(57)【要約】【課題】  水分の浸透を防止して、エージング特性を向上させることができる振動子を提供する。【解決手段】  セラミック基板１上に発振素子２が搭載され、当該発振素子２を金属カバー３で覆って樹脂封止した振動子であって、二酸化ケイ素やタルク等の吸水性充填剤を添加したカルボジイミド系樹脂を、金属カバー３とセラミック基板１との間の接着樹脂８として用いた構成としており、封止部の気密性及び耐水性を向上させることができ、振動子のエージング特性を向上させることができるものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板に、発振素子と、前記発振素子を覆う金属カバーとが搭載された振動子であって、
前記セラミック基板と前記金属カバーとを接着する封止材として、吸水性の充填剤が添加されたカルボジイミド系接着樹脂を用いたことを特徴とする振動子。
【請求項２】
吸水性の充填剤を二酸化ケイ素としたことを特徴とする請求項１記載の振動子。
【請求項３】
吸水性の充填剤をタルクとしたことを特徴とする請求項１記載の振動子。
【請求項４】
吸水性の充填剤を二酸化ケイ素及びタルクとしたことを特徴とする請求項１記載の振動子。
【請求項５】
吸水性の充填剤の添加量を１０〜２０重量パーセントとしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子に係り、特にエージング特性を向上させることができる振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
従来の振動子は、例えば、電極等を形成したセラミック基板上に水晶素子を搭載し、水晶素子を覆う金属カバーをセラミック基板上に搭載して、樹脂や低融点ガラス等により気密に封止した水晶振動子等がある。
封止材として用いられる樹脂としては、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等がある。
【０００３】
また、一般に、プラスチックや樹脂等に、充填剤（フィラー）と呼ばれる微小な物質を混ぜ合わせることで、強度や各種耐性を向上させることが知られている。
【０００４】
［関連技術］
樹脂封止を用いた振動子の従来技術としては、特開２０１２−１９１６４８号公報「表面実装水晶振動子」（日本電波工業株式会社、特許文献１）がある。
特許文献１には、水晶振動子において、金属カバーの開口端面にフランジを設け、フランジを、金属カバーの側面に対してＬ字より大きい角度となるような傾斜面として形成し、溶融樹脂液を均一に付着させて、フランジとセラミックベースとの接合を確実にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の樹脂封止の振動子では、樹脂の劣化等により水分が内部に浸透して特性に影響を与えてしまうため、エージング特性が十分ではないという問題点があった。
【０００７】
尚、特許文献１には、振動子において、金属カバーをセラミック基板上に封止する樹脂として、吸水性の充填剤を混合した樹脂を用いることは記載されていない。
【０００８】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、樹脂封止部から内部への水分の浸透を防止して、エージング特性を向上させることができる振動子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、セラミック基板に、発振素子と、発振素子を覆う金属カバーとが搭載された振動子であって、セラミック基板と金属カバーとを接着する封止材として、吸水性の充填剤が添加されたカルボジイミド系接着樹脂を用いたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記振動子において、吸水性の充填剤を二酸化ケイ素としたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、上記振動子において、吸水性の充填剤をタルクとしたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、上記振動子において、吸水性の充填剤を二酸化ケイ素及びタルクとしたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、上記振動子において、吸水性の充填剤の添加量を１０〜２０重量パーセントとしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、セラミック基板に、発振素子と、発振素子を覆う金属カバーとが搭載された振動子であって、セラミック基板と金属カバーとを接着する封止材として、吸水性の充填剤が添加されたカルボジイミド系接着樹脂を用いた振動子としているので、封止部分の耐水性及び気密性を向上させて、水分が内部に浸透するのを防ぎ、振動子のエージング特性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る振動子の構成例を示す断面図である。
【図２】本振動子のエージング特性の例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る振動子は、セラミック基板上に搭載された発振素子を金属カバーで覆って樹脂封止したものであって、封止用の樹脂として、吸水性の充填剤が添加されたカルボジイミド系樹脂を用いたものであり、封止部分の耐水性及び気密性を向上させて、エージング特性の向上を図るものである。
【００１７】
［実施の形態に係る水晶振動子の構成：図１］
本発明の実施の形態に係る振動子（本振動子）の構成について、水晶振動子を例として図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る水晶振動子の構成例を示す断面図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る水晶振動子（本水晶振動子）は、セラミック基板１上に水晶素子２が搭載され、更に凹部を備えた金属カバー３が搭載されて、接着樹脂８によって気密に封止されたものである。
【００１８】
