JP2009200675A - Piezoelectric device and manufacturing method for the piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電振動子などに代表される圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a piezoelectric device typified by a piezoelectric vibrator and the like and a method for manufacturing the piezoelectric device.
従来、圧電振動子などに代表される圧電デバイスは、圧電振動片の接続端子とパッケージの内部端子とを、接合部材を介して電気的に接続する構成を有している。この接合部材には、一般的にシリコーン系導電性接着剤が用いられている。一方、圧電振動片の接続端子及びパッケージの内部端子には、一般的に金被膜が形成されている。
このシリコーン系導電性接着剤は、シリコーン樹脂を母材として、フィラーと呼ばれる銀粒子を混合させたペースト状の接着剤であり、パッケージの内部端子に塗布されて、圧電振動片の搭載後、加熱されて硬化し、圧電振動片の接続端子とパッケージの内部端子とを電気的に接続する。
Conventionally, a piezoelectric device typified by a piezoelectric vibrator or the like has a configuration in which a connection terminal of a piezoelectric vibrating piece and an internal terminal of a package are electrically connected via a bonding member. In general, a silicone-based conductive adhesive is used for the joining member. On the other hand, a gold film is generally formed on the connection terminal of the piezoelectric vibrating piece and the internal terminal of the package.
This silicone-based conductive adhesive is a paste-like adhesive in which silver particles called filler are mixed using a silicone resin as a base material. It is applied to the internal terminals of the package, and is heated after mounting the piezoelectric vibrating piece. Then, it hardens and electrically connects the connection terminal of the piezoelectric vibrating piece and the internal terminal of the package.
このシリコーン系導電性接着剤に用いられるシリコーン樹脂は、周囲に存在する金属により硬化速度が異なり、周囲に金が存在する場合より周囲に銀が存在する場合の方が、硬化速度が速いという特性を有している。
このことから、シリコーン系導電性接着剤は、金被膜が形成されている圧電振動片の接続端子及びパッケージの内部端子の周囲よりも、銀粒子であるフィラーの周囲の方が先に硬化する。加えて、シリコーン系導電性接着剤は、加熱による硬化の際、接着剤自体が収縮する。
これらにより、シリコーン系導電性接着剤は、硬化時に上記接続端子及び内部端子の周囲のフィラーが金被膜から遠ざかる方向に移動することから、圧電振動片の接続端子とパッケージの内部端子との導通を阻害することがある。
The silicone resin used in this silicone-based conductive adhesive has a characteristic that the curing speed varies depending on the surrounding metal, and the curing speed is faster when silver is present than when gold is present. have.
For this reason, in the silicone-based conductive adhesive, the periphery of the filler that is silver particles is hardened earlier than the periphery of the connection terminal of the piezoelectric vibrating piece on which the gold film is formed and the internal terminal of the package. In addition, the silicone conductive adhesive shrinks itself when cured by heating.
As a result, the silicone-based conductive adhesive moves the filler around the connection terminal and the internal terminal in the direction away from the gold coating during curing, so that the connection between the connection terminal of the piezoelectric vibrating piece and the internal terminal of the package is conducted. May interfere.
このシリコーン系導電性接着剤の使用による導通の阻害を回避する構成として、圧電振動素子(圧電振動片)のパッド電極(接続端子)とパッケージの内部端子とを、接合部材としての金バンプにより接続する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、別の構成として、弾性表面波素子(圧電振動片)の電極パッド(接続端子)と基板(パッケージ)の電極パターン(内部端子)とを、接合部材としての金バンプの表面に転写塗布されたエポキシ系導電性接着剤により接続する構成が知られている(例えば、特許文献2参照)。
As a configuration to avoid the hindrance to conduction due to the use of this silicone-based conductive adhesive, the pad electrode (connection terminal) of the piezoelectric vibration element (piezoelectric vibration piece) and the internal terminal of the package are connected by a gold bump as a bonding member. The structure which performs is known (for example, refer patent document 1).
