JP2004022558A

JP2004022558A - Method of manufacturing electronic part, mother board for manufacturing electronic part, electronic part, and intermediate mold thereof

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Publication number: JP2004022558A
Application number: JP2002171024A
Authority: JP
Inventors: Minoru Iizuka; 飯塚　実
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: JP4144265B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an electronic part that enables downstream operations such as an inspection without the necessity for cutting off all ceramic bases after plating, in contrast to a method of improving production efficiency by dividing a ceramic base in the manufacturing of an electronic part such as a quartz oscillator. <P>SOLUTION: A plurality of ceramic bases are integrally formed in a ceramic laminate E in a matrix form. Plating is performed on a base metal layer having a wiring pattern and so forth which is formed beforehand on the ceramic laminate E. The ceramic laminate E is split in the column direction of the ceramic bases to have broken laminates F. Quartz resonator plates are mounted on the ceramic bases on the broken laminates F. After frequency adjustment is performed on the quartz oscillator plates, caps are joined to the ceramic bases and the broken laminates F are divided to have quartz oscillators 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装型水晶振動子などに代表される電子部品を製造するための方法、その電子部品の製造工程途中の成形物である母基板、及びその母基板を更に加工して得られる中間成形物、並びに最終製品としての電子部品に係る。特に、本発明は、電子部品の生産効率の向上を図るための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、モバイルコンピュータ等の情報機器や、携帯電話、自動車電話、ページングシステム等の移動体通信機器にあっては、装置の小型化が急速に進んでいる。このため、これらに用いられる水晶振動子などの電子部品にも更なる小型化が要求されている。
【０００３】
この種の水晶振動子の構成としては、例えば特開平６−９０１３５号公報に開示されているように、上部が開放された容器状のセラミックベースと、このセラミックベース内に導電性接着剤等により保持された水晶振動板（圧電素子）と、この水晶振動板を覆って振動子内部空間を密閉するようにセラミックベース上縁部に接合されたキャップとを備えている。また、セラミックベースの内部底面には水晶振動板が接続する電極が、セラミックベースの下面にはこの電極に繋がる導出端子が、セラミックベースの上端面にはキャップを溶接するためのシール用金属がそれぞれ設けられている。そして、一般に、これら電極、端子、シール用金属は金メッキ等が施されて酸化が防止されている。
【０００４】
ところで、この種の水晶振動子の製造方法の一例として、個々独立したセラミックベースに対して水晶振動板を順に搭載していき、その後、各セラミックベース上縁部に対してキャップを接合していくといった手法が行われていた。例えば、ワーク搬送ライン上に、接着剤塗布ステーション、水晶振動板搭載ステーション、キャップ接合ステーションをそれぞれ設置しておき、個々のセラミックベースをワーク搬送ライン上で１個ずつ搬送しながら各ステーションでの作業を行って水晶振動子を製造している。つまり、個々の水晶振動子を個別に製造していくといった手法が一般的であった。
【０００５】
しかしながら、上述した製造方法では、単位時間当たりに製造可能な水晶振動子の個数には限界があり、高い生産効率を実現することは困難であった。
【０００６】
この課題を解決する手法として、例えば特開２００１−２１７３３４号公報に開示されている製造方法がある。この公報に開示されている製造方法は、セラミックグリーンシート積層体の上面に多数の凹部をマトリックス状に形成しておき、これら各凹部内に水晶振動板を同時搭載するものである。つまり、セラミックベースをセラミックグリーンシート積層体上で多数個取りすることによって生産効率の向上を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにセラミックベースをセラミックグリーンシート積層体上で多数個取りする製造方法を水晶振動子の製造方法として適用した場合、以下に述べる課題があった。
【０００８】
上述した如く、セラミックベースの各部に設けられている電極、端子、シール用金属には金メッキ等が施されている。そして、このメッキの膜厚を適切に得るためのメッキ法として電解メッキを使用することが掲げられるが、この電解メッキを使用する場合、このメッキを施す領域の各金属部分（下地金属）の全てが電気的に導通されている必要がある。このため、互いに隣り合う電極や端子やシール用金属を単に電気的に接続したのみでは、これら全体に良好なメッキ層が得られたとしても、そのままでは良好な周波数調整動作を行うことができない。何故なら、個々の水晶振動子に周波数調整装置を接続して周波数調整を行った場合、この調整すべき水晶振動子に対して電気的に接続している他の水晶振動子上の水晶振動板が短絡して影響を与えることになり、１個の水晶振動子のみの周波数測定や周波数調整を行うことができなくなってしまうからである。
【０００９】
この課題を解決するために、電極、端子、シール用金属に対するメッキ処理工程の終了後に、全ての水晶振動子を切り離し（ブレイクし）、個々独立した水晶振動子に対して順に周波数調整動作を行うことも考えられる。
【００１０】
しかしながら、これではセラミックベースをセラミックグリーンシート積層体上で多数個取りしたことの効果が半減してしまう。何故なら、各セラミックベースを切り離すことなしに周波数調整動作やキャップ接合動作を行えば、生産効率を更に向上させることができるが、これら周波数調整動作やキャップ接合動作の前に全ての水晶振動子を切り離したのでは、この効果を得ることができなくなってしまうからである。
【００１１】
このような不具合は水晶振動子に限らず、半導体素子等の電子部品においても同様に生じるものである。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水晶振動子などの電子部品の製造に際し、セラミックベース等のベース部材を多数個取りすることによって生産効率の向上を図るようにしたものに対して、メッキ処理工程の後に全ての電子部品中間成形物（例えばキャップ搭載前のセラミックベース）を切り離すといった工程を要することなしに、検査工程などの後工程の実行を可能とした電子部品の製造方法及び電子部品製造用の母基板並びに電子部品の中間成形物を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、セラミックグリーンシート積層体等で成る母基板内にマトリックス状に一体形成した複数のベース部材に対し、この母基板の状態でメッキ処理を行った後、母基板を分割して複数のベース部材が一体化された状態であっても検査工程が良好に行える状態とし、この検査工程の後に更に分割することで電子部品の完成品を得るようにしている。つまり、母基板の状態で金属部材（下地金属）の全てを導通させて電解メッキ処理を可能とすると共に、母基板を分割することにより上記導通状態を部分的解除して検査工程に支障を来さないようにしている。
【００１４】
−解決手段−
具体的には、ベース部材に搭載部品が搭載されて成る電子部品の製造方法を前提とする。この電子部品の製造方法において、複数のベース部材を略平板状の母基板内にマトリックス状に一体形成する母基板成形工程と、上記母基板上に予め形成された下地金属形成領域に対してメッキ処理を行うメッキ処理工程と、上記母基板内にマトリックス状に一体形成されている複数のベース部材を列方向または行方向で切断することにより複数のベース部材が一列状に並んで一体化した電子部品中間成形物を得る第１の切断工程と、この第１の切断工程により得られた電子部品中間成形物上の各ベース部材に対して搭載部品を搭載する搭載工程と、上記電子部品中間成形物上の個々の搭載部品に対して検査を行う検査工程と、この検査工程の後、電子部品中間成形物を切断して最終製品としての電子部品を得る第２の切断工程とを備えさせている。
【００１５】
この特定事項により、母基板成形工程から搭載工程までの間は、複数のベース部材が一体化された状態で各工程が行われるため、生産効率が高く維持される。また、メッキ処理工程においては、マトリックス状に一体形成された複数のベース部材に対して同時にメッキ処理が実行される。特に、電解メッキを使用する場合には、全ての下地金属が互いに導通するようにしておくことによってメッキ処理が同時に行える。そして、切断工程では、一部の導通が解除されることによって後段の検査工程が良好に行えるように母基板から電子部品中間成形物に分割される。言い換えると、切断工程によって母基板から電子部品中間成形物に分割した際に検査工程が良好に行えるよう導通が解除される形態で予め上記下地金属のパターン（配線パターン）が設計されている。これにより、複数のベース部材が一体化された状態で良好な検査工程が行えることになる。以上の結果、搭載工程及び検査工程では、複数のベース部材が一体化された状態で各工程が行われるため、これら工程においても生産効率が高く維持される。
