JP5005336B2 - 圧電発振器の製造方法 - Google Patents
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図1は、本発明の製造方法の一実施形態に係る圧電発振器の製造方法で形成された圧電発振器で、圧電材料として水晶を用いた発振器(以下、水晶発振器という)を例に示した分解斜視図である。図2は、図1に記載の水晶発振器を組み立てた後の断面図を示したものである。図3(a)は、本発明の圧電発振器の製造方法で形成された圧電発振器を構成する圧電振動子部を集積回路素子搭載側主面(一方の主面)よりみた斜視図である。図3(b)は、本発明の圧電発振器の製造方法で形成された圧電発振器を実装側主面よりみた斜視図である。また、図4及び図5は、本発明の圧電発振器の製造方法で形成された圧電発振器の他の実施形態に係る圧電発振器の断面図である。
尚、図1及び図2、図3、図4、図5では、説明上図面が記載されている用紙上方を水晶発振器の上方として説明する。また、各図では、同じ符号は、同じ部品を示し、説明を明りょうにするため説明に不必要な構造体の一部は図示していない。さらに図示した寸法も一部誇張して示している。
各図面に示す水晶発振器において、主面外形形状が矩形状の容器体10の内部に水晶振動素子20を収容されており、この容器体10の一方の主面には、集積回路素子50が接続されると共に、外部接続用電極端子41aやデータ書込端子41bとなる端子部41が接続されている。
また、容器体10に端子部41に取着固定する際は、端子部41の上主面と、容器体10の一方の主面に形成されている端子部接続用電極端子12とが、半田や導電性接着剤等の導電性接合材60によって機械的且つ電気的に接合させる。更に、容器体10はその他方の主面に開口する凹部空間14の内部に水晶振動素子20を収容するためのものであり、凹部空間14内の底面には、水晶振動素子20の表裏両主面に形成された励振用電極21と各個電気的に接続される圧電振動素子搭載パッド13が被着形成されている。
また、端子部41の容器体10の実装面側の端子部接続用電極端子12と接続する主面及びマザーボード等の外部の電子回路と接続する主面には、Niメッキ、Auメッキを施しておくことにより導電性接合材60の接合性を良くすることができる。
例えば、図4に示すように、金属板43の端子部の一部をデータ書込端子41bとして形成する際に、データ書込端子41bの高さが他の外部接続用電極端子41aの高さより低くなるようにしたことから、マザーボード等の外部電気回路に搭載しても、マザーボードに形成されている配線パターンとデータ書込端子41bが接触することがなくなるため、安定した発振周波数を出力することが可能となる。
ここで、図6(a)〜(d)は本発明の製造方法を説明するために圧電発振器の断面図で図示した説明図であり、図7は、本発明の製造方法で用いられる金属板及び容器体を示した外観斜視図である。また図8は、本発明の製造方法を説明するための図6(c)における形態を容器体上方から見た平面図である。
まず、図6(a)、図7及び図8に示す如く、集積回路素子50の高さ寸法よりも高い寸法で高さhとした辺を有する直方体形状をした端子部41が、前記端子部41の一つの面を捨代部42に接続した形態で複数個直列に配列し、前記直列に配列した端子部41の捨代部42と接続されている面とは反対側の面とを所定の間隔を空けた収容部44を間に設けた形態で向かい合わせに配置した構成の金属板43を準備する。
尚、図6(a)に示した金属板43の断面図の断面箇所は、図7に記載の仮想切断線A−A’で切断した場合の断面図である。
このような金属板43は、銅、SUS等の金属材料により形成されており、この金属材料によりなる一枚板を従来周知のフォトエッチング加工を採用し、所定パターンに加工することによって形成される。また、端子部41の容器体10の実装面側の端子部接続用電極端子12と接続する主面及びマザーボードと接続する主面には、Niメッキ、Auメッキを施しておくにより導電性接合材60の接合性を良くすることができる。
この金属板43の高さ寸法は、集積回路素子50の高さ寸法よりも高くなるように形成されている。このようにすることにより、集積回路素子50がマザーボード等に接触することがなくなる。
また、この実施形態においては、金属板43は、後述する工程で、端子部41と捨代部42とを切断することになる。
図5には、集積回路素子50の周囲が絶縁性樹脂80により覆われている形態の圧電発振器を開示している。
絶縁性樹脂80は、エポキシやポリイミドなどが多く用いられ、加熱により軟化あるいは溶融することで流動する特性を持つ熱可塑性樹脂により構成されている。
このように絶縁性樹脂80により集積回路素子50の周囲を被覆保護されることになるので、異物等の影響により周波数が変動することを防止することが可能となる。
また、端子部41を金属板43の捨代部42から切断分離する際に、集積回路素子50の周囲を絶縁性樹脂80で覆うようにしたことから、絶縁性樹脂80が切断時に端子部41に生じるストレスの緩衝材となるので、切断時のストレスによる端子部41と端子部接続用電極端子12との剥がれなどの不具合を更に低減することが可能となる。
尚、上述した本実施例では、圧電振動素子を構成する圧電素材として水晶を用いた水晶振動素子を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
11・・・封止用導体パターン
12・・・端子部接続用電極端子
13・・・圧電振動素子搭載パッド
14・・・凹部空間
15・・・集積回路素子搭載パッド
16・・・モニタ用電極端子
20・・・圧電振動素子
21・・・励振用電極
30・・・蓋体
31・・・封止部材
41・・・端子部
41a・・・外部接続用電極端子
41b・・・データ書込端子
42・・・捨代部
43・・・金属板
44・・・収容部
50・・・集積回路素子
60・・・導電性接合材
70・・・導電性接着剤
80・・・絶縁性樹脂
Claims (1)
- 集積回路素子の高さ寸法よりも高い寸法の辺を有する直方体形状をした端子部が、前記端子部の一つの面を捨代部に接続した形態で複数個直列に配列し、前記直列に配列した端子部を前記端子部の捨代部と接続されている面とは反対側の面とを所定の間隔を空けた収容部を間に設けた形態で向かい合わせに配置した構成の金属板を準備する工程と、
一方の主面に形成した端子部接続用電極端子及び集積回路素子搭載パッドのうちの容器体の内部に、圧電振動素子を気密に搭載してなる圧電振動子部の前記集積回路素子搭載パッドに、前記各集積回路素子搭載パッドに決められた機能に対応する接続パッドを向かい合わせた形態で集積回路素子を電気的且つ機械的に接続することで搭載する集積回路素子接続工程と、
前記金属板の前記収容部に前記集積回路素子を挿入するようにして、前記圧電振動子部の前記端子部接続用電極端子と前記端子部の上面とを導電性接合材により接合する端子部接合工程と、
前記金属板の前記捨代部と前記端子部との接続部分を切断することにより、前記各端子部を前記金属板より切り離し、複数個の圧電発振器を同時に得る切断分離工程と、
前記端子部の一部を他の前記端子部より端子部の高さが低いデータ書込端子とし、前記切断分離工程の後で、前記データ書込端子を介して前記集積回路素子に温度補償データを入力し、前記集積回路素子内のメモリに前記温度補償データを格納する工程と、
を具備することを特徴とする圧電発振器の製造方法。
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