封裝件的製造方法、封裝件、壓電振動器及振蕩器的製作方法

2023-10-11 02:05:49 2

專利名稱：封裝件的製造方法、封裝件、壓電振動器及振蕩器的製作方法
技術領域：
本發明涉及封裝件(package)的製造方法、封裝件、壓電振動器及振蕩器。
背景技術：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設備上，採用利用水晶(石英)等作為時刻源或控制信號等的定時源、參考信號源等的壓電振動器(封裝件)。對於這種壓電振動器，已知各式各樣的壓電振動器，但作為其中之一，已知表面安裝(SMD)型的壓電振動器。表面安裝型的壓電振動器，例如具備互相接合的由玻璃材料構成的基底基板及蓋基板；在兩基板之間形成的空腔；以及以氣密密封的狀態被收納於空腔內的壓電振動片(電子部件)。在這樣的壓電振動器中，已知在基底基板所形成的貫通孔形成貫通電極，並通過該貫通電極電連接空腔內的壓電振動片與空腔外的外部電極的結構。作為形成貫通電極的方法，有向基底基板所形成的貫通孔填充銀膏等的導電部件，並進行燒結的方法。但是，在該方法中，因燒結而銀膏中的樹脂等的有機物被除去，從而體積有所減少，因此有在貫通電極的表面產生凹部，或者在貫通電極上開孔。而且，該貫通電極的凹部或孔有時成為降低空腔內的氣密性，或者惡化壓電振動片與外部電極的導電性的原因。於是，最近開發出通過對形成在基底基板的貫通孔熔敷金屬銷，來形成貫通電極的方法(例如，參照專利文獻1)。具體而言，首先利用開孔器一邊按壓基底基板，一邊進行加熱，從而形成用於使金屬銷插入並貫通的貫通孔(1次成形)。其後，在使金屬銷插入並貫通到貫通孔內的狀態下，將基底基板設置於(set)成形模內，一邊按壓一邊進行加熱靴成形)。由此，熔化的基底基板(玻璃材料)在成形模內流動，從而堵塞金屬銷與貫通孔的間隙，並且基底基板熔敷到金屬銷。專利文獻1 日本特開2003-209198號公報可是，在壓電振動器中，在基底基板形成貫通電極之後，利用光刻技術或濺鍍法等來形成電連接貫通電極與外部的外部電極、或者電連接貫通電極與壓電振動片的迂迴電極等的電極膜。因此，要確保貫通電極與電極膜的導通，需要提高基底基板上的貫通電極的位置精度(金屬銷的位置精度)。但是，在上述的方法的情況下，在2次成形中，隨著玻璃材料(基底基板)的流動， 金屬銷也一起在成形模內移動，有可能在金屬銷傾斜或者金屬銷從所期望的位置偏移的狀態下被熔敷。因此，存在貫通電極的位置精度低的問題。與之相對，在專利文獻1中，記載了這樣的方法使用金屬銷，該金屬銷具有基座部和從基座部的表面起沿著法線方向立設的芯材部，在形成在成形模的收容部內保持金屬銷的基座部的狀態下進行2次成形。可是，在成形模的合模時，為了將基座部順利收容到收容部內，需要使收容部的直徑充分大於金屬銷的基座部的直徑。這時，在收容部的內周表面與基座部的側面之間會產生間隙。因此，在2次成形時，基座部會在收容部內移動，對於提高貫通電極的位置精度(金
3屬銷的位置精度)沒有很高的希望。

發明內容
因此，本發明提供能提高貫通電極的位置精度的封裝件的製造方法、封裝件、壓電振動器、振蕩器。為了解決上述的課題，本發明提供以下方案。本發明的封裝件的製造方法，製造能夠在互相接合的多個基板之間所形成的空腔內封入電子部件的封裝件，所述製造方法的其特徵在於，包括貫通電極形成工序，形成貫通電極，該貫通電極將所述多個基板之中貫通電極形成基板沿厚度方向貫通，使所述空腔的內側與所述多個基板的外側導通，所述貫通電極形成工序包括貫通孔形成工序，在所述貫通電極形成基板形成貫通孔；金屬銷配置工序，向所述貫通孔內插入導電性的金屬銷；以及熔敷工序，利用成形模來將所述貫通電極形成基板從厚度方向兩側按壓，並且進行加熱， 從而使所述貫通電極形成基板熔敷到所述金屬銷，在所述成形模，形成有能夠收容所述金屬銷的至少一端側的收容部，所述收容部形成為內徑從底部側起到開口側而擴大的錐形狀。依據該構成，在熔敷工序中，通過一邊按壓貫通電極形成基板，一邊進行加熱，從而貫通電極形成基板在成形模內流動而堵塞金屬銷與貫通孔的間隙，並且貫通電極形成基板會被熔敷到金屬銷。因此，抑制在貫通電極(金屬銷)與貫通孔之間形成間隙，能夠確保空腔內的氣密性。在此，依據本發明的構成，通過在成形模形成收容金屬銷的至少一端側的收容部， 以在收容部保持金屬銷的一端側的狀態使金屬銷熔敷到貫通電極形成基板。由此，在熔敷工序中，能夠抑制金屬銷從所希望的位置偏移或者傾斜。特別是，由於收容部的內表面形成為從底部側起朝著開口側擴展的錐形狀，所以金屬銷的一端側順利從收容部的開口側進入。