WO2010098250A1 - パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計 - Google Patents

Abstract

　互いに接合された複数の基板と、複数の基板の内側に形成されたキャビティと、キャビティの内部と複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備え、貫通電極は、ガラス材料からなる貫通電極形成基板の孔部に、金属材料からなる導電性の芯材部を配置して形成されたパッケージの製造方法であって、貫通電極形成基板用ウエハに芯材部を挿入する孔部を形成する孔部形成工程と、貫通電極形成基板用ウエハに形成された孔部に芯材部を挿入する芯材部挿入工程と、貫通電極形成基板用ウエハを加熱して芯材部に溶着させる溶着工程と、貫通電極形成基板用ウエハを冷却する冷却工程とを有し、溶着工程では、貫通電極形成基板用ウエハの表面に加圧型を設置して加圧型で貫通電極形成基板用ウエハを押圧すると共に、ガラス材料の軟化点より高温に貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより、貫通電極形成基板用ウエハを前記芯材部に溶着させる。

Description

パッケージの製造方法、圧電振動子の製造方法、発振器、電子機器および電波時計

　本発明は、互いに接合された複数の基板と、複数の基板の内側に形成されたキャビティと、キャビティの内部と複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備えたパッケージの製造方法、圧電振動片が貫通電極に実装されると共にキャビティの内部に配置された圧電振動子、圧電振動子を有する発振器、電子機器および電波時計に関する。

　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。この主の圧電振動子として、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、圧電振動片は、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）内に収容されている。

　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、パッケージが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容されている。この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パッケージの１つとして、ガラス製のベース基板に形成された貫通孔に、銀ペーストなどの導電部材を充填し焼成することで貫通電極を形成し、水晶振動子と、ベース基板の外側に設けられた外部電極とを電気的に接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－１２４８４５号公報

　しかしながら、銀ペーストによって形成された貫通電極では、焼成により銀ペースト中の樹脂などの有機物が除去されて体積が減少するので、貫通電極の表面に凹部が生じたり、貫通電極に穴が開いたりすることがあった。そして、この貫通電極の凹部や穴がキャビティ内の気密性の低下や、圧電振動片と外部電極との導電性の悪化の原因となることがあった。

　そこで、最近では、金属材料からなる金属ピンを用いて貫通電極を形成する方法が開発されている。この方法では、まず、貫通電極形成用ウエハに形成された貫通孔に金属ピンを挿通して、貫通孔にガラスフリットを充填し、ガラスフリットを焼成してベース基板用ウエハと金属ピンとを一体化させている。貫通電極に金属ピンを使用することにより、安定した導電性を確保することができる。
　しかしながら、ガラスフリットに含まれる有機物のバインダが焼成により除去されるので、ガラスフリットの表面には体積減少による凹部が生じることがあった。そして、このガラスフリットの凹部が、後に行う電極膜を形成する工程で断線の原因となることがあった。

　本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、貫通電極の周囲に凹部が生じることを防ぐことができるパッケージの製造方法を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用した。
　すなわち、本発明に係るパッケージの製造方法では、互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の内側に形成されたキャビティと、前記キャビティの内部と前記複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備え、前記貫通電極は、ガラス材料からなる貫通電極形成基板の孔部に、金属材料からなる導電性の芯材部を配置して形成されたパッケージの製造方法であって、貫通電極形成基板用ウエハに前記芯材部を挿入する前記孔部を形成する孔部形成工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された前記孔部に前記芯材部を挿入する芯材部挿入工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱して前記芯材部に溶着させる溶着工程と、前記貫通電極形成基板用ウエハを冷却する冷却工程とを有し、前記溶着工程では、前記貫通電極形成基板用ウエハの表面に加圧型を設置して前記加圧型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧すると共に、前記ガラス材料の軟化点より高温に前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより、前記貫通電極形成基板用ウエハを前記芯材部に溶着させることを特徴とする。
　本発明では、貫通電極形成基板用ウエハおよび芯材部を加圧型で押圧すると共に、貫通電極形成基板用ウエハを加熱して貫通電極形成基板用ウエハを芯材部に溶着させているので、有機物のバインダを含まない材料で貫通電極を形成することができる。そのため、有機物の除去に伴う体積減少がなく、貫通電極周囲に凹部が生じることを防ぐことができる。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法は、前記冷却工程では、前記溶着工程における加熱温度から前記貫通電極形成基板用ウエハを構成する前記ガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、前記歪点＋５０℃から前記歪点－５０℃までの冷却速度を遅くすることを特徴とする。
　本発明では、溶着工程における加熱温度から貫通電極形成基板用ウエハを構成するガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点－５０℃までの冷却速度を遅くしている。溶着工程では歪点より高温の軟化点まで貫通電極形成基板用ウエハを加熱するので、冷却工程において急速に冷却すると、貫通電極形成基板用ウエハに歪みが残る可能性がある。そこで、歪点±５０℃の範囲で冷却速度を低下させることにより、貫通電極形成基板用ウエハに歪が生じることを防ぐことができる。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法では、前記孔部形成工程では、前記孔部として貫通孔を形成し、前記加圧型は、前記芯材部の上端部を挿入可能な凹部を有し、前記凹部の底部は、前記加圧型による前記貫通電極形成基板用ウエハの押圧時に、前記芯材部の上端部から離間するように形成されていることを特徴とする。
　本発明では、加圧型の底部は、加圧型による貫通電極形成基板用ウエハの押圧時に、芯材部の上端部から離間するように形成されているので、加熱による芯材部の膨張を逃がすことができる。また、押圧時に加圧型から芯材部へ圧力がかからず、芯材部の変形や変位により貫通孔形成基板用ウエハにクラックや欠けが生じることを防ぐことができる。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法では、前記加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から形成されていることを特徴とする。
　本発明では、加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から形成されていることにより、加圧型が高温で変形することを抑制できると共に、加圧型の貫通電極形成基板用ウエハからの型離れがよく作業性がよい。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法は、前記孔部形成工程では、カーボン材料からなり前記孔部に相当する凸部を有する孔部形成用型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより前記孔部を形成することを特徴とする。
　本発明では、孔部形成用型を使用して孔部を形成するので、孔部を簡単かつ精度良く形成することができる。また、孔部形成用型はカーボン材料で形成されているので、軟化した貫通電極形成基板用ウエハのガラス材料が孔部形成用型に接着せず、硬化した貫通電極形成基板用ウエハを孔部形成用型からはずしやすく作業性がよい。また、孔部形成用型で貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、貫通電極形成基板用ウエハを加熱する時に、孔部形成用型は貫通電極形成基板用ウエハから発生するガスを吸着し、貫通電極形成基板用ウエハにポーラスが生じることを防ぐことができるので、キャビティ内の気密性を確保することができる。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法は、前記芯材部挿入工程では、平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された前記芯材部とを有する導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された孔部に挿入して、前記貫通電極形成基板用ウエハに前記鋲体の土台部を当接させ、前記冷却工程の後に、前記鋲体の土台部を研磨して除去することを特徴とする。
　本発明では、平板状の土台部と、土台部の表面に立設された芯材部とを有する導電性の鋲体の芯材部を孔部に挿入するので、芯材部を孔部に設置しやすく作業性がよい。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法では、前記芯材部は円錐台状に形成されていて、前記孔部形成工程では、前記孔部の内周面をテーパー状に形成することを特徴とする。
　本発明では、芯材部は円錐台状に形成されていて、前記孔部の内周面をテーパー状に形成することにより、芯材部挿入工程において芯材部を孔部に設置しやすく作業性がよい。