【００１６】
また、上記製造方法において、搭載工程と第１の切断工程との順序を入れ換えても同様の作用を得ることができる。
【００１７】
また、具体的には、搭載部品として水晶振動板を採用し、検査工程においてこの水晶振動板の周波数調整動作を行うようにしている。つまり、水晶振動子等の製造方法として本発明を適用している。
【００１８】
上記製造方法に使用される母基板も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、ベース部材の外縁形状に沿って列方向及び行方向に延びる切断溝が形成されており、これら列方向及び行方向に延びる切断溝のうち一方は母基板両端間に亘る全体に形成されている一方、他方は母基板両端から後退した位置に形成されているものである。つまり、第１の切断工程では、前者の切断溝に沿って母基板が分割されて電子部品中間成形物を得る。一方、第２の切断工程では、後者の切断溝に沿って電子部品中間成形物が分割されて電子部品を得る。つまり、母基板に形成されている切断溝の形状を見れば、上記製造方法によって電子部品を製造するための母基板であることや、その後の切断工程順序を判断することができる。
【００１９】
更に、上記製造方法における切断工程によって得られた電子部品中間成形物も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、母基板から切断された際の切断面に、母基板の状態であったときに隣接するベース部材に対して導通するための配線パターンの端縁が臨んでいるものである。つまり、母基板が分割されて得られた電子部品中間成形物の切断面に臨む配線パターンを見れば、上記製造方法によって電子部品を製造するための電子部品中間成形物であると判断することができる。
【００２０】
加えて、上記製造方法によって得られた電子部品も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、第１の切断工程において切断された際の切断面に、切断前の状態であったときに隣接するベース部材に対して導通するための配線パターンの端縁が臨んでいるものである。つまり、最終製品としての電子部品の切断面に臨む配線パターンを見れば、上記製造方法によって製造された電子部品であると判断することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、表面実装型の水晶振動子に本発明を適用した場合について説明する。
【００２２】
−水晶振動子の構成説明−
図１は本実施形態に係る水晶振動子１の分解斜視図である。この図に示すように、本水晶振動子１は、ベース部材としてのセラミックベース１０と、このセラミックベース１０の中に収納される本発明でいう搭載部品としての水晶振動板３と、セラミックベース１０の内部を気密封止するキャップ２とを備えている。セラミックベース１０は、アルミナ等のセラミックスからなり、上部が開口した直方体形状であって、開口縁部の全周囲に亘ってタングステンやニッケル等の金属層１１がメタライズ技術、メッキ技術を用いて形成されている。具体的に、本形態に係る金属層１１は、ニッケル層の表面に金メッキが施された構成となっている。尚、この金属層１１に代えてコバール材等の金属リングを用いてもよい。また、ガラス封止や樹脂封止によってキャップ２がセラミックベース１０に接合されるものでは、この金属層１１は形成されない。
【００２３】
また、このセラミックベース１０の内部には水晶振動板３を電気的且つ機械的に接合する支持電極１２，１３が形成されており、これら各支持電極１２，１３は周知のセラミック積層技術を用いた内部配線を介してセラミックベース１０の裏面１０ａの導出端子１４，１５（図４参照）に引き出されている。また、これら支持電極１２，１３及び導出端子１４，１５にも金メッキが施されている。尚、本形態の水晶振動子１は、直方体形状であって、長辺側寸法が５．０ｍｍ、短辺側寸法が３．２ｍｍ、高さ寸法が０．７５ｍｍとなっている。水晶振動子１の形状及び各部の寸法はこれに限るものではない。
【００２４】
水晶振動板３は矩形状のＡＴカット水晶板であり、表裏面に励振電極３１（裏面側の励振電極は図示せず）が形成され、それぞれ支持電極１２，１３に導電性接合材（図示せず）により接続されるよう一端部に引き出されている。
【００２５】
キャップ２は、金属板あるいはセラミック板等からなっている。具体的に、本形態に係るキャップ２は、ニッケル、コバール、ニッケル、錫が順に積層されてなるクラッド材によって構成されており、不活性ガス雰囲気中あるいは減圧雰囲気中でキャップ２の下面の錫がセラミックベース１０の金属層１１に溶接接合される。接合方法は周知の加熱炉を使用したろう接法が用いられる。また、キャップ２がセラミック板の場合にはガラス封止や樹脂封止による接合方法が採用される。
【００２６】
−水晶振動子の製造方法の説明−
次に、本形態の特徴とする上記水晶振動子１の製造方法について図２のフローチャート及び図３以下の図面に沿って説明する。
【００２７】
先ず、アルミナ系セラミック等を含んだ所定形状の２枚のセラミックグリーンシートの作製を行う（ステップＳＴ１）。
【００２８】
次に、セラミックグリーンシートにパンチングを行い、図３に示すように、所定形状のセラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂを形成する。この際、一方（上側）のセラミックグリーンシート１０ａには、水晶振動板３の収容空間を形成するための開口Ａ，Ａ，…がマトリックス状に形成される。図３に示すものでは、８行４列の合計３２個の開口Ａ，Ａ，…が形成されている。
【００２９】
その後、他方（下側）のセラミックグリーンシート１０ｂの所定箇所にはスルーホールＢ１，Ｂ１，…、Ｂ２，Ｂ２，…が形成される（ステップＳＴ２）。これらスルーホールのうち一部のスルーホールＢ１，Ｂ１，…は、上記金属層１１をセラミックベース１０下面のアース端子１６，１７（図４参照）に接続するための導電材料が充填されるものである。他のスルーホールＢ２，Ｂ２，…は、上記支持電極１２，１３とセラミックベース１０下面の導出端子１４，１５とを接続するための導電材料が充填されるものである。
【００３０】
図４（ａ）はブレイク前（切り離し前）の各セラミックベース１０，１０，…であって、導出端子１４，１５及びアース端子１６，１７がそれぞれ形成された状態の下面を示している。この図では導出端子１４，１５に斜線を付している。このようにセラミックベース１０の下面には導出端子１４，１５及びアース端子１６，１７（図中で斜線を付していない端子）がそれぞれ２個ずつセラミックベース１０下面の対角線方向で対向した位置に形成されている。そして、一方のスルーホールＢ１の一端はアース端子１６，１７に対向する位置で開放し、他端は金属層１１に対向する位置で開放している。つまり、上側のセラミックグリーンシート１０ａにも同様のスルーホール（図示省略）が連続形成されており、その一端が金属層１１に対向する位置で開放している。これにより、このスルーホールＢ１内の導電材料によってアース端子１６，１７と金属層１１とが導通するようになっている。また、他方のスルーホールＢ２の一端は導出端子１４，１５に対向する位置で開放し、他端は支持電極１２，１３に対向する位置で開放している。つまり、このスルーホールＢ２内の導電材料によって導出端子１４，１５と支持電極１２，１３とが導通するようになっている。これら端子１４，１５，１６，１７は、後述するパターン印刷工程（ステップＳＴ４）において形成される。
【００３１】
尚、上記セラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂは、例えば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに周知のドクタブレード法を採用してシート状に形成し、これに例えば打ち抜き金型を用いて打ち抜き加工を施すことにより所定の形状に形成される。
【００３２】
次に、上記各スルーホールＢ１，Ｂ１，…、Ｂ２，Ｂ２，…に導電材料としてＷ、Ｍｏ等を含んだ導体ペーストを充填するスルーホール印刷を行う（ステップＳＴ３）。また、ステップＳＴ４では、上述した各端子１４，１５，１６，１７の下地金属層の形成と同時に、このセラミックグリーンシート１０ｂに対して、同一セラミックベース１０内で対向する一対のアース端子１６，１７同士を接続する配線パターンが形成される。つまり、この一対のアース端子１６，１７同士は、それぞれが繋がるスルーホールＢ１，Ｂ１内の導電材料と金属層１１とを介して互いに導通した状態となる。図４（ａ）は、これらアース端子１６，１７同士の導通状態を模式的に破線で示している。
【００３３】
また、セラミックベース１０のコーナ部に形成されているキャスターレーションＧ内面の下面側半分（下側のセラミックグリーンシート１０ｂにおけるキャスターレーションＧの内面）には周方向に亘ってＷ等の導電材料が形成されており、これによって、このキャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７同士が導通するようになっている。
【００３４】
一方、別のセラミックグリーンシート１０ａには、Ｎｉ等を含んだ導体ペーストをスクリーン印刷し、電解メッキ用の所定の配線パターンを印刷する（ステップＳＴ５）。図５は、この配線パターンが印刷された後のセラミックグリーンシート１０ａがもう一方のセラミックグリーンシート１０ｂ上に重ね合わされた状態を示す平面図である。この図では配線パターン部分に破線の斜線を付している。このようにして、セラミックグリーンシート１０ａ上には上記金属層１１の下地となる配線パターンが形成されている。また、この配線パターンの一部は、セラミックグリーンシート１０ａの外縁部分であって、ブレイク時に除去される捨て代領域Ｄにも跨って形成されている。
【００３５】
その後、上記スルーホール印刷や各配線パターンが印刷されたグリーンシート１０ａ，１０ｂ同士を積層して、加熱しながら加圧する熱圧着を行い、本発明でいう略平板状の母基板としてのセラミックグリーンシート積層体Ｅ（以下、セラミック積層体という）が製造される（ステップＳＴ６）。
【００３６】
