JP3761023B2

JP3761023B2 - Piezoelectric device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3761023B2
Application number: JP2001355356A
Authority: JP
Inventors: 秀男遠藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: JP2003158208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電振動片をパッケージに内蔵した圧電デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電デバイスは、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器に用いられている。
図１４及び図１５は、この圧電デバイス１の構成例を示す概略図であり、図１４は圧電デバイスの構成を示す概略平面図、図１５は、図１４の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面図である。
【０００３】
従来の圧電デバイス１は、パッケージ６の内部に、例えば水晶基板を利用した圧電振動片２を収容している。そして、この圧電振動片２に所定の電圧をかけると所定の周波数で振動するため、この振動周波数を外部に取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ることができるようになっている。
【０００４】
このパッケージ６は複数のセラミック製の基板を積層して内側に所定の内部空間Ｓを形成するようにして、その全体が矩形状に形成されている。
この内側空間Ｓにおいて、パッケージの内側の底部には、導電性接着剤７を介して、上述した圧電振動片２の基部１１が電極部３上に固定されており、圧電振動片２の先端部４，５は自由端とされている。
そして、外部からの駆動電圧が電極部３及び導電性接着剤７を介して、圧電振動片２に伝えられると、圧電振動片２の自由端４，５が所定の周波数で振動するようになっている。
【０００５】
ここで、圧電振動片２は空気抵抗を受けると、振動性能に悪影響があるため、圧電振動片２は真空雰囲気中におくことが必要となる。
そのため、圧電デバイス１は、図１６に示されるように製造される。
すなわち、図１６（ａ）において、まずパッケージ６内の電極部３上に導電性接着剤７を塗布し、圧電振動片２の基部１１に設けられている引出し電極（図示せず）の箇所を載せ、軽く荷重をかけて位置決めし、導電性接着剤７を硬化させることにより、圧電振動片２をパッケージ６内にマウントする。そして、パッケージ６の上端面６ａには、あらかじめロウ材８が塗布されている。
次ぎに、図１６（ｂ）に示すように、真空雰囲気を形成するチャンバー１３内にある加熱器１４上のトレー１５の上に、蓋体９を載置し、その上に上述したロウ材８が蓋体９と接触するようにパッケージ６を逆さにして載置し、上から錘１２により荷重をかけながら、加熱器１４を作動させる。
これにより、蓋体９を介してロウ材８を溶融させて、蓋体９をパッケージ６と接合する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧電デバイス１は、上述のように例えばガラス製の蓋体９でロウ材８を介してセラミック製のパッケージ６を封止するが、このロウ材８は、加熱器１４からの熱が蓋体９全体を介して伝えられる。
そのため、ロウ材８を加熱する際には、導電性接着剤７も同時に加熱されることにより、導電性接着剤７に含有される有機物質からガスが発生し、パッケージ６及び蓋体９で囲まれた真空雰囲気が壊されてしまう。
そこで、ロウ材８の融点を、導電性接着剤７の熱分解温度より低くする必要があり、例えば熱分解温度が３２５℃であるシリコーン樹脂系の接着剤を用いる場合には、従来はＰｂ（鉛）を含有した例えばＰｂＯなどを使用することで、ロウ材８の融点を摂氏３２０℃程度としていた。
【０００７】
しかし、このようにＰｂ（鉛）を含有するロウ材８を用いた圧電デバイスを内蔵したＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、小型情報機器や、携帯電話等の移動体通信機器等が、産業廃棄物として廃棄されると、Ｐｂ（鉛）が自然界に排出されて人体に悪影響を及ぼす。
したがって、このような環境問題という観点からは、Ｐｂ（鉛）を使用しない圧電デバイスを需要者に供給する必要がある。
【０００８】
ところが、ロウ材８にＰｂ（鉛）を含有させないと、ロウ材８の融点が高くなってしまう。例えば、ロウ材８の組成をＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅にすると、融点はおよそ摂氏４３０℃〜摂氏４８０℃の間となる。
そうすると、上述したように、ロウ材８を溶融する際に、導電性接着剤７が分解されてガスが発生し、内部空間Ｓの真空雰囲気に悪影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題を解決するためのものであり、Ｐｂ（鉛）を含有しないロウ材を介して蓋体でパッケージを封止できるようにし、かつ、ロウ材を溶融する際にパッケージと蓋体で囲まれた内部空間の真空雰囲気を害することがないようにした圧電デバイスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明によれば、圧電振動片の一部を導電性接着剤で固定して内部に収容するようにしたパッケージの上端に、ロウ材により透明材料でなる蓋体を固定して封止する工程を含む圧電デバイスの製造方法であって、前記パッケージと前記蓋体との間に光吸収部材を配置し、レーザ光を前記光吸収部材に照射して得られる熱により、前記ロウ材としての鉛を含有しないロウ材を溶融して前記蓋体を封止する、圧電デバイスの製造方法により達成される。
【００１１】
請求項１の構成によれば、前記パッケージと前記蓋体の間に光吸収部材を介してＰｂ（鉛）を含有しないロウ材を配置し、レーザ光を透明材料である蓋体を透過させて前記光吸収部材に局部的に照射することで、光吸収部材が発熱することとなる。そして、この熱をもって、局所的に前記ロウ材を溶融して前記蓋体を封止することができる。このため、パッケージ内の導電性接着剤等に封止の際の熱が伝わりにくいので、導電性接着剤からガスが発生することを有効に防止することができる。
これにより、前記パッケージを前記蓋体をもって封止するに際して、前記パッケージと前記蓋体で囲まれた内部空間の真空雰囲気に悪影響を及ぼすことを防止することができ、しかも、Ｐｂ（鉛）を原因とする環境汚染を回避することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記ロウ材として低融点ガラスを用いることを特徴とする。
請求項２の構成によれば、ロウ材の融点が低融点であるため、溶融した際のロウ材の熱が導電性接着剤に与える影響をより少なくすることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかの構成において、前記光吸収部材を前記蓋体と前記ロウ材との間に配置することを特徴とする。
請求項３の構成によれば、光吸収部材を蓋体とロウ材の間に配置してあるため、蓋体、光吸収部材、ロウ材、パッケージの順に配置されることとなる。
そのため、外部から蓋体を透過させたレーザ光が照射されることで発生した光吸収部材の熱は、直ちにロウ材に伝わり、セラミック製のパッケージに直接作用して悪影響を及ぼすことなく、請求項１または２と同様の作用を発揮する。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１または２のいずれかの構成において、前記光吸収部材を前記ロウ材と前記パッケージとの間に配置し、前記光吸収部材と前記パッケージとの間に断熱層を配置することを特徴とする。
請求項４の構成によれば、光吸収部材をロウ材とパッケージとの間に配置している。そのため、光吸収部材についてはパッケージの上端面に配置し、ロウ材については予め蓋体に配置することができる。したがって、極めて小さなスペースしかないパッケージ上端面にロウ材と、その上にさらに光吸収部材を配置することの困難性を回避することができる。
一方、光吸収部材が、ロウ材よりもパッケージ側に配置されることになると、レーザ光が照射されることで発熱した光吸収部材の熱が、パッケージに直接伝わってしまう。そこで、請求項４の発明は、光吸収部材とパッケージとの間に断熱層を配置し、少なくとも光吸収部材から発した熱がパッケージに直接伝わることを防止する。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１または請求項２のいずれかの構成において、前記光吸収部材を前記ロウ材に含有させることを特徴とする。
請求項５の構成によれば、光吸収部材をロウ材に含有させ、レーザ光をこの光吸収部材に照射することで、ロウ材を光吸収部材の熱により内部から溶融することができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３の構成において、前記ロウ材と前記パッケージとの間に所定の金属が配置されており、前記ロウ材として前記金属を含む金属材料が使用されることを特徴とする。
請求項６の構成によれば、レーザ光を局部的に照射された光吸収部材は発熱し、この熱により局所的にロウ材が溶融して蓋体を固定するとともに、溶融されたロウ材には、パッケージの上端に配された金属と同一の金属が含有されているため、ロウ材とパッケージも接合しやすくなる。
【００１７】
上述の目的は、請求項７の発明によれば、圧電振動片の一部を導電性接着剤で固定して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケージの上端にロウ材により固定される透明材料でなる蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記ロウ材は鉛を含有しない材料からなり、前記パッケージと前記蓋体との間に、レーザ光を照射することにより熱を吸収して、この熱により前記ロウ材を溶融するための光吸収部材を備える、圧電デバイスにより達成される。
【００１８】
請求項７の構成によれば、前記パッケージと前記蓋体の間に光吸収部材を介してＰｂ（鉛）を含有しないロウ材を配置し、レーザ光を透明材料である蓋体を透過させて前記光吸収部材に局部的に照射することで、光吸収部材が発熱することとなる。そして、この熱をもって、局所的に前記ロウ材を溶融して前記蓋体を封止することができる。このため、パッケージ内の導電性接着剤等に封止の際の熱が伝わりにくいので、導電性接着剤からガスが発生することを有効に防止することができる。
これにより、前記パッケージを前記蓋体をもって封止するに際して、前記パッケージと前記蓋体で囲まれた内部空間の真空雰囲気に悪影響を及ぼすことを防止することができ、しかも、Ｐｂ（鉛）を原因とする環境汚染を回避することができる。
【００１９】
請求項８の発明によれば、請求項７の構成において、前記ロウ材として低融点ガラスを用いることを特徴とする。
請求項８の構成によれば、ロウ材の融点が低融点であるため、溶融した際のロウ材の熱が導電性接着剤に与える影響をより少なくすることができる。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項７または８のいずれかの構成において、前記光吸収部材を前記蓋体と前記ロウ材との間に配置することを特徴とする。
請求項９の構成によれば、光吸収部材を蓋体とロウ材の間に配置してあるため、蓋体、光吸収部材、ロウ材、パッケージの順に配置されることとなる。
そのため、外部から蓋体を透過させたレーザ光が照射されることで発生した光吸収部材の熱は、直ちにロウ材に伝わり、セラミック製のパッケージに直接作用して悪影響を及ぼすことなく、請求項７または８と同様の作用を発揮する。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項７または８のいずれかの構成において、前記光吸収部材を前記ロウ材と前記パッケージとの間に配置し、前記光吸収部材と前記パッケージとの間に断熱層を配置することを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の構成によれば、光吸収部材をロウ材とパッケージとの間に配置している。そのため、光吸収部材についてはパッケージの上端面に配置し、ロウ材については予め蓋体に配置することができる。したがって、極めて小さなスペースしかないパッケージ上端面にロウ材と、その上にさらに光吸収部材を配置することの困難性を回避することができる。
一方、光吸収部材が、ロウ材よりもパッケージ側に配置されることになると、レーザ光が照射されることで発熱した光吸収部材の熱が、パッケージに直接伝わってしまう。そこで、請求項１０の発明は、光吸収部材とパッケージとの間に断熱層を配置し、少なくとも光吸収部材から発した熱がパッケージに直接伝わることを防止する。
【００２３】
請求項１１の発明によれば、請求項７または請求項８の構成において、前記光吸収部材を前記ロウ材に含有させることを特徴とする。
請求項１１の構成によれば、光吸収部材をロウ材に含有させ、レーザ光をこの光吸収部材に照射することで、ロウ材を光吸収部材の熱により内部から溶融することができる。
【００２４】
請求項１２の発明によれば、請求項９の構成において、前記ロウ材と前記パッケージとの間に所定の金属が配置されており、前記ロウ材として前記金属を含む金属材料が使用されることを特徴とする。
請求項１２の構成によれば、レーザ光を局部的に照射された光吸収部材が発熱し、この熱により局所的にロウ材が溶融して蓋体を固定するとともに、溶融されたロウ材には、パッケージの上端に配された金属と同一の金属が含有しているため、ロウ材とパッケージも接合しやすくなる。
これにより、請求項９と同様の作用を発揮し、しかも、パッケージと蓋体の接合強度が高められることで、リークすることを防止することができる。
【００２５】
上述の目的は、請求項１３の発明によれば、圧電振動片の一部を導電性接着剤で固定して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケージの上端にロウ材で固定される透明材料でなる蓋体とを有する圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記ロウ材は鉛を含有しない材料からなり、前記パッケージと前記蓋体との間に、レーザ光を照射することにより熱を吸収して、この熱により前記ロウ材を溶融するための光吸収部材を備える圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話装置により、達成される。
【００２６】
また、上述の目的は、請求項１４の発明によれば、圧電振動片の一部を導電性接着剤で固定して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケージの上端にロウ材で固定される透明材料でなる蓋体とを有する圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記ロウ材は鉛を含有しない材料からなり、前記パッケージと前記蓋体との間に、レーザ光を照射することにより発熱して、この熱により前記ロウ材を溶融するための光吸収部材を備える圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機器により、達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の圧電デバイスの第１の実施の形態を示しており、図１はその概略斜視図、図２はその概略平面図、図３は図２のＢ−Ｂ線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス３０は、パッケージ３６内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３６は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して焼結した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複数の基板を積層して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓを形成するようにされている。
【００２８】
パッケージ３６の内部空間Ｓ内の図において左端部付近において、内部空間Ｓに露出して底部を構成するベースとなる積層基板には、Ａｕ及びＮｉメッキが施された電極部３１，３１が図１に示すように所定の間隔を隔てて形成されている。
この電極部３１，３１は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部３１，３１の上には、導電性接着剤４３，４３が塗布されており、この導電性接着剤４３，４３の上に圧電振動片３２の基部５１が載置されて、導電性接着剤４３，４３を押圧・硬化等されることにより接合されている。
【００２９】
ここで、導電性接着剤４３，４３は、例えばエポキシ樹脂系の接着剤やシリコーン樹脂系の接着剤やポリイミド系の接着剤やウレタン系の接着剤などの中に、絶縁性皮膜で包まれたＡｇ（銀）などの導電性微粒子を含有している。そして、この導電性接着剤を押圧することで、絶縁性皮膜が破れて各導電性微粒子が接触し、導電可能な接着剤となる。
【００３０】
そして、このような導電性接着剤を介して、圧電振動片３２に電圧をかけることとなる。すなわち、この圧電振動片３２の基端部５１の導電性接着剤４３，４３と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための引出電極（図示せず）が形成されており、これにより、圧電振動片３２は、駆動用電極がパッケージ３６側の電極部３１，３１と導電性接着剤４３，４３を介して、電気的に接続されている。
【００３１】
圧電振動片３２は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片３２は、小型に形成して、必要な性能を得るために、基部５１を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
圧電振動片３２は、このような音叉型の水晶振動片だけでなく、例えば、圧電材料としての水晶を薄い矩形状にカットしたＡＴカット振動片を用いてもよい。
【００３２】
パッケージ３６の開放された上端には、ロウ材６０、及び光吸収部材６２を介して、蓋体３９が接合されることにより、封止されている。蓋体３９は、後述する周波数調整を行うために、光を透過する材料，例えば、ガラスで形成されている。
この蓋体３９と、パッケージ３６との接合方法は、詳しく後で説明する。
【００３３】
すなわち、パッケージ３６内に圧電振動片３２を固定した後で、パッケージ３６に蓋体３９を固定し、透明な蓋体３９を介して、外部からレーザ光を圧電振動片３２の図示しない金属被膜に照射し、その一部を蒸散させることにより、質量削減方式の周波数調整を行うことができるようにされている。
【００３４】
さらに、この実施形態では、パッケージ３６を構成する積層基板の最下層の基板には、図において右端部付近に孔を形成することにより、この積層基板の厚みに対応した凹部４２が形成されている。この凹部４２は、圧電振動片３２の自由端３２ｂの下方に位置している。これにより、本実施形態では、後述するように、パッケージ３６に外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片３２の自由端３２ｂが、もし矢印Ｄ方向に振れた場合においても、パッケージ３６の内側底面と当接されることを有効に防止されるようになっている。
【００３５】
次に、圧電デバイス３０のパッケージ３６と蓋体３９との接合方法に関する実施形態を説明する。
図４において、まずパッケージ３６内の電極部３１上に導電性接着剤４３を塗布し、圧電振動片３２の基部５１に設けられている引出し電極（図示せず）の箇所を載せ、軽く荷重をかけて位置決めし、導電性接着剤４３を硬化させることにより、圧電振動片３２をパッケージ３６内にマウントする。そして、パッケージ３６の上端面５６に、ロウ材６０を塗布し、その上に光吸収部材６２をスパッタリング等により成膜する。
ここで、光吸収部材６２は、ロウ材６０を溶融するためのものであり、そのために、図５に示すように、レーザ光Ｌを照射されることによって、その光を吸収し、光吸収部材６２の分子が振動することで発熱するものである。そこで、光吸収部材６２はレーザ光Ｌの吸収率が高い程よく、金属が使用される。そして、後述するように、この金属の中でも、好ましくは例えばＣｒ（クロム）等を使用することが適している。
