JP2008271331A - Manufacturing method of piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrating element, piezoelectric vibrator and oscillator - Google Patents

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岳寛 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a piezoelectric vibrator capable of surely chucking and holding (picking up) a compact piezoelectric vibrating element. <P>SOLUTION: First, the piezoelectric vibrating element formed with an electrode, by using a ferromagnetic body material on a surface of a piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material is manufactured. Next, the electromagnet of a probe is turned on, the electrode of the manufactured piezoelectric vibrating element is chucked and held by its magnetic force, and the electrode is transferred to a base body. Then, the electromagnet is turned off, chucking and holding by the probe are released, and the probe is separated from the piezoelectric vibrating element. Thereafter, the base body is covered with a lid body and a space where the piezoelectric vibrating element is disposed is airtightly sealed, thereby manufacturing the piezoelectric vibrator. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電振動用素子の構造及びこの素子を用いた圧電振動子の製造方法の技術分野に属するものである。   The present invention belongs to the technical field of the structure of a piezoelectric vibration element and a method of manufacturing a piezoelectric vibrator using this element.

従来の水晶振動子の一例を図9の断面図により説明する。図9中の10はパッケージであり、このパッケージ10に、両主面に電極11a,11bが形成された水晶振動用素子12が格納されている。前記パッケージ10は、上面が開口しているセラミック製のケース体13と、金属製の蓋体14とから構成されている。前記ケース体13と蓋体14とは、図示しないシール材を介してシーム溶接され、その内部は真空状態となっている。前記水晶振動用素子12は、パッケージ10内部の空間に伸び出した横向きの姿勢で水晶振動用素子12の一面側に形成された電極11bが導電性接着剤16によって台座17の表面に形成された導電路18,19(18は紙面奥側の導電路である)部分に固定されている。   An example of a conventional crystal unit will be described with reference to a cross-sectional view of FIG. Reference numeral 10 in FIG. 9 denotes a package, in which a crystal vibration element 12 having electrodes 11a and 11b formed on both main surfaces is stored. The package 10 is composed of a ceramic case body 13 having an upper surface opened and a metal lid body 14. The case body 13 and the lid body 14 are seam welded via a sealing material (not shown), and the inside thereof is in a vacuum state. In the crystal vibration element 12, an electrode 11 b formed on one surface side of the crystal vibration element 12 in a lateral orientation extending into the space inside the package 10 is formed on the surface of the pedestal 17 by the conductive adhesive 16. The conductive paths 18 and 19 (18 is a conductive path on the back side of the drawing) are fixed.

このようにして構成された水晶振動子の発振動作は、ケース体13の両側面に設けられた外部端子20,21、導電路18,19及び導電性接着剤16を通って水晶振動用素子12の両主面に形成されている電極11a,11bに電圧が印加されることで起こる。   The oscillating operation of the crystal resonator thus configured is performed through the external terminals 20, 21, the conductive paths 18, 19 and the conductive adhesive 16 provided on both side surfaces of the case body 13, and the crystal oscillating element 12. This occurs when a voltage is applied to the electrodes 11a and 11b formed on both main surfaces.

上述した水晶振動子の製造方法について簡単に述べる。先ず、両主面に電極11a,11bが形成された水晶振動用素子12をマトリックス状に連続して配置した水晶ウエハを準備する。続いて前記水晶ウエハを水晶振動用素子12の外郭に沿ってダイシング等により切断分割して個片化する。そして個片化した水晶振動用素子12を吸着ノズルによってピックアップし、セラミックス製の基板表面に複数形成された凹部内に1個ずつ配置する。   A method for manufacturing the above-described crystal resonator will be briefly described. First, a quartz wafer is prepared in which quartz vibrating elements 12 having electrodes 11a and 11b formed on both main surfaces are continuously arranged in a matrix. Subsequently, the quartz wafer is cut and divided by dicing or the like along the outline of the quartz vibrating element 12 to be singulated. The separated crystal vibrating elements 12 are picked up by a suction nozzle and arranged one by one in a plurality of recesses formed on the surface of the ceramic substrate.

