JP2010109880A - Piezoelectric device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイス及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric device used in an electronic device or the like and a manufacturing method thereof.
図6は、従来の圧電デバイスを示す断面図である。以下、圧電デバイスの例の1つである圧電振動子について説明する。
図6に示すように、従来の圧電振動子200は、基板体201、圧電振動素子202、蓋体203とから主に構成されている。
基板体201の一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッド204a、204bが設けられている。
基板体201の他方の主面には、外部接続用電極端子209が設けられている。
また、基板体201は、積層構造となっており、その内層には配線パターン(図示せず)等が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド204a、204b上には、導電性接着剤205を介して電気的に接続される一対の励振用電極202aを表裏主面に有した圧電振動素子202が搭載されている。この圧電振動素子202が搭載されている基板体201の一方の主面の外周側には、封止用導体パターン206が設けられている。
前記蓋体203は、圧電振動素子202が内包できるように、凹部空間207が形成され、その凹部空間207を囲繞し且つ延設した鍔部203aを有している。鍔部203aの封止用導体パターン206と対向する箇所にはメッキ層またはロウ材等の封止材208が設けられている。
この蓋体203は、圧電振動素子202と凹部空間207内に収容した形態で、基板体201の一方の主面に、封止材208と封止用導体パターン206が重なるように配置される。この封止材208をレーザ溶接またはシーム溶接によって封止材208を溶融し、基板体201の封止用導体パターン206と接合される。これにより、凹部空間207は、気密封止されている(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional piezoelectric device. Hereinafter, a piezoelectric vibrator, which is one example of a piezoelectric device, will be described.
As shown in FIG. 6, the conventional
A pair of piezoelectric vibration
An external
The
On the piezoelectric vibration
The
The
また、基板体部と捨代部を交互に複数個マトリックス状に配列し、一体に構成されているシート基板を用いている。
この基板体部の一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。
圧電振動素子202が搭載されている基板体201の一方の主面の外周側には、封止用導体パターン206が設けられている。
この捨代部には、隣り合う基板体部に設けられた封止用導体パターン同士を接続するために配線パターンが設けられている。
凹部空間207を有した蓋体203で圧電振動素子202を内包するように基板体部201に接合することにより製造する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In addition, a plurality of substrate body portions and abandonment portions are alternately arranged in a matrix, and a sheet substrate configured integrally is used.
Two main pairs of piezoelectric vibration element mounting pads are provided on one main surface of the substrate body.
A
This surplus portion is provided with a wiring pattern for connecting the conductor patterns for sealing provided on the adjacent substrate body portions.
A method has been proposed in which a
しかしながら、従来の圧電デバイスは、蓋体203を基板体201の封止用導体パターン206に接合する際に、蓋体203の鍔部203aに形成された封止材208が溶接時の衝撃により凹部空間207内に飛散し、圧電振動素子202に付着してしまう恐れがある。よって、付着した封止材208により圧電デバイス200の発振周波数が変動してしまうといった課題があった。
また、従来の圧電デバイスの製造方法では、隣り合う基板体の封止用導体パターン同士が、捨代部の配線パターンを介して接続されているシート基板を用いているが、蓋体203を基板体の封止用導体パターンに接合する際に、蓋体の鍔部に形成された封止材が溶融し、捨代部の配線パターンまで広がってしまう。よって、封止材の厚みが薄くなり、落下試験等の信頼性試験を行った際に、封止材に応力がかかり、封止材の剥がれや破損が生じ、凹部空間内の気密性が損なわれてしまうといった課題もあった。
However, in the conventional piezoelectric device, when the
Further, in the conventional method for manufacturing a piezoelectric device, a sheet substrate is used in which conductive conductors for sealing of adjacent substrate bodies are connected to each other via a wiring pattern of a surplus portion. When joining to the body sealing conductor pattern, the sealing material formed on the lid portion of the lid melts and spreads to the wiring pattern of the surplus portion. Therefore, when the thickness of the sealing material is reduced and a reliability test such as a drop test is performed, stress is applied to the sealing material, the sealing material is peeled off or damaged, and the airtightness in the recessed space is impaired. There was also a problem that it would be lost.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、圧電デバイスの発振周波数が変動せず、封止材の剥がれや破損を防止することができる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a piezoelectric device and a method for manufacturing the piezoelectric device that can prevent the sealing material from being peeled off or damaged without fluctuation of the oscillation frequency of the piezoelectric device. Let it be an issue.
