(57)【要約】【課題】圧電振動素子と代用蓋との間の静電的な反発力、或いは吸引力を利用して、接着剤を硬化させる前の段階で圧電振動素子の姿勢を一定に保持し、この状態で接着剤を硬化させることにより、最終的に得られる姿勢を一定とし、パッケージ凹所底面、或いはリッドとの間のギャップを常に一定に保持する。【解決手段】未硬化状態にある導電性接着剤２５上に圧電振動素子２０の一端部をマウントして接着するマウント工程と、圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、代用蓋６０を帯電させる代用蓋帯電工程と、凹所３の外周上面３ａに代用蓋を載置する代用蓋載置工程と、導電性接着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、代用蓋に代えてリッド１５を凹所の外周上面に固定するリッド固定工程と、を備えた。【選択図】図３
2010136144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着
剤により接着されて前記凹所内に収容された圧電振動素子と、前記凹所を封止するリッド
と、を備えた圧電振動子の製造方法であって、
未硬化状態にある前記導電性接着剤上に前記圧電振動素子を接着するマウント工程と、
前記圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、
代用蓋を帯電させる代用蓋帯電工程と、
前記凹所の外周上面に前記代用蓋を載置する代用蓋載置工程と、
前記導電性接着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、
前記代用蓋に代えて前記リッドを前記凹所の外周上面に固定するリッド固定工程と、
を備えたことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
帯電された前記圧電振動素子と前記代用蓋の各極性は、同一極性、又は逆極性であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
前記圧電振動素子は、一端部を前記素子搭載パッド上に接着され、
前記絶縁基板は、前記凹所内底面であって、前記圧電振動素子の自由端部と対面する部
位に枕部材を備え、
前記枕部材を帯電させる工程を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動
子の製造方法。
【請求項４】
前記枕部材は、前記代用蓋と同一極性であり、かつ前記圧電振動素子と同一極性、又は
逆極性に帯電されることを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記代用蓋は、誘電体、その他の絶縁材料から構成されていることを特徴とする請求項
１乃至４の何れか一項に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
前記代用蓋載置工程において、前記代用蓋は、複数の前記絶縁基板の凹所を同時に閉止
することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項７】
外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着
剤により接着されて前記凹所内に収容された圧電振動素子と、前記凹所を封止する誘電材
料から成るリッドと、を備えた圧電振動子の製造方法であって、
未硬化状態にある前記導電性接着剤上に前記圧電振動素子を接着するマウント工程と、
前記圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、
前記リッドを帯電させるリッド帯電工程と、
前記凹所の外周上面に前記リッドを載置するリッド載置工程と、
前記導電性接着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、
前記リッドを前記凹所の外周上面に固定するリッド固定工程と、
を備えたことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項８】
外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着
剤により接着されて前記凹所内に収容された圧電振動素子と、前記凹所の開口部を封止す
る誘電材料から成るリッドと、を備えた圧電振動子であって、
前記圧電振動素子と前記リッドが同一極性、又は逆極性に帯電されていることを特徴と
する圧電振動子。
【請求項９】
外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着
剤により接着された状態で前記凹所内に収容された圧電振動素子と、前記凹所の開口部を
封止するリッドと、前記凹所内底面であって前記圧電振動素子の自由端部と対面する部位
に配置された枕部材と、を備えた圧電振動子であって、
前記枕部材が前記圧電振動素子と同一極性、又は逆極性に帯電されていることを特徴と
する圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電振動素子を片持ち支持した構造を備えた圧電振動子等の圧電デバイスの製