これによりセラミック積層体Ｅの上面には水晶振動板収納用の凹部Ａ’（図５参照）が形成されることになる。尚、セラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂの積層動作は、具体的には、各セラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂに印刷した金属ペーストを例えば温風乾燥や赤外線乾燥などにより乾燥させた後、セラミックグリーンシート１０ａの下面にバインダおよび溶剤を含有する接着剤を塗布するとともに、セラミックグリーンシート１０ｂ上にセラミックグリーンシート１０ａを重ね、これらを例えば加熱装置を備えた油圧プレス装置により上下から加熱しながらプレスして圧着する方法が採用され得る。
【００３７】
次に、作製される水晶搭載端子１の外周枠に沿って、カッター刃やプレス金型等によりブレイク（分割）用の切込み（切断溝）Ｃを形成する（ステップＳＴ７）。図６は、この切込みＣを形成したセラミック積層体Ｅを示す斜視図である。この図に示すように、切込みＣは、行方向（図６における矢印α方向）ではセラミック積層体Ｅの両端に亘って形成されている。一方、列方向（図６における矢印β方向）では上記捨て代領域Ｄを除いた部分のみに形成されている。
【００３８】
その後、所定雰囲気中において前記セラミック積層体Ｅを所定温度で焼成処理を行うと、セラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂが一体化されてセラミック積層体Ｅとして形成される（ステップＳＴ８）。以上が、本発明でいう母基板成形工程である。
【００３９】
この状態では、上述したように、キャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７同士が導通しており、且つ同一セラミックベース１０内で対向する一対のアース端子１６，１７同士が配線パターン（図４（ａ）の破線参照）を介して導通している。このため、キャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７を一組とした複数の導通体のうち図４（ａ）において破線の延長方向にあるもの同士が互いに導通することになる。また、金属層１１は、スルーホールＢ１，Ｂ１内の導電材料を介してアース端子１６，１７に導通していると共に、各金属層１１，１１，…同士は、後述するようにセラミックグリーンシート１０ａの外縁部分の捨て代領域Ｄに形成された配線パターンによって導通している。このため、本発明でいう下地金属形成領域を構成する上記金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通した状態となっている。
【００４０】
次に、上記配線パターンが形成された部分に対する電解メッキ法による金メッキ（本発明でいうメッキ処理工程）が行われる（ステップＳＴ９）。上述した如く、スルーホール印刷やアース端子１６，１７同士を接続する配線パターンが形成されていることにより、上記金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通されている。このため、これら各部に対して同時に金メッキを施すことができる。つまり、同一セラミックベース１０内のアース端子１６，１７同士は、図４（ａ）に破線で示した配線パターンによって導通しており、また、セラミックベース１０のコーナ部に形成されているキャスターレーションＧ内面の周方向に亘ってＷ等の導電材料が形成されており、これによって、このキャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７同士が導通している。その結果、本発明でいう下地金属形成領域を構成する上記金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通して同時に電解メッキ法による金メッキを施すことが可能となる。
【００４１】
この金メッキ作業の後、本形態の特徴とする動作の一つである本発明でいう第１の切断工程としての第１ブレイクが行われる（ステップＳＴ１０）。この第１ブレイクとは、図４（ｂ）及び図７に示すように、セラミック積層体Ｅを、行方向に延びる切込みＣに沿ってブレイクし、複数（本形態では４個）のセラミックベース１０，１０，…が一列状に繋がって成る短冊状のブレイク積層体Ｆ，Ｆ，…に分割するものである。この分割により、各セラミックベース１０，１０，…上の導出端子１４，１５同士は非導通状態となる。また、この第１ブレイクによって発生した捨て代領域Ｄ１，Ｄ１はそのまま廃棄される。このようにして得られたブレイク積層体Ｆは、その切断面に、セラミック積層体Ｅの状態であったときに隣接するセラミックパッケージ１０に対して導通するための配線パターンの端縁が臨んでいる。
【００４２】
その後、各セラミックベース１０，１０，…に対する水晶振動板３，３，…の搭載動作（搭載工程）に移る（ステップＳＴ１１）。この動作は、短冊状のブレイク積層体Ｆとして一列状に繋がっているセラミックベース１０，１０，…のそれぞれに対して水晶振動板３，３，…を同時に搭載するものである。この搭載動作としては、例えば、図８に示すように、複数個の水晶振動板３，３，…を一列状に同時吸着可能な複数の吸着部４１，４１，…を備えた搭載装置４を利用することにより、セラミックベース１０，１０，…のそれぞれに対して水晶振動板３，３，…を同時に搭載する。この構成の場合、搭載装置４の複数の吸着部４１，４１，…同士の間のピッチｔ１は、水晶振動板３，３同士の間のピッチｔ２に一致させておく。これによれば、１個のセラミックベース１０に対する水晶振動板３の搭載位置を精度高く位置決めするのみで、全てのセラミックベース１０，１０，…に対する各水晶振動板３，３，…の搭載位置を精度高く得ることが可能になる。
【００４３】
この搭載動作の一例として、図７において一部のブレイク積層体Ｆに仮想線で示すように、捨て代領域Ｄ２にブレイク積層体Ｆの長手方向に延びる長孔Ｈを形成しておき（図８参照）、水晶搭載装置４の基板４２上に、この長孔Ｈに挿通されるピン４３を設けておく。そして、このピン４３が長孔Ｈに挿通するように基板４２上にブレイク積層体Ｆを設置し、その設置位置を適切に調整して、セラミックベース１０に対する水晶振動板３の搭載位置を精度高く位置決めする。この基板４２上におけるブレイク積層体Ｆの位置決めは例えば画像認識などの手法を用いて行う。
【００４４】
尚、セラミックベース１０の内部の水晶収容空間の形状と水晶振動板３の形状との関係は、水晶振動板３の各辺と水晶収容空間の内壁との間隔が少なくとも０．１５ｍｍ以上確保されるように設定しておく。
【００４５】
このようにしてブレイク積層体Ｆの全てのセラミックベース１０，１０，…に対して水晶振動板３，３，…を搭載した後、各水晶振動板３に対する周波数調整動作（本発明でいう検査工程）に移る（ステップＳＴ１２）。この周波数調整動作では、個々の水晶振動板３に対して順に周波数調整を行っていく。この際、上述した如く第１ブレイクが行われたことにより、同一のブレイク積層体Ｆ上で互いに隣接するセラミックベース１０，１０の導出端子１４，１５同士は非導通状態となっているため、個々の水晶振動板３に対して独立して周波数調整動作を実行することができる。この周波数調整動作の一例として、セラミックパッケージ１０を上下反転させ下側からの金属蒸着等によって周波数調整を行う場合には、金属層１１と周波数調整装置との間で短絡しないように、金属層１１に絶縁処理を行うことになる。
【００４６】
以上の周波数調整動作によって全ての水晶振動板３，３，…に対して周波数調整が行われた後、キャップ封止動作に移る（ステップＳＴ１３）。このキャップ封止動作においても、上記水晶振動板３，３，…の搭載動作の場合と同様に、ブレイク積層体Ｆとして一列状に繋がっているセラミックベース１０，１０，…のそれぞれに対してキャップ２，２，…を同時に搭載する。この搭載動作としては、例えば、複数個のキャップ２，２，…を一列状に同時吸着可能な複数の吸着部を備えた搭載装置を利用することにより、セラミックベース１０，１０，…のそれぞれに対してキャップ２，２，…を同時に搭載する。この構成の場合、搭載装置の複数の吸着部同士の間のピッチは、水晶振動板３，３同士の間のピッチに一致させておく。これによれば、１個のセラミックベース１０に対するキャップ２の搭載位置を精度高く位置決めするのみで、全てのセラミックベース１０，１０，…に対する各キャップ２，２，…の搭載位置を精度高く得ることが可能になる。この状態で、上述した加熱炉を使用したろう接法を用いてセラミックベース１０の上縁にキャップ２を接合し、セラミックベース１０の内部を封止する。
【００４７】
このキャップ封止動作の後、本発明でいう第２の切断工程としての第２ブレイクが行われる（ステップＳＴ１４）。この第２ブレイクとは、短冊状のブレイク積層体Ｆを切り込みＣに沿って更に分割して、複数の水晶振動子１，１，…を得る工程である。これにより、１個のブレイク積層体Ｆから４個の水晶振動子１，１，…を得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、本形態に係る水晶振動子製造方法によれば、セラミック積層体Ｅの成形工程からキャップ搭載工程までの間は、複数のセラミックベース１０，１０，…が一体化された状態で各工程が行われるため、生産効率が高く維持される。つまり、第１ブレイク工程によってセラミック積層体Ｅからブレイク積層体Ｆ，Ｆ，…に分割した後に周波数調整工程が良好に行えるよう導通が解除される形態で予め上記配線パターンが設計されている。このため、複数のセラミックベース１０，１０，…に対する電解メッキ法による金メッキを同時に実行可能としながらも、複数のセラミックベース１０，１０，…が一体化された状態で良好な周波数調整工程を行うことができる。
【００４９】
（配線パターンの変形例）
次に、配線パターンの変形例について説明する。図９（ａ）は、第１の変形例におけるブレイク前の各セラミックベース１０，１０，…であって、導出端子１４，１５及びアース端子１６，１７がそれぞれ形成された状態の下面を示す図である。この図においても、セラミックグリーンシート１０ｂに形成された配線パターンを破線で示している。このように、本形態では、図中の上下方向で隣り合うセラミックベース１０，１０の導出端子１４，１５同士が配線パターンによって導通されることによって、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通されている。詳しくは、本変形例のものは、セラミックベース１０の開口縁部に金属層を備えておらず、ガラス封止や樹脂封止によってキャップ２がセラミックベース１０に接合されるものである。そして、セラミックベース１０のコーナ部に形成されているキャスターレーションＧ内面の下面側半分（下側のセラミックグリーンシート１０ｂにおけるキャスターレーションＧの内面）に、周方向に亘ってＷ等の導電材料が形成されており、これによって、このキャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７同士が導通するようになっている。
