JP2003060472A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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Abstract
有するケース10の底部10の上面に支持電極40を介
して一端が接続された振動片30と、側面部の上面に陽
極接合層を介して配置された金属リット20により圧電
振動子を構成する。
Description
は、小型携帯機器の分野に使用される表面実装用の小型
で高信頼性の水晶振動子に関する。
パッケージや保持装置としては、一般にセラミックケー
スが用いられており、その封止方法には、シーム溶接
(抵抗溶接)や低融点ガラス、金スズ半田などの高温半
田、樹脂、電子ビームなどの技術が用いられている。
ースの接合面のメタライズ層は、その封止技術により材
料、加工方法が選択される。
は、高気密を維持しなければならない。これに加えて小
型化を進めていくと、内部を真空にすることが水晶振動
子のR1特性の改善に効果がある。それに対しセラミック
ケースを封止する場合、特に小型化の要求に対し、以下
の問題点がある。 1)セラミックケースは焼結により製造されるため、ソ
リ、捩じれ等が発生し、接合部分の平坦度が悪くなる。 2)セラミックケースの接合面の表面粗さが悪い。 3)各封止方法とも接合部材もしくはメタライズ層を中
間に挟まなければならない。
ケージでは、接合面積を大きくし、接合部材を中間に挟
む必要がある。これがパッケージの小型化の阻害要因と
なっている。特に、リークパスの確保の為に、パッケー
ジの大きさに関係なく、必要な接合幅が存在するため小
型化の際、全体の長さ、幅寸法に対する接合幅の比率が
大きくなり、特に影響が大きくなる。その結果、ケース
の小型化比率以上に内部の振動片を、小さくしなければ
ならす、振動子としての特性が劣化する。
ース内の気圧の影響が大きくなり、振動子のR1値を低減
するためには、内部を真空に保つ必要がある。さらに、
ケースそれぞれに個別処理しなければならず、量産性に
劣る問題がある。
として接着剤が用いられており、当然表面実装用である
ことから、リフローの熱によって接着剤内部等からガス
が発生し、特性の劣化を招く場合がある。一般には、こ
の問題を回避するために、高温で長時間のベーキングを
製造工程中に導入する場合があるが、生産性が落ちると
伴に、完全な対策とは言えない。
ースにガラスやガラスセラミックスを用い、金属の板か
らなるリットを陽極接合で直接貼り付けることにした。
ガラスは、その表面の平坦度が高く、エッチングもしく
はブラスト等の加工方法を用いることで、表面の平坦度
を損なうことなく、振動片を収納する凹部を形成するこ
とができる。これを陽極接合することで、セラミックケ
ースの場合と比較し、接合のための幅を1/3〜1/4に削減
することが可能となり、小型化しても特性の劣化しない
振動子が実現可能となる。また、封止材の流れ性等の影
響をうけることが無く、接合面の精浄度を高めることが
出来るために、接合面の密閉性についても高い信頼性を
得ることができる。
ブデン、クロムなどが使用可能であり、接合面のみを前
記金属にすることも可能である。
う場合、真空中で接合しても、原理的に内部に酸素ガス
が発生する。この問題を回避し、更にリフロー実装の際
に発生するガスも改善する方法として、金属リット、も
しくはケースの底部にゲッター材を設け、接合後にゲッ
ター材を活性化することで、接合時に発生した酸素ガス
を吸着することが可能であり、また活性化条件の適正な
材質を選択することで、リフローの熱で再度活性化させ
ることが可能となり、熱による振動子特性の劣化を防止
する効果も得られる。
子の1実施例を示す斜視図である。ガラスからなるケー
ス10の上面に、陽極接合によりアルミニウムからなる
リット20を接合する。
0の側面の上面にリット20の下面が配置されており、
リット20の下面にはゲッター材70が成膜されてい
る。ケース10の側面の上面は鏡面状態で、メタライズ
は不要である。これに直接ケースが陽極接合されてい
る。ケース10の底部15には、振動片30と導通し、
振動片30の下面と一定の間隔を持つための支持電極4
0が配置される。
に設けた電極60の間は引き出し電極50によって接続
される。
単板のガラスに振動片30を入れるための凹部をパター
ンニングし、エッチングもしくは、ブラスト加工によっ
て所定の寸法に仕上げる。更にケース10の底部に再度
エッチング、もしくはブラスト加工で、引き出し電極部
50を形成し、AT型の振動片30の一端に支持電極4
0と引き出し電極50と電気的に接続する。接続の方法
は、導電性接着剤もしくは、金等のバンプ接合も可能で
ある。また引き出し電極50は、周囲をメタライズして
おき、接着材もしくは高温半田等で、封じておく。振動
片の周波数は、封止前に調整を行う。金属リットの下面
には、チタンのゲッター材をスパッタで成膜しておく。
次に、ケース10にマイナス、金属リットにプラスの直
流電圧を印加し、真空中で、側面部の上面とアルミニウ
ムのリット20を陽極接合する。陽極接合が完了した
ら、ゲッター材の活性化温度まで製品を加熱し、内部に
発生した酸素ガスをゲッタリグする。
とができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 底部と前記底部の外周上に側面部を有す
るケースと、 前記底部の上面に支持電極を有し、前記支持電極に一端
が接続された振動片と、 前記側面部の上面に配置された金属リットと、 前記金属リットの内面側もしくは、前記ケースの底面に
ゲッター材を有し、前記金属リットと前記側面部の上面
を陽極接合した圧電振動子。 - 【請求項2】 前記ケースがガラスまたはガラスセラミ
ックスかなる請求項1記載の圧電振動子。 - 【請求項3】 前記金属リットの陽極接合面がアルミニ
ウム、モリブデン、クロムから選ばれる金属からなる請
求項1記載の圧電振動子。 - 【請求項4】 ガラスまたはガラスセラミックスからな
る底部と前記底部の上面に支持電極を配し、前記支持電
極に一端が接続された振動片と、 前記振動片を収納するための凹部を設けた金属リット
と、前記ゲッター材を有し、前記底部と前記金属リット
とを陽極接合したことからなる圧電振動子。 - 【請求項5】 前記ゲッター材がチタンである請求項1
記載の圧電振動子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001241295A JP2003060472A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 圧電振動子 |
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JP2001241295A JP2003060472A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 圧電振動子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003060472A true JP2003060472A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19071771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001241295A Pending JP2003060472A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
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