本発明の圧電デバイスは、基板体と、基板体の一方の主面に設けられた2個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、圧電振動素子を内包できるように、凹部空間が形成され、その凹部空間を囲繞し且つ延設した鍔部を有する蓋体と、を備え、基板体の一方の主面に鍔部と対向するように設けられた環状の封止用導体パターンと、封止用導体パターンの内周側にかかるように、絶縁膜が設けられていることを特徴とするものである。 The piezoelectric device of the present invention includes a substrate body, a piezoelectric vibration element mounted on a pair of two piezoelectric vibration element mounting pads provided on one main surface of the substrate body, and provided with an excitation electrode; A recessed space formed so as to contain the element, a lid having a flange that surrounds and extends the recessed space, and is provided on one main surface of the substrate body so as to face the flange. An insulating film is provided so as to cover the annular sealing conductor pattern and the inner peripheral side of the sealing conductor pattern.
また、本発明の圧電デバイスの製造方法は、2個一対の圧電振動素子搭載パッドと、封止用導体パターンが設けられている矩形状の基板体部と、基板体部の一方の主面に形成し、隣り合う基板体部の封止用導体パターンを接続するための配線パターンが設けられている捨代部と、を備え、基板体部と前記捨代部が交互に複数個マトリックスに配列されて一体に構成されて形成されているシート基板に、絶縁膜を前記封止用導体パターンの内周側及び前記配線パターンに形成する絶縁膜形成工程と、圧電振動素子搭載パッドに圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、圧電振動素子を内包できるように、凹部空間が形成され、その凹部空間を囲繞し且つ延設した鍔部を有する蓋体と前記封止用導体パターンとを接合する蓋体接合工程と、シート基板を各基板体部の外周に沿って一括的に切断することにより複数個の圧電デバイスを同時に得る個片化工程と、を含むものである。 In addition, the piezoelectric device manufacturing method of the present invention includes a pair of piezoelectric vibration element mounting pads, a rectangular substrate body provided with a sealing conductor pattern, and one main surface of the substrate body. And a surrogate portion provided with a wiring pattern for connecting the sealing conductor patterns of the adjacent substrate body portions, and a plurality of the substrate body portions and the surrogate portions are alternately arranged in a matrix An insulating film forming step for forming an insulating film on the inner peripheral side of the sealing conductor pattern and on the wiring pattern on the sheet substrate formed integrally with the piezoelectric vibration element on the piezoelectric vibration element mounting pad A step of mounting a piezoelectric vibration element, a lid having a recessed space formed so as to contain the piezoelectric vibration element, and having a flange that surrounds and extends the recessed space, and the sealing conductor pattern. Lid joining process to join It is intended to include, a singulation step of obtaining a plurality of piezoelectric devices simultaneously by collectively cut along the sheet substrate on the outer periphery of each substrate body.
本発明の圧電デバイスによれば、封止用導体パターンの内周側にかかるように、絶縁膜が設けられていることにより、封止の際に、蓋体の鍔部に形成された封止材がこの絶縁膜により止められ、凹部空間内に飛散することがない。よって、飛散した封止材が圧電振動素子に付着することを防止することができる。これにより、圧電振動素子の発振周波数が変動しないため、圧電デバイスは、安定した発振周波数を出力することができる。 According to the piezoelectric device of the present invention, since the insulating film is provided so as to cover the inner peripheral side of the sealing conductor pattern, the sealing formed on the collar portion of the lid body at the time of sealing. The material is stopped by the insulating film and is not scattered into the recessed space. Therefore, it is possible to prevent the scattered sealing material from adhering to the piezoelectric vibration element. Thereby, since the oscillation frequency of the piezoelectric vibration element does not fluctuate, the piezoelectric device can output a stable oscillation frequency.
