JPWO2010097907A1 - パッケージの製造方法、並びにパッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 - Google Patents

Abstract

こ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と；被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと；ベース基板を貫通する貫通孔内に配置され被収納物と外部とを電気的に接続する芯材部と；貫通孔と芯材部との間に充填されると共に焼成され両者間を封止するガラスフリットと；を備えるパッケージを、平板状の頭部と頭部の裏面から突出する芯材部とを有する鋲体を用いて製造する方法であって、頭部の裏面がベース基板の第１面に接触するまで貫通孔内に芯材部を挿入する鋲体配置工程と；貫通孔と芯材部との間にペースト状のガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程と；充填されたガラスフリットを焼成して貫通孔と鋲体とガラスフリットとを一体的に固定させ貫通孔と芯材部との間を封止する焼成工程と；を備え、鋲体の頭部の裏面には、芯材部の基端から頭部の側面または表面に連通するガス逃げ流路が形成されている。

Description

本発明は、被収納物を気密封止するためのキャビティを有するパッケージの製造方法、並びにこの製造方法で製造されたパッケージ、このパッケージを利用した圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。

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として、例えば下記特許文献１に示されるように、ベース基板（ベース部材）と、このベース基板に搭載された圧電振動片（水晶振動子）と、この圧電振動片を密閉するためにベース基板に被されたリッド基板（キャップ部材）と、を備える構成が知られている。また、この圧電振動子は、ベース基板の一方の面に外部電極（外部接続電極）を備え、ベース基板の他方の面に引き回し電極（水晶接続用電極）を備え、この引き回し電極に圧電振動片が搭載されている。そして、ベース基板に貫通された芯材部（金属部材）で外部電極及び引き回し電極を電気的に接続している。

ここで、特許文献１では、前記圧電振動子の製造に際し芯材部を形成するために、ベース基板に小径の貫通孔を開け、ベース基板が熱軟化状態にあるうちにピン状の金属部材を打ち込む方法を採用している。しかしながら、この方法では、芯材部と貫通孔との間に隙間が形成される恐れがあることから、ベース基板とリッド基板との間に形成されるキャビティ内の気密性を確保することが困難である。
そこで、芯材部の形成に際し、ベース基板に形成された貫通孔内に金属部材を配置すると共に金属部材と貫通孔との間にペースト状のガラスフリットを充填し、充填されたガラスフリットを焼成して貫通孔と金属部材とガラスフリットとを一体的に固定させる方法が考えられる。この方法によれば、キャビティ内の気密性を確保することができる。

また、特許文献１では、芯材部の形成に際し、前述のようにピン状の金属部材を用いているが、平板状の頭部と、頭部の裏面から突出する前記芯材部と、を有する鋲体を金属部材に代えて用いる方法も考えられる。この方法によれば、頭部の裏面がベース基板の表面に当接するまで貫通孔内に芯材部を挿入するだけの簡単な作業で、芯材部を貫通孔内に配置することができる。またその後、貫通孔内にガラスフリットを充填するに際し、鋲体の頭部が貫通孔の蓋として作用して、ガラスフリットが外部に漏洩するのを抑制することもできる。
なお、このように鋲体及びガラスフリットを用いて芯材部を形成する場合には、一般的にガラスフリットの焼成後、鋲体の頭部を研磨（研削）して除去する。これにより、ベース基板、ガラスフリット及び芯材部を互いに面一にすることが可能となり、ベース基板上での各電極（引き回し電極や外部電極）の形成を確実に行うことができる。
特開２００２−１２４８４５号公報

ところで、芯材部の形成に際しガラスフリットを焼成するときに、ガラスフリットに含まれるバインダが燃焼してガラスフリット内部に気体が発生する。この気体は、ガラスフリットが外部に露出する部分を通って外部に抜け出るものであるが、前記従来の圧電振動子の製造方法では、鋲体の頭部が貫通孔の蓋として作用するため、気体が抜け出ずに鋲体の頭部とガラスフリットとの間に気泡が形成されてしまうことがあった。
この場合、ガラスフリット焼成後、鋲体の頭部を除去したときに、ガラスフリットの表面に凹部が残ってしまう。そして、ガラスフリットに凹部が残った状態でベース基板に引き回し電極や外部電極などを形成した場合、各電極を均一な厚みに形成することが難しく、一部分の厚みが極めて薄い電極が形成されてしまうことがある。この場合、経時劣化等により各電極において薄く形成された部分が局所的に断線してしまう恐れがあり、圧電振動片と外部電極との導通性が損なわれる可能性があった。
また、ガラスフリット焼成後、鋲体の頭部を除去しない場合であっても、ガラスフリット内部に形成された気泡を起点として、クラックや割れなどが発生する恐れがあった。

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保した上で、ガラスフリット内部での気泡の形成が抑制された高品質なパッケージの製造方法を提供することである。また、この製造方法で製造されたパッケージ、このパッケージを利用した圧電振動子、発振器、電子機器及び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）本発明に係るパッケージの製造方法は、積層状態で隣接するもの同士が互いに接合された複数の基板と；前記複数の基板のうちの一対の基板に挟まれて形成され、被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと；前記一対の基板のうちの一方の基板であるベース基板を貫通する貫通孔内に配置され、前記被収納物と外部とを電気的に接続する芯材部と；前記貫通孔と前記芯材部との間に充填されると共に焼成され、両者間を封止するガラスフリットと；を備えるパッケージを、平板状の頭部と、前記頭部の裏面から突出する芯材部と、を有する鋲体を用いて製造するパッケージの製造方法であって、前記頭部の裏面が前記ベース基板の第１面に接触するまで前記貫通孔内に前記芯材部を挿入し、前記ベース基板に前記鋲体を配置する鋲体配置工程と；前記鋲体が配置された前記ベース基板において、前記貫通孔と前記芯材部との間にペースト状のガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程と；充填された前記ガラスフリットを焼成して前記貫通孔と前記鋲体と前記ガラスフリットとを一体的に固定させ、前記貫通孔と前記芯材部との間を封止する焼成工程と；を備え、前記鋲体の頭部の裏面には、前記芯材部の基端から前記頭部の側面または表面に連通するガス逃げ流路が形成されている。

