(57)【要約】【課題】その目的は、圧電振動素子の周波数の微調整を可能し、生産性を向上させる圧電発振器を提供する。【解決手段】本発明の圧電発振器の製造方法は、ストリップ線路を設けた容器体を準備する工程Ａと、前記圧電振動素子と、該圧電振動素子と接続して電子部品素子と、前記容器体に配置する工程Ｂと、前記電子部品素子をワイヤーボンディングにて前記ストリップ線路と接続することによって周波数を微調整する工程Ｃとを含むものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ線路を設けた容器体を準備する工程Ａと、
前記圧電振動素子と、該圧電振動素子と接続して電子部品素子と、前記容器体に配置する工程Ｂと、
前記電子部品素子をワイヤーボンディングにて前記ストリップ線路と接続することによって周波数を微調整する工程Ｃとを含む圧電発振器の製造方法。
【請求項２】
前記容器体に第１の凹部と第２の凹部を設けると共に、第１の凹部には、前記圧電振動素子を収容し、第２の凹部には、前記ストリップ線路を設け、前記電子部品素子を収容することを特徴とする請求項１記載の圧電発振器の製造方法。
【請求項３】
工程Ｂで、前記容器体に前記電子部品素子を配置する際に前記ストリップ線路の全長の中央部に接続し、発振周波数を測定しながら、周波数調整を行なうことを特徴する請求項１ないし請求項２記載の前記圧電発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器等に電子機器に用いられる圧電発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかる従来の圧電発振器としては、例えば図４に示す如く、上面に凹部２２を有し、下面に複数個の外部端子が設けられている配線基板２１の前記凹部２２内に、圧電振動素子としての水晶振動素子２３と該水晶振動素子２３の発振出力を制御する集積回路素子２４とを収容し、前記凹部２２の開口部を金属製の蓋体２５で従来周知のシーム溶接（抵抗溶接）等によって気密封止した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照の図１、図３、図５）。
【０００３】
尚、前記配線基板２１の凹部２２は、その内周に階段状の段差が設けられており、下段に前記集積回路素子２４を、上段に水晶振動素子２３を搭載して両素子を凹部２２内で一部重なり合うように配置させることによって、両素子を凹部２２内で並設させる場合に比し、圧電発振器を小型に構成するようにしている。
【０００４】
尚、水晶振動素子２３の周波数を調整するための方法としては、前記水晶振動素子２３は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の励振電極を被着・形成し、前記水晶振動素子２３の励振電極間に所定の電圧を印加して水晶振動素子２３に厚みすべり振動を起こさせながら、その周波数を測定し、該測定値が所定の値となるまで水晶振動素子２３の励振電極にイオンビームを照射させることによって励振電極の表面を削り取るといった手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０１３４８号公報
【特許文献２】特開平９−３２１５６３号公報
【０００５】
尚、出願人は、前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに到らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の圧電発振器の製造方法においては、前記圧電振動素子に形成されている励振電極をイオンガンにより表面を削りとることによって、電極の質量を減らすことにより、周波数の調整を行っているが、高周波化の為、圧電振動素子を薄型化するに伴い、電極膜厚を削ることによる周波数変動が大きくなる為、周波数の微調整をすることが困難であるという欠点があった。
【０００７】
また、圧電振動素子の発振周波数を外付のコンデンサ等で調整する場合には、圧電振動素子をランク分けする必要があり、しいては微細な調整をする為、生産性が低下してしまうという欠点があった。
【０００８】
本発明は上述の欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、圧電振動素子の周波数の微調整を可能し、生産性を向上させる圧電発振器の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧電発振器の製造方法は、ストリップ線路を設けた容器体を準備する工程Ａと、前記圧電振動素子と、該圧電振動素子と接続し電子部品素子と、前記容器体に配置する工程Ｂと、前記電子部品素子をワイヤーボンディングにて前記ストリップ線路と接続することによって周波数を微調整する工程Ｃとを含むものである。
【００１０】
また本発明の圧電発振器の製造方法は、前記容器体に第１の凹部と第２の凹部を設けると共に、第１の凹部には、前記圧電振動素子を収容し、第２の凹部には、前記ストリップ線路を設け、前記電子部品素子を収容することを特徴とするものである。
【００１１】
