JP2002084158A - 圧電デバイス及びその製造方法 - Google Patents
圧電デバイス及びその製造方法Info
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Abstract
強く、パッケージベースの電極側と圧電振動片との導通
を良好にすることができる構造の圧電デバイスを提供す
ることができる構造の圧電デバイスとその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 パッケージベース42に設けた電極44
に対して、圧電振動片が接合される構造を有する圧電デ
バイスにおいて、前記パッケージベース42に設けられ
ており、導通路44bを介して駆動電圧が導かれると共
に、前記圧電振動片がマウントされるマウント電極4
4,44と、前記マウント電極の表面に配置され、この
マウント電極の表面と密着性が高い材料によって形成さ
れた導電性のアンカー部材41,41とを備えており、
この導電性のアンカー部材の上にシリコン系導電接着剤
15,15を介して前記圧電振動片11が接合されてい
る。
Description
ケージ内に収容した圧電振動子や圧電発振器等の圧電デ
バイスの構造と製造方法に関するものである。
図であり、理解の便宜のため蓋体の図示を省略してあ
る。図8(a)は圧電振動子の蓋体を除いて中の状態を
示した平面図、図8(b)は蓋体を除いて中の状態を示
したA−A線に沿う概略断面図である。
電振動片11を収納する空間部13が形成された箱状の
パッケージベース12を備えている。圧電振動片11
は、一端部11aが空間部13内に設けた段部19に配
設されているふたつのマウント電極である金メッキされ
た電極14、14上に、シリコン系導電接着剤15、1
5を介して接合固定され、他端部11bが自由端とされ
ている。
用いられ、その表面には、水晶に駆動電圧を印加して、
所定の振動をさせるために必要な電極が形成されている
(図示せず)。パッケージベース12を封止する図示し
ない蓋体の材料としては、コバール等の金属あるいはア
ルミナ等のセラミックが用いられる。
ルミナ等のセラミックが用いられており、図示の場合、
平板な板状の第1のベース材16の上に、内側に孔を形
成した第2のベース材17を重ね、さらに第2のベース
材の孔よりも大きな孔を形成した第3のベース材18を
重ねて構成されている。さらに、第3のベース18の上
には、シームリング18aが配置される。これにより、
パッケージベース12は内部に空間部13を形成して、
圧電振動片11を収容できるようにするとともに、この
圧電振動片11を接合するための段部19を設けてい
る。
極14、14は、ベース材を重ね合わせた層構造の中を
通る導通路14bを通って、パッケージベース12の外
部に露出した外部端子14aと接続されている。
れた駆動電圧が、マウント電極14、14を介して、圧
電振動片11の表面に形成された電極に印加されて、圧
電振動片11を所定の周波数により振動させるようにな
っている。
する工程を簡単に示したフローチャートである。
ク材料により、パッケージベース12が形成され、圧電
振動子10に対応するように、マウント電極14、14
等が例えばメッキ等により形成される。
たように、積層構造とするため、各層に対応したセラミ
ック材料のグリーンシートを層毎に成形して、これを重
ねて焼成するようにされている。
17に対応したグリーンシートを示しており、多数の第
2層のベース材17が1枚のグリーンシートに成形され
たままで、未だ切断されていない状態を示している。こ
の第2層のベース材17には、例えば図示されているよ
うにマウント電極14が導通路14bと接続された状態
で電解メッキ等により形成される(導通路14bは他の
層にまたがって形成される場合もある)。すなわち、各
層を積層して焼成した後でシームリング18aをロウ付
けし、外部電極14aに対して電解金メッキを施す。こ
の場合、上述したように、マウント電極14は、導通路
14bを介して、外部電極14aと接続されているの
で、マウント電極14及び導通路14bはタングステン