また、本発明の圧電デバイスの製造方法によれば、絶縁膜形成工程で、絶縁膜を前記封止用導体パターンの内周側及び前記配線パターンに形成することにより、蓋体を基板体部の封止用導体パターンに接合する際に、蓋体の鍔部に形成された封止材が溶融しても、捨代部の配線パターンを覆うように絶縁膜が設けられているため、配線パターンに封止材が濡れ広がることを防ぐことができる。よって、封止材の厚みを確保することができるので、落下試験等の信頼性試験を行っても、封止材の剥がれや破損を生じることなく、気密性を保つことができる。 Further, according to the method for manufacturing a piezoelectric device of the present invention, in the insulating film forming step, an insulating film is formed on the inner peripheral side of the sealing conductor pattern and the wiring pattern, whereby the lid body is formed on the substrate body portion. When bonding to the conductor pattern for sealing, an insulating film is provided to cover the wiring pattern of the surplus part even if the sealing material formed on the collar part of the lid melts. It is possible to prevent the sealing material from spreading wet. Therefore, since the thickness of the sealing material can be ensured, even if a reliability test such as a drop test is performed, the sealing material can be kept airtight without being peeled off or damaged.
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A case where quartz is used for the piezoelectric vibration element will be described.
図1は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、図2のB部分拡大図である。また、説明を明りょうにするために図示した寸法を、一部誇張して示している。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of part B of FIG. For clarity of explanation, the illustrated dimensions are partially exaggerated.
圧電デバイスの例の1つである、圧電振動子について説明する。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る圧電振動子100は、基板体110と圧電振動素子120と蓋体130で主に構成されている。この圧電振動子100は、前記基板体110に圧電振動素子120が搭載されている。また、蓋体130には、凹部空間131が設けられている。その凹部空間131内には、蓋体130を基板体110上に配置した際に、前記圧電振動素子120が内包される。
A piezoelectric vibrator, which is one example of a piezoelectric device, will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
圧電振動素子120は、図1及び図2に示すように、水晶素板121に励振用電極122を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極122を介して水晶素板121に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板121は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極122は、前記水晶素板121の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子120は、その両主面に被着されている励振用電極122から延出する引き出し電極と基板体の主面に形成されている圧電振動素子搭載パッド111a、111bとを、導電性接着剤150を介して電気的且つ機械的に接続することによって搭載される。このときの引き出し電極が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を圧電振動素子120の先端部123とする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
The
Such a
図1〜図2に示すように、この基板体110は、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。
基板体110の一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッド111a、111bが設けられている。
また、基板体110の一方の主面には、その一方の主面の外周縁部を囲繞するように封止用導体パターン112が設けられている。
封止用導体パターン112の内周側にかかるように、絶縁膜Rが形成されている。つまり、基板部110の一方の主面には、封止用導体パターン112の内側に、封止用導体パターンの内周に沿って絶縁膜Rが設けられている。
尚、この絶縁膜Rの一部は、封止用導体パターン112の内周側表面にかかるように設けられている。
基板体110の他方の主面の4隅には、外部接続用電極端子113が設けられている。
基板体110の内層には、例えば、圧電振動素子搭載パッド111a、111bと外部接続用電極端子113と電気的に接続する配線パターン(図示せず)等が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
A pair of piezoelectric vibration
Further, a
An insulating film R is formed so as to cover the inner peripheral side of the
A part of the insulating film R is provided so as to cover the inner peripheral surface of the sealing
External
In the inner layer of the
封止用導体パターン112は、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、等から成る基層の表面にニッケル(Ni)層及び金(Au)層を順次積層するように設けられている。
タングステン(W)層の厚みは、例えば、10〜30μmであり、ニッケル(Ni)層の厚みは、例えば、8〜20μmであり、金(Au)層の厚みは、例えば、0.3μm〜1μmである。
The sealing
The thickness of the tungsten (W) layer is, for example, 10 to 30 μm, the thickness of the nickel (Ni) layer is, for example, 8 to 20 μm, and the thickness of the gold (Au) layer is, for example, 0.3 μm to 1 μm. It is.
