JP2003218663A - 圧電共振子、支持基板、圧電共振部品、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接合材の流れ込みによる振動障害を回避し得る
圧電共振子を提供する。 【解決手段】圧電基板１は、第１の端子電極４１及び第
２の端子電極４２を有する。第１及び第２の端子電極４
１、４２のそれぞれは、圧電基板１の表面及び裏面のう
ちの少なくとも一面側に共存し、表面に接合材層５１〜
５４を有する。接合材層５１〜５４は、第１の金属成分
と、第２の金属成分とを含有する。第１の金属成分は、
前記第２の金属成分の融点よりも低い融点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電共振子、この
圧電共振子を搭載する支持基板、圧電共振子と支持基板
との組み合わせになる圧電共振部品及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子機器等においてクロック
信号を得る手段として、セラミック圧電共振子を用いた
圧電共振部品が知られている。圧電共振子は、圧電基板
の一面及び他面に、１対の振動電極を付与した構造を有
する。この圧電共振子は、容量基板の上に搭載され、か
つ、接合され、更にキャップで封止される。

【０００３】このような圧電共振部品は、例えば、特開
昭６０−１２５１２０号公報、特開平１−２３６７１５
号公報、特開平８−２３７０６６号公報または特開平１
０−１３５２１５号公報等に開示されている。

【０００４】容量基板の上に、圧電共振子を接合する場
合、従来は、はんだや導電性ペースト等を用いていた。
しかし、これらの接合材は、硬化する前に流動状態をと
るから、圧電共振子の振動許容のために、圧電共振子と
容量基板との間に設けられた僅かな空隙に流れ込み、圧
電共振子に振動障害を与える虞があった。

【０００５】また、圧電共振部品は、部品搭載基板等に
はんだ付けにより実装される。この実装時のはんだ付け
温度によって、圧電共振子を容量基板に接合しているは
んだが溶融してしまうことは、絶対に回避しなければな
らない。そのためには、圧電共振子を容量基板に接合す
るはんだとして、実装時に用いられるはんだよりも融点
の高い高温はんだを用いる必要がある。

【０００６】更に、従来、はんだの融点はＰｂの含有量
によって調整するのが一般的であった。ところが、地球
環境保全の立場から、Ｐｂを含有しないはんだ（Ｐｂフ
リーはんだ）が要求され、そのようなはんだ組成の開発
が盛んに行われている。

【０００７】しかし、Ｐｂフリーはんだで、従来の高温
はんだに匹敵する高温融点のはんだ組成は、現在のとこ
ろ、実用化されていない。既存のＰｂフリーはんだは、
融点が高いものでも、２５０℃程度（Ｓｎ−１０Ｓｂで
２４６℃）であり、この温度を超える高融点のＰｂフリ
ーはんだは開発されていない。

【０００８】このため、部品搭載基板への実装にあた
り、２３０〜２６０℃の温度でリフロー工程を実行した
場合、Ｐｂフリー高温はんだを用いてはんだ付けしてあ
る圧電共振子が容量基板上で浮動してしまい、共振特性
が許容できないほど変化してしまうことがあった。

【０００９】はんだの代わりに導電性ペーストを用い
て、圧電共振子を容量基板に接合した場合は、環境信頼
性試験、特に、高温多湿環境下では、樹脂の吸湿性のた
めに、接合強度が低下し、容量基板から圧電共振子が脱
落してしまうこともあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、接合
材の流れ込みによる振動障害を回避し得る圧電共振部
品、この圧電共振部品を実現するのに好適な圧電共振
子、支持基板及び製造方法を提供することである。

【００１１】本発明のもう一つの課題は、リフロー工程
におけるはんだ溶融、はんだ接合強度の低下等を回避し
得る圧電共振部品、この圧電共振部品を実現するのに好
適な圧電共振子、支持基板及び製造方法を提供すること
である。

【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、高温多湿
環境下で用いられた場合でも、接合強度の低下、それに
伴う圧電共振子の脱落することのない高信頼度の圧電共
振部品、この圧電共振部品を実現するのに好適な圧電共
振子、支持基板及び製造方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る圧電共振子は、圧電基板と、第１の
振動電極と、第２の振動電極と、第１の端子電極と、第
２の端子電極とを含む。

【００１４】前記第１の振動電極は、前記圧電基板の表
面に備えられており、前記第２の振動電極は、前記圧電
基板の裏面に備えられ、第１の振動電極と向きあってい
る。

【００１５】前記第１の端子電極は、前記第１の振動電
極に電気的に導通しており、前記第２の端子電極は前記
第２の振動電極に電気的に導通している。前記第１の端
子電極及び前記第２の端子電極のそれぞれは、前記圧電
基板の表面及び裏面のうちの少なくとも一面側に共存
し、表面に接合材層を有している。

【００１６】前記接合材層は、第１の金属成分と、第２
の金属成分とを含有し、前記第１の金属成分は、前記第
２の金属成分の融点よりも低い融点を有する。

【００１７】本発明に係る圧電共振子は、圧電基板と、
第１の振動電極と、第２の振動電極とを備えており、第
１の振動電極は圧電基板の表面に備えられており、第２
の振動電極は圧電基板の裏面に備えられ、第１の振動電
極と向きあっている。従って、第１及び第２の振動電極
に電気エネルギーを供給して、圧電共振動作をさせるこ
とができる。

【００１８】本発明に係る圧電共振子は、第１の端子電
極と、第２の端子電極とを含んでおり、第１の端子電極
は第１の振動電極に電気的に導通しており、第２の端子
電極は第２の振動電極に電気的に導通している。従っ
て、第１及び第２の端子電極を利用し、圧電振動動作に
実質的に影響を与えない位置から、第１及び第２の振動
電極に電気エネルギーを供給し、励振することができ
る。

【００１９】第１の端子電極及び第２の端子電極のそれ
ぞれは、圧電基板の表面及び裏面のうちの少なくとも一
面側に共存し、表面に接合材層を有している。従って、
接合材層を備える圧電基板の一面側を支持基板に対向さ
せ、かつ、搭載することにより、圧電共振子と支持基板
との間に、接合材層の層厚による振動用空隙を生じさせ
ることができる。

【００２０】上述した圧電共振子は、支持基板に搭載さ
れ、圧電共振部品を構成する。このような圧電共振部品
を得るために用いられる支持基板は、基体と、第１の接
続電極と、第２の接続電極とを含む。

【００２１】前記第１の接続電極及び前記第２の接続電
極のそれぞれは、前記基体の少なくとも一面側に共存さ
せる。

【００２２】そして、前記圧電共振子を、前記第１及び
第２の端子電極に設けられた前記接合材層のそれぞれ
が、前記支持体の前記第１の接続電極及び前記第２の接
続電極のそれぞれに重なる関係で、前記支持体の上に載
せる。

【００２３】次に、前記接合材層の前記第１の金属成分
の前記融点よりも高く、かつ、前記接合材層の前記第２
の金属成分の前記融点よりも低い温度で熱処理する。

【００２４】ここで、第１の金属成分の融点が、熱処理
温度よりも低いから、第１の金属成分が溶融し、はんだ
付けが行われる。

【００２５】第２の金属成分は、融点が熱処理温度より
も高いから、溶融しない。この第２の金属成分の周囲
を、溶融した第１の金属成分が覆い、拡散により合金化
が進み、均一な組成になる。この均一な組成になったは
んだの融点（以下合金化融点と称する）は、第１の金属
成分の融点よりも高くなる。従って、リフロー工程にお
けるはんだの溶融及び接合強度の低下等を回避し得る。

