JP2007123786A - シート基板 - Google Patents

Abstract

【課題】その目的は、シート基板をX方向及びθ方向共に正確に位置決めすることができるとともに、位置決めピンが該切り欠き部に接触することによるクラックが発生することのない切り欠き部を有するシート基板を提供することにある。
【解決手段】マトリクス状に配列された複数個の基板領域を有するシート基板で、該シート基板の外周に設けられた捨代領域に位置決め用の切り欠き部を形成して成るシート基板において、該位置決め用の切り欠き部が、略V字形状であり前記V字形状を構成する該シート基板の外周側面角部全てに曲率ｒを設けることで課題を解決するものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯用通信機器や電子計算機等の電子機器に用いられる水晶振動子等の圧電デバイスで用いられるシート基板に関するものである。

複数のセラミック層を積層して成るシート基板は、例えば半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための配線基板として使用されている。
シート基板は、電子部品が搭載される多数の基板領域がマトリクス状に形成された多数個取りの配線基板である。

このシート基板の外周の捨代領域には位置決め用の切り欠き部を有している。切り欠き部は、シート基板に種々の加工を施す際や電子部品を搭載する際等にシート基板を所定の位置に位置決めするためのものであり、各辺に２箇所ずつ設けられている。そして、シート基板の位置決めは、各切り欠き部に対応する位置に位置決めピンが立設されて成る治具を準備するとともに、この治具上にシート基板を、各切り欠き部内に対応する位置決めピンが挿入されるようにして載置することによって行なわれる。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３４０８９８号公報

しかしながら、従来のシート基板の外周に設けられた捨代領域には、円弧状の切り欠け部が設けられているが、シート基板のＸ方向並びにθ方向の調整が困難であるという欠点があった。また、切り欠け部が、シート基板の各辺に２箇所ずつ設けられているが、それぞれで位置合わせをする必要があるので、生産性が低下してしまうという欠点があった。

また、シート基板を多層配線基板にて形成した場合、積層がずれた場合、切り欠き部もずれてしまい位置合わせ時にくるいが生じてしまうという欠点もあった。

本発明はかかる欠点に鑑み案出されたものであり、その目的は、シート基板をＸ方向及びθ方向共に正確に位置決めすることができるとともに、位置決めピンが該切り欠き部に接触することによるクラックが発生することのない切り欠き部を有するシート基板を提供することにある。

本発明のシート基板は、マトリクス状に配列された複数個の基板領域を有するシート基板で、該シート基板の外周に設けられた捨代領域に位置決め用の切り欠き部を形成して成るシート基板において、該位置決め用の切り欠き部が、略V字形状であることを特徴とするものである。

また本発明のシート基板は、前記シート基板が多層配線基板であり、該多層配線基板の各層に設けられている位置決め用の切り欠き部の大きさが異なることを特徴とするものである。

本発明のシート基板によれば、マトリクス状に配列された複数個の基板領域を有するシート基板で、該シート基板の外周に設けられた捨代領域に位置決め用の切り欠き部を形成して成るシート基板において、該位置決め用の切り欠き部が、略V字形状であることによって、ベアリングや位置決め用ピン等が接触してもクラックが発生しにくいと共に、特にＸ方向並びにθ方向の位置決め調整がより正確にすることが可能となる。

また本発明のシート基板によれば、前記シート基板が多層配線基板により構成されており、該多層配線基板に設けられている位置決め用の切り欠き部の大きさが異なることによって、積層ズレが起こっても正確に位置決めすることが可能となる。

次に、本発明のシート基板１を添付の図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明のシート基板１を水晶振動素子２を搭載するための多層配線基板に適用した場合の実施の形態の一例を示す斜視図である。

水晶振動素子２は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の励振電極６を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振電極６を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。このような水晶振動素子２は、その両主面に被着されている励振電極６とシート基板の基板領域の対応する搭載パッド３とを導電性接着材７を介して電気的・機械的に接続することによってシート基板１の各基板領域Ａのキャビティ部底面に搭載される。

導電性接着剤７は、シリコン樹脂やポリイミド樹脂等から成る樹脂材料中にＡｇ等から成る導電性粒子を所定量、添加・混合してなるものである。

そして更に、基板領域Ａのキャビティ部９の開口周縁には、金属から成る蓋体１０が取着されている。蓋体１０としては、４２アロイやコバール，リン青銅等を用いれば良く、その下端部をＡｕ−Ｎｉ等の接合材１１を介して導体層４にロウ付けし、蓋体１０の外周部に沿ってシート基板１の基板領域Ａの上面に環状に接合することによって各基板領域の上面に取着されている。

蓋体１０は、絶縁基体１とで囲まれる領域に水晶振動素子２を収容して気密封止するためのものであり、また先に述べた導体層４を介して各基板領域下面のグランド端子に電気的に接続される。よって、水晶振動子の使用時、蓋体１０はグランド電位に保持されることとなり、水晶振動素子２が蓋体１０のシールド効果によって外部からの不要な電気的作用、例えばノイズ等から良好に保護される。

前記シート基板１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料からなる矩形状の平板状基板が２層積層され、さらにセラミック材料からなるマトリクス状、即ち、縦ｍ列×横ｎ行の行列状に配置された多数の矩形状の孔を有する基板を積層して形成されており、マトリクス状に配置された前記孔を中心に有する個々の基板領域Ａには、上面側にキャビティ部底面の一対の搭載パッド３と開口周縁を囲む封止用の導体層４が被着・形成され、下面側には入出力端子やグランド端子等の外部端子５が被着・形成されている。

