KR20110091464A - 패키지의 제조 방법 및 압전 진동자의 제조 방법 - Google Patents

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요시히사 단게
요시후미 요시다
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세이코 인스트루 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판(2)에 복수의 관통 전극(8, 9)을 고위치 정밀도로 형성할 수 있는 패키지(1)의 제조 방법을 제공하는 것이다.
베이스(19)에 복수의 핀(16, 17)이 세워 설치되는 전극 부재(18)를 준비하여, 복수의 관통 구멍(11, 12)을 형성한 글래스 기판(10)의 복수의 관통 구멍(11, 12)에 복수의 핀(16, 17)을 삽입하여, 글래스 기판(10)의 연화점보다도 높은 온도로 가열하여 당해 관통 구멍(11, 12)과 핀(16, 17)을 용착하고, 냉각 후에 글래스 기판(10)을 연삭하여 베이스(19)를 제거하여, 핀(16, 17)을 글래스 기판(10)의 양 표면(21a, 21b)에 노출시켜, 전기적으로 분리한 관통 전극(8, 9)으로 한다.

Description

패키지의 제조 방법 및 압전 진동자의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING OF PIESOELECTRIC VIBRATOR}
본 발명은 기판에 근접한 복수의 관통 전극을 형성하는 제조 방법 및 이것을 사용한 압전 진동자의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화나 휴대 정보 단말 기기의 시각원(time source)이나 타이밍원(timing source)에 수정 등을 이용한 압전 진동자가 사용되고 있다. 압전 진동자에는 다양한 것이 알려져 있지만, 그 중 하나로서 표면 실장형의 압전 진동자가 알려져 있다. 이 압전 진동자로서는, 압전 진동편이 형성된 압전 기판을 베이스 기판과 리드 기판에서 상하로부터 끼워 넣어 접합한 3층 구조 타입의 것이 알려져 있다. 압전 진동편은 베이스 기판과 리드 기판 사이에 형성된 캐비티 내에 수납되어 있다.
또한, 최근에는 2층 구조 타입의 압전 진동자가 개발되어 있다. 이 타입은 베이스 기판과 리드 기판을 직접 접합한 2층 구조 타입의 패키지로 이루어지고, 베이스 기판과 리드 기판 사이에 구성되는 캐비티 내에 압전 진동편이 수납되어 있다. 2층 구조 타입의 압전 소자는 3층 구조 타입에 비해 박형화를 도모할 수 있는 등의 점에 있어서 우수하다.
특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에는 2층 구조 타입의 수정 진동자 패키지가 기재되어 있다. 베이스 기판이나 리드 기판의 패키지 재료로서 글래스 재료를 사용하고 있다. 글래스 재료를 사용하므로, 세라믹스를 사용한 경우에 비해 성형이 용이해, 제조 비용을 내릴 수 있다. 또한, 글래스 재료는 열전도율이 작으므로 단열성이 우수하고, 내부의 압전 진동자를 온도 변화로부터 보호할 수 있다.
글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판에는 2개의 관통 전극이 형성되어 있고, 외부로부터 수정 진동자로 구동 전력을 공급할 수 있다. 관통 전극은 은 페이스트를 고화한 것이나, 금속 부재가 사용되어 있다. 관통 전극과 캐비티는 글래스 재료의 형 성형에 의해 형성하고 있다. 즉, 베이스 기판용 글래스 기판을 고정형인 하형과 가동형인 상형 사이에 끼운다. 상형에는 관통 구멍 형성용 핀과 캐비티 형성용 볼록부를 설치하고, 하형에는 핀 수용용 오목부와 캐비티 형성용 볼록부를 설치해 둔다. 이 상형과 하형 사이에 베이스 기판용 글래스판을 끼워 넣고, 글래스판을 연화점 온도 이상으로 가열하여 성형을 행한다. 이에 의해, 수정 진동자를 수납하기 위한 캐비티와 전극 형성용 관통 구멍을 동시에 형성한다. 다음에, 관통 구멍에 은 페이스트를 충전하고, 고화하여 관통 전극으로 한다. 혹은, 글래스판이 열연화 상태에 있는 동안에 각 관통 구멍에 헤드가 부착된 핀의 금속 부재를 개별로 타입하고, 냉각하여 관통 전극으로 한다. 그리고, 헤드가 부착된 핀의 헤드 부분에 수정 진동자를 접착제로 고정한다.
특허 문헌 3에는 상기와 동일한 2층 구조 타입의 수정 진동자 패키지가 기재되어 있다. 이 경우에도 베이스 기판에 글래스 재료를 사용하고, 이 베이스 기판에 금속 재료를 사용한 관통 전극을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 즉, 형 성형에 의해 글래스 재료로 이루어지는 베이스 부재에 관통 구멍을 형성한다. 다음에, 관통 구멍에 저융점 글래스로 이루어지는 글래스 플리트를 부착시켜, 이 관통 구멍에 헤드가 부착된 금속 핀을 개별로 타입한다. 그리고, 프레스 하형에 베이스 기판을 적재하여, 프레스 상형과 함께 베이스 기판의 연화점 온도 이상으로 가열하여 글래스 플리트를 녹이고, 금속 핀과 관통 구멍의 간극을 막아 관통 전극을 형성한다.
일본 특허 출원 공개 제2002-124845호 공보 일본 특허 출원 공개 제2002-121037호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-209198호 공보
휴대 전화나 휴대 정보 단말 기기에 사용하는 압전 진동자는 소형화가 요구되고 있다. 예를 들어, 압전 진동자의 패키지의 크기가 수㎜ 이하의 크기가 요구되고 있다. 이것을 실현하기 위해서는, 압전 진동편의 형상을 축소하는 동시에 관통 전극의 직경이나 관통 전극의 간격도 축소해야만 한다. 예를 들어, 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판에 은 페이스트로 관통 전극을 형성하는 경우에는, 2개의 관통 구멍을 고정밀도로 형성하면 좋다. 그러나, 은 페이스트에 의해 형성한 관통 전극은 소성 공정에서 은 페이스트 중의 수지 등의 유기물이 제거되어 체적이 축소되거나, 관통 전극의 표면에 오목부가 발생하거나, 관통 전극에 구멍이 발생하거나 하였다. 그로 인해, 캐비티 내의 기밀성이 저하되거나, 혹은 압전 진동편과 외부 전극의 도전성이 저하되는 등의 과제가 있었다.