メタライズの下地層の上に、積層後の露出部分に金(A
u)がメッキされて形成される。
ベース12を示しており、図11(a)はパッケージベ
ース12の平面図、図11(a)はB−B線に沿う概略
断面図である。
7の上に第3のベース材18を重ねると、導電パターン
14bは第3のベース材18の下に入ってほぼ隠れ、段
部19上には、ふたつの金メッキされたマウント電極1
4,14が露出する。
リングをロウ付けした後で、上記露出したマウント電極
14,14に金メッキがされる。
電極14,14だけが金メッキされ、積層間を通る導電
パターンには、金メッキはされない。
振電極や接続電極を蒸着により形成して、この圧電振動
片11がマウントされるマウント電極14,14にシリ
コン系導電接着剤15,15が塗布される(ST1)。
ウント電極14,14に、上記圧電振動片11が、図8
に示すようにシリコン系導電接着剤15、15を介して
接合固定される(ST2)。
ベース12を入れて、シリコン系導電接着剤15、15
を乾燥硬化させる(ST3)。そして、圧電振動片11
がマウント電極14,14にシリコン系導電接着剤1
5、15を介して完全に固定されたら、外部端子14a
から、導通路14b及びマウント電極14,14を介し
て、圧電振動片11に駆動電圧を印加して、その振動周
波数をモニタしながら、圧電振動片11の表面にレーザ
光を照射したりして、電極の重さを減少させることによ
り、周波数調整を行う(ST4)。
示しない蓋体を載せて、例えばシーム溶接することによ
り、封止を行う(ST5)。
る圧電発振器でもほぼ共通している。すなわち、圧電発
振器は、圧電振動子と異なりパッケージベース内に集積
回路が実装されているので、これに関連して、その構成
や工程が圧電振動子と若干異なる。
図であり、理解の便宜のため蓋体の図示を省略してあ
る。図12(a)は圧電発振器の蓋体を除いて中の状態
を示した平面図、図12(b)は蓋体を除いて中の状態
を示したC−C線に沿う概略断面図である。
と共通する構成には、同じ符号を付して重複する説明は
省略し、相違点を中心に説明する。
を収納する空間部23が形成された箱状のパッケージベ
ース22を備えている。圧電振動片11は、一端部11
aが空間部23内に設けた段部19に配設されているふ
たつのマウント電極である金メッキされた電極14、1
4上に、シリコン系導電接着剤15、15を介して接合
固定され、他端部11bが自由端とされている。
4枚のベース材26,27,28,29を重ねて形成さ
れており、一番下のベース材26は平板で、上に重ねら
れるベース材27,28,29は、順次内径が大きくな
るリング状もしくは枠状の材料で形成されている。これ
により、パッケージベース22は内部に空間部13を形
成して、圧電振動片11を収容できるようにするととも
に、この圧電振動片11を接合するための段部19以外
に、より低い位置に第2の段部31を設けている。
極14、14は、ベース材を重ね合わせた層構造の中を
通る導通路14bを通って、集積回路21と接続される
こととなる。
部には、集積回路21が実装されており、段部31に
は、この集積回路21と金線25によりワイヤボンディ
ングされる複数の電極24が形成されている。ここで複
数の電極24の一部とマウント電極14,14とは導通
路14bを介して接続されているので、マウント電極1
4,14も金メッキされてしまう。
ベース22を示すことで、各電極の構成を示したもの
で、図13(a)はパッケージベース22の平面図、図
13(a)はD−D線に沿う概略断面図である。
ウント電極14,14が形成されており、段部31に
は、ワイヤボンディングされる複数の電極24が形成さ
れている。さらに、内側底面には、集積回路21を実装
するための電極32が設けられている。これらの電極の
形成方法は、圧電振動子10の場合と同じである。
路21から印加された駆動電圧が、マウント電極14、
14を介して、圧電振動片11の表面に形成された電極
に印加されて、圧電振動片11を所定の周波数により振
動させると共に、その出力信号は集積回路21に入力さ
れて、所定の周波数の信号が外部に取り出されるように
なっている。
