JPH10284972A - 圧電振動子のパッケージ内支持構造 - Google Patents
圧電振動子のパッケージ内支持構造Info
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- JPH10284972A JPH10284972A JP10260897A JP10260897A JPH10284972A JP H10284972 A JPH10284972 A JP H10284972A JP 10260897 A JP10260897 A JP 10260897A JP 10260897 A JP10260897 A JP 10260897A JP H10284972 A JPH10284972 A JP H10284972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性接着剤を用いずに、水晶素板をパッケ
ージ内に電気的、機械的に接続することにより、導電性
接着剤から発生するガスに起因した種々の不具合の発生
を防止するようにした圧電振動子のパッケージ内支持構
造を提供する。 【解決手段】 上面が開口したパッケージ本体１１と、
該パッケージ本体の上面を閉止するキャップ１２と、該
パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ
励振電極１６を備えた圧電振動子素板１５を備えたパッ
ケージにおいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設けた
接続パッド１７、１８と、パッケージ本体内に設けた導
通パッド１４との間を金属部材２０を介して電気的、機
械的に接続した。
ージ内に電気的、機械的に接続することにより、導電性
接着剤から発生するガスに起因した種々の不具合の発生
を防止するようにした圧電振動子のパッケージ内支持構
造を提供する。 【解決手段】 上面が開口したパッケージ本体１１と、
該パッケージ本体の上面を閉止するキャップ１２と、該
パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ
励振電極１６を備えた圧電振動子素板１５を備えたパッ
ケージにおいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設けた
接続パッド１７、１８と、パッケージ本体内に設けた導
通パッド１４との間を金属部材２０を介して電気的、機
械的に接続した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水晶振動子等の圧電
デバイスのパッケージ構造の改良に関し、特にパッケー
ジ内に圧電振動子を片持ち状態で支持する場合に生じる
欠点であった導電接着剤からのガス発生等という不具合
を伴わない圧電振動子のパッケージ内支持構造に関す
る。
デバイスのパッケージ構造の改良に関し、特にパッケー
ジ内に圧電振動子を片持ち状態で支持する場合に生じる
欠点であった導電接着剤からのガス発生等という不具合
を伴わない圧電振動子のパッケージ内支持構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子、水晶発振器等の圧電デバイ
スは、水晶素板等の圧電振動子素板及びその回路を気密
状態でパッケージ内に封止した構成を備えている。図９
(a) 及び(b) は従来の圧電デバイスのパッケージ構造を
示す分解斜視図、及び完成品の縦断面図であり、(a) に
示したフラット型パッケージは、上面が開口した箱形の
セラミック製パッケージ本体１と、その上面開口を閉止
するキャップ２と、パッケージ本体内の棚３上に形成さ
れた導通パッド４上に片持ち状態で下面一端縁を電気的
機械的に接続される水晶素板５（水晶素板のみ下面を上
向きにして図示されている）と、パッケージ内適所に配
置される図示しない回路基板等を有する。水晶素板５の
上下両面には夫々励振電極６が蒸着法により対称形に形
成されており、各励振電極６の一端から素板５の端縁に
引き出した接続パッド７は夫々側面蒸着部を介して裏側
へ延びて接続パッド８となっている。以上の構成を備え
たパッケージ内に水晶素板５を組み付ける場合には、
(b) に示したように、棚３の上面の導通パッド４上に、
水晶素板５の下面の接続パッド８とを対面するように配
置し、導電接着剤９により電気的、機械的に接続してい
た。その後、キャップ２によりパッケージ本体開口を閉
止することにより、水晶素板を気密封止していた。
スは、水晶素板等の圧電振動子素板及びその回路を気密
状態でパッケージ内に封止した構成を備えている。図９
(a) 及び(b) は従来の圧電デバイスのパッケージ構造を