또한, 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판에 형성한 복수의 관통 구멍에 금속 핀을 개별로 삽입하여, 글래스 재료를 그 연화점 온도 이상으로 가열하고, 글래스 재료와 금속 핀을 용착하는 경우에는, 글래스 재료가 연화되어 유동하므로, 가령 관통 구멍을 고정밀도로 형성하였다고 해도 관통 전극의 위치 정밀도가 저하되어 버린다. 특히, 글래스 재료를 하형과 상형 사이에 끼우고, 금속 핀과 글래스 재료를 글래스 재료의 연화점 온도 이상으로 가열하여 압박하면서 용착하면, 2개의 금속 전극이 이동하여 원하는 위치 정밀도를 얻을 수 없다고 하는 과제가 있었다.
또한, 수정 진동자 이외의 패키지라도, 관통 전극의 전극 직경이 작고, 또한 고위치 정밀도, 고기밀도가 요구되는 패키지로, 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판에 금속 재료로 이루어지는 관통 전극을 형성하는 경우에는 동일한 과제가 존재한다.
본 발명은 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판에 금속 재료로 이루어지는 관통 전극을 고위치 정밀도로 형성할 수 있는 패키지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 패키지의 제조 방법은 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판 상에 리드 기판을 접합하고, 내부에 구성하는 캐비티에 전자 부품을 수납하기 위한 패키지의 제조 방법이며, 글래스 기판에 복수의 관통 구멍을 형성하는 관통 구멍 형성 공정과, 베이스에 복수의 핀이 세워 설치되는 전극 부재를 준비하여, 상기 복수의 핀의 각각을 상기 복수의 관통 구멍의 각각에 삽입하는 전극 핀 삽입 공정과, 상기 글래스 기판을 상기 글래스 기판의 연화점보다도 높은 온도로 가열하여, 상기 글래스 기판과 상기 전극 부재를 용착시키는 용착 공정과, 상기 글래스 기판의 양면을 상기 전극 부재와 함께 연삭하여, 상기 복수의 핀을 상기 글래스 기판의 양면에 노출시켜, 서로 전기적으로 분리한 복수의 관통 전극으로 하는 베이스 기판을 형성하는 연삭 공정을 구비하는 것으로 하였다.
또한, 상기 용착 공정에 있어서, 상기 복수의 핀을 삽입한 상기 글래스 기판을, 받침형과 가압형에 의해 끼움 지지하여 가압하는 것으로 하였다.
또한, 상기 관통 구멍 형성 공정에 있어서, 카본 재료로 이루어지는 받침형과 가압형의 어느 한쪽의 형틀에 복수의 볼록부를 설치하고, 상기 받침형과 상기 가압형 사이에 상기 글래스 기판을 끼움 지지하여 가열하여, 상기 글래스 기판의 한쪽의 표면에 복수의 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정과, 상기 글래스 기판의 한쪽의 표면과는 반대측의 다른 쪽의 표면을 연삭하여, 상기 복수의 오목부를 상기 한쪽의 표면으로부터 다른 쪽의 표면으로 관통시키는 관통 공정을 구비하는 것으로 하였다.
또한, 상기 용착 공정 후에 상기 글래스 기판과 상기 전극 부재를 냉각하는 냉각 공정을 포함하고, 상기 냉각 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 변형점보다도 50℃ 높은 온도까지의 냉각 속도보다도, 변형점보다도 50℃ 높은 온도로부터 변형점보다도 50℃ 낮은 온도까지의 냉각 속도를 느리게 하였다.
또한, 상기 복수의 핀의 중심축의 축간 거리가 0.5㎜ 내지 1.5㎜인 것으로 하였다.
본 발명의 압전 진동자의 제조 방법은 상기 어느 한쪽의 패키지의 제조 방법에 기초하여 제조한 베이스 기판에, 압전 진동자를 실장하는 실장 공정과, 상기 베이스 기판에 상기 리드 기판을 양극 접합에 의해 접합하는 접합 공정을 구비하는 것으로 하였다.
본 발명의 패키지의 제조 방법은 베이스 기판으로서 글래스를 사용하였으므로 용이하게 가공할 수 있고, 또한 글래스 기판과 전극 부재를 용착시켰으므로 패키지의 기밀성이 향상되고, 또한 글래스 기판과 전극 부재를 용착시키는 용착 공정에 있어서 복수의 전극 핀의 위치를 고정하였으므로, 용착 시에 복수의 전극 핀이 상대 이동하지 않고, 그 결과, 복수의 관통 전극을 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법에 의해 제조한 패키지의 외관도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법에 의해 제조한 패키지의 베이스 기판(2)의 상면 모식도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 압전 진동자의 제조 방법에 의해 제조한 압전 진동자의 단면 모식도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 나타내는 공정도.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 글래스 기판의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 전극 부재의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 글래스 기판의 단면 모식도.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 글래스 기판의 단면 모식도.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 베이스 기판의 단면 모식도.
도 10은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 나타내는 공정도.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법의 오목부 형성 공정의 설명도.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법의 오목부 형성 공정의 설명도.
도 13은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법의 오목부 형성 공정의 설명도.
도 14는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 관통 공정의 설명도.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법의 삽입 공정의 설명도.
도 16은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법의 삽입 공정의 설명도.
도 17은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 글래스 기판의 단면 모식도.
도 18은 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 베이스 기판의 단면 모식도.
도 19는 본 발명의 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 글래스 기판의 상면 모식도.
도 20은 본 발명의 실시 형태에 관한 압전 진동자의 제조 방법을 나타내는 공정도.