【００５０】
本例では、キャスターレーションＧに臨む各端子１４，１５，１６，１７を一組とした複数の導通体のうち図９（ａ）において左右で隣接するもの同士が互いに導通することになる。このため、本発明でいう下地金属形成領域を構成する上記支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通した状態となっている。このため、これら各部に対して同時に金メッキを施すことができる。
【００５１】
図９（ｂ）は、セラミック積層体Ｅを第１ブレイクによって短冊状とされたブレイク積層体Ｆの下面を示している。この分割により、各セラミックベース１０，１０，…上の導出端子１４，１５同士は非導通状態となる。このため、個々の水晶振動板３に対して独立して正確な周波数調整動作を実行することができる。
【００５２】
更に、図９（ｃ）は、ブレイク積層体Ｆを第２ブレイクによって得られた水晶振動子１の下面を示している。
【００５３】
図１０（ａ）は、第２の変形例におけるブレイク前の各セラミックベース１０，１０，…であって、導出端子１４，１５及びアース端子１６，１７がそれぞれ形成された状態の下面を示す図である。この図においても、セラミックグリーンシート１０ｂに形成された配線パターンを破線で示している。このように、本形態では、図中の上下方向で隣り合うセラミックベース１０，１０の一方の導出端子１５と一方のアース端子１７とが配線パターンによって導通されることによって、金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通されている。
【００５４】
具体的には、同一キャスターレーションＧに臨む各導出端子１４，１４，１５，１５を一組とした複数の導通体と、同一キャスターレーションＧに臨む各アース端子１６，１６，１７，１７を一組とした複数の導通体とが図９（ａ）において左右で導通することになる。また、導出端子１４，１４，１５，１５が臨むキャスターレーションＧの内面にあっては下面側半分（下側のセラミックグリーンシート１０ｂにおけるキャスターレーションＧの内面）に導電材料が形成されている。これに対し、アース端子１６，１６，１７，１７が臨むキャスターレーションＧの内面にあってはその全体（各セラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂにおけるキャスターレーションＧの内面）に導電材料が形成されて金属層１１に導通している。このため、本発明でいう下地金属形成領域を構成する上記金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５、アース端子１６，１７が互いに電気的に導通した状態となっている。このため、これら各部に対して同時に金メッキを施すことができる。
【００５５】
図１０（ｂ）は、セラミック積層体Ｅを第１ブレイクによって短冊状とされたブレイク積層体Ｆの下面を示している。この分割により、各セラミックベース１０，１０，…上の端子１５，１７同士は非導通状態となる。このため、個々の水晶振動板３に対して独立して正確な周波数調整動作を実行することができる。
【００５６】
更に、図１０（ｃ）は、ブレイク積層体Ｆを第２ブレイクによって得られた水晶振動子１の下面を示している。
【００５７】
図１１（ａ）は、第３の変形例におけるブレイク前の各セラミックベース１０，１０，…であって、導出端子１４，１５が形成された状態の下面を示す図である。この図に示すように、本例のものはアース端子を有しない２端子タイプのものである。この図においても、セラミックグリーンシート１０ｂに形成された配線パターンを破線で示している。このように、本形態では、図中の上下方向で隣り合うセラミックベース１０の導出端子１５，１６同士が配線パターンによって導通されることによって、金属層１１、支持電極１２，１３、導出端子１４，１５が互いに電気的に導通されている。このため、これら各部に対して同時に金メッキを施すことができる。
【００５８】
図１１（ｂ）は、セラミック積層体Ｅを第１ブレイクによって短冊状とされたブレイク積層体Ｆの下面を示している。この分割により、各セラミックベース１０，１０，…上の導出端子１４，１５同士は非導通状態となる。このため、個々の水晶振動板３に対して独立して正確な周波数調整動作を実行することができる。
【００５９】
更に、図１１（ｃ）は、ブレイク積層体Ｆを第２ブレイクによって得られた水晶振動子１の下面を示している。
【００６０】
−その他の実施形態−
上記実施形態では、水晶振動子の製造方法として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、半導体素子等の各種電子部品の製造方法として適用することが可能である。
【００６１】
また、上記実施形態例では、セラミック積層体Ｅは２枚のセラミックグリーンシート１０ａ，１０ｂを積層することによって製作されていたが、３枚以上のセラミックグリーンシートによってセラミック積層体を構成したり、セラミック単層体を使用してもよい。
【００６２】
また、本発明では、水晶振動板３の搭載工程と第１ブレイク工程（第１の切断工程）との順序を入れ換えても同様の効果を奏することができる。
【００６３】
更に、上記実施形態ではブレイク用の切込みＣを予め形成しておき、この切込みＣに沿ってセラミック積層体Ｅを分割していたが、この切込みＣを形成しておくことなしに、レーザ等の手段を用いてセラミック積層体Ｅを切断してブレイク積層体Ｆや水晶振動子１を得るようにしてもよい。
【００６４】
加えて、上記実施形態では、セラミックパッケージ１０に対してキャップ２を錫封止していたが、金−錫による封止など種々の封止構造を採用することが可能である。
【００６５】
また、セラミックパッケージ１０に対するキャップ２の接合方法としては上述した加熱炉を使用したろう接法に限らない。例えば、封止材料として銀ろう等の高融点ろう材を使用した場合にはレーザ溶接や電子ビーム溶接等を用いることも可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、セラミックグリーンシート積層体等で成る母基板内にマトリックス状に一体形成した複数のベース部材に対し、この母基板の状態でメッキ処理を行った後、母基板を分割して複数のベース部材が一体化された状態であっても検査工程が良好に行える状態とし、この検査工程の後に更に分割することで電子部品の完成品を得るようにしている。このため、母基板成形工程から搭載工程までの間は、複数のベース部材が一体化された状態で各工程が行われるため、生産効率が高く維持される。つまり、第１の切断工程によって母基板から電子部品中間成形物に分割した後に検査工程が良好に行えるよう導通が解除される形態で予め下地金属形成領域が設計されている。このため、複数のベース部材に対する電解メッキ法による金メッキ等を同時に実行可能としながらも、複数のベース部材が一体化された状態で良好な検査工程を行うことができ、電子部品の生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る水晶振動子の分解斜視図である。
【図２】水晶振動子の製造方法を説明するためのフローチャート図である。
【図３】各セラミックグリーンシートを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、ブレイク前の各セラミックベースであって、導出端子及びアース端子がそれぞれ形成された状態の下面を示す図、（ｂ）は、セラミック積層体を第１ブレイクによって分割して短冊状とされたブレイク積層体の下面を示す図、（ｃ）は、ブレイク積層体を第２ブレイクによって分割して得られた水晶振動子の下面を示す図である。
【図５】配線パターンが印刷された後のセラミックグリーンシートがもう一方のセラミックグリーンシート上に重ね合わされた状態を示す平面図である。
【図６】切込みを形成した後のセラミック積層体を示す斜視図である。
【図７】第１ブレイク後のブレイク積層体を示す斜視図である。
【図８】水晶搭載装置による水晶振動板の搭載動作を説明するための図である。
【図９】配線パターンの第１変形例における図４相当図である。
【図１０】配線パターンの第２変形例における図４相当図である。
【図１１】配線パターンの第３変形例における図４相当図である。
【符号の説明】
１　　　　水晶振動子（電子部品）
３　　　　水晶振動板（搭載部品）
１０　　　セラミックベース（ベース部材）
Ｅ　　　　セラミック積層体（母基板）
Ｆ　　　　ブレイク積層体（電子部品中間成形物）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a method for manufacturing an electronic component typified by a surface-mount type crystal unit and the like, a mother substrate which is a molded product during a manufacturing process of the electronic component, and a mother substrate obtained by further processing the mother substrate. The present invention relates to an intermediate molded product and an electronic component as a final product. In particular, the present invention relates to an improvement for improving the production efficiency of electronic components.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization of information devices such as mobile computers and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems is rapidly progressing. For this reason, there is a demand for further miniaturization of electronic components such as quartz oscillators used for these components.
