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Patent Searching and Data


Title:
PIEZOELECTRIC VIBRATOR MANUFACTURING METHOD, PIEZOELECTRIC VIBRATOR, OSCILLATOR, ELECTRONIC DEVICE, AND RADIO-CONTROLLED WATCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/104308
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a piezoelectric vibrator manufacturing method for manufacturing a plurality of piezoelectric vibrators, in which piezoelectric vibration members are sealed in cavities formed between a base substrate and a lid substrate jointed to each other, all at once by utilizing a base substrate wafer and a lid substrate wafer. The piezoelectric vibrators manufacturing method comprises a recess forming step of forming a plurality of cavity recesses for forming the cavities when the two wafers are overlaid, in the lid substrate wafer, a through electrode forming step of forming a plurality of through electrodes in and through the base substrate wafer, a drawing electrode forming step of forming a plurality of drawing electrodes connected electrically with the through electrodes, on the upper face of the base substrate wafer, a mounting step of jointing the plural piezoelectric vibration members to the upper face of the base substrate wafer through the drawing electrodes, an overlaying step of overlaying the base substrate wafer and the lid substrate wafer thereby to house the piezoelectric vibration members in the cavities surrounded by the recesses and the two wafers, a jointing step of jointing the base substrate wafer and the lid substrate wafer thereby to seal the piezoelectric vibration members in the cavities, an external electrode forming step of forming a plurality of external electrodes connected electrically with the through electrodes, on the lower face of the base substrate wafer, and a cutting step of cutting the two jointed wafers thereby to shred the two wafers into the plural piezoelectric vibrators. The through electrode forming step includes a through hole forming step of forming a plurality of through holes in and through the base substrate wafer, a setting step of arranging core members, which are formed to have two flat ends and a thickness substantially equal to that of the base substrate wafer, in those plural through holes, and arranging connecting members between the core members and the through holes, and a sintering step of sintering the connecting members at a predetermined temperature thereby to fix the through holes, the connecting members and the core members integrally.

Inventors:
ONITSUKA OSAMU (JP)
SUGAMA KAZUYOSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/069849
Publication Date:
August 27, 2009
Filing Date:
October 31, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SEIKO INSTR INC (JP)
ONITSUKA OSAMU (JP)
SUGAMA KAZUYOSHI (JP)
International Classes:
H01L23/04; H03H9/02; H03B5/32; H03H3/02
Foreign References:
JP2002124845A2002-04-26
JP2005129600A2005-05-19
JP2003163562A2003-06-06
JP2003324166A2003-11-14
JPS63123841A1988-05-27
JP2007242872A2007-09-20
JP2001244358A2001-09-07
JP2007013636A2007-01-18
JPH08316644A1996-11-29
JPH06151035A1994-05-31
Attorney, Agent or Firm:
MATSUSHITA, YOSHIHARU (JP)
Matsushita Yoshiharu (JP)
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Claims:
 互いに接合されたベース基板とリッド基板との間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に複数製造する方法であって、
 前記リッド基板用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたときに前記キャビティを形成するキャビティ用の凹部を複数形成する凹部形成工程と;
 前記ベース基板用ウエハに、このウエハを貫通する貫通電極を複数形成する貫通電極形成工程と;
 前記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通電極に対して電気的に接続された引き回し電極を複数形成する引き回し電極形成工程と;
 複数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合するマウント工程と;
 前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせて、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キャビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わせ工程と;
 前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片を前記キャビティ内に封止する接合工程と;
 前記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電極に電気的に接続された外部電極を複数形成する外部電極形成工程と;
 接合された前記両ウエハを切断して、複数の前記圧電振動子に小片化する切断工程と;を備え、
 前記貫通電極形成工程は、前記ベース基板用ウエハにこのウエハを貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形成工程と;これら複数の貫通孔内に両端が平坦で且つベース基板用ウエハと略同じ厚みに形成された導電性の芯材を配置すると共に、芯材と貫通孔との間に連結材を配置するセット工程と;連結材を所定の温度で焼成することで、貫通孔と連結材と芯材とを一体的に固定させる焼成工程と;を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記連結材として、ペーストを利用し;
 前記セット工程の際、前記芯材と前記貫通孔との間に前記ペーストを埋め込み;
 前記焼成工程の際、埋め込んだ前記ペーストを焼成により硬化させることで、ペーストと前記芯材と前記貫通孔とを一体的に固定させる。
 請求項2に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記芯材として、熱膨張係数が前記ベース基板用ウエハと略等しいものを用いる。
 請求項2に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記セット工程の際、複数の金属微粒子を含んだペーストを埋め込む。
 請求項4に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記金属微粒子として、非球形形状に形成されたものを用いる。
 請求項2に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記セット工程の際、前記ペーストを脱泡処理した後に前記貫通孔内に埋め込む。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記連結材として、両端が平坦で且つベース基板用ウエハと略同じ厚みに形成されたガラス材料からなる筒体を利用し;
 前記セット工程の際、前記貫通孔に前記筒体を埋め込むと共に、この筒体の中心孔に前記芯材を挿入し;
 前記焼成工程の際、埋め込んだ前記筒体を焼成することで、筒体と前記貫通孔と前記芯材とを一体的に固定させる。
 請求項7に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記筒体として、前記焼成前に予め仮焼成されているものを用いる。
 請求項7に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記ベース基板用ウエハとして、前記筒体と同じガラス材料からなるものを使用し;
 前記芯材として、熱膨張係数が前記筒体と略等しいものを用いる。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記マウント工程前に、前記ベース基板用ウエハと前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせたときに、前記凹部の周囲を囲む接合膜をベース基板用ウエハの上面に形成する接合膜形成工程を備え;
 前記接合工程の際、前記接合膜を介して前記両ウエハを陽極接合する。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記マウント工程の際、導電性のバンプを利用して前記圧電振動片をバンプ接合する。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記貫通孔形成工程の際、断面テーパ状に前記貫通孔を形成する。
 請求項1に記載の圧電振動子の製造方法であって、
 前記貫通電極形成工程の際、前記芯材として断面テーパ状の芯材を用いる。
 ベース基板と;
 キャビティ用の凹部が形成され、凹部を前記ベース基板に対向させた状態でベース基板に接合されたリッド基板と;
 前記凹部を利用して前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納された状態で、ベース基板の上面に接合された圧電振動片と;
 前記ベース基板の下面に形成された外部電極と;
 前記ベース基板を貫通するように形成され、前記キャビティ内の気密を維持すると共に、前記外部電極に対して電気的に接続された貫通電極と;
 前記ベース基板の上面に形成され、接合された前記圧電振動片に対して前記貫通電極を電気的に接続させる引き回し電極と、を備え;
 前記貫通電極は、両端が平坦で且つ前記ベース基板と略同じ厚みに形成され、ベース基板を貫通する貫通孔内に配置された導電性の芯材と;この芯材と貫通孔とを一体的に固定する連結材と;により形成されていることを特徴とする圧電振動子。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記連結材は、焼成によって硬化されたペーストとされている。
 請求項15に記載の圧電振動子であって、
 前記芯材は、熱膨張係数が前記ベース基板と略等しい。
 請求項15に記載の圧電振動子であって、
 前記ペーストは、複数の金属微粒子を含んでいる。
 請求項17に記載の圧電振動子であって、
 前記金属微粒子は、非球形形状とされている。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記連結材は、ガラス材料により両端が平坦で且つ前記ベース基板と略同じ厚みの筒状に形成され、前記貫通孔内に埋め込まれた状態で焼成された筒体であり;
 前記芯材は、前記筒体の中心孔に挿入された状態で固定されている。
 請求項19に記載の圧電振動子であって、
 前記筒体は、前記焼成前に予め仮焼されている。
 請求項19に記載の圧電振動子であって、
 前記ベース基板は、前記筒体と同じガラス材料により形成され;
 前記芯材は、熱膨張係数が前記筒体と略等しい。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記ベース基板及び前記リッド基板は、前記凹部の周囲を囲むように両基板の間に形成された接合膜を介して陽極接合されている。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記圧電振動片は、導電性のバンプによりバンプ接合されている。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記貫通孔は、断面テーパ状に形成されている。
 請求項14に記載の圧電振動子であって、
 前記芯材は、断面テーパ状に形成されている。
 請求項14から25のいずれか1項に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されている;ことを特徴とする発振器。
 請求項14から25のいずれか1項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されている;ことを特徴とする電子機器。
 請求項14から25のいずれか1項に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されている;ことを特徴とする電波時計。
Description:
圧電振動子の製造方法、圧電振 子、発振器、電子機器及び電波時計

