JP2008166994A - Piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and manufacturing method of piezoelectric vibrator - Google Patents

Piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and manufacturing method of piezoelectric vibrator Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of vibrator characteristics accompanying adhesion of siloxane gas to the electrode of a piezoelectric vibrating element by preventing diffusion itself of gas from conductive adhesive which holds the piezoelectric vibrating element in a case. <P>SOLUTION: In the piezoelectric vibrator which holds the piezoelectric vibrating element in the case by the conductive adhesive, liquid inorganic material is coated on a surface of the conductive adhesive, and a hardened over-layer is prepared. Liquid glass can be used for the coating material, and aging by outgas from the conductive adhesive can be prevented. Even when a porous coating layer is used, it is effective if the diameter of the molecules is less than a diameter of the outgas molecules. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は圧電振動子、圧電発振器、および圧電振動子の製造方法に係り、特に絶縁容器内に圧電振動素子を導電性接着剤により実装搭載し、前記容器をリッドにより密封した場合の前記導電性接着剤からのアウトガスによる悪影響を改善した圧電振動子およびその製造方法、並びに圧電発振器に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrator, a piezoelectric oscillator, and a method of manufacturing the piezoelectric vibrator, and more particularly, the conductivity when a piezoelectric vibration element is mounted and mounted with a conductive adhesive in an insulating container and the container is sealed with a lid. The present invention relates to a piezoelectric vibrator, a method for manufacturing the same, and a piezoelectric oscillator in which adverse effects due to outgas from an adhesive are improved.

一般に、圧電発振器(水晶発振器)は、圧電基板に励振電極を形成した圧電振動素子を用いており、斯かる圧電振動素子を導電性接着剤により絶縁容器内に実装搭載して容器をリッドで密閉した圧電振動子に、発振回路を接続した構造を採用する。従来の圧電振動子を用いた発振器の構造例を図14に示す。図示のように、従来の圧電発振器1は、上部と下部に凹所2,3を形成して断面がH型とされたセラミック容器4を備え、このセラミック容器4の底面部分には実装端子5を設けた構成となっている。上部凹所2には圧電振動素子6が搭載され、これは凹所の底面より1段高く形成された素子搭載面7上に設けている内部パッド8に、圧電振動素子6の一端部側に延びた励振電極用接続端子を導電性接着剤10により接着し、片持ち状態で搭載する構成とされる。上部凹所はリッド11により密閉封止される。また、下部凹所3には発振回路を構成するIC部品12がその天井面に設けた下部パッド13と接続されて実装される。そして、この下部パッド13は上記内部パッド8とともに前記実装端子5と電気的に接続される。   Generally, a piezoelectric oscillator (crystal oscillator) uses a piezoelectric vibration element in which an excitation electrode is formed on a piezoelectric substrate. The piezoelectric vibration element is mounted and mounted in an insulating container with a conductive adhesive, and the container is sealed with a lid. A structure in which an oscillation circuit is connected to the piezoelectric vibrator is adopted. A structural example of an oscillator using a conventional piezoelectric vibrator is shown in FIG. As shown in the figure, a conventional piezoelectric oscillator 1 includes a ceramic container 4 having recesses 2 and 3 formed in the upper and lower parts and an H-shaped cross section. A mounting terminal 5 is provided on the bottom surface of the ceramic container 4. Is provided. A piezoelectric vibration element 6 is mounted in the upper recess 2, which is formed on an internal pad 8 provided on an element mounting surface 7 formed one step higher than the bottom surface of the recess, on one end side of the piezoelectric vibration element 6. The extended excitation electrode connection terminal is bonded with the conductive adhesive 10 and mounted in a cantilever state. The upper recess is hermetically sealed by the lid 11. In the lower recess 3, an IC component 12 constituting an oscillation circuit is connected to and mounted on a lower pad 13 provided on the ceiling surface. The lower pad 13 is electrically connected to the mounting terminal 5 together with the internal pad 8.

ところで、上記圧電発振器を構成する圧電振動子は、振動素子を導電性接着剤でセラミック容器内に保持しつつ、リッドで気密封止される構造を採用しているが、セラミック容器に気密封止されている圧電振動子の共振周波数が時間経過とともに低下する現象が確認されている。このような現象は、圧電振動子の製造段階で周波数特性の調整を行っても、これをアッセンブリする際には周波数が低下してしまうという問題を生じる。   By the way, the piezoelectric vibrator constituting the piezoelectric oscillator employs a structure in which the vibration element is hermetically sealed with a lid while holding the vibration element in the ceramic container with a conductive adhesive, but hermetically sealed in the ceramic container. It has been confirmed that the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is lowered with time. Such a phenomenon causes a problem that even when the frequency characteristics are adjusted at the stage of manufacturing the piezoelectric vibrator, the frequency is lowered when the piezoelectric vibrator is assembled.

