(57)【要約】      （修正有）【課題】恒温槽の扉部を誤って開閉することを防止し、恒温槽の扉部の誤開閉による導電性接着剤の接合強度の低下や電気的特性の問題が生じることがない恒温槽及びその恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】恒温槽１００は、収納室１１１を備えた本体部１１０と、扉部１３０と、扉部１３０をロックし且つロックを解除する扉ロック手段１３２と、を備えている。また、恒温槽１００を用いた圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材を収納室１１１内に挿入し、扉部１３０により収納室１１１を密閉したのち、恒温槽制御手段１１９を動作させると共に、扉ロック手段１３２によって扉部１３０をロックし、素子搭載部材の導電性接着剤を乾燥固化させる導電性接着剤乾燥工程と、扉部１３０のロックを解除し、素子搭載部材を取り出す素子搭載部材取り出し工程と、を備えている。【選択図】図２
2018160793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を収容する収納室と、前記収納室内の気体に対し加熱する加熱装置、冷却する冷却装置、加湿する加湿装置或いは除湿する除湿装置及び前記各々装置によって前記収納室内を所望の温湿度に制御する温湿度制御機構と、を備えた本体部と、
前記収納室を密閉する扉部と、
前記扉部をロックし且つロックを解除する扉ロック手段と、
を備えていることを特徴とする恒温槽。
【請求項２】
前記扉ロック手段が、前記収納室内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御する恒温槽制御手段と連動して動作することを特徴とする請求項１に記載の恒温槽。
【請求項３】
前記扉ロック手段には、前記恒温槽制御手段とは無関係に前記扉部のロックを解除できる非常用扉ロック解除手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の恒温槽。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの一つに記載の恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法であって、
素子搭載部材に設けられた凹部内に露出した基板の上面に形成された電極パッドに導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、
前記導電性接着剤に圧電振動素子に設けられた接続電極を接触させつつ、前記圧電振動素子を前記凹部内に所定の姿勢で配置する圧電振動素子配置工程と、
前記圧電振動素子を内部に配置した複数の前記素子搭載部材を前記恒温槽の収納室内に挿入し、扉部により前記収納室を密閉したのち、前記収納室内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御管理する恒温槽制御手段を動作させると共に、扉ロック手段によって前記扉部をロックし、ロックされた前記扉部で密閉された前記収納室内の温湿度を所望の値にすることにより、前記素子搭載部材に設けられた前記導電性接着剤を乾燥固化させ、前記圧電振動素子と前記電極パッドとを固着導通させる導電性接着剤乾燥工程と、
前記導電性接着剤を乾燥固化させ、前記圧電振動素子と前記電極パッドとを固着導通した後、前記収納室内の温度が前記恒温槽の制御管理前の温度になったことを確認後、前記扉ロック手段により前記扉部のロックを解除し、前記扉部を開けて前記収納室内から前記圧電振動素子が搭載された前記素子搭載部材を取り出す素子搭載部材取り出し工程と、
を備えていることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、恒温槽及びその恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
恒温槽は、槽内に設けられた収納室内の温度や湿度等の環境条件を、所望する条件となるように制御管理することができる機械装置である。恒温槽は、例えば、槽内に物品などを収納する収納室と、その収納室を密閉する扉部と、収納室内に所望する温度に制御された空気や窒素雰囲気等を流入させ且つ吸い出す気体流路と、その流路中に流路内の気体を所望する温度に制御する加熱装置及び冷却装置と、その加熱装置及び冷却装置を制御する制御機構と、収納室内の温度等の環境状況を表示する表示手段などを備えており、収納室及び気体流路は断熱材で覆われている。
【０００３】