示す分解斜視図、及び完成品の縦断面図であり、(a) に
示したフラット型パッケージは、上面が開口した箱形の
セラミック製パッケージ本体１と、その上面開口を閉止
するキャップ２と、パッケージ本体内の棚３上に形成さ
れた導通パッド４上に片持ち状態で下面一端縁を電気的
機械的に接続される水晶素板５（水晶素板のみ下面を上
向きにして図示されている）と、パッケージ内適所に配
置される図示しない回路基板等を有する。水晶素板５の
上下両面には夫々励振電極６が蒸着法により対称形に形
成されており、各励振電極６の一端から素板５の端縁に
引き出した接続パッド７は夫々側面蒸着部を介して裏側
へ延びて接続パッド８となっている。以上の構成を備え
たパッケージ内に水晶素板５を組み付ける場合には、
(b) に示したように、棚３の上面の導通パッド４上に、
水晶素板５の下面の接続パッド８とを対面するように配
置し、導電接着剤９により電気的、機械的に接続してい
た。その後、キャップ２によりパッケージ本体開口を閉
止することにより、水晶素板を気密封止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、水晶素板５をパッケージ側の導通パッ
ド４上に接続する手段として導電性接着剤９を使用して
いた為、接着剤より発生したガスがパッケージ内に充満
して水晶素板や回路基板の劣化、誤作動を招くという問
題があった。具体的には、例えばパッケージ内の気圧の
変化や、誘電率の異なるガスの発生等により、水晶素板
の発振周波数、特に温度特性が変動するなどの不具合を
もたらしていた。本発明は上記に鑑みてなされたもので
あり、導電性接着剤を用いずに、水晶素板をパッケージ
内に電気的、機械的に接続することにより、導電性接着
剤から発生するガスに起因した種々の不具合の発生を防
止するようにした圧電振動子のパッケージ内支持構造を
提供することを目的としている。
来例にあっては、水晶素板５をパッケージ側の導通パッ
ド４上に接続する手段として導電性接着剤９を使用して
いた為、接着剤より発生したガスがパッケージ内に充満
して水晶素板や回路基板の劣化、誤作動を招くという問
題があった。具体的には、例えばパッケージ内の気圧の
変化や、誘電率の異なるガスの発生等により、水晶素板
の発振周波数、特に温度特性が変動するなどの不具合を
もたらしていた。本発明は上記に鑑みてなされたもので
あり、導電性接着剤を用いずに、水晶素板をパッケージ
内に電気的、機械的に接続することにより、導電性接着
剤から発生するガスに起因した種々の不具合の発生を防
止するようにした圧電振動子のパッケージ内支持構造を
提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明は、上面が開口したパッケージ本体
と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャップと、該
パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ
励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージに
おいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設けた接続パッ
ドと、パッケージ本体内に設けた導通パッドとの間を金
属部材を介して電気的、機械的に接続したことを特徴と
する。請求項２の発明は、上面が開口したパッケージ本
体と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャップと、
該パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且
つ励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージ
において、該圧電振動子素板の一端縁を切欠くことによ
り形成した凹所又は素板面の適所を貫通させることによ
り形成した貫通孔内に金属材料を埋め込み固定すること
により形成した接続パッドと、パッケージ本体内に設け
た導通パッドとの間を金属部材を介して電気的、機械的
に接続したことを特徴とする。請求項３の発明は、上記
圧電振動子素板の端縁に設けた接続パッドと、上記パッ
ケージ本体内に設けた導通パッドとを、熱圧着又は超音
波を利用した熱圧着により、金属部材を介して電気的、
機械的に接続したことを特徴とする。請求項４の発明
は、上記金属部材を予め上記圧電振動子素板の接続パッ
ドに固定しておくことを特徴とする。請求項５の発明
は、上記圧電振動子素板の励振電極及び下面端縁に形成