As another configuration, an electrode pad (connection terminal) of a surface acoustic wave element (piezoelectric vibrating piece) and an electrode pattern (internal terminal) of a substrate (package) are transferred and applied to the surface of a gold bump as a bonding member. The structure which connects with the epoxy-type electroconductive adhesive agent is known (for example, refer patent document 2).
しかしながら、特許文献1の構成は、接合部材として金バンプを用いることから、シリコーン系導電性接着剤を用いた場合より、圧電振動片とパッケージとの接続部の剛性が強まる。
これにより、特許文献1の構成は、パッケージなどへの圧電振動片の振動漏れが大きくなるとともに、外部からの衝撃に対する接続部の緩衝機能が弱まり、耐衝撃性能が低下するという問題がある。
However, since the configuration of Patent Document 1 uses gold bumps as the bonding member, the rigidity of the connecting portion between the piezoelectric vibrating piece and the package is stronger than when a silicone-based conductive adhesive is used.
As a result, the configuration of Patent Document 1 has a problem that the vibration leakage of the piezoelectric vibrating piece to the package or the like is increased, the buffering function of the connection portion against an external impact is weakened, and the impact resistance performance is lowered.
また、特許文献2の構成は、エポキシ系導電性接着剤の耐熱性能が、シリコーン系導電性接着剤より劣ることから、圧電デバイスとしての耐熱性能が低下するという問題がある。
これにより、特許文献2の構成は、外部機器へのリフロー実装時などの加熱時に、有機系の樹脂を用いているエポキシ系導電性接着剤から有機系のガスが発生する。このことから、特許文献2の構成は、パッケージ内の真空度が低下したり、ガスの成分が凝縮して圧電振動片へ付着したりする。
これらにより、特許文献2の構成は、圧電振動片の発振周波数が経時的に変化し、エージング性能が低下するという問題がある。
Moreover, since the heat resistance performance of an epoxy-type conductive adhesive is inferior to a silicone type conductive adhesive, the structure of patent document 2 has the problem that the heat resistance performance as a piezoelectric device falls.
Thereby, the structure of patent document 2 generate | occur | produces organic gas from the epoxy-type conductive adhesive which uses organic resin at the time of the heating of the reflow mounting to an external apparatus. For this reason, in the configuration of Patent Document 2, the degree of vacuum in the package is reduced, or gas components are condensed and attached to the piezoelectric vibrating piece.
For these reasons, the configuration of Patent Document 2 has a problem that the oscillating frequency of the piezoelectric vibrating piece changes with time and the aging performance is lowered.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる圧電デバイスは、接続端子を有する圧電振動片と、内部端子を有し前記圧電振動片を収容するパッケージと、前記接続端子及び前記内部端子の少なくともいずれか一方に接合された金バンプと、前記接続端子と前記内部端子とを前記金バンプを介して接続する接合部材とを備え、前記接合部材が、粉末状の金属が互いに結合した多孔性構造の金属結合体であることを特徴とする。 Application Example 1 A piezoelectric device according to this application example includes a piezoelectric vibrating piece having a connection terminal, a package having an internal terminal and housing the piezoelectric vibrating piece, and at least one of the connection terminal and the internal terminal. And a bonding member for connecting the connection terminal and the internal terminal via the gold bump, the bonding member having a porous structure in which powdery metals are bonded to each other. It is a body.
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片の接続端子とパッケージの内部端子とを、金バンプを介して接続する接合部材を備えている。そして、接合部材は、粉末状の金属が互いに結合した多孔性構造の金属結合体である。
これにより、圧電デバイスは、接合部材が多孔性構造の金属結合体であることから、従来の、接合部材が金バンプの場合と比較して、圧電振動片とパッケージとの接続部の剛性が弱まる。従って、圧電デバイスは、パッケージなどへの圧電振動片の振動漏れが、従来より小さくなるとともに、外部からの衝撃に対する接続部の緩衝機能が強まり、耐衝撃性能が向上する。
According to this, the piezoelectric device includes a joining member that connects the connection terminal of the piezoelectric vibrating piece and the internal terminal of the package via the gold bump. The joining member is a metal structure having a porous structure in which powdery metals are bonded to each other.
