JP2013085170A - 振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】 セラミックス製キャップ及びガラス製キャップは、レーザー照射による印字時にレーザーを透過してしまう特性があり、キャップ中央にレーザー印字すると振動子片に形成された電極がトリミングされてしまう事がある。
【解決手段】 互いに接合されたベース基板１２とキャップ１４との間に形成されたキャビティ１４ａ内に振動子片１０１が封止された振動子において、前記ベース基板１２とキャップ１４の接合部上にあたるキャップ１４表面にレーザーで印字１６を刻印する。ベース基板１２とキャップ１４の接合部上に印字１６を刻印することで、レーザーが振動子片１０１に照射されることがなくなり、印字１６を刻印する際に振動子がその特性に受ける影響を低減することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、振動子に関するものである。

近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等の圧電材料からなる振動子片を利用した圧電振動子が用いられている。

図５は、従来の振動子を説明するための図であり、（ａ）は従来の振動子の上面図、（ｂ）は正面図である。図６は振動子片を説明するための図である。振動子は図６に示すように、セラミックス製のベース１０２に接着剤１０３が塗布されており、振動子片１０１が接着剤１０３に搭載される事で、振動子片１０１がベース１０２に固定されている。振動子片１０１は、基部１０１ａから一対の振動脚１０１ｂが延出された音叉型をしており、その表面には振動子片１０１を振動させたり、周波数を調整するための電極１０１ｃが形成されている。振動子片１０１が搭載されたベース１０２は金属製のキャップ１０４で気密に封止されている。また、金属製のキャップ１０４の中央部には、製造ロットをトレースをするための製造ロットがレーザー照射により印字されている。

キャップ１０４としては、近年、振動子は低コスト化ニーズが高まり、ガラス製キャップやセラミックス製キャップも提案されている(例えば、特許文献１、２参照。)。

特開平１０−２５６４１５号公報 特開２０１０−５６９３０号公報

セラミックス製キャップ及びガラス製キャップは、レーザー照射による印字時にレーザーを透過してしまう特性があり、キャップ中央にレーザー印字すると振動子片に形成された電極がトリミングされてしまう事がある。また、セラミックス製キャップにレーザーを照射すると、セラミックスに含有されたバインダ等が熱せられ、その一部がガス化しベースとキャップで形成された振動子片を搭載するための空間内の真空度悪化が生じてしまう事がある。これらの現象が起こると振動子は、周波数、ＣＩ値（等価直列抵抗）が変動し、振動子特性に影響を及ぼすという問題が発生する。

さらに、レーザー照射の条件によっては、照射されたレーザーがキャップ及びベースを透過し、レーザー照射時に振動子を位置決め固定している治具へもダメージを及ぼしてしまう。

本発明は、上記課題を鑑み、レーザー照射による印字の際に、振動子の周波数、ＣＩ値の振動子特性に影響を与えず、また振動子を搭載した治具へもダメージを及ぼさない振動子を提供する事を目的とする。

互いに接合されたベース基板とキャップとの間に形成されたキャビティ内に振動子片が封止された振動子において、前記ベースとキャップの接合部上にあたるキャップ表面にレーザーで印字がされた振動子とする。

前記水晶片は、基部と基部から延出する少なくとも２本の振動脚から形成されており、前記振動脚の基部側に印字された振動子とする。

前記基部から前記振動脚と所定の間隔をあけて配置された固定脚が延出されている振動子とする。

前記ベース基板とキャップは金属ロウ材で接合されている、振動子とする。

本発明では、レーザー照射による印字をベースとキャップ接合部上にあたる位置に行う事により、水晶片に形成された電極のトリミングや、キャップ内部の内包ガス放出による真空度悪化を抑え、周波数、ＣＩ値変動を低減する事が出来る。

本発明では、さらにレーザー照射による印字を基部側にする事で、電極がトリミングされた際に、周波数変動の大きい振動脚先端を避ける事が出来、接合部からレーザー印字が外れても、周波数、ＣＩ値変動を低減する事が出来る。

ベース基板とキャップは金属ロウ材で接合する事で、振動子が搭載されている治具へレーザー透過を抑える事が出来、治具へのダメージを防止する事が出来る。

本発明における振動子を説明するための図。 本発明の振動子の印字箇所の別の形態を説明するための図。 本発明の実施例２の振動子片を説明するための図。 本発明の実施例２の振動子を説明するための図。 従来の振動子を説明するための図。 振動子片を説明するための図。

本発明の振動子を音叉型水晶振動子を例に図を用いて説明する。図１は、本発明における振動子を説明するための図であり、図１の（ａ）は従来の振動子の上面図、（ｂ）は正面図である。本実施例の振動子の振動子片は従来技術の振動子片と同様であり、図６を参照し説明する。振動子片１０１は水晶よりなり、基部１０１ａから一対の振動脚１０１ｂが延出され、その表面には振動子片１０１を振動させたり、周波数を調整するための電極１０１ｃが形成されている。振動子片１０１は、セラミック製のベース基板１２上に塗布された接着剤１３を介して、ベース基板１２に固定されている。ベース基板１２には、振動子片１０１を気密に封止するためのキャビティ１４ａが形成されたキャップ１４が接合され、振動子片１０１を気密に封止している。また、キャップ１４の表面には製造ロット等の判別記号が印字１６として刻まれている。