このような周波数低下の原因は明確となっていないが、導電性接着剤から経時的に少しずつガスが放出され、このガス中のシロキサンが励振電極と反応して周波数特性を悪くすると認識されている。例えば特許文献1では、振動子の経年的な周波数低下現象の発生原因は、電極を構成する金属膜の表層で発生する酸化現象であると捉えている。また、特許文献2では、導電性接着剤や容器接着用低融点ガラスに含まれるガスが励振電極の銀と反応してしまうからであるとしている。 The cause of such a frequency drop is not clear, but it is recognized that gas is gradually released from the conductive adhesive over time, and that the siloxane in this gas reacts with the excitation electrode to deteriorate the frequency characteristics. Yes. For example, Patent Document 1 considers that the cause of the frequency decrease phenomenon of the vibrator over time is an oxidation phenomenon that occurs in the surface layer of the metal film constituting the electrode. In Patent Document 2, the gas contained in the conductive adhesive or the low-melting glass for bonding containers reacts with the silver of the excitation electrode.

このような特性劣化に対処するため、前者特許文献1に記載の技術では励振電極の表層に酸化層あるいは炭化層からなる保護層を設けて、経年的な酸化による質量増加による周波数低下現象を抑制しようとしている。また、後者の特許文献2に記載の技術では、電極膜の表層を被うニッケル被覆層を設け、導電性接着剤からのアウトガスが直接に電極膜の金または銀と反応することがないようにしている。
特開平7−154187号公報 特開平6−112758号公報
In order to cope with such characteristic deterioration, the technique described in the former patent document 1 provides a protective layer made of an oxide layer or a carbonized layer on the surface layer of the excitation electrode to suppress a frequency drop phenomenon due to a mass increase due to aging oxidation. Trying to. In the latter technique described in Patent Document 2, a nickel coating layer is provided to cover the surface of the electrode film so that the outgas from the conductive adhesive does not directly react with the gold or silver of the electrode film. ing.
JP 7-154187 A JP-A-6-112758

ところが、電極面に保護膜をつけてしまうと圧電振動子の特性が劣化してしまうという問題がある。圧電振動子は目的の共振周波数に精度良く合わせる必要があるため、特性調整が行われるが、その調整すべき振動子表面に保護膜を形成することは異物を附着させることに等しく、振動子特性を悪化させることはあっても向上させることは無い。   However, if a protective film is attached to the electrode surface, there is a problem that the characteristics of the piezoelectric vibrator deteriorate. Since the piezoelectric vibrator needs to be precisely matched to the target resonance frequency, the characteristics are adjusted. However, forming a protective film on the surface of the vibrator to be adjusted is equivalent to attaching foreign matter, and the vibrator characteristics Even if it worsens, it does not improve.

また、電極膜の表面に保護膜を形成する場合、特許文献1に記載のように、スパッタ成膜を行う場合はポーラスな膜であるため、アウトガス分子が電極表面に貫通しないように厚く成膜するのは大きな課題である。また、特許文献2に記載のように、電極膜をサンドイッチするように下地膜と表層膜からなる三層構造とすることは工程的に困難であるという問題がある。   Further, when forming a protective film on the surface of the electrode film, as described in Patent Document 1, since it is a porous film when performing sputtering film formation, the film is formed thick so that outgas molecules do not penetrate the electrode surface. To do is a big challenge. In addition, as described in Patent Document 2, there is a problem that it is difficult in the process to form a three-layer structure including a base film and a surface film so as to sandwich an electrode film.

本発明は、上記問題点に着目し、圧電振動素子を容器に保持する導電性接着剤からのガスの放散自体を阻止することにより、圧電振動素子の電極へのシロキサンガスの附着に伴う振動子特性劣化を防止することを課題としている。   The present invention pays attention to the above-mentioned problems, and prevents the gas itself from being diffused from the conductive adhesive that holds the piezoelectric vibration element in the container, whereby the vibrator accompanying the attachment of the siloxane gas to the electrode of the piezoelectric vibration element. The problem is to prevent characteristic deterioration.

上記目的を達成するために、本発明に係る圧電振動子は、圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した圧電振動子において、前記導電性接着剤の表面に液状無機質材を塗布して固化させた被覆層を設けてなることを特徴とする。前記液状無機質材として液状ガラスを用いることができる。   In order to achieve the above object, a piezoelectric vibrator according to the present invention is a piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibration element is held in a container by a conductive adhesive, and a liquid inorganic material is applied to the surface of the conductive adhesive. And a solidified coating layer is provided. Liquid glass can be used as the liquid inorganic material.

