JP5827088B2

JP5827088B2 - 電子部品の端子接続構造、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計

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Publication number: JP5827088B2
Application number: JP2011211216A
Authority: JP
Inventors: 潔荒武
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: CN103023453A; JP2013074414A; US20130077449A1

Description

この発明は、電子部品の端子接続構造、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。

近年、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶などを利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その一つとして、２層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。

この２層構造タイプの圧電振動子は、第１の基板と第２の基板とが直接接合されることでパッケージ化されており、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。このような２層構造タイプの圧電振動子の１つとして、第１の基板の内外を導通する貫通電極と、第１の基板の外側に形成され外部電極と電気的に接続された外部電極とを備えた圧電振動子が知られている。

この種の圧電振動子の第１の基板に貫通電極を形成する方法としては、様々なものが提案されている。
例えば、特許文献１には、ベース基板に貫通孔を形成し、ベース基板を熱軟化させた状態で貫通孔内に金属ピンを打ち込んで、貫通電極を形成する方法が記載されている。
また、ベース基板に貫通孔を形成し、貫通孔内に金属ピンを配設し、貫通孔と金属ピンとの隙間にガラスフリットを充填した後、ガラスフリットを硬化させて金属ピンを固定することにより貫通電極を形成する方法等が知られている。

また、外部電極を形成する方法としては、貫通電極の位置に対応して開口が形成されたマスクの上から銀ペースト等の導電ペーストを塗布する、いわゆるスクリーン印刷が知られている。そして、貫通電極の端面上に塗布された導電ペーストを乾燥させて固化させることにより、外部電極は貫通電極の端面を覆うように形成される。

ところで、外部電極が形成されるまでの間、貫通電極の端面は、ベース基板の表面から露出した状態となっている。このため、貫通電極の端面は、製造過程で容易に酸化して、絶縁体酸化膜が生成されやすいという問題があった。そして、絶縁体酸化膜が生成された状態で貫通電極の端面を覆うように貫通電極を形成すると、貫通電極の端面と外部電極との間に絶縁体酸化膜が介在するため、電気抵抗値が増大するおそれがあった。

そこで、例えば、貫通電極の端面に金メッキを施すことにより、貫通電極の端面に絶縁体酸化膜が生成されるのを防止している。そして、金メッキを介在させて貫通電極の端面上に外部電極を形成することにより、貫通電極の端面と外部電極との間における電気抵抗値の増大を抑制している。

特開２００２−１２４８４５号公報

しかし、金メッキは、一般に他の金属との密着力が弱い。したがって、金メッキを介在させて貫通電極の端面上に外部電極を形成した場合には、外部電極が貫通電極から剥離する等して、導通不良が発生するおそれがある。特に、金メッキは銀との密着力が弱いため、銀ペーストから外部電極を形成した場合には、この問題は顕著となる。

そこで本発明は、貫通電極と接続される電極との間の電気抵抗値の増大を防止しつつ、良好な導通性能を確保できる電子部品の端子接続構造、この電子部品の端子接続構造を有する基板を備えたパッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計の提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の電子部品の端子接続構造は、基板を貫通する貫通電極と、前記貫通電極に電気的に接続される電極と、を有する電子部品の端子接続構造において、前記貫通電極の端面に、この端面を覆う導電性酸化物の膜を形成し、前記貫通電極と前記電極とを、前記導電性酸化物の膜を介して電気的に接続したことを特徴としている。

本発明によれば、貫通電極の端面に導電性酸化物の膜を形成することで、貫通電極の端面に絶縁体酸化膜が形成されるのを防止できる。したがって、貫通電極と電極との間に絶縁体酸化膜が介在することがないので、貫通電極と電極との間の電気抵抗値の増大を防止して、貫通電極と電極とを電気的に接続できる。
また、導電性酸化物の膜を介して貫通電極と電極とを電気的に接続しているので、貫通電極と電極との良好な密着性を確保できる。したがって、貫通電極からの電極の剥離を抑制できるので、貫通電極と電極との良好な導通性能を確保できる。

また、本発明の電子部品の端子接続構造は、前記導電性酸化物が、ＩＴＯ、ＳｎＯおよびＳｎＯ₂のいずれかの材料により形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、ＩＴＯ、ＳｎＯおよびＳｎＯ₂により貫通電極の端面に膜が形成された場合に好適であり、貫通電極と電極との良好な密着性を確保できる。