도 21은 본 발명의 실시 형태에 관한 압전 진동자의 제조 방법에 의해 제조한 압전 진동자를 사용한 발진기의 상면 모식도.
(패키지의 일례)
본 발명의 패키지의 제조 방법을 설명하기 전에, 이해를 용이하게 하기 위해 본 발명의 패키지의 제조 방법에 의해 제조한 패키지의 일례를 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법에 의해 제조한 패키지(1)의 외관도이고, 도 2는 베이스 기판(2)의 내표면(23)에 압전 진동편(5)을 실장한 베이스 기판(2)의 상면 모식도이고, 도 3은 베이스 기판(2)에 리드 기판(3)을 접합한 압전 진동자(20)의 도 2에 있어서의 BB 부분의 단면 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 패키지(1)는 직사각형 형상의 베이스 기판(2)과 그 위에 접합한 직사각형 형상의 리드 기판(3)을 구비하고 있다. 베이스 기판(2)은 그 외표면에 서로 전기적으로 분리한 외부 전극(6, 7) 및 더미 전극(6')을 구비하고 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)은 소다 석회 유리를 사용하고 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)을 동일한 재료를 사용하고 있으므로, 온도 변화에 대한 열팽창 차를 작게 할 수 있어, 기판 사이의 박리, 이것에 수반하는 기밀성의 저하를 방지할 수 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)은 양극 접합법에 의해 접합하였다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 리드 기판(3)은 그 내면에 오목부(3a)를 갖고, 캐비티(4)를 구성하여 압전 진동편(5)을 수납하고 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)은 접합재(13)를 통해 접합하고 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)은 직사각형 형상을 갖고, 그 내표면(23)의 대략 대각선 상에 2개의 관통 전극(8, 9)이 노출되어 있다. 베이스 기판(2)의 내표면(23)이고, 관통 전극(9)의 노출면으로부터 좌변 상부에 걸쳐서 배선 전극(14)을, 관통 전극(8)의 상면에 배선 전극(14')을 형성하였다. 배선 전극(14)의 좌변 상면과 배선 전극(14')의 상면에 각각 도전성 접착재(15, 15')를 형성하고, 그 위에 압전 진동편(5)을 실장하였다. 도전성 접착재(15, 15')는 압전 진동편(5)을 외팔보 상태로 보유 지지하고 있다. 도전성 접착재(15, 15')로서 금 등의 범프를 사용할 수 있다. 관통 전극(8, 9)과 관통 구멍(11, 12)의 벽면은 용착되어 있다. 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)은 양극 접합법에 접합하고 있다. 이에 의해, 캐비티(4)는 외기에 대해 기밀되어 있다.
여기서, 압전 진동편(5)으로서 수정, 탄탈산리튬이나 니오브산 리튬 등으로 이루어지는 압전 재료를 사용할 수 있다. 압전 진동편(5)의 상면 및 그 반대측의 하면에는 도시하지 않은 여진 전극을 형성하였다. 압전 진동편(5)에 형성한 한쪽의 여진 전극은 도전성 접착재(15), 배선 전극(14) 및 관통 전극(9)을 통해 외부 전극(7)에 전기적으로 접속하고, 다른 쪽의 여진 전극은 도전성 접착재(15'), 배선 전극(14') 및 관통 전극(8)을 통해 외부 전극(6)에 전기적으로 접속하고 있다. 관통 전극(8, 9)은 코바(kovar)를 사용하고 있다.
(제1 실시 형태)
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 패키지(1)의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 본 발명의 패키지의 제조 방법은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판(2) 상에 리드 기판(3)을 접합하고, 그 내부에 캐비티(4)를 구성하여, 그 캐비티(4)에 전자 부품을 수납하기 위한 패키지(1)의 제조 방법이다.
우선, 관통 구멍 형성 공정 S1에 있어서, 글래스 기판(10)을 준비하여, 이 글래스 기판(10)에 복수의 관통 구멍(11, 12)을 형성한다. 도 5는 관통 구멍 형성 공정 S1에 있어서, 복수의 관통 구멍(11a, 12a, 11b, 12b, 11c)을 형성한 글래스 기판(10)의 모식적인 사시도이다. 점선 M은 절단 라인이고, 점선 M을 따라서 글래스 기판(10)을 절단하면 2개의 관통 구멍(11, 12)을 갖는 복수의 베이스 기판(2a, 2b, 2c)을 얻을 수 있다. 여기서, 글래스 기판으로서 소다 석회 유리, 붕규산 유리, 납 유리 등의 투명한 유리를 사용할 수 있다.
관통 구멍(11, 12)은 연삭법이나 에칭법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에서 상세하게 설명하지만, 카본 재료로 이루어지는 받침형과 가압형의 적어도 한쪽의 형틀에 볼록부를 설치하고, 이 받침형과 가압형 사이에 글래스 기판(10)을 끼움 지지하여 가열하고, 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면에 복수의 오목부를 형성하고, 다음에, 오목부를 형성한 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면과는 반대측의 다른 쪽의 표면을 연삭하여, 오목부의 저면을 관통시킬 수 있다.
도 6은 전극 부재(18)의 모식적인 사시도이다. (a)가 원반 형상의 베이스(19) 상에 원기둥형의 핀(16, 17)을 세워 설치한 전극 부재(18)의 예이고, (b)가 사각형의 베이스(19) 상에 4각 기둥형의 핀(16, 17)을 세워 설치한 전극 부재(18)의 예이다. 베이스(19)와 핀(16, 17)을 금속 또는 합금에 의해 형성한다. 핀(16)과 핀(17)의 간극은, 예를 들어 0.5㎜ 내지 1.5㎜이고, 각 핀(16, 17)의 직경은 0.05㎜ 내지 0.3㎜이다. 베이스(19) 상에 설치하는 핀(16, 17)은 2개로 한정되지 않고, 또한 다수의 핀을 세워 설치해도 좋다. 전극 부재(18)로서, 예를 들어 코바나 Fe-Ni 합금을 사용하면, 열팽창률이 글래스 재료와 근사하므로, 밀폐성이 우수한 관통 전극(8, 9)을 형성할 수 있다.
