(57)【要約】【課題】  サポートに塗布された導電性接合材の亀裂や剥離をなくすことができるより信頼性の高い圧電振動デバイスの接合方法を提供する。【解決手段】  圧電振動板２とベース１とを具備し、前記ベースの上面には、前記圧電振動板と導電性接合材Ｄを介して接合されてなる一対のサポート１３，１４が対向して形成されてなる圧電振動デバイスの接合方法であって、前記圧電振動板の端部に導電性接合材を塗布する工程と、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する工程と、当該サポートに搭載された圧電振動板を上部から押さえて圧電振動板とサポートの間に導電性接合材を馴染ませる工程と、前記導電性接合材を硬化させる工程とを具備してなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された圧電振動板と、当該圧電振動板を搭載するベースとを具備し、前記ベースの上面には、前記圧電振動板の電極と導電性接合材を介して接合されてなる一対のサポートが対向して形成されてなり、前記サポートは、前記ベースと接続されるベース接続部と、圧電振動板と接続される素子接続部と、これらを連結する連結部とを有し、前記素子接続部は、搭載される前記圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部と前記連結部と対向する素子搭載部の外側端部で立ち上がる素子位置規制片が形成されなる圧電振動デバイスの接合方法であって、
前記圧電振動板の端部に導電性接合材を塗布する工程と、
前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する工程と、
当該サポートに搭載された圧電振動板を上部から押さえて圧電振動板とサポートの素子搭載部の間に導電性接合材を馴染ませる工程と、
前記導電性接合材を硬化させる工程とを具備してなることを特徴とする圧電振動デバイスの接合方法。
【請求項２】
特許請求項１記載の圧電振動デバイスの接合方法であって、
前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する前に、前記サポートの素子搭載部と素子位置規制片の交差する角近傍に導電性接合材を塗布する工程を具備してなることを特徴とする圧電振動デバイスの接合方法。
【請求項３】
特許請求項１、または特許請求項２記載の圧電振動デバイスの接合方法であって、
前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載した後に、前記圧電振動板の端部に塗布された導電性接合材と前記サポートの素子位置規制片の隙間に導電性接合材を塗布する工程を具備してなることを特徴とする圧電振動デバイスの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶振動子などの圧電振動デバイスの保持構造に関するものであり、圧電振動板を保持するサポートの構造を改善するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動デバイスとして、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等があげられるが、例えば水晶振動子は共振特性に優れることから、周波数、時間の基準源として広く用いられている。これらの圧電振動デバイスは、水晶振動板（圧電振動板）の表面に金属薄膜電極を形成し、この金属薄膜電極を外気から保護するため、パッケージ体により気密封止されている。
【０００３】
従来、特許文献１に開示されるように、金属ベースにはガラスなどの絶縁材を介して一対の金属リード端子が植設されており、当該金属リード端子のインナーリード部分には、一対の金属平板のサポート部材が対向して取り付けられている。サポートは、例えば、前記ベースと接続されるベース接続部と、圧電振動板と接続される素子接続部と、これらを連結する連結部とを有し、前記素子接続部は、搭載される前記圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部と前記連結部と対向する素子搭載部の外側端部で立ち上がる素子位置規制片が形成されなる。水晶振動板は、例えば、厚みすべり振動してなるＡＴカット水晶振動板であり、表裏面には励振電極と、各励振電極からの引出電極が形成されている。そして、前記サポートの素子接続部の上に水晶振動板が搭載され、導電接合材により電気的機械的に接続されるとともに、前記金属ベースに金属製の蓋を被せ、これらをお互いに抵抗溶接などの手法により気密封止する構成となっている。
