(57)【要約】【課題】  封止部材の剥離やゆがみを防ぎ、生産性を向上させる蓋部材の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の蓋部材の製造方法は、マトリクス状に複数の貫通孔が設けられているシート状封止部材とシート状金属板とを接合して、シート状蓋部材を形成するシート状蓋部材形成工程と、貫通孔が形成されている箇所で、シート状封止部材側からシート状金属板側に向かって、前記シート状金属板のみをプレス加工して、シート状蓋部材に複数の凹部空間を形成する凹部空間形成工程と、シート状蓋部材から蓋部材を切断することにより、複数個の蓋部材を得る切断分離工程と、を備えたものである。【選択図】図３
2011035025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に複数の貫通孔が設けられているシート状封止部材とシート状金属板とを接合して、シート状蓋部材を形成するシート状蓋部材形成工程と、
前記貫通孔が形成されている箇所で、前記シート状封止部材側からシート状金属板側に向かって、前記シート状金属板のみをプレス加工して、前記シート状蓋部材に複数の凹部空間を形成する凹部空間形成工程と、
シート状蓋部材から蓋部材を切断することにより、複数個の蓋部材を得る切断分離工程と、を備えたことを特徴とする蓋部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイス等を気密封止するための蓋部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）は、従来の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状封止部材とシート状金属板とを接合させる状態を示す斜視図であり、図６（ｂ）は従来の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状蓋部材を示す斜視図であり、図６（ｃ）は、従来の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程を示す斜視図である。図７（ａ）は、従来の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程のシート状金属板側から見た状態を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、従来の蓋部材の製造方法の切断分離工程を示す斜視図である。図８は、従来の蓋部材の製造方法で形成された蓋部材を用いた圧電デバイスを示す断面図である。図９は、従来の蓋部材の製造方法で形成された蓋部材の壁部と鍔部との境界部を示す概略図である。
【０００３】
図８に示すように、このような従来の蓋部材を用いた圧電デバイス２００は、その例として素子搭載部材２１０、圧電振動素子２２０、蓋部材２３０とから主に構成されている。
素子搭載部材２１０の一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド２１２が設けられている。
また、圧電振動素子搭載パッド２１２は、素子搭載部材２１０の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子２１３とビア導体（図示せず）を介して接続している。
これら圧電振動素子搭載パッド２１２上には、導電性接着剤ＤＳを介して電気的に接続される一対の励振用電極２２２を表裏主面に有した圧電振動素子２２０が搭載されている。
この圧電振動素子２２０を囲繞するように素子搭載部材２１０の主面には、封止用導体パターン２１１が設けられている。
また、蓋部材２３０は、蓋部本体２３０ａと壁部２３０ｂと鍔部２３０ｃとで構成され、凹部空間Ｋ１が形成されている。前記鍔部２３０ｃには、封止部材ＲＢ２が設けられている。
前記蓋部材２３０の鍔部２３０ｃと素子搭載部材２１０の封止用導体パターン２１１とは、封止部材ＲＢで接合されている。これにより、凹部空間Ｋ１が気密封止されている。
【０００４】
図６及び図７に示すように、従来の蓋部材の製造方法は、シート状封止部材ＳＲＢ２とシート状金属板ＳＫＢ２とを接合し、シート状蓋部材ＳＨＢ２を形成するシート状蓋部材形成工程と、前記シート状封止部材ＳＲＢ２側からシート状金属板ＳＫＢ２側に向かって、プレス加工することにより、前記シート状蓋部材ＳＨＢ２に複数の凹部空間Ｋ１を形成する凹部空間形成工程と、シート状蓋部材ＳＨＢ２から蓋部材２３０を切断することにより、複数個の蓋部材２３０を得る切断分離工程とを含む製造方法が知られている（特許文献１参照）。
また、従来の蓋部材の製造方法によれば、図８及び図９に示すように、蓋部材２３０の鍔部２３０ｃと壁部２３０ｂとの境界部ＢＤ２にも封止部材ＲＢ２が形成されることになる。
また、蓋部材２３０の鍔部２３０ｃに金メッキを施し、金錫ろう材等の封止部材ＲＢ２を設けられている製造方法も知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８６４２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９８４２号公報
【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、従来の蓋部材の製造方法においては、シート状封止部材ＳＲＢ２とシート状金属板ＳＫＢ２とを接合することでシート状蓋部材ＳＨＢ２を形成し、次に前記シート状封止部材ＳＲＢ２から前記シート状金属板ＳＫＢ２に向かってプレス加工することで前記シート状蓋部材ＳＨＢ２に複数の凹部空間Ｋ１を形成しているが、このようなシート状蓋部材ＳＨＢ２に凹部空間Ｋ１を形成した際に、蓋部材２３０の鍔部２３０ｃと壁部３３０ｂとの境界部ＢＤ２に形成された封止部材ＲＢ２は、剥離及びゆがみが生じていた。