例えば、恒温槽における収納室内の温度は、収納室内の気体を気体流路に吸い出し、気体流路中の加熱器又は冷却器で制御装置より制御された所望する温度に気体を調整した後、再度気体流路を通して収納室内に気体を流入させ、収納室内の気体を循環させることにより収納室内の温度が所望する温度に制御されている。更に、温度制御の自動化を行うために、その自動制御手段として恒温槽外部にパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）等を配置し、恒温槽内の温湿度制御機構と電気的に接続し、自動的に環境条件の制御管理等を行っている（例えば、下記特許文献１を参照。）。
【０００４】
また、このような恒温槽を用いた従来の圧電デバイスの製造方法としては、例えば、圧電デバイスが圧電振動子の場合、素子搭載部材に設けられた凹部内底面に形成された電極パッドに導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤に圧電振動素子に設けられた接続電極を接触させつつ、圧電振動素子を凹部内に所定の姿勢で配置する圧電振動素子配置工程と、圧電振動素子を内部に配置した複数の素子搭載部材を恒温槽の収納室内に挿入したのち、扉部を閉めて収納室を気密に封じ、その後収納室内の温度等の環境条件を所定の値にすることにより、素子搭載部材に設けられた導電性接着剤を乾燥させ、圧電振動素子と電極パッドとを固着導通させる導電性接着剤乾燥工程と、乾燥後、収納室内の温度等の環境条件が乾燥前の環境条件に戻ったことを確認後、扉部を開けて収納室内から圧電振動素子が搭載された素子搭載部材を取り出す素子搭載部材取り出し工程とを備えている（例えば、下記特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１４６９２号公報
【特許文献２】特開２００８−２２７１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来の恒温槽では、恒温槽の扉部を恒温槽本体に密着固定又は開放させる扉開閉手段は装備されているが、扉部が不必要に開閉することを防止するロック手段が搭載されていない。そのため、そのような構成の恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法では、導電性接着剤乾燥工程中に誤って扉を開閉し、収納室内の温度等の環境条件を制御できない状態にしてしまうことがある。その場合、乾燥が不完全となってしまい、圧電振動素子と電極パッドとの接合強度が低下して、最悪圧電振動素子が素子搭載部材より脱落してしまうおそれがあった。また、導電性接着剤の乾燥が不完全の場合、導電性接着剤の導電率等の電気的特性が悪化してしまうことがあり、圧電デバイスとしての電気的特性に不具合を生じるおそれがあった。又、恒温槽を、収納室内の雰囲気を窒素に置換した状態で収納室内に配置した圧電デバイスの導電性接着剤を高温で乾燥させていたときに誤って恒温槽の扉部を開けてしまった場合、外部空気が収納室内に流入し、高温状態にある導電性接着剤の表面を酸化させてしまい、導電性接着剤の接合強度や電気的特性に問題が生ずるおそれもあった。
【０００７】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、恒温槽の扉部を誤って開閉することを防止し、恒温槽の扉部の誤開閉による導電性接着剤の接合強度の低下や電気的特性の問題が生じることがない恒温槽及びその恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の恒温槽は、物品を収容する収納室と、この収納室内の気体に対し加熱する加熱装置、冷却する冷却装置、加湿する加湿装置或いは除湿する除湿装置及びこれらの装置によって収納室内を所望の温湿度に制御する温湿度制御機構と、を備えた本体部と、収納室を密閉する扉部と、この扉部をロックし且つロックを解除する扉ロック手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材に設けられた凹部内に露出した基板の上面に形成された電極パッドに導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤に圧電振動素子に設けられた接続電極を接触させつつ、圧電振動素子を凹部内に所定の姿勢で配置する圧電振動素子配置工程と、圧電振動素子を内部に配置した複数の素子搭載部材を恒温槽の収納室内に挿入し、扉部により収納室を密閉したのち、収納室内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御管理する恒温槽制御手段を動作させると共に、扉ロック手段によって扉部をロックし、ロックされた扉部で密閉された収納室内の温湿度を所望の値にすることにより、素子搭載部材に設けられた導電性接着剤を乾燥固化させ、圧電振動素子と電極パッドとを固着導通させる導電性接着剤乾燥工程と、導電性接着剤を