２１０、２１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部２１８を備えている。この溝部２１８は、振動腕部２１０、２１１の基端側から略中間付近まで形成されている。

第１の励振電極２１３と第２の励振電極２１４とからなる励振電極２１５は、一対の振動腕部２１０、２１１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り、一対の振動腕部２１０、２１１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。具体的には、図５１に示すように、第１の励振電極２１３が、一方の振動腕部２１０の溝部２１８上と他方の振動腕部２１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極２１４が、一方の振動腕部２１０の両側面上と他方の振動腕部２１１の溝部２１８上とに主に形成されている。

第１の励振電極２１３及び第２の励振電極２１４は、図４９及び図５０に示すように、基部２１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極２１９、２２０を介してマウント電極２１６、２１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片２０４は、このマウント電極２１６、２１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極２１５、マウント電極２１６、２１７及び引き出し電極２１９、２２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。

一対の振動腕部２１０、２１１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２２１が被膜されている。なお、この重り金属膜２２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２２１ａ及び微調膜２２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部２１０、２１１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。

このように構成された圧電振動片２０４は、図４６から図４８に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２０２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２０２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極２３６、２３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極２１６、２１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片２０４は、ベース基板２０２の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極２１６、２１７と引き回し電極２３６、２３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。

上記リッド基板２０３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図４５、図４７及び図４８に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板２０２が接合される接合面側には、圧電振動片２０４が収まる矩形状の凹部２０３ａが形成されている。この凹部２０３ａは、両基板２０２、２０３が重ね合わされたときに、圧電振動片２０４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板２０３は、この凹部２０３ａをベース基板２０２側に対向させた状態でベース基板２０２に対して陽極接合されている。

上記ベース基板２０２は、リッド基板２０３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図４５から図４８に示すように、リッド基板２０３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板２０２には、ベース基板２０２を貫通する一対のスルーホール（貫通孔）２３０、２３１が形成されている。この際、一対のスルーホール２３０、２３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール２３０、２３１は、マウントされた圧電振動片２０４の基部２１２側に一方のスルーホール２３０が位置し、振動腕部２１０、２１１の先端側に他方のスルーホール２３１が位置するように形成されている。また、本実施形態では、ベース基板２０２の下面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２０２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでも構わない。いずれにしても、ベース基板２０２を貫通していれば良い。

そして、これら一対のスルーホール２３０、２３１には、スルーホール２３０、２３１を埋めるように形成された一対の貫通電極２３２、２３３が形成されている。これら貫通電極２３２、２３３は、図５２に示すように、複数の金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰの硬化によって形成されたものであり、スルーホール２３０、２３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極２３８、２３９と引き回し電極２３６、２３７とを導通させる役割を担っている。
なお、貫通電極２３２、２３３は、ペーストＰに含まれる複数の金属微粒子Ｐ１が互いに接触し合っていることで、電気導通性が確保されている。また、本実施形態の金属微粒子Ｐ１は、銅等により細長い繊維状（非球形形状）に形成されている場合を例に挙げて説明する。

ベース基板２０２の上面側（リッド基板２０３が接合される接合面側）には、図４５から図４８に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜２３５と、一対の引き回し電極２３６、２３７とがパターニングされている。このうち接合膜２３５は、リッド基板２０３に形成された凹部２０３ａの周囲を囲むようにベース基板２０２の周縁に沿って形成されている。

一対の引き回し電極２３６、２３７は、一対の貫通電極２３２、２３３のうち、一方の貫通電極２３２と圧電振動片２０４の一方のマウント電極２１６とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極２３３と圧電振動片２０４の他方のマウント電極２１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。より詳しく説明すると、一方の引き回し電極２３６は、圧電振動片２０４の基部２１２の真下に位置するように一方の貫通電極２３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極２３７は、一方の引き回し電極２３６に隣接した位置から、振動腕部２１０、２１１に沿って振動腕部２１０、２１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極２３３の真上に位置するように形成されている。

そして、これら一対の引き回し電極２３６、２３７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２０４がマウントされている。これにより、圧電振動片２０４の一方のマウント電極２１６が、一方の引き回し電極２３６を介して一方の貫通電極２３２に導通し、他方のマウント電極２１７が、他方の引き回し電極２３７を介して他方の貫通電極２３３に導通するようになっている。

