JP6502666B2 - 圧電デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
凹部と、を有し、導電性接着剤を介して電極パッド上に実装された圧電素子と、圧電素子を気密封止するために設けられた蓋体と、を備え、第一凹部と第二凹部とが平面視して重なる位置に設けられており、導電性接着剤の外周縁が、平面視して、第二凹部内に設けられ、第二凹部の開口面積が、第一凹部の開口面積より大きくなっている。このようにすることにより、引き出し電極の下面に設けられた第二凹部内に導電性接着剤が入り込むようにして電極パッド上に接着されることになるので、第二凹部内から導電性接着剤がはみ出すことを抑えることができ、導電性接着剤が励振用電極に付着することを低減することができる。よって、このような圧電デバイスは、導電性接着剤が励振用電極に付着することによって生じる圧電素子の発振周波数の変動を抑えることが可能となる。
本実施形態における圧電デバイスは、図1及び図2に示されているように、パッケージ110と、パッケージ110に接合された圧電素子120とを含んでいる。パッケージ110は、基板110aの上面と枠体110bの内側面によって囲まれた収容空間Kが形成されている。このような圧電デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
圧電素子実装装置は、図5に示すように、導電性接着剤140を塗布するための第一ノズルNZ1と電極パッド111の位置を認識するための第一カメラ部CA1とを備えた塗布手段TSと、圧電素子120を吸着し導電性接着剤140上に載置するための第二ノズルNZ2と電極パッド111又は導電性接着剤140の位置を認識するための第二カメラ部CA2とを備えた実装手段JSと、第一カメラ部CA1から得た画像データによって、パッケージ110に対する電極パッドの位置ずれ幅を求め、この位置ずれに対して導電性接着剤140の塗布位置を補正すると共に、第二カメラ部CA2から得た画像データによって、電極パッド111に対する導電性接着剤140の位置ずれ幅を求め、この位置ずれに対して圧電素子120の実装位置を補正するための実装手段JSを制御する制御手段SSと、を備えている。
以下、上述の圧電デバイスの製造方法について説明する。圧電デバイスの製造方法は、図6及び図7に示すように、矩形状の圧電素板121と、圧電素板121の上下面に設けられた励振用電極122と、励振用電極122と間を空けて圧電素板121の一辺に沿って設けられた一対の引き出し電極123と、一対の引き出し電極123の上面に圧電素板が露出するように設けられた第一凹部124と、一対の引き出し電極123の下面に圧電素板121が露出するように設けられた第二凹部125と、を有する圧電素子120を形成する圧電素子形成工程と、電極パッド111上に導電性接着剤140を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤140の外周縁が、平面視して、第二凹部125内に位置するように、圧電素子120を導電性接着剤140上に載置する圧電素子載置工程と、導電性接着剤140を加熱硬化させ、電極パッド111と圧電素子120とを導通固着する圧電素子固着工程と、圧電素子120を気密封止するように、蓋体130と基板110aとを接合するための蓋体接合工程と、を含んでいる。
圧電素子形成工程は、矩形状の圧電素板121と、圧電素板121の上下面に設けられた励振用電極122と、励振用電極122と間を空けて圧電素板121の一辺に沿って設けられた一対の引き出し電極123と、一対の引き出し電極123の上面に圧電素板121が露出するように設けられた第一凹部124と、一対の引き出し電極123の下面に圧電素板121が露出するように設けられた第二凹部125と、を有する圧電素子120を形成する工程である。
導電性接着剤塗布工程は、図6(b)に示すように、パッケージ110に設けられた電極パッド111上に導電性接着剤140を塗布する工程である。導電性接着剤140は、第一ノズルNZ1で電極パッド111の上面に塗布される。
圧電素子載置工程は、図7(a)に示すように、導電性接着剤140の外周縁が、平面視して、第二凹部125内に位置するように、圧電素子120を導電性接着剤140上に載置する工程である。まず、図6(c)に示すように、電極パッド111に形成された導電性接着剤140の位置を実装手段JSの第二カメラ部CA2により撮影し、画像データを記憶部MEに記憶する。導電性接着剤140は、圧電素子実装装置の第二カメラ部CA2によって撮影すると、電極パッド111と導電性接着剤140とは、同一の素材により設けられていないため、導電性接着剤140の位置を判別することができる。この導電性接着剤140の位置に合わせて、圧電素子120を吸着した第二ノズルNZ2を移動させ、電極パッド111に塗布された導電性接着剤140の外周縁が、圧電素子120の引き出し電極123に設けられた第二凹部125内に位置するようにして、導電性接着剤140上に圧電素子120を載置する。
