專利名稱:封裝件的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及封裝件(package)的制造方法、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。
背景技術:
例如,在便攜電話或便攜信息終端中,使用利用了水晶等的壓電振動器作為時刻源或控制信號等的定時源、參考信號源等。已知有各式各樣的這種壓電振動器,但作為其中一種,眾所周知有兩層構造型的表面安裝型壓電振動器。這類壓電振動器成為通過直接接合第1基板和第2基板而封裝件化的兩層構造, 在兩基板之間形成的空腔內收納有電子部件。作為這樣的兩層構造型的壓電振動器之一, 為人所知的有如下的壓電振動器在基底部件(相當于本申請的“第1基板”)的一個表面具備外部連接電極,在基底部件的另一個表面具備水晶連接用電極,在該水晶連接用電極搭載水晶振動器,并且用貫通基底部件的金屬部件(相當于本申請的“芯材部”)形成貫通電極,從而電連接所述外部連接電極及水晶連接用電極(例如參照專利文獻1)。然而,專利文獻1記載有通過使用銷狀金屬部件形成貫通電極的技術。作為形成貫通電極的具體方法,記載有如下的方法在基底部件打開小直徑的貫通孔,加熱基底部件并在基底部件處于熱軟化狀態(tài)時打入銷狀的金屬部件。專利文獻1 日本特開2002-1M845號公報
發(fā)明內容
然而,專利文獻1所記載的貫通電極的形成方法,需要在基板處于熱軟化狀態(tài)時對全部貫通孔個別地打入并插進銷狀金屬部件。因此,存在需要大量的工時這一問題。另外,由于個別地插入銷狀金屬部件,因此有可能產(chǎn)生忘記插入銷狀金屬部件、或發(fā)生因插入失誤而引起的銷狀金屬部件的位置偏移等制造不良。由此,有可能無法確保貫通電極的導通。因此,本發(fā)明的課題在于,提供具有能簡便地形成的、可靠性高的貫通電極的封裝件的制造方法,以及利用該封裝件的制造方法制造的壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。為了解決上述的課題,本發(fā)明的封裝件的制造方法,該封裝件能在形成于相互接合的多個基板之間的空腔內封入電子部件,該封裝件的制造方法的特征在于,具備貫通電極形成工序,形成在厚度方向貫通所述多個基板之中的第1基板、使所述空腔的內側和所述封裝件的外側導通的多個貫通電極,所述貫通電極形成工序具有導電部件形成工序,形成導電部件,其具備成為1個所述封裝件包含的全部所述貫通電極的多個芯材部,以及連結所述多個芯材部的連接部;凹部形成工序,在所述第1基板形成多個凹部;芯材部插入工序,將所述導電部件中的所述多個芯材部分別插入所述凹部;密封工序,密封所述凹部的內表面和所述芯材部的外表面的間隙;研磨工序,研磨所述第1基板的第1面?zhèn)燃暗?面?zhèn)榷ニ鲞B接部,并且從所述第1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)嚷冻鏊鲂静牟?。依?jù)本發(fā)明,導電部件具備成為1個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部, 各芯材部利用連接部連結,因此在芯材部插入工序中,能夠向1個封裝件包含的全部凹部一次插入多個芯材部。因此,能夠在第1基板的1個封裝件包含的全部凹部內簡便地配置芯材部,因而能夠簡便地形成貫通電極。另外,各芯材部利用連接部連結,因而通過向1個封裝件包含的全部凹部一次插入各芯材部,不會發(fā)生忘記插入芯材部的情況。而且,在插入各芯材部時,不會發(fā)生配置于 1個封裝件的各芯材部間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極的導通, 因而能夠形成可靠性高的貫通電極。另外,優(yōu)選在所述貫通電極形成工序中,在形成多個所述第1基板的第1基板用圓片形成多個所述封裝件包含的所述貫通電極,在所述芯材部插入工序中,按所述第1基板用圓片中的所述第1基板的形成區(qū)域的每一個配置所述導電部件,并將所述導電部件中的所述多個芯材部分別插入所述凹部。例如,可考慮使用連結成為多個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部的導電部件,將多個封裝件包含的多個芯材部分別一次插入凹部。然而,在連結有成為多個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部的導電部件的情況下,各芯材部相距較遠。因此,在導電部件因制造時的溫度變化等而熱膨脹時,因熱膨脹而引起的各芯材部的位置偏移累積,各芯材部的位置偏移有變大的傾向。因此,在貫通電極的形成位置產(chǎn)生誤差,有可能無法確保貫通電極的可靠導通。與此相對,在本發(fā)明的芯材部插入工序中,使用連結成為1個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部的導電部件,按1個第1基板的每一個將各芯材部分別插入各凹部。 因此,在多個第1基板間,不會發(fā)生因各芯材部的熱膨脹引起的位置偏移的累積。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極。另外,優(yōu)選在所述密封工序中,用所述加壓模按壓所述第1基板的表面,并且以比所述第1基板的軟化點更高的溫度加熱所述第1基板,從而使所述第1基板與所述芯材部的外表面熔接。依據(jù)本發(fā)明,成為1個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部利用連接部連結,因而即使使第1基板與芯材部的外表面熔接,也不會發(fā)生配置于1個封裝件的各芯材部間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極。而且,使第1基板與芯材部的外表面熔接,因而能夠形成氣密性高的貫通電極。另外,優(yōu)選的是,所述凹部是貫通孔,在所述芯材部插入工序中,從所述第1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)戎械囊粋€面?zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口部,將所述芯材部插入所述貫通孔, 所述密封工序具有玻璃料填充工序,從所述第1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)戎械牧硪粋€面?zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口部,向所述貫通孔的內表面和所述芯材部的外表面的間隙填充玻璃料; 以及燒成工序,燒成在所述間隙填充的所述玻璃料并使其硬化。依據(jù)本發(fā)明,成為1個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部利用連接部連結,因而即使在貫通孔內填充玻璃料,也不會發(fā)生配置于1個封裝件的各芯材部間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極。而且,燒成在貫通孔的內表面和芯材部的外表面的間隙填充的玻璃料并使其硬化,因而能夠形成氣密性高的貫通電極。另外,優(yōu)選通過鍛造形成所述導電部件。