(第1実施形態)
 以下、本発明に係る圧電振動子の製造方法� ��びこの製造方法で製造される圧電振動子の� ��1実施形態を、図1から図19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� ��すように、ベース基板2とリッド基板3とで2� ��に積層された箱状に形成されており、内部� ��キャビティC内に圧電振動片4が収納された� �面実装型の圧電振動子である。
 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、� ��晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウ� ��等の圧電材料から形成された音叉型の振動� ��であり、所定の電圧が印加されたときに振� ��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� ��端側を一体的に固定する基部12と、一対の� �動腕部10、11の外表面上に形成されて一対の� ��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� ��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� ��長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部1 8を備えている。この溝部18は、振動腕部10、1 1の基端側から略中間付近まで形成されてい� �。

 第1の励振電極13と第2の励振電極14とから� ��る励振電極15は、一対の振動腕部10、11を互� ��に接近又は離間する方向に所定の共振周波� ��で振動させる電極であり、一対の振動腕部1 0、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� ��電極13が、一方の振動腕部10の溝部18上と他� ��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� �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� ��、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� �してマウント電極16、17に電気的に接続され� ��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� �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� �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� ��り金属膜21が被膜されている。なお、この� �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� �をデバイスの公称周波数の範囲内に収める� �とができる。

 このように構成された圧電振動片4は、図 3及び図4に示すように、金等のバンプPを利用 して、ベース基板2の上面にバンプ接合され� �いる。より具体的には、ベース基板2の上面� ��パターニングされた後述する引き回し電極3 6、37上に形成された2つのバンプP上に、一対� ��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� ��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� �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� �される接合面側には、圧電振動片4が収まる� ��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� ��振動片4を収容するキャビティCとなるキャ� �ティ用の凹部である。そして、リッド基板3� ��、この凹部3aをベース基板2側に対向させた� ��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� �ラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからな� �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� �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� �る一対のスルーホール(貫通孔)30、31が形成� �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� �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� �ーホール31が位置するように形成されている 。なお、本実施形態では、ベース基板2を真� �直ぐに貫通するストレート形状のスルーホ� �ルを例に挙げて説明するが、この場合に限� �れず、ベース基板2の下面に向かって漸次径� ��縮径した断面テーパ状のスルーホールでも� ��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� �された一対の貫通電極32、33が形成されてい� ��。これら貫通電極32、33は、図3に示すよう� �、焼成によってスルーホール30、31に対して� ��体的に固定された筒体(連結材)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� ��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� �担っている。

 上記筒体6は、ベース基板2と同じガラス� �料によって予め仮焼成されたものであり、� �8に示すように、両端が平坦で且つベース基� ��2と略同じ厚みの円筒状に形成されている。 つまり、筒体6の中心には、筒体6を貫通する� ��心孔6aが形成されている。しかも、本実施� �態ではスルーホール30、31の形状に合わせて� ��筒体6の外形が円筒状(ストレート形状)とな� ��ように形成されている。そして、この筒体6 は、図3に示すように、スルーホール30、31内� ��埋め込まれた状態で焼成されており、スル� ��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、筒体6と同� �に両端が平坦で且つベース基板2の厚みと略� ��じ厚みとなるように形成されている。そし� ��、この芯材部7は、筒体6の中心孔6aに挿入さ れており、筒体6の焼成によって筒体6に対し� ��強固に固着されている。なお、貫通電極32� �33は、導電性の芯材部7を通して電気導通性� �確保されている。

 ベース基板2の上面側(リッド基板3が接合� ��れる接合面側)には、図1から図4に示すよう� ��、導電性材料(例えば、アルミニウム)によ� �、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� �うち接合膜35は、リッド基板3に形成された� �部3aの周囲を囲むようにベース基板2の周縁� �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� ��動片4の他方のマウント電極17とを電気的に� ��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� ��36は、圧電振動片4の基部12の真下に位置す� �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� ��引き回し電極36に隣接した位置から、振動� �部10、11に沿ってこの振動腕部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� ��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Pが形成されており、この� �ンプP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� �ウント電極16が、一方の引き回し電極36を介� ��て一方の貫通電極32に導通し、他方のマウ� �ト電極17が、他方の引き回し電極37を介して� ��方の貫通電極33に導通するようになってい� �。

 また、ベース基板2の下面には、図1、図3� ��び図4に示すように、一対の貫通電極32、33� �対してそれぞれ電気的に接続される外部電� �38、39が形成されている。つまり、一方の外� ��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� �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� �引き回し電極37を介して、圧電振動片4の第2� ��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� �部電極38、39に対して、所定の駆動電圧を印� ��する。これにより、圧電振動片4の第1の励� �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1 0、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� �、制御信号のタイミング源やリファレンス� �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� �フローチャートを参照しながら、ベース基� �用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とを利用� ��て一度に複数製造する製造方法について以� ��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)。� �体的には、まず、水晶のランバート原石を� �定の角度でスライスして一定の厚みのウエ� �とする。続いて、このウエハをラッピング� �て粗加工した後、加工変質層をエッチング� �取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨� �工を行って、所定の厚みのウエハとする。� �いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施し� �後、ウエハをフォトリソ技術によって圧電� �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、� ��振電極15、引き出し電極19、20、マウント電� ��16、17、重り金属膜21を形成する。これによ� ��、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� ��発させ、重量を変化させることで行う。な� ��、共振周波数をより高精度に調整する微調� ��関しては、マウント後に行う。これについ� ��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� ��作製する第1のウエハ作製工程を行う(S20)。� ��ず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研� ��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� �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� �合面に、エッチング等により行列方向にキ� �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� ��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� ��作製する第2のウエハ作製工程を行う(S30)。� ��ず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研� ��加工して洗浄した後に、エッチング等によ� ��最表面の加工変質層を除去した円板状のベ� ��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、ベース基板用� �エハ40を貫通する一対のスルーホール30、31� �複数形成する貫通孔形成工程(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� ��、図12に示すように、ベース基板用ウエハ40 を真っ直ぐに貫通するストレート形状のスル ーホール30、31を形成することができる。ま� �、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� �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 にガラス材料からなる筒体6を押し込んで埋� �込むと共に、筒体6の中心孔6aに鋲体9の芯材� ��7を挿入するセット工程を行う(S33)。この際� ��鋲体9として、図13に示すように、平板状の� ��台部8と、土台部8上から土台部8の表面に略� ��交する方向に沿ってベース基板用ウエハ40� �略同じ厚みだけ延在すると共に、先端が平� �に形成された芯材部7と、を有する導電性の� ��体を用いる。更に、図14に示すように、こ� �鋲体9の土台部8がベース基板用ウエハ40に接� ��するまで、芯材部7を挿入する。これにより 、芯材部7の両端を、ベース基板用ウエハ40の 表面に対してほぼ面一な状態にすることがで きる。
 仮に土台部8がない単なる芯材部7を中心孔6a に挿入する場合には、芯材部7の両端がベー� �基板用ウエハ40の表面に対して面一になるよ うに位置調整する必要がある。しかしながら 、土台部8上に芯材部7が形成された鋲体9を利 用するので、土台部8をベース基板用ウエハ40 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の両端をベース基板用ウエハ40の 表面に対して容易且つ確実に面一にすること ができる。従って、セット工程時における作 業性を向上することができる。

 しかも、土台部8をベース基板用ウエハ40の� ��面に接触させることで、鋲体9よりも先に押 し込んで埋め込んだ筒体6の位置調整を同時� �行うことができる。よって、筒体6の両端を� ��ース基板用ウエハ40の表面に対してほぼ面� �にすることができる。
 このように、セット工程の際に、筒体6及び 芯材部7の両端を、共にベース基板用ウエハ40 の表面に対して容易且つ確実にほぼ面一な状 態にすることができる。
 更に、土台部8は、平板状に形成されている ので、セット工程後、次に行う焼成工程まで の間に、ベース基板用ウエハ40を机上等の平� ��上に載置したとしても、がたつき等がなく� ��安定する。この点においても、作業性の向� ��を図ることができる。

 続いて、埋め込んだ筒体6を所定の温度で焼 成する焼成工程を行う(S34)。これにより、ス� ��ーホール30、31と、スルーホール30、31内に� �め込まれた筒体6と、筒体6に挿入された鋲体 9と、が互いに固着し合う。この焼成を行う� �に、土台部8ごと焼成するので、筒体6及び芯 材部7の両端を、共にベース基板用ウエハ40の 表面に対してほぼ面一な状態にしたまま、両 者を一体的に固定することができる。続いて 、図15に示すように、焼成後に鋲体9の土台部 8を研磨して除去する研磨工程を行う(S37)。こ れにより、筒体6及び芯材部7を位置決めさせ� ��役割を果たしていた土台部8を除去すること ができ、芯材部7のみを筒体6の内部に取り残� ��ことができる。
 その結果、図16に示すように、筒体6と芯材� ��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。

 特に、貫通電極32、33を形成するにあたって 、従来のものとは異なり、ペーストを使用せ ずにガラス材料からなる筒体6と、導電性の� �材部7とで貫通電極32、33を形成している。仮 にペーストを利用した場合には、焼成時にペ ースト内に含まれる有機物が蒸発してしまう ので、ペーストの体積が焼成前に比べて顕著 に減少してしまう。そのため、仮にペースト だけをスルーホール30、31内に埋め込んだ場� �には、焼成後にペーストの表面に大きな凹� �が生じてしまう。
 しかしながら、上述したようにペーストを� ��いずに、筒体6と鋲体9とを利用するので、� �成後に表面に大きな凹みが現れる恐れがな� �。なお、焼成によって筒体6は若干体積が減� ��する可能性があるが、ペーストとは違い、� ��立つ凹みとなって現れるほど顕著なもので� ��なく無視できる範囲である。
 従って、上述したように、ベース基板用ウ� ��ハ40の表面と、筒体6及び芯材部7の両端とは 、ほぼ面一な状態となる。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、ほぼ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 工程が終了する。

 次に、ベース基板用ウエハ40の上面に導電� �材料をパターニングして、図17及び図18に示� ��ように、接合膜35を形成する接合膜形成工� �を行う(S36)と共に、各一対の貫通電極32、33� �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� ��う(S37)。なお、図17及び図18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� ��状態となっている。そのため、ベース基板� ��ウエハ40の上面にパターニングされた引き� �し電極36、37は、間に隙間等を発生させるこ� ��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� ��一方の貫通電極32との導通性、並びに、他� �の引き回し電極37と他方の貫通電極33との導� ��性を確実なものにすることができる。この� ��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(S36)� ��後に、引き回し電極形成工程(S37)を行う工� �順序としているが、これとは逆に、引き回� �電極形成工程(S37)の後に、接合膜形成工程(S3 6)を行っても構わないし、両工程を同時に行� ��ても構わない。いずれの工程順序であって� ��、同一の作用効果を奏することができる。� ��って、必要に応じて適宜、工程順序を変更� ��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� �ウエハ40の上面に接合するマウント工程を行 う(S40)。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Pを形成する。そして� �圧電振動片4の基部12をバンプP上に載置した� ��、バンプPを所定温度に加熱しながら圧電振 動片4をバンプPに押し付ける。これにより、� ��電振動片4は、バンプPに機械的に支持され� �と共に、マウント電極16、17と引き回し電極3 6、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� �極15は、一対の貫通電極32、33に対してそれ� �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� ��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� ��ハ50を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う(S 50)。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� �にアライメントする。これにより、マウン� �された圧電振動片4が、ベース基板用ウエハ4 0に形成された凹部3aと両ウエハ40、50とで囲� �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� �極接合する接合工程を行う(S60)。具体的には 、接合膜35とリッド基板用ウエハ50との間に� �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� ��応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して� ��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� �基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが� ��合した図19に示すウエハ体60を得ることがで きる。なお、図19においては、図面を見易く� ��るために、ウエハ体60を分解した状態を図� �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19に示す� �線Mは、後に行う切断工程で切断する切断線� ��図示している。

 ところで、陽極接合を行う際、ベース基� ��用ウエハ40に形成されたスルーホール30、31� ��、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� �30、31を通じて損なわれることがない。特に� ��焼成によって筒体6と芯材部7とが一定的に� �定されていると共に、これらがスルーホー� �30、31に対して強固に固着されているので、� ��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、� ��ース基板用ウエハ40の下面に導電性材料を� �ターニングして、一対の貫通電極32、33にそ� ��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(S7 0)。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� ��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3 6、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� �となく貫通電極32、33に対して密着した状態� ��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� �ができる。

 次に、ウエハ体60の状態で、キャビティC� ��に封止された個々の圧電振動片4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(S80)。具体的に説明すると、ベース基板� ��ウエハ40の下面に形成された一対の外部電� �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� ��射し、重り金属膜21の微調膜21bを蒸発させ� �。これにより、一対の振動腕部10、11の先端� ��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� ��60を図19に示す切断線Mに沿って切断して小� �化する切断工程を行う(S90)。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� ��に形成されたキャビティC内に圧電振動片4� �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� �る。
 なお、切断工程(S90)を行って個々の圧電振� �子1に小片化した後に、微調工程(S80)を行う� �程順序でも構わない。但し、上述したよう� �、微調工程(S80)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� ��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 図ることができるので好ましい。