另一方面，金屬銷隨著接近收容部的底部側， 金屬銷的側面與收容部的內表面之間變窄，因此，通過將金屬銷按壓到收容部的底部側，收容部內的徑向中央部中，以使金屬銷的延伸方向與貫通電極形成基板的厚度方向一致的方式能夠將金屬銷無偏移地進行保持。此外，假設金屬銷傾斜地插入貫通孔內等情況下，通過在熔敷工序中按壓貫通電極形成基板，使金屬銷的一端側仿效收容部的內表面(錐面)地被壓入。從而，金屬銷被引導到收容部的底部側、且收容部的徑向中央部。因而，當到達金屬銷的收容部的底面時，以使金屬銷的延伸方向與貫通電極形成基板的厚度方向一致的方式進行定位。由此，能夠提高貫通電極的位置精度。此外，本發明的特徵在於，所述金屬銷的長度形成為比所述貫通電極形成基板的厚度長，在金屬銷配置工序中，將所述金屬銷插入成在厚度方向上從所述貫通電極形成基板突出。依據該構成，在熔敷工序之前，在成形模內設置貫通電極形成基板之際，金屬銷的一端側會被保持在收容部內。即，能夠在收容部內保持金屬銷的狀態下轉移到熔敷工序，能夠可靠地抑制熔敷時的金屬銷的流動。此外，本發明的特徵在於，所述金屬銷包括基座部、和立設於所述基座部的表面並且在所述金屬銷配置工序中被插入到所述貫通孔的芯材部。依據該構成，通過僅僅使基座部插入到與貫通電極形成基板接觸為止的簡單作業，能夠以使芯材部的軸方向與貫通電極形成基板的厚度方向一致的狀態，將芯材部插入貫通孔內。因而，能夠提高金屬銷配置工序時的作業性，並且能夠提高熔敷工序後的貫通電極的位置精度。此外，本發明的封裝件，其特徵在於，用上述本發明的封裝件的製造方法來製造。依據該構成，使用上述本發明的封裝件的製造方法製造封裝件，從而能夠提供貫通電極的位置精度優異的封裝件，並能確保貫通電極與電極膜的導通性。此外，本發明的壓電振動器，其特徵在於，在上述本發明的封裝件的所述空腔內氣密密封壓電振動片而成。依據該構成，由於具備上述本發明的封裝件，能夠確保壓電振動片與貫通電極的導電性。此外，使貫通電極形成基板熔敷到芯材部，因此能夠確保空腔內的氣密性。其結果， 能夠提供可靠性高的壓電振動器。此外，本發明的振蕩器，其特徵在於，使上述本發明的壓電振動器，作為振子電連接到集成電路。依據該構成，由於使用穩定地確保壓電振動片與貫通電極的導通性的壓電振動器，能夠提供可靠性高的振蕩器。(發明效果)依據本發明的封裝件的製造方法及封裝件，能夠提高貫通電極的位置精度。 此外，依據本發明的壓電振動器，由於具備上述本發明的封裝件，能夠提供可靠性高的壓電振動器。 在本發明的振蕩器中，由於使用上述本發明的壓電振動器，能夠提供可靠性高的振蕩器。


圖1是實施方式所涉及的壓電振動器的外觀立體圖。
圖2是沿著圖1的A-A線的側面剖視圖。
圖3是拆下壓電振動器的蓋基板的狀態的平面圖。
圖4是壓電振動器的分解立體圖。
圖5是在製造圖1所示的壓電振動器之際所使用的鉚釘體的立體圖。
圖6是實施方式所涉及的壓電振動器的製造方法的流程圖。
圖7是圓片(wafer)接合體的分解立體圖。
圖8是基底基板用圓片的剖視圖，並且是用於說明貫通電極形成工序的工序圖。
圖9是基底基板用圓片的剖視圖，並且是用於說明貫通電極形成工序的工序圖。
圖10是基底基板用圓片的剖視圖，並且是用於說明貫通電極形成工序的工序圖
圖11是基底基板用圓片的剖視圖，並且是用於說明熔敷工序的工序圖。
圖12是實施方式所涉及的振蕩器的構成圖。
具體實施方式
以下，根據附圖，說明本發明的實施方式。(壓電振動器)接著，參照附圖，對本發明的實施方式所涉及的壓電振動器進行說明。圖1是實施方式所涉及的壓電振動器的外觀立體圖。圖2是沿著圖1的A-A線的剖視圖。圖3是拆下壓電振動器的蓋基板的狀態的平面圖。圖4是壓電振動器的分解立體圖。如圖1 圖4所示，本實施方式的壓電振動器1是包括基底基板(貫通電極形成基板)2及蓋基板3隔著接合膜23被陽極接合的封裝件沈；和被收納於封裝件沈的空腔C 的壓電振動片4的表面安裝型的壓電振動器1。壓電振動片4是由水晶的壓電材料形成的AT切割型的振動片，在被施加既定電壓時振動。該壓電振動片4具有被加工成俯視時大致為矩形且厚度均勻的板狀的水晶板 17 ；在與水晶板17的兩面相向的位置配置的一對激振電極5、6 ；與激振電極5、6電連接的引出電極19、20 ；以及與引出電極19、20電連接的裝配電極7、8。裝配電極7與水晶板17的側面電極15電連接，並且與在形成有激振電極6的一側的面所形成的裝配電極7電連接。激振電極5、6、引出電極19、20、裝配電極7、8以及側面電極15，由例如金(Au)的覆膜形成。