【００３６】
次に、図５に示すように、真空雰囲気を形成するチャンバー７０内にあるトレー７２の上に、上述のロウ材６０及び光吸収部材６２を配置したパッケージ３６を載置し、この光吸収部材６２の上に例えばガラス等の蓋体３９を載置する。
そして、レーザ光Ｌを、ガラス等の蓋体３９を透過させて、光吸収部材６２に局部的に照射する。このようにすることで、光吸収部材６２は、レーザ光Ｌを受けて、熱を発生することとなる。
【００３７】
ここで、レーザ光Ｌは、光吸収部材６２を発熱させるために使用される。そのため、金属である光吸収部材６２に対して、その光が吸収され易いレーザ光を使用する必要がある。
この点、図７は、各種金属の反射率におよぼすレーザ波長の影響を示す図であるが、金属の場合は、透過する光がないため、「吸収率（％）＝１００％−反射率（％）」となる。そして、図７に示すように、レーザ光の波長が長い程、各種金属に対する反射率が高く、例えば、発振波長が１０μｍである場合には、ほとんどの金属の光反射率が９０％以上、すなわち光吸収率は１０％以下となる。したがって、例えば１０．６μｍであるＣＯ₂レーザを使用することは本実施形態には好ましくない。
そこで、本実施形態においては、例えば、波長が１．０４７μｍ〜１．０６４μｍであるＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍａｌｕｎｉｎｕｍｇａｒｎｅｔ）レーザ等を使用する。そして、この波長は図７のλ１のラインで示す波長と略一致し、波長が１．０４７μｍ〜１．０６４μｍであるＹＡＧレーザを使用する場合の金属の光吸収率は、一部の金属を除いて約３０％〜約４０％となる。
【００３８】
ここで、本実施形態に使用する光吸収部材６２を選択する場合、例えば発振波長が図７に示すλ１の位置にある波長を有するＹＡＧレーザを用いた際には、図７に示す金属のうち、光吸収率が高い金属は、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）の順になることから、光吸収部材６２としてＭｏ（モリブデン）やＣｒ（クロム）等を使用することが適している。
一方、レーザ光Ｌの波長が、例えば０．５２３μｍ〜０．５３２μｍであるＹＡＧレーザの高調波を使用した場合には、この波長は図７のλ２のラインと略一致するため、上述のように、接合強度や融点の関係をも考慮すると、例えば光吸収率が４２％であるＡｕ（金）等を光吸収部材６２に使用することが適している。
このように、光吸収部材６２に使用する金属を選択するにあたっては、使用するレーザ光Ｌの発振波長の長短に応じて、いかなる金属を選択すべきかが異なってくる。
【００３９】
そして、例えば発振波長が１．０４７μｍ〜１．０６４μｍであるＹＡＧレーザ光Ｌを、例えばＣｒ（クロム）を用いた光吸収部材６２に照射すると、Ｃｒ（クロム）内に侵入したレーザ光は熱エネルギーに変わり、この熱がロウ材６０を溶融することとなる。
ここで、Ｐｂ（鉛）を含有しないロウ材６０には、この光吸収部材６２の融点と同一又はこれより低い融点であるロウ材を使用する必要があるが、好ましくは、その種類としては低融点ガラス等を使用する。低融点ガラスとは摂氏３００℃〜摂氏７００℃で溶融するガラスをいうが、本実施形態の場合には、ロウ材６０にはＰｂ（鉛）を含有させず、かつ、ロウ材６０の融点が低ければ低い程、導電性接着剤４３に与える影響が少なくなるため、好ましくはＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅等を使用する。この場合、融点はおよそ摂氏４３０℃〜摂氏４８０℃の間となる。
【００４０】
また、図５に示される光吸収部材６２は、ガラス製の蓋体３９とロウ材６０との間に配置されている。そのため、レーザ光を照射されることで発熱した光吸収部材６２の熱は、直ちにロウ材６０に伝わることで、セラミック製のパッケージ３６に直接作用して悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４１】
このように、本実施形態の方法では、例えばセラミック製のパッケージ３６と例えばガラス製の蓋体３９の間に、Ｃｒ（クロム）等の光吸収部材６２を配置し、レーザ光Ｌをガラス製等の透明材料でなる蓋体３９を透過させて光吸収部材６２に照射することで、光吸収部材６２が発熱する。そして、この熱が、局所的にＰｂ（鉛）を含有しないＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅等のロウ材６０を溶融して、パッケージ３６と蓋体３９を接合することとなる。
これにより、パッケージ３６と蓋体３９を接合する際に、導電性接着剤４３を加熱してガスが発生することを防止することができ、パッケージ３６と蓋体３９で囲まれた内部空間Ｓの真空雰囲気に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４２】
ここで、レーザ光Ｌを光吸収部材６２に照射する方法としては、例えば図５に示されるように、その照射位置が蓋体３９の周縁に沿って、レーザ光Ｌを走査して、パッケージ３６の上端面に載置されている光吸収部材６２に局部的に照射する。この場合、例えばレーザ光Ｌに発振波長が１．０４７μｍ〜１．０６４μｍであるＹＡＧレーザを用いた場合には、例えば、レーザ出力を２０Ｗとし、ビーム径を１００μｍとし、走査速度を１０ｍｍ／秒として照射する。そうすると、例えば、蓋体３９の周縁に沿った長さが１０ｍｍである場合のレーザ照射時間は１秒となり、極めて短時間にパッケージ３６と蓋体３９を接合することができる。
また、レーザ光Ｌの照射方法としては、図６に示すような回折格子を用いる照射方法を採用してもよい。すなわち、光集束手段７４の前段に配置された光分割手段７６にレーザ光Ｌ２が入射される。光分割手段７６は、例えば位相格子（回折格子−グレーティング）であり、上記レーザ光Ｌ２を０次光Ｌ３と回折光Ｌ４とに分割し、光集束手段７４により集束される光ビームが蓋体９の周縁に沿った位置に一度に複数本照射する。なお、光分割手段７６としては、回折格子だけでなく、所定の回折作用により光ビームを分割できる例えばホログラム素子等を利用するようにしてもよい。このように、回折格子を用いる照射方法を採用すると、レーザ光を一度照射するだけで極めて短時間にパッケージ３６と蓋体３９を接合することができる。
【００４３】
図８ないし図１０は、第一の実施形態の各変形例を示している。
これらの図において、第１の実施形態を説明する上で使用した符号と同一の符号を付した箇所は、共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
図８は第１変形例を示している。
この第１変形例は、図５の構成と比べると、光吸収部材６２とロウ材６０の間に接合用材料６３を配している点だけが異なっている。すなわち、第一の実施形態に示すように、光吸収部材６２が例えばＣｒ（クロム）からなり、ロウ材６０が例えばＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅からなる場合には、このＣｒ（クロム）とＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅との接合強度は強くはないため、ここからリークする可能性もある。そこで、接合用材料６３は、光吸収部材６２とロウ材６０との間に、光吸収部材６２とロウ材６０とのそれぞれに対して接合強度が高い材料を配して、リークを防止するものである。
【００４４】
但し、光吸収部材６２が有する熱がロウ材６０に伝わらなければ、ロウ材６０を溶融して蓋体３９とパッケージ３６を接合することができない。そのため、接合用材料６３は、光吸収部材６２が有する熱を効率よくロウ材６０に伝える必要がある。
そのため、接合用金属６３は、光吸収部材６２とロウ材６０とのそれぞれに対して接合強度が高い材料であると共に、熱伝導率がよい材料を使用する。例えば、光吸収部材６２がＣｒ（クロム）からなり、ロウ材６０がＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅からなる場合には、スパッタリング等でロウ材６０の上端面にＡｕ（金）等の接合用金属６３を成膜する。
【００４５】
そして、レーザ光Ｌを透明でなる蓋体３９を透過させてＣｒ（クロム）等の光吸収部材６２ａに局部的に照射することで、この光吸収部材６２ａが発熱し、この熱が、熱伝導率の高いＡｕ（金）等の接合用材料６３に伝わり、この伝わった熱をもってＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅等のロウ材６０が溶融される。
これにより、第１の変形例では、第１の実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに、第１の光吸収部材６２ａとロウ材６０の接合強度を高めることができる。
【００４６】
図９は、第２変形例を示している。
この第２変形例は、図５の構成と比べると、光吸収部材６２がロウ材６０とパッケージ３６との間に配置している点、及び光吸収部材６２とパッケージ３６との間に断熱層６９を配置している点が異なる。
【００４７】
具体的な製造方法としては、蓋体３９の周縁に沿って予めロウ材６０を塗布する。これにより、パッケージ３６の上端面の極めて限られたスペースに配置してあるロウ材６２の上端面に、光吸収部材６２を配置することの困難性を回避することができる。
【００４８】
一方、パッケージ３６の上端面には、スパッタリング等で断熱層６９を成膜し、この断熱層６９の上に光吸収部材６２をスパッタリング等で成膜する。
ここで、断熱層６９とは、発熱した光吸収部材６２の熱を、直接パッケージ３６に伝えることを防止し、かつ、光吸収部材６２とパッケージ３６とのそれぞれに対して接合強度がある程度高い金属層である。
すなわち、本実施形態では、レーザ光Ｌを照射されて発熱する光吸収部材６２は、ロウ材６０とパッケージ３６との間に配置して使用されるため、この断熱層６９を配しないと、発熱した光吸収部材６２の熱が、直接パッケージ３６に伝えられてしまい、導電性接着剤４３に悪影響を及ぼしてガスが発生するおそれがあるため、これを防止するものである。
また、この断熱層６９は、光吸収部材６２とパッケージ３６との接合強度が悪い場合に、この間からリークを引き起こしてしまうため、接合強度が光吸収部材６２とパッケージ３６とのそれぞれに対してある程度高いものである。
具体的には、断熱層６９は、後述するように光吸収部材６２にＡｕ（金）を使用し、パッケージ３６にセラミックを使用した場合には、例えば、Ｗ（タングステン）等を使用する。
【００４９】
そして、この断熱層６９及び光吸収部材６２を配置したパッケージ３６の上に、上述のロウ材６０を塗布した蓋体３９を載置する。
次に、レーザ光Ｌを光吸収部材６２に照射すると、光吸収部材６２が発熱し、この熱によってＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅等のロウ材６０が溶融され、このロウ材６０を介して蓋体３９とパッケージ３６とが接合される。
ここで、光吸収部材６２については、上述したように、レーザ光の発振波長の長短との関係において、どのような金属を選択するか異なってくる。例えば、ＹＡＧレーザの発振波長を、図７にいうλ２の位置に示す波長（０．５２３μｍ〜０．５３２μｍ）で使用する場合、光吸収部材６２には、光吸収率が「１００％−５８％＝４２％」と高い吸収率を有するＡｕ（金）等を使用する。
【００５０】
これにより、第２の変形例では、第１の実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに、パッケージ３６の小型化薄型に伴う、ロウ材６０の上に光吸収部材６２を配置することの困難性を回避することができる。
なお、光吸収部材６２がＡｕ（金）からなり、断熱層６９がＷ（タングステン）からなる場合には、この両者の間にＮｉ（ニッケル）などを配置してもよい。このようにすることで、光吸収部材６２と断熱層６９の接合強度をさらに高めることができる。また、ロウ材６０が溶融する際に導電性接着剤４３に悪影響を及ぼすおそれがない場合には、勿論この断熱層６９を配置しなくてもよい。
【００５１】
図１０は、第３変形例を示している。
この第３変形例は、図５の構成と比べると、光吸収部材６２がロウ材６０に含有されている点だけが異なっている。すなわち、第１の実施形態で示すＣｒ（クロム）等の光吸収部材６２をロウ材６０内に含有させている。
そして、レーザ光Ｌを透明でなる蓋体３９を透過させて、ＳｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅等のロウ材６０に含有されたＣｒ（クロム）等の光吸収部材６２に照射することにより、含有されたＣｒ（クロム）等の光吸収部材６２が発熱し、ロウ材６０を内部から効率よく溶融することができる。
これにより、第２の変形例では、第１の実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに、ロウ材６０を内部から効率よく溶融することができる。
【００５２】
図１１は、本発明の圧電デバイスの第２の実施の形態を示している。
この図において、第１の実施形態を説明する上で使用した符号と同一の符号を付した箇所は、共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
この第２の実施の形態は、図５の構成と比べると、パッケージ３６とロウ材６６の間に所定の金属６４を配置している点、及びこの所定の金属６４が、第１の金属層６４ａと第２の金属層６４ｂとの多層に配置されている点、並びにロウ材６６が第１の金属層６４ａの金属を含有する金属材料でなる点が異なっている。
【００５３】
すなわち、第２の金属層６４ｂは、セラミック製のパッケージ３６と接合強度が高い金属材料として、例えばＷ（タングステン）等により形成されている。具体的には、セラミック製のパッケージ３６の焼成前に、その上端面に予めスクリーン印刷の手法により印刷等し、その後、セラミック材料を焼成して、パッケージ３６を作ることにより、第２の金属層６４ｂが形成される。
次に、第１の金属層６４ａは、第２の金属層６４ｂとロウ材６６とのそれぞれに対して接合強度の高い金属である。具体的には、第２の金属層６４ｂの上端面に、Ａｕ（金）或いはＡｇ（銀）等をスパッタリングで成膜する。
次に、ロウ材６６は、第１の金属層６４ａと光吸収部材６２とのそれぞれに対して接合強度の高い金属材料である。具体的には、第１の金属層６４ａで使用するＡｕ（金）或いはＡｇ（銀）等をロウ材に含有させた金属材料、例えばＡｕ−ＳｎまたはＡｕ−Ｇｅ或いはＡｇロウ等を第１の金属層６４ａの上端面に載置し、加熱溶融させて形成する。
【００５４】
そして、例えば発振波長が１．０６４μｍであるＹＡＧレーザのレーザ光ＬをＣｒ（クロム）等の光吸収部材６２に照射すると、光吸収部材６２は発熱してロウ材６６を溶融する。
そうすると、溶融されたロウ材６６は、第１の金属層６４ａを形成するＡｕ（金）或いはＡｇ（銀）等を含有する金属材料からなるため、ロウ材６６と第１の金属層６４ａとの接合強度が高くなる。また、第１の金属層６４ａとして用いられるＡｕ（金）或いはＡｇ（銀）等と第２の金属層６４ｂとして用いられるＷ（タングステン）等の接合強度は高いため、第１の金属層６４ａと第２の金属層６４ｂの接合強度も高くなる。また、第２の金属層６４ｂとして用いられるＷ（タングステン）等とパッケージ３６として用いられるセラミックは接合強度が高いため、第２の金属層６４ｂとパッケージ３６の接合強度も高くなる。
【００５５】
これにより、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した作用効果に加え、さらに、蓋体３９とパッケージ３６の接合強度を高めて、リークすることを防止できる。
なお、第１の金属層６４ａとして用いられるＡｕ（金）或いはＡｇ（銀）等と第２の金属層６４ｂとして用いられるＷ（タングステン）との間に、Ｎｉ（ニッケル）等の金属層を設けて、蓋体３９とパッケージ３６の接合強度をさらに高めてもよい。
【００５６】
図１２は、本発明の圧電デバイスの第４の実施の形態の構成を示す概略断面図である。
図において、圧電デバイス１００は、圧電振動片３２を用いて、圧電発振器を形成した例を示しており、第１の実施の形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００５７】
圧電デバイス１００のパッケージ１０１には、中央付近に凹部１０２が形成されており、その内側底部には、図示しない電極が設けられている。この電極上には、集積回路１０３が実装されており、集積回路１０３は、所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片３２の駆動電極と電気的に接続され、集積回路１０３から出力された駆動電圧が圧電振動片３２に与えられるようになっている。
ここで、圧電デバイス１００の蓋体３９とパッケージ１０１を接合するための接合部には、第１の実施形態ないし第４の実施形態、もしくはその各変形例で説明した構成が選択されて適用されている。
【００５８】
本実施形態は以上のように構成されており、圧電発振器である圧電デバイス１００においても、第１の実施形態と同様に、ロウ材を局所的に加熱することで、パッケージ３６と蓋体３９で囲まれた内部空間Ｓの真空雰囲気に悪影響を及ぼすことを防止することができ、しかも、Ｐｂ（鉛）を原因とする環境汚染を回避することができる。
【００５９】
図１３は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるコントローラ３０１を備えている。
コントローラ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段３０３の制御を行うようになっている。このため、コントローラ３０１には、圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このコントローラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電デバイス３０単体でなくても、圧電デバイス３０と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である図１２のような圧電デバイス１００であってもよい。
【００６０】
コントローラ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、コントローラ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。
【００６１】
このように、制御部を備えた携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用することにより、装置全体としても優れた安定性能を備えることができる。
【００６２】
本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態の各変形例の構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
本発明の圧電デバイスは、圧電振動子、圧電発振器に限らず、パッケージ内に圧電振動片を収容したあらゆる圧電デバイスに適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、環境問題の観点から、Ｐｂ（鉛）を含有しないロウ材を介して蓋体でパッケージを封止できるようにし、かつ、ロウ材を溶融する際にパッケージと蓋体で囲まれた内部空間の真空雰囲気を害することがないようにした圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示す概略斜視図。
【図２】本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示す概略平面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線概略断面図。
【図４】図１の圧電デバイスのパッケージの上端にロウ材と光吸収部材を配置した状態の概略断面図。
【図５】図１の圧電デバイスのパッケージと蓋体をレーザ光で接合する際の概略断面図。
【図６】図１の圧電デバイスのパッケージと蓋体とを回折格子を介して照射したレーザ光で接合する際の概略断面図。
【図７】各種金属の反射率とレーザ波長の関係を示す図。
【図８】本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第１変形例を説明するための図。
【図９】本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第２変形例を説明するための図。