Accordingly, in the piezoelectric device, since the joining member is a metal structure having a porous structure, the rigidity of the connecting portion between the piezoelectric vibrating piece and the package is weaker than in the conventional case where the joining member is a gold bump. . Therefore, in the piezoelectric device, the vibration leakage of the piezoelectric vibrating piece to the package or the like is smaller than that of the conventional device, and the buffering function of the connection portion against an external impact is strengthened, and the impact resistance performance is improved.
また、圧電デバイスは、接合部材が粉末状の金属が互いに結合した金属結合体であることから、従来の、接合部材が金バンプの表面に転写塗布されたエポキシ系導電性接着剤の場合と比較して、有機系のガスが発生しにくい。
これにより、圧電デバイスは、従来よりパッケージ内の真空度が向上するとともに、ガスの成分の圧電振動片への付着が低減する。
従って、圧電デバイスは、圧電振動片の発振周波数が経時的に安定することから、エージング性能が向上する。
In addition, since the piezoelectric device is a metal bonded body in which powdered metals are bonded to each other, the conventional bonding member is compared with the case of an epoxy-based conductive adhesive that is transferred onto the surface of a gold bump. Thus, organic gas is not easily generated.
Thereby, in the piezoelectric device, the degree of vacuum in the package is improved as compared with the related art, and adhesion of gas components to the piezoelectric vibrating piece is reduced.
Therefore, the aging performance of the piezoelectric device is improved because the oscillation frequency of the piezoelectric vibrating piece is stabilized over time.
[適用例2]上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記金属結合体の前記粉末状の金属が球形であって、加熱により互いに結合されていることが好ましい。 Application Example 2 In the piezoelectric device according to the application example described above, it is preferable that the powdered metal of the metal bonded body is spherical and bonded to each other by heating.
これによれば、圧電デバイスは、金属結合体の粉末状の金属が球形であって、加熱により互いに結合されていることから、汎用的な加工方法により金属結合体を容易に製造することができる。 According to this, in the piezoelectric device, since the powdered metal of the metal bonded body is spherical and bonded to each other by heating, the metal bonded body can be easily manufactured by a general-purpose processing method. .
[適用例3]本適用例にかかる圧電デバイスの製造方法は、接続端子を有する圧電振動片と、内部端子を有し前記圧電振動片を収容するパッケージと、前記接続端子及び前記内部端子の少なくともいずれか一方に接合された金バンプと、前記接続端子と前記内部端子とを前記金バンプを介して接続する圧電デバイスの製造方法であって、粉末状の金属と溶剤とを有する接合部材を、前記内部端子または前記内部端子に接合された前記金バンプに塗布する塗布工程と、前記圧電振動片を、前記接続端子または前記接続端子に接合された前記金バンプを介して前記接合部材に搭載する搭載工程と、前記圧電振動片を搭載した後、前記接合部材を加熱して前記粉末状の金属を互いに結合し、結合した金属結合体により前記接続端子と前記内部端子とを前記金バンプを介して接続する結合工程と、を有することを特徴とする。 Application Example 3 A method of manufacturing a piezoelectric device according to this application example includes a piezoelectric vibrating piece having a connection terminal, a package having an internal terminal and housing the piezoelectric vibrating piece, and at least the connection terminal and the internal terminal. A method of manufacturing a piezoelectric device for connecting a gold bump bonded to any one of the above, the connection terminal and the internal terminal via the gold bump, and a bonding member having a powdered metal and a solvent, The application step of applying to the internal terminal or the gold bump bonded to the internal terminal, and the piezoelectric vibrating piece are mounted on the bonding member via the connection terminal or the gold bump bonded to the connection terminal. A mounting step, and after mounting the piezoelectric vibrating piece, the bonding member is heated to bond the powder metal to each other, and the connection terminal and the internal terminal are connected by a combined metal bonded body. It characterized by having a a coupling step of connecting through the gold bumps.