また、本発明の電子部品の端子接続構造は、銀ペーストにより前記電極を形成したことを特徴としている。

本発明によれば、銀ペーストにより電極が形成された場合に好適であり、貫通電極と電極との良好な密着性を確保できる。

また、本発明のパッケージは、上述の電子部品の端子接続構造を有する前記基板を備え、電子素子を封入可能なパッケージであって、前記電極が、前記基板の外側に形成された外部電極であり、前記貫通電極の外側端面に、この端面を覆う前記導電性酸化物の膜を形成し、前記貫通電極と前記外部電極とを、前記導電性酸化物の膜を介して電気的に接続したことを特徴としている。

本発明によれば、貫通電極の外側端面に導電性酸化物の膜を形成することで、貫通電極の端面に絶縁体酸化膜が形成されるのを防止できる。したがって、貫通電極と外部電極との間に絶縁体酸化膜が介在することがないので、貫通電極と外部電極との間の電気抵抗値の増大を防止して、貫通電極と外部電極とを電気的に接続できる。
また、導電性酸化物の膜を介して貫通電極と外部電極とを電気的に接続しているので、貫通電極と外部電極との良好な密着性を確保できる。したがって、貫通電極からの外部電極の剥離を抑制できるので、貫通電極と外部電極との良好な導通性能を確保できる。

また、本発明のパッケージは、前記導電性酸化物の膜の面積を前記貫通電極の外側端面の面積よりも広く設定したことを特徴としている。

本発明によれば、導電性酸化物の膜を貫通電極の外側端面の面積よりも広く設定することで、貫通電極の外側端面にのみ導電性酸化物の膜を形成した場合よりも、導電性酸化物の膜と外部電極との接触面積をより広く確保できる。これにより、貫通電極と外部電極との間の電気抵抗値を低く抑制できるので、貫通電極と外部電極との良好な導通性能をさらに確保できる。

また、本発明の圧電振動子は、上述したパッケージの内部に、前記電子素子として圧電振動片が封入されていることを特徴としている。

本発明によれば、貫通電極と外部電極との間の電気抵抗値の増大を防止しつつ、貫通電極と外部電極との良好な導通性能を確保できるパッケージの内部に圧電振動片を封入しているので、性能が良好で高効率な圧電振動子を提供することができる。

本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴としている。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。

本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、性能が良好で高効率な発振器、電子機器および電波時計を提供することができる。

圧電振動子を示す外観斜視図である。図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態の平面図である。図２のＡ−Ａ線における断面図である。図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。貫通電極と外部電極との接続構造の説明図である。圧電振動子の製造方法のフローチャートである。ウエハ体の分解斜視図である。被覆膜成膜工程の説明図である。発振器の一実施形態を示す構成図である。電子機器の一実施形態を示す構成図である。電波時計の一実施形態を示す構成図である。

（圧電振動子）
以下、本発明の実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。
図１は圧電振動子１（請求項の「電子部品」に相当。）の外観斜視図、図２は圧電振動子１の内部構成図、図３は図２のＡ−Ａ線における断面図である。また、図４は図１に示す圧電振動子１の分解斜視図である。
なお、以下の説明では、ベース基板２の外側の面を外面Ｌとし、ベース基板２の内側の面を内面Ｕとして説明する。また、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および重り金属膜２１の図示を省略している。

図１に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、ベース基板２およびリッド基板３が接合膜３５を介して陽極接合されたパッケージ９であり、表面実装型の圧電振動子１である。図３に示すように、パッケージ９の内部のキャビティＣには圧電振動片４（請求項の「電子素子」に相当。）が収納されている。

（圧電振動片）
図２に示すように、圧電振動片４は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、前記一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に形成された溝部１８とを備えている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の長手方向に沿って振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近まで形成されている。

励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０は、後述するマウント電極１６，１７の下地層と同じ材料のクロムにより単層膜が形成されている。これにより、マウント電極１６，１７の下地層を成膜するのと同時に、励振電極１３，１４および引き出し電極１９，２０を成膜できる。

励振電極１３，１４は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。第１の励振電極１３および第２の励振電極１４は、一対の振動腕部１０，１１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。

マウント電極１６，１７は、クロムと金との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地層として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。

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属膜２１が被膜されている。この重り金属膜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および微調膜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の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。

（パッケージ）
図１に示すように、ベース基板２およびリッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。また、図３に示すように、リッド基板３におけるベース基板２との接合面側には、圧電振動片４を収容するキャビティ用凹部３ａが形成されている。