セラミック基板１の上面には金属膜の水晶保持端子４が形成され、水晶素子２は、導電性接着剤７によって水晶保持端子４の上に固定されると共に、水晶保持端子４に電気的に接続されている。水晶素子２は、請求項に記載した発振素子に相当する。
また、セラミック基板１の角部の側面には金属膜から成るスルー端子５が形成され、裏面には金属膜の実装端子６が形成されている。そして、水晶保持端子４、スルー端子５、実装端子６は電気的に接続されている。
【００１９】
ここでは、水晶素子２として矩形の水晶片を示しているが、音叉型のものでもよい。
また、図１では水晶素子２を対向する２辺で保持する両持ちタイプの水晶振動子を示したが、１辺で保持する片持ちタイプであってもよい。
更にまた、水晶素子２の代わりにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子や、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）チップ等を用いてもよい。
ＳＡＷの基板としては、水晶のほかに、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムがある。
【００２０】
［本水晶振動子の接着樹脂］
そして、本水晶振動子では、金属カバー３をセラミック基板１上に接着する接着樹脂８の組成が特徴となっている。
本水晶振動子の接着樹脂８は、基本的にはカルボジイミド系の樹脂であり、吸水性を備えた充填剤（吸水性充填剤）が添加（混合）されているものである。
【００２１】
吸水性充填剤としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）やタルク（滑石；水酸化マグネシウムとケイ酸塩から成る鉱物）等がある。
吸水性充填剤として、二酸化ケイ素のみ又はタルクのみを添加してもよいし、二酸化ケイ素とタルクとを混合したものを添加してもよい。
【００２２】
これらの充填剤をカルボジイミド系樹脂に適量添加することにより、樹脂内部における吸水性及び気密性を向上させ、外部から水分やガスが浸入したとしても樹脂内部に封じ込めて、金属カバー３内部の凹部空間にまで透過するのを防ぐことができるものである。
【００２３】
すなわち、吸水性充填剤を添加したカルボジイミド系樹脂を封止材として用いた場合、封止部分の気密性及び耐水性を向上させて、外部からのガスや水分の透過を低減し、振動子のエージング特性を良好にすることができるものである。
【００２４】
また、吸水性充填剤の添加量を１０〜２０重量パーセントとすると、エージング特性を向上させる効果が大きい。
そして、予め、所望の特性が得られるよう、カルボジイミド系樹脂の種類と吸水性充填剤の組み合わせや、吸水性充填剤の添加量、硬化処理の条件等を実験等により最適化しておくことが望ましい。
【００２５】
［本水晶振動子の製造方法：図１］
ここで、本水晶振動子の製造方法について図１を用いて簡単に説明する。
本水晶振動子は、シート状セラミックベースを用いてシート工法により形成される。
シート状セラミックベースは、ブレイクラインによってマトリクス状に分割された複数の領域を備えており、各領域に水晶振動子が形成される。当該各領域は、図１に示したセラミック基板１となるものである。
【００２６】
まず、シート状セラミックベースの各領域において、エッチング等によりビアホールを形成し、その後、シート状セラミックベースを焼成する。
次に、蒸着等により金属膜を形成後エッチングして、ビアホール内及びその周囲の電極を形成して水晶保持端子４、スルー端子５、実装端子６を形成する。スルー端子５は、シート状セラミックベースの各領域（セラミック基板１）の角部のビアホール内に形成される。
【００２７】
そして、水晶保持端子４の上に、導電性接着剤等を介して水晶素子を搭載する。
更に、水晶素子及び電極パターンを覆うように、各領域に金属カバー３を搭載する。
その際、封止材となる吸水性充填剤を添加したカルボジイミド系樹脂の液（樹脂液とする）に、金属カバー３の開口端面となるフランジ部の下面を浸漬して、樹脂液をフランジ部の下面に付着させ、セラミック基板１上の所定の位置に搭載する。
その後、シート状セラミックベース全体を加熱して樹脂液を硬化させ、金属カバー３を
セラミック基板１に接合して封止する。
その後、シート状セラミックベースをブレイクラインに沿って切断し、個々の水晶振動子を得る。
このようにして、本水晶振動子が形成されるものである。
【００２８】
［本水晶振動子のエージング特性：図２］
次に、本水晶振動子のエージング特性について図２を用いて説明する。図２は、本水晶振動子のエージング特性の例を示す特性図である。
図２では、本水晶振動子の特性を実線で、従来の水晶振動子の特性を破線で示している。図２に示すように、本水晶振動子のエージング特性は、従来の水晶振動子に比べて大幅に改善していることが認められる。
【００２９】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る振動子によれば、セラミック基板１上に搭載された水晶素子２を、金属カバー３で覆って樹脂封止した水晶振動子であって、吸水性充填剤を１０〜２０重量％添加したカルボジイミド系樹脂を金属カバー３とセラミック基板１との間の接着樹脂８として用いた構成とすることで、封止部の気密性及び耐水性を向上させることができ、水晶振動子のエージング特性を大幅に向上させることができる効果がある。
【００３０】
また、本振動子によれば、製造工程において、封止材である接着樹脂８を吸水性充填剤を含むものに変えるだけでよく、他の工程の変更が不要であるため、エージング特性が良好な水晶振動子を低コストで実現することができる効果がある。
【００３１】
更に、本振動子によれば、発振素子として水晶素子２以外の素子を用いた場合でも、同様にエージング特性を良好にすることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、エージング特性を向上させることができる水晶振動子に適している。
【符号の説明】
【００３３】
１...セラミック基板、  ２...水晶素子、  ３...金属カバー、  ４...水晶保持端子、  ５...スルー端子、  ６...実装端子、  ７...導電性接着剤、  ８...接着樹脂
【図１】
2015173314.tif 000003
【図２】
2015173314.tif 000004