JP2023140392A - 電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法 - Google Patents

電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ワークと一対のコンタクトプローブとの接触にかかる手間を減少させることができる電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法の提供。【解決手段】電子部品測定用治具102は、圧電振動子1を押え付ける測定プレート110と、測定プレート110の圧電振動子1と対向する対向面に設けられ、圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bと接触する一対の測定ピン112a,112bと、測定プレート110の対向面と反対側の面に設けられ、圧電振動子1を検査する一対のコンタクトプローブ101a,101bと接触する一対の電極パッド111a,111bと、一対の測定ピン112a,112bと一対の電極パッド111a,111bを導通させる一対の導通部113a,113bと、を備える。【選択図】図5

Description

本開示は、電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法に関するものである。
下記特許文献1には、高周波水晶振動子の周波数を測定するのに好適な反射測定治具が開示されている。この反射測定治具は、ワークの一対の端子に、一対のプローブを接触させ、ワークの周波数を測定する。
特開2007-47152号公報
上記従来の反射測定治具では、ワークの一対の端子と一対のプローブの先端との位置合わせは、直接目視で確かめながら行っており、手間がかかっていた。また、近年の小型の水晶振動子においては、ワークの端子に対するプローブの先端の位置合わせが難しく、熟練の作業者による調整が必要となっていた。今後、水晶振動子の小型化がさらに進むと、ワークの端子に対するプローブの先端の位置合わせの調整にますます時間がかかり、水晶振動子の生産に影響を与える虞がある。上記問題点は、水晶振動子に限らず一対の端子を有する小型の電子部品全般の課題である。
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ワークと一対のコンタクトプローブとの接触にかかる手間を減少させることができる電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法の提供を目的とする。
(1)本開示の一態様に係る電子部品測定用治具は、ワークを押え付ける測定プレートと、前記測定プレートの前記ワークと対向する対向面に設けられ、前記ワークの一対の外部電極と接触する一対の測定ピンと、前記測定プレートの前記対向面と反対側の面に設けられ、前記ワークを検査する一対のコンタクトプローブと接触する一対の電極パッドと、前記一対の測定ピンと前記一対の電極パッドを導通させる一対の導通部と、を備える。
本態様に係る電子部品測定用治具によれば、一対のコンタクトプローブを直接ワークの一対の外部電極に接触させるのではなく、ワークが浮かないように押え付ける測定プレートに、一対の電極パッド、一対の測定ピンおよび一対の導通部を付属することによって、測定の中継役を担わせる。一対のコンタクトプローブとワークの一対の外部電極の導通は、一対の電極パッドおよび一対の測定ピンのレイアウトによって調整できるため、ワークコンタクトプローブとの接触にかかる手間を減少させることができる。
(2)(1)の態様の電子部品測定用治具において、前記電極パッドは、平面視で、前記外部電極より大きくてもよい。
この場合には、電極パッドが平面視で外部電極よりも大きくなるため、コンタクトプローブを直接ワークの外部電極に接触させるよりも導通が簡単になり、ワークのサイズ変更に伴う熟練の作業者の調整が不要になる。
(3)(1)または(2)の態様の電子部品測定用治具において、前記測定ピンは、平面視で、前記外部電極よりも広い範囲に形成されていてもよい。
この場合には、測定ピンが平面視で外部電極よりも広い範囲に形成されているため、電極パッドに対するコンタクトプローブの接触位置を変更しなくても、あらゆるサイズのワークの外部電極に測定ピンを接触させることができる。
(4)(1)から(3)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、四角形状を呈していてもよい。
この場合には、電極パッドの形状が単純であるため製造が容易になる。また、電極パッドの面積が広いため、コンタクトプローブが接触しやすくなる。
(5)(1)から(3)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、角を面取りした四角形状を呈していてもよい。
この場合には、コンタクトプローブが接触しない電極パッドの角部分を面取りすることで、電極パッドの製造コストを軽減できる。また、電極パッドの面積が広いため、コンタクトプローブが接触しやすくなる。
(6)(1)から(3)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、円形状を呈していてもよい。
この場合には、コンタクトプローブが接触しない電極パッドの不要部分をカットすることで、電極パッドの製造コストを軽減できる。また、円形状であるため、電極パッドに対するコンタクトプローブの接触位置の全方向のズレに対応できる。
(7)(1)から(6)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記一対の電極パッドは、平面視で、互いに異なる形状を呈していてもよい。
この場合には、ワークに対する電子部品測定用治具の逆向き設置を防止できる。
(8)(1)から(7)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する複数の凸部を有してもよい。