した接続パッドをスパッタ法により形成したことを特徴
とする。
め、請求項１の発明は、上面が開口したパッケージ本体
と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャップと、該
パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ
励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージに
おいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設けた接続パッ
ドと、パッケージ本体内に設けた導通パッドとの間を金
属部材を介して電気的、機械的に接続したことを特徴と
する。請求項２の発明は、上面が開口したパッケージ本
体と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャップと、
該パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且
つ励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージ
において、該圧電振動子素板の一端縁を切欠くことによ
り形成した凹所又は素板面の適所を貫通させることによ
り形成した貫通孔内に金属材料を埋め込み固定すること
により形成した接続パッドと、パッケージ本体内に設け
た導通パッドとの間を金属部材を介して電気的、機械的
に接続したことを特徴とする。請求項３の発明は、上記
圧電振動子素板の端縁に設けた接続パッドと、上記パッ
ケージ本体内に設けた導通パッドとを、熱圧着又は超音
波を利用した熱圧着により、金属部材を介して電気的、
機械的に接続したことを特徴とする。請求項４の発明
は、上記金属部材を予め上記圧電振動子素板の接続パッ
ドに固定しておくことを特徴とする。請求項５の発明
は、上記圧電振動子素板の励振電極及び下面端縁に形成
した接続パッドをスパッタ法により形成したことを特徴
とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示した
形態例により詳細に説明する。図１(a) は本発明の一形
態例のパッケージの縦断面図、(b) はその分解斜視図で
ある（水晶素板のみ下面を上向きにしてある）。本発明
のフラット型パッケージは、上面が開口した箱形のセラ
ミック製パッケージ本体１１と、その上面開口を閉止す
るキャップ１２と、パッケージ本体内の棚１３上に形成
された導通パッド１４上に片持ち状態で下面一端縁を電
気的機械的に接続される水晶素板１５（水晶素板のみ下
面を上向きにして図示されている）と、パッケージ内適
所に配置される図示しない回路基板等を有する。水晶素
板１５の上下両面には夫々励振電極１６がスパッタ法に
より対称形に形成されており、各励振電極１６の一端か
ら素板１５の端縁に引き出した接続パッド１７は夫々側
面蒸着部を介して裏側へ延びて接続パッド１８となって
いる。
形態例により詳細に説明する。図１(a) は本発明の一形
態例のパッケージの縦断面図、(b) はその分解斜視図で
ある（水晶素板のみ下面を上向きにしてある）。本発明
のフラット型パッケージは、上面が開口した箱形のセラ
ミック製パッケージ本体１１と、その上面開口を閉止す
るキャップ１２と、パッケージ本体内の棚１３上に形成
された導通パッド１４上に片持ち状態で下面一端縁を電
気的機械的に接続される水晶素板１５（水晶素板のみ下
面を上向きにして図示されている）と、パッケージ内適
所に配置される図示しない回路基板等を有する。水晶素
板１５の上下両面には夫々励振電極１６がスパッタ法に
より対称形に形成されており、各励振電極１６の一端か
ら素板１５の端縁に引き出した接続パッド１７は夫々側
面蒸着部を介して裏側へ延びて接続パッド１８となって
いる。
【０００６】この形態例の特徴的な構成は、導通パッド
１４と下面の接続パッド１８との接続を金等の粒状の金
属部材２０を用いて熱圧着、或は超音波を利用した熱圧
着により実現した点にある。つまり、本形態例は導通パ
ッド１４と接続パッド１８との接続手段として、導電性
接着剤の代わりに、金属部材２０を用いた点が特徴的で
ある。
１４と下面の接続パッド１８との接続を金等の粒状の金
属部材２０を用いて熱圧着、或は超音波を利用した熱圧
着により実現した点にある。つまり、本形態例は導通パ
ッド１４と接続パッド１８との接続手段として、導電性
接着剤の代わりに、金属部材２０を用いた点が特徴的で
ある。
【０００７】金属部材２０を用いた導通パッド１４と接
続パッド１７、１８との接続方法としては、例えば水晶
素板１５の接続パッド１７、１８側に予め熱圧着により