これによれば、圧電デバイスの製造方法は、粉末状の金属と溶剤とを有する接合部材を、パッケージの内部端子または金バンプに塗布し、圧電振動片を、接続端子または金バンプを介して接合部材に搭載する。そして、接合部材を加熱して粉末状の金属を互いに結合し、結合した金属結合体により接続端子と内部端子とを、金バンプを介して接続する。 According to this, in the piezoelectric device manufacturing method, a joining member having a powdered metal and a solvent is applied to an internal terminal or a gold bump of a package, and the piezoelectric vibrating piece is joined via the connection terminal or the gold bump. Mount on the member. And a joining member is heated, a powdery metal is mutually couple | bonded, and a connection terminal and an internal terminal are connected through a gold bump by the couple | bonded metal coupling body.
このことから、圧電デバイスの製造方法は、粉末状の金属と溶剤とを有する接合部材を塗布し、加熱するという簡易な方法により、接続端子と内部端子とを金バンプを介して接続することができる。これにより、圧電デバイスの製造方法は、適用例1に記載した作用・効果を有する圧電デバイスを提供することができる。 From this, the manufacturing method of the piezoelectric device can connect the connection terminal and the internal terminal via the gold bump by a simple method of applying and heating a joining member having a powdered metal and a solvent. it can. Thereby, the manufacturing method of a piezoelectric device can provide the piezoelectric device having the operations and effects described in Application Example 1.
以下、圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a piezoelectric device and a method for manufacturing the piezoelectric device will be described with reference to the drawings.
(実施形態)
図1は、圧電デバイスの一例としての水晶振動子の概略構成を示す構成図である。図1(a)は平面図、図1(b)は、図1(a)のA−A線での断面図である。なお、平面図では、理解を容易にするためにリッド(蓋)部を省略し、リッド部の外形を2点鎖線で表している。また、水晶振動片の電極は、一部を除き省略してある。
図2は、図1(b)のB部の模式拡大断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a crystal resonator as an example of a piezoelectric device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the plan view, the lid (lid) portion is omitted for easy understanding, and the outer shape of the lid portion is represented by a two-dot chain line. The electrodes of the crystal vibrating piece are omitted except for some parts.
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG.
図1に示すように、本実施形態の水晶振動子1は、パッケージ10、圧電振動片としての水晶振動片20、接合部材30などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the crystal resonator 1 of this embodiment includes a
パッケージ10は、ベース部11、リッド部12、接合部13から構成されている。
ベース部11には、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
ベース部11の底面11aには、内部端子11b,11cが形成されている。内部端子11b,11cは、タングステンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
The
For the
ベース部11の外面には、上記金属被膜からなる実装端子11d,11eが形成されている。この実装端子11d,11eは、図示しない内部配線により内部端子11b,11cに接続されている。水晶振動子1は、実装端子11d,11eにより外部機器に実装される。
ベース部11には、底面11aに段付きの貫通穴11fが形成されている。この貫通穴11fは、後述するリッド部12の接合後に封止材40により封止されている。なお、封止材40には、金−ゲルマニウム合金などが用いられている。
In the
リッド部12は、コバールなどの金属からなり、パッケージ10内に水晶振動片20が収容された状態で、コバールなどの金属からなる接合部13にシーム溶接されている。なお、接合部13は、ろう付けなどによりベース部11に接合されている。