 その後、内部の電気特性検査を行う(S100)� ��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� �抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェ� ��クする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチ� ��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� �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� ��実に密着させることができる。その結果、� ��電振動片4と外部電極38、39との安定した導� �性を確保することができ、作動性能の信頼� �を向上して高性能化を図ることができる。� �かも、導電性の芯材部7を利用して貫通電極3 2、33を構成しているので、非常に安定した導 通性を得ることができる。

 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。特に、本 実施形態の筒体6は、焼成前に予め仮焼成さ� �ているので、その後の焼成時の段階で変形� �体積減少等が生じ難い。そのため、高品質� �貫通電極32、33を形成することができ、キャ� ��ティC内の気密をより確実にすることができ る。よって、圧電振動子1の高品質化を図り� �すい。
 また、本実施形態の製造方法によれば、上� ��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、研磨工程の際、単に土台部8を除去す� �だけで良いので、ベース基板用ウエハ40の両 面を研磨する場合に比べて研磨工程を短時間 で実施することができる。

 なお、本実施形態では、筒体6を外形が円筒 状になるように構成したが、この形状に限定 されるものではなく、例えば、外径が一端か ら他端に向けて漸次縮径する円錐状に形成し 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。但し、この 場合には、スルーホール30、31の形状を、ス� �レート形状ではなく断面テーパ状にする必� �ある。つまり、筒体6の形状は、芯材部7を挿 入可能な筒状に形成されていれば制限がなく 、スルーホール30、31の形状に合わせて、外� �を適宜変更して構わない。
 また、筒体6の中心孔6aは、ストレートでは� ��く断面角状に形成されていても構わない。� ��の場合には、芯材部7の形状を上述した円柱 状ではなく、角柱にすれば良い。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、本実施形態に示したように、ベース� ��板2(ベース基板用ウエハ40)として、筒体6の� ��膨張係数と略等しいものを用いること、若� ��くは筒体6と同じガラス材料を用いることが 好ましい。具体的には、ベース基板2(ベース� ��板用ウエハ40)にソータ石灰ガラスを用いて� ��筒体6に低融点ガラスを用いること、若しく は両者ともソーダ石灰ガラスを用いること等 が好ましい。更に、この場合には、芯材部7� �して、熱膨張係数がベース基板2(ベース基板 用ウエハ40)及び筒体6と略等しいものを用い� �ことが好ましい。
 この場合には、焼成を行う際に、ベース基� ��用ウエハ40、筒体6及び芯材部7の3つが、そ� �ぞれ同じように熱膨張する。従って、熱膨� �係数の違いによって、ベース基板用ウエハ40 や筒体6に過度に圧力が作用してクラック等� �発生する恐れや、筒体6とスルーホール30、31 との間及び筒体6と芯材部7との間に隙間が開� ��てしまう恐れがない。そのため、より高品� ��な貫通電極32、33を形成することができ、そ の結果、圧電振動子1の更なる高品質化を図� �ことができる。
 また、ベース基板2(ベース基板用ウエハ40)� �筒体6と同じガラス材料で形成した場合には� ��熱膨張係数が略等しい、コバール、Fe-Ni、� �ュメット線等を芯材部7の材料として用いる� ��とが好ましい。

(第2実施形態)
 以下、本発明に係る圧電振動子の製造方法� ��びこの製造方法で製造される圧電振動子の� ��2実施形態を、図20から図40を参照して説明� �る。
 図20から図23に示すように、本実施形態の圧 電振動子101は、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� ��れた表面実装型の圧電振動子である。なお� ��図23においては、図面を見易くするために� �述する励振電極115、引き出し電極119、120、� �ウント電極116、117及び重り金属膜121の図示� �省略している。

 図24から図26に示すように、圧電振動片104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。
 この圧電振動片104は、平行に配置された一� ��の振動腕部110、111と、一対の振動腕部110、1 11の基端側を一体的に固定する基部112と、一� ��の振動腕部110、111の外表面上に形成されて� ��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� �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� ��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� ��部118を備えている。この溝部118は、振動腕� ��110、111の基端側から略中間付近まで形成さ� ��ている。

 第1の励振電極113と第2の励振電極114とか� �なる励振電極115は、一対の振動腕部110、111� �互いに接近又は離間する方向に所定の共振� �波数で振動させる電極であり、一対の振動� �部110、111の外表面に、それぞれ電気的に切� �離された状態でパターニングされて形成さ� �ている。具体的には、第1の励振電極113が、� ��方の振動腕部110の溝部118上と他方の振動腕� ��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。

 また、第1の励振電極113及び第2の励振電極11 4は、基部112の両主面上において、それぞれ� �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� �動片104は、このマウント電極116、117を介し� �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1 16、117及び引き出し電極119、120は、例えば、� ��ロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)や� ��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。

 また、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� ��動するように調整(周波数調整)を行うため� �重り金属膜121が被膜されている。なお、こ� �重り金属膜121は、周波数を粗く調整する際� �使用される粗調膜121aと、微小に調整する際� ��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� ��調整を行うことで、一対の振動腕部110、111� ��周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に� ��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、� ��22及び図23に示すように、金等のバンプPを� �用して、ベース基板102の上面にバンプ接合� �れている。より具体的には、ベース基板102� �上面にパターニングされた後述する引き回� �電極136、137上に形成された2つのバンプP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� ��ーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板で� ��り、図20、図22及び図23に示すように、板状� ��形成されている。そして、ベース基板102が� ��合される接合面側には、圧電振動片104が収� ��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� �たときに、圧電振動片104を収容するキャビ� �ィCとなるキャビティ用の凹部である。そし� ��、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� ��ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスから� ��る透明な絶縁基板であり、図20から図23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� ��する一対のスルーホール(貫通孔)130,131が形� ��されている。この際、一対のスルーホール1 30、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側に対応した位置に 一方のスルーホール130が形成され、振動腕部 110、111の先端側に対応した位置に他方のスル ーホール131が形成されている。また、本実施 形態では、ベース基板102の下面から上面に向 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、1 31には、スルーホール130、131を埋めるように� ��成された一対の貫通電極132、133が形成され� ��いる。これら貫通電極132、133は、図22に示� �ように、焼成によってスルーホール130、131� �対して一体的に固定された筒体106及び芯材� �107によって形成されたものであり、スルー� �ール130、131を完全に塞いでキャビティC内の� ��密を維持しているとともに、後述する外部� ��極138、139と引き回し電極136、137とを導通さ� ��る役割を担っている。

 図27に示すように、上記筒体106は、ペー� �ト状のガラスフリット(連結材)106aが焼成さ� �たものである。筒体106は、両端が平坦で且� �ベース基板102と略同じ厚みの円筒状に形成� �れている。そして、筒体106の中心には、芯� �部107が筒体106を貫通するように配されてい� �。また、本実施形態ではスルーホール130、13 1の形状に合わせて、筒体106の外形が円錐状(� ��面テーパ状)となるように形成されている。 そして、この筒体106は、図22に示すように、� ��ルーホール130、131内に埋め込まれた状態で� ��成されており、スルーホール130、131に対し� ��強固に固着されている。

 上記芯材部107は、金属材料により円柱状に� ��成された導電性の芯材であり、筒体106と同� ��に両端が平坦で且つベース基板102の厚みと� ��同じ厚さとなるように形成されている。な� ��、図22に示すように、貫通電極132、133が完� �品として形成された場合には、上述したよ� �に芯材部107は、ベース基板102の厚みと略同� �厚さとなるように形成されているが、製造� �程では、芯材部107の長さは、製造過程の当� �のベース基板102の厚さよりも0.02mmだけ短い� �さのものを採用している(後に製造方法の説� ��で詳述する。)。そして、この芯材部107は、 筒体106の中心孔106cに位置しており、筒体106� �焼成によって筒体106に対して強固に固着さ� �ている。
 なお、貫通電極132、133は、導電性の芯材部1 07を通して電気導通性が確保されている。

 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20から図23に示す� ��うに、導電性材料(例えば、アルミニウム)� �より、陽極接合用の接合膜135と、一対の引� �回し電極136、137とがパターニングされてい� �。このうち接合膜135は、リッド基板103に形� �された凹部103aの周囲を囲むようにベース基� ��102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136、137は、一対� ��貫通電極132、133のうち、一方の貫通電極132� ��圧電振動片104の一方のマウント電極116とを� ��気的に接続すると共に、他方の貫通電極133� ��圧電振動片104の他方のマウント電極117とを� ��気的に接続するようにパターニングされて� ��る。
 より詳しく説明すると、一方の引き回し電� ��136は、圧電振動片104の基部112の真下に位置� ��るように一方の貫通電極132の真上に形成さ� ��ている。また、他方の引き回し電極137は、� ��方の引き回し電極136に隣接した位置から、� ��動腕部110、111に沿ってこの振動腕部110、111� ��先端側に引き回しされた後、他方の貫通電� ��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� ��にそれぞれバンプPが形成されており、バン プPを利用して圧電振動片104がマウントされ� �いる。これにより、圧電振動片104の一方の� �ウント電極116が、一方の引き回し電極136を� �して一方の貫通電極132に導通し、他方のマ� �ント電極117が、他方の引き回し電極137を介� �て他方の貫通電極133に導通するようになっ� �いる。

 また、ベース基板102の下面には、図20、� �22及び図23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� ��電極138、139が形成されている。つまり、一� ��の外部電極138は、一方の貫通電極132及び一� ��の引き回し電極136を介して圧電振動片104の� ��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� �れている。

 このように構成された圧電振動子101を作� ��させる場合には、ベース基板102に形成され� ��外部電極138、139に対して、所定の駆動電圧� ��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� �振電極115に電流を流すことができ、一対の� �動腕部110、111を接近・離間させる方向に所� �の周波数で振動させることができる。そし� �、この一対の振動腕部110、111の振動を利用� �て、時刻源、制御信号のタイミング源やリ� �ァレンス信号源等として利用することがで� �る。

 次に、上述した圧電振動子101を、図28に� �すフローチャートを参照しながら、ベース� �板用ウエハ140とリッド基板用ウエハ150とを� �用して一度に複数製造する製造方法につい� �以下に説明する。

 始めに、圧電振動片作製工程を行って図2 4から図26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� ��波数の粗調を行っておく。これは、重り金� ��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� ��用ウエハ150を、陽極接合を行う直前の状態� ��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さまで 研磨加工して洗浄した後に、図29に示すよう� ��、エッチング等により最表面の加工変質層� ��除去した円板状のリッド基板用ウエハ150を� ��成する(S121)。次いで、リッド基板用ウエハ1 50の接合面に、エッチング等により行列方向� ��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� �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� ��ングで、後にベース基板102となるベース基� ��用ウエハ140を、陽極接合を行う直前の状態� ��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140を形成する(S131)。次い で、ベース基板用ウエハ140に一対の貫通電極 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� �いて、詳細に説明する。

 まず、図30に示すように、ベース基板用� �エハ140を貫通する一対のスルーホール130、13 1を複数形成する貫通孔形成工程(S132)を行う� �なお、図30に示す点線Mは、後に行う切断工� �で切断する切断線を図示している。この工� �を行う際、ベース基板用ウエハ140の下面側� �ら、例えばサンドブラスト法で行う。これ� �より、図31に示すように、ベース基板用ウエ ハ140の下面から上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130、131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� �一対のスルーホール130、131を複数形成する� �しかも、一方のスルーホール130が圧電振動� �104の基部112側に位置し、他方のスルーホー� �131が振動腕部110、111の先端側に位置するよ� �に形成する。

 続いて、これら複数のスルーホール130、131� ��に、鋲体109の芯材部107を配置するとともに� ��ガラス材料からなるペースト状のガラスフ� ��ット106aをスルーホール130、131内に充填する セット工程を行う(S133)。この際、鋲体109とし て、図32に示すように、平板状の土台部108と� ��土台部108上から土台部108の表面に略直交す� ��方向に沿ってベース基板用ウエハ140の厚さ� ��りも0.02mmだけ短い長さで形成されるととも� ��、先端が平坦に形成された芯材部107と、を� ��する導電性の鋲体109を用いる。さらに、図3 3に示すように、この鋲体109の土台部108がベ� �ス基板用ウエハ140に接触するまで、芯材部10 7を挿入する。
 ここで、芯材部107の軸方向とスルーホール1 30、131の軸方向とが略一致するように鋲体109� ��配置する必要がある。しかしながら、土台� ��108上に芯材部107が形成された鋲体109を利用� ��るため、土台部108をベース基板用ウエハ140� ��接触させるまで押し込むだけの簡単な作業� ��、芯材部107の軸方向とスルーホール130、131� ��軸方向とを略一致させることができる。し� ��がって、セット工程時における作業性を向� ��することができる。

 しかも、土台部108をベース基板用ウエハ140� ��表面に接触させることで、ペースト状のガ� ��スフリットを確実にスルーホール130、131内� ��充填させることができる。
 更に、土台部108は、平板状に形成されてい� ��ため、セット工程後、後に行う焼成工程ま� ��の間に、ベース基板用ウエハ140を机上等の� ��面上に載置したとしても、がたつき等がな� ��、安定する。この点においても、作業性の� ��上を図ることができる。