【図１０】本発明の圧電デバイスの第３変形例を説明するための図。
【図１１】本発明の圧電デバイスの第２の実施形態を説明するための図。
【図１２】本発明の圧電デバイスの第３の実施形態を説明するための図。
【図１３】本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図１４】従来の圧電デバイスの一例を示す概略平面図。
【図１５】図１４の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面図。
【図１６】図１４の圧電デバイスのパッケージと蓋体を接合する際の概略断面図。
【符号の説明】
３０，１００・・・圧電デバイス、３２・・・圧電振動片、３６，１０１・・・パッケージ、３９・・・蓋体、８，６０，６６・・・ロウ材、６２・・・光吸収部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is built in a package, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Piezoelectric devices are used in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems.
14 and 15 are schematic views showing a configuration example of the piezoelectric device 1, FIG. 14 is a schematic plan view showing the configuration of the piezoelectric device, and FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the piezoelectric device in FIG. FIG.
[0003]
A conventional piezoelectric device 1 accommodates a piezoelectric vibrating piece 2 using, for example, a quartz substrate in a package 6. When a predetermined voltage is applied to the piezoelectric vibrating piece 2, the piezoelectric vibrating piece 2 vibrates at a predetermined frequency, so that an output with a predetermined frequency can be obtained by extracting the vibration frequency to the outside.
[0004]
The package 6 is formed in a rectangular shape as a whole by laminating a plurality of ceramic substrates to form a predetermined internal space S inside.
In the inner space S, the base 11 of the piezoelectric vibrating reed 2 described above is fixed on the electrode part 3 via the conductive adhesive 7 at the bottom of the inner side of the package. 4 and 5 are free ends.
When an external driving voltage is transmitted to the piezoelectric vibrating piece 2 through the electrode portion 3 and the conductive adhesive 7, the free ends 4 and 5 of the piezoelectric vibrating piece 2 vibrate at a predetermined frequency. ing.
[0005]
Here, when the piezoelectric vibrating piece 2 is subjected to air resistance, the vibration performance is adversely affected. Therefore, the piezoelectric vibrating piece 2 needs to be placed in a vacuum atmosphere.
Therefore, the piezoelectric device 1 is manufactured as shown in FIG.
That is, in FIG. 16A, first, the conductive adhesive 7 is applied on the electrode portion 3 in the package 6, and the position of the extraction electrode (not shown) provided on the base portion 11 of the piezoelectric vibrating piece 2 is changed. The piezoelectric vibrating reed 2 is mounted in the package 6 by placing it, positioning it with light load, and curing the conductive adhesive 7. A brazing material 8 is applied to the upper end surface 6a of the package 6 in advance.
Next, as shown in FIG. 16B, a lid body 9 is placed on a tray 15 on a heater 14 in a chamber 13 that forms a vacuum atmosphere, and the brazing material 8 described above is placed thereon. The package 6 is placed upside down so as to come into contact with the lid 9, and the heater 14 is operated while applying a load by the weight 12 from above.
As a result, the brazing material 8 is melted through the lid body 9 and the lid body 9 is joined to the package 6.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, the piezoelectric device 1 seals the ceramic package 6 through the brazing material 8 with the glass lid body 9, for example. The brazing material 8 covers the heat from the heater 14. It is transmitted through the entire body 9.
Therefore, when the brazing material 8 is heated, the conductive adhesive 7 is also heated at the same time, so that gas is generated from the organic material contained in the conductive adhesive 7 and is surrounded by the package 6 and the lid 9. The vacuum atmosphere is broken.
Therefore, it is necessary to make the melting point of the brazing material 8 lower than the thermal decomposition temperature of the conductive adhesive 7. For example, when a silicone resin adhesive having a thermal decomposition temperature of 325 ° C. is used, conventionally, Pb ( By using, for example, PbO containing lead), the melting point of the brazing material 8 was set to about 320 degrees Celsius.
[0007]
However, HDDs (hard disk drives), piezoelectric information devices, and small-sized information devices such as Pb (lead) containing brazing material 8 containing lead material are discarded as industrial waste. If this is done, Pb (lead) is discharged into the natural world and adversely affects the human body.
Therefore, from the viewpoint of such environmental problems, it is necessary to supply consumers with piezoelectric devices that do not use Pb (lead).
[0008]
However, if Pb (lead) is not contained in the brazing material 8, the melting point of the brazing material 8 becomes high. For example, the composition of the brazing material 8 is SnO-P. ₂ O _Five If so, the melting point is approximately between 430 ° C and 480 ° C.
Then, as described above, when the brazing material 8 is melted, the conductive adhesive 7 is decomposed to generate gas, which adversely affects the vacuum atmosphere in the internal space S.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and enables a package to be sealed with a lid through a brazing material that does not contain Pb (lead), and when the brazing material is melted. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric device that does not harm the vacuum atmosphere in the internal space surrounded by the package and the lid.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a lid made of a transparent material with a brazing material is attached to the upper end of a package in which a part of the piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated inside. A method for manufacturing a piezoelectric device including a step of fixing and sealing, wherein a light absorbing member is disposed between the package and the lid body, and heat is obtained by irradiating the light absorbing member with laser light. This is achieved by a method for manufacturing a piezoelectric device, in which a brazing material containing no lead as the brazing material is melted to seal the lid.
[0011]
According to the structure of Claim 1, the brazing material which does not contain Pb (lead) is arrange | positioned through the light absorption member between the said package and the said cover body, and the cover body which is a transparent material is permeate | transmitted. By locally irradiating the light absorbing member, the light absorbing member generates heat. With this heat, the brazing material can be locally melted to seal the lid. For this reason, since heat at the time of sealing is not easily transmitted to the conductive adhesive or the like in the package, it is possible to effectively prevent gas from being generated from the conductive adhesive.
Thus, when the package is sealed with the lid, it is possible to prevent adverse effects on the vacuum atmosphere in the internal space surrounded by the package and the lid, and the cause is Pb (lead) Environmental pollution can be avoided.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, low melting point glass is used as the brazing material.
According to the configuration of the second aspect, since the melting point of the brazing material is a low melting point, the influence of the heat of the brazing material upon melting on the conductive adhesive can be further reduced.
[0013]
The invention of claim 3 is characterized in that, in the configuration of claim 1 or 2, the light absorbing member is disposed between the lid and the brazing material.
According to the structure of Claim 3, since the light absorption member is arrange | positioned between the cover body and the brazing material, it will arrange | position in order of a cover body, a light absorption member, a brazing material, and a package.
Therefore, the heat of the light absorbing member generated by irradiating the laser beam transmitted through the lid from the outside is immediately transmitted to the brazing material, and directly acts on the ceramic package without adverse effects. The same effect as 1 or 2 is exhibited.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the light absorbing member is disposed between the brazing material and the package, and a heat insulating layer is disposed between the light absorbing member and the package. It is characterized by arranging.
According to the structure of Claim 4, the light absorption member is arrange | positioned between the brazing material and the package. Therefore, the light absorbing member can be disposed on the upper end surface of the package, and the brazing material can be disposed on the lid in advance. Therefore, it is possible to avoid the difficulty of disposing a brazing material on the upper end surface of the package having only a very small space and a light absorbing member thereon.