ベース基板２０２の下面には、図４５、図４７及び図４８に示すように、一対の貫通電極２３２、２３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２３８、２３９が形成されている。つまり、一方の外部電極２３８は、一方の貫通電極２３２及び一方の引き回し電極２３６を介して圧電振動片２０４の第１の励振電極２１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極２３９は、他方の貫通電極２３３及び他方の引き回し電極２３７を介して、圧電振動片２０４の第２の励振電極２１４に電気的に接続されている。

このように構成された圧電振動子２０１を作動させる場合には、ベース基板２０２に形成された外部電極２３８、２３９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２０４の第１の励振電極２１３及び第２の励振電極２１４からなる励振電極２１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部２１０、２１１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２１０、２１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。

次に、上述した圧電振動子２０１を、図５３に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ２４０とリッド基板用ウエハ２５０とを利用して一度に複数製造する製造方法について以下に説明する。

初めに、圧電振動片作製工程を行って図４９から図５１に示す圧電振動片２０４を作製する（Ｓ２１０）。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、ポリッシュ等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、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片２０４の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極２１５、引き出し電極２１９、２２０、マウント電極２１６、２１７、重り金属膜２２１を形成する。これにより、複数の圧電振動片２０４を作製することができる。

また、圧電振動片２０４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２２１の粗調膜２２１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。これについては、後に説明する。

次に、後にリッド基板２０３となるリッド基板用ウエハ２５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ２２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、図５４に示すように、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ２５０を形成する（Ｓ２２１）。次いで、リッド基板用ウエハ２５０の接合面に、エッチング等により行列方向にキャビティ用の凹部２０３ａを複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２２）。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。

次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２０２となるベース基板用ウエハ２４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ２３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ２４０を形成する（Ｓ２３１）。次いで、ベース基板用ウエハ２４０に一対の貫通電極２３２、２３３を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ２３２）。ここで、この貫通電極形成工程について、詳細に説明する。

まず、図５５に示すように、ベース基板用ウエハ２４０を貫通する一対のスルーホール２３０、２３１を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ２３３）を行う。なお、図５５に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。この工程を行う際、ベース基板用ウエハ２４０の上面側から、例えばサンドブラスト法で行う。これにより、図５６に示すように、ベース基板用ウエハ２４０の下面に向かって漸次径が縮径する断面テーパ状のスルーホール２３０、２３１を形成することができる。また、後に両ウエハ２４０、２５０を重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ２５０に形成された凹部２０３ａ内に収まるように一対のスルーホール２３０、２３１を複数形成する。しかも、一方のスルーホール２３０が圧電振動片２０４の基部２１２側に位置し、他方のスルーホール２３１が振動腕部２１０、２１１の先端側に位置するように形成する。

続いて、図５７に示すように、これら複数のスルーホール２３０、２３１内に金属微粒子Ｐ１を含んだペーストＰを隙間なく埋め込んでスルーホール２３０、２３１を塞ぐ充填工程を行う（Ｓ２３４）。なお、図５７から図６０では、金属微粒子Ｐ１の図示を省略している。
続いて、充填したペーストＰを所定の温度で焼成して、硬化させる焼成工程を行う（Ｓ２３５）。これにより、スルーホール２３０、２３１の内面にペーストＰが強固に固着した状態となる。ところで、硬化したペーストＰは、焼成時に図示しないペーストＰ内の有機物が蒸発してしまうので、図５８に示すように、充填工程時に比べて体積が減少してしまう。そのため、ペーストＰの表面には、どうしても凹みが生じてしまう。

そこで、焼成後に、図５９に示すように、ベース基板用ウエハ２４０の両面をそれぞれ所定の厚みだけ研磨する研磨工程を行う（Ｓ２３６）。この工程を行うことで、焼成によって硬化したペーストＰの両面も同時に研磨できるので、凹んでしまった部分の周囲を削り取ることができる。つまり、ペーストＰの表面を平坦にすることができる。
よって、図６０に示すように、ベース基板用ウエハ２４０の表面と、貫通電極２３２、２３３の表面とをほぼ面一の状態にすることができる。この研磨工程を行うことで、貫通電極形成工程が終了する。