　また、本発明に係るパッケージの製造方法は、前記孔部形成工程では、前記孔部を前記貫通電極形成基板用ウエハに凹部として形成し、前記冷却工程の後に、前記凹部の底部側の貫通電極形成基板用ウエハを研磨し、前記芯材部を露出させることを特徴とする。
　本発明では、孔部形成工程で貫通電極基板形成基板用ウエハに凹部を形成しているので、孔部形成工程で貫通電極基板形成基板用ウエハに貫通孔を形成する場合と比べて、孔部形成用型の凸部の型もちがよい。

　また、本発明に係る圧電振動子の製造方法では、上述したいずれかのパッケージの製造方法を実施する工程と、圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつキャビティの内部に配置する工程とを有することを特徴とする。
　本発明では、貫通電極周囲に凹部が生じることを防ぐことができるので、圧電振動片と貫通電極との導電性を確保することができる。また、貫通電極形成基板用ウエハを芯材部に溶着させているので、キャビティ内の気密性を確保することができる。その結果、信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。

　また、本発明に係る発振器は、上述した方法で製造された圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
　さらに、本発明に係る電子機器は、上述した方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
　そして、本発明に係る電波時計は、上述した方法で製造された圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
　本発明に係る発振器、電子機器および電波時計においては、圧電振動片と貫通電極との導通性が安定して確保されている圧電振動子を用いているため、信頼性の高い発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。

　本発明によれば、貫通電極形成基板用ウエハを加圧型で押圧すると共に、加熱して貫通電極形成基板用ウエハを芯材部に溶着させているので、電極膜を形成する工程で断線の原因となる凹部が貫通電極周囲に生じることを防ぐことができる。そして、圧電振動片と外部電極との安定した導電性を確保でき、圧電振動子のキャビティ内の安定した気密性も確保できるので、圧電振動子の性能を均一にすることができる。

本発明の第一の実施の形態による圧電振動子の一例を示す外観斜視図である。 図２ＢのＡ－Ａ線断面図である。 図２ＡのＢ－Ｂ線断面図である。 図１に示す圧電振動子を製造する際に使用する鋲体の斜視図である。 図１に示す圧電振動子を製造する流れを示すフローチャートである。 図１に示す圧電振動子に備えるベース基板の元となるベース基板用ウエハにスルーホールを形成した状態を示す斜視図である。 図４に示すフローチャートの貫通孔形成工程を説明する図であって、スルーホール形成用型とベース基板用ウエハを示す図である。 図４に示すフローチャートの貫通孔形成工程を説明する図であって、スルーホール形成用型がベース基板用ウエハにスルーホールを形成している状態を示す図である。 図４に示すフローチャートの芯材部挿入工程を説明する図である。 図４に示すフローチャートの溶着工程を説明する図である。 図４に示すフローチャートの研磨工程を説明する図であって、研磨工程前の様子を示す図である。 図４に示すフローチャートの研磨工程を説明する図であって、研磨工程後の様子を示す図である。 本発明の第二の実施の形態による圧電振動子の一例を示す図である。 図８に示す圧電振動子を製造する際に使用する鋲体の斜視図である。 図８に示す圧電振動子を製造する流れを示すフローチャートである。 図８に示すフローチャートの貫通孔形成工程を説明する図であって、スルーホール形成用型とベース基板用ウエハを示す図である。 図８に示すフローチャートの貫通孔形成工程を説明する図であって、スルーホール形成用型がベース基板用ウエハにスルーホールを形成している状態を示す図である。 図８に示すフローチャートの芯材部挿入工程を説明する図である。 図８に示すフローチャートの溶着工程を説明する図である。 図８に示すフローチャートの研磨工程を説明する図であって、研磨工程前の様子を示す図である。 図８に示すフローチャートの研磨工程を説明する図であって、研磨工程後の様子を示す図である。 第一の実施の形態の変形例による溶着工程を説明図である。 第一の実施の形態の変形例による研磨工程を説明する図であって、研磨工程前の様子を示す図である。 第一の実施の形態の変形例による研磨工程を説明する図であって、研磨工程後の様子を示す図である。 第二の実施の形態の変形例による芯材部挿入工程および溶着工程を説明する図である。 第二の実施の形態の他の変形例による芯材部挿入工程および溶着工程を説明する図である。 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 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。 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。