另外,優(yōu)選所述導電部件通過從塊(block)體的所述一個面?zhèn)认蛄硪粋€面?zhèn)葘λ鰤K體進行半沖裁加工而形成所述芯材部,通過所述芯材部以外的所述塊體而形成所述連接部。另外,優(yōu)選所述導電部件通過從平板部件沖裁所述芯材部及所述連接部,并沿著所述連接部的法線方向彎曲所述芯材部而形成。依據(jù)本發(fā)明,能夠高精度、低成本地形成導電部件。特別是,在從平板部件沖裁而形成導電部件的情況下,能夠一次形成多個導電部件,因而能以更低成本形成導電部件。另外,本發(fā)明的壓電振動器的特征在于,在利用上述的封裝件的制造方法制造的所述封裝件的內部封入有壓電振動片。依據(jù)本發(fā)明,在具有能夠簡便地形成的、可靠性高的貫通電極的封裝件的內部封入有壓電振動片,因而能夠提供低成本且可靠性優(yōu)良的壓電振動器。另外,本發(fā)明的振蕩器優(yōu)選在利用上述的封裝件的制造方法制造的所述封裝件的內部封入有壓電振動片和集成電路。在本發(fā)明的封入有集成電路的振蕩器中,貫通電極的數(shù)目較多,因而本發(fā)明的能夠簡便地配置芯材部這一效果特別有效。另外,依據(jù)本發(fā)明的振蕩器,在具有能夠簡便地形成的、可靠性高的貫通電極的封裝件的內部封入有壓電振動片和集成電路,因而能夠提供低成本且可靠性優(yōu)良的振蕩器。本發(fā)明的振蕩器的特征在于,上述的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。本發(fā)明的電子設備的特征在于,上述的壓電振動器與計時部電連接。本發(fā)明的電波鐘的特征在于,上述的壓電振動器與濾波部電連接。依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設備及電波鐘,由于具備具有能夠簡便地形成的、可靠性高的貫通電極的壓電振動器,因而能夠提供低成本且可靠性優(yōu)良的振蕩器、電子設備及電波鐘。依據(jù)本發(fā)明,導電部件具備成為1個封裝件包含的全部貫通電極的多個芯材部, 各芯材部利用連接部連結,因而在芯材部插入工序中,能夠將多個芯材部一次插入1個封裝件包含的全部凹部。因此,能夠簡便地在第1基板的1個封裝件包含的全部凹部內配置芯材部,能夠簡便地形成貫通電極。另外,各芯材部利用連接部連結,因而通過將各芯材部一次插入1個封裝件包含的全部凹部,不會發(fā)生忘記插入芯材部的情況。而且,插入了各芯材部時,不會發(fā)生配置于 1個封裝件的各芯材部間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極的導通, 能夠形成可靠性高的貫通電極。
圖1是示出第1實施方式的壓電振動器的外觀立體圖。圖2是圖1所示的壓電振動器的內部結構圖,是卸下蓋基板的狀態(tài)的平面圖。
圖3是圖2的A-A線的剖面圖。圖4是圖1所示的壓電振動器的分解立體圖。圖5是第1實施方式中的壓電振動器的制造方法的流程圖。圖6是圓片體的分解立體圖。圖7是第1實施方式的導電部件的立體圖。圖8是導電部件形成工序的說明圖,圖8(a)是導電部件形成前的側面剖面圖,圖 8(b)是導電部件形成后的側面剖面圖。圖9是凹部形成工序的說明圖,圖9(a)是基底基板用圓片的立體圖,圖9 (b)是圖 9(a)的B-B線的剖面圖。圖10是芯材部插入工序的說明圖。圖11是密封工序的說明圖,圖11(a)是密封前的說明圖,圖11 (b)是密封時的說明圖。圖12是研磨工序的說明圖。圖13是第1實施方式的第1變形例的說明圖,圖13(a)是導電部件形成前的說明圖,圖13(b)是導電部件形成后的說明圖。圖14是第1實施方式的第2變形例的說明圖,圖14(a)是沖裁的說明圖,圖14(b) 是芯材部的豎立的說明圖。圖15是第2實施方式的壓電振動器的制造方法的流程圖。圖16是貫通孔形成工序的說明圖。圖17是芯材部插入工序的說明圖。圖18是密封工序之中的玻璃料填充工序的說明圖。圖19是研磨工序的說明圖。圖20是第3實施方式的導電部件的立體圖。圖21是使用第3實施方式的導電部件的振蕩器的說明圖,圖21(a)是側面剖面圖,圖21(b)是平面圖。圖22是示出振蕩器的一個實施方式的構成圖。圖23是示出電子設備的一個實施方式的構成圖。圖M是示出電波鐘的一個實施方式的構成圖。附圖標記說明1壓電振動器;2蓋基板(第1基板);3a空腔;4壓電振動片;5導電部件;6 連接部;7芯材部;9封裝件;30、31貫通孔;30a、31a凹部;32、33貫通電極;40基底基板用圓片(第1基板用圓片);46玻璃料;56塊體;57平板部件;70加壓模;110振蕩器;120便攜信息設備(電子設備);123計時部;140電波鐘;141濾波部;150振蕩器;L 第2面;S32貫通電極形成工序;S33導電部件形成工序;S34凹部形成工序;S35芯材部插入工序;S36密封工序;U第1面。
具體實施例方式(第1實施方式,壓電振動器)以下參照
本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電振動器。
此外,在以下的說明中,以第1基板用圓片作為基底基板用圓片來進行說明。另外,設封裝件(壓電振動器)中的基底基板的與蓋基板的接合面為第1面U,基底基板的外側的表面為第2面L來進行說明。圖1是壓電振動器1的外觀立體圖。圖2是壓電振動器1的內部結構圖,是卸下蓋基板3的狀態(tài)的平面圖。圖3是圖2的A-A線的剖面圖。圖4是圖1所示的壓電振動器1的分解立體圖。此外,在圖4中,為了使附圖易于觀察,省略后述的激振電極13、14、引出電極19、 20、裝配電極16、17及重錘金屬膜21的圖示。如圖1至圖4所示,本實施方式的壓電振動器1是具備經(jīng)由接合膜35陽極接合有基底基板2及蓋基板3的封裝件9、以及收納于封裝件9的空腔3a的壓電振動片4的表面安裝型壓電振動器1。(壓電振動片)壓電振動片4是由水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等壓電材料形成的音叉型振動片,在施加既定電壓時振動。壓電振動片4具備平行配置的一對振動臂部10、11,一體地固定所述一對振動臂部10、11的基端側的基部12,以及在一對振動臂部10、11的兩主面上形成的槽部 18。該槽部18沿著振動臂部10、11的長度方向形成于振動臂部10、11的基端側到大致中間附近。激振電極13、14及引出電極19、20利用與后述的裝配電極16、17的底層材料相同的鉻(Cr)形成單層膜。由此,在使裝配電極16、17的底層成膜的同時,能夠使激振電極13、 14及引出電極19、20成膜。激振電極13、14是使一對振動臂部10、11在相互接近或分離的方向以既定諧振頻率振動的電極。第1激振電極13及第2激振電極14在一對振動臂部10、11的外表面以各自電性切斷的狀態(tài)構圖而形成。裝配電極16、17是Cr與金(Au)的層疊膜,通過在使與水晶密合性良好的Cr膜作為底層成膜后,在表面使Au薄膜作為精裝層成膜而形成。在一對振動臂部10、11的前端覆蓋重錘金屬膜21,用于以在既定的頻率范圍內振動的方式對自身的振動狀態(tài)進行調整(頻率調整)。該重錘金屬膜21分為在粗糙地調整頻率時使用的粗調膜21a,以及在細微調整時使用的微調膜21b。通過利用這些粗調膜21a及微調膜21b進行頻率調整,能夠使一對振動臂部10、11的頻率落入器件的標稱頻率的范圍內。(封裝件)如圖1至圖4所示,基底基板2及蓋基板3是由玻璃材料例如鈉鈣玻璃構成的能陽極接合的基板,形成為近似板狀。蓋基板3中的與基底基板2的接合面?zhèn)刃纬捎惺杖輭弘娬駝悠?的空腔3a。在蓋基板3中的與基底基板2的接合面?zhèn)日w形成陽極接合用的接合膜35(接合材料)。即接合膜35不僅在整個空腔3a的內表面,還在空腔3a的周圍的邊緣區(qū)域形成。 本實施方式的接合膜35利用鋁(Al)形成,但也能用硅(Si)或Cr等形成接合膜35。將接合膜35和基底基板2陽極接合,從而真空密封空腔3a。