此外，這些膜也可以由鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)或鈦(Ti)等的導電膜的覆膜或者將這些導電膜的若干組合的層疊膜來形成。這樣構成的壓電振動片4，利用由金構成的凸點(bump)ll、12，凸點接合到基底基板2的第一面2a(上表面側)。具體而言，在構圖在基底基板2的第一面加的後述的迂迴電極9、10形成有凸點11、12，在該凸點11、12上，一對裝配電極7、8分別以接觸的狀態凸點接合。由此，壓電振動片4以從基底基板2的第一面加浮起凸點11、12的厚度量的狀態被支撐，並且成為分別電連接裝配電極7、8和迂迴電極9、10的狀態。蓋基板3是由玻璃材料例如鹼石灰玻璃形成的基板，在接合基底基板2的接合面側，形成有收納壓電振動片4的矩形狀的凹部16。該凹部16是在疊合基底基板2和蓋基板 3時，成為收容壓電振動片4的空腔C的空腔用的凹部16。而且，蓋基板3以使該凹部16 與基底基板2 —側對置的狀態對基底基板2陽極接合。基底基板2是由玻璃材料例如鹼石灰玻璃形成的基板，能與蓋基板3疊合的大小形成為大致板狀。此外，在基底基板2形成有貫通基底基板2的一對貫通孔對、25。貫通孔M、25的一端形成為臨近空腔C內。具體而言，貫通孔M、25形成為位於基底基板2的對角上，以沿著基底基板2的厚度方向平行的方式大致以圓柱狀貫通。再者，在一對貫通孔M、25形成有以埋入貫通孔M、25的方式形成的一對貫通電極13、14。該貫通電極13、14承擔這樣的作用閉塞貫通孔M、25而維持空腔C內的氣密， 並且使後述的外部電極21、22與迂迴電極9、10導通。貫通電極13、14通過在貫通孔M、25 之中配置由導電性的金屬材料構成的芯材部28而形成，通過芯材部28而能確保穩定的電導通性。芯材部28通過與基底基板2的熔敷而被固定，芯材部28完全堵塞貫通孔M、25 而維持空腔C內的氣密。芯材部28是例如用科瓦合金或!^e-Ni合金(42合金(alloy))等的、熱膨脹係數與基底基板2的玻璃材料接近的(優選為相等或低)材料形成為圓柱狀的導電性的金屬芯材，其兩端平坦且厚度與基底基板2的厚度相同。此外，當貫通電極13、14形成為成品的情況下，如上所述，芯材的觀形成為圓柱狀且厚度與基底基板2的厚度相同，但在製造過程中，如圖5(a)所示，從圓板狀的基座部四表面朝著法線方向突出地形成，與該基座部四一起形成鉚釘體30。此外，列舉一個鉚釘體 30的尺寸的例子，則形成為芯材部28的長度為0. 48mm左右、芯材部28的外徑為0. 15mm左右、基座部四的厚度為0.05mm左右、基座部四的外徑為0. 30mm左右。此外，基座部四的俯視時形狀並不限於圓形狀，也可以為如圖5(b)所示矩形狀等。返回圖2 圖4，在基底基板2的第一面加側，利用導電材料(例如，鋁、矽等)， 構圖有陽極接合用的接合膜23和一對迂迴電極9、10。其中接合膜23以包圍形成在蓋基板 3的凹部16周圍的方式沿著基底基板2的周邊而形成。一對迂迴電極9、10被構圖成為使一對貫通電極13、14之中一個貫通電極13與壓電振動片4的一個裝配電極7電連接，並且使另一貫通電極14與壓電振動片4的另一裝配電極8電連接。具體而言，一個迂迴電極9形成在一個貫通電極13的正上方，以位於壓電振動片4的裝配電極7、8側。此外，另一迂迴電極10形成為從與一個迂迴電極9鄰接的位置沿著壓電振動片4，迂迴到基底基板2上的與貫通電極13對置的一側後，位於另一貫通電極14的正上方。然後，在這些一對迂迴電極9、10上形成有凸點11、12，利用凸點11、12裝配壓電振動片4。由此，壓電振動片4的一個裝配電極7成為經由一個迂迴電極9而與一個貫通電極 13導通，另一裝配電極8成為經由另一迂迴電極10而與另一貫通電極14導通。此外，在基底基板2的第二面2b (下表面側)，形成有與一對貫通電極13、14分別電連接的外部電極21、22。即，一個外部電極21經由一個貫通電極13及一個迂迴電極9而與壓電振動片4的第一激振電極5電連接。此外，另一外部電極22經由另一貫通電極14 及另一迂迴電極10而與壓電振動片4的第二激振電極6電連接。在使這樣構成的壓電振動器1動作時，對形成在基底基板2的外部電極21、22施加既定的驅動電壓。由此，能夠使電流在壓電振動片4的由第一激振電極5及第二激振電極6構成的激振電極中流過，並能以既定的頻率振動。而且，利用振動，能夠作為控制信號的定時源或參考信號源等加以利用。(壓電振動器的製造方法)接著，對上述的壓電振動器的製造方法進行說明。圖6是本實施方式的壓電振動器的製造方法的流程圖。圖7是圓片接合體的分解立體圖。