前記パッケージの製造方法においては、鋲体の頭部の裏面に前記ガス逃げ流路が形成されているので、ガラスフリット充填工程で充填されるペースト状のガラスフリットにおいて芯材部の基端の周囲に位置する部分が、ガス逃げ流路を通って頭部の側面または表面から外部に向けて露出される。従って、焼成工程において、ガラスフリットに含まれるバインダが燃焼してガラスフリット内部に発生する気体を、ガス逃げ流路を通して外部に抜け出させることができる。その結果、鋲体の頭部とガラスフリットとの間に気泡が形成されるのを抑制することが可能となり、ガラスフリット内部での気泡の形成が抑制された高品質なパッケージを製造することができる。

（２）前記ガラスフリット充填工程の前に、弾性及び接着性を具備するラミネート材を、前記ベース基板に配置された前記鋲体の頭部を覆うように前記第１面に貼付するラミネート材貼付工程を更に備えていても良い。

この場合、ガラスフリット充填工程の前に、ベース基板に配置された鋲体の頭部を覆うように前記ラミネート材を第１面に貼付するラミネート材貼付工程を備えているので、ガラスフリット充填工程において、ペースト状のガラスフリットがガス逃げ流路を流通して外部に漏洩するのを確実に防止することができる。加えて、ベース基板と鋲体とをラミネート材で保持することが可能となり、鋲体がベース基板から脱落するのを確実に防止することができる。
また、ラミネート材が弾性を具備しているので、ガラスフリット充填工程において、ベース基板と鋲体とが互いに接触する部分にかかる負荷を軽減させることが可能となり、ベース基板に亀裂が生じるのを抑制することができる。
以上より、パッケージの製造に際し、ガラスフリット内部での気泡の形成を抑制しつつ、ガラスフリットの外部への漏洩およびベース基板の亀裂の発生を抑制することが可能となり、パッケージ製造の歩留まりを向上することができる。

（３）前記ラミネート材は、弾性を具備するテープ本体と；前記テープ本体に塗布された熱可塑性粘着材と；を備え、前記焼成工程の前に、充填された前記ガラスフリットを前記焼成工程よりも低い温度で加熱して前記ガラスフリットを仮乾燥させる仮乾燥工程と；前記仮乾燥工程と前記焼成工程との間に、前記ベース基板から前記ラミネート材を剥離するラミネート材剥離工程と；を更に備えていても良い。

この場合、仮乾燥工程において、ガラスフリットを加熱して仮乾燥させているので、この仮乾燥と同時にラミネート材が備えている熱可塑性粘着材の粘着力が低下する。従って、仮乾燥工程後にラミネート材剥離工程を行うことで、ベース基板の第１面および鋲体の頭部からラミネート材を容易且つ確実に剥離させることができ、パッケージの生産効率を向上することができる。
また、ラミネート材剥離工程を焼成工程前に行っていることから、焼成工程はラミネート材が剥離された状態で行われる。従って、焼成工程においてガラスフリットを焼成させる程度高温に加熱するときに、この加熱により例えばテープ本体が燃焼してパッケージの品質に影響を与えてしまうようなことがなく、高品質なパッケージを確実に製造することができる。

（４）前記焼成工程後に、前記ベース基板の第１面側を研磨して前記頭部を除去し、前記ベース基板の第１面に前記芯材部を露出させる研磨工程を備えていても良い。

この場合、鋲体の頭部とガラスフリットとの間に気泡が形成されるのが抑制されているので、研磨工程において、ガラスフリットにおけるベース基板の第１面側部分に凹部が形成されることを抑制することが可能となり、ベース基板、ガラスフリット及び芯材部を互いに高精度に面一にすることができる。従って、ベース基板上に電極を形成する場合に、均一な厚みの電極を確実に形成することができる。

（５）また、本発明に係るパッケージは、前記（１）から（４）のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法によって製造される。

前記パッケージによれば、前記本発明に係るパッケージの製造方法により製造されているので、気密性に優れ、高品質化が図られている。

（６）また、本発明に係るパッケージは、積層状態で隣接するもの同士が互いに接合された複数の基板と；前記複数の基板のうちの一対の基板に挟まれて形成され、被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと；前記一対の基板のうちの一方の基板であるベース基板を貫通する貫通孔内に配置され、前記被収納物と外部とを電気的に接続する芯材部と；前記芯材部に連結されると共に前記キャビティ内に配置された平板部と；前記貫通孔と前記芯材部との間に充填されると共に焼成され、両者間を封止するガラスフリットと；を備え、前記平板部は、前記貫通孔を覆うように前記キャビティ内に配置され；前記ガラスフリットは、前記キャビティ内に露出している。

