JP2012142688A - 圧電デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板部110aと、該基板部の一方の主面に設けられる第1の枠部110bと、基板部の他方の主面に設けられる第2の枠部110cとからなる素子搭載部材110と、第1の凹部空間K1内に設けられた圧電振動素子搭載パッド111に搭載されている圧電振動素子120と、第1の凹部空間を気密封止する蓋部材130と、一方の主面に設けられているサーミスタ素子搭載パッド212と他方の主面の角に外部接続用電極端子Gが設けられている絶縁基板210と、サーミスタ素子搭載パッドに搭載されているとサーミスタ素子140と、を備え、サーミスタ素子が基板部と第2の枠部とで形成される第2の凹部空間K2内に収容される様に、素子搭載部材110と絶縁基板210とが接合されている。
【選択図】図2
Description
素子搭載部材は、基板部と第1の枠部と第2の枠部で構成されている。
基板部の主面に第2の枠部が設けて、第2の凹部空間が形成され、第2の枠部に第1の枠部を設けて第1の凹部空間が形成されている。
第1の凹部空間内に露出する第2の枠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。
第2の凹部空間内に露出する基板部の一方の主面には、サーミスタ素子搭載パッドが設けられている。
また、基板部の他方の主面の4隅には、外部接続用電極端子が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される一対の励振用電極を表裏主面に有した圧電振動素子が搭載されている。この圧電振動素子を囲繞する素子搭載部材の第1の枠部の頂面には金属製の蓋部材が被せられ、接合されている。これにより第1の凹部空間と第2の凹部空間が気密封止されている。
また、サーミスタ素子搭載パッド上には、半田等の導電性接合材を介して接続されるサーミスタ素子が搭載されている。
サーミスタ素子は、その温度での抵抗値が、外部接続用電極端子を介して圧電デバイスの外へ出力される。
サーミスタ素子は、温度変化によって電気抵抗が顕著な変化を示すものであり、この抵抗値の変化から電圧が変化するため、抵抗値と電圧との関係及び電圧と温度との関係により、出力された抵抗値を電圧に換算することで、そのときの電圧から温度情報を得ることができる。例えば、電子機器等のメインIC内で温度情報に換算することができる。
また、外部接続用電極端子は、2個一対の水晶振動素子用電極端子と、2個一対のサーミスタ素子用電極端子により構成されている。その水晶振動素子用電極端子は、対角に配置されている。また、サーミスタ素子用電極端子も同様に、対角に配置されている。
圧電振動素子の発振周波数の変動を低減することができ、時間の低減をし、生産性を向上させることができる圧電デバイス及びその製造方法を提供することを課題とする。
また、導電性接合材から発生したガスが、第2の凹部空間が気密封止されていないため、サーミスタ素子に付着することを低減し、サーミスタ素子が劣化することを低減することができる。よって、サーミスタ素子から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の圧電振動素子の周囲の温度情報との差異を低減することができる。
この圧電デバイス200は、前記素子搭載部材110に形成されている第1の凹部空間K1内に圧電振動素子120が搭載され、絶縁基板210に搭載されているサーミスタ素子140を前記素子搭載部材110に形成されている第2の凹部空間K2内に収容するようにして、前記素子搭載部材110と絶縁基板210とが接合されている。その第1の凹部空間K1が蓋部材130により気密封止された構造となっている。
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123と第1の凹部空間K1内底面に形成されている圧電振動素子搭載パッド111とを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続することによって第1の凹部空間K1に搭載される。このときの引き出し電極123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の先端部とする。
この素子搭載部材110は、前記基板部110aの一方の主面に第1の枠部110bが設けられて、第1の凹部空間K1が形成されている。また、素子搭載部材110の他方の主面に第2の枠部110cが設けられて、第2の凹部空間K2が形成されている。
尚、この素子搭載部材110を構成する基板部110a及び第2の枠部110cは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミックス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。
第1の枠部110bは、42アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、第1の枠部110bは、基板部110aの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜HB上にロウ付けなどにより接続される。
第1の凹部空間K1内で露出した基板部110aの一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッド111が設けられている。
また、図1〜図3に示すように素子搭載部材110は、基板部110aの他方の主面と第2の枠部110cによって第2の凹部空間K2が形成されている。
また、絶縁基板210の他方の主面には、外部接続用電極端子Gが設けられている。
外部接続用電極端子Gは、2個一対の圧電振動素子用電極端子と2個一対のサーミスタ素子用電極端子により構成されている。
2個一対の圧電振動素子用電極端子は、前記絶縁基板210の他方の主面の対角に設けられている。
また、2個一対のサーミスタ素子用電極端子は、絶縁基板210の前記圧電振動素子用電極端子が設けられている位置と異なる2つの隅部に設けられている。つまり、前記サーミスタ素子用電極端子は、前記圧電振動素子用電極端子が設けられている対角とは異なる絶縁基板210の他方の主面の対角に設けられている。
サーミスタ素子140は、その温度での抵抗値が、外部接続用電極端子Gを介して圧電デバイス100の外へ出力されることにより、例えば、電子機器等のメインIC(図示せず)で出力された抵抗値を電圧に換算することで温度情報を得ることができる。
サーミスタ素子140は、図2に示すように、絶縁基板210に設けられたサーミスタ素子搭載パッド212に半田等の導電性接合材HDを介して搭載されている。
また、図2に示すように、絶縁基板210の主面に設けられている圧電振動子搭載パッド211と外部接続用電極端子Gは、第4のビア導体213を介して接続されている。