この吸着ノズルのピックアップ動作を簡単に述べると、図10に示すように吸着ノズル22は、吸引ポンプ23が孔24を通して吸引することで、吸着ノズル22の先端面に水晶振動用素子12が吸着するようになっている。またこの状態で吸着ポンプ23による吸引を停止することで、吸着ノズル22の先端面に吸着している水晶振動用素子12が解除される。   Briefly describing the pickup operation of the suction nozzle, as shown in FIG. 10, the suction nozzle 22 sucks the crystal vibrating element 12 to the tip surface of the suction nozzle 22 by suction through the hole 24. It is like that. Further, by stopping suction by the suction pump 23 in this state, the crystal vibrating element 12 sucked on the tip surface of the suction nozzle 22 is released.

この吸着ノズル22によってセラミック製の基板表面に形成された凹部全てに水晶振動用素子12を載置した後、前記セラミックス製の基板と同じ形状をした金属製の基板をシール材を介して貼り合わせ、そしてシール材部分を加熱してシール材を溶融させて、前記セラミックス製の基板の表面に金属製の基板を固着させる。その後、この積層体を当該積層体に形成された区画ラインに沿ってダイシング等により切断することで、図9に示す水晶振動子が完成することになる。   After placing the crystal vibration element 12 in all the concave portions formed on the surface of the ceramic substrate by the suction nozzle 22, a metal substrate having the same shape as the ceramic substrate is bonded through a sealing material. The sealing material portion is heated to melt the sealing material, and the metal substrate is fixed to the surface of the ceramic substrate. Thereafter, the laminated body is cut by dicing or the like along the partition lines formed in the laminated body, whereby the crystal resonator shown in FIG. 9 is completed.

しかし、上述した水晶振動子の製造方法において次のような問題がある。近年、水晶振動子の小型化に伴って、水晶振動用素子12の小型化が進んでいる。その大きさは具体的には2mm以下と極めて小さくなっている。このため吸着ノズル22が目標とする水晶振動用素子12を吸着する際に、目標とする水晶振動用素子12の周囲にある水晶振動用素子12を吸着してしまうおそれがあり、上述した吸着ノズル22も小型の水晶振動用素子12に合わせてその大きさを小さくする必要がある。しかし、吸着ノズル22を小さくすると、それに伴って吸着ノズル22の先端面に形成された吸引孔の内径も小さくなり、そのため十分な吸引力を確保できないおそれがある。 However, there are the following problems in the manufacturing method of the crystal unit described above. In recent years, with the miniaturization of the crystal resonator, the miniaturization of the crystal vibrating element 12 has been advanced. Specifically, the size is as extremely small as 2 mm 2 or less. For this reason, when the suction nozzle 22 sucks the target crystal vibration element 12, the crystal vibration element 12 around the target crystal vibration element 12 may be sucked. 22 also needs to be reduced in size in accordance with the small crystal vibrating element 12. However, if the suction nozzle 22 is made smaller, the inner diameter of the suction hole formed in the tip surface of the suction nozzle 22 is also reduced accordingly, so that there is a possibility that a sufficient suction force cannot be secured.

一方、特許文献1には、水晶振動子の表面に強磁性体材料を形成し、さらに水晶振動子を収納するキャップ内壁面に水晶振動子の表面に形成された強磁性体材料と対向するように永久磁石を取り付けることで、永久磁石の吸引力により重力による水晶振動子の変形を防止することが記載されているが、この技術は上述したように小型の水晶振動用素子を吸着保持することを目的としたものではない。   On the other hand, in Patent Document 1, a ferromagnetic material is formed on the surface of a crystal resonator, and the inner wall surface of a cap that accommodates the crystal resonator is opposed to the ferromagnetic material formed on the surface of the crystal resonator. Although it is described that a permanent magnet is attached to the quartz magnet to prevent deformation of the quartz crystal due to gravity due to the attraction force of the permanent magnet, this technique holds and holds a small quartz vibrating element as described above. It is not intended for.

特開昭54−65497(図3)JP 54-65497 (FIG. 3)

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型の圧電振動用素子を確実に吸着保持(ピックアップ)することができる圧電振動子の製造方法、この製造方法に用いられる圧電振動用素子、この製造方法によって製造された圧電振動子及び発振器を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to be used in a method for manufacturing a piezoelectric vibrator capable of reliably attracting and holding (pickup) a small piezoelectric vibration element, and the manufacturing method. An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration element, a piezoelectric vibrator and an oscillator manufactured by the manufacturing method.