 本発明は、接合された2枚の基板の間に形成 されたキャビティ内に圧電振動片が封止され た表面実装型(SMD)の圧電振動子、この圧電振 子を製造する圧電振動子の製造方法、圧電 動子を有する発振器、電子機器及び電波時 に関する。
 本出願は、特願2008-36718号と、特願2008-35510 と、を基礎出願とし、その内容を取り込む のとする。

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

 このタイプの圧電振動子は、ベース基板と ッド基板とが直接接合されることで2層構造 になっており、両基板の間に形成されたキャ ビティ内に圧電振動片が収納されている。
 この2層構造タイプの圧電振動子は、3層構 のものに比べて薄型化を図ることができる の点において優れており、好適に使用され いる。このような2層構造タイプの圧電振動 の1つとして、ベース基板を貫通するように 形成された導電部材を利用して、圧電振動片 とベース基板に形成された外部電極とを導通 させた圧電振動子が知られている(特許文献1 び特許文献2参照)。

 この圧電振動子600は、図41及び図42に示す ように、接合膜607を介して互いに陽極接合さ れたベース基板601及びリッド基板602と、両基 板601、602の間に形成されたキャビティC内に 止された圧電振動片603と、を備えている。 電振動片603は、例えば、音叉型の振動片で って、キャビティC内においてベース基板601 上面に導電性接着剤Eを介してマウントされ ている。

 ベース基板601及びリッド基板602は、例えば セラミックやガラス等からなる絶縁基板で る。両基板601、602のうちベース基板601には 基板601を貫通するスルーホール604が形成さ ている。そして、このスルーホール604内に 、スルーホール604を塞ぐように導電部材605 埋め込まれている。この導電部材605は、ベ ス基板601の下面に形成された外部電極606に 気的に接続されていると共に、キャビティC 内にマウントされている圧電振動片603に電気 的に接続されている。

特開2002-124845号公報

特開2006-279872号公報

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

 しかしながら、特許文献1及び特許文献2に 、導電部材605を導電ペースト(AgペーストやAu -Snペースト等)にて形成する点は記載されて るものの、実際にどのように形成するか等 具体的な製造方法については何ら記載され いない。
 一般的に導電ペーストを使用する場合には 焼成して硬化させる必要がある。つまり、 ルーホール604内に導電ペーストを埋め込ん 後、焼成を行って硬化させる必要がある。 ころが、焼成を行うと、導電ペーストに含 れる有機物が蒸発により消失してしまうの 、通常、焼成後の体積が焼成前に比べて減 してしまう(例えば、導電ペーストとしてAg ーストを用いた場合には、体積が略20%程度 少してしまう)。そのため、導電ペーストを 利用して導電部材605を形成したとしても、表 面に凹みが発生してしまったり、酷い場合に は貫通孔が中心に開いてしまったりする恐れ がある。
 その結果、キャビティC内の気密が損なわれ たり、圧電振動片603と外部電極606との導通性 が損なわれたりする可能性があった。

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

 本発明は、前記課題を解決して係る目的を 成するために以下の手段を提供する。
(1)本発明に係る圧電振動子の製造方法は、互 いに接合されたベース基板とリッド基板との 間に形成されたキャビティ内に圧電振動片が 封止された圧電振動子を、ベース基板用ウエ ハとリッド基板用ウエハとを利用して一度に 複数製造する方法であって、前記リッド基板 用ウエハに、両ウエハが重ね合わされたとき に前記キャビティを形成するキャビティ用の 凹部を複数形成する凹部形成工程と;前記ベ ス基板用ウエハに、このウエハを貫通する 通電極を複数形成する貫通電極形成工程と; 記ベース基板用ウエハの上面に、前記貫通 極に対して電気的に接続された引き回し電 を複数形成する引き回し電極形成工程と;複 数の前記圧電振動片を、前記引き回し電極を 介して前記ベース基板用ウエハの上面に接合 するマウント工程と;前記ベース基板用ウエ と前記リッド基板用ウエハとを重ね合わせ 、前記凹部と両ウエハとで囲まれる前記キ ビティ内に圧電振動片を収納する重ね合わ 工程と;前記ベース基板用ウエハと前記リッ 基板用ウエハとを接合し、前記圧電振動片 前記キャビティ内に封止する接合工程と;前 記ベース基板用ウエハの下面に、前記貫通電 極に電気的に接続された外部電極を複数形成 する外部電極形成工程と;接合された前記両 エハを切断して、複数の前記圧電振動子に 片化する切断工程と;を備え、前記貫通電極 成工程が、前記ベース基板用ウエハにこの エハを貫通する貫通孔を複数形成する貫通 形成工程と;これら複数の貫通孔内に両端が 平坦で且つベース基板用ウエハと略同じ厚み に形成された導電性の芯材を配置すると共に 、芯材と貫通孔との間に連結材を配置するセ ット工程と;連結材を所定の温度で焼成する とで、貫通孔と連結材と芯材とを一体的に 定させる焼成工程と;を備えている。

 この発明に係る圧電振動子の製造方法に れば、芯材と連結材とを利用して貫通電極 形成するので、ベース基板に対してほぼ面 な貫通電極とすることができる。従って、 電振動片と外部電極との安定した導通性を 保でき、作動性能の信頼性が向上した高品 な2層構造式表面実装型の圧電振動子を製造 することができる。また、ベース基板用ウエ ハ及びリッド基板用ウエハを用いているので 、圧電振動子を一度に効率良く製造すること ができる。

(2)前記連結材として、ペーストを利用し; 記セット工程の際、前記芯材と前記貫通孔 の間に前記ペーストを埋め込み;前記焼成工 の際、埋め込んだ前記ペーストを焼成によ 硬化させることで、ペーストと前記芯材と 記貫通孔とを一体的に固定しても良い。

 この場合、まず、リッド基板用ウエハに キャビティ用の凹部を複数形成する凹部形 工程を行う。これら凹部は、後に両ウエハ 重ね合わせた際に、キャビティとなる凹部 ある。また、上記工程と同時或いは前後の イミングで、ベース基板用ウエハに貫通電 を複数形成する貫通電極形成工程を行う。 の際、後に両ウエハを重ね合わせたときに リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収 るように貫通電極を複数形成する。

 この貫通電極形成工程について、詳細に説 すると、まず、ベース基板用ウエハにウエ を貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形 工程を行う。続いて、これら複数の貫通孔 に、両端が平坦で且つベース基板用ウエハ 略同じ厚みに形成された導電性の芯材を配 すると共に、芯材と貫通孔との隙間にペー トを埋め込むセット工程を行う。特に、隙 にペーストを埋め込むので、ペーストの粘 により貫通孔から芯材が抜け落ちることな 貫通孔内で安定した状態となる。この際、 材の両端がベース基板用ウエハの表面と略 一となるように調整する。
 続いて、埋め込んだペーストを所定の温度 焼成して硬化させる焼成工程を行う。これ より、貫通孔の内面及び芯材にペーストが 固に固着する。その結果、貫通孔内で芯材 ペーストとが一体的に硬化した貫通電極を 数得ることができる。