[0003]
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-90135, this type of crystal resonator has a container-shaped ceramic base having an open top, and a conductive adhesive or the like in the ceramic base. The device includes a held crystal vibrating plate (piezoelectric element) and a cap joined to the upper edge of the ceramic base so as to cover the crystal vibrating plate and seal the internal space of the vibrator. Electrodes to which the crystal diaphragm is connected are located on the inner bottom surface of the ceramic base, lead-out terminals connected to these electrodes are located on the lower surface of the ceramic base, and a sealing metal for welding the cap is located on the upper end surface of the ceramic base. Is provided. Generally, these electrodes, terminals, and sealing metals are plated with gold or the like to prevent oxidation.
[0004]
By the way, as an example of a method of manufacturing this kind of crystal resonator, a crystal vibration plate is sequentially mounted on an independent ceramic base, and then a cap is bonded to an upper edge of each ceramic base. Such a method was performed. For example, an adhesive application station, a quartz plate mounting station, and a cap joining station are installed on the work transfer line, and work at each station is performed while transferring each ceramic base one by one on the work transfer line. To manufacture quartz resonators. That is, a method of individually manufacturing individual crystal units has been generally used.
[0005]
However, in the above-described manufacturing method, the number of crystal units that can be manufactured per unit time is limited, and it is difficult to realize high production efficiency.
[0006]
As a method for solving this problem, there is a manufacturing method disclosed in, for example, JP-A-2001-217334. In the manufacturing method disclosed in this publication, a large number of concave portions are formed in a matrix on the upper surface of a ceramic green sheet laminate, and a quartz plate is simultaneously mounted in each of the concave portions. That is, the production efficiency is improved by taking a large number of ceramic bases on the ceramic green sheet laminate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the method of manufacturing a large number of ceramic bases on a ceramic green sheet laminate as described above is applied as a method of manufacturing a crystal resonator, there are the following problems.
[0008]
As described above, the electrodes, terminals, and metal for sealing provided in each part of the ceramic base are plated with gold or the like. The use of electrolytic plating as a plating method for appropriately obtaining the thickness of this plating is proposed. In the case of using this electrolytic plating, all the metal parts (base metal) in the area to be plated are used. Must be electrically conducted. For this reason, simply connecting the electrodes, terminals, and sealing metals adjacent to each other simply does not make it possible to perform a good frequency adjustment operation as it is even if a good plating layer is obtained on the whole. Because, when frequency adjustment is performed by connecting a frequency adjustment device to each crystal oscillator, the crystal oscillator on the other crystal oscillator that is electrically connected to the crystal oscillator to be adjusted Is short-circuited and has an effect, and it becomes impossible to measure or adjust the frequency of only one crystal resonator.
[0009]
In order to solve this problem, after the plating process for the electrode, the terminal, and the sealing metal is completed, all the quartz oscillators are cut off (broken) and the frequency adjustment operation is sequentially performed on the individual quartz oscillators. It is also possible.
[0010]
However, in this case, the effect of taking a large number of ceramic bases on the ceramic green sheet laminate is reduced by half. This is because if the frequency adjustment operation and cap joining operation are performed without separating each ceramic base, production efficiency can be further improved.However, all the crystal units must be replaced before these frequency adjustment operations and cap joining operation. This is because if separated, this effect cannot be obtained.
[0011]
Such inconveniences occur not only in crystal oscillators but also in electronic components such as semiconductor elements.
[0012]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to improve production efficiency by manufacturing a large number of base members such as ceramic bases in the production of electronic components such as crystal units. After the plating process, a post-process such as an inspection process can be performed without the need for a process of separating all electronic component intermediate molded products (for example, a ceramic base before mounting the cap) after the plating process. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic component, a mother board for manufacturing an electronic component, and an intermediate molded product of the electronic component.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
-Summary of the invention-
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for plating a plurality of base members integrally formed in a matrix in a mother substrate made of a ceramic green sheet laminate or the like after performing a plating process in a state of the mother substrate. Even when the mother board is divided and the plurality of base members are integrated, the inspection process can be performed well, and after the inspection process, the substrate is further divided to obtain a completed electronic component. I have. In other words, all of the metal members (base metal) are electrically connected in the state of the mother substrate to enable electrolytic plating, and the divided conduction state is partially released by dividing the mother substrate to hinder the inspection process. I try not to.
[0014]
-Solution-
Specifically, a method for manufacturing an electronic component in which a mounting component is mounted on a base member is assumed. In this method of manufacturing an electronic component, a mother board forming step of integrally forming a plurality of base members in a matrix in a substantially flat mother board, and plating a base metal forming region previously formed on the mother board. A plating process for performing a process, and a plurality of base members integrally formed in a matrix form in the mother substrate are cut in a column direction or a row direction, whereby a plurality of base members are arranged in a line and integrated. A first cutting step of obtaining a component intermediate molded product, a mounting process of mounting a mounted component on each base member on the electronic component intermediate molded product obtained by the first cutting process, An inspection step of inspecting each mounted component on the object; and, after the inspection step, a second cutting step of cutting the electronic component intermediate molded product to obtain an electronic component as a final product. There.
[0015]
According to this specific matter, from the mother substrate forming step to the mounting step, each step is performed in a state where the plurality of base members are integrated, so that the production efficiency is kept high. In the plating process, a plurality of base members integrally formed in a matrix are simultaneously plated. In particular, when electrolytic plating is used, the plating process can be performed simultaneously by keeping all the underlying metals conductive. Then, in the cutting step, the mother substrate is divided into an electronic component intermediate molded product so that the subsequent inspection process can be performed well by releasing a part of the conduction. In other words, the pattern (wiring pattern) of the base metal is designed in advance so that conduction is released so that the inspection process can be performed well when the mother substrate is divided into the electronic component intermediate molded product by the cutting process. Thereby, a favorable inspection process can be performed in a state where the plurality of base members are integrated. As a result, in the mounting step and the inspection step, each step is performed in a state where a plurality of base members are integrated, so that high production efficiency is maintained in these steps as well.
[0016]
Further, in the above manufacturing method, the same operation can be obtained even if the order of the mounting step and the first cutting step is changed.
[0017]
Further, specifically, a quartz diaphragm is employed as a mounting component, and a frequency adjusting operation of the quartz diaphragm is performed in an inspection process. That is, the present invention is applied to a method for manufacturing a quartz oscillator or the like.
[0018]
The mother substrate used in the above manufacturing method is also included in the technical concept of the present invention. That is, cutting grooves extending in the column direction and the row direction are formed along the outer edge shape of the base member, and one of these cutting grooves extending in the column direction and the row direction is formed entirely across both ends of the mother substrate. On the other hand, the other is formed at a position retracted from both ends of the mother substrate. That is, in the first cutting step, the mother board is divided along the former cut groove to obtain an electronic component intermediate molded product. On the other hand, in the second cutting step, the electronic component intermediate molded product is divided along the latter cut groove to obtain an electronic component. That is, by looking at the shape of the cut groove formed in the mother board, it can be determined that the mother board is used for manufacturing an electronic component by the above-described manufacturing method, and the order of the subsequent cutting steps.
[0019]
Furthermore, an electronic component intermediate molded product obtained by the cutting step in the above manufacturing method is also included in the technical idea of the present invention. That is, the edge of the wiring pattern for conducting to the adjacent base member when in the state of the mother board faces the cut surface when cut from the mother board. That is, if the wiring pattern facing the cut surface of the electronic component intermediate molded product obtained by dividing the mother board is determined, it can be determined that the electronic component intermediate molded product is for manufacturing an electronic component by the above-described manufacturing method. it can.
[0020]
In addition, the electronic components obtained by the above manufacturing method are also included in the technical concept of the present invention. That is, the edge of the wiring pattern for conducting to the adjacent base member when in the state before cutting faces the cut surface when cut in the first cutting step. In other words, by looking at the wiring pattern facing the cut surface of the electronic component as the final product, it can be determined that the electronic component is manufactured by the above manufacturing method.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a surface-mount type crystal unit.
[0022]
-Explanation of the configuration of the crystal unit-
FIG. 1 is an exploded perspective view of a crystal resonator 1 according to the present embodiment. As shown in this figure, a quartz resonator 1 includes a ceramic base 10 as a base member, a quartz vibrating plate 3 as a mounting component according to the present invention housed in the ceramic base 10, and a ceramic base 10. And a cap 2 for hermetically sealing the inside of the device. The ceramic base 10 is made of ceramics such as alumina and has a rectangular parallelepiped shape with an opening at the top, and a metal layer 11 such as tungsten or nickel is formed over the entire periphery of the opening edge by using metallization technology and plating technology. ing. Specifically, the metal layer 11 according to the present embodiment has a configuration in which the surface of a nickel layer is plated with gold. Note that a metal ring such as a Kovar material may be used instead of the metal layer 11. The metal layer 11 is not formed when the cap 2 is bonded to the ceramic base 10 by glass sealing or resin sealing.