【００２６】第１の金属成分及び第２の金属成分の何れ
も、Ｐｂ以外の金属成分から選択する。これにより、Ｐ
ｂフリーでありながら、Ｐｂを含む場合と同程度の高温
はんだを実現することができる。即ち、Ｐｂを含まない
高温はんだを実現し得る。

【００２７】第１の金属成分と、第２の金属成分との組
み合わせ、及び、組成比等は、第１の金属成分と第２の
金属成分の組み合わせ毎に、既に知られた状態図を参照
して、適切に選択することができる。

【００２８】本発明において用いられる接合材層は、第
１及び第２の金属成分を含むものであり、流動状態をと
ることはない。従って、接合材層の流れ込みによる圧電
共振子の振動障害を回避し得る。

【００２９】しかも、本発明において用いられる接合材
層は、第１の金属成分と、第２の金属成分との組み合わ
せであり、吸湿性を持たない。このため、高温多湿環境
下で用いられた場合でも、接合強度の低下、それに伴う
圧電共振子の脱落等を招くことのない高信頼度の圧電共
振部品が得られる。

【００３０】別の態様として、接合材層を、支持基板に
設けてもよい。この支持基板は、基体と、第１の接続電
極と、第２の接続電極とを含む。前記第１の接続電極及
び前記第２の接続電極のそれぞれは、前記基体の少なく
とも一面側に共存し、表面に接合材層を有する。前記接
合材層は上述した組成になる。

【００３１】上述した支持基板と組み合わされる前記圧
電共振子は、圧電基板と、第１の振動電極と、第２の振
動電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを含
む。

【００３２】前記第１の振動電極は、前記圧電基板の表
面に備えられており、前記第２の振動電極は、前記圧電
基板の裏面に備えられ、前記第１の振動電極と向きあっ
ている。

【００３３】前記第１の端子電極は、前記第１の振動電
極に電気的に導通し、前記第２の端子電極は前記第２の
振動電極に電気的に導通する。前記第１及び第２の端子
電極は、前記圧電基板の前記表面または裏面の少なくも
一方の面に共存させる。

【００３４】上述した支持基板及び圧電共振子を用いて
圧電共振部品を製造するには、前記圧電共振子を、前記
第１及び第２の端子電極のそれぞれが、前記支持体の前
記第１及び前記第２の接続電極に備えられた前記接合材
層のそれぞれに重なる関係で、前記支持体の上に載せ
る。

【００３５】次に、前記第１の金属成分の前記融点より
も高く、かつ、前記第２の金属成分の前記融点よりも低
い温度で熱処理する。

【００３６】これにより、圧電共振子の第１及び第２の
端子電極に接合材層を設けた場合と、同様の作用効果を
得ることができる。

【００３７】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。図は単な
る例に過ぎない。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る圧電共振子の
斜視図、図２は図１の２ー２線に沿った断面図である。
図示された圧電共振子は、圧電基板１と、第１の振動電
極２１と、第２の振動電極２２と、第１の端子電極４１
と、第２の端子電極４２とを含む。

【００３９】圧電基板１は、燒結体を所定厚みに研磨
し、高電界で、所定方向に分極処理をしたものである。
圧電基板１の材質は、環境への配慮から、ＰｂＯを含ま
ない非鉛材料を用いる。

【００４０】Ｐｂを含まない非鉛材料としては、例え
ば、タンタル酸化合物あるいはニオブ酸化合物などのペ
ロブスカイト構造を有する化合物およびその固溶体、イ
ルメナイト構造を有する化合物および固溶体、パイロク
ロア構造を有する化合物、ビスマスを含む層状構造化合
物、またはタングステンーブロンズ構造を有する化合物
などが挙げられる。この圧電基板１はこれらの圧電材料
を主成分として含んでいる。

【００４１】タンタル酸化合物またはニオブ酸化合物と
しては、例えば、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）、およびリチウム（Ｌｉ）などからなる群のうち
の少なくとも１種の第１の元素と、タンタル（Ｔａ）お
よびニオブ（Ｎｂ）からなる群のうちの少なくとも１種
の第２の元素と、酸素とを含むものが挙げられる。これ
らは、第１の元素をＡとし、第２の元素をＢとすると、
一般式 ＡＢＯ₃ で表される。また、ビスマスを含む層状構造化合物とし
ては、例えば、ビスマスと、ナトリウム、カリウム、バ
リウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐ
ｂ）、カルシウム（Ｃａ）、イットリウム（Ｙ）、およ
びランタノイド（Ｌｎ）およびビスマスなどからなる群
のうちの少なくとも１種の第１の元素と、バナジウム
（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、
チタン（Ｔｉ）、ニオブ、タンタル、タングステン
（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などからなる群のうち
の少なくとも１種の第２の元素と、酸素とを含むものが
挙げられる。これらは、第１の元素をＣとし、第２の元
素をＤとすると、次の一般式 （Ｂｉ₂Ｏ₂）²⁺（Ｃ_m-1Ｄ_mＯ_3m+1）^2- 但し、ｍ：１から８までの整数 で表される。更に、ダングステンブロンズ化合物には一
般式はなく、例えば、ＮａＷＯ₆ＢａＮａＮｂＯ₁₅など
がある。但し、ここで示した化学式はいずれも科学量論
組成で表したものであり、圧電基板１を構成する圧電材
料としては科学量論組成でないものが用いられてもよ
い。

【００４２】ちなみに、これらの中でも、ビスマスを含
む層状構造化合物は、圧電基板１を構成する圧電材料と
して好ましい。機械的品質係数Ｑ_mおよびキュリー温度
が大きく、特にレゾネータとして優れた特性を得ること
ができるからである。例えば、ビスマスとストロンチウ
ムとチタンと酸素とを含む層状構造化合物が好ましく、
特に、この層状構造化合物にランタンを含むものはより
好ましい。

【００４３】第１の振動電極２１は、圧電基板１の表面
に備えられている。第２の振動電極２２は、圧電基板１
の裏面に備えられ、第１の振動電極２１と向きあってい
る。

【００４４】第１の振動電極２１及び第２の振動電極２
２は、図示の矩形状の他、円形状の形状を採用すること
ができる。これらの第１及び第２の振動電極２１、２２
は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などの薄膜
技術や厚膜印刷技術によって形成することができる。材
質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌまたはそれ
らの合金などを用いることができる。

【００４５】第１の端子電極４１は第１の振動電極２１
に電気的に導通しており、第２の端子電極４２は第２の
振動電極２２に電気的に導通している。具体的には、第
１の端子電極４１はリード電極３１により第１の振動電
極２１に電気的に導通し、第２の端子電極４２はリード
電極３２により第２の振動電極２２に電気的に導通す
る。

【００４６】第１の端子電極４１は、圧電基板１の一側
面を通って、圧電基板１の裏面側に導かれており、第２
の端子電極４２は、圧電基板１の他側面を通って、圧電
基板１の表面側に導かれている。

【００４７】第２の端子電極４２も、第２の振動電極２
２と同様に、真空蒸着法、スパッタリング法などの薄膜
技術や厚膜印刷技術によって形成することができる。材
質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌまたはそれ
らの合金などを用いることができる。

【００４８】第１の端子電極４１及び第２の端子電極４
２は、圧電基板１の表面及び裏面の両面側で共存し、そ
の表面に接合材層５１〜５４を有している。接合材層５
１〜５４は、圧電基板１の表面側または裏面側の少なく
とも一面で、共存させればよい。図示実施例に示すよう
に、接合材層５１〜５４を、圧電基板１の表面及び裏面
の両面側で共存させた場合は、支持基板に対する搭載時
に、圧電共振子の表裏の方向性を確認する必要がなくな
るので、製造組立作業が容易になる。

