JP2005151336A - Method for manufacturing piezoelectric device and lid, piezoelectric device, mobile phone unit using piezoelectric device, and electronic equipment using piezoelectric device - Google Patents

Method for manufacturing piezoelectric device and lid, piezoelectric device, mobile phone unit using piezoelectric device, and electronic equipment using piezoelectric device Download PDF

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a lid and a piezoelectric device by which several lids resistant to breaking can be formed at the same time by realizing a structure allowing a light beam for heating to pass through by properly filling a small opening formed in the metallic robust lids with glass, and to provide a piezoelectric device, a mobile phone, and an electronic apparatus using the piezoelectric device. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the lids includes a process of forming a number of through holes 42 corresponding to the number of lids 40 in a metal board 60 of such a size that it can be divided into at least several lids 40; a process of arranging a glass board 62 of the size corresponding to the metal board 60 on the metal board 60; a process of filling the through holes 42 with molten glass material by melting the glass board 62; and a process of cutting the metal board 60 into pieces of the size of the individual lids 40. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスと蓋体の製造方法、ならびに圧電デバイスと、圧電デバイスを利用した携帯電話および電子機器に関する。   The present invention relates to a manufacturing method of a piezoelectric device and a lid body in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package, a piezoelectric device, and a mobile phone and an electronic apparatus using the piezoelectric device.

HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器やジャイロセンサ等において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
従来の圧電デバイスは、例えば、図12の概略断面図に示すように構成されている(特許文献1参照)。
Piezoelectric vibrators and oscillators in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems, and gyro sensors Such piezoelectric devices are widely used.
A conventional piezoelectric device is configured, for example, as shown in a schematic sectional view of FIG. 12 (see Patent Document 1).

図において、圧電デバイス1は、セラミック製の浅い箱状のパッケージ2内に電極部4を形成し、この電極部4に導電性接着剤4aを用いて、圧電振動片3を固定している。このパッケージ2は、ガラス製の透明な蓋体5により気密に封止されている。
そして、蓋体5の封止後に外部からレーザ光を蓋体5を介してパッケージ2内に照射し、圧電振動片3に形成されている電極の一部を蒸散させることにより、周波数調整することができるようになっている。
In the figure, the piezoelectric device 1 has an electrode portion 4 formed in a shallow box-shaped package 2 made of ceramic, and the piezoelectric vibrating piece 3 is fixed to the electrode portion 4 using a conductive adhesive 4a. The package 2 is hermetically sealed by a transparent lid 5 made of glass.
After the lid 5 is sealed, the frequency is adjusted by irradiating the package 2 with laser light from the outside through the lid 5 and evaporating a part of the electrodes formed on the piezoelectric vibrating piece 3. Can be done.

ところが、このような構造の圧電デバイス1においては、蓋体5がガラスで形成されており、この比較的脆い材質の蓋体5が外部に大きく露出する状態である。このため、ガラス製の蓋体5に何かが衝突するなどした場合には、蓋体5に割れや欠けが生じて、封止状態に影響し、振動性能を損なう場合がある。   However, in the piezoelectric device 1 having such a structure, the lid body 5 is made of glass, and the lid body 5 made of a relatively fragile material is exposed to the outside. For this reason, when something collides with the lid 5 made of glass, the lid 5 is cracked or chipped, which affects the sealing state and may impair the vibration performance.

このような弊害に対しては、例えば、図13に示すような蓋体6を使用することも考えられる(特許文献2参照)。
図13(a)は蓋体6の概略断面図、図13(b)は蓋体6の概略平面図である。
図において、蓋体6は金属などの丈夫な損傷にくい材料により形成されており、窓と成る開口8が形成されている。この開口8には、ガラス7が充填されており、このガラス7を利用して、外部からレーザ光を照射することができるようになっている。これにより、蓋体6を上述したパッケージ2等に接合することで、上述した弊害を防止しようとするものである。
For such a harmful effect, for example, it may be possible to use a lid 6 as shown in FIG. 13 (see Patent Document 2).
FIG. 13A is a schematic sectional view of the lid body 6, and FIG. 13B is a schematic plan view of the lid body 6.
In the figure, the lid 6 is made of a strong material such as a metal that is not easily damaged, and has an opening 8 serving as a window. The opening 8 is filled with a glass 7, and the glass 7 can be used to irradiate laser light from the outside. Accordingly, the lid 6 is joined to the above-described package 2 or the like to prevent the above-described adverse effects.

このように、蓋体やパッケージの一部を透明にした構造を得るためには、例えば、半導体レーザの発生装置などにおいて、次のような構造が紹介されている(特許文献3参照)。すなわち、レーザーダイオードチップを封止するパッケージをキャップ状の金属により形成し、このキャップ状のパッケージに光透過窓を形成したものである。
この場合、その製造方法は、キャップ状のパッケージに開口を形成し、ガラスタブレットをこの開口に嵌めて、加熱することにより溶融させて接合するというものである。
Thus, in order to obtain a structure in which a part of the lid and the package is made transparent, for example, the following structure is introduced in a semiconductor laser generator (see Patent Document 3). That is, a package for sealing a laser diode chip is formed of a cap-shaped metal, and a light transmission window is formed on the cap-shaped package.
In this case, the manufacturing method is such that an opening is formed in a cap-shaped package, a glass tablet is fitted into the opening, and is melted and joined by heating.

特開2002−171150JP 2002-171150 A 実開昭57−43628Shokai 57-43628 特開昭63−81995JP 63-81995

ところが、このような手法によると、製造工程でガラスタブレットをはめ込める開口の孔径には限度があり、0.5mmよりも小さくすることは困難で、圧電デバイスについて大幅に小型化を進める上では、使用できない手法である。また、小径にされた開口に、ガラスタブレットを位置決めしてはめ込むことも困難であり、さらに、ガラスタブレットを溶融した後で硬化した表面を研磨することも、小さすぎて難しい。   However, according to such a technique, there is a limit to the hole diameter of the opening in which the glass tablet can be fitted in the manufacturing process, and it is difficult to make it smaller than 0.5 mm, and in order to greatly reduce the size of the piezoelectric device, This method cannot be used. In addition, it is difficult to position and fit the glass tablet in the small-diameter opening, and it is also difficult to polish the hardened surface after melting the glass tablet.

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、金属製の丈夫な蓋体に形成される小さな開口に適切にガラスを充填して、加熱用光ビームを透過させることができる構造を実現して、破損しにくい蓋体を複数個同時に形成することができるようにした蓋体および圧電デバイスの製造方法、ならびに圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a structure in which a small opening formed in a strong metal lid is appropriately filled with glass so that a heating light beam can be transmitted. And a method of manufacturing a lid and a piezoelectric device that can simultaneously form a plurality of lids that are not easily damaged, and a cellular phone and an electronic apparatus using the piezoelectric device and the piezoelectric device. Objective.

上述の目的は、第1の発明にあっては、少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成する工程と、前記金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて配置する工程と、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填する工程と、個々の前記蓋体の大きさとなるように前記金属基板を切断する工程とを含んでいる、蓋体の製造方法により、達成される。
第1の発明の構成によれば、少なくとも複数の蓋体を分離できる金属基板を加工するので、複数枚もしくは多数枚の蓋体を一度に加工することができ、加工効率に優れている。しかも貫通孔に充填する光透過物としてのガラスは、大きなガラス板を前記金属基板に重ねた状態で溶融させることにより、充填するので、従来のように個々の開口にガラスタブレットを位置決めして、嵌め込む必要がなく、蓋体の小型化が進み、前記貫通孔が極めて小さな貫通孔でなる開口とされても、ガラス材料を困難なく充填することができる。このようにして形成される蓋体は金属製であり、ガラスよりも構造的に強い材料で形成されているので、外部から何かが衝突した場合に、容易に損傷することがなく、封止性能を損なうことが有効に防止される。また蓋体には、貫通孔にガラス材料を充填した調整用窓部が形成されるので、この窓部を透過させて加熱用光ビームを照射することができる。
かくして、金属製の丈夫な蓋体に形成される小さな開口に適切にガラスを充填して、加熱用光ビームを透過させることができる構造を実現して、破損しにくい蓋体を複数個同時に形成することができるようにした蓋体の製造方法を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the first invention, a step of forming at least a number of through holes corresponding to the number of lids on a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, A step of placing a glass plate having a size corresponding to a metal substrate on the metal substrate, a step of filling the glass material in each through-hole by melting the glass plate, and It is achieved by a method for manufacturing a lid, which includes a step of cutting the metal substrate so as to have a size of the lid.
According to the configuration of the first invention, since the metal substrate capable of separating at least a plurality of lids is processed, a plurality or a large number of lids can be processed at a time, and the processing efficiency is excellent. In addition, the glass as a light transmitting material to be filled in the through hole is filled by melting a large glass plate overlaid on the metal substrate, so that the glass tablet is positioned at each opening as in the past, There is no need to fit, and even if the lid is downsized and the through hole is an opening made of a very small through hole, the glass material can be filled without difficulty. The lid formed in this way is made of metal and made of a material that is structurally stronger than glass, so if something collides from the outside, it will not be easily damaged and sealed Impairing performance is effectively prevented. Moreover, since the adjustment window part which filled the glass material in the through-hole is formed in the cover body, the light beam for a heating can be irradiated through this window part.
In this way, a small opening formed in a strong metal lid is properly filled with glass to realize a structure that can transmit the heating light beam, and a plurality of lids that are not easily damaged are formed simultaneously. It is possible to provide a method of manufacturing a lid that can be used.