 また、ガラスフリット106aをスルーホール 130、131内に充填する際には、スルーホール130 、131内に確実にガラスフリット106aが充填さ� �るように多めに塗布する。したがって、ベ� �ス基板用ウエハ140の表面にもガラスフリッ� �106aが塗布されている。この状態でガラスフ� ��ット106aを焼成すると、後の研磨工程に要す る時間が多くなるため、焼成前に余分なガラ スフリット106aを除去するガラスフリット除� �工程を行う(S134)。図34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145を用い、スキージ145の先端145aを� �ース基板用ウエハ140の表面に当接させつつ� �その表面に沿って移動させることによりガ� �スフリット106aを除去する。このようにする� ��とで、図35に示すように、簡易な作業で確� �に余分なガラスフリット106aを除去すること� ��できる。そして、本実施形態では鋲体109の� ��材部107の長さをベース基板用ウエハ140の厚� ��よりも0.02mm短くしたため、スキージ145がス� ��ーホール130、131の上部を通過する際に、ス� ��ージ145の先端145aと芯材部107の先端とが接触 することがなく、芯材部107が傾いてしまうこ とを抑制することができる。

 続いて、埋め込んだ充填材を所定の温度で� ��成する焼成工程を行う(S135)。これにより、� ��ルーホール130、131と、スルーホール130、131� ��に埋め込まれたガラスフリット106aと、ガラ スフリット106a内に配置された鋲体109と、が� �いに固着し合う。この焼成を行う際に、土� �部108ごと焼成するため、芯材部107の軸方向� �スルーホール130、131の軸方向とを略一致さ� �た状態にしたまま、両者を一体的に固定す� �ことができる。ガラスフリット106aが焼成さ� ��ると筒体106として固化する。続いて、図36� �示すように、焼成後に鋲体109の土台部108を� �磨して除去する研磨工程を行う(S136)。これ� �より、筒体106及び芯材部107を位置決めさせ� �役割を果たしていた土台部108を除去するこ� �ができ、芯材部107のみを筒体106の内部に取� �残すことができる。
 また、同時にベース基板用ウエハ140の裏面( 鋲体109の土台部108が配置された面と反対側の 面)を研磨して平坦面になるようにする。そ� �て、芯材部107の先端が露出するまで研磨す� �。その結果、図37に示すように、筒体106と芯 材部107とが一体的に固定された一対の貫通電 極132、133を複数得ることができる。

 なお、貫通電極132、133を形成するにあた� ��て、従来のものとは異なり、導電部にペー� ��トを使用せずに、ガラス材料からなる筒体1 06と、導電性の芯材部107とで貫通電極132、133� ��形成している。仮に導電部にペーストを利� ��した場合には、焼成時にペースト内に含ま� ��る有機物が蒸発してしまうため、ペースト� ��体積が焼成前に比べて顕著に減少してしま� ��。そのため、仮にペーストだけをスルーホ� ��ル130、131内に埋め込んだ場合には、焼成後� ��ペーストの表面に大きな凹みが生じてしま� ��。しかしながら、本実施形態では導電部に� ��属製の芯材部107を用いたため、導電部の体� ��減少を無くすことができる。

 上述したように、ベース基板用ウエハ140� ��表面と、筒体106および芯材部107の両端とは� ��略面一な状態となる。つまり、ベース基板� ��ウエハ140の表面と貫通電極132、133の表面と� ��、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� ��が終了する。

 次に、ベース基板用ウエハ140の上面に導電� ��材料をパターニングして、図38、図39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38、図39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� ��ている。
 特に、貫通電極132、133は、上述したように� ��ース基板用ウエハ140の上面に対して略面一� ��状態となっている。そのため、ベース基板� ��ウエハ140の上面にパターニングされた引き� ��し電極136、137は、間に隙間等を発生させる� ��となく貫通電極132、133に対して密着した状� ��で接する。これにより、一方の引き回し電� ��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� ��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28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� �程順序としているが、これとは逆に、引き� �し電極形成工程(S138)の後に、接合膜形成工� �(S137)を行っても構わないし、両工程を同時� �行っても構わない。いずれの工程順序であ� �ても、同一の作用効果を奏することができ� �。よって、必要に応じて適宜、工程順序を� �更して構わない。

 次に、作製した複数の圧電振動片104を、そ� ��ぞれ引き回し電極136、137を介してベース基� ��用ウエハ140の上面に接合するマウント工程� ��行う(S140)。まず、一対の引き回し電極136、1 37上にそれぞれ金等のバンプPを形成する。そ して、圧電振動片104の基部112をバンプP上に� �置した後、バンプPを所定温度に加熱しなが� ��圧電振動片104をバンプPに押し付ける。これ により、圧電振動片104は、バンプPに機械的� �支持されると共に、マウント電極116、117と� �き回し電極136、137とが電気的に接続された� �態となる。よって、この時点で圧電振動片10 4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� ��め、ベース基板用ウエハ140の上面から浮い� ��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、� ��ース基板用ウエハ140に対してリッド基板用� ��エハ150を重ね合わせる重ね合わせ工程を行� ��(S150)。具体的には、図示しない基準マーク� ��を指標としながら、両ウエハ140、150を正し� ��位置にアライメントする。これにより、マ� ��ントされた圧電振動片104が、ベース基板用� ��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� �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� �150とが接合した図40に示すウエハ体160を得る ことができる。なお、図40においては、図面� ��見易くするために、ウエハ体160を分解した� ��態を図示しており、ベース基板用ウエハ140� ��ら接合膜135の図示を省略している。なお、� ��40に示す点線Mは、後に行う切断工程で切断� ��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� ��用ウエハ140に形成されたスルーホール130、1 31は、貫通電極132、133によって完全に塞がれ� ��いるため、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、焼成によって筒体106と芯材部107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130、131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� �ることができる。

 そして、上述した陽極接合が終了した後、� ��ース基板用ウエハ140の下面に導電性材料を� ��ターニングして、一対の貫通電極132、133に� ��れぞれ電気的に接続された一対の外部電極1 38、139を複数形成する外部電極形成工程を行� ��(S170)。この工程により、外部電極138、139を� ��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1 36、137の形成時と同様に、ベース基板用ウエ� ��140の下面に対して貫通電極132、133が略面一� ��状態となっているため、パターニングされ� ��外部電極138、139は、間に隙間等を発生させ� ��ことなく貫通電極132、133に対して密着した� ��態で接する。これにより、外部電極138、139� ��貫通電極132、133との導通性を確実なものに� ��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� �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ため、圧電振� �片104の周波数を、公称周波数の所定範囲内� �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� ��160を図40に示す切断線Mに沿って切断して小� ��化する切断工程を行う(S190)。その結果、互� ��に陽極接合されたベース基板102とリッド基� ��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20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� ��子101に小片化した後に、微調工程(S180)を行� ��工程順序でも構わない。但し、上述したよ� ��に、微調工程(S180)を先に行うことで、ウエ� ��体160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101をより効率良く微調す� ��ことができる。よって、スループットの向� ��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(S200)� ��即ち、圧電振動片104の共振周波数、共振抵� ��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� �ックする。また、絶縁抵抗特性等を併せて� �ェックする。そして、最後に圧電振動子101� �外観検査を行って、寸法や品質等を最終的� �チェックする。これをもって圧電振動子101� �製造が終了する。

 特に、本実施形態の圧電振動子101は、表面� ��凹みがなく、ベース基板102に対して略面一� ��状態で貫通電極132、133を形成できるため、� ��通電極132、133を、引き回し電極136、137及び� ��部電極138、139に対して確実に密着させるこ� ��ができる。その結果、圧電振動片104と外部� ��極138、139との安定した導通性を確保するこ� ��ができ、作動性能の信頼性を向上して高性� ��化を図ることができる。しかも、導通性の� ��材部107を利用して貫通電極132、133を構成し� ��いるため、非常に安定した導通性を得るこ� ��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ため、この点におい ても高品質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� ��圧電振動子101を一度に複数製造することが� ��きるため、低コスト化を図ることができる� ��

 さらに、本実施形態では、ベース基板用� ��エハ140に貫通電極132、133を形成する際に、� ��ース基板用ウエハ140の厚さよりも0.02mm短い� ��材部107を有する鋲体109を用いたため、ガラ� ��フリット106aを焼成して、スルーホール130、 131とガラスフリット106aと鋲体109の芯材部107� �を一体的に固定するまでの間に、芯材部107� �何かに接触するなどして傾いてしまうのを� �制することができる。

 具体的には、本実施形態では、ガラスフ� ��ット充填工程において、ペースト状のガラ� ��フリット106aをスルーホール130、131に充填す ると、スルーホール130、131内に充填しきれな かったガラスフリット106aがベース基板用ウ� �ハ140の表面に漏出するため、焼成前に余分� �ガラスフリット106aを、スキージ145を用いて� ��去している。ここで、芯材部107の長さを上� ��のように好適に設定することにより、その� ��分なガラスフリット106aを除去する際に、ス キージ145の先端145aと芯材部107の先端との接� �を抑えつつ、ガラスフリット106aを確実に除� ��することができる。したがって、ガラスフ� ��ット除去工程において芯材部107が傾いてし� ��うのを確実に抑制することができる。

 このように、芯材部107が傾くのを抑制す� ��ことで、焼成後の研磨工程時においてベー� ��基板用ウエハ140へのクラックの発生も抑制� ��ることができる。したがって、圧電振動片1 04と外部電極138、139との安定した導通性を確� ��することができるとともに、歩留まりを向� ��させることができる。

 なお、本実施形態では、芯材部107の形状� ��円柱状で形成した場合の説明をしたが、角� ��にしてもよい。この場合であっても、やは� ��同様の作用効果を奏することができる。

 また、本実施形態において、芯材部107とし� ��、熱膨張係数がベース基板102(ベース基板用 ウエハ140)及び筒体106(ガラスフリット106a)と� �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� ��用ウエハ140、筒体106及び芯材部107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140や筒体106に過度に圧力が作用してクラッ ク等が発生する恐れや、筒体106とスルーホー ル130、131との間及び筒体106と芯材部107との間 に隙間が開いてしまう恐れがない。そのため 、より高品質な貫通電極を形成することがで き、その結果、圧電振動子101のさらなる高品 質化を図ることができる。

 また、本実施形態では、芯材部107の長さを� ��ース基板用ウエハ140の厚さより0.02mm短い長� ��で設定した場合の説明をしたが、長さは自� ��に設定可能であり、スキージ145で余分なガ� ��スフリット106aを除去する際にスキージ145と 芯材部107とが接触しない構成であればよい。
 そして、本実施形態では、研磨工程前の芯� ��部107の先端が平坦面で形成された鋲体109を� ��いて説明をしたが、先端は平坦面でなくて� ��よく、鋲体109をスルーホール130、131に配置� ��たときに芯材部107の長さがベース基板用ウ� ��ハ140の厚さよりも短ければよい。

(第3実施形態)
 以下、本発明に係る圧電振動子の製造方法� ��びこの製造方法で製造される圧電振動子の� ��3実施形態を、図41から図66を参照して説明� �る。
 本実施形態の圧電振動子201は、図41から図44 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� ��れた表面実装型の圧電振動子である。
 なお、ベース基板202及びリッド基板203のそ� ��ぞれの厚みは、例えば150μm~200μmとなってい る。また、図44においては、図面を見易くす� ��ために後述する励振電極215、引き出し電極2 19、220、マウント電極216、217及び重り金属膜2 21の図示を省略している。

 圧電振動片204は、図45から図47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� ��の振動腕部210、211と、一対の振動腕部210、2 11の基端側を一体的に固定する基部212と、一� ��の振動腕部210、211の外表面上に形成されて� ��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� �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� ��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� ��部218を備えている。この溝部218は、振動腕� ��210、211の基端側から略中間付近まで形成さ� ��ている。

 第1の励振電極213と第2の励振電極214とか� �なる励振電極215は、一対の振動腕部210、211� �互いに接近又は離間する方向に所定の共振� �波数で振動させる電極であり、一対の振動� �部210、211の外表面に、それぞれ電気的に切� �離された状態でパターニングされて形成さ� �ている。具体的には、図47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21 8上と他方の振動腕部211の両側面上とに主に� �成され、第2の励振電極214が、一方の振動腕� ��210の両側面上と他方の振動腕部211の溝部218� ��とに主に形成されている。

 また、第1の励振電極213及び第2の励振電極21 4は、図45及び図46に示すように、基部212の両� ��面上において、それぞれ引き出し電極219、2 20を介してマウント電極216、217に電気的に接� ��されている。そして圧電振動片204は、この� ��ウント電極216、217を介して電圧が印加され� ��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2 16、217及び引き出し電極219、220は、例えば、� ��ロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)や� ��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。

 また、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� ��動するように調整(周波数調整)を行うため� �重り金属膜221が被膜されている。なお、こ� �重り金属膜221は、周波数を粗く調整する際� �使用される粗調膜221aと、微小に調整する際� ��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� ��調整を行うことで、一対の振動腕部210、211� ��周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に� ��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、� ��43及び図44に示すように、金等のバンプPを� �用して、ベース基板202の上面にバンプ接合� �れている。詳しく説明すると、ベース基板20 2の上面にパターニングされた後述する引き� �し電極236、237上にそれぞれ2つずつ形成され� ��2組のバンプP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� �ている。これにより、圧電振動片204は、ベ� �ス基板202の上面から浮いた状態で支持され� �と共に、マウント電極216、217と引き回し電� �236、237とがそれぞれ電気的に接続された状� �となっている。