これらにより、水晶振動子1のパッケージ10内は、気密に封止されている。なお、パッケージ10の内部は、真空または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。
The
As a result, the inside of the
パッケージ10のベース部11には、水晶振動片20が搭載されている。
水晶振動片20は、発振周波数などに応じた所定の厚みに研磨された水晶ウエハから、フォトリソグラフィ技術などを用いて形成されている。なお、本実施形態では、水晶振動片20を音叉型水晶振動片としている。
水晶振動片20には、図示しない励振電極が形成され、励振電極から一方の主面20aに接続端子20b,20cが延設されている。なお、励振電極、接続端子20b,20cは、クロム、ニッケル、金などの各被膜が積層された金属被膜からなる。接続端子20b,20cには、金バンプ20dが接合されている。
A
The quartz
An excitation electrode (not shown) is formed on the
水晶振動片20の接続端子20b,20cは、金バンプ20dを介して接合部材30により、それぞれベース部11の内部端子11b,11cに接続されている。
図2に示すように、接合部材30は、粉末状の金属が互いに結合した多孔性構造の金属結合体であって、多孔性構造によって縦弾性係数(以下、ヤング率という)が金バンプ20dより小さくなるように形成されている。
The
As shown in FIG. 2, the joining
接合部材30は、粒径が0.01μm〜0.9μmの球形をした金の粉末が、エステルアルコールなどの溶剤及びセルロース系などの樹脂に混合されてペースト状になったものが、内部端子11b,11cに塗布されて、水晶振動片20搭載後に加熱されることにより溶剤が揮発し、金の粉末が互いに結合(焼結)して多孔性構造の金属結合体となる。
これにより、水晶振動子1は、水晶振動片20の接続端子20b,20cとパッケージ10の内部端子11b,11cとが、金バンプ20dを介して接合部材30により接続される。なお、ここでいう多孔性構造とは、結合している金(金属)の粉末間に空間が存在している構造をいう。また、水晶振動子1の製造方法の詳細については、後述する。
The bonding
Thus, in the crystal resonator 1, the
ここで、接合部材30のヤング率は、約9.5(GPa)であり、金バンプ20dのヤング率:約78(GPa)と比較して、約1/8になっている。これにより、水晶振動片20とパッケージ10との接続部Bの剛性は、従来の、金バンプ20dを直接内部端子11b,11cに接合する構成と比較して弱くなる。換言すれば、接続部Bは、弾性変形しやすくなる。
Here, the Young's modulus of the joining
上述したように、水晶振動子1は、水晶振動片20の接続端子20b,20cとパッケージの内部端子11b,11cとを、金バンプ20dを介して接続する接合部材30を備えている。そして、接合部材30は、粉末状の金が互いに結合した多孔性構造の金属結合体で、ヤング率が金バンプ20dより小さい。
これにより、水晶振動子1は、従来の接合部材が金バンプ20dの場合と比較して、接続部Bの剛性が弱くなる。従って、水晶振動子1は、パッケージ10などへの水晶振動片20の振動漏れが、従来より小さくなる。加えて、水晶振動子1は、接続部Bの剛性が弱くなり、弾性変形しやすくなることで、外部からの衝撃などにより発生する接続部Bの応力が緩和されることから、耐衝撃性能が向上する。
As described above, the crystal resonator 1 includes the
As a result, in the crystal resonator 1, the rigidity of the connection portion B is weaker than in the case where the conventional bonding member is the
また、水晶振動子1は、接合部材30が粉末状の金が互いに結合した金属結合体であることから、従来の、接合部材が金バンプ20dの表面に転写塗布されたエポキシ系導電性接着剤の場合と比較して、有機系のガスが発生しにくい。
これにより、水晶振動子1は、従来よりパッケージ10内の真空度が向上するとともに、ガスの成分の水晶振動片20への付着が低減する。
従って、水晶振動子1は、水晶振動片20の発振周波数が経時的に安定することから、エージング性能が向上する。
Further, since the crystal unit 1 is a metal bonded body in which the
As a result, in the crystal unit 1, the degree of vacuum in the
Therefore, in the crystal resonator 1, the aging performance is improved because the oscillation frequency of the
また、水晶振動子1は、接合部材30に用いる粉末状の金が球形であって、加熱により互いに結合されていることから、汎用的な加工方法により金属結合体を容易に製造することができる。
Further, in the quartz crystal resonator 1, since the powdered gold used for the
なお、接合部材30を構成する粉末状の金属は、金に限定するものではなく、銀、銅、プラチナ、パラジウムなどを1種類または複数種類混合して用いてもよい。
In addition, the powdery metal which comprises the joining
ここで、水晶振動子1の製造方法について図3を参照して説明する。
図3は、水晶振動子1の製造方法を示す説明図である。
ここでは、ペースト状の接合部材30を塗布する塗布工程、水晶振動片20を搭載する搭載工程、ペースト状の接合部材30を加熱して結合し、水晶振動片20をパッケージ10に接続する結合工程を中心に説明する。
Here, a manufacturing method of the crystal unit 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for manufacturing the crystal unit 1.