各基板領域Ａは、キャビティ部９の上面に水晶振動素子２を搭載する搭載パッド３を、キャビティの上面に封止用の導体層４を有している。該搭載パッド３には水晶振動素子２が導電性接着剤７を介して固着され、導体層４には蓋体１０がろう材を介して接合される。

図２に示すように、マトリクス状に配された基板領域Ａの間及び外周には、所定の捨代領域Ｂが設けられている。外周の捨代領域Ｂには、位置決め用の切り欠き部８が設けられている。
切り欠き部８は、シート基板１に種々の加工を施す際や水晶振動素子２を搭載する際等に、シート基板１を所定の位置に位置決めするためのものであり、この例では各辺に２箇所ずつ、それぞれセラミック層を上下に貫通して設けられている。
そして、図３に示すように、その切り欠き部８に位置決め用ピン１２若しくはベアリングで固定することにより、Ｘ方向及びＹ方向、θ方向（傾き角度）の調整をすることが可能となる。

前記シート基板１のキャビティ開口面に形成されている導体層４は、タングステン（Ｗ）または、モリブデン（Ｍｏ）等から成るメタライズ層を形成し、前記メタライズ層の上面には、ニッケル（Ｎｉ）層が形成されていおり、前記ニッケル（Ｎｉ）層の上面には、金（Ａｕ）層を形成することによって構成されている。
前記メタライズ層の厚みは、１０μｍ〜２０μｍであり、前記メタライズ層の上面にニッケル（Ｎｉ）層を形成し、その厚みは、８μｍ〜２０μｍである。また、前記ニッケル（Ｎｉ）層の上面には、金（Ａｕ）層が形成されており、その厚みは、０．３μｍ〜１．０μｍである。

また蓋体１０は従来周知の金属加工法を採用し、４２アロイ等の金属を所定形状に成形することによって製作され、前記蓋体１０の上面には、ニッケル（Ｎｉ）層が形成され、更にニッケル（Ｎｉ）層の上面の導体層４に対応する箇所に封止材１１である金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層が形成される。金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層の厚みは、１０μｍ〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が８０％、錫が２０％のものが使用されている。
また、このような封止材１１は、導体層４の凹凸を緩和し、気密性の低下を防ぐことが可能となる。また、封止材１１が薄すぎると当該機能を充分に発揮しない。

位置決め用の切り欠き部８は、図４のシート基板の上面から溝部を見た拡大図に示すように略Ｖ字形状で形成され、更に前記Ｖ字形状を構成する該シート基板の外周側面角部全てに曲率ｒがあることによって、ベアリングや位置決め用ピン等が接触しても、角部であったりＶ字の頂点が無いことから、曲率ｒにより位置決め用ピン等が急激に接触してもクラックが発生しにくいと共に、特にＸ方向並びにθ方向の位置決め調整がより正確にすることが可能となる。

また、位置決め用切り欠き部に設けられている曲率ｒは、曲率半径をｒ１、ｒ２し、位置決め用ピンの半径をＲとしたときに、
０．５０Ｒ≦ｒ１≦０．９０Ｒ
０．２０≦ｒ２≦０．４０
とすることによって、位置決め精度が低下することなく、クラックを防止することが可能となる。

また、位置決め用の切り欠き部８は、各積層で切り欠きの大きさが異なることによって、積層ズレが起こっても正確に位置決めすることができる。なお、曲率ｒの処理方法は、基板を形成する際に打ち抜き手法を用いたり、またはヤスリを用いたりサンドブラスト手法で行うことにより形成されている。

本発明の一実施形態に係るシート基板を用いた水晶振動子の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシート基板の平面図である。 本発明の一実施形態に係るシート基板の位置決め時の分解斜視図である。 本発明のシート基板の上面から溝部を見た拡大図である。

符号の説明

１・・・シート基板
２・・・水晶振動素子
３・・・搭載パッド
４・・・導体層
５・・・外部端子
６・・・励振電極
７・・・導電性接着剤
８・・・位置決め用切り欠き部
９・・・キャビティ
１０・・・蓋体
１１・・・封止材
１２・・・位置決め用ピン
Ａ・・・基板領域
Ｂ・・・捨代領域

Claims (3)

1. マトリクス状に配列された複数個の基板領域を有するシート基板で、該シート基板の外周に設けられた捨代領域に位置決め用の切り欠き部を形成して成るシート基板において、該位置決め用の切り欠き部が、略V字形状であり前記V字形状を構成する該シート基板の外周側面角部全てに曲率ｒを形成したことを特徴とするシート基板。
2. 前記シート基板が多層配線基板であり、該多層配線基板の各層に設けられている位置決め用の切り欠き部の大きさが異なることを特徴とする請求項１記載のシート基板。
3. 請求項１記載の曲率ｒは、前記位置決め用切り欠き部に設けられている曲率半径をｒ１、ｒ２し、位置決め用ピンの半径をＲとしたときの関係は、
   ０．５０Ｒ≦ｒ１≦０．９０Ｒ
   ０．２０≦ｒ２≦０．４０
   であることを特徴とするシート基板。
   

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