On the other hand, when the light absorbing member is disposed on the package side with respect to the brazing material, the heat of the light absorbing member that has generated heat by being irradiated with the laser light is directly transmitted to the package. In view of this, the invention of claim 4 provides a heat insulating layer between the light absorbing member and the package, and prevents at least heat generated from the light absorbing member from being directly transmitted to the package.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the light absorbing member is contained in the brazing material.
According to the configuration of the fifth aspect, the brazing material can be melted from the inside by the heat of the light absorbing member by including the light absorbing member in the brazing material and irradiating the light absorbing member with the laser light.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, a predetermined metal is disposed between the brazing material and the package, and a metal material containing the metal is used as the brazing material. And
According to the configuration of the sixth aspect, the light absorbing member irradiated with the laser beam locally generates heat, and the brazing material is locally melted by this heat to fix the lid, and the molten brazing material Since the same metal as the metal disposed at the upper end of the package is contained, the brazing material and the package can be easily joined.
[0017]
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a package in which a part of the piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein, and is fixed to the upper end of the package with a brazing material. A piezoelectric device having a lid made of a transparent material, wherein the brazing material is made of a material not containing lead, and absorbs heat by irradiating a laser beam between the package and the lid. This is achieved by a piezoelectric device including a light absorbing member for melting the brazing material by this heat.
[0018]
According to the structure of Claim 7, the brazing material which does not contain Pb (lead) is arrange | positioned through the light absorption member between the said package and the said cover body, and the cover body which is a transparent material is permeate | transmitted. By locally irradiating the light absorbing member, the light absorbing member generates heat. With this heat, the brazing material can be locally melted to seal the lid. For this reason, since heat at the time of sealing is not easily transmitted to the conductive adhesive or the like in the package, it is possible to effectively prevent gas from being generated from the conductive adhesive.
Thus, when the package is sealed with the lid, it is possible to prevent adverse effects on the vacuum atmosphere in the internal space surrounded by the package and the lid, and cause Pb (lead). Environmental pollution can be avoided.
[0019]
According to the invention of claim 8, in the configuration of claim 7, low melting point glass is used as the brazing material.
According to the configuration of claim 8, since the melting point of the brazing material is a low melting point, the influence of the heat of the brazing material upon melting on the conductive adhesive can be further reduced.
[0020]
A ninth aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of any of the seventh and eighth aspects, the light absorbing member is disposed between the lid and the brazing material.
According to the structure of Claim 9, since the light absorption member is arrange | positioned between the cover body and the brazing material, it will arrange | position in order of a cover body, a light absorption member, a brazing material, and a package.
Therefore, the heat of the light absorbing member generated by irradiating the laser beam transmitted through the lid from the outside is immediately transferred to the brazing material, and directly acts on the ceramic package without adversely affecting the claim. The same effect as 7 or 8 is exhibited.
[0021]
The invention of claim 10 is the structure according to claim 7 or 8, wherein the light absorbing member is disposed between the brazing material and the package, and a heat insulating layer is provided between the light absorbing member and the package. It is characterized by arranging.
[0022]
According to the structure of Claim 10, the light absorption member is arrange | positioned between the brazing material and the package. Therefore, the light absorbing member can be disposed on the upper end surface of the package, and the brazing material can be disposed on the lid in advance. Therefore, it is possible to avoid the difficulty of disposing a brazing material on the upper end surface of the package having only a very small space and a light absorbing member thereon.
On the other hand, when the light absorbing member is disposed on the package side with respect to the brazing material, the heat of the light absorbing member that has generated heat by being irradiated with the laser light is directly transmitted to the package. In view of this, the invention of claim 10 provides a heat insulating layer between the light absorbing member and the package to prevent at least heat generated from the light absorbing member from being directly transmitted to the package.
[0023]
According to the invention of claim 11, in the configuration of claim 7 or claim 8, the light absorbing member is contained in the brazing material.
According to the configuration of the eleventh aspect, the brazing material can be melted from the inside by the heat of the light absorbing member by including the light absorbing member in the brazing material and irradiating the light absorbing member with the laser beam.
[0024]
According to the invention of claim 12, in the configuration of claim 9, a predetermined metal is disposed between the brazing material and the package, and a metal material containing the metal is used as the brazing material. It is characterized by.
According to the structure of the twelfth aspect, the light absorbing member irradiated with the laser beam locally generates heat, and this heat locally melts the brazing material to fix the lid body. Since the same metal as the metal disposed on the upper end of the package contains, the brazing material and the package can be easily joined.
Thus, the same effect as that of the ninth aspect can be exhibited, and leakage can be prevented by increasing the bonding strength between the package and the lid.
[0025]
According to the invention of claim 13, the above-described object is achieved by a package in which a part of the piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein, and is fixed to the upper end of the package with a brazing material. A mobile phone device using a piezoelectric device having a lid made of a transparent material, wherein the brazing material is made of a material not containing lead, and a laser beam is irradiated between the package and the lid. This is achieved by a cellular phone device that obtains a clock signal for control by a piezoelectric device having a light absorbing member for absorbing heat by this and melting the brazing material by this heat.
[0026]
According to the invention of claim 14, the above-mentioned object is a package in which a part of a piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein, and is fixed to the upper end of the package with a brazing material. An electronic apparatus using a piezoelectric device having a lid made of a transparent material, wherein the brazing material is made of a material not containing lead, and a laser beam is irradiated between the package and the lid This is achieved by an electronic apparatus that generates a clock signal for control by a piezoelectric device having a light absorbing member for melting the brazing material by this heat.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 shows a first embodiment of a piezoelectric device according to the present invention, FIG. 1 is a schematic perspective view thereof, FIG. 2 is a schematic plan view thereof, and FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line BB in FIG. It is.
In these drawings, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured. The piezoelectric device 30 houses a piezoelectric vibrating piece 32 in a package 36. The package 36 is formed, for example, by laminating a plurality of substrates using an aluminum oxide sintered body formed by sintering a ceramic green sheet. Each of the plurality of substrates is formed with a predetermined hole on the inner side thereof so that a predetermined inner space S is formed on the inner side when stacked.
[0028]
In the inner space S of the package 36, in the vicinity of the left end portion, electrode portions 31 and 31 plated with Au and Ni are provided on the laminated substrate that is exposed to the inner space S and forms the bottom, as shown in FIG. As shown in FIG.
The electrode portions 31 are connected to the outside to supply a driving voltage. Conductive adhesives 43, 43 are applied on the electrode portions 31, 31, and the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is placed on the conductive adhesives 43, 43. Bonding is performed by pressing and curing the adhesives 43 and 43.
[0029]