次に、振動子の製造方法を説明する。まずベース基板１２を準備し、ベース基板１２に接着剤１３を塗布し、振動子片１０１を搭載する。振動子片１０１がベース基板１２に搭載された状態で、振動子片１０１の電極１０１ｃの一部を除去、又は電極を追加形成することで所望の発振周波数となるように周波数調整を行う。周波数調整を行った後、振動子片１０１が搭載されたベース基板１２とキャップ１４を真空中で接合し、振動子片１０１を気密に封止する。ベース基板１２とキャップ１４には、その接合部に該当する位置にそれぞれ金属ロウ材１５が形成され、ロウ材１５を溶融する事によりベース基板１２とキャップ１４の接合が行われる。ロウ材１５としては、Ａｕ−Ｓｎ合金を主に用いる。このように製造された振動子は、周波数、ＣＩ値等の特性検査を行い、製造ロット等をレーザー照射により印字し完成となる。

製造ロットのレーザー照射による印字は、振動子片１０１の基部１０１ａ側のベース基板１２とキャップ１４の接合部上短辺側にあたる位置に行っている。ベース基板１２とキャップ１４の接合部上に印字を行う事で、振動子片１０１に形成された電極１０１ｃの一部が除去されることを防止でき、またキャップ１４から発生するガスもキャビティ１４ａ内への放出されることも抑えることができ、振動子の周波数、ＣＩ値変動を低減する事が出来る。

更に、振動子片１０１の基部１０１ａ側に印字を行う事で、接合部上から印字１６が多少外れた場合であっても、最も周波数変動に影響する振動脚１０１ｂ側の電極１０１ｃではなく、影響の少ない基部１０１ａに形成された電極１０１ｃが除去されるだけですみ、振動子の周波数、ＣＩ値変動を低減する事が出来る。ここで本実施例では、キャップ１４の短辺側に印字１６を行っているが、ベース基板１２とキャップ１４の接合部上のキャップ１４表面であれば良く、特に基部１０１ａ側であればより効果が大きい。図２は、本発明の振動子の印字箇所の別の形態を説明するための図である。図２に示すように振動子の基部側のキャップ長片に印字１６を形成する形態でも良い。

また、ベース基板１２とキャップ１４は金属のロウ材１５で接合する事で、レーザーがキャップ１４を透過した場合においてもロウ材１５によりレーザーを反射、あるいは吸収し、ベース基板１２、またはレーザー照射時に振動子１０１を位置決め固定している治具まで透過することはなく、前記治具へのダメージを防止する事が出来る。

印字１６を行うレーザーとしては本実施例ではＹＶＯ４レーザーを用いている。ＹＶＯ４レーザーは波長が比較的短い５３２ｎｍのレーザーである。波長が５３２ｎｍのレーザーは、常用する１０６４ｎｍ波長よりも透過しにくい特性を持っており、レーザーがキャップ１４を透過することを抑えられ、本発明の課題を解決するためには有用である。本実施例ではＹＶＯ４レーザーを用いているが、レーザーの波長は短いほど透過しにくく波長が短ければＹＡＧレーザー等でも良い。しかし、５３２ｎｍ未満のレーザーは高価な為、振動子等の電子部品の製造にはコスト高となってしまい、本実施例では５３２ｎｍレーザーを使用している。

次に、本発明の振動子の別の形態を説明する。図３は、本発明の実施例２の振動子片を説明するための図である。図４は、本発明の実施例２の振動子を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。振動子片２１は、基部２１ａから一対の振動脚２１ｂが延出されている。また基部２１ａからは振動脚２１ｂと所定の間隔をあけて配置された固定脚２１ｄが延出されている。また、振動子片２１の表面には振動子片２１を振動させたり、周波数を調整するための電極２１ｃが形成されている。本実施例の振動子片２１は、固定脚２１ｄの一部を、接着剤２３によりベース基板２２と接着し固定する。ベース基板２１とキャップ２４は実施例１と同様の構造であり、本実施例においても、ベース基板２２とキャップ２４とにより振動子片２１が気密に封止される。製造工程についても実施例１と同様である。

キャップ２４へのレーザー照射による印字２６の刻印は図４に示すように、振動子片２１の基部２１ａ側のベース基板２２とキャップ２４の接合部上短辺側にあたる位置に行っていおり、このように印字を行うことで実施例１にて記載した効果と同様の効果を得られる。

以上、２種類の振動子片を例に本発明の振動子を説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、ベース基板とキャップの接合部上にあたるキャップ表面に印字がされれば良く、また振動子片の電極が除去されたときに振動子特性への影響度が低い位置へ印字をすればより良い事はいうまでもない。

１２ ベース基板
１３ 接着剤
１４ キャップ
１４ａ キャビティ
１５ ロウ材
１６ 印字
２１ 振動子片
２１ａ 基部
２１ｂ 振動脚
２１ｃ 電極
２１ｄ 固定脚
２２ ベース基板
２３ 接着剤
２４ キャップ
２６ 印字
１０１ 振動子片
１０１ａ 基部
１０１ｂ 振動脚
１０１ｃ 電極
１０２ ベース基板
１０３ 接着剤
１０４ キャップ

Claims (4)

1. 互いに接合されたベース基板とキャップとの間に形成されたキャビティ内に振動子片が封止された振動子において、前記ベースとキャップの接合部上にあたるキャップ表面にレーザーで印字がされたことを特徴とする振動子。
2. 前記水晶片は、基部と基部から延出する少なくとも2本の振動脚から形成されており、前記振動脚の基部側に印字がされたことを特徴とする請求項１に記載の振動子。
3. 前記基部から前記振動脚と所定の間隔をあけて配置された固定脚が延出されている請求項２に記載の振動子。
4. ベース基板とキャップは金属ロウ材で接合されている、請求項１項から請求項３のいずれか一つに記載の振動子。

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