以下，如圖7所示，就在多個基底基板2成排的基底基板用圓片40與多個蓋基板3成排的蓋基板用圓片50之間封入多個壓電振動片4而形成圓片接合體70，並通過切斷圓片接合體70來同時製造多個壓電振動器 1的方法進行說明。此外，圖7所示的虛線M示出在切斷工序中切斷的切斷線。如圖6所示，本實施方式的壓電振動器的製造方法，主要包括壓電振動片製作工序(SlO)、蓋基板用圓片製作工序(S20)、和基底基板用圓片製作工序(S30)。其中，壓電振動片製作工序(SlO)、蓋基板用圓片製作工序(S20)及基底基板用圓片製作工序(S30)，能夠並行地實施。首先，進行壓電振動片製作工序而製作出圖2 圖4所示的壓電振動片4 (SlO)。具體而言，首先將未加工的朗伯(Lambert)水晶以既定角度切片而做成固定厚度的圓片。接著，研磨(lapping)該圓片而進行粗加工後，進行拋光(polish)等的鏡面研磨加工，做成固定厚度的圓片。接著，對圓片進行清洗等的適當的處理後，利用光刻技術或金屬掩模等，將圓片構圖成為壓電振動片4的外形形狀，並且進行金屬膜的成膜及構圖，形成激振電極5、 6、引出電極19、20、裝配電極7、8及側面電極15。由此，製造多個壓電振動片4。(蓋基板用圓片製作工序)接著，如圖7所示，進行將後面成為蓋基板3的蓋基板用圓片50，製作到將要進行陽極接合之前的狀態的蓋基板用圓片製作工序(S20)。首先，將由鹼石灰玻璃構成的蓋基板用圓片50研磨加工到既定的厚度並加以清洗後，利用蝕刻等來除去最表面的加工變質層， 從而形成圓板狀的蓋基板用圓片50(S21)。其次，利用蝕刻或壓花等的方法，進行在蓋基板用圓片50的接合面沿行列方向形成多個空腔用的凹部16的凹部形成工序(S2》。若形成凹部16，則具備後述的接合工序(S60)而研磨形成有凹部16的表面。在該時刻，結束蓋基板用圓片製作工序(S20)。(基底基板用圓片製作工序)圖8 圖10是基底基板用圓片的剖視圖，並且是用於說明基底基板用圓片製作工序的工序圖。接著，與蓋基板用圓片製作工序(S20)同時，或者在前後的定時，進行製作後面成為基底基板2的基底基板用圓片40的基底基板用圓片製作工序(S30)。首先，形成如圖 8(a)所示的基底基板用圓片40。具體而言，將鹼石灰玻璃研磨加工到既定的厚度並加以清洗後，利用蝕刻等來除去最表面的加工變質層(S31)。(貫通電極形成工序)接著，進行在基底基板用圓片40形成貫通電極13、14的貫通電極形成工序 (S30A)。(貫通孔形成工序)首先，形成將基底基板用圓片40貫通的貫通孔M、25(參照圖2) (S32)。在形成貫通孔M、25時，如圖8 (b)所示，利用例如由碳等構成的貫通孔形成用模57，一邊按壓基底基板用圓片40 —邊進行加熱而形成。貫通孔形成用模57包括從第一面40a側保持基底基板用圓片40的承模51 ；以及從第二面40b側起沿厚度方向按壓基底基板用圓片40的加壓模52。首先加壓模52形成為外徑與基底基板用圓片40相等，是在按壓基底基板用圓片 40時，與基底基板用圓片40的第二面40b相接的平坦的部件。承模51在截面形成為凹形狀，並且構成為能收容基底基板用圓片40。具體而言， 承模51具備與基底基板用圓片40的第一面IOa對置的底壁部53 ；以及在底壁部53的外周邊全周上立設的側壁部M。在底壁部53的內表面的外周部分，形成有沿著厚度方向凹陷的承模凹部55。承模凹部55在底壁部53的圓周方向全周上形成為環狀。而且，在底壁部53的內表面的中央部 (被承模凹部陽包圍的區域)，形成為沿著厚度方向突出的多個承模凸部56。這些承模凸部56用來形成成為貫通孔M、25的凹部41 (參照圖8 (d))，配合基底基板用圓片40中的貫通孔M、25的形成位置而形成。此外，在承模凸部56的側面形成有起模用的錐，該大致截圓錐狀的承模凸部56的形狀被轉印到基底基板用圓片40。
在貫通孔形成工序(S32)中，以使承模凸部56朝上的方式，設置(set)貫通孔形成用模57的承模51，在此狀態下，在承模51內設置基底基板用圓片40。這時，以使基底基板用圓片40的第一面40a抵接到承模凸部56的前端面的方式設置。而且，以使貫通孔形成用型57的加壓模52與基底基板用圓片40的第二面40b相接的方式設置，並且由承模51 和加壓模52沿厚度方向夾持基底基板用圓片40。然後，如圖8(c)所示，在將基底基板用圓片40設置在貫通孔形成用模57的狀態下配置在加熱爐內，在大致900°C左右的高溫狀態下通過加壓模52沿著基底基板用圓片40 的厚度方向施加壓力。這樣，在基底基板用圓片40的第一面40a的中央部，形成有被轉印承模凸部56的形狀而成的凹部41，另一方面，在外周部分形成有被轉印承模凹部55的形狀而成的凸部42。