また、このような封止部材ＲＢ２が剥離またはゆがんだ蓋部材２３０は、選別する工程にて除去する必要があるため、生産性が低下してしまうといった課題があった。
【０００７】
また、蓋部材２３０の鍔部２３０ｃに金メッキを施し、金錫ろう材等の封止部材ＲＢ２を設ける場合には、蓋部材２３０の鍔部２３０ｃに１つずつ枠状の封止部材ＲＢ２を接合していたため、生産性が低下してしまうといった課題があった。
【０００８】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、封止部材の剥離やゆがみを防ぎ、生産性を向上させる蓋部材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】
【０００９】
本発明の蓋部材の製造方法は、マトリクス状に複数の貫通孔が設けられているシート状封止部材とシート状金属板とを接合して、シート状蓋部材を形成するシート状蓋部材形成工程と、貫通孔が形成されている箇所で、シート状封止部材側からシート状金属板側に向かって、シート状金属板のみをプレス加工して、シート状蓋部材に複数の凹部空間を形成する凹部空間形成工程と、シート状蓋部材から蓋部材を切断することにより、複数個の蓋部材を得る切断分離工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧電デバイスの製造方法によれば、マトリクス状に複数の貫通孔が設けられているシート状封止部材とシート状金属板とを接合して、シート状蓋部材を形成するシート状蓋部材を形成し、前記貫通孔が形成されている箇所で、前記シート状封止部材側から前記シート状金属板側に向かって前記シート状金属板のみをプレス加工して、前記シート状蓋部材に複数の凹部空間を形成するので、蓋部材の鍔部と壁部との境界部に封止部材が形成されず、封止部材の剥離及びゆがみを生じさせなくすることができる。
また、封止部材の剥離及びゆがみが生じることがなくなることから、選別する工程も不要となるため、生産性を向上させることができる。
【００１１】
また、蓋部材の鍔部に１つずつ枠状の封止部材を接合する必要がないので、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る蓋部材の製造方法で形成された蓋部材を用いた圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状封止部材とシート状金属板とを接合させる前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程で形成されたシート状蓋部材を示す斜視図であり、（ｃ）は、本発明の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程で凹部を形成した状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、本発明の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程のシート状金属板側から見た状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の蓋部材の製造方法の切断分離工程を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る蓋部材の製造方法で形成された蓋部材の壁部と鍔部との境界部を示す概略図である。
【図６】（ａ）は、従来の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状封止部材とシート状金属板とを接合させる状態を示す斜視図であり、（ｂ）は従来の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状蓋部材を示す斜視図であり、（ｃ）は、従来の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は、従来の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程のシート状金属板側から見た状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、従来の蓋部材の製造方法の切断分離工程を示す斜視図である。
【図８】従来の蓋部材の製造方法で形成された蓋部材を用いた圧電デバイスを示す断面図である。
【図９】従来の蓋部材の製造方法で形成された蓋部材の壁部と鍔部との境界部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。また、図示した寸法も一部誇張して示している。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る蓋部材の製造方法で形成された蓋部材を用いた圧電デバイスを示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
本実施形態において、圧電デバイスの一例として、圧電振動子について説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る圧電振動子１００は、素子搭載部材１１０と圧電振動素子１２０と蓋部材１３０で主に構成されている。この圧電振動子１００は、前記素子搭載部材１１０に圧電振動素子１２０が搭載され、凹部空間Ｋ１（図２参照）が設けられた蓋部材１３０により気密封止された構造となっている。
