JP4068367B2

JP4068367B2 - Aggregate substrate for piezoelectric device, piezoelectric device and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4068367B2
Application number: JP2002062870A
Authority: JP
Inventors: 信若杉; 隆夫河西
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003264444A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電デバイス用基板を多数個取りするための圧電デバイス用集合基板、圧電デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水晶振動体などの圧電振動体を含む水晶振動子、水晶発振器、表面弾性波フィルタなどの電子装置である圧電デバイスは、各種産業用あるいは民生用電子機器などに広く適用されている。このような圧電デバイスは、回路基板への高密度実装に適するように、他の電子部品と同様に小型チップ化されて、電子機器の回路基板の片面だけで半田付けできる表面実装型のものが出現している。そして、携帯電話に代表される携帯用通信機器等の普及に伴い、電子装置の小型・軽量化が求められ、圧電デバイスの小型化、軽量化、そしてコストダウンの要求がますます強くなっている。
【０００３】
一方、こうした電子機器、電子装置の小型化の進行に伴い、その取り扱いを容易にするために、他の一般の電子部品と同様に、複数の電子装置を多数個取りできる、集合基板を用いて各工程を処理する方法が、電子装置の望ましい製造方法と考えられ、特開平１１−３４０３５０号公報など、さまざまな集合基板による製造方法が開示されている。
【０００４】
このような従来の圧電デバイスの一例として、水晶振動子を取り上げて説明する。図１６は従来の水晶振動子の断面図である。図１６において、７０は表面実装型の水晶振動子であり、６２は水晶振動子７０の筐体を構成する平板状のセラミック基板、６３はその上を覆ったコバール（Ｆｅ／Ｎｉ／Ｃｏ合金）製の箱形の蓋部材である。７２は、セラミック基板６２の表面に形成された方形のキャビティである。６１は水晶振動体であり、キャビティ７２と蓋部材６３とで規定される内部空間に実装されている。
【０００５】
８１は、セラミック基板６２の表面に、蓋部材６３と導通しないように形成された配線層であり、８２は同じく下面に形成された端子電極としての配線層である。８３は両配線層８１、８２を接続している内部配線である。８４は導電ペーストであり、水晶振動体６１の一端は導電ペースト８４を介して配線層８１の上に接合されている。８６は、蓋部材６３の接合のために、セラミック基板６２の表面に形成された配線層であり、８５は、配線層８６上に形成された低温金属ロウ材から成る接合層である。セラミック基板６２と蓋部材６３とは、配線層８６及び接合層８５を介して溶着されている。
【０００６】
図１７はセラミック基板６２の下面図であり、略方形のセラミック基板６２の両短辺に沿って、一対の端子電極である配線層８２が配設されている。８７は、各コーナーに形成されたスルーホール（実際は１／４に切り欠かれている）６２ｃに形成された配線層であり、配線層８７は、配線層８２から２カ所のコーナー電極８２ｃを経て延在して設けられている。水晶振動子７０を電子機器の回路基板に半田付けした場合に、表面から見て端子電極である配線層８２が半田によって回路基板へ良好に接合されたか否かを、スルーホール６２ｃの配線層８７に濡れ上がった半田を視認することによって、確認することができる。
【０００７】
図１８は集合基板であるセラミック基板６２の部分下面図である。分割線８９が交差するところに、スルーホール６２ｃが設けられ、各スルーホール６２ｃにおいて互いに隣接する四つの個別セラミック基板６２の端子電極である配線層８２は、コーナー電極８２ｃ及び配線層８７を介して互いに導通している。
【０００８】
次に、水晶振動子７０の製造方法について説明する。まず、単個のセラミック基板６２を多数個取りできる集合基板状態のセラミック基板６２を製造する。それには、図１９、図２０に示すように、２種類の定尺シート６２ａ、６２ｂを用意する。そのために、アルミナを主原料として含むセラミック粉末、バインダ等を含むスラリーから、長尺で定尺幅のグリーンシートを成形する。この長尺シートから、予め設定された圧縮率に基づいた寸法に、図２０に示す定尺シート６２ｂを外形プレス抜きし、その際、積層処理のための作業基準穴８７も開孔する。次いで、定尺シート６２ｂの作業穴８７を基準に、電子要素を収納するキャビティ７２をプレス抜きして定尺シート６２ａを形成する。
【０００９】
引き続いて、所定の枚数の定尺シート６２ｂ及び６２ａを、予め定められた組み合わせで積層圧着させる。積層工程は、例えば、２００〜２５０℃で一定時間にわたってプレス圧着することによって行うことができる。図２１はこのようにして得られた積層グリーンシート（セラミック基板）６２を示したものであり、図には、以下の工程で作り込められるブレイク線８９も、理解の補助のため、便宜的に示されている。
【００１０】
次いで、得られたグリーンシート６２を、図２１の線分Ａ−Ａに沿った断面図である図２２に順に示すようにして加工する。まず、得られた積層グリーンシート６２の作業基準穴８７を基準に、図２２の工程（Ａ）に示すように、表裏面の導通をとるためのスルーホール７３、及びコーナーの図示しないスルーホール６２ｃを開孔する。
【００１１】
次いで、工程（Ｂ）に示すように、先の工程で開孔したスルーホール７３、スルーオール６２ｃに、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属から成る圧膜導体ペーストを充填して電気的導通部８３とする。次いで、表面側の配線層８１及び８６、裏面側の配線層８２を、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属から成る圧膜導体ペーストを塗布することにより形成する。この場合、後の工程で各配線層に電気メッキによりＡｕメッキを施すために、集合基板上の全てのセラミック基板６２の配線間は相互に接続されている。
【００１２】
その後、金型にて、積層グリーンシート状態のセラミック基板６２の厚みの約５０％のところまで切り込みを入れ、ブレイク線８９を形成する。ブレイク線８９は製造工程の途中で、セラミック基板６２を電子装置の単位に切り離すためのものである。その後、積層グリーンシートを水素雰囲気中で１５５０〜１６５０℃で焼成する。この焼成で約２０％寸法収縮が成され、キャビティ、スルーホール、貫通穴、配線層、ブレイク線が形成された集合基板状態のセラミック基板６２が完成する。
【００１３】
上記の工程（Ｂ）で作製したセラミック基板６２をそのブレイク線８９のところで切り分けると、工程（Ｃ）に示すように、それぞれが目的とする水晶振動子の単位に相当するセラミック基板６２が得られる。
【００１４】
次いで、セラミック基板６２を図２３の工程（Ｄ）に示すように、キャリア（搬送治具）１００に装填し、水晶振動体６１の実装工程（Ｅ）に移行する。まず、セラミック基板６２の上の配線層８１に導電ペースト８４を塗布し、水晶振動体６１を搭載する。その後に加熱する。例えば、導電ペースト８４がＡｇ含有の熱硬化性樹脂であるとき、その加熱温度は約１８０℃である。
【００１５】
水晶振動体６１の実装が完了した後、セラミック基板６２は周波数の調整工程（Ｆ）に移行する。ここで、セラミック基板６２を、マスク１０１ａを備えた専用のキャリア１０１に装填し直し、真空雰囲気内で、測定した周波数に応じて水晶振動体６１の一部にＡｕを蒸着することによって行う。周波数調整後のセラミック基板６２は、カーボン治具１０２に移し替える。
【００１６】
次いで、封止工程（Ｇ）に移行する。ここでは、予めセラミック基板６２の接合位置に箔状の低温金属ロウ材（ここでは、Ａｕ−Ｓｎ合金のロウ材を使用）を配設して接合層８５を形成した後、セラミック基板６２と蓋部材６３（ここではコバールを使用）とを重ね合わせて、専用のカーボン治具１０２に収納した状態で、封止炉内で接合層８５を介してロウ付けし気密封止する。このようにして作製した水晶振動子７０は、完成検査の後に市場に出される。
