JP3948945B2 - 圧電振動子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧電振動子、及びこの圧電振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年では、携帯電話等電子機器の小型化や高集積化に伴い、電子機器に搭載する電子部品の小型化や搭載空間の省スペース化が進んでいる。電子部品の一種である圧電振動子においても小型化及び薄型化は重要な命題の一つである。
【０００３】
図５,図６及び図７に従来の圧電振動子の一例を示す。図５は従来における圧電振動子の一例の内部構造を示した図である。図６は図５に示した切断線Ｂ１−Ｂ２で切断した際の切断図である。図７は図６における点線円Ｂ３内を拡大して示した拡大図である。
【０００４】
セラミックなどの絶縁容器５２内に、表裏両主面に励振用電極５４を形成し所望の周波数で振動するようにした圧電振動片５３を、圧電振動片５３の長さ方向の一端のみで絶縁容器５２に形成された接続電極パッドと固着導通をとり（以下、一端を固着端部５３ａという）、圧電振動片５３の長さ方向の他端には何も接触及び接続させない（以下、他端をフリー端部５３ｂという）、所謂「片持ち」の形状で搭載した構造である。このような構造にすることにより、圧電振動片５３と絶縁容器５２との熱膨張係数の差による応力の影響を排除している。
【０００５】
このとき、圧電振動片５３を絶縁容器５２の接続電極パッド５６に固着し導通をとる方法として、まず、接続電極パッド５６上に第１の導電性接着剤５８を塗布し、次にその第１の導電性接着剤５８の上に、圧電振動片５３の表裏主面上に形成した引出電極５５が重なるように圧電振動片５３を搭載する。
【０００６】
次に第１の導電性接着剤５８及び圧電振動片５３の引出電極５５の上から、第１の導電性接着剤５８と同じ位置に第２の導電性接着剤５９を塗布し、次にその第１の導電性接着剤５８及び第２の導電性接着剤５９を加熱硬化することで、接続電極パッド５６と圧電振動片５３を固着導通している。
【０００７】
上記の方法により形成した圧電振動子においる圧電振動片を導電性接着剤で固着導通した部分の構造は図７のような層構造を成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法で製造した片持ち構造の圧電振動子では、圧電振動片のフリー端部が絶縁容器内部底面に接触してしまう虞があり、底面に接触した場合は圧電振動片の諸特性に悪影響を及ぼし、圧電振動子の歩留まりの低下を生じていた。それを解決するために、特開平８−３３０８８６号公報記載の圧電振動子のように、接続電極パッドの形状等を工夫し、圧電振動片のフリー端部を固着端部より上にあげる構造にする圧電振動子が発明されている。
【０００９】
しかし、上記公報に記載されているような構造の圧電振動子の場合、圧電振動片のフリー端部を固着端部より上にあげる構造のため、圧電振動子内部に圧電振動片を搭載する高さ方向のスペースが必要となり、圧電振動子の小型化薄型化の大きな障害となっていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記従来技術の課題を鑑みて成されたものであり、凹状の絶縁容器の内部底面上に矩形状で且つこの絶縁容器の幅方向に並んで形成された複数の接続電極パッドと、絶縁容器の外側底面または外側側面に形成された接続電極パッドと導通する複数の外部接続端子と、接続電極パッドと第１の導電性接着剤及び第２の導電性接着剤により固着導通された、矩形状で且つ表裏主面上に励振用電極と長さ方向の一方端側に引出した引出電極とが形成した圧電振動片と、絶縁容器を封止する蓋とにより構成される圧電振動子において、
【００１１】
この第１の導電性接着剤と第２の導電性接着剤とは同一の種類のものであり、この第１の導電性接着剤は、接続電極パッドの絶縁容器の中心に面する一辺から、絶縁容器の中心に向かう絶縁容器の長さ方向に、第１の導電性接着剤の塗布中心点を接続電極パッド上からずらし、且つ第１の導電性接着剤の一部は接続電極パッドに接続するように第１の導電性接着剤と同じ塗布量で、圧電振動片の絶縁容器内部底面に対向している主面とは反対側の主面上にまで形成されている。
【００１２】
更に、第２の導電性接着剤は、該接続電極パッドの中心点と該第２の導電性接着剤の塗布中心点が重なるように形成されていることを特徴とする圧電振動子である。
【００１３】
更にまた、凹状の絶縁容器の内部底面上に矩形状で且つ該絶縁容器の幅方向に並んだ複数の接続電極パッドを形成し、絶縁容器の外側底面または外側側面には接続電極パッドと導通する複数の外部接続端子を形成し、接続電極パッドと、矩形状で且つ表裏主面上に励振用電極と長さ方向の一方端側に引出した引出電極とを形成した圧電振動片とを、第１の導電性接着剤及び第２の導電性接着剤の塗布にて固着導通し、絶縁容器を蓋で封止してなる圧電振動子の製造方法において、