【００４９】接合材層５１〜５４は、第１の金属成分
と、第２の金属成分とを含有する。第１の金属成分は、
第２の金属成分の融点よりも低い融点を有する。

【００５０】従来の高温はんだは、融点が２８０〜２９
５℃程度であり、そのようなはんだを用いてはんだ付け
する際にはリフロー温度を３２０〜３５０℃程度以上に
設定する必要があった。しかしながら、そのような温度
域では、はんだ付けされる電子部品に熱的ストレスを与
えることになり、電子部品の信頼性を大きく低下させる
原因になっており、更に、電子部品を実装する支持基板
１として耐熱性のない紙フェノール系樹脂基板等を使用
することができないので、金属系の基板等を使用する必
要があった。それで、熱的ストレスが低減されること
や、通常の樹脂基板が使用できることが望まれており、
２６０〜３２０℃程度で実装可能な高温はんだが望まれ
ていた。

【００５１】本発明においては、第１の金属成分として
融点が１８３〜２６０℃の範囲内の金属成分（単一金属
又は合金）を用いる。リフローソルダリング操作を２６
０〜３２０℃で実施する場合を想定すると、融点が１８
３℃よりも低い場合には、リフローソルダリング時の溶
融状態において濡れ性接触角が５０°よりも小さくな
り、ショート不良の危険性があり、また融点が２６０℃
よりも高い場合に、リフローソルダリング時の溶融状態
において濡れ性接触角が１３０°よりも大きくなり、は
んだ付けする部品と基板との固着強度が低くなる傾向が
あるので好ましくない。

【００５２】上記の条件を満足する第１の金属成分とし
て、例えば、Ｓｎ単独、又はＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｚｎ及びＮｉからなる群より選択された２
種以上の金属元素からなる合金、具体的には、Ｓｎ単
独、Ｓｎ−Ａｇ系合金（例えば、Ｓｎ−３．５Ａｇ）、
Ｓｎ−Ｃｕ系合金（例えば、Ｓｎ−０．７Ｃｕ）、Ｓｎ
−Ｉｎ系合金（例えば、Ｓｎ−５Ｉｎ）、Ｓｎ−Ｂｉ系
合金（例えば、Ｓｎ−５８Ｂｉ）、Ｓｎ−Ｓｂ系合金
（例えば、Ｓｎ−５Ｓｂ，Ｓｎ−１０Ｓｂ）、Ｓｎ−Ｚ
ｎ系合金（例えば、Ｓｎ−９Ｚｎ）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ
系合金（例えば、Ｓｎ−３Ａｇ−４Ｂｉ）、Ｓｎ−Ａｇ
−Ｃｕ−Ｂｉ系合金（例えば、Ｓｎ−２Ａｇ−０．５Ｃ
ｕ−８Ｂｉ）等を挙げることができる。

【００５３】本発明においては、第２の金属成分として
リフローソルダリング操作の際に溶融することのない融
点が４００℃以上の金属成分（単一金属又は合金）を用
いることが好ましい。第２の金属成分として、例えば、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｚｎ及びＮｉからなる群より選択さ
れた金属元素又はそれらの合金を用いることができる。

【００５４】第１の金属成分との組合せで用いる第２の
金属成分の種類及び第１の金属成分と第２の金属成分と
の相対量は、溶融状態の第１の金属成分中に第２の金属
成分が拡散して、融点が２６０〜１５００℃の範囲内、
好ましくは融点が３００〜１３００℃の範囲内、より好
ましくは３２５〜１０００℃の範囲内である合金を形成
し得る種類及び相対量である必要がある。このような第
１の金属成分と第２の金属成分との組合せ及び第１の金
属成分と第２の金属成分との相対量は、既に知られてい
る合金状態図を参照して適切に選定することができる。
なお、本発明において、「溶融状態」とは完全に液相と
なっている状態だけでなく、一部分固相が残っている状
態をも包含する。

【００５５】溶融状態の第１の金属成分中に第２の金属
成分が拡散して形成される合金であって、上記の範囲内
の融点を有する合金として、例えば、Ｓｎ４０〜５５質
量％とＳｂ４５〜６０質量％とからなるＳｎ−Ｓｂ系合
金、Ｓｎ６０〜７４質量％とＮｉ２６〜４０質量％とか
らなるＳｎ−Ｎｉ系合金、Ｓｎ４０〜６０質量％とＣｕ
４０〜６０質量％とからなるＳｎ−Ｃｕ系合金、又はＳ
ｎ１５〜２４．５質量％とＡｇ７５．５〜８５質量％と
からなるＳｎ−Ａｇ系合金を挙げることできる。

【００５６】接合材層５１〜５４に用いられるはんだ付
け用組成物は、リフローソルダリング時の溶融状態にお
いて５０°〜１３０°の範囲内の濡れ性接触角を示すも
のであることが好ましく、リフローソルダリング時の溶
融状態において７０°〜１２０°の範囲内の濡れ性接触
角を示すものであることが一層好ましい。

【００５７】本発明でいう濡れ性接触角とは、粉末状の
はんだ付け用組成物から直径１ｍｍ、高さ１ｍｍの円筒
状の成形体を作製し、Ｃｕ板上に載せて所定温度のリフ
ロー炉に通炉し、得られた試料をはんだの中心点を通
り、Ｃｕ板とは垂直な面でＣｕ板と共に切断し、切断面
を研磨し、ＳＥＭで観察して、ＪＩＳ Ｃ ００５０
（１９９６）の「３．２接触角」で説明されている溶融
はんだの接触角として測定して得た値である。

【００５８】また、接合材層５１〜５４に用いられるは
んだ付け用組成物は、その使用態様に応じて粉末状態の
ものであっても、圧縮成形した固形物であっても、フラ
ックスを含有するぺ一スト状態のものであってもよい。

【００５９】更に、接合材層５１〜５４に用いられるは
んだ付け用組成物は、微量の第３の金属成分を含有する
ことができる。第３の金属成分としてＰ、Ｓｉ、Ｇｅ及
びＧａを挙げることができ、それらの群より選ばれる少
なくとも１種を用いることができる。

【００６０】接合材層５１〜５４は、ペースト層または
焼き付け層として構成することができる。ペースト層の
場合は、第１及び第２の金属成分の粉末及びフラックス
等を混合したはんだぺーストを調整し、これを圧電基板
１の上の第１及び第２の端子電極４１、４２の上に塗布
して形成することができる。フラックスは、一般には、
ロジン系のものが用いられるが、これに限定されるもの
ではない。他の成分系のフラックスであってもよい。焼
き付け層の場合は、第１及び第２の金属成分の粉末及び
ガラスフリットの混合物を塗布し、焼き付け処理するこ
とによって形成できる。

【００６１】上述したように、圧電共振子は、圧電基板
１と、第１の振動電極２１と、第２の振動電極２２とを
備えており、第１の振動電極２１は圧電基板１の表面に
備えられており、第２の振動電極２２は圧電基板１の裏
面に備えられ、第１の振動電極２１と向きあっている。
従って、第１及び第２の振動電極２１、２２に電気エネ
ルギーを供給して、圧電共振動作をさせることができ
る。