【特許文献１】特開昭６３−１６４５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような圧電振動板をサポートで保持する構成では、前記ベースと接続されるベース接続部と、圧電振動板と接続される素子接続部と、これらを連結する連結部とを具備してなり、前記連結部の撓み変化によりベース接続部からの衝撃を素子接続部へ伝えにくくする事ができる。そして、このような圧電振動板をサポートで保持する圧電振動デバイスの接合方法としては、特許文献１に開示されているように、圧電振動板の端部に直接導電性接合材を塗布して、この導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する方法が多く採用されている。この手法によれば、圧電振動板のズレ込みによる接着ミスをなくす事ができるといったメリットがある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている圧電振動デバイスの接合方法によれば、圧電振動板に導電性接合材を塗布しており、サポートの素子搭載部と素子位置規制片の形状に対応した状態で導電性接合材が塗布されないので、前記サポートの素子搭載部と素子位置規制片の交差する角近傍に隙間部分が大きくなって、導電性接合材の亀裂や剥離が生じやすくなり、耐衝撃性能が著しく低下することがあった。特に、この隙間部分は、圧電振動板の端部が面取り加工（ベベル加工やコンベックス加工等）されたものであれば、より顕著に現れるので、上述の問題が生じやすい。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、サポートに塗布された導電性接合材の亀裂や剥離をなくすことができるより信頼性の高い圧電振動デバイスの接合方法を提供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】
そこで、本発明では、特許請求項１に示すように、電極が形成された圧電振動板と、当該圧電振動板を搭載するベースとを具備し、前記ベースの上面には、前記圧電振動板の電極と導電性接合材を介して接合されてなる一対のサポートが対向して形成されてなり、前記サポートは、前記ベースと接続されるベース接続部と、圧電振動板と接続される素子接続部と、これらを連結する連結部とを有し、前記素子接続部は、搭載される前記圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部と前記連結部と対向する素子搭載部の外側端部で立ち上がる素子位置規制片が形成されなる圧電振動デバイスの接合方法であって、前記圧電振動板の端部に導電性接合材を塗布する工程と、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する工程と、当該サポートに搭載された圧電振動板を上部から押さえて圧電振動板とサポートの素子搭載部の間に導電性接合材を馴染ませる工程と、前記導電性接合材を硬化させる工程とを具備してなることを特徴とする。
【０００８】
また、特許請求項２に示すように、上記圧電振動デバイスの接合方法において、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する前に、前記サポートの素子搭載部と素子位置規制片の交差する角近傍に導電性接合材を塗布する工程を具備してなることを特徴とする。
【０００９】
また、特許請求項３に示すように、上記圧電振動デバイスの接合方法において、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載した後に、前記圧電振動板の端部に塗布された導電性接合材と前記サポートの素子位置規制片の隙間に導電性接合材を塗布する工程を具備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
特許請求項１により、圧電振動板の端部に直接導電性接合材を塗布するとともに、圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部を具備してなるサポートに前記導電性接合材が塗布された圧電振動板を搭載することで、導電性接合材の塗布量のばらつき、圧電振動板への導電性接合材の塗布ミス（振動領域への導電性接合材の飛び、はね、はい上がり）をなくすとともに、圧電振動板のズレ込みによる接着ミスをなくすことができる。よって、圧電振動デバイスの電気的特性に悪影響の少ない接合方法が得られる。圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部と前記連結部と対向する素子搭載部の外側端部で立ち上がる素子位置規制片が形成されなるサポートに対して前記導電性接合材が塗布された圧電振動板を搭載しているので、導電性接合材の接触面積が増大し、圧電振動板とサポートの接合強度が向上する。
【００１１】
また、当該サポートに搭載された圧電振動板を上部から押さえて圧電振動板とサポートの素子搭載部の間に導電性接合材を馴染ませることで、サポートの素子搭載部から素子位置規制片にかけて導電性接合材がまんべんなく塗布されて隙間部分をなくし、サポートの素子接続部の形状に合致させた状態で導電性接合材が塗布できる。さらに、圧電振動板の上部から押さえてもサポートが撓むので圧電振動板を傷つけることなく、導電性接合材を馴染ませることができる。
【００１２】
従って、導電性接合材の亀裂や剥離による導通不良がなくなるので、圧電振動デバイスの電気的特性の劣化をなくすだけでなく、圧電振動デバイスの振動停止や不発振等の重大な事故を防止することができる。つまり、より信頼性の高い圧電振動デバイスの接合方法を提供することができる。
【００１３】
