(57)【要約】【課題】圧電振動子の小型化が進むにつれ、パッケージの凹部内底面に形成した電極パッドの面積が非常に小さく、且つ凹部側面と電極パッドとの間隔が狭くなるため、粘性のある導電性接着剤を塗布できるディスペンサでは、導電性接着剤が排出されるディスペンサの先端部を、電極パッド上の導電性接着剤を塗布付着させる位置に配置することが難しい。【解決手段】圧電振動子の製造方法において、まず、保持具で保持された圧電振動板の長さ方向の端部に形成した外部接続用電極膜の上方を向いている一方の主面上のみに導電性接着剤を塗布する工程と、圧電振動板を、導電性接着剤を塗布した外部接続電極膜が下方に向くよう姿勢を変える工程と、圧電振動板をパッケージの凹部内に挿入し、パッケージの凹部内に形成されている電極パッドと導電性接着剤とを接合固着させる工程と、保持具を圧電振動板から分離する工程の圧電振動子の製造方法。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材で形成されたパッケージの内部に凹部を設け、該凹部底面の長さ方向の端部には電極パッドが形成されており、該凹部内に、表裏両主面上に励振用電極膜及び該励振用電極膜に電気的に接続した外部接続電極膜を長さ方向の端部に形成し、且つ該外部接続電極膜上に導電性接着剤を塗布した圧電振動板を挿入し、該圧電振動板の導電性接着剤と該パッケージの電極パッドとを接合させ固着させる圧電振動子の製造方法において、
保持具で保持された圧電振動板の長さ方向の端部に形成した該外部接続用電極膜の上方を向いている一方の主面上のみに導電性接着剤を塗布する工程と、
該保持具を回転させ、該圧電振動板を、該導電性接着剤を塗布した外部接続電極膜が下方に向くような姿勢に変える工程と、
該保持具を下降させ、該圧電振動板を該パッケージの凹部内に挿入し、該パッケージの凹部内に形成されている該電極パッドと該導電性接着剤とを接合固着させる工程と、
該保持具を該圧電振動板から分離する工程と
を具備することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の製造方法に関するものであり、小型薄型の圧電振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、移動体通信機器等の機器類の著しい小型化に伴い、これら機器に用いられる圧電振動子等の電子部品についても更なる小型化薄型化が求められている。特に表面実装に対応した形状の圧電振動子では小型薄型化が顕著である。その外形サイズは長さ方向で５ｍｍ以下、厚みも２ｍｍ以下の圧電振動子も開発され、μｍ単位での小型薄型化が進んでいる。
【０００３】
図３には従来の製造方法で作成した圧電振動子の一実施例の断面図を開示している。従来の製造方法としては、セラミックス等の絶縁材で形成された表面実装に対応した形状のパッケージ３１には、後述する圧電振動板３０を搭載するための凹部３２が形成されている。この凹部３２内の底面には、パッケージの長さ方向の一方端側又は両端側に２つの電極パッド３３が形成されている。
【０００４】
このようなパッケージ３１に圧電振動板３０を搭載し、圧電振動子を構成する方法としては、まず保持具で保持した圧電振動板３０の一方又は両方の端部に形成した外部接続電極膜の側面部及び表裏両主面部にわたって付着するように導電性接着剤を塗布する。
【０００５】
次に、保持具で保持された状態のまま、外部接続電極膜に導電性接着剤を塗布した圧電振動板３０を、外部接続電極膜上の導電性接着剤３４がパッケージの電極パッド３３上に配置するよう移動する。尚、より確実に導電性接着剤３４による圧電振動板３０と電極パッド３３との電気的接続をするために、この電極パッド３３上にも導電性接着剤を塗布する工程も設けられる。
【０００６】
つぎに、保持具をパッケージ３１内凹部３２底面方向に降下させ、電極パッド３３又は電極パッド３３上に塗布した導電性接着剤と外部接続電極膜上に形成した導電性接着剤とを接合し、電極パッド３３と圧電振動板との間に形成された導電性接着剤３４を固着させる。