次に、ベース基板用ウエハ２４０の上面に導電性材料をパターニングして、図６１及び図６２に示すように、接合膜２３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ２３７）と共に、各一対の貫通電極２３２、２３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極２３６、２３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ２３８）。なお、図６１及び図６２に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
特に、貫通電極２３２、２３３は上述したように、表面に凹みがなく、ベース基板用ウエハ２４０の上面に対してほぼ面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ２４０の上面にパターニングされた引き回し電極２３６、２３７は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極２３２、２３３に対して密着した状態で接する。これにより、一方の引き回し電極２３６と一方の貫通電極２３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極２３７と他方の貫通電極２３３との導通性を確実なものにすることができる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。

ところで、図５３では、接合膜形成工程（Ｓ２３７）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ２３８）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ２３８）の後に、接合膜形成工程（Ｓ２３７）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。

次に、作製した複数の圧電振動片２０４を、それぞれ引き回し電極２３６、２３７を介してベース基板用ウエハ２４０の上面に接合するマウント工程を行う（Ｓ２４０）。まず、一対の引き回し電極２３６、２３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片２０４の基部２１２をバンプＢ上に載置した後、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片２０４をバンプＢに押し付ける。これにより、圧電振動片２０４は、バンプＢに機械的に支持されると共に、マウント電極２１６、２１７と引き回し電極２３６、２３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片２０４の一対の励振電極２１５は、一対の貫通電極２３２、２３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
特に、圧電振動片２０４は、バンプ接合されるので、ベース基板用ウエハ２４０の上面から浮いた状態で支持される。

圧電振動片２０４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ２４０に対してリッド基板用ウエハ２５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ２５０）。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ２４０、２５０を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片２０４が、ベース基板用ウエハ２４０に形成された凹部２０３ａと両ウエハ２４０、２５０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。

重ね合わせ工程後、重ね合わせた２枚のウエハ２４０、２５０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を行う（Ｓ２６０）。具体的には、接合膜２３５とリッド基板用ウエハ２５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜２３５とリッド基板用ウエハ２５０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片２０４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２４０とリッド基板用ウエハ２５０とが接合した図６３に示すウエハ体２６０を得ることができる。なお、図６３においては、図面を見易くするために、ウエハ体２６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ２４０から接合膜２３５の図示を省略している。なお、図６３に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。

ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ２４０に形成されたスルーホール２３０、２３１は、貫通電極２３２、２３３によって完全に塞がれているので、キャビティＣ内の気密がスルーホール２３０、２３１を通じて損なわれることがない。特に、貫通電極２３２、２３３を構成するペーストＰは、スルーホール２３０、２３１の内面に強固に密着しているので、キャビティＣ内の気密を確実に維持することができる。

そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ２４０の下面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極２３２、２３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２３８、２３９を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ２７０）。この工程により、外部電極２３８、２３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片２０４を作動させることができる。
特に、この工程を行う場合も引き回し電極２３６、２３７の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ２４０の下面に対して貫通電極２３２、２３３がほぼ面一な状態となっているので、パターニングされた外部電極２３８、２３９は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極２３２、２３３に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極２３８、２３９と貫通電極２３２、２３３との導通性を確実なものにすることができる。

次に、ウエハ体２６０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２０１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ２８０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ２４０の下面に形成された一対の外部電極２３８、２３９に電圧を印加して圧電振動片２０４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ２５０を通して外部からレーザ光を照射し、重り金属膜２２１の微調膜２２１ｂを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部２１０、２１１の先端側の重量が変化するので、圧電振動片２０４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。

周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体２６０を図６３に示す切断線Ｍに沿って切断して小片化する切断工程を行う（Ｓ２９０）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２０２とリッド基板２０３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片２０４が封止された、図４５に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子２０１を一度に複数製造することができる。
なお、切断工程（２９０）を行って個々の圧電振動子２０１に小片化した後に、微調工程（Ｓ２８０）を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程（Ｓ２８０）を先に行うことで、ウエハ体２６０の状態で微調を行うことができるので、複数の圧電振動子２０１をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるので好ましい。

その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ２９５）。即ち、圧電振動片２０４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）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２０１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２０１の製造が終了する。

特に、本実施形態の圧電振動子２０１は、表面に凹みがなく、ベース基板２０２に対してほぼ面一な状態で貫通電極２３２、２３３を形成できるので、貫通電極２３２、２３３を、引き回し電極２３６、２３７及び外部電極２３８、２３９に対して確実に密着させることができる。その結果、圧電振動片２０４と外部電極２３８、２３９との安定した導通性を確保することができ、作動性能の信頼性を向上して高性能化を図ることができる。また、キャビティＣ内の気密に関しても確実に維持することができるので、この点においても高品質化を図ることができる。加えて、ペーストＰを利用した簡単な方法で貫通電極２３２、２３３を形成できるので、工程の簡素化を図ることができる。
また、本実施形態の製造方法によれば、上記圧電振動子２０１を一度に複数製造することができるので、低コスト化を図ることができる。