特許請求項２により、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載する前に、前記サポートの素子搭載部と素子位置規制片の交差する角近傍に導電性接合材を塗布しているので、当該角近傍を含む隙間部分を一切なくし、サポートの素子接続部の形状により一層合致させた状態で導電性接合材が塗布することできる。このため、上述の作用効果に加え、圧電振動板下側の導電性接合材の塗布量を増大させるので、接合強度を高めて、耐衝撃性能をより一層向上させることができる。
【００１４】
特許請求項３により、前記導電性接合材が塗布された圧電振動板をサポートに搭載した後に、前記圧電振動板の端部に塗布された導電性接合材と前記サポートの素子位置規制片の隙間に導電性接合材を塗布しているので、圧電振動板の側端部近傍を含む隙間部分を一切なくし、サポートの素子接続部の形状により一層合致させた状態で導電性接合材が塗布することできる。このため、上述の作用効果に加え、圧電振動板の側端部と上側の導電性接合材の塗布量を増大させるので、接合強度を高めて、耐衝撃性能をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
次に、本発明による第１の実施の形態について、水晶振動子を例にとり、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図である。
【００１６】
圧電振動板２は、例えば、矩形状のＡＴカット水晶振動板からなり、端部が面取り加工（ベベル加工やコンベックス加工等）されている。その表裏面には、励振電極と引出電極からなる電極２１，２２が真空蒸着法等の手段にて設けられている。なお、図示していないが、後述の電気的接続を確実に行うため引出電極を反対主面に回り込ませてもよい。
【００１７】
ベース１は全体として低背の長円柱形状であり、金属製のシェルを主とするベース本体に金属リード端子１１，１２が貫通して植設された構成であり、絶縁ガラスがベース本体の一部に充填されることにより、これら金属リード端子１１，１２は電気的に独立している。ベース本体の下部周縁部分には一体的に周状のフランジが設けられている。なお、フランジには、周状の突起部（プロジェクション）が一体的に形成されている。
【００１８】
リード端子１１，１２はそれぞれ細長い円柱形状であり、ベース上部のインナー側の上部には、互いに隔離する方向に延びるサポート１３，１４が溶接の手法により対向して取り付けられている。
【００１９】
サポート１３，１４は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ系合金、ＳＵＳ、洋白、コバール、リン青銅、４２アロイ等の金属平板からなり、前記ベースと接続されるベース接続部と、圧電振動板と接続される素子接続部と、これらを連結する連結部とを有している。前記素子接続部には、搭載される前記圧電振動板の板面方向と略平行に延伸する素子搭載部１３１，１４１と、前記連結部と対向する素子搭載部の外側端部で立ち上がる素子位置規制片１３２，１４２が形成されている。
【００２０】
本形態は、上述のような圧電振動デバイスの構成部材に対して、前記サポート１３，１４への圧電振動板２の搭載方法に特徴があるので。以下詳細について説明する。
【００２１】
第１工程は、図１（ａ）に示すように、エアー吸着保持具Ａにより保持された圧電振動板２の両端部に対して、ディスペンサーＢから導電性接合材Ｄを塗布する工程である。導電性接合材Ｄは、例えば、エポキシ系、シリコン系、あるいはウレタン系の樹脂接着剤からなる。
【００２２】
第２工程は、図１（ｂ）に示すように、エアー吸着保持具Ａを介して、前記導電性接合材Ｄが両端部に塗布された圧電振動板２をサポート１３，１４に搭載する工程である。
【００２３】
第３工程は、図１（ｃ）に示すように、サポート１３，１４に搭載された圧電振動板２を押圧具Ｃにより上部から押さえ、圧電振動板２とサポートの素子搭載部１３１，１４１の間に導電性接合材Ｄを馴染ませる工程である。このとき、押圧具Ｃは中央部に凹部ｃ１を設けているので、圧電振動板２の中央にある励振電極を傷つけることなく押圧することができる。
【００２４】
第４工程は、図１（ｄ）に示すように、前記導電性接合材Ｄを硬化して前記サポート１３，１４に圧電振動板を電気的機械的に接合する工程である。この硬化は、上述のように圧電振動板２を搭載したベースを図示しない熱硬化炉にて実施される。
【００２５】
そして、アニール等の必要な処理を行った後、ベース１に図示しないキャップを被覆し、溶接電極体をそれぞれ両フランジに当接させ、両者に圧力を加えつつ通電し抵抗溶接を行うことにより、気密封止が完了する。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明による第２の実施の形態を、同様の水晶振動子を例にとり、図面を参照して説明する。図２は本発明の第２の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図である。なお、上記第１の実施形態と同じ構成部分については同番号を付すとともに説明の一部を割愛している。
【００２７】
第１工程は、図２（ａ）に示すように、エアー吸着保持具Ａにより保持された圧電振動板２の両端部に対して、ディスペンサーＢから導電性接合材Ｄを塗布する工程である。導電性接合材Ｄは、例えば、エポキシ系、シリコン系、あるいはウレタン系の樹脂接着剤からなる。