造方法に関し、特にパッケージ内の素子搭載パッド上に塗布した導電性接着剤上に圧電振
動素子の一端部を接着させた後の接着剤の硬化時に圧電振動素子の搭載角度を適切に確定
することを可能とする圧電振動子の製造方法、及び圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動素子等の圧電振動素子は、水晶振動子（圧電振動子）、水晶発振器（圧電発振
器）等に組み込まれて使用される。圧電振動子は、目標とする共振周波数を得る為に好適
な肉厚の振動部を有した圧電基板に励振電極やリード端子等を構成する金属膜を蒸着等に
よって形成した構成を備えている。
表面実装型の圧電振動子は、セラミック等の絶縁材料から成るパッケージの凹陥部内に
素子搭載パッドを設け、この素子搭載パッド上に塗布した導電性接着剤（例えば熱硬化性
導電性接着剤）により圧電振動素子の一端部を片持ち状態で支持してから、凹所を金属蓋
等のリッドにより気密封止した構成を有している。
圧電振動素子は、通常、各リード端子を含む圧電基板一端部を導電性接着剤によって素
子搭載パッド上面に電気的機械的に接続固定された片持ち構造により支持される。圧電振
動素子の素子搭載パッド上への搭載は自動マウンターによって行われるのが一般である。
自動マウンターは、図７に示すように吸着ノズル１００の吸着面１０１に設けた複数の通
気孔１０２から供給される負圧によって圧電振動素子１１０の片面を吸着しつつ、パッケ
ージの凹所１０５の内底面上に設けた素子搭載パッド１０６上に塗布した導電性接着剤１
０７の直上位置に圧電振動素子１１０の一端部下面を接近させた状態で負圧供給を中止し
、更に各通気孔１０２から正圧を供給開始して圧電振動素子を吸着面から落下させる。圧
電振動素子１１０はその一端部下面を導電性接着剤の直上位置に近接させた状態で至近距
離から落下して導電性接着剤上に着座することにより接着がなされる。
【０００３】
ところで、表面実装型圧電振動子の小型化、低背化が進むに連れてパッケージの凹所内
における圧電振動素子の収納スペースが減少し、素子搭載パッド上に接続固定された圧電
振動素子の一端部とは反対側の自由端部と凹所内底面との間のギャップＧ、或いは圧電振
動素子の自由端部とリッドとの間のギャップが狭小化し易くなっている。
このようにパッケージの小容積化が進む中で、従来のように圧電振動素子面が凹所内底
面と平行な水平姿勢となるように搭載しようとすると、搭載時の搭載角度の僅かな上下方
向への傾斜、導電性接着剤の硬化時の応力による影響等によって圧電振動素子の自由端部
が凹所内底面、或いはリッド下面に接触し、圧電振動素子の共振周波数が変動するという
不具合があった。また、完成品としての圧電デバイスに落下衝撃が加わった時にも圧電振
動素子は振動して面方向へ撓みを起こすが、このとき圧電振動素子自由端部がパッケージ
内底面、或いはリッドに衝突すると、その瞬間に振動数が変化してずれを起こしたり、破
損する虞がある。
圧電振動素子の自由端部が凹所内底面に衝突する不具合に対処するために圧電振動素子
１１０の一端部下面を素子搭載パッド１０６上の導電性接着剤１０７に搭載する際の姿勢
を、圧電振動素子の自由端部が上向きに傾斜するように吸着搭載ノズル１００の吸着面１
０１と搭載基板面（凹所内底面）との相対的な傾斜角度を調整するようにした技術が提案
されている。
【０００４】
しかし、この搭載方法では、圧電振動素子の自由端部とリッドとの間のギャップが狭く
なるため、リッドとの間の衝突による周波数変動が発生し易くなる。
また、圧電振動素子は極めて軽量であるため落下時に空気抵抗による影響を受けやすく
、至近距離から落下させたとしても一端部下面が導電性接着剤面に到達するまでの過程中
に圧電振動素子の下面全体に加わる空気抵抗のバラツキによって落下姿勢が一定にならな
い。このような原因により導電性接着剤が硬化した際の圧電振動素子の傾斜姿勢にばらつ
きが発生し易く、圧電振動素子の自由端部と搭載基板面との間のギャップＧ、及びパッケ
ージ凹所を閉止するリッド下面との間のギャップを一定に確保することは極めて困難であ
った。
【０００５】
特許文献１には、二個分の圧電振動子を一組として構成する連続ベース基板を用い、ベ
ース基板の二個分に跨る格好で二個分の圧電振動片を実装し、ベース基板と圧電振動片を
圧電振動子一個分に分割することにより、圧電振動片と電極パッドとの接着力を維持する
ようにした圧電振動子の製造方法が開示されている。しかし、この製造方法は上面が平坦
なベース基板の使用を絶対的な前提条件としており、ベース基板の上面に設けた凹所内に
圧電振動片を収容するタイプの圧電振動子には適用することが不可能である。
また、特許文献２には、絶縁基板上の導電性パッド上に圧電素板の一端部を接着保持す
ると共に、圧電素板の他端部と絶縁基板面との間に除去可能な昇華性物質、或いは熱収縮
性物質から成る枕部材を配置することにより、最終的に片持ち支持構造を実現するように
した製造方法が開示されている。しかし、これらの枕部材が圧電素板に与えるエージング
等の悪影響が不明確であり、実用性上に問題がある。
なお、圧電振動素子を構成する圧電基板には、図７に示した如く厚みが均一なフラット
