(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板部と、前記板部の主面上に設けられているノズル部によって構成されている圧電振動素子の容器体内面接触防止治具であって、
前記ノズル部は、円柱状の第１の凸部と、
前記第１の凸部に設けられている凹部と、
前記凹部内に設けられている第２の凸部と、
前記第２の凸部から前記板部まで貫通する貫通孔と、
前記凹部につながるように、前記第１の凸部に設けられている切り込みと、
を備えていることを特徴とする圧電振動素子の容器体内面接触防止治具。
【請求項２】
前記第1の凸部の主面が、前記第２の凸部の主面よりも板部側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具。
【請求項３】
前記切り込みは、前記貫通孔を中心として前記第１の凸部の直径方向に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具。
【請求項４】
前記貫通孔の半径が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器体に圧電振動素子を搭載する際に用いられる容器体内面接触防止治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す外観斜視図である。図８は、図７のＤ−Ｄ断面図である。
従来より、圧電振動素子（図示せず）が容器体（図示せず）の凹部空間底面に接触しないようにするために、前記容器体（図示せず）に搭載された圧電振動素子の位置が安定するまで、圧電振動素子の容器体内面接触防止治具２００で保持した状態にしていた。
この従来の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具２００は、板部２０３と凸部２０１によって構成されている。その凸部２０１の中心付近には、貫通孔２０２が設けられている。
また、圧電振動素子の容器体内面接触防止治具２００は、前記凸部２０１を前記容器体に嵌め込むようにして、圧電振動素子（図示せず）に前記凸部２０１を接触させるような構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
また、このような容器体内面接触防止治具２００は、真空吸引装置（図示せず）を基板部２０３側の貫通孔２０２端部に接続させるようにして用いる。
例えば、このような容器体内面接触防止治具２００は、圧電振動素子を容器体の凹部空間内に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載する際に用いられ、容器体に前記容器体内面接触防止治具２００を近づけ、貫通孔２０２から吸引することで、圧電振動素子の容器体接触防止治具２００に接触することなく、圧電振動素子が容器体の凹部空間内底面に接触させずに搭載することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具２００を用いることで、容器体の凹部空間内に前記容器体内面接触防止治具２００に設けられている凸部２０１を嵌め込む際に、前記凸部２０１が凹部空間内に入り過ぎてしまうことによって、前記凸部２０１で前記圧電振動素子が破損してしまう場合があった。
【０００５】
また、前記容器体内面接触防止治具２００に真空吸引装置を接続させ、吸引することで圧電振動素子が容器体の凹部空間内の露出する基板部に接触せずに搭載することができるが、容器体の凹部空間内が真空状態になり、容器体内面接触防止治具２００の凸部２０１に圧電振動素子が吸着されてしまうことがある。吸着された状態で容器体内面接触防止治具２００を容器体の凹部空間から引き離す際に、圧電振動素子を導電性接着剤から引き剥がしてしまうといった課題もあった。
【０００６】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、前記圧電振動素子の破損を防止すると共に、圧電振動素子を導電性接着剤から引き剥されることを防止する圧電振動素子の容器体内面接触防止治具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】
【０００７】
本発明の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具は、板部と、板部の主面上に設けられているノズル部によって構成されている圧電振動素子の容器体内面接触防止治具であって、ノズル部は、円柱状の第１の凸部と、第１の凸部に設けられている凹部と、凹部内に設けられている第２の凸部と、第２の凸部から板部まで貫通する貫通孔と、凹部につながるように、第１の凸部に設けられている切り込みと、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、第1の凸部の主面が、第２の凸部の主面よりも板部側に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、切り込みは、前記貫通孔を中心として第１の凸部の直径方向に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、貫通孔の半径が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具によれば、第１の凸部に設けられている凹部と、その凹部内に設けられている第２の凸部を備えていることによって、吸引した際に、容器体の凹部空間が真空状態になること防ぎ、容器体内面接触防止治具の第２の凸部に圧電振動素子が吸着してしまうことを防止することができる。よって、容器体内面接触防止治具を容器体の凹部空間から引き離す際に生じる圧電振動素子の導電性接着剤からの引き剥がしを防止することが可能となる。