【００１７】
図２４は、他の圧電デバイスである水晶発振器用の集合基板状態のセラミック基板を示している要部下面図である。ここで、四つの端子電極１１２が個別基板に相当するセラミック基板９２の各コーナー部に近接して設けられており、端子電極１１２は、長辺方向のブレイク線１１９に沿って配設されたスルーホール９２ｅの厚膜導電体に接続している。同様に、隣り合う基板の端子電極１１２もこのスルーホール９２ｅと接続導通している。図２５はその他の水晶発振器の集合基板状態のセラミック基板１２２の要部下面図である。ここでは、コーナー部のスルーホール１２２ｃの厚膜導電体を介して隣接するセラミック基板１２２の端子電極１３２は互いに導通している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した製造方法やその他の多数個取り方式に基づく製造方法には、多くの問題点が存在していた。即ち、圧電振動体の実装工程において、早くもセラミック基板を集合基板状態から単個に切り出して、キャリアに詰める作業が必要であった。従って、その後の周波数調整工程、封止工程においても、単個のセラミック基板に対して作業が行われていて、集合基板を基準とした搬送や組立等の作業ができていなかった。また、従来の集合基板では、各個別基板の端子電極同士をすべて導通させて電気メッキしていたので、集合基板に圧電振動体を搭載した状態で圧電デバイスを駆動し調整することはできなかった。
【００１９】
また、セラミック基板を単個に切り離す際に、切り粉がキャビティの内部に入り込んだり、セラミック基板をキャリアに装填する際には、セラミック基板の堅いエッジが切れ刃となって金属キャリヤを削って切り粉を発生させるという問題があった。更に、封止工程ではカーボン治具を用いていたために、カーボン治具から塵埃が剥離してキャビティへ進入することが避けられなかった。そして、一旦キャビティに入り込んだ切り粉などのゴミは容易に取りきれないという問題があった。ゴミが性能に及ぼす影響は、圧電デバイスが小型になるほど増大するので、小型圧電デバイスを製造する企業にとっては、塵埃の排除のために膨大な資本投入が必要になっている。
【００２０】
以上のように、集合基板を十分に活用できず、圧電デバイスのコストダウンが今ひとつ進まないという問題があった。また、キャリア詰めや、専用キャリアへの移し替え作業がついて回り、製造工程が煩雑であった。
【００２１】
上記発明は、以上のような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、水晶振動子を初めとする各種圧電デバイスの集合基板を、全工程にわたって十分に活用して製造できるようにした圧電デバイス用集合基板、圧電デバイス及びその製造方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、集合基板を切断して平面形状が略方形である複数の個別基板を得るための構造であって、前記集合基板の一方の面には、複数の前記個別基板に対応して、圧電振動体を搭載するための接続電極を配列し、他方の面には、前記接続電極と導通した端子電極を、前記端子電極と導通する前記接続電極が対応した前記個別基板にそれぞれ配列し、前記個別基板の輪郭に対応する切断箇所には、それぞれの前記個別基板の前記端子電極と導通した側面電極を配設するためのスルーホールを配列し、前記スルーホールに配設した前記側面電極は前記端子電極の一つとだけ導通し、各電極にメッキが施された圧電デバイス用集合基板において、前記端子電極は二つ配設されており、一方の前記端子電極は前記個別基板の第１辺に沿って配設した第１スルーホール内の第１側面電極と、前記第１辺に隣接する第２辺に沿って配設した第２スルーホール内の第２側面電極に導通しており、他方の端子電極は、前記第１辺と対向する第３辺に沿って配設した第３スルーホール内の第３側面電極と、前記第３辺と隣接する第４辺に沿って配設した第４スルーホール内の第４側面電極に導通していることを特徴とする。
【００２３】
前述した目的を達成するための本発明の更に他の手段は、前記集合基板の前記接続電極に圧電振動体を搭載し、該圧電振動体を蓋部材で封止した後に前記集合基板を前記切断箇所に沿って切断して得られることを特徴とする。
【００２４】
前述した目的を達成するための本発明の更に他の手段は、集合基板の一方の面に、平面形状が略方形である複数の個別基板に対応して、圧電振動体を搭載するための接続電極を配列する工程と、前記集合基板の他方の面に、前記接続電極と導通した端子電極を、前記端子電極と導通する前記接続電極が対応した前記個別基板にそれぞれ配列する工程と、前記個別基板の輪郭に対応する切断箇所に、それぞれの前記個別基板の前記端子電極の一つとだけ導通した側面電極を配設するためのスルーホールを配列する工程と、各電極にメッキを施す工程と、前記接続電極に前記圧電振動体を搭載する工程と、前記集合基板に搭載した複数の前記圧電振動体に対して調整作業を施す工程と、調整した前記圧電振動体を蓋部材で封止する工程と、前記集合基板を前記切断箇所に沿って切断して単個の圧電デバイスを得る工程とからなり、前記前記端子電極は二つ配設されており、一方の前記端子電極は前記個別基板の第１辺に沿って配設した第１スルーホール内の第１側面電極と、前記第１辺に隣接する第２辺に沿って配設した第２スルーホール内の第２側面電極に導通しており、他方の端子電極は、前記第１辺と対向する第３辺に沿って配設した第３スルーホール内の第３側面電極と、前記第３辺と隣接する第４辺に沿って配設した第４スルーホール内の第４側面電極に導通していることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一の実施の形態である圧電デバイスの一つ、水晶振動子を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である水晶振動子の断面図であり、図２はこの水晶振動子の側面図である。図３はこの水晶振動子の下面図、図４はこの水晶振動子の集合基板状態のセラミック基板の要部下面図、図５はこの水晶振動子の製造方法を示す断面図である。
【００２６】
まず、本発明の第一の実施の形態である水晶振動子の構成を説明する。図１に示す断面図は、従来技術で説明したものと同様である。従って、従来と同じ構成要素には同じ名称を用いて、詳細な説明は省略する。１０は圧電デバイスである水晶振動子であり、１は水晶振動体、２は圧電デバイス用基板であるセラミック基板、３は蓋部材である。１２はセラミック基板２のキャビティ、２１、２６はセラミック基板２の上面の配線層、２２は同じく下面の配線層であり、図示しない電子機器の回路基板に接続する端子電極となっている。２３は配線層２１と配線層２２とを接続する内部配線、２４は水晶振動体１を配線層２１に固定している導電ペーストである。２５は蓋部材３を配線層２６に接合している接合層である。
【００２７】
図２において、２８は、セラミック基板２の四隅のスルーホール２ｃに形成された配線であり、図３に示すセラミック基板２のコーナー電極２２ｃに接続され、セラミック基板２の上面から離間した部分にまで形成されている。図３において、セラミック基板２は平面形状が略方形であり、本実施形態では、図３右側の短辺を第１辺としたとき、反時計方向へ順番に第２辺、第３辺、第４辺としている。二つの端子電極である配線層２２は、セラミック基板２の両短辺である第１辺、並びにこれと対向する第３辺に近接して配設されている。第１辺側の端子電極は、第１辺に沿って配設された２カ所のスルーホール（実際は半分に分割されている）２ｄの側面電極の一つと延在部２２ａを介して導通しており、第３辺側の端子電極は、第３辺に沿って配設された２カ所のスルーホール２ｄの側面電極の一つと延在部２２ａを介して導通している。
【００２８】
図４において、複数の個別基板であるセラミック基板２を多数個取りするように配列した圧電デバイス用集合基板の一方の面には、複数のセラミック基板２に対応して、水晶振動体１を搭載するための接続電極である配線層２１を配列し、他方の面には、複数のセラミック基板２に対応して、配線層２１と導通した端子電極である配線層２２を配列してある。切断箇所であるブレイク線２９に沿って、複数のセラミック基板２に対応して、配線層２２と導通した側面電極を配設するためのスルーホール２ｄがコーナー部を避けて配列され、各電極には無電界Ｎｉメッキの下地の上に無電界Ａｕメッキが施されている。すなわち、集合基板において、スルーホール２ｄに配設した側面電極は、配線層２２の一つとだけ導通している。なお、セラミック基板２のコーナー電極２２ｃは、集合基板内で隣り合うセラミック基板２のコーナー電極２２ｃと接続している。