また、上記目的は、第2の発明にあっては、パッケージ内に圧電振動片を収容し、蓋体により気密に封止した圧電デバイスの製造方法であって、前記パッケージと、前記圧電振動片と、前記蓋体とを別々に形成するための個別の形成工程と、前記パッケージを構成する絶縁性基体に対して、前記圧電振動片を接合する工程と、前記パッケージを前記蓋体により気密に封止する蓋封止工程と、前記パッケージの外部から前記圧電振動片に形成されている金属膜に加熱用光ビームを照射する周波数調整工程とを備えており、前記蓋体の形成工程においては、少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさであって、前記パッケージと熱膨張係数の近似した金属材料でなる金属基板に、前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成する工程と、前記金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて配置する工程と、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填する工程と、個々の前記蓋体の大きさとなるように前記金属基板を切断する工程とを含んでおり、かつ前記周波数調整工程においては、前記蓋体の開口に充填した前記ガラス材料を介して、前記パッケージ内の前記圧電振動片の前記金属膜に対して、前記パッケージの外部から加熱用光ビームを照射し、前記金属膜の一部を蒸散させることにより、周波数調整する、圧電デバイスの製造方法。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package and hermetically sealed by a lid, the package and the piezoelectric vibrating piece And an individual forming step for separately forming the lid, a step of bonding the piezoelectric vibrating piece to the insulating base constituting the package, and the package being hermetically sealed by the lid A lid sealing step for sealing, and a frequency adjusting step for irradiating a heating light beam to the metal film formed on the piezoelectric vibrating piece from the outside of the package. In the lid forming step, Forming a number of through holes corresponding to the number of the lids on a metal substrate made of a metal material having a thermal expansion coefficient approximate to that of the package, the size being at least capable of separating a plurality of lids; The metal A step of placing a glass plate having a size corresponding to the plate on the metal substrate, a step of filling the glass material in each through-hole by melting the glass plate, and the individual lids Cutting the metal substrate so as to have a body size, and in the frequency adjusting step, the piezoelectric vibration in the package is passed through the glass material filled in the opening of the lid. A method for manufacturing a piezoelectric device, wherein the frequency of the metal film is adjusted by irradiating a part of the metal film with a heating light beam from outside the package to evaporate a part of the metal film.

第2の発明の構成によれば、蓋体の形成工程において、金属製の蓋体に周波数調整に用いる開口を設けているので、極めて薄い蓋体でも外部からの衝撃に強く、かつガラスを充填した開口を設けておくことができる。このため、蓋封止後の周波数調整工程では、外部からの加熱用光ビームを光を透過するガラスを介して、パッケージ内の圧電振動片の金属膜に照射することができる。このようにして、蓋封止後に周波数調整されて、精密な周波数合わせを行った圧電デバイスは、蓋体がガラスではないので外部からの衝撃に強く、容易に破損されることがない。
この場合、その蓋体の形成工程では、少なくとも複数の蓋体を分離できる金属基板を加工するので、複数枚もしくは多数枚の蓋体を一度に加工することができ、加工効率に優れている。しかも貫通孔に充填する光透過物としてのガラスは、大きなガラス板を前記金属基板に重ねた状態で溶融させることにより、充填するので、従来のように個々の開口にガラスタブレットを位置決めして、嵌め込む必要がなく、蓋体の小型化が進み、前記貫通孔が極めて小さな貫通孔でなる開口とされても、ガラス材料を困難なく充填することができる。
According to the configuration of the second invention, in the lid forming step, the metal lid is provided with an opening used for frequency adjustment, so even a very thin lid is resistant to external impact and filled with glass. Opening can be provided. For this reason, in the frequency adjustment step after the lid is sealed, the metal film of the piezoelectric vibrating piece in the package can be irradiated with an external heating light beam through the glass that transmits light. Thus, the piezoelectric device that has been frequency-adjusted after lid sealing and has performed precise frequency matching is resistant to external impact because the lid is not made of glass, and is not easily damaged.
In this case, in the lid forming step, a metal substrate capable of separating at least a plurality of lids is processed, so that a plurality or a large number of lids can be processed at a time, and the processing efficiency is excellent. In addition, the glass as a light transmitting material to be filled in the through hole is filled by melting a large glass plate overlaid on the metal substrate, so that the glass tablet is positioned at each opening as in the past, There is no need to fit, and even if the lid is downsized and the through hole is an opening made of a very small through hole, the glass material can be filled without difficulty.

第3の発明は、第2の発明の構成において、前記蓋体の形成工程において、前記貫通孔を形成する工程が、前記金属基板の一方の主面より、ウエットエッチングにより前記貫通孔を穿設するようにしたことを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、第2の発明の作用に加えて、前記基板の一方の主面から、片側からのウエットエッチングを行うと、エッチングが進行する方向に沿って徐々に縮径する貫通孔が形成できる。しかも貫通孔の内周面が粗面となる。このため、貫通孔内に充填されるガラス材料との接合面積が大きくされるとともに、粗面によるアンカー効果が発揮され、ガラス材料が確実に接合されることになる。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the invention, in the step of forming the lid, the step of forming the through hole is formed by drilling the through hole from one main surface of the metal substrate by wet etching. It was made to do.
According to the configuration of the third invention, in addition to the operation of the second invention, when wet etching is performed from one side of the substrate, the diameter is gradually reduced along the direction in which the etching proceeds. Through-holes can be formed. And the inner peripheral surface of a through-hole becomes a rough surface. For this reason, while joining area with the glass material with which it fills in a through-hole is enlarged, the anchor effect by a rough surface is exhibited and glass material will be joined reliably.

第4の発明は、第2または第3のいずれかの発明の構成において前記蓋体の形成工程において、前記貫通孔を形成した後、前記ガラス板の配置工程の前に、前記金属基板の表面をエッチングして粗面とすることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、第2または第3のいずれかの発明の作用に加えて、前記ガラス板の配置工程の前に、前記金属基板の表面をエッチングして粗面とする工程を追加したことにより、貫通孔の開口周縁においてもガラス材料との接合強度が強化される。
According to a fourth aspect of the invention, in the configuration of the second or third aspect of the invention, in the lid forming step, the surface of the metal substrate is formed after the through hole is formed and before the glass plate is placed. Etching is made to be a rough surface.
According to the structure of 4th invention, in addition to the effect | action of either 2nd or 3rd invention, before the arrangement | positioning process of the said glass plate, the process of etching the surface of the said metal substrate and making it a rough surface As a result, the bonding strength with the glass material is enhanced even at the periphery of the opening of the through hole.

第5の発明は、第2ないし第4の発明のいずれかの構成において、前記蓋体の形成工程において、前記ガラス板の配置工程において、使用されるガラス板が、溶融ガラスの充填に必要とされる厚みよりも厚い板厚のガラス板が使用され、前記貫通孔に前記溶融したガラス材料を充填する工程の後で、表面を鏡面研磨して、厚みを薄くすることを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、第2ないし第4のいずれかの発明の作用に加えて、使用されるガラス板が、溶融ガラスの充填に必要とされる厚みよりも厚い板厚のガラス板が使用され、前記貫通孔に前記溶融したガラス材料を充填する工程の後で、表面を鏡面研磨して、厚みを薄くするようにされているので、充填に必要なガラス材料の分量を不足が生じないように用意することができ、充填が確実に行われる。しかも、大きなガラス板を表面研磨することで、貫通孔に充填されたガラス材料を個別に研磨することと比べると、きわめて個々の小さなガラス材料の研磨が容易に、かつ多数個同時に行われる。
5th invention WHEREIN: In the structure in any one of 2nd thru | or 4th invention, in the formation process of the said cover body, in the arrangement | positioning process of the said glass plate, the glass plate used is required for filling of molten glass. A glass plate having a thickness greater than the thickness to be used is used, and after the step of filling the through glass with the molten glass material, the surface is mirror-polished to reduce the thickness.
According to the configuration of the fifth invention, in addition to the action of any one of the second to fourth inventions, the glass plate used is thicker than the thickness required for filling the molten glass. A plate is used, and after the step of filling the molten glass material into the through hole, the surface is mirror-polished to reduce the thickness, so the amount of glass material required for filling is insufficient. Can be prepared so that filling does not occur. In addition, by polishing the surface of a large glass plate, extremely small glass materials can be easily polished at the same time as compared with polishing individual glass materials filled in the through holes.

