JP2004228979A - 圧電振動子用パッケージおよび圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージ側のマウント電極と圧電振動片側の接続電極との接合強度を向上する。
【解決手段】パッケージ本体４０は、セラミックによって箱状に形成してあって、圧電振動片を収納するキャビティ４８を備えている。パッケージ本体４０は、キャビティ４８内に段状に形成したマウント部５０を有している。マウント部５０の上面には、圧電振動片の接続電極を接合するマウント電極５２（５２ａ、５２ｂ）が設けてある。各マウント電極５２には、複数の溝部５４が形成してある。これらの溝部５４は、パッケージ本体４０の長手方向に沿って設けてあり、パッケージ本体４０の中央側が深くなっている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動子用のパッケージに係り、特にセラミックシートを積層して形成した圧電振動子用パッケージおよびそれを用いた圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年における電子機器の小型化、高性能化に伴い、電子部品である圧電振動子の小型化、薄型化が強く要求されている。このため、例えば音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子においても、従来の円筒状のパッケージから、特許文献１に示されているように、箱型のいわゆるセラミックパッケージを採用して小型化、薄型化を図っている。このセラミックパッケージは、パッケージ本体が複数のセラミックシートを積層して箱型に形成される。そして、パッケージ本体は、内部に一体成形した段部からなるマウント部を有し、このマウント部に設けたマウント電極に、圧電振動片の接続電極を導電性接着剤によって接合するようになっている。
【０００３】
すなわち、図９に示したように、圧電振動子１０を形成する場合、複数のセラミックシートを積層して加圧下において焼成し、セラミックからなるパッケージ本体１２を形成する。このパッケージ本体１２は、段部からなるマウント部１４を有し、マウント部１４の上面にマウント電極１６が設けられる。そして、マウント電極１６に導電性接着剤１８を塗布したのち、導電性接着剤１８を介して圧電振動片２０の接続電極２２をマウント電極１６に接合する。この接合は、図示しないマウント治具によって圧電振動片２０の基部を吸引してパッケージ本体１２内に搬入し、さらにマウント圧力を矢印２４に示したように圧電振動片２０に加え、接続電極２２を導電性接着剤１８に押し付けることにより行なわれる。
【０００４】
なお、溝を有するマウント部をパッケージ本体と別体に形成し、このマウント部をパッケージ本体に接着するとともに、マウント部に設けた溝に導電性接着剤を充填し、導電性接着剤によって、圧電振動片の接続電極とパッケージ本体のマウント電極とを電気的に接続したものが特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６１３６０号公報
【特許文献２】特開平５−４８３６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように圧電振動子は、小型化、薄型化が行なわれており、これに伴って圧電振動片を接合するマウント電極１６も非常に小さくなっている。このため、特許文献１に示されている圧電振動子においては、圧電振動片２０の接合強度が小さくなるとともに、パッケージのマウント電極１６と圧電振動片２０の接続電極２２との接続抵抗が大きくなる。また、マウント電極１６は、平坦に形成してあるため、導電性接着剤１８を押圧した際に、導電性接着剤１８が矢印２３、２５に示す圧電振動片２０の長手方向ばかりでなく、幅方向にも流動する。このため、導電性接着剤１８による短絡の可能性があり、導電性接着剤１８の塗布量を高い精度に管理しなければならず、高精度な塗布装置が必要となる。
【０００７】