【００６２】また、圧電共振子は、第１の端子電極４１
と、第２の端子電極４２とを含んでおり、第１の端子電
極４１は第１の振動電極２１に電気的に導通しており、
第２の端子電極４２は第２の振動電極２２に電気的に導
通している。従って、第１及び第２の端子電極４１、４
２を利用し、圧電振動動作に実質的に影響を与えない位
置から、第１及び第２の振動電極２１、２２に電気エネ
ルギーを供給し、励振することができる。

【００６３】図１、２に示した圧電共振子は、支持基板
と組み合わされて圧電共振部品を構成する。次に、図３
〜図５を参照して圧電共振部品の製造方法を説明する。

【００６４】まず、図３に示すように、支持基板６を準
備する。支持基板６は、基体２と、第１の接続電極６１
と、第２の接続電極６２とを含む。第１の接続電極６１
及び第２の接続電極６２のそれぞれは、基体２の少なく
とも一面側に共存させる。

【００６５】支持基板２は、誘電体材料、またはアルミ
ナ等の低誘電率材料で構成できる他、高誘電率誘電体材
料によって構成することもできる。実施例では、高誘電
率のＢａ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ₃系セラミック誘電体材料に
よって構成した場合を例にとって説明する。

【００６６】図示実施例の支持基板２は、裏面側に、第
１の容量電極６３と、第３の容量電極６５と、第２の容
量電極６４とを有する。第１の容量電極６３は、第１の
側面電極６６を介して、第１の端子電極６１と電気的に
導通しており、第３の容量電極６５は、第２の側面電極
６７を介して、第２の端子電極６２と電気的に導通して
いる。第２の容量電極６４は、第１の容量電極６３と第
３の容量電極６５との間に配置され、両者に対して、間
隔Ｇ２、Ｇ３を隔てて対向する。

【００６７】そして、図４に示すように、圧電共振子７
を、第１及び第２の端子電極４１、４２に設けられた接
合材層５３、５４のそれぞれが、支持基板２の第１の接
続電極６１及び第２の接続電極６２のそれぞれに重なる
関係で、支持基板２の上に載せる。

【００６８】次に、接合材層５３、５４に含まれる第１
の金属成分の融点よりも高く、かつ、第２の金属成分の
融点よりも低い温度で熱処理する。これにより、第１及
び第２の端子電極４１、４２が、接合材層５３、５４に
よって、支持基板２の第１の接続電極６１及び第２の接
続電極６２に接続され、図５に示す圧電共振部品が得ら
れる。

【００６９】接合材層５１〜５４に用いられるはんだ付
け用組成物は、リフローソルダリング時の溶融状態にお
いて５０°〜１３０°の範囲内の濡れ性接触角を示すも
のであることが好ましく、リフローソルダリング時の溶
融状態において７０°〜１２０°の範囲内の濡れ性接触
角を示すものであることが一層好ましい。

【００７０】また、接合材層５１〜５４に用いられるは
んだ付け用組成物は、その使用態様に応じて粉末状態の
ものであっても、圧縮成形した固形物であっても、フラ
ックスを含有するぺースト状態のものであってもよい。

【００７１】更に、接合材層５１〜５４に用いられるは
んだ付け用組成物は、微量の第３の金属成分を含有する
ことができる。第３の金属成分としてＰ、Ｓｉ、Ｇｅ及
びＧａを挙げることができ、それらの群より選ばれる少
なくとも１種を用いることができる。

【００７２】はんだ付けに当たっては、上述したはんだ
付け用組成物を用い、その第１の金属成分を溶融させ
る。この溶融状態の第１の金属成分中に第２の金属成分
が拡散する。即ち、第２の金属成分は、はんだ付け温度
では溶融しない。しかし、溶融した第１の金属成分の溶
融物がこの第２の金属成分の周囲を覆うので、その溶融
物中に第２の金属成分が拡散して合金化が進み、均一な
組成、ほぼ均一な組成、或いは第２の金属成分の一部が
拡散しないで島状に残った組成となる。この合金化によ
り、融点が２６０〜１５００℃の範囲内、好ましくは３
００〜１３００℃、より好ましくは３２５〜１０００℃
の範囲内の範囲内である合金が形成されて、はんだ付け
が達成される。

【００７３】はんだ付けの好ましい態様は、２６０〜３
２０℃の範囲内の温度でリフローソルダリングを実施す
ることである。このリフローソルダリングにより融点が
２６０〜１５００℃の範囲内、好ましくは３００〜１５
００℃の範囲内、より好ましくは３２５〜Ｉ５００℃の
範囲内である合金を形成させる。

【００７４】図５において、圧電共振子７は、支持基板
２の表面に搭載され、第１及び第２の端子電極４１、４
２が、接合材層５３、５４によって、第１及び第２の端
子電極６１、６２にそれぞれ接続される。支持基板２の
上に実装された圧電共振子７の周りは、ケース８によっ
て封止される。

【００７５】図６は、図５に示した圧電共振部品の等価
回路図である。圧電共振部品は、圧電共振子７に含まれ
る等価抵抗Ｒ、等価インダクタンスＬ及び等価容量Ｃ１
の直列回路に、等価容量Ｃ２を並列接続した圧電共振子
７の等価回路に対し、第１の端子電極６１−６２間の等
価並列容量Ｃ３が構成される。更に、端子電極６３−６
４間に容量Ｃ４を接続し、端子電極６４−６５間に容量
Ｃ５を接続した回路構成となる。

【００７６】ここで、接合材層５３、５４に含まれる第
１の金属成分の融点が、熱処理温度よりも低いから、第
１の金属成分が溶融し、はんだ付けが行われる。

【００７７】第２の金属成分は、融点が熱処理温度より
も高いから、溶融しない。この第２の金属成分の周囲
を、溶融した第１の金属成分が覆い、拡散により合金化
が進み、均一な組成になる。この均一な組成になったは
んだの融点（以下合金化融点と称する）は、第１の金属
成分の融点よりも高くなる。従って、当該圧電共振部品
を部品実装基板にはんだ付けする際のリフロー工程にお
いて、はんだの溶融及び接合強度の低下等を回避し得
る。

【００７８】接合材層５３、５４は、第１及び第２の金
属成分を含むものであり、流動状態をとることはない。
従って、接合材層５３、５４の流れ込みによる圧電共振
子７の振動障害を回避し得る。

【００７９】しかも、接合材層５３、５４は、第１の金
属成分と、第２の金属成分との組み合わせであり、吸湿
性を持たない。このため、高温多湿環境下で用いられた
場合でも、接合強度の低下、それに伴う圧電共振子７の
脱落等を招くことのない高信頼度の圧電共振部品が得ら
れる。

【００８０】第１の端子電極４１及び第２の端子電極４
２のそれぞれは、圧電基板１の表面及び裏面のうちの少
なくとも一面側に共存し、表面に接合材層５１〜５４を
有している。従って、接合材層５１〜５４を備える圧電
基板１の一面側を支持基板に対向させ、かつ、搭載する
ことにより、圧電共振子７と支持基板６との間に、接合
材層５３、５４の層厚による振動用空隙Ｇ１を生じさせ
ることができる（図５参照）。

【００８１】第１の金属成分及び第２の金属成分の何れ
も、Ｐｂ以外の金属成分から選択する。これにより、Ｐ
ｂフリーでありながら、Ｐｂを含む場合と同程度の高温
はんだを実現することができる。即ち、Ｐｂを含まない
高温はんだを実現し得る。

【００８２】第１の金属成分と、第２の金属成分との組
み合わせ、及び、組成比等は、第１の金属成分と第２の
金属成分の組み合わせ毎に、既に知られた状態図を参照
して、適切に選択することができる。