Where conductive adhesive 43, 43 For example, conductive fine particles such as Ag (silver) encased in an insulating film in an epoxy resin adhesive, a silicone resin adhesive, a polyimide adhesive, or a urethane adhesive. Contains. Then, by pressing this conductive adhesive, the insulating film is broken and the conductive fine particles are brought into contact with each other, so that a conductive adhesive can be obtained.
[0030]
Then, a voltage is applied to the piezoelectric vibrating piece 32 through such a conductive adhesive. That is, an extraction electrode (not shown) for transmitting a driving voltage is formed on the portion of the base end portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 that is in contact with the conductive adhesives 43, 43, thereby causing the piezoelectric vibration. In the piece 32, the driving electrode is electrically connected to the electrode portions 31, 31 on the package 36 side via the conductive adhesives 43, 43.
[0031]
The piezoelectric vibrating piece 32 is formed of, for example, quartz, and a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can be used in addition to quartz. In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating piece 32 is formed in a small size, and in order to obtain necessary performance, the base 51 is a base end, and a pair of portions extending in parallel is divided into two forks toward the right in the drawing. A so-called tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having vibration arms 34 and 35 and having a shape like a tuning fork as a whole is used.
As the piezoelectric vibrating piece 32, not only such a tuning-fork type quartz vibrating piece but also an AT-cut vibrating piece obtained by cutting a quartz crystal as a piezoelectric material into a thin rectangular shape may be used.
[0032]
The upper end of the package 36 that has been opened is sealed by bonding a lid 39 via a brazing material 60 and a light absorbing member 62. The lid 39 is formed of a material that transmits light, for example, glass, in order to perform frequency adjustment described later.
A method for joining the lid 39 and the package 36 will be described in detail later.
[0033]
That is, after fixing the piezoelectric vibrating piece 32 in the package 36, the lid body 39 is fixed to the package 36, and laser light is externally applied to a metal film (not shown) of the piezoelectric vibrating piece 32 through the transparent lid body 39. The frequency adjustment of the mass reduction method can be performed by irradiating and partially evaporating.
[0034]
Further, in this embodiment, a recess 42 corresponding to the thickness of the multilayer substrate is formed in the lowermost substrate of the multilayer substrate constituting the package 36 by forming a hole near the right end in the figure. . The recess 42 is located below the free end 32 b of the piezoelectric vibrating piece 32. As a result, in this embodiment, as will be described later, when an impact is applied to the package 36 from the outside, even if the free end 32b of the piezoelectric vibrating piece 32 swings in the arrow D direction, It is effectively prevented from coming into contact with the bottom surface.
[0035]
Next, an embodiment relating to a method for joining the package 36 and the lid 39 of the piezoelectric device 30 will be described.
In FIG. 4, first, a conductive adhesive 43 is applied on the electrode portion 31 in the package 36, and a portion of an extraction electrode (not shown) provided on the base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is placed, and a light load is applied. Then, the piezoelectric vibrating piece 32 is mounted in the package 36 by curing the conductive adhesive 43. Then, the brazing material 60 is applied to the upper end surface 56 of the package 36, and the light absorbing member 62 is formed thereon by sputtering or the like.
Here, the light absorbing member 62 is for melting the brazing material 60. For this purpose, as shown in FIG. 5, the light absorbing member 62 absorbs the light by being irradiated with the laser light L, and the light absorbing member. The 62 molecules generate heat when vibrated. Therefore, the light absorbing member 62 is better as the absorption rate of the laser light L is higher, and a metal is used. As will be described later, among these metals, it is preferable to use, for example, Cr (chromium).
[0036]
Next, as shown in FIG. 5, a package 36 in which the brazing material 60 and the light absorbing member 62 are placed is placed on a tray 72 in a chamber 70 that forms a vacuum atmosphere. A lid 39 such as glass is placed on 62.
Then, the laser light L is transmitted through the lid 39 such as glass, and is irradiated to the light absorbing member 62 locally. By doing so, the light absorbing member 62 receives the laser light L and generates heat.
[0037]
Here, the laser light L is used to cause the light absorbing member 62 to generate heat. Therefore, it is necessary to use a laser beam that easily absorbs the light for the light absorbing member 62 that is a metal.
In this regard, FIG. 7 is a diagram showing the influence of the laser wavelength on the reflectivity of various metals. In the case of metal, there is no light to be transmitted, so “absorption rate (%) = 100% −reflectance ( %) ”. As shown in FIG. 7, the longer the wavelength of the laser light, the higher the reflectance with respect to various metals. For example, when the oscillation wavelength is 10 μm, the light reflectance of most metals is 90% or more. The light absorption rate is 10% or less. Thus, for example, CO which is 10.6 μm ₂ The use of a laser is not preferred for this embodiment.
Therefore, in this embodiment, for example, a YAG (yttrium aluminum garnet) laser having a wavelength of 1.047 μm to 1.064 μm is used. This wavelength is substantially the same as the wavelength indicated by the λ1 line in FIG. 7, and the light absorptance of the metal when using a YAG laser having a wavelength of 1.047 μm to 1.064 μm, excluding some metals. About 30% to about 40%.
[0038]
Here, when the light absorbing member 62 used in the present embodiment is selected, for example, when a YAG laser having an oscillation wavelength at the position of λ1 shown in FIG. 7 is used, among the metals shown in FIG. Since the metal having a high light absorption rate is in the order of Mo (molybdenum) and Cr (chromium), it is suitable to use Mo (molybdenum), Cr (chromium) or the like as the light absorption member 62.
On the other hand, when a harmonic of a YAG laser whose wavelength of the laser beam L is, for example, 0.523 μm to 0.532 μm is used, this wavelength substantially coincides with the line of λ2 in FIG. Considering the relationship between the bonding strength and the melting point, for example, Au (gold) having a light absorption rate of 42% is suitable for the light absorption member 62.
As described above, when selecting a metal to be used for the light absorbing member 62, which metal should be selected depends on the length of the oscillation wavelength of the laser light L to be used.
[0039]
For example, when the YAG laser light L having an oscillation wavelength of 1.047 μm to 1.064 μm is irradiated onto the light absorbing member 62 using, for example, Cr (chromium), the laser light that has entered Cr (chromium) is converted into thermal energy. Instead, this heat melts the brazing material 60.
Here, for the brazing material 60 not containing Pb (lead), it is necessary to use a brazing material having a melting point equal to or lower than the melting point of the light absorbing member 62. Use melting glass or the like. The low melting point glass refers to a glass that melts at 300 ° C. to 700 ° C., but in this embodiment, the brazing material 60 does not contain Pb (lead) and the melting point of the brazing material 60 is low. The lower the value, the smaller the influence on the conductive adhesive 43. Therefore, SnO-P is preferable. ₂ O _Five Etc. In this case, the melting point is approximately between 430 ° C. and 480 ° C.
[0040]
The light absorbing member 62 shown in FIG. 5 is disposed between the glass lid 39 and the brazing material 60. Therefore, the heat of the light absorbing member 62 that has generated heat by being irradiated with the laser light is immediately transmitted to the brazing material 60, and can be prevented from directly acting on the ceramic package 36 and having an adverse effect.
[0041]
As described above, in the method of the present embodiment, the light absorbing member 62 such as Cr (chromium) is disposed between the ceramic package 36 and the glass lid 39, for example, and the laser light L is made of glass or the like. The light absorbing member 62 generates heat by being transmitted through the lid 39 made of the transparent material and irradiating the light absorbing member 62. And this heat is SnO-P which does not contain Pb (lead) locally. ₂ O _Five The brazing material 60 such as the above is melted and the package 36 and the lid 39 are joined.
Thus, when the package 36 and the lid 39 are joined, it is possible to prevent the gas from being generated by heating the conductive adhesive 43, and the internal space S surrounded by the package 36 and the lid 39 can be prevented. An adverse effect on the vacuum atmosphere can be prevented.