すなわち、パッケージ本体１２のマウント部１４には、一対のマウント電極１６が近接して設けてある。また、パッケージ本体１２の蓋（図示せず）を接合する開口側上端面２６には、接地するための金属膜（図示せず）が形成されていることがある。このため、圧電振動片２０の接合強度を向上させるために導電性接着剤１８の塗布量を多くすると、導電性接着剤１８がマウント電極１６から大きく食み出し、一対のマウント電極１６に塗布した導電性接着剤１８が相互に接続されてマウント電極１６間において短絡する。さらに導電性接着剤１８の塗布量が多い場合、導電性接着剤１８を押圧した際に、導電性接着剤１８が圧電振動片２０の後方に位置するパッケージ内壁２８の上端まで上昇し、上端面２６に設けた金属膜とマウント電極１６とが導電性接着剤１８を介して短絡することがある。そして、この短絡を確実に防止するためには、圧電振動片２０の後端とパッケージ本体１２の内壁２８との間隙ｄを広く取る必要があり、圧電振動子１０が大型化する。
【０００８】
一方、導電性接着剤１８の塗布量が少ないと、導電性接着剤１８がマウント部１４の先端部まで回らず、圧電振動片２０の充分な接合強度が得られない。このため、圧電振動子１０を搭載した電子機器に大きな衝撃力が作用した場合、圧電振動片２０が剥離してマウント電極１６と接続電極２２との電気的接続に不具合を生ずるおそれがある。従って、従来の圧電振動子用パッケージにおいては、適量の導電性接着剤１８を塗布するのに高精度の装置を必要とする。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、パッケージ側のマウント電極と圧電振動片側の接続電極との接合強度を向上することを目的としている。
また、本発明は、圧電振動子のマウント時における導電性接着剤による短絡をなくすことを目的としている。
さらに、本発明は、導電性接着剤の塗布量の管理を容易にすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る圧電振動子用パッケージは、パッケージ本体に形成されて圧電振動片を取り付けるマウント部と、このマウント部に設けられ、前記圧電振動片の接続電極を接合するマウント電極部と、このマウント電極に形成された溝部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
このようになっている本発明は、マウント電極に溝部を形成したことにより、マウント電極の表面積を増大させることができ、実質的な接合面積が大きくなる。このため、導電性接着剤を介して接合される圧電振動片の接続電極とマウント電極との接合強度を向上することができる。また、マウント電極に溝部を形成したことにより、導電性接着剤を平らな面に塗布するのと異なり、導電性接着剤の塗布量のばらつきに対する許容範囲を大きくすることができる。従って、塗布量の管理が容易となるとともに、塗布した導電性接着剤の食み出しによる短絡を防止できるとともに、高精度な塗布装置を必要とせず、コストの削減が図れる。そして、マウント電極の接合面積が大きくなるため、接合部における電気抵抗を小さくすることができる。
【００１２】
溝部は、矩形状であってもＶ字状であってもよいが、Ｕ字状に形成するとよい。溝部をＵ字状に形成すると、溝部の壁面が滑らかであって角部などを有しないため、導電性接着剤と溝部の面との間に空隙などが生ずるのを防止することができ、接合強度をより大きくすることができる。また、溝部は、パッケージ本体の中心側が深くなるように傾斜させることが望ましい。溝部をパッケージ本体の中心側が深くなるように形成すると、圧電振動片によって導電性接着剤を押し潰した際に、導電性接着剤が圧電振動片の後端側に食み出るのを確実に防止でき、パッケージ本体の上端面に形成した金属膜との短絡を確実に防止できる。しかも、導電性接着剤は、パッケージ本体中央側となるマウント部の先端側に容易に流動するため、接合強度を向上することができる。
【００１３】
そして、本発明に係る圧電振動子は、上記した圧電振動子用パッケージの前記マウント部に圧電振動片が取り付けてあることを特徴としている。これにより、上記した効果を有する衝撃力に強い圧電振動子を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る圧電振動子用パッケージおよび圧電振動子の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動子用パッケージのパッケージ本体の概略斜視図である。図１において、パッケージ本体４０は、セラミックシートを複数積層して焼成し、箱型に形成してある。すなわち、実施形態のパッケージ本体４０は、ベースシート４２の上にマウント形成シート４４が積層してあり、その上に上端枠シート４６が積層してあり、内部に後述する圧電振動片を配置するキャビティ４８が設けられている。