【００１２】
また、第1の凸部の主面が、第２の凸部の主面よりも板部側に設けられていることによって、第２の凸部を容器体の凹部空間に搭載された圧電振動素子に近づける際に、第１の凸部の主面が前記容器体の枠部に接触することにより、第２の凸部が容器体の凹部空間に入り過ぎてしまうことを防ぐことができ、圧電振動素子と第２の凸部との接触による圧電振動素子の破損を防止することが可能となる。
【００１３】
また、切り込みは、貫通孔を中心として第１の凸部の直径方向に設けられていることによって、外からの空気が容器体の凹部空間に円滑に流れるようにすることができるので、容器体内が真空状態になること防ぎ、容器体内面接触防止治具に圧電振動素子が吸着してしまうことを防止することができる。
【００１４】
貫通孔の半径が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることで、容器体内面接触防止治具からの吸引する量を制限できるので、圧電振動素子が容器体の凹部空間内に露出する基板部に接触することを防止すると共に、圧電振動素子を導電性接着剤から引き剥がすことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す外観斜視図である。図２は、図１のＡ部分拡大図である。図３は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す平面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。図５は、図３のＣ−Ｃ断面図である。
【００１６】
図１〜図５に示す圧電振動素子の容器体内面接触防止治具５０は、板部１０と、前記板部１０の主面上に設けられているノズル部２０によって構成されている。
【００１７】
図１に示すように、板部１０とノズル部２０は、例えば、ＳＵＳ３０４等によって構成された一枚板の金属板により構成されている。板部１０には、複数のノズル部２０が一定の間隔を空けて設けられている。
【００１８】
図１〜図５に示すように、ノズル部２０は、第１の凸部２１と、凹部２２と、第２の凸部２３と、貫通孔２４と、切り込み２５とを備えた構成となっている。
【００１９】
図１〜図５に示すように、第１の凸部２１は、前記板部１０上に円柱形状で設けられている。
また、前記第1の凸部２１の主面２１ａが、後述する第２の凸部２３の主面２３ａよりも板部１０側になるように設けられている。
この第１の凸部２１は、前記容器体１１０（図６参照）の枠部１１０ｂ（図６参照）に接触し、第２の凸部２３が容器体１１０の凹部空間１１１に入り過ぎてしまうことを防ぐための支持の役割として果たす。
第１の凸部２１の主面２１ａの中心付近には、凹部２２が設けられている。
前記凹部２２は、吸引した際に、容器体１１０の凹部空間１１１が真空状態になることを防ぐために用いられる。
前記凹部２２は、第１の凸部２１の主面２１ａから例えば、０．３〜２．０ｍｍの深さで設けられている。
【００２０】
図１〜図５に示すように、第２の凸部２３は、前記凹部２２内に設けられている。
前記第２の凸部２３は、前記第１の凸部２１よりも高さ方向に高い位置になるように前記凹部２２内の底面に設けられている。
つまり、容器体内面接触防止治具５０の第２の凸部２３の厚みは、凹部２２から出る程度の厚みとなっている。
また、前記第１の凸部２１の主面２１ａと前記第２の凸部２３の主面２３ａとの間隔は、例えば、０．０３〜０．０８ｍｍである。
また、第２の凸部２３は、円柱形状または、前記板部１０から離れる方向に縮径するような形状でも構わない。
【００２１】
図１〜図５に示すように、貫通孔２４は、前記第２の凸部２３の主面２３ａの中央付近に設けられている。
前記貫通孔２４は、前記第１の凸部２２と前記第２の凸部２３と前記板部１０を貫通させることによって設けられている。つまり、図５に示すように、第１の凸部２２と第２の凸部２３の中心軸線Ｚは同一となっている。この中心軸線Ｚを中心として、第１の凸部２１と第２の凸部２３と板部１０の厚み方向に連通するように前記貫通孔２４が設けられている。
また、貫通孔２４は、容器体内面接触防止治具５０に真空吸引装置（図示せず）板部側の開口に接続させることによって、圧電振動素子１２０を吸引するために用いられる。また、前記貫通孔２４の半径Ｒは、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００２２】
図１〜図３に示すように、切り込み２５は、前記凹部２２につながるようにして前記第１の凸部２１に設けられている。つまり、前記切り込み２５は、前記凹部２２につながるようにして前記第１の凸部２１の主面２１ａの中心方向に向かって設けられている。言い換えると、前記切り込み２５は、前記貫通孔２４を中心として直径方向に設けられている。
この切り込み２５は、外気からの空気が前記凹部２２を通して、容器体１１０の凹部空間１１１に円滑に流れるようにするための空気用流路として用いられる。前記切り込み２５の幅Ｙは、例えば、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍで形成されている。
【００２３】
このように本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具５０を構成したことにより、第１の凸部２１に設けられている凹部２２と、その凹部２２内に設けられている第２の凸部２３を備えていることによって、吸引した際に、容器体１１０の凹部空間１１１が真空状態になること防ぎ、容器体内面接触防止治具５０の第２の凸部２３に圧電振動素子１２０が吸着してしまうことを防止することができる。よって、容器体内面接触防止治具５０を容器体１１０の凹部空間１１０から引き離す際に生じる圧電振動素子１２０の導電性接着剤１４０からの引き剥がしを防止することが可能となる。