この場合には、測定ピンが外部電極に対して多点で接触するためノイズに強くなる。また、測定ピンの外部電極に対する接触範囲が広くなる。
(9)(1)から(7)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する凸部を有し、前記凸部の先端部には、円錐状の窪みが形成されていてもよい。
この場合には、測定ピンが先端部の円錐状の窪みの周縁部において外部電極に接触するため、先端部が細いピン形状よりも摩耗し難くなる。
(10)(1)から(7)のいずれかの態様の電子部品測定用治具において、前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する凸部を有し、前記凸部は、伸縮機構を備えていてもよい。
この場合には、測定ピンを押し込んで外部電極と接触させることができる。また、測定ピンの摩耗や、測定ピンの長さの寸法精度に影響されることなく、外部電極との接触状態を維持できる。
(11)本開示の一態様に係る電子部品の特性測定方法は、(1)から(10)のいずれかの態様の電子部品測定用治具によって、前記ワークを押え付け、前記一対の外部電極と前記一対のコンタクトプローブとを前記電子部品測定用治具を介して接触させ、前記ワークの特性を測定する。
この場合には、ワークと一対のコンタクトプローブとの接触にかかる手間を減少させ、ワークの特性を容易に測定できる。
(12)本開示の一態様に係る圧電振動子の製造方法は、一対の外部電極を備えるパッケージに、圧電振動片を実装するマウント工程と、前記マウント工程の後、前記圧電振動片の周波数を調整する周波数調整工程と、前記周波数調整工程の後、前記パッケージ内の前記圧電振動片を封止する封止工程と、を備え、前記周波数調整工程では、(11)の態様の電子部品の特性測定方法を用いて、前記圧電振動片の周波数を測定する。
この場合には、圧電振動子の周波数調整工程において、ワークに対する一対のコンタクトプローブの先端の位置合わせに時間がかからなくなり、圧電振動子の製造効率を高めることができる。
上記本開示の一態様によれば、ワークと一対のコンタクトプローブとの接触にかかる手間を減少させることができる電子部品測定用治具、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子の製造方法を提供できる。
一実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 一実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係る圧電振動子の製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係る電子部品の特性測定方法を説明する説明図である。 一実施形態に係る電子部品測定用治具の断面構成図である。 一実施形態に係る電子部品測定用治具が位置決めされるトレイ搬送用キャリアの平面図である。 一実施形態に係る電子部品測定用治具の斜視図である。 一実施形態に係るトレイ搬送用キャリアの簡易断面図である。 一実施形態に係る一対の電極パッドの形状パターンの一例を示す平面図である。 一実施形態に係る測定ピンの凸部の形状パターンの一例を示す側面図である。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。
(圧電振動子)
図1は、一実施形態に係る圧電振動子1の分解斜視図である。
図1に示す圧電振動子1は、内部に気密封止されたキャビティ4を有するパッケージ2と、キャビティ4内に収容された音叉型の圧電振動片3と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
なお、圧電振動子1は、概略直方体状に形成されており、本実施形態では平面視において圧電振動子1の長手方向を長さ方向Lといい、短手方向を幅方向Wといい、これら長さ方向L及び幅方向Wに対して直交する方向を厚み方向Tという。
パッケージ2は、パッケージ本体10と、このパッケージ本体10に対して接合されると共に、パッケージ本体10との間にキャビティ4を形成する封口板11と、を備えている。
パッケージ本体10は、互いに重ね合わされた状態で接合された第1ベース基板12及び第2ベース基板13と、第2ベース基板13上に接合されたシールリング14と、を備えている。
第1ベース基板12は、平面視略長方形状に形成されたセラミックス製の基板とされている。第2ベース基板13は、第1ベース基板12と同じ外形形状である平面視略長方形状に形成されたセラミックス製の基板とされており、第1ベース基板12上に重ねられた状態で焼結等の方法によって一体的に接合されている。
第1ベース基板12及び第2ベース基板13の四隅には、平面視1/4円弧状の切欠部15が、厚み方向Tの全体に亘って形成されている。これら第1ベース基板12及び第2ベース基板13は、例えばウエハ状のセラミック基板を2枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが4分割されることで、切欠部15となる。
また、第2ベース基板13の上面は、圧電振動片3がマウントされる内壁に対応する実装面13aとされている。
なお、第1ベース基板12及び第2ベース基板13はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のHTCC(High Temperature Co-Fired Ceramic)や、ガラスセラミックス製のLTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)等が挙げられる。