 ところで、ペースト内には有機物が含まれ いるので、焼成を行うと有機物が蒸発して まい、焼成前に比べて体積が減少してしま 。そのため、仮にペーストだけを貫通孔内 埋め込んだ場合には、焼成後にペーストの 面に大きな凹みが生じてしまう。
 しかしながら、上述したように貫通孔内に 材を配置した後、芯材と貫通孔との隙間だ にペーストを埋め込んでいる。つまり、芯 を貫通孔内で安定させるための繋ぎの役割 してペーストを利用している。そのため、 ーストだけで貫通孔を埋める場合と比べて 使用するペーストの量をできるだけ少なく ることができる。よって、焼成工程でペー ト内の有機物が蒸発したとしても、ペース の量そのものが少ないので、ペーストの体 減少は僅かである。従って、ペーストの硬 後に現れる表面の凹みは無視できるほど小 い。従って、ベース基板用ウエハの表面と 芯材の両端と、ペーストの表面とは、ほぼ 一な状態となる。つまり、ベース基板用ウ ハの表面と貫通電極の表面とを、ほぼ面一 状態とすることができる。

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

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

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

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

(3)前記芯材として、熱膨張係数が前記ベー ス基板用ウエハと略等しいものを用いても良 い。

 この場合、芯材とベース基板用ウエハと 熱膨張率が略等しいので、焼成を行う際に 者が同じように熱膨張する。従って、貫通 内に配置した芯材が、熱膨張係数の違いに って、ベース基板用ウエハに過度に圧力を 用させてクラック等を発生させたり、芯材 貫通孔との隙間がより開いてしまったりす ことがない。そのため、圧電振動子の高品 化を図ることができる。

(4)前記セット工程の際、複数の金属微粒子 を含んだペーストを埋め込んでも良い。

 この場合、ペースト内に複数の金属微粒 が含まれているので、芯材に加え、これら 数の金属微粒子同士の接触によっても電気 通性を確保することができる。よって、貫 電極の導通性能をより高めることができる 従って、さらなる高品質化を図ることがで る。

(5)前記金属微粒子として、非球形形状に形 成されたものを用いても良い。

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

(6)前記セット工程の際、前記ペーストを脱 泡処理した後に前記貫通孔内に埋め込んでも 良い。

 この場合、事前にペーストを脱泡処理す ので、気泡等が極力含まれていないペース を埋め込むことができる。よって、ペース の体積減少をさらに抑えることができる。

(7)前記連結材として、両端が平坦で且つベ ース基板用ウエハと略同じ厚みに形成された ガラス材料からなる筒体を利用し;前記セッ 工程の際、前記貫通孔に前記筒体を埋め込 と共に、この筒体の中心孔に前記芯材を挿 し;前記焼成工程の際、埋め込んだ前記筒体 焼成することで、筒体と前記貫通孔と前記 材とを一体的に固定しても良い。

 この場合、まず、リッド基板用ウエハに キャビティ用の凹部を複数形成する凹部形 工程を行う。これら凹部は、後に両ウエハ 重ね合わせた際に、キャビティとなる凹部 ある。また、上記工程と同時或いは前後の イミングで、ベース基板用ウエハに貫通電 を複数形成する貫通電極形成工程を行う。 の際、後に両ウエハを重ね合わせたときに リッド基板用ウエハに形成した凹部内に収 るように貫通電極を複数形成する。

 この貫通電極形成工程について、詳細に説 すると、まず、ベース基板用ウエハにウエ を貫通する貫通孔を複数形成する貫通孔形 工程を行う。続いて、これら複数の貫通孔 に、両端が平坦で且つベース基板用ウエハ 略同じ厚みに形成されたガラス材料からな 筒体を埋め込むと共に、筒体の中心孔に両 が平坦で且つベース基板用ウエハと略同じ みに形成された導電性の芯材を挿入するセ ト工程を行う。この際、筒体及び芯材の両 が、共にベース基板用ウエハの表面と略面 となるように調整する。
 続いて、埋め込んだ筒体を所定の温度で焼 する焼成工程を行う。これにより、貫通孔 、貫通孔内に埋め込まれた筒体と、筒体に 入された芯材と、が互いに固着し合う。そ 結果、筒体と芯材とが一体的に固定された 通電極を複数得ることができる。

 特に、貫通電極を形成するにあたって、従 のものとは異なり、ペーストを使用せずに ラス材料からなる筒体と、導電性の芯材と 貫通電極を形成している。仮にペーストを 用した場合には、焼成時にペースト内に含 れる有機物が蒸発してしまうので、ペース の体積が焼成前に比べて顕著に減少してし う。そのため、仮にペーストだけを貫通孔 に埋め込んだ場合には、焼成後にペースト 表面に大きな凹みが生じてしまう。
 しかしながら、上述したようにペーストを いずに、筒体と芯材とを利用するので、焼 後に表面に大きな凹みが現れる恐れがない なお、焼成によって筒体は若干体積が減少 る可能性があるが、ペーストとは違い、目 つ凹みとなって現れるほど顕著なものでは く無視できる範囲である。
 従って、ベース基板用ウエハの表面と、筒 及び芯材の両端とは、ほぼ面一な状態とな 。つまり、ベース基板用ウエハの表面と貫 電極の表面とを、ほぼ面一な状態とするこ ができる。

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

 次に、複数の圧電振動片を、それぞれ引き し電極を介してベース基板用ウエハの上面 接合するマウント工程を行う。これにより 接合された各圧電振動片は、引き回し電極 介して貫通電極に対して導通した状態とな 。マウント終了後、ベース基板用ウエハと ッド基板用ウエハとを重ね合わせる重ね合 せ工程を行う。これにより、接合された複 の圧電振動片は、凹部と両ウエハとで囲ま るキャビティ内に収納された状態となる。
 次に、重ね合わせた両ウエハを接合する接 工程を行う。これにより、両ウエハが強固 密着するので、圧電振動片をキャビティ内 封止することができる。この際、ベース基 用ウエハに形成された貫通孔は、貫通電極 よって塞がれているので、キャビティ内の 密が貫通孔を通じて損なわれることがない 特に、焼成によって筒体と芯材とが一体的 固定されていると共に、これらが貫通孔に して強固に固着されているので、キャビテ 内の気密を確実に維持することができる。

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

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

(8)前記筒体として、前記焼成前に予め仮焼 成されているものを用いても良い。

 この場合、筒体が予め仮焼成されている で、その後、に焼成を行った際に変形や体 減少等が生じ難い。そのため、より高品質 貫通電極を形成することができ、キャビテ 内の気密をより確実にすることができる。 の結果、圧電振動子のさらなる高品質化を ることができる。

(9)前記ベース基板用ウエハとして、前記筒 体と同じガラス材料からなるものを使用し; 記芯材として、熱膨張係数が前記筒体と略 しいものを用いても良い。

 この場合、ベース基板用ウエハとして筒 と同じガラス材料からなるものを用いると に、芯材として筒体と熱膨張係数が略等し ものを用いているので、焼成を行う際に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 エハや筒体に過度に圧力を作用させてクラッ ク等を発生させたり、筒体と貫通孔との間、 或いは、筒体と芯材との間に隙間が開いてし まったりすることがない。そのため、より高 品質な貫通電極を形成することができ、その 結果、圧電振動子のさらなる高品質化を図る ことができる。