乾燥固化させ、圧電振動素子と電極パッドとを固着導通した後、収納室内の温度が恒温槽の制御管理前の温度になったことを確認後、扉ロック手段により扉部のロックを解除し、扉部を開けて収納室内から圧電振動素子が搭載された素子搭載部材を取り出す素子搭載部材取り出し工程と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の恒温槽は、物品を収容する収納室１１１と、収納室１１１内の気体に対し加熱する加熱装置、冷却する冷却装置、加湿する加湿装置或いは除湿する除湿装置及びこれらの装置によって収納室内を所望の温湿度に制御する温湿度制御機構と、を備えた本体部と、収納室を密閉する扉部と、扉部をロックし且つロックを解除する扉ロック手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、恒温槽の扉部が誤開閉してしまうことを低減することができる。よって、恒温槽の収納室内の温度等の環境条件を誤って変化させてしまうことを抑止することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材に設けられた凹部内に露出した基板の上面に形成された電極パッドに導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤に圧電振動素子に設けられた接続電極を接触させつつ、圧電振動素子を凹部内に所定の姿勢で配置する圧電振動素子配置工程と、圧電振動素子を内部に配置した複数の素子搭載部材を恒温槽の収納室内に挿入し、扉部により収納室を密閉したのち、収納室内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御管理する恒温槽制御手段を動作させると共に、扉ロック手段によって扉部をロックし、ロックされた扉部で密閉された収納室内の温湿度を所望の値にすることにより、素子搭載部材に設けられた導電性接着剤を乾燥固化させ、圧電振動素子と電極パッドとを固着導通させる導電性接着剤乾燥工程と、導電性接着剤を乾燥固化させ、圧電振動素子と電極パッドとを固着導通した後、収納室内の温度が恒温槽の制御管理前の温度になったことを確認後、扉ロック手段により扉部のロックを解除し、扉部を開けて収納室内から圧電振動素子が搭載された素子搭載部材を取り出す素子搭載部材取り出し工程と、を備えている。
【００１３】
このような構成により、導電性接着剤乾燥工程中に誤って扉を開閉し、収納室内の温度等の環境条件を制御できない状態にしてしまうことを低減でき、乾燥の不完全よる接合強度が低下や、導電性接着剤の導電率等の電気的特性の悪化による、圧電デバイスの機械的及び電気的不具合の発生を抑止することが可能となる。又、恒温槽を、収納室内の雰囲気を窒素に置換した状態で収納室内に配置した圧電デバイスの導電性接着剤を高温で乾燥させていたときに誤って恒温槽の扉部を開けることを抑え、外部の空気が収納室内に流入し、高温状態にある導電性接着剤の表面を酸化させて、導電性接着剤の接合強度や電気的特性に問題が生ずることを低減させることが可能となる。
【００１４】
よって、本発明は、恒温槽の扉部を誤って開閉してしまうことを防止し、恒温槽の扉部の誤開閉による導電性接着剤の接合強度の低下や電気的特性の問題が生じることがない恒温槽及びその恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る恒温槽を示した概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る恒温槽を示した概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る恒温槽を用いて製造する圧電デバイスを示した分解斜視図である。
【図４】図３に示した仮想切断線Ａ−Ａにて切断したときの断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る恒温槽を示した概略斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る恒温槽を示した概略構成図である。図３は、本発明の実施形態に係る恒温槽を用いて製造する圧電デバイスを示した分解斜視図である。図４は、図３に示した仮想切断線Ａ−Ａにて切断したときの断面図である。図５は、本発明の実施形態に係る恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を示した工程図である。
【００１７】