【００２９】
次に、水晶振動子１０の製造工程を、図５を用いて説明する。集合基板状態のセラミック基板２を完成するまでの工程は、従来技術として説明した図２２の（Ｂ）工程までとほぼ同じである。但し、配線層２１、２２及び２６上に施すメッキが従来と異なり、Ｎｉ＋Ａｕの無電界メッキとなっている。この工程の後に、図５の（Ａ）工程へ移行する。ここで、セラミック基板２上の搭載位置をカメラで認識しながら、導電ペースト２４を介して水晶振動体１を配線層２１上に固定する。なお、図示しないが、導電ペースト２４が硬化するまで、水晶振動体１の先端部を支持する部材が必要である。
【００３０】
次ぎに、（Ｂ）工程に移行して、周波数調整を行う。このとき、集合基板単位で、真空雰囲気に入れ、集合基板内の個別基板であるセラミック基板２に対して、順次端子電極から通電して周波数を測定しながら、水晶振動体１の矢印の位置にＡｕ蒸着、あるいはイオンビームエッチングを施す。
【００３１】
次に、（Ｃ）工程に移行する。ここで、配線層２６上にＡｕ−Ｓｎロウ材から成る接合層２５を形成して、蓋部材３を被せ、真空雰囲気で接合層２５をリフローして溶着させる。最後に、集合基板をブレイク線２９に沿って切り離して、水晶振動子１０を取り出し、完成検査後に出荷する。
【００３２】
次に、第一の実施形態の作用・効果について説明する。集合基板内において、隣接するセラミック基板２の配線層２２同士が互いに分離されているので、集合基板上で個別基板ごとに、水晶振動体１の測定及び周波数調整ができるようになった。また、配線層２２は側面電極の一つと導通しているので、水晶振動子１０を回路基板に表面実装した際に、配線層２２を固定する半田が、側面電極に濡れ上がったのを視認することで、半田付けの成否を確認することができる。
【００３３】
そして、実装から封止までの全工程で集合基板を単位に搬送できるから、従来必要だった各種キャリアが不要になると共に、キャリア使用に付随するキャリア詰め工数の削減ができる。また、キャリアからセラミック基板２のキャビティ１２へのゴミの侵入を防止できる。
【００３４】
次に、本発明のその他の実施の形態である水晶振動子の構成について説明する。図６は第二の実施の形態である水晶振動子の下面図、図７は図６の振動子の集合基板の要部下面図である。図８は第三の実施の形態である水晶振動子の下面図、図９は図８の振動子の集合基板の要部下面図である。図１０は本発明の第四の実施の形態である水晶振動子の下面図、図１１は図１０の振動子の集合基板の要部下面図である。図１２は本発明の第五の実施の形態である水晶振動子の下面図、図１３は図１２の振動子の集合基板の要部下面図である。図１４は本発明の第六の実施の形態である水晶振動子の下面図、図１５は図１４の振動子の集合基板の要部下面図である。
【００３５】
図６、図７において、第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なるところは、二つの端子電極である配線層２２の一方は、セラミック基板２の一方の長辺である第１辺にあるスルーホール２ｅの側面電極に、他方は第１辺と対向する第３辺にあるスルーホール２ｅの側面電極に導通しているところである。
【００３６】
図８、図９において、第三の実施の形態が第二の実施の形態と異なるところは、二つの端子電極である配線層２２が、セラミック基板２の一方の長辺に沿って配設した別個のスルーホール２ｅの側面電極に導通しているところである。
【００３７】
図１０、図１１において、第四の実施の形態は、第一の実施の形態と第二の実施の形態とを合体させた形態である。即ち、端子電極は二つ配設されており、一方の端子電極は、セラミック基板２の第１辺に沿って配設された第１スルーホール２ｄ内の第１側面電極と、第１辺に隣接する第２辺に沿って配設した第２スルーホール内の第２側面電極とに導通しており、他方の電極は、第１辺と対向する第３辺に沿って配設した第３スルーホール内の第３側面電極と、第３辺と隣接する第４辺に沿って配設された第４側面電極とに導通している。なお、ここで、第２側面電極が第４辺に、第４側面電極が第２辺にある形態であってもよい。
【００３８】
図１２、図１３において、第五の実施の形態は、二つの端子電極のうち、一方は第一の実施の形態と同じ、他方は第三の実施の形態と同じ形態である。即ち、一方の端子電極はセラミック基板２の第１辺に沿って配設されたスルーホール２ｄ内の側面電極に導通しており、他方の端子電極は第１辺に隣接した第２辺または第４辺に沿って配設されたスルーホール２ｅ内の側面電極に導通している。
【００３９】
以上、水晶振動子を例にあげて、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術思想は、水晶振動子に限らず、圧電デバイス一般に広く応用できるものである。例えば、図１４は、本発明の第六の実施の形態である水晶発振器の下面図であり、図１５はその集合基板の要部下面図である。
【００４０】
図１４において、３２はセラミック基板、５２は４コーナーに近接して設けられた四つの端子電極である配線層であり、配線層５２は、セラミック基板５２の四辺に沿って分散配設したスルーホール３２ｄ、３２ｅ内の側面電極の一つに延在部５２ａを経由して導通している。図１５に示すように、集合基板上では、スルーホール３２ｄ、３２ｅに配設した側面電極は、いずれも端子電極の一つとだけ導通している。以上の実施の形態では、何れにしても、集合基板において、スルーホール内のどの側面電極も、一つの端子電極とだけ導通している。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、複数の個別基板である圧電デバイス用基板を配設した圧電デバイス用集合基板において、ブレイク線に沿ってスルーホールを配設し、どのスルーホール内の側面電極も端子電極の一つとだけ導通させたので、個別基板同士の配線が切り離された結果、集合基板上での圧電デバイスの単独発振が可能となり、周波数調整や電気特性の計測が可能になるなど、集合基板を基準に搬送する生産方式をフルに活用することができて、圧電デバイスの大幅なコストダウンを達成することができた。
【００４２】
また、個別基板である圧電デバイス用基板は、平面形状が略方形であり、端子電極と導通した側面電極を有するスルーホールは、個別基板のコーナー部を避けた少なくとも何れか一辺に沿って配設したので、圧電デバイスを電子機器の回路基板に実装した場合に、端子電極を接合する半田が側面電極に塗れ上がるのを視認することにより、半田付けの成否を容易に確認することができる。また、コーナー部に設けた側面電極よりも幅の広い側面電極にできるので、半田の塗れ上がり確認がわかりやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である水晶振動子の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である水晶振動子の側面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態である水晶振動子の下面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態である水晶振動子の集合基板の要部下面図である。
【図５】本発明の実施の形態である水晶振動子の製造工程を説明する工程図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態である水晶振動子の下面図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態である水晶振動子の集合基板の要部下面図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態である水晶振動子の下面図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態である水晶振動子の集合基板の要部下面図である。