本発明は、圧電材料からなる圧電振動片の表面に、強磁性体材料が用いられた電極を形成した圧電振動用素子を製造する工程と、
製造された圧電振動用素子の前記電極をプローブの電磁石をオンにしてその磁力により吸着保持し、ベース体に移送する工程と、
次いで前記電磁石をオフにしてプローブによる吸着保持を解除し、当該プローブを圧電振動用素子から離す工程と、
その後、前記ベース体を蓋体で覆って圧電振動用素子が配置される空間を気密に封止する工程と、を含むことを特徴とする。
上述した圧電振動子の製造方法において、前記プローブにより移送される圧電振動用素子はウエハ上にて多数分断された状態にあることが好ましい。また前記プローブの電磁石の表面には、当該電磁石が圧電振動用素子の電極に直接接触することを避けるために樹脂によりコーティングされていることが好ましい。
The present invention includes a step of manufacturing a piezoelectric vibration element in which an electrode using a ferromagnetic material is formed on the surface of a piezoelectric vibration piece made of a piezoelectric material;
The electrode of the manufactured piezoelectric vibration element is attracted and held by the magnetic force of the electromagnet of the probe, and transferred to the base body;
Next, turning off the electromagnet to release the adsorption holding by the probe, and separating the probe from the piezoelectric vibration element;
Then, covering the base body with a lid body and hermetically sealing a space in which the piezoelectric vibration element is disposed is included.
In the above-described method for manufacturing a piezoelectric vibrator, it is preferable that a large number of piezoelectric vibration elements transferred by the probe are divided on the wafer. Moreover, it is preferable that the surface of the electromagnet of the probe is coated with a resin in order to prevent the electromagnet from directly contacting the electrode of the piezoelectric vibration element.

また本発明の圧電振動用素子は、圧電材料からなる圧電振動片と、この圧電振動片の表面に形成され、組み立て時にその磁力でピックアップされるために強磁性体材料が用いられた電極と、を備えたことを特徴とする。またこの圧電振動用素子において、前記電極は強磁性体材料層の上に金層を積層した積層体を備え、前記金層の表面が露出していることが好ましい。   The piezoelectric vibrating element of the present invention includes a piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material, an electrode formed on the surface of the piezoelectric vibrating piece and using a ferromagnetic material to be picked up by the magnetic force during assembly, It is provided with. In this piezoelectric vibration element, it is preferable that the electrode includes a laminate in which a gold layer is laminated on a ferromagnetic material layer, and the surface of the gold layer is exposed.

また本発明の圧電振動子は、上述した圧電振動用素子を支持するベース体と、このベース体の上を覆って圧電振動用素子の配置空間を気密空間とする蓋体と、前記ベース体の外側に設けられた外部電極と、この外部電極と前記圧電振動用素子の励振電極とを電気的に接続する手段と、を備えたことを特徴とする。
また本発明の発振器は、上述した圧電振動子とこの圧電振動子を発振させる発振回路とを備えたことを特徴とする。
The piezoelectric vibrator according to the present invention includes a base body that supports the above-described piezoelectric vibration element, a lid that covers the base body and uses an arrangement space for the piezoelectric vibration element as an airtight space, An external electrode provided outside and means for electrically connecting the external electrode and the excitation electrode of the piezoelectric vibration element are provided.
An oscillator according to the present invention includes the above-described piezoelectric vibrator and an oscillation circuit that oscillates the piezoelectric vibrator.

本発明によれば、圧電材料からなる圧電振動片の表面に、強磁性体材料が用いられた電極を形成した圧電振動用素子を用いるため、吸着ノズルを用いて吸着保持(ピックアップ)させることができなかった小型の水晶振動用素子を、プローブの磁力により確実に吸着保持させることができる。従って、水晶振動子の製造において小型の水晶振動用素子の移送が可能となり非常に便利である。   According to the present invention, since a piezoelectric vibration element in which an electrode using a ferromagnetic material is formed on the surface of a piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material is used, suction holding (pickup) can be performed using a suction nozzle. The small quartz crystal vibrating element that could not be obtained can be reliably attracted and held by the magnetic force of the probe. Accordingly, it is very convenient to transfer a small crystal vibrating element in the manufacture of the crystal resonator.