また、前記導電性接着剤の周囲を囲む溝を前記容器の振動素子搭載面に形成することにより前記液状無機質材の塗布液の流れ止めをなすようにすればよい。あるいは、前記導電性接着剤の周囲に位置して前記圧電振動素子側に切欠溝を設けて前記液状無機質材の塗布液の流れ止めをなすことを併用するか、あるいは独立して行うようにしてもよい。 In addition, a groove surrounding the conductive adhesive may be formed on the vibration element mounting surface of the container so as to prevent the liquid inorganic material coating liquid from flowing. Alternatively, it may be used in combination with or independently of the flow of the liquid inorganic material coating liquid by providing a notch groove on the piezoelectric vibration element side located around the conductive adhesive. Also good.

更に、前記圧電振動素子における導電性接着剤との接触電極肉厚を厚肉として周囲電極面との段差を形成させ、前記液状無機質材の塗布液の圧電振動子電極側への流れ止めをなすようにしてもよい。 Further, the thickness of the contact electrode with the conductive adhesive in the piezoelectric vibration element is increased to form a step with the surrounding electrode surface, thereby preventing the liquid inorganic material coating liquid from flowing to the piezoelectric vibrator electrode side. You may do it.

また、本発明に係る圧電振動子は、圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した圧電振動子において、当該導電性接着剤からのアウトガス分子サイズを上限値とする孔径をもつ多孔質の無機質コーティング層によって、前記導電性接着剤の表面を被覆してなることを特徴とする。
本発明に係る圧電発振器は、上述した構成の圧電振動子発振回路部品を搭載したことを特徴とする。
Further, the piezoelectric vibrator according to the present invention is a porous vibrator having a pore diameter whose upper limit is an outgas molecule size from the conductive adhesive in the piezoelectric vibrator in which the piezoelectric vibration element is held in the container by the conductive adhesive. The surface of the conductive adhesive is covered with an inorganic coating layer.
The piezoelectric oscillator according to the present invention is characterized by mounting the piezoelectric vibrator oscillation circuit component having the above-described configuration.

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、金属電極被膜を有する圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した後、前記導電性接着剤の外表面に液状ガラスをコーティングし、乾燥させて固化させたガラスコーティング層を形成することを特徴とする。 Further, in the method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention, the piezoelectric vibration element having a metal electrode film is held in a container with a conductive adhesive, and then liquid glass is coated on the outer surface of the conductive adhesive. A glass coating layer that is dried and solidified is formed.

上記構成により、気密密閉された容器内に導電性接着剤で保持されている圧電振動素子を有する圧電振動子では、密閉空間内内部で導電性接着剤表面が無機質コーティング層で被覆され、空間への露出が防止される。これにより、導電性接着剤からのアウトガス放散が阻止され、圧電振動素子の電極膜表面へのシロキサンの附着が防止されることになる。よって、エージングによる周波数低下といった特性劣化が防止されるのである。更に、無機質コーティング層は液状無機質材を用いてシリンジなどの塗布手段で簡単に形成することができ、振動素子自体への付加的な加工を施すことなく、製造工程上の不具合は生じない。液状無機質材を塗布するに際して、導電性接着剤の周辺領域に対応する容器や振動素子に溝を形成したり、振動素子のパッド電極を厚くするなどの処理を行えば、表面張力による電極面への這い上がり現象を防止でき、不必要な個所への附着に伴う特性劣化を有効的に防止できる。   With the above configuration, in a piezoelectric vibrator having a piezoelectric vibration element that is held in a hermetically sealed container with a conductive adhesive, the surface of the conductive adhesive is covered with an inorganic coating layer inside the sealed space. Exposure is prevented. This prevents outgas emission from the conductive adhesive and prevents siloxane from adhering to the electrode film surface of the piezoelectric vibration element. Therefore, characteristic deterioration such as frequency reduction due to aging is prevented. Furthermore, the inorganic coating layer can be easily formed by using a liquid inorganic material by means of an application means such as a syringe, and there is no problem in the manufacturing process without performing additional processing on the vibration element itself. When applying a liquid inorganic material, if a treatment such as forming a groove in the container or the vibration element corresponding to the peripheral area of the conductive adhesive or increasing the pad electrode of the vibration element is performed, the electrode surface due to surface tension is applied. It is possible to prevent the creeping phenomenon, and it is possible to effectively prevent deterioration of characteristics due to unnecessary attachment.