【図１０】本発明の第四の実施の形態である水晶振動子の下面図である。
【図１１】本発明の第四の実施の形態である水晶振動子の集合基板の要部下面図である。
【図１２】本発明の第五の実施の形態である水晶振動子の下面図である。
【図１３】本発明の第五の実施の形態である水晶振動子の集合基板の要部下面図である。
【図１４】本発明の第六の実施の形態である水晶発振器の下面図である。
【図１５】本発明の第六の実施の形態である水晶発振器の集合基板の要部下面図である。
【図１６】従来の水晶振動子の断面図である。
【図１７】従来の水晶振動子の下面図である。
【図１８】従来の水晶振動子の集合基板を示す要部下面図である。
【図１９】従来の水晶振動子の製造工程を示す平面図である。
【図２０】従来の水晶振動子の製造工程を示す平面図である。
【図２１】従来の水晶振動子の製造工程を示す平面図である。
【図２２】従来の水晶振動子の製造工程を示す断面図である。
【図２３】従来の水晶振動子の製造工程を示す断面図である。
【図２４】従来の水晶発振器の集合基板の要部下面図である。
【図２５】従来の水晶発振器の集合基板の要部下面図である。
【符号の説明】
１０水晶振動子
１水晶振動体
２、３２セラミック基板
２ｄ、２ｅ、３２ｄ、３２ｅスルーホール
３蓋部材
２２、５２配線層（端子電極）
２２ａ、５２ａ延在部
２８配線
２９ブレイク線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an aggregate substrate for piezoelectric devices, a piezoelectric device, and a method for manufacturing the same for taking a large number of piezoelectric device substrates.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, piezoelectric devices that are electronic devices such as crystal resonators, crystal oscillators, surface acoustic wave filters and the like including piezoelectric vibrators such as crystal vibrators have been widely applied to various industrial or consumer electronic devices. Such a piezoelectric device is a surface-mount type device that is made into a small chip like other electronic components and can be soldered only on one side of the circuit board of the electronic device so as to be suitable for high-density mounting on the circuit board. Has appeared. With the spread of portable communication devices such as mobile phones, electronic devices are required to be smaller and lighter, and the demand for smaller, lighter, and lower cost piezoelectric devices is increasing. .
[0003]
  On the other hand, with the progress of miniaturization of such electronic devices and electronic devices, in order to facilitate the handling thereof, as with other general electronic components, a collective substrate that can take a large number of a plurality of electronic devices is used. A method of processing each step is considered as a desirable manufacturing method of an electronic device, and various manufacturing methods using a collective substrate are disclosed in JP-A-11-340350.
[0004]
  As an example of such a conventional piezoelectric device, a crystal resonator will be taken up and described. FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional crystal resonator. In FIG. 16, reference numeral 70 denotes a surface-mount type crystal unit, 62 a flat plate-like ceramic substrate constituting the casing of the crystal unit 70, and 63 a Kovar (Fe / Ni / Co alloy) covering it. It is a box-shaped lid member. Reference numeral 72 denotes a square cavity formed on the surface of the ceramic substrate 62. Reference numeral 61 denotes a quartz oscillator, which is mounted in an internal space defined by the cavity 72 and the lid member 63.
[0005]
  Reference numeral 81 denotes a wiring layer formed on the surface of the ceramic substrate 62 so as not to be electrically connected to the lid member 63. Reference numeral 82 denotes a wiring layer as a terminal electrode also formed on the lower surface. Reference numeral 83 denotes an internal wiring connecting both wiring layers 81 and 82. 84 is a conductive paste, and one end of the crystal vibrating body 61 is bonded onto the wiring layer 81 via the conductive paste 84. 86 is a wiring layer formed on the surface of the ceramic substrate 62 for bonding the lid member 63, and 85 is a bonding layer made of a low-temperature metal brazing material formed on the wiring layer 86. The ceramic substrate 62 and the lid member 63 are welded via the wiring layer 86 and the bonding layer 85.