第6の発明は、第2ないし第5のいずれかの発明の構成において、前記貫通孔の周縁が、小さな曲面が連続する形状とすることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、第2ないし第5のいずれかの発明の作用に加えて、前記貫通孔と、これに充填されるガラス材料との接合面積を大きくして、接合強度を向上させることができる。
A sixth invention is characterized in that, in the configuration of any one of the second to fifth inventions, the periphery of the through hole has a shape in which small curved surfaces are continuous.
According to the configuration of the sixth invention, in addition to the action of any one of the second to fifth inventions, the bonding area between the through hole and the glass material filled therein is increased, and the bonding strength is increased. Can be improved.

また、上記目的は、第7の発明にあっては、金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、前記蓋体が、少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした、圧電デバイスにより、達成される。
第7の発明の構成によれば、この発明の圧電デバイスの蓋体の貫通孔に充填する光透過物としてのガラスは、大きなガラス板を前記金属基板に重ねた状態で溶融させることにより、充填するので、従来のように個々の開口にガラスタブレットを位置決めして、嵌め込む必要がなく、蓋体の小型化が進み、前記貫通孔が極めて小さな貫通孔でなる開口とされても、ガラス材料を困難なく充填することができる。このようにして形成される蓋体は金属製であり、ガラスよりも構造的に強い材料で形成されている。このため、この圧電デバイスは、外部から何かが衝突した場合に、容易に損傷することがなく、封止性能を損なうことが有効に防止される。また蓋体には、貫通孔にガラス材料を充填した調整用窓部が形成されるので、この窓部を透過させて加熱用光ビームを照射することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package hermetically sealed by a metal lid, and the lid includes at least a plurality of lids. A through-hole corresponding to the number of the lids is formed in a metal substrate having a size capable of separating the lid, and a glass plate having a size corresponding to the metal substrate is overlaid on the metal substrate, This is achieved by a piezoelectric device provided with an adjustment window portion used for frequency adjustment, which is provided by filling a molten glass material into each through-hole by melting a glass plate.
According to the structure of 7th invention, the glass as a light transmissive material with which the through-hole of the cover of the piezoelectric device of this invention is filled is filled by melting a large glass plate on the metal substrate. Therefore, it is not necessary to position and fit a glass tablet in each opening as in the conventional case, and even if the through-hole is an opening made of a very small through-hole, the glass material can be used. Can be filled without difficulty. The lid formed in this way is made of metal and is formed of a material that is structurally stronger than glass. For this reason, this piezoelectric device is not easily damaged when something collides from the outside, and it is effectively prevented that the sealing performance is impaired. Moreover, since the adjustment window part which filled the glass material in the through-hole is formed in the cover body, the light beam for a heating can be irradiated through this window part.

さらに、また上記目的は、第8の発明にあっては、金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記蓋体が、少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話装置により、達成される。   Furthermore, in the eighth invention, the above object is a mobile phone device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package hermetically sealed by a metal lid. At least a number of through holes corresponding to the number of the lids are formed in the metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, and the glass plate having a size corresponding to the metal substrate is formed on the lid. A piezoelectric device provided with an adjustment window portion used for frequency adjustment provided by filling the glass material melted in each through-hole by overlapping the metal substrate and melting the glass plate, This is achieved by a cellular phone device adapted to obtain a clock signal for control.

また、上記目的は、第9の発明にあっては、金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記蓋体が、少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機器により、達成される。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package hermetically sealed by a metal lid, wherein the lid However, at least a number of through holes corresponding to the number of the lids are formed in a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, and a glass plate having a size corresponding to the metal substrate is formed on the metal substrate. The piezoelectric device is provided with an adjustment window portion used for frequency adjustment provided by filling the molten glass material in each through hole by melting the glass plate, and for controlling This is achieved by an electronic device that obtains a clock signal of

図1及び図2は、本発明の圧電デバイスの実施形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のA−A線概略断面図、図3は図1の圧電デバイスのパッケージに収容される圧電振動片の概略斜視図、図4は図3のB−B線切断端面図である。
図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30は、パッケージ37内に圧電振動片32を収容している。パッケージ37は、例えば、後述するように、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。
1 and 2 show an embodiment of the piezoelectric device of the present invention, FIG. 1 is a schematic plan view thereof, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a piezoelectric device of FIG. 4 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating piece housed in the package, and FIG. 4 is an end view taken along the line BB of FIG.
In the figure, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured. The piezoelectric device 30 houses a piezoelectric vibrating piece 32 in a package 37. As will be described later, the package 37 is formed by, for example, laminating a plurality of substrates formed by molding an aluminum oxide ceramic green sheet as an insulating material, followed by sintering.

すなわち、この実施形態では、パッケージ37は、第1の基板55と第2の基板56とを積層して形成されており図2に示す全長L1が例えば約2.0mmときわめて小さいものである。パッケージ37は、図2に示すように、第2の基板56の内側の材料を除去することで、内部空間Sのスペースを形成している。この内部空間Sが圧電振動片32を収容するための収容空間である。そして、第1の基板55が絶縁性基体に相当し、この第1の基板55に圧電振動片32を接合している。   That is, in this embodiment, the package 37 is formed by laminating the first substrate 55 and the second substrate 56, and the total length L1 shown in FIG. 2 is extremely small, for example, about 2.0 mm. As shown in FIG. 2, the package 37 forms a space of the internal space S by removing the material inside the second substrate 56. This internal space S is a housing space for housing the piezoelectric vibrating piece 32. The first substrate 55 corresponds to an insulating base, and the piezoelectric vibrating piece 32 is bonded to the first substrate 55.

パッケージ37の内部空間S内の図において左端部付近において、内部空間Sに露出して内側底部を構成する絶縁性基体としての第1の基板55には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部31,31は、それぞれ図2に示す実装端子48,48と接続されており、外部から印加される駆動電圧を、圧電振動片32に供給するものである。具体的には、この実装端子48,48と電極部31,31は、パッケージ37外部をメタライズにより引き回したり、あるいは第1の基板55および第2の基板56の焼成前にタングステンメタライズ等を利用して形成した導電スルーホール等で接続することで形成できる。
各電極部31,31の上には、導電性接着剤47が塗布されて、圧電振動片32の基部51が接合されている。この導電性接着剤47としては、例えば、合成樹脂などを利用したバインダー成分に、銀粒子などの導電粒子を混入したもので、機械的接合と電気的接続とを同時に行うことができるものである。
For example, nickel plating and gold plating on tungsten metallization are applied to the first substrate 55 as an insulating base that is exposed to the internal space S and constitutes the inner bottom portion in the vicinity of the left end portion of the internal space S of the package 37. The electrode parts 31, 31 formed in (1) are provided.
The electrode portions 31 and 31 are connected to the mounting terminals 48 and 48 shown in FIG. 2, respectively, and supply drive voltage applied from the outside to the piezoelectric vibrating piece 32. Specifically, the mounting terminals 48, 48 and the electrode portions 31, 31 are routed outside the package 37 by metallization, or use tungsten metallization or the like before firing the first substrate 55 and the second substrate 56. It can be formed by connecting with a conductive through hole or the like formed in this way.
A conductive adhesive 47 is applied on each electrode portion 31, and the base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is joined. As the conductive adhesive 47, for example, a binder component using a synthetic resin or the like is mixed with conductive particles such as silver particles, and can perform mechanical joining and electrical connection at the same time. .

圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図3に詳しく示す形状とされている。
すなわち、圧電振動片32は、パッケージ37側と固定される基部51と、この基部51を基端として、図において斜め右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕35,36を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
The piezoelectric vibrating piece 32 is formed of, for example, quartz, and a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can be used in addition to quartz. In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating reed 32 is formed in a small size and has a shape particularly shown in FIG. 3 in order to obtain necessary performance.
That is, the piezoelectric vibrating piece 32 has a base 51 fixed to the package 37 side, and a pair of vibrating arms 35 and 36 that extend parallel to the fork 51 in a diagonally rightward direction with the base 51 as a base end. A so-called tuning fork type piezoelectric vibrating piece having a shape like a tuning fork is used.

ここで、各振動腕35,36の主面には、好ましくは、それぞれ長さ方向に延びる長溝33,34を形成し、この長溝内に励振電極38,39を形成している。この長溝は、それぞれ振動腕35と、振動腕36の主面である表裏面に形成され、図4に示すように、長溝33,34内には励振電極38,39がそれぞれ形成されており、各振動腕の長溝内に形成される励振電極は互いに分離された一対の電極とされている。これにより、励振電極に駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕の内部の電界効率を高めることができるようになっている。   Here, long grooves 33 and 34 extending in the length direction are preferably formed on the main surfaces of the vibrating arms 35 and 36, respectively, and excitation electrodes 38 and 39 are formed in the long grooves. The long grooves are formed on the front and back surfaces, which are the main surfaces of the vibrating arm 35 and the vibrating arm 36, respectively, and as shown in FIG. 4, excitation electrodes 38 and 39 are formed in the long grooves 33 and 34, respectively. The excitation electrodes formed in the long grooves of the vibrating arms are a pair of electrodes separated from each other. As a result, by applying a driving voltage to the excitation electrode, the electric field efficiency inside each vibrating arm can be increased during driving.