【００２４】
また、前記第１の凸部２１の主面が、前記第２の凸部２３主面よりも低い位置に設けられていることによって、前記第２の凸部２３を容器体１１０の凹部空間１１０に搭載された圧電振動素子１２０に近づける際に、第１の凸部２１の主面２１ａが前記容器体１１０の枠部１１０ａに接触することにより、第２の凸部２３が容器体１１０の凹部空間１１１に入り過ぎてしまうことを防ぐことができ、圧電振動素子１２０と第２の凸部２３との接触による圧電振動素子１２０の破損を防止することが可能となる。
【００２５】
ここで、容器体内面接触防止治具５０の貫通孔２４の半径Ｒは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。
前記貫通孔２４の半径Ｒが０．５ｍｍ未満の場合には、圧電振動素子１２０に加わる吸引力が小さくなるので、圧電振動素子１２０の先端部１２３が容器体１１０の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに接触してしまう。
また、貫通孔２４の半径Ｒが１．０ｍｍより大きい場合には、圧電振動素子１２０に加わる吸引力が大きくなるので、導電性接着剤１４０から引き剥がしてしまう。
つまり、貫通孔２４の半径Ｒを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとすることによって、容器体内面接触防止治具５０からの吸引力を制限できるので、圧電振動素子１２０が容器体１１０の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに接触することを防止すると共に、圧電振動素子１２０を導電性接着剤１４０から引き剥がすことを防止することができる。
【００２６】
次に本発明の容器体内面接触防止治具を用いた圧電デバイスの製造方法について図６を用いて説明する。
図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の圧電振動素子搭載工程を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の圧電振動素子硬化工程を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の蓋体封止工程を示す断面図である。
【００２７】
（圧電振動素子搭載工程）
最初に、図６（ａ）に示すように、導電性接着剤１４０によって、前記容器体１１０に前記圧電振動素子１２０を搭載する工程である。
容器体１１０の凹部空間１１１内の基板部１１０ａには一対の圧電振動素子搭載パッド１１２が設けられており、前記圧電振動素子搭載パッド１１２上に導電性接着剤１４０を塗布し、この圧電振動素子搭載パッド１１２に塗布された導電性接着剤１４０に水晶素板１２１の表面に形成した励振用電極１２２から引き出された引出電極１２４を付着させる形態で圧電振動素子１２０を搭載する。
【００２８】
容器体１１０は、基板部１１０ａと前記基板部１１０ａの一方の主面に設けられた枠部１１０ｂによって構成されている。
前記容器体１１０の前記基板部１１０ａの一方の主面と前記枠部１１０ｂによって凹部空間１１が形成されている。
この容器体１１０の枠部１１０ｂの開口側頂面の全周には、環状の封止用導体パターン１１４が形成されている。前記容器体１１０の凹部空間１１１内に露出する基板部１１０ａには、圧電振動素子搭載パッド１１２が設けられている。
前記容器体１１０の基板部１１０ａ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と所定の外部接続用電極端子１１３は、容器体１１０の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに形成された配線パターン（図示せず）と、基板部１１０ａの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。
【００２９】
例えば、前記容器体１１０は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、圧電振動素子搭載パッド１１２、外部接続用電極端子１１３、封止用導体パターン１１４等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。
【００３０】
前記容器体１１０の凹部空間１１１内に露出した基板部１１０ａに設けられた圧電振動 素子搭載パッド１１２に従来周知のディスペンス方法によって、導電性接着剤１４０を塗布する。前記導電性接着剤１４０は、シリコン樹脂やポリイミド樹脂等から成る樹脂材料中にＡｇ等から成る導電性粒子を所定量、添加・混合してなるものである。
【００３１】
前記圧電振動素子１２０は、所定の結晶軸でカットした水晶素板１２１の両主面に一対の励振用電極１２２を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。
【００３２】
前記容器体１１０は、整列治具６０に収容された状態で圧電振動素子１２０を搭載している。
整列治具６０は、例えば、ＳＵＳ等の金属材料が用いられ、前記容器体１１０を確実に固定し、工程を流す際に用いられるものである。
前記整列治具６０は、前記容器体１１０の厚みよりも厚く、前記容器体１１０を収容する大きさの収容部６１が複数形成されている。