次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図６４を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の圧電振動子１を備えている発振器を例に挙げて説明する。
本実施形態の発振器５００は、図６４に示すように、圧電振動子１を、集積回路５０１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５００は、コンデンサ等の電子部品５０２が実装された基板５０３を備えている。基板５０３には、発振器用の上記集積回路５０１が実装されており、この集積回路５０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品５０２、集積回路５０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。

このように構成された発振器５００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４が振動する。この振動は、圧電振動片４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５０１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５０１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５０１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。

本実施形態の発振器５００によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているので、発振器５００自体も同様に作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
なお、第１実施形態の圧電振動子１を備えている場合を例に挙げて説明したが、その他の実施形態の圧電振動子であっても同様の作用効果を奏することができる。

次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図６５を参照して説明する。なお、電子機器として、第１実施形態の圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。
はじめに、本実施形態の携帯情報機器５１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。

次に、本実施形態の携帯情報機器５１０の構成について説明する。この携帯情報機器５１０は、図６５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５１１とを備えている。電源部５１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部５１１には、各種制御を行う制御部５１２と、時刻等のカウントを行う計時部５１３と、外部との通信を行う通信部５１４と、各種情報を表示する表示部５１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部５１６とが並列に接続されている。そして、電源部５１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。

制御部５１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部５１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、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、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。

計時部５１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及び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４が振動し、この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５１２と信号の送受信が行われ、表示部５１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。

通信部５１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部５１７、音声処理部５１８、切替部５１９、増幅部５２０、音声入出力部５２１、電話番号入力部５２２、着信音発生部５２３及び呼制御メモリ部５２４を備えている。
無線部５１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ５２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部５１８は、無線部５１７又は増幅部５２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部５２０は、音声処理部５１８又は音声入出力部５２１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５２１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。

着信音発生部５２３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５１９は、着信時に限って、音声処理部５１８に接続されている増幅部５２０を着信音発生部５２３に切り替えることによって、着信音発生部５２３において生成された着信音が増幅部５２０を介して音声入出力部５２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部５２４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５２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。

電圧検出部５１６は、電源部５１１によって制御部５１２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５１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部５１４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５１６から電圧降下の通知を受けた制御部５１２は、無線部５１７、音声処理部５１８、切替部５１９及び着信音発生部５２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部５１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部５１５に、通信部５１４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。

即ち、電圧検出部５１６と制御部５１２とによって、通信部５１４の動作を禁止し、その旨を表示部５１５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５１５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５１４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５２６を備えることで、通信部５１４の機能をより確実に停止することができる。

本実施形態の携帯情報機器５１０によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
なお、第１実施形態の圧電振動子１を備えている場合を例に挙げて説明したが、その他の実施形態の圧電振動子であっても同様の作用効果を奏することができる。

次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図６６を参照して説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の圧電振動子１を備えている電波時計を例に挙げて説明する。
本実施形態の電波時計５３０は、図６６に示すように、フィルタ部５３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。

以下、電波時計５３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ５３２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５３３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５３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部５３８、５３９をそれぞれ備えている。

更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路５３４により検波復調される。続いて、波形整形回路５３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ５３６でカウントされる。ＣＰＵ５３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ５３７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５３８、５３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。

なお、上述の説明は、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５３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。

本実施形態の電波時計５３０によれば、キャビティＣ内の気密が確実で、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に作動の信頼性を高めて高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
なお、第１実施形態の圧電振動子１を備えている場合を例に挙げて説明したが、その他の実施形態の圧電振動子であっても同様の作用効果を奏することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、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。

例えば、上記各実施形態では、圧電振動片の一例として振動腕部の両面に溝部が形成された溝付きの圧電振動片を例に挙げて説明したが、溝部がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部を形成することで、一対の励振電極に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極間における電界効率を上げることができるので、振動損失をより抑えて振動特性をさらに向上することができる。つまり、ＣＩ値（Crystal Impedance）をさらに低くすることができ、圧電振動片のさらなる高性能化を図ることができる。この点において、溝部を形成する方が好ましい。
また、上記各実施形態では、音叉型の圧電振動片を例に挙げて説明したが、音叉型に限られるものではない。例えば、厚み滑り振動片としても構わない。