[0023]
Further, inside the ceramic base 10, supporting electrodes 12, 13 for electrically and mechanically joining the quartz vibrating plate 3 are formed, and these supporting electrodes 12, 13 are formed by using a well-known ceramic laminating technique. The lead-out terminals 14 and 15 (see FIG. 4) on the back surface 10a of the ceramic base 10 are drawn out through the internal wiring. The supporting electrodes 12 and 13 and the lead terminals 14 and 15 are also plated with gold. The quartz resonator 1 of this embodiment has a rectangular parallelepiped shape with a long side dimension of 5.0 mm, a short side dimension of 3.2 mm, and a height dimension of 0.75 mm. The shape of the crystal unit 1 and the dimensions of each part are not limited to these.
[0024]
The quartz vibrating plate 3 is a rectangular AT-cut quartz plate, on which excitation electrodes 31 (excitation electrodes on the back side are not shown) are formed on the front and back surfaces, and a conductive bonding material (shown on the drawing) is attached to the support electrodes 12 and 13, respectively. ) Are drawn out at one end so as to be connected to each other.
[0025]
The cap 2 is made of a metal plate, a ceramic plate, or the like. Specifically, the cap 2 according to the present embodiment is formed of a clad material in which nickel, kovar, nickel, and tin are sequentially laminated, and tin on the lower surface of the cap 2 is formed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere. It is welded to the metal layer 11 of the ceramic base 10. As a joining method, a brazing method using a known heating furnace is used. When the cap 2 is a ceramic plate, a joining method using glass sealing or resin sealing is employed.
[0026]
-Explanation of the manufacturing method of the crystal unit-
Next, a method of manufacturing the quartz resonator 1 as a feature of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the drawings of FIG.
[0027]
First, two ceramic green sheets having a predetermined shape including an alumina-based ceramic or the like are manufactured (step ST1).
[0028]
Next, the ceramic green sheets are punched to form ceramic green sheets 10a and 10b having a predetermined shape as shown in FIG. At this time, openings (A, A,...) For forming a space for accommodating the quartz vibrating plate 3 are formed in a matrix on one (upper) ceramic green sheet 10a. In FIG. 3, a total of 32 openings A, A,... Of 8 rows and 4 columns are formed.
[0029]
Thereafter, through holes B1, B1,..., B2, B2,... Are formed at predetermined positions of the other (lower) ceramic green sheet 10b (step ST2). Some of the through holes B1, B1,... Are filled with a conductive material for connecting the metal layer 11 to the ground terminals 16, 17 on the lower surface of the ceramic base 10 (see FIG. 4). is there. The other through holes B2, B2,... Are filled with a conductive material for connecting the support electrodes 12, 13 and the lead terminals 14, 15 on the lower surface of the ceramic base 10.
[0030]
FIG. 4A shows the lower surface of each of the ceramic bases 10, 10,... Before the break (before the separation), in which the lead-out terminals 14, 15 and the ground terminals 16, 17 are respectively formed. In this figure, the lead-out terminals 14 and 15 are hatched. As described above, on the lower surface of the ceramic base 10, the lead-out terminals 14 and 15 and the ground terminals 16 and 17 (terminals not hatched in the figure) are respectively located at positions facing each other diagonally on the lower surface of the ceramic base 10. Is formed. One end of one through hole B1 is open at a position facing the ground terminals 16 and 17, and the other end is open at a position facing the metal layer 11. That is, similar through holes (not shown) are continuously formed in the upper ceramic green sheet 10 a, and one end thereof is open at a position facing the metal layer 11. As a result, the ground terminals 16, 17 and the metal layer 11 are electrically connected by the conductive material in the through hole B1. One end of the other through hole B2 is open at a position facing the lead-out terminals 14 and 15, and the other end is open at a position facing the support electrodes 12 and 13. That is, the lead-out terminals 14 and 15 and the support electrodes 12 and 13 are electrically connected by the conductive material in the through-hole B2. These terminals 14, 15, 16, 17 are formed in a pattern printing step (step ST4) described later.
[0031]
The ceramic green sheets 10a and 10b are formed into a slurry by adding an appropriate organic binder and a solvent to raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, calcium oxide, and magnesium oxide, for example. Is formed into a sheet shape, and this is formed into a predetermined shape by performing a punching process using, for example, a punching die.
[0032]
, B2,..., B2,..., Are filled with a conductive paste containing W, Mo, or the like as a conductive material (step ST3). In step ST4, a pair of ground terminals 16 and 17 opposed to the ceramic green sheet 10b in the same ceramic base 10 at the same time as the formation of the base metal layers of the terminals 14, 15, 16 and 17 described above. A wiring pattern connecting the two is formed. That is, the pair of ground terminals 16 and 17 are electrically connected to each other via the conductive material in the through holes B1 and B1 connected to each other and the metal layer 11. FIG. 4A schematically shows the conduction state between the ground terminals 16 and 17 by broken lines.
[0033]
In addition, a conductive material such as W is formed circumferentially on the lower half of the inner surface of the castellation G formed at the corner of the ceramic base 10 (the inner surface of the castellation G in the lower ceramic green sheet 10b). As a result, the terminals 14, 15, 16, 17 facing the castellation G are electrically connected to each other.
[0034]
On the other hand, a conductor paste containing Ni or the like is screen-printed on another ceramic green sheet 10a to print a predetermined wiring pattern for electrolytic plating (step ST5). FIG. 5 is a plan view showing a state in which the ceramic green sheet 10a after the wiring pattern is printed is superimposed on another ceramic green sheet 10b. In this drawing, a broken line is hatched in the wiring pattern portion. Thus, the wiring pattern serving as the base of the metal layer 11 is formed on the ceramic green sheet 10a. Further, a part of this wiring pattern is formed on the outer edge portion of the ceramic green sheet 10a and also over the throwaway area D which is removed at the time of the break.
[0035]
Thereafter, the green sheets 10a and 10b on which the through-hole printing and the respective wiring patterns are printed are laminated and subjected to thermocompression bonding in which heating and pressing are performed. A laminate E (hereinafter, referred to as a ceramic laminate) is manufactured (step ST6).
[0036]
As a result, a concave portion A ′ (see FIG. 5) for accommodating the crystal diaphragm is formed on the upper surface of the ceramic laminate E. The laminating operation of the ceramic green sheets 10a and 10b is performed by, for example, drying the metal paste printed on each of the ceramic green sheets 10a and 10b by, for example, hot-air drying or infrared drying. An adhesive containing a binder and a solvent is applied to the lower surface, and the ceramic green sheet 10a is overlaid on the ceramic green sheet 10b, and these are pressed and pressed by being heated from above and below by, for example, a hydraulic press equipped with a heating device. A method can be employed.
[0037]
Next, a cut (cut groove) C for break (division) is formed along the outer peripheral frame of the crystal mounting terminal 1 to be manufactured by a cutter blade, a press die, or the like (step ST7). FIG. 6 is a perspective view showing the ceramic laminate E in which the cut C is formed. As shown in this figure, the cut C is formed over both ends of the ceramic laminate E in the row direction (the direction of the arrow α in FIG. 6). On the other hand, in the column direction (the direction of the arrow β in FIG. 6), it is formed only in the portion excluding the discarding allowance area D.
[0038]
Thereafter, when the ceramic laminate E is fired at a predetermined temperature in a predetermined atmosphere, the ceramic green sheets 10a and 10b are integrated to form a ceramic laminate E (step ST8). The above is the mother substrate molding step in the present invention.
[0039]
In this state, as described above, the terminals 14, 15, 16, 17 facing the castellation G are electrically connected to each other, and the pair of ground terminals 16, 17 facing each other in the same ceramic base 10 are connected to the wiring pattern. (See the broken line in FIG. 4A). For this reason, among the plurality of conductors, each of which includes the terminals 14, 15, 16, and 17 facing the castellation G, those in the extension direction of the broken line in FIG. The metal layer 11 is electrically connected to the ground terminals 16 and 17 via the conductive material in the through holes B1 and B1, and the metal layers 11, 11,... Are conducted by the wiring pattern formed in the throw-away area D at the outer edge portion. For this reason, the metal layer 11, the support electrodes 12, 13, the lead terminals 14, 15, and the ground terminals 16, 17 that constitute the base metal formation region according to the present invention are in a state of being electrically connected to each other.