リッド基板３におけるベース基板２との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜３５が形成されている。すなわち接合膜３５は、キャビティ用凹部３ａの内面全体に加えて、キャビティ用凹部３ａの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜３５はシリコン膜で形成されているが、接合膜３５をアルミニウムやクロム等で形成することも可能である。この接合膜３５とベース基板２とは陽極接合されており、キャビティＣが真空封止されている。

（貫通電極）
圧電振動子１は、ベース基板２を厚さ方向に貫通し、ベース基板２の内面Ｕとベース基板２の外面Ｌとを導通する貫通電極３２，３３を備えている。貫通電極３２，３３は、ベース基板２の内面Ｕとベース基板２の外面Ｌとを貫通する貫通孔３０，３１内に配置されており、圧電振動片４と、後述する外部電極３８，３９とを電気的に接続している。

図２に示すように、貫通孔３０，３１は、圧電振動子１を形成したときにキャビティＣ内に収まるように形成される。より詳しく説明すると、貫通孔３０，３１は、後述するマウント工程で実装される圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に一方の貫通孔３０が形成され、振動腕部１０，１１の先端側に対応した位置に他方の貫通孔３１が形成されている。

図３に示すように、貫通電極３２，３３は、貫通孔３０，３１の中心軸Ｏに沿って配置されている。
貫通電極３２，３３は、銀やニッケル合金、アルミニウム等の金属材料により形成された導電性の棒状部材であり、鍛造やプレス加工により成型される。貫通電極３２，３３は、線膨張係数がベース基板２のガラス材料と近い金属、例えば、鉄を５８重量パーセント、ニッケルを４２重量パーセント含有する合金（４２アロイ）で形成することが望ましい。貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａは、後述する外部電極３８，３９と電気的に接続されている。また、貫通電極３２，３３の内側端面３２ｂ，３３ｂは、後述する引き回し電極３６，３７と電気的に接続されている。

貫通孔３０，３１と貫通電極３２，３３との間隙には、ガラス体６が充填されている。
ガラス体６は、ガラスフリットが焼成されたものであり、貫通電極３２，３３の外表面および貫通孔３０，３１の内周面に対して強固に固着している。そして、ガラス体６は、貫通孔３０，３１と貫通電極３２，３３との間隙を完全に塞ぎ、キャビティＣ内の気密を維持している。

（導電性酸化物の被覆膜）
図５は、貫通電極３２と外部電極３８との接続構造の説明図である。なお、貫通電極３２と外部電極３８との接続構造、および貫通電極３３と外部電極３９との接続構造は同様の構成となっている。したがって、以下の図５を用いた説明では、貫通電極３２と外部電極３８との接続構造について説明をし、貫通電極３３と外部電極３９との接続構造についての説明は省略している。

図５に示すように、貫通電極３２の端面のうち、ベース基板２の外面Ｌから露出する外側端面３２ａには、この外側端面３２ａを覆うように被覆膜７０が形成されている。
被覆膜７０は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）や、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂（いずれも酸化ケイ素）等の導電性酸化物を材料としており、膜厚が例えば１０００Å程度になるように成膜される。
被覆膜７０は、貫通電極３２の中心軸Ｏ方向から見て、貫通電極３２の外側端面３２ａの全面を覆い、さらにガラス体６の一部を覆って、外側端面３２ａの外形よりも大きく形成されている。すなわち、中心軸Ｏ方向から見た被覆膜７０の面積は、貫通電極３２の外側端面３２ａの面積よりも広くなるように設定されている。

（外部電極）
図３に示すように、ベース基板２の外面Ｌには、ベース基板２の長手方向の両端部に、被覆膜７０を覆う一対の外部電極３８，３９が形成されている。
外部電極３８，３９は、例えば銀ペースト等の導電性材料を塗布した後、乾燥させて固化させることにより形成される。外部電極３８，３９は、被覆膜７０を介して貫通電極３２，３３と電気的に接続されている。ここで、ＩＴＯや、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂等の導電性酸化物は、銀との密着性が良好である。したがって、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９とは、被覆膜７０を介して強固に接続される。

図４に示すように、ベース基板２の内面Ｕ側には、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。引き回し電極３６，３７は、例えば金等からなる膜であり、例えばスパッタ法やＣＶＤ法等により成膜される。
一対の引き回し電極３６，３７のうち、一方の引き回し電極３６は、一方の貫通電極３２の内側端面３２ｂの真上に位置するように形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部１０，１１に沿って前記振動腕部１０，１１の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極３３の内側端面３３ｂ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３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、バンプＢを利用して圧電振動片４の一対のマウント電極１６，１７が実装されている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極１７が、一方の引き回し電極３６を介して一方の貫通電極３２に導通し、他方のマウント電極１６が、他方の引き回し電極３７を介して他方の貫通電極３３に導通するようになっている（図２参照）。