如圖3所示,壓電振動器1具備在厚度方向貫通基底基板2并使空腔3a的內側和壓電振動器1的外側導通的貫通電極32、33。貫通電極32、33沿著貫通孔30、31的中心軸 0配置,利用電連接壓電振動片4和外部的芯材部7形成。在芯材部7的外周面牢固地固接于制造過程中熔融的基底基板2。由此,貫通電極32、33維持空腔內的氣密。成為貫通電極32、33的芯材部7利用例如銀(Ag)或Al、Ni合金、科瓦(Kovar)合金等金屬材料形成。芯材部7作為貫通電極32、33而插入基底基板2,因而優(yōu)選用線膨脹系數(shù)與基底基板2的玻璃材料接近的金屬、例如含有58重量百分比的鐵(Fe)、42重量百分比的Ni的合金(42合金)形成。芯材部7大致為圓柱形狀,對準貫通電極32、33的形成位置而形成。此外,芯材部 7并不限于近似圓柱形狀,例如還可以是棱柱形狀。在基底基板2的第1面U側對一對迂回電極36、37構圖。另外,在這一對迂回電極36、37上分別形成由Au等構成的尖細形狀的凸點B,并利用所述凸點B安裝壓電振動片 4的一對裝配電極。由此,壓電振動片4的一個裝配電極16經(jīng)由一個迂回電極36與一個貫通電極32導通,另一個裝配電極17經(jīng)由另一個迂回電極37與另一個貫通電極33導通。在基底基板2的第2面L形成一對外部電極38、39。一對外部電極38、39形成在基底基板2的長度方向的兩端部,分別與一對貫通電極32、33電連接。在使這樣構成的壓電振動器1動作的情況下,對在基底基板2形成的外部電極38、 39施加既定的驅動電壓。由此,能夠向壓電振動片4的第1激振電極13及第2激振電極 14施加電壓,因而能夠使一對振動臂部10、11在接近/分離的方向以既定頻率振動。然后, 利用該一對振動臂部10、11的振動,能夠作為時刻源或控制信號的定時源、參考信號源等而禾丨J用°(壓電振動器的制造方法)接著,參照流程圖說明上述的壓電振動器1的制造方法。圖5是本實施方式的壓電振動器1的制造方法的流程圖。圖6是圓片體60的分解立體圖。此外,圖6所示的虛線圖示在之后進行的切斷工序切斷的切斷線M。本實施方式涉及的壓電振動器1的制造方法主要具有壓電振動片制作工序S10、 蓋基板用圓片制作工序S20、基底基板用圓片制作工序S30、以及裝配工序(S50以后)。各工序之中的壓電振動片制作工序S10、蓋基板用圓片制作工序S20及基底基板用圓片制作工序S30能夠并行實施。(壓電振動片制作工序S10)在壓電振動片制作工序SlO中,制作壓電振動片4。具體而言,首先將水晶的蘭伯特(Lambert)原礦以既定角度切片,進行拋光等鏡面研磨加工,得到既定厚度的圓片。接著,利用光刻技術構圖成為壓電振動片4的外形形狀,并且進行金屬膜的成膜及構圖,形成激振電極13、14、引出電極19、20、裝配電極16、17及重錘金屬膜21。其后,進行壓電振動片 4的諧振頻率的粗調。通過以上步驟,壓電振動片制作工序SlO結束。(蓋基板用圓片制作工序S20)在蓋基板用圓片制作工序S20中,制作之后成為蓋基板的蓋基板用圓片50。首先, 將由鈉鈣玻璃構成的圓片狀蓋基板用圓片50研磨加工至既定厚度并清洗后,利用蝕刻等除去最表面的加工變質層(S21)。接著,在空腔形成工序S22中,在蓋基板用圓片50中的與基底基板用圓片40的接合面形成多個空腔3a。空腔3a的形成利用加熱沖壓(press)成型或蝕刻加工等進行。接著,在接合面研磨工序S23中,研磨與基底基板用圓片40的接合面。接著,在接合膜形成工序S24中,在與后述的基底基板用圓片40的接合面形成由 Al構成的接合膜35(參照圖幻。不僅在與基底基板用圓片40的接合面上,接合膜35還可在空腔3a的整個內表面形成。由此,不需要對接合膜35構圖,能夠降低制造成本。接合膜 35的形成能夠利用濺射或CVD等成膜方法進行。此外,在接合膜形成工序SM之前進行接合面研磨工序S23,因而接合膜35的表面的平面度得到確保,能夠實現(xiàn)與基底基板用圓片 40的穩(wěn)定接合。(基底基板用圓片制作工序S30)在基底基板用圓片制作工序S30中,制作之后成為基底基板的基底基板用圓片 40。首先,將由鈉鈣玻璃構成的圓片狀的基底基板用圓片40研磨加工至既定厚度并清洗后,利用蝕刻等除去最表面的加工變質層(S31)。(貫通電極形成工序S32)接著,進行在基底基板用圓片40形成一對貫通電極32、33的貫通電極形成工序 S32。貫通電極形成工序S32具有形成具有芯材部7和連接部6的導電部件5的導電部件形成工序S33,在基底基板用圓片40的第1面U形成凹部30a、31a(參照圖9)的凹部形成工序S34,將芯材部7插入凹部30a、31a的芯材部插入工序S35,密封凹部30a、31a的內表面和芯材部7的外表面的間隙的密封工序,以及研磨基底基板用圓片40而使芯材部7 露出的研磨工序S37。此外,導電部件形成工序S33只要在芯材部插入工序S35之前結束即可,可以與貫通電極形成工序S32獨立地進行。(導電部件形成工序S33)圖7是本實施方式的導電部件5的立體圖。圖8是導電部件形成工序S33的說明圖,圖8(a)是導電部件形成前的側面剖面圖,圖8(b)是導電部件形成后的側面剖面圖。接著,進行形成圖7所示的導電部件5的導電部件形成工序S33。在本實施方式的導電部件形成工序S33中,利用鍛造形成導電部件5。此外,導電部件形成工序S33可以是冷鍛造及熱鍛造的任一種。本實施方式的導電部件5具備成為貫通電極32、33的一對芯材部7,以及連結一對芯材部7的連接部6。導電部件5與前述的芯材部7同樣,利用銀(Ag)或Al、Ni合金、科瓦合金等金屬材料形成。在本實施方式的貫通電極形成工序S32中,用后述的凹部形成工序S34在基底基板用圓片40形成有底凹部30a、31a(參照圖9等),將芯材部7插入凹部30a、31a內。因此,芯材部7的長度比基底基板2的厚度短,且形成為將芯材部7插入凹部30a、31a時不接觸凹部30a、31a的底部的長度(例如大約500 μ m左右)。另外,根據(jù)對貫通電極32、33通電的電流的大小而適當設定芯材部7的直徑。芯材部7的一端側利用連接部6連結。連接部6是例如俯視為近似矩形狀的平板部件。連接部6的外形形成為比封裝件9的外形(例如3. 2mmX 1.5mm)稍小。此外,連接部6并不限于近似矩形狀,只要與全部芯材部7的一端側連接即可。如下那樣形成上述的導電部件5。如圖8(a)所示,在導電部件形成工序S33中使用的成型裝置由空腔模67和芯模 65構成??涨荒?7以能接受作為導電部件5的材料的母材55的方式,形成有具有形成為比導電部件5的外形稍大的開口的承受部67b,以及用于形成芯材部7的孔部67a。芯模65 是平板的模具,與用于向空腔模67按壓的未圖示的沖壓機連接。具體而言,作為導電部件形成工序S33的次序,首先,在承受部67b設置母材55。 接著,使芯模65向空腔模67側移動,并按壓設置于空腔模67的承受部67b的母材55。