尚、各図では、説明を明りょうとするため構造体又は工程の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。また、図１では説明を平易とするため、図示してある面のうち用紙の左方を向く面を恒温槽及びそれを構成する各構成要素の前面、用紙の右方を向く面を恒温槽及びそれを構成する各構成要素の側面、用紙の上方を向く面を恒温槽及びそれを構成する各構成要素の上面として記述する。また、図３においても、説明を平易とするため、図示している主面を圧電デバイス及びそれを構成する各構成要素の上面、反対側の主面を圧電デバイス及びそれを構成する各構成要素の下面として記述する。更に、図４においても、説明を平易とするため、用紙の上方を向く面を圧電デバイス及びそれを構成する各構成要素の上面とし、用紙の下方を向く面を圧電デバイス及びそれを構成する各構成要素の下面として記述する。
【００１８】
（恒温槽）
最初に本発明の実施形態に係る恒温槽について説明する。恒温槽１００は、図１に示すように、本体部１１０と、扉部１３０とから主に構成されている。このような恒温槽１００は、本体部１１０内に設けられた収納室１１１内に後述する圧電デバイス２００のような物品を収納し、扉部１３０で収納室１１１を密閉した後で、収納室１１１内の温度及び湿度等を所望する値に所定の時間だけ維持する装置である。
【００１９】
本体部１１０は、本体部１１０に設けられた収納室１１１内に収納された圧電デバイス２００等の物品を、本体部１１０に備えられた各装置及び手段によって所望する環境条件の下に布置することに用いられる。本体部１１０は、外装がステンレス等の耐腐食性の金属からなる略方形を成しており、内部に、収納室１１１と、気体流路１１２と、加熱装置１１３と、冷却装置１１４と、加湿装置１１５と、除湿装置１１６と、温湿度センサ１１７と、温湿度制御機構１１８と、恒温槽制御手段１１９と、扉部密閉手段１２０と、条件入力手段１２１と、表示手段１２２とを主に備えている。また、各手段等には、制御信号の入出力や電力の供給のための配線が設けられている。
【００２０】
収納室１１１は、圧電デバイス２００等の物品を内部に収納する空間部分である。収納室１１１には、後述する気体流路１１２に通じる吸気口と排気口とが設けられており、また、内部には温湿度センサ１１７が備わっている。また、収納室１１１内には、収納する物品の大きさに合わせた棚等が設けられている。
【００２１】
気体流路１１２は、収納室１１１内に充填された窒素や空気等の気体を収納室１１１から吸気し、その気体に対し加熱、冷却、加湿及び除湿を施し、その気体を排気口より収納室１１１内に排気し、収納室１１１内の温湿度を所望する値にするために用いられる。この気体流路１１２の一方の端部は、吸気口として収納室１１１の側面に接続されており、他方の端部は、排気口として吸気口とは別に収納室１１１の側面に接続されている。この気体流路１１２の途中には、加熱装置１１３と、冷却装置１１４と、加湿装置１１５と、除湿装置１１６とが設けられており、恒温槽制御手段１１９からの制御データ信号により動作する温湿度制御機構１１８により制御された加熱装置１１３、冷却装置１１４、加湿装置１１５及び除湿装置１１６によって、収納室１１１内が所望する温湿度となるよう気体を制御する。尚、気体流路１１２を含む収納室１１１全体は断熱材で覆われており、外部からの熱の影響を低減している。
【００２２】
恒温槽制御手段１１９は、収納室１１１内の温湿度の制御を含む恒温槽１００全体の動作制御及び管理を行うことに用いられる。恒温槽制御手段１１９は、本体部１１０に備えられた条件入力手段１２１から入力された温度、湿度及びこの温湿度を維持する時間に関するデータ信号に伴い、温湿度制御機構１１８に制御データを送信し、その制御データと収納室１１１に設けられた温湿度センサ１１７からの温湿度データとにより温湿度制御機構１１８から加熱装置１１３と、冷却装置１１４と、加湿装置１１５と、除湿装置１１６を制御し、気体流路１１２が繋がっている収納室１１１内の温湿度を所望する温湿度となるように制御管理する。また、この温湿度センサ１１７からの温湿度データや温湿度制御機構１１８に送信される制御データ等は、液晶ディスプレイ等の表示手段１２２に表示されることで確認することができる。また、恒温槽制御手段１１９は、本体部１１０に設けられた扉部密閉手段１２０を制御することにより、後述する扉部１３０に設けられた扉部ロック手段１３２と連動することにより、恒温槽１００が動作制御中は扉部１３０をロックする等、扉部１３０の開閉をも制御する。尚、前述した恒温槽制御手段１１９、条件入力手段１２１及び表示手段１２２は、本体部１１０に備えられたものを用いていたが、それに代わって、恒温槽１００に外部のＰＣを接続し、そのＰＣによって恒温槽制御手段１１９、条件入力手段１２１及び表示手段１２２を代用しても構わない。
【００２３】