【０００７】
その後、圧電振動板３０より保持具を離し、パッケージ３１の凹部３２開口部を覆うような金属製のフタを被せ、パッケージ内凹部を気密封止することにより圧電振動子を形成している。
【０００８】
従来の製造方法における導電性接着剤の塗布方法としては、上記の方法の他に、パッケージの電極パッド上にディスペンサーを用いて、導電性接着剤を塗布した後、圧電振動板を搭載し、その後で再びディスペンサーで、新たな導電性接着剤を、前工程で塗布した導電性接着剤と圧電振動板の上主面に形成してある外部接続電極膜とを接合する様に塗布する方法などが用いられている。
【０００９】
前述のような圧電振動子については、以下のような文献が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１６３６５３号公報
【特許文献２】特許第２５８３８６６号公報
【００１１】
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至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の製造方法をもちいた圧電振動子では、パッケージ内部に圧電振動板を搭載する際に、圧電振動板の両主面及び側面上に形成した外部接続電極膜に塗布した導電性接着剤が搭載時にパッケージの凹部内側壁面などに付着してしまい、外部接続電極膜と電極パッドとの間に圧電振動板の固着を満足させる量の導電性接着剤を形成できない可能性もある。このため、パッケージの凹部内側面などに導電性接着剤が付着しないように、凹部内側面と電極パッドとの間隔を広くする必要があり、圧電振動子としての小型化に支障が出る場合がある。
【００１３】
又、従来技術では、圧電振動板の上方の主面側に形成した外部接続電極膜上にも導電性接着剤が塗布されているので、圧電振動板の上方主面と蓋との間に、導電性接着剤が蓋などに付着しないような空間が必要となり、これも圧電振動子としての小型薄型化の妨げとなっている。
【００１４】
更に、圧電振動子の小型化が進むにつれ、パッケージの凹部内底面に形成した電極パッドの面積が非常に小さく、且つ凹部側面と電極パッドとの間隔が狭くなるため、粘性のある導電性接着剤を塗布できるシリンジ型ディスペンサでは、導電性接着剤が排出されるシリンジ型ディスペンサでは、ディスペンサの先端部を、電極パッド上の導電性接着剤を塗布付着させる位置に配置することが難しく、又、仮に導電性接着剤を塗布した場合でも、凹部側面等導電性接着剤が付着してはならない箇所に付着する可能性があり、小型化が進んだ圧電振動子のパッケージに形成した電極パッド上には、シリンジ型ディスペンサによる導電性接着剤を塗布することができなくなりつつある。尚、インクジェット式ディスペンサでは、導電性接着剤の粘度が高すぎるため、導電性接着剤の塗布には使用できない。
【００１５】
特に、圧電振動板で励振した信号を圧電振動板の長さ方向の一方端から引き出す、所謂片持ちタイプの圧電振動板支持形態を用いた圧電振動子の場合、パッケージ凹部内底面の長さ方向の一方の端部に２つの電極パッドを並べて形成しなくてはならず、小型化が進むことにより電極パッド同士の間隔も非常に狭くなってしまう。そのため電極パッドに導電性接着剤を塗布した場合に、電極パッド間で短絡する不具合が起こる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は前述した問題点を解決するために成されたものであり、絶縁材で形成されたパッケージの内部に凹部を設け、この凹部底面の長さ方向の端部には電極パッドが形成されており、この凹部内に、表裏両主面上に励振用電極膜及びこの励振用電極膜に電気的に接続した外部接続電極膜を長さ方向の端部に形成し、且つこの外部接続電極膜上に導電性接着剤を塗布した圧電振動板を挿入し、圧電振動板の導電性接着剤とパッケージの電極パッドとを接合させ固着させる圧電振動子の製造方法において、