以下に、本発明に係る圧電振動子、圧電発振器、および圧電振動子の製造方法についての具体的実施の形態を、図面を参照して、詳細に説明する。   Specific embodiments of a piezoelectric vibrator, a piezoelectric oscillator, and a method for manufacturing the piezoelectric vibrator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は実施形態に係る圧電発振器の断面図であり、図2は圧電発振器20のリッドを外した平面図、図3は圧電振動素子の接着部拡大平面図である。
これらの図に示すように、実施形態に係る圧電発振器20は、図13に示した従来例と同様に、上部と下部に凹所22,24を形成して断面がH型とされたセラミック容器26を備え、このセラミック容器26の底面部分には実装端子28を設けた構成となっている。上部凹所22には圧電振動素子30が搭載され、これは凹所22の底面より1段高く形成された素子搭載面32が形成されている。この素子搭載面32上に設けている内部パッド34に、圧電振動素子30の一端部側に延び、励振電極36と電気的に接続されている接続端子37を導電性接着剤38により接着し、圧電振動素子30を片持ち状態でセラミック容器26内に搭載する構成とされる。圧電振動素子30の収容空間を形成する上部凹所22はリッド40により密閉封止される。また、下部凹所24には発振回路を構成するIC部品42がその天井面に設けた下部パッド44と接続されて実装される。この下部パッド44は上記内部パッド34とともに前記セラミック容器26の底面に形成した実装端子28と電気的に接続されている。
1 is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator according to the embodiment, FIG. 2 is a plan view of the piezoelectric oscillator 20 with a lid removed, and FIG. 3 is an enlarged plan view of an adhesive portion of the piezoelectric vibration element.
As shown in these drawings, the piezoelectric oscillator 20 according to the embodiment is a ceramic container in which recesses 22 and 24 are formed in the upper and lower portions and the cross section is H-shaped in the same manner as the conventional example shown in FIG. 26 and a mounting terminal 28 is provided on the bottom surface of the ceramic container 26. A piezoelectric vibration element 30 is mounted in the upper recess 22, and an element mounting surface 32 formed one step higher than the bottom surface of the recess 22 is formed. A connection terminal 37 extending to one end of the piezoelectric vibration element 30 and electrically connected to the excitation electrode 36 is bonded to the internal pad 34 provided on the element mounting surface 32 by a conductive adhesive 38. The piezoelectric vibration element 30 is mounted in the ceramic container 26 in a cantilever state. The upper recess 22 forming the accommodation space for the piezoelectric vibration element 30 is hermetically sealed with a lid 40. In the lower recess 24, an IC component 42 constituting an oscillation circuit is connected to and mounted on a lower pad 44 provided on the ceiling surface. The lower pad 44 is electrically connected to the mounting terminal 28 formed on the bottom surface of the ceramic container 26 together with the internal pad 34.

このような構成において、本実施形態に係る圧電発振器20では、セラミック容器26の上部凹所22内に導電性接着剤38により圧電振動素子30を片持ち状態で保持されるが、この保持のための導電性接着剤38の表面に液状無機質材を塗布して固化させたコーティング層46を設けた構造とされる。より具体的には、液体ガラスを塗布し、これを加熱して固化させたガラスコーティング層46を導電性接着剤38の表層面に形成したものである。液体ガラスは乾燥により固化するが、通常は加熱するため、この温度が低いものが望ましい。これは圧電振動素子30を導電性接着剤38により保持させた後にガラスコーティングを施すので、振動素子や接着剤への熱的影響が出ない温度でガラス化するものであればよい。例えば常温でガラス化するものが望ましく、ヒートレスグラス(株式会社日興製のHEATLESS GLASS GS-600シリーズ)を用いることができる。これをシリンジに詰め込み、接着剤を塗布する場合と同様の要領で、上記導電性接着剤38の表層にコーティングするのである。このようにすることで、図1〜図3に示されているように、導電性接着剤38と圧電振動素子30との間に位置し、導電性接着剤38の全体表面を被うガラスコーティング層46が出来上がる。   In such a configuration, in the piezoelectric oscillator 20 according to the present embodiment, the piezoelectric vibration element 30 is held in a cantilever state by the conductive adhesive 38 in the upper recess 22 of the ceramic container 26. The surface of the conductive adhesive 38 is provided with a coating layer 46 in which a liquid inorganic material is applied and solidified. More specifically, a liquid glass is applied, and a glass coating layer 46 that is solidified by heating is formed on the surface of the conductive adhesive 38. The liquid glass is solidified by drying, but since it is usually heated, a glass having a low temperature is desirable. This is because glass coating is applied after the piezoelectric vibration element 30 is held by the conductive adhesive 38, so long as it vitrifies at a temperature that does not cause thermal effects on the vibration element and the adhesive. For example, glass that vitrifies at room temperature is desirable, and heatless glass (HEATLESS GLASS GS-600 series manufactured by Nikko Co., Ltd.) can be used. This is packed in a syringe and coated on the surface layer of the conductive adhesive 38 in the same manner as in the case of applying the adhesive. By doing so, as shown in FIGS. 1 to 3, the glass coating is located between the conductive adhesive 38 and the piezoelectric vibration element 30 and covers the entire surface of the conductive adhesive 38. Layer 46 is completed.