【００８３】図７は、本発明に係る支持基板を示す斜視
図である。図示された支持基板は、基体２と、第１の接
続電極６１と、第２の接続電極６２とを含む。第１の接
続電極６１及び第２の接続電極６２のそれぞれは、基体
２の一面側で共存し、表面に接合材層５１、５２を有す
る。接合材層５１、５２を構成する第１の金属成分及び
第２の金属成分の詳細についても、既に述べたので、重
複説明は省略する。

【００８４】接合材層５１、５２は、第１及び第２の接
続電極６１、６２の全面を覆うように設けられている。
これとは異なって、圧電共振子の端子電極と重なる領域
に部分的に設けてもよい。

【００８５】図８〜図１０は、図７に図示した支持基板
と、圧電共振子とを組み合わせた場合の圧電共振部品の
製造方法を示す図である。圧電共振子７は、接合材層５
１〜５４を持たない点を除いて、図１〜図３に示したも
のと同じ構造を持つ。この製造方法に含まれるはんだ付
のプロセスは、図１〜図５に図示した圧電共振部品及び
その製造方法についても適用される。図８〜１０に図示
された圧電共振部品も、圧電共振子７の第１及び第２の
端子電極４１、４２に接合材層５１、５２を設けた場合
と、同様の作用効果を得ることができる。また、図８〜
１０に図示された圧電共振部品も図６に示した電気的等
価回路を有する。

【００８６】まず、図８、９に示すように、支持基板６
に第１及び第２の接続電極６１、６２を形成し、この第
１及び第２の接続電極６１、６２のそれぞれの上で、圧
電共振子７の第１及び第２の端子電極４１、４２をはん
だ付けする位置に、フラックスを含有するぺースト状の
はんだ付け用組成物（５１）、（５２）を塗布する。

【００８７】はんだ付け用組成物（５１）、（５２）
は、例えば、第１の金属成分がＳｎ微粉末であり、第２
の金属成分がＮｉ微粉末であり、Ｓｎ：Ｎｉの質量比が
７０：３０の組成を有する。また、一般的には、フラッ
クスとしてロジン系のものが用いられるが、これらに限
定されるものではなく、その他の成分系のフラックスで
あってもよい。

【００８８】次に、図９に示すように、はんだ付け用組
成物（５１）、（５２）の上に圧電共振子７を載せ、所
定温度（例えば、２７０℃）のリフロー炉に通炉して、
はんだ付け用組成物５１、５２を合金化させて合金はん
だを形成させ、図１０に示すように、合金はんだによる
接合材層５１、５２を介して、圧電共振子７の第１及び
第２の端子電極４１、４２を、それぞれ、第１及び第２
の接続電極６１、６２にはんだ付けする。

【００８９】例えば、はんだ付け用組成物として、第１
の金属成分がＳｎ微粉末であり、第２の金属成分がＮｉ
微粉末であり、Ｓｎ：Ｎｉの質量比が７０：３０である
組成物を用い、２７０℃のリフロー炉に通炉すると、溶
融したＳｎ中にＮｉが拡散してほぼＳｎ−３０Ｎｉの合
金が形成される。この合金の融点は、約７９０℃であ
る。従って、このはんだ合金は冷却後には、２６０〜３
２０℃の範囲内の温度でリフローソルダリングを実施し
ても溶融することはない。

【００９０】

【実施例、比較例】以下に、実施例及び比較例に基づい
て本発明を具体的に説明する。

【００９１】実施例１ まず、図７に示す支持基板６を用意した。また、第１の
金属成分がＳｎ（融点２３２℃）微粉末であり、第２の
金属成分がＳｂ（融点６３０．５℃）微粉末であり、Ｓ
ｎ：Ｓｂの質量比が５０：５０である（Ｓｎ−５０Ｓｂ
合金の融点は３２５℃である〕はんだ粉８０質量部と、
ロジン５０質量％、カルビトール３５質量％、ハロゲン
化水素酸アミン塩５質量％及びワックス１０質量％から
なるフラックス２０質量部とを含有するはんだぺースト
を調製した。

【００９２】上記の支持基板６上に上記のはんだぺース
トを、０．２５ｍｍの間隔で、塗布量が０．５ｍｇとな
るように塗布した。それらのはんだぺースト上に、圧電
共振子７を、第１及び第２の端子電極４１、４２が位置
するようにして載せ、下記の第１表に示すリフロー温度
のリフロー炉に滞留時間が１０分となるように通炉して
リフローソルダリングを実施した。各リフロー温度毎に
１００個の試料を用いた。

【００９３】リフローソルダリング後に、はんだ間にブ
リッジが生じているものを不良とし、ブリッジの生じた
試料数（ショート個数）を目視で調べた。また、固着強
度については、チップ側面から押し、はんだが破壊され
る時点での押し圧力を測定して固着強度とした。なお、
実用上必要な固着強度は、１０Ｎ以上である。それらの
結果は、第１表に示す通りであった。

【００９４】更に、濡れ性接触角として、Ｓｎ微粉末５
０質量％とＳｂ微粉末５０質量％とからなる粉末状のは
んだ付け用組成物から直径１ｍｍ、高さ１ｍｍの円筒状
の成形体を作製し、Ｃｕ板上に載せて第１表に示すリフ
ロー温度のリフロー炉に滞留時間が１０分となるように
通炉し、得られた試料をはんだの中心点を通り、Ｃｕ板
とは垂直な面でＣｕ板と共に切断し、切断面を研磨し、
ＳＥＭで観察して、ＪＩＳ Ｃ ００５０（１９９６）
の「３．２接触角」で説明されている溶融はんだの接触
角を測定した。それらの結果は第１表に示す通りであっ
た。

【００９５】比較例１ 実施例１で用いたはんだぺーストの代わりに、市販のＰ
ｂ−１０Ｓｎ（単一合金）（融点２９０℃）はんだぺー
ストを用いた以外は、実施例１と同様にしてショート個
数を調べ、固着強度及び濡れ性接触角を測定した。それ
らの結果は第２表に示す通りであった。

【００９６】第２表のデータから明らかなように、市販
のＰｂ−１０Ｓｎはんだぺーストを用いた場合には、は
んだの融点が２９０℃であるので、リフロー温度が３０
０℃以下の場合には固着することがなく、リフロー温度
が３２０℃以上の場合には固着強度が得られるが、濡れ
性接触角が小さくなり、ショートが多発した。これに対
して、第１表のデータから明らかなように、本発明のは
んだ付け用組成物である５０Ｓｎ＋５０Ｓｂでは、２６
０〜３２０℃の好ましいリフロー温度において十分な強
度を確保でき、ショートの発生を防止することができ、
且つ濡れ性も好適であった。

【００９７】実施例２ 実施例１で用いたはんだぺーストの代わりに、第１の金
属成分がＳｎ−３．５Ａｇ（融点２２１℃）微粉末であ
り、第２の金属成分がＡｇ（融点９６０．５℃）微粉末
であり、Ｓｎ−３．５Ａｇ：Ａｇの質量比が２４．９：
７５．１であり（Ｓｎ−７６Ａｇ合金の融点は４８０℃
である）、実施例１で用いたフラックスを含有するはん
だぺーストを用い、第３表に示すリフロー温度を用いた
以外は、実施例１と同様にして、ショート個数を調べ、
固着強度及び濡れ性接触角を測定した。それらの結果は
第３表に示す通りであった。