また、上記各実施形態では、ベース基板とリッド基板とを接合膜を介して陽極接合したが、陽極接合に限定されるものではない。但し、陽極接合することで、両基板を強固に接合できるので好ましい。
また、上記各実施形態では、圧電振動片をバンプ接合したが、バンプ接合に限定されるものではない。例えば、導電性接着剤により圧電振動片を接合しても構わない。但し、バンプ接合することで、圧電振動片をベース基板の上面から浮かすことができ、振動に必要な最低限の振動ギャップを自然と確保することができる。よって、バンプ接合することが好ましい。
また、上記各実施形態では、貫通電極を一対として説明したが、１つでも構わないし、３つ以上設けても構わない。

また、上記各実施形態において充填工程を行う際に、ペーストを脱泡処理（例えば、遠心脱泡や真空引き等）した後に埋め込んでも構わない。このように、事前にペーストを脱泡処理することで、気泡等が極力含まれていないペーストを充填することができる。よって、焼成工程を行ったとしても、ペーストの体積減少をできるだけ抑えることができる。従って、その後に行う研磨量を少なくすることができ、研磨に費やす時間を削減してより効率良く圧電振動子を製造することができる。

また、上記各実施形態において、図６７に示すように、ベース基板（ベース基板用ウエハ）と熱膨張率が同一のガラスフリット（粒体）Ｇを混合させたペーストＰを用いても構わない。こうすることで、焼成時、ペーストＰの熱膨張をベース基板用ウエハの熱膨張に近づけることができる。そのため、両者の間に熱膨張差に起因する隙間等が生じ難く、両者をより密着させた状態にすることができる。その結果、より気密性を高めた貫通電極を形成することができ、長期的な気密の信頼性を向上することができる。なお、ガラスフリットＧを混合させる割合としては、金属微粒子Ｐ１の導電性を阻害しない程度の範囲で、できるだけ多く入れることが好ましい。

また、上記各実施形態では、細長い繊維状の金属微粒子を含むペーストを用いた場合を例に挙げたが、金属微粒子の形状は他の形状でも構わない。例えば、球形でも構わない。この場合であっても、金属微粒子が互いに接触し合ったときに、点接触するので同様に電気的な導通性を確保することができる。但し、細長い繊維状のように非球形形状の金属微粒子を用いることで、互いに接触し合ったときに点接触ではなく、線接触になり易い。従って、貫通電極の電気的な導通性をより高めることができるので、球形よりも非球形の金属微粒子を含むペーストを用いることが好ましい。
なお、金属微粒子Ｐ１を非球形とする場合には、例えば、図６８Ａに示す短冊状や、図６８Ｂに示す波型状にしても構わないし、図６８Ｃに示す断面星型や、図６８Ｄに示す断面十字型でも構わない。

また、上記各実施形態では、外部電極に向かうにしたがって漸次径が大きくなるように貫通電極を設けた構成にしたが、これとは逆に、図６９に示すように、外部電極３８、３９に向かうにしたがって漸次径が小さくなるように貫通電極３２、３３を設けても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。

また、上記第１及び第２実施形態では、下面研磨工程の際に、ベース基板用ウエハの下面を、保持孔の底に達するまで研磨したが、この場合に限られず、ベース基板用ウエハのより上面側まで研磨してもかまわない。
また、上記第１及び第２実施形態では、保持孔形成工程の際、保持孔を、ベース基板用ウエハの下面側が底になるような有底穴状に形成したが、他の形状でも構わない。例えばベース基板用ウエハの厚み方向に形成した貫通孔状でも構わない。但し、この場合は、下面研磨工程において、研磨量を、焼成時に減少するペーストの体積に依存して変化させる必要がある上に、充填工程において、ペーストの埋め込み作業が煩雑になるため、保持孔は有底状であることが好ましい。

また、上記第３実施形態では、下面研磨工程の際に、ベース基板用ウエハの下面を、穴部の底に達する位置まで研磨したが、この場合に限られず、研磨量Ｔ３以上に研磨しても構わない。

Claims (19)