このような圧電発振器の製造は次のように行われる。セラミック容器26を準備し、上部凹所22の素子搭載面32の規定個所に導電性接着剤38を塗布する。搭載すべき圧電振動素子30は、その励振電極の接続端子37を、導電性接着剤38に当たるように接近させ、励振電極36を有する圧電振動素子30がセラミック容器26内に片持ち状態に保持される。次いで、圧電振動素子30を導電性接着剤38によりセラミック容器26内に保持した後、前記導電性接着剤38の外表面に液状ガラスをコーティングする。これは、上記導電性接着剤38に用いられるシリンジと同様なシリンジを用い、これに液状ガラスを入れておき、上述の圧電振動素子30の実装の後、導電性接着剤の表層面にコーティングする。これを乾燥させて固化させたガラスコーティング層46が形成される。   Such a piezoelectric oscillator is manufactured as follows. A ceramic container 26 is prepared, and a conductive adhesive 38 is applied to a predetermined portion of the element mounting surface 32 of the upper recess 22. The piezoelectric vibration element 30 to be mounted is brought close to the connection terminal 37 of the excitation electrode so as to contact the conductive adhesive 38, and the piezoelectric vibration element 30 having the excitation electrode 36 is held in a cantilever state in the ceramic container 26. The Next, after the piezoelectric vibration element 30 is held in the ceramic container 26 by the conductive adhesive 38, liquid glass is coated on the outer surface of the conductive adhesive 38. For this, a syringe similar to the syringe used for the conductive adhesive 38 is used, and liquid glass is put in the syringe, and the surface layer surface of the conductive adhesive is coated after mounting the piezoelectric vibration element 30 described above. . A glass coating layer 46 is formed by drying and solidifying it.

このようなガラスコーティング層46を形成した後、窒素ガス雰囲気下において、金属リッド40をセラミック容器26の上面に被せ、上部凹所22を密閉封止する。これによって圧電振動子部分が完成する。 After such a glass coating layer 46 is formed, a metal lid 40 is placed on the upper surface of the ceramic container 26 in a nitrogen gas atmosphere, and the upper recess 22 is hermetically sealed. Thereby, the piezoelectric vibrator portion is completed.

次いで、セラミック容器26の下部凹所24の天井面に予め設けた下部パッド44に対して発振回路を有するIC部品42を実装し、下部パッド44と実装端子28との電気的な接続を行うことで、全体としての圧電発振器20が完成する。 Next, an IC component 42 having an oscillation circuit is mounted on a lower pad 44 provided in advance on the ceiling surface of the lower recess 24 of the ceramic container 26, and the lower pad 44 and the mounting terminal 28 are electrically connected. Thus, the piezoelectric oscillator 20 as a whole is completed.

このような実施形態によれば、導電性接着剤38の表層面がガラスコーティング層46によって覆われ、上部凹所22に導電性接着剤38が露出することがない。この結果、経時的に導電性接着剤38表面から放出されているアウトガスはガラスコーティング層46によって遮蔽され、密閉されている上部凹所22内に保持されている圧電振動素子30の励振電極36の表面にシロキサンが附着するようなことはない。この結果、エージングによる周波数低下といった特性を悪化させることが生じない製品とすることができる。また、圧電振動素子への付帯的な膜形成など、特別な工程付加をなすことなく、アウトガスによるエージングの問題を解決することができる。 According to such an embodiment, the surface layer surface of the conductive adhesive 38 is covered with the glass coating layer 46, and the conductive adhesive 38 is not exposed to the upper recess 22. As a result, the outgas released from the surface of the conductive adhesive 38 over time is shielded by the glass coating layer 46 and the excitation electrode 36 of the piezoelectric vibration element 30 held in the sealed upper recess 22 is sealed. Siloxane does not adhere to the surface. As a result, it is possible to obtain a product that does not deteriorate characteristics such as frequency reduction due to aging. In addition, the problem of aging due to outgas can be solved without adding a special process such as forming an incidental film on the piezoelectric vibration element.