다음에, 전극 핀 삽입 공정 S2에 있어서, 상기 전극 부재(18)의 핀(16, 17)을 글래스 기판(10)의 관통 구멍(11, 12)에 삽입한다. 도 7은 관통 구멍(11, 12)에 핀(16, 17)을 삽입한 상태를 나타내는 단면 모식도이다. 베이스(19)에 세워 설치한 2개의 핀(16, 17)을 2개의 관통 구멍(11, 12)에 삽입해도 좋고, 또한 다수의 핀을 베이스에 세워 설치하여, 다수의 관통 구멍에 동시에 삽입해도 좋다.
다음에, 용착 공정 S3에 있어서, 글래스 기판(10)을 그 연화점보다도 높은 온도로 가열하여 핀(16, 17)과 글래스 기판(10)을 용착시킨다. 용착 시에는, 글래스 기판(10)을 받침형과 가압형으로 끼워서 압박하여, 글래스 재료의 유동을 촉진하면, 단시간에 용착시킬 수 있다. 핀(16, 17)은 베이스(19)에 고정되어 있으므로, 글래스 기판(10)이 연화되어 유동해도 핀(16, 17)이 이동하거나, 혹은 쓰러지는 경우가 없다.
다음에, 냉각 공정 S4에 있어서, 글래스 기판(10)을 냉각한다. 도 8은 전극 부재(18)를 용착한 글래스 기판(10)의 단면 모식도이다. 이와 같이, 전극 핀의 측면은 글래스 재료에 용착되어 있으므로 그 계면은 기밀성이 우수해, 내부에 봉입하는 전자 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 냉각 공정 S4에 있어서, 글래스 기판(10)의 변형점보다도 50℃ 높은 온도까지의 냉각 속도보다도, 변형점보다도 50℃ 높은 온도로부터 변형점보다도 50℃ 낮은 온도까지의 냉각 속도를 느리게 할 수 있다. 이에 의해, 글래스 기판에 잔류하는 변형이 저감되어, 핀(16, 17)과 글래스 기판(10) 사이에 발생하는 간극이나 크랙의 발생을 방지하여, 고신뢰성의 패키지(1)를 얻을 수 있다.
다음에, 연삭 공정 S5에 있어서, 글래스 기판(10)의 양면을 연삭하여, 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)으로부터 베이스(19)를 제거하고, 다른 쪽의 표면(10b)으로부터 핀(16, 17)의 돌출부를 제거하여, 양 표면을 평탄화한다. 도 9는 연삭 공정 S5 후의 글래스 기판(10), 즉 베이스 기판(2)의 단면 모식도이다. 관통 전극(8, 9)의 노출면과 베이스 기판(2)의 표면은 동일한 높이의 표면을 형성하고 있다.
이와 같이, 복수의 핀(16, 17)이 베이스(19)에 고정된 상태에서 글래스 기판(10)에 용착하므로, 핀(16, 17)의 직경이 0.05㎜ 내지 0.3㎜로 작고, 또한 핀(16과 17)의 간격이 0.5㎜ 내지 1.5㎜로 좁은 경우라도, 고위치 정밀도로 용착시킬 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 패키지(1)의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 도 11 내지 도 19는 본 제2 실시 형태에 관한 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도로, 도 11 내지 도 13이 오목부 형성 공정 S1a를 나타내고, 도 14가 관통 공정 S1b를 나타내고, 도 15, 도 16이 전극 핀 삽입 공정 S2를 나타내고, 도 17이 용착 공정 S3 및 냉각 공정 S4 후의 글래스 기판(10)의 단면 모식도이고, 도 18 및 도 19가 연삭 공정 S5 후의 베이스 기판(2)의 단면 모식도 및 상면 모식도이다. 본 제2 실시 형태는 글래스 기판(10)으로부터 다수의 베이스 기판(2)을 동시에 형성하는 복수개 취하는 제조 방법이다. 동일한 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 번호를 부여하였다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 제2 실시 형태에 있어서는, 관통 구멍 형성 공정 S1은 글래스 기판(10)에 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정 S1a와, 당해 오목부의 저면을 삭제하여 관통시키는 관통 공정 S1b를 포함하고 있다. 도 11 내지 도 13은 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)에 복수의 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정 S1a의 설명도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 오목부 형성용형(31)의 상부에 글래스 기판(10)을 적재한다. 오목부 형성용형(31)은 글래스 재료에 대한 이형성이 우수한 카본 재료를 사용하였다. 카본 재료는, 또한, 글래스 재료로부터 방출되는 기포를 흡수하여, 글래스 재료에 잔류하는 기공의 기공률을 저감시킬 수 있다. 오목부 형성용형(31)은 평판부(32)와 그 상면에 설치한 복수의 볼록부(33a, 33b, 33c, 33d)를 구비하고 있다. 복수의 볼록부(33a, 33b, 33c, 33d)는 성형 후의 이형성을 좋게 하기 위해 측면이 경사지는 사다리꼴 형상을 갖고 있다. 볼록부(33a, 33b)는 1개의 베이스 기판(2)에 형성하는 2개의 관통 전극(8a, 9a)의 형성용이고, 볼록부(33c, 33d)는 이것에 인접하는 베이스 기판(2)에 형성하는 2개의 관통 전극(8b, 9b)의 형성용의 것이다. 1개의 베이스 기판(2)에 형성하는 관통 전극(8, 9)의 거리가, 예를 들어 0.5㎜ 내지 1.5㎜로 근접하므로, 볼록부(33a)와 볼록부(33b) 사이, 볼록부(33c)와 볼록부(33d) 사이는 평판부(32)의 표면보다도 높아진다.