図3に示すように、絶縁膜Rは、封止用導体パターン112の内周側の表面の一部に重なるようにして形成されている。
封止用導体パターン112の幅をW1とした場合、封止用導体パターン112と重なっている絶縁膜Rの幅W2は、1/5W1≦W2≦1/2W1となっている。
例えば、封止用導体パターン112の幅W1を、150μmとした場合、封止用導体パターン112に重なっている部分の絶縁膜Rの幅W2は、30μm〜75μmとなる。
絶縁膜Rの封止用導体パターン112に重なっている部分における封止用導体パターン112の主面からの厚みT1は、5μm〜30μmとなっている。
絶縁膜Rは、例えば、アルミナコート、エポキシ樹脂等により形成されている。
As shown in FIG. 3, the insulating film R is formed so as to overlap a part of the inner peripheral surface of the sealing
When the width of the sealing
For example, when the width W1 of the sealing
A thickness T1 from the main surface of the sealing
The insulating film R is formed by, for example, alumina coating, epoxy resin, or the like.
蓋体130は、前記圧電振動素子120を内包できるように、凹部空間131が形成され、その凹部空間131を囲繞し且つ延設した鍔部132を有している。
また、その鍔部132の基板体110に設けられた封止用導体パターン112と対応する位置には、例えば、Niメッキ、AgCu、AuSn等の封止材が設けられている。
前記蓋体130は、例えば、Fe−Ni合金(42アロイ)やFe−Ni−Co合金(コバール)などからなる。
具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、基板体110の封止用導体パターン111上に載置され、蓋体130の鍔部132に設けられた封止材133が溶融されるように、例えば、レーザやシーム溶接機を用いることにより、封止用導体パターン112に接合される。
The
Further, a sealing material such as Ni plating, AgCu, AuSn, or the like is provided at a position corresponding to the sealing
The
Specifically, the
前記導電性接着剤150は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、ニッケル鉄(NiFe)、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。 The conductive adhesive 150 contains conductive powder as a conductive filler in a binder such as silicone resin. As the conductive powder, aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W ), Platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), titanium (Ti), nickel (Ni), nickel iron (NiFe), or a combination thereof is used. .
尚、前記基板体110は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、封止、圧電振動素子搭載パッド111a、111b、封止用導体パターン112、外部接続用電極端子113等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。
When the
本発明の実施形態に係る圧電デバイスによれば、
封止用導体パターン112の内周側にかかるように、絶縁膜Rが設けられていることにより、封止の際に、
蓋体130の鍔部132に形成された封止材133がこの絶縁膜Rにより止められ、凹部空間内に飛散することがない。よって、飛散した封止材133が圧電振動素子120に付着することを防止することができる。これにより、圧電振動素子120の発振周波数が変動しないため、圧電デバイス100は、安定した発振周波数を出力することができる。
According to the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention,
By providing the insulating film R so as to cover the inner peripheral side of the sealing
The sealing
次に上述した圧電デバイスの製造方法について図4〜図5を用いて説明する。
図4(a)は、本発明の圧電デバイスの製造方法の絶縁膜形成工程を示す断面図であり、図4(b)は、本発明の圧電デバイスの製造方法の圧電振動素子搭載工程を示す断面図であり、図4(c)は、本発明の圧電デバイスの製造方法の蓋体接合工程を示す断面図であり、図4(d)は、本発明の圧電デバイスの製造方法の個片化工程を示す断面図である。また、図5は、本発明の圧電デバイスの製造方法でシート基板を示した斜視図である。
Next, a method for manufacturing the above-described piezoelectric device will be described with reference to FIGS.