【００９８】比較例２ 実施例２で用いたはんだぺーストの代わりに、第１の金
属成分がＳｎ−３．５Ａｇ（融点２２１℃）微粉末であ
り、第２の金属成分がＡｇ（融点９６０℃）微粉末であ
り、Ｓｎ−３．５Ａｇ：Ａｇの質量比が７２．５：２
７．５であり（Ｓｎ−３０Ａｇ合金の融点は２２１℃で
ある）、実施例１で用いたフラックスを含有するはんだ
ぺーストを用いた以外は、実施例２と同様にして、ショ
ート個数を調べ、固着強度及び濡れ性接触角を測定し
た。それらの結果は第４表に示す通りであった。

【００９９】第４表のデータから明らかなように、比較
例２のはんだぺーストを用いた場合に、リフロー温度が
２６０〜３００℃の場合にもショート不良が認められ、
リフロー温度がそれよりも高くなるとショート個数が多
くなっていた。これに対し、第３表のデータから明らか
なように、本発明のはんだ付け用組成物では、測定した
全温度域でショート不良は認められず、固着強度も十分
であり、濡れ性も良好であった。

【０１００】実施例３ 実施例１で用いたはんだぺーストの代わりに、第１の金
属成分がＳｎ（融点２３２℃）微粉末であり、第２の金
属成分がＮｉ（融点１４５３℃）微粉末であり、Ｓｎ：
Ｎｉの質量比が７０：３０であり（Ｓｎ−３０Ｎｉ合金
の融点は７９０℃である）、実施例１で用いたフラック
スを含有するはんだぺーストを用い、第５表に示すリフ
ロー温度を用いた以外は、実施例１と同様にして、ショ
ート個数を調べ、固着強度及び濡れ性接触角を測定し
た。それらの結果は第５表に示す通りであった。

【０１０１】比較例３ 実施例３で用いたはんだぺーストの代わりに、第１の金
属成分がＳｎ（融点２３２℃）微粉末であり、第２の金
属成分がＮｉ（融点１４５３℃）微粉末であり、Ｓｎ：
Ｎｉの質量比が９０：１０であり（Ｓｎ−１０Ｎｉ合金
の融点は２２１℃である）、実施例１で用いたフラック
スを含有するはんだぺーストを用いた以外は、実施例３
と同様にして、ショート個数を調べ、固着強度及び濡れ
性接触角を測定した。それらの結果は第６表に示す通り
であった。

【０１０２】第６表のデータから明らかなように、比較
例３のはんだぺーストを用いた場合に、リフロー温度が
２６０〜２７０℃の場合にもショート不良が認められ、
リフロー温度がそれよりも高くなるとショート個数が多
くなっていた。これに対し、第５表のデータから明らか
なように、本発明のはんだ付け用組成物では、測定した
全温度域でショート不良は認められず、固着強度も十分
であり、濡れ性も良好であった。

【０１０３】図１１は本発明に係る圧電共振子の別の実
施例を示す斜視図、図１２は図１１に示した圧電共振子
を上下逆転して裏面側から見た斜視図、図１３は図１２
の一部拡大断面図である。図において、図１、２に図示
された構成部分と同一の参照符号は同一性ある構成部分
を示している。図示された圧電共振子は、厚み縦振動モ
ードで動作するのに適した例を示している。より具体的
には、厚み縦基本波振動モードを利用する。

【０１０４】第１及び第２の端子電極４１、４２のそれ
ぞれは、圧電基板１の裏面（取り付け面側）のコーナ部
において、特に、振動変位量の小さな領域を選択して、
その領域内に形成する。図示された第１及び第２の端子
電極４１、４２は、円形状であるが、他の形状、例え
ば、角形状であってもよい。

【０１０５】図示実施例において、第１の端子電極４１
は、第１の振動電極２１の形成された表面とは反対側の
裏面に形成されているので、表面、側面及び裏面を通る
リード電極３１を介して、第１の振動電極２１に電気的
に接続される。リード電極３１は、基本的には、第１の
振動電極２１と同材質の導体材料によって形成される。

【０１０６】第１の端子電極４１は、図１３に拡大して
示すように、接合材層５１を含んでいる。接合材層５１
は、第１の端子電極４１の上に突出するように付着され
ている。接合材層５１は、第１の金属成分と、第２の金
属成分とを含有し、第１の金属成分は、第２の金属成分
の融点よりも低い融点を有する。接合材層５１は、ペー
スト層または焼き付け層として構成することができる。
接合材層５１を構成する第１の金属成分及び第２の金属
成分の詳細については、既に述べたので、重複説明は省
略する。

【０１０７】第２の端子電極４２は、第２の振動電極２
２に電気的に導通する。第２の端子電極４２は、第２の
振動電極２２の形成された裏面に形成されており、裏面
及び側面に形成された第２のリード電極３２により、第
２の振動電極２２に電気的に接続される。第２のリード
電極３２は、基本的には、第２の振動電極２２と同材質
の導体材料によって形成される。

【０１０８】第２の端子電極４２も、図１３を参照して
説明した第１の端子電極４１と同様に、接合材層５２を
有している。接合材層５２は、第２の端子電極４２の上
に付着される（図１３参照）。

【０１０９】図１１〜図１３に図示した実施例では、更
に、第１のダミー電極４３と、第２のダミー電極４４と
を含んでいる。第１及び第２のダミー電極４３、４４
は、コーナ部において、特に、振動変位量の小さな領域
を選択して、その領域内に形成する。第１及び第２のダ
ミー電極４３、４４の厚みは、第１及び第２の端子電極
４１、４２の厚みと一致させてある。図示された第１及
び第２のダミー電極４３、４４は、円形状であるが、他
の形状、例えば、多角形状であってもよい。

【０１１０】第１のダミー電極４３は、接合材層５３を
有している。接合材層５３は、第１のダミー電極４３の
上に付着されている。接合材層５３を構成する第１の金
属成分及び第２の金属成分の詳細については、既に述べ
たので、重複説明は省略する。

【０１１１】第２のダミー電極４４は、接合材層５４を
含んでいる。接合材層５４は、第２のダミー電極４４の
上に付着されている。接合材層５４を構成する第１の金
属成分及び第２の金属成分の詳細についても、既に述べ
たので、重複説明は省略する。

【０１１２】図１１〜図１３に図示した圧電共振子は、
支持基板と組み合わされ、圧電共振部品を構成する。図
１４〜図１６は、図１１〜図１３に図示した圧電共振子
と、支持基板と組み合わせて、圧電共振部品を製造する
ステップを示す図である。

【０１１３】まず、図１４に示すように、支持基板６を
準備する。この支持基板６は、図３〜図５に図示された
製造方法において用いられたものと同じものである。

【０１１４】次に、図１５に示すように、圧電共振子７
を、第１、第２の端子電極４１、４２に設けられた接合
材層５１、５２、及び、第１、第２のダミー電極４３、
４４に設けられた接合材層５３、５４のそれぞれが、支
持基板２の第１の接続電極６１及び第２の接続電極６２
のそれぞれに重なる関係で、支持基板２の上に載せる。

【０１１５】次に、接合材層５１〜５４に含まれる第１
の金属成分の融点よりも高く、かつ、第２の金属成分の
融点よりも低い温度で熱処理する。これにより、図１６
に示すように、圧電共振子７の第１及び第２の端子電極
４１、４２、並びに、第１及び第２のダミー電極４３、
４４が、接合材層５１〜５４によって、第１及び第２の
端子電極６１、６２にそれぞれ接続される。図１４〜１
６に図示された圧電共振部品も、図６に示した電気的等
価回路を有する。