 上記リッド基板203は、ガラス材料、例え� ��ソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板� ��あり、図41、図43及び図44に示すように、板� ��に形成されている。そして、ベース基板202� ��接合される接合面側には、圧電振動片204が� ��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、303が重ね合わされ� �ときに、圧電振動片204を収容するキャビテ� �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� ��ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスから� ��る透明な絶縁基板であり、図41から図44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を上� ��方向に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。一対のスルーホ� �ル230、231は、キャビティC内に収まるように� ��成されている。より詳しく説明すると、本� ��施形態のスルーホール230、231は、マウント� ��れた圧電振動片204の基部212側に一方のスル� ��ホール230が位置し、振動腕部210、211の先端� ��に他方のスルーホール231が位置するように� ��成されている。また、本実施形態では、ベ� ��ス基板202の下面に向かって漸次拡径した断� ��テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明� ��るが、この場合に限られず、ベース基板202� ��真っ直ぐに貫通するストレート形状のスル� ��ホールでも構わない。いずれにしても、ベ� ��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� ��内部には、ベース基板202を貫通するように� ��成された一対の貫通電極232、233と、スルー� ��ール230、231の内周壁と、貫通電極232、233と� ��間を塞ぐように充填されたガラスフリット2 06と、が配置されている。
 これら貫通電極232、233及びガラスフリット2 06は、スルーホール230、231を完全に塞いでキ� ��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、本実施形態での貫通電極232、233は� ��上述した第1実施形態及び第2実施形態にお� �る貫通電極32、33、132、133と異なり、第1実施 形態及び第2実施形態における芯材部7、107を� ��味している。更に、第1実施形態及び第2実� �形態における貫通電極32、33、132、133、即ち� ��ース基板202を貫通するように形成され、キ� ��ビティC内の気密を維持すると共に、外部電 極238、239に対して電気的に接続された貫通電 極は、本実施形態における貫通電極232、233と ガラスフリット(筒体)206と、によって構成さ� ��る。

 貫通電極232、233は、図43に示すように、� �属材料により円柱状に形成された導電性の� �材であり、両端が平坦で且つベース基板202� �厚みと略同じ厚みとなるように形成されて� �る。貫通電極232、233は、ガラスフリット206� �焼成によってガラスフリット206に対して強� �に固着されている。貫通電極232、233は、例� �ばコバール、ジュメット線、Fe-Ni等で形成さ れ、その熱膨張係数がガラスフリット206と略 等しくなっている。

 ガラスフリット206は、スルーホール230、2 31内に埋め込まれた状態で焼成されており、� ��ルーホール230、231の内周壁に対して強固に� ��着されている。ガラスフリット206の融点は� ��例えば430℃前後となっている。また、ガラ� ��フリット206の硬度は、ベース基板202及びリ� ��ド基板203を形成するガラス材料の硬度より� ��くなっている。更に、ガラスフリット206の� ��膨張係数は、ベース基板202及びリッド基板2 03それぞれの熱膨張係数と略等しくなってい� ��。そして、ガラスフリット206は筒状に形成� ��れており、その中心孔に貫通電極232、233が� ��入されている。

 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41から図44に示す� ��うに、導電性材料(例えば、アルミニウム)� �より、陽極接合用の接合膜235と、一対の引� �回し電極236、237とがパターニングされてい� �。このうち接合膜235は、リッド基板203に形� �された凹部203aの周囲を囲むようにベース基� ��202の周縁に沿って形成されている。

 引き回し電極236、237は、例えばクロムを� ��層、金を上層とする二層構造の電極膜であ� ��、その厚みが例えば2000Åとなっている。ま た、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に沿ってこの振動腕部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、2 37上にそれぞれバンプPが形成されており、バ ンプPを利用して圧電振動片204がマウントさ� �ている。これにより、圧電振動片204の一方� �マウント電極216が、一方の引き回し電極236� �介して一方の貫通電極232に導通し、他方の� �ウント電極217が、他方の引き回し電極237を� �して他方の貫通電極233に導通するようにな� �ている。

 また、ベース基板202の下面には、図41、� �43及び図44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� ��電極238、239が形成されている。つまり、一� ��の外部電極238は、一方の貫通電極232及び一� ��の引き回し電極236を介して圧電振動片204の� ��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� �れている。

 このように構成された圧電振動子201を動� ��させる場合には、ベース基板202に形成され� ��外部電極238、239に対して、所定の駆動電圧� ��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� �振電極215に電流を流すことができ、一対の� �動腕部210、211を接近・離間させる方向に所� �の周波数で振動させることができる。そし� �、この一対の振動腕部210、211の振動を利用� �て、時刻源、制御信号のタイミング源やリ� �ァレンス信号源等として利用することがで� �る。

 次に、上述した圧電振動子201の製造方法の� ��明の前に、この製造方法において利用する� ��ース基板用ウエハ240、リッド基板用ウエハ2 50、鋲体209、固定治具A及び押さえ治具Bにつ� �て説明する。
 ベース基板用ウエハ240及びリッド基板用ウ� ��ハ250は、図48に示すように、平面視で、円� �の周縁部の一部が切り落とされた平板状の� �エハである。両ウエハ240、250とも、例えば� �ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加� �して洗浄した後に、エッチング等により最� �面の加工変質層を除去して形成することが� �きる。

 鋲体209は、図49に示すように、平板状の� �台部208及び土台部208の表面上から延在する� �材部207を有する導電性のものである。本実� �形態では、芯材部207は、土台部208上からこ� �土台部208の表面に略直交する方向に沿って� �ース基板用ウエハ240と略同じ厚みだけ延在� �ると共に、先端が平坦に形成されている。� �体209の土台部208は、スルーホール230、231に� �ける上面側の開口端よりも平面視で大きく� �成されている。また、鋲体209は、例えばコ� �ール、ジュメット線、Fe-Ni等で形成され、そ の熱膨張係数がガラスフリット206と略等しく なっている。また、図示の例では、芯材部207 は円柱状に形成され、土台部208は円板状に形 成されている。

 固定治具Aは、図50及び図51に示すように� �ベース基板用ウエハ240に芯材部207が挿入さ� �た状態の鋲体209の土台部208を、ベース基板� �ウエハ240との間に挟み込んで鋲体209の姿勢� �規制するものである。本実施形態では、固� �治具Aは、板状の固定治具本体A1と、固定治� �本体A1の表面に対してベース基板用ウエハ240 を位置決めする位置決め凹部(位置決め部)A2� �、固定治具本体A1の表面において、位置決め 凹部A2によって位置決めされたベース基板用� ��エハ240の各スルーホール230、231と対向する� ��置に、底面A32が平坦で、深さが鋲体209の土� ��部208の厚みと略等しく、且つ底面A32側にお� ��る内周壁の内径が土台部208の外径と略等し� ��形成された複数の鋲用凹部A3と、を備えて� �る。

 固定治具本体A1は、平面視でベース基板� �ウエハ240よりも大きく形成されている。固� �治具本体A1には、例えばカーボンを用いても よい。この場合、固定治具Aにガラス材料が� �着することがなく、焼成後に固定治具Aから� ��ース基板用ウエハ240を確実に剥離させるこ� ��ができる。

 位置決め凹部A2は、固定治具本体A1の表面 にベース基板用ウエハ240の大きさと等しい大 きさで、固定治具本体A1の厚み方向に真直に� ��成された凹部であり、その深さがベース基� ��用ウエハ240の厚さの略半分となっている。� ��置決め凹部A2の底面には、鋲用凹部A3が形成 されている。

 鋲用凹部A3は、その開口端部A31が、鋲用� �部A3の底面A32側に向かうに従って漸次縮径す るテーパ状に形成されている。図示の例では 、鋲用凹部A3の開口端の内径が鋲体209の土台� ��208の外径より大きく、固定治具本体A1の厚� �方向において、前記開口端と底面A32との中� �に位置する部分である中間部の内径が土台� �208の外径と等しく、前記開口端から前記中� �部までの部分である開口端部A31が前述した� �ーパ状に形成されている。そして、前記中� �部から底面A32までは内径が等しいストレー� �形状に形成されている。

 押さえ治具Bは、図52に示すように、固定� ��具Aとベース基板用ウエハ240とを相互に密接 させるものである。本実施形態では、押さえ 治具Bは、互いに重ね合わせられた固定治具A� ��びベース基板用ウエハ240を、それぞれの外� ��表面で挟持する一対の挟持端部B1を備えて� �る。図示の例では、更に、押さえ治具Bは、� ��対の挟持端部B1による固定治具Aとベース基� ��用ウエハ240との挟持を解除する一対の挟持� ��除部B2を備えている。

 一対の挟持端部B1は、互いに近接する方� �に図示しない捻りコイルバネ等で付勢され� �いる。一対の挟持端部B1には、一対の挟持解 除部B2が組みつけられており、この一対の挟� ��解除部B2を互いに近接させることで、一対� �挟持端部B1が離間するようになっている。な お、一対の挟持端部B1及び一対の挟持解除部B 2は、例えばステンレスで形成してもよく、� �の場合、錆を防止して長期間利用すること� �できる。

 次に、上述した圧電振動子201を、図53に� �すフローチャートを参照して、ベース基板� �ウエハ240、リッド基板用ウエハ250、鋲体209� �固定治具A及び押さえ治具B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。

 始めに、圧電振動片作製工程を行って図4 5から図47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。次に、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。 次に、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� ��波数の粗調を行っておく。これは、重り金� ��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� ��用ウエハ250を、陽極接合を行う直前の状態� ��で作製する第1のウエハ作製工程を行う(S220) 。まず、前述したように、ソーダ石灰ガラス からリッド基板用ウエハ250を形成する(S221)。 次いで、図54に示すように、リッド基板用ウ� ��ハ250の接合面に、エッチング等により行列� ��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� �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� ��ングで、後にベース基板202となるベース基� ��用ウエハ240を、陽極接合を行う直前の状態� ��で作製する第2のウエハ作製工程を行う(S230) 。まず、前述したように、ソーダ石灰ガラス から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(S230A)。ここで、この貫通電極形成工� �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� �エハ240を貫通する一対のスルーホール230、23 1を複数形成する貫通孔形成工程(S232)を行う� �なお、図55に示す点線Mは、後に行う切断工� �で切断する切断線を図示している。この工� �を行う際、例えばサンドブラスト法やプレ� �加工等で行う。これにより、図56に示すよう に、ベース基板用ウエハ240を貫通し、その上 面から下面に向かうに従って漸次拡径した断 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� �スルーホール230、231を複数形成する。しか� �、一方のスルーホール230が圧電振動片204の� �部212側に位置し、他方のスルーホール231が� �動腕部210、211の先端側に位置するように形� �する。なお、図56及び以下に示すベース基板 用ウエハ240の各断面図は、図面の見易さのた めに模式的に示しており、スルーホール230と ベース基板用ウエハ240の周面との距離、及び 隣接するスルーホール230間の距離は、図示の 例に限られるものではない。

 次に、土台部208がベース基板用ウエハ240� ��接触するまで鋲体209の芯材部207を挿入する� ��共に、芯材部207とスルーホール230、231との� ��に連結材であるガラスフリット206を配置す� ��セット工程を行う(S230B)。このセット工程に ついて詳しく説明すると、まず、図57に示す� ��うに、これら複数のスルーホール230、231そ� ��ぞれの内部に、鋲体209の芯材部207をベース� ��板用ウエハ240の一方側から挿入する芯材部� ��入工程を行う(S233)。本実施形態では、鋲体2 09の芯材部207をベース基板用ウエハ240の上面� ��から挿入する。この工程は、例えば、ベー� ��基板用ウエハ240の上面に必要数以上の鋲体2 09を無造作に載置すると共にベース基板用ウ� ��ハ240の下面にマグネットシートを配置し、� ��ース基板用ウエハ240を振動させることで行� ��(振り込みする)。

 この際、芯材部207が土台部208の表面上か� ��延在していると共に、土台部208がスルーホ� ��ル230、231の上面側の開口端よりも大きく形� ��されているので、前述したような振り込み� ��業を行うことで、芯材部207がスルーホール2 30、231内に挿入されたときに土台部208の表面� ��ベース基板用ウエハ240の上面に接触し、鋲� ��209がスルーホール230、231に引っ掛かった状� ��になる。鋲体209を利用することで、このよ� ��な簡単な作業で芯材部207をスルーホール230� ��231内に配置することができ、作業性を向上� ��ることができる。

 次に、図58に示すように、固定治具Aをベ� ��ス基板用ウエハ240の上面側に配置する固定� ��具配置工程を行う(S234)。この際、ベース基� ��用ウエハ240を位置決め凹部A2内に配置し、� �ース基板用ウエハ240が固定治具Aに対して位� ��決めされるように、固定治具Aを配置する。

 特に、固定治具Aには位置決め凹部A2が形成� ��れているので、位置決め凹部A2内にベース� �板用ウエハ240を配置するだけで、固定治具A� ��対してベース基板用ウエハ240の位置決めを� ��易に行うことができる。
 しかも、鋲用凹部A3は、位置決め凹部A2によ って位置決めされたベース基板用ウエハ240の 各スルーホール230、231に対向する位置に形成 されているので、鋲用凹部A3に鋲体209の土台� ��208を配置した状態で固定治具Aに対してベー ス基板用ウエハ240を位置決めすることで、鋲 体209の芯材部207を各スルーホール230、231内に 容易に配置することができる。