本発明に係る圧電振動子である水晶振動子の実施の形態について説明する。図1は本発明の水晶振動子の断面図である。図1に示す水晶振動子において、従来技術の項のところで図9を用いて説明した部分と同じ部分には同じ符号を付すと共に、その説明を省略する。図1に示すようにパッケージ10内には大きさが2mm以下この例では1.5mmの板状の水晶振動片30が格納されている。図2に示すようにこの水晶振動片30の両主面には、強磁性体材料31a,31b例えばニッケル(Ni)、チタン(Ti)、コバルト(Co)等が形成されていると共に、当該強磁性体材料31a,31bの表面には金(Au)膜32a,32bが形成されている。この強磁性体材料31a,31b及びAu膜32a,32bは水晶振動片30を励振させる電極33a,33bとして用いられる。 An embodiment of a crystal resonator which is a piezoelectric resonator according to the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of a crystal resonator according to the present invention. In the crystal unit shown in FIG. 1, the same parts as those described with reference to FIG. 9 in the section of the prior art are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 1, a plate-shaped crystal vibrating piece 30 having a size of 2 mm 2 or less and 1.5 mm 2 in this example is stored in the package 10. As shown in FIG. 2, ferromagnetic materials 31a and 31b such as nickel (Ni), titanium (Ti), cobalt (Co), and the like are formed on both main surfaces of the crystal vibrating piece 30, and Gold (Au) films 32a and 32b are formed on the surfaces of the magnetic materials 31a and 31b. The ferromagnetic materials 31 a and 31 b and the Au films 32 a and 32 b are used as electrodes 33 a and 33 b that excite the quartz crystal vibrating piece 30.

このように水晶振動片30の表面に強磁性体材料31a,31bとAu膜32a,32bとをこの順に積層して電極33a,33bを形成することで水晶振動片30からの電極33a,33bの剥がれを防いでいる。即ち、Au膜32a,32bは水晶振動片30との密着性が低いことから水晶振動片30とAu膜32a,32bとの間に強磁性体材料31a,31bを形成している。前記強磁性体材料31の膜厚は、後述する磁界が生じるプローブにより前記水晶振動用素子3が吸着保持(ピックアップ)できる程度の膜厚、具体的には200Å以上であることが必要である。   As described above, the ferromagnetic materials 31a and 31b and the Au films 32a and 32b are laminated in this order on the surface of the crystal vibrating piece 30 to form the electrodes 33a and 33b, thereby forming the electrodes 33a and 33b from the crystal vibrating piece 30. Prevents peeling. That is, since the Au films 32a and 32b have low adhesion to the crystal vibrating piece 30, the ferromagnetic materials 31a and 31b are formed between the crystal vibrating piece 30 and the Au films 32a and 32b. The film thickness of the ferromagnetic material 31 needs to be such that the quartz crystal vibrating element 3 can be attracted and held (pick up) by a probe that generates a magnetic field, which will be described later, specifically 200 mm or more.

前記水晶振動片30の表面に強磁性体材料31a,31b及びAu膜32a,32bからなる電極33a,33bを形成した水晶振動用素子3は、パッケージ10内部の空間に伸び出した横向きの姿勢で当該水晶振動用素子3の一面側に形成された電極33が導電性接着剤16によって台座17の表面に形成された導電路18,19(18は紙面奥側の導電路である)部分に固定されている。このようにして構成された水晶振動子の発振動作は、ケース体13の両側面に設けられた外部端子20,21、導電路18,19及び導電性接着剤16を通って水晶振動用素子3の両主面に形成されている電極33a,33bに電圧が印加されることで起こる。   The crystal vibrating element 3 in which the electrodes 33a and 33b made of the ferromagnetic materials 31a and 31b and the Au films 32a and 32b are formed on the surface of the crystal vibrating piece 30 is in a lateral orientation extending into the space inside the package 10. The electrode 33 formed on the one surface side of the crystal vibrating element 3 is fixed to the conductive paths 18 and 19 (18 is a conductive path on the back side of the paper surface) formed on the surface of the base 17 by the conductive adhesive 16. Has been. The oscillating operation of the crystal resonator configured in this way is performed through the external terminals 20, 21, the conductive paths 18, 19 and the conductive adhesive 16 provided on both side surfaces of the case body 13, and the crystal vibrating element 3. This occurs when a voltage is applied to the electrodes 33a and 33b formed on both main surfaces.