【００１５】
マウント形成シート４４は、パッケージ本体４０の長手方向（図１の左右方向）の一側に、キャビティ４８内に突出したマウント部５０を有する。このため、パッケージ本体４０は、キャビティ４８内にマウント部５０が段状に形成してある。マウント部５０は、圧電振動片を取り付けるためのものであって、上面に一対のマウント電極５２（５２ａ、５２ｂ）がパッケージ本体４０の幅方向に設けてある。これらのマウント電極５２には、複数の溝部５４が圧電振動片の接続電極を接合する位置に設けてある。溝部５４は、パッケージ本体４０の長手方向に沿って形成してある。また、各マウント電極５２は、パッケージ本体４０の下面に設けた外部接続電極（図示せず）に電気的に接続してあって、接合された圧電振動片の接続電極を外部接続電極に電気的に接続する。
【００１６】
図２に示したように、圧電振動片６０は、パッケージ本体４０のキャビティ４８内に配置され、片持ち梁状にマウント部５０に取り付けられる。実施形態の場合、圧電振動片６０は、水晶板などの圧電材料によって一対の振動腕６２（６２ａ、６２ｂ）を有する音叉型に形成してあり、これらの振動腕６２と一体に形成した基部６４に一対の接続電極６６（６６ａ、６６ｂ）が設けてある。これらの接続電極６６は、それぞれが周知のように、一方の振動腕６２ａ（または他方の振動腕６２ｂ）の平面励振電極と、他方の振動腕６２ｂ（または一方の振動腕６２ａ）の側面励振電極とに接続してある。また、上面側の接続電極６６と下面側の接続電極６６とは、基部６４の側面を介して電気的に接続してある。そして、圧電振動片６０は、下面側の各接続電極６６が導電性接着剤７０を介してマウント電極５２に接合され（図３参照）、マウント部５０に取り付けられる。
【００１７】
マウント電極５２に設けた溝部５４は、図２のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面の要部を示す図３、図４に示したように、複数形成してある。これらの溝部５４は、マウント形成シート４４を所定の形状に打ち抜くパンチング工程において同時に形成することができる。そして、マウント電極５２は、金属導電材料のスパッタリングや蒸着による成膜、エッチングによるパターニングにより、他の配線パターンなどとともに形成される。実施形態に係る溝部５４は、図４に示してあるように、Ｕ字状に形成してある。また、溝部５４は、図２のＣ−Ｃ線に沿った断面の要部である図５に示してあるように、パッケージ本体４０の中央側に向けて漸次深くなるように傾斜させて形成してある。
【００１８】
このようになっている実施形態のパッケージ本体４０においては、圧電振動片６０を実装する場合、図６に示したようにマウント電極５２の溝部５４内に銀ペーストなどの導電性接着剤７０を所定量塗布する。そして、マウント装置７２によって圧電振動片６０の基部６４を吸引し、圧電振動片６０をパッケージ本体４０のキャビティ４８内に搬入する。その後、図７の矢印７４に示したように、マウント装置７２によって圧電振動片６０を介して導電性接着剤７０に押圧力を加える。
【００１９】
溝部５４は、パッケージ本体４０の中央側（図７の右側）が深くなるように傾斜しているため、導電性接着剤７０が押し潰されるにつれて、圧電振動片６０の後端側（図７の左側）における導電性接着剤７０の流動抵抗が急速に大きくなる。このため、導電性接着剤７０は、パッケージ本体４０の中央側であるマウント部５０の先端側に向けて多く流動して溝部５４を埋める。圧電振動片６０を実装したパッケージ本体４０は、上端面７６を図示しない蓋（リッド）によって封止される。
【００２０】
このように、実施形態のパッケージ本体４０においては、マウント電極５２に溝部５４を形成したことにより、マウント電極５２の表面積が増大し、導電性接着剤７０による圧電振動片６０の接続電極６６とマウント電極５２との接合強度を向上することができる。しかも、溝部５４は、パッケージ本体４０の中央側（マウント部５０の先端側）が深くなるように傾斜しているため、導電性接着剤７０が容易にマウント部５０の先端側に流動し、接合面積が大きくなって接合強度が向上する。また、マウント電極５２に溝部５４を設けて溝部５４内に導電性接着剤７０を塗布するため、導電性接着剤７０がマウント電極５２から食み出すのを防ぐことができ、塗布量を高精度で制御する必要がなく、塗布量の管理が容易となり、高精度な塗布装置を必要としない。そして、実施形態においては、溝部５４をＵ字状に形成しているため、溝部５４の面が滑らかになっており、導電性接着剤７０と溝部５４の面との間に空隙が生じるようなことがなく、大きな接合強度が得られる。さらに、マウント電極５２に溝部５４を設けてマウント電極５２の表面積を大きくしたことにより、接合部における電気抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