（第一の実施の形態）
　以下、本発明の第一の実施の形態によるパッケージの製造方法について、図１乃至図７Ｄに基づいて説明する。
　図１及び図２Ａ、図２Ｂに示すように、第一の実施の形態による圧電振動子１はベース基板２とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティ４内に圧電振動片５が収納された表面実装型の圧電振動子１である。そして、圧電振動片５とベース基板２の外側に設置された外部電極６、７とが、ベース基板２を貫通する一対の貫通電極８、９によって電気的に接続されている。

　ベース基板２は、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板状に形成されている。ベース基板２には、一対の貫通電極８、９が形成される一対のスルーホール（貫通孔）２１、２２が形成されている。

　リッド基板３は、ベース基板２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の絶縁基板であり、ベース基板２に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板３はベース基板２と接合される接合面側に、圧電振動片５が収容される矩形状の凹部３ａを備えている。
　凹部３ａは、ベース基板２およびリッド基板３が重ね合わされたときに、圧電振動片５を収容するキャビティ４となる。そして、リッド基板３は、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合材２３を介してベース基板２と陽極接合されている。

　圧電振動片５は、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。
　圧電振動片５は、平行に配置された一対の振動腕部２４、２５と、一対の振動腕部２４、２５の基端側を一体的に固定する基部２６と、からなる平面視略Ｕ字状で、一対の振動腕部２４、２５の外表面上には、振動腕部２４、２５を振動させる図示しない一対の第１の励振電極と第２の励振電極とからなる励振電極と、第１の励振電極及び第２の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極とを有している。

　そして、圧電振動片５の第１の励振電極が、一方のマウント電極および一方の貫通電極８を介して一方の外部電極６に電気的に接続され、圧電振動片５の第２の励振電極が、他方のマウント電極、引き回し電極２７および他方の貫通電極９を介して、他方の外部電極７に電気的に接続されている。圧電振動片５とマウント電極とは、導電性材料の接着剤２８等によって接続されている。
　外部電極６、７は、ベース基板２底面の長手方向の両端に設置されている。

　貫通電極８、９は、スルーホール２１、２２の中に導電性の金属材料からなる芯材部３１を配設して形成され、芯材部３１を通して安定した電気導通性が確保されている。
　一方の貫通電極８は、外部電極６の上方で基部２６の下方に位置しており、他方の貫通電極９は、外部電極７の上方で引き回し電極２７の下方に位置している。
　芯材部３１は、ベース基板用ウエハ４１との溶着によって固定されており、芯材部３１がスルーホール２１、２２を完全に塞いでキャビティ４内の気密を維持している。

　芯材部３１は、例えば、コバールやＦｅ－Ｎｉ合金（４２アロイ）などの、熱膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い（好ましくは同等か低め）材料により円柱状に形成された導電性の金属芯材で、両端が平坦で且つベース基板２の厚さと同じ厚さである。

　なお、貫通電極８、９が完成品として形成された場合には、上述したように芯材部３１は、円柱状でベース基板２の厚さと同じ厚さとなるように形成されているが、製造過程では、図３に示すように、芯材部３１の一方の端部に連結された平板状の土台部３６と共に鋲体３７を形成している。また、芯材部３１の厚さは、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４１の厚さよりも厚く、図７Ａに示すように、スルーホール２１、２２に挿入された状態では、芯材部３１の先端部がベース基板用ウエハ４１の表面４１ａから突出している。
　土台部３６およびベース基板用ウエハ４１の表面４１ａから突出した芯材部３１の先端部は、製造過程において、研磨され除去されている。

（パッケージの製造方法）
　次に上述した圧電振動片を収容したパッケージ（圧電振動子１）の製造方法について図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４１を製作する工程を行う（Ｓ１０）。まず、図５に示すようなベース基板用ウエハ４１を形成する。具体的には、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する（Ｓ１１）。
　なお、図５では、ベース基板用ウエハ４１の一部分を示しており、実際にはベース基板用ウエハ４１は円板状である。また、図５中の点線Ｍは、後の切断工程においてベース基板用ウエハ４１を切断する切断線を図示している。また、図５中のスルーホール２１、２２は、後述するベース基板用ウエハ４１に貫通電極８、９を形成する工程にて形成される。

　続いて、ベース基板用ウエハ４１に貫通電極８、９を形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ１０Ａ）。
（貫通孔形成工程）
　まず、ベース基板用ウエハ４１を貫通するスルーホール（孔部）２１、２２を形成する（Ｓ１２）。
　スルーホール２１、２２の形成は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、平板部５２と平板部５２の片面に形成された凸部５３とを備えたカーボン材料からなるスルーホール形成用型（孔部形成用型）５１で、ベース基板用ウエハ４１を押圧しつつ、ベース基板用ウエハ４１を加熱して行う。

　平板部５２は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する時に、ベース基板用ウエハ４１の表面４１ａに接するフラットな部材である。
　凸部５３は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する時に、ベース基板用ウエハ４１を貫通してスルーホール２１、２２を形成する部材である。凸部５３の側面には型抜き用のテーパーが形成され、凸部５３の形状がスルーホール２１、２２に転写される。このとき、スルーホール２１、２２は、芯材部３１の径よりも２０～３０μｍ程大きい内径となるように形成される。
　なお、後の製造工程でベース基板用ウエハ４１が芯材部３１に溶着することで、スルーホール２１、２２は芯材部３１に塞がれる。