FIG. 4A is a cross-sectional view showing an insulating film forming step of the piezoelectric device manufacturing method of the present invention, and FIG. 4B shows a piezoelectric vibration element mounting step of the piezoelectric device manufacturing method of the present invention. FIG. 4C is a cross-sectional view showing a lid bonding step of the method for manufacturing a piezoelectric device of the present invention, and FIG. 4D is an individual piece of the method for manufacturing a piezoelectric device of the present invention. It is sectional drawing which shows a formation process. FIG. 5 is a perspective view showing a sheet substrate in the piezoelectric device manufacturing method of the present invention.
(絶縁膜形成工程)
図4(a)に示すように、絶縁膜形成工程は、2個一対の圧電振動素子搭載パッド111a、111bと、封止用導体パターン112が設けられている矩形状の基板体部K1、K2と、前記基板体部K1、K2の一方の主面に形成し、隣り合う基板体部K1、K2の封止用導体パターン112を接続するための配線パターン114が設けられている捨代部Mと、を備え、前記基板体部K1、K2と前記捨代部Mが交互に複数個マトリックスに配列されて一体に構成されて形成されているシート基板Shに、絶縁膜Rを前記封止用導体パターン112の内周側及び前記配線パターン114に形成する工程である。
尚、図5は、4個の基板体部K1、K2、K3、K4を2行×2列のマトリクス状に配置させた上、隣接する基板体部間に捨代部Mを配置させた例について示したものである。
(Insulating film formation process)
As shown in FIG. 4A, the insulating film forming step is a rectangular substrate body portion K1, K2 in which a pair of piezoelectric vibration
FIG. 5 shows an example in which four substrate bodies K1, K2, K3, K4 are arranged in a matrix of 2 rows × 2 columns and a surplus portion M is arranged between adjacent substrate bodies. Is shown.
図4(a)に示すように、基板体部K1、K2の一方の主面には、圧電振動素子搭載パッド111a、111bが形成されている。
また、基板体部K1、K2の一方の主面には、後述する蓋体130の前記鍔部131と対向するように環状の封止用導体パターン112が設けられている。つまり、基板体K1、K2の周縁には、封止用導体パターン112が設けられている。
封止用導体パターン112の内周側にかかるように、絶縁膜Rが形成されている。つまり、基板部110の一方の主面には、封止用導体パターン112の内側に、封止用導体パターンの内周に沿って絶縁膜Rを設ける。
尚、この絶縁膜Rの一部は、封止用導体パターン112の内周側表面にかかるように設ける。
捨代部Mには、隣り合う基板体部K1、K2の封止用導体パターン112を接続するための配線パターン114が設けられ、前記配線パターン114を覆うように設けられている絶縁膜Rが設ける。
また捨代部Mは、基板体部K1と基板体部K2の間に隣接するように設けられており、基板体部K1、K2を切断する際の余剰部としての役割を果たす。捨代部Mの厚みは、シート基板Sと同じ厚みであり、例えば、0.7mm〜1.2mmである。
絶縁膜Rは、例えば、アルミナコート、エポキシ樹脂より形成されている。
絶縁膜Rを形成する方法としては、例えば、従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、高温にて焼成することによって、設けられる。
As shown in FIG. 4A, piezoelectric vibration
Further, an annular
An insulating film R is formed so as to cover the inner peripheral side of the sealing
A part of the insulating film R is provided so as to cover the inner peripheral surface of the sealing
In the abandoned portion M, a
Further, the surrendering portion M is provided so as to be adjacent between the substrate body portion K1 and the substrate body portion K2, and serves as an excess portion when the substrate body portions K1 and K2 are cut. The thickness of the disposal part M is the same as that of the sheet substrate S, and is, for example, 0.7 mm to 1.2 mm.
The insulating film R is made of, for example, alumina coat or epoxy resin.