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に形成された外部電極３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３および第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電圧を印加することができるので、一対の振動腕部１０，１１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、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用することができる。

（圧電振動子の製造方法）
図６は、本実施形態の圧電振動子１の製造方法のフローチャートである。
図７は、ウエハ体６０の分解斜視図である。なお、図７に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Ｍを図示している。
次に、圧電振動子１の製造方法を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
図６に示すように、本実施形態に係る圧電振動子１の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程Ｓ１０と、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０と、ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０と、組立工程（マウント工程Ｓ５０以降）とを有している。各工程のうち、圧電振動片作製工程Ｓ１０、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０およびベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０は、並行して実施できる。

（圧電振動片作製工程）
圧電振動片作製工程Ｓ１０では、圧電振動片４を作製している。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、ポリッシュなど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、フォトリソグラフィ技術によって圧電振動片４の外形形状にパターニングするとともに、金属膜の成膜およびパターニングを行って、励振電極１３，１４、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７および重り金属膜２１を形成する。その後、圧電振動片４の共振周波数の粗調を行う。以上で、圧電振動片作製工程Ｓ１０が終了する。

（リッド基板用ウエハ作製工程）
リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０では、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ５０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ２１）。次いで、キャビティ形成工程Ｓ２２では、リッド基板用ウエハ５０におけるベース基板用ウエハ４０との接合面に、キャビティ用凹部３ａを複数形成する。キャビティ用凹部３ａの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程Ｓ２３では、ベース基板用ウエハ４０との接合面を研磨する。

次に、接合膜形成工程Ｓ２４では、ベース基板用ウエハ４０との接合面に接合膜３５（図３参照）を形成する。接合膜３５の形成は、スパッタ法やＣＶＤ法等の成膜方法によって行われる。以上で、リッド基板用ウエハ作製工程Ｓ２０が終了する。

（ベース基板用ウエハ作製工程）
ベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０では、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４０を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ４０を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する（Ｓ３１）。

（貫通電極形成工程）
次いで、ベース基板用ウエハ４０に、一対の貫通電極３２，３３を形成する貫通電極形成工程Ｓ３２を行う。なお、以下には貫通電極３２の形成工程を説明するが、貫通電極３３の形成工程についても同様である。

まず、ベース基板用ウエハ４０の外面Ｌから内面Ｕにかけて貫通孔３０を成型する。次に、貫通孔３０内に貫通電極３２を挿入してガラスフリットを充填する。ガラスフリットは、主に粉末状のガラス粒子と、有機溶剤と、バインダ（固着剤）とにより構成されている。

続いて、ガラスフリットを焼成してガラス体６を形成し、ガラス体６、貫通孔３０および貫通電極３２を一体化させる（図３参照）。例えば、ベース基板用ウエハ４０を焼成炉に搬送した後、ガラスフリットを焼成している。このとき、ガラスフリット内部の有機溶剤やバインダ等が蒸発して、一酸化炭素（ＣＯ）や二酸化炭素（ＣＯ₂）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）等のアウトガスが発生し、ガラスフリットの外部に放出される。

最後に、ベース基板用ウエハ４０の内面Ｕおよび外面Ｌを研磨して平坦面とすることにより、貫通電極３２の内側端面３２ｂを内面Ｕから露出させ、貫通電極３２の外側端面３２ａを外面Ｌに露出させる。貫通電極３２により、ベース基板用ウエハ４０の内面Ｕ側と外面Ｌ側との導電性が確保されると同時に、ベース基板用ウエハ４０の貫通孔３０を封止できる。

（引き回し電極形成工程）
次に、貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６，３７をベース基板用ウエハ４０の内面Ｕに複数形成する引き回し電極形成工程Ｓ３３を行う。さらに、引き回し電極３６，３７上に、それぞれ金等からなるバンプＢ（図４参照）を形成する。なお、図７では、図面の見易さのためバンプＢの図示を省略している。この時点でベース基板用ウエハ作製工程Ｓ３０が終了する。