其後，將基底基板用圓片40的溫度逐漸降低而進行冷卻。由此，如圖8(d)所示，在基底基板用圓片40的第一面40a側，形成有沿著外周邊全周向厚度方向突出的凸部42 ；以及形成在第一面40a的中央部(凸部42的內側的區域) 並且在後面成為貫通孔對、25的錐狀的多個凹部41。此外，凹部41對齊基底基板用圓片 40中的貫通孔M、25的形成位置而形成。接著，如圖9 (a)所示，研磨基底基板用圓片40的至少第二面40b，沿著基底基板用圓片40的厚度方向使凹部41貫通，從而在基底基板用圓片40形成大致截圓錐狀的貫通孔 24,25.這時，列舉一個基底基板用圓片40的尺寸的例子，則厚度(從第一面40a到第二面 40b的厚度)成為0. 35mm左右、凸部42的高度成為0. 20mm左右、貫通孔M、25的小徑側 (第二面40b側)的直徑成為0.20mm左右。此外，在加熱基底基板用圓片40之際，使貫通孔形成用型57的承模凸部56貫通基底基板用圓片40，省略上述的研磨也可。(芯材部插入工序)接著，進行向貫通孔M、25內插入芯材部觀的芯材部插入工序(金屬銷配置工序)(S33)。如圖9(b)所示，在芯材部插入工序(S33)中，將基底基板用圓片40以設置在例如由碳等構成的成形模61的承模63內的狀態下，向貫通孔M、25內插入鉚釘體30的芯材部 28。在此，首先對成形模61進行說明。如圖9(c)所示，成形模61具備從第一面40a側保持基底基板用圓片40的承模 63 ；以及從第二面40b側沿厚度方向按壓基底基板用圓片40的加壓模62。首先加壓模62的外徑形成為與基底基板用圓片40相等，是在按壓基底基板用圓片40時，與基底基板用圓片40的第二面40b相接的平坦的部件。承模63在截面形成為凹形狀，構成為能收容基底基板用圓片40。具體而言，承模 63具有與基底基板用圓片40的第一面40a對置的底壁部64和在底壁部64的外周邊全周上朝著底壁部64的厚度方向立設的側壁部65。在底壁部64的內表面的外周部分，形成有沿厚度方向凹陷的承模凹部66，承模凹部66在該底壁部64的圓周方向全周上形成為環狀。承模凹部66形成為深度與貫通孔形成工序(S3》後的基底基板用圓片40的凸部42的高度相等。然後，在底壁部64的中央部(被承模凹部66包圍的區域)，形成有朝著厚度方向形成凹陷部的多個鉚釘體收容部67。這些鉚釘體收容部67是以使其中心軸與基底基板用
9圓片40的貫通孔M、25的中心軸一致的方式形成的截圓錐狀的凹部。各鉚釘體收容部67 的內表面形成為鉚釘體收容部67的內徑從底部側到開口側逐漸增大的錐形狀。這時，鉚釘體收容部67形成為底部側的直徑為例如0. 20mm左右、開口側的直徑為例如0. 22mm左右、 鉚釘體收容部67的深度為0. 20mm左右，鉚釘體收容部67的內表面的錐度形成為例如10°
左右ο而且，如圖9(b)所示，在芯材部插入工序(S3!3)中，以使第二面40b朝上方的方式將基底基板用圓片40設置在承模63內。這時，以使基底基板用圓片40的第一面40a與底壁部64觸碰，並且使基底基板用圓片40的凸部42進入承模凹部66內的狀態，將基底基板用圓片40設置在承模63。在該狀態下，利用撥入機將鉚釘體30的芯材部28從貫通孔24、 25的小徑側(第二面40b側)插入。這樣，直至基座部四的表面與基底基板用圓片40的第二面40b抵接為止，將芯材部觀插入貫通孔M、25內。這時，芯材部觀從基座部四的表面沿法線方向突出，因此通過僅僅將基座部四插入至與基底基板用圓片40接觸的簡單作業，以使芯材部觀的延在方向與基底基板用圓片40的厚度方向一致的狀態，將芯材部觀插入貫通孔M、25內。因而， 能夠提高芯材部插入工序(S33)時的作業性。此外，芯材部28形成為長度比基底基板用圓片40的厚度還長，因此在芯材部28 插入貫通孔對、25內的狀態下，芯材部觀的前端部從基底基板用圓片40的第一面40a突出。因此，以使芯材部觀的前端側(一端側)進入鉚釘體收容部67內的狀態被保持。這時，由於鉚釘體收容部67形成為從底部側朝著開口側擴展的錐形狀，所以鉚釘體收容部67 的開口側的直徑充分大於芯材部觀的直徑。因此，芯材部觀的前端側能夠順利從鉚釘體收容部67的開口側進入。此外，在該狀態下鉚釘體收容部67的底部與芯材部觀的前端面之間有一點間隙。 因此，在後述的熔敷工序(S34)中，能夠排出加熱造成的芯材部觀的膨脹。此外，用加壓模 62來按壓基底基板用圓片40時，壓力不會從加壓模62施加到芯材部觀，能夠防止芯材部 28的變形或移位。