　貫通孔形成工程は、まず、スルーホール形成用型５１を凸部５３が上側となるように設置し、その上にベース基板用ウエハ４１を設置する。そして、加熱炉内に配置し、約９００℃程の高温状態で圧力をかけ、ベース基板用ウエハ４１に凸部５３を貫通させる。

　このとき、平板部５２および凸部５３は、カーボン材料からなるので、加熱されて軟化したベース基板用ウエハ４１が平板部５２および凸部５３に接着することがない。そのため、ベース基板用ウエハ４１からスルーホール形成用型５１を簡単に取り外すことができる。
　また、平板部５２および凸部５３はカーボン材料からなるので、高温状態のベース基板用ウエハ４１から生じるガスを吸着し、ベース基板用ウエハ４１にポーラスが生じることを防ぎ、ベース基板用ウエハ４１の気孔率を下げることができる。これにより、キャビティ４の気密性を確保することができる。
　なお、スルーホール形成用型５１は、カーボン材料に代わって、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のいずれかを主成分とする材料から形成されていてもよい。スルーホール形成用型５１が上記のような材料から形成されることによって、耐熱性が高く熱変形が少なく、型離れがよいので、作業性がよく扱い易い。

　次に、ベース基板用ウエハ４１を徐々に温度を下げながら冷却する。この冷却方法は、溶着工程後に行う冷却工程の説明において詳述する。

（芯材部挿入工程）
　続いて、スルーホール２１、２２に芯材部３１を挿入する工程を行う（Ｓ１３）。
　図７Ａに示すように、ベース基板用ウエハ４１を後述する溶着型６１の加圧型６３の上に設置して、スルーホール２１、２２内に鋲体３７の芯材部３１を上側から挿入し、鋲体３７の土台部３６とベース基板用ウエハ４１とを接触させて、加圧型６３と後述する溶着型６１の受型６２とでベース基板用ウエハ４１および芯材部３１をはさみ、図７Ｂに示すように、上下反転させる。

　芯材部３１をスルーホール２１、２２に挿入する工程は、振り込み機を使用して行う。
　このとき、土台部３６は、スルーホール２１、２２の開口よりも大きく、開口を塞ぐことができる平面形状とする。芯材部３１は土台部３６と連結した鋲体３７なので、スルーホール２１、２２に挿入しやすく作業性がよい。

（溶着工程）
　続いて、ベース基板用ウエハ４１を加熱し、芯材部３１にベース基板用ウエハ４１を溶着させる工程を行う（Ｓ１４）。
　溶着工程は、図７Ｂに示すように、ベース基板用ウエハ４１の下側に設置される受型６２と、ベース基板用ウエハ４１の上側に設置される加圧型６３と、受型６２と加圧型６３の側方に設置される側板６４と、を備えたカーボン材料からなる溶着型６１にベース基板用ウエハ４１を１枚ずつ設置し、ベース基板用ウエハ４１を押圧しつつ、ベース基板用ウエハ４１を加熱して行う。
　なお、溶着型６１は、カーボン材料に代わって、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のいずれかを主成分とする材料から形成されていてもよい。溶着型６１が上記のような材料から形成されることによって、耐熱性が高く熱変形が少ない。また、型を外す際に型離れがよく作業性がよい。加えて、加圧されたベース基板用ウエハ４１の表面の仕上がりがよい。

　受型６２は、ベース基板用ウエハ４１の下側をおよび鋲体３７を保持する型で、ベース基板用ウエハ４１の平面形状よりも大きく、スルーホール２１、２２に鋲体３７の芯材部３１が挿通されて、ベース基板用ウエハ４１の表面４１ａから土台部３６が突出するベース基板用ウエハ４１の下側に沿った形状をしている。
　受型６２は、ベース基板用ウエハ４１を保持する時にベース基板用ウエハ４１の表面４１ａに接する受型平板部６５と、土台部３６に接して土台部３６に相当する凹部の受型凹部６６とを備えている。
　受型凹部６６は、ベース基板用ウエハ４１に設置された鋲体３７の土台部３６の位置に合わせて形成されている。受型凹部６６に土台部３６がはめ込まれることで、受型６２は鋲体３７を保持できて、鋲体３７がはずれたり、芯材部３１がずれたりすることを防ぐことができる。

　加圧型６３は、ベース基板用ウエハ４１を押圧する型で、受型６２と同じ平面形状で、スルーホール２１、２２に鋲体３７の芯材部３１が挿通されて、ベース基板用ウエハ４１の表面４１ａから芯材部３１の先端部が突出するベース基板用ウエハ４１の上側に沿った形状をしている。
　加圧型６３は、ベース基板用ウエハ４１の上側を押圧する時に、ベース基板用ウエハ４１の表面４１ａに接する加圧型平板部６７と、芯材部３１の先端部が挿入される加圧型凹部６８とを備えている。

　加圧型凹部６８は、ベース基板用ウエハ４１から突出する芯材部３１の高さよりも約０．２ｍｍ深さのある凹部で、芯材部３１の先端部と凹部６８の底部との間には隙間６９を備えている。
　芯材部３１の先端部と凹部６８の底部との間に隙間６９があることにより、加熱による芯材部３１の膨張を逃がすことができる。また、加圧型６３でベース基板用ウエハ４１押圧する時に、加圧型６３から芯材部３１へ圧力がかからず、芯材部３１の変形や変位を防ぐことができる。
　加圧型凹部６８は、ベース基板用ウエハ４１から突出する芯材部３１の位置に合わせて形成されている。