【０１１６】ここで、接合材層５１〜５４に含まれる第
１の金属成分の融点が、熱処理温度よりも低いから、第
１の金属成分が溶融し、はんだ付けが行われる。

【０１１７】第２の金属成分は、融点が熱処理温度より
も高いから、溶融しない。この第２の金属成分の周囲
を、溶融した第１の金属成分が覆い、拡散により合金化
が進み、均一な組成になる。この場合、合金化融点は、
第１の金属成分の融点よりも高くなる。従って、支持基
板６を部品実装基板にはんだ付けする際のリフロー工程
において、はんだの溶融及び接合強度の低下等を回避し
得る。

【０１１８】接合材層５１〜５４は、第１及び第２の金
属成分を含むものであり、流動状態をとることはない。
従って、接合材層５１〜５４の流れ込みによる圧電共振
子７の振動障害を回避し得る。

【０１１９】しかも、接合材層５１〜５４は、第１の金
属成分と、第２の金属成分との組み合わせであり、吸湿
性を持たない。このため、高温多湿環境下で用いられた
場合でも、接合強度の低下、それに伴う圧電共振子７の
脱落等を招くことのない高信頼度の圧電共振部品が得ら
れる。

【０１２０】第１の端子電極４１及び第２の端子電極４
２のそれぞれは、圧電基板１の表面及び裏面のうちの少
なくとも一面側に共存し、表面に接合材層５１〜５４を
有している。従って、接合材層５１〜５４を備える圧電
基板１の一面側を支持基板に対向させ、かつ、搭載する
ことにより、圧電共振子７と支持基板６との間に、接合
材層５１、５２の層厚による振動用空隙を生じさせるこ
とができる。

【０１２１】図１７は、本発明に係る圧電共振子の別の
実施例を示す斜視図である。図において、図１１乃至図
１３に現れた構成部分と同一の構成部分については、同
一の参照符号を付してある。この実施例では、第１及び
第２の端子電極４１、４２の配置方向に対して交差する
方向にある２つのコーナに、絶縁体で構成された間隔規
制層９１、９２が設けられている。この間隔規制層９
１、９２は接合材層を持たない。

【０１２２】図１８は、本発明に係る圧電共振子の更に
別の実施例を示す斜視図である。図示実施例において、
圧電基板１の裏面には、第２の端子電極４２、第１のダ
ミー電極４３、第２のダミー電極４４及び第３のダミー
電極４５が備えられている。即ち、第１の端子電極４１
と第２の端子電極４２とは、異なる面に配置することが
できる。

【０１２３】圧電共振部品を構成するに当って、支持基
板上に搭載した場合、圧電基板１の表面に形成された第
１の端子電極４１は、例えば、ワイヤボンディグ等の手
段によって、端子電極６２に接続する。

【０１２４】図示は省略するが、図１７、１８に図示さ
れた圧電共振子も、図１４〜１６に示した製造ステップ
に従って、支持基板と組み合わせることができる。

【０１２５】図１９、２０は、図１５に図示した支持基
板と圧電共振子とを組み合わせた場合の圧電共振部品の
製造方法を示す図である。圧電共振子７は、接合材層を
持たない点を除けば、図１１〜１３に示したものと同じ
である。

【０１２６】まず、図１９に示すように、圧電共振子７
を、第１、第２の端子電極４１、４２、及び、ダミー電
極４３、４４が、支持基板２の第１及び第２の接続電極
６１、６２に備えられた接合材層５１、５２のそれぞれ
に重なる関係で、支持基板２の上に載せる。

【０１２７】次に、接合材層５１、５２に含まれる第１
の金属成分の融点よりも高く、かつ、第２の金属成分の
融点よりも低い温度で熱処理する。これにより、図２０
に示すように、圧電共振子７の第１及び第２の端子電極
４１、４２、並びに、第１及び第２のダミー電極４３、
４４が、接合材層５１、５２によって、第１及び第２の
端子電極６１、６２にそれぞれ接続される。

【０１２８】図１９、２０の製造ステップを経て得られ
た圧電共振部品も、圧電共振子７の第１及び第２の端子
電極４１、４２に接合材層５１、５２を設けた場合（図
１１〜１８参照）と同様の作用効果を得ることができ
る。また、図１９、２０に図示された圧電共振部品も、
図６に示した電気的等価回路を有する。

【０１２９】図示は省略するが、図１７、１８に図示さ
れた圧電共振子においても、接合材層を省略し、その代
わりに、支持基板に接合材層を設け、図１９、２０に示
した製造ステップに従って支持基板と組み合わせること
ができる。

【０１３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）接合材の流れ込みによる振動障害を回避し得る圧
電共振部品、この圧電共振部品を実現するのに好適な圧
電共振子、支持基板及び製造方法を提供することができ
る。 （ｂ）リフロー工程におけるはんだ溶融、はんだ接合強
度の低下等を回避し得る圧電共振部品、この圧電共振部
品を実現するのに好適な圧電共振子、支持基板及び製造
方法を提供することができる。 （ｃ）高温多湿環境下で用いられた場合でも、接合強度
の低下、それに伴う圧電共振子の脱落することのない高
信頼度の圧電共振部品、この圧電共振部品を実現するの
に好適な圧電共振子、支持基板及び製造方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る共振子の斜視図である。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】本発明に係る圧電共振部品の製造方法を説明す
る斜視図である。

【図４】図３のステップの後のステップを示す斜視図で
ある。

【図５】図３及び図４のステップを経た後の本発明に係
る圧電共振部品を示す断面図である。

【図６】図５に示した圧電共振部品の等価回路図であ
る。

【図７】本発明に係る支持基板を示す斜視図である。

【図８】図７に示した支持基板を用いた圧電共振部品の
製造方法を説明する斜視図である。

【図９】図８のステップの後のステップを示す斜視図で
ある。

【図１０】図８及び図９のステップを経た後の本発明に
係る圧電共振部品を示す断面図である。

【図１１】本発明に係る圧電共振子の別の実施例を示す
斜視図である。

【図１２】図１１に示した圧電共振子を上下逆転して裏
面側から見た斜視図である。

【図１３】図１２の一部拡大断面図である。

【図１４】図１１〜図１３に示した圧電共振子を用いた
圧電共振部品の製造方法を示す斜視図である。

【図１５】図１４のステップの後のステップを示す斜視
図である。

【図１６】図１５の一部拡大断面図である。

【図１７】本発明に係る圧電共振子の別の実施例を示す
斜視図である。

【図１８】本発明に係る圧電共振子の更に別の実施例を
示す斜視図である。

【図１９】本発明に係る圧電共振部品の別の製造方法を
示す斜視図である。

【図２０】図１９のステップの後のステップを示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 圧電基板 ２１、２２ 第１及び第２の振動電極 ３１、３２ 第１及び第２のリード電極 ４１、４２ 第１及び第２の端子電極 ５１〜５４ 接合材層 ６１、６２ 第１及び第２の接続電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０３Ｈ 3/02 Ｈ０３Ｈ 3/02 Ｂ 9/10 9/10 // Ｂ２３Ｋ 35/26 ３１０ Ｂ２３Ｋ 35/26 ３１０Ａ Ｆターム(参考） 5J108 BB04 CC04 DD01 DD06 DD07 EE03 EE07 EE19 FF15 GG16 MM04