[0042]
Here, as a method of irradiating the light absorbing member 62 with the laser light L, for example, as shown in FIG. 5, the irradiation position is scanned along the peripheral edge of the lid 39, and the package 36 is scanned. The light absorbing member 62 placed on the upper end surface of the light is locally irradiated. In this case, for example, when a YAG laser having an oscillation wavelength of 1.047 μm to 1.064 μm is used as the laser light L, for example, the laser output is 20 W, the beam diameter is 100 μm, and the scanning speed is 10 mm / second. Irradiate. Then, for example, when the length along the periphery of the lid 39 is 10 mm, the laser irradiation time is 1 second, and the package 36 and the lid 39 can be joined in a very short time.
Further, as the laser beam L irradiation method, an irradiation method using a diffraction grating as shown in FIG. 6 may be employed. In other words, the laser beam L2 is incident on the light splitting unit 76 disposed in front of the light focusing unit 74. The light splitting means 76 is, for example, a phase grating (diffraction grating-grating), splits the laser light L2 into 0th-order light L3 and diffracted light L4, and the light beam focused by the light focusing means 74 is the lid 9. A plurality of irradiations are performed at a time along the periphery of the. As the light splitting means 76, not only a diffraction grating but also a hologram element or the like that can split a light beam by a predetermined diffraction action may be used. As described above, when the irradiation method using the diffraction grating is employed, the package 36 and the lid 39 can be joined in a very short time by irradiating the laser beam once.
[0043]
8 to 10 show modifications of the first embodiment.
In these drawings, portions denoted by the same reference numerals as those used in describing the first embodiment have a common configuration, and therefore, overlapping description will be omitted, and differences will be mainly described.
FIG. 8 shows a first modification.
This first modification differs from the configuration of FIG. 5 only in that a bonding material 63 is disposed between the light absorbing member 62 and the brazing material 60. That is, as shown in the first embodiment, the light absorbing member 62 is made of, for example, Cr (chrome), and the brazing material 60 is made of, for example, SnO-P. ₂ O _Five In the case of consisting of Cr (chromium) and SnO-P ₂ O _Five Since the bonding strength with is not strong, there is a possibility of leakage from here. Therefore, the bonding material 63 prevents leakage by arranging a material having high bonding strength between the light absorbing member 62 and the brazing material 60 between the light absorbing member 62 and the brazing material 60. It is.
[0044]
However, if the heat of the light absorbing member 62 is not transmitted to the brazing material 60, the brazing material 60 cannot be melted to join the lid 39 and the package 36. Therefore, the bonding material 63 needs to efficiently transmit the heat of the light absorption member 62 to the brazing material 60.
Therefore, the bonding metal 63 is a material having a high bonding strength with respect to each of the light absorbing member 62 and the brazing material 60 and a material having a good thermal conductivity. For example, the light absorbing member 62 is made of Cr (chromium), and the brazing material 60 is SnO-P. ₂ O _Five In the case of comprising, a bonding metal 63 such as Au (gold) is formed on the upper end surface of the brazing material 60 by sputtering or the like.
[0045]
Then, the laser light L is transmitted through the transparent lid 39 and locally irradiated to the light absorbing member 62a such as Cr (chromium), whereby the light absorbing member 62a generates heat, and this heat is heat conduction. It is transmitted to the bonding material 63 such as Au (gold) having a high rate, and SnO-P is transmitted by this transmitted heat. ₂ O _Five The brazing material 60 such as is melted.
Thereby, in the 1st modification, in addition to the operation effect explained by a 1st embodiment, the joint strength of the 1st light absorption member 62a and brazing material 60 can be raised further.
[0046]
FIG. 9 shows a second modification.
Compared with the configuration of FIG. 5, the second modification is that the light absorbing member 62 is disposed between the brazing material 60 and the package 36, and the heat insulating layer is disposed between the light absorbing member 62 and the package 36. The difference is that 69 is arranged.
[0047]
As a specific manufacturing method, the brazing material 60 is applied in advance along the periphery of the lid 39. Thereby, the difficulty of arrange | positioning the light absorption member 62 to the upper end surface of the brazing material 62 arrange | positioned in the very limited space of the upper end surface of the package 36 can be avoided.
[0048]
On the other hand, a heat insulating layer 69 is formed on the upper end surface of the package 36 by sputtering or the like, and the light absorbing member 62 is formed on the heat insulating layer 69 by sputtering or the like.
Here, the heat insulating layer 69 is a metal that prevents the heat generated by the light absorbing member 62 from being directly transferred to the package 36 and that has a certain degree of bonding strength with respect to each of the light absorbing member 62 and the package 36. Is a layer.
That is, in the present embodiment, the light absorbing member 62 that generates heat when irradiated with the laser light L is used by being disposed between the brazing material 60 and the package 36. The heat of the light absorbing member 62 is directly transferred to the package 36, which may adversely affect the conductive adhesive 43 and generate gas, which is prevented.
In addition, since the heat insulating layer 69 causes a leak from this time when the bonding strength between the light absorbing member 62 and the package 36 is poor, the bonding strength has a certain degree to each of the light absorbing member 62 and the package 36. It is expensive.
Specifically, the heat insulating layer 69 uses, for example, W (tungsten) when Au (gold) is used for the light absorbing member 62 and ceramic is used for the package 36 as will be described later.
[0049]
Then, the lid 39 coated with the brazing material 60 is placed on the package 36 on which the heat insulating layer 69 and the light absorbing member 62 are arranged.
Next, when the light absorption member 62 is irradiated with the laser light L, the light absorption member 62 generates heat, and this heat causes SnO-P. ₂ O _Five The brazing material 60 is melted, and the lid 39 and the package 36 are joined via the brazing material 60.
Here, as to the light absorbing member 62, as described above, the metal to be selected differs in relation to the length of the oscillation wavelength of the laser light. For example, when the oscillation wavelength of the YAG laser is used at the wavelength (0.523 μm to 0.532 μm) shown at the position of λ 2 in FIG. 7, the light absorption rate of the light absorbing member 62 is “100% −58%. = 42% "and Au (gold) having a high absorption rate is used.
[0050]
Thereby, in the second modification, in addition to the function and effect described in the first embodiment, the light absorbing member 62 can be disposed on the brazing material 60 in accordance with the downsizing and thinning of the package 36. Difficulties can be avoided.
When the light absorbing member 62 is made of Au (gold) and the heat insulating layer 69 is made of W (tungsten), Ni (nickel) or the like may be disposed between the two. By doing in this way, the joint strength of the light absorption member 62 and the heat insulation layer 69 can further be raised. Further, when there is no possibility of adversely affecting the conductive adhesive 43 when the brazing material 60 is melted, the heat insulating layer 69 need not be arranged.
[0051]
FIG. 10 shows a third modification.
This third modified example is different from the configuration of FIG. 5 only in that the light absorbing member 62 is contained in the brazing material 60. That is, the light absorbing member 62 such as Cr (chromium) shown in the first embodiment is contained in the brazing material 60.
Then, the laser light L is transmitted through the transparent lid 39, and SnO-P ₂ O _Five By irradiating the light absorbing member 62 such as Cr (chromium) contained in the brazing material 60, etc., the light absorbing member 62 such as Cr (chromium) contained therein generates heat, and the brazing material 60 is efficiently removed from the inside. Can be melted.
Thereby, in the 2nd modification, in addition to the operation effect explained by a 1st embodiment, brazing material 60 can be efficiently melted from the inside.
[0052]
FIG. 11 shows a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