また、圧電振動片32の基部51の端部(図1では左端部)の幅方向両端付近には、上述したように、パッケージ37の電極部31,31と接続するための電極部として、引出し電極38a,39aが形成されている。各引出し電極38a,39aは、基部51の外縁を回り込んで、圧電振動片32の基部51の表裏に設けられている。これらの各引出し電極38a,39aは上述した各励振電極と接続されており、例えば、水晶表面に、クロム(Cr)および金(Au)を順次メッキして形成することができる。また、振動腕35,36の少なくとも表面の先端領域には、この電極金属と同じ金属を利用して、電極形成の際に同時に周波数調整用の金属膜53,54が形成されている。   Further, as described above, a lead-out is provided near both ends in the width direction of the end portion (left end portion in FIG. 1) of the base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 as an electrode portion for connecting to the electrode portions 31 and 31 of the package 37. Electrodes 38a and 39a are formed. Each extraction electrode 38 a and 39 a is provided on the front and back of the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 so as to go around the outer edge of the base 51. These lead electrodes 38a and 39a are connected to the above-described excitation electrodes, and can be formed, for example, by sequentially plating chromium (Cr) and gold (Au) on the quartz surface. In addition, at least at the tip region of the surface of the vibrating arms 35 and 36, metal films 53 and 54 for frequency adjustment are formed at the same time when the electrodes are formed by using the same metal as the electrode metal.

これにより、引出し電極38a,39aから、励振電極38,39に駆動電圧が印加されることにより、各振動腕35,36内で電界が適切に形成され、振動腕35,36の各先端部が互いに接近したり離間したりするように駆動されて、所定の周波数で振動する。
尚、圧電振動片としては、図示のような音叉型の圧電振動片に限らず、圧電材料を矩形にカットしたATカット振動片やコンベックスタイプの振動片等の種々の圧電振動片を使用することができる。
As a result, a drive voltage is applied to the excitation electrodes 38 and 39 from the extraction electrodes 38a and 39a, so that an electric field is appropriately formed in each of the vibrating arms 35 and 36. Driven to approach and separate from each other, it vibrates at a predetermined frequency.
The piezoelectric vibrating piece is not limited to the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece as shown in the figure, and various piezoelectric vibrating pieces such as an AT cut vibrating piece obtained by cutting a piezoelectric material into a rectangular shape or a convex type vibrating piece may be used. Can do.

パッケージ37の開放された上端には、蓋体40が接合されることにより、封止されている。
蓋体40は、その厚みが極めて薄く形成されており、例えば、厚み0.1mm以下とされている。また蓋体40の材料は、ガラス材料よりも割れにくい丈夫な材料で形成されており、後述する金属基板を加工して形成されている。そして、好ましくは、蓋体40を形成するための材料として、パッケージ37の材料と熱膨張係数が近似したものが選択される。このような条件を満たすものとして、例えば、鉄,ニッケル,コバルトの合金であるコバール合金が適している。
A lid 40 is bonded to the opened upper end of the package 37 so as to be sealed.
The lid 40 is formed with a very thin thickness, for example, a thickness of 0.1 mm or less. The material of the lid 40 is made of a strong material that is harder to break than the glass material, and is formed by processing a metal substrate described later. Preferably, a material having a thermal expansion coefficient approximate to that of the package 37 is selected as a material for forming the lid 40. For example, a Kovar alloy that is an alloy of iron, nickel, and cobalt is suitable for satisfying such a condition.

この蓋体40には、図1および図2に示すように、周波数調整用窓部(以下、「窓部」という)41が形成されている。窓部41は、図示されているように蓋体40を表裏に貫通する貫通孔42であり、好ましくは、図示されているように、外側に向かって徐々に縮径するテーパ状とされている。
貫通孔42をこのようなテーパ状とすると、そうでない場合と比べて、後述するガラスと貫通孔42との接合面積が増大し、接合強度を向上させることができる。また開口の形状は円形に限らず、長円形や楕円、多角形などでもよい。とくに、貫通孔42の開口部が小さな曲面の連続となるような形状であると、貫通孔42の内面の面積を増大することができて好ましい。
そして、窓部41の形成される個所は、蓋体40がパッケージ37を封止した状態で、内部に収容されている圧電振動片32の周波数調整用の金属膜と対向する位置に設けられる。この場合、圧電振動片32の振動腕36および/または35の先端領域と対向する個所である。図1に示されているように、好ましくは、貫通孔42は、各振動腕35,36の先端領域の金属膜(後述)が開口内に入る位置に形成され、開口径もこれら金属膜を露出させる大きさとされる。
貫通孔42の内周面は粗面42aとされている。粗面42aは貫通孔42の内周面の表面粗さを意図的に粗くしたものであって、平坦な面よりも摩擦が大きくなるようにしたものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the lid body 40 is formed with a frequency adjustment window portion (hereinafter referred to as “window portion”) 41. The window 41 is a through-hole 42 that penetrates the lid 40 on the front and back as shown, and preferably has a tapered shape that gradually decreases in diameter toward the outside as shown. .
When the through hole 42 has such a taper shape, the bonding area between the glass and the through hole 42 described later can be increased and the bonding strength can be improved as compared with the case where the through hole 42 is not. The shape of the opening is not limited to a circle, and may be an oval, an ellipse, a polygon, or the like. In particular, it is preferable that the opening of the through hole 42 has a shape with a continuous small curved surface because the area of the inner surface of the through hole 42 can be increased.
And the part in which the window part 41 is formed is provided in the position which opposes the metal film for frequency adjustment of the piezoelectric vibrating reed 32 accommodated in the inside in the state which the cover body 40 sealed the package 37. FIG. In this case, the portion is opposed to the tip region of the vibrating arm 36 and / or 35 of the piezoelectric vibrating piece 32. As shown in FIG. 1, preferably, the through hole 42 is formed at a position where a metal film (described later) of the tip region of each of the vibrating arms 35 and 36 enters the opening, and the opening diameter is also the same as that of the metal film. It is the size to be exposed.
The inner peripheral surface of the through hole 42 is a rough surface 42a. The rough surface 42a is obtained by intentionally roughening the surface roughness of the inner peripheral surface of the through-hole 42, and the friction is larger than that of a flat surface.

そして、このような貫通孔42には、ガラス43が取付けられている。ガラス43は、後述する周波数調整に使用される加熱用光ビームとして、レーザ光や、ハロゲンビームなどの加熱用の光ビームを透過させる性質を備えるものであれば、種々のものが使用できるが、加工の容易さや、コストなどを考慮するとともに、特に蓋体40を構成する材料と、熱膨張係数が近似したものを選択することが好ましい。このような点で、使用されるガラスとしては、硼珪酸ガラスや、コバールガラス等が用いられる。この実施形態では、好ましくは、ガラス43の貫通孔42に挿入される挿入部46の下端には、貫通孔42に挿入されない部分として、貫通孔42の内径よりも大きな外径を有するフランジ部44が設けられている。そして、ガラス43はその外周とフランジ部44の上向き段部44aとで直接蓋体40に直接接合されている。   A glass 43 is attached to such a through hole 42. The glass 43 can be variously used as long as it has a property of transmitting a heating light beam such as a laser beam or a halogen beam as a heating light beam used for frequency adjustment described later. In consideration of ease of processing, cost, and the like, it is particularly preferable to select a material having a thermal expansion coefficient approximate to that of the material constituting the lid 40. In this respect, borosilicate glass, Kovar glass, or the like is used as the glass used. In this embodiment, the flange portion 44 having an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole 42 is preferably provided at the lower end of the insertion portion 46 inserted into the through hole 42 of the glass 43 as a portion not inserted into the through hole 42. Is provided. The glass 43 is directly bonded to the lid body 40 at the outer periphery and the upward stepped portion 44 a of the flange portion 44.

蓋体40が、コバール等の金属材料で形成される場合には、蓋体40はシーム溶接等の手法により、パッケージ37に対して固定される。あるいは、例えば、蓋体40の表面にニッケル及び金メッキを施し、ロウ材37aとして、金スズ合金(Au−Sn)を用いて接合するようにしてもよい。   When the lid 40 is formed of a metal material such as Kovar, the lid 40 is fixed to the package 37 by a technique such as seam welding. Alternatively, for example, the surface of the lid 40 may be plated with nickel and gold, and the brazing material 37a may be joined using a gold-tin alloy (Au—Sn).