　また、加圧型６３は、端部に加圧型６３を貫通するスリット７０を備えている。スリット７０は、ベース基板用ウエハ４１を加熱し押圧した時の空気やベース基板用ウエハ４１の余剰なガラス材料の逃げ穴とすることができる。

　溶着工程は、まず、溶着型６１にセットされたベース基板用ウエハ４１および鋲体３７を金属製のメッシュベルトの上に乗せた状態で加熱炉内に入れて加熱する。そして、加熱炉内に配置されたプレス機等を利用して、加圧型６３によって、ベース基板用ウエハ４１を例えば３０～５０ｇ／ｃｍ²の圧力で加圧する。
　加熱温度は、ベース基板用ウエハ４１のガラスの軟化点（例えば５４５℃）よりも高い温度とし、例えば約９００℃とする。

　加熱温度は、徐々に上昇させ、ガラスの軟化点より約５℃ほど高い、例えば５５０℃の時点で上昇を一旦停止して保持し、その後、約９００℃まで再上昇させる。このようにガラスの軟化点よりも約５℃ほど高い温度で温度上昇をいったん停止して保持することにより、ベース基板用ウエハ４１の軟化を均一にすることができる。

　そして、ベース基板用ウエハ４１を高温状態で加圧することによって、ベース基板用ウエハ４１が流動して芯材部３１とスルーホール２１、２２との隙間を塞ぎ、ベース基板用ウエハ４１が芯材部３１に溶着して、芯材部３１がスルーホール２１、２２を塞ぐ状態となる。
　なお、溶着型６１に他の凸部や凹部を形成しておくことにより、ベース基板用ウエハ４１を芯材部３１に溶着させると共にベース基板用ウエハ４１に凹部や凸部を形成することも可能である。

（冷却工程）
　次に、ベース基板用ウエハ４１を冷却する（Ｓ１５）。
　ベース基板用ウエハ４１の冷却は、溶着工程の加熱時の約９００℃から徐々に温度を下げる。冷却速度は、約９００℃からベース基板用ウエハ４１を形成するガラスの歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、歪点＋５０℃から歪点－５０℃間の冷却速度が遅くなるようにする。特に、ベース基板用ウエハ４１を形成するガラス材料の徐冷点から歪点までを徐冷する。
　歪点＋５０℃から歪点－５０℃間の冷却は、例えば、ベース基板用ウエハ４１を別の炉に移動させて行う。

　このように、歪点±５０℃間を徐冷することで、ベース基板用ウエハ４１に歪が生じることを防ぐことができる。また、ベース基板用ウエハ４１のガラス材料と芯材部３１の金属材料との熱膨張係数が異なるため、ベース基板用ウエハ４１に歪が生じるとスルーホール２１、２２と芯材部３１との間に隙間が生じたり、芯材部３１付近にクラックが生じたりすることがある。ベース基板用ウエハ４１の歪を防ぐことにより、ベース基板用ウエハ４１が芯材部３１に確実に溶着された状態を保つことができる。

　なお、歪点－５０℃から常温までの冷却速度は、歪点＋５０℃から歪点－５０℃間の冷却速度よりも速くして、冷却時間を短縮させてもよい。
　このようにして、図７Ｃに示すような、鋲体３７の芯材部３１がスルーホール２１、２２を塞いだ状態のベース基板用ウエハ４１が形成される。
　なお、貫通孔形成工程において、加熱したベース基板用ウエハ４１を冷却する方法も、上述した冷却方法で行う。

　（研磨工程）
　続いて、鋲体３７の土台部３６および芯材部３１の突出部分を研磨して除去する（Ｓ１６）。
　鋲体３７の土台部３６および芯材部３１の研磨は公知の方法で行う。そして、図７Ｄに示すように、ベース基板用ウエハ４１の表面４１ａと貫通電極８、９（芯材部３１）の表面とが、略面一な状態となる。このようにして、ベース基板用ウエハ４１に貫通電極８、９が形成される。
　なお、土台部３６や芯材部３１の突出した部分は除去せずに、そのまま使用してもよい。例えば、土台部３６や芯材部３１の突出した部分は放熱板などとして使用することができる。

　次に、ベース基板用ウエハ４１の上面に導電性材料をパターニングして、接合膜を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ１７）と共に、引き回し電極形成工程を行う（Ｓ１８）。
このようにして、ベース基板用ウエハ４１の製作工程が終了する。

　次に、ベース基板２の製作と同時または前後のタイミングで、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハを製作する（Ｓ３０）。リッド基板３を製作する工程では、まず、のちにリッド基板３となる円板状のリッド基板用ウエハを形成する。具体的には、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する（Ｓ３１）。次いで、リッド基板用ウエハにエッチングやプレス加工などによりキャビティ４用の凹部３ａを形成する（Ｓ３２）。

　そして、このように形成されたベース基板用ウエハ４１及びリッド基板用ウエハとで形成するキャビティ４内に、圧電振動片５を配置して貫通電極８、９に実装し、ベース基板用ウエハ４１とリッド基板用ウエハとを陽極接合しウエハ体を形成する。
　そして、一対の貫通電極８、９にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極６、７を形成し、圧電振動子１の周波数を微調整する。そして、ウエハ体を小片化する切断を行い、内部の電気特性検査を行うことで圧電振動片５を収容したパッケージ（圧電振動子１）が形成される。