次に、図4、図5、図6に第2実施形態に係る圧電発振器20Aを示す。これらの図は第1実施形態を示している図1〜3に対応する。この第2実施形態に係る圧電発振器20Aは、セラミック容器26における素子搭載面32にて、前記導電性接着剤の周囲を囲む溝52を備えている点が第1実施形態と異なるだけである。この溝52は、上述した液体ガラスを導電性接着剤38の表面にコーティングする際、液状ガラスの流れ止めを行わせ、特に狭い空間で相互に近接している面を這い上がって、励振電極36に附着することを防止する。この溝52は図示の例では矩形であるが、任意の形状を採用できる。また溝52の深さはコーティングする液体ガラスとの供給量に合わせればよく、導電性接着剤38の露出面積部へのコーティング量よりも多く供給するので、この余分な量の液体ガラスを収容できる体積に設定することが望ましい。   Next, FIGS. 4, 5 and 6 show a piezoelectric oscillator 20A according to the second embodiment. These figures correspond to FIGS. 1 to 3 showing the first embodiment. The piezoelectric oscillator 20A according to the second embodiment is different from the first embodiment only in that the element mounting surface 32 in the ceramic container 26 includes a groove 52 surrounding the conductive adhesive. The groove 52 prevents the liquid glass from flowing when the liquid glass is coated on the surface of the conductive adhesive 38, and scoops up the surfaces that are close to each other, particularly in a narrow space. It is prevented from being attached to. The groove 52 is rectangular in the illustrated example, but any shape can be adopted. Further, the depth of the groove 52 may be adjusted according to the supply amount of the liquid glass to be coated, and is supplied more than the coating amount to the exposed area portion of the conductive adhesive 38, so that this excess amount of liquid glass can be accommodated. It is desirable to set the volume.

このような第2実施形態では、内部パッドの四方に流れようとする液体ガラスをあたかも堀のように溝52が流れ止めをなすので、コーティング剤としての液体ガラスが圧電振動素子30の励振電極36に這い上がることを防止できる。   In such a second embodiment, the groove 52 prevents the liquid glass that is about to flow in the four directions of the internal pad as if it were a moat, so that the liquid glass as a coating agent is the excitation electrode 36 of the piezoelectric vibration element 30. Can be prevented from crawling.

図7は第3実施形態を示している。これはセラミック容器26の素子搭載面32に第2実施形態の場合と同様に溝52を形成するが、同時に圧電振動素子30側に、前記溝52と同様な役目をなす切欠溝54を形成したものである。すなわち、前記導電性接着剤38には圧電振動素子30の接続端子37が接続されるが、当該接続端子37の周囲に段差面を形成するように、圧電基板56の側縁に第1の切欠溝54Aを設け、一対の接続端子37間を分離するように第2の切欠溝54Bを設けるようにしている。   FIG. 7 shows a third embodiment. In this case, the groove 52 is formed on the element mounting surface 32 of the ceramic container 26 as in the case of the second embodiment. At the same time, a notch groove 54 having the same function as the groove 52 is formed on the piezoelectric vibration element 30 side. Is. That is, the connection terminal 37 of the piezoelectric vibration element 30 is connected to the conductive adhesive 38, and the first notch is formed on the side edge of the piezoelectric substrate 56 so as to form a stepped surface around the connection terminal 37. A groove 54A is provided, and a second notch groove 54B is provided so as to separate the pair of connection terminals 37 from each other.

また、図8は第4実施形態を示しており、これでは、特に圧電振動素子30の裏面(接着面側)に励振電極36へ液体ガラスの流れ込みを防止する分断溝58(薄型化に反するが、凸条でもよい)を形成するようにしている。 FIG. 8 shows a fourth embodiment. In this case, in particular, a dividing groove 58 that prevents the liquid glass from flowing into the excitation electrode 36 on the back surface (adhesion surface side) of the piezoelectric vibration element 30 (although it is contrary to thinning). , May be convex).

上記図7、図8のように、導電性接着剤38の周囲に位置して、圧電振動素子30側に切欠溝54を付け、あるいは分断溝58を形成する構成を採用すれば、液体ガラスのコーティング時にこの溶液が振動素子の励振電極36に這い上がって附着固化することを防止することができる。   As shown in FIGS. 7 and 8 above, if a configuration in which the notch groove 54 is provided on the piezoelectric vibration element 30 side or the dividing groove 58 is formed around the conductive adhesive 38 is used, the liquid glass It is possible to prevent this solution from climbing up to the excitation electrode 36 of the vibration element and solidifying at the time of coating.