前記パッケージによれば、平板部が、貫通孔を覆うようにキャビティ内に配置されている一方で、ガラスフリットが、キャビティ内に露出している。従って、このパッケージの製造に際し、芯材部と貫通孔との間にペースト状のガラスフリットを充填した後、充填されたガラスフリットを焼成させるために加熱するときに、ガラスフリットに含まれるバインダが燃焼してガラスフリット内部に発生する気体を、ガラスフリットにおいてキャビティ内に露出している部分から外部に抜け出させることができる。その結果、平板部とガラスフリットとの間に気泡が形成されるのを抑制することが可能となり、ガラスフリット内部での気泡の形成が抑制された高品質なパッケージとすることができる。

（７）また、本発明に係る圧電振動子は、前記（５）又は（６）記載のパッケージと；前記キャビティ内に前記被収納物として収容された圧電振動片と；を備えている。

前記圧電振動子においては、気密性に優れたキャビティ内に圧電振動片が収容されているので、圧電振動片が塵埃等の影響を受け難く高精度に作動する。更に、ガラスフリット内部での気泡の形成が抑制され、高品質化が図られたパッケージを利用している。以上より、高品質化が図られた圧電振動子とすることができる。

（８）また、本発明に係る発振器は、前記（７）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。

（９）また、本発明に係る電子機器は、前記（７）記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている。

（１０）また、本発明に係る電波時計は、前記（７）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。

前記発振器、電子機器及び電波時計によれば、前述した圧電振動子を備えているので、同様に高品質化を図ることができる。

本発明に係るパッケージの製造方法によれば、キャビティ内の気密を確保した上で、ガラスフリット内部での気泡の形成が抑制された高品質なパッケージを製造することができる。

また、本発明に係るパッケージによれば、気密性に優れ、高品質化が図られている。

また、本発明に係る圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計によれば、前記パッケージを備えているので、同様に高品質化を図ることができる。

図１は、本発明に係る第１実施形態の圧電振動子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に示す矢視断面Ａ−Ａ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のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図８は、図３に示す圧電振動子において貫通電極を構成するガラスフリットの斜視図である。 図９は、図１に示す圧電振動子の製造に用いる鋲体の斜視図である。 図１０は、図９に示す鋲体の製造する際の一工程を示す図であって、鍛造型の間に母材を配置した状態を示す図である。 図１１は、図１０に示す状態の後、鍛造型により鋲体を鍛造する状態を示す図である。 図１２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１３は、図１２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１４は、図１２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スルーホールを形成した状態を示す図である。 図１５は、図１４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１６は、図１２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、ベース基板用ウエハに鋲体を配置した状態を示す図である。 図１７は、図１２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、ラミネート材を貼付した状態を示す図である。 図１８は、図１２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、スルーホール内にガラスフリットを充填させた状態を示す図である。 図１９は、図１２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、余分なガラスフリットを除去する過程を示す図である。 図２０は、図１２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１９に示す状態の後、ペースト状のガラスフリットを仮乾燥させた状態を示す図である。 図２１は、図１２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２０に示す状態の後、ラミネート材を剥離する過程を示す図である。 図２２は、図１２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２１に示す状態の後、鋲体の頭部およびベース基板用ウエハの表面を研磨する過程を示す図である。 図２３は、図１２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２２に示す状態の後、ベース基板用ウエハの上面に接合膜およ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２４は、図２３に示す状態のベース基板用ウエハの全体図である。 図２５は、図１２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２６は、図１２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、焼成工程においてガラスフリット内部に発生した気体が外部に抜け出る様子を示す図である。 図２７は、本発明に係る第２実施形態の圧電振動子の断面図である。 図２８は、図２７に示すＸ部拡大図である。 図２９は、図２７に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図３０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３１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３２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。

符号の説明

１、８０ 圧電振動子
２ ベース基板
２ａ 上面（第１面）
３ リッド基板（基板）
４ 圧電振動片（被収納体）
５、８１ パッケージ
６ ガラスフリット
６ａ ペースト状のガラスフリット
７ 芯材部
８ 頭部（平板部）
９ 鋲体
３０、３１ スルーホール（貫通孔）
４０ ベース基板用ウエハ（ベース基板）
４０ａ 上面（第１面）
５０ リッド基板用ウエハ（基板）
７０ ラミネート材
１００ 発振器
１０１ 発振器の集積回路
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１１３ 電子機器の計時部
１３０ 電波時計
１３１ 電波時計のフィルタ部
Ｃ キャビティ

（第１実施形態）
次に、本発明に係る第１実施形態を、図１〜図２６を参照して説明する。なお、本実施形態では、パッケージを圧電振動子に採用した場合を例に挙げて説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、表面実装型（２層構造式）であって、ベース基板２及びリッド基板３（一対の基板）が積層されると共に互いに接合されて形成されたパッケージ５と、ベース基板２及びリッド基板３に挟まれてパッケージ５の内部に形成されたキャビティＣ内に気密封止された状態で収納される圧電振動片（被収納物）４と、を備えている。

（圧電振動片）
図５〜図７に示すように、圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなど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、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、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。

また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、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）などの導電性膜の被膜により形成されたものである。

また、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、図４に示すように、金などのバンプＢを利用して、ベース基板２の上面（第１面）２ａ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２ａにパターニングされた後述する引き回し電極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２ａ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。

（パッケージ）
次に、パッケージ５の構成について説明する。
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、略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、両基板２、３の間に形成され圧電振動片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〜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略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（貫通孔）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側に対応した位置に一方のスルーホール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スルーホール３１が形成されている。また、本実施形態では、ベース基板２の下面２ｂから上面２ａ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を貫通していればよい。

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３に示すように、焼成によってスルーホール３０、３１に対して一体的に固定されたガラスフリット６及び芯材部７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。