【００２８】
第２工程は、図２（ｂ）に示すように、前記サポート１３，１４の素子搭載部１３１，１４１と素子位置規制片１３２，１４２の交差する角近傍１３３，１４３に対して、ディスペンサーＢから前記同材質の導電性接合材Ｄを塗布する工程である。
【００２９】
第３工程は、図２（ｃ）に示すように、エアー吸着保持具Ａを介して、前記導電性接合材Ｄが両端部に塗布された圧電振動板２を前記導電性接合材Ｄが上面に塗布されたサポート１３，１４に搭載する工程である。
【００３０】
第４工程は、図２（ｄ）に示すように、サポート１３，１４に搭載された圧電振動板２を押圧具Ｃにより上部から押さえ、圧電振動板２とサポートの素子搭載部１３１，１４１の間に導電性接合材Ｄを馴染ませる工程である。このとき、押圧具Ｃは中央部に凹部ｃ１を設けているので、圧電振動板２の中央にある励振電極を傷つけることなく押圧することができる。
【００３１】
第５工程は、図２（ｅ）に示すように、前記導電性接合材Ｄを硬化して前記サポート１３，１４に圧電振動板を電気的機械的に接合する工程である。この硬化は、上述のように圧電振動板２を搭載したベースを図示しない熱硬化炉にて実施される。
【００３２】
そして、アニール等の必要な処理を行った後、ベース１に図示しないキャップを被覆し、溶接電極体をそれぞれ両フランジに当接させ、両者に圧力を加えつつ通電し抵抗溶接を行うことにより、気密封止が完了する。
【００３３】
なお、上記第２の実施形態では、第１工程と第２工程の順番が入れ替わってもよく、同様の効果が得られる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明による第３の実施の形態を、同様の水晶振動子を例にとり、図面を参照して説明する。図３は本発明の第３の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図である。なお、上記第１、第２の実施形態と同じ構成部分については同番号を付すとともに説明の一部を割愛している。
【００３５】
第１工程は、図３（ａ）に示すように、エアー吸着保持具Ａにより保持された圧電振動板２の両端部に対して、ディスペンサーＢから導電性接合材Ｄを塗布する工程である。導電性接合材Ｄは、例えば、エポキシ系、シリコン系、あるいはウレタン系の樹脂接着剤からなる。
【００３６】
第２工程は、図３（ｂ）に示すように、エアー吸着保持具Ａを介して、前記導電性接合材Ｄが両端部に塗布された圧電振動板２を前記導電性接合材Ｄが上面に塗布されたサポート１３，１４に搭載する工程である。
【００３７】
第３工程は、図３（ｃ）に示すように、前記圧電振動板２の端部に塗布された導電性接合材Ｄと前記サポートの素子位置規制片１３２，１４２の隙間にディスペンサーＢから前記同材質の導電性接合材Ｄを塗布する工程である。
【００３８】
第４工程は、図３（ｄ）に示すように、サポート１３，１４に搭載された圧電振動板２を押圧具Ｃにより上部から押さえ、圧電振動板２とサポートの素子搭載部１３１，１４１の間に導電性接合材Ｄを馴染ませる工程である。このとき、押圧具Ｃは中央部に凹部ｃ１を設けているので、圧電振動板の中央にある励振電極を傷つけることなく押圧することができる。
【００３９】
第５工程は、図３（ｅ）に示すように、前記導電性接合材Ｄを硬化して前記サポート１３，１４に圧電振動板を電気的機械的に接合する工程である。この硬化は、上述のように圧電振動板を搭載したベースを図示しない熱硬化炉にて実施される。
【００４０】
そして、アニール等の必要な処理を行った後、ベース１に図示しないキャップを被覆し、溶接電極体をそれぞれ両フランジに当接させ、両者に圧力を加えつつ通電し抵抗溶接を行うことにより、気密封止が完了する。
【００４１】
なお、上記第３の実施形態では、第３工程と第４工程の順番が入れ替わってもよく、同様の効果が得られる。
【００４２】
−その他の実施形態−
なお、上記実施形態に限らず、例えば上記第２の実施形態と第３の実施形態を組み合わせてもよい。また、本発明の圧電振動デバイスとして、金属ケース（金属ベース）を用いたものを例にしているが、セラミックパッケージにも適用できる。さらに、リード端子とサポートを別体により構成したものを例にしているが一体で構成したものにも適用できる。圧電振動デバイスとして、水晶振動子を例示したが、水晶フィルタ、水晶発振器等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図。
【図２】本発明の第２の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図。
【図３】本発明の第３の実施形態による圧電振動デバイスの接合方法を示す工程図。
【符号の説明】
【００４４】
１  ベース
１１，１２  リード端子
１３，１４  サポート
２  圧電振動板（水晶振動板）
Ａ  エアー吸着保持具
Ｂ  ディスペンサー
Ｃ  押圧具
Ｄ  導電性接合材
【図１】
2005229243.tif 000003
【図２】
2005229243.tif 000004
【図３】
2005229243.tif 000005