[0006]
  FIG. 17 is a bottom view of the ceramic substrate 62, and a wiring layer 82, which is a pair of terminal electrodes, is disposed along both short sides of the substantially square ceramic substrate 62. Reference numeral 87 denotes a wiring layer formed in a through-hole 62c (actually cut into ¼) 62c formed in each corner. The wiring layer 87 passes through two corner electrodes 82c from the wiring layer 82. It is extended and provided. When the crystal unit 70 is soldered to the circuit board of the electronic device, the wiring layer 87 of the through hole 62c indicates whether or not the wiring layer 82 as the terminal electrode is satisfactorily bonded to the circuit board when viewed from the surface. This can be confirmed by visually recognizing the solder that has been wet.
[0007]
  FIG. 18 is a partial bottom view of the ceramic substrate 62 which is a collective substrate. Through-holes 62c are provided where the dividing lines 89 intersect, and the wiring layers 82 that are terminal electrodes of the four individual ceramic substrates 62 adjacent to each other in each through-hole 62c pass through the corner electrodes 82c and the wiring layers 87. They are connected to each other.
[0008]
  Next, a method for manufacturing the crystal unit 70 will be described. First, a ceramic substrate 62 in a collective substrate state in which a large number of single ceramic substrates 62 can be obtained is manufactured. For this purpose, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, two types of regular sheets 62a and 62b are prepared. For this purpose, a long and constant-width green sheet is formed from a slurry containing ceramic powder containing alumina as a main raw material, a binder, and the like. From the long sheet, the regular sheet 62b shown in FIG. 20 is externally pressed to a dimension based on a preset compression ratio, and at that time, a work reference hole 87 for the lamination process is also opened. Next, with reference to the work hole 87 of the standard sheet 62b, the cavity 72 for storing the electronic elements is punched to form the standard sheet 62a.
[0009]
  Subsequently, a predetermined number of the standard sheets 62b and 62a are laminated and pressure-bonded in a predetermined combination. The lamination step can be performed, for example, by press-bonding at 200 to 250 ° C. for a certain time. FIG. 21 shows a laminated green sheet (ceramic substrate) 62 obtained in this manner. In the figure, a break line 89 that can be formed in the following steps is also shown for convenience of understanding. It is shown.
[0010]
  Next, the obtained green sheet 62 is processed as shown in order in FIG. 22 which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. First, with reference to the work reference hole 87 of the obtained laminated green sheet 62, as shown in step (A) of FIG. 22, through holes 73 for conducting the front and back surfaces and through holes 62c (not shown) at the corners. Open the hole.
[0011]
  Next, as shown in the step (B), the through-hole 73 and the through-all 62c opened in the previous step are filled with a pressure film conductor paste made of a refractory metal such as W or Mo to electrically connect the conductive portion 83. And Next, the wiring layers 81 and 86 on the front surface side and the wiring layer 82 on the back surface side are formed by applying a pressure film conductor paste made of a refractory metal such as W or Mo. In this case, the wirings of all the ceramic substrates 62 on the collective substrate are connected to each other in order to perform Au plating by electroplating on each wiring layer in a later step.
[0012]
  After that, a break line 89 is formed by cutting with a mold up to about 50% of the thickness of the ceramic substrate 62 in a laminated green sheet state. The break line 89 is for separating the ceramic substrate 62 into units of an electronic device during the manufacturing process. Thereafter, the laminated green sheet is fired at 1550 to 1650 ° C. in a hydrogen atmosphere. This firing causes a dimensional shrinkage of about 20%, and the ceramic substrate 62 in a collective substrate state in which cavities, through holes, through holes, wiring layers, and break lines are formed is completed.
[0013]
  When the ceramic substrate 62 produced in the above step (B) is cut at the break line 89, as shown in step (C), the ceramic substrate 62 corresponding to each unit of the target crystal unit is obtained. .
[0014]
  Next, as shown in step (D) of FIG. 23, the ceramic substrate 62 is loaded into the carrier (conveying jig) 100, and the process proceeds to the mounting step (E) of the crystal vibrator 61. First, the conductive paste 84 is applied to the wiring layer 81 on the ceramic substrate 62 and the crystal vibrating body 61 is mounted. Then heat. For example, when the conductive paste 84 is an Ag-containing thermosetting resin, the heating temperature is about 180 ° C.
[0015]
  After the mounting of the crystal oscillator 61 is completed, the ceramic substrate 62 proceeds to the frequency adjustment step (F). Here, the ceramic substrate 62 is reloaded on the dedicated carrier 101 provided with the mask 101a, and Au is vapor-deposited on a part of the crystal vibrating body 61 in a vacuum atmosphere according to the measured frequency. The ceramic substrate 62 after the frequency adjustment is transferred to the carbon jig 102.
[0016]
  Next, the process proceeds to the sealing step (G). Here, a foil-like low-temperature metal brazing material (in this case, an Au—Sn alloy brazing material is used) is previously disposed at the joining position of the ceramic substrate 62 to form the joining layer 85, and then the ceramic substrate 62 and the lid In a state where the member 63 (here, Kovar is used) is overlapped and accommodated in the dedicated carbon jig 102, it is brazed via the bonding layer 85 in the sealing furnace and hermetically sealed. The crystal resonator 70 thus manufactured is put on the market after completion inspection.
[0017]
  FIG. 24 is a bottom view of a main part showing a ceramic substrate in a collective substrate state for a crystal oscillator, which is another piezoelectric device. Here, four terminal electrodes 112 are provided close to each corner portion of the ceramic substrate 92 corresponding to an individual substrate, and the terminal electrodes 112 are through-lines arranged along the break line 119 in the long side direction. The hole 92e is connected to the thick film conductor. Similarly, the terminal electrode 112 of the adjacent substrate is also connected to the through hole 92e. FIG. 25 is a bottom view of the main part of the ceramic substrate 122 in a collective substrate state of another crystal oscillator. Here, the terminal electrodes 132 of the adjacent ceramic substrate 122 are electrically connected to each other through the thick film conductor of the through hole 122c in the corner portion.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
  However, many problems existed in the above manufacturing method and other manufacturing methods based on the multi-cavity method. That is, in the mounting process of the piezoelectric vibrator, it is necessary to cut out the ceramic substrate into a single piece from the aggregate substrate state and pack it in the carrier as early as possible. Therefore, in the subsequent frequency adjustment process and sealing process, work is performed on a single ceramic substrate, and operations such as conveyance and assembly based on the aggregate substrate cannot be performed. Further, in the conventional collective substrate, since the terminal electrodes of the individual substrates are all electrically connected and electroplated, the piezoelectric device could not be driven and adjusted with the piezoelectric vibrator mounted on the collective substrate. .
[0019]
  Also, when cutting the ceramic substrate into single pieces, chips enter the cavity, and when loading the ceramic substrate into the carrier, the hard edge of the ceramic substrate becomes a cutting edge and cuts the metal carrier. There was a problem of generating powder. Furthermore, since a carbon jig was used in the sealing process, it was inevitable that dust would peel from the carbon jig and enter the cavity. In addition, there is a problem that dust such as chips once entering the cavity cannot be easily removed. Since the impact of dust on performance increases as piezoelectric devices become smaller, companies manufacturing small piezoelectric devices require enormous capital investment to eliminate dust.