板タイプの他に、外周縁（両端部）よりも中央部の厚みが大きいベベルタイプや、コンベ
ックスタイプがあるが、後二者の圧電基板にあっては導電性接着剤との接着面が傾斜、或
いは湾曲しているために接着剤による保持力が安定せず、圧電振動素子の保持角度に特に
バラツキが発生し易い。
更に、音叉型振動素子のように細長くて厚みのある圧電基板を片持ち支持した場合には
、自重により自由端部が垂れ下がる虞が高くなるため、この点の改善も従来から求められ
ていた。
【特許文献１】特開２００８−１１４７０公報
【特許文献２】特開２００５−１１０００９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように従来の圧電振動子の製造方法においては、絶縁基板上の素子搭載パッド上
に塗布した導電性接着剤上に圧電振動素子の一端部下面を着座（接着）させる際の傾斜角
度を工夫する等の手法により、圧電振動素子の自由端部とリッド、及び凹所内底面との間
に夫々所定のギャップを確保していた。
しかし、従来方法では、圧電振動素子の端部が接着剤上に着座した際の姿勢のバラツキ
、その他の種々の不確定な要因によって接着剤硬化後の圧電振動素子の姿勢を一定にコン
トロールすることが難しく、リッド及び凹所内底面との間のギャップにバラツキが発生し
て、製品の品質を一定に維持することが困難であった。リッドによりパッケージを封止す
る前の検査で圧電振動素子の取付け姿勢に問題がある場合にはその圧電振動子は廃棄せざ
るを得なくなる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、絶縁基板の凹所内の導電性接着剤上に落下
させて被接着側端部を該接着剤に接着させた圧電振動素子と、凹所を閉止する代用蓋（又
は／及び、凹所内の枕部材）を夫々帯電させることによって、圧電振動素子と代用蓋（又
は／及び、凹所内の枕部材）との間の反発力、或いは吸引力によって圧電振動素子の自由
端部の姿勢を適正に制御するようにした圧電振動子の製造方法、及び圧電振動子を提供す
ることを目的としている。
或いは、リッドとして低融点ガラス等の誘電材料を使用する場合には、リッドを帯電さ
せて、リッドと圧電振動子との間の反発力、或いは吸引力によって圧電振動素子の姿勢を
制御することを可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、外面の凹所内に素子搭載パッド
を有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着剤により接着されて前記凹所内に
収容された圧電振動素子と、前記凹所を封止するリッドと、を備えた圧電振動子の製造方
法であって、未硬化状態にある前記導電性接着剤上に前記圧電振動素子を接着するマウン
ト工程と、前記圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、代用蓋を帯電させる代用蓋帯
電工程と、前記凹所の外周上面に前記代用蓋を載置する代用蓋載置工程と、前記導電性接
着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、前記代用蓋に代えて前記リッドを前記凹所の
外周上面に固定するリッド固定工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
圧電振動素子の端部を導電性接着剤に落下させるまでの空気抵抗、圧電振動素子の重量
、形状（接着保持し易いか否か）、更には使用する導電性接着剤の性能等の要因により、
圧電振動素子の自重のみによって保持姿勢をコントロールすることには限界がある。本発
明ではこのような不確定要因に影響されることなく、圧電振動素子と代用蓋との間の静電
的な反発力、或いは吸引力を利用して、接着剤を硬化させる前の段階で圧電振動素子の姿
勢を一定に保持し、この状態で接着剤を硬化させるようにしたので、最終的に得られる姿
勢を一定とし、パッケージ凹所底面、或いはリッドとの間のギャップを常に一定に保持す
ることが可能となる。
マウント工程と素子帯電工程は順不同であり、素子帯電工程と代用蓋帯電工程も順不同
であり、接着剤乾燥工程とリッド固定工程も順不同である。
【００１０】
［適用例２］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、帯電された前記圧電振動素子と
前記代用蓋の各極性は、同一極性、又は逆極性であることを特徴とする。
【００１１】
圧電振動素子と代用蓋の極性が同一極性の場合には、両者を反発させて圧電振動素子の
自由端部を凹所内底面側に変位させることができる一方で、逆極性の場合には代用蓋側へ
吸引させることができる。
【００１２】
［適用例３］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、前記圧電振動素子は、一端部を
前記素子搭載パッド上に接着され、前記絶縁基板は、前記凹所内底面であって、前記圧電
振動素子の自由端部と対面する部位に枕部材を備え、前記枕部材を帯電させる枕部材帯電
工程を更に備えたことを特徴とする。
【００１３】
枕部材と圧電振動素子との間に静電的な反発力、或いは吸引力を発生させて圧電振動素