도 12는 오목부 형성용형(31)과 글래스 기판(10)을 글래스 재료의 연화점 이상의 온도로 가열한 상태를 도시하는 단면 모식도이다. 글래스 재료의 성형을 촉진하기 위해, 상부로부터 글래스 기판(10)을 압박하면 보다 단시간에 형성할 수 있다. 도 13은 성형 후의 글래스 기판(10)의 단면 모식도이다. 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)에는 오목부 형성용형(31)의 볼록부(33a, 33b, 33c, 33d)가 전사되어, 전사 오목부(34a, 34b, 34c, 34d)를 이루고 있다.
다음의 관통 공정 S1b에 있어서, 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)과는 반대측의 다른 쪽의 표면(10b)을 연삭하고, 전사 오목부(34a, 34b, 34c, 34d)를 다른 쪽의 표면(10b)에 관통시킨다. 도 14는 관통 공정 후의 글래스 기판(10)의 단면 모식도를 나타낸다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 전사 오목부(34a와 34b) 사이, 전사 오목부(34c와 34d) 사이는 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)보다도 낮아진다.
도 15는 전극 핀 삽입 공정 S2를 나타내는 단면 모식도이다. 2개의 전극 부재(18a, 18b)의 각각의 베이스(19a, 19b)의 각각에 세워 설치한 2개의 핀(16a, 17a) 및 핀(16b, 17b)을 글래스 기판(10)의 관통 구멍(11a, 12a)과 관통 구멍(11b, 12b)에 각각 삽입하고, 가압형(36)과 받침형(35) 사이에 끼운다. 전극 부재(18)는 이미 도 6에 있어서 설명한 것과 동일하다. 2개의 핀(16, 17)을 갖는 전극 부재(18)는 관통 구멍(11, 12)으로 흔들어 넣기구(shaking-in tool)를 사용하여 삽입할 수 있다. 또한, 다수의 핀을 베이스(19)에 세워 설치한 전극 부재(18)를 준비하여, 다수의 관통 구멍으로 다수의 핀을 동시에 삽입해도 좋다. 가압형(36) 및 받침형(35)은 글래스에 대한 이형성이 우수한 카본 재료를 사용하였다. 가압형(36)에는 슬릿(44)을 형성하여, 잔류 기포를 외부로 배출하도록 하였다. 받침형(35)에 오목부로 이루어지는 베이스 수용부(38)를 형성하여, 전극 부재(18)의 베이스(19)를 수용하여, 전극 부재(18)가 횡방향으로 크게 이동하지 않도록 고정하고 있다.
도 16은 가압형(36)과 받침형(35)을 상하로 반전시킨 상태를 나타낸다. 받침형(35)에 대해 가압형(36)을 압박한 상태에서 글래스 기판(10), 받침형(35) 및 가압형(36)을 글래스 재료의 연화점(예를 들어, 450℃) 이상의 온도(예를 들어, 약 900℃)로 가열한다. 글래스 기판(10)에 대해, 예를 들어, 30g 내지 50g/㎠의 압력을 인가한다. 그러면, 글래스 재료가 연화되어 유동하여, 핀(16a, 17a, 16b, 17b)의 측벽과 관통 구멍(11a, 12a, 11b, 12b)의 내벽면이 용착한다(용착 공정 S3). 글래스가 연화되어 유동하면, 핀(16a, 17a, 16b, 17b)에 대해 응력이 가해진다. 그러나, 핀(16a, 17a)이나 핀(16b, 17b)은 베이스(19a)나 베이스(19b)에 고정되어 있으므로 이동하지 않는다. 이에 의해, 핀(16a)과 핀(17a), 핀(16b)과 핀(17b)의 상대적인 위치 정밀도를 확보할 수 있다. 각 베이스(19)는 받침형(35)의 베이스 수용부(38)에 고정되므로, 횡방향으로 크게 이동하는 경우도 없다. 또한, 내부에 잔류한 기포는 슬릿(44)으로부터 외부로 방출된다.
다음에, 받침형(35), 가압형(36) 및 글래스 기판(10)을 냉각하여(냉각 공정 S4), 글래스 기판(10)을 취출한다. 도 17은 냉각 공정 S4 후에 취출한 글래스 기판(10)의 단면 모식도이다. 냉각 공정 S4는 글래스 기판(10)의 변형점보다도 50℃ 높은 온도까지의 냉각 속도보다도, 변형점보다도 50℃ 높은 온도로부터 변형점보다도 50℃ 낮은 온도까지의 냉각 속도를 느리게 하였다. 이에 의해, 글래스 기판의 잔류 변형을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 핀(16a, 17a, 16b, 17b)과 글래스 기판(10)의 계면에 열팽창 차에 의한 간극이나, 크랙의 발생을 방지하여, 관통 전극(8a, 9a, 8b, 9b)과 베이스 기판(2) 사이의 기밀을 유지하여, 내부에 수납하는 전자 부품의 신뢰성을 향상시켰다.
도 18은 연삭 공정 S5 후의 베이스 기판(2)의 단면 모식도이다. 글래스 기판(10)을 양면으로부터 연삭하여, 한쪽의 표면(10a)으로부터 베이스(19a, 19b)를 삭제하고, 다른 쪽의 표면(10b)에는 핀(16a, 17a, 16b, 17b)을 노출시켜, 전기적으로 분리한 관통 전극(8a, 9a, 8b, 9b)을 매립한 다수의 베이스 기판(2)[이하, 글래스 웨이퍼(21)라고 함]을 형성한다. 글래스 웨이퍼(21)의 두께는 0.5㎜ 이하, 예를 들어 약 0.2㎜이다.
도 19는 복수개의 베이스 기판(2)을 동시에 형성한 글래스 웨이퍼(21)의 상면 모식도이다. 각 베이스 기판(2)은 2개의 관통 전극(8, 9)을 포함하고 있다. 점선 M은 글래스 웨이퍼(21)의 분리 절단용 라인이다. 분리 절단용 라인은 받침형(35) 또는 가압형(36)에 돌조를 형성하고, 성형 시의 용착 공정 S3에 있어서 글래스 기판(10)의 표면에 각인하여 형성할 수 있다. 베이스(19) 상에 다수의 핀을 세워 설치하여, 다수의 관통 구멍에 삽입하고, 동시에 용착함으로써 동시에 다수의 관통 전극을 형성할 수 있다.