ここで上述した水晶振動子を製造する方法を説明する前に、後述する製造方法において用いられるプローブの一例について図3及び図4を参照しながら説明する。図3はプローブ4の構成を示す概略断面図である。図3中の40は直径が0.4mmの円柱状の金属体である。この金属体40の周囲には例えば直径0.2mmの銅線42が螺旋状に設けられている。前記銅線42の上流側にはスイッチ部43を介して電源部44が設けられており、当該電源部44から銅線42に電流を流すことによって金属体40の先端部41に磁界が生じるようになっている。つまりプローブ4はこの例ではソレノイド型の電磁石により構成されている。   Before describing the method of manufacturing the above-described crystal resonator, an example of a probe used in the manufacturing method described later will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the probe 4. 3 in FIG. 3 is a cylindrical metal body having a diameter of 0.4 mm. For example, a copper wire 42 having a diameter of 0.2 mm is spirally provided around the metal body 40. A power supply unit 44 is provided on the upstream side of the copper wire 42 via a switch unit 43, and a magnetic field is generated at the tip 41 of the metal body 40 by flowing a current from the power supply unit 44 to the copper wire 42. It has become. That is, the probe 4 is constituted by a solenoid type electromagnet in this example.

このプローブ4の動作を述べると、図4(a)に示すようにスイッチ部43をオフにした状態でプローブ4の先端部41を水晶振動用素子3の表面に接触させる。続いて図4(b)に示すようにスイッチ部43をオンにしてプローブ4の先端部41に磁界を生じさせ、この磁界により水晶振動用素子3の表面に形成されている強磁性体材料31a,31bが引き寄せられてプローブ4の先端面に小型の水晶振動用素子3が吸着するようになっている。またこの状態でスイッチ部43をオフにすることで、プローブ4の先端面に吸着している小型の水晶振動用素子3が解除される。また図3に示すように前記金属体40の先端部41の表面には前記プローブ4による吸着時に前記水晶振動用素子3の表面に傷が入らないようにするために樹脂膜48が形成されている。   The operation of the probe 4 will be described. As shown in FIG. 4A, the tip portion 41 of the probe 4 is brought into contact with the surface of the crystal vibration element 3 with the switch portion 43 turned off. Subsequently, as shown in FIG. 4B, the switch portion 43 is turned on to generate a magnetic field at the tip portion 41 of the probe 4, and the ferromagnetic material 31a formed on the surface of the crystal vibration element 3 by this magnetic field. , 31b are attracted, and the small crystal vibrating element 3 is attracted to the distal end surface of the probe 4. Further, by turning off the switch portion 43 in this state, the small crystal vibrating element 3 adsorbed on the distal end surface of the probe 4 is released. Further, as shown in FIG. 3, a resin film 48 is formed on the surface of the tip portion 41 of the metal body 40 in order to prevent the surface of the crystal vibration element 3 from being damaged when attracted by the probe 4. Yes.

次に上述した水晶振動子の製造方法について図5〜図7を参照しながら説明する。先ず、図5に示すように両主面に電極3a,3bが形成された水晶振動用素子3をマトリックス状に配置した水晶ウエハ50を準備する。ここでこの水晶ウエハ50の製造方法について簡単に説明しておく。先ず、素子用のウエハを準備し、このウエハに対してエッチング等によりマトリックス状に水晶振動片を形成する。次に各水晶振動片30の両主面に強磁性体材料31を下層にAu膜32を上層とした電極膜33を形成する。続いて図5に示すように載置台53に載置されている前記水晶ウエハ50を水晶振動用素子3の外郭に沿ってダイシング等により切断分割して個片化する。   Next, a method for manufacturing the above-described crystal resonator will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 5, a crystal wafer 50 is prepared in which crystal vibration elements 3 having electrodes 3a and 3b formed on both main surfaces are arranged in a matrix. Here, a method for manufacturing the quartz wafer 50 will be briefly described. First, a device wafer is prepared, and crystal vibrating pieces are formed in a matrix on the wafer by etching or the like. Next, an electrode film 33 having a ferromagnetic material 31 as a lower layer and an Au film 32 as an upper layer is formed on both main surfaces of each crystal vibrating piece 30. Subsequently, as shown in FIG. 5, the crystal wafer 50 placed on the placement table 53 is cut and divided along the outline of the crystal vibration element 3 by dicing or the like to be singulated.