Here, a coating process for applying the paste-
予め、発振周波数などに応じた所定の厚みに研磨された水晶ウエハから、フォトリソグラフィ技術などを用いて形成された水晶振動片20の接続端子20b,20cに、金バンプ20dを超音波接合などにより接合する。ついで、水晶振動片20を水晶ウエハから分割して個片化する。なお、この作業は、後述する搭載工程の前までに行えばよい。
A
[塗布工程]
ついで、図3(a)に示すように、金の粉末、エステルアルコールなどの溶剤及びセルロース系などの樹脂を混合したペースト状の接合部材30を、パッケージ10のベース部11の底面11aに形成された内部端子11b,11cに、ディスペンサなどで塗布する。
ここで、ペースト状の接合部材30の金の粉末の粒径は、0.01μm〜0.9μmの範囲が好ましく、金の粉末の含有量は、90重量%が好ましい。また、ペースト状の接合部材30の溶剤含有量は、9重量%が好ましく、樹脂含有量は、1重量%が好ましい。
[Coating process]
Next, as shown in FIG. 3A, a paste-like joining
Here, the particle size of the gold powder of the paste-like joining
[搭載工程]
ついで、図3(b)に示すように、個片化された水晶振動片20を、接合された金バンプ20dを介して、ペースト状の接合部材30に搭載する。
このとき、金バンプ20dは、ペースト状の接合部材30の中に沈み込み、ペースト状の接合部材30が側壁部20d1まで回り込む。
[Mounting process]
Next, as shown in FIG. 3B, the separated
At this time, the
[結合工程]
ついで、図3(c)に示すように、水晶振動片20を搭載した後、ペースト状の接合部材30を、図示しないクリーンオーブンなどの加熱装置により約230℃で約1時間加熱する。
これにより、ペースト状の接合部材30の溶剤を揮発し、粉末状の金を焼結によって互いに結合し、結合した金などからなる金属結合体としての接合部材30(以下、単に「接合部材30」といい、「ペースト状の接合部材30」と区別する。)により、内部端子11b,11cと、金バンプ20dとを接続する。
このとき、接合部材30は、内部端子11b,11c及び金バンプ20dに融着し、内部端子11b,11cと、金バンプ20dとが強固に接続される。
[Bonding process]
Next, as shown in FIG. 3C, after the
As a result, the solvent of the paste-like joining
At this time, the joining
このとき、ペースト状の接合部材30を押し固めないことから、接合部材30は、多孔性構造となる。
また、ペースト状の接合部材30が、金バンプ20dの側壁部20d1まで回り込んでいることから、接合部材30は、金バンプ20dの側壁部20d1まで回り込んだ状態で、内部端子11b,11cと、金バンプ20dとを接続する。
これにより、パッケージ10の内部端子11b,11cと水晶振動片20の接続端子20b,20cとが、金バンプ20dを介して電気的に接続される。
At this time, since the paste-like joining
In addition, since the paste-
Thus, the
ついで、図3(c)に示すように、パッケージ10のリッド部12を接合部13にシーム溶接する。なお、接合部13は、予めろう付けなどによりベース部11に接合しておく。
ついで、アニールによるガス放出後、封止前のパッケージ10を反転して、図示しないチャンバ内などの真空または不活性ガス中において、球状に形成した封止材40を貫通穴11fに投入する。
ついで、図示しないYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザビーム、半導体レーザビームなどの照射または加熱装置による加熱などにより、球状に形成した封止材40を溶融し、溶融した封止材40を貫通穴11f内に充填し、パッケージ10を封止する。
これらの工程により、図1に示す水晶振動子1を得る。
Next, as shown in FIG. 3C, the
Next, after releasing the gas by annealing, the
Next, the sealing
Through these steps, the crystal resonator 1 shown in FIG. 1 is obtained.
