JP4615704B2

JP4615704B2 - 圧電振動子の製造方法

Info

Publication number: JP4615704B2
Application number: JP2000395178A
Authority: JP
Inventors: 啓二郎脇; 洋江本; 宏和小林
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: JP2002198757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素板を基板に対して斜めに搭載し保持する水晶振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の電子機器の高機能、高精度化、小型化、軽量化に伴い、これらの電子機器に搭載する電子部品にも同様の課題が要求されてきている。例えば電子部品の容器構造をとってみても、従来の金属容器に代わり、セラミック材料を用いたものへの展開で前述する要求課題の改善に取り組んでいる。また、容器形状に関連し、部品の実装も従来のリード形状から、半導体部品パッケージ（ＤＩＰ、ＺＩＰ、ＱＦＰなど）の端子形状や、更には基板面にメタライズ処理した電極を持った表面実装形状へと展開している。
【０００３】
一方、圧電部品容器に収納する振動素板の保持構造も、金属片（金属サポート）の支持構造から、容器外形が小さくなるに従って、基板に直接搭載する支持構造へと変化している。この基板への直接の搭載では、導電性接着剤、はんだあるいは、半導体集積部品と同様なフリップチップ工法も導入されつつある。また、振動素板の支持については、機械的な落下衝撃を満足するために、振動素板の長手方向の両端を保持する場合と、振動素板と基板（搭載保持部）との熱膨張変化に対応するため、振動素板の長手方向の片方（片持ち）を保持する構造も採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の技術にも述べたように、最近は圧電部品が小型化へと急速に変化してきているため、圧電部品形状や実装構造の変化と共に、圧電部品の外形寸法も小型化、極小型化する傾向にあることから、容器形状の外形寸法が小さくなるに従って、その容器に収納される振動素板も自ずと小さくして行かなければならない。
【０００５】
しかしながら、振動素板の外形が小さくなったとしても、各種（低周波から高周波まで）の発振周波数を得るには、振動素板の厚みも厚いものから薄いものが必要となり、圧電容器が小さくなる中で、振動素板を保持するのに充分な保持部面積の確保も難しく、圧電部品容器内の振動素板の保持強度を充分堅持できにくくなるという課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述する課題を解決するために、基板上に接着剤を用いて振動素板を片持ち保持する圧電振動子の製造方法において、該基板上に該振動素板を搭載し導電性接着剤で保持する工程と、前記導電性接着剤が硬化する前であって、反転ジグを用い該基板に該振動素板を保持した状態で反転し、該振動素板を該基板に対して斜めに保持する工程と、前記反転した状態で導電接着剤を乾燥し硬化する工程とを含む圧電振動子の製造方法であり、該振動素板の搭載箇所は、該導電性接着剤の接着強度を向上するために、凹状のへこみを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【０００７】
従って、上述する圧電振動子の製造方法により、振動素板を傾斜角を持たせて搭載し保持することで、従来の片持ち保持での機械的な落下衝撃が加わった場合に対し、振動素板を保持する箇所に充分な接着ペーストを供給することができることで、接着強度を満足することができる。また、更に圧電容器が小さくなる中で、振動素板を保持するのに充分な保持部面積の確保が難しくなることで、圧電部品容器内の振動素板の保持強度を確保するために、振動素板の搭載箇所で導電性接着剤を塗布する圧電素板の保持部に、凹状のへこみを形成することにより振動素板の接着力を高めることを特徴とするものである。
【０００８】
【背景】
特開平８−３３０８８６号公報には、セラミックスからなる平板状のベースの表面に、デバイス片を傾斜させて配置するとともに当該デバイス片の下端を導電性接着剤を介してベース上のメタライズ配線に固着したことを特徴とする発明の開示がある。しかし、上記公報ではデバイス片の接着方法、接着部に補強やＶ字形状といった工夫により、デバイス片の傾斜を確保する記載がなされている。
【０００９】
本発明は、最近の圧電部品が小型化へと急速に変化する中で、圧電部品形状や実装構造の変化と共に、圧電部品の外形寸法も小型化、極小型化する容器形状の外形寸法や、容器内容積（振動素板の実装面積）が小さくなることに起因する振動素板の保持強度を改善するために、容器内に圧電素板を斜めに搭載し、保持する製造方法を開示するもので、振動素板の保持部の形状に補強やＶ字溝を必要としない、製造方法の改善により振動素板を斜めに配置するするものである。