シールリング14は、第1ベース基板12及び第2ベース基板13の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第2ベース基板13の実装面13aに接合されている。具体的には、シールリング14は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって実装面13a上に接合、或いは、実装面13a上に形成(例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により)された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
なお、シールリング14の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、42-アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング14の材料としては、セラミック製とされている第1ベース基板12及び第2ベース基板13に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第1ベース基板12及び第2ベース基板13として、熱膨張係数6.8×10-6/℃のアルミナを用いる場合には、シールリング14としては、熱膨張係数5.2×10-6/℃のコバールや、熱膨張係数4.5~6.5×10-6/℃の42-アロイを用いることが好ましい。
封口板11は、シールリング14上に重ねられた導電性基板であり、シールリング14に対する接合によってパッケージ本体10に対して気密に接合されている。そして、この封口板11とシールリング14と第2ベース基板13の実装面13aとで画成された空間が、気密に封止されたキャビティ4として機能する。
なお、封口板11の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザー溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板11とシールリング14との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板11の下面と、シールリング14の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
第2ベース基板13の実装面13aには、圧電振動片3との接続電極である一対の電極パッド16a,16bが幅方向Wに間隔をあけて形成されている。第1ベース基板12の下面には、一対の外部電極17a,17bが長さ方向Lに間隔をあけて形成されている。これら電極パッド16a,16b及び外部電極17a,17bは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜であり、互いにそれぞれ導通している。
第1ベース基板12及び第2ベース基板13には、一方の電極パッド16aと一方の外部電極17aとを導通させる導通電極18aが形成されている。また、第1ベース基板12及び第2ベース基板13には、他方の電極パッド16bと他方の外部電極17bとを導通させる導通電極18bが形成されている。導通電極18a,18bは、第1ベース基板12及び第2ベース基板13において厚み方向Tに延在し、第1ベース基板12及び第2ベース基板13の間において平面方向(長さ方向L、幅方向Wを含む方向)に延在している。
第2ベース基板13の実装面13aには、圧電振動片3の一対の振動腕部20,21の先端部に対向する部分に、落下等による衝撃の影響によって一対の振動腕部20,21が厚み方向Tに変位(撓み変形)した際に、一対の振動腕部20,21との接触を回避する凹部19が形成されている。この凹部19は、第2ベース基板13を貫通する貫通孔とされているとともに、シールリング14の内側において四隅が丸み帯びた平面視正方形状に形成されている。
そして、圧電振動片3は、図示しない金属バンプや導電性接着剤等を介して、基部23に設けられた図示しない一対のマウント電極が、一対の電極パッド16a,16bに接触するようにマウントされる。これにより、圧電振動片3は、第2ベース基板13の実装面13a上から浮いた状態で支持されると共に、一対の電極パッド16a,16bにそれぞれ電気的に接続された状態とされている。
特に、圧電振動片3における基部23は、実装面13aに対して各別にマウントされた状態とされている。
(圧電振動片)
圧電振動片3は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動する。
圧電振動片3は、長さ方向Lに沿って互いに平行に延在する一対の振動腕部20,21と、一対の振動腕部20,21の各基端が一体に接続された基部23と、を備えている。一対の振動腕部20,21は、延在方向における先端側が、基端側を固定端として振動する自由端とされている。
なお、圧電振動片3の形状はこれに限定されるものではなく、例えば一対の振動腕部20,21の幅方向Wの両側方において基部23から延設された一対の支持腕部(サイドアーム)を備えた、いわゆるサイドアームタイプのものであっても構わない。この場合、一対の支持腕部をマウント部として、パッケージ2内に圧電振動片3が実装される。
また、一対の振動腕部20,21は、例えば、先端側の幅寸法が基端側に比べて拡大されたハンマーヘッドタイプであってもよい。ハンマーヘッドタイプにした場合は、振動腕部20,21の先端側の重量および振動時の慣性モーメントを増大させることができ、それにより、振動腕部20,21を振動し易くすることができる.従って、振動腕部20,21の長さを短くすることができ、小型化が図れるメリットがある。
一対の振動腕部20,21は、厚み方向Tの両表面に、一対の振動腕部20,21の長さ方向L(延在方向)に沿ってそれぞれ形成された溝部24を備えている。溝部24は、例えば、一対の振動腕部20,21の基端側から長さ方向Lのほぼ中央付近に至る間に形成されている。
また、一対の振動腕部20,21の表面上には、これら振動腕部20,21を幅方向Wに振動させる、図示しない互いに絶縁された2系統の励振電極が設けられている。