子の自由端部の姿勢を任意にコントロールすることができる。枕部材を帯電させる工程は
、素子帯電工程、代用蓋帯電工程と順不同である。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、前記枕部材は、前記代用蓋と同
一極性であり、かつ前記圧電振動素子と同一極性、又は逆極性に帯電されることを特徴と
する。
【００１５】
枕部材と圧電振動素子の極性が同一極性の場合には、圧電振動素子の自由端部をリッド
側へ変位させることができる一方で、逆極性の場合には凹所内底面側へ吸引させることが
できる。
【００１６】
［適用例５］本適用例に係る圧電振動子の製造方法では、前記代用蓋は、誘電体、その
他の絶縁材料から構成されていることを特徴とする。
【００１７】
代用蓋は、接触式、或いは非接触式の帯電装置によって帯電可能な材質から構成される
。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、前記代用蓋載置工程において、
前記代用蓋は、複数の前記絶縁基板の凹所を同時に閉止することを特徴とする。
【００１９】
一枚の大面積の代用蓋を用いて複数個の絶縁基板の凹所を同時に閉止することにより量
産性を高めることができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る圧電振動子の製造方法は、外面の凹所内に素子搭載パッド
を有した絶縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着剤により接着されて前記凹所内に
収容された圧電振動素子と、前記凹所を封止する誘電材料から成るリッドと、を備えた圧
電振動子の製造方法であって、未硬化状態にある前記導電性接着剤上に前記圧電振動素子
を接着するマウント工程と、前記圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、前記リッド
を帯電させるリッド帯電工程と、前記凹所の外周上面に前記リッドを載置するリッド載置
工程と、前記導電性接着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、前記リッドを前記凹所
の外周上面に固定するリッド固定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
リッドとして誘電体等の帯電可能な絶縁材料を使用することにより、代用蓋を用いずに
リッド自体を帯電させて使用することができる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係る圧電振動子は、外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶
縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着剤により接着されて前記凹所内に収容された
圧電振動素子と、前記凹所の開口部を封止する誘電材料から成るリッドと、を備えた圧電
振動子であって、前記圧電振動素子と前記リッドが同一極性、又は逆極性に帯電されてい
ることを特徴とする。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係る圧電振動子は、外面の凹所内に素子搭載パッドを有した絶
縁基板と、該素子搭載パッド上の導電性接着剤により接着された状態で前記凹所内に収容
された圧電振動素子と、前記凹所の開口部を封止するリッドと、前記凹所内底面であって
前記圧電振動素子の自由端部と対面する部位に配置された枕部材と、を備えた圧電振動子
であって、前記枕部材が前記圧電振動素子と同一極性、又は逆極性に帯電されていること
を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明方法によって製造する圧電振動子の一例としての水晶振動子の全体
縦断面図であり、（ｂ）は圧電振動素子の一例としての水晶振動素子の構成説明図（下面
側から見た斜視図）である。
水晶振動子（圧電振動子）１は、セラミック等の絶縁材料から成るパッケージ本体（絶
縁基板）２と、パッケージ本体２の外周壁５の上面に固定されて凹所３内を気密封止する
コバール（Ｆｅ＋Ｎｉ＋Ｃｏ）、鉄、ニッケル等の金属から成るリッド１５と、凹所３内
に配置される水晶振動素子（圧電振動素子）２０と、を有する。このパッケージ本体２は
、セラミック製の底板４と、底板４の上面周縁に沿って所要幅にて積層されたセラミック
製の環状の外壁（外周壁）５と、外壁５の上面に沿って固定された環状のシールリング（
コバール）６と、凹所３の内底面上に離間して露出配置された２つの素子搭載パッド７と
、底板４の外底面に露出配置された実装電極８と、実装電極８と素子搭載パッド７等との
間を接続する内部導体９と、を備えている。
水晶振動素子２０は、図１（ｂ）に示すように水晶基板２１の両主面上に励振電極２２
を夫々形成した構成を備え、励振電極２２に所要の交番電流を通電したときに表裏の励振
電極２２により挟まれた水晶基板部分（主振動部）が厚み滑りを起こすと共にエネルギー
閉じ込め現象を起こして、励振電極付着部分に主振動が励起される。水晶振動素子２０は