이와 같이, 베이스(19)에 고정한 핀(16, 17)을 관통 구멍(11, 12)에 삽입하여, 핀(16, 17)과 글래스 재료를 용착하므로, 고위치 정밀도로 고기밀성을 갖는 관통 전극(8, 9)을 간편하게 형성할 수 있다. 이에 의해, 전극 직경이나 전극 간격이 작고, 또한 고신뢰성이 요구되는 전자 부품의 패키지를 복수개 동시에 형성할 수 있다.
(제3 실시 형태)
도 20은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 압전 진동자의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 압전 진동자의 완성도는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같다. 본 제3 실시 형태는 베이스 기판 형성 공정 S10, 리드 기판 형성 공정 S20 및 압전 진동편 작성 공정 S30을 구비하고 있다. 이하, 순서대로 설명한다.
우선, 연마, 세정, 에칭 공정 S0에 있어서, 글래스 기판을 연마하여, 세정 후에 글래스 기판을 에칭 처리하여 최표면의 가공 변질층을 제거한다. 다음에, 관통 전극 형성 공정 S9에 있어서, 제1 또는 제2 실시 형태와 마찬가지로 글래스 기판(10)에 관통 전극(8, 9)을 매립한 글래스 웨이퍼(21)를 형성한다. 글래스 재료는 소다 석회 글래스 등을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 관통 구멍 형성 공정 S1에 있어서, 글래스 기판(10)에 복수의 관통 구멍(11, 12)을 형성한다. 우선, 오목부 형성 공정에 있어서, 글래스 기판(10)을 오목부 형성용형(31)에 적재하여, 글래스의 연화점 이상으로 가열하여, 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)에 복수의 전사 오목부(34)를 형성한다. 오목부 형성용형(31)으로서 카본 재료를 사용할 수 있다. 카본 재료는 글래스 재료에 대한 이형성이 우수하고, 또한 글래스 재료로부터 방출되는 가스를 흡착하여 글래스 재료에 잔류하는 기공의 기공률을 저감시킬 수 있다. 다음에, 관통 공정에 있어서, 글래스 기판(10)의 한쪽의 표면(10a)과는 반대측의 다른 쪽의 표면(10b)을 연삭하여, 전사 오목부(34)의 저면을 개방하여 관통 구멍(11, 12)을 형성한다.
다음에, 전극 핀 삽입 공정 S2에 있어서, 베이스(19) 상에 복수의 핀(16, 17)을 세워 설치한 전극 부재(18)를 준비하여, 전극 부재(18)의 복수의 핀(16, 17)을 글래스 기판(10)의 관통 구멍(11, 12)에 삽입한다. 전극 부재(18)로서 코발를 사용하였다. 이 전극 부재(18)를 장착한 글래스 기판(10)을 받침형(35)과 가압형(36)에 의해 끼움 지지한다. 받침형(35)에는 베이스 수용부(38)를 형성하고, 이 베이스 수용부(38)에 전극 부재(18)의 베이스(19)를 장착한다. 가압형(36)은 글래스 기판(10)에 접촉하는 접촉면이 평탄면이라도, 또한 글래스 기판(10)의 분리 절단을 용이하게 하기 위해, 스크라이브 라인용 돌조를 형성하고 있어도 좋다.
다음에, 용착 공정 S3에 있어서, 글래스 기판(10)을 끼움 지지한 받침형(35)과 가압형(36)을 전기로에 투입하여, 글래스 재료의 연화점 이상의, 예를 들어 900℃로 가열하고, 동시에 가압형(36)을 압박한다. 이에 의해, 글래스 재료를 유동시켜 핀(16, 17)의 측면과 관통 구멍(11, 12)의 측벽을 융착시킨다. 글래스 재료는 점성류로 되어 이동 핀(16, 17)에 응력을 가하지만, 핀(16, 17)을 베이스(19)에 고정하고, 또한 받침형(35)의 베이스 수용부(38)에 장착하였으므로, 핀(16, 17)은 이동하지 않는다.
다음에, 냉각 공정 S4에 있어서, 받침형(35), 글래스 기판(10) 및 가압형(36)을 냉각한다. 글래스 기판(10)의 냉각은, 예를 들어 글래스 기판(10)의 변형점보다도 50℃ 높은 온도까지의 냉각 속도보다도, 변형점보다도 50℃ 높은 온도로부터 변형점보다도 50℃ 낮은 온도까지의 냉각 속도를 느리게 한다. 이에 의해, 글래스 기판(10)에 잔류하는 변형을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 핀(16, 17)과 글래스 기판(10) 사이의 열팽창 차에 의해 핀과 글래스 사이에 간극이 발생하거나, 혹은 그 근방으로부터 크랙이 발생하여 관통 전극과 베이스 기판 사이의 기밀성이 저하되어, 전자 부품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 연삭 공정 S5에 있어서, 글래스 기판(10)의 양면을 전극 부재(18)와 함께 연삭하여 전극 부재(18)의 베이스(19)를 제거하고, 핀(16, 17)을 전기적으로 분리하여 관통 전극(8, 9)을 형성한다. 예를 들어, 양면 연마기를 사용하여 양면 동시에 연삭할 수 있다. 이에 의해, 관통 전극(8, 9)의 노출면과 베이스 기판(2)의 표면이 동일 높이이고 평탄도가 우수한 글래스 웨이퍼(21)를 형성할 수 있다.
다음에, 접합막 형성 공정 S6에 있어서, 베이스 기판(2)의 주위가 되는 영역에 양극 접합을 행하기 위한 접합막을 퇴적한다. 접합막으로서 알루미늄막을 퇴적하였다. 다음에, 배선 전극 형성 공정 S7에 있어서, 한쪽의 관통 전극(9)의 상면으로부터 베이스 기판(2)의 외주부를 따라서 배선 전극(14)을 형성한다. 배선 전극(14)은 스퍼터링법에 의해 Au/Cr막을 퇴적하여, 포토리소그래피 및 에칭 처리에 의해 패터닝하여 형성하였다. 또한, 배선 전극(14)은 스퍼터링법 대신에, 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 이상이 베이스 기판 형성 공정 S10이다.