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、一対の外部電極17a,17bに対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、一対の電極パッド16a,16bを介して、圧電振動片3の一対の振動腕部20,21の励振電極に電流を流すことができる。そして、これら励振電極の相互作用により一対の振動腕部20,21が互いに接近、離間する方向(幅方向W)に所定の共振周波数で振動する。この一対の振動腕部20,21の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として用いることができる。
なお、本実施形態においては、圧電振動片3を用いた圧電振動子として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片3を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。
また、本実施形態においては、圧電振動片3として、一対の振動腕部20,21に溝部24が形成されているものを用いたが、溝部24が形成されていない圧電振動片を用いてもよい。
(圧電振動片の製造方法)
図2は、一実施形態に係る圧電振動片3の製造方法を示すフローチャートである。
図2に示すように、圧電振動片3は、外形形成工程(ステップS1)、電極形成工程(ステップS2)、及び周波数調整工程(ステップS3)を経て製造される。
外形形成工程は、ウエハから圧電振動片3の外形を削り出す工程である。外形形成工程は、圧電振動片3に溝部24が無い場合は、メタルスパッタによりウエハの表面に保護膜を形成し、保護膜の上にフォトリソグラフィーにより圧電振動片3の外形形状に対応するフォトレジスト膜をパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてメタルエッチングを行い、マスクされていない保護膜を選択的に除去する。その後、保護膜が除去された部分をエッチングすることにより、ウエハから圧電振動片3の外形を削り出す。
圧電振動片3に溝部24が有る場合は、上述した外形形成時と同様に、パターニングされたエッチング保護膜上にフォトレジスト膜を成膜する。そして、フォトリソグラフィー技術によって、溝部24の領域を空けるようにフォトレジスト膜をパターニングする。そして、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチングを行い、エッチング保護膜を選択的に除去する。その後、フォトレジスト膜を除去することで、既にパターニングされたエッチング保護膜を、溝部24の領域を空けた状態でさらにパターニングすることができる。次いで、この再度パターニングされたエッチング保護膜をマスクとして、ウエハをエッチング加工した後、マスクとしていたエッチング保護膜を除去する。これにより、一対の振動腕部20,21の両主面上に溝部24をそれぞれ形成することができる。
電極形成工程は、外形形成工程の後、圧電振動片3に電極を形成する工程である。電極形成工程では、メタルスパッタにより圧電振動片3の表面に電極膜を形成し、電極膜の上にフォトリソグラフィーにより所定の電極形状に対応するフォトレジスト膜をパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてメタルエッチングを行い、マスクされていない電極膜を選択的に除去する。これにより、圧電振動片3に電極を形成することができる。
周波数調整工程は、電極形成工程の後、圧電振動片3の周波数を調整する工程である。周波数調整工程では、ウエハから削り出した圧電振動片3の一対の振動腕部20,21におもりを蒸着する工程と、一対の振動腕部20,21に蒸着されたおもりをレーザートリミングする工程と、を含む。その後、ウエハの連結部から圧電振動片3を切り離すことにより、圧電振動片3を製造することができる。
(圧電振動子の製造方法)
図3は、一実施形態に係る圧電振動子1の製造方法を示すフローチャートである。
図3に示すように、圧電振動子1は、マウント工程(ステップS11)、N2ベーク工程工程(ステップS12)、F調工程(ステップS13)、シーム封止工程(ステップS14)、及び電特・検査工程(ステップS15)を経て製造される。
マウント工程は、図1に示すパッケージ本体10の一対の電極パッド16a、16bに、上述のように製造した圧電振動片3をマウントする工程である。N2ベーク工程は、窒素雰囲気で圧電振動片3がマウントされたパッケージ本体10を焼結させる工程である。F調工程は、イオンミリングによってパッケージ本体10にマウントされた圧電振動片3の周波数を調整する第2の周波数調整工程である。
シーム封止工程は、図1に示すシールリング14に封口板11をシーム溶接により接合する工程である。電特・検査工程は、封止されたパッケージ2の一対の外部電極17a,17bに、図示しない一対の検査用電極を接触させ、圧電振動片3の電気特性(周波数等)を測定・検査する工程である。電特・検査工程をクリアした圧電振動子1が、その後、製品として出荷される。
以上により、圧電振動子1を製造することができる。
(電子部品の特性測定方法)
図4は、一実施形態に係る電子部品の特性測定方法を説明する説明図である。
図4に示す電子部品の特性測定方法は、例えば、上述した圧電振動子1の製造方法のF調工程で使用される。F調工程では、圧電振動片3をマウントしたパッケージ本体10(圧電振動子1)を、一対の外部電極17a,17bを上向きにして周波数調整機100にセットする。
周波数調整機100は、一対のコンタクトプローブ101a,101bと、電子部品測定用治具102と、を備えている。周波数調整機100は、電子部品測定用治具102によって圧電振動子1を押え付け、電子部品測定用治具102を介して、一対の外部電極17a,17bと一対のコンタクトプローブ101a,101bとを導通させ、圧電振動子1の特性(周波数)を測定する。
(電子部品測定用治具)
図5は、一実施形態に係る電子部品測定用治具102の断面構成図である。