更に本発明の圧電発振器の製造方法によれば、工程Ｂで、前記容器体に前記電子部品素子を配置する際に前記ストリップ線路の全長の中央部に接続し、発振周波数を測定しながら、周波数調整を行なうことを特徴するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電発振器の製造方法によれば、前記電子部品素子をワイヤーボンディングにて前記ストリップ線路と接続し、ワイヤーとストリップ線路との接続位置で任意に設定することによって、前記圧電振動素子に対して、電気的に直列接続されているストリップ線路のＬ値を適宜決定することができるので発振周波数の微調整をすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の圧電発振器の製造方法によれば、ワイヤーボンディング法にてワイヤーを予めストリップ線路の全長の中央部分に接続し、発振周波数を測定しながら、前記水晶振動素子２にイオンガン等を照射し、前記水晶振動素子の励振電極を削除することにより、周波数の粗調整を行なうようにした方が、精度よく周波数調整を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る圧電発振器の分解斜視図、図２は図１の圧電発振器の断面図であり、これらの図に示す圧電発振器は、大略的に、容器体１と、圧電振動素子としての水晶振動素子２、電子部品素子としての発振制御用集積回路素子３とで構成されている。
【００１５】
前記容器体１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る容器体１と、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成る蓋体４とから成り、前記容器体１の外周壁の上面に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等のメタライズ層を形成し、前記メタライズ層の上面には、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）をメッキした導体パターンが設けられ、前記導体パターンの上面に前記蓋体４を載置・固定させることによって前記容器体１が構成され、前記容器体の上面に形成された第１のキャビティ５に前記水晶振動素子２が実装され、下面に形成された第２のキャビティ６には、前記集積回路素子３が実装されている。また、第２のキャビティ６には、周波数を調整する為のストリップ線路７が形成されている。
【００１６】
一方、前記容器体１の内部に収容される水晶振動素子２は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の励振電極を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振電極を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
前記水晶振動素子２は、一対の励振電極を導電性接着剤を介して基板上面の対応する搭載パッドに電気的に接続させることによって容器体１の上面に搭載され、これによって水晶振動素子２と容器体１との電気的接続及び機械的接続が同時になされる。
前記水晶振動素子２は、励振電極部分のみを薄型化することにより、全体の水晶自身の強度を維持しつつ、高周波化に対応している逆メサ型を使用されている。
【００１７】
ここで容器体１の蓋体４を、容器体１の配線導体を介してグランド端子用の外部端子に接続させておけば、その使用時、蓋体４がアースされることによりシールド機能が付与されることとなるため、水晶振動素子２や後述する集積回路素子３を外部からの不要な電気的作用より良好に保護することができる。従って、容器体１の蓋体４は容器体１を介してグランド端子用の外部端子に接続させておくことが好ましい。
【００１８】
前記集積回路素子３は、容器体の上面に形成されている電極と前記上面に形成された電極とをワイヤーボンディング法及び金バンプ等で接続されるフリップチップ法にて接続している集積回路素子２等が用いられ、その回路形成面に、発振出力を生成する発振回路等が設けられており、該発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
【００１９】
前記ストリップ線路７は配線パターンと同材料で構成されており、前記水晶振動素子と電気的に接続されている。前記集積回路素子３と前記ストリップ線路７をワイヤーボンディングにて接続することで、水晶振動素子２と集積回路素子３が接続されることによって、発振周波数を出力することが可能となる。
前記ストリップ線路の形状としては、ミアンダ型及びスパイラル型等がある。
また、前記ストリップ線路７とワイヤー８の接続点を任意に設定することによって、前記水晶振動素子２の発振周波数の微調整をすることができる。
ストリップ線路７のインダクタンス値Ｌ０は、下記に示す式（１）により算出され、これにより、前記ワイヤー８の接続点を適宜の位置にする。
Ｌ０＝１．９７・ｌｎ（２π×ｈ／ｗ）[ｎＨ／ｃｍ]・・・・（１）
なお、配線パターンの幅をｗとし、配線基板の厚みをｈとする。
【００２０】
次に上述した圧電発振器の製造方法について説明する。
（工程Ａ）
まず、水晶振動素子２と集積回路素子３が収納される容器体１を準備する。