【００１６】
圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極１２２は、前記水晶素板１２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２から延出する引き出し電極１２４と後述する素子搭載部材１１０の主面に形成されている後述する圧電振動素子搭載パッド１１２とを、導電性接着剤ＤＳ（図２参照）を介して電気的且つ機械的に接続することによって搭載される。このときの引き出し電極１２４が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子１２０の自由端である先端部１２３とする。
【００１７】
図１及び図２に示すように、素子搭載部材１１０は、平板状に形成されている。
素子搭載部材１１０の一方の主面の外周縁を囲繞するように設けられた封止用導体パターン１１１と後述する蓋部材１３０の封止部材ＲＢ１とが接合される。
また、素子搭載部材１１０の一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１２が設けられ、素子搭載部材１１０の他方の主面の４隅には、外部接続用電極端子１１３が設けられている。
圧電振動素子搭載パッド１１２は、素子搭載部材１１０の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子１１３とビア導体（図示せず）を介して接続している。
【００１８】
蓋部材１３０は、図２に示すように、蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂと鍔部１３０ｃと封止部材ＲＢ１から主に構成されており、前記圧電振動素子１２０を内包できるように、蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂにより凹部空間Ｋ１が形成されている。
前記蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。
また、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃには、環状の封止部材ＲＢ１が設けられている。封止部材ＲＢ１は、例えば、銀ろう材（Ａｇ−Ｃｕ）等からなる。
図５に示すように、境界部ＢＤ１は、蓋部材１３０に凹部空間Ｋ１を形成する際に折れ曲がった箇所、つまり、鍔部１３０ｃと壁部１３０ｂの境界になる箇所とする。
具体的には、蓋部材１３０は、素子搭載部材１１０の封止用導体パターン１１１上に載置され、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃに設けられている封止部材ＲＢ１と封止用導体パターン１１１とが接合される。
【００１９】
前記導電性接着剤ＤＳは、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００２０】
次に本発明の蓋部材の製造方法について図３及び図４を用いて説明する。
図３（ａ）は、本発明の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程でシート状封止部材とシート状金属板とを接合させる前の状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は本発明の蓋部材の製造方法のシート状蓋部材形成工程で形成されたシート状蓋部材を示す斜視図であり、図３（ｃ）は、本発明の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程で凹部を形成した状態を示す斜視図である。図４（ａ）は、本発明の蓋部材の製造方法の凹部空間形成工程のシート状金属板側から見た状態を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、本発明の蓋部材の製造方法の切断分離工程を示す斜視図である。図５は、本発明の実施形態に係る蓋部材の製造方法で形成された蓋部材の壁部と鍔部との境界部を示す概略図である。
【００２１】
（シート状蓋部材形成工程）
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、シート状蓋部材形成工程は、マトリクス状に複数の貫通孔Ｈ１が設けられているシート状封止部材ＳＲＢ１とシート状金属板ＳＫＢ１とを接合して、シート状蓋部材ＳＨＢ１を形成する工程である。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、シート状封止部材ＳＲＢ１は、例えば、銀ろう材（Ａｇ−Ｃｕ）等からなり、マトリクス状になるように等間隔に複数の貫通孔Ｈ１が設けられている。また、前記シート状封止部材ＳＲＢ１の厚みは、例えば、約５〜２０μｍである。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、シート状金属板ＳＫＢ１は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。
また、シート状金属板ＳＫＢ１の一方の主面であるシート状封止部材ＳＲＢ１と接合される面には、例えばＣｕ等の金属膜（図示せず）が形成されている。また、前記シート状金属板ＳＫＢ１の厚みは、例えば、約４０〜６０μｍである。
【００２４】
図３（ｂ）に示すシート状蓋部材ＳＨＢ１は、前記シート状封止部材ＳＲＢ１と前記シート状金属板ＳＫＢ１とを重ねて、例えば、３００〜４００℃の雰囲気内の恒温槽内で荷重を加えることによって接合されることによって形成される。