【００１０】
【本発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。図１は圧電振動子のフタを被せる前の状態で、基板１上に搭載する振動素板２が片持ち支持で保持されており、振動素板２の電極は図示しないが振動素板２の長手方向に傾斜をもって保持、搭載される状態を示したものである。
【００１１】
図２に本発明の圧電振動子の製造方法のフロー図を示す。なお図２のフローは本発明の特徴である振動素板２を接着ペースト５（例えば、導電性接着剤やはんだなど）で保持し、その後接着ペースト５を乾燥させる工程を中心として説明するものである。本発明基板１上に接着剤を用いて振動素板２を片持ち保持する圧電振動子の製造方法の工程フローは、（１）該基板１上に該振動素板２を搭載し導電性接着剤で保持する工程と、（２）前記導電性接着剤が硬化する前であって反転ジグを用い該基板１に該振動素板２を保持した状態で反転し、該振動素板２を該基板１に対して斜めに保持する工程と、（３）前記反転した状態で導電接着剤を乾燥し硬化する工程とを含むものである。
【００１２】
図２の各部状態を詳細に説明すると、（１）該基板１上に該振動素板２を搭載し導電性接着剤で保持する工程では、基板１の振動素板２の保持部４に接着ペースト５を塗布し、その上に振動素板２を搭載して保持する。なおこの場合、振動素板２の保持部にも接着ペースト５を塗布すると接着強度は向上する。
【００１３】
続いて、（２）前記導電性接着剤が硬化する前であって反転ジグを用い該基板１に該振動素板２を保持した状態で反転し、該振動素板２を該基板１に対して斜めに保持する工程では、基板１上に振動素板２を接着ペースト５で保持された状態で反転ジグを被せ、反転した状態で接着剤５の乾燥工程へとつなげるものである。
【００１４】
次工程での（３）前記反転した状態で導電接着剤を乾燥し硬化する工程では、反転ジグの傾斜角にならって基板１上の振動素板２が、基板１に対して傾斜を持った状態で固着できるように、接着ペースト５の乾燥が行われる。乾燥工程については、連続乾燥炉（トンネル炉）でも、バッチ処理形式の個別オーブン乾燥炉でも構わない。以上の一連の製造工程により、基板１に対して傾斜を持った状態で振動素板２を保持し、更に振動素板２を密閉構造にすべきフタを被せることで圧電振動子を製造するものである。
【００１５】
一方、図３に振動素板２を接着ペースト５で固着する基板１の搭載箇所を拡大した斜視図である。図３（ａ）に示す振動素板２の電極部（図示しない）を保持する基板１箇所には、振動素板２を接着ペースト５で固着する場合の接着強度を向上するために、接着ペースト５のたまり部分として凹状のへこみ３を設けたものである。
【００１６】
基板１上の保持部４（図中では点線で示す）にへこみ３を設けることにより、図３（ｂ）の斜視図に示すように、基板１と振動素板２の接着ペースト５との接触面積が増えることで、接着強度が向上するものである。なお、この凹状は僅かなへこみ３である。なお、図中ではへこみ３を孔状のもので表現しているが、振動素板２の長手方向に伸びる溝状など、接着ペーストのたまりが増す構造であれば構わない。
【００１７】
本発明は反転工程に反転ジグを用いることで、振動素板２を基板１に対して斜めに保持し振動素板２の表裏保持面に充分な接着ペースト５を供給することができ、また更に、振動素板２の搭載箇所は該導電性接着剤の接着強度を向上するために、凹状のへこみ３を有することで、圧電振動子の容器形状が小さくなり、その中に収納する振動素板２が小さくなっても保持強度を保った圧電振動子を提供することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば基板と振動素板の保持強度を確保することができることから、圧電振動子の外形寸法が小型化した場合でも、充分な機械強度と落下強度を維持することができることから、振動素板の基板からの剥離を改善することがきる。この結果、圧電振動子の品質の向上と製品歩留まりを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動素板の接着形態を示す側面図である。
【図２】本発明の製造方法のフロー図である。
【図３】本発明の振動素板を固着する基板の保持部の形状図である。
【符号の説明】
１基板
２振動素板
３へこみ

Claims

基板上に接着剤を用いて振動素板を片持ち保持する圧電振動子の製造方法において、
該基板上に該振動素板を搭載し導電性接着剤で保持する工程と、
前記導電性接着剤が硬化する前であって、反転ジグを用い該基板に該振動素板を保持した状態で反転し、該振動素板を該基板に対して斜めに保持する工程と、
前記反転した状態で導電接着剤を乾燥し硬化する工程と、
を含む圧電振動子の製造方法。
請求項１記載の該振動素板の搭載箇所は、該導電性接着剤の接着強度を向上するために、凹状のへこみを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。