まず、保持具で保持された圧電振動板の長さ方向の端部に形成した外部接続用電極膜の上方を向いている一方の主面上のみに導電性接着剤を塗布する工程と、この保持具を回転させ、圧電振動板を、導電性接着剤を塗布した外部接続電極膜が下方に向くよう姿勢を変える工程と、保持具を下降させ、圧電振動板をパッケージの凹部内に挿入し、パッケージの凹部内に形成されている電極パッドと導電性接着剤とを接合固着させる工程と、保持具を圧電振動板から分離する工程と、を具備することを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に記載の圧電振動子の製造方法を用いることにより、パッケージに形成した電極パッド上に導電性接着剤等を塗布する必要がなく、又、導電性接着剤を塗布した圧電振動板をパッケージの凹部内に搭載する際に、導電性接着剤が凹部内の側壁面などに付着してしまうこともないため、所望する圧電振動板の平面形状に相似し、且つ内側底面及び蓋部と圧電振動板との間隔を圧電振動板の振動特性に悪影響を与えない最も狭い間隔にした凹部を形成したパッケージに、最初に塗布した量の導電性接着剤のままで圧電振動板を搭載することができる作用を成す。
【００１８】
この作用により、本発明は圧電振動板の固着強度等の信頼性が高く且つ小型化及び薄型化が可能な圧電振動子を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、圧電素材の一つである水晶を使用した、本発明に係わる表面実装型水晶振動子の製造方法の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる表面実装型水晶振動子に使用する水晶振動板に導電性接着剤を形成した形態を示した平面図である。
図２は、パッケージに、図１に開示した水晶振動板を搭載する工程を、図１に図示した切断線Ａ１−Ａ２の位置で切断した場合の切断図を用いて開示した工程図。
尚、各図では、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示していない。又、各寸法も一部誇張して図示しており、各部分の厚み寸法は特に誇張して図示している。
【実施例１】
【００２０】
即ち、図１に開示の水晶振動板１０において、矩形状の水晶素板１１の表裏両主面上には、水晶素板１１の主面ほぼ中央で表裏対向する位置に、金及びクロムによる多層構造の励振電極膜１２が形成されており、この表裏主面上に形成した励振電極膜１２からは水晶素板１１の長さ方向の一方の端部に向かって、引出電極膜１３が延設されており、その先には後述するパッケージ２１の凹部２２内に形成した電極パッド２３と固着導通する外部接続電極膜１４が形成されて水晶振動板１０を構成している。この外部接続電極膜１４は圧電素板１１の側面に形成された電極膜を介して、反対側の主面上に形成したほぼ同形状の外部接続電極膜と接続している。尚、図１に開示の水晶振動板１０には、電極パッド２３に固着導通する際に、電極パッド２３に相対する主面側に形成された外部接続電極膜１４上に、固着導通を行う導電性接着剤１５が塗布されている。
【００２１】
図２には、パッケージ２１に図１に開示した水晶振動板１０を搭載し、圧電振動子の一つである水晶振動子を形成する工程を開示している。まず水晶振動板１０の下方となる側の主面に水晶振動板１０を保持するコレット２４を装着する。このとき、コレット２４の水晶振動板１０と接触している部分の面には穴が開いており（図示しない）、穴内部の気圧を外気圧より低くすることにより、水晶振動板１０をコレット２４の保持面に吸着して保持している。尚、このコレット２４は圧電振動板を所望の位置に移動させる機構に接続している。
【００２２】
次に、水晶振動板１０のコレット２４が装着されている主面とは反対側の主面上に形成した外部接続電極膜１４の上に、水晶振動板１０の側面へ流出しないように導電性接着剤１５をディスペンサ（図示せず）により塗布する。外部接続電極膜１４の周囲の空間にはディスペンサの先端の配置を阻害するものがなにもないので、外部接続電極膜１４上にディスペンサにより導電性接着剤１５を塗布することは容易である。