本実施形態は以上のように構成されており、圧電デバイス30のパッケージ37を封止するための蓋体40は金属というガラスよりも構造的に強い材料で形成されているので、外部から何かが衝突した場合に、容易に損傷することがなく、パッケージ37の封止性能を損なうことが有効に防止される。
また蓋体40には、貫通孔42にガラス43を取付けることにより形成した調整用窓部41を備えているから、この窓部41を透過させてパッケージ内部の圧電振動片32に形成した金属膜53,54に対して、図2に符号LBで示すようにレーザ光やハロゲンビームなどの加熱用光ビームを照射することができる。この場合、蓋体40がその厚みを極めて薄くするように形成されていて、貫通孔42の内側に段部を設けることができない場合であっても、貫通孔42とガラス43との接触面が粗面42aとされているので、この粗面を利用して、ガラス43を直接その摩擦力で保持し、そのアンカー効果を効果的に高めて保持することができる。
This embodiment is configured as described above, and the lid 40 for sealing the package 37 of the piezoelectric device 30 is formed of a material that is structurally stronger than glass called metal. In the case of collision, it is not easily damaged, and it is effectively prevented that the sealing performance of the package 37 is impaired.
Further, since the lid body 40 is provided with an adjustment window portion 41 formed by attaching a glass 43 to the through hole 42, the metal film formed on the piezoelectric vibrating piece 32 inside the package through the window portion 41. 53 and 54 can be irradiated with a heating light beam such as a laser beam or a halogen beam as indicated by reference numeral LB in FIG. In this case, even if the lid 40 is formed so as to be extremely thin and a step portion cannot be provided inside the through hole 42, the contact surface between the through hole 42 and the glass 43 is Since the rough surface 42a is used, the glass 43 can be directly held by the frictional force by using the rough surface, and the anchor effect can be effectively enhanced and held.

かくして、パッケージ37を封止するための丈夫な材料で形成したきわめて厚みの薄い蓋体40で封止したパッケージ37を備える圧電デバイス30であって、蓋体40の外部からパッケージ37内にレーザ光LBなどを透過させて、質量削減方式による周波数調整をすることができる構造を実現することができる。
さらに、図2で説明したように、好ましくは、ガラス43がフランジ部44を備えている。
このため、上述の作用効果に加えて、ガラス43は、貫通孔42に挿入される挿入部46の外周とフランジ部44の貫通孔42周縁部への当接面である上向き段部44aの箇所で、蓋体40に対して接合されるので、接合面積が増大することで、より確実で接合強度の高い固定構造とすることができる。
しかもフランジ部44はガラス43の下部に設けられているので、蓋体40の内側におさまり、圧電デバイス30の外形を拡大させることがないので、表面実装される圧電デバイス30の高さ方向の大きさをコンパクトに納めることができる。
Thus, in the piezoelectric device 30 including the package 37 sealed with the extremely thin lid 40 formed of a strong material for sealing the package 37, the laser light enters the package 37 from the outside of the lid 40. It is possible to realize a structure in which LB or the like can be transmitted and the frequency can be adjusted by the mass reduction method.
Further, as described with reference to FIG. 2, the glass 43 preferably includes a flange portion 44.
For this reason, in addition to the above-described effects, the glass 43 is positioned at the upper stepped portion 44a that is a contact surface of the outer periphery of the insertion portion 46 inserted into the through hole 42 and the peripheral portion of the through hole 42 of the flange portion 44. Therefore, since it joins with respect to the cover body 40, it can be set as a fixed structure with more reliable and high joining strength because a joining area increases.
Moreover, since the flange portion 44 is provided in the lower portion of the glass 43, it does not fit inside the lid body 40 and does not enlarge the outer shape of the piezoelectric device 30, so the size of the surface mounted piezoelectric device 30 in the height direction is large. Can be stored compactly.

図5は上述の第1の実施形態の圧電デバイスの変形例を示す概略断面図である。
図5の圧電デバイス30−1は、ガラス43の形状を除き、第1の実施形態の圧電デバイス30と同じ構造であるから、共通する構成には同一の符号を付して重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この圧電デバイス30−1においては、蓋体40の貫通孔42に取付けられるガラス43の上端にフランジ部44−1が形成され、このフランジ部44−1は、蓋体40の外部に突出している。また、貫通孔42は、蓋体40の外方に徐々に拡径するテーパ状に形成されている。したがって、この外方への突出分だけ圧電デバイス30−1の高さ方向の寸法を拡大させることとなるが、その分パッケージ37の内部空間Sは大きくなり、圧電振動片32の振動腕35の先端部が上方に振れた際に、フランジ部と当接する事態を有効に避けることができる。それ以外の作用効果は、第1の実施形態の圧電デバイス30と同じである。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a modification of the piezoelectric device of the first embodiment.
Since the piezoelectric device 30-1 in FIG. 5 has the same structure as the piezoelectric device 30 of the first embodiment except for the shape of the glass 43, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. Hereinafter, the differences will be mainly described.
In the piezoelectric device 30-1, a flange portion 44-1 is formed at the upper end of the glass 43 attached to the through hole 42 of the lid body 40, and the flange portion 44-1 protrudes outside the lid body 40. . The through hole 42 is formed in a tapered shape that gradually increases in diameter outward from the lid body 40. Therefore, although the dimension in the height direction of the piezoelectric device 30-1 is enlarged by the outward projecting amount, the internal space S of the package 37 is increased correspondingly, and the vibration arm 35 of the piezoelectric vibrating piece 32 is increased accordingly. When the tip portion swings upward, a situation where it abuts on the flange portion can be effectively avoided. Other functions and effects are the same as those of the piezoelectric device 30 of the first embodiment.

(圧電デバイスの製造方法)
次に、圧電デバイス30(30−1)の製造方法の実施形態を図6のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、図1ないし図6で説明した圧電振動片32と蓋体40、パッケージ37は、それぞれ別々に形成しておく。
(圧電振動片の形成工程)
圧電振動片32については、例えば、水晶ウエハをエッチングして、既に説明した形状を形成するとともに、必要な励振電極を形成する(ST11)ことで、従来と同様に製造することができるので、詳しい説明は省略する。電極形成後に、駆動電圧を印加して周波数を粗調整する(ST12)。
(パッケージの形成工程)
図1および図2で説明したパッケージ37は、例えば、所定の溶液中にセラミックパウダを分散させ、バインダを添加して生成される混練物をシート状の長いテープ形状に成形し、これを所定の長さにカットして得た、所謂グリーンシートを用意する。
グリーンシートは、上述した第1の基板55と、第2の基板56とを形成するために共通して使用することができる。
(Piezoelectric device manufacturing method)
Next, an embodiment of a method for manufacturing the piezoelectric device 30 (30-1) will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the piezoelectric vibrating piece 32, the lid 40, and the package 37 described with reference to FIGS. 1 to 6 are formed separately.
(Piezoelectric vibrating piece forming process)
The piezoelectric vibrating piece 32 can be manufactured in the same manner as in the prior art by, for example, etching a quartz wafer to form the shape already described and forming the necessary excitation electrode (ST11). Description is omitted. After the electrodes are formed, the drive voltage is applied to roughly adjust the frequency (ST12).
(Package formation process)
The package 37 described with reference to FIG. 1 and FIG. 2 is formed by, for example, dispersing a ceramic powder in a predetermined solution and forming a kneaded product formed by adding a binder into a sheet-like long tape shape. A so-called green sheet obtained by cutting into lengths is prepared.
The green sheet can be commonly used for forming the first substrate 55 and the second substrate 56 described above.

これら第1の基板55と、第2の基板56は、上述した各構造に適合するように成形され、各電極部や導電パターンを形成する。すなわち、第1の基板55となるグリーンシートには、裏側に実装端子48,48に対応して、導電ペースト、例えばタングステンメタライズを塗布する。表側には電極部31,31に対応して、タングステンメタライズを塗布する。さらに必要に応じてスルーホールを穿設し、導電ペーストを塗布することで、導電スルーホールを形成する。第2の基板56となるグリーンシートは、内部空間Sに対応するように、材料を除去する。
成形後に第1および第2の基板を積層し、焼成後、タングステンメタライズ上に、ニッケルおよび金メッキを施す。なお、蓋体側に封止材を設けない場合には、パッケージ37の上端に、封止材として、例えば、金スズ合金(Au−Sn)37aを設けておく。あるいは、蓋体40をシームリングで封止する場合には、シームリング37aを設けておくことになる。
The first substrate 55 and the second substrate 56 are formed so as to be compatible with the above-described structures, and form each electrode portion and conductive pattern. That is, a conductive paste, such as tungsten metallization, is applied to the green sheet to be the first substrate 55 corresponding to the mounting terminals 48, 48 on the back side. Tungsten metallization is applied to the front side corresponding to the electrode portions 31 and 31. Further, through holes are formed as necessary, and a conductive paste is applied to form conductive through holes. The green sheet to be the second substrate 56 is removed of the material so as to correspond to the internal space S.
After the molding, the first and second substrates are laminated, and after firing, nickel and gold are plated on the tungsten metallization. In the case where the sealing material is not provided on the lid side, for example, a gold tin alloy (Au—Sn) 37 a is provided on the upper end of the package 37 as the sealing material. Or when sealing the cover body 40 with a seam ring, the seam ring 37a will be provided.