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

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

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

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

(12)前記貫通孔形成工程の際、断面テーパ に前記貫通孔を形成しても良い。

 この場合、貫通孔を断面テーパ状に形成 るので、サンドブラスト法等の一般的な方 を利用することができ、この工程を容易に うことができる。よって、製造効率のさら る向上化に繋げることができる。また、連 材をセットした際に、貫通孔から抜け落ち くなる。

(13)前記貫通電極形成工程の際、前記芯材 して断面テーパ状の芯材を用いても良い。

 この場合、先細りした断面テーパ状の芯 を利用するので、貫通孔内にセットし易く る。従って、製造効率のさらなる向上化に げることができる。

(14)本発明に係る圧電振動子は、ベース基 と;キャビティ用の凹部が形成され、凹部を 記ベース基板に対向させた状態でベース基 に接合されたリッド基板と;前記凹部を利用 して前記ベース基板と前記リッド基板との間 に形成されたキャビティ内に収納された状態 で、ベース基板の上面に接合された圧電振動 片と;前記ベース基板の下面に形成された外 電極と;前記ベース基板を貫通するように形 され、前記キャビティ内の気密を維持する 共に、前記外部電極に対して電気的に接続 れた貫通電極と;前記ベース基板の上面に形 成され、接合された前記圧電振動片に対して 前記貫通電極を電気的に接続させる引き回し 電極と、を備え;前記貫通電極が、両端が平 で且つ前記ベース基板と略同じ厚みに形成 れ、ベース基板を貫通する貫通孔内に配置 れた導電性の芯材と;この芯材と貫通孔とを 体的に固定する連結材と;により形成されて いる。

 この発明に係る圧電振動子によれば、芯 と連結材とを利用して貫通電極が形成され いるので、ベース基板に対してほぼ面一な 通電極とすることができる。従って、圧電 動片と外部電極との安定した導通性を確保 き、作動性能の信頼性が向上した高品質な2 層構造式表面実装型の圧電振動子を製造する ことができる。また、キャビティ内の気密を 確実に維持することもできる。

(15)前記連結材が、焼成によって硬化され ペーストでも良い。

 この場合、上記(2)に記載の圧電振動子の 造方法と同様の作用効果を奏することがで る。

(16)前記芯材は、熱膨張係数が前記ベース 板と略等しいものでも良い。

 この場合、上記(3)に記載の圧電振動子の 造方法と同様の作用効果を奏することがで る。

(17)前記ペーストは、複数の金属微粒子を んでいても良い。

 この場合、上記(4)に記載の圧電振動子の 造方法と同様の作用効果を奏することがで る。

(18)前記金属微粒子は、非球形形状とされ いても良い。

 この場合、上記(5)に記載の圧電振動子の 造方法と同様の作用効果を奏することがで る。

(19)前記連結材は、ガラス材料により両端 平坦で且つ前記ベース基板と略同じ厚みの 状に形成され、前記貫通孔内に埋め込まれ 状態で焼成された筒体であり;前記芯材は、 記筒体の中心孔に挿入された状態で固定さ ていても良い。

 この場合、上記(7)に記載の圧電振動子の 造方法と同様の作用効果を奏することがで る。

(20)前記筒体は、前記焼成前に予め仮焼さ ていても良い。

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

(21)前記ベース基板は、前記筒体と同じガ ス材料により形成され;前記芯材は、熱膨張 数が前記筒体と略等しいものでも良い。

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

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

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

(23)前記圧電振動片は、導電性のバンプに りバンプ接合されていても良い。

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

(24)前記貫通孔は、断面テーパ状に形成さ ていても良い。

 この場合、上記(12)に記載の圧電振動子の 製造方法と同様の作用効果を奏することがで きる。

(25)前記芯材は、断面テーパ状に形成され いても良い。

 この場合、上記(13)に記載の圧電振動子の 製造方法と同様の作用効果を奏することがで きる。

(26)本発明に係る発振器は、上記(12)から(21)の いずれか1項に記載の圧電振動子が、発振子 して集積回路に電気的に接続されている。
(27)本発明に係る電子機器は、上記(12)から(21) のいずれか1項に記載の圧電振動子が、計時 に電気的に接続されている。
(28)本発明に係る電波時計は、上記(12)から(21) のいずれか1項に記載の圧電振動子が、フィ タ部に電気的に接続されている。

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

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

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

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

図1は、本発明に係る圧電振動子の第1 施形態を示す外観斜視図である。 図2は、図1に示す圧電振動子の内部構 図であって、リッド基板を取り外した状態 圧電振動片を上方から見た図である。 図3は、図2に示すA-A線に沿った圧電振 子の断面図である。 図4は、図1に示す圧電振動子の分解斜 図である。 図5は、図1に示す圧電振動子を構成す 圧電振動片の上面図である。 図6は、図5に示す圧電振動片の下面図 ある。 図7は、図5に示す断面矢視B-B図である 図8は、図1に示す圧電振動子を製造す 際の流れを示すフローチャートである。 図9は、図8に示すフローチャートに沿 て圧電振動子を製造する際の一工程を示す であって、リッド基板の元となるリッド基 用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示 図である。 図10は、図8に示すフローチャートに沿 って圧電振動子を製造する際の一工程を示す 図であって、ベース基板の元となるベース基 板用ウエハに一対のスルーホールを形成した 状態を示す図である。 図11は、図10に示す状態をベース基板 ウエハの断面から見た図である。 図12は、図8に示すフローチャートに沿 って圧電振動子を製造する際の一工程を示す 図であって、図11に示す状態の後、スルーホ ル内に芯材を配置すると共に、ペーストを め込んだ状態を示す図である。 図13は、図8に示すフローチャートに沿 って圧電振動子を製造する際の一工程を示す 図であって、図12に示す状態の後、ペースト 焼成により硬化させ、貫通電極を形成した 態を示す図である。 図14は、図8に示すフローチャートに沿 って圧電振動子を製造する際の一工程を示す 図であって、図13に示す状態の後、ベース基 用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極 パターニングした状態を示す図である。 図15は、図14に示す状態のベース基板 ウエハの全体図である。 図16は、図8に示すフローチャートに沿 って圧電振動子を製造する際の一工程を示す 図であって、圧電振動片をキャビティ内に収 容した状態でベース基板用ウエハとリッド基 板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分 解斜視図である。 図17は、本発明に係る圧電振動子の第2 実施形態を示す外観斜視図である。 図18は、図17に示す圧電振動子の内部 成図であって、リッド基板を取り外した状 で圧電振動片を上方から見た図である。 図19は、図18に示すA-A線に沿った圧電 動子の断面図である。 図20は、図17に示す圧電振動子の分解 視図である。 図21は、図17に示す圧電振動子を構成 る圧電振動片の上面図である。 図22は、図21に示す圧電振動片の下面 である。 図23は、図21に示す断面矢視B-B図であ 。 図24は、図19に示す貫通電極を構成す ガラスフリットの斜視図である。 図25は、図17に示す圧電振動子を製造 る際の流れを示すフローチャートである。 図26は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、リッド基板の元となるリッド 板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を す図である。 図27は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、ベース基板の元となるベース 板用ウエハに一対のスルーホールを形成し 状態を示す図である。 図28は、図27に示す状態をベース基板 ウエハの断面から見た図である。 図29は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、図28に示す状態の後、スルーホ ール内にガラスフリットを埋め込むと共に、 ガラスフリットの中心孔に芯材を挿入した状 態を示す図である。 図30は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、図29に示す状態の後、ガラスフ リットを焼成して貫通電極を形成した状態を 示す図である。 図31は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、図30に示す状態の後、ベース基 板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極 をパターニングした状態を示す図である。 図32は、図31に示す状態のベース基板 ウエハの全体図である。 図33は、図25に示すフローチャートに って圧電振動子を製造する際の一工程を示 図であって、圧電振動片をキャビティ内に 容した状態でベース基板用ウエハとリッド 板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の 解斜視図である。 図34は、本発明に係る発振器の一実施 態を示す構成図である。 図35は、本発明に係る電子機器の一実 形態を示す構成図である。 図36は、本発明に係る電波時計の一実 形態を示す構成図である。 図37は、第1実施形態の変形例を示す図 であって、複数の金属微粒子を含むペースト を示す図である。 図38Aは、図37に示す金属微粒子の変形 例を示す図であって、短冊状に形成された金 属微粒子を示す図である。 図38Bは、図37に示す金属微粒子の変形 例を示す図であって、波型状に形成された金 属微粒子を示す図である。 図38Cは、図37に示す金属微粒子の変形 例を示す図であって、断面星型に形成された 金属微粒子を示す図である。 図38Dは、図37に示す金属微粒子の変形 例を示す図であって、断面十字型に形成され た金属微粒子を示す図である。 図39は、本発明に係る圧電振動子の変 例を示す図であって、テーパ状に形成され 芯材を利用して貫通電極を形成する場合の である。 図40は、本発明に係る圧電振動子の変 例を示す断面図である。 図41は、従来の圧電振動子の内部構成 であって、リッド基板を取り外した状態で 電振動片を上方から見た図である。 図42は、図41に示す圧電振動子の断面 である。

