JP3686461B2 - Piezoelectric vibrator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動片、または、半導体素子を、接着剤にて基板に固着する構成の圧電振動子、及び、圧電発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の圧電振動子、及び、圧電発振器を、圧電振動子を例に図面を用いて説明する。
【0003】
図6は従来の圧電振動子を示す斜視図である。基板61はセラミック等の絶縁物であり、前記基板61には導通パターン63を印刷等により形成している。
【0004】
圧電振動片65には、表裏面にAg等の金属により励振電極66を形成している。
【0005】
前記圧電振動片65は、前記導通パターン63の一部に塗布された導電性接着剤67で固着され、周波数調整を行う。
【0006】
前記基板61は、あらかじめ蓋62の縁に設けられた低融点ガラスやエポキシ系樹脂接着剤等のシール材64により封止される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の技術では、蓋と基板の接合箇所(従来技術の例ではシール材)からのパッケージ内への水分侵入が発生し、その水分により、圧電振動片の励振電極が酸化し、周波数変化や圧電振動子のインピーダンス増大等の特性が劣化するという問題点を有していた。
【0008】
また、圧電発振器の場合、パッケージ内の半導体素子が、水分の影響で、リークが発生し消費電流が増加するといった問題点も有していた。
【0009】
水分による特性の劣化防止策として、吸湿剤とエポキシ系樹脂接着剤を混合し、パッケージ内の一部に塗布することが、実開平2−113430に記載されている。しかし、実開平2−113430の実施例のように、水分を吸収する吸湿剤とエポキシ系樹脂接着剤との混合物を、パッケージ内の一部に塗布するため、この混合物を塗布する領域をパッケージ内に設けなければならないので、パッケージの小型化や薄型化が困難であった。さらに、混合物を準備し、塗布するための工程や機械・装置を要し、コストアップの要因ともなっていた。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電振動子は、銀の電極を有する圧電振動片を基板と蓋とで封止する平板状の圧電振動子において、熱硬化型導電性接着剤と吸湿剤とを体積比で1対0.3〜1の割合で混合した接着剤で、前記圧電振動片を前記基板に設けられた導電パターンと電気的に接続し、かつ前記基板に固着することを特徴とする。
【0011】
又、本発明の他の振動子は、銀の電極を有する圧電振動片を基板と蓋とで封止する平板状の圧電振動子において、吸湿剤を含有しない第一の導電性接着剤を、前記基板に設けられた導電パターン及び前記圧電振動片に接し、かつ熱硬化型導電性接着剤と吸湿剤とを体積比で1対0.3〜1の割合で混合した第二の導電性接着剤を、前記第一の導電性接着剤及び前記圧電振動片に接し、前記圧電振動片を前記基板に設けられた導電パターンと電気的に接続すると共に前記基板に固着することを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の圧電振動子を図面を用いて説明する。
【0020】
図1は本発明の圧電振動子の第一の実施例を示す斜視図、図2は図1の圧電振動片と基板との固着部の詳細を示す断面図である。
【0021】
基板1はセラミック等の絶縁物であり、前記基板1にはタングステン等の金属を印刷し、Au等のメッキで導電パターン3を形成している。
【0022】
前記導電パターン3は、前記基板1の側面を通り底面(図示せず)にも形成され、底面に形成された導電パターンは外部接続用端子になっている。
【0023】
圧電振動片5は、表裏面に銀の励振電極6が形成されている。
【0024】
蓋2は箱形であり、前記蓋2の縁にはエポキシ系樹脂の接着剤や低融点ガラス等のシール材4が設けられている。
【0025】
導電性接着剤7はエポキシ、ポリイミド、シリコーン等を主剤とする熱硬化型導電性接着剤であり、あらかじめシリカやモリキュラーシーブと称する合成ゼオライト(ユニオン・カーバイト社製)等の吸湿剤8と所定の混合比で混合させておき、前記導電パターン3の一部に塗布する。
【0026】
ここで、導電性接着剤と吸湿剤の混合比は体積比で、導電性接着剤が1に対し、吸湿剤が0.3〜1の範囲の割合で混合させる。吸湿剤の割合が体積比で0.3未満であると、吸湿効果が従来と変わらない。また、吸湿剤の割合が体積比で1を越えると、粘度が上昇し、塗布時に糸引き等が発生し実装性が悪化するという問題が発生し、また、接着強度が顕著に低下する為、製品としての耐衝撃性特性が顕著に劣化するという問題も発生する。
【0027】
そして、このようにある一定の体積比で吸湿剤を含有した前記導電性接着剤7に前記圧電振動片5の励振電極6の一部が接するように前記圧電振動片5を所定の位置に置き、前記導電性接着剤7を所定の温度で硬化させる。硬化後、前記圧電振動片5は前記導電パターン3に固着され、かつ、電気的に接続される。
【0028】
前記導電パターン3に固着された前記圧電振動片5は、前記励振電極6に銀を更に蒸着し、所定の周波数に調整され、前記圧電振動片5を固着した前記基板1は、前記蓋2に設けられたシール材4を所定の温度で融着させることにより封止される。
【0029】
次に本発明の第二の実施例を説明する。図3は本発明の第二の実施例を示す断面図である。
【0030】
基板11上に形成された導電パターン13に第一の導電性接着剤20を塗布し、前記導電性接着剤20が前記圧電振動片15の一部に接するように前記圧電振動片15を所定の位置に置き、あらかじめ吸湿剤18を混合させた第二の導電性接着剤17を前記第一の導電性接着剤20、及び、前記圧電振動片15の一部の上に塗布し、所定の温度で導電性接着剤17、20を硬化させる。ここで、第一の導電性接着剤20は、吸湿剤を含有していないので、第一の実施例と比べ、導通パターン13と第一の導電性接着剤20との密着性がさらに向上し、圧電振動子として耐衝撃性の向上を図ることができる。
【0031】