由此,如圖8 (b)所示,母材55變形,且母材55的一部分進入空腔模67的孔部67a內,形成芯材部7。另外,與此同時,利用殘留在空腔模67的承受部67b的母材55形成連接部6。通過以上步驟形成圖7所示的導電部件5。(凹部形成工序S34)圖9是凹部形成工序S34的說明圖,圖9(a)是基底基板用圓片40的立體圖,圖 9(b)是沿著B-B線的剖面圖。此外圖8所示的虛線是切斷線M。接著,進行凹部形成工序S34,在基底基板用圓片40的第1面U形成用于插入芯材部7的凹部30a、31a。此外,凹部30a、31a也可在基底基板用圓片40的第2面L形成。在本實施方式中,如圖2所示,在1個基底基板2形成一對貫通電極32、33。因此, 如圖9 (a)所示,在基底基板用圓片40的被切斷線M包圍的、相當于1個基底基板2的區(qū)域, 形成與一對貫通電極32、33對應的一對凹部30a、31a。凹部30a、31a利用熱沖壓加工或噴射法、蝕刻等形成。在本實施方式中,如圖9(b) 所示,以從基底基板用圓片40的第2面L側到第1面U側內徑逐漸變大的方式形成凹部 30a、31ao(芯材部插入工序S35)圖10是說明芯材部插入工序S35的說明圖。接著,進行在凹部30a、31a配置導電部件5的芯材部7的芯材部插入工序S35。具體而言,作為芯材部插入工序S35的次序,首先,在配置夾具74設置導電部件5。配置夾具74例如為平板狀部件,能夠與導電部件5并排配置。使導電部件5的連接部6與這樣的配置夾具74抵接,使芯材部7朝向上方地設置。接著,使成為凹部30a、31a的開口側的基底基板用圓片40的第1面U朝向配置夾具74側,一邊對準位置一邊使配置夾具74和基底基板用圓片40疊合。由此,能夠在凹部 30a、3Ia內配置芯材部7。此外,在接下來的密封工序S36中,在疊合配置夾具74和基底基板用圓片40的狀態(tài)下進行。(密封工序S36)圖11是密封工序S36的說明圖,圖11(a)是密封前的說明圖,圖11 (b)是密封時的說明圖。接著,進行密封凹部30a、31a的內表面和芯材部7的外表面的間隙的密封工序 S36。本實施方式的密封工序S36具有使基底基板用圓片40熔接到芯材部7的熔接工序 S36A,以及在熔接后冷卻基底基板用圓片40的冷卻工序S36B。(熔接工序S36A)
熔接工序S36A,如圖11所示,使用具有保持基底基板用圓片40的承模凹部7 的承模72、以及按壓配置于承模凹部7 的基底基板用圓片40的加壓模70來進行。承模72 的承模凹部7 具有形成為比基底基板用圓片40的外形稍大的開口部。加壓模70是按壓基底基板用圓片40的平板狀模具,形成為比承模凹部7 的開口形狀稍小的外形。在加壓模70的端部形成貫通加壓模70的未圖示的狹縫,作為在加熱并按壓基底基板用圓片40時的空氣或基底基板用圓片40的剩余玻璃材料的逸散孔。在熔接工序S36A中,首先,在承模72設置基底基板用圓片40。具體而言,從承模凹部72a的底部向開口側,以按照導電部件5、基底基板用圓片40的順序重疊的狀態(tài),在承模凹部7 設置導電部件5及基底基板用圓片40。接著,將設于承模72的導電部件5及基底基板用圓片40放入未圖示的加熱爐內并加熱。然后,利用配置在加熱爐內的未圖示的沖壓機等,利用加壓模70以例如30 50g/ cm2的壓力按壓基底基板用圓片40。加熱溫度設為比基底基板用圓片40的玻璃軟化點(例如5450C )高的溫度,例如約為9000C 0通過這樣一邊加熱基底基板用圓片40 —邊按壓,使基底基板用圓片40變形,從而能夠填埋凹部30a、31a的內表面和芯材部7的外表面的間隙。此外,優(yōu)選使加熱溫度緩緩上升,在比玻璃軟化點高大約5°C的例如550°C的時點,暫時停止上升并保持,然后再上升至大約900°C。通過這樣在比玻璃軟化點高大約5°C 的溫度暫時停止溫度上升并保持,能夠使基底基板用圓片40的軟化均勻。(冷卻工序S36B)接著,進行冷卻基底基板用圓片40的冷卻工序S36B?;谆逵脠A片40的冷卻使溫度從熔接工序S36A的加熱時的大約900°C緩緩下降。此時,從加熱爐的內部取出設有基底基板用圓片40的承模72并冷卻。通過使基底基板用圓片40冷卻并變硬,能夠使基底基板用圓片40與芯材部7的外表面固接,從而密封凹部30a、31a的內表面和芯材部7的外表面的間隙。此外,至于冷卻速度,優(yōu)選從大約900°C至形成基底基板用圓片40的玻璃的應變點+50°C的冷卻速度,比從應變點+50°C到應變點_50°C之間的冷卻速度慢。從應變點+50°C 到應變點-50°C間的冷卻例如使基底基板用圓片40移動至爐內而進行。由此,能夠防止基底基板用圓片40產(chǎn)生應變。(研磨工序S37)圖12是研磨工序S37的說明圖。接著,進行研磨工序S37,從承模72取出基底基板用圓片40,并研磨基底基板用圓片40的第1面U側及第2面L側。通過研磨基底基板用圓片40的第1面U側,除去導電部件5的連接部6并使芯材部7從第1面U露出。另外,通過研磨基底基板用圓片40的第 2面L側,除去凹部30a、31a的底部(參照圖11),并使芯材部7從第2面L露出。利用研磨工序S37,能夠使芯材部7的端部可靠地從第1面U及第2面L露出。在進行研磨工序S37的時點,貫通電極形成工序S32結束。接著,進行迂回電極形成工序S40(參照圖6),在第1面U上形成多個與貫通電極 32、33分別電連接的迂回電極36、37。然后,在迂回電極36、37上分別形成由金等構成的尖細形狀的凸點B(參照圖3)。此外,在圖6中,為了使附圖易于觀察,省略凸點的圖示。基底基板用圓片制作工序S30在該時點結束。(裝配工序S50以后的壓電振動器裝配工序)接著,在基底基板用圓片40的迂回電極36、37上進行經(jīng)由凸點B接合壓電振動片 4的裝配工序S50。具體而言,在凸點B上載置壓電振動片4的基部12,將凸點B加熱至既定溫度,同時一邊將壓電振動片4按到凸點B —邊施加超聲波振動。由此,如圖3所示,在壓電振動片4的振動臂部10、11從基底基板用圓片40的第1面U浮起的狀態(tài)下,基部12 機械固接于凸點B。另外,裝配電極16、17和迂回電極36、37成為電連接的狀態(tài)。壓電振動片4的安裝結束后,如圖6所示,進行對基底基板用圓片40疊合蓋基板用圓片50的疊合工序S60。具體而言,以未圖示的基準標記等為標志,使兩圓片40、50對準到正確的位置。由此,在基底基板用圓片40安裝的壓電振動片4成為收容在空腔3a內的狀態(tài)。在疊合工序S60之后,進行接合工序S70,將疊合的兩圓片40、50放入未圖示的陽極接合裝置,在既定的溫度氛圍下施加既定電壓而陽極接合。在接合膜35和基底基板用圓片40之間施加既定電壓時,在接合膜35和基底基板用圓片40的界面發(fā)生電化學反應,兩者彼此牢固地密合從而陽極接合。由此,能夠在空腔3a內密封壓電振動片4,能夠得到接合了基底基板用圓片40和蓋基板用圓片50的圓片體60。此外,在圖6中,為了使附圖易于觀察,圖示分解圓片體60后的狀態(tài)。接著,進行外部電極形成工序S80,在基底基板用圓片40的第2面L對導電性材料構圖,形成多個與一對貫通電極32、33分別電連接的一對外部電極38、39 (參照圖3)。利用該工序,壓電振動片4經(jīng)由貫通電極32、33與外部電極38、39導通。接著,進行微調工序S90,在圓片體60的狀態(tài)下,微調整密封于空腔3a內的各個壓電振動器1的頻率,使其落入既定范圍內。具體而言,從外部電極38、39連續(xù)地施加既定電壓,使壓電振動片4振動并測量頻率。