デバイスには、次のような問題がある。
20において基本的には共通する問題であるから、圧電
振動子10について説明する。
従来の圧電振動子10では、マウント電極14,14は
導通路14bを介して、外部端子14a(圧電発振器2
0では、ワイヤボンディングされる電極24)に接続さ
れている。
は、ハンダの濡れ性を確保するためや、ボンディング特
性等の点から、あるいは酸化防止のためにも、上述の構
成のように金メッキされることは有益であり、これらと
接続されているマウント電極14,14も同時に金メッ
キされている。
は、圧電振動片11の電極をシリコン系導電接着剤1
5,15を用いて接合している。これにより、外部から
駆動電圧を印加して、圧電振動片11に供給するように
している。
ているのは、次のような理由があるからである。すなわ
ち、圧電振動子10や圧電発振器20が温度変化に晒さ
れた場合に、シリコン系導電接着剤ではなく、エポキシ
系やポリイミド系等の硬質樹脂による接着剤を用いる
と、圧電振動片11とパッケージベース12との間で膨
張や収縮に差が生じた場合、これら硬質樹脂による接着
剤では、このような差を吸収できないので、圧電振動片
11に応力がかかり、周波数変化やCI(クリスタルイ
ンピーダンス)値の上昇等の特性劣化につながる場合が
ある。
が実装基板等に実装された場合にも外力による変形作用
を受けて、これが接着剤を介して圧電振動片11に伝え
られる場合にも、上述と同様なことは、考えられる。
4,14に、圧電振動片11の電極を比較的柔らかいシ
リコン系導電接着剤15,15を用いて接合している。
このシリコン系導電接着剤は、比較的柔らかく、膨張や
収縮の差や変形作用を十分緩和できるからであり、シリ
コン系導電接着剤には、銀フィラーが含まれていて、こ
れにより導通をはかることができる。
は、マウント電極の金成分と付着する付着強度が弱いと
いう問題がある。
化しにくく、接着剤に用いられている樹脂との結合力が
弱い、これに加えて、シリコン系導電接着剤は、熱によ
り硬化される時(図9のST3)の収縮率が小さいため
に、含有する銀フィラー成分がマウント電極14の金の
表面に食い込む力が弱く、導通不良となる場合がある。
また、シリコン系導電接着剤15は、金との界面で樹脂
層を形成することがあり、これによっても、導通不良を
生じることがある。
部からの衝撃や、圧電振動片に働く応力に強く、パッケ
ージベースの電極側と圧電振動片との導通を良好にする
ことができる構造の圧電デバイスを提供することであ
る。
発明によれば、パッケージベースに設けた電極に対し
て、圧電振動片が接合される構造を有する圧電デバイス
において、前記パッケージベースに設けられており、導
通路を介して駆動電圧が導かれると共に、前記圧電振動
片がマウントされるマウント電極と、前記マウント電極
の表面に配置され、このマウント電極の表面と密着性が
高い材料によって形成された導電性のアンカー部材とを
備えており、この導電性のアンカー部材の上にシリコン
系導電接着剤を介して前記圧電振動片が接合されてい
る、圧電デバイスにより、達成される。
スのマウント電極には、その表面にアンカー部材が備え
られているから、このアンカー部材の上にシリコン系導
電接着剤を適用することで、従来のように、電極表面に
直接シリコン系導電接着剤を適用する場合と比べて、付
着強度が向上する。ここで、アンカー部材とは、その表
面が、主として粗面や微細な凹凸となった面,あるいは
少なくとも平滑でない表面を備えた部材であり、接着剤
に対するアンカー効果を向上させる作用を果たすものを
意味している。これにより、シリコン系導電接着剤は、
従来のように、付着性の悪い電極表面ではなく、例え
ば、凹凸のあるアンカー部材表面と付着することにな
る。この場合、シリコン樹脂がアンカー部材の微細な凹
凸に入り込んで、付着強度が向上すると同時に、含有さ
れる銀フィラーもアンカー部材の微細な凹凸に食い込む
ことで、導通性も良好となる。
て、前記アンカー部材が硬質樹脂による導電性接着剤で
あることを特徴とする。
て、前記アンカー部材がエポキシ系またはポリイミド系
の導電性接着剤であることを特徴とする。