また、図2に示すように、絶縁基板接続端子Tと圧電振動子搭載パッド211が導電性接合材HDを介して接合されている。
つまり、圧電振動素子搭載パッド111は、絶縁基板接続端子Tと圧電振動子搭載パッド211を介していずれか2つの外部接続用電極端子Gと電気的に接続されている。
また、図2に示すように、絶縁基板210の主面に設けられている圧電振動子搭載パッド211と外部接続用電極端子Gは、第4のビア導体213を介して接続されている。
また、図2に示すように、絶縁基板接続端子Tと圧電振動子搭載パッド211が導電性接合材HDを介して接合されている。
つまり、蓋部材130は、第3のビア導体116と、絶縁基板接続端子Tと、サーミスタ素子搭載パッド212と、第4のビア導体213とを介して、いずれか1つの外部接続用電極端子Gと電気的に接続され、グランドと接続されることになる。
また、導電性接合材HDから発生したガスが、第2の凹部空間が気密封止されていないため、サーミスタ素子140に付着することを低減し、サーミスタ素子140が劣化することを低減することができる。よって、サーミスタ素子140から出力された抵抗値を換算することで得られた電圧から温度情報を得ることができる。このようにして得られた温度情報と、実際の圧電振動素子120の周囲の温度情報との差異を低減することが可能となる。
(導電性接合材印刷工程)
図3(a)及に示すように、導電性接合材印刷工程は、前記絶縁基板210が複数個設けられている絶縁基板ウェハWの各絶縁基板210の主面に設けられた圧電振動子用搭載パッド211とサーミスタ素子搭載パッド212に導電性接合材HDを印刷する工程である。
このような絶縁基板ウェハWは、例えば、シリコンやガラス、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁材料で形成された一枚板である絶縁基板を従来周知の打ち抜き加工法やフォトエッチング加工法等により形成される。絶縁基板210の一方の主面には、圧電振動子搭載パッド211とサーミスタ素子搭載パッド212とが設けられ、他方の主面の4角には、外部接続用電極端子Gが設けられている。
圧電振動子搭載パッド211とサーミスタ素子搭載パッド212と外部接続用電極端子Gとは、Niメッキ、Auメッキを施すことにより形成されている。
図3(b)に示すように、サーミスタ素子搭載工程は、前記各絶縁基板210の主面に設けられたサーミスタ素子搭載パッド212にサーミスタ素子140を搭載する工程である。
このようにすることで、サーミスタ素子140をサーミスタ素子搭載パッド212に搭載されることになる。
図3(c)に示すように、サーミスタ素子140を前記圧電振動子100の第2の凹部空間K2に収容するようにして、前記各絶縁基板210の主面に設けられた圧電振動子搭載パッド211に圧電振動子100を搭載する工程である。
また、前記素子搭載部材の基板部110aと第2の枠部110cとで第2の凹部空間K2が形成されている。
前記第2の枠部110cの他方の主面の4隅に設けられている絶縁基板接続端子と絶縁基板210の一方の主面に設けられた圧電振動子搭載パッド211に導電性接合材HDを介して搭載する。この際に、圧電振動子100は、絶縁基板210に搭載されているサーミスタ素子140を第2の凹部空間K2内に入るようにして搭載する。
熱処理硬化工程は、導電性接合材HDを熱処理することにより硬化させる工程である。
前記導電性接合材HDに約280〜300℃の熱を印加することにより、導電性接合材HDが溶融することで硬化させる。
導電性接合材HDを硬化することにより、サーミスタ素子140は、サーミスタ素子搭載パッドに接合され、圧電振動子100は、圧電振動子搭載パッド211に接合されることになる。これによりサーミスタ素子140は、サーミスタ素子搭載パッド212と導通固着され、圧電振動子100は、圧電振動子搭載パッド211と導通固着されることになる。
図3(d)に示すように、切断分離工程は、前記絶縁基板ウェハWを外周縁部に沿って切断することで、絶縁基板210を前記絶縁基板ウェハWより切り離し、複数個の圧電デバイス200を同時に得る工程である。
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。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子120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。
110a・・・基板部
110b・・・第1の枠部
110c・・・第2の枠部
111・・・圧電振動素子搭載パッド
120・・・圧電振動素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・蓋部材
140・・・サーミスタ素子
210・・・絶縁基板
211・・・圧電振動子搭載パッド
212・・・サーミスタ素子搭載パッド
100・・・圧電デバイス
K1・・・第1の凹部空間
K2・・・第2の凹部空間
DS・・・導電性接着剤
HD・・・導電性接合材
HB・・・封止用導体膜
T・・・絶縁基板接続用端子
G・・・外部接続用電極端子
W・・・絶縁基板ウェハ
Claims (2)
- 基板部と、この基板部の一方の主面に設けられる第1の枠部と、前記基板部の他方の主面に設けられる第2の枠部とからなる素子搭載部材と、
前記基板部と前記第1の枠部とで形成される第1の凹部空間内に露出した前記基板部の主面に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、
前記第1の凹部空間を気密封止する蓋部材と、
一方の主面に設けられているサーミスタ素子搭載パッドと他方の主面の角に2個一対の圧電振動素子用電極端子と2個一対のサーミスタ素子用電極端子とから構成されている外部接続用電極端子が設けられている絶縁基板と、
前記サーミスタ素子搭載パッドに搭載されているとサーミスタ素子と、を備え、
前記サーミスタ素子が前記基板部と前記第2の枠部とで形成される第2の凹部空間内に収容されるように、前記素子搭載部材と前記絶縁基板とが接合されていることを特徴とする圧電デバイス。 - 基板部と第1の枠部とで第1の凹部空間が形成され、基板部と第2の枠部とで第2の凹部空間が形成されている素子搭載部材の前記第1の凹部空間内に圧電振動素子が搭載され、前記第1の凹部空間を蓋体で気密封止されている圧電振動子と、サーミスタ素子が搭載された絶縁基板とが接続する圧電デバイスの製造方法であって、
前記絶縁基板が複数個設けられている絶縁基板ウェハの各絶縁基板の主面に設けられた圧電振動子用搭載パッドとサーミスタ素子搭載パッドに導電性接合材を印刷する導電性接合材印刷工程と、
前記各絶縁基板の主面に設けられたサーミスタ素子搭載パッドにサーミスタ素子を搭載するサーミスタ素子搭載工程と、