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板と、第１の振動電極と、第２の
   振動電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを含
   む圧電共振子であって、 前記第１の振動電極は、前記圧電基板の表面に備えられ
   ており、 前記第２の振動電極は、前記圧電基板の裏面に備えら
   れ、第１の振動電極と向きあっており、 前記第１の端子電極は、前記第１の振動電極に電気的に
   導通しており、 前記第２の端子電極は、前記第２の振動電極に電気的に
   導通しており、 前記第１及び第２の端子電極のそれぞれは、前記圧電基
   板の表面及び裏面のうちの少なくとも一面側に共存し、
   表面に接合材層を有しており、 前記接合材層は、第１の金属成分と、第２の金属成分と
   を含有し、 前記第１の金属成分は、前記第２の金属成分の融点より
   も低い融点を有する圧電共振子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された圧電共振子であっ
   て、 厚み縦基本波振動モードを利用する圧電共振子。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載された圧電共振
   子を支持する支持基板であって、基体と、第１の接続電
   極と、第２の接続電極とを含み、 前記第１及び前記第２の接続電極のそれぞれは、前記基
   体の少なくとも一面側に共存し、表面に接合材層を有し
   ており、 前記接合材層は、第１の金属成分と、第２の金属成分と
   を含有し、 前記第１の金属成分は、前記第２の金属成分の融点より
   も低い融点を有する支持基板。
4. 【請求項４】 支持基板と、圧電共振子とを含む圧電共
   振部品であって、 前記支持基板は、請求項３に記載されたものでなり、一
   面上に第１の接続電極及び第２の接続電極を有してお
   り、 前記圧電共振子は、請求項１または２に記載されたもの
   でなり、圧電基板と、第１の振動電極と、第２の振動電
   極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを含み、 前記第１の振動電極は、前記圧電基板の表面に備えられ
   ており、 前記第２の振動電極は、前記圧電基板の裏面に備えら
   れ、第１の振動電極と向きあっており、 前記第１の端子電極は、前記第１の振動電極に電気的に
   導通しており、 前記第２の端子電極は、前記第２の振動電極に電気的に
   導通しており、 前記圧電共振子は、前記支持基板の前記一面上に搭載さ
   れ、前記第１の端子電極が前記第１の接続電極に接合材
   層によって接続され、前記第２の端子電極が前記第２の
   接続電極に接合材層によって接続されており、 前記接合材層は、第１の金属成分と、第２の金属成分と
   を含有し、 前記第１の金属成分は、前記第２の金属成分の融点より
   も低い融点を有する圧電共振部品。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された圧電共振部品であ
   って、 前記接合材層は、鉛を含まず、 前記第１の金属成分の融点は、１８３〜２６０℃の範囲
   内であり、 前記第２の金属成分の種類及び前記第１の金属成分と前
   記第２の金属成分との相対量は、溶融状態の第１の金属
   成分中に第２の金属成分が拡散して融点が２６０〜１５
   ００℃の範囲内である合金を形成し得る種類及び相対量
   である圧電共振部品。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された圧電共振部品であ
   って、 前記接合材層は、前記第１の金属成分がＳｎ単独である
   か、又はＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｚｎ及
   びＮｉからなる群より選択された２種以上の金属元素か
   らなる合金である圧電共振部品。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された圧電共振部品であ
   って、 前記接合材層は、前記第１の金属成分がＳｎ単独、Ｓｎ
   −Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｉｎ系合金、
   Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｓｂ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合
   金、又はＳｎ−Ｎｉ系合金である圧電共振部品。
8. 【請求項８】 請求項４乃至７の何れかに記載された圧
   電共振部品であって、 前記接合材層は、前記第２の金属成分が融点４００℃以
   上のものである圧電共振部品。
9. 【請求項９】 請求項８に記載された圧電共振部品であ
   って、 前記接合材層は、前記第２の金属成分が、Ａｇ、Ｃｕ、
   Ｓｂ、Ｚｎ及びＮｉからなる群より選択された金属元素
   又はそれらの合金である圧電共振部品。
10. 【請求項１０】 請求項４乃至９の何れかに記載された
    圧電共振部品であって、 前記接合材層における前記第２の金属成分の種類及び前
    記第１の金属成分と第２の金属成分との相対量は、溶融
    状態の第１の金属成分中に第２の金属成分が拡散して、
    融点が３２５〜１０００℃の範囲内である合金を形成し
    得る種類及び相対量である圧電共振部品。
11. 【請求項１１】 請求項４乃至１０の何れかに記載され
    た圧電共振部品であって、前記接合材層は、 溶融状態の前記第１の金属成分中に前記第２の金属成分
    が拡散して形成される合金の組成が、Ｓｎ４０〜５５質
    量％とＳｂ４５〜６０質量％とからなるＳｎ−Ｓｂ系合
    金組成、Ｓｎ６０〜７４質量％とＮｉ２６〜４０質量％
    とからなるＳｎ−Ｎｉ系合金組成、Ｓｎ４０〜６０質量
    ％とＣｕ４０〜６０質量％とからなるＳｎ−Ｃｕ系合金
    組成、又はＳｎ１５〜２４．５質量％とＡｇ７５．５〜
    ８５質量％とからなるＳｎ−Ａｇ系合金組成である圧電
    共振部品。
12. 【請求項１２】 請求項４乃至１１の何れかに記載され
    た圧電共振部品であって、 前記接合材層は第３の金属成分を含み、前記第３の金属
    成分は、微量添加物であって、Ｐ、Ｓｉ、ＧｅまたはＧ
    ａから選択された少なくとも一種を含む圧電共振部品。
13. 【請求項１３】 圧電共振部品の製造方法であって、 前記圧電共振部品は、支持基板と、圧電共振子とを含ん
    でおり、 前記支持基板は、基体と、第１の接続電極と、第２の接
    続電極とを含み、 前記第１及び第２の接続電極のそれぞれは、前記基体の
    少なくとも一面側に共存させてあり、 前記圧電共振子は、請求項１または２に記載されたもの
    でなり、 前記圧電共振子を、前記第１及び第２の端子電極に設け
    られた前記接合材層のそれぞれが、前記支持体の前記第
    １及び前記第２の接続電極のそれぞれに重なる関係で、
    前記支持体の上に載せ、 前記接合材層の前記第１の金属成分の前記融点よりも高
    く、かつ、前記接合材層の前記第２の金属成分の前記融
    点よりも低い温度で熱処理する工程を含む圧電共振部品
    の製造方法。
14. 【請求項１４】 圧電共振部品の製造方法であって、 前記圧電共振部品は、支持基板と、圧電共振子とを含ん
    でおり、 前記支持基板は、請求項３に記載されたものでなり、 前記圧電共振子は、圧電基板と、第１の振動電極と、第
    ２の振動電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極と
    を含み、 前記第１の振動電極は、前記圧電基板の表面に備えられ
    ており、 前記第２の振動電極は、前記圧電基板の裏面に備えら
    れ、前記第１の振動電極と向きあっており、 前記第１の端子電極は、前記第１の振動電極に電気的に
    導通しており、 前記第２の端子電極は、前記第２の振動電極に電気的に
    導通しており、 前記第１及び第２の端子電極は、前記圧電基板の前記表
    面または裏面の少なくも一方の面に共存させてあり、 前記圧電共振子を、前記第１及び第２の端子電極のそれ
    ぞれが、前記支持体の前記第１及び第２の接続電極に備
    えられた前記接合材層のそれぞれに重なる関係で、前記
    支持体の上に載せ、 前記接合材層の前記第１の金属成分の前記融点よりも高
    く、かつ、前記接合材層の前記第２の金属成分の前記融
    点よりも低い温度で熱処理する工程を含む圧電共振部品
    の製造方法。