 また、固定治具Aとして、鋲用凹部A3の開口� ��部A31が、この鋲用凹部A3の底面A32側に向か� �に従って漸次縮径するテーパ状に形成され� �いるものを用いるので、鋲体209の土台部208� �鋲用凹部A3に円滑に挿入させることができる 。そのため、土台部208を鋲用凹部A3に挿入さ� ��る際に土台部208が傾くことがないので、鋲� ��209の姿勢をより安定して規制することがで� ��る。
 更に、鋲用凹部A3は、底面A32側における内� �壁の内径が土台部208の外径と略等しく形成� �れているので、鋲用凹部A3に鋲体209の土台部 208を配置することで、鋲用凹部A3の底面A32側� ��おける内周壁によって鋲体209の土台部208の� ��面を保持することができる。これにより、� ��に鋲体209に対して外力が加わってしまった� ��合であっても、鋲体209の姿勢が変化するの� ��抑制することができる。

 次に、ベース基板用ウエハ240及び固定治� ��Aをベース基板用ウエハ240の上面側に配置し た状態で上下反転させた後、図59に示すよう� ��、スルーホール230、231の内周壁と鋲体209と� ��間を塞ぐようにガラスフリット206を充填す� ��フリット充填工程を行う(S235)。この工程は� ��例えば、ガラスフリット206としてペースト� ��のガラスフリット206を用い、このガラスフ� ��ット206を図示しないスキージでスルーホー� ��230、231内に埋め込むことで行う。なお、ガ� ��スフリット206は、ペースト状でなくても良� ��、例えば粉状であっても良い。

 次に、図60及び図61に示すように、押さえ 治具Bによって、ベース基板用ウエハ240と固� �治具Aとの間に鋲体209の土台部208を挟み込ま� ��る挟み込み工程を行う(S236)。この際、ベー� ��基板用ウエハ240の周縁部に押さえ治具Bを配 置する。図示の例では、押さえ治具Bを、ベ� �ス基板用ウエハ240の中央部を中心として90度 毎に1個、ベース基板用ウエハ240の周縁部が� �り落とされている部分を除いて合計3個配設� ��ている。なお、図60では、図面を見易くす� �ため、ベース基板用ウエハ240に形成された� �ルーホール230、231の図示を省略している。� �た、図61は、図面を見易くするため模式的に 示しており、ベース基板用ウエハ240及び固定 治具Aと、押さえ治具Bと、の大きさの関係は� ��図示の例に限られるものではない。

 押さえ治具Bを配置する際、まず、一対の挟 持解除部B2を近接させて、一対の挟持端部B1� �、互いに重ね合わせられたベース基板用ウ� �ハ240及び固定治具Aの厚みより広く離間させ� ��。その後、一対の挟持端部B1の間に前述し� �ベース基板用ウエハ240及び固定治具Aを配置� ��、一対の挟持解除部B2を離間させることで� �一対の挟持端部B1によって固定治具Aとベー� �基板用ウエハ240とを密接させるように挟持� �ることができる。
 これにより、鋲用凹部A3に鋲体209の土台部20 8を配置した状態で固定治具Aとベース基板用� ��エハ240とを相互に密接させることができる� ��

 特に、鋲用凹部A3は、底面A32が平坦で、深� �が鋲体209の土台部208の厚みと略等しいので� �鋲用凹部A3に鋲体209の土台部208を配置した状 態で固定治具Aとベース基板用ウエハ240とを� �互に密接させることで、鋲体209の土台部208� �表面をベース基板用ウエハ240に容易に当接� �せることができる。
 更に、鋲体209の芯材部207は、鋲体209の土台� ��208の表面上から表面に略直交する方向に延� ��しているので、鋲体209の土台部208の表面を� ��ース基板用ウエハ240に当接させることで鋲� ��209の芯材部207の軸線とスルーホール230、231� ��軸線とが互いに平行になるように鋲体209の� ��勢を規制することができる。

 ところで、図53では、フリット充填工程(S235 )の後に、挟み込み工程(S236)を行う工程順序� �しているが、これとは逆に、挟み込み工程(S 236)の後に、フリット充填工程(S235)を行って� �構わない。いずれの工程順序であっても、� �一の作用効果を奏することができる。よっ� �、必要に応じて適宜、工程順序を変更して� �わない。
 以上でセット工程が終了する。

 次に、図62に示すように、ガラスフリッ� �206を加熱して焼成する焼成工程を行う(S237)� �これにより、スルーホール230、231と鋲体209� �ガラスフリット206とを一体的に固定させる� �とができる。

 特に、固定治具Aとベース基板用ウエハ240 とを相互に密接させる押さえ治具Bによって� �ース基板用ウエハ240と固定治具Aとの間に鋲� ��209の土台部208を挟み込ませた状態で焼成し� ��いるので、ベース基板用ウエハ240の変形等� ��関わらず、ベース基板用ウエハ240と固定治� ��Aとの間に確実に鋲体209の土台部208を挟み込 んだ状態を確保することができる。また、押 さえ治具Bがベース基板用ウエハ240の周縁部� �配置されているので、ベース基板用ウエハ24 0の周縁部が反ろうとする場合であっても、� �み込んだ状態を維持することができる。

 このため、鋲体209の土台部208の表面がベー� ��基板用ウエハ240に当接された状態で焼成さ� ��、土台部208がベース基板用ウエハ240に傾く� ��となく固定される。
 また、鋲体209の芯材部207の軸線とスルーホ� ��ル230、231の軸線とが互いに平行になった状� ��で焼成され、芯材部207の軸線がスルーホー� ��230、231の軸線に対して傾くことなく固定さ� ��る。従って、スルーホール230、231内の空間� ��芯材部207によって不均一に区画されること� ��ない。つまり、芯材部207の外周面とスルー� ��ール230、231の内周面との間に筒状空間が形� ��され、スルーホール230、231内に局所的に広� ��空間が画成されることがない。よって、広� ��空間にガラスフリット206が充填されること� ��ないので、焼成することでガラスフリット2 06の表面に凹部が形成されることや、ガラス� ��リット206の内部に中空部が形成されるのを� ��実に抑制することができる。

 なお、ペースト状のガラスフリット206の� ��部には、そのガラスフリット206の体積に応� ��た量の気泡が含まれている。この気泡は微� ��であるものの、広い空間に充填されたガラ� ��フリット206を焼成した場合には、そのガラ� ��フリット206内部の気泡が蒸発してガラスフ� ��ット206の体積が減少し、硬化したガラスフ� ��ット206の表面に微小な凹部が形成され易く� ��或いは焼成してもこの気泡が内部に残って� ��硬化したガラスフリット206内に部分的に微� ��な中空部が形成され易い。

 焼成工程の後、押さえ治具Bによる挟持を一 対の挟持解除部B2を近接させて解除してベー� ��基板用ウエハ240から押さえ治具Bを取り外し 、その後、図63に示すように、鋲体209の土台� ��208を研磨して除去すると共に、ベース基板� ��ウエハ240の両面を所定の厚み研磨する研磨� ��程を行う(S238)。本実施形態の研磨工程では� ��ベース基板用ウエハ240の上面側において土� ��部208を除去する第1研磨工程と、ベース基板 用ウエハ240の下面側においてスルーホール230 、231にガラスフリット206を充填する際に芯材 部207の表面に付着したガラスフリット206を除 去する第2研磨工程を行う。この結果、芯材� �207は、貫通電極232、233として作用する。こ� �貫通電極232、233は、導電性の芯材部207によ� �形成されており、安定した導通性を確保す� �ことができる。
 なお、芯材部207の表面にガラスフリット206� ��付着していなければ、第2研磨工程を行わな くてもよい。
 以上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� ��材料をパターニングして、図64及び図65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(S239)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(S240)。なお、図64及び図65に示す点� �Mは、後に行う切断工程で切断する切断線を� ��示している。
 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(S239 )の後に、引き回し電極形成工程(S240)を行う� �程順序としているが、これとは逆に、引き� �し電極形成工程(S240)の後に、接合膜形成工� �(S239)を行っても構わないし、両工程を同時� �行っても構わない。いずれの工程順序であ� �ても、同一の作用効果を奏することができ� �。よって、必要に応じて適宜、工程順序を� �更して構わない。

 次に、作製した複数の圧電振動片204を、そ� ��ぞれ引き回し電極236、237を介してベース基� ��用ウエハ240の上面に接合するマウント工程� ��行う(S250)。まず、一対の引き回し電極236、2 37上にそれぞれ金等のバンプPを形成する。そ して、圧電振動片204の基部212をバンプP上に� �置した後、バンプPを所定温度(例えば300℃)� �加熱しながら圧電振動片204をバンプPに押し� ��ける。これにより、圧電振動片204は、バン� ��P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� ��で、ベース基板用ウエハ240の上面から浮い� ��状態で支持される。また、ガラスフリット2 06の融点は、マウント工程の際に加熱される� ��定温度より高くなっているので、両者が融� ��することがなく、スルーホール230、231は確� ��に塞がれた状態を維持することができる。

 圧電振動片204のマウントが終了した後、� ��ース基板用ウエハ240に対してリッド基板用� ��エハ250を重ね合わせる重ね合わせ工程を行� ��(S260)。具体的には、図示しない基準マーク� ��を指標としながら、両ウエハ240、250を正し� ��位置にアライメントする。これにより、マ� ��ントされた圧電振動片204が、ベース基板用� ��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� �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(S270)。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� �250とが接合した図66に示すウエハ体260を得る ことができる。なお、図66においては、図面� ��見易くするために、ウエハ体260を分解した� ��態を図示しており、ベース基板用ウエハ240� ��ら接合膜235の図示を省略している。なお、� ��66に示す点線Mは、後に行う切断工程で切断� ��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� ��用ウエハ240に形成されたスルーホール230、2 31は、貫通電極232、233及びガラスフリット206� ��よって完全に塞がれているので、キャビテ� ��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、焼成によって貫 通電極232、233及びガラスフリット206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230、231に対して強固に固着されているの で、キャビティC内の気密を確実に維持する� �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� ��パターニングして、一対の貫通電極232、233� ��それぞれ電気的に接続された一対の外部電� ��238、239を複数形成する外部電極形成工程を� ��う(S280)。この工程により、外部電極238、239� ��利用してキャビティC内に封止された圧電振 動片204を動作させることができる。

 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片204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(S290)。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� �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� �片204の周波数を、公称周波数の所定範囲内� �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した後、接合されたウ� ��ハ体260を図66に示す切断線Mに沿って切断し� ��小片化する切断工程を行う(S300)。その結果� ��互いに接合されたベース基板202とリッド基� ��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41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(S300)を行って個々の圧電振� ��子201に小片化した後に、微調工程(S290)を行� ��工程順序でも構わない。但し、上述したよ� ��に、微調工程(S290)を先に行うことで、ウエ� ��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� ��ことができる。よって、スループットの向� ��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(S310)� ��即ち、圧電振動片204の共振周波数、共振抵� ��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� �ックする。また、絶縁抵抗特性等を併せて� �ェックする。そして、最後に圧電振動子201� �外観検査を行って、寸法や品質等を最終的� �チェックする。これをもって圧電振動子201� �製造が終了する。

 特に、鋲体209の土台部208がベース基板用� ��エハ240に対して傾くことなく固定されてい� ��ので、ベース基板用ウエハ240と鋲体209との� ��触面積が広く、土台部208を研磨して除去す� ��ときにベース基板用ウエハ240に作用する力� ��局所的に集中することがない。そのため、� ��ース基板用ウエハ240にクラックが生じるの� ��抑制することができる。

 また、ガラスフリット206に凹部や中空部� ��形成されるのを抑制しているので、研磨工� ��後ガラスフリット206の表面に残る段部を極� ��て小さく抑え、ガラスフリット206をベース� ��板用ウエハ240に対してほぼ面一な状態にす� ��ことができる。このため、ガラスフリット2 06の表面に形成される引き回し電極236、237の� ��みがばらついて局所的に薄くなることがな� ��、引き回し電極236、237の信頼性を向上する� ��とができる。これにより、圧電振動片204と� ��通電極232、233との安定した導通性を確保す� ��ことが可能となり、圧電振動片204と外部電� ��238、239との安定した導通性を確保すること� ��できる。この結果、作動性能の信頼性を向� ��して高性能化を図ることができる。

 加えて、鋲体209の芯材部207の軸線がスルー� ��ール230、231の軸線に対して傾いていないの� ��、研磨工程を経て芯材部207を露出させた後� ��あっても、ベース基板用ウエハ240に必要な� ��みを確保することができる。
 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、圧電振動子201 の高品質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� ��圧電振動子201を一度に複数製造することが� ��きるので、低コスト化を図ることができる� ��

 なお、本実施形態では、ベース基板用ウエ� ��240(ベース基板202)、ガラスフリット206及び� �体209(貫通電極232、233)として、それぞれ熱膨 張係数が略等しいものを用いたが、異なるも のを用いてもよい。
 また、本実施形態では、芯材部挿入工程の� ��に固定治具配置工程を行ったが、固定治具A の鋲用凹部A3内に鋲体209の土台部208を配置し� ��状態の固定治具Aをベース基板用ウエハ240に 配置することで、両工程を同時に行っても構 わない。