扉部１３０は、本体部１１０に設けられた収納室１１１を密閉するために用いられる。扉部１３０は、収納室１１１の開口が設けられた本体部１１０の前面を覆うように、片開きとなるように本体部１１０に備えられている。この扉部１３０には、扉部１３０を本体部１１０に密着固定又は開放させる扉開閉手段１３１と、扉部１３０を本体部１１０に密着固定状態でロックし扉部１３０を開放できなくする扉ロック手段１３２とが備えられている。扉開閉手段１３１には、機械式手段又は電磁式手段等の構成で一般的に使用されており、扉ロック手段１３２は扉開閉手段１３１の構成に対応した機構で形成されている。尚、この扉ロック手段１３２は、収納室１１１内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御する恒温槽制御手段１１９と連動して動作し、恒温槽制御手段１１９が動作制御中は、本体部１１０に設けられた扉部密閉手段１２０と扉部ロック手段１３２とが連動することにより、扉部１３０をロックし、恒温槽１００の動作中における扉部１３０の誤開閉を防止する。尚、本体部１１０又は扉部１３０には、恒温槽制御手段１１９の動作制御とは無関係に扉部１３０のロックを解除できる非常用扉ロック解除手段（図示しない）が設けられており、例えば、緊急時には非常用扉ロック解除手段に備わっているスイッチを押すことにより、恒温槽１００の主電源をオフにすると共に扉部１３０のロックが解除でき扉部１３０が開閉できるようになる。
【００２４】
このように、本発明の実施形態に係る恒温槽１００は、物品を収容する収納室１１１と、収納室１１１内の気体に対し加熱する加熱装置１１３、冷却する冷却装置１１４、加湿する加湿装置１１５或いは除湿する除湿装置１１６及びこれらの装置によって収納室１１１内を所望の温湿度に制御する温湿度制御機構１１８と、を備えた本体部１１０と、収納室１１１を密閉する扉部１３０と、扉部１３０をロックし且つロックを解除する扉ロック手段１３２と、を備えている。このような構成により、恒温槽１００の扉部１３０が誤開閉してしまうことを低減することができる。よって、恒温槽１００の収納室１１１内の温湿度等の環境条件を誤って変化させてしまうことを抑止することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の実施形態に係る恒温槽１００は、扉ロック手段１３２が、収納室１１１内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御する恒温槽制御手段１１９と連動して動作することを特徴とする。このような構成により、恒温槽制御手段１１９が動作中に恒温槽１００の扉部１３０が誤開閉してしまうことを低減することができる。よって、恒温槽制御手段１１９が動作中に、恒温槽１００の収納室１１１内の温湿度等の環境条件を誤って変化させてしまうことを抑止することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の実施形態に係る恒温槽１００は、本体部１１０又は扉部１３０には、恒温槽制御手段１１９とは無関係に扉部１３０のロックを解除できる非常用扉ロック解除手段が設けられていることを特徴とする。このような構成により、恒温槽制御手段１１９が動作中に恒温槽１００に事故等の問題が生じた場合、扉部１３０のロックを解除して、収納室１１１内の物品を取り出しつつ問題に対応することが可能となる。
【００２７】
（圧電デバイス）
次に、前述した恒温槽１００を用いた圧電デバイスの製造方法により製造される圧電デバイスについて、圧電デバイスの一つである圧電振動子２００を用いて説明する。圧電振動子２００は、図３及び図４に示すように、素子搭載部材２１０と、圧電振動素子２２０と、蓋部材２３０とから主に構成されている。このような圧電振動子２００は、電子機器等で使用する基準信号等を生成出力するために用いられる。
【００２８】
素子搭載部材２１０は、後述する圧電振動素子２２０を安定的に搭載するためのものである。素子搭載部材２１０は、図３及び図４に示すように、基板２１１と、枠部２１２と、電極パッド２１３と、外部接続パッド２１４と、を主に備えた構成となっている。
【００２９】
基板２１１は、その上面に圧電振動素子２２０を実装するための実装部材として機能するものである。基板２１１は、平面視矩形の平板であり、その上面には、圧電振動素子２２０へ信号を入出力するための電極パッド２１３が設けられている。基板２１１の表面及び内部には、電極パッド２１３と、後述する外部接続パッド２１４とを電気的に接続するための配線パターン（図示しない）も設けられている。基板１１１は、例えば、アルミナセラミックスまたはガラス−セラミックス等のセラミック材料、またはガラス−エポキシである絶縁材料から構成されている。
【００３０】