(熔敷工序)接著，進行將基底基板用圓片40加熱，並使基底基板用圓片40熔敷到芯材部 28 (鉚釘體30)的工序(S34)。如圖10(a)所示，將在承模63內設置的基底基板用圓片40用加壓模62按壓的同時進行加熱而進行熔敷工序(S34)。具體而言，以與插入鉚釘體30 (芯材的28)的基底基板用圓片40的第二面40b相接的方式，設置成形模61的加壓模62，並且由承模63與加壓模 62沿厚度方向夾持基底基板用圓片40。在該狀態下，首先使成形模61承載於金屬制的網帶(mesh belt)之上，放入保持在大氣氣氛下的加熱爐內進行加熱。然後，利用配置在加熱爐內的擠壓機等，對基底基板用圓片40沿厚度方向施加例如30 50g/cm2的壓力。再者，加熱溫度為比基底基板用圓片 40的玻璃材料的軟化點(例如545°C )高的溫度，例如大致900°C。然後，通過在高溫狀態下對基底基板用圓片40加壓，使熔化的玻璃材料(基底基板用圓片40)在成形模60內流動，堵塞芯材部觀與貫通孔M、25的間隙，基底基板用圓片 40熔敷到芯材部觀，成為芯材部28堵塞貫通孔M、25的狀態。
此外，本實施方式在熔敷工序(S34)中，當基底基板用圓片40熔化而在成形模60 內流動時，由於利用加壓模62將鉚釘體30沿基底基板用圓片40的厚度方向壓入，使芯材部觀的前端面與鉚釘體收容部67的底面觸碰。由此，能夠在使芯材部觀的延伸方向與基底基板用圓片40的厚度方向一致的狀態下進行熔敷。再者，這時以使芯材部觀的前端側 (一端側)的一半左右進入鉚釘體收容部67內的狀態被定位。可是，在上述的芯材部插入工序(S33)中，假設芯材部28在貫通孔M、25內被傾斜地插入，或者在熔敷工序(S34)中，鉚釘體30沿著傾斜方向(與基底基板用圓片40的厚度方向交叉的方向)移動等情況下，有可能以使芯材部觀傾斜，或者使芯材部觀從所希望的位置錯位的狀態進行熔敷。與之相對，在本實施方式中，由於鉚釘體收容部67的內表面形成為錐形狀，若在基底基板用圓片40熔化的狀態下壓入鉚釘體30，則如圖11 (a)所示，芯材部觀的前端與鉚釘體收容部67的內表面(錐面)接觸。這樣就如圖11(b)所示，使芯材部觀的前端仿造鉚釘體收容部67的內表面而被壓入，從而隨著靠近鉚釘體收容部67的底部，被引導到鉚釘體收容部67的徑向中央部。而且，以使芯材部觀的延伸方向與基底基板用圓片40的厚度方向一致的方式，芯材部觀逐漸站起來。其後，再壓入鉚釘體30，從而使芯材部觀的前端面與鉚釘體收容部67的底面觸碰。由此，如圖11(c)所示，在使芯材部觀的延伸方向與基底基板用圓片40的厚度方向一致的狀態下，使芯材部觀的前端部被收容於鉚釘體收容部 67內的徑向中央部。接著，使溫度從熔敷工序的加熱時的900°C逐漸下降，冷卻基底基板用圓片 40(S35)。由此，形成如圖10(b)所示的，鉚釘體30的芯材部觀堵塞貫通孔對、25的狀態的基底基板用圓片40。這時，從基底基板用圓片40的第一面40a起有凸部42及芯材部28 的前端側突出，並且在第二面40b側被埋入設置有鉚釘體30的基座部四，配置成使基座部 29和第二面40b共面。(研磨工序)接著，研磨基底基板用圓片40 (S36)。具體而言，研磨第一面40a上的凸部42及芯材部28的突凸部分而除去，並且研磨第二面40b而除去埋入設置在第二面40b內的基座部四。由此，如圖10(c)所示，使基底基板用圓片40的表面和貫通電極13、14(芯材部觀)的表面成為大致共面的狀態。如此，在基底基板用圓片40形成貫通電極13、14。此外，不除去基座部四或芯材部28的突出的部分而原樣使用也可。接著，進行在基底基板用圓片40的第一面40a對導電材料進行構圖，形成接合膜 23的接合膜形成工序(S37)，並且在基底基板用圓片40的第一面40a對導電材料進行構圖而進行迂迴電極形成工序(S38)。如此，結束基底基板用圓片製作工序(S30)。然後，將在上述壓電振動片製作工序(SlO)中製作的多個壓電振動片4，通過金等的凸點B分別裝配在基底基板用圓片40的各迂迴電極9、10上(S40)。然後，將在上述的各基板用圓片40、50的製作工序中作成的基底基板用圓片40及蓋基板用圓片50疊合(S50)。 由此，裝配後的壓電振動片4成為被收納於形成在蓋基板用圓片50的凹部16和基底基板用圓片40包圍的空腔C內的狀態。在疊合兩基板用圓片40、50之後，將疊合後的2塊各基板用圓片40、50置於未圖示的陽極接合裝置，在用未圖示的保持機構夾緊各基板用圓片40、50的外周部分的狀態下，在既定的溫度氣氛中施加既定電壓而進行陽極接合(S60)。