図5に示す電子部品測定用治具102は、圧電振動子1を押え付ける測定プレート110と、測定プレート110の圧電振動子1と対向する対向面に設けられ、圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bと接触する一対の測定ピン112a,112bと、測定プレート110の対向面と反対側の面に設けられ、圧電振動子1を検査する一対のコンタクトプローブ101a,101bと接触する一対の電極パッド111a,111bと、一対の測定ピン112a,112bと一対の電極パッド111a,111bを導通させる一対の導通部113a,113bと、を備えている。
測定プレート110は、電極パッド111a、測定ピン112aおよび導通部113aと、電極パッド111b、測定ピン112bおよび導通部113bとの間の電気的な絶縁を確保し、且つ帯電しないものが好ましい。また、測定プレート110は、F調工程のイオンミリング(イオン照射)による熱に対して歪み等が発生し難く、且つ圧電振動子1を押え付けるため、ある程度の重量があるものが好ましい。このような測定プレート110は、例えば、ガラスエポキシ、アクリル、ガラス、プラスチック等から形成されている。
図6は、一実施形態に係る電子部品測定用治具102が位置決めされるトレイ搬送用キャリア120の平面図である。図7は、一実施形態に係る電子部品測定用治具102の斜視図である。図8は、一実施形態に係るトレイ搬送用キャリア120の簡易断面図である。
図6に示すように、トレイ搬送用キャリア120には、圧電振動子1(ワーク)が複数支持されている。トレイ搬送用キャリア120は、上述した周波数調整機100に着脱可能にセットされる。
トレイ搬送用キャリア120上には、図8に示すように、周波数調整用マスク122、周波数調整用トレイ121が下から順に重ねられて、ネジ等で固定されている。周波数調整用マスク122は、圧電振動片3をイオンミリングするためのマスクである。周波数調整用トレイ121には、圧電振動子1を収容する図示しない収容溝がm×nのマトリクス状に形成されている。なお、m及びnは、1以上の自然数である。
図6に示すように、トレイ搬送用キャリア120は、平面視矩形状に形成され、対角の位置に位置決めピン123が設けられている。位置決めピン123は、測定プレート110の図示しない位置決め孔に挿入される。これにより、測定プレート110は、トレイ搬送用キャリア120と、トレイ搬送用キャリア120に収容された圧電振動子1に対して位置決めされる。
図7に示すように、測定プレート110には、圧電振動子1と同じ配列で、一対の電極パッド111a,111bが設けられている。一方の電極パッド111aは、平面視で、圧電振動子1の一方の外部電極17aと重なって配置されている。また、他方の電極パッド111bは、平面視で、圧電振動子1の他方の外部電極17bと重なって配置されている。なお、一対の測定ピン112a,112bが、平面視で、一対の外部電極17a,17bと重なっていれば、一対の電極パッド111a,111bは、平面視で、一対の外部電極17a,17bと重なっていなくてもよい。
電極パッド111a(111b)は、平面視で、外部電極17a(17b)より大きく形成されている。具体的に、電極パッド111a(111b)は、圧電振動子1の幅方向両側において、外部電極17a(17b)よりも大きく形成されている。さらに、電極パッド111a(111b)は、圧電振動子1の長さ方向両側において、一対の外部電極17a,17bより大きく、特に一対の外部電極17a,17bの非対向側に大きく形成されている。なお、一対の電極パッド111a,111bは、図7に示す例では、短手方向で対向する向きに形成されているが、長手方向で対向する向きに形成されていてもよい。
図5に示すように、圧電振動子1は、サイズに応じて、一対の外部電極17a,17bの間隔が様々に変化する。このため、外部電極17a(17b)に複数の凸部114を介して接触する測定ピン112a(112b)も、電極パッド111a(111b)と同様に、平面視で、外部電極17a(17b)よりも広い範囲に形成されている。なお、測定ピン112a(112b)と電極パッド111a(111b)は、測定プレート110を厚み方向で貫通する導通部113a(113b)によって互いに導通している。図5に示す例では、一対の測定ピン112a,112bの形成範囲は、平面視で、一対の電極パッド111a,111bの形成範囲よりも小さいが、一対の電極パッド111a,111bの形成範囲と同じ若しくは大きくてもよい。
一対の測定ピン112a,112bの間隔(隙間)は、符号P3で示す一対の外部電極17a,17bの最小の間隔以下になっている。また、一対の測定ピン112a,112bの大きさは、符号P1で示す一対の外部電極17a,17bの最大の間隔以上になっている。これにより、一対の測定ピン112a,112bは、符号P2で示す中間のサイズの圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bに対しても接触できる。なお、一対の測定ピン112a,112bの間隔(隙間)は、一対の電極パッド111a,111bの間隔(隙間)と同じになっている。
図9は、一実施形態に係る一対の電極パッド111a,111bの形状パターンの一例を示す平面図である。
図9(a)に示す一対の電極パッド111a,111bは、それぞれ平面視で、四角形状(形状パターンA)を呈している。形状パターンAは、電極パッド111a(111b)の形状が単純であるため製造が容易になる。また、電極パッド111a(111b)の面積が広いため、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しやすくなる。