ば、パッケージベースに設けた電極に対して、圧電振動
片を接合する工程を含む圧電デバイスの製造方法であっ
て、前記圧電振動片の接合工程が、前記パッケージベー
スに設けられており、導通路を介して駆動電圧を導くマ
ウント電極の表面に対して、電極表面の材料と密着性の
高い、導電性接着剤を先端に付着させた治具を、電極表
面に対してほぼ垂直に移動させて当接させ、次いで、こ
の治具を前記垂直な方向に沿って離間させることによ
り、マウント電極の表面にアンカー部材を形成し、さら
に、このアンカー部材の上にシリコン系導電接着剤を適
用して前記圧電振動片を載置して、前記圧電振動片を接
合するようにした、圧電デバイスの製造方法によって
も、達成される。
製造工程における圧電振動片の接合工程に特徴とするも
のであって、先ず、パッケージベースのマウント電極の
表面に対して、電極表面の材料と密着性の高い、導電性
接着剤を先端に付着させた治具を、電極表面に対してほ
ぼ垂直に移動させて当接させると、ペースト状の導電性
接着剤が治具先端から、その当接対象であるマウント電
極に移る。この後、この治具を前記垂直な方向に沿って
離間させることにより、マウント電極の表面にアンカー
部材を形成している。すなわち、治具を前記垂直な方向
に沿って離間させると、その離間の際に、離間方向に沿
って、導電性接着剤の表面にて、電極表面の材料と密着
性が高い導電性接着剤が引かれた方向に微細に起立し
て、粗面,もしくは微細な凹凸面を形成するアンカー部
材ができる。
接着剤は、従来のように、付着性の悪い電極表面ではな
く、例えば、凹凸のあるアンカー部材表面と付着するこ
とになる。この場合、シリコン樹脂がアンカー部材の微
細な凹凸に入り込んで、付着強度が向上すると同時に、
含有される銀フィラーもアンカー部材の微細な凹凸に食
い込むことで、導通性も良好となる。
て、前記治具に付着させる導電性接着剤が硬質樹脂によ
る導電性接着剤であることを特徴とする。
て、前記治具に付着させる導電性接着剤がエポキシ系ま
たはポリイミド系の導電性接着剤であることを特徴とす
る。請求項7の発明は、請求項5または6の構成におい
て、前記治具がスタンプ治具であることを特徴とする。
を図面に基づいて説明する。
した圧電デバイスの一例としての圧電振動子を示してい
る。
省略してある。図1(a)は圧電振動子の蓋体を除いて
中の状態を示した平面図、図1(b)は蓋体を除いて中
の状態を示したE−E線に沿う概略断面図である。
電振動片11を収納する空間部43が形成された箱状の
パッケージベース42を備えている。圧電振動片11
は、一端部11aが空間部43内に設けた段部49に配
設されているふたつのマウント電極44、44上に、シ
リコン系導電接着剤15、15を介して接合固定され、
他端部11bが自由端とされている。
用いられ、その表面には、水晶に駆動電圧を印加して、
所定の振動をさせるために必要な電極が形成されている
(図示せず)。パッケージベース42を封止する図示し
ない蓋体の材料としては、コバール等の金属あるいはア
ルミナ等のセラミックが用いられる。
ルミナ等のセラミックが用いられており、図示の場合、
平板な板状の第1のベース材46の上に、内側に孔を形
成した第2のベース材47を重ね、さらに第2のベース
材の孔よりも大きな孔を形成した第3のベース材48を
重ね、さらにその上にシームリング48aを重ねて構成
されている。これにより、パッケージベース42は内部
に空間部43を形成して、圧電振動片11を収容できる
ようにするとともに、この圧電振動片11を接合するた
めの段部49を設けている。
極44、44は、例えば、下地層としてタングステンメ
タライズを形成し、その上に、例えば金(Au)により
電極膜を形成している。そして、この金の表面には、後
述するように設けられた、アンカー部材41,41(図
1(a)参照)が形成されている。
形態では、この硬質樹脂による導電性接着剤として、例
えば、エポキシ系もしくはポリイミド系の樹脂に、導電
性を与えるための導電材料として銀フィラー等を含有さ
せたものが好適に使用される。
ね合わせた層構造の中を通る導通路44bと接続され、
パッケージベース42の外部に露出した外部端子44a