、各励振電極２２から基板の一端縁に延びるリード端子２２ａを備え、各リード端子を含
む基板端部下面は各素子搭載パッド７上の熱硬化性の導電性接着剤２５によって電気的機
械的に接続固定される。この例では、各リード端子２２ａの内の上面側のリード端子は基
板端縁を超えて下面側に先端を導出させており、基板下面に離間配置された各リード端子
の端部は、夫々各素子搭載パッド７上の導電性接着剤２５と一対一にて接続される。
【００２５】
図２はこの水晶振動素子２０を素子搭載パッド７上の導電性接着剤２５上に搭載するた
めの装置構成、及び搭載手順を示す図である。
パッケージ本体２を複数枚シート状に連結した大面積のウェハを切断することにより得
た個々のパッケージ本体２は、収容トレイ５０のトレイ本体５１の収容凹所５２内にパッ
ケージ本体底面を下向きにした状態でセットされる。
吸着ノズル３０は、パッケージ本体内底面と平行な吸着面３１に複数の通気孔３２を備
えており、各通気孔３２はポンプ４０、及びバルブ４１と接続されている。ポンプ４０は
正圧、及び負圧を切り換えて出力可能な構成を有する。吸着ノズル３０は図示しない駆動
機構によって矢印方向へ進退自在に構成されている。
【００２６】
水晶振動素子２０を吸着した状態で吸着ノズル３０をパッケージ本体上に移動させて図
示の下限位置まで下降させる。この状態で吸着面３１から水晶振動素子２０を離脱させて
水平な姿勢で落下させるために、各通気孔３２からの負圧を同時に解除する。この場合に
は符号２０Ａで示したように略水平な姿勢にて水晶振動素子２０を着座させることができ
る。
なお、接着剤２５に近い側の一端部（被接着側端部）２０ａ側が他端部（自由端部）２
０ｂ側に先行して吸着面から離脱するように、各通気孔３２に対して夫々別個のバルブ４
１を配置して、各通気孔からの正圧、負圧の供給の有無、圧力値、供給タイミングを夫々
個別に制御するように構成してもよい。この場合には、符号２０Ｂで示したように水晶振
動素子２０を自由端側２０ｂが上向きの姿勢となるように着座させることができる。
しかし、水晶振動素子２０の一端部２０ａを未硬化状態にある導電性接着剤２５上に着
座させた状態で導電性接着剤を加熱して硬化させるとすれば、水晶振動素子の自重や、導
電性接着剤硬化時の応力によって、最終的に得られる水晶振動素子の保持角度にばらつき
が生じることは前述の通りである。即ち、着座当初には符号２０Ａに示した水平姿勢であ
った水晶振動素子２０が下向き傾斜して凹所内底面との間のギャップが過小となったり、
或いは着座当初に符号２０Ｂに示した上向きに傾斜した姿勢であった水晶振動素子が自重
により下降せずにそのままの上向き姿勢を維持した結果としてリッド天井面との間のギャ
ップが過小となる事態が発生する。
【００２７】
次に、図３は本発明による製造方法を示す説明図である。なお、図２に示した水晶振動
素子の搭載手順を併せて参照しつつ説明する。
本発明の水晶振動子（圧電振動子）１の製造方法は、未硬化状態にある導電性接着剤２
５上に水晶振動素子２０の一端部をマウントして接着するマウント工程（図２）と、水晶
振動素子２０をイオナイザー等の帯電装置を用いて帯電させる素子帯電工程と、静電帯電
し易い誘電体等の絶縁材料から成る代用蓋６０を帯電させる代用蓋帯電工程と、凹所３の
外周上面３ａに代用蓋６０を載置して凹所を閉止する代用蓋載置工程と、代用蓋により凹
所３を閉止した状態で加熱炉等の加熱装置を用いて導電性接着剤２５を乾燥、硬化させる
接着剤乾燥工程と、接着剤の乾燥後に代用蓋６０を取り外してからリッド１５を凹所の外
周上面３ａに固定するリッド固定工程と、を備えている。
素子帯電工程と代用蓋帯電工程とは順不同であり、どちらの工程を先行させてもよい。
また、代用蓋帯電工程と代用蓋載置工程とは順不同であり、どちらの工程を先行させても
よい。また、接着剤乾燥工程とリッド固定工程とは順不同であり、どちらの工程を先行さ
せてもよい。
代用蓋６０としては、プラスチック等の樹脂材料、低融点ガラス、セラミック、雲母（
ＳｉＯ２）を使用することができる。
【００２８】
本発明の特徴的な構成は、熱硬化性の導電性接着剤２５の硬化前（硬化中を含む）に、
所定極性に夫々帯電した代用蓋６０と水晶振動素子２０との間の吸引力、或いは反発力を
利用して、片持ち支持された水晶振動素子２０の姿勢を理想的な姿勢、例えば水平姿勢に
保持することにより、導電性接着剤２５が硬化した時点において、水晶振動素子の自由端
部２０ｂとパッケージ凹所３内底面との間のギャップ、或いは水晶振動素子の自由端部と
リッド１５の底面との間のギャップの値が適切（過小とならないよう）に維持できるよう
にした点にある。
以上の製造方法において、例えば、水晶振動素子２０の自由端部２０ｂが凹所内底面側
に下向き傾斜する傾向にある場合には、水晶振動素子と代用蓋６０とを異極（正と負、負
と正）に帯電させることにより両者間の吸引力によって水晶振動素子の自由端部を水平姿
勢、或いは水平姿勢に近い理想的な姿勢に引き上げ、導電性接着剤の硬化時には凹所内底
面、及びリッド天井面との間に適正なギャップを確保することが可能となる（図３（ａ）
）。
【００２９】
上記とは逆に水晶振動素子２０の自由端部２０ｂがリッド側に上向き傾斜する傾向にあ