図9(b)に示す一対の電極パッド111a,111bは、それぞれ平面視で、角を面取りした四角形状(形状パターンB)を呈している。形状パターンBは、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しない電極パッド111a(111b)の角部分を面取りしているため、電極パッド111a(111b)の製造コストを軽減できる。また、電極パッド111a(111b)の面積が広いため、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しやすくなる。
図9(c)に示す一対の電極パッド111a,111bは、それぞれ平面視で、互いに異なる形状を呈している。一例として、一方の電極パッド111aは、形状パターンAを呈し、他方の電極パッド111bは、形状パターンBを呈している。この構成によれば、圧電振動子1に対する電子部品測定用治具102の逆向き設置を防止できる。
図9(d)に示す一対の電極パッド111a,111bは、それぞれ平面視で、互いに円形状(形状パターンC)を呈している。形状パターンCは、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しない電極パッド111a(111b)の不要部分をカットしているため、電極パッド111a(111b)の製造コストを軽減できる。また、円形状であるため、電極パッド111a(111b)に対するコンタクトプローブ101a(101b)の接触位置の全方向のズレに対応できる。
図9(e)に示す一対の電極パッド111a,111bは、それぞれ平面視で、互いに三角形状(形状パターンD)を呈している。形状パターンDは、例えば二等辺三角形であって、互いの頂角を背向(非対向)させた形状パターンとなっている。この形状パターンDもコンタクトプローブ101a(101b)が接触しない電極パッド111a(111b)の不要部分をカットしているため、電極パッド111a(111b)の製造コストを軽減できる。
図10は、一実施形態に係る測定ピン112a(112b)の凸部114の形状パターンの一例を示す側面図である。
図10(a)に示す測定ピン112a(112b)は、ピン形状の複数の凸部114aを備えている。この凸部114aを備える測定ピン112a(112b)は、外部電極17a(17b)に対して多点で接触するためノイズに強くなる。また、測定ピン112a(112b)の外部電極17a(17b)に対する接触範囲が広くなる。さらに、測定ピン112a(112b)が外部電極17a(17b)に対して点で接触するため、測定精度が高くなる。
図10(b)に示す測定ピン112a(112b)は、先端面が平面の凸部114bを備えている。この凸部114bを備える測定ピン112a(112b)は、外部電極17a(17b)に対する接触面積が広くなるため、接触不良の可能性を軽減できる。
図10(c)に示す測定ピン112a(112b)は、先端面が半球状の凸部114cを備えている。この凸部114cを備える測定ピン112a(112b)は、外部電極17a(17b)に対して微小面積で接触するため、点で接触するピン形状よりも摩耗し難い。また、測定ピン112a(112b)が外部電極17a(17b)に対して微小面積で接触するため、測定精度が高くなる。
図10(d)に示す測定ピン112a(112b)は、逆三角形の凸部114dを備えている。この凸部114dを備える測定ピン112a(112b)は、測定ピン112a(112b)が外部電極17a(17b)に対して点で接触するため、測定精度が高くなる。
図10(e)に示す測定ピン112a(112b)は、先端部に円錐状の窪み115が形成されている凸部114eを備えている。この凸部114eを備える測定ピン112a(112b)は、先端部の円錐状の窪み115の周縁部において外部電極17a(17b)に接触するため、ピン形状よりも摩耗し難くなる。
図10(f)に示す測定ピン112a(112b)は、伸縮機構116を備える凸部114fを備えている。伸縮機構116は、バネを収容する筒状の基部116bと、基部116bの内側に収容され、当該バネによって上下に移動可能な先端部116aと、を備えている。なお、先端部116aの形状は、図10(a)~図10(e)のいずれであってもよい。この凸部114fを備える測定ピン112a(112b)は、押し込んで外部電極17a(17b)と接触させることができる。また、測定ピン112a(112b)の摩耗や、測定ピン112a(112b)の長さの寸法精度に影響されることなく、外部電極17a(17b)との接触状態を維持できる。
以上説明したように、電子部品測定用治具102によれば、図5に示すように、一対のコンタクトプローブ101a,101bを直接圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bに接触させるのではなく、圧電振動子1が浮かないように押え付ける測定プレート110に、一対の電極パッド111a,111b、一対の測定ピン112a,112bおよび一対の導通部113a,113bを付属することによって、測定の中継役を担わせる。一対のコンタクトプローブ101a,101bと圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bの導通は、一対の電極パッド111a,111bおよび一対の測定ピン112a,112bのレイアウトによって調整できるため、圧電振動子1と一対のコンタクトプローブ101a,101bとの接触にかかる手間を減少させることができる。
