JP5188329B2 - 圧電デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
この構成により圧電デバイスは、遮光膜によって透明なリッドが覆われるとともに、そこに識別表示符号が表示される。
この構成により圧電デバイスは、透明なリッドが覆われるとともに、ベース部材に形成された遮光膜によって識別表示符号が表示される。
第4の観点の圧電デバイスは、遮光膜を形成した後に、識別表示符号以外をカバーするマスクを用いることで、識別表示符号を形成する。
このため、圧電デバイスの搬送途中などに何かがリッド部材又はベース部材に接しても、遮光膜が剥がれることがない。
この構成により、圧電デバイス内が水分などを吸着したり残存したガスを吸着したりして、圧電デバイス内の真空度を高めたりする。すなわち、長期にわたり品質の安定した圧電デバイスを提供することができる。
この構成により、遮光膜と粗い表面との接触が良くなるとともに、遮光膜の表面積を増加させることができる。
この構成により遮光膜の表面積を増加させることができる。
この構成により圧電デバイスは、遮光膜によって透明なリッド部材又はベース部材が覆われるとともに、そこに識別表示符号が表示される。
この構成により、圧電デバイスの搬送途中などに何かがリッド部材又はベース部材に接しても、遮光膜が剥がれることがない。
気体吸着特性を有する金属は、圧電デバイス内が水分などを吸着したり残存したガスを吸着したりして、圧電デバイス内の真空度を高めたりする。
図1は圧電デバイス100の斜視図である。図1は表面実装(SMD)タイプの圧電デバイス100を裏面側(プリント基板側)から観察した図である。本実施形態の圧電デバイス100はリッド10と、圧電振動フレーム20と、ベース30とが透明材料で形成されている。透明材料は例えば水晶材料を用いて、リッド10と、圧電振動フレーム20と、ベース30とを形成する。またリッド10及びベース30はガラス材料を用いて形成してもよい。本実施形態では水晶材料を用いた圧電デバイス100について説明するが、ガラス材料を用いた圧電デバイスであっても、材料が異なることで接合方法が異なるだけで、その他の構成は同じであるため説明を省く。ガラス材料を用いた圧電デバイスの接合方法は水晶材料とガラス材料とで陽極接合する。また、ガラス材料とガラス材料とで陽極接合することができる。なお、陽極接合については後述する。
図2(a)はリッド10を内面側(ベース30側)から見た図であり、図2(b)は(a)の断面図である。なお図2(b)は構成をわかりやすくするために、表示用金属膜14を分離して図示している。リッド10は透明材料である水晶で形成されている。
以上の工程によりリッド10の表示用金属膜14を型抜きすることで識別表示符号15を形成しているが、識別表示符号15の文字数を多くすることにより、型抜きした溝部分の断面積が増え、気体との反応面積が増大する効果もある。
成していたが、サンドブラスト加工用のレジストを用いることで表示用金属膜14を除去し、サンドブラスト加工することにより識別表示符号15の文字を型抜きすることができる。この場合のサンドブラスト加工は粒子を細かくし、マスクされていない金属膜のみを削るようにブラストガンBGから発射される粒子の圧力及び時間を調節して形成する。
図5は圧電振動フレーム20の構成を示す平面図である。
圧電振動フレーム20は、フレーム部22と音叉型圧電振動片21とが同じ厚さで一体に形成されている水晶基板である。圧電振動フレーム20は図5に示すように音叉型圧電振動片21とフレーム部22と支持腕25とから構成されている。音叉型圧電振動片21は基部23及び振動腕24で構成され、振動腕24には溝部27が形成されている。支持腕25は音叉型圧電振動片21の基部23からY軸方向に伸びている。音叉型圧電振動片21は支持腕25の端部でX軸方向に伸びる接続部26とで接続されている。
図6に示すベース30もリッド10と同様に凹み部31を有していて、枠部32と底板部33とが一体に形成されている。なお図6(a)は(b)に示されたベース30のA−A断面図であり、図6(b)はベース30を底面側から見た図である。凹み部31はリッド10と同様にフォトレジスト・エッチング加工により形成されるが、凹み部31にはサンドブラスト加工する必要がない。ベース30はスルーホール51もウエットエッチングにより形成する。
図7はスルーホールで封止される前の状態を示した断面図である。圧電デバイス100は、リッド10と、圧電振動フレーム20と、ベース30とをシロキサン結合により接合して製造される。シロキサン結合されたリッド10、圧電振動フレーム20及びベース30は、上下を逆にして配置される。そして、上を向いたスルーホール55に、金・ゲルマニューム(Au12Ge)合金の共晶金属ボール80が配置される。350度前後のリフロー炉内で共晶金属ボール80が溶け始め、プレート冶具などが共晶金属ボール80を押しつぶす。スルーホール55に導通電極59が形成されているので、溶けた共晶金属は導通電極59に沿って流れ出す。つまり導通電極59が濡れ性を向上させている。