【００２３】
次に、導電性接着剤１５を塗布された水晶振動板１０を保持しているコレット２４を回転させ、上方を向いていた水晶振動板１０の導電性接着剤２６が塗布された主面を下方に向ける。その後、姿勢を反転させた水晶振動板１０に形成した導電性接着剤１５が、所定の位置に配置したパッケージ２１の凹部２２内に形成されている電極パッド２３に対向し、且つ凹部２２内側面に水晶振動板１０が接触しない位置に、水晶振動板１０をコレット２４に接続した機構により移動させ、所望の位置に水晶振動板１０が配置されたら、コレット２４ごと水晶振動板１０を降下させ凹部２２内に挿入し、導電性接着剤１５が電極パッド２３と接合した位置でコレット２４を固定する。このとき、導電性接着剤１５は水晶振動板１０の一方の主面上に形成された外部接続電極膜上領域内のみに塗布されていので、挿入の際に凹部２２内の側壁面へ導電性接着剤１５が付着することはない。
【００２４】
このときに使用するパッケージ２１は、セラミックス等の絶縁材で形成された表面実装に対応した形状であり、凹部２２が形成されている。この凹部２２内の底面には、パッケージの長さ方向の一方端側に２つの電極パッド２３が形成されており、この電極パッド２３はパッケージ２１の外周底面に形成した他の基板等に固着導通するための外部接続用電極パッド２４と各々電気的に接続されている。
【００２５】
又、このパッケージ２１に形成した凹部２２の形状は、凹部２２の長さ及び幅の方向で水晶振動板１０の長さ及び幅の方向に相似した形状であり、凹部２２の長さ及び幅方向の寸法は、水晶振動板１０を凹部２２の中に挿入した際に、凹部２２の内側面全てが水晶振動板に接触せず且つ水晶振動板の振動特性に悪影響を与えない最小の間隔があるような寸法で形成されたものである。
【００２６】
次に、コレット２４を水晶振動板１０から取り外し、その後電極パッド２３と接合した導電性接着剤１５を加熱固化し、水晶振動板を電極パッドに固着させる。その凹部２２の開口部を覆う金属製の蓋（図示せず）をパッケージ２１の側壁頂部のメタライズ層の上に配置する。このとき、本発明では凹部内に搭載した水晶振動板１０の上方主面上には導電性接着剤１５が塗布されていないため、水晶振動板１０と蓋との間隔を最短にするような側壁部の高さを有するパッケージ２１を使用することにより、水晶振動子としての薄型化を図れる。その後で、凹部２２内の雰囲気を窒素に置換又は真空に抜気した後気密封止することにより水晶振動子を形成する。
【００２７】
尚、本実施例では、圧電振動板を構成する圧電材料として水晶を使用した場合を例示したが、本発明における作用効果は、圧電材料の材質の違いによって変化するものではないので、他の圧電材料であるセラミックスやタンタル酸リチウム等に用いても、本実施例と同等の作用効果を奏する。又、圧電振動板を保持する保持具として、本実施例ではコレットを使用した場合を開示したが、これも保持具の違いによって本発明における作用効果が奏しなくなるものでは内ので、真空ピンセット等の他の保持具を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明に係わる圧電振動子に搭載する水晶振動板を固着側主面から見た平面図である。
【図２】図２は、パッケージに、図１に開示した水晶振動板を搭載する工程を、図１に記載の切断線Ａ１―Ａ２の位置で切断した場合の略断面図で示した工程図である。
【図３】図３は、従来の製造方法で作成した圧電振動子の一実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０，圧電振動板（水晶振動板）
１２，励振電極膜
１４，外部接続電極膜
１５，導電性接着剤
２１，パッケージ
２２，凹部
２３，電極パッド
２４，保持具（コレット）
【図１】
2005217810.tif 000003
【図２】
2005217810.tif 000004
【図３】
2005217810.tif 000005