上述したように、水晶振動子1の製造方法は、粉末状の金と溶剤と樹脂とを有するペースト状の接合部材30を、パッケージ10の内部端子11b,11cに塗布し、水晶振動片20を、金バンプ20dを介してペースト状の接合部材30に搭載する。そして、ペースト状の接合部材30を加熱して粉末状の金を互いに結合し、接合部材30により内部端子11b,11cと、金バンプ20dとを接続する。
As described above, in the method for manufacturing the crystal resonator 1, the paste-
このことから、水晶振動子1の製造方法は、粉末状の金と溶剤と樹脂とを有するペースト状の接合部材30を塗布し、加熱するという簡易な方法により、接合部材30を多孔性構造の金属結合体にすることができる。
これにより、水晶振動子1の製造方法は、前述したような、水晶振動片20の振動漏れが小さく、耐衝撃性能が向上した水晶振動子1を提供することができる。
From this, the manufacturing method of the crystal unit 1 is made by applying a paste-like joining
Thereby, the manufacturing method of the crystal unit 1 can provide the crystal unit 1 having the small vibration leakage of the
また、水晶振動子1の製造方法は、接合部材30が金バンプ20dの側壁部20d1まで回り込んだ状態で、内部端子11b,11cと、金バンプ20dとを接続する。このことから、水晶振動子1の製造方法は、接合部材30と金バンプ20dとの接触範囲を、上記回り込みがない場合より広くすることができ、内部端子11b,11cと金バンプ20dとの接続強度を向上させることができる。
Further, in the manufacturing method of the crystal unit 1, the
また、水晶振動子1の製造方法は、金属結合体である接合部材30により内部端子11b,11cと、金バンプ20dとを接続していることから、有機系のガスが発生しにくい。これにより、水晶振動子1の製造方法は、パッケージ10内の真空度が向上し、ガスの成分の水晶振動片20への付着が低減する。
従って、水晶振動子1の製造方法は、水晶振動片20の発振周波数が経時的に安定することから、エージング性能が向上した水晶振動子1を提供することができる。
Further, in the manufacturing method of the crystal unit 1, since the
Accordingly, the method for manufacturing the crystal resonator 1 can provide the crystal resonator 1 with improved aging performance because the oscillation frequency of the
なお、本実施形態では、金バンプ20dが水晶振動片20の接続端子20b,20cに接合されていたが、これに限定するものではない。金バンプ20dは、パッケージ10の内部端子11b,11cに接合されていてもよく、接続端子20b,20c及び内部端子11b,11cの両方に接合されていてもよい。
つまり、金バンプ20dは、接続端子20b,20c及び内部端子11b,11cの少なくともいずれか一方に接合されていればよい。
なお、金バンプ20dがパッケージ10の内部端子11b,11cに接合されている場合、ペースト状の接合部材30は、この金バンプ20dに塗布される。
In the present embodiment, the
That is, the
When the
なお、本実施形態のペースト状の接合部材30の金の粉末の含有量、溶剤含有量、樹脂含有量は、前述の数値に限定するものではなく、ペースト状の接合部材30の塗布状態、接合部材30の結合強度などに応じて適宜設定してもよい。
ペースト状の接合部材30のそれぞれの含有量の割合は、例えば、金の粉末の含有量を88〜93重量%、溶剤含有量を6〜11重量%、樹脂含有量を1〜4重量%の範囲内で設定してもよい。
In addition, the content of the gold powder, the solvent content, and the resin content of the paste-like joining
The proportion of each content of the paste-like joining
また、ペースト状の接合部材30を加熱する温度は、約230℃に限定するものではなく、接合部材30の結合強度、接合部材30の金バンプ20d及び内部端子11b,11cとの接続強度などに応じて、適宜設定してもよい。
ペースト状の接合部材30を加熱する温度は、例えば、200℃〜300℃の範囲内で設定してもよい。
Further, the temperature at which the paste-like joining
You may set the temperature which heats the paste-like joining
なお、本実施形態では、圧電振動片として音叉型の水晶振動片20を例にとり説明したが、これに限定するものではなく、ATカット水晶振動片、弾性表面波振動片などでもよい。また、水晶以外の圧電材料として、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどでもよい。
また、圧電デバイスとして水晶振動子1を例にとり説明したが、これに限定するものではなく、水晶発振器、弾性表面波共振子、周波数フィルタなどでもよい。