符号の説明

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

(第1実施形態)
 以下、本発明に係る第1実施形態を、図1か 図16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。

 第1の励振電極13及び第2の励振電極14は、図5 及び図6に示すように、基部12の両主面上にお いて、それぞれ引き出し電極19、20を介して ウント電極16、17に電気的に接続されている そして圧電振動片4は、このマウント電極16 17を介して電圧が印加されるようになって 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。

 一対の振動腕部10、11の先端には、自身の 振動状態を所定の周波数の範囲内で振動する ように調整(周波数調整)を行うための重り金 膜21が被膜されている。なお、この重り金 膜21は、周波数を粗く調整する際に使用され る粗調膜21aと、微小に調整する際に使用され る微調膜21bとに分かれている。これら粗調膜 21a及び微調膜21bを利用して周波数調整を行う ことで、一対の振動腕部10、11の周波数をデ イスの公称周波数の範囲内に収めることが きる。

 このように構成された圧電振動片4は、図 3から図4に示すように、金等のバンプBを利用 して、ベース基板2の上面にバンプ接合され 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B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 合される接合面側には、圧電振動片4が収ま 矩形状の凹部3aが形成されている。この凹 3aは、両基板2、3が重ね合わされたときに、 電振動片4を収容するキャビティCとなるキ ビティ用の凹部である。そして、リッド基 3は、この凹部3aをベース基板2側に対向させ 状態でベース基板2に対して陽極接合されて いる。

 上記ベース基板2は、リッド基板3と同様に 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 な大きさで板状に形成されている。
 ベース基板2には、ベース基板2を貫通する 対のスルーホール(貫通孔)30、31が形成され いる。この際、一対のスルーホール30、31は キャビティC内に収まるように形成されてい る。より詳しく説明すると、本実施形態のス ルーホール30、31は、マウントされた圧電振 片4の基部12側に一方のスルーホール30が位置 し、振動腕部10、11の先端側に他方のスルー 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の下 面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状 のスルーホールを例に挙げて説明するが、こ の場合に限られず、ベース基板2を真っ直ぐ 貫通するスルーホールでも構わない。いず にしても、ベース基板2を貫通していれば良 。

 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 、芯材7と、芯材7とスルーホール30、31との で硬化したペーストP(連結材)と、によって 成されたものである。これら貫通電極32、33 、スルーホール30、31を完全に塞いでキャビ ティC内の気密を維持していると共に、後述 る外部電極38、39と引き回し電極36、37とを導 通させる役割を担っている。

 上記芯材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る。この芯材7は、 端が平坦で且つベース基板2の厚みと略同じ みとなるように長さ調整されている。そし 、この芯材7は、スルーホール30、31の略中 に配置されており、ペーストPによってスル ホール30、31に対して強固に固着されている 。
 なお、この導電性の芯材7を通して、貫通電 極32、33としての電気導通性が確保されてい 。

 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。

 一対の引き回し電極36、37は、一対の貫通電 極32、33のうち、一方の貫通電極32と圧電振動 片4の一方のマウント電極16とを電気的に接続 すると共に、他方の貫通電極33と圧電振動片4 の他方のマウント電極17とを電気的に接続す 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に沿って振動腕部10、11の先端側に引 き回しされた後、他方の貫通電極33の真上に 置するように形成されている。
 そして、これら一対の引き回し電極36、37上 にそれぞれバンプBが形成されており、この ンプBを利用して圧電振動片4がマウントされ ている。これにより、圧電振動片4の一方の 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 。

 ベース基板2の下面には、図1、図3及び図4 に示すように、一対の貫通電極32、33に対し それぞれ電気的に接続される外部電極38、39 形成されている。つまり、一方の外部電極3 8は、一方の貫通電極32及び一方の引き回し電 極36を介して圧電振動片4の第1の励振電極13に 電気的に接続されている。また、他方の外部 電極39は、他方の貫通電極33及び他方の引き し電極37を介して、圧電振動片4の第2の励振 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8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 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 た後、ウエハをフォトリソグラフィ技術に って圧電振動片4の外形形状でパターニング ると共に、金属膜の成膜及びパターニング 行って、励振電極15、引き出し電極19、20、 ウント電極16、17、重り金属膜21を形成する これにより、複数の圧電振動片4を作製する ことができる。

 また、圧電振動片4を作製した後、共振周 波数の粗調を行っておく。これは、重り金属 膜21の粗調膜21aにレーザ光を照射して一部を 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9に示すように、 エッチング等により最表面の加工変質層を除 去した円板状のリッド基板用ウエハ50を形成 る(S21)。次いで、リッド基板用ウエハ50の接 合面に、エッチング等により行列方向にキャ ビティ用の凹部3aを複数形成する凹部形成工 を行う(S22)。この時点で、第1のウエハ作製 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(S32) ここで、この貫通電極形成工程について、 細に説明する。

 まず、図10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(S33)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 り、図11に示すように、ベース基板用ウエ 40の下面に向かって漸次径が縮径する断面テ ーパ状のスルーホール30、31を形成すること できる。また、後に両ウエハ40、50を重ね合 せたときに、リッド基板用ウエハ50に形成 れた凹部3a内に収まるように一対のスルーホ ール30、31を複数形成する。しかも、一方の 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、図12に示すように、これら複数の ルーホール30、31内に、両端が平坦で且つベ ス基板用ウエハ40と略同じ厚みに形成され 芯材7を配置すると共に、芯材7とスルーホー ル30、31との隙間にペーストPを埋め込むセッ 工程を行う(S34)。この際、隙間にペーストP 埋め込むので、ペーストPの粘性によりスル ーホール30、31から芯材7が抜け落ちることな 、スルーホール30、31内で芯材7を安定させ 状態とすることができる。また、芯材7の両 がベース基板用ウエハ40の表面と略面一と るように調整する。
 続いて、埋め込んだペーストPを所定の温度 で焼成して、硬化させる焼成工程を行う(S35) これにより、スルーホール30、31の内面及び 芯材7にペーストPが強固に固着した状態とな 。その結果、スルーホール30、31内で芯材7 ペーストPとが、一体的に硬化した一対の貫 電極32、33を複数得ることができる。