図9〜図10に第5実施形態を示す。これは、上述の液体ガラスの流れ込み防止が溝構造であったのに対し、この実施形態では圧電振動素子30の接続端子37の肉厚を厚くした厚肉端子60として、いわゆる壁構造として対処している。液体ガラスをコーティングした際、接続端子37の側壁面を表面張力によって這い上がることができなければ、当然ながら励振電極36へは到達しない。そこで、接続端子を液体ガラスが這い上がることができない程度の高さをもつような厚肉端子60とするのである。   9 to 10 show a fifth embodiment. In contrast to the groove structure that prevents the liquid glass from flowing in, the embodiment deals with a so-called wall structure as the thick terminal 60 in which the connection terminal 37 of the piezoelectric vibration element 30 is thickened. ing. When the liquid glass is coated, if the side wall surface of the connection terminal 37 cannot be scooped up by surface tension, the excitation electrode 36 is not reached. Therefore, the connection terminal is formed into a thick terminal 60 having such a height that the liquid glass cannot be crawled up.

なお、上述した溝52、切欠溝54や分断溝58あるいは厚肉端子60は単独構成として用いることも併用構成として用いることもできることは当然である。   Of course, the above-described groove 52, notch groove 54, dividing groove 58, or thick terminal 60 can be used alone or in combination.

また、コーティング層46は、液体ガラスを用いるようにしているが、これは経時的にガスが放散されない非ポーラスな液体無機質材を用いることができる。もちろんポーラスであっても、導電性接着剤38のアウトガス分子より小さい径を有するポーラス無機質材を用いることができる。この例を図11〜図13に示す。すなわち、図11に示すように、容器の素子搭載面に形成されている水晶搭載パッド(内部パッド)34に導電性接着剤38を覆うようにポーラスコーティング層62を形成する。経時的に導電性接着剤38からアウトガス分子64が放出され、図12に示すように、導電性接着剤38の表層面に至ってポーラスコーティング層62の内表面部に達する。図13に示されるように、アウトガスの分子サイズDよりもポーラス部66の径dが小さければ、アウトガス分子64はポーラスコーティング層62の内部に留まり、外部に放散されない。したがって、導電性のない無機質材を蒸着などにより導電性接着剤38の表面に対し、ポーラス部66の径がアウトガス分子64の径より小さくなるまで積層附着させることによって、アウトガスによるエージングを防止できる。 Moreover, although the coating layer 46 uses liquid glass, this can use the non-porous liquid inorganic material from which gas is not diffused with time. Of course, even if it is porous, a porous inorganic material having a diameter smaller than the outgas molecules of the conductive adhesive 38 can be used. This example is shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 11, a porous coating layer 62 is formed so as to cover the conductive adhesive 38 on the crystal mounting pad (internal pad) 34 formed on the element mounting surface of the container. The outgas molecules 64 are released from the conductive adhesive 38 over time, reach the surface of the conductive adhesive 38 and reach the inner surface portion of the porous coating layer 62 as shown in FIG. As shown in FIG. 13, when the diameter d of the porous portion 66 is smaller than the molecular size D of the outgas, the outgas molecules 64 stay inside the porous coating layer 62 and are not diffused to the outside. Therefore, aging due to outgas can be prevented by laminating and attaching an inorganic material having no conductivity to the surface of the conductive adhesive 38 by vapor deposition or the like until the diameter of the porous portion 66 becomes smaller than the diameter of the outgas molecules 64.

このように構成することにより、導電性接着剤38からのアウトガス自体の放散を防止することができ、エージングによる周波数低下といった特性劣化現象を防止することができる。
本発明は圧電振動子やこれを用いた発振器その他の製品製造に利用することができる。
With this configuration, it is possible to prevent the outgas itself from being diffused from the conductive adhesive 38, and it is possible to prevent a characteristic deterioration phenomenon such as a decrease in frequency due to aging.
The present invention can be used for manufacturing a piezoelectric vibrator, an oscillator using the same, and other products.