在此狀態(tài)下,從基底基板用圓片40的外部照射激光, 使圖2所示的重錘金屬膜21的微調膜21b蒸發(fā)。由此,能夠微調整壓電振動器1的頻率, 使其落入標稱頻率的范圍內。頻率的微調結束后,進行沿著切斷線M切斷接合的圓片體60的切斷工序S100。具體而言,首先,在圓片體60的基底基板用圓片40的表面粘貼UV膠帶。接著,從蓋基板用圓片50側沿著切斷線M照射激光(劃線)。接著,從UV膠帶的表面沿著切斷線M抵接切斷刀,割斷(切割)圓片體60。其后,照射UV并剝離UV膠帶。由此,能夠將圓片體60分割成多個壓電振動器1。此外,也可用除此以外的切割(dicing)等方法切斷圓片體60。此外,也可以是在進行切斷工序SlOO而得到一個個的壓電振動器1后,再進行微調工序S90的工序順序。但是,如上述那樣,通過先進行微調工序S90,能夠在圓片體60的狀態(tài)下進行微調,因而能夠更有效率地微調多個壓電振動器1。因此,能夠謀求生產(chǎn)效率的提高,因而是優(yōu)選的。其后,進行內部的電特性檢查S110。即,測定并檢查壓電振動片4的諧振頻率或諧振電阻值、驅動電平特性(諧振頻率及諧振電阻值的激振功率依賴性)等。另外,還可一并檢查絕緣電阻特性等。然后,在最后進行壓電振動器的外觀檢查,最終檢查尺寸或質量等。 這樣壓電振動器1的制造結束。(第1實施方式的效果)
依據(jù)本實施方式,導電部件5具備成為1個壓電振動器1包含的全部貫通電極32、 33的多個芯材部7,各芯材部7利用連接部6連結,因而在芯材部插入工序S35中,能夠在 1個壓電振動器1包含的全部凹部30a、31a —次插入多個芯材部7。因此,能夠簡便地在基底基板用圓片40的1個壓電振動器1包含的全部凹部30a、31a內配置芯材部7,因而能夠簡便地形成貫通電極32、33。另外,各芯材部7利用連接部6連結,因而通過將各芯材部7 一次插入1個壓電振動器1包含的全部凹部30a、31a,不會發(fā)生忘記插入芯材部7的情況。 而且,插入各芯材部7時,不會發(fā)生在配置于1個壓電振動器1的各芯材部7間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極32、33的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極32、33。另外,在本實施方式的芯材部插入工序S35中,使用連結在1個壓電振動器1配置的各芯材部7的導電部件5,按1個基底基板形成區(qū)域的每一個將各芯材部7分別插入各凹部30a、31a。因此,不會發(fā)生多個基底基板形成區(qū)域間的各芯材部7的位置誤差的累積。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極32、33的導通,能夠形成可靠性高的貫通電極32、 33。(第1實施方式的第1變形例,其他的導電部件形成工序)接著,說明第1實施方式的第1變形例。圖13是第1實施方式的第1變形例的說明圖,圖13(a)是導電部件形成前的說明圖,圖13(b)是導電部件形成后的說明圖。在第1實施方式的導電部件形成工序S33中,利用鍛造形成導電部件5。然而,在第1實施方式的第1變形例中,在利用半沖裁加工形成導電部件5這方面與第1實施方式不同。此外,除導電部件形成工序S33以外的工序與上述的實施方式相同,因而省略說明。如圖13所示,在第1變形例的導電部件形成工序S33中,使用上模75和下模78, 從塊體56形成導電部件5。塊體56由Ag或Al、Ni合金、科瓦合金等金屬材料構成,是壁厚為例如500 μ m至 700μπι左右的部件。塊體56的外形形成為比封裝件9的外形(例如3. 2mmXl. 5mm)稍小。在上模75,與芯材部7的形成位置相對應,設立圓柱狀的沖頭75a。在半沖裁加工中,沖頭75a需要在剛好要沖穿塊體56之前停止。因此,沖頭75a的長度形成為比塊體56 的壁厚稍短。另外,沖頭75a的直徑形成為與芯材部7的直徑大致相同或直徑略小。在下模78形成有能保持塊體56的下模凹部78b。下模凹部78b具有形成為比塊體56的外形稍大的開口部。另外,在下模凹部78b的底部,在與沖頭7 對應的位置,形成有貫通下模78的凹模(dies) 78a。用沖頭7 半沖裁加工的塊體56的一部分進入凹模 78a,形成芯材部7。作為第1變形例的導電部件形成工序S33的次序,首先,在下模凹部78b設置塊體 56。接著,使上模75移動至下模78側,利用未圖示的沖壓機等,用上模75的沖頭7 按壓設置于下模78的下模凹部78b的塊體56。此時,以用沖頭7 不沖穿塊體56的方式,使上模75緩慢向下模78側移動。由此,如圖13(b)所示,使塊體56的對應于沖頭75a的部分塑性變形,成為所謂的半沖裁的狀態(tài),形成芯材部7。另外,與此同時,殘留在下模凹部78b 的塊體56成為連接部6。通過以上步驟,形成具有芯材部7和連接部6的導電部件5。(第1實施方式的第2變形例,其他的導電部件形成工序)
接著,說明第1實施方式的第2變形例。圖14是第1實施方式的第2變形例的說明圖,圖14(a)是沖裁的說明圖,圖14(b) 是芯材部的豎立的說明圖。在第1實施方式的導電部件形成工序S33中,通過鍛造母材55形成導電部件5。 另外,在第1實施方式的第1變形例中,通過半沖裁加工塊體56形成導電部件5。然而,在第1實施方式的第2變形例中,在沖裁平板部件57后通過彎曲加工形成導電部件5這方面與第1實施方式及第1實施方式的第1變形例不同。此外,除導電部件形成工序S33以外的工序與上述的實施方式相同,因而省略說明。平板部件57是由Ag或Al、Ni合金、科瓦合金等的金屬材料構成,板厚是例如從 100 μ m至Ij 150 μ m左右的部件。作為第2變形例的導電部件形成工序S33的次序,首先,如圖14(a)所示,例如利用沖壓從平板部件57沖裁近似曲柄形狀的導電板部件fe。導電板部件fe具有俯視為近似矩形狀的連接部形成部6a,以及從連接部形成部6a向水平方向突出的芯材部形成部7a。 導電板部件fe的沖裁加工使用未圖示的落料模進行。此外,在本第2變形例中,從平板部件57沖裁1個導電板部件fe,但也可一次沖裁多個導電板部件5a,即獲取多個。另外,通過使用傳送模,能夠從平板部件57有效地沖裁導電板部件fe。接著,以沿著連接部形成部6a的法線方向的方式,彎曲芯材部形成部7a。芯材部形成部7a的彎曲加工使用未圖示的彎曲模進行。通過以上步驟,如圖14(b)所示,形成具有芯材部7和連接部6的導電部件5。(效果)依據(jù)第1實施方式的第1變形例及第2變形例,利用半沖裁加工或沖裁加工等能夠高精度、低成本地形成導電部件5。特別是,在從平板部件57沖裁而形成導電部件5的情況下,能夠一次形成多個導電部件5,因而能夠更低成本地形成導電部件5。(第2實施方式,其他的貫通電極形成工序)圖15是第2實施方式的壓電振動器1的制造方法的流程圖。在第1實施方式的貫通電極形成工序S32中,在基底基板用圓片40形成有底凹部 30a、31a作為凹部,通過使基底基板用圓片40與芯材部7熔接并密封凹部30a、31a而形成貫通電極32、33。然而,在第2實施方式中,形成貫通孔30、31作為凹部,通過在貫通孔30、 31的內表面與芯材部7的外表面之間填充玻璃料46 (參照圖18)并密封貫通孔30、31而形成貫通電極32、33,在這方面與第1實施方式不同。此外,除貫通電極形成工序S32以外的構成與上述的第1實施方式相同,因而省略說明。(貫通孔形成工序SMA)圖16是貫通孔形成工序S34A的說明圖。在第2實施方式的貫通孔形成工序S34A中,進行貫通基底基板用圓片40的第1 面U和第2面L的貫通孔30、31的形成。貫通孔30、31的形成,與第1實施方式同樣,利用熱沖壓加工或噴砂法、蝕刻等形成。此外,優(yōu)選以內徑從基底基板用圓片40的第2面L側至第1面U側逐漸變大的方式,將貫通孔30、31形成為近似圓錐臺形狀。由此,在之后玻璃料填充工序S36C中,能夠從開口較寬的第1面U側容易地向貫通孔30、31內填充玻璃料。(芯材部插入工序S35)