【００１４】
この第１の導電性接着剤を、接続電極パッドの絶縁容器の中心に面する一辺から、絶縁容器の中心に向かう絶縁容器の長さ方向に、第１の導電性接着剤の塗布中心点を接続電極パッド上からずらし、且つ第１の導電性接着剤の一部は接続電極パッドに接続する位置に塗布する工程と、次に、接続電極パット上に圧電振動片の該引出電極の一部が架かるように、第１の導電性接着剤上に圧電振動片を載置する工程と、次に、第１の導電性接着剤と同一の成分の第２の導電性接着剤を、接続電極パッドの中心点と第２の導電性接着剤の塗布中心点が重なる位置に、第１の導電性接着剤と同じ塗布量で引出電極上から塗布する工程と、次に、所望の温度を加熱することで第１の導電性接着剤及び第２の導電性接着剤を硬化し、圧電振動片と接続電極パット間の固着導通をとる工程とを有することを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【００１５】
この構造及び製造方法は、第１の導電性接着剤の体積を支持台とし、第２の導電性接着剤の質量及び加熱硬化時の収縮により、圧電振動片のフリー端部を絶縁容器内部底面より上げ非接触とし、圧電振動片の支持状態を絶縁容器内部底面とほぼ平行にする作用を成す。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明における圧電振動子の一例の内部構造を、蓋側より示した平面図である。図２は図１に示した切断線Ａ１−Ａ２で切断した際の切断図である。図３は図２における点線円Ａ３内を拡大して示した拡大図である。尚、図１，図２及び図３において、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また各寸法も一部誇張して図示している。
【００１７】
即ち、図１に示した圧電振動子１の構造は、セラミック等により形成された凹状の絶縁容器２の内部に、表裏両主面上に励振用電極４と、励振用電極４から圧電振動片３の長さ方向の一方に引き出した引出電極５を成す圧電振動片３を搭載している。尚、ここでは、引出電極５を設けた圧電振動片３の端部を固着端部３ａといい、圧電振動片３の長さ方向で固着端部と相対する端部をフリー端部３ｂという。
【００１８】
絶縁容器２の内部底面上には、矩形状で且つ絶縁容器２の幅方向に並んだ複数の接続電極パッド６が形成され、絶縁容器２の外側底面または外側側面には接続電極パッド６と導通する複数の外部接続端子７を形成している。この接続電極パッド６と、圧電振動片３の固着端部３ａに形成した引出電極５とを、二回の導電性接着剤の塗布にて固着導通し、絶縁容器２を金属などの蓋体（図示しない）で気密封止をして圧電振動子１が形成される。
【００１９】
この二回塗布する導電性接着剤のうち、最初に塗布する第１の導電性接着剤８の塗布位置は、接続電極パッド６の絶縁容器２の中心に面する一辺から、絶縁容器２の長さ方向に絶縁容器２の中心に向かって第１の導電性接着剤８の塗布中心点をずらし、且つ第１の導電性接着剤８を塗布した際に、第１の導電性接着剤８の一部は接続電極パッド６に接触する位置とする。
【００２０】
その第１の導電性接着剤８と接続電極パット６上側から、接続電極パッド６に固着端部３ａに形成した引出電極５が架かるように圧電振動片３を載置する。載置後に、接続電極パッド６と引出電極５の上から塗布される第２の導電性接着剤９の塗布位置は、接続電極パッド６の中心点と第２の導電性接着剤９の塗布中心点が重なる位置とする。尚、第１の導電性接着剤８と第２導電性接着剤９とは同じ種類の導電性接着剤を用い、且つ塗布量も同じとする。
【００２１】
更に、上記で説明した圧電振動子の製造方法を図４において概略説明図を用いて示す。まず、第１の導電性接着剤８を、接続電極パッド６の絶縁容器２の中心に面する一辺から、絶縁容器２の長さ方向に絶縁容器２の中心に向かって、第１の導電性接着剤８の塗布中心点をずらし、且つ第１の導電性接着剤８の一部は接続電極パッド６に接続する位置に塗布する工程を行う。次に、接続電極パット６上に圧電振動片３の引出電極５の一部が架かるように、第１の導電性接着剤８上に圧電振動片３を載置する工程を行う。
【００２２】
上記工程においては、まず第１の導電性接着剤８を塗布し、その上に圧電振動片３を載置することで、第１の導電性接着剤８は圧電振動片３を支持する台座の作用を成す。しかし、この状態では、まだ圧電振動片３のフリー端部３ｂは、絶縁容器２の内部底面に接触してしまう場合がある。
【００２３】
次に、第２の導電性接着剤９を、接続電極パッド６の中心点と第２の導電性接着剤９の塗布中心点が重なる位置に、引出電極５上から塗布する工程を行い、次に、圧電振動片３が載置された絶縁容器２を加熱炉内に入れ、第１の導電性接着剤８及び第２の導電性接着剤９を加熱硬化し、圧電振動片３と接続電極パット６間の固着導通を取る工程を行う。
【００２４】