[0020]
  As described above, there is a problem that the collective substrate cannot be fully utilized, and the cost reduction of the piezoelectric device does not proceed. Also, the packing process and the transfer work to a dedicated carrier have been performed, and the manufacturing process has been complicated.
[0021]
  The above invention has been made to solve the conventional problems as described above, and its purpose is to make full use of a collective substrate of various piezoelectric devices including a quartz resonator throughout the entire process. It is an object to provide a collective substrate for a piezoelectric device, a piezoelectric device, and a method for manufacturing the same, which are made possible.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
  The means of the present invention for achieving the above-mentioned object are as follows:A structure for cutting a collective substrate to obtain a plurality of individual substrates having a substantially square planar shape, wherein one surface of the collective substrate is provided with a piezoelectric vibrator corresponding to the plurality of individual substrates. A connection electrode for mounting is arranged, and on the other surface, a terminal electrode electrically connected to the connection electrode is arranged on the individual substrate corresponding to the connection electrode electrically connected to the terminal electrode, and A through hole for arranging a side electrode electrically connected to the terminal electrode of each individual substrate is arranged at a cutting position corresponding to the outline, and the side electrode arranged in the through hole is connected to the terminal electrode. In the collective substrate for a piezoelectric device, in which only one electrode is connected and each electrode is plated, two terminal electrodes are provided, and one of the terminal electrodes is arranged along the first side of the individual substrate. First through The first side electrode in the first electrode and the second side electrode in the second through hole disposed along the second side adjacent to the first side, and the other terminal electrode is connected to the first side electrode. A third side electrode in the third through hole disposed along the third side facing the one side, and a fourth in the fourth through hole disposed along the fourth side adjacent to the third side. It is characterized by being electrically connected to the side electrode.
[0023]
  Still another means of the present invention for achieving the above-mentioned object is as follows:SaidA piezoelectric vibrator is mounted on the connection electrode of the collective substrate, the piezoelectric vibrator is sealed with a lid member, and then the collective substrate is cut along the cut portion.
[0024]
  Still another means of the present invention for achieving the above-mentioned object is as follows:A step of arranging connection electrodes for mounting piezoelectric vibrators on one surface of the collective substrate corresponding to a plurality of individual substrates having a substantially square planar shape, and the other surface of the collective substrate, The step of arranging the terminal electrode that is electrically connected to the connection electrode on the individual substrate corresponding to the connection electrode that is electrically connected to the terminal electrode, and the cutting position corresponding to the contour of the individual substrate, A step of arranging through holes for disposing side electrodes that are electrically connected to only one of the terminal electrodes, a step of plating each electrode, a step of mounting the piezoelectric vibrator on the connection electrode, and the collective substrate A step of adjusting the plurality of piezoelectric vibrators mounted on the substrate, a step of sealing the adjusted piezoelectric vibrators with a lid member, and cutting the collective substrate along the cutting points Piezoelectric device Two terminal electrodes are provided, and one of the terminal electrodes is a first side electrode in a first through hole provided along a first side of the individual substrate. The second side electrode in the second through hole disposed along the second side adjacent to the first side, and the other terminal electrode is connected to the third side opposite to the first side. The third side electrode in the third through hole disposed along the fourth side electrode and the fourth side electrode in the fourth through hole disposed along the fourth side adjacent to the third side. Features.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, one of the piezoelectric devices according to the first embodiment of the present invention, a crystal resonator, will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a crystal resonator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the crystal resonator. FIG. 3 is a bottom view of the crystal resonator, FIG. 4 is a bottom view of the main part of the ceramic substrate in the aggregate substrate state of the crystal resonator, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the crystal resonator.
[0026]
  First, the configuration of the crystal resonator according to the first embodiment of the present invention will be described. The cross-sectional view shown in FIG. 1 is the same as that described in the prior art. Therefore, the same name is used for the same component as the conventional one, and the detailed description is omitted. Reference numeral 10 denotes a crystal resonator which is a piezoelectric device, 1 is a crystal oscillator, 2 is a ceramic substrate which is a piezoelectric device substrate, and 3 is a lid member. Reference numeral 12 denotes a cavity of the ceramic substrate 2, 21 and 26 denote wiring layers on the upper surface of the ceramic substrate 2, and 22 denotes a wiring layer on the lower surface, which are terminal electrodes connected to a circuit board of an electronic device (not shown). Reference numeral 23 denotes an internal wiring for connecting the wiring layer 21 and the wiring layer 22, and 24 is a conductive paste for fixing the crystal resonator 1 to the wiring layer 21. Reference numeral 25 denotes a bonding layer that bonds the lid member 3 to the wiring layer 26.
[0027]
  In FIG. 2, reference numeral 28 denotes wiring formed in the through holes 2 c at the four corners of the ceramic substrate 2, which is connected to the corner electrode 22 c of the ceramic substrate 2 shown in FIG. Is formed. In FIG. 3, the ceramic substrate 2 has a substantially square planar shape. In this embodiment, when the short side on the right side of FIG. 3 is the first side, the second side, the third side, There are four sides. The wiring layer 22 which is two terminal electrodes is disposed in the vicinity of the first side which is both short sides of the ceramic substrate 2 and the third side which faces the first side. The terminal electrode on the first side is electrically connected to one of the side electrodes of two through-holes (actually divided in half) 2d arranged along the first side via the extending portion 22a. The terminal electrode on the third side is electrically connected to one of the side electrodes of the two through holes 2d disposed along the third side via the extending portion 22a.
[0028]
  In FIG. 4, the quartz crystal vibrator 1 is mounted on one surface of the collective substrate for piezoelectric devices arranged so as to take a large number of ceramic substrates 2 which are a plurality of individual substrates, corresponding to the plurality of ceramic substrates 2. A wiring layer 21 that is a connection electrode for connecting to the wiring layer 21 is arranged on the other surface corresponding to the plurality of ceramic substrates 2. Through holes 2d for disposing side electrodes electrically connected to the wiring layer 22 corresponding to the plurality of ceramic substrates 2 are arranged along the break lines 29 that are cut portions so as to avoid corner portions, Has an electroless Au plating on a base of electroless Ni plating. That is, in the collective substrate, the side electrode disposed in the through hole 2 d is electrically connected to only one of the wiring layers 22. The corner electrode 22c of the ceramic substrate 2 is connected to the corner electrode 22c of the adjacent ceramic substrate 2 in the collective substrate.