る場合には、水晶振動素子と代用蓋６０とを同極（正と正、負と負）に帯電させることに
より両者間の反発力によって水晶振動素子の自由端部を水平姿勢、或いは水平姿勢に近い
理想的な姿勢に下降させ、導電性接着剤の硬化時には凹所内底面、及びリッド天井面との
間に適正なギャップを確保することが可能となる（図３（ｂ））。
水晶振動素子２０を帯電させるタイミングとしては、吸着ノズル３０によってマウント
する前の段階で帯電させてもよいし、マウント後に帯電させてもよい。いずれにしても、
水晶振動素子への帯電は、リッドを凹所上面に固定する前の段階で行われる。吸着ノズル
によるマウント前に水晶振動素子を帯電させる場合には、吸着ノズルを介した水晶振動素
子の放電を防ぐために、吸着ノズルを絶縁材料から構成するか、或いは非接地状態として
おく必要がある。
代用蓋６０を帯電させるタイミングとしては、代用蓋６０を凹所上面に載置する前の段
階、或いは載置後の何れであっても良い。
なお、水晶振動素子と代用蓋とを同極に帯電させる場合には、水晶振動素子のマウント
時点では水晶振動素子を帯電させず、代用蓋を凹所外周上面に載置した後で、イオナイザ
ーを用いて水晶振動素子と代用蓋を一括して同極に帯電させるようにしてもよい。
【００３０】
また、一つのパッケージの凹所を一つの代用蓋により閉止した上での帯電工程、乾燥工
程は量産性が落ちるため、複数のパッケージの凹所を一つの大面積の代用蓋によって閉止
した状態で帯電、乾燥工程を実施するようにするのが好ましい。
この場合には、図４に示したように収容トレイ５０上に複数個のパッケージ本体２を近
接配置しておき、大面積の代用蓋６０を用いて複数のパッケージ本体の凹所３を一括して
閉止するようにしてもよい。この場合には、代用蓋６０を帯電させることにより、各パッ
ケージ本体内の水晶振動素子との間に吸引力、或いは反発力を形成できるようにする。
上記実施形態では、パッケージ本体の凹所３を上向きにした状態で導電性接着剤上に水
晶振動素子の一端部を接着してから、代用蓋６０を凹所外周上面に載置して、導電性接着
剤を乾燥させる工程を実施したが、図５のように乾燥時には各パッケージ本体の上下を逆
転させてもよい。
即ち、導電性接着剤に水晶振動素子をマウントした後、導電性接着剤が硬化する前の段
階で、収容トレイ５０により支持した各パッケージ本体の凹所を大面積の代用蓋６０によ
り閉止してからこれら全体の上下を逆転させて図５の状態とする。この状態で熱を加える
ことによってパッケージ内の導電性接着剤を乾燥させ、乾燥後に収容トレイ５０上の各パ
ッケージの上下を逆転させて代用蓋６０を取外し、リッドを各凹所に固定する工程を実施
する。
この場合には、水晶振動素子の自重によって自由端部が下側（代用蓋側）に傾斜する傾
向が強いため、水晶振動素子と代用蓋６０とが反発するように両者を同一極性に帯電させ
る。
【００３１】
次に、図６は本発明の他の実施形態を説明するための水晶振動子（代用蓋により閉止し
た状態）の断面図である。なお、図２を参照しつつ同図の実施形態と同一部分には同一符
号を付して説明する。
この実施形態に係る水晶振動子は、凹所３の内底面であって、圧電振動素子２０の遊端
状の他端部２０ｂと対面する部位に誘電体等の帯電可能な絶縁材料から成る枕部材７０を
備えている。
この実施形態に係る水晶振動子（圧電振動子）１の製造方法は、未硬化状態にある導電
性接着剤２５上に水晶振動素子２０の一端部をマウントして接着するマウント工程（図２
）と、水晶振動素子２０を帯電させる素子帯電工程と、凹所３の外周上面３ａに静電帯電
し易い誘電体等の絶縁材料から成る代用蓋６０を載置し、且つ代用蓋６０をイオナイザー
等の帯電装置を用いて帯電させる代用蓋帯電工程と、枕部材７０を帯電させる枕部材帯電
工程と、代用蓋により凹所３を閉止した状態で加熱炉等の加熱装置を用いて導電性接着剤
２５を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、接着剤の乾燥後に代用蓋６０を取り外してか
らリッド１５を凹所の外周上面３ａに固定するリッド固定工程と、を備えている。
【００３２】
本実施形態の一つの例では、完成品としての水晶振動子１を構成する水晶振動素子２０
の自由端部２０ｂと凹所内底面、及びリッド１５との間のギャップを適正に設定するため
に、水晶振動素子２０を一つの極性（正又は負極性）に帯電させると共に、代用蓋６０と
枕部材７０を水晶振動素子と同極に帯電させることによって、代用蓋６０と枕部材７０か
らの反発力によって水晶振動素子２０の姿勢を適正に保持しつつ導電性接着剤２５を乾燥
させるようにしている。この場合には、水晶振動素子２０と枕部材７０をイオナイザーを
用いて一括して同極に帯電させることが可能である。或いは、代用蓋６０により凹所を閉
止した状態で、代用蓋６０、水晶振動素子２０、及び枕部材７０を一括して同極に帯電さ
せることも可能となる。
【００３３】
また、本実施形態の他の例では、完成品としての水晶振動子１を構成する水晶振動素子
２０の自由端部２０ｂと凹所内底面、及びリッド１５との間のギャップを適正に設定する
ために、水晶振動素子２０を一つの極性（正、又は負極性）に帯電させると共に、代用蓋
６０と枕部材７０を水晶振動素子と異極（負、又は正極性）に帯電させることによって、