と接続されている。
設けた上記アンカー部材41,41に対して、さらに、
シリコン系導電接着剤15,15を介して、圧電振動片
11がマウントされている。
ているので、圧電振動子40が温度変化にさらされた場
合に、圧電振動片11とパッケージベース42との間で
膨張や収縮に差が生じた時に、このような差を適切に吸
収することができる。したがって、膨張や収縮に差が生
じて、圧電振動片11に応力がかかり、周波数変化やC
I(クリスタルインピーダンス)値の上昇等の特性劣化
につながるおそれがない。
された場合にも外力による変形作用を受けて、これが接
着剤を介して圧電振動片11に伝えられる場合にも、こ
の変形作用がそのまま圧電振動片11に伝えられること
がないので、圧電振動片11に上記と同様に応力が作用
することを防止することができる。
は、比較的柔らかく、外部からの振動を圧電振動片11
に直接伝えない緩衝作用があり、シリコン系導電接着剤
には、銀フィラーが含まれていて、これにより導通をは
かることができるようになっている。
4aから印加された駆動電圧が、導通路44bを通って
マウント電極44,44に伝えられ、さらに駆動電圧
は、シリコン系導電接着剤15,15から、圧電振動片
11に印加される。これにより、圧電振動片11を所定
の周波数により振動させるようになっている。
する工程を簡単に示したフローチャートである。
ク材料により、パッケージベース42が形成され、圧電
振動子40に対応する位置に、マウント電極44、44
等が形成される(ST11)。
たように、積層構造とするため、各層に対応したセラミ
ック材料ののグリーンシートを層毎に成形して、これを
重ねて焼成するようにされている。次に、マウント電極
44,44の表面に、アンカー部材41を形成する。
尚、圧電デバイスのうち圧電発振器を形成する場合に
は、集積回路(IC)や他の部品のマウントも行われる
(ST12)。図3は、パッケージベース42のマウン
ト電極44,44付近を拡大して示す部分平面図であ
り、この実施形態では、各マウント電極44,44の表
面の中央部分にアンカー部材41,41を適用してい
る。
詳細に説明する。
る実際の工程を説明するための説明図である。図におい
て、アンカー部材41,41の形成は、アンカー部材の
材料供給手段60と専用治具61とを含むシステムによ
り行われる。
の基部66を有しており、この基部66には、上方が開
放された貯留槽であるタンク65が備えられており、タ
ンク65は、アンカー部材41,41の材料を貯留して
いる。すなわち、アンカー部材41,41の材料は、あ
る程度粘性のある溶融した接着剤であり、特に、マウン
ト電極44,44を構成する表面材料,この実施形態の
場合には、金(Au)と付着性がよいものが適してい
る。このため、本実施形態では、アンカー部材41,4
1の材料は、好ましくは、硬質樹脂による導電性接着剤
が選択され、特に、エポキシ系またはポリイミド系の導
電性接着剤が使用されている。
されており、ローラ62は、タンク65の開放された上
部からタンク65内の一部に侵入した位置で、矢印方向
Cの方向に回転可能に支持されており、ローラ62の回
転する周面64は、タンク65内に貯留された材料の液
面に接触するようにされている。
材料41bはローラ62の表面に薄く付着するようにな
っている。したがって、材料の粘性が高すぎるとローラ
62の周面に付着する材料の量が多くなってしまうの
で、その粘性は比較的低くなるようにされている。ま
た、好ましくは、ローラ62の少なくとも周面は、完全
に平滑な面ではなく、例えば、ポーラス等の多孔質材料
で形成すると、粘性の低い接着剤41bが付着し易く好
ましい。
る周面64に接するスキージ63が設けられており、ロ
ーラ62が矢印方法に回転することにより、タンク65
からの材料が付着したローラ62の周面64から、不必
要に多量に付着した材料を掻きおとすことによって、周
面64に所望の厚みで材料を付着させることができるよ
うになっている。
矢印Aで示す上下の方法に進退して移動できるととも
に、矢印Bの方向に移動して、材料供給手段60のロー