由此，能夠將壓電振動片4 密封於空腔C內，能夠得到接合了基底基板用圓片40與蓋基板用圓片50的圓片接合體70。其後，在基底基板用圓片40的第二面40b側，形成與一對貫通電極13、14分別電連接的一對外部電極21、22 (S70)。然後，進行將圓片接合體70沿切斷線M小片化的切斷工序(S80)，並進行內部的電特性檢查(S90)，從而形成收容了壓電振動片4的壓電振動器1。如此，在本實施方式中，構成為在承模63形成能收容芯材部觀的前端的鉚釘體收容部67，將鉚釘體收容部67的內表面形成為從底部側到開口側擴大的錐形狀。依據該構成，在熔敷工序(S34)中，一邊按壓基底基板用圓片40，一邊進行加熱， 從而基底基板用圓片40在成形模60內流動而堵塞芯材部28與貫通孔M、25的間隙，並且基底基板用圓片40會熔敷到芯材部28。因此，能夠抑制在貫通電極13、14(芯材部28)與貫通孔24、25之間產生間隙，並能確保空腔C內的氣密性。在此，在鉚釘體收容部67內保持芯材部觀的前端側的狀態下使鉚釘體30熔敷到基底基板用圓片40，因此在熔敷工序(S34)中，能夠抑制鉚釘體30從所希望的位置錯位或者傾斜。特別是，由於鉚釘體收容部67形成為從底部側朝著開口側擴大的錐形狀，所以芯材部觀的前端側順利從鉚釘體收容部67的開口側進入。另一方面，隨著芯材部觀靠近鉚釘體收容部67的底部側，芯材部28的側面與鉚釘體收容部67的內表面之間變窄，因此通過將鉚釘體30壓入至鉚釘體收容部67的底部側，能夠使芯材部28在鉚釘體收容部67內的徑向中央部無錯位地進行保持。而且，假設芯材部觀傾斜地插入貫通孔M、25內等情況下，通過在熔敷工序(S34) 中按壓基底基板用圓片40，芯材部觀的前端會仿效鉚釘體收容部67的內表面(錐面)而進行移動。由此，隨著芯材部觀靠近鉚釘體收容部67的底部側，會被引導至鉚釘體收容部 67的徑向中央部，並且芯材部28逐漸站起來。因而，在芯材部28到達鉚釘體收容部67的底面時，在鉚釘體收容部67的徑向中央部中，以使芯材部觀的延伸方向與基底基板用圓片 40的厚度方向一致的方式進行定位。由此，能夠提高貫通電極13、14的位置精度。此外，這時，以使芯材部觀的一半左右被保持在鉚釘體收容部67內的狀態進行熔敷，從而能夠可靠地提高貫通電極13、14的位置精度。而且，在本實施方式的芯材部插入工序(S33)中，在向承模63內插入基底基板用圓片40時，芯材部觀的前端側會被收容於鉚釘體收容部67內。即，能夠在將芯材部觀收容於鉚釘體收容部67內的狀態下轉移到熔敷工序(S34)，能夠可靠地抑制熔敷工序(S34) 時的鉚釘體30的流動。然後，在本實施方式的壓電振動器1中，能夠提高貫通電極13、14的位置精度，因此確保貫通電極13、14與電極膜(外部電極21、22或迂迴電極9、10)的導通性，能夠提供可靠性高的壓電振動器1。此外，哪怕芯材部觀在鉚釘體收容部67內以傾斜地狀態被熔敷的情況下，能夠將其斜度抑制到鉚釘體收容部67的內表面的錐度。此外，如果芯材部觀到達鉚釘體收容部 67的底部側，則芯材部28的前端側被配置到鉚釘體收容部67的徑向中央部。因此，至少在芯材部觀被保持在鉚釘體收容部67的第一面40a側，能夠將貫通電極13、14形成在所希
望的位置。
在此，在本實施方式的壓電振動器1中，基底基板用圓片40(基底基板幻的第一面40a (第一面2a)，隔著迂迴電極9、10而安裝有壓電振動片4。因此，基底基板用圓片40 的第一面40a與大範圍內形成外部電極21的第二面40b(第二面2b)側相比，對貫通電極 13、14的位置精度的要求高。於是，在本實施方式中，通過在基底基板用圓片40的第一面40a側形成迂迴電極 9、10，哪怕芯材部觀在鉚釘體收容部67內被傾斜地保持的狀態下熔敷時，也能確保迂迴電極9、10與貫通電極13、14的導通性。(振蕩器)接著，參照圖12，對本發明的振蕩器的一實施方式進行說明。本實施方式的振蕩器100，如圖12所示，將壓電振動器1構成為與集成電路101電連接的振子。該振蕩器100具備安裝了電容器等的電子部件102的基板103。在基板103 安裝有振蕩器用的上述集成電路101，在該集成電路101的附近安裝有壓電振動器1。這些電子部件102、集成電路101及壓電振動器1通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外，各構成部件通過未圖示的樹脂來模製(mould)。在這樣構成的振蕩器100中，對壓電振動器1施加電壓時，該壓電振動器1內的壓電振動片4振動。通過壓電振動片4所具有的壓電特性，將該振動轉換為電信號，以電信號方式輸入至集成電路101。