枠体２１２は、基板２１１の上面の外周縁に沿って設けられており、基板２１１の上面側に凹部２１５を形成するためのものである。枠体２１２は、例えば、アルミナセラミックスまたはガラス−セラミックス等のセラミック材料、またはガラス−エポキシである絶縁材料から構成されている。尚、この枠体２１２の内周の大きさ、つまり凹部２１５の開口部分の大きさは、圧電振動素子２２０が横方向で凹部２１５内に搭載できる大きさとなっている。この枠体２１２の凹部２１５の開口側の上端面には、接合材２５０が設けられている。
【００３１】
電極パッド２１３は、導電性接着剤２４０を用いて圧電振動素子２２０を保持導通し、圧電振動素子２２０への信号の入出力をするものである。電極パッド２１３は、それぞれ一個ずつ計二個であり、凹部２１５内に露出した基板２１１の上面の一方の短辺に沿って並んで設けられている。この電極パッド２１３は、基板２１１の表面や内部に設けられた配線パターン（図示せず）により所定の外部接続パッド２１４と電気的に接続されている。尚、電極パッド２１３は金属をメタライズ処理によって形成されている。
【００３２】
外部接続パッド２１４は、素子搭載部材２１０を備えた圧電振動子２００を外部の実装基板に実装する際に、半田等の導電性接合材を介して電気的に接続し固着するための電極パッドとして機能する。外部接続パッド２１４は、素子搭載部材２１０を構成する基板２１１の下面に、少なくとも二個設けられている。基板２１１の下面にそれぞれに設けられた外部接続パッド２１４は、例えば、信号入力端子、信号出力端子によって構成されている。この外部接続パッド２１４は、基板２１１の表面や内部に設けられた配線パターン（図示しない）により、所定の電極パッド２１３と電気的に接続されている。尚、外部接続パッド２１４は金等の導電性の金属のメタライズ処理によって形成される。
【００３３】
圧電振動素子２２０は、例えば、厚みすべり振動を用いて所望する周波数の電気信号を生成するものである。圧電振動素子２２０は、図３に示すように、圧電素子２２１と、圧電素子２２１の上下面に設けられた厚みすべり振動を励振する励振電極２２２と、接続電極２２３から主に構成されている。
【００３４】
圧電素子２２１は、平面視矩形の平板であり、人工水晶体からカットアングルがＡＴでカットされた後、外形加工された水晶薄板が用いられている。この外形加工には、ワイヤソーによる切断やラッピング等の研磨による機械的加工手段が主に用いられている。これらの外形加工により形成される圧電素子２２１の平面視大きさは、例えば平面視の長辺寸法で１ｍｍ〜３ｍｍとなっている。尚、本実施形態においては、圧電素子２２１に水晶薄板を用いたが、他にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電性を有する単結晶材料を素材とした薄板を使用しても良い。
【００３５】
励振電極２２２は、厚みすべり振動を圧電素子２２１に生成するためのものである。励振電極２２２は、圧電素子２２１の上面及び下面のほぼ中央に一つずつ、圧電素子２２１を挟んで対向して設けられている。励振電極２２２は、例えば、互いに同一の形状及び大きさであり、平面透視において重なっている。励振電極２２２の形状は、例えば、圧電素子２２１の主面の四辺と平行な四辺を有する概略矩形である。また、励振電極２２２は、圧電素子２２１の上下面に、金、アルミニウム、ニッケル、クロムやチタン、或いはこれらの金属を含む合金等の導電性の金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に積層形成した上で、フォトリソグラフィ法等の製造方法により形成されている。例えば、励振電極２２２は、圧電素子２２１の表面側から順にクロム、ニッケル、金の金属の三層構造となっていても良い。
【００３６】
接続電極２２３は、素子搭載部材２１０に設けられた電極パッド２１３と圧電振動素子２２０の励振電極２２２との間の信号の入出力を行うためのものである。接続電極２２３は、圧電素子２２１の表裏主面それぞれに設けられた励振電極２２２から延設された引出し電極２２４の圧電素子２２１の側面側の各終端部分に設けられており、圧電素子２２１の一方の短辺の両角部の上面から側面を介して下面にかけて、それぞれ一個ずつ計二個形成されている。この接続電極２２３は、導電性接着剤２４０により、素子搭載部材２１０に設けられた電極パッド２１３と電気的に接続されている。また、接続電極２２３は、圧電素子２２１の一方の短辺の両角部の上下側面に、金、アルミニウム、ニッケル、クロムやチタン、或いはこれらの金属を含む合金等の導電性の金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に積層形成した上で、フォトリソグラフィ法等の製造方法により形成されている。例えば、接続電極２２３は、圧電素子２２１の表面側から順にクロム、ニッケル、金の金属の三層構造となっていても良い。
【００３７】