ラ62の上方と、被加工物であるパッケージベース42
のマウント電極44,44の上方との間で移動されるよ
うになっている。このような構成を実現するためには、
例えば、電子部品の実装器の部品吸着治具を先端に備え
たアーム手段等を利用することができる。
(a)のような形状に形成され、少なくともその先端
に、例えば、マウント電極44の大きさよりも小さな平
面を備えており、この先端部は、例えば、ポーラス等の
多孔質材料で形成すると、粘性の低い接着剤41bが付
着し易く好ましい。
のように構成されており、例えば、図4に示されている
ように、専用治具61は、材料供給手段60の上方に位
置する時に、垂直に上下動して、ローラ62の周面64
にその先端を当接させることで、接着剤41bが付着す
る。
ジベース42の上方に位置され、好ましくは、この状態
で、例えば、図示しない画像処理手段からの情報に基づ
く制御によって、マウント電極44,44の各位置を検
出し、その真上に移動される。この状態から、矢印A方
向に沿って専用治具61が下降し、その接着剤が付着し
た先端をマウント電極44の表面に垂直に当接させる。
次いで、このマウント電極44の表面に対して、ほぼ垂
直な方向に上昇することで、電極から離間される。
用は、全体として、スタンプのような機能を発揮し、ロ
ーラ62の周面64に付着している薄い厚みの導電性接
着剤を専用治具61の先端に付着させ、次いで、マウン
ト電極44の表面にスタンプを押すようにして、当接し
て、接着剤をマウント電極44表面に付着させ、かつ専
用治具61は垂直に離間することで、例えば、部分拡大
断面図である図5(b)に示されているようにアンカー
部材41,41を形成できる。すなわち、専用治具61
を垂直な方向に沿って離間させると、その離間の際に、
離間方向に沿って、導電性接着剤の表面にて、材料が引
かれた方向に微細に起立して、粗面,もしくは微細な凹
凸面41aを有するアンカー部材41,41が形成され
る。
接着剤41bがマウント電極44,44の表面に適用さ
れた状態にて、パッケージベース42が熱硬化炉内で加
熱し乾燥硬化させる(ST13)。
4,44の表面で硬化される。この場合、硬質樹脂,特
に、エポキシ系もしくはポリイミド系の樹脂は、マウン
ト電極44,44の金表面に対して接着力が高く、固い
ことから、マウント電極44,44の上にアンカー部材
41は強固に配置されることになる。
ス42のマウント電極44,44上に、シリコン系導電
接着剤15,15をそれぞれ塗布する(ST14)。こ
れにより、図5(b)の状態となる。
塗布したマウント電極44,44に、圧電振動片11が
搭載され(ST15)、図示しない熱硬化炉内にパッケ
ージベース42を入れて、シリコン系導電接着剤15、
15を乾燥硬化させる(ST16)ことにより、接合固
定される。
4,44にシリコン系導電接着剤15、15を介して完
全に固定されたら、外部端子44aから、導通路44b
を介してマウント電極44,44に駆動電圧を伝え、マ
ウント電極44,44から圧電振動片11に駆動電圧を
印加して、その振動周波数をモニタしながら、圧電振動
片11の表面にレーザ光を照射したりして、電極の重さ
を減少させることにより、周波数調整を行う(ST1
7)。
示しない蓋体を載せて、例えばシーム溶接することによ
り、封止を行う(ST18)。
おり、マウント電極44,44にアンカー部材41,4
1を介して、シリコン系導電接着剤15,15により圧
電振動片11を接合するようにしたので、シリコン系導
電接着剤15,15は、従来のように、付着性の悪い金
表面ではなく、微細な凹凸もしくは粗面であるアンカー
部材41,41に食い込んで、付着することになる。こ
の場合、シリコン樹脂がアンカー部材41,41の微細
な凹凸に入り込んで、付着強度が向上すると同時に、含
有される銀フィラーも微細な凹凸等に食い込むことで、
導通性も良好となる。
4,44への接合をシリコン系導電接着剤15,15に
より行っているので、圧電振動子40が温度変化にさら
された場合に、圧電振動片11とパッケージベース42
との間で膨張や収縮に差が生じた時に、このような差を
適切に吸収することができる。したがって、膨張や収縮