 また、本実施形態では、固定治具Aとして 、鋲用凹部A3の開口端部A31がテーパ状のもの� ��用いたが、開口端部A31が断面視ストレート� ��状のものを用いても構わない。更に、固定� ��具Aに対してベース基板用ウエハ240を位置決 めするための位置決め部として位置決め凹部 A2を形成したが、例えば位置決めピンによっ� ��前記位置決め部としても構わない。

 また、本実施形態では、押さえ治具Bとして 、一対の挟持端部B1を備えるものを用いたが� ��例えば、固定治具A及びベース基板用ウエハ 240を他の土台上に載置し、載置された両者の 上側から押さえつけるような押さえ治具とし ても構わない。
 また、鋲体209は、本実施形態に示した形状� ��限られるものではなく、例えば第1実施形態 及び第2実施形態に示した鋲体9、109のように� ��土台部が矩形状であっても良い。また、芯� ��部207の長さ及び先端の形状についても本実� ��形態に示したものに限られないが、その長� ��は研磨工程前のベース基板用ウエハ240の厚� ��と同等もしくは前記厚みより短いほうが好� ��しい。

(第4実施形態)
 以下、本発明に係る圧電振動子の製造方法� ��びこの製造方法で製造される圧電振動子の� ��4実施形態を、図67から図87を参照して説明� �る。
 本実施形態の圧電振動子401は、図67から図71 に示すように、ベース基板402とリッド基板403 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404が収納� ��れた表面実装型の圧電振動子である。
 なお、ベース基板402及びリッド基板403のそ� ��ぞれの厚みは、例えば150μm~200μmとなってい る。また、図71においては、図面を見易くす� ��ために後述する励振電極415、引き出し電極4 19、420、マウント電極416、417及び重り金属膜4 21の図示を省略している。

 圧電振動片404は、図72から図74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404は、平行に配置された一� ��の振動腕部410、411と、一対の振動腕部410、4 11の基端側を一体的に固定する基部412と、一� ��の振動腕部410、411の外表面上に形成されて� ��対の振動腕部410、411を振動させる第1の励振 電極413と第2の励振電極414とからなる励振電� �415と、第1の励振電極413及び第2の励振電極414 に電気的に接続されたマウント電極416、417と を有している。
 また、本実施形態の圧電振動片404は、一対� ��振動腕部410、411の両主面上に、振動腕部410� ��411の長手方向に沿ってそれぞれ形成された� ��部418を備えている。この溝部418は、振動腕� ��410、411の基端側から略中間付近まで形成さ� ��ている。

 第1の励振電極413と第2の励振電極414とか� �なる励振電極415は、一対の振動腕部410、411� �互いに接近又は離間する方向に所定の共振� �波数で振動させる電極であり、一対の振動� �部410、411の外表面に、それぞれ電気的に切� �離された状態でパターニングされて形成さ� �ている。具体的には、図74に示すように、第 1の励振電極413が、一方の振動腕部410の溝部41 8上と他方の振動腕部411の両側面上とに主に� �成され、第2の励振電極414が、一方の振動腕� ��410の両側面上と他方の振動腕部411の溝部418� ��とに主に形成されている。

 また、第1の励振電極413及び第2の励振電極41 4は、図72及び図73に示すように、基部412の両� ��面上において、それぞれ引き出し電極419、4 20を介してマウント電極416、417に電気的に接� ��されている。そして圧電振動片404は、この� ��ウント電極416、417を介して電圧が印加され� ��ようになっている。
 なお、上述した励振電極415、マウント電極4 16、417及び引き出し電極419、420は、例えば、� ��ロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)や� ��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。

 また、一対の振動腕部410、411の先端には� ��自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で� ��動するように調整(周波数調整)を行うため� �重り金属膜421が被膜されている。なお、こ� �重り金属膜421は、周波数を粗く調整する際� �使用される粗調膜421aと、微小に調整する際� ��使用される微調膜421bとに分かれている。こ れら粗調膜421a及び微調膜421bを利用して周波� ��調整を行うことで、一対の振動腕部410、411� ��周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に� ��めることができる。

 このように構成された圧電振動片404は、� ��69から図71に示すように、金等のバンプPを� �用して、ベース基板402の上面にバンプ接合� �れている。詳しく説明すると、ベース基板40 2の上面にパターニングされた後述する引き� �し電極436、437上にそれぞれ2つずつ形成され� ��2組のバンプP上に、一対のマウント電極416� �417がそれぞれ接触した状態でバンプ接合さ� �ている。これにより、圧電振動片404は、ベ� �ス基板402の上面から浮いた状態で支持され� �と共に、マウント電極416、417と引き回し電� �436、437とがそれぞれ電気的に接続された状� �となっている。

 上記リッド基板403は、ガラス材料、例え� ��ソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板� ��あり、図67、図69から図71に示すように、板� ��に形成されている。そして、ベース基板402� ��接合される接合面側には、圧電振動片404が� ��まる矩形状の凹部403aが形成されている。こ の凹部403aは、両基板402、403が重ね合わされ� �ときに、圧電振動片404を収容するキャビテ� �Cとなるキャビティ用の凹部である。そして� ��リッド基板403は、この凹部403aをベース基板 402側に対向させた状態でベース基板402に対し て陽極接合されている。

 上記ベース基板402は、リッド基板403と同様� ��ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスから� ��る透明な絶縁基板であり、図67から図71に示 すように、リッド基板403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402には、ベース基板402を上� ��方向に貫通する一対のスルーホール(貫通孔 )430、431が形成されている。一対のスルーホ� �ル430、431は、キャビティC内に収まるように� ��成されている。より詳しく説明すると、本� ��施形態のスルーホール430、431は、マウント� ��れた圧電振動片404の基部412側に一方のスル� ��ホール430が位置し、振動腕部410、411の先端� ��に他方のスルーホール431が位置するように� ��成されている。また、本実施形態では、ベ� ��ス基板402の下面に向かって漸次拡径した断� ��テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明� ��るが、この場合に限られず、ベース基板402� ��真っ直ぐに貫通するストレート形状のスル� ��ホールでも構わない。いずれにしても、ベ� ��ス基板402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430、431� ��内部には、ベース基板402を貫通するように� ��成された一対の貫通電極432、433と、スルー� ��ール430、431の内周壁と、貫通電極432、433と� ��間を塞ぐように充填されたガラスフリット4 06と、が配置されている。
 これら貫通電極432、433及びガラスフリット4 06は、スルーホール430、431を完全に塞いでキ� ��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438、439と引き回し電極436、437 とを導通させる役割を担っている。

 貫通電極432、433は、図69及び図70に示すよ うに、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、両端が平坦で且つベース 基板402の厚みと略同じ厚みとなるように形成 されている。貫通電極432、433は、ガラスフリ ット406の焼成によってガラスフリット406に対 して強固に固着されている。貫通電極432、433 は、例えばコバール、ジュメット線、Fe-Ni等� ��形成され、その熱膨張係数がガラスフリッ� ��406と略等しくなっている。

 ガラスフリット406は、スルーホール430、4 31内に埋め込まれた状態で焼成されており、� ��ルーホール430、431の内周壁に対して強固に� ��着されている。ガラスフリット406の融点は� ��例えば430℃前後となっている。また、ガラ� ��フリット406の硬度は、ベース基板402及びリ� ��ド基板403を形成するガラス材料より低くな� ��ている。更に、ガラスフリット406の熱膨張� ��数は、ベース基板402及びリッド基板403と略� ��しくなっている。

 ガラスフリット406の上面及び下面には、� ��70に示すように、凹部406a、406bがそれぞれ形 成されている。この凹部406a、406bは、圧電振� ��子401の製造の過程で、例えばガラスフリッ� ��406の焼成時に、後述する鋲体409の土台部408� ��ガラスフリット406との間、或いはガラスフ� ��ット406の表面近傍に残った気泡を囲うよう� ��硬化したガラスフリット406が表面に露出し� ��ものである。

 凹部406a、406bの上下方向の深さは、最も深� �部分が例えば6000~10000Åとなっている。なお� ��図示の例では、図面をわかり易くするため� ��、凹部406a、406bを他の構成要素と比較して� �きく示している。
 そして、ガラスフリット406の上面に形成さ� ��た凹部406aには、ガラスフリット406の上面側 に平坦面405aを形成する埋込材405が埋め込ま� �ている。

 埋込材405は、例えばコバール、Fe-Ni等、� �電性で且つ貫通電極432、433と硬度及び熱膨� �係数が略等しい材料で形成されている。ま� �、埋込材405の融点は、例えば350℃以上とな� �ている。埋込材405は、スルーホール430、431� �塞ぐガラスフリット406及び貫通電極432、433� �上面を覆うと共に、その上面が平坦面405aと� ��るように設けられている。つまり、埋込材4 05は、貫通電極432、433と電気的に接続され、� ��坦面405aは、ガラスフリット406及び貫通電極 432、433の上面全体を覆うように形成され、貫 通電極432、433と導通している。

 ベース基板402の上面側(リッド基板403が接 合される接合面側)には、図67から図71に示す� ��うに、導電性材料(例えば、アルミニウム)� �より、陽極接合用の接合膜435と、一対の引� �回し電極436、437とがパターニングされてい� �。このうち接合膜435は、リッド基板403に形� �された凹部403aの周囲を囲むようにベース基� ��402の周縁に沿って形成されている。

 引き回し電極436、437は、例えばクロムを� ��層、金を上層とする二層構造の電極膜であ� ��、その厚みが例えば2000Åとなっている。ま た、一対の引き回し電極436、437は、一対の貫 通電極432、433のうち、一方の貫通電極432と圧 電振動片404の一方のマウント電極416とを電気 的に接続すると共に、他方の貫通電極433と圧 電振動片404の他方のマウント電極417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436は、圧電振動片404の基部412の真下に位置 するように一方の貫通電極432の真上に形成さ れている。また、他方の引き回し電極437は、 一方の引き回し電極436に隣接した位置から、 振動腕部410、411に沿ってこの振動腕部410、411 の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電 極433の真上に位置するように形成されている 。また、図69及び図70に示すように、各引き� �し電極436、437において、対応する貫通電極43 2、433の真上に位置する部分は、この各部分� �対応する埋込材405を覆うように形成されて� �る。

 そして、図67から図71に示すように、これ ら一対の引き回し電極436、437上にそれぞれバ ンプPが形成されており、バンプPを利用して� ��電振動片404がマウントされている。これに� ��り、圧電振動片404の一方のマウント電極416� ��、一方の引き回し電極436を介して一方の貫� ��電極432に導通し、他方のマウント電極417が� ��他方の引き回し電極437を介して他方の貫通� ��極433に導通するようになっている。

 また、ベース基板402の下面には、図67、� �69から図71に示すように、一対の貫通電極432� ��433に対してそれぞれ電気的に接続される外� ��電極438、439が形成されている。つまり、一� ��の外部電極438は、一方の貫通電極432及び一� ��の引き回し電極436を介して圧電振動片404の� ��1の励振電極413に電気的に接続されている。 また、他方の外部電極439は、他方の貫通電極 433及び他方の引き回し電極437を介して、圧電 振動片404の第2の励振電極414に電気的に接続� �れている。また、各外部電極438、439は、凹� �406bを埋め込むと共に、その下面が略平坦に� ��成されている。なお、この外部電極438、439� ��、圧電振動子401の表面に形成されているの� ��、その厚みを十分厚く形成することができ� ��。このため、外部電極438、439が、凹部406bの 影響を受けて極端に薄く形成されることがな い。

 このように構成された圧電振動子401を動� ��させる場合には、ベース基板402に形成され� ��外部電極438、439に対して、所定の駆動電圧� ��印加する。これにより、圧電振動片404の第1 の励振電極413及び第2の励振電極414からなる� �振電極415に電流を流すことができ、一対の� �動腕部410、411を接近・離間させる方向に所� �の周波数で振動させることができる。そし� �、この一対の振動腕部410、411の振動を利用� �て、時刻源、制御信号のタイミング源やリ� �ァレンス信号源等として利用することがで� �る。

 次に、上述した圧電振動子401を、図75に� �すフローチャートを参照して、ベース基板� �ウエハ440とリッド基板用ウエハ450とを利用� �て一度に複数製造する製造方法について以� �に説明する。

 始めに、圧電振動片作製工程を行って図7 2から図74に示す圧電振動片404を作製する(S410) 。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。次に、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。 次に、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技術によって圧電振 動片404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415、引き出し電極419、420、マウント 電極416、417、重り金属膜421を形成する。これ により、複数の圧電振動片404を作製すること ができる。

 また、圧電振動片404を作製した後、共振� ��波数の粗調を行っておく。これは、重り金� ��膜421の粗調膜421a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403となるリッド基� ��用ウエハ450を、陽極接合を行う直前の状態� ��で作製する第1のウエハ作製工程を行う(S420) 。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 リッド基板用ウエハ450を形成する(S421)。次い で、図76に示すように、リッド基板用ウエハ4 50の接合面に、エッチング等により行列方向� ��キャビティ用の凹部403aを複数形成する凹部 形成工程を行う(S422)。この時点で、第1のウ� �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� ��ングで、後にベース基板402となるベース基� ��用ウエハ440を、陽極接合を行う直前の状態� ��で作製する第2のウエハ作製工程を行う(S430) 。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440を形成する(S431)。次い で、ベース基板用ウエハ440に一対の貫通電極 432、433を複数形成する貫通電極形成工程を行 う(S430A)。ここで、この貫通電極形成工程に� �いて、詳細に説明する。