(蓋体の形成工程)
蓋体40をコバールの板材を用いて形成する場合について説明する。
図7(a)に示すように、コバール製の金属基板を用意する。この金属基板60は、点線で示す縦横の複数の切断線で、後述するように切断されることで、切り離されるB1の部分が、上述した個々の蓋体40と対応する大きさであり、複数もしくは多数個取りの金属基板である。この金属基板60は、製品の高さ方向の大きさを抑制しつつ必要な強度を得るために、その板厚が、例えば、0.08ないし0.1mm程度とすることが好ましい。
(Cover forming process)
A case where the lid 40 is formed using a Kovar plate will be described.
As shown in FIG. 7A, a Kovar metal substrate is prepared. The metal substrate 60 is cut in a plurality of vertical and horizontal cutting lines indicated by dotted lines, and the portion of B1 to be cut off is a size corresponding to the individual lid body 40 described above. Or it is a metal substrate of many pieces. In order to obtain the required strength while suppressing the size of the product in the height direction, the metal substrate 60 preferably has a plate thickness of, for example, about 0.08 to 0.1 mm.

以下の工程では、理解の便宜のため、図7(a)のC−C線切断端面図の箇所だけを拡大して図示することにより説明するが、これらの構成は、金属基板60の全体において、同時に進行し、金属基板60に含まれる全てのB1に関して処理が同時に行われるものである。
図7(b)に示すように、金属基板60の表面および裏面にフォトレジスト61を塗布する。この場合、いずれかの面(図示では表面)に、開口部61aを形成したパターンとする(ST21)。
次に、コバールをエッチングできるエッチング液に浸漬し、開口部61aが形成された側に相当する片面から、ウエットエッチングする(ST22)。エッチング液としては、例えば、鉄合金やニッケル合金のエッチング液が使用でき、塩化第二鉄溶液等を使用することができる。あるいは、この場合、片面からプラズマイオンエッチングなどによるドライエッチングを行ってもよい。
これにより、図7(c)に示すように、厚み方向のエッチングとともに、開口部61aの周縁部に沿ってサイドエッチングが進行するので、深さ方向に沿って徐々に縮径するテーパ状の貫通孔42が形成される。これと同時に、貫通孔42の内面は粗面42aとなって貫通孔42が穿設される。
In the following steps, for convenience of understanding, description will be made by enlarging and illustrating only the portion of the end view taken along the line CC in FIG. 7A. The processes proceed simultaneously, and all the B1 included in the metal substrate 60 are processed at the same time.
As shown in FIG. 7B, a photoresist 61 is applied to the front and back surfaces of the metal substrate 60. In this case, it is set as the pattern which formed the opening part 61a in any surface (illustrated surface) (ST21).
Next, the Kovar is immersed in an etching solution that can be etched, and wet etching is performed from one side corresponding to the side where the opening 61a is formed (ST22). As the etching solution, for example, an etching solution of iron alloy or nickel alloy can be used, and a ferric chloride solution or the like can be used. Alternatively, in this case, dry etching such as plasma ion etching may be performed from one side.
As a result, as shown in FIG. 7C, since the side etching proceeds along the peripheral edge of the opening 61a along with the etching in the thickness direction, the taper-shaped penetration gradually decreases in diameter along the depth direction. A hole 42 is formed. At the same time, the inner surface of the through hole 42 becomes a rough surface 42a, and the through hole 42 is formed.

次いで、図7(d)に示すように、レジストを剥離したら(ST23)、図7(e)に示すように、上述したエッチング液にふたたび浸漬し、貫通孔42を形成した金属基板60の露出面全体をエッチング(ST24)する。このエッチングの目的は、金属基板60の露出表面全体の粗面化であるから、貫通孔42の穿設の際のエッチング時間よりも短い時間でよい。
これにより、金属基板60の表裏面が粗面60aとされる。
Next, as shown in FIG. 7D, after the resist is peeled off (ST23), as shown in FIG. 7E, the metal substrate 60 on which the through holes 42 are formed is again immersed in the etching solution described above. The entire surface is etched (ST24). Since the purpose of this etching is to roughen the entire exposed surface of the metal substrate 60, it may be shorter than the etching time when the through hole 42 is formed.
Thereby, the front and back surfaces of the metal substrate 60 are made rough surfaces 60a.

続いて、図8(f)に示すように、金属基板60の上にガラス板62を載せる(ST25)。ここで、ガラス板62は、図7(a)で示した金属基板60とほぼ同じ大きさのものが使用される。以下の工程では、このガラス板62を加熱溶融して、各貫通孔42に同時に溶融ガラスを充填することがねらいであるから、ガラス板62の大きさは、この目的に必要な大きさである。そして、金属基板60とガラス板62の外形寸法を一致させると、作業が容易となる。このガラス板62は、特に蓋体40を構成する材料と、熱膨張係数が近似したものを選択することが好ましく、このような点で、使用されるガラスとしては、硼珪酸ガラスや、コバールガラス等が適している。
ここで、ガラス板62の厚み寸法t1は、比較的厚いものが使用されており、後述するように、貫通孔42に溶融ガラスとして充填するための材料の必要量を確実にするとともに、後述する研磨工程の研磨しろを得るようにしている。このような点から、厚みt1は、蓋体40となる金属基板60の厚みとの関係で、0.1ないし0.2mm程度が好ましい。
Subsequently, as shown in FIG. 8F, a glass plate 62 is placed on the metal substrate 60 (ST25). Here, the glass plate 62 having a size substantially the same as that of the metal substrate 60 shown in FIG. In the following steps, the glass plate 62 is heated and melted, and each through hole 42 is simultaneously filled with molten glass. Therefore, the size of the glass plate 62 is a size necessary for this purpose. . And if the external dimensions of the metal substrate 60 and the glass plate 62 are matched, the operation becomes easy. It is preferable to select the glass plate 62 that has a thermal expansion coefficient approximate to that of the material constituting the lid body 40. In this respect, the glass used is borosilicate glass or Kovar glass. Etc. are suitable.
Here, the thickness t1 of the glass plate 62 is relatively thick, and as will be described later, the necessary amount of material for filling the through hole 42 as molten glass is ensured and will be described later. The polishing margin for the polishing process is obtained. From such a point, the thickness t1 is preferably about 0.1 to 0.2 mm in relation to the thickness of the metal substrate 60 to be the lid 40.

次に、図8(f)の状態のものを、適切な加熱手段、例えば、高周波・電気炉などの加熱炉内に収容し、加熱する(ST26)。この加熱は還元炎によるものは使用できず、加熱直前に脱ガス工程を行い、その後、1000ないし1200度(摂氏、以下、温度表記は全て「摂氏」)で、所定時間加熱し、図8(g)に示すように、溶融することで、溶融されたガラス材料がガラス充填部64として、貫通孔42内に充填される。
この状態では、図示のように、ガラス充填部64の下端部65が貫通孔42から露出する場合がある。
Next, the thing of the state of FIG.8 (f) is accommodated in suitable heating means, for example, heating furnaces, such as a high frequency and electric furnace, and is heated (ST26). This heating cannot be performed using a reducing flame, and a degassing step is performed immediately before the heating. Thereafter, heating is performed at 1000 to 1200 degrees (Celsius, hereinafter, all temperature notations are “Celsius”) for a predetermined time, and FIG. As shown in g), the molten glass material is filled into the through hole 42 as the glass filling portion 64 by melting.
In this state, the lower end portion 65 of the glass filling portion 64 may be exposed from the through hole 42 as illustrated.

そこで、図8(h)に示すように、溶融ガラスの硬化後において、上記露出した下端65と、図8(g)で示されているガラス板の表面部63の部分を研磨する(ST27)。この研磨工程により、ガラス板62は表面および裏面が鏡面研磨される。
かくして、貫通孔62に充填されたガラス板62は、貫通孔62の内面が粗面62aとされているので、アンカー効果により強固に接合している。しかも、貫通孔42は、テーパ状であり、孔の長さ方向に関して孔径が変わらない孔の場合と比べると、接合面積が増大されていることから、この点においてもガラス板62と貫通孔42との接合強度は高くなっている。
Therefore, as shown in FIG. 8 (h), after the molten glass is hardened, the exposed lower end 65 and the portion of the surface portion 63 of the glass plate shown in FIG. 8 (g) are polished (ST27). . By this polishing process, the front and back surfaces of the glass plate 62 are mirror-polished.
Thus, the glass plate 62 filled in the through hole 62 is firmly joined by the anchor effect because the inner surface of the through hole 62 is a rough surface 62a. In addition, since the through hole 42 is tapered and the bonding area is increased as compared with a hole whose hole diameter does not change in the length direction of the hole, the glass plate 62 and the through hole 42 are also in this respect. The joint strength with is high.