【００２５】
（凹部空間形成工程）
図３（ｃ）及び図４（ａ）に示すように、凹部空間形成工程は、前記貫通孔Ｈ１が形成されている箇所で、前記シート状封止部材ＳＲＢ１側からシート状金属板ＳＫＢ１側に向かって、前記シート状金属板ＳＫＢ１のみをプレス加工して、前記シート状蓋部材ＳＨＢ１に複数の凹部空間Ｋ１を形成する工程である。
【００２６】
また、シート状封止部材ＳＲＢ１の貫通孔Ｈ１内壁から例えば、１０μｍ〜２０μｍの間隔を設けた位置に、凹部空間Ｋ１を形成する。このようにすることで、封止部材ＲＢ１は、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃの凹部空間Ｋ１側から例えば、１０μｍ〜２０μｍの間隔を開けて形成されることになる。
また、凹部空間形成工程において、蓋部材１３０に凹部空間Ｋ１を形成する際に折れ曲がった箇所、つまり、鍔部１３０ｃと壁部１３０ｂの境界になる箇所が境界部ＢＤ１となる。よって、図５に示すように、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃと壁部１３０ｂとの境界部ＢＤ１に封止部材ＲＢ１が形成されず、封止部材ＲＢ１の剥離及びゆがみを生じなくさせることができる。
また、シート状封止部材ＳＲＢ１の貫通孔Ｈ１内壁から例えば、１０μｍ〜２０μｍの間隔を設けた位置に、凹部空間Ｋ１を形成することによって蓋部材１３０の蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂと鍔部１３０ｃの凹部空間Ｋ１側の一部には、封止部材ＲＢ１のない箇所があるので、生産コストを低減することができる。
【００２７】
（切断分離工程）
図４（ｂ）に示すように、切断分離工程は、シート状蓋部材ＳＨＢ１から蓋部材１３０を切断することにより、複数個の蓋部材１３０を得る工程である。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、シート状蓋部材ＳＨＢ１は、ダイシングブレードやレーザ等により、各蓋部材１３０に分割する。このようにすることで、複数の蓋部材１３０を得ることができる。
ダイシングブレードとしては、例えば、ダイヤモンド砥粒等を電鋳により固定した円盤状の電鋳ブレードやダイヤモンド砥粒等を、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を結合材として使用したレジンブレードがある。
レーザとしては、例えば、ＹＡＧレーザの３倍波で、波長が例えば、３００〜４００ｎｍのものを用いる。
【００２９】
本発明の圧電デバイスの製造方法によれば、マトリクス状に複数の貫通孔Ｈ１が設けられているシート状封止部材ＳＲＢ１とシート状金属板ＳＫＢ１とを接合し、シート状蓋部材ＳＨＢ１を形成するシート状蓋部材ＳＨＢ１を形成する。次に、前記貫通孔Ｈ１が形成されている箇所で、前記シート状封止部材ＳＲＢ１からシート状金属板ＳＫＢ１に向かってプレス加工することにより、前記シート状蓋部材ＳＨＢ１に複数の凹部空間Ｋ１を形成する。よって、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃと壁部１３０ｂとの界面ＢＤ１に封止部材ＲＢ１が形成されないため、封止部材ＲＢ１の剥離及びゆがみが生じることがなくなる。
また、封止部材ＲＢ１の剥離及びゆがみが生じることがなくなることから、選別工程という新たな工程も不要なので、生産性を向上させることができる。
また、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃに１つずつ枠状の封止部材ＲＢ１を接合する必要がないので、生産性を向上させることができる。
また、シート状封止部材ＳＲＢ１の貫通孔Ｈ１内壁から例えば、１０μｍ〜２０μｍの間隔を設けた位置に、凹部空間Ｋ１を形成することによって蓋部材１３０の蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂと鍔部１３０ｃの凹部空間Ｋ１側の一部には、封止部材ＲＢ１のない箇所があるので、生産コストを低減することができる。
【００３０】
尚、本発明は前記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。
【００３１】
１１０・・・素子搭載部材
Ｋ１・・・凹部空間
１１１・・・封止用導体パターン
１１２・・・圧電振動素子搭載パッド
１１３・・・外部接続用電極端子
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・先端部
１２４・・・引き出し電極
１３０・・・蓋部材
１３０ａ・・・蓋本体部
１３０ｂ・・・壁部
１３０ｃ・・・鍔部
ＲＢ１・・・封止部材
ＢＤ１・・・境界部
ＤＳ・・・導電性接着剤
１００・・・圧電デバイス
ＳＨＢ１・・・シート状蓋部材
ＳＫＢ１・・・シート状金属板
ＳＲＢ１・・・シート状封止部材
Ｈ１・・・貫通孔
【図１】
2011035025.tif 000003
【図２】
2011035025.tif 000004
【図３】
2011035025.tif 000005
【図４】
2011035025.tif 000006
【図５】
2011035025.tif 000007
【図６】
2011035025.tif 000008
【図７】
2011035025.tif 000009
【図８】
2011035025.tif 000010
【図９】
2011035025.tif 000011