代用蓋６０と枕部材７０からの吸引力によって水晶振動素子２０の姿勢を適正に保持しつ
つ導電性接着剤２５を乾燥させるようにしている。
このように本実施形態に係る製造方法では、熱硬化性の導電性接着剤２５の硬化前（硬
化中を含む）に、所定極性に夫々帯電した代用蓋６０及び枕部材７０と、水晶振動素子２
０との間の各吸引力、或いは反発力を利用して、片持ち支持された水晶振動素子２０の姿
勢を理想的な姿勢、例えば水平姿勢に保持することにより、導電性接着剤２５が硬化した
時点において、水晶振動素子の自由端部２０ｂとパッケージ凹所３内底面との間のギャッ
プ、或いは水晶振動素子の自由端部とリッド１５の底面との間のギャップの値が適切（過
小とならないよう）に維持できるようにしている。
なお、代用蓋６０を用いずに、水晶振動素子２０と枕部材７０との間の反発力、或いは
吸引力によって導電性接着剤の硬化中における水晶振動素子２０の姿勢を制御するように
してもよい。
【００３４】
例えば、水晶振動素子２０を正、又は負極性に帯電させると共に、枕部材７０を正、又
は負極性に帯電させれば、両者間に吸引力を発生させて水晶振動素子の姿勢を制御するこ
とができる。また、水晶振動素子２０を正、又は負極性に帯電させると共に、枕部材７０
を負、又は正極性に帯電させれば、両者間に反発力を発生させて水晶振動素子の姿勢を制
御することができる。
更に具体的には、例えば、水晶振動素子２０の自由端部２０ｂが凹所内底面側に下向き
傾斜する傾向にある場合には、水晶振動素子と枕部材７０とを同極に帯電させることによ
り両者間の反発力によって水晶振動素子の自由端部を水平姿勢、或いは水平姿勢に近い理
想的な姿勢に引き上げ、導電性接着剤の硬化時には凹所内底面、及びリッド天井面との間
に適正なギャップを確保することが可能となる。
上記とは逆に水晶振動素子２０の自由端部２０ｂがリッド側に上向き傾斜する傾向にあ
る場合には、水晶振動素子と代用蓋６０とを異極に帯電させることにより両者間の吸引力
によって水晶振動素子の自由端部を水平姿勢、或いは水平姿勢に近い理想的な姿勢に下降
させ、導電性接着剤の硬化時には凹所内底面、及びリッド天井面との間に適正なギャップ
を確保することが可能となる。
枕部材７０を備えた水晶振動子の製造方法においても、図４に示したように一枚の大面
積の代用蓋を用いて帯電工程、乾燥工程を実施することができる。
【００３５】
また、図５のようにパッケージの上下を逆転させた状態での帯電工程、乾燥工程も実施
可能である。
なお、図３、及び図６の各実施形態では、完成品としての水晶振動子を構成するリッド
１５と代用蓋６０とを別部材とした例を示したが、リッド１５として帯電可能な材料、例
えば低融点ガラスを用いた場合には、リッド１５を帯電させることにより帯電工程、及び
乾燥工程において使用することができる。この場合、リッド１５を凹所外周上面に載置、
或いは固定した状態で帯電工程を実施してもよい。
即ち、リッド１５として低融点ガラス等の帯電可能な材料を用いた水晶振動子の製造方
法は、未硬化状態にある導電性接着剤２５上に水晶振動素子２０の一端部２０ａをマウン
トして接着するマウント工程と、圧電振動素子を帯電させる素子帯電工程と、リッド１５
を帯電させるリッド帯電工程と、凹所３の外周上面３ａにリッドを載置するリッド載置工
程と、熱硬化性の導電性接着剤を乾燥、硬化させる接着剤乾燥工程と、リッドを凹所の外
周上面３ａに固定するリッド固定工程と、から構成されることとなる。
なお、この実施形態において、低融点ガラスから成るリッド１５を凹所外周面に載置、
固定する場合には、シームリング６とリッド１５との間に絶縁層を配置することによりリ
ッドの帯電状態が維持されるように配慮する。
【００３６】
また、上記の各実施形態において、水晶振動素子２０、代用蓋６０、枕部材７０、誘電
体から成るリッド１５を帯電させる手段として、例えば、コロナ放電を利用した帯電器、
或いは除電器として使用されるイオナイザー（例えば、キーエンス社製）を用いて帯電さ
せることができる。
また、乾燥工程終了後に帯電された各部材を除電する必要がある場合には、イオナイザ
ーを用いた除電を適宜実施すればよい。
【００３７】
以上のように本発明の実施形態による圧電振動子の製造方法によれば、圧電振動素子と
代用蓋との間の静電的な反発力、或いは吸引力を利用して、接着剤を硬化させる前の段階
で圧電振動素子の姿勢を一定に保持し、この状態で接着剤を硬化させることができる。従
来は、圧電振動素子の端部を導電性接着剤上に落下させるまでの空気抵抗などの不確定要
因、圧電振動素子の重量、形状（接着保持し易いか否か）、更には使用する導電性接着剤
の性能等の要因により、圧電振動素子の自重のみによって保持姿勢をコントロールするこ
とには限界があったが、本発明ではこのような不確定要因に影響されることなく、静電気
による反発力、或いは／及び、吸引力によるバランスを利用して水晶振動素子の姿勢を制
御した状態で接着剤を硬化させるようにしたので、最終的に得られる姿勢を一定とし、パ
ッケージ凹所底面、或いはリッドとの間のギャップを常に一定に保持することが可能とな
る。
なお、マウント工程と素子帯電工程は順不同であり、素子帯電工程と代用蓋帯電工程も