その後、前記導電パターン13に固着された前記圧電振動片15は、所定の周波数に調整され、前記圧電振動片15を固着した前記基板11は、前記蓋12に設けられたシール材14を所定の温度で融着させることにより封止される。
【0032】
以上により、パッケージ内に侵入してくる水分を導電性接着剤と混合させた吸湿剤が吸収する為、圧電振動子片の極めて酸化しやすい銀電極の酸化を防止し、特性の劣化を防止する。
【0033】
また、吸湿剤を導電性接着剤と混合させる為、新たに吸湿剤を塗布する領域を確保する必要がなく、従来と同等のパッケージサイズが可能となる。
【0034】
尚、第一、第二の実施例では導電性接着剤のみで圧電振動子を固着したが、図4に示すように、あらかじめ吸湿剤を混合させた補強用の光硬化型接着剤等の非導電性接着剤29を、基板21に圧電振動片25が固着されるように塗布し、前記基板21と蓋22により封止される圧電振動子にも適用することができる。
【0035】
次に、本発明の一応用例として圧電発振器の断面を図5に示す。
【0036】
基板31はセラミック等の絶縁物であり、外周部には、コバール材等ののシールリング50を設置している。また、前記基板31には、導電パターン33が形成されている。
【0037】
半導体素子40は、前記導電パターン33に、吸湿剤38を含有した導電性接着剤37にて固着され、前記導電パターン33と、金属細線42により電気的に接続される。
【0038】
圧電振動片35は、前記半導体素子40と電気的接続された導電パターン33の一部に、吸湿剤38を含有した導電性接着剤37にて固着される。
【0039】
前記基板31と蓋32は溶接等により封止される。
【0040】
尚、本発明の一応用例の圧電発振器において、圧電振動片は、吸湿剤を含有した導電性接着剤で基板に固着したが、図3〜4に示すような構成で圧電振動片を基板に固着しても良い。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、圧電振動片を固着する接着剤に、吸湿剤を混合させることにより、パッケージ内に侵入してくる水分を前記吸湿剤が吸収する為、前記圧電振動片に形成されている低コストではあるが極めて酸化されやすい銀電極の酸化防止により、低コストで特性の劣化の無い圧電振動子を実現することができる。
【0042】
また、圧電振動片を固着させるための接着剤に、吸湿剤を混合させる為、パッケージ内に、吸湿剤と接着剤との混合物を、新たに塗布する領域を確保する必要がなく、従来と同パッケージサイズが可能となると同時に、工数、コストの上昇を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧電振動子の第一の実施例を示す斜視図。
【図2】図1の圧電振動子の固着部の詳細を示す断面図。
【図3】本発明の圧電振動子の第二の実施例を示す断面図。
【図4】本発明の圧電振動子の第三の実施例を示す斜視図。
【図5】本発明の応用例を示す断面図。
【図6】従来の圧電振動子を示す斜視図。
【符号の説明】
1、11、21、31・・・基板
2、12、22、32・・・蓋
3、13、33・・・導電パターン
4、14・・・シール材
5、15、25、35・・・圧電振動片
6・・・励振電極
7、17、20、37、47・・・導電性接着剤
8、18、38、48・・・吸湿剤
29・・・非導電性接着剤
40・・・半導体素子
42・・・金属細線
50・・・シーリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric vibrator having a configuration in which a piezoelectric vibrating piece or a semiconductor element is fixed to a substrate with an adhesive, and a piezoelectric oscillator.
[0002]
[Prior art]
A conventional piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator will be described using a piezoelectric vibrator as an example with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional piezoelectric vibrator. The
[0004]
In the piezoelectric vibrating
[0005]
The piezoelectric
[0006]
The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology, moisture intrusion into the package from the joint between the lid and the substrate (seal material in the conventional technology example) occurs, and the moisture oxidizes the excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece, and the frequency change or There was a problem that characteristics such as an increase in impedance of the piezoelectric vibrator deteriorated.
[0008]
Further, in the case of the piezoelectric oscillator, the semiconductor element in the package has a problem that leakage occurs due to the influence of moisture and current consumption increases.