図８に示すように、上記ガラスフリット６は、ペースト状のガラスフリット６ａ（図１８参照）が焼成されたものである。ガラスフリット６は、両端が平坦で且つベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、ガラスフリット６の中心には、芯材部７がガラスフリット６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０、３１の形状に合わせて、ガラスフリット６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、このガラスフリット６は、図３に示すように、スルーホール３０、３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、スルーホール３０、３１に対して強固に固着されている。

上記芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、ガラスフリット６と同様に両端が平坦で且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。この芯材部７は、ガラスフリット６の中心孔６ｃに位置しており、ガラスフリット６の焼成によってガラスフリット６に対して強固に固着されている。つまり、芯材部７は、スルーホール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。
以上のように形成された貫通電極３２、３３においては、スルーホール３０、３１と芯材部７との間に各別に充填されると共に焼成されたガラスフリット６により、スルーホール３０、３１と芯材部７との間を封止してキャビティＣ内の気密を維持している。

ベース基板２の上面２ａ側（リッド基板３が接合される接合面側）には、図１〜図４に示すように、例えばアルミニウムなどの導電性材料により、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。

また、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、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。

また、ベース基板２の下面２ｂ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などとして利用することができる。

（鋲体）
次に、上述した圧電振動子１の製造に用いる鋲体９について説明する。鋲体９は、図９に示すように、平板状の頭部８と、頭部８の裏面から突出する芯材部７と、を備えている。本実施形態では、芯材部７は、頭部８上から頭部８の裏面に略直交する方向に沿って円柱状に突出すると共に、先端が平坦に形成されている。また、頭部８は、平面視円形状に形成され、頭部８の平面視中心部から芯材部７が突出している。
なお、芯材部７の長さ（突出量）は、例えば、後述する研磨工程前のベース基板用ウエハ４０の厚さよりも０．０２ｍｍだけ短い長さのものを採用している。

そして、この鋲体９の頭部８の裏面には、芯材部７の基端から頭部８の側面に連通するガス逃げ流路８ａが形成されている。図９に示すように、本実施形態では、ガス逃げ流路８ａは、芯材部７の基端を中心として頭部８の裏面で前記平面視放射状になるように、前記平面視直線状の複数の凹溝により構成されている。また、図示の例では、ガス逃げ流路８ａは、この鋲体９の中心軸回りに互いに等しい間隔をあけて４つ形成されている。なお、ガス逃げ流路８ａの深さは、例えば頭部８の厚みの約半分となっている。

以上に示した鋲体９は、図１０及び図１１に示すように、鋲体９の母材Ｄを型鍛造することで製造される。本実施形態では、芯材部７の外形をなす凹部Ａ１１が形成された上型Ａ１と、頭部８の外形をなす凹部Ａ２１が形成された下型Ａ２と、を備える鍛造型Ａを用い、鋲体９の母材Ｄを鍛造する。なお、この母材Ｄは、例えばＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等で形成されている。
そして、本実施形態では、鋲体９の型鍛造に際し、前記ガス逃げ流路８ａを同時に形成する。図示の例では、上型Ａ１の凹部Ａ１１の端縁に隣接する部分にガス逃げ流路８ａに対応する流路凸部Ａ１２が形成されており、前記型鍛造時に、この流路凸部Ａ１２によりガス逃げ流路８ａを形成する。
これにより、例えば鋲体９の外形を型鍛造した後に、ガス逃げ流路８ａを加工する場合などに比べて、鋲体９の製造を効率良く行うことができる。

（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子１を鋲体９と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、図１２に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

初めに、圧電振動片作製工程を行って図５〜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、この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さまで研磨加工して洗浄した後に、図１３に示すように、エッチングなど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、プレス加工やエッチング加工などの方法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した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。この際、ベース基板用ウエハ４０を、例えば鋲体９の芯材部７の長さよりも０．０２ｍｍだけ厚くなるように形成する。次いで、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極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３０Ａについて、詳細に説明する。

まず、図１４に示すように、ベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール３０、３１を複数形成する貫通孔形成工程（Ｓ３２）を行う。なお、図１４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の下面４０ｂ側から、例えばサンドブラスト法で行う。これにより、図１５に示すように、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂから上面（第１面）４０ａ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３０、３１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スルーホール３０、３１を複数形成する。しかも、一方のスルーホール３０が圧電振動片４の基部１２側に位置し、他方のスルーホール３１が振動腕部１０、１１の先端側に位置するように形成する。

続いて、これら複数のスルーホール３０、３１内に、鋲体９の芯材部７を挿入し、ベース基板用ウエハ４０に鋲体９を配置する鋲体配置工程（Ｓ３３）を行う。この際、図１６に示すように、この鋲体９の頭部８の裏面がベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに接触するまで芯材部７を挿入する。本実施形態では、芯材部７が、頭部８の裏面から略直交する方向に突出しているので、頭部８をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに接触させるまで押し込むだけの簡単な作業で、芯材部７をスルーホール３０、３１内に配置できると共に芯材部７の軸方向とスルーホール３０、３１の軸方向とを略一致させることができる。なお、頭部８を平板状に形成することで、後に行う焼成工程までの間に、ベース基板用ウエハ４０を机上などの平面上に載置したとしても、がたつきなどが生じることがなく安定する。

次に、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに、鋲体９の頭部８を覆うようにラミネート材７０を貼付するラミネート材貼付工程（Ｓ３４）を行う。本実施形態では、ラミネート材７０をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａの略全面に亘って貼付する。図示の例では、ラミネート材７０は、例えば、紙製のテープ本体にアクリル系などの熱可塑性粘着剤が塗布されたものであり、厚さが５０μｍ以上２００μｍ以下のものであることが好ましい。このラミネート材７０により、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａと鋲体９の頭部８の裏面との間を隙間無く保持することができる。つまり、頭部８の裏面をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに当接させることで、後述するガラスフリット充填工程（Ｓ３５）において、ペースト状のガラスフリット６ａを確実にスルーホール３０、３１内に充填させることができる。