[0040]
Next, gold plating (plating process in the present invention) is performed on the portion where the wiring pattern is formed by electrolytic plating (step ST9). As described above, the metal layer 11, the support electrodes 12, 13, the lead-out terminals 14, 15, and the ground terminals 16, 17 are formed by the through-hole printing and the wiring pattern for connecting the ground terminals 16, 17 to each other. They are electrically connected to each other. For this reason, it is possible to apply gold plating to these parts simultaneously. That is, the ground terminals 16 and 17 in the same ceramic base 10 are electrically connected to each other by the wiring pattern shown by the broken line in FIG. 4A, and the castellation G formed in the corner portion of the ceramic base 10 is formed. A conductive material such as W is formed over the inner surface in the circumferential direction, and thereby the terminals 14, 15, 16, 17 facing the castellation G are electrically connected to each other. As a result, the metal layer 11, the support electrodes 12, 13, the lead-out terminals 14, 15, and the ground terminals 16, 17 which constitute the base metal formation region referred to in the present invention are electrically connected to each other, and are simultaneously plated with gold by the electrolytic plating method. Can be applied.
[0041]
After this gold plating operation, a first break as a first cutting step in the present invention, which is one of the operations characteristic of the present embodiment, is performed (step ST10). As shown in FIGS. 4B and 7, the first break is to break the ceramic laminate E along the cut C extending in the row direction, and to form a plurality (four in this embodiment) of the ceramic bases 10. , 10,... Are divided into strip-shaped break laminates F, F,. Due to this division, the lead-out terminals 14, 15 on each of the ceramic bases 10, 10, ... are in a non-conductive state. The discard margin areas D1 and D1 generated by the first break are discarded as they are. In the thus obtained break laminate F, the edge of the wiring pattern for conducting to the adjacent ceramic package 10 when in the state of the ceramic laminate E faces the cut surface. .
[0042]
After that, the operation moves to the mounting operation (mounting step) of the quartz vibrating plates 3, 3,... On the ceramic bases 10, 10,. In this operation, the quartz vibrating plates 3, 3,... Are simultaneously mounted on the ceramic bases 10, 10,. As the mounting operation, for example, as shown in FIG. 8, the mounting device 4 including a plurality of suction portions 41, 41,... Capable of simultaneously suctioning a plurality of crystal vibrating plates 3, 3,. By using this, the quartz vibrating plates 3, 3,... Are simultaneously mounted on the respective ceramic bases 10, 10,. In the case of this configuration, the pitch t1 between the plurality of suction portions 41, 41,... Of the mounting device 4 is made to match the pitch t2 between the quartz vibrating plates 3, 3. According to this, only the mounting position of the crystal vibration plate 3 on one ceramic base 10 is determined with high accuracy, and the mounting position of each crystal vibration plate 3, 3,... On all the ceramic bases 10, 10,. It is possible to obtain with high accuracy.
[0043]
As an example of this mounting operation, a long hole H extending in the longitudinal direction of the break stack F is formed in the abandon margin area D2 as shown by a virtual line in some break stacks F in FIG. 7 (FIG. 8). ), And a pin 43 inserted into the elongated hole H is provided on the substrate 42 of the crystal mounting device 4. Then, the break laminate F is set on the substrate 42 so that the pins 43 are inserted into the elongated holes H, and the setting position is appropriately adjusted, so that the mounting position of the crystal vibrating plate 3 with respect to the ceramic base 10 is adjusted with high accuracy. Position. The positioning of the break laminate F on the substrate 42 is performed using, for example, a method such as image recognition.
[0044]
Note that the relationship between the shape of the crystal housing space inside the ceramic base 10 and the shape of the crystal vibration plate 3 is such that the distance between each side of the crystal vibration plate 3 and the inner wall of the crystal housing space is at least 0.15 mm or more. Set as follows.
[0045]
After the quartz vibrating plates 3, 3,... Are mounted on all the ceramic bases 10, 10,. ) (Step ST12). In this frequency adjustment operation, the frequency adjustment is sequentially performed on the individual quartz plates 3. At this time, since the first break has been performed as described above, the lead-out terminals 14 and 15 of the ceramic bases 10 and 10 adjacent to each other on the same break laminate F are in a non-conductive state. The frequency adjustment operation can be executed independently for the crystal diaphragm 3 of FIG. As an example of this frequency adjustment operation, when the ceramic package 10 is turned upside down and frequency adjustment is performed by metal deposition from the lower side or the like, the metal layer 11 is prevented from being short-circuited between the metal layer 11 and the frequency adjustment device. Will be subjected to insulation treatment.
[0046]
After the frequency adjustment is performed on all the quartz plates 3, 3,... By the above-described frequency adjustment operation, the process proceeds to the cap sealing operation (step ST13). In this cap sealing operation, as in the case of the mounting operation of the quartz vibrating plates 3, 3,..., Caps are respectively applied to the ceramic bases 10, 10,. 2, 2, ... at the same time. As the mounting operation, for example, by using a mounting device having a plurality of suction portions capable of simultaneously suctioning a plurality of caps 2, 2,... In a line, each of the ceramic bases 10, 10,. On the other hand, caps 2, 2,. In the case of this configuration, the pitch between the plurality of suction portions of the mounting device is made to match the pitch between the quartz plates 3. According to this, the mounting positions of the caps 2, 2,... With respect to all the ceramic bases 10, 10,. Becomes possible. In this state, the cap 2 is joined to the upper edge of the ceramic base 10 by using the above-mentioned brazing method using a heating furnace, and the inside of the ceramic base 10 is sealed.
[0047]
After this cap sealing operation, a second break is performed as a second cutting step in the present invention (step ST14). The second break is a step of further dividing the strip-shaped break laminated body F along the cuts C to obtain a plurality of crystal units 1, 1,. Thus, four crystal units 1, 1,... Can be obtained from one break laminate F.
[0048]
As described above, according to the method of manufacturing the crystal resonator according to the present embodiment, the plurality of ceramic bases 10, 10,. Since each step is performed, the production efficiency is kept high. That is, after the ceramic laminate E is divided into break laminates F, F,... In the first break process, the wiring pattern is designed in advance in such a manner that conduction is released so that the frequency adjustment process can be performed well. Therefore, it is possible to perform a good frequency adjustment step in a state where the plurality of ceramic bases 10, 10,. Can be.
[0049]
(Modification of wiring pattern)
Next, a modified example of the wiring pattern will be described. FIG. 9A is a diagram showing the lower surface of each of the ceramic bases 10, 10,... Before the break in the first modified example, in which the lead-out terminals 14, 15 and the ground terminals 16, 17 are formed, respectively. It is. Also in this drawing, the wiring pattern formed on the ceramic green sheet 10b is shown by a broken line. As described above, in the present embodiment, the lead-out terminals 14 and 15 of the ceramic bases 10 and 10 that are vertically adjacent to each other in the drawing are electrically connected to each other by the wiring pattern, so that the support electrodes 12 and 13 and the lead-out terminals 14 and 15. The ground terminals 16 and 17 are electrically connected to each other. More specifically, in this modification, the metal layer is not provided at the opening edge of the ceramic base 10, and the cap 2 is joined to the ceramic base 10 by glass sealing or resin sealing. Then, a conductive material such as W is formed circumferentially on the lower half of the inner surface of the castellation G formed on the corner portion of the ceramic base 10 (the inner surface of the castellation G in the lower ceramic green sheet 10b). As a result, the terminals 14, 15, 16, 17 facing the castellation G are electrically connected to each other.
[0050]
In this example, among the plurality of conductors, each of which is a set of terminals 14, 15, 16, 17 facing the castellation G, those adjacent on the left and right in FIG. For this reason, the support electrodes 12 and 13, the lead terminals 14 and 15, and the ground terminals 16 and 17, which constitute the base metal formation region according to the present invention, are in a state of being electrically connected to each other. For this reason, it is possible to apply gold plating to these parts simultaneously.
[0051]
FIG. 9B shows the lower surface of a break laminate F in which the ceramic laminate E is formed into a strip shape by the first break. Due to this division, the lead-out terminals 14, 15 on each of the ceramic bases 10, 10, ... are in a non-conductive state. For this reason, an accurate frequency adjustment operation can be performed independently for each of the quartz plates 3.
[0052]
Further, FIG. 9C shows the lower surface of the crystal unit 1 in which the break laminate F is obtained by the second break.
[0053]
FIG. 10A is a diagram showing the lower surface of each of the ceramic bases 10, 10,... Before the break in the second modified example, in which the lead-out terminals 14, 15 and the ground terminals 16, 17 are formed, respectively. It is. Also in this drawing, the wiring pattern formed on the ceramic green sheet 10b is shown by a broken line. As described above, in the present embodiment, one of the lead-out terminals 15 and one of the ground terminals 17 of the ceramic bases 10 and 10 which are vertically adjacent to each other in the drawing are electrically connected by the wiring pattern, so that the metal layer 11 and the support electrode 12, 13, lead-out terminals 14, 15, and ground terminals 16, 17 are electrically connected to each other.