In the present embodiment, the tuning-fork type
Further, although the quartz resonator 1 has been described as an example of the piezoelectric device, the present invention is not limited to this, and a quartz oscillator, a surface acoustic wave resonator, a frequency filter, or the like may be used.
1…圧電デバイスとしての水晶振動子、10…パッケージ、11b,11c…内部端子、20…圧電振動片としての水晶振動片、20b,20c…接続端子、20d…金バンプ、30…接合部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal resonator as a piezoelectric device, 10 ... Package, 11b, 11c ... Internal terminal, 20 ... Crystal vibrating piece as a piezoelectric vibrating piece, 20b, 20c ... Connection terminal, 20d ... Gold bump, 30 ... Joining member.
Claims (3)
前記接合部材は、粉末状の金属が互いに結合した多孔性構造の金属結合体であることを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric vibrating piece having a connection terminal; a package having an internal terminal and housing the piezoelectric vibrating piece; a gold bump bonded to at least one of the connection terminal and the internal terminal; the connection terminal and the internal A bonding member for connecting the terminal via the gold bump,
2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the bonding member is a porous metal bonded body in which powdery metals are bonded to each other.
粉末状の金属と溶剤とを有する接合部材を、前記内部端子または前記内部端子に接合された前記金バンプに塗布する塗布工程と、
前記圧電振動片を、前記接続端子または前記接続端子に接合された前記金バンプを介して前記接合部材に搭載する搭載工程と、
前記圧電振動片を搭載した後、前記接合部材を加熱して前記粉末状の金属を互いに結合し、結合した金属結合体により前記接続端子と前記内部端子とを前記金バンプを介して接続する結合工程と、を有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 A piezoelectric vibrating piece having a connection terminal; a package having an internal terminal and housing the piezoelectric vibrating piece; a gold bump bonded to at least one of the connection terminal and the internal terminal; the connection terminal and the internal A method of manufacturing a piezoelectric device that connects a terminal to the gold bump,
An application step of applying a bonding member having a powdered metal and a solvent to the internal terminal or the gold bump bonded to the internal terminal,
A mounting step of mounting the piezoelectric vibrating piece on the bonding member via the connection terminal or the gold bump bonded to the connection terminal;
After mounting the piezoelectric vibrating piece, the bonding member is heated to bond the powdery metals to each other, and the connection terminal and the internal terminal are connected via the gold bumps by the combined metal bonded body And a method of manufacturing the piezoelectric device.
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