As a method of forming the insulating film R, for example, the insulating film R is provided by being applied by conventionally known screen printing and baking at a high temperature.
例えば、前記シート基板Shは、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、封止用導体パターン112、圧電振動素子搭載パッド111a、111b、外部接続用電極端子113、配線パターン114等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。
For example, when the sheet substrate Sh is made of alumina ceramic, a sealing
(圧電振動素子搭載工程)
図4(b)に示すように、圧電振動素子搭載工程は、前記圧電振動素子搭載パッド111a、111b上に導電性接着剤140を塗布し、この圧電振動素子搭載パッド111a、111bに塗布された導電性接着剤140に圧電振動素子120の表面に形成した励振用電極122から延設した引き出し電極を付着させる形態で圧電振動素子120を搭載する工程である。
(Piezoelectric vibrator mounting process)
As shown in FIG. 4B, in the piezoelectric vibration element mounting step, a
(蓋体接合工程)
図4(c)に示すように、蓋体接合工程は、前記圧電振動素子120を内包できるように、凹部空間131が形成され、その凹部空間131を囲繞し且つ延設した鍔部132を有する蓋体130と前記封止用導体パターン112とを接合する工程である。
蓋体130を凹部空間131に納まるように、基板部K1、K2の一方の主面に配置する。このとき、鍔部132に設けられている封止材133と封止用導体パターン112は接触している。その後、加熱手段により、封止材133と封止用導体パターン112を接合する。
加熱手段としては、レーザやシーム溶接機等を用いて、蓋体130の鍔部132に形成された封止材133を溶融し、基板体部K1、K2の封止用導体パターンに接合する。
レーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、半導体レーザ、エキシマレーザ等を用いる。
(Cover body joining process)
As shown in FIG. 4C, in the lid bonding step, a recessed
The
As a heating means, using a laser, a seam welding machine, or the like, the sealing
As the laser, for example, a carbon dioxide laser, a YAG laser, a YVO 4 laser, a semiconductor laser, an excimer laser, or the like is used.
(個片化工程)
図4(d)に示すように、個片化工程は、前記シート基板110を各基板体部K1、K2の外周に沿って切断することにより、各基板体部K1、K2を捨代部Mより切り離す工程である。
前記シート基板110の切断は、ダイサーを用いたダイシングやレーザによる切断によって行なわれ、前記シート基板110が個々の基板体部K1、K2毎に分割される。これにより、複数個の圧電振動子100が同時に得られる。
ダイサーとしては、例えば、ダイヤモンド砥粒等を電鋳により固定した円盤状の電鋳ブレードやダイヤモンド砥粒等を、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を結合材として使用したレジンブレードがある。
レーザとしては、YAGレーザの3倍波で、波長が例えば、300〜400nmのものを用いる。
(Individualization process)
As shown in FIG. 4D, in the singulation process, the
The
Examples of the dicer include a disk-shaped electroformed blade in which diamond abrasive grains and the like are fixed by electroforming, and a resin blade using an insulating resin such as an epoxy resin as a binder.
As the laser, a laser having a third harmonic of a YAG laser and a wavelength of, for example, 300 to 400 nm is used.
本発明の圧電デバイスの製造方法によれば、前記蓋体接合工程における
蓋体130を基板体部K1、K2の封止用導体パターン112に接合する際に、蓋体130の鍔部132に形成された封止材133が溶融しても、捨代部Mの配線パターン114を覆うように絶縁膜Rが設けられているため、配線パターン114に封止材133が濡れ広がることを防ぐことができる。よって、封止材133の厚みを確保することができるので、落下試験等の信頼性試験を行っても、封止材133の剥がれや破損を生じることなく、気密性を保つことができる。
According to the piezoelectric device manufacturing method of the present invention, the
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where quartz is used as the piezoelectric material constituting the piezoelectric vibration element has been described. However, as other piezoelectric materials, lithium niobate, lithium tantalate, or piezoelectric ceramics is used as the piezoelectric material. The piezoelectric vibration element may be used.