に差が生じて、圧電振動片11に応力がかかり、周波数
変化やCI(クリスタルインピーダンス)値の上昇等の
特性劣化につながるおそれがない。
された場合にも外力による変形作用を受けて、これが接
着剤を介して圧電振動片11に伝えられる場合にも、こ
の変形作用がそのまま圧電振動片11に伝えられること
がないので、圧電振動片11に上記と同様に応力が作用
することを防止することができる。
4,44への接合をシリコン系導電接着剤15,15に
より行っているので、硬化後もシリコン系導電接着剤1
5,15は比較的柔らかく、外部からの衝撃や振動を吸
収して、圧電振動片11へ伝えないことから衝撃につよ
い構造とすることができる。
ン系導電接着剤15とをエポキシ系もしくはポリイミド
系の導電性接着剤でなるアンカー部材41,41を介し
て接続しているので、シリコン系導電接着剤15とマウ
ント電極44,44とが硬質の樹脂により確実に電気的
に接続される。このため、導通路44bを介して、外部
端子44aからの駆動電圧を、アンカー部材41,41
から圧電振動片11に確実に印加することができる。
の実施形態を説明する。
は、別の圧電デバイスである圧電発振器でもほぼ共通し
ている。すなわち、圧電発振器は、圧電振動子と異なり
パッケージベース内に集積回路が実装されているので、
これに関連して、その構成や工程が圧電振動子と若干異
なる。
した圧電発振器の実施形態を示す図であり、理解の便宜
のため蓋体の図示を省略してある。図6(a)は圧電発
振器の蓋体を除いて中の状態を示した平面図、図6
(b)は蓋体を除いて中の状態を示したF−F線に沿う
概略断面図である。
電振動子や図12の圧電発振器と共通する構成には、同
じ符号を付して重複する説明は省略し、相違点を中心に
説明する。
を収納する空間部53が形成された箱状のパッケージベ
ース52を備えている。圧電振動片11は、一端部11
aが空間部53内に設けた段部49に配設されているふ
たつのマウント電極44、44上に、シリコン系導電接
着剤15、15を介して接合固定され、他端部11bが
自由端とされている。
4枚のベース材56,57,58,59を重ね、さらに
シームリング59aを重ねて形成されており、一番下の
ベース材56は平板で、上に重ねられるベース材57,
58,59は、順次内径が大きくなるリング状もしくは
枠状の材料で形成されている。
に空間部53を形成して、圧電振動片11を収容できる
ようにするとともに、この圧電振動片11を接合するた
めの段部49以外に、より低い位置に第2の段部51を
設けている。
極44、44は、第1の実施形態と同様の構造とされて
おり、マウント電極44,44は、それぞれ、ベース材
を重ね合わせた層構造の中を通る導通路44bと接続さ
れ、パッケージベース42の電極54と接続されている
(後述)。
拡大図に示されているように、アンカー部材41,41
が設けられており、このアンカー部材41,41の形成
方法や機能は第1の実施形態と全く同じである。
加された駆動電圧が、導通路44bを通ってマウント電
極44,44に伝えられ、さらに駆動電圧は、シリコン
系導電接着剤15,15から、圧電振動片11に印加さ
れる。これにより、圧電振動片11を所定の周波数によ
り振動させるようになっている。
部には、集積回路21が実装されており、段部51に
は、この集積回路21と金線25によりワイヤボンディ
ングされる複数の電極54が形成されている。また、図
7に示すように、パッケージベース52の内側底面に
は、集積回路21を実装するための電極32が設けられ
ている。これらの電極の形成方法は、圧電振動子40の
場合と同じである。
路21から印加された駆動電圧が、マウント電極44、
44を介して、圧電振動片11の表面に形成された電極
に印加されて、圧電振動片11を所定の周波数により振
動させると共に、その出力信号は集積回路21に入力さ
れて、所定の周波数の信号が外部に取り出されるように
なっている。
程は、図2で説明した圧電振動子40の製造工程のST
12の前に集積回路21の実装工程が付加されるだけ
で、その他の工程は、図2と同じである。
おり、マウント電極44,44とアンカー部材41,4