 まず、図77に示すように、ベース基板用� �エハ440を貫通する一対のスルーホール430、43 1を複数形成する貫通孔形成工程(S432)を行う� �なお、図77に示す点線Mは、後に行う切断工� �で切断する切断線を図示している。この工� �を行う際、例えばサンドブラスト法やプレ� �加工等で行う。これにより、図78に示すよう に、ベース基板用ウエハ440を貫通し、その上 面から下面に向かうに従って漸次拡径した断 面テーパ状のスルーホール430、431を形成する ことができる。また、後に両ウエハ440、450を 重ね合わせたときに、リッド基板用ウエハ450 に形成された凹部403a内に収まるように一対� �スルーホール430、431を複数形成する。しか� �、一方のスルーホール430が圧電振動片404の� �部412側に位置し、他方のスルーホール431が� �動腕部410、411の先端側に位置するように形� �する。

 次に、これら複数のスルーホール430、431そ� ��ぞれの内部に、鋲体409の芯材部407を挿入す� ��と共に、スルーホール430、431の内周壁と鋲� ��409との間を塞ぐようにガラスフリット406を� ��填するセット工程を行う(S433)。
 ここで、本実施形態では、鋲体409として、� ��79に示すように、平板状の土台部408及び土� �部408上から延在する芯材部407を有する導電� �のものを用いる。図示の例では、芯材部407� �、土台部408上からこの土台部408の表面に略� �交する方向に沿ってベース基板用ウエハ440� �略同じ厚みだけ延在すると共に、先端が平� �に形成されている。鋲体409の土台部408は、� �ルーホール430、431における上面側の開口よ� �も平面視で大きく形成されている。また、� �体409は、例えばコバール、ジュメット線、Fe -Ni等で形成され、その熱膨張係数がガラスフ リット406と略等しくなっている。

 セット工程の際、図80に示すように、ま� �、この鋲体409の土台部408がベース基板用ウ� �ハ440に接触するまで、芯材部407をベース基� �用ウエハ440の上面側から挿入する。次に、� �示しない治具等で鋲体409をベース基板用ウ� �ハ440に対して固定させた後、ベース基板用� �エハ440の上下面を反転させる。その後、図81 に示すように、各スルーホール430、431におけ る下面側の開口よりペースト状のガラスフリ ット(連結材)406を流し込む。なお、このガラ� ��フリット406は、脱泡処理されているものを� ��用しても良く、この場合、後述する気泡の� ��生を少なくすることができる。また、ガラ� ��フリット406は、ペースト状のものでなくて� ��良く、例えば粉状であっても良い。

 この際、芯材部407が、土台部408上から土� ��部408の表面に略直交する方向に沿ってベー� ��基板用ウエハ440と略同じ厚みだけ延在する� ��共に、先端が平坦に形成されているので、� ��台部408をベース基板用ウエハ440に接触させ� ��まで押し込むだけの簡単な作業で、芯材部4 07の両端をベース基板用ウエハ440の表面に対� ��て容易且つ確実に面一にすることができる� ��従って、セット工程時における作業性を向� ��することができる。

 次に、埋め込んだガラスフリット406を所定� ��温度で焼成する焼成工程を行う(S434)。これ� ��より、スルーホール430、431と鋲体409とガラ� ��フリット406とが互いに固着し合う。この焼� ��を行う際に、土台部408ごと焼成するので、� ��材部407の両端をベース基板用ウエハ440の表� ��に対してほぼ面一な状態にしたまま固着さ� ��ることができる。
 なお、焼成工程の後、ベース基板用ウエハ4 40の上下面を反転させてもよい。以下では、� ��下面を反転させた場合を例にして説明する� ��

 次に、図82に示すように、焼成後に鋲体409� �土台部408を研磨して除去すると共に、鋲体� �芯材部が露出するまでベース基板用ウエハ� �両面を研磨する研磨工程を行う(S435)。本実� �形態の研磨工程では、ベース基板用ウエハ44 0の上面側においては土台部408を除去し、ベ� �ス基板用ウエハ440の下面側においては、ス� �ーホール430、431にガラスフリット406を充填� �る際に芯材部407の表面に付着したガラスフ� �ット406を除去する。この結果、芯材部407は� �貫通電極432、433として作用する。この貫通� �極432、433は、導電性の芯材部407により形成� �れており、安定した導通性を確保すること� �できる。
 なお、芯材部407の表面にガラスフリット406� ��付着していなければ、ベース基板用ウエハ4 40の下面は研磨しなくても構わない。

 ここで、研磨工程を行うことで、図83に示� �ように、焼成されたガラスフリット406内部� �気泡を囲うように硬化した部分が、微小な� �部406a、406bとして表面に露出してしまう。
 そこで、図84に示すように、ガラスフリッ� �406の上面の凹部406aに埋込材405を埋め込むと� ��に、ガラスフリット406の上面側に平坦面405a を形成する平坦面形成工程を行う(S436)。この 際、埋込材405を、スルーホール430、431を塞ぐ ガラスフリット406及び貫通電極432、433を覆う と共に、その上面が平坦面405aとなるように� �め込む。この工程は、例えば埋込材405をス� �ッタリングや蒸着等によって凹部406aに埋め� ��むことで行う。なお、必要に応じて埋込材4 05を肉厚に埋め込んだ後、埋込材405の表面を� ��磨する等して平坦面405aを形成してもよい。
 以上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440の上面に導電� ��材料をパターニングして、図85及び図86に示 すように、接合膜435を形成する接合膜形成工 程を行う(S437)と共に、各一対の貫通電極432、 433にそれぞれ電気的に接続された引き回し電 極436、437を複数形成する引き回し電極形成工 程を行う(S438)。この際、引き回し電極436、437 を、ベース基板用ウエハ440上に配置されてい る各埋込材405を覆うように形成する。なお、 図85及び図86に示す点線Mは、後に行う切断工� ��で切断する切断線を図示している。
 特に、ガラスフリット406の上面側に平坦面4 05aが形成されるので、引き回し電極形成工程 の際、引き回し電極436、437が凹部406a上に形� �されることがなく、引き回し電極436、437を� �実に均一な厚みで形成することができる。
 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75では、接合膜形成工程(S436 )の後に、引き回し電極形成工程(S437)を行う� �程順序としているが、これとは逆に、引き� �し電極形成工程(S437)の後に、接合膜形成工� �(S436)を行っても構わないし、両工程を同時� �行っても構わない。いずれの工程順序であ� �ても、同一の作用効果を奏することができ� �。よって、必要に応じて適宜、工程順序を� �更して構わない。

 次に、作製した複数の圧電振動片404を、そ� ��ぞれ引き回し電極436、437を介してベース基� ��用ウエハ440の上面に接合するマウント工程� ��行う(S440)。まず、一対の引き回し電極436、4 37上にそれぞれ金等のバンプPを形成する。そ して、圧電振動片404の基部412をバンプP上に� �置した後、バンプPを所定温度(例えば300℃)� �加熱しながら圧電振動片404をバンプPに押し� ��ける。これにより、圧電振動片404は、バン� ��Pに機械的に支持されると共に、マウント電 極416、417と引き回し電極436、437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404の一対の励振電極415は、一対の 貫通電極432、433に対してそれぞれ導通した状 態となる。
 特に、圧電振動片404は、バンプ接合される� ��で、ベース基板用ウエハ440の上面から浮い� ��状態で支持される。また、埋込材405及びガ� ��スフリット406の融点は、マウント工程の際� ��加熱される所定温度より高くなっているの� ��、両者が融解することがなく、スルーホー� ��430、431は確実に塞がれた状態を維持するこ� ��ができる。

 圧電振動片404のマウントが終了した後、� ��ース基板用ウエハ440に対してリッド基板用� ��エハ450を重ね合わせる重ね合わせ工程を行� ��(S450)。具体的には、図示しない基準マーク� ��を指標としながら、両ウエハ440、450を正し� ��位置にアライメントする。これにより、マ� ��ントされた圧電振動片404が、ベース基板用� ��エハ440に形成された凹部403aと両ウエハ440、 450とで囲まれるキャビティC内に収容された� �態となる。

 重ね合わせ工程後、重ね合わせた2枚のウ エハ440、450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(S460)。具体的に は、接合膜435とリッド基板用ウエハ450との間 に所定の電圧を印加する。すると、接合膜435 とリッド基板用ウエハ450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404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440とリッド基板用ウエ� �450とが接合した図87に示すウエハ体460を得る ことができる。なお、図87においては、図面� ��見易くするために、ウエハ体460を分解した� ��態を図示しており、ベース基板用ウエハ440� ��ら接合膜435の図示を省略している。なお、� ��87に示す点線Mは、後に行う切断工程で切断� ��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� ��用ウエハ440に形成されたスルーホール430、4 31は、貫通電極432、433及びガラスフリット406� ��よって完全に塞がれているので、キャビテ� ��C内の気密がスルーホール430、431を通じて損 なわれることがない。特に、焼成によって貫 通電極432、433及びガラスフリット406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430、431に対して強固に固着されているの で、キャビティC内の気密を確実に維持する� �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440の下面に導電性材料� ��パターニングして、一対の貫通電極432、433� ��それぞれ電気的に接続された一対の外部電� ��438、439を複数形成する外部電極形成工程を� ��う(S470)。この工程により、外部電極438、439� ��利用してキャビティC内に封止された圧電振 動片404を動作させることができる。

 次に、ウエハ体460の状態で、キャビティC 内に封止された個々の圧電振動片404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(S480)。具体的に説明すると、ベース基 板用ウエハ440の下面に形成された一対の外部 電極438、439に電圧を印加して圧電振動片404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450を通して外部からレー ザ光を照射し、重り金属膜421の微調膜421bを� �発させる。これにより、一対の振動腕部410� �411の先端側の重量が変化するので、圧電振� �片404の周波数を、公称周波数の所定範囲内� �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した後、接合されたウ� ��ハ体460を図87に示す切断線Mに沿って切断し� ��小片化する切断工程を行う(S490)。その結果� ��互いに接合されたベース基板402とリッド基� ��403との間に形成されたキャビティC内に圧電 振動片404が封止された、図67に示す2層構造式 表面実装型の圧電振動子401を一度に複数製造 することができる。
 なお、切断工程(S490)を行って個々の圧電振� ��子401に小片化した後に、微調工程(S480)を行� ��工程順序でも構わない。但し、上述したよ� ��に、微調工程(S480)を先に行うことで、ウエ� ��体460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401をより効率良く微調す� ��ことができる。よって、スループットの向� ��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(S500)� ��即ち、圧電振動片404の共振周波数、共振抵� ��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� �ックする。また、絶縁抵抗特性等を併せて� �ェックする。そして、最後に圧電振動子401� �外観検査を行って、寸法や品質等を最終的� �チェックする。これをもって圧電振動子401� �製造が終了する。

 特に、本実施形態の圧電振動子401は、引� ��回し電極436、437がより均一な厚みで形成さ� ��ているので、経時劣化等により引き回し電� ��436、437が局所的に断線する可能性を極めて� ��さくすることができる。その結果、貫通電� ��432、433と圧電振動片404との導通性を安定し� ��ものとし、圧電振動片404と外部電極438、439� ��の安定した導通性を確保することができる� ��これにより、圧電振動子401の作動性能の信� ��性を向上して高性能化を図ることができる� ��

 また、埋込材405及びガラスフリット406の� ��膨張係数が略等しいので、マウント工程の� ��に圧電振動片404を接合するためにバンプPを 加熱することで、埋込材405及びガラスフリッ ト406を間接的に加熱する場合であっても、両 者の密着状態を安定して維持することができ る。従って、引き回し電極436、437と貫通電極 432、433との密着状態を維持し、両者の導通性 を確実に確保することができる。

 また、埋込材405として導電性材料を用い� ��ので、貫通電極432、433と引き回し電極436、4 37との間に埋込材405が配置されたとしても、� ��電極間の導通性を維持することができる。� ��って、平坦面形成工程の際に、貫通電極432� ��433を覆うように平坦面405aを形成した場合で あっても、前述した導通性を確保することが できる。つまり、ガラスフリット406の上面の 凹部406aだけを狙って埋込材405を埋め込む必� �がないので、平坦面形成工程を容易に行う� �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、圧電振動子401 の高品質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� ��圧電振動子401を一度に複数製造することが� ��きるので、低コスト化を図ることができる� ��

 なお、本実施形態では、芯材部407の基端側� ��ガラスフリット406の表面を上面として、埋� ��材405を埋め込んだが、これに限らず、芯材� ��407の先端側のガラスフリット406の表面を上� ��としても構わない。
 また、本実施形態では、ベース基板用ウエ� ��440(ベース基板402)、ガラスフリット406及び� �体409(貫通電極432、433)として、それぞれ熱膨 張係数が略等しいものを用いたが、異なるも のを用いてもよい。更に、埋込材405とガラス フリット406の熱膨張係数が略等しいとしたが 、異なっていても良い。

 また、鋲体409は、本実施形態に示した形� ��に限られるものではなく、例えば第1実施形 態及び第2実施形態に示した鋲体9、109のよう� ��、土台部が矩形状であっても良い。また、� ��材部207の長さ及び先端の形状についても本� ��施形態に示したものに限られないが、その� ��さは研磨工程前のベース基板用ウエハ240の� ��みと同等若しくは前記厚みより短いほうが� ��ましい。