圖17是芯材部插入工序S35的說明圖。在第2實施方式的芯材部插入工序S35中,在貫通孔30、31配置導電部件5的芯材部7。此外,以芯材部7的長度比基底基板用圓片40的厚度(例如大約600 μ m)稍短(例如550 μ m左右)的方式形成。由此,在后述的玻璃料填充工序S36C中,能夠使刮刀79和芯材部7不接觸地在貫通孔30、31內填充玻璃料46。芯材部7的配置與第1實施方式同樣,在使芯材部7朝向上方而設于配置夾具74 后,使配置夾具74與基底基板用圓片40疊合而進行。但是,如圖17所示,優(yōu)選從第2面L 側向貫通孔30、31插入芯材部7。由此,能夠從開口較寬的第1面U側填充玻璃料。此外, 貫通孔30、31中的第2面L側的開口利用連接部6及配置夾具74覆蓋并閉塞。(密封工序S36)圖18是密封工序S36之中的玻璃料填充工序S36C的說明圖。第2實施方式的密封工序S36具有在貫通孔30、31內填充玻璃料46的玻璃料填充工序S36C,以及燒成玻璃料46并使其硬化的燒成工序S36D。(玻璃料填充工序S36C)首先,進行玻璃料填充工序S36C,在貫通孔30、31的內表面與芯材部7的外表面的間隙填充玻璃料46。玻璃料46主要由粉末狀的玻璃與作為溶劑的有機溶劑構成。具體而言,作為玻璃料填充工序S36C,在未圖示的絲網(wǎng)印刷機的腔內,傳送并設置基底基板用圓片40,進行腔內的抽真空并形成減壓氛圍。接著,如圖18所示,沿著第1面U掃描刮刀79,從基底基板用圓片40的第1面U 側涂敷玻璃料46。第1面U側的貫通孔30、31的外形形成為比第2面L側的貫通孔30、31 的外形大,因而能夠在貫通孔30、31內容易地填充玻璃料46。另外,貫通孔30、31中的第2 面L側的開口被連接部6閉塞,因而能夠防止玻璃料46泄漏。(燒成工序S36D)接著,進行燒成在貫通孔30、31填充的玻璃料46的燒成工序S36D。例如,在將基底基板用圓片40傳送至燒成爐后,在610°C左右的氛圍下保持30分鐘左右。由此,玻璃料 46固化,貫通孔30、31、玻璃料46及芯材部7相互固接,貫通孔30、31的內表面與芯材部7 的外表面的間隙得到密封。(研磨工序S37)圖19是研磨工序S37的說明圖。接著,與第1實施方式相同,進行研磨工序S37,研磨基底基板用圓片40的第1面 U側及第2面L側。通過研磨基底基板用圓片40的第1面U側,芯材部7從第1面U露出。 另外,通過研磨基底基板用圓片40的第2面L側,除去導電部件5的連接部6,且芯材部7 從第2面L露出。利用研磨工序S37能夠從第1面U及第2面L可靠地露出芯材部7的端部。在進行研磨工序S37的時點,第2實施方式的貫通電極形成工序S32結束。(第2實施方式的效果)依據(jù)本實施方式,配置于1個壓電振動器1的各芯材部7利用連接部6連結,因而即使在貫通孔30、31內填充玻璃料46,也不會發(fā)生配置于1個壓電振動器1的各芯材部7間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極32、33的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極32、33。而且,燒成在貫通孔30、31的內表面和芯材部7的外表面的間隙填充的玻璃料46并使其硬化,因而能夠形成氣密性高的貫通電極32、33。(第3實施方式,具有多個芯材部的導電部件及其實施例)圖20是第3實施方式的導電部件5的立體圖。圖21是使用圖20的導電部件5的振蕩器150的說明圖,圖21(a)是側面剖面圖, 圖21(b)是平面圖。此外,在圖21(b)中,為了使附圖更容易明了,省略蓋基板3及壓電振動片4的圖示。在第1實施方式及第2實施方式中,使用具有一對芯材部7的導電部件5形成壓電振動器1。然而,在第3實施方式中,使用具有6個芯材部7的導電部件5,形成在封裝件內封入有壓電振動片4和IC芯片152(相當于權利要求的“集成電路”)的振蕩器150,在這方面與第1實施方式及第2實施方式不同。此外,對與第1實施方式及第2實施方式相同的內容省略詳細的說明。如圖20所示,第3實施方式的導電部件5具備6個芯材部7、以及連結各芯材部7 的連接部6。芯材部7在與形成于圖21所示的基底基板2的多個內部電極155對應的位置,從連接部6設立。連接部6是例如俯視為近似矩形狀的平板部件。連接部6的外形形成為比振蕩器的外形稍小,此外還比IC芯片152的外形大。由此,能夠在IC芯片152的外側配置芯材部 7。此外,第3實施方式的導電部件5的材料或制造方法等與第1實施方式及第2實施方式相同,因而省略說明。如圖21所示,振蕩器150在形成于基底基板2和蓋基板3之間的空腔3a內封入壓電振動片4、IC芯片152而形成。在第3實施方式的基底基板2形成有空腔3a。另外,在空腔3a,從空腔3a的開口側向底面?zhèn)刃纬捎?階階梯部159。階梯部159中的空腔3a的開口側成為振動片搭載部159a,空腔3a的底部成為IC 芯片搭載部160。在振動片搭載部159a和IC芯片搭載部160之間配設迂回電極156。壓電振動片4經(jīng)由凸點B安裝在形成于振動片搭載部159a上的迂回電極156。在IC芯片搭載部160安裝有IC芯片152。IC芯片152例如輸出頻率信號并控制壓電振動片4。在IC芯片152形成的多個電極焊點(pad) 154,在IC芯片152的周邊形成的內部電極155及迂回電極156經(jīng)由配線153而引線接合(wire bonding) 0內部電極155和外部電極157利用在厚度方向貫通基底基板2的貫通電極158連接。貫通電極158,與第1實施方式及第2實施方式同樣,利用導電部件5的芯材部7而形成。貫通電極158與第1實施方式及第2實施方式同樣,在制造過程中將芯材部7插入凹部(或貫通孔)并密封凹部的內表面和芯材部7的外表面的間隙后,通過對導電部件5的連接部6進行研磨等并除去而形成。(第3實施方式的效果)這樣,即使是在封裝件內封入具有多個輸入輸出信號的IC芯片152而形成多個貫通電極158的情況下,通過使用具有多個芯材部7的導電部件5,能夠起到與第1實施方式及第2實施方式同樣的效果。即,在基底基板2的1個封裝件包含的全部凹部(或貫通孔)內能夠簡便地配置芯材部7,因而能夠簡便地形成貫通電極158。另外,各芯材部利用連接部連結,因而不會發(fā)生各芯材部7間的位置偏移。因此,能夠防止制造不良從而確保貫通電極158的導通,因而能夠形成可靠性高的貫通電極。另外,依據(jù)第3實施方式的振蕩器,能夠在具有能夠簡便地形成的、可靠性高的貫通電極158的封裝件的內部封入壓電振動片4和IC芯片,因而能夠提供低成本且可靠性優(yōu)良的振蕩器150。(振蕩器)接著,參考圖22說明本發(fā)明涉及的振蕩器的一個實施方式。此外,前述的第3實施方式的振蕩器150是在封裝件9的內部連接壓電振動片和集成電路的振蕩器。