1. 互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、
   前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；
   複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；
   前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；
   接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、
   前記貫通電極形成工程は、前記ペーストを保持するための保持孔を前記ベース基板用ウエハに複数形成する保持孔形成工程と；これら複数の保持孔内に前記ペーストを埋め込んで保持孔を塞ぐ充填工程と；埋め込んだペーストを仮焼成した後に本焼成して硬化させる焼成工程と；仮焼成或いは本焼成した後に、ベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚み研磨する研磨工程と；を有し、
   前記研磨工程を本焼成後に行う場合には、前記焼成工程時に、仮焼成で減少したペースト量に相当する新たなペーストを仮焼成後のペーストに補充して、ペースト全体を再度仮焼成した後に本焼成することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
2. 請求項１に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記保持孔内に埋め込む。
3. 請求項１に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記保持孔形成工程の際、前記ベース基板用ウエハの上面側から、前記保持孔を有底穴状に形成し；
   前記研磨工程は、前記ベース基板用ウエハの上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程と；前記保持孔が貫通して硬化したペーストが少なくとも露出するまで前記ベース基板用ウエハの下面を研磨する下面研磨工程と；を備える。
4. 互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、
   前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；
   複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；
   前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；
   接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、
   前記貫通電極形成工程は、前記ベース基板用ウエハの上面に穴部を複数形成する穴部形成工程と；これら複数の穴部内に前記ペーストを埋め込んで穴部を塞ぐ充填工程と、埋め込んだペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程と；焼成後にベース基板用ウエハの上面を所定の厚みだけ研磨する上面研磨工程と；穴部が貫通して硬化したペーストが少なくとも露出するまで、焼成後にベース基板用ウエハの下面を研磨する下面研磨工程と；を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
5. 請求項４に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記穴部内に埋め込む。
6. 互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、
   前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハに、複数の金属微粒子を含んだペーストを利用して、ウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と；
   前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と；
   複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と；
   前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と；
   前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と；
   接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と；を備え、
   前記貫通電極形成工程は、前記ベース基板用ウエハにこのウエハを貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程と；これら複数の貫通孔内に前記ペーストを埋め込んで貫通孔を塞ぐ充填工程と；埋め込んだペーストを所定の温度で焼成して硬化させる焼成工程と；焼成後にベース基板用ウエハの両面をそれぞれ所定の厚みだけ研磨する研磨工程と；を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
7. 請求項６に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記充填工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記貫通孔内に埋め込む。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記マウント工程前に、前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせたときに、前記凹部の周囲を囲む接合膜をベース基板用ウエハの上面に形成する接合膜形成工程を備え；
   前記接合工程の際、前記接合膜を介して前記両ウエハを陽極接合する。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記マウント工程の際、導電性のバンプを利用して前記圧電振動片をバンプ接合する。
10. 請求項１から７のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法であって、
    前記充填工程の際、非球形形状の金属微粒子を含んだペーストを埋め込む。
11. 請求項１から７のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法であって、
    前記充填工程の際、前記ベース基板用ウエアと熱膨張率が略同一の粒体が混合されたペーストを埋め込む。
12. 両面が研磨加工されたベース基板と；
    キャビティ用の凹部が形成され、凹部を前記ベース基板に対向させた状態でベース基板に接合されたリッド基板と；
    前記凹部を利用して前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納された状態で、ベース基板の上面に接合された圧電振動片と；
    前記ベース基板の下面に形成された外部電極と；
    前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記外部電極に対して電気的に接続された貫通電極と；
    前記ベース基板の上面に形成され、接合された前記圧電振動片に対して前記貫通電極を電気的に接続させる引き回し電極と；を備え、
    前記貫通電極は、複数の金属微粒子を含んだペーストの硬化により形成されている；ことを特徴とする圧電振動子。
13. 請求項１２に記載の圧電振動子であって、
    前記ベース基板及び前記リッド基板は、前記凹部の周囲を囲むように両基板の間に形成された接合膜を介して陽極接合されている。
14. 請求項１２に記載の圧電振動子であって、
    前記圧電振動片は、導電性のバンプによりバンプ接合されている。
15. 請求項１２に記載の圧電振動子であって、
    前記金属微粒子は、非球形形状とされている。
16. 請求項１２に記載の圧電振動子であって、
    前記ペーストには、前記ベース基板と熱膨張率が略同一の粒体が混合されている。
17. 請求項１２から１６のいずれか１項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。
18. 請求項１２から１６のいずれか１項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。
19. 請求項１２から１６のいずれか１項に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されている；ことを特徴とする電波時計。

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