 ところで、ペーストP内には有機物が含まれ ているので、焼成を行うと有機物が蒸発して しまい、焼成前に比べて体積が減少してしま う。そのため、仮にペーストPだけをスルー ール30、31内に埋め込んだ場合には、焼成後 ペーストPの表面に大きな凹みが生じてしま う。
 しかしながら、本実施形態では上述したよ に、スルーホール30、31内に芯材7を配置し 後、芯材7とスルーホール30、31との隙間だけ にペーストPを埋め込んでいる。つまり、芯 7をスルーホール30、31内で安定させるための 繋ぎの役割としてペーストPを利用している そのため、ペーストPだけでスルーホール30 31を埋める場合に比べて、使用するペースト Pの量をできるだけ少なくすることができる よって、焼成工程でペーストP内の有機物が 発したとしても、ペーストPの量そのものが 少ないので、ペーストPの体積減少は僅かで る。

 従って、図13に示すように、ペーストPの 化後に現れる表面の凹みは無視できるほど さい。よって、ベース基板用ウエハ40の表 と、芯材7の両端と、ペーストPの表面とは、 ほぼ面一の状態になる。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、ほぼ面一な状態となることができる。な お、焼成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14及び図15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14及び図15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、表 面に凹みがなく、ベース基板用ウエハ40の上 に対してほぼ面一な状態となっている。そ ため、ベース基板用ウエハ40の上面にパタ ニングされた引き回し電極36、37は、間に隙 等を発生させることなく貫通電極32、33に対 して密着した状態で接する。これにより、一 方の引き回し電極36と一方の貫通電極32との 通性、並びに、他方の引き回し電極37と他方 の貫通電極33との導通性を確実なものにする 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8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Bを形成する。そして 圧電振動片4の基部12をバンプB上に載置した 、バンプBを所定温度に加熱しながら圧電振 動片4をバンプBに押し付ける。これにより、 電振動片4は、バンプB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16に示すウエハ体60を得ることがで きる。なお、図16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。なお、図16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 貫通電極32、33を構成するペーストPは、ス ーホール30、31の内面及び芯材7の両方に強固 に密着しているので、キャビティC内の気密 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子1の周波数を 微調整して所定の範囲内に収める微調工程を 行う(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16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 に陽極接合されたベース基板2とリッド基板3 の間に形成されたキャビティC内に圧電振動 片4が封止された、図1に示す2層構造式表面実 装型の圧電振動子1を一度に複数製造するこ ができる。
 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、表面 に凹みがなく、ベース基板2に対してほぼ面 な状態で貫通電極32、33を形成できるので、 通電極32、33を、引き回し電極36、37及び外 電極38、39に対して確実に密着させることが きる。その結果、圧電振動片4と外部電極38 39との安定した導通性を確保することがで 、作動性能の信頼性を向上して高性能化を ることができる。

 しかも、導通性の芯材7を利用して貫通電 極32、33を構成しているので、非常に安定し 導通性を得ることができる。また、キャビ ィC内の気密に関しても確実に維持すること できるので、この点においても高品質化を ることができる。加えて、芯材7及びペース トPを利用した簡単な方法で貫通電極32、33を 成できるので、工程の簡素化を図ることが きる。また、本実施形態の製造方法によれ 、上記圧電振動子1を一度に複数製造するこ とができるので、低コスト化を図ることがで きる。

(第2実施形態)
 以下、本発明に係る第2実施形態を、図17か 図33を参照して説明する。
 本実施形態の圧電振動子101は、図17から図20 に示すように、ベース基板102とリッド基板103 とで2層に積層された箱状に形成されており 内部のキャビティC内に圧電振動片104が収納 れた表面実装型の圧電振動子である。
 なお、図20においては、図面を見易くする めに後述する励振電極115、引き出し電極119 120、マウント電極116、117及び重り金属膜121 図示を省略している。

 圧電振動片104は、図21から図23に示すように 、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチ ウム等の圧電材料から形成された音叉型の振 動片であり、所定の電圧が印加されたときに 振動するものである。
 この圧電振動片104は、平行に配置された一 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、図23に示すように、第 1の励振電極113が、一方の振動腕部110の溝部11 8上と他方の振動腕部111の両側面上とに主に 成され、第2の励振電極114が、一方の振動腕 110の両側面上と他方の振動腕部111の溝部118 とに主に形成されている。

 第1の励振電極113及び第2の励振電極114は、 21及び図22に示すように、基部112の両主面上 おいて、それぞれ引き出し電極119、120を介 てマウント電極116、117に電気的に接続され いる。そして圧電振動片104は、このマウン 電極116、117を介して電圧が印加されるよう 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。

 一対の振動腕部110、111の先端には、自身 振動状態を所定の周波数の範囲内で振動す ように調整(周波数調整)を行うための重り 属膜121が被膜されている。なお、この重り 属膜121は、周波数を粗く調整する際に使用 れる粗調膜121aと、微小に調整する際に使用 れる微調膜121bとに分かれている。これら粗 調膜121a及び微調膜121bを利用して周波数調整 行うことで、一対の振動腕部110、111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104は、 19及び図20に示すように、金等のバンプB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B上に 、一対のマウント電極116、117がそれぞれ接触 した状態でバンプ接合されている。これによ り、圧電振動片104は、ベース基板102の上面か ら浮いた状態で支持されると共に、マウント 電極116、117と引き回し電極136、137とがそれぞ れ電気的に接続された状態となっている。

 上記リッド基板103は、ガラス材料、例え 、ソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基 であり、図17、図19及び図20に示すように、 状に形成されている。そして、ベース基板1 02が接合される接合面側には、圧電振動片104 収まる矩形状の凹部103aが形成されている。 この凹部103aは、両基板102、103が重ね合わさ 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 なる透明な絶縁基板であり、図17から図20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 成されている。この際、一対のスルーホー 130、131は、キャビティC内に収まるように形 されている。より詳しく説明すると、本実 形態のスルーホール130、131は、マウントさ た圧電振動片104の基部112側に一方のスルー ール130が位置し、振動腕部110、111の先端側 他方のスルーホール131が位置するように形 されている。

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

 これら一対のスルーホール130、131には、 ルーホール130、131を埋めるように形成され 一対の貫通電極132、133が形成されている。 れら貫通電極132、133は、図19に示すように 焼成によってスルーホール130、131に対して 体的に固定されたガラスフリット(連結材、 体)106及び芯材107によって形成されたもので あり、スルーホール130、131を完全に塞いでキ ャビティC内の気密を維持していると共に、 述する外部電極138、139と引き回し電極136、13 7とを導通させる役割を担っている。

 上記ガラスフリット106は、ベース基板102 同じガラス材料によって予め仮焼成された のであり、図24に示すように、両端が平坦 且つベース基板102と略同じ厚みの円筒状に 成されている。つまり、ガラスフリット106 中心には、ガラスフリット106を貫通する中 孔106aが形成されている。しかも、本実施形 ではスルーホール130、131の形状に合わせて ガラスフリット106の外形が円錐状(断面テー パ状)となるように形成されている。そして このガラスフリット106は、図19に示すように 、スルーホール130、131内に埋め込まれた状態 で焼成されており、スルーホール130、131に対 して強固に固着されている。

 芯材107は、金属材料により円柱状に形成さ た導電性の芯材であり、ガラスフリット106 同様に両端が平坦で且つベース基板102の厚 と略同じ厚みとなるように形成されている そして、この芯材107は、ガラスフリット106 中心孔106aに挿入されており、ガラスフリッ ト106の焼成によってガラスフリット106に対し て強固に固着されている。
 なお、貫通電極132、133は、導電性の芯材107 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17から図20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に沿って振動腕部110、111の先 側に引き回しされた後、他方の貫通電極133 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Bが形成されており、この バンプBを利用して圧電振動片104がマウント れている。これにより、圧電振動片104の一 のマウント電極116が、一方の引き回し電極13 6を介して一方の貫通電極132に導通し、他方 マウント電極117が、他方の引き回し電極137 介して他方の貫通電極133に導通するように っている。