然而,以下所述的振蕩器110,以第1實施方式及第2實施方式的壓電振動器作為振子與外部的集成電路電連接,與第3實施方式的振蕩器150不同。本實施方式的振蕩器110,如圖22所示,將壓電振動器1構成為與集成電路111電連接的振子。該振蕩器110具備安裝有電容器等的電子元件部件112的基板113。在基板 113安裝有振蕩器用的所述集成電路111,在該集成電路111的附近安裝有壓電振動器1的壓電振動片。這些電子元件部件112、集成電路111及壓電振動器1利用未圖示的布線圖案分別電連接。此外,各構成部件利用未圖示的樹脂模制。 在這樣構成的振蕩器110中,對壓電振動器1施加電壓時,壓電振動器1內的壓電振動片振動。該振動利用壓電振動片具有的壓電特性轉換為電信號,并作為電信號輸入集成電路111。利用集成電路111對輸入的電信號進行各種處理,并作為頻率信號而輸出。由此,壓電振動器1作為振子而起作用。另外,通過根據(jù)需求選擇性地將集成電路111的構成設定為例如RTC(Real Time Clock 實時時鐘)模塊等,能夠附加控制時鐘用單功能振蕩器等以外、該設備或外部設備的工作日期或時刻的功能,或者提供時刻或日歷等的功能。依據(jù)本實施方式的振蕩器110,具備用能夠維持空腔內的氣密并確保貫通電極的可靠導通的制造方法制造的壓電振動器1,因而能夠提供性能良好且可靠性優(yōu)良的振蕩器 110。(電子設備)接著,參照圖23對本發(fā)明涉及的電子設備的一個實施方式進行說明。此外作為電子設備,以具有前述的壓電振動器1的便攜信息設備120為例進行說明。首先,本實施方式的便攜信息設備120是例如以便攜電話為代表的設備,是發(fā)展、改良現(xiàn)有技術的手表而成的。外觀類似于手表,能在相當于表盤的部分配置液晶顯示器,并在該畫面上顯示當前的時刻等。另外,在作為通信機利用的情況下,能夠從手腕摘下,并通過內置于表帶的內側部分的揚聲器及麥克風進行與現(xiàn)有技術的便攜電話相同的通信。然而,與現(xiàn)有的便攜電話相比已被顯著地小型化及輕量化。接著,說明本實施方式的便攜信息設備120的構成。如圖23所示,該便攜信息設備120包括壓電振動器1以及用于供電的電源部121。電源部121由例如鋰二次電池構成。 該電源部121并聯(lián)連接有進行各種控制的控制部122、進行時刻等的計數(shù)的計時部123、進行與外部的通信的通信部124、顯示各種信息的顯示部125以及檢測各功能部的電壓的電壓檢測部126。然后,通過電源部121向各功能部供電。
控制部122控制各功能部從而進行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當前時刻的測量或顯示等的系統(tǒng)整體的動作控制。另外,控制部122具有預先寫入有程序的ROM、讀出已寫入該 ROM中的程序并執(zhí)行的CPU以及用作該CPU的工作區(qū)的RAM等。計時部123具備內置有振蕩電路、寄存器電路、計數(shù)器電路和接口電路等的集成電路以及壓電振動器1。向壓電振動器1施加電壓時,壓電振動片振動,該振動利用水晶具有的壓電特性轉換為電信號,并以電信號的方式輸入至振蕩電路中。使振蕩電路的輸出二值化,并通過寄存器電路與計數(shù)器電路計數(shù)。然后,經(jīng)由接口電路與控制部122進行信號的發(fā)送與接收,在顯示部125顯示當前時刻、當前日期或日歷信息等。通信部IM具有與現(xiàn)有便攜電話相同的功能,包括無線電部127、聲音處理部 128、切換部129、放大部130、聲音輸入/輸出部131、電話號碼輸入部132、來電音發(fā)生部 133及呼叫控制存儲器部134。無線電部127通過天線135與基站進行聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的收發(fā)的交換。聲音處理部1 對從無線電部127或放大部130輸入的聲音信號進行編碼及解碼。放大部130 將從聲音處理部1 或聲音輸入/輸出部131輸入的信號放大到既定電平。聲音輸入/輸出部131由揚聲器或麥克風等構成,放大來電音或受話音或對聲音集音。另外,來電音發(fā)生部133根據(jù)來自基站的呼叫生成來電音。切換部1 僅在來電時,通過將連接在聲音處理部128的放大部130切換到來電音發(fā)生部133,將在來電音發(fā)生部133中生成的來電音經(jīng)由放大部130輸出至聲音輸入/輸出部131。此外,呼叫控制存儲器部134存儲與通信的呼叫及來電控制相關的程序。此外,電話號碼輸入部132具有例如0至9的號碼鍵及其他鍵,通過按壓這些號碼鍵等,輸入通話對象的電話號碼等。在利用電源部121施加到控制部122等的各功能部上的電壓低于既定值的情況下,電壓檢測部1 檢測該電壓下降并通知給控制部122。此時的既定電壓值是作為使通信部1 穩(wěn)定動作所必需的最低限度的電壓而預先設定的值,例如是3V左右。從電壓檢測部 126接受了電壓下降的通知的控制部122禁止無線電部127、聲音處理部128、切換部1 及來電音發(fā)生部133的動作。特別是耗電大的無線電部127的動作停止是必須的。進而,在顯示部125上顯示通信部124因電池余量不足而無法使用的提示。S卩,能夠利用電壓檢測部126與控制部122,禁止通信部124的動作并將該提示在顯示部125顯示。該顯示可以是字符消息,但作為更直觀的顯示,也可在顯示于顯示部125 的顯示畫面的上部的電話圖標上作“ X (叉)”標記。此外,通過具有能選擇性地截斷通信部124的功能涉及的部分的電源的電源截斷部136,能更可靠地停止通信部124的功能。依據(jù)本實施方式的便攜信息設備120,具備用能夠維持空腔內的氣密并確保貫通電極的可靠導通的制造方法制造的壓電振動器1,因而能夠提供性能良好且可靠性優(yōu)良的便攜信息設備120。(電波鐘)接著,參考圖M說明本發(fā)明涉及的電波鐘的一個實施方式。如圖M所示,本實施方式的電波鐘140具有與濾波部141電連接的壓電振動器1, 是具有接收包含時鐘信息的標準電波并自動修正為正確的時刻從而進行顯示的功能的時鐘。在日本國內,在福島縣(40kHz)與佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標準電波的發(fā)送站(發(fā)送基站),分別發(fā)送標準電波。40kHz或60kHz那樣的長波兼有沿地表傳播的性質與在電離層和地表間邊反射邊傳播的性質,所以傳播范圍廣,用上述的兩個發(fā)送站就能全部覆蓋日本國內。以下,詳細說明電波鐘140的功能性結構。天線142接收40kHz或60kHz的長波的標準電波。長波的標準電波是將稱為定時碼的時刻信息AM調制到40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長波的標準電波被放大器 143放大,通過具有多個壓電振動器1的濾波部141濾波并調諧。本實施方式中的壓電振動器1分別具備與上述載波頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的水晶振動器部148、149。進而,濾波后的既定頻率的信號利用檢波、整流電路144檢波并解調。接著,經(jīng)由波形整形電路145抽出定時碼并由CPU146計數(shù)。在CPU146中,讀取當前的年、累積日、星期、時刻等信息。