次に、図１８に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにラミネート材７０を貼付した状態で、スルーホール３０、３１内と芯材部７との間にペースト状のガラスフリット６ａを充填するガラスフリット充填工程を行う（Ｓ３５）。本実施形態では、スルーホール３０、３１におけるベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側からペースト状のガラスフリット６ａを塗布することで充填する。この際、鋲体９の裏面にガス逃げ流路８ａが形成されているので、ペースト状のガラスフリット６ａにおいて芯材部７の基端の周囲に位置する部分が、ガス逃げ流路８ａを通して頭部８の側面から外部に向けて露出される。一方、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａには、ラミネート材７０が貼り付けられているので、ペースト状のガラスフリット６ａが外部に漏洩するのを確実に防止することができる。加えて、ベース基板用ウエハ４０と鋲体９とをラミネート材７０で保持することが可能となり、鋲体９がベース基板用ウエハ４０から脱落するのを確実に防止することができる。

また、本実施形態では、ガラスフリット充填工程において、スルーホール３０、３１内に確実にガラスフリット６ａが充填されるように、ガラスフリット６ａを多めに塗布する。従って、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂにもガラスフリット６ａが塗布されている。この状態でガラスフリット６ａを焼成すると、後述する研磨工程に要する時間が多くなるため、焼成前に余分なガラスフリット６ａを除去するガラスフリット除去工程を行う（Ｓ３６）。

図１９に示すように、このガラスフリット除去工程では、例えば樹脂製のスキージ４５を用い、スキージ４５の先端４５ａをベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂに当接させて、下面４０ｂに沿って移動させることによりスルーホール３０、３１からはみ出ているガラスフリット６ａを除去する。これにより、図２０に示すように、簡易な作業で確実に余分なガラスフリット６ａを除去することができる。そして、本実施形態では鋲体９の芯材部７の長さがベース基板用ウエハ４０の厚さよりも０．０２ｍｍ短いので、スキージ４５がスルーホール３０、３１の上部を通過する際に、スキージ４５の先端４５ａと芯材部７の先端とが接触するのを抑制することが可能となり、芯材部７が傾いてしまうのを抑制することができる。

続いて、充填されたペースト状のガラスフリット６ａを加熱して仮乾燥させる仮乾燥工程を行う（Ｓ３７）。この際、ガラスフリット６ａを、後述する焼成工程よりも低い温度で加熱する。本実施形態では、ガラスフリット６ａを、例えば８０度で３０分間加熱して仮乾燥させる。これにより、ペースト状だったガラスフリット６ａの流動性が低減され、仮乾燥されたガラスフリット６が、スルーホール３０、３１内で保持された形状のまま維持される。またこの際、ラミネート材７０を貼付した状態で加熱するため、ラミネート材７０の熱可塑性粘着剤の粘着力が低下する。

続いて、図２１に示すように、ベース基板ウエハ４０の上面４０ａからラミネート材７０を剥離するラミネート材剥離工程（Ｓ３８）を行う。この際、仮乾燥工程（Ｓ３７）においてラミネート材７０の熱可塑性粘着剤の粘着力が低下しているため、容易且つ確実にラミネート材７０を剥離することが可能となり、圧電振動子１の生産効率を向上することができる。

続いて、スルーホール３０、３１に充填したガラスフリット６を所定の温度で焼成する焼成工程（Ｓ３９）を行う。これにより、スルーホール３０、３１と、スルーホール３０、３１内に埋め込まれたガラスフリット６と、ガラスフリット６内に配置された鋲体９と、が互いに固着して一体的に固定され、スルーホール３０、３１と芯材部７との間が封止される。またこの際、頭部８ごと焼成するため、芯材部７の軸方向とスルーホール３０、３１の軸方向とを略一致させた状態にしたまま、両者を一体的に固定することができる。

なお、この焼成工程について、加熱温度及び加熱時間について詳しく説明すると、まず、ガラスフリット６を、例えば３５０度で３０〜６０分加熱して、ガラスフリット６内に含まれているバインダを燃焼して仮焼成（脱バインダ）する。次いで、ガラスフリット６を、例えば５３０度で１０分加熱して、ガラスフリット６を本焼成する。これにより、仮乾燥されたガラスフリット６が焼成されて固化する。

続いて、図２２に示すように、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側を研磨し、鋲体９の頭部８を除去する研磨工程を行う（Ｓ４０）。これにより、ガラスフリット６及び芯材部７を位置決めさせる役割を果たしていた頭部８を除去して芯材部７のみをガラスフリット６の内部に取り残し、芯材部７をベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに露出させることができる。
またこの際、ベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂ側を研磨し、芯材部７の先端を露出させると共にベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂを平坦にする。その結果、ガラスフリット６と芯材部７とが一体的に固定された一対の貫通電極３２、３３を複数得ることができる。
以上より、ベース基板用ウエハ４０の表面（上面４０ａおよび下面４０ｂ）と、ガラスフリット６および芯材部７の両端とは、略面一な状態となる。つまり、ベース基板用ウエハ４０の表面と貫通電極３２、３３の表面とを、略面一な状態とすることができる。なお、研磨工程を行った時点で、貫通電極形成工程（Ｓ３０Ａ）が終了する。