このように、本実施形態の電子部品測定用治具102は、圧電振動子1を押え付ける測定プレート110と、測定プレート110の圧電振動子1と対向する対向面に設けられ、圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bと接触する一対の測定ピン112a,112bと、測定プレート110の対向面と反対側の面に設けられ、圧電振動子1を検査する一対のコンタクトプローブ101a,101bと接触する一対の電極パッド111a,111bと、一対の測定ピン112a,112bと一対の電極パッド111a,111bを導通させる一対の導通部113a,113bと、を備える。この構成によれば、圧電振動子1と一対のコンタクトプローブ101a,101bとの接触にかかる手間を減少させることができる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、電極パッド111a(111b)は、平面視で、外部電極17a(17b)より大きい。この構成によれば、電極パッド111a(111b)が平面視で外部電極17a(17b)よりも大きくなるため、コンタクトプローブ101a,101bを直接圧電振動子1の外部電極17a(17b)に接触させるよりも導通が簡単になり、圧電振動子1のサイズ変更に伴う熟練の作業者の調整が不要になる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、測定ピン112a(112b)は、平面視で、外部電極17a(17b)よりも広い範囲に形成されている。この構成によれば、測定ピン112a(112b)が平面視で外部電極17a(17b)よりも広い範囲に形成されているため、電極パッド111a(111b)に対するコンタクトプローブ101a,101bの接触位置を変更しなくても、あらゆるサイズの圧電振動子1の外部電極17a(17b)に測定ピン112a(112b)を接触させることができる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、一対の電極パッド111a,111bの少なくとも一方(本実施形態では両方)は、図9(a)に示すように、平面視で、四角形状を呈している。この構成によれば、電極パッド111a(111b)の形状が単純であるため製造が容易になる。また、電極パッド111a(111b)の面積が広いため、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しやすくなる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、一対の電極パッド111a,111bの少なくとも一方(本実施形態では両方)は、図9(b)に示すように、平面視で、角を面取りした四角形状を呈している。この構成によれば、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しない電極パッド111a(111b)の角部分を面取りすることで、電極パッド111a(111b)の製造コストを軽減できる。また、電極パッド111a(111b)の面積が広いため、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しやすくなる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、一対の電極パッド111a,111bの少なくとも一方(本実施形態では両方)は、図9(d)に示すように、平面視で、円形状を呈している。この構成によれば、コンタクトプローブ101a(101b)が接触しない電極パッド111a(111b)の不要部分をカットすることで、電極パッド111a(111b)の製造コストを軽減できる。また、円形状であるため、電極パッド111a(111b)に対するコンタクトプローブ101a(101b)の接触位置の全方向のズレに対応できる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、一対の電極パッド111a,111bは、図9(c)に示すように、平面視で、互いに異なる形状を呈している。この構成によれば、圧電振動子1に対する電子部品測定用治具102の逆向き設置を防止できる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、測定ピン112a(112b)は、図10(a)に示すように、外部電極17a(17b)に向かって突出する複数の凸部114を有する。この構成によれば、測定ピン112a(112b)が外部電極17a(17b)に対して多点で接触するためノイズに強くなる。また、測定ピン112a(112b)の外部電極17a(17b)に対する接触範囲が広くなる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、測定ピン112a(112b)は、外部電極17a(17b)に向かって突出する凸部114を有し、図10(e)に示すように、凸部114の先端部には、円錐状の窪み115が形成されている。この構成によれば、測定ピン112a(112b)が先端部の円錐状の窪み115の周縁部において外部電極17a(17b)に接触するため、先端部が細いピン形状よりも摩耗し難くなる。
また、本実施形態の電子部品測定用治具102において、測定ピン112a(112b)は、外部電極17a(17b)に向かって突出する凸部114を有し、凸部114は、図10(f)に示すように、伸縮機構116を備えている。この構成によれば、測定ピン112a(112b)を押し込んで外部電極17a(17b)と接触させることができる。また、測定ピン112a(112b)の摩耗や、測定ピン112a(112b)の長さの寸法精度に影響されることなく、外部電極17a(17b)との接触状態を維持できる。
また、本実施形態の電子部品の特性測定方法は、電子部品測定用治具102によって、圧電振動子1を押え付け、一対の外部電極17a,17bと一対のコンタクトプローブ101a,101bとを電子部品測定用治具102を介して接触させ、圧電振動子1の特性を測定する。この構成によれば、圧電振動子1と一対のコンタクトプローブ101a,101bとの接触にかかる手間を減少させ、圧電振動子1の特性(周波数)を容易に測定できる。
また、本実施形態の圧電振動子1の製造方法は、一対の外部電極17a,17bを備えるパッケージに、圧電振動片3を実装するマウント工程と、マウント工程の後、圧電振動片3の周波数を調整する周波数調整工程と、周波数調整工程の後、パッケージ内の圧電振動片3を封止する封止工程と、を備え、周波数調整工程では、上述した電子部品の特性測定方法を用いて、圧電振動片3の周波数を測定する。この構成によれば、圧電振動子1の周波数調整工程において、圧電振動子1の一対の外部電極17a,17bに対する一対のコンタクトプローブ101a,101bの先端の位置合わせに時間がかからなくなり、圧電振動子1の製造効率を高めることができる。