將讀取的信息反映于RTC147,從而顯示出準確的時刻信肩、ο載波為40kHz或60kHz,所以水晶振動器部148、149適于采用具有所述的音叉型結構的振動器。此外,前述的說明示出了日本國內的例子,但長波的標準電波的頻率在海外是不同的。例如,在德國使用77. 5KHz的標準電波。因此,在將在海外也能應對的電波鐘140封入便攜設備中的情況下,還需要不同于日本的情況下的頻率的壓電振動器1。依據(jù)本實施方式的電波鐘140,具備用能夠維持空腔內的氣密并確保貫通電極的可靠導通的制造方法制造的壓電振動器1,因而能夠提供性能良好且可靠性優(yōu)良的電波鐘 140。此外,本發(fā)明并不限于上述的實施方式。在第1實施方式及第2實施方式中,舉出使用音叉型壓電振動片4的壓電振動器 1為例,對本發(fā)明的封裝件9的制造方法進行了說明。然而也可在例如使用AT剪切型壓電振動片(間隙滑移振動片)的壓電振動器采用上述的本發(fā)明的封裝件9的制造方法。在第1實施方式及第2實施方式中,使用本發(fā)明涉及的封裝件9的制造方法并在封裝件9的內部封入壓電振動片4而制造壓電振動器1。然而,也能夠在封裝件9的內部封入壓電振動片4以外的電子部件,制造壓電振動器以外的器件。在第1實施方式的貫通電極形成工序S32中,在基底基板用圓片40形成凹部30a、 31a,使基底基板用圓片40與芯材部7熔接而形成貫通電極32、33。然而,也可以例如在基底基板用圓片40形成貫通孔,使基底基板用圓片40與芯材部7熔接而形成貫通電極32、 33。第1實施方式及第2實施方式的導電部件5具有一對芯材部7,第3實施方式的導電部件5具有6個芯材部7。然而,導電部件5的芯材部7的個數(shù)不限于此,還可具有更多的芯材部7。在第1實施方式及第1實施方式的各變形例中,利用鍛造或半沖裁加工、沖壓形成導電部件5。然而,導電部件5的制造方法并不限于鍛造或半沖裁加工、沖壓的制造方法。
在第1實施方式中,加熱基底基板用圓片40使其熔融,密封凹部30a、31a的內表面和芯材部7的外表面的間隙。另外,在第2實施方式中,在貫通孔30、31的內表面和芯材部7的外表面之間填充玻璃料46,密封貫通孔30、31的內表面和芯材部7的外表面的間隙。 然而,凹部30a、31a(貫通孔30、31)的內表面和芯材部7的外表面的間隙的密封方法不限于第1實施方式及第2實施方式的密封方法。
權利要求
1.一種封裝件的制造方法,所述封裝件能在相互接合的多個基板之間形成的空腔內封入電子部件,其特征在于,具備貫通電極形成工序,形成在厚度方向貫通所述多個基板之中的第1基板并使所述空腔的內側和所述封裝件的外側導通的多個貫通電極, 所述貫通電極形成工序具有導電部件形成工序,形成導電部件,所述導電部件具備成為1個所述封裝件所包含的全部所述貫通電極的多個芯材部、以及連結所述多個芯材部的連接部; 凹部形成工序,在所述第1基板形成多個凹部;芯材部插入工序,將所述導電部件中的所述多個芯材部分別插入所述凹部; 密封工序,密封所述凹部的內表面和所述芯材部的外表面的間隙;以及研磨工序,研磨所述第1基板的第1面?zhèn)燃暗?面?zhèn)榷ニ鲞B接部,并且從所述第 1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)嚷冻鏊鲂静牟俊?br>
2.根據(jù)權利要求1所述的封裝件的制造方法,其特征在于,在所述貫通電極形成工序中,在形成多個所述第1基板的第1基板用圓片形成多個所述封裝件包含的所述貫通電極,在所述芯材部插入工序中,按所述第1基板用圓片中的所述第1基板的形成區(qū)域的每一個配置所述導電部件,將所述導電部件中的所述多個芯材部分別插入所述凹部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的封裝件的制造方法,其特征在于,在所述密封工序中,通過用加壓模按壓所述第1基板的表面并且將所述第1基板加熱至比所述第1基板的軟化點高的溫度,使所述第1基板與所述芯材部的外表面熔接。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的封裝件的制造方法,其特征在于, 所述凹部是貫通孔;在所述芯材部插入工序中,從所述第1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)戎械囊粋€面?zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口部向所述貫通孔插入所述芯材部; 所述密封工序具有玻璃料填充工序,從所述第1面?zhèn)燃八龅?面?zhèn)戎械牧硪幻鎮(zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口部,向所述貫通孔的內表面和所述芯材部的外表面的間隙填充玻璃料; 燒成工序,燒成在所述間隙填充的所述玻璃料并使其硬化。
5.根據(jù)權利要求1至4的任一項所述的封裝件的制造方法,其特征在于, 所述導電部件利用鍛造而形成。
6.根據(jù)權利要求1至4的任一項所述的封裝件的制造方法,其特征在于,所述導電部件通過從塊體的所述一個面?zhèn)认蛄硪粋€面?zhèn)劝霙_裁加工所述塊體而形成所述芯材部,利用所述芯材部以外的所述塊體形成所述連接部。
7.根據(jù)權利要求1至4的任一項所述的封裝件的制造方法,其特征在于,所述導電部件通過從平板部件沖裁所述芯材部及所述連接部,并沿著所述連接部的法線方向彎曲所述芯材部而形成。
8.一種壓電振動器,其特征在于,在利用權利要求1至7的任一項所述的封裝件的制造方法制造的所述封裝件的內部, 封入有壓電振動片。
9.一種振蕩器,其特征在于,在利用權利要求1至7的任一項所述的封裝件的制造方法制造的所述封裝件的內部, 封入有壓電振動片和集成電路。
10.一種振蕩器,其特征在于,權利要求8所述的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。
11.一種電子設備,其特征在于,權利要求8所述的壓電振動器與計時部電連接。
12.一種電波鐘,其特征在于,權利要求8所述的壓電振動器與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供具有能簡便地形成且可靠性高的貫通電極的封裝件的制造方法,以及利用該封裝件的制造方法制造的壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。其特征在于具備在厚度方向貫通基底基板(2)的貫通電極形成工序,貫通電極形成工序具有導電部件形成工序,形成具備成為1個壓電振動器(1)(封裝件)包含的全部貫通電極(32、33)的多個芯材部(7)、以及連結多個芯材部(7)的連接部的導電部件;凹部形成工序,在基底基板(2)形成多個貫通孔(30、31)(凹部);芯材部插入工序,將多個芯材部(7)分別向多個貫通孔(30、31)插入;密封工序,密封貫通孔(30、31)的內表面與芯材部(7)的外表面的間隙;研磨工序,研磨基底基板(2)的第1面(U)側及第2面(L)側而從第1面(U)側及第2面(L)側露出芯材部(7)。
文檔編號H03H9/215GK102447450SQ20111032082
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權日2010年10月5日
發(fā)明者高野健志 申請人:精工電子有限公司