順不同であり、接着剤乾燥工程とリッド固定工程も順不同である。
【００３８】
また、圧電振動素子と代用蓋の極性が同一極性の場合には、両者を反発させて圧電振動
素子の自由端部を凹所内底面側に変位させることができる一方で、逆極性の場合には代用
蓋側へ吸引させることができる。
また、枕部材と圧電振動素子との間に静電的な反発力、或いは吸引力を発生させて圧電
振動素子の自由端部の姿勢を任意にコントロールすることができる。枕部材を帯電させる
工程は、素子帯電工程、代用蓋帯電工程と順不同である。
また、枕部材７０と圧電振動素子２０の帯電極性を同一極性とした場合には、圧電振動
素子の自由端部をリッド側へ変位させることができる一方で、逆極性の場合には凹所内底
面側へ吸引させることができる。即ち、代用蓋と圧電振動素子と枕部材を同極に帯電させ
る場合には、３つの構成要素を同時に一括して同極に帯電させることができるという工程
上におけるメリットが発生する。
【００３９】
また、代用蓋と枕部材を同極に帯電させると共に、圧電振動素子を異極に帯電させる場
合には、圧電振動素子は、代用蓋と枕部材からの吸引力によって中間位置において適切な
姿勢を維持することができる。
また、代用蓋は、誘電体、その他の絶縁材料等の、接触式、或いは非接触式の帯電装置
によって帯電可能な材質から構成される。
また、代用蓋載置工程において、一枚の大面積の代用蓋を用いて複数個の絶縁基板の凹
所を同時に閉止することにより量産性を高めることができる。
また、本発明によれば、吸着パッドを用いて水晶振動素子を導電性接着剤上に着座させ
た際の傾斜角度がリッド側に過剰に傾く傾向がある場合、或いは凹所内底面側に過剰に傾
く傾向がある場合に、水晶振動素子と代用蓋との間、或いは水晶振動素子と代用蓋及び枕
部材との間、或いは水晶振動素子と枕部材との間に夫々形成される静電的な反発力、或い
は吸引力を利用して水晶振動素子の傾斜角度を適正な状態に確定させた状態で、加熱炉内
で導電性接着剤を硬化させる手順を実施するので、接着剤の材質の違い、使用する圧電基
板の形状、重量、カットアングル（ＡＴ、ＳＣカット等）等の違いに関係なく、片持ち支
持された水晶振動素子の傾斜角度（パッケージ内底面、或いはリッド天井面との間のギャ
ップ）を常に一定にすることができる。
【００４０】
従って例えばベベルタイプやコンベックスタイプのように外周端縁へ向かうほどその肉
厚がテーパー状、或いは曲線状に漸減する圧電基板の端縁を接着保持する場合においても
、所定の傾斜角度（絶縁基板と平行な場合を含む）にて保持することが可能となる。また
、音叉型振動子のように厚肉、長尺であるために自由端部が垂れ下がりやすいタイプを接
着する場合にあっても傾斜角度を一定に保持することが可能となる。
上記各実施形態では本発明の水晶振動素子の搭載方法を適用し得る圧電デバイスの一例
として水晶振動子を示したが、この水晶振動子に対して、発振回路、温度補償回路等を構
成するＩＣ部品を組み付けた水晶発振器も本発明の範囲に属するものである。
なお、上記実施形態では、圧電材料として水晶を使用した水晶振動子、水晶発振器を中
心として説明してきたが、本発明は水晶以外の圧電材料を使用した各種圧電デバイスにお
ける圧電振動素子の搭載方法にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）は本発明方法によって製造する圧電振動子の一例としての水晶振動子の全体縦断面図であり、（ｂ）は圧電振動素子の一例としての水晶振動素子の構成説明図（下面側から見た斜視図）である。
【図２】水晶振動素子を素子搭載パッド上の導電性接着剤上に搭載するための装置構成、及び搭載手順を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る製造方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る製造方法を説明するための断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る製造方法を説明するための断面図である。
【図７】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…水晶振動子（圧電振動子）、２…パッケージ本体、３…パッケージ凹所、３ａ…外
周上面、４…底板、５…外周壁、６…シームリング、７…素子搭載パッド、８…実装電極
、９…内部導体、１５…リッド、２０…圧電振動素子（水晶振動素子）、２０ａ…一端部
、２０ｂ…自由端部（他端部）、２１…水晶基板、２２…励振電極、２２ａ…リード端子
、２５…導電性接着剤、３０…吸着ノズル、３１…吸着面、３２…通気孔、４０…ポンプ
、４１…バルブ、５０…収容トレイ、５１…トレイ本体、５２…収容凹所、６０…代用蓋
、７０…枕部材
【図１】
2010136144.tif 000003
【図２】
2010136144.tif 000004
【図３】
2010136144.tif 000005
【図４】
2010136144.tif 000006
【図５】
2010136144.tif 000007
【図６】
2010136144.tif 000008
【図７】
2010136144.tif 000009