[0029]
  Next, the manufacturing process of the crystal unit 10 will be described with reference to FIG. The process until the ceramic substrate 2 in the aggregate substrate state is completed is almost the same as the process up to (B) in FIG. However, the plating applied to the wiring layers 21, 22 and 26 is different from the conventional plating and is an electroless plating of Ni + Au. After this step, the process proceeds to step (A) in FIG. Here, the crystal vibrating body 1 is fixed on the wiring layer 21 via the conductive paste 24 while recognizing the mounting position on the ceramic substrate 2 with a camera. Although not shown, a member that supports the tip of the crystal resonator 1 is necessary until the conductive paste 24 is cured.
[0030]
  Next, it shifts to the (B) process and performs frequency adjustment. At this time, the unit is placed in a vacuum atmosphere in units of the collective substrate, and the ceramic substrate 2 which is an individual substrate in the collective substrate is sequentially energized from the terminal electrode to measure the frequency, and at the position of the arrow of the crystal resonator 1. Au deposition or ion beam etching is performed.
[0031]
  Next, the process proceeds to step (C). Here, a bonding layer 25 made of an Au—Sn brazing material is formed on the wiring layer 26, and the lid member 3 is covered, and the bonding layer 25 is reflowed and welded in a vacuum atmosphere. Finally, the collective substrate is cut along the break line 29, the crystal resonator 10 is taken out, and shipped after completion inspection.
[0032]
  Next, the operation and effect of the first embodiment will be described. Since the wiring layers 22 of the adjacent ceramic substrates 2 are separated from each other in the collective substrate, the crystal resonator 1 can be measured and the frequency adjusted for each individual substrate on the collective substrate. Further, since the wiring layer 22 is electrically connected to one of the side electrodes, when the crystal unit 10 is surface-mounted on the circuit board, it is visually recognized that the solder for fixing the wiring layer 22 has been wetted on the side electrodes. Thus, the success or failure of soldering can be confirmed.
[0033]
  In addition, since the collective substrate can be transported in units in all processes from mounting to sealing, various carriers that have been necessary in the past are not necessary, and the number of carrier stuffing steps associated with the use of the carrier can be reduced. Further, it is possible to prevent dust from entering the cavity 12 of the ceramic substrate 2 from the carrier.
[0034]
  Next, the configuration of a crystal resonator according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a bottom view of the crystal resonator according to the second embodiment, and FIG. 7 is a bottom view of an essential part of the collective substrate of the resonator of FIG. FIG. 8 is a bottom view of the crystal resonator according to the third embodiment, and FIG. 9 is a bottom view of the main part of the collective substrate of the resonator of FIG. FIG. 10 is a bottom view of a crystal resonator according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a bottom view of a principal part of the collective substrate of the resonator of FIG. FIG. 12 is a bottom view of a crystal resonator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a bottom view of an essential part of the collective substrate of the resonator of FIG. FIG. 14 is a bottom view of a crystal resonator according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a bottom view of an essential part of the collective substrate of the resonator of FIG.
[0035]
  6 and 7, the second embodiment is different from the first embodiment in that one of the wiring layers 22 that are two terminal electrodes is the first long side of the ceramic substrate 2. The side electrode of the through hole 2e on the side is electrically connected to the side electrode of the through hole 2e on the third side opposite to the first side.
[0036]
  8 and 9, the third embodiment differs from the second embodiment in that the wiring layer 22, which is two terminal electrodes, is disposed along one long side of the ceramic substrate 2. It is in conduction with the side electrode of a separate through hole 2e.
[0037]
  10 and 11, the fourth embodiment is a form in which the first embodiment and the second embodiment are combined. That is, two terminal electrodes are provided, and one terminal electrode is provided on the first side electrode in the first through hole 2d provided along the first side of the ceramic substrate 2 and on the first side. The second electrode is electrically connected to the second side electrode in the second through hole disposed along the adjacent second side, and the other electrode is a third disposed along the third side facing the first side. The third side surface electrode in the through hole is electrically connected to the fourth side surface electrode disposed along the fourth side adjacent to the third side. Here, the second side electrode may be on the fourth side and the fourth side electrode may be on the second side.
[0038]
  12 and 13, in the fifth embodiment, one of the two terminal electrodes is the same as the first embodiment, and the other is the same as the third embodiment. That is, one terminal electrode is electrically connected to a side electrode in a through hole 2d disposed along the first side of the ceramic substrate 2, and the other terminal electrode is connected to the second side or the second side adjacent to the first side. It is electrically connected to the side electrode in the through hole 2e arranged along the four sides.
[0039]
  As described above, the embodiment of the present invention has been described by taking the crystal resonator as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited to the crystal resonator but can be widely applied to general piezoelectric devices. For example, FIG. 14 is a bottom view of a crystal oscillator according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a bottom view of the main part of the collective substrate.
[0040]
  In FIG. 14, 32 is a ceramic substrate, 52 is a wiring layer which is four terminal electrodes provided in the vicinity of the four corners, and the wiring layer 52 is a through-hole distributed and disposed along the four sides of the ceramic substrate 52. It is electrically connected to one of the side electrodes in 32d and 32e via the extension part 52a. As shown in FIG. 15, on the collective substrate, the side electrodes disposed in the through holes 32d and 32e are both electrically connected to only one of the terminal electrodes. In any of the above embodiments, any side electrode in the through hole is electrically connected to only one terminal electrode in the collective substrate.
[0041]
【The invention's effect】
  As described above, in a piezoelectric device assembly substrate in which a plurality of piezoelectric device substrates, which are individual substrates, are disposed, through holes are disposed along break lines, and side electrodes in any through holes are connected to terminal electrodes. Since the wiring between the individual substrates is cut off because only one is connected, the single oscillation of the piezoelectric device on the aggregate substrate is possible, and frequency adjustment and measurement of electrical characteristics are possible. We were able to make full use of the production system that transports the piezoelectric device and achieved a significant cost reduction of the piezoelectric device.
[0042]
  In addition, the substrate for a piezoelectric device, which is an individual substrate, has a substantially square planar shape, and the through hole having a side electrode connected to the terminal electrode is disposed along at least one side avoiding the corner portion of the individual substrate. Therefore, when the piezoelectric device is mounted on the circuit board of the electronic device, the success or failure of the soldering can be easily confirmed by visually confirming that the solder for joining the terminal electrodes is applied to the side electrodes. In addition, since the side electrode having a width wider than that of the side electrode provided at the corner portion can be formed, it is easy to understand whether the solder has been applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a bottom view of the crystal resonator according to the first embodiment of the invention.
FIG. 4 is a bottom view of an essential part of the aggregate substrate of the crystal resonator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a bottom view of a crystal resonator according to a second embodiment of the invention.
FIG. 7 is a bottom view of a main part of a collective substrate for a crystal resonator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a bottom view of a crystal resonator according to a third embodiment of the invention.
FIG. 9 is a bottom view of an essential part of an aggregate substrate for a crystal resonator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a bottom view of a crystal resonator according to a fourth embodiment of the invention.