通過集成電路101對輸入的電信號進行各種處理，以頻率信號的方式輸出。從而，壓電振動器1作為振子起作用。此外，根據需求有選擇地設定集成電路101的結構，例如RTC(實時時鐘)模塊等， 除了鐘錶用單功能振蕩器等之外，還能夠附加控制該設備或外部設備的工作日期或時刻或者提供時刻或日曆等的功能。如上所述，依據本實施方式的振蕩器100，由於採用如上所述穩定地確保了壓電振動片4與貫通電極13、14的導通性的壓電振動器1，所以振蕩器100本身也同樣能穩定地確保導通性，能夠提高工作的可靠性並能謀求高質量化。而且除此以外，能夠得到長期穩定的高精度的頻率信號。此外，本發明的技術範圍並不限於上述的實施方式，在不超出本發明的宗旨的範圍內，還包括對上述實施方式進行的各種變更。即，在實施方式中列舉的具體材料或層結構等只不過是一個例子，可做適宜變更。例如，在上述實施方式中，一邊使用本發明的封裝件的製造方法，一邊向封裝件的內部封入了壓電振動片而製造了壓電振動器，但能夠在封裝件的內部封入壓電振動片以外的電子部件，製造壓電振動器以外的器件。此外，在上述實施方式中，對將本發明的封裝件的製造方法適用於壓電振動器的情況進行了說明，但並不限於此，也可以適用於IC或LSI、傳感器類。此外，在上述實施方式中，利用貫通孔形成用模57來加熱並成形基底基板用圓片 40，從而形成貫通孔對、25，但是利用其它噴射法等來在基底基板用圓片40形成貫通孔24、 25也可。而且，在上述實施方式中，採用內表面形成為錐狀的鉚釘體收容部67保持芯材部觀的結構，但並不限於此，也可為收容基座部四的構成，此外，也可為收容芯材部觀及基座部四兩者的構成。
此外，在上述實施方式中，就對於由鹼石灰玻璃構成的基板用圓片40、50加熱成形的情況進行了說明，但並不限於此，將硼矽酸玻璃(軟化點溫度為820°C左右)加熱成形也可。而且，在上述實施方式中，對將本發明用於採用AT切割型壓電振動片(間隙滑移型振動片)的壓電振動器的情況進行了說明，但並不限於此，用於採用音叉型壓電振動片的壓電振動器也可。附圖標記說明L···壓電振動器；2…基底基板(貫通電極形成基板)；4…壓電振動片(電子部件)；13、14…貫通電極；24、25…貫通孔；28···芯材部；29···基座部；30…鉚釘體；61…成形模；62…加壓模；63…承模；67…鉚釘體收容部(收容部)；100…發信器；O··空腔。
權利要求
1.一種封裝件的製造方法，製造能夠在互相接合的多個基板之間所形成的空腔內封入電子部件的封裝件，其特徵在於，包括貫通電極形成工序，形成貫通電極，該貫通電極將所述多個基板之中貫通電極形成基板沿厚度方向貫通，使所述空腔的內側與所述多個基板的外側導通， 所述貫通電極形成工序包括貫通孔形成工序，在所述貫通電極形成基板形成貫通孔； 金屬銷配置工序，向所述貫通孔內插入導電性的金屬銷；以及熔敷工序，利用成形模來將所述貫通電極形成基板從厚度方向兩側按壓，並且進行加熱，從而使所述貫通電極形成基板熔敷到所述金屬銷，在所述成形模，形成有能夠收容所述金屬銷的至少一端側的收容部，所述收容部形成為內徑從底部側起到開口側而擴大的錐形狀。
2.如權利要求1所述的封裝件的製造方法，其特徵在於， 所述金屬銷的長度形成為比所述貫通電極形成基板的厚度長，在金屬銷配置工序中，將所述金屬銷插入成在厚度方向上從所述貫通電極形成基板突出ο
3.如權利要求1或2所述的封裝件的製造方法，其特徵在於，所述金屬銷包括基座部、 和立設於所述基座部的表面並且在所述金屬銷配置工序中被插入到所述貫通孔的芯材部。
4.一種封裝件，其特徵在於，用權利要求1至3中任一項所述的封裝件的製造方法來製造。
5.一種壓電振動器，其特徵在於，在權利要求4所述的封裝件的所述空腔內氣密密封壓電振動片而成。
6.一種振蕩器，其特徵在於，使權利要求5所述的壓電振動器，作為振子與集成電路電連接。
全文摘要
本發明提供能夠提高貫通電極的位置精度的封裝件的製造方法、封裝件、壓電振動器及振蕩器。其特徵在於，包括熔敷工序，在該工序中用成形模(60)來從厚度方向兩側按壓基底基板用圓片(40)，並且進行加熱，使基底基板用圓片(40)到熔敷鉚釘體(30)，在成形模(60)的承模(63)形成能收容芯材部(28)的前端的鉚釘體收容部(67)，將鉚釘體收容部(67)內表面形成為從底部側到開口側擴大的錐形狀。
文檔編號H03H3/02GK102340287SQ20111020782
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者田家良久 申請人:精工電子有限公司