次いで、図8(i)に示すように、金属基板60の貫通孔42の周縁部と、図において、下面全体を覆う大きさで、耐蝕膜70を形成する(ST28)。ウエットエッチングによる場合は、耐蝕膜として、例えば、有機レジストを用いることができる。そして、この耐蝕膜70から露出したガラスをウエットエッチングにより除去する(ST29)。
あるいは、このエッチングはドライエッチングによりするようにしてもよい。この場合、金属基板60の貫通孔42の周縁部に耐蝕膜を形成する(図示せず)。この耐蝕膜は、例えば、下地層をクロム(Cr)とし、その上に金(Au)をスパッタリングにより成膜することにより形成することができる。その後、図の上方より片面のドライエッチングで、金属基板60の片面を覆うガラス材料を除去する。このドライエッチングは、例えば、ワークを気密のチャンバー内に収容して、真空排気し、CF等を充填ガスとして、プラズマ放電によりイオンエッチングすることにより、耐蝕膜から露出したガラス板62を除去することができる。
Next, as shown in FIG. 8 (i), a corrosion-resistant film 70 is formed in a size that covers the peripheral portion of the through hole 42 of the metal substrate 60 and the entire lower surface in the drawing (ST28). In the case of wet etching, for example, an organic resist can be used as the corrosion resistant film. Then, the glass exposed from the corrosion-resistant film 70 is removed by wet etching (ST29).
Alternatively, this etching may be performed by dry etching. In this case, a corrosion resistant film is formed on the periphery of the through hole 42 of the metal substrate 60 (not shown). This corrosion-resistant film can be formed, for example, by forming a base layer of chromium (Cr) and depositing gold (Au) thereon by sputtering. Thereafter, the glass material covering one side of the metal substrate 60 is removed by dry etching on one side from above. In this dry etching, for example, the workpiece is housed in an airtight chamber, evacuated, and ion-etched by plasma discharge using CF 4 or the like as a filling gas to remove the glass plate 62 exposed from the corrosion-resistant film. be able to.

これにより、図8(j)に示すように、貫通孔42への挿入部46とフランジ部44を備えた図2で説明したガラス43が形成され、このフランジ部44は、金属基板60の表面の粗面60aと接合し、そのアンカー効果が高められて、この点においても、強い接合強度が実現される。
次いで、図9(k)に示すように、耐蝕膜を除去し(ST30)、図9(l)に示すように、金属基板60の表面および裏面に、電解メッキによりニッケルで覆う(ST31)。最後に、図7(a)で説明した縦横の点線に沿って、金属基板60を切断することによりそのB1を単位とする蓋体40が完成する。
As a result, as shown in FIG. 8 (j), the glass 43 described in FIG. 2 provided with the insertion portion 46 and the flange portion 44 to the through hole 42 is formed, and this flange portion 44 is formed on the surface of the metal substrate 60. In this respect, a strong bonding strength is realized.
Next, as shown in FIG. 9 (k), the corrosion resistant film is removed (ST30), and as shown in FIG. 9 (l), the front and back surfaces of the metal substrate 60 are covered with nickel by electrolytic plating (ST31). Finally, by cutting the metal substrate 60 along the vertical and horizontal dotted lines described with reference to FIG. 7A, the lid body 40 having B1 as a unit is completed.

(圧電振動片の接合工程)
次に、圧電振動片32をパッケージ37の電極部31の上に接合する(ST41)。すなわち、図1および図2で説明したように、パッケージ37の電極部31上に導電性接着剤47を塗布して、その上に圧電振動片32の基部51の引き出し電極38a,39aの個所を載置し、導電性接着剤47,47を硬化させることにより、電極部31と圧電振動片32とが電気的、機械的に接合される。このようにして、圧電振動片32は絶縁性基体である第1の基板55に対して、片持ち式に接合される。
(Piezoelectric vibrating piece joining process)
Next, the piezoelectric vibrating piece 32 is bonded onto the electrode portion 31 of the package 37 (ST41). That is, as described in FIGS. 1 and 2, the conductive adhesive 47 is applied on the electrode portion 31 of the package 37, and the portions of the lead electrodes 38 a and 39 a of the base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 are formed thereon. The electrode 31 and the piezoelectric vibrating piece 32 are electrically and mechanically joined by placing and curing the conductive adhesives 47 and 47. In this manner, the piezoelectric vibrating piece 32 is joined in a cantilever manner to the first substrate 55 that is an insulating base.

さらに、パッケージ37と蓋体40とを真空雰囲気中で、接合することで蓋封止を行う(ST42)。
図10は電極ローラなどの治具Jを蓋体40に接触させて抑え、シームリング37aをジュール熱で溶融硬化させて、シーム溶接により蓋封止を行う様子を示している。
続いて、図2で説明したように、蓋体40の外部からレーザ光LBなどをガラス43を透過させて、圧電振動片32の図3で説明した金属膜53および/または54に照射し、その一部を蒸散させて、質量削減方式により周波数調整を行う(ST43)。ここで、貫通孔42が、図1に示すように、両振動腕35,36の金属膜を露出させるものであると、各振動腕の金属膜について、その一部を蒸散させることができ、両振動腕35,36についての屈曲バランスまでも調整できて好ましい。
その後必要な検査を経て(ST44)、圧電デバイス30が完成する。
Further, the lid is sealed by bonding the package 37 and the lid 40 in a vacuum atmosphere (ST42).
FIG. 10 shows a state in which a jig J such as an electrode roller is held in contact with the lid 40, the seam ring 37a is melt-cured by Joule heat, and the lid is sealed by seam welding.
Subsequently, as described in FIG. 2, the laser beam LB or the like is transmitted from the outside of the lid body 40 through the glass 43 to irradiate the metal film 53 and / or 54 described in FIG. 3 of the piezoelectric vibrating piece 32. A part of it is evaporated and the frequency is adjusted by the mass reduction method (ST43). Here, as shown in FIG. 1, when the through-hole 42 exposes the metal film of both vibrating arms 35 and 36, a part of the metal film of each vibrating arm can be evaporated, It is preferable that the bending balance of both vibrating arms 35 and 36 can be adjusted.
Thereafter, a necessary inspection is performed (ST44), and the piezoelectric device 30 is completed.

このように、この実施形態に係る圧電デバイスの製造方法では、蓋体40の形成工程において、金属製の蓋体40に周波数調整に用いる開口を設けているので、極めて薄い蓋体40でも外部からの衝撃に強く、かつガラス43を充填した開口を設けておくことができる。このため、蓋封止後の周波数調整工程では、外部からの加熱用光ビームLBを光を透過するガラスを介して、パッケージ37内の圧電振動片32の金属膜に照射することができる。このようにして、蓋封止後に周波数調整されて、精密な周波数合わせを行った圧電デバイス30は、蓋体40がガラスではないので外部からの衝撃に強く、容易に破損されることがない。
この場合、その蓋体40の形成工程では、少なくとも複数の蓋体を分離できる金属基板60を加工するので、複数枚もしくは多数枚の蓋体を一度に加工することができ、加工効率に優れている。しかも貫通孔42に充填するガラス43は、大きなガラス板62を前記金属基板60に重ねた状態で溶融させることにより、充填するので、従来のように個々の開口にガラスタブレットを位置決めして、嵌め込む必要がなく、蓋体の小型化が進み、前記貫通孔が極めて小さな貫通孔でなる開口とされても、ガラス材料を困難なく充填することができる。
As described above, in the piezoelectric device manufacturing method according to this embodiment, since the opening used for frequency adjustment is provided in the metal lid 40 in the step of forming the lid 40, even the very thin lid 40 is externally provided. An opening filled with glass 43 can be provided. For this reason, in the frequency adjustment step after sealing the lid, the metal film of the piezoelectric vibrating piece 32 in the package 37 can be irradiated with the external heating light beam LB through the glass that transmits light. In this way, the piezoelectric device 30 that has been frequency-adjusted after lid sealing and has performed precise frequency matching is resistant to external impact because the lid 40 is not glass, and is not easily damaged.
In this case, since the metal substrate 60 capable of separating at least a plurality of lids is processed in the step of forming the lid 40, a plurality or a large number of lids can be processed at a time, and the processing efficiency is excellent. Yes. In addition, the glass 43 to be filled in the through holes 42 is filled by melting a large glass plate 62 in a state where it is stacked on the metal substrate 60. Therefore, the glass tablet is positioned and fitted to each opening as in the conventional case. It is not necessary to reduce the size of the lid, and the glass material can be filled without difficulty even if the through hole is an opening made of a very small through hole.

図11は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるCPU(Central Processing Unit)301を備えている。
CPU301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなる情報記憶手段(メモリ)303の制御を行うようになっている。このため、CPU301には、圧電デバイス30等の本発明の実施形態や変形例の圧電デバイスが取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このCPU301に取付けられる圧電デバイスは、圧電振動子でも圧電発振器でもよい。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a microphone 308 for receiving the voice of the sender and a speaker 309 for outputting the received content as a voice output are provided, and further, an integrated circuit or the like as a control unit connected to the modulation and demodulation unit of the transmission / reception signal. The CPU (Central Processing Unit) 301 is provided.
In addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals, the CPU 301 includes an information input / output unit 302 including an LCD as an image display unit and operation keys for inputting information, and an information storage unit (memory) 303 including a RAM, a ROM, and the like. Control is to be performed. For this reason, the piezoelectric device 30 and other embodiments of the present invention such as the piezoelectric device 30 and modifications are attached to the CPU 301, and the output frequency thereof is determined by a predetermined frequency dividing circuit (not shown) incorporated in the CPU 301. The clock signal is adapted to the control contents. The piezoelectric device attached to the CPU 301 may be a piezoelectric vibrator or a piezoelectric oscillator.