上記本実施形態によれば、圧電振動子1と一対のコンタクトプローブ101a,101bとの接触にかかる手間を減少させることができる電子部品測定用治具102、電子部品の特性測定方法、および圧電振動子1の製造方法を提供できる。
以上、本開示の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本開示の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本開示の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本開示は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。
また、例えば、上記実施形態では、電子部品測定用治具102を圧電振動子1の周波数の測定に使用したが、一対の外部電極を備える電子部品全般の測定に使用できる。
1…圧電振動子(ワーク)
2…パッケージ
3…圧電振動片
4…キャビティ
10…パッケージ本体
11…封口板
12…第1ベース基板
13…第2ベース基板
13a…実装面
14…シールリング
15…切欠部
16a…電極パッド
16b…電極パッド
17a…外部電極
17b…外部電極
18a…導通電極
18b…導通電極
19…凹部
20…振動腕部
21…振動腕部
23…基部
24…溝部
100…周波数調整機
101a…コンタクトプローブ
101b…コンタクトプローブ
102…電子部品測定用治具
110…測定プレート
111a…電極パッド
111b…電極パッド
112a…測定ピン
112b…測定ピン
113a…導通部
113b…導通部
114…凸部
114a…凸部
114b…凸部
114c…凸部
114d…凸部
114e…凸部
114f…凸部
116…伸縮機構
116a…先端部
116b…基部
120…トレイ搬送用キャリア
121…周波数調整用トレイ
122…周波数調整用マスク
123…位置決めピン
L…長さ方向
T…厚さ方向
W…幅方向

Claims (12)

  1. ワークを押え付ける測定プレートと、
    前記測定プレートの前記ワークと対向する対向面に設けられ、前記ワークの一対の外部電極と接触する一対の測定ピンと、
    前記測定プレートの前記対向面と反対側の面に設けられ、前記ワークを検査する一対のコンタクトプローブと接触する一対の電極パッドと、
    前記一対の測定ピンと前記一対の電極パッドを導通させる一対の導通部と、を備える、ことを特徴とする電子部品測定用治具。
  2. 前記電極パッドは、平面視で、前記外部電極より大きい、ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品測定用治具。
  3. 前記測定ピンは、平面視で、前記外部電極よりも広い範囲に形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品測定用治具。
  4. 前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、四角形状を呈している、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  5. 前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、角を面取りした四角形状を呈している、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  6. 前記一対の電極パッドの少なくとも一方は、平面視で、円形状を呈している、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  7. 前記一対の電極パッドは、平面視で、互いに異なる形状を呈している、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  8. 前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する複数の凸部を有する、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  9. 前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する凸部を有し、
    前記凸部の先端部には、円錐状の窪みが形成されている、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  10. 前記測定ピンは、前記外部電極に向かって突出する凸部を有し、
    前記凸部は、伸縮機構を備える、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載の電子部品測定用治具によって、前記ワークを押え付け、前記一対の外部電極と前記一対のコンタクトプローブとを前記電子部品測定用治具を介して接触させ、前記ワークの特性を測定する、ことを特徴とする電子部品の特性測定方法。
  12. 一対の外部電極を備えるパッケージに、圧電振動片を実装するマウント工程と、
    前記マウント工程の後、前記圧電振動片の周波数を調整する周波数調整工程と、
    前記周波数調整工程の後、前記パッケージ内の前記圧電振動片を封止する封止工程と、を備え、
    前記周波数調整工程では、請求項11に記載の電子部品の特性測定方法を用いて、前記圧電振動片の周波数を測定する、ことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
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