このような容器体１は、例えば、アルミナセラミックス等から成るセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面等に接続パッドや外部端子、導体パターン等となる導体ペーストを所定パターンに印刷・塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成し、分割することによって製作される。
前記容器体１は、上面に第１のキャビティ５を形成し、下面には、第２のキャビティ６を形成する。ストリップ線路７は、前記第２のキャビティ６に前記導体パターンと同材料にて形成したものである。
【００２１】
（工程Ｂ）
前記容器体１の第１のキャビティ５には、水晶振動素子２を搭載し、第２のキャビティには、集積回路素子３を搭載する。
水晶振動素子２は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の励振電極を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振電極を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
水晶振動素子５の励振電極と容器体１の接続パッドとが導電性接着剤を介して電気的・機械的に接続される。
【００２２】
次に、前記容器体１の下面に形成された第２のキャビティ６に発振用集積回路素子３を搭載する。
このときワイヤーボンディング法にてワイヤーを予めストリップ線路７の全長の中央部分に接続し、発振周波数を測定しながら、前記水晶振動素子２にイオンガン等を照射し、前記水晶振動素子２の励振電極を削除することにより、励振電極の厚みを変更周波数の粗調整をするようにした方が、精度よく周波数調整を行なうことが可能となる。
【００２３】
水晶振動素子５が搭載されている基板領域の上面に形成された導体パターンに蓋体４が載置される。尚、蓋体４は、従来周知の金属加工法を採用し、４２アロイ等の金属を所定形状に成形することによって製作される。前記蓋体４の上面には、ニッケル（Ｎｉ）層が形成され、更にニッケル（Ｎｉ）層の上面に、接合材であるクラッド化された金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層が形成される。クラッド化された金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層の厚みは、１０μｍ〜３０μｍである。例えば、成分比率が、金が８０％、錫が２０％のものが使用されている。
【００２４】
（工程Ｃ）
そして最後に、前記ストリップ線路７に前記集積回路素子３をワイヤーボンディング法にて接続する。
このことにより、ワイヤー８と前記ストリップ線路７との接続位置で任意に設定することによって、前記水晶振動素子２に対して電気的に直列接続されているストリップ線路のＬ値を適宜決定することができるので発振周波数の微調整をすることが可能となる。
【００２５】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００２６】
上述した実施形態においては、圧電振動素子として水晶振動素子を用いるようにしたが、他の圧電振動素子、例えばＳＡＷ（弾性表面波）素子等を用いて圧電発振器を構成する場合にも本発明は適用可能である。
【００２７】
また上述した実施形態においては、第１のキャビティと第２のキャビティが容器体の上面並びに下面の形成されていたが、図３に示すように、第１のキャビティと第２のキャビティを並列に配置されていても本発明は適用可能である。
【００２８】
更に上述した実施形態においては、前記発振用集積回路素子３と前記ストリップ線路７をワイヤーボンディング法により接続していたが、前記発振用集積回路素子３ではなくチップ部品素子やその他の電子部品素子とストリップ線路を接続することによって周波数を微調整することでも本発明は適用可能である。
【００２９】
更にまた上述した実施形態においては、イオンガンによって、前記水晶振動素子の励振電極を削除することによって、周波数調整する方法を用いているが、蒸着膜を形成し、前記励振電極の膜厚を増加させることによって、周波数を調整する方法を使用しても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す圧電発振器の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す圧電発振器の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す圧電発振器の分解斜視図である。
【図４】従来の圧電発振器の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・容器体
２・・・水晶振動素子（圧電振動素子）
３・・・集積回路素子（電子部品素子）
４・・・蓋体
５・・・第１のキャビティ
６・・・第２のキャビティ
７・・・ストリップ線路
８・・・ワイヤー
【図１】
2006157513.tif 000003
【図２】
2006157513.tif 000004
【図３】
2006157513.tif 000005
【図４】
2006157513.tif 000006