次に図5に示すようにプローブ4を支持する支持部45を上下方向に駆動する駆動機構46によって所定の高さ位置まで下降させて、図4(a)に示すようにスイッチ部43をオフにした状態でプローブ4の先端部41を個片化した水晶振動用素子3の表面に接触させる。続いて図4(b)に示すようにスイッチ部43をオンにしてプローブ4の先端部41に磁界を生じさせ、プローブ4の先端面に個片化した水晶振動用素子3をその磁力により吸着させる。しかる後、図5に示すように支持部45を駆動機構46によって所定の高さ位置まで上昇させ、さらに支持部45を水平方向に駆動する駆動機構47によって表面に凹部52が複数形成されたセラミックス製の基板51まで移動させる。この基板51は図5に示すようには載置台54に載置されている。   Next, as shown in FIG. 5, the support portion 45 that supports the probe 4 is lowered to a predetermined height position by the drive mechanism 46 that drives the probe 4 in the vertical direction, and the switch portion 43 is turned off as shown in FIG. In this state, the tip portion 41 of the probe 4 is brought into contact with the surface of the crystal vibration element 3 that has been separated. Subsequently, as shown in FIG. 4B, the switch portion 43 is turned on to generate a magnetic field at the tip portion 41 of the probe 4, and the separated crystal vibrating element 3 is attracted to the tip surface of the probe 4 by its magnetic force. Let Thereafter, as shown in FIG. 5, the support portion 45 is raised to a predetermined height position by the drive mechanism 46, and a plurality of concave portions 52 are formed on the surface by the drive mechanism 47 that drives the support portion 45 in the horizontal direction. The substrate is moved to the manufactured substrate 51. As shown in FIG. 5, the substrate 51 is placed on a placing table 54.

そして支持部45を駆動機構46によって所定の高さ位置まで下降させて、水晶振動用素子3を前記凹部52内に進入させる。しかる後、スイッチ部43をオフにして前記プローブ4による吸着を解除させて、凹部52内に導電性接着剤16を介して水晶振動用素子3を載置させる。前記凹部52内には導電路18,19が形成されており、当該凹部52内に水晶振動用素子3を載置することで、水晶振動用素子3の表面に形成された電極33a,33bと凹部52内に形成された導電路18,19とが導電性接着剤16を介して電気的に接続される。   Then, the support portion 45 is lowered to a predetermined height position by the drive mechanism 46, and the crystal vibrating element 3 enters the recess 52. Thereafter, the switch portion 43 is turned off to release the adsorption by the probe 4, and the crystal vibration element 3 is placed in the recess 52 via the conductive adhesive 16. Conductive paths 18 and 19 are formed in the recess 52, and by placing the crystal vibration element 3 in the recess 52, the electrodes 33a and 33b formed on the surface of the crystal vibration element 3 and The conductive paths 18 and 19 formed in the recess 52 are electrically connected via the conductive adhesive 16.

前記プローブ4によってセラミック製の基板51表面に形成された凹部52全てに水晶振動用素子3を上述のようにして載置した後、図6に示すように前記セラミックス製の基板51と同じ形状をした金属製の基板60を図示しないシール材を介して貼り合わせ、そしてシール材部分を加熱してシール材を溶融させて、前記セラミックス製の基板51の表面に金属製の基板60を固着させる。その後、図7に示すように金属製の基板60の表面をダイシングテープ70で覆い、このダイシングテープ70の上から図示しないダイシングソーでダイシングライン71に沿って切ることで、セラミックス製の基板51から水晶振動子が1個ずつ切り分けられて行く。そして切り出された水晶振動子の両側面に外部端子20,21を設けることで、図1に示す水晶振動子が完成する。   After the quartz-crystal vibrating element 3 is placed as described above in all the recesses 52 formed on the surface of the ceramic substrate 51 by the probe 4, the same shape as the ceramic substrate 51 is obtained as shown in FIG. The metal substrate 60 thus bonded is bonded through a seal material (not shown), and the seal material portion is heated to melt the seal material, thereby fixing the metal substrate 60 to the surface of the ceramic substrate 51. Then, as shown in FIG. 7, the surface of the metal substrate 60 is covered with a dicing tape 70, and cut along the dicing line 71 with a dicing saw (not shown) from above the dicing tape 70, so that the ceramic substrate 51 is removed. Crystal units are cut one by one. Then, by providing the external terminals 20 and 21 on both side surfaces of the cut crystal unit, the crystal unit shown in FIG. 1 is completed.