圧電素子固着工程は、図7(b)に示すように、導電性接着剤140上に圧電素子120を配置し、導電性接着剤140を硬化することで実装する圧電素子固着工程である。圧電素子固着工程は、圧電素子120の引き出し電極123とパッケージ110の電極パッド111上に塗布された導電性接着剤140とを相対するようにして、圧電素子120を導電性接着剤140上に載置する。次に、大気雰囲気中または窒素雰囲気中の硬化アニール炉の内部空間にパッケージ110を収容した状態で、導電性接着剤140を加熱硬化させ、電極パッド111と圧電素子120とを導通固着する。
蓋体接合工程は、図7(c)に示すように、圧電素子120を気密封止するようにパッケージ110に蓋体130を接合する工程である。蓋体130は、例えば、Fe−Ni合金(42アロイ)やFe−Ni−Co合金(コバール)が用いられ、圧電素子120を窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中などで気密封止する際に用いられる。
110a・・・基板
110b・・・枠体
111・・・電極パッド
112・・・外部端子
113・・・封止用導体パターン
120・・・圧電素子
121・・・圧電素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
124・・・第一凹部
125・・・第二凹部
130・・・蓋体
131・・・接合部材
140・・・導電性接着剤
K・・・収容空間
Claims (4)
- 基板と、
前記基板の上面に設けられた電極パッドと、
前記電極パッド上に設けられた導電性接着剤と、
矩形状の圧電素板と、前記圧電素板の上下面に設けられた励振用電極と、前記励振用電極と間を空けて前記圧電素板の一辺に沿って設けられた一対の引き出し電極と、前記一対の引き出し電極の上面に前記圧電素板が露出するように設けられた第一凹部と、前記一対の引き出し電極の下面に前記圧電素板が露出するように設けられた第二凹部と、を有し、前記導電性接着剤を介して前記電極パッド上に実装された圧電素子と、
前記圧電素子を気密封止するために設けられた蓋体と、を備え、
前記第一凹部と前記第二凹部とが平面視して重なる位置に設けられており、
前記導電性接着剤の外周縁が、平面視して、前記第二凹部内に設けられ、
前記第二凹部の開口面積が、前記第一凹部の開口面積より大きい圧電デバイス。 - 請求項1記載の圧電デバイスであって、
前記第一凹部と前記第二凹部とが前記圧電素板の側面にて繋がっていることを特徴とする圧電デバイス。 - 矩形状の圧電素板と、前記圧電素板の上下面に設けられた励振用電極と、前記励振用電極と間を空けて前記圧電素板の一辺に沿って設けられた一対の引き出し電極と、前記一対の引き出し電極の上面に前記圧電素板が露出するように設けられた第一凹部と、前記一対の引き出し電極の下面に前記圧電素板が露出するように設けられた第二凹部と、を有し、前記第二凹部の開口面積が、前記第一凹部の開口面積より大きくなるように圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、
パッケージに設けられた電極パッド上に導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、
前記導電性接着剤の外周縁が、平面視して、第二凹部内に位置するように、前記圧電素子を前記導電性接着剤上に載置する圧電素子載置工程と、
前記導電性接着剤を加熱硬化させ、前記電極パッドと前記圧電素子とを導通固着する圧電素子固着工程と、
前記圧電素子を気密封止するように、前記パッケージに蓋体を接合するための蓋体接合工程と、を含むことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 - 請求項3記載の圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電素子形成工程において、
前記第一凹部と前記第二凹部とが前記圧電素板の側面にて繋がるように形成することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
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