尚、前記整列治具６０に形成された収容部６１の底面には、前記容器体１１０の外部接続用電極端子１１３が形成されている位置に対応して、検査用貫通孔（図示せず）が設けられている。
この検査用貫通孔（図示せず）は、コンタクトピンを容器体１０の外部接続用電極端子１１３に接触させる際に用いられる。
これにより、容器体１１０を整列治具６０に固定した状態で、圧電振動素子１２０の周波数特性を測定することができる。
【００３３】
（圧電振動素子硬化工程）
次に、図６（ｂ）に示すように、容器体１１０が収容されている整列治具６０を反転し、容器体内面接触防止治具５０の第１の凸部２１の主面２１ａを容器体１１０の枠部１１０ｂに接触させ、容器体内面接触防止治具５０の貫通孔２４から吸引しながら、導電性接着剤１４０を硬化させる工程である。
【００３４】
前記容器体１１０が収容されている整列治具６０を反転させると共に、容器体内面接触防止治具５０の第２の凸部２３を前記容器体１１０の前記凹部空間１１１に搭載された圧電振動素子１２０に近づける際に、第１の凸部２１の主面２１ａが前記容器体１１０の枠部１１０ｂに接触していることにより、容器体内面接触防止治具５０の第２の凸部２３が容器体１１０の凹部空間１１１に入り過ぎてしまうことを防ぐことができ、圧電振動素子１２０の破損を防止することが可能となる。
前記第１の凸部２１の主面２１ａが前記容器体１１０の枠部１１０ｂに接触している状態で、吸引を開始し、導電性接着剤１４０を硬化させる。
このような状態で吸引することで、圧電振動素子１２０を容器体１１０の凹部空間１１１内底面に接触させずに搭載することができる。
また、凹部２２と切り込み２５によって、外からの空気が容器体１１０の凹部空間１１１内に円滑に流れるようにすることができるので、容器体１１０の凹部空間１１１内が真空状態になること防ぎ、容器体内面接触防止治具５０の凸部２２に圧電振動素子１２０が吸着してしまうことを防止することができる。
また、このように搭載することで圧電振動素子１２０の先端部１２３が容器体１１０の凹部空間１１１の露出した基板部１１０ａに接触せずに搭載することができる。
【００３５】
（蓋体封止工程）
図６（ｃ）に示すように前記容器体１１０に蓋体１３０を接合し、気密封止する工程である。
前記蓋体１３０は、例えば、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成る、厚み６０μｍ〜１００μｍの金属板を従来周知の板金加工にて所定形状に加工することによって製作される。
このような前記蓋体１３０を、容器体１１０の枠部１１０ｂに設けられている封止用導体パターン１１４に金錫（Ａｕ−Ｓｎ）等からなる封止部材を介して載置させ、しかる後、これを例えば、３００℃〜３５０℃の温度に保たれた加熱炉の中に入れ、前記封止部材を高温で加熱・溶融させることによって、蓋体１３０が容器体１１０に接合される。
【００３６】
尚、本発明は前記の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。
また、上述した実施形態においては、圧電デバイスの１つである圧電振動子を例に説明したが、これに代えて、容器体１１０の凹部空間１１１内に、圧電振動素子１２０と、この圧電振動素子１２０と電気的に接続した発振回路を内蔵した集積回路素子とを一緒に、又は、容器体１１０に別個の凹部空間１１１を形成し、その凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０と集積回路素子を別個搭載した形態の圧電発振器や、内部に搭載する圧電振動素子１２０をフィルタとして機能させた圧電フィルタ等の、他の圧電デバイスにおいても本発明の容器体内面接触防止治具を使用することは可能である。
【００３７】
例えば、上述した本実施形態では、圧電振動素子１２０を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す外観斜視図である。
【図２】図１のＡ部分拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す上面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の圧電振動素子搭載工程を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の圧電振動素子硬化工程を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を用いた際の圧電振動子の製造方法の蓋体封止工程を示す断面図である。
【図７】従来の圧電振動素子の容器体内面接触防止治具を示す外観斜視図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０・・・板部
２０・・・ノズル部
２１・・・第１の凸部
２２・・・凹部
２３・・・第２の凸部
２４・・・貫通孔
２５・・・切り込み
５０・・・容器体内面接触防止治具
６０・・・配列治具
１１０・・・容器体
１１１・・・凹部空間
１１２・・・圧電振動素子搭載パッド
１１３・・・外部接続用電極端子
１１４・・・封止用導体パターン
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・先端部
１２４・・・引出電極
１３０・・・蓋体
１４０・・・導電性接着剤
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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