蓋部材２３０は、圧電振動素子２２０を搭載した素子搭載部材２１０の真空状態にある凹部２１５、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが充填された凹部２１５を気密的に封止するためのものである。蓋部材２３０は、平面視矩形状の平板形状であり、凹部２１５の開口部を覆い塞ぎつつ接合材２５０の平面視外周の大きさと同じ平面視の大きさを有する。蓋部材２３０は、枠体２１２の上面に設けられた接合材２５０の上に凹部２１５の開口部を覆い塞ぐように配置され、枠体２１２の上面と接合材２５０を介して接合されている。蓋部材２３０は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金あるいはセラミックからなり、その厚み寸法は、例えば０．２〜１．０ｍｍである。
【００３８】
（圧電デバイスの製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る恒温槽を用いた圧電デバイスの製造方法を、恒温槽１００及び圧電振動子２００を用いて説明する。尚、本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法において、前述した本実施形態である恒温槽１００及び圧電振動子２００と同じ構成要素の部分には、恒温槽１００及び圧電振動子２００の各構成要素に付与した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。本実施形態である圧電振動子１００の製造方法は、図５に示すように、導電性接着剤塗布工程と、圧電振動素子配置工程と、導電性接着剤乾燥工程と、素子搭載部材取り出し工程とを備えている。
【００３９】
（導電性接着剤塗布工程）
導電性接着剤塗布工程Ｓ１は、素子搭載部材２１０に設けられた電極パッド２１３の上面に適量の導電性接着剤２４０を塗布する工程である。例えば、素子搭載部材２１０は、素子搭載部材２１０が個々に挿入できるように、マトリクス状に区分けされた凹状の配置領域を複数個備えた搬送トレーに配置されている。この搬送トレーに配置された素子搭載部材２１０に設けられた電極パッド２１３の上面に対し、導電性接着剤２４０を塗布する。導電性接着剤２４０は、銀等を導電性フィラーとして含有したエポキシ系又はシリコーン系の合成樹脂からなり、粘度は２０〜４０Ｐａ・ｓとなっている。この導電性接着剤２４０を、ディスペンサ等を用いて、電極パッド２１３の表面の所定の位置に所定の量を塗布する。導電性接着剤２４０は塗布の際は液状であるが所定の粘度を有しているので、塗布の段階で電極パッド２１３の表面から外部に流出することはない。
【００４０】
（圧電振動素子配置工程）
圧電振動素子配置工程Ｓ２は、凹部２１５内に露出した基板２１１の上面の電極パッド２１３に塗布された導電性接着剤２４０に圧電振動素子２２０を配置する工程である。まず、真空チャック等を備えた素子搭載装置を用いて圧電振動素子２２０の上面を保持する。その保持された圧電振動素子２２０を、電極パッド２１３の表面に塗布された導電性接着剤２４０に、圧電振動素子２２０に設けられた接続電極２２３を上方より所定の荷重を加えつつ接触させ、素子搭載部材２１０の凹部２１５内の所定の位置に、圧電振動素子２２０の主面が凹部２１５内に露出した基板２１１の上面に対して接触しないように平行となる姿勢で配置する。
【００４１】
（導電性接着剤乾燥工程）
導電性接着剤乾燥工程Ｓ３は、導電性接着剤２４０を恒温槽１００を用いて加熱乾燥させて、圧電振動素子２００を所望する姿勢で素子搭載部材２１０内に固着する工程である。まず、圧電振動素子２２０を内部に配置した複数の素子搭載部材２１０を、それらが配置された搬送トレーごと恒温槽１００の収納室１１１内に挿入する。所定の数の素子搭載部材２１０を挿入した後、恒温槽１００の扉部１３０を閉めて収納室１１１を密閉する。扉部１３０の密閉を確認後に、恒温槽１００を起動させる。起動した後、条件入力手段１２１から入力されていた温度、湿度及びそれらを維持する時間に関するデータに基づいた恒温槽制御手段１１９による収納室内の温湿度の制御管理を開始すると共に、恒温槽制御手段１１９に連動して扉ロック手段１３２によって扉部１３０をロックする。その後、ロックされた扉部１３０で密閉された収納室１１１内の温湿度等を入力した所望の値にして、それらの温湿度を入力した所望する時間だけ維持ことにより、素子搭載部材２１０に設けられた導電性接着剤２４０を乾燥固化させ、圧電振動素子２２０と電極パッド２１３とを固着導通させる。
【００４２】
（素子搭載部材取り出し工程）