In this figure, since the part which attached | subjected the code | symbol same as the code | symbol used in describing 1st Embodiment is a common structure, the overlapping description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on difference.
In the second embodiment, the predetermined metal 64 is disposed between the package 36 and the brazing material 66, and the predetermined metal 64 is the first metal layer as compared with the configuration of FIG. 64a and the second metal layer 64b are arranged in multiple layers, and the brazing material 66 is made of a metal material containing the metal of the first metal layer 64a.
[0053]
That is, the second metal layer 64b is formed of, for example, W (tungsten) as a metal material having high bonding strength with the ceramic package 36. Specifically, before firing the ceramic package 36, printing is performed on the upper end surface in advance by a screen printing technique, and then the ceramic material is fired to form the package 36. Thus, the second metal layer is formed. 64b is formed.
Next, the first metal layer 64 a is a metal having high bonding strength with respect to each of the second metal layer 64 b and the brazing material 66. Specifically, Au (gold) or Ag (silver) or the like is formed on the upper end surface of the second metal layer 64b by sputtering.
Next, the brazing material 66 is a metal material having high bonding strength with respect to each of the first metal layer 64 a and the light absorbing member 62. Specifically, a metal material such as Au—Sn, Au—Ge, or Ag brazing material containing Au (gold) or Ag (silver) used in the first metal layer 64a in the first material is used. It is placed on the upper end surface of the metal layer 64a and formed by heating and melting.
[0054]
For example, when the laser beam L of a YAG laser having an oscillation wavelength of 1.064 μm is applied to the light absorbing member 62 such as Cr (chromium), the light absorbing member 62 generates heat and melts the brazing material 66.
Then, since the molten brazing material 66 is made of a metal material containing Au (gold) or Ag (silver) that forms the first metal layer 64a, the brazing material 66 and the first metal layer 64a Bonding strength is increased. Further, since the bonding strength of Au (gold) or Ag (silver) used as the first metal layer 64a and W (tungsten) used as the second metal layer 64b is high, the first metal layer 64a The bonding strength of the second metal layer 64b is also increased. Moreover, since W (tungsten) used as the second metal layer 64b and the ceramic used as the package 36 have high bonding strength, the bonding strength between the second metal layer 64b and the package 36 also increases.
[0055]
Thereby, in 2nd Embodiment, in addition to the effect demonstrated in 1st Embodiment, the joint strength of the cover body 39 and the package 36 can be raised, and it can prevent leaking.
A metal layer such as Ni (nickel) is provided between Au (gold) or Ag (silver) used as the first metal layer 64a and W (tungsten) used as the second metal layer 64b. Thus, the bonding strength between the lid 39 and the package 36 may be further increased.
[0056]
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fourth embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
In the figure, the piezoelectric device 100 shows an example in which a piezoelectric oscillator is formed by using the piezoelectric vibrating piece 32, and portions having the same reference numerals as those in the first embodiment have a common configuration. The description will be omitted, and the difference will be mainly described.
[0057]
In the package 101 of the piezoelectric device 100, a recess 102 is formed in the vicinity of the center, and an electrode (not shown) is provided on the inner bottom. An integrated circuit 103 is mounted on this electrode, and the integrated circuit 103 constitutes a predetermined frequency dividing circuit and the like, and is electrically connected to the drive electrode of the piezoelectric vibrating piece 32, and the integrated circuit 103 The output drive voltage is applied to the piezoelectric vibrating piece 32.
Here, the configuration described in the first to fourth embodiments or each of the modifications is selected and applied to the joint for joining the lid 39 of the piezoelectric device 100 and the package 101. ing.
[0058]
The present embodiment is configured as described above, and in the piezoelectric device 100 that is a piezoelectric oscillator, similarly to the first embodiment, the brazing material is locally heated, whereby the package 36 and the lid 39 are used. An adverse effect on the vacuum atmosphere of the enclosed internal space S can be prevented, and environmental pollution caused by Pb (lead) can be avoided.
[0059]
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a microphone 308 for receiving the voice of the sender and a speaker 309 for outputting the received content as a voice output are provided, and further, an integrated circuit or the like as a control unit connected to the modulation and demodulation unit of the transmission / reception signal. A controller 301 is provided.
In addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals, the controller 301 controls an information input / output unit 302 including an LCD as an image display unit, an operation key for inputting information, an information storage unit 303 including a RAM, a ROM, and the like. Is supposed to do. For this reason, the piezoelectric device 30 is attached to the controller 301, and the output frequency is used as a clock signal suitable for the control content by a predetermined frequency dividing circuit (not shown) built in the controller 301. Has been. The piezoelectric device 30 attached to the controller 301 may be a piezoelectric device 100 as shown in FIG. 12, which is an oscillator combining the piezoelectric device 30 and a predetermined frequency dividing circuit, etc. Good.
[0060]
The controller 301 is further connected to a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 305, and the temperature compensated crystal oscillator 305 is connected to the transmission unit 307 and the reception unit 306. As a result, even if the basic clock from the controller 301 fluctuates when the environmental temperature changes, it is corrected by the temperature compensated crystal oscillator 305 and supplied to the transmission unit 307 and the reception unit 306.
[0061]
As described above, by using the piezoelectric device according to the above-described embodiment in an electronic apparatus such as the mobile phone device 300 including the control unit, it is possible to provide excellent stability performance as the entire device.
[0062]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. The configurations of the modified examples of the embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
The piezoelectric device of the present invention is not limited to a piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator, and can be applied to any piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, from the viewpoint of environmental problems, a package can be sealed with a lid through a brazing material that does not contain Pb (lead), and the brazing material is melted. It is possible to provide a piezoelectric device that does not harm the vacuum atmosphere of the internal space surrounded by the package and the lid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing the first embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG.
4 is a schematic cross-sectional view of a state in which a brazing material and a light absorbing member are arranged on the upper end of the package of the piezoelectric device of FIG.
5 is a schematic cross-sectional view when the package and lid of the piezoelectric device of FIG. 1 are joined by laser light.
6 is a schematic cross-sectional view when the package and the lid of the piezoelectric device of FIG. 1 are bonded with laser light irradiated through a diffraction grating.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the reflectance of various metals and the laser wavelength.
FIG. 8 is a view for explaining a first modification of the first embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining a second modification of the first embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining a third modification of the piezoelectric device of the present invention.
FIG. 11 is a view for explaining a second embodiment of the piezoelectric device of the invention.
FIG. 12 is a view for explaining a third embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using a piezoelectric device according to each embodiment of the invention.
FIG. 14 is a schematic plan view showing an example of a conventional piezoelectric device.
15 is a schematic sectional view taken along line AA of the piezoelectric device of FIG.
16 is a schematic cross-sectional view when the package and the lid of the piezoelectric device of FIG. 14 are joined.
[Explanation of symbols]
30, 100 ... Piezoelectric device, 32 ... Piezoelectric vibrating piece, 36, 101 ... Package, 39 ... Lid, 8, 60, 66 ... Brazing material, 62 ... Light absorbing member