　上述した第一の実施の形態による圧電振動子のパッケージの製造方法では、ベース基板用ウエハ４１に貫通電極８、９を形成する工程において、スルーホール２１、２２に鋲体３７の芯材部３１を挿入したベース基板用ウエハ４１を受型６２で保持し、ベース基板用ウエハ４１をガラス材料の軟化点よりも高温に加熱して加圧型６３で押圧することで、ベース基板用ウエハ４１を芯材部３１に溶着させて、貫通電極８、９を形成している。そして、貫通電極８、９の形成材料には有機物が含まれていないので、有機物の除去に伴う体積減少がなく、貫通電極８、９の周囲に凹部が生じることを防ぐことができる。

　そして、本実施の形態による圧電振動子のパッケージの製造方法では、貫通電極８、９の周囲に、電極膜を形成する工程で断線の原因となる凹部が生じないので、圧電振動片５と外部電極６、７との安定した導電性を確保できる。また、ベース基板用ウエハ４１を芯材部３１に溶着させることができるので、圧電振動子１のキャビティ４内の安定した気密性も確保できて、圧電振動子１の性能を均一にできる効果を奏する。

（第二の実施の形態）
　次に、本発明の第二の実施の形態によるパッケージの製造方法ついて、図８乃至図１２に基づいて説明するが、上述の第一の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
　図８に示すように、第二の実施の形態による圧電振動子２０１は、貫通電極８、９となる芯材部２３１が円錐台状に形成されていて、スルーホール２２１、２２２は、内周面がテーパー面である。

　図９に示すように、芯材部２３１は、第一の実施の形態と同様に製造過程において土台部２３６と共に鋲体２３７を構成している。
　また、スルーホール２２１、２２２は、製造工程においてまずベース基板用ウエハ４１に凹部（孔部）２２１ａ、２２２ａ（図１１Ｂ参照）として形成される。そして、後の工程で凹部２２１ａ、２２２ａの底部側のベース基板用ウエハ４１が研磨されて除去され、図８に示すようにスルーホール２２１、２２２はベース基板用ウエハ４１を貫通する貫通孔となる。

　次に、上述したパッケージ（圧電振動子）の製造方法について図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
　まず、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４１を製作する工程を行う（Ｓ２０）。
　第一の実施の形態と同様にベース基板用ウエハ４１を製作し（Ｓ２１）、続いてベース基板用ウエハ４１に貫通電極８、９を形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ２０Ａ）。
　（凹部形成工程）
　まず、ベース基板用ウエハ４１に凹部２２１ａ、２２２ａを形成する。
　凹部２２１ａ、２２２ａの形成は、図１１Ａに示す凹部形成用型（孔部形成用型）２５１でベース基板用ウエハ４１を押圧しつつ加熱して行う。
　凹部形成用型２５１は、第一の実施の形態によるスルーホール形成用型５１（図６Ａ参照）と同様に平板部２５２と凸部２５３とを備える構成であるが、凸部２５３は、スルーホール２２１、２２２に相当する円錐台状で、その高さがベース基板用ウエハ４１の厚さよりも低く形成されている。

　図１１Ｂに示すように、凹部形成工程では、第一の実施の形態の貫通孔形成工程と同様に、凹部形成用型２５１の上にベース基板用ウエハ４１を設置し、高温状態で圧力をかけて行う。このとき、凹部形成用型２５１の凸部２５３はベース基板用ウエハ４１を貫通しないので、ベース基板用ウエハ４１に凹部２２１ａ、２２２ａが形成される。凹部２２１ａ、２２２ａは、芯材部２３１の外形よりも、例えば２０～３０μｍ程大きく形成される。
　第二の実施の形態では、円錐台状の背低の凸部２５３を備えた凹部形成用型２５１を使用するので、図６Ａに示す第一の実施の形態における円柱状の背高の凸部５３を備えたスルーホール形成用型５１に比べて、型もちがよい。なお、凹部２２１ａ、２２２ａは、テーパーが形成された形状なので、凹部形成工程において凹部形成用型２５１の型離れがよい。
　凹部形成工程は、第一の実施の形態のようにベース基板用ウエハ４１貫通するスルーホール２１、２２（図６Ｂ参照）を形成しなくてよいので、第一の実施の形態による貫通孔形成工程と比べて容易に行うことができる。

（芯材部挿入工程）
　続いて、凹部２２１ａ、２２２ａに芯材部２３１を挿入する工程を行う（Ｓ２３）
　図１２Ａに示すように、凹部２２１ａ、２２２ａが上面となるようにベース基板用ウエハ４１を設置し、上方から芯材部２３１を挿入し、土台部２３６とベース基板用ウエハ４１とを接触させる。このとき、芯材部２３１が円錐台状であると共に、凹部２２１ａ、２２２ａにテーパー面が形成されているので、芯材部２３１の挿入が行いやすい。

（溶着工程、冷却工程）
　続いて、ベース基板用ウエハ４１を芯材部２３１に溶着させる工程を行う（Ｓ２４）
　鋲体２３７が挿入されたベース基板用ウエハ４１の上側に加圧型２６３を設置する。加圧型２６３には、鋲体２３７の土台部２３６に相当する加圧型凹部２６８が形成されていて、この加圧型凹部２６８に土台部２３６が挿入される。土台部２３６と加圧型凹部２６８の底部とは離間しておらず、溶着工程の加圧時に土台部２３６は加圧型２６３から押圧される。
　そして、ベース基板用ウエハ４１の下側に平板状の受型２６２を設置し、ベース基板用ウエハ４１を保持する。加圧型２６３および受型２６２は、第一の実施の形態による溶着型６１（図７Ａ、図７Ｂ参照）と同様の材料で形成されている。