다음에, 리드 기판 형성 공정 S20을 설명한다. 리드 기판(3)은 베이스 기판(2)과 접합했을 때의 열팽창 차를 축소시키기 위해 베이스 기판(2)과 동일한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 베이스 기판(2)으로서 소다 석회 유리를 사용했을 때에는 리드 기판(3)도 동일한 재료를 사용한다. 우선, 연마, 세정, 에칭 공정 S21에 있어서, 글래스 기판을 연마하여, 글래스 기판을 에칭 처리하여 최표면의 가공 변질층을 제거하고, 세정한다.
다음에, 오목부 형성 공정 S22에 있어서, 형 성형에 의해 오목부(3a)를 형성한다. 오목부(3a)는 볼록부를 갖는 받침형과 오목부를 갖는 가압형 사이에 글래스 기판을 끼움 지지하고, 글래스 재료의 연화점 이상으로 가열하여 압박하여 성형한다. 성형용형은 카본 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 글래스에 대한 이형성, 기포의 흡수성이 우수하기 때문이다. 다음에, 연마 공정 S23에 있어서, 베이스 기판(2)에 접합하는 접합면을 평탄면으로 연마한다. 이에 의해, 베이스 기판(2)과 접합했을 때의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 압전 진동편 작성 공정 S30에 있어서, 수정판으로 이루어지는 압전 진동편(5)을 준비한다. 압전 진동편(5)의 양 표면에는 서로 전기적으로 분리한 여진 전극을 형성하여, 압전 진동편(5)의 일단부의 표면에 형성한 단자 전극에 전기적으로 접속해 둔다. 다음에, 실장 공정 S11에 있어서, 베이스 기판(2)의 관통 전극(8)과 배선 전극(14)의 단부에 또는 압전 진동편(5)의 단자 전극에 도전성 접착재(15), 예를 들어 금 범프를 형성한다. 이 도전성 접착재(15)에 의해 압전 진동편(5)을 외팔보 빔 형상으로 실장한다. 이에 의해, 압전 진동편(5)의 양면에 형성한 여진 전극은 서로 전기적으로 분리하여 2개의 관통 전극(8, 9)에 도통 한다.
다음에, 주파수 조정 공정 S12에 있어서, 압전 진동편(5)의 진동 주파수를 소정의 주파수로 조정한다. 다음에, 겹침 공정 S13에 있어서, 베이스 기판(2) 상에 리드 기판(3)을 설치하여 접합재(13)를 통해 겹친다. 다음에, 접합 공정 S14에 있어서, 겹친 베이스 기판(2)과 리드 기판(3)을 가열하여, 베이스 기판(2)과 리드 기판(3) 사이에 고전압을 인가하여 양극 접합한다. 다음에, 외부 전극 형성 공정 S15에 있어서, 베이스 기판(2)의 외면에 관통 전극(8, 9)의 각각에 전기적으로 접속하는 외부 전극(6, 7)을 형성한다. 다음에, 절단 공정 S16에 있어서, 절단 라인을 따라서 분리 절단하여, 개개의 압전 진동자(20)를 얻는다.
이와 같이, 베이스(19)에 고정한 핀(16, 17)을 관통 구멍(11, 12)에 삽입하여, 핀(16, 17)과 글래스 재료를 용착하므로, 관통 전극(8, 9)의 위치 정밀도 및 기밀성이 향상되어, 관통 전극(8, 9)의 전극 직경이나 전극 간격을 작게 한 압전 진동자(20)를 제공할 수 있다.
(발진기)
도 21은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 패키지(1) 또는 압전 진동자(20)를 사용하여 형성한 발진기(40)의 상면 모식도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 발진기(40)는 기판(43), 이 기판 상에 설치한 압전 진동자(20), 집적 회로(41) 및 전자 부품(42)을 구비하고 있다. 압전 진동자(20)는 외부 전극(6, 7)에 부여되는 구동 신호에 기초하여 일정 주파수의 신호를 생성하고, 집적 회로(41) 및 전자 부품(42)은 압전 진동자(20)로부터 공급되는 일정 주파수의 신호를 처리하여, 클럭 신호 등의 기준 신호를 생성한다. 본 발명에 의한 압전 진동자(20)는 고신뢰성이고 또한 소형으로 형성할 수 있으므로, 발진기(40)의 전체를 한층 콤팩트하게 구성할 수 있다.