上述の実施の形態によれば、図2に示すように水晶振動片30の表面に、強磁性体材料31a,31bを形成した圧電振動用素子3を用いるため、従来技術の項で述べたように吸着ノズルを用いて吸着保持(ピックアップ)させることができなかった小型の水晶振動用素子を、図4に示すようにプローブ4の磁力により確実に吸着保持させることができる。従って、図5〜図7を用いて説明したように水晶振動子の製造において小型の水晶振動用素子3の移送が可能となり非常に便利である。   According to the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrating element 3 in which the ferromagnetic materials 31a and 31b are formed on the surface of the crystal vibrating piece 30 is used. As shown in FIG. 4, a small crystal vibrating element that could not be sucked and held (pick up) using the suction nozzle can be reliably sucked and held by the magnetic force of the probe 4. Therefore, as described with reference to FIGS. 5 to 7, it is possible to transfer the small crystal vibrating element 3 in the manufacture of the crystal resonator, which is very convenient.

また上述の実施の形態の水晶振動用素子3は、図2に示すように水晶振動片30の両主面に、強磁性体材料31a,31bとAu膜32a,32bとをこの順に積層し、この積層膜を電極33a,33bとして構成しているが、水晶振動片30の両主面に強磁性体材料31a,31bのみ形成し、この強磁性体材料31a,31bを電極33a,33bとして構成してもよい。また強磁性体材料31とAu膜32とをこの順に積層した電極膜33あるいは強磁性体材料31のみからなる電極膜33を水晶振動片30の片面に形成して水晶振動用素子3を構成してもよい。このような構成であってもプローブ4の磁力により確実に吸着保持することができる。   In addition, as shown in FIG. 2, the quartz-crystal vibrating element 3 of the above-described embodiment is formed by laminating ferromagnetic materials 31a and 31b and Au films 32a and 32b in this order on both main surfaces of the quartz-crystal vibrating piece 30. Although this laminated film is configured as electrodes 33a and 33b, only the ferromagnetic materials 31a and 31b are formed on both main surfaces of the quartz crystal vibrating piece 30, and the ferromagnetic materials 31a and 31b are configured as electrodes 33a and 33b. May be. In addition, an electrode film 33 in which the ferromagnetic material 31 and the Au film 32 are laminated in this order or an electrode film 33 made of only the ferromagnetic material 31 is formed on one side of the crystal vibrating piece 30 to constitute the crystal vibrating element 3. May be. Even with such a configuration, the magnetic force of the probe 4 can surely attract and hold.

また図1に示す水晶振動子は、図8に示すように発振回路80の回路部品が搭載されている配線基板81に搭載され、これにより水晶発振器8が構成される。
またSAW(Surface Acoustic Wave: 表面弾性波)デバイスの製造において小型のSAW素子を移送するにあたって、上述したプローブ4を用いて小型のSAW素子を移送するようにしてもよい。この場合、SAW素子を構成する電極としては強磁性体材料が用いられる。
Further, the crystal resonator shown in FIG. 1 is mounted on a wiring substrate 81 on which circuit components of the oscillation circuit 80 are mounted as shown in FIG.
Further, when a small SAW element is transferred in the manufacture of a SAW (Surface Acoustic Wave) device, the small SAW element may be transferred using the probe 4 described above. In this case, a ferromagnetic material is used as an electrode constituting the SAW element.

本発明の実施の形態に係る水晶振動子を示す概略縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view showing a crystal resonator according to an embodiment of the present invention. 前記水晶振動子に格納される水晶振動用素子を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the element for crystal vibrations accommodated in the said crystal oscillator. プローブの先端部の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the front-end | tip part of a probe. 前記プローブの動作について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining operation | movement of the said probe. 本発明の実施の形態に係る水晶振動子の製造方法を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the manufacturing method of the crystal oscillator based on embodiment of this invention. セラミック製の基板と金属製の基板とを重ね合せる様子を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a mode that a ceramic board | substrate and a metal board | substrate are piled up. セラミックス製の基板を1個1個の水晶振動子に切り分けて行く様子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a mode that the board | substrate made from a ceramic is cut | divided into one crystal oscillator one by one. 本発明の実施の形態に係る水晶発振器を示す概略図である。It is the schematic which shows the crystal oscillator which concerns on embodiment of this invention. 従来の水晶振動子を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the conventional crystal oscillator. 吸着ノズルの構造を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of a suction nozzle.