(第5実施形態)
 次に、本発明に係る圧電振動子の製造方法� ��びこの製造方法で製造される圧電振動子の� ��5実施形態を、図88から図93を参照して説明� �る。なお、この第5実施形態においては、第4 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し 、異なる点についてのみ説明する。

 本実施形態に係る圧電振動子470において� ��、図88及び図89に示すように、埋込材471は、 埋込材471の表面とガラスフリット406の上面と で、ベース基板402の上面と面一であるような 平坦面471aを形成している。つまり、埋込材47 1は、ガラスフリット406の上面の凹部406aの内� ��にのみ埋め込まれている。これにより、埋� ��材471の表面と、ガラスフリット406の上面と� ��ベース基板402の上面と、が面一になってい� ��。更に、図示の例では、平坦面471aは、貫通 電極432、433とも面一であり、即ち貫通電極432 、433と導通している。

 埋込材471は、例えばガラス材料で形成さ� ��、その熱膨張係数及びその硬度がガラスフ� ��ット406と略等しくなっている。また、埋込� ��471の融点は、ガラスフリット406の融点より� ��く、例えば350℃~400℃となっている。

 次に、本実施形態に係る圧電振動子470の� ��造方法を図90のフローチャートに示す。以� �では、このフローチャートを参照して、本� �施形態に係る貫通電極形成工程(S430B)につい� ��説明する。

 本実施形態の貫通電極形成工程において、� ��磨工程(S435)までは第4実施形態と同様に行い 、研磨工程終了後、本実施形態に係る平坦面 形成工程を行う(S439)。
 平坦面形成工程として、図91に示すように� �まず、ガラスフリット406の上面の凹部406aに� ��込材471を埋め込む埋込工程を行う(S439a)。図 示の例では、埋込材471を、スルーホール430、 431を塞ぐガラスフリット406及び貫通電極432、 433を覆うように形成する。この工程は、例え ば埋込材471を融解し、ガラスフリット406の凹 部406aに対して溶着させることで行うことが� �きる。この場合、埋込材471としてガラスフ� �ット406より融点が低いものを用いるので、� �解させた埋込材471を用いたとしても、ガラ� �フリット406を融解させることなく凹部406aを� ��め込むことができる。
 なお、埋込材471を埋め込んだ後に、凹部406a 内にのみ埋込材471が残るように、スキージ(� �ら)等を用いて、ベース基板用ウエハ440上の� ��分な埋込材471をすり切るように除去しても� ��い。

 次に、図92に示すように、埋込材471を研磨� �る平坦化工程を行う(S439b)。これにより、図9 3に示すように、埋込材471の表面と、ガラス� �リット406の上面と、ベース基板402の上面と� �を面一にすることができる。また、図示の� �では、前記各面に併せて、貫通電極432、433� �上面も併せて面一にすることができる。
 この平坦化工程を行うことで、貫通電極形� ��工程が終了する。

 本実施形態の製造方法によれば、第4実施 形態に示した作用効果を奏する上に、埋込材 471の表面と、ガラスフリット406の上面と、ベ ース基板402の上面と、が面一に形成されるの で、引き回し電極436、437を段部上に形成する ことがなく、引き回し電極436、437をより確実 に均一な厚みに形成することができる。

 また、平坦化工程の際に、埋込材471を研� ��して、埋込材471の表面とガラスフリット406� ��上面とで平坦面471aを形成する。よって、埋 込工程において、ガラスフリット406の上面の 凹部406aに埋込材471を埋め込む際に、貫通電� �432、433を覆うようにして埋め込んだとして� �、貫通電極432、433を覆う部分を平坦化工程� �際に除去することができるので、埋込材471� �してガラス部材を用いた場合であっても、� �通電極432、433と引き回し電極437、438との導� �性を確保することができる。つまり、ガラ� �フリット406の上面の凹部406aだけを狙って埋� ��材471を埋め込む必要がないので、平坦面形� ��工程を容易に行うことができる。

 なお、本実施形態では、埋込材471は、ガラ� ��部材からなるものとしたが、例えば、第1実 施形態で示した材料でも良く、また、樹脂材 料でもよい。
 埋込材471として樹脂材料を用いる場合は、� ��可塑性で、且つ耐熱タイプの樹脂材料であ� ��ことが好ましい。この場合、圧電振動子401� ��製造過程或いは使用時に埋込材471が加熱さ� ��た場合であっても、樹脂材料からガスが発� ��することが無い。このような樹脂材料の具� ��例としては、例えばポリミド系の樹脂材料� ��挙げられる。

 また、本実施形態では、埋込工程を、埋込� ��471を融解してガラスフリット406の凹部406aに 対して溶着させることで行ったが、例えば埋 込材471を印刷することで行っても構わない。
 また、本実施形態では、埋込材471の融点は� ��ガラスフリット406の融点より低いものとし� ��が、これに限られない。

(発振器)
 次に、本発明に係る発振器の一実施形態に� ��いて、図94を参照しながら説明する。
 本実施形態の発振器500は、図94に示すよう� �、第1実施形態で示した圧電振動子1が、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5 02が実装された基板503を備えている。基板503� ��は、発振器用の上記集積回路501が実装され� ��おり、この集積回路501の近傍に、圧電振動� ��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� �パターンによってそれぞれ電気的に接続さ� �ている。なお、各構成部品は、図示しない� �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、� ��電振動子1に電圧を印加すると、この圧電振 動子1内の圧電振動片4が振動する。この振動� ��、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� �じて選択的に設定することで、時計用単機� �発振器等の他、当該機器や外部機器の動作� �や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等� �提供したりする機能を付加することができ� �。

 上述したように、本実施形態の発振器500に� ��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� �えているので、発振器500自体も同様に作動� �信頼性を高めて高品質化を図ることができ� �。さらにこれに加え、長期にわたって安定� �た高精度な周波数信号を得ることができる� �
 なお、本実施形態では、圧電振動子として� ��1実施形態で示した圧電振動子1を用いる場� �を示したが、他の実施形態で示した圧電振� �子101、201、401、470を用いても同様の作用効� �を奏することができる。

(電子機器)
 次に、本発明に係る電子機器の一実施形態� ��ついて、図95を参照して説明する。なお電� �機器として、第1実施形態で示した圧電振動� ��1を有する携帯情報機器510を例にして説明す る。始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� ��について説明する。この携帯情報機器510は� ��図95に示すように、圧電振動子1と、電力を� ��給するための電源部511とを備えている。電� ��部511は、例えば、リチウム二次電池からな� ��ている。この電源部511には、各種制御を行� ��制御部512と、時刻等のカウントを行う計時� ��513と、外部との通信を行う通信部514と、各� ��情報を表示する表示部515と、それぞれの機� ��部の電圧を検出する電圧検出部516とが並列� ��接続されている。そして、電源部511によっ� ��、各機能部に電力が供給されるようになっ� ��いる。

 制御部512は、各機能部を制御して音声デ� ��タの送信及び受信、現在時刻の計測や表示� ��、システム全体の動作制御を行う。また、� ��御部512は、予めプログラムが書き込まれたR OMと、ROMに書き込まれたプログラムを読み出� ��て実行するCPUと、CPUのワークエリアとして� ��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、� ��ウンタ回路及びインターフェース回路等を� ��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� �動片4が振動し、この振動が水晶の有する圧� ��特性により電気信号に変換されて、発振回� ��に電気信号として入力される。発振回路の� ��力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ� ��路とにより計数される。そして、インター� ��ェース回路を介して、制御部512と信号の送� ��信が行われ、表示部515に、現在時刻や現在� ��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� ��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� ��522、着信音発生部523及び呼制御メモリ部524� ��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� ��りを行う。音声処理部518は、無線部517又は� ��幅部520から入力された音声信号を符号化及� ��複号化する。増幅部520は、音声処理部518又� ��音声入出力部521から入力された信号を、所� ��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� ��音や受話音声を拡声したり、音声を集音し� ��りする。

 また、着信音発生部523は、基地局からの呼� ��出しに応じて着信音を生成する。切替部519� ��、着信時に限って、音声処理部518に接続さ� ��ている増幅部520を着信音発生部523に切り替� ��ることによって、着信音発生部523において� ��成された着信音が増幅部520を介して音声入� ��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� ��御に係るプログラムを格納する。また、電� ��番号入力部522は、例えば、0から9の番号キ� �及びその他のキーを備えており、これら番� �キー等を押下することにより、通話先の電� �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� ��512等の各機能部に対して加えられている電� ��が、所定の値を下回った場合に、その電圧� ��下を検出して制御部512に通知する。このと� ��の所定の電圧値は、通信部514を安定して動� ��させるために必要な最低限の電圧として予� ��設定されている値であり、例えば、3V程度� �なる。電圧検出部516から電圧降下の通知を� �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� �る。特に、消費電力の大きな無線部517の動� �停止は、必須となる。更に、表示部515に、� �信部514が電池残量の不足により使用不能に� �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5 15に表示することができる。この表示は、文� ��メッセージであっても良いが、より直感的� ��表示として、表示部515の表示面の上部に表� ��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と� ��て、選択的に遮断することができる電源遮� ��部526を備えることで、通信部514の機能をよ� ��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� ��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� �様に作動の信頼性を高めて高品質化を図る� �とができる。さらにこれに加え、長期にわ� �って安定した高精度な時計情報を表示する� �とができる。
 なお、本実施形態では、圧電振動子として� ��1実施形態で示した圧電振動子1を用いる場� �を示したが、他の実施形態で示した圧電振� �子101、201、401、470を用いても同様の作用効� �を奏することができる。

(電波時計)
 次に、本発明に係る電波時計の一実施形態� ��ついて、図96を参照して説明する。
 本実施形態の電波時計530は、図96に示すよ� �に、フィルタ部531に電気的に接続された圧� �振動子1を備えたものであり、時計情報を含� ��標準の電波を受信して、正確な時刻に自動� ��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)� �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。40k Hz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播� �る性質と、電離層と地表とを反射しながら� �播する性質とを併せもつため、伝播範囲が� �く、上述した2つの送信所で日本国内を全て� ��羅している。

 以下、電波時計530の機能的構成について詳� ��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� ��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� �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� �有する水晶振動子部538、539をそれぞれ備え� �いる。

 更に、濾波された所定周波数の信号は、検� ��、整流回路534により検波復調される。続い� ��、波形整形回路535を介してタイムコードが� ��り出され、CPU536でカウントされる。CPU536で� ��、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報� ��読み取る。読み取られた情報は、RTC537に反� ��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� ��たが、長波の標準電波の周波数は、海外で� ��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。

 上述したように、本実施形態の電波時計530� ��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� �備えているので、電波時計自体も同様に作� �の信頼性を高めて高品質化を図ることがで� �る。さらにこれに加え、長期にわたって安� �して高精度に時刻をカウントすることがで� �る。
 なお、本実施形態では、圧電振動子として� ��1実施形態で示した圧電振動子1を用いる場� �を示したが、他の実施形態で示した圧電振� �子101、201、401、470を用いても同様の作用効� �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� ��に限定されるものではなく、本発明の趣旨� ��逸脱しない範囲において種々の変更を加え� ��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� ��一例として振動腕部10、11、110、111、210、211 、410、411の両面に溝部18、118、218、418が形成� ��れた溝付きの圧電振動片4、104、204、404を例 に挙げて説明したが、溝部18、118、218、418が� ��いタイプの圧電振動片でも構わない。但し� ��溝部18、118、218、418を形成することで、一� �の励振電極15、115、215、415に所定の電圧を印 加させたときに、一対の励振電極15、115、215� ��415間における電界効率を上げることができ� ��ので、振動損失をより抑えて振動特性をさ� ��に向上することができる。つまり、CI値(Crys tal Impedance)をさらに低くすることができ、圧 電振動片4、104、204、404の更なる高性能化を� �ることができる。この点において、溝部18、 118、218、418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� ��動片4、104、204、404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2、 102、202、402とリッド基板3、103、203、403とを� �合膜35、135、235、435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、102、202、40 2、3、103、203、403を強固に接合できるので好� ��しい。
 また、上記各実施形態では、圧電振動片4、 104、204、404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、104、204、404を接� �しても構わない。但し、バンプ接合するこ� �で、圧電振動片4、104、204、404をベース基板2 、102、202、402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、各圧電振動� ��1、101、201、401、470は、貫通電極を一対備え るものとしたが、前述のように形成された貫 通電極は1つでも良く、また3つ以上でも構わ� ��い。つまり、1つ以上の外部電極を備える圧 電振動子において、各外部電極と、圧電振動 片と、をそれぞれ電気的に接続させる接続電 極のうち、少なくとも一つが前述のように形 成された貫通電極であれば良い。

 また、本発明に係る圧電振動子の製造方� ��は、平板状の土台部、及び土台部上から土� ��部の表面に略直交する方向に沿って延在す� ��芯材部を有する導電性の鋲体と、ガラス材� ��からなる連結材とを利用して貫通電極形成� ��程を行えば、上記各実施形態に示したもの� ��限られない。例えば、連結材として、ガラ� ��材料からなる筒体と、ペースト状のガラス� ��リットを併せて利用しても良い。

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