次に、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａに導電性材料をパターニングして、図２３、図２４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（Ｓ４１）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（Ｓ４２）。なお、図２３、図２４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４０ａに対して略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、間に隙間など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１２では、接合膜形成工程（Ｓ４１）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ４２）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（Ｓ４２）の後に、接合膜形成工程（Ｓ４１）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４０ａに接合するマウント工程を行う（Ｓ５０）。この際、まず、一対の引き回し電極３６、３７上にそれぞれ金などのバンプ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、バンプ接合されるため、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ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などを指標としながら、両ウエハ４０、５０を正しい位置にアライメントする。これにより、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２５に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図２５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。なお、図２５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ため、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、焼成によってガラスフリット６と芯材部７とが一定的に固定されていると共に、これらがスルーホール３０、３１に対して強固に固着されているため、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４０ｂ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４０ｂに対して貫通電極３２、３３が略面一な状態となっているため、パターニングされた外部電極３８、３９は、間に隙間など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４０ｂ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ため、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２５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、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティ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ため、複数の圧電振動子１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ため好ましい。

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）などを測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性などを併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質など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。

以上に示したパッケージ５及びこのパッケージ５を備える圧電振動子１の製造方法によれば、図２６に示すように、ガラスフリット充填工程で充填されるペースト状のガラスフリット６ａにおいて芯材部７の基端の周囲に位置する部分が、ガス逃げ流路８ａを通って頭部８の側面から外部に向けて露出される。従って、焼成工程において、ガラスフリット６に含まれるバインダが燃焼してガラスフリット内部に発生する気体を、ガス逃げ流路８ａを通して外部に抜け出させることができる。その結果、鋲体９の頭部８とガラスフリット６との間に気泡が形成されるのを抑制することが可能となり、ガラスフリット６内部での気泡の形成が抑制された高品質なパッケージ５を製造することができる。

また、ラミネート材７０が弾性を具備しているので、ガラスフリット充填工程において、ベース基板用ウエハ４０と鋲体９とが互いに接触する部分にかかる負荷を軽減させることが可能となり、ベース基板用ウエハ４０に亀裂が生じるのを抑制することができる。
以上より、パッケージ５の製造に際し、ガラスフリット６内部での気泡の形成を抑制しつつ、ガラスフリット６の外部への漏洩およびベース基板用ウエハ４０の亀裂の発生を抑制することが可能となり、パッケージ５製造の歩留まりを向上することができる。

また、ラミネート材剥離工程を焼成工程前に行っていることから、焼成工程はラミネート材７０が剥離された状態で行われる。従って、焼成工程においてガラスフリット６を焼成させる程度高温に加熱するときに、この加熱により例えばテープ本体が燃焼してパッケージ５の品質に影響を与えてしまうようなことがなく、高品質なパッケージ５を確実に製造することができる。

また、ラミネート材７０の厚さを５０μｍ以上２００μｍ以下とすることで、ラミネート材７０に適度なクッション性が得られ、ガラスフリット６ａをスルーホール３０、３１に充填する際に、ベース基板用ウエハ４０に亀裂が生じるのを防止することができる。なお、ラミネート材７０が薄すぎると適度なクッション性が得られないため、ベース基板用ウエハ４０に亀裂が生じる虞がある。逆に、ラミネート材７０が厚すぎるとクッション性が大きくなりすぎるため、ベース基板用ウエハ４０と鋲体９との当接箇所に負荷がかかり、ベース基板用ウエハ４０に亀裂が生じる虞がある。

また、鋲体９の頭部８とガラスフリット６との間に気泡が形成されるのが抑制されているので、研磨工程において、ガラスフリット６におけるベース基板用ウエハ４０の上面４０ａ側部分に凹部が形成されることを抑制することが可能となり、ベース基板用ウエハ４０、ガラスフリット６及び芯材部７を互いに高精度に面一にすることができる。従って、ベース基板ウエハ４０上に引き回し電極３６、３７を形成する際に、均一な厚みで確実に形成することができる。これにより、引き回し電極３６、３７が経時劣化等により局所的に断線してしまうのを抑制することが可能となり、パッケージ５及び圧電振動子１の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るパッケージ５においては、以上に示した製造方法により製造されているので、気密性に優れ、高品質化が図られている。
また、本実施形態に係る圧電振動子１においては、気密性に優れたキャビティ
内に圧電振動片４が収容されているので、圧電振動片４が塵埃等の影響を受け難く高精度に作動する。更に、ガラスフリット６内部での気泡の形成が抑制され、高品質化が図られたパッケージ５を利用している。以上より、高品質化が図られた圧電振動子１とすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を、図２７〜図２９に基づいて説明する。
なお、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てその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図２７から図２９に示すように、本実施形態の圧電振動子８０では、パッケージ８１には、芯材部７に連結されると共にキャビティＣ内に配置された頭部（平板部）８が備えられている。図２８に示すように、頭部８は、スルーホール３０、３１をそれぞれ覆うようにキャビティＣ内に配置されている。つまり、本実施形態では、鋲体９の頭部８が研磨されずにキャビティＣ内に残されている。

また、頭部８がスルーホール３０、３１を覆うように配置されている一方で、ガラスフリット６が、キャビティＣ内に露出している。図示の例では、頭部８のガス逃げ流路８ａ内にガラスフリット６が充填されており、ガラスフリット６においてガス逃げ流路８ａの端縁に充填されている部分が、キャビティＣ内に露出している。