CPU301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、CPU301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。   The CPU 301 is further connected to a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 305, and the temperature compensated crystal oscillator 305 is connected to the transmitter 307 and the receiver 306. Thus, even if the basic clock from the CPU 301 fluctuates when the environmental temperature changes, it is corrected by the temperature compensated crystal oscillator 305 and supplied to the transmission unit 307 and the reception unit 306.

このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス30を利用することができる。この場合、外部から衝撃を受けても、蓋体が損傷を受けることがないので、製品の信頼性が向上する。   As described above, the piezoelectric device 30 according to the above-described embodiment can be used for an electronic apparatus such as the digital mobile phone device 300 including the control unit. In this case, the lid is not damaged even if it receives an impact from the outside, so that the reliability of the product is improved.

本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージや箱状の蓋体に被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
In addition, the present invention is applicable to all piezoelectric devices regardless of the names of piezoelectric vibrators, piezoelectric oscillators, etc., as long as they are covered with a package or a box-shaped lid and accommodate a piezoelectric vibrating piece inside. Can be applied to.

本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。The schematic plan view which shows embodiment of the piezoelectric device of this invention. 図1のA−A線概略断面図。The AA line schematic sectional drawing of FIG. 図1の圧電デバイスに使用される圧電振動片の概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating piece used in the piezoelectric device of FIG. 1. 図3のB−B線切断端面図。FIG. 4 is an end view taken along line BB in FIG. 3. 図1の圧電デバイスの変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the piezoelectric device in FIG. 1. 図1の圧電デバイスの製造方法の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows embodiment of the manufacturing method of the piezoelectric device of FIG. 図1の圧電デバイスに使用する蓋体の製造工程を順次示す図。The figure which shows sequentially the manufacturing process of the cover used for the piezoelectric device of FIG. 図1の圧電デバイスに使用する蓋体の製造工程を順次示す図。The figure which shows sequentially the manufacturing process of the cover used for the piezoelectric device of FIG. 図1の圧電デバイスに使用する蓋体の製造工程を順次示す図。The figure which shows sequentially the manufacturing process of the cover used for the piezoelectric device of FIG. 図1の圧電デバイスの蓋封止の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of lid sealing of the piezoelectric device of FIG. 本発明の実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention. 従来の圧電デバイスの一例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional piezoelectric device. 従来の圧電デバイスの蓋体の構成を示す図。The figure which shows the structure of the cover body of the conventional piezoelectric device.

符号の説明Explanation of symbols

30,30−1・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片、35,36・・・振動腕、31・・・電極部、40・・・蓋体、41・・・調整用窓部、43・・・ガラス、47・・・導電性接着剤、55・・・第1の基板(絶縁性基体)、56・・・第2の基板。   30, 30-1 ... Piezoelectric device, 32 ... Piezoelectric vibrating piece, 35, 36 ... Vibrating arm, 31 ... Electrode, 40 ... Lid, 41 ... Adjustment window , 43... Glass, 47... Conductive adhesive, 55... First substrate (insulating base), 56.

Claims (9)

少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成する工程と、
前記金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて配置する工程と、
前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填する工程と、
個々の前記蓋体の大きさとなるように前記金属基板を切断する工程と
を含んでいることを特徴とする、蓋体の製造方法。
Forming at least a number of through holes corresponding to the number of lids on a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids;
Placing a glass plate having a size corresponding to the metal substrate on the metal substrate;
Filling the melted glass material into each through hole by melting the glass plate;
And a step of cutting the metal substrate so as to be the size of each of the lids.
パッケージ内に圧電振動片を収容し、蓋体により気密に封止した圧電デバイスの製造方法であって、
前記パッケージと、前記圧電振動片と、前記蓋体とを別々に形成するための個別の形成工程と、
前記パッケージを構成する絶縁性基体に対して、前記圧電振動片を接合する工程と、
前記パッケージを前記蓋体により気密に封止する蓋封止工程と、
前記パッケージの外部から前記圧電振動片に形成されている金属膜に加熱用光ビームを照射する周波数調整工程と
を備えており、
前記蓋体の形成工程においては、
少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさであって、前記パッケージと熱膨張係数の近似した金属材料でなる金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成する工程と、
前記金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて配置する工程と、
前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填する工程と、
個々の前記蓋体の大きさとなるように前記金属基板を切断する工程と
を含んでおり、
かつ前記周波数調整工程においては、前記蓋体の前記開口に充填した前記ガラス材料を介して、前記パッケージ内の前記圧電振動片の前記金属膜に対して、前記パッケージの外部から加熱用光ビームを照射し、前記金属膜の一部を蒸散させることにより、周波数調整することを特徴とする、圧電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package and hermetically sealed by a lid,
An individual forming step for separately forming the package, the piezoelectric vibrating piece, and the lid;
Bonding the piezoelectric vibrating piece to an insulating substrate constituting the package;
A lid sealing step for hermetically sealing the package with the lid;
And a frequency adjusting step of irradiating a heating light beam to a metal film formed on the piezoelectric vibrating piece from the outside of the package,
In the step of forming the lid,
Forming at least a number of through-holes corresponding to the number of the lids on a metal substrate made of a metal material having a thermal expansion coefficient approximate to that of the package, the size being such that at least a plurality of lids can be separated; ,
Placing a glass plate having a size corresponding to the metal substrate on the metal substrate;
Filling the melted glass material into each through hole by melting the glass plate;
Cutting the metal substrate so as to be the size of each individual lid, and
In the frequency adjusting step, a heating light beam is applied from the outside of the package to the metal film of the piezoelectric vibrating piece in the package via the glass material filled in the opening of the lid. A method for manufacturing a piezoelectric device, wherein the frequency is adjusted by irradiating and evaporating a part of the metal film.
前記蓋体の形成工程において、前記貫通孔を形成する工程が、前記金属基板の一方の主面より、ウエットエッチングにより前記貫通孔を穿設するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の圧電デバイスの製造方法。   The step of forming the through hole in the step of forming the lid body is characterized in that the through hole is formed by wet etching from one main surface of the metal substrate. Of manufacturing a piezoelectric device. 前記蓋体の形成工程において、前記貫通孔を形成した後、前記ガラス板の配置工程の前に、前記金属基板の表面をエッチングして粗面とすることを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。   4. The method according to claim 2, wherein, in the lid forming step, the surface of the metal substrate is etched to be a rough surface after the through hole is formed and before the glass plate arranging step. The manufacturing method of the piezoelectric device in any one. 前記蓋体の形成工程において、前記ガラス板の配置工程において、使用されるガラス板が、溶融ガラスの充填に必要とされる厚みよりも厚い板厚のガラス板が使用され、前記貫通孔に前記溶融したガラス材料を充填する工程の後で、表面を鏡面研磨して、厚みを薄くすることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。   In the step of forming the lid, in the glass plate arrangement step, a glass plate having a thickness greater than the thickness required for filling of the molten glass is used, and the through hole has the above-described glass plate. 5. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 2, wherein after the step of filling the molten glass material, the surface is mirror-polished to reduce the thickness. 前記貫通孔の周縁が、小さな曲面が連続する形状とすることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。   6. The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 2, wherein the periphery of the through hole has a shape in which small curved surfaces are continuous. 金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、
前記蓋体が、
少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした
ことを特徴とする、圧電デバイス。
A piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package hermetically sealed by a metal lid,
The lid is
At least a number of through holes corresponding to the number of the lids are formed in a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, and a glass plate having a size corresponding to the metal substrate is overlaid on the metal substrate. A piezoelectric device comprising an adjustment window portion used for frequency adjustment provided by melting the glass plate and filling the melted glass material into each through-hole. .
金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
前記蓋体が、
少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。
A mobile phone device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package hermetically sealed by a metal lid,
The lid is
At least a number of through holes corresponding to the number of the lids are formed in a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, and a glass plate having a size corresponding to the metal substrate is overlaid on the metal substrate. A control clock is provided by a piezoelectric device provided with an adjustment window portion used for frequency adjustment, which is provided by filling the glass material melted into each through-hole by melting the glass plate. A cellular phone device characterized in that a signal is obtained.
金属製の蓋体により気密に封止されるパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、
前記蓋体が、
少なくとも複数個の蓋体を分離できる大きさの金属基板に、少なくとも前記蓋体の数に対応した数の貫通孔を形成し、この金属基板に対応する大きさのガラス板を前記金属基板に重ねて、前記ガラス板を溶融することにより、前記各貫通孔内に溶融したガラス材料を充填することで設けられる、周波数調整に用いる調整用窓部を備えるようにした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。
An electronic device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package hermetically sealed by a metal lid,
The lid is
At least a number of through holes corresponding to the number of the lids are formed in a metal substrate having a size capable of separating at least a plurality of lids, and a glass plate having a size corresponding to the metal substrate is overlaid on the metal substrate. A control clock is provided by a piezoelectric device provided with an adjustment window portion used for frequency adjustment, which is provided by filling the glass material melted into each through-hole by melting the glass plate. An electronic device characterized in that a signal is obtained.
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