 また、ベース基板102の下面には、図17、 19及び図20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25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。

 初めに、圧電振動片作製工程を行って図2 1から図23に示す圧電振動片104を作製する(S110) 。具体的には、まず、水晶のランバート原石 を所定の角度でスライスして一定の厚みのウ エハとする。続いて、このウエハをラッピン グして粗加工した後、加工変質層をエッチン グで取り除き、その後、ポリッシュ等の鏡面 研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとす る。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を 施した後、ウエハをフォトリソグラフィ技術 によって圧電振動片104の外形形状でパターニ ングすると共に、金属膜の成膜及びパターニ ングを行って、励振電極115、引き出し電極119 、120、マウント電極116、117、重り金属膜121を 形成する。これにより、複数の圧電振動片104 を作製することができる。

 また、圧電振動片104を作製した後、共振 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26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(S132)。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27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(S133)を行う なお、図27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の上面側 ら、例えば、サンドブラスト法で行う。こ により、図28に示すように、ベース基板用ウ エハ140の下面に向かって漸次径が縮径する断 面テーパ状のスルーホール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内に収まるように一対 スルーホール130、131を複数形成する。しか 、一方のスルーホール130が圧電振動片104の 部112側に位置し、他方のスルーホール131が 動腕部110、111の先端側に位置するように形 する。

 続いて、図29に示すように、これら複数 スルーホール130、131内に、両端が平坦で且 ベース基板用ウエハ140と略同じ厚みに形成 れたガラスフリット106を埋め込むと共に、 のガラスフリット106の中心孔106aに両端が平 で且つベース基板用ウエハ140と略同じ厚み 形成された導電性の芯材107を挿入するセッ 工程を行う(S134)。この際、ガラスフリット1 06及び芯材107の両端がベース基板用ウエハ140 表面と略面一となるように調整する。

 続いて、埋め込んだガラスフリット106を 定の温度で焼成する焼成工程を行う(S135)。 れにより、スルーホール130、131と、スルー ール130、131内に埋め込まれたガラスフリッ 106と、ガラスフリット106に挿入された芯材1 07と、がそれぞれ互いに固着し合う。その結 、ガラスフリット106と芯材107とが一体的に 定された一対の貫通電極132、133を複数得る とができる。

 特に、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、ペーストを使 せずにガラス材料からなるガラスフリット1 06と、導電性の芯材107とで貫通電極132、133を 成している。仮にペーストを利用した場合 は、焼成時にペースト内に含まれる有機物 蒸発してしまうので、ペーストの体積が焼 前に比べて顕著に減少してしまう。そのた 、仮にペーストだけをスルーホール130、131 に埋め込んだ場合には、焼成後にペースト 表面に大きな凹みが生じてしまう。しかし がら、上述したようにペーストを用いずに ガラスフリット106と芯材107とを利用するの 、焼成後に表面に大きな凹みが現れる恐れ ない。なお、焼成によってガラスフリット1 06は若干体積が減少する可能性があるが、ペ ストとは違い、目立つ凹みとなって現れる ど顕著なものではなく無視できる範囲であ 。

 従って、図30に示すように、焼成後にベ ス基板用ウエハ140の表面と、ガラスフリッ 106及び芯材107の両端とは、ほぼ面一の状態 なる。つまり、ベース基板用ウエハ140の表 と貫通電極132、133の表面とを、ほぼ面一な 態となることができる。なお、焼成工程を 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140の上面に導電 材料をパターニングして、図31及び図32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(S136)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(S137)。なお、図31及び図32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。
 特に、貫通電極132、133は上述したように、 述したようにベース基板用ウエハ140の上面 対してほぼ面一な状態となっている。その め、ベース基板用ウエハ140の上面にパター ングされた引き回し電極136、137は、間に隙 等を発生させることなく貫通電極132、133に して密着した状態で接する。これにより、 方の引き回し電極136と一方の貫通電極132と 導通性、並びに、他方の引き回し電極137と 方の貫通電極133との導通性を確実なものに 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25では、接合膜形成工程(S136 )の後に、引き回し電極形成工程(S137)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(S137)の後に、接合膜形成工 (S136)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Bを形成する。そ して、圧電振動片104の基部112をバンプB上に 置した後、バンプBを所定温度に加熱しなが 圧電振動片104をバンプBに押し付ける。これ により、圧電振動片104は、バンプBに機械的 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 で、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、 ース基板用ウエハ140とリッド基板用ウエハ15 0とが接合した図33に示すウエハ体160を得るこ とができる。
 なお、図33においては、図面を見易くする めに、ウエハ体160を分解した状態を図示し おり、ベース基板用ウエハ140から接合膜135 図示を省略している。また、図33に示す点線 Mは、後に行う切断工程で切断する切断線を 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 いるので、キャビティC内の気密がスルーホ ール130、131を通じて損なわれることがない。 特に、焼成によってガラスフリット106と芯材 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 されているので、キャビティC内の気密を確 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がほぼ面 な状態となっているので、パターニングさ た外部電極138、139は、間に隙間等を発生さ ることなく貫通電極132、133に対して密着し 状態で接する。これにより、外部電極138、1 39と貫通電極132、133との導通性を確実なもの することができる。

 次に、ウエハ体160の状態で、キャビティC 内に封止された個々の圧電振動子101の周波数 を微調整して所定の範囲内に収める微調工程 を行う(S180)。具体的に説明すると、ベース基 板用ウエハ140の下面に形成された一対の外部 電極138、139に電圧を印加して圧電振動片104を 振動させる。そして、周波数を計測しながら リッド基板用ウエハ150を通して外部からレー ザ光を照射し、重り金属膜121の微調膜121bを 発させる。これにより、一対の振動腕部110 111の先端側の重量が変化するので、圧電振 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33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17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ので 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ので好ましい。

 その後、内部の電気特性検査を行う(S195) 即ち、圧電振動片104の共振周波数、共振抵 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 に凹みがなく、ベース基板102に対してほぼ 一な状態で貫通電極132、133を形成できるの 、貫通電極132、133を、引き回し電極136、137 び外部電極138、139に対して確実に密着させ ことができる。その結果、圧電振動片104と 部電極138、139との安定した導通性を確保す ことができ、作動性能の信頼性を向上して 性能化を図ることができる。しかも、導通 の芯材107を利用して貫通電極132、133を構成 ているので、非常に安定した導通性を得る 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 実施形態のガラスフリット106は、焼成前に予 め仮焼成されているので、その後、の焼成時 の段階で変形や体積減少等が生じ難い。その ため、高品質な貫通電極132、133を形成するこ とができ、キャビティC内の気密をより確実 することができる。よって、圧電振動子101 高品質化を図りやすい。
 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 きるので、低コスト化を図ることができる

 次に、本発明に係る発振器の一実施形態に いて、図34を参照しながら説明する。なお 本実施形態では、第1実施形態の圧電振動子1 を備えている発振器を例に挙げて説明する。
 本実施形態の発振器500は、図34に示すよう 、圧電振動子1を、集積回路501に電気的に接 された発振子として構成したものである。 の発振器500は、コンデンサ等の電子部品502 実装された基板503を備えている。基板503に 、発振器用の上記集積回路501が実装されて り、この集積回路501の近傍に、圧電振動子1 が実装されている。これら電子部品502、集積 回路501及び圧電振動子1は、図示しない配線 ターンによってそれぞれ電気的に接続され いる。なお、各構成部品は、図示しない樹 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、圧電振動子 1内の圧電振動片4が振動する。この振動は、 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 。