Claims

Manufacturing of a piezoelectric device including a step of fixing and sealing a lid made of a transparent material with a brazing material on the upper end of a package in which a part of the piezoelectric vibrating piece is fixed and accommodated inside with a conductive adhesive A method,
A light absorbing member is disposed between the package and the lid,
A method of manufacturing a piezoelectric device, comprising: sealing a lid by melting a brazing material containing no lead as the brazing material by heat obtained by irradiating the light absorbing member with laser light.

2. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein low melting point glass is used as the brazing material.

The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein the light absorbing member is disposed between the lid and the brazing material.

The said light absorption member is arrange | positioned between the said brazing material and the said package, and a heat insulation layer is arrange | positioned between the said light absorption member and the said package, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. A method for manufacturing a piezoelectric device.

The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 1, wherein the light absorbing member is contained in the brazing material.

4. The method of manufacturing a piezoelectric device according to claim 3, wherein a predetermined metal is disposed between the brazing material and the package, and a metal material containing the metal is used as the brazing material. .

A piezoelectric device having a package in which a part of a piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein, and a lid made of a transparent material fixed to the upper end of the package with a brazing material. ,
The brazing material is made of a material not containing lead,
A piezoelectric device comprising a light absorbing member for generating heat by irradiating a laser beam between the package and the lid and melting the brazing material by the heat.

The piezoelectric device according to claim 7, wherein low melting point glass is used as the brazing material.

The piezoelectric device according to claim 7 or 8, wherein the light absorbing member is disposed between the lid and the brazing material.

9. The piezoelectric device according to claim 7, wherein the light absorbing member is disposed between the brazing material and the package, and a heat insulating layer is disposed between the light absorbing member and the package. device.

The piezoelectric device according to claim 7, wherein the light absorbing member is contained in the brazing material.

The piezoelectric device according to claim 9, wherein a predetermined metal is disposed between the brazing material and the package, and a metal material containing the metal is used as the brazing material.

A piezoelectric device having a package in which a part of a piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein and a lid made of a transparent material fixed to the upper end of the package with a brazing material is used. A mobile phone device,
The brazing material is made of a material not containing lead,
A clock signal for control is generated by a piezoelectric device including a light absorbing member for generating heat by irradiating a laser beam between the package and the lid and melting the brazing material by the heat. A cellular phone device characterized by being obtained.

A piezoelectric device having a package in which a part of a piezoelectric vibrating piece is fixed with a conductive adhesive and accommodated therein and a lid made of a transparent material fixed to the upper end of the package with a brazing material is used. Electronic equipment,
The brazing material is made of a material not containing lead,
A clock signal for control is generated by a piezoelectric device including a light absorbing member for generating heat by irradiating a laser beam between the package and the lid and melting the brazing material by the heat. An electronic device characterized by being obtained.