素子搭載部材取り出し工程Ｓ４は、導電性接着剤乾燥工程Ｓ３によって導電性接着剤２４０を乾燥固化した後の素子搭載部材２１０を恒温槽１００から取り出す工程である。導電性接着剤乾燥工程Ｓ３において、所望した温湿度及び時間で、導電性接着剤２４０を乾燥固化させ、圧電振動素子２２０と電極パッド２１３とを固着導通した後、収納室１１１内の温度等を、恒温槽１００の制御管理前の温度（例えば、常温）に戻す。収納室１１１内の温度が恒温槽１００の制御管理前の温度になったことを確認後、恒温槽制御手段１１９による恒温槽１００の制御管理が終了し、それと共に扉ロック手段１３２により扉部１３０のロックを解除し、扉部１３０が開閉可能とする。その後、扉部１３０を開けて収納室１１１内から圧電振動素子２２０が搭載された素子搭載部材２１０を搬送トレーに載った状態で取り出す。その後、圧電振動素子２２０が搭載された素子搭載部材２１０を次の工程に送る。
【００４３】
このように、本発明の実施形態に係る恒温槽１００を用いた圧電デバイスの製造方法は、圧電デバイスの一つである圧電振動子２００を構成する素子搭載部材２１０に設けられた凹部２１５内に露出した基板２１１の上面に形成された電極パッド２１３に導電性接着剤２４０を塗布する導電性接着剤塗布工程Ｓ１と、この導電性接着剤２４０に圧電振動素子２２０に設けられた接続電極２２３を接触させつつ、圧電振動素子２２０を凹部２１５内に所定の姿勢で配置する圧電振動素子配置工程Ｓ２と、圧電振動素子２２０を内部に配置した複数の素子搭載部材２１０を恒温槽１００の収納室１１１内に挿入し、扉部１３０により収納室１１１を密閉したのち、収納室１１１内の温度、湿度及びそれらを維持する時間を制御管理する恒温槽制御手段１１９を動作させると共に、扉ロック手段１３２によって扉部１３０をロックし、ロックされた扉部１３０で密閉された収納室１１１内の温湿度を所望の値にすることにより、素子搭載部材２１０に設けられた導電性接着剤２４０を乾燥固化させ、圧電振動素子２２０と電極パッド２１３とを固着導通させる導電性接着剤乾燥工程Ｓ３と、導電性接着剤２４０を乾燥固化させ、圧電振動素子２２０と電極パッド２１３とを固着導通した後、収納室１１１内の温度が恒温槽１００の制御管理前の温度になったことを確認後、扉ロック手段１３２により扉部１３０のロックを解除し、その後扉部１３０を開けて収納室１１１内から圧電振動素子２２０が搭載された素子搭載部材２１０を取り出す素子搭載部材取り出し工程Ｓ４と、を備えている。
【００４４】
このような構成により、導電性接着剤乾燥工程Ｓ３中に誤って扉部１３０を開閉し、収納室１１１内の温湿度を制御できない状態にしてしまうことを低減でき、導電性接着剤２４０の乾燥の不完全よる接合強度が低下や、導電性接着剤２４０の導電率等の電気的特性の悪化による、圧電振動子２００の機械的及び電気的不具合の発生を抑止することが可能となる。又、恒温槽１００を、収納室１１１内の雰囲気を窒素に置換した状態で収納室１１１内に配置した圧電振動子２００の導電性接着剤２４０を高温で乾燥させていたときに誤って恒温槽１００の扉部１３０を開けることを抑え、外部の空気が収納室１１１内に流入し、高温状態にある導電性接着剤２４０の表面を酸化させて、導電性接着剤２４０の接合強度や電気的特性に問題が生ずることを低減させることが可能となる。
【００４５】
尚、本発明は上述の実施形態や各変形例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。例えば、前述した実施形態においては、圧電デバイスとして圧電振動子を例示したが、他に、圧電発振器や圧電フィルタ等の圧電デバイスであっても構わない。また、圧電デバイス内に搭載する周波数決定素子として平面視矩形の圧電振動素子を例示したが、他に、平面視音叉型又は丸型の圧電振動素子や、弾性表面波素子を用いても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１００・・・恒温槽
１１０・・・本体部
１１１・・・収納室
１１２・・・気体流路
１１３・・・加熱装置
１１４・・・冷却装置
１１５・・・加湿装置
１１６・・・除湿装置
１１７・・・温湿度センサ
１１８・・・温湿度制御機構
１１９・・・恒温槽制御手段
１２０・・・扉部密閉手段
１２１・・・条件入力手段
１２２・・・表示手段
１３０・・・扉部
１３１・・・扉部開閉手段
１３２・・・扉部ロック手段
２００・・・圧電振動子（圧電デバイス）
２１０・・・素子搭載部材
２１１・・・基板
２１２・・・枠体
２１３・・・電極パッド
２１４・・・外部接続電極パッド
２１５・・・凹部
２２０・・・圧電振動素子
２３０・・・蓋部材
２４０・・・導電性接着剤
Ｓ１・・・導電性接着剤塗布工程
Ｓ２・・・圧電振動素子配置工程
Ｓ３・・・導電性接着剤乾燥工程
Ｓ４・・・素子搭載部材取り出し工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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