（マウント工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０の引き回し電極３６，３７上に、バンプＢを介して圧電振動片４を接合するマウント工程Ｓ５０を行う。具体的には、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置し、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に押し付けつつ超音波振動を印加する。これにより、図３に示すように、圧電振動片４の振動腕部１０，１１がベース基板用ウエハ４０の内面Ｕから浮いた状態で、基部１２がバンプＢに機械的に固着される。

（重ね合わせ工程）
圧電振動片４の実装が終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程Ｓ６０を行う。この工程により、ベース基板用ウエハ４０に実装された圧電振動片４が、リッド基板用ウエハ５０のキャビティ用凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれるキャビティＣ内に収容された状態となる。

（接合工程）
重ね合わせ工程Ｓ６０の後、重ね合わせた両ウエハ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陽極接合する接合工程Ｓ７０を行う。この工程により、圧電振動片４をキャビティＣ内に封止することができ、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した、図７に示すウエハ体６０を得ることができる。なお、図７においては、図面を見易くするために、ウエハ体６０を分解した状態を図示しており、リッド基板用ウエハ５０から接合膜３５の図示を省略している。

（被覆膜成膜工程）
図８は、被覆膜成膜工程Ｓ７５の説明図であり、ベース基板用ウエハ４０の側面断面図である。
続いて、ベース基板用ウエハ４０の外面Ｌから露出する貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａに、ＩＴＯや、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂等の導電性酸化物を材料とする被覆膜７０を成膜する被覆膜成膜工程Ｓ７５を行う。
被覆膜成膜工程Ｓ７５では、ベース基板用ウエハ４０の外面Ｌに、貫通電極３２，３３の形成領域に対応した開口８０ａを有するマスク材８０を当接させて配置する。そして、マスク材８０を介して、スパッタ法やＣＶＤ法、真空蒸着法等の成膜方法により導電性酸化物を外面Ｌ側から塗布し、被覆膜７０の成膜を行う。被覆膜７０は、例えば１０００Å程度の膜厚に成膜される。
ここで、マスク材８０の開口８０ａは、貫通電極３２，３３の中心軸Ｏ方向から見て、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａの外形よりも大きく形成されている。これにより、被覆膜７０は、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａの全面を覆い、さらにガラス体６の一部を覆っており、外側端面３２ａの面積よりも広くなるように形成される。

（外部電極形成工程）
次に、ベース基板用ウエハ４０の外面Ｌに銀ペーストをパターニングして、一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極３８，３９（図３参照）を複数形成する外部電極形成工程Ｓ８０を行う。具体的には、外部電極３８，３９の形成位置に対応して開口が形成された不図示のマスクをベース基板用ウエハ４０の外面Ｌに当接させて配置し、このマスクを介して、例えばスクリーン印刷により銀ペーストを塗布している。この工程により、貫通電極３２，３３は被覆膜７０を介して外部電極３８，３９と電気的に接続されて形成される。そして、キャビティＣ内の圧電振動片４は、貫通電極３２，３３および被覆膜７０を介して外部電極３８，３９と導通する。

（微調工程）
次に、ウエハ体６０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の周波数を微調整する微調工程Ｓ９０を行う。この工程により、圧電振動子の周波数を公称周波数の範囲内に収めている。

（切断工程）
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ体６０を図７に示す切断線Ｍに沿って切断する切断工程Ｓ１００を行う。これにより、ウエハ体６０は複数の圧電振動子１に分離される。

（電気特性検査）
その後、内部の電気特性検査Ｓ１１０を行う。即ち、圧電振動片４の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子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の製造が終了する。

（効果）
本実施形態によれば、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａに導電性酸化物の被覆膜７０を形成することで、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａに絶縁体酸化膜が形成されるのを防止できる。したがって、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との間に絶縁体酸化膜が介在することがないので、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との間の電気抵抗値の増大を防止して、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９とを電気的に接続できる。
また、導電性酸化物の被覆膜７０を介して貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９とを電気的に接続しているので、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との良好な密着性を確保できる。したがって、貫通電極３２，３３からの外部電極３８，３９の剥離を抑制できるので、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との良好な導通性能を確保できる。

また、本実施形態によれば、導電性酸化物の被覆膜７０を貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａの面積よりも広く設定することで、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａにのみ導電性酸化物の被覆膜７０を形成した場合よりも、導電性酸化物の被覆膜７０と外部電極３８，３９との接触面積をより広く確保できる。これにより、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との間の電気抵抗値を低く抑制できるので、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との良好な導通性能をさらに確保できる。