図8は本実施形態の圧電デバイス150の断面構成図を示した図である。圧電デバイス150は、第1実施形態で形成したリッド10の内面の表示用金属膜14をベース60に形成する。このため、本実施形態のリッド70は凹部の形成をするだけで、その他の加工(サンドブラスト加工及び表示用金属膜14の作成)をしない。またその他の構成は第1実施形態と同様なため説明を省き、同様の構成については同じ符号を用いて説明する。以下は相違点であるベース60について説明する。
本実施形態の表示方法は図10で示すように箱状のケース130の中に音叉型圧電振動片120を収納し、透明材料で形成したリッド110を載置した圧電デバイス200に対しても有効である。なお、本実施形態も同様の構成については同じ符号を用いて説明する。以下は圧電デバイス200について説明する
14 … 表示用金属膜
15 … 識別表示符号
16 … レジスト膜
20 … 圧電振動フレーム、21 … 音叉型圧電振動片
22 … フレーム部、23 … 基部
24 … 振動腕、25 … 支持腕、26 … 接続部
27 … 溝部
30 … ベース、31 … 凹み部、32 … 枠部、33 … 底板部
40 … 錘金属膜
41 … 第1基部電極、42 … 第2基部電極
43 … 第1励振電極、44 … 第2励振電極
51 … 第1接続電極、52 … 第2接続電極
55 … スルーホール
59 … 導通電極
60 … ベース、61 … 凹み部、62 … 枠部、63 … 底板部
64 … 識別表示符号範囲
70 … リッド
80 … 共晶金属ボール
81 … 第1外部電極、82 … 第2外部電極
100,150、200 … 圧電デバイス
110 … リッド
120 … 音叉型圧電振動片
130 … ケース、131 … ベース部、132 … 壁部、133 … 台座部
BG … ブラストガン
Claims (13)
- 凹み部を有し透明材料からなるリッド部材と、圧電振動片と、ベース部材とからなる圧電デバイスにおいて、
前記リッド部材の凹み部に形成された遮光膜と、
前記遮光膜に形成された識別表示符号と、
を備えることを特徴とする圧電デバイス。 - リッド部材と、圧電振動片と、凹み部を有し透明材料からなるベース部材とからなる圧電デバイスにおいて、
前記ベース部材の凹み部に形成された遮光膜と、
前記遮光膜に形成された識別表示符号と、
を備えることを特徴とする圧電デバイス。 - 前記識別表示符号は、前記遮光膜の一部を削るレーザ加工、サンドブラスト加工又はフォトリソグラフィ加工により形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧電デバイス。
- 前記識別表示符号は、前記遮光膜を形成する際に前記識別表示符号の開口を有するマスクを使って形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧電デバイス。
- 前記遮光膜は前記圧電振動片側の面に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
- 前記遮光膜は気体吸着特性を有する金属を含むことを特徴とする請求項5に記載の圧電デバイス。
- 前記遮光膜は、サンドブラスト加工で形成された荒い表面上に形成されていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の圧電デバイス。
- 前記遮光膜は、湿式メッキで荒い表面が形成されていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の圧電デバイス。
- 凹み部を有するベース部材に圧電振動片を取り付ける圧電デバイスの製造方法において、
透明材料からなるリッド部材又は前記ベース部材の凹み部に遮光膜を成膜する工程と、
前記遮光膜に識別表示符号を形成する工程と、
前記リッド部材を前記ベース部材に封止する封止工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 - リッド部材、圧電振動片を含む圧電フレーム、及びベース部材を有し、前記リッド部材及び前記ベース部材の少なくとも一方は透明材料からなるとともに凹み部が形成されている圧電デバイスの製造方法において、
前記リッド部材又は前記ベース部材の前記凹み部に遮光膜を成膜する工程と、
前記遮光膜に識別表示符号を形成する工程と、
前記ベース部材と前記圧電振動片を含む前記圧電フレームと前記リッド部材とを前記遮光膜が前記圧電振動片側になるように接合する接合工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 - 前記遮光膜は気体吸着特性を有する金属を含むことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記識別表示符号は、前記遮光膜の一部を削るレーザ加工、サンドブラスト加工又はフォトリソグラフィ加工により形成されることを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記識別表示符号は、前記遮光膜を形成する際に前記識別表示符号の開口を有するマスクを使って形成されることを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
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