[0054]
Specifically, a plurality of conductors each including a set of the lead-out terminals 14, 14, 15, 15 facing the same castellation G, and each ground terminal 16, 16, 17, 17 facing the same castellation G are connected to one. In FIG. 9A, the plurality of conductors in a set conduct on the left and right. In addition, on the inner surface of the castellation G facing the lead terminals 14, 14, 15, and 15, a conductive material is formed on the lower half (the inner surface of the castellation G in the lower ceramic green sheet 10b). On the other hand, on the inner surface of the castellation G facing the ground terminals 16, 16, 17, and 17, a conductive material is formed on the entire surface (the inner surface of the castellation G in each of the ceramic green sheets 10a and 10b) to form a metal layer. 11 is conducted. For this reason, the metal layer 11, the support electrodes 12, 13, the lead terminals 14, 15, and the ground terminals 16, 17 that constitute the base metal formation region according to the present invention are in a state of being electrically connected to each other. For this reason, it is possible to apply gold plating to these parts simultaneously.
[0055]
FIG. 10B shows the lower surface of a break laminate F in which the ceramic laminate E is formed into a strip shape by the first break. Due to this division, the terminals 15, 17 on each of the ceramic bases 10, 10,. For this reason, an accurate frequency adjustment operation can be performed independently for each of the quartz plates 3.
[0056]
Further, FIG. 10C shows the lower surface of the crystal resonator 1 obtained by performing the second break on the break laminate F.
[0057]
FIG. 11A is a view showing the lower surface of each of the ceramic bases 10, 10,... Before the break in the third modified example in which the lead-out terminals 14, 15 are formed. As shown in this figure, this example is a two-terminal type having no ground terminal. Also in this drawing, the wiring pattern formed on the ceramic green sheet 10b is shown by a broken line. As described above, in the present embodiment, the lead-out terminals 15 and 16 of the ceramic base 10 that are vertically adjacent to each other in the drawing are electrically connected to each other by the wiring pattern, so that the metal layer 11, the support electrodes 12, 13, the lead-out terminals 14, 15 are electrically connected to each other. For this reason, it is possible to apply gold plating to these parts simultaneously.
[0058]
FIG. 11B shows the lower surface of a break laminate F in which the ceramic laminate E is formed into a strip shape by the first break. Due to this division, the lead-out terminals 14, 15 on each of the ceramic bases 10, 10, ... are in a non-conductive state. For this reason, an accurate frequency adjustment operation can be performed independently for each of the quartz plates 3.
[0059]
Further, FIG. 11C shows the lower surface of the crystal resonator 1 obtained by performing the second break on the break laminate F.
[0060]
-Other embodiments-
In the above embodiment, the case where the present invention is applied as a method for manufacturing a crystal resonator has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied as a method for manufacturing various electronic components such as semiconductor elements.
[0061]
In the above-described embodiment, the ceramic laminate E is manufactured by laminating two ceramic green sheets 10a and 10b. However, the ceramic laminate may be formed by three or more ceramic green sheets, or the ceramic laminate may be formed. A monolayer may be used.
[0062]
In the present invention, the same effect can be obtained even if the order of the mounting step of the quartz vibrating plate 3 and the first breaking step (first cutting step) is reversed.
[0063]
Furthermore, in the above-described embodiment, the cut C for break is formed in advance, and the ceramic laminate E is divided along the cut C. However, without forming the cut C, a laser or the like can be used. The ceramic laminate E may be cut using means to obtain the break laminate F or the crystal unit 1.
[0064]
In addition, in the above embodiment, the cap 2 is tin-sealed with respect to the ceramic package 10, but it is possible to adopt various sealing structures such as gold-tin sealing.
[0065]
Further, the method of joining the cap 2 to the ceramic package 10 is not limited to the brazing method using a heating furnace described above. For example, when a high melting point brazing material such as silver brazing is used as the sealing material, laser welding, electron beam welding, or the like can be used.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a plurality of base members integrally formed in a matrix in a mother substrate made of a ceramic green sheet laminate or the like are subjected to plating in the state of the mother substrate, and then the mother substrate is removed. Even when the base member is divided and the plurality of base members are integrated, the inspection process can be performed satisfactorily, and after the inspection process, further division is performed to obtain a completed electronic component. Therefore, from the mother substrate forming step to the mounting step, each step is performed in a state where the plurality of base members are integrated, so that the production efficiency is maintained high. In other words, the base metal formation region is designed in advance so that conduction is released so that the inspection process can be performed well after the mother substrate is divided into the electronic component intermediate molded product by the first cutting process. Therefore, while it is possible to simultaneously perform gold plating or the like by the electrolytic plating method on a plurality of base members, it is possible to perform a good inspection process in a state where the plurality of base members are integrated, thereby improving the production efficiency of electronic components. Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a crystal resonator according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a crystal resonator.
FIG. 3 is a perspective view showing each ceramic green sheet.
FIG. 4A is a diagram showing a lower surface of each ceramic base before a break, in which a lead-out terminal and a ground terminal are respectively formed, and FIG. 4B is a diagram showing a ceramic laminate divided by a first break; FIG. 3C is a diagram illustrating a lower surface of the break laminate formed into a strip shape, and FIG. 4C is a diagram illustrating a lower surface of a crystal resonator obtained by dividing the break laminate by a second break.
FIG. 5 is a plan view showing a state where a ceramic green sheet after a wiring pattern is printed is superimposed on another ceramic green sheet.
FIG. 6 is a perspective view showing the ceramic laminate after forming the cuts.
FIG. 7 is a perspective view showing a break laminate after a first break.
FIG. 8 is a diagram for explaining a mounting operation of the crystal vibration plate by the crystal mounting device.
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 4 in a first modification of the wiring pattern.
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 4 in a second modification of the wiring pattern.
FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 4 in a third modification of the wiring pattern.
[Explanation of symbols]
1 crystal oscillators (electronic components)
3 Crystal diaphragm (mounted parts)
10. Ceramic base (base member)
E Ceramic laminate (mother substrate)
F break laminate (Electronic component intermediate molded product)

Claims

A method for manufacturing an electronic component in which a mounting component is mounted on a base member,
A mother board molding step of integrally forming a plurality of base members in a matrix in a substantially flat mother board,
A plating process step of performing a plating process on a base metal forming region formed in advance on the mother substrate,
A first method of obtaining an electronic component intermediate molded product in which a plurality of base members are integrally arranged in a row by cutting a plurality of base members integrally formed in a matrix in the matrix in a column direction or a row direction. Cutting process,
A mounting step of mounting a mounting component on each base member on the electronic component intermediate molded product obtained in the first cutting step;
An inspection step of inspecting each mounted component on the electronic component intermediate molded article, and a second cutting step of cutting the electronic component intermediate molded article to obtain an electronic component as a final product after the inspection step And a method for manufacturing an electronic component.

A method for manufacturing an electronic component in which a mounting component is mounted on a base member,
A mother board molding step of integrally forming a plurality of base members in a matrix in a substantially flat mother board,
A plating process step of performing a plating process on a base metal forming region formed in advance on the mother substrate,
A mounting step of mounting the mounting component on each base member on the mother board,
A first method of obtaining an electronic component intermediate molded product in which a plurality of base members are integrally arranged in a row by cutting a plurality of base members integrally formed in a matrix in the matrix in a column direction or a row direction. Cutting process,
An inspection step of inspecting each mounted component on the electronic component intermediate molded product obtained in the first cutting step;
After the inspection step, a second cutting step of cutting the electronic component intermediate molded product to obtain an electronic component as a final product.

The method for manufacturing an electronic component according to claim 1 or 2,
A method for manufacturing an electronic component, wherein a mounted component is a quartz plate, and a frequency adjustment operation of the quartz plate is performed in an inspection process.

A mother board used in the method for manufacturing an electronic component according to claim 1 or 2,
A cutting groove extending in the column direction and the row direction is formed along the outer edge shape of the base member, and one of the cutting grooves extending in the column direction and the row direction is formed entirely across both ends of the mother substrate. And a second substrate formed at a position receded from both ends of the mother substrate.

An electronic component intermediate molded product obtained by a cutting step in the electronic component manufacturing method according to claim 1 or 2,
An electronic component intermediate molding, wherein an edge of a wiring pattern for conducting to an adjacent base member when in a state of the mother board faces a cut surface when cut from the mother board. object.

An electronic component obtained by the method for manufacturing an electronic component according to claim 1 or 2,
An electronic device characterized in that an edge of a wiring pattern for conducting to an adjacent base member when in a state before cutting faces a cut surface when cut in the first cutting step. parts.