さらに、導電性接着剤７０がマウント電極５２から食み出ることがないため、マウント電極５２間の短絡を防止することができるとともに、導電性接着剤７０が圧電振動片６０の後方側に食み出ることによる、パッケージ本体４０の上端面７６に設けた金属膜（図示せず）との短絡を防止することができる。そして、導電性接着剤７０がマウント電極５２から食み出るのを防止できるところから、圧電振動片６０の後端とパッケージ本体４０の内壁７８との間隙ｄ（図７参照）を従来より小さくすることが可能となり、圧電振動子の小型化を図ることができる。
【００２２】
なお、実施形態の場合、溝部５４を複数設けた場合について説明したが、溝部５４は１つ以上あればよい。また、溝部５４は、傾斜させなくともよいし、一様に傾斜していなくともよい。そして、実施形態においては、圧電振動片が音叉型である場合について説明したが、ＡＴカットからなる平板状の圧電振動片など、他の圧電振動片であってもよい。また、前記実施形態においては、溝部５４をＵ字状に形成した場合について説明したが、溝部は矩形状やＶ字状などであってもよい。
【００２３】
図８は、マウント電極５２に形成する他の実施形態に係る溝部の平面視形状を示したものである。図８（１）に示した溝部８０は、一様な幅を有する溝部の例である。また、同図（２）に示した溝部８２は、幅が変化していて、平面視三角形状に形成してある。そして、溝部８２は、パッケージ本体の中央側となるマウント部５０の先端側の幅が広くしてある。同図（３）に示した溝部８４は、マウント部５０の先端側の幅が基端側の幅より広くしてあって、平面視台形状をなしている。これらいずれの溝部を設けたマウント電極５２は、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパッケージ本体の斜視図である。
【図２】実施形態のパッケージに圧電振動片を実装した状態の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面の要部を示す図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面の要部を示す図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線に沿った断面の要部を示す図である。
【図６】マウント電極に導電性接着剤が塗布された状態を示す図である。
【図７】実施形態の溝部内における導電性接着剤の流動の説明図である。
【図８】他の実施形態に係る溝部の説明図である。
【図９】従来のマウント電極の説明図である。
【符号の説明】
４０………パッケージ本体、４８………キャビティ、５０………マウント部、５２ａ、５２ｂ………マウント電極、５４、８０、８２、８４………溝部、６０………圧電振動片、６２ａ、６２ｂ………振動腕、６４………基部、６６ａ、６６ｂ………接続電極、７０………導電性接着剤。

Claims (4)

1. パッケージ本体に形成されて圧電振動片を取り付けるマウント部と、
   このマウント部に設けられ、前記圧電振動片の接続電極を接合するマウント電極と、
   このマウント電極に形成された溝部と、
   を有することを特徴とする圧電振動子用パッケージ。
2. 請求項１に記載の圧電振動子用パッケージにおいて、
   前記溝部は、Ｕ字状をなしていることを特徴とする圧電振動子用パッケージ。
3. 請求項１または２に記載の圧電振動子用パッケージにおいて、
   前記溝部は、前記パッケージ本体の中心側が深くなるように傾斜させてあることを特徴とする圧電振動子用パッケージ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電振動子用パッケージの前記マウント部に圧電振動片が取り付けてあることを特徴とする圧電振動子。

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