上記工程において、第２の導電性接着剤９を接続電極パット６の上にある引出電極５上から塗布し加熱硬化させることで、第２導電性接着剤９の質量、及び硬化時の第２導電性接着剤９の収縮の作用により、圧電振動片３のフリー端部は、絶縁容器２の内部底面より離れ、圧電振動片３の支持状態は絶縁容器２の内部底面とほぼ平行となる位置まで移動する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明の圧電振動子によって、圧電振動片のフリー端部を絶縁容器の内部底面に接触させない構造とすることにより、圧電振動子の諸特性の不具合を回避し歩留まりを改善できる。また、圧電振動片の載置を絶縁容器の内部底面とほぼ平行させることができるため、圧電振動子の小型薄型化を向上させるという効果を成す。
【００２７】
更に、請求項２に係る本発明の圧電振動子の製造方法によって、前記のように、第２の導電性接着剤の質量、及び加熱硬化時の収縮を利用することで、圧電振動片のフリー端部を絶縁容器の内部底面から離すことができるので、従来の製造工程及び機器類に大幅な変更を与えることなく、圧電振動子の歩留まりを上げ、且つ圧電振動子の小型薄型化ができるという効果を成す。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態例を示す圧電振動子の内部構造平面図である。
【図２】図２は、図１に示した圧電振動子を、図１のＡ１−Ａ２で切断した断面構造図である。
【図３】図３は、図２に示した圧電振動子の点線円Ａ３部分を拡大した拡大構造図である。
【図４】図４は、本発明の圧電振動子製造工程の一部を示す概略説明図である。
【図５】図５は、従来の圧電振動子の内部構造図である。
【図６】図６は、図５に示した従来の圧電振動子を、図５のＢ１−Ｂ２で切断した断面構造図である。
【図７】図７は、図６に示した従来の圧電振動子の点線円Ｂ３部分を拡大した拡大構造図である。
【符号の説明】
１，圧電振動子
２，絶縁容器
３，圧電振動片
４，励振用電極
５，引出電極
６，接続電極パッド
７，外部接続端子
８，第１の導電性接着剤
９，第２の導電性接着剤

Claims (2)

1. 凹状の絶縁容器の内部底面上に矩形状で且つ該絶縁容器の幅方向に並んで形成された複数の接続電極パッドと、
   該絶縁容器の外側底面または外側側面に形成された該接続電極パッドと導通する複数の外部接続端子と、
   該接続電極パッドと第１の導電性接着剤及び第２の導電性接着剤により固着導通された、矩形状で且つ表裏主面上に励振用電極と長さ方向の一方端側に引出した引出電極とが形成した圧電振動片と、
   該絶縁容器を封止する蓋とにより構成される圧電振動子において、
   該第１の導電性接着剤と該第２の導電性接着剤とは同一種類のものであり、該第１の導電性接着剤は、該接続電極パッドの該絶縁容器の中心に面する一辺から、該絶縁容器の中心に向かう該絶縁容器の長さ方向に、該第１の導電性接着剤の塗布中心点を該接続電極パッド上からずらし、且つ該第１の導電性接着剤の一部は該接続電極パッドに接続するように形成されており、更に、該第２の導電性接着剤は、該接続電極パッドの中心点と該第２の導電性接着剤の塗布中心点が重なるように、該第１の導電性接着剤と同じ塗布量で、該圧電振動片の該内部底面に対向している主面とは反対側の主面上にまで形成されていることを特徴とする圧電振動子。
2. 凹状の絶縁容器の内部底面上に矩形状で且つ該絶縁容器の幅方向に並んだ複数の接続電極パッドを形成し、該絶縁容器の外側底面または外側側面には該接続電極パッドと導通する複数の外部接続端子を形成し、該接続電極パッドと、矩形状で且つ表裏主面上に励振用電極と長さ方向の一方端側に引出した引出電極とを形成した圧電振動片とを、第１の導電性接着剤及び第２の導電性接着剤の塗布にて固着導通し、該絶縁容器を蓋で封止してなる圧電振動子の製造方法において、
   該第１の導電性接着剤を、該接続電極パッドの該絶縁容器の中心に面する一辺から、該絶縁容器の中心に向かう該絶縁容器の長さ方向に該第１の導電性接着剤の塗布中心点を該接続電極パッド上からずらし、且つ該第１の導電性接着剤の一部は該接続電極パッドに接続する位置に塗布する工程と、
   次に、該接続電極パット上に圧電振動片の該引出電極の一部が架かるように、該第１の導電性接着剤上に該圧電振動片を載置する工程と、
   次に、該第１の導電性接着剤と同一の成分の該第２の導電性接着剤を、該接続電極パッドの中心点と該第２の導電性接着剤の塗布中心点が重なる位置に、該第１の導電性接着剤と同じ塗布量を該引出電極上から塗布する工程と、
   次に、所望の温度を加熱することで該第１の導電性接着剤及び該第２の導電性接着剤を硬化し、該圧電振動片と該接続電極パット間の固着導通をとる工程と、
   を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。

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