1 : 패키지
2 : 베이스 기판
3 : 리드 기판
4 : 캐비티
5 : 압전 진동편
6, 7 : 외부 전극
8, 9 : 관통 전극
10 : 글래스 기판
11, 12 : 관통 구멍
14 : 배선 전극
15 : 도전성 접착재
16, 17 : 핀
18 : 전극 부재
19 : 베이스
20 : 압전 진동자
40 : 발진기

Claims (6)

  1. 글래스 재료로 이루어지는 베이스 기판 상에 리드 기판을 접합하여, 내부에 구성하는 캐비티에 전자 부품을 수납하기 위한 패키지의 제조 방법이며,
    글래스 기판에 복수의 관통 구멍을 형성하는 관통 구멍 형성 공정과,
    베이스에 복수의 핀이 세워 설치되는 전극 부재를 준비하여, 상기 복수의 핀의 각각을 상기 복수의 관통 구멍의 각각에 삽입하는 전극 핀 삽입 공정과,
    상기 글래스 기판을 상기 글래스 기판의 연화점보다도 높은 온도로 가열하여, 상기 글래스 기판과 상기 전극 부재를 용착시키는 용착 공정과,
    상기 글래스 기판의 양면을 상기 전극 부재와 함께 연삭하여, 상기 복수의 핀을 상기 글래스 기판의 양면에 노출시켜, 서로 전기적으로 분리한 복수의 관통 전극으로 하는 베이스 기판을 형성하는 연삭 공정을 구비하는, 패키지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용착 공정에 있어서, 상기 복수의 핀을 삽입한 상기 글래스 기판을, 받침형과 가압형에 의해 끼움 지지하여 가압하는, 패키지의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관통 구멍 형성 공정에 있어서,
    카본 재료로 이루어지는 받침형과 가압형의 어느 한쪽의 형틀에 복수의 볼록부를 설치하여, 상기 받침형과 상기 가압형 사이에 상기 글래스 기판을 끼움 지지하여 가열하여, 상기 글래스 기판의 한쪽의 표면에 복수의 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정과,
    상기 글래스 기판의 한쪽의 표면과는 반대측의 다른 쪽의 표면을 연삭하여, 상기 복수의 오목부를 상기 한쪽의 표면으로부터 다른 쪽의 표면으로 관통시키는 관통 공정을 구비하는, 패키지의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용착 공정 후에 상기 글래스 기판과 상기 전극 부재를 냉각하는 냉각 공정을 포함하고,
    상기 냉각 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 변형점보다도 50℃ 높은 온도까지의 냉각 속도보다도, 변형점보다도 50℃ 높은 온도로부터 변형점보다도 50℃ 낮은 온도까지의 냉각 속도를 느리게 하는, 패키지의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 핀의 중심축의 축간 거리가 0.5㎜ 내지 1.5㎜인, 패키지의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 패키지의 제조 방법에 기초하여 제조한 베이스 기판에 압전 진동자를 실장하는 실장 공정과,
    상기 베이스 기판에 상기 리드 기판을 양극 접합에 의해 접합하는 접합 공정을 구비하는, 압전 진동자의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190126923A (ko) * 2017-04-25 2019-11-12 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 전자 부품 및 그것을 구비하는 모듈

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102368681A (zh) * 2011-09-22 2012-03-07 武汉昊昱微电子股份有限公司 一种晶振焊接封装方法
JP5905264B2 (ja) * 2012-01-11 2016-04-20 セイコーインスツル株式会社 電子デバイスの製造方法
JP5919052B2 (ja) * 2012-03-21 2016-05-18 セイコーインスツル株式会社 パッケージ及びパッケージの製造方法
US10580605B2 (en) * 2015-11-23 2020-03-03 University Of Utah Research Foundation Very low power microelectromechanical devices for the internet of everything
CN108900174B (zh) * 2018-08-23 2024-04-30 深圳市深汕特别合作区应达利电子科技有限公司 一种石英晶体振荡器及制造该石英晶体振荡器的方法
US20230011084A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-12 Frore Systems Inc. Cooling element architecture for mems-based cooling system architecture

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4876485A (ko) * 1971-12-02 1973-10-15
US4035673A (en) * 1974-12-24 1977-07-12 Citizen Watch Co. Limited Hermetically sealed mount for a piezoelectric tuning fork
JPH0119455Y2 (ko) * 1981-06-24 1989-06-06
JP2789501B2 (ja) * 1991-02-21 1998-08-20 信越石英株式会社 光学用シリカガラスの製造方法
US5945774A (en) * 1997-03-28 1999-08-31 Industrial Technology Research Institute Open package for crystal oscillator chips
JP2003332873A (ja) * 1997-07-29 2003-11-21 Seiko Epson Corp 圧電振動子及びその製造方法
JP2001230546A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Ngk Insulators Ltd プリント回路用基板材の製造方法
JP2002124845A (ja) * 2000-08-07 2002-04-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 水晶振動子パッケージ及びその製造方法
JP2002121037A (ja) 2000-08-07 2002-04-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電子部品パッケージ用多数個取りガラス板の製造方法
JP2003209198A (ja) 2001-11-09 2003-07-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電子部品パッケージ
JP3991682B2 (ja) * 2001-12-28 2007-10-17 松下電器産業株式会社 ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法
US7034441B2 (en) * 2002-11-13 2006-04-25 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd Surface mount crystal unit and surface mount crystal oscillator
JP3841304B2 (ja) * 2004-02-17 2006-11-01 セイコーエプソン株式会社 圧電発振器、及びその製造方法
JP2006032645A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Daishinku Corp 電子部品用パッケージ
US20090205372A1 (en) * 2005-07-13 2009-08-20 Toyko Electron Limited Method and device for forming hole in glass substrate
JP2007089117A (ja) * 2005-08-24 2007-04-05 Seiko Instruments Inc 圧電振動子、発振器、電子部品、電子機器、圧電振動子の製造方法及び電子部品の製造方法
EP1964816B1 (en) * 2007-02-28 2015-06-03 Corning Incorporated Methods for forming compositions containing glass
JP4855988B2 (ja) * 2007-03-28 2012-01-18 Ｈｏｙａ株式会社 ガラス光学素子の製造方法及びガラス光学素子
JP4412506B2 (ja) * 2007-09-07 2010-02-10 エプソントヨコム株式会社 圧電デバイスおよびその製造方法
JP2009115524A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Tokyo Electron Ltd 中間構造体の製造方法及び検査装置
EP2072150B1 (en) * 2007-12-19 2023-09-27 Ueda Japan Radio Co., Ltd. Ultrasonic transducer
JP5155685B2 (ja) * 2008-02-15 2013-03-06 セイコーインスツル株式会社 圧電振動片の製造方法
JP4629744B2 (ja) * 2008-02-21 2011-02-09 日本電波工業株式会社 恒温型の水晶発振器
JP5184142B2 (ja) * 2008-02-26 2013-04-17 セイコーインスツル株式会社 圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計並びに圧電振動片の製造方法
US8022777B2 (en) * 2008-02-28 2011-09-20 Cts Corporation Ovenized crystal oscillator assembly
JP5103297B2 (ja) * 2008-06-24 2012-12-19 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190126923A (ko) * 2017-04-25 2019-11-12 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 전자 부품 및 그것을 구비하는 모듈

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Publication number Publication date
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