また、上述した実施形態においては、圧電デバイスの1つである圧電振動子を例に説明したが、これに代えて、基板体の他方主面に枠部を設け、第2の凹部空間を形成し、その第2の凹部空間内に集積回路素子を別個搭載した形態の圧電発振器や、内部に搭載する圧電振動素子120をフィルタとして機能させた圧電フィルタ等の、他の圧電デバイスにおいても用いても構わない。
In the above-described embodiment, the piezoelectric vibrator, which is one of the piezoelectric devices, has been described as an example. Instead, a frame portion is provided on the other main surface of the substrate body to form the second recessed space. It is also used in other piezoelectric devices such as a piezoelectric oscillator in which an integrated circuit element is separately mounted in the second recess space, and a piezoelectric filter in which the
110・・・基板部
111a、111b・・・圧電振動素子搭載パッド
112・・・封止用導体パターン
113・・・外部接続用電極端子
120・・・圧電振動素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・先端部
130・・・蓋体
131・・・凹部空間
132・・・鍔部
133・・・封止材
140・・・導電性接着剤
100・・・圧電デバイス
Sh・・・シート基板
K1、K2、K3、K4・・・容器体部
M・・・捨代部
R・・・絶縁膜
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基板体の一方の主面に設けられた2個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
前記圧電振動素子を内包できるように、凹部空間が形成され、その凹部空間を囲繞し且つ延設した鍔部を有する蓋体と、を備え、
前記基板体の一方の主面に前記鍔部と対向するように設けられた環状の封止用導体パターンと、
前記封止用導体パターンの内周側にかかるように、絶縁膜が設けられていることを特徴とする圧電デバイス。 A substrate body;
A piezoelectric vibration element mounted on two pairs of piezoelectric vibration element mounting pads provided on one main surface of the substrate body and provided with an excitation electrode;
A recessed space is formed so that the piezoelectric vibration element can be included, and a lid having a flange that surrounds and extends the recessed space, and
An annular sealing conductor pattern provided on one main surface of the substrate body so as to face the flange portion;
An insulating film is provided so as to cover the inner peripheral side of the sealing conductor pattern.
矩形状の基板体部と、
前記基板体部の一方の主面に形成し、隣り合う基板体部の封止用導体パターンを接続するための配線パターンが設けられている捨代部と、を備え、
前記基板体部と前記捨代部が交互に複数個マトリックスに配列されて一体に構成されて形成されているシート基板に、絶縁膜を前記封止用導体パターンの内周側及び前記配線パターンに形成する絶縁膜形成工程と、
前記圧電振動素子搭載パッドに圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、
前記圧電振動素子を内包できるように、凹部空間が形成され、その凹部空間を囲繞し且つ延設した鍔部を有する蓋体と前記封止用導体パターンとを接合する蓋体接合工程と、
前記シート基板を各基板体部の外周に沿って一括的に切断することにより複数個の圧電デバイスを同時に得る個片化工程と、を含む圧電デバイスの製造方法。 A pair of piezoelectric vibration element mounting pads, a rectangular substrate body provided with a sealing conductor pattern, and
A surplus part formed on one main surface of the substrate body part and provided with a wiring pattern for connecting the conductor pattern for sealing of the adjacent substrate body part, and
Insulating films are formed on the inner peripheral side of the sealing conductor pattern and the wiring pattern on a sheet substrate formed by integrally arranging a plurality of the substrate body portions and the discarding portions in a matrix. An insulating film forming step to be formed;
A piezoelectric vibration element mounting step of mounting a piezoelectric vibration element on the piezoelectric vibration element mounting pad;
A lid joining step for joining the sealing conductor pattern and a lid having a flange portion formed so as to contain the piezoelectric vibration element and having a flange that surrounds and extends the recess space;
A method of manufacturing a piezoelectric device, comprising: separating the sheet substrate collectively along the outer periphery of each substrate body portion to obtain a plurality of piezoelectric devices simultaneously.
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