符号の説明Explanation of symbols

10 パッケージ
13 ケース体
14 蓋体
3 水晶振動用素子
30 水晶振動片
31a,31b 強磁性体材料
32a,32b Au膜
33a,33b 電極
4 プローブ
40 金属体
41 先端部
42 銅線
43 スイッチ部
44 電源部
45 支持部
46,47 駆動機構
50 水晶ウエハ
51 セラミックス製の基板
52 凹部
53,54 載置台
60 金属製の基板
70 ダイシングテープ
71 ダイシングライン
8 水晶発振器
80 発振回路
81 配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Package 13 Case body 14 Cover body 3 Crystal vibration element 30 Crystal vibration piece 31a, 31b Ferromagnetic material 32a, 32b Au film | membrane 33a, 33b Electrode 4 Probe 40 Metal body 41 Tip part 42 Copper wire 43 Switch part 44 Power supply part 45 Support portions 46 and 47 Drive mechanism 50 Crystal wafer 51 Ceramic substrate 52 Recesses 53 and 54 Mounting table 60 Metal substrate 70 Dicing tape 71 Dicing line 8 Crystal oscillator 80 Oscillation circuit 81 Wiring substrate

Claims (7)

圧電材料からなる圧電振動片の表面に、強磁性体材料が用いられた電極を形成した圧電振動用素子を製造する工程と、
製造された圧電振動用素子の前記電極をプローブの電磁石をオンにしてその磁力により吸着保持し、ベース体に移送する工程と、
次いで前記電磁石をオフにしてプローブによる吸着保持を解除し、当該プローブを圧電振動用素子から離す工程と、
その後、前記ベース体を蓋体で覆って圧電振動用素子が配置される空間を気密に封止する工程と、を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
Manufacturing a piezoelectric vibration element in which an electrode using a ferromagnetic material is formed on the surface of a piezoelectric vibration piece made of a piezoelectric material;
A step of attracting and holding the electrode of the manufactured piezoelectric vibration element by the magnetic force of the electromagnet of the probe and transferring it to the base body;
Next, turning off the electromagnet to release the adsorption holding by the probe, and separating the probe from the piezoelectric vibration element;
And a step of airtightly sealing a space in which the piezoelectric vibration element is disposed by covering the base body with a lid body.
前記プローブにより移送される圧電振動用素子はウエハ上にて多数分断された状態にあることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子の製造方法。   2. The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibration element transferred by the probe is in a state of being divided into a large number on the wafer. 前記プローブの電磁石の表面には、当該電磁石が圧電振動用素子の電極に直接接触することを避けるために樹脂によりコーティングされてい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の製造方法。   3. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the surface of the electromagnet of the probe is coated with a resin in order to prevent the electromagnet from directly contacting the electrode of the piezoelectric vibration element. Production method. 圧電材料からなる圧電振動片と、
この圧電振動片の表面に形成され、組み立て時にその磁力でピックアップされるために強磁性体材料が用いられた電極と、を備えたことを特徴とする圧電振動用素子。
A piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material;
An element for piezoelectric vibration, comprising: an electrode formed on the surface of the piezoelectric vibrating piece and made of a ferromagnetic material so as to be picked up by the magnetic force at the time of assembly.
前記電極は、強磁性体材料層の上に金層を積層した積層体を備え、前記金層の表面が露出していることを特徴とする請求項4に記載の圧電振動用素子。   The piezoelectric vibration element according to claim 4, wherein the electrode includes a laminate in which a gold layer is laminated on a ferromagnetic material layer, and a surface of the gold layer is exposed. 請求項4に記載の圧電振動用素子を支持するベース体と、
このベース体の上を覆って圧電振動用素子の配置空間を気密空間とする蓋体と、
前記ベース体の外側に設けられた外部電極と、
この外部電極と前記圧電振動用素子の励振電極とを電気的に接続する手段と、を備えたことを特徴とする圧電振動子。
A base body supporting the piezoelectric vibration element according to claim 4;
A lid that covers the top of the base body and uses the arrangement space of the piezoelectric vibration element as an airtight space;
An external electrode provided outside the base body;
A piezoelectric vibrator comprising: means for electrically connecting the external electrode and the excitation electrode of the piezoelectric vibration element.
請求項6に記載の圧電振動子とこの圧電振動子を発振させる発振回路とを備えたことを特徴とする発振器。   An oscillator comprising the piezoelectric vibrator according to claim 6 and an oscillation circuit that oscillates the piezoelectric vibrator.
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