前記サーミスタ素子を前記圧電振動子の第2の凹部空間に収容するようにして、前記各絶縁基板の主面に設けられた圧電振動子搭載パッドに圧電振動子を搭載する圧電振動子搭載工程と、
前記導電性接合材を熱処理により硬化させる熱処理硬化工程と、
前記絶縁基板ウェハを外周縁部に沿って切断することで、絶縁基板を前記絶縁基板ウェハより切り離し、複数個の圧電デバイスを同時に得る切断分離工程と、を具備することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8754718B2 (en) | 2011-03-11 | 2014-06-17 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
JP2018093555A (ja) * | 2018-03-26 | 2018-06-14 | 京セラ株式会社 | 水晶デバイス及び電子機器 |
US10862476B2 (en) | 2017-03-10 | 2020-12-08 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and electronic device using the same |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000013141A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電発振器 |
JP2000278047A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用水晶発振器及びその製造方法 |
JP2004297210A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Kyocera Corp | 表面実装型圧電発振器 |
JP2004343339A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Tokyo Denpa Co Ltd | 水晶振動子 |
JP2006074293A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電部品容器及び圧電発振器の製造方法 |
JP2007043338A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Epson Toyocom Corp | 温度補償水晶振動子、水晶発振器、及び温度補償水晶振動子の製造方法 |
JP2008205938A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用の水晶振動子 |
JP2008252467A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用の圧電デバイス |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010292443A patent/JP2012142688A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000013141A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電発振器 |
JP2000278047A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用水晶発振器及びその製造方法 |
JP2004297210A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Kyocera Corp | 表面実装型圧電発振器 |
JP2004343339A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Tokyo Denpa Co Ltd | 水晶振動子 |
JP2006074293A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電部品容器及び圧電発振器の製造方法 |
JP2007043338A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Epson Toyocom Corp | 温度補償水晶振動子、水晶発振器、及び温度補償水晶振動子の製造方法 |
JP2008205938A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用の水晶振動子 |
JP2008252467A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装用の圧電デバイス |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8754718B2 (en) | 2011-03-11 | 2014-06-17 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
US9054604B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-06-09 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
US9160254B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-10-13 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
US9685889B2 (en) | 2011-03-11 | 2017-06-20 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
US10715058B2 (en) | 2011-03-11 | 2020-07-14 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
US10862476B2 (en) | 2017-03-10 | 2020-12-08 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and electronic device using the same |
JP2018093555A (ja) * | 2018-03-26 | 2018-06-14 | 京セラ株式会社 | 水晶デバイス及び電子機器 |
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