また、本実施形態によれば、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との間の電気抵抗値の増大を防止しつつ、貫通電極３２，３３と外部電極３８，３９との良好な導通性能を確保できるパッケージ９の内部に圧電振動片４を封入しているので、性能が良好で高効率な圧電振動子１を提供することができる。

（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図９を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図９に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１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１１０は、コンデンサ等の電子素子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品１１２、集積回路１１１および圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。

このように構成された発振器１１０において、圧電振動子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、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１１１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１１１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１１１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加できる。

本実施形態の発振器１１０によれば、性能が良好で高効率な圧電振動子１を備えているので、性能が良好で高効率な発振器１１０を提供できる。

（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１０を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器１２０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およ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、格段に小型化および軽量化されている。

次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図１０に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。

制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信や受信、現在時刻の計測、表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。

計時部１２３は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、インターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。

通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３および呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。

また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キーおよびその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。

電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９および着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。

すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５に表示できる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１２５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１２４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断できる電源遮断部１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止できる。

本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、性能が良好で高効率な圧電振動子１を備えているので、性能が良好で高効率な携帯情報機器１２０を提供できる。

（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１１を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図１１に示すように、フィルタ部１４１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。

以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１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、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。

更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年や積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。

なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１４０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１４０によれば、性能が良好で高効率な圧電振動子１を備えているので、性能が良好で高効率な電波時計１４０を提供できる。

なお、この発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

実施形態では、音叉型の圧電振動片４を用いた圧電振動子１を例に挙げて、本発明のパッケージ９およびパッケージ９の製造方法を説明した。しかし、例えばＡＴカット型の圧電振動片（厚み滑り振動片）を用いた圧電振動子に、上述した本発明のパッケージ９およびパッケージの製造方法を採用しても構わない。

実施形態では、本発明に係るパッケージ９の内部に圧電振動片４を封入して圧電振動子１を製造した。しかし、パッケージ９の内部に圧電振動片４以外の電子素子を封入して、圧電振動子１以外のデバイスを製造することもできる。

実施形態では、導電性酸化物の被覆膜７０を貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａの面積よりも広く設定していたが、貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａのみを覆うことで、被覆膜７０を貫通電極３２，３３の外側端面３２ａ，３３ａの面積と同一としてもよい。ただし、導電性酸化物の被覆膜７０と外部電極３８，３９との接触面積をより広く確保でき、導電性酸化物の被覆膜７０と外部電極３８，３９との間の電気抵抗値を低く抑制できる点で、本実施形態に優位性がある。

１・・・圧電振動子（電子部品）２・・・ベース基板（基板）４・・・圧電振動片（電子素子）９・・・パッケージ３０，３１・・・貫通孔３２，３３・・・貫通電極３８，３９・・・外部電極７０・・・被覆膜（導電性酸化物の膜）１１０・・・発振器１２０・・・携帯情報機器（電子機器）１２３・・・計時部１４０・・・電波時計１４１・・・フィルタ部

Claims

基板に形成された貫通孔を貫通する貫通電極と、前記貫通電極に電気的に接続される電極と、前記貫通孔と前記貫通電極との間隙を塞ぐガラス体と、を有する電子部品の端子接続構造において、
前記基板、前記ガラス体の端面及び前記貫通電極の端面が、同一平坦面上に形成されており、
前記貫通電極の端面に、この端面を覆う導電性酸化物の膜が形成されており、前記貫通電極と前記電極とが、前記導電性酸化物の膜を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子部品の端子接続構造。
請求項１に記載の電子部品の端子接続構造であって、
前記導電性酸化物は、ＩＴＯ、ＳｎＯおよびＳｎＯ2のいずれかの材料により形成されていることを特徴とする電子部品の端子接続構造。
請求項１または２に記載の電子部品の端子接続構造であって、
銀ペーストにより前記電極が形成されていることを特徴とする電子部品の端子接続構造。
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の端子接続構造を有する前記基板を備え、電子素子を封入可能なパッケージであって、
前記電極は、前記基板の外側に形成された外部電極であり、
前記貫通電極の外側端面に、この端面を覆う前記導電性酸化物の膜が形成されており、前記貫通電極と前記外部電極とが、前記導電性酸化物の膜を介して電気的に接続されていることを特徴とするパッケージ。
請求項４に記載のパッケージであって、
前記導電性酸化物の膜の面積が、前記貫通電極の外側端面の面積よりも広いことを特徴とするパッケージ。
請求項４に記載のパッケージの内部に、前記電子素子として圧電振動片が封入されていることを特徴とする圧電振動子。
請求項６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６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６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。