　そして、図１２Ｂに示すように、第一の実施の形態と同様にベース基板用ウエハ４１を高温状態で加圧することで、ベース基板用ウエハ４１が流動して、芯材部２３１と凹部２２１ａ、２２２ａとの隙間を塞ぎ、ベース基板用ウエハ４１が芯材部２３１に溶着する。芯材部２３１は一方の端部が加圧型２６３側から押圧されても、他方の端部がベース基板用ウエハ４１の凹部２２１ａ、２２２ａに挿入されていることにより押圧されることが無いので、加熱による芯材部２３１の膨張を逃がすことが可能であり、芯材部２３１の変形や損傷を防ぐことができる。また、芯材部２３１の変形や変位によりベース基板用ウエハ４１にクラックや欠けが生じることを防ぐことができる。
　続いて、第一の実施の形態と同様にベース基板用ウエハ４１を冷却する工程を行う（Ｓ２５）。

（土台部研磨工程、ベース基板用ウエハ研磨工程）
　続いて、第一の実施の形態と同様に、図１２Ｃに示す鋲体２３７の土台部２３６を研磨して除去する（Ｓ２６）。
　また、土台部研磨工程と前後して、ベース基板用ウエハ４１を研磨して凹部２２１ａ、２２２ａを貫通孔にする（Ｓ２７）。
　ベース基板用ウエハ研磨工程では、凹部２２１ａ、２２２ａの底部側のベース基板用ウエハ４１を公知の方法で研磨する。そして、図１２Ｄに示すように、凹部２２１ａ、２２２ａを貫通させスルーホール２２１、２２２とし、ベース基板用ウエハ４１から芯材部２３１の端部を露出させる。

　続いて、土台部研磨工程、ベース基板用ウエハ研磨工程後の工程を第一の実施の形態と同様に行い、パッケージ（圧電振動子２０１）が製造される。

　第二の実施の形態によるパッケージの製造方法では、第一の実施の形態と同様の効果を奏する。そして、溶着工程では、芯材部２３１を凹部２２１ａ、２２２ａに挿入した状態でベース基板用ウエハ４１を加圧することにより、芯材部２３１は加圧型２６３側の端部から加圧されるが、他方の端部からは加圧されないので、芯材部２３１の損傷を防ぐことができる。
　また、芯材部２３１が円錐台状であり、凹部２２１ａ、２２２ａにテーパー面が形成されているので、凹部２２１ａ、２２２ａに芯材部２３１を挿入しやすい。
　また、凹部２２１ａ、２２２ａは、テーパーが形成された形状なので、凹部形成工程において凹部形成用型２５１の型離れがよい。

（変形例）
　次に、上述した実施の形態の変形例について、図１３Ａ乃至図１５に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。

　図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、第一の実施の形態の変形例によるパッケージの製造方法では、貫通電極８、９を形成する芯材部７５は、製造過程ではベース基板用ウエハ４１の厚さよりも厚い円柱状の金属ピンとする。この芯材部７５は土台部と連結されていない。

　図１３Ａに示すように、スルーホール２１、２２内に芯材部７５が挿入されたベース基板用ウエハ４１を保持する受型６２ｂは、受型平板部６５ｂと芯材部３１の先端部に相当する凹部６６ｂとを備えている。溶着工程の後、図１３Ｂに示すように、ベース基板用ウエハ４１から芯材部７５の先端部が突出している。この芯材部７５の先端部を図１３Ｃに示すように研磨して除去してもよいし、そのまま使用してもよい。
　なお、第一の実施の形態および第一の実施の形態の変形例において、円柱状の芯材部に代わって円錐台状の芯材部とし、スルーホール２１、２２にテーパーを形成してもよい。

　また、図１４に示すように、第二の実施の形態の変形例によるパッケージの製造方法では、ベース基板用ウエハ４１の凹部２２１ａ、２２２ａにテーパー面を形成せず、芯材部２３１ｂを円柱状としている。第二の実施の形態と同様に、凹部２２１ａ、２２２ａの底部側のベース基板用ウエハ４１を研磨して除去し、貫通電極８、９を形成している。
　また、図１５に示すように、第二の実施の形態の他の変形例によるパッケージの製造方法では、芯材部２３１ｃは円錐台状に形成された金属ピンとする。
　この場合、芯材部２３１ｃは、上端部の加圧型凹部２６８に挿入される端部２３１ｄが円柱状に形成されていることが好ましい。端部２３１ｄが円柱状に形成されていることにより、芯材部全体が円錐台状に形成されている場合と比べて、加圧型凹部２６８と芯材部２３１ｃの端部２３１ｄとの間に隙間が生じないので、溶着工程において芯材部２３１ｃがぐらつくことを防ぐことができると共に、芯材部２３１ｃの端部２３１ｄと加圧型凹部２６８との隙間にベース基板用ウエハ４１が入り込むことを防ぐことができる。
　なお、第二の実施の形態の他の変形例において、芯材部２３１ｃを円錐台状の金属ピンに変わって円柱状の金属ピンとしてもよい。

　これらの変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、圧電振動片５と外部電極６、７との安定した導電性と、圧電振動子１のキャビティ４内の安定した気密性とを確保できて、圧電振動子１の性能を均一にできる。

（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１６を参照しながら説明する。
　本実施形態の発振器１００は、図１６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。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、該圧電振動子１内の圧電振動片５が振動する。この振動は、圧電振動片５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４内の気密が確実で、圧電振動片５と外部電極６、７との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、発振器１００自体も同様に導通性が安定して確保され、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。

（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１７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１７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等、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、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。

　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５が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部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等が表示される。

　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、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。

　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１１６は、電源部１１１によって制御部１１２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良い。
　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４内の気密が確実で、圧電振動片５と外部電極６、７との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、携帯情報機器自体も同様に導通性が安定して確保され、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。