1の構成は同じであり、圧電振動片11の接合構造も同
じであることから、第1の実施形態と同じ作用効果を発
揮する。本発明は上述の実施形態に限定されない。
ず、圧電振動片を利用した種々の圧電デバイスに適用す
ることができる。
ことが可能で、さらにまた、上述の実施形態の各条件や
各構成は適宜その一部を省略したり、相互に組み合わせ
ることが可能である。
部からの衝撃や、圧電振動片に働く応力に強く、パッケ
ージベースの電極側と圧電振動片との導通を良好にする
ことができる構造の圧電デバイスを提供することができ
る構造の圧電デバイスとその製造方法を提供することが
できる。
圧電振動子を示しており、図1(a)は圧電振動子の蓋
体を除いて中の状態を示した平面図、図1(b)は蓋体
を除いて中の状態を示したE−E線に沿う概略断面図。
ーチャート。
ト電極付近を拡大して示す平面図。
材を形成する工程を説明する説明図。
材を形成する様子を示しており、図5(a)は治具によ
るスタンプの様子を示し、図5(b)はマウント電極付
近の部分拡大断面図。
に係る圧電発振器を示しており、図6(a)は圧電発振
器の蓋体を除いて中の状態を示した平面図、図6(b)
は蓋体を除いて中の状態を示したF−F線に沿う概略断
面図。
ト電極付近を拡大して示す平面図。
圧電振動子の蓋体を除いて中の状態を示した平面図、図
8(b)は蓋体を除いて中の状態を示したA−A線に沿
う概略断面図。
ーチャート。
したグリーンシートを示す平面図。
ケージベースを示しており、図11(a)はパッケージ
ベースの平面図、図11(b)はB−B線に沿う概略断
面図。
(a)は圧電発振器の蓋体を除いて中の状態を示した平
面図、図12(b)は蓋体を除いて中の状態を示したC
−C線に沿う概略断面図。
ッケージベースを示しており、図13(a)はパッケー
ジベースの平面図、図13(b)はD−D線に沿う概略
断面図。
Claims (7)
- 【請求項1】 パッケージベースに設けた電極に対し
て、圧電振動片が接合される構造を有する圧電デバイス
において、 前記パッケージベースに設けられており、導通路を介し
て駆動電圧が導かれると共に、前記圧電振動片がマウン
トされるマウント電極と、 前記マウント電極の表面に配置され、このマウント電極
の表面と密着性が高い材料によって形成された導電性の
アンカー部材とを備えており、 この導電性のアンカー部材の上にシリコン系導電接着剤
を介して前記圧電振動片が接合されていることを特徴と
する、圧電デバイス。 - 【請求項2】 前記アンカー部材が硬質樹脂による導電
性接着剤であることを特徴とする、請求項1に記載の圧
電デバイス。 - 【請求項3】 前記アンカー部材がエポキシ系またはポ
リイミド系の導電性接着剤であることを特徴とする、請
求項2に記載の圧電デバイス。 - 【請求項4】 パッケージベースに設けた電極に対し
て、圧電振動片を接合する工程を含む圧電デバイスの製
造方法であって、 前記圧電振動片の接合工程が、 前記パッケージベースに設けられており、導通路を介し
て駆動電圧を導くマウント電極の表面に対して、電極表
面の材料と密着性の高い、溶融状態の導電性接着剤を先
端に付着させた治具を、電極表面に対してほぼ垂直に移
動させて当接させ、 次いで、この治具を前記垂直な方向に沿って離間させる
ことにより、マウント電極の表面にアンカー部材を形成
し、 さらに、このアンカー部材の上にシリコン系導電接着剤
を適用して前記圧電振動片を載置して、前記圧電振動片
を接合するようにしたことを特徴とする圧電デバイスの
製造方法。 - 【請求項5】 前記治具に付着させる導電性接着剤が硬
質樹脂による導電性接着剤であることを特徴とする、請
求項4に記載の圧電デバイス。 - 【請求項6】 前記治具に付着させる導電性接着剤がエ
ポキシ系またはポリイミド系の導電性接着剤であること
を特徴とする、請求項5に記載の圧電デバイス。 - 【請求項7】 前記治具がスタンプ治具であることを特
徴とする、請求項4ないし6のいずれかに記載の圧電デ
バイス。
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