[0009]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-113430 describes that a moisture absorbent and an epoxy resin adhesive are mixed and applied to a part of a package as a measure for preventing deterioration of characteristics due to moisture. However, as in the example of Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-113430, a mixture of a moisture absorbing agent that absorbs moisture and an epoxy resin adhesive is applied to a part of the package, so that the region to which this mixture is applied is included in the package. Therefore, it is difficult to reduce the size and thickness of the package. In addition, a process, machine and apparatus for preparing and applying the mixture are required, which has been a factor in increasing costs.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The piezoelectric vibrator of the present invention is a flat plate piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece having a silver electrode is sealed with a substrate and a lid, and a thermosetting conductive adhesive and a hygroscopic agent are paired in a volume ratio. The piezoelectric vibrating piece is electrically connected to a conductive pattern provided on the substrate and is fixed to the substrate with an adhesive mixed at a ratio of 0.3 to 1.
[0011]
Another vibrator of the present invention is a flat piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece having a silver electrode is sealed with a substrate and a lid, the first conductive adhesive containing no hygroscopic agent, Second conductive adhesive in which a conductive pattern provided on the substrate and the piezoelectric vibrating piece are in contact with each other, and a thermosetting conductive adhesive and a hygroscopic agent are mixed at a volume ratio of 1: 0.3 to 1. An agent is in contact with the first conductive adhesive and the piezoelectric vibrating piece, and the piezoelectric vibrating piece is electrically connected to a conductive pattern provided on the substrate and fixed to the substrate.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The piezoelectric vibrator of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the piezoelectric vibrator of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of a fixing portion between the piezoelectric vibrating piece and the substrate of FIG.
[0021]
The substrate 1 is an insulator such as ceramic, and a metal such as tungsten is printed on the substrate 1 and the
[0022]
The
[0023]
The piezoelectric vibrating
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
Here, the mixing ratio of the conductive adhesive and the hygroscopic agent is a volume ratio, and the conductive adhesive is mixed at 1 with respect to the hygroscopic agent in the range of 0.3 to 1. When the proportion of the hygroscopic agent is less than 0.3 by volume, the hygroscopic effect is not different from the conventional one. In addition, when the ratio of the hygroscopic agent exceeds 1 in volume ratio, the viscosity increases, the problem that threading or the like occurs at the time of application and the mountability deteriorates, and the adhesive strength is significantly reduced, There also arises a problem that the impact resistance characteristics of the product are remarkably deteriorated.
[0027]
Then, the piezoelectric vibrating
[0028]
The
[0029]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
[0030]
A first
[0031]
Thereafter, the piezoelectric vibrating
[0032]
As described above, moisture that has entered the package is absorbed by the moisture absorbent mixed with the conductive adhesive, preventing the oxidation of the silver electrode of the piezoelectric vibrator piece, which is extremely oxidizable, and preventing the deterioration of the characteristics. .
[0033]
Further, since the hygroscopic agent is mixed with the conductive adhesive, it is not necessary to secure an area for newly applying the hygroscopic agent, and a package size equivalent to the conventional one can be achieved.
[0034]
In the first and second embodiments, the piezoelectric vibrator is fixed only with the conductive adhesive. However, as shown in FIG. 4, a non-photosensitive adhesive such as a reinforcing photo-curing adhesive mixed with a hygroscopic agent in advance is used. The conductive adhesive 29 can also be applied to a piezoelectric vibrator that is applied so that the piezoelectric vibrating
[0035]
Next, FIG. 5 shows a cross section of a piezoelectric oscillator as an application example of the present invention.
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The piezoelectric vibrating
[0039]
The
[0040]
In the piezoelectric oscillator of one application example of the present invention, the piezoelectric vibrating piece is fixed to the substrate with a conductive adhesive containing a hygroscopic agent. However, the piezoelectric vibrating piece is fixed to the substrate with the configuration shown in FIGS. You may do it.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the moisture absorbing agent absorbs moisture that has entered the package by mixing the moisture absorbing agent with the adhesive that fixes the piezoelectric vibrating piece. By preventing the formed silver electrode from being oxidized at a low cost but extremely easily oxidized , it is possible to realize a piezoelectric vibrator that is low in cost and has no deterioration in characteristics.
[0042]
Further, since the hygroscopic agent is mixed with the adhesive for fixing the piezoelectric vibrating piece, it is not necessary to secure a new application area for the mixture of the hygroscopic agent and the adhesive in the package. At the same time as the package size becomes possible, it is possible to prevent an increase in man-hours and costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a piezoelectric vibrator of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing details of a fixing portion of the piezoelectric vibrator of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the piezoelectric vibrator of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a third embodiment of the piezoelectric vibrator of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an application example of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional piezoelectric vibrator.
[Explanation of symbols]
1, 11, 21, 31 ...
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25662195A JP3686461B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Piezoelectric vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25662195A JP3686461B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Piezoelectric vibrator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09102724A JPH09102724A (en) | 1997-04-15 |
JP3686461B2 true JP3686461B2 (en) | 2005-08-24 |
Family
ID=17295166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25662195A Expired - Lifetime JP3686461B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Piezoelectric vibrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3686461B2 (en) |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25662195A patent/JP3686461B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09102724A (en) | 1997-04-15 |
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