FIG. 11 is a bottom view of an essential part of a collective substrate of crystal units according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a bottom view of a crystal resonator according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 13 is a bottom view of an essential part of a collective substrate of crystal units according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a bottom view of a crystal oscillator according to a sixth embodiment of the invention.
FIG. 15 is a bottom view of an essential part of a collective substrate of a crystal oscillator according to a sixth embodiment of the invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional crystal resonator.
FIG. 17 is a bottom view of a conventional crystal resonator.
FIG. 18 is a bottom view of an essential part showing a collective substrate of a conventional crystal resonator.
FIG. 19 is a plan view showing a manufacturing process of a conventional crystal unit.
FIG. 20 is a plan view showing a manufacturing process of a conventional crystal unit.
FIG. 21 is a plan view showing a manufacturing process of a conventional crystal unit.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional crystal unit.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional crystal unit.
FIG. 24 is a bottom view of an essential part of a collective substrate of a conventional crystal oscillator.
FIG. 25 is a bottom view of an essential part of a collective substrate of a conventional crystal oscillator.
[Explanation of symbols]
10 crystal unit
1 crystal oscillator
2, 32 ceramic substrate
2d, 2e, 32d, 32e through hole
3 lid members
22, 52 wiring layer (terminal electrode)
22a, 52a extension
28 wiring
29 break line

Claims

集合基板を切断して平面形状が略方形である複数の個別基板を得るための構造であって、A structure for cutting a collective substrate to obtain a plurality of individual substrates having a substantially square planar shape,
前記集合基板の一方の面には、複数の前記個別基板に対応して、圧電振動体を搭載するための接続電極を配列し、On one surface of the collective substrate, corresponding to a plurality of the individual substrates, a connection electrode for mounting a piezoelectric vibrator is arranged,
他方の面には、前記接続電極と導通した端子電極を、前記端子電極と導通する前記接続電極が対応した前記個別基板にそれぞれ配列し、On the other surface, terminal electrodes that are electrically connected to the connection electrodes are arranged on the individual substrates corresponding to the connection electrodes that are electrically connected to the terminal electrodes, respectively.
前記個別基板の輪郭に対応する切断箇所には、それぞれの前記個別基板の前記端子電極と導通した側面電極を配設するためのスルーホールを配列し、At the cutting location corresponding to the outline of the individual substrate, through holes for arranging side electrodes that are electrically connected to the terminal electrodes of the individual substrates are arranged,
前記スルーホールに配設した前記側面電極は前記端子電極の一つとだけ導通し、各電極にメッキが施された圧電デバイス用集合基板において、The side electrode disposed in the through hole is electrically connected to only one of the terminal electrodes, and in the collective substrate for a piezoelectric device in which each electrode is plated,
前記端子電極は二つ配設されており、一方の前記端子電極は前記個別基板の第１辺に沿って配設した第１スルーホール内の第１側面電極と、前記第１辺に隣接する第２辺に沿って配設した第２スルーホール内の第２側面電極に導通しており、他方の端子電極は、前記第１辺と対向する第３辺に沿って配設した第３スルーホール内の第３側面電極と、前記第３辺と隣接する第４辺に沿って配設した第４スルーホール内の第４側面電極に導通していることを特徴とする圧電デバイス用集合基板。 Two terminal electrodes are disposed, and one of the terminal electrodes is adjacent to the first side electrode in the first through hole disposed along the first side of the individual substrate and the first side. The second side electrode in the second through hole arranged along the second side is electrically connected, and the other terminal electrode is a third through arranged along the third side facing the first side. A collective substrate for a piezoelectric device, wherein the substrate is electrically connected to a third side electrode in the hole and a fourth side electrode in a fourth through hole disposed along the fourth side adjacent to the third side. .

請求項１に記載の集合基板の前記接続電極に圧電振動体を搭載し、該圧電振動体を蓋部材で封止した後に前記集合基板を前記切断箇所に沿って切断して得られることを特徴とする圧電デバイス。A piezoelectric vibrator is mounted on the connection electrode of the collective substrate according to claim 1, and the collective substrate is sealed with a lid member, and then the collective substrate is cut along the cut portion. Piezoelectric device.

集合基板の一方の面に、平面形状が略方形である複数の個別基板に対応して、圧電振動体を搭載するための接続電極を配列する工程と、Arranging a connection electrode for mounting the piezoelectric vibrator on one surface of the collective substrate in correspondence with a plurality of individual substrates having a substantially square planar shape;
前記集合基板の他方の面に、前記接続電極と導通した端子電極を、前記端子電極と導通する前記接続電極が対応した前記個別基板にそれぞれ配列する工程と、A step of arranging, on the other surface of the collective substrate, a terminal electrode electrically connected to the connection electrode on the individual substrate corresponding to the connection electrode electrically connected to the terminal electrode;
前記個別基板の輪郭に対応する切断箇所に、それぞれの前記個別基板の前記端子電極の一つとだけ導通した側面電極を配設するためのスルーホールを配列する工程と、Arranging a through hole for disposing a side electrode that is electrically connected to only one of the terminal electrodes of each individual substrate at a cutting position corresponding to the contour of the individual substrate;
各電極にメッキを施す工程と、Plating each electrode; and
前記接続電極に前記圧電振動体を搭載する工程と、Mounting the piezoelectric vibrator on the connection electrode;
前記集合基板に搭載した複数の前記圧電振動体に対して調整作業を施す工程と、Adjusting the plurality of piezoelectric vibrators mounted on the aggregate substrate; and
調整した前記圧電振動体を蓋部材で封止する工程と、Sealing the adjusted piezoelectric vibrator with a lid member;
前記集合基板を前記切断箇所に沿って切断して単個の圧電デバイスを得る工程とからなり、A step of cutting the collective substrate along the cutting portion to obtain a single piezoelectric device,
前記前記端子電極は二つ配設されており、一方の前記端子電極は前記個別基板の第１辺に沿って配設した第１スルーホール内の第１側面電極と、前記第１辺に隣接する第２辺に沿って配設した第２スルーホール内の第２側面電極に導通しており、他方の端子電極は、前記第１辺と対向する第３辺に沿って配設した第３スルーホール内の第３側面電極と、前記第３辺と隣接する第４辺に沿って配設した第４スルーホール内の第４側面電極に導通していることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。Two of the terminal electrodes are disposed, and one of the terminal electrodes is adjacent to the first side electrode in the first through hole disposed along the first side of the individual substrate and the first side. The second side electrode in the second through hole disposed along the second side is electrically connected, and the other terminal electrode is disposed along the third side facing the first side. Manufacturing of a piezoelectric device, wherein the piezoelectric device is electrically connected to a third side electrode in a through hole and a fourth side electrode in a fourth through hole arranged along a fourth side adjacent to the third side. Method.