また、図２９に示すように、一対の貫通電極８２、８３は、ガラスフリット６と、芯材部７と、頭部８と、を備えて構成されている。
また、引き回し電極８４は、一つのみ形成されており、圧電振動片４の基部１２の真下に位置する一方の貫通電極８２側には形成されていない。つまり、引き回し電極８４は、一方の貫通電極８２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８３の頭部８に電気的に接続されるように形成されている。
また、引き回し電極８４において一方の貫通電極８２に隣接する部分および一方の貫通電極８２の頭部８それぞれの上に、バンプＢがそれぞれ形成されている。

次に、上述した圧電振動子８０を製造する製造方法について説明すると、焼成工程（Ｓ３９）までは前記第１実施形態における圧電振動子の製造方法と同様に行う。
焼成工程に続いて、芯材部７の先端がベース基板用ウエハ４０の下面４０ｂに露出するまで研磨する研磨工程を行う（Ｓ４０）。この際、本実施形態では、鋲体９の頭部８を研磨せずに残しておく。
そして、接合膜形成工程（Ｓ４１）及び引き回し電極形成工程（Ｓ４２）以降は、前記第１実施形態における圧電振動子の製造方法と同様に行う。

以上に示したパッケージ８１及びこのパッケージ８１を備える圧電振動子８０の製造方法によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、研磨工程において鋲体９の頭部８を研磨しないので、パッケージ８１の生産効率をより一層向上させることができる。

（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図３０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図３０に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。なお、以下に示す各実施形態では、圧電振動子として第１実施形態で示した圧電振動子１を用いる場合を示しているが、第２実施形態で示した圧電振動子８０を用いても同様の作用効果を奏することができる。

この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１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１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。

このように構成された発振器１００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１０１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１０１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１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。

上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、高品質な圧電振動子１を備えているため、発振器１００自体も同様に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。

（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３１を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。

次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０は、図３１に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。

制御部１１２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など、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２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などとを備えている。

計時部１１３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１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報などが表示される。

通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データなどの各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。

また、着信音発生部１２３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１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。

電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２など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１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４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１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４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１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５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１１５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よい。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。

上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、高品質な圧電振動子１を備えているため、携帯情報機器自体も同様に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。

（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３２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図３２に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。

以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。

更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。

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１３０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。

上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、キャビティＣ内の気密が確実に確保され、高品質な圧電振動子１を備えているため、電波時計１３０自体も同様に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、本発明の技術範囲は前記各実施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、ガス逃げ流路８ａは、芯材部７の基端から頭部８の側面に連通するものとしたがこれに限られず、芯材部７の基端から頭部８の表面に連通するものであっても良い。この場合、ガス逃げ流路として、例えば頭部８の裏面から表面に貫通して貫通孔を形成すれば良い。また、芯材部７の基端から頭部８の側面に連通するものであっても、ガス逃げ流路は、前記各実施形態に示したもの限られるものではない。
また、前記各実施形態では、芯材部７の形状を円柱状で形成した場合の説明をしたが、角柱にしてもよい。この場合であっても、やはり同様の作用効果を奏することができる。

また、前記各実施形態において、芯材部７として、熱膨張係数がベース基板２（ベース基板用ウエハ４０）及びガラスフリット６と略等しいものを用いることが好ましい。この場合には、焼成を行う際に、ベース基板用ウエハ４０、ガラスフリット６及び芯材部７の３つが、それぞれ同じように熱膨張する。従って、熱膨張係数の違いによって、ベース基板用ウエハ４０やガラスフリット６に過度に圧力を作用させてクラックなどを発生させたり、ガラスフリット６とスルーホール３０、３１との間、或いは、ガラスフリット６と芯材部７との間に隙間が開いてしまったりすることがない。そのため、より高品質な貫通電極３２、３３、８２、８３を形成することができ、その結果、圧電振動子１、８０のさらなる高品質化を図ることができる。

また、前記各実施形態では、圧電振動片４の一例として振動腕部１０、１１の両面に溝部１８が形成された溝付きの圧電振動片４を例に挙げて説明したが、溝部１８がないタイプの圧電振動片でも構わない。但し、溝部１８を形成することで、一対の励振電極１５に所定の電圧を印加させたときに、一対の励振電極１５間における電界効率を上げることができるため、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４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１８を形成する方が好ましい。
また、前記各実施形態では、音叉型の圧電振動片４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、前記各実施形態では、ベース基板２とリッド基板３とを接合膜３５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２、３を強固に接合できるため好ましい。
また、前記各実施形態では、圧電振動片４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４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４をベース基板２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、前記各実施形態では、芯材部７の長さを、研磨工程前のベース基板用ウエハ４０の厚さより０．０２ｍｍ短い長さで設定した場合の説明をしたが、長さは自在に設定可能であり、スキージ４５で余分なガラスフリット６ａを除去する際にスキージ４５と芯材部７とが接触しない構成であればよい。
また、前記各実施形態では、鋲体９は、芯材部７の先端が平坦面に形成されているものとしたが、先端は平坦面でなくてもよい。

また、前記各実施形態では、ガラスフリット除去工程を行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、ガラスフリット充填工程において、ベース基板用ウエハ４０の上面４０ａにペースト状のガラスフリット６ａを充填するのではなく、スルーホール３０、３１に各別にペースト状のガラスフリット６ａを充填することで、ガラスフリット除去工程を行わないものとしても良い。

また、前記各実施形態では、ラミネート材７０をベース基板用ウエハの上面４０ａを全て覆うような大きさのものを採用したが、ラミネート材７０で鋲体９の頭部８を覆うように貼付することができれば、ラミネート材７０の大きさは、前記各実施形態に示したものに限られるものではない。