第1実施形態に係る圧電発振器の断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric oscillator which concerns on 1st Embodiment. 同圧電発振器のリッドを外した状態の平面図である。It is a top view in the state where the lid of the piezoelectric oscillator was removed. 同圧電発振器における圧電振動素子の接着部拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of an adhesive portion of a piezoelectric vibration element in the same piezoelectric oscillator. 第2実施形態に係る圧電発振器の断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric oscillator which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る圧電発振器のリッドを外した状態の平面図である。It is a top view in the state where the lid of the piezoelectric oscillator concerning a 2nd embodiment was removed. 第2実施形態に係る圧電発振器における圧電振動素子の接着部拡大平面図である。It is an adhesion part enlarged plan view of a piezoelectric vibration element in a piezoelectric oscillator concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係る圧電振動子の部分分解斜視図である。FIG. 6 is a partially exploded perspective view of a piezoelectric vibrator according to a third embodiment. 第4実施形態に係る圧電振動子の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the piezoelectric vibrator concerning a 4th embodiment. 第5実施形態に係る圧電振動素子の斜視図である。It is a perspective view of the piezoelectric vibration element which concerns on 5th Embodiment. 同振動素子の容器への保持状態を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the holding state to the container of the vibration element. 第6実施形態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of 6th Embodiment. 図11の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 図11の作用説明図である。It is effect | action explanatory drawing of FIG. 従来の圧電発振器の断面図である。It is sectional drawing of the conventional piezoelectric oscillator.

符号の説明Explanation of symbols

20………圧電発振器、22………上部凹所、24………下部凹所、26………セラミック容器、28………実装端子、30………圧電振動素子、32………素子搭載面、34………内部パッド、36………励振電極、37………接続端子、38………導電性接着剤、40………リッド、42………IC部品、44………下部パッド、46………コーティング層、52………溝、54………切欠溝、54A………第1切欠溝、54B………第2切欠溝、56………圧電基板、58………分断溝、60………厚肉端子、62………ポーラスコーティング層、64………アウトガス分子、66………ポーラス部 20 ......... Piezoelectric oscillator, 22 ......... Upper recess, 24 ......... Lower recess, 26 ......... Ceramic container, 28 ......... Mounting terminal, 30 ......... Piezoelectric vibration element, 32 ......... Element Mounting surface 34... Internal pad 36... Excitation electrode 37 37 Connection terminal 38 Conductive adhesive 40 Lid 42 IC component 44 Lower pad, 46 ......... Coating layer, 52 ......... Groove, 54 ......... Notch groove, 54A ......... First notch groove, 54B ......... Second notch groove, 56 ......... Piezoelectric substrate, 58 ... ...... Slit groove, 60 ......... Thick terminal, 62 ......... Porous coating layer, 64 ......... Outgas molecules, 66 ......... Porous part

Claims (8)

圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した圧電振動子において、前記導電性接着剤の表面に液状無機質材をコーティングして被覆層を設けてなることを特徴とする圧電振動子。   A piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibration element is held in a container with a conductive adhesive, wherein the surface of the conductive adhesive is coated with a liquid inorganic material and a coating layer is provided. 前記液状無機質材は液状ガラスであることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子。   The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the liquid inorganic material is liquid glass. 前記導電性接着剤の周囲を囲む溝を前記容器の振動素子搭載面に形成することを特徴とする請求項1または2に記載の圧電振動子。   The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein a groove surrounding the periphery of the conductive adhesive is formed on the vibration element mounting surface of the container. 前記導電性接着剤の周囲に位置して前記圧電振動素子側に切欠溝を設けることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の圧電振動子。   4. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein a notch groove is provided on a side of the piezoelectric vibration element located around the conductive adhesive. 5. 前記圧電振動素子における導電性接着剤と接触する電極を厚肉として周囲電極面との段差を形成させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の圧電振動子。   5. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the electrode in contact with the conductive adhesive in the piezoelectric vibration element is thick to form a step with the surrounding electrode surface. 圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した圧電振動子において、当該導電性接着剤からのアウトガス分子サイズを上限値とする孔径をもつ多孔質の無機質コーティング層によって、前記導電性接着剤の表面を被覆してなることを特徴とする圧電振動子。   In a piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibration element is held in a container by a conductive adhesive, the conductive adhesive is formed by a porous inorganic coating layer having a pore size with an outgas molecule size from the conductive adhesive as an upper limit. A piezoelectric vibrator characterized in that the surface of the piezoelectric vibrator is coated. 前記請求項1または6に記載の容器に発振回路部品を搭載したことを特徴とする圧電発振器。   7. A piezoelectric oscillator comprising an oscillation circuit component mounted on the container according to claim 1 or 6. 金属電極被膜を有する圧電振動素子を導電性接着剤により容器内に保持した後、前記導電性接着剤の外表面に液状ガラスをコーティングし、乾燥させて固化させたガラスコーティング層を形成することを特徴とする圧電振動子の製造方法。   A piezoelectric vibration element having a metal electrode coating is held in a container with a conductive adhesive, and then a liquid glass is coated on the outer surface of the conductive adhesive and dried to solidify a glass coating layer. A method for manufacturing a piezoelectric vibrator.
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