（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１８を参照して説明する。
　本実施形態の電波時計１３０は、図１８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４内の気密が確実で、圧電振動片５と外部電極６、７との導通性が安定して確保され、作動の信頼性が向上した高品質な圧電振動子１を備えているため、電波時計自体も同様に導通性が安定して確保され、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。

　以上、本発明によるパッケージの製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　上述した第一の実施の形態では、スルーホール２１、２２は、スルーホール形成用型５１をベース基板用ウエハ４１に押圧し、ベース基板用ウエハ４１を加熱することで形成しているが、他にサンドブラスト法などでベース基板用ウエハ４１にスルーホール２１、２２を形成してもよい。
　また、上述した第二の実施の形態では、凹部２２１ａ、２２２ａは、凹部形成用型２５１をベース基板用ウエハ４１に押圧し、ベース基板用ウエハ４１を加熱することで形成しているが、他にサンドブラスト法などでベース基板用ウエハ４１に凹部２２１ａ、２２２ａを形成してもよい。

　ベース基板用ウエハ４１を芯材部３１に溶着させることにより、貫通電極８、９の周囲のベース基板用ウエハ４１には凹部が生じないので、圧電振動子１のキャビティ４内の安定した気密性と、圧電振動片５と外部電極６、７との安定した導電性を確保でき、圧電振動子１の性能を均一にできる。

　１、２０１　圧電振動子
　２　ベース基板（基板）
　３　リッド基板（基板）
　４　キャビティ
　５　圧電振動片
　６、７　外部電極
　８、９　貫通電極
　２１、２２、２２１、２２２　スルーホール（孔部）
　２２１ａ、２２２ａ　凹部（孔部）
　３１、７５、２３１、２３１ｂ、２３１ｃ　芯材部
　３６、２３６　土台部
　３７、２３７　鋲体
　４１　ベース基板用ウエハ（貫通電極形成用ウエハ）
　５１　スルーホール形成用型（孔部形成用型）
　５３、２５３　凸部
　６３、２６３　加圧型
　６８、２６８　加圧型凹部（凹部）
　６９　隙間
　１００　発振器
　１０１　集積回路
　１１０　携帯情報機器（電子機器）
　１１３　計時部
　１３０　電波時計
　１３１　フィルタ部
　２５１　凹部形成用型（孔部形成用型）
　

Claims (12)

1. 　互いに接合された複数の基板と、前記複数の基板の内側に形成されたキャビティと、前記キャビティの内部と前記複数の基板の外側とを導通する貫通電極とを備え、
   　前記貫通電極は、ガラス材料からなる貫通電極形成基板の孔部に、金属材料からなる導電性の芯材部を配置して形成されたパッケージの製造方法であって、
   　貫通電極形成基板用ウエハに前記芯材部を挿入する前記孔部を形成する孔部形成工程と、
   　前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された前記孔部に前記芯材部を挿入する芯材部挿入工程と、
   　前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱して前記芯材部に溶着させる溶着工程と、
   　前記貫通電極形成基板用ウエハを冷却する冷却工程とを有し、
   　前記溶着工程では、前記貫通電極形成基板用ウエハの表面に加圧型を設置して前記加圧型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧すると共に、前記ガラス材料の軟化点より高温に前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより、前記貫通電極形成基板用ウエハを前記芯材部に溶着させることを特徴とするパッケージの製造方法。
2. 　請求項１に記載のパッケージの製造方法であって、
   　前記冷却工程では、前記溶着工程における加熱温度から前記貫通電極形成基板用ウエハを構成する前記ガラス材料の歪点＋５０℃までの冷却速度よりも、前記歪点＋５０℃から前記歪点－５０℃までの冷却速度を遅くする。
3. 　請求項１または２に記載のパッケージの製造方法であって、
   　前記孔部形成工程では、前記孔部として貫通孔を形成し、前記加圧型は、前記芯材部の上端部を挿入可能な凹部を有し、前記凹部の底部は、前記加圧型による前記貫通電極形成基板用ウエハの押圧時に、前記芯材部の上端部から離間するように形成されている。
4. 　請求項１乃至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、
   　前記加圧型は、カーボン、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化ケイ素のうちいずれかを主成分とする材料から形成されている。
5. 　請求項１乃至４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、
   　前記孔部形成工程では、カーボン材料からなり前記孔部に相当する凸部を有する孔部形成用型で前記貫通電極形成基板用ウエハを押圧しつつ、前記貫通電極形成基板用ウエハを加熱することにより前記孔部を形成する。
6. 　請求項１乃至５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、
   　前記芯材部挿入工程では、平板状の土台部と、前記土台部の表面に立設された前記芯材部とを有する導電性の鋲体の前記芯材部を前記貫通電極形成基板用ウエハに形成された孔部に挿入して、前記貫通電極形成基板用ウエハに前記鋲体の土台部を当接させ、前記冷却工程の後に、前記鋲体の土台部を研磨して除去する。
7. 　請求項１乃至６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、
   　前記芯材部は円錐台状に形成されていて、前記孔部形成工程では、前記孔部の内周面をテーパー状に形成する。
8. 　請求項１、２、４、５、６、７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、
   　前記孔部形成工程では、前記孔部を前記貫通電極形成基板用ウエハに凹部として形成し、前記冷却工程の後に、前記凹部の底部側の貫通電極形成基板用ウエハを研磨し、前記芯材部を露出させる。
9. 　請求項１乃至８のいずれか１項に記載のパッケージの製造方法を実施する工程と、圧電振動片を前記貫通電極に実装しつつ前記キャビティの内部に配置する工程とを有する圧電振動子の製造方法。
10. 　請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されている発振器。
11. 　請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている電子機器。
12. 　請求項９に記載の方法で製造された圧電振動子が、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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