また、前記各実施形態では、ラミネート材７０を用い、ラミネート材貼付工程及びラミネート材剥離工程をそれぞれ備えるものとしたが、これに限られるものではなく、ラミネート材７０は用いなくても良い。
また、ラミネート材７０を用いる場合であっても、ラミネート材７０は、弾性及び接着性を具備していれば、前記各実施形態に示したものに限られるものではない。更に、前記各実施形態では、仮乾燥工程の後にラミネート材剥離工程を行うものとしたが、これに限られるものではなく、例えば仮乾燥工程は行わなくても良く、また、焼成工程の後にラミネート材剥離工程を行っても良い。

また、前記各実施形態では、ベース基板２及びリッド基板３の２枚の基板が積層されてパッケージ５、８１を構成するものとしたが、これに限られるものではなく、パッケージ５、８１は、３枚以上の基板が積層されて構成されても良い。この場合、例えばいずれも前記凹部が形成されていない平板状のベース基板及びリッド基板と、平面視で前記凹部の外郭をなす貫通開口を有するフレーム基板と、を備え、ベース基板及びリッド基板の間にフレーム基板を挟みこむように積層し、隣接するもの同士を互いに接合しても良い。つまり、パッケージ５、８１は、積層状態で隣接するもの同士が互いに接合された複数の基板と、複数の基板のうちの一対の基板に挟まれて形成され、被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと、を備えていれば、前記各実施形態に示されるものに限られない。

また、前記各実施形態では、パッケージ５、８１は、貫通電極３２、３３、８２、８３をそれぞれ一対備えているものとしたが、これに限られるのではなく、１つのパッケージに対して貫通電極の数は１つでも良く、３つ以上であっても良い。
また、前記各実施形態では、パッケージ５、８１のキャビティＣ内に、被収納物として圧電振動片４が収納された圧電振動子１、８０を採用した場合を例に挙げて説明したが、被収納物はこれに限らず適宜変更しても良い。

また、前記各実施形態では、ウエハ状の基板（ベース基板用ウエハ４０、リッド基板用ウエハ５０）を利用して圧電振動子１、８０を一度に複数製造するものとしたが、これに限られるものではなく、予めベース基板２及びリッド基板３の外形に寸法を合わせたものを加工して、圧電振動子１、８０を一度に一つのみ製造しても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

Claims (10)

1. 積層状態で隣接するもの同士が互いに接合された複数の基板と；
   前記複数の基板のうちの一対の基板に挟まれて形成され、被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと；
   前記一対の基板のうちの一方の基板であるベース基板を貫通する貫通孔内に配置され、前記被収納物と外部とを電気的に接続する芯材部と；
   前記貫通孔と前記芯材部との間に充填されると共に焼成され、両者間を封止するガラスフリットと；
   を備えるパッケージを、
   平板状の頭部と、前記頭部の裏面から突出する芯材部と、を有する鋲体を用いて製造するパッケージの製造方法であって、
   前記頭部の裏面が前記ベース基板の第１面に接触するまで前記貫通孔内に前記芯材部を挿入し、前記ベース基板に前記鋲体を配置する鋲体配置工程と；
   前記鋲体が配置された前記ベース基板において、前記貫通孔と前記芯材部との間にペースト状のガラスフリットを充填するガラスフリット充填工程と；
   充填された前記ガラスフリットを焼成して前記貫通孔と前記鋲体と前記ガラスフリットとを一体的に固定させ、前記貫通孔と前記芯材部との間を封止する焼成工程と；
   を備え、
   前記鋲体の頭部の裏面には、前記芯材部の基端から前記頭部の側面または表面に連通するガス逃げ流路が形成されているパッケージの製造方法。
2. 請求項１記載のパッケージの製造方法であって、
   前記ガラスフリット充填工程の前に、弾性及び接着性を具備するラミネート材を、前記ベース基板に配置された前記鋲体の頭部を覆うように前記第１面に貼付するラミネート材貼付工程を更に備えているパッケージの製造方法。
3. 請求項２記載のパッケージの製造方法であって、
   前記ラミネート材は、
   弾性を具備するテープ本体と；
   前記テープ本体に塗布された熱可塑性粘着材と；
   を備え、
   前記焼成工程の前に、充填された前記ガラスフリットを前記焼成工程よりも低い温度で加熱して前記ガラスフリットを仮乾燥させる仮乾燥工程と；
   前記仮乾燥工程と前記焼成工程との間に、前記ベース基板から前記ラミネート材を剥離するラミネート材剥離工程と；
   を更に備えているパッケージの製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記焼成工程後に、前記ベース基板の第１面側を研磨して前記頭部を除去し、前記ベース基板の第１面に前記芯材部を露出させる研磨工程を備えているパッケージの製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法によって製造されたパッケージ。
6. 積層状態で隣接するもの同士が互いに接合された複数の基板と；
   前記複数の基板のうちの一対の基板に挟まれて形成され、被収納物を気密封止した状態で収納するキャビティと；
   前記一対の基板のうちの一方の基板であるベース基板を貫通する貫通孔内に配置され、前記被収納物と外部とを電気的に接続する芯材部と；
   前記芯材部に連結されると共に前記キャビティ内に配置された平板部と；
   前記貫通孔と前記芯材部との間に充填されると共に焼成され、両者間を封止するガラスフリットと；
   を備え、
   前記平板部は、前記貫通孔を覆うように前記キャビティ内に配置され；
   前記ガラスフリットは、前記キャビティ内に露出しているパッケージ。
7. 請求項５又は６記載のパッケージと；
   前記キャビティ内に前記被収納物として収容された圧電振動片と；
   を備えている圧電振動子。
8. 請求項７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発振器。
9. 請求項７記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている電子機器。
10. 請求項７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電波時計。

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