JP2007173973A

JP2007173973A - 水晶デバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2007173973A
Application number: JP2005365326A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Murase; 重善村瀬
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【目的】量産品になるほど割安になる表面実装用の水晶デバイスの製造方法を提供する。
【構成】少なくとも水晶片２を搭載するセラミック基板１の周回する外周に金属リングを有し、フランジを有する凹状とした金属カバー３の開口端面を接合した水晶デバイスの製造方法において、前記金属リングと前記フランジとを当接し、前記フランジの外周稜線部に電極ローラ１４を当接してシーム溶接する。あるいは、前記フランジに電子ビームＰを照射して溶接した製造方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装用の水晶デバイスの製造方法を技術分野とし、特にセラミック基板に凹状とした金属カバーを接合した水晶デバイスの製造方法に関する。

（発明の背景）
表面実装用の水晶デバイス例えば水晶振動子や水晶発振器は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として有用される。このようなものの一つに、セラミック基板に凹状の金属カバーを接合した表面実装用の水晶振動子（以下、表面実装振動子という）がある。

（従来技術の一例）
第３図（ａｂ）は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。表面実装振動子はセラミック基板１に水晶片２を搭載し、凹状の金属カバー３を被せてなる。セラミック基板１は例えば二層として周回する表面外周に金属膜４を有する。そして、一端部両側に水晶保持端子５を有し、積層面及び側面を経て外底面に実装電極６を有する。

水晶片２は両主面に励振電極７を有し、一端部両側に引出電極８を延出する。そして、引出電極８の延出した一端部両側が導電性接着剤９によって水晶保持端子５に固着される。金属カバー３はＡuＳn（金錫）等の共晶合金１０を金属膜４との間に介在させ、例えばフランジを有する開口端面が熱圧着によって接合される。

このようなものでは、セラミック基板１を平板とするので、積層セラミックを用いた凹状の容器本体１に水晶片２を収容する場合（第４図の断面図）に比較し、安価にできる。また、フランジを含む金属カバー３の枠幅ｄ１を容器本体の枠幅ｄ２よりも狭くできるので、内積を大きくして小型化を促進する。なお、符号１１はシーム溶接用の溶接リング、同１２は平板状の金属カバーである。
特開２００３−３１８６９０号公報特開２００５−１５９２５８号公報

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、金属カバーをセラミック基板１に接合する際、金を用いた共晶合金１０を使用するので、特に、量産品になるほど割高になる問題があった。

（発明の目的）
本発明は量産品になるほど割安になる表面実装用の水晶デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、少なくとも水晶片を搭載するセラミック基板の周回する外周に金属リングを有し、フランジを有する凹状とした金属カバーの開口端面を接合した水晶デバイスの製造方法において、前記溶接リングと前記フランジとを当接し、前記フランジの外周稜線部に電極ローラを当接してシーム溶接した製造方法とする。

また、同請求項２では、少なくとも水晶片を搭載するセラミック基板の周回する外周に溶接リングを有し、フランジを有する凹状とした金属カバーの開口端面を接合した水晶デバイスの製造方法において、前記溶接リングと前記フランジとを当接し、前記フランジに電子ビームを照射して溶接した製造方法とする。

このような構成であれば、シーム溶接あるいはビーム溶接として高価な共晶合金を使用しないので、量産になるほど安価にできる。また、シーム溶接の場合は、電極ローラの金属カバーに対する位置精度を高めることによりフランジの突出長を短くして内積を大きくできる。勿論、ビーム溶接の場合でもビーム幅分、フランジが突出すればよいので、内積を大きくできて平面外形を小さくできる。

第１図は本発明による水晶デバイスとしての表面実装振動子の製造方法を説明する図で、特に電極ローラを当接した表面実装振動子の断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

水晶振動子は前述したように外底面に実装電極６を有する二層としたセラミック基板１の水晶保持端子５に引出電極８の延出した水晶片２の一端部両側を固着し、フランジを有する金属カバー３の開口端面を接合してなる。

ここでは、セラミック基板１の表面外周には周回する溶接リング１３を有する。溶接リング１３は例えばロウ付けによるコバールや印刷による金属厚膜とし、表面に金（Ａu）メッキを有する。金属カバー３は母体をコバールとして、例えばメッキによるニッケル（Ｎi）層を表面に有する。

そして、金属カバー３の開口端面を溶接リング１３に当接して仮止めし、シーム溶接用の一対の電極ローラ１４（ａｂ）を金属カバー３の一組の対向辺となる外周稜線部に当接する。電極ローラ１４（ａｂ）は傾斜面の先端側が外周稜線部に当接する。

そして、一対の電極ローラ１４（ａｂ）間を通電し、特に金属カバー母体のコバールに生ずるジュール熱によってニッケル層を溶融する。これにより、金属カバー３の一組の対向辺となる開口端面を溶接リング１３に接合する。次に、同様にして、金属カバー３の他組の対向辺となる開口端面を溶接リング１３に接合する。

このような製造方法であれば、金を含む高価な共晶合金１０を使用しないので、量産品になるほど安価にできる。また、電極ローラ１４（ａｂ）の金属カバー３に対する位置精度を高めることにより、フランジの突出長を短くして内積を大きくでき、小型化を促進する。

（他の事項）
上記実施形態では金属カバー３をシーム溶接によってセラミック基板１に接合としたが、例えば第２図に示したようにフランジに電子ビームＰを照射して接合してもよい。この場合、例えばＮiメッキ上に銀（Ａg）等のロウ材を設けて溶融温度を下げることもできる。この場合でも、共晶合金１０を使用しないので、量産品ほど安価にできる。そして、ビーム幅は小さいので、これに応じてフランジの突出長も小さくして内積を大きくでき、小型化を促進する。

また、表面実装振動子として説明したが、例えば水晶片２の下面にＩＣチップをも搭載して表面実装発振器を形成する場合でも同様に適用できる。この場合、ＩＣチップをセラミック基板１上に固着して水晶片２を図示しないサポータで保持してもよい。あるいは、セラミック基板１の表面層に凹部を設けて、凹部内にＩＣチップを収容してもよい。要するに、少なくとも水晶片を密閉封入する水晶デバイスに適用できる。

本発明の一実施形態を説明する表面実装振動子の断面図である。本発明の他の実施形態を説明する表面実装振動子の断面図である。従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。他の従来例を説明する表面実装振動子の断面図である。

符号の説明

１セラミック基板、２水晶片、３、１２金属カバー、４金属膜、５水晶保持端子、６実装電極、７励振電極、８引出電極、９導電性接着剤、１０共晶合金、１１、１３溶接リング、１４金属ローラＰ電子ビーム。

Claims

少なくとも水晶片を搭載するセラミック基板の周回する外周に溶接リングを有し、フランジを有する凹状とした金属カバーの開口端面を接合した水晶デバイスの製造方法において、前記溶接リングと前記フランジとを当接し、前記フランジの外周稜線部に電極ローラを当接してシーム溶接したことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
少なくとも水晶片を搭載するセラミック基板の周回する外周に溶接リングを有し、フランジを有する凹状とした金属カバーの開口端面を接合した水晶デバイスの製造方法において、前記溶接リングと前記フランジとを当接し、前記フランジに電子ビームを照射して溶接したことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。