 本実施形態の発振器500によれば、キャビテ 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、 振器500自体も同様に作動の信頼性を高めて 品質化を図ることができる。さらにこれに え、長期にわたって安定した高精度な周波 信号を得ることができる。
 なお、第1実施形態の圧電振動子1を備えて る場合を例に挙げて説明したが、その他の 施形態の圧電振動子であっても同様の作用 果を奏することができる。

 次に、本発明に係る電子機器の一実施形態 ついて、図35を参照して説明する。なお電 機器として、第1実施形態の圧電振動子1を有 する携帯情報機器510を例にして説明する。
 はじめに、本実施形態の携帯情報機器510は 例えば、携帯電話に代表されるものであり 従来技術における腕時計を発展、改良した のである。外観は腕時計に類似し、文字盤 相当する部分に液晶ディスプレイを配し、 の画面上に現在の時刻等を表示させること できるものである。また、通信機として利 する場合には、手首から外し、バンドの内 部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフ ンによって、従来技術の携帯電話と同様の 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 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35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、振動が水晶の有する圧電特 により電気信号に変換されて、発振回路に 気信号として入力される。発振回路の出力 二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路 により計数される。そして、インターフェ ス回路を介して、制御部512と信号の送受信 行われ、表示部515に、現在時刻や現在日付 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を 選択的に遮断することができる電源遮断部5 26を備えることで、通信部514の機能をより確 に停止することができる。

 本実施形態の携帯情報機器510によれば、キ 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 で、携帯情報機器自体も同様に作動の信頼 を高めて高品質化を図ることができる。さ にこれに加え、長期にわたって安定した高 度な時計情報を表示することができる。
 なお、第1実施形態の圧電振動子1を備えて る場合を例に挙げて説明したが、その他の 施形態の圧電振動子であっても同様の作用 果を奏することができる。

 次に、本発明に係る電波時計の一実施形態 ついて、図36を参照して説明する。なお、 実施形態では、第1実施形態の圧電振動子1を 備えている発振器を例に挙げて説明する。
 本実施形態の電波時計530は、図36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。

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

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

 また、上記各実施形態では、ベース基板と ッド基板とを接合膜を介して陽極接合した 、陽極接合に限定されるものではない。但 、陽極接合することで、両基板を強固に接 できるので好ましい。
 また、上記各実施形態では、圧電振動片を ンプ接合したが、バンプ接合に限定される のではない。例えば、導電性接着剤により 電振動片を接合しても構わない。但し、バ プ接合することで、圧電振動片をベース基 の上面から浮かすことができ、振動に必要 最低限の振動ギャップを自然と確保するこ ができる。よって、バンプ接合することが ましい。
 また、上記各実施形態では、断面テーパ状 スルーホールを形成したが、ストレート状 形成しても構わない。但し、テーパ状に形 する場合には、サンドブラスト法等の一般 な方法を利用できるので、貫通孔形成工程 容易に行える。従って、製造効率のさらな 向上化に貢献することができ、より好まし 。また、テーパ状に形成した場合には、ペ ストやガラスフリット等の連結材が抜け落 難くなるので、この点においてもより好ま い。
 また、上記各実施形態では、貫通電極を一 として説明したが、1つでも構わないし、3 以上設けても構わない。

 また、上記第1実施形態にてセット工程を行 う際に、ペーストを脱泡処理(例えば、遠心 泡や真空引き等)した後にスルーホール内に め込んでも構わない。このように、事前に ーストを脱泡処理することで、気泡等が極 含まれていないペーストを埋め込むことが きる。よって、ペーストの体積減少をさら 抑えることができる。
 この際、図37に示すように、複数の金属微 子P1を含んだペーストPを用いても構わない なお、図37では、銅等により細長い繊維状( 球形形状)に形成されている金属微粒子P1を 示している。このように、金属微粒子P1を含 むペーストPを利用することで、芯材に加え これら複数の金属微粒子P1同士の接触によっ ても電気導通性を確保することができる。よ って、貫通電極の導通性能をより高めること ができ、さらなる高品質化を図ることができ る。

 なお、金属微粒子P1の形状は他の形状でも わない。例えば、球形でも構わない。この 合であっても、金属微粒子P1が互いに接触し 合ったときに、点接触するので同様に電気的 な導通性を確保することができる。但し、細 長い繊維状のように非球形形状の金属微粒子 P1を用いることで、互いに接触し合ったとき 点接触ではなく、線接触になり易い。従っ 、導通性をより高めることができるので、 形よりも非球形の金属微粒子P1を含むペー トPを用いることが好ましい。
 なお、金属微粒子P1を非球形とする場合に 、例えば、図36Aに示す短冊状や、図36Bに示 波型状にしても構わないし、図38Cに示す断 星型や、図38Dに示す断面十字型でも構わな 。

 また、上記第1実施形態では、芯材を円柱 状としたが、この形状に限定されるものでは ない。四角柱等の角柱であっても構わないし 、断面テーパ状であっても構わない。特に、 図39に示すように、芯材7をテーパ状に形成し た場合には、先細りしているのでスルーホー ル30(31)内に容易に入れ易くなる。従って、テ ーパ状の芯材7を利用することが好ましい。 の点に関しては、第2実施形態の場合であっ も同様である。

 また、上記第1実施形態において、熱膨張係 数がベース基板(ベース基板用ウエハ)と略等 い芯材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 と芯材とが同じように熱膨張する。従って スルーホール内に配置した芯材が、熱膨張 違いにより、ベース基板用ウエハに過度に 力を作用させてクラック等を発生させたり 芯材とスルーホールとの隙間がより開いて まったりすることがない。そのため、圧電 動子の高品質化を図ることができる。
 なお、ベース基板(ベース基板用ウエハ)を ラス材料で形成した場合には、熱膨張係数 略等しい、コバール、Fe-Ni、ジュメット線等 を芯材の材料として用いることが好ましい。

 また、上記第2実施形態では、ガラスフリッ トを外形が円錐状(テーパ状)になるように構 したが、この形状に限定されるものではな 。例えば、外径が均一な円筒状に形成して 構わない。この場合であっても、同様の作 効果を奏することができる。但し、この場 には、スルーホールの形状を、断面テーパ ではなくストレート形状にする必要ある。 まり、ガラスフリットの形状は、芯材を挿 可能な筒状に形成されていれば良く、スル ホールの形状に合わせて、外形を適宜変更 て構わない。
 また、ガラスフリットの中心孔は、ストレ トではなく断面角状に形成されていても構 ないし、断面テーパ状に形成されていても わない。この場合には、芯材の形状を円柱 ではなく、角柱やテーパ状にすれば良い。 の場合であっても、やはり同様の作用効果 奏することができる。

 また、上記第2実施形態において、芯材とし て、熱膨張係数がベース基板(ベース基板用 エハ)及びガラスフリットと略等しいものを 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、ガラスフリット及び芯材の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 エハやガラスフリットに過度に圧力を作用さ せてクラック等を発生させたり、ガラスフリ ットとスルーホールとの間、或いは、ガラス フリットと芯材との間に隙間が開いてしまっ たりすることがない。そのため、より高品質 な貫通電極を形成することができ、その結果 、圧電振動子のさらなる高品質化を図ること ができる。
 なお、ベース基板(ベース基板用ウエハ)を ラスフリットと同じガラス材料で形成した 合には、熱膨張係数が略等しい、コバール Fe-Ni、ジュメット線等を芯材の材料として用 いることが好ましい。

 また、上記各実施形態では、外部電極に かうにしたがって漸次径が大きくなるよう 貫通電極を設けた構成にしたが、これとは に、図40に示すように、外部電極38、39に向 うにしたがって漸次径が小さくなるように 通電極32、33を設けても構わない。この場合 であっても、同様の作用効果を奏することが できる。




 
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