金属部材２０を固定しておき、水晶素板１５を所定の姿
勢に支持しつつ金属部材２０を導通パッド１４にあてが
い、この状態で水晶素板の上面側から金属部材２０に対
して加圧及び加熱を加えることにより、金属部材２０を
介して水晶素板１５とパッケージ１５の棚１３上の導通
パッド１４との電気的、機械的接続を実現する。この接
続に際しては、加熱及び加圧による熱圧着に、超音波に
よる接合を併用してもよい。熱圧着における加熱温度
は、３７０℃程度であり、超音波を併用する場合には摩
擦や組成変形を伴うので外部から与える熱を３７０℃よ
りも低くすることができる。熱圧着時に加える荷重は、
１ｋｇ／ｃｍ2 程度である。なお、超音波を利用した加
熱圧着では、図２に示した如く超音波ヘッド３０に超音
波パルスを供給して摩擦熱を発生させることにより圧着
が行われる。
続パッド１７、１８との接続方法としては、例えば水晶
素板１５の接続パッド１７、１８側に予め熱圧着により
金属部材２０を固定しておき、水晶素板１５を所定の姿
勢に支持しつつ金属部材２０を導通パッド１４にあてが
い、この状態で水晶素板の上面側から金属部材２０に対
して加圧及び加熱を加えることにより、金属部材２０を
介して水晶素板１５とパッケージ１５の棚１３上の導通
パッド１４との電気的、機械的接続を実現する。この接
続に際しては、加熱及び加圧による熱圧着に、超音波に
よる接合を併用してもよい。熱圧着における加熱温度
は、３７０℃程度であり、超音波を併用する場合には摩
擦や組成変形を伴うので外部から与える熱を３７０℃よ
りも低くすることができる。熱圧着時に加える荷重は、
１ｋｇ／ｃｍ2 程度である。なお、超音波を利用した加
熱圧着では、図２に示した如く超音波ヘッド３０に超音
波パルスを供給して摩擦熱を発生させることにより圧着
が行われる。
【０００８】次に、水晶素板１５の表面に形成する電極
１６や、接続パッド１７、１８の材質としては、クロム
Ｃｒ膜−金Ａｕ膜、又はニッケルＮｉ膜−金Ａｕ膜から
成る積層体を用いるのが一般的である。即ち、水晶素板
の表面にクロム、或はニッケルの薄膜を形成してからそ
の上に金の薄膜を形成することにより接続パッド１７、
１８が形成される。なお、金は導電性に優れて安定した
材料であるため腐食の虞れがない一方で、水晶とのなじ
みが悪く接着性、密着性に乏しいので、金膜を水晶上に
形成する際には下地としてクロム、或はニッケルの薄膜
を形成する必要がある。次に、パッケージ側の導通パッ
ド１４の材質としては、パッケージの材質がアルミナの
場合にはタングステンメタライズ膜の上にニッケルメッ
キ膜、金メッキ膜を順次形成したものが代表的であり、
パッケージ材質がガラスセラミックの場合にはＡｇ−Ｐ
ｔ合金薄膜或はＡｇ−パラジウム合金薄膜を用いる。
１６や、接続パッド１７、１８の材質としては、クロム
Ｃｒ膜−金Ａｕ膜、又はニッケルＮｉ膜−金Ａｕ膜から
成る積層体を用いるのが一般的である。即ち、水晶素板
の表面にクロム、或はニッケルの薄膜を形成してからそ
の上に金の薄膜を形成することにより接続パッド１７、
１８が形成される。なお、金は導電性に優れて安定した
材料であるため腐食の虞れがない一方で、水晶とのなじ
みが悪く接着性、密着性に乏しいので、金膜を水晶上に
形成する際には下地としてクロム、或はニッケルの薄膜
を形成する必要がある。次に、パッケージ側の導通パッ
ド１４の材質としては、パッケージの材質がアルミナの
場合にはタングステンメタライズ膜の上にニッケルメッ
キ膜、金メッキ膜を順次形成したものが代表的であり、
パッケージ材質がガラスセラミックの場合にはＡｇ−Ｐ
ｔ合金薄膜或はＡｇ−パラジウム合金薄膜を用いる。
【０００９】次に、金属部材２０の材質としては、例え
ば金の如く導通のよい材質を用いるのが好ましい。金属
部材２０の形成方法としては、図３に示したように金ワ
イヤ２０Ａをボンディングする際の要領で、金ワイヤ２
０Ａの先端部を融点まで加熱した状態で導通パッド１４
上に金ワイヤ２０Ａの端部を押し付け、所定量の溶融金
が球状になった時点で金ワイヤを切断する（(a) (b)
(c) ）。なお、従来、励振電極１６や接続パッド１７、
１８は、蒸着法にて形成されていたが、蒸着によって積
層された励振電極１６等と水晶素板１５との間の接合力
は必ずしも十分でなく、このため金属部材２０を介して
水晶素板１５とパッケージの棚１３上の導通パッド１４
とを接合した場合には、接続パッド１７、１８が金属部
材２０諸共水晶素板から剥離する事態を生じ易い。これ
に対して、励振電極１６や接続パッド１７、１８をスパ
ッタ法により形成した場合には、水晶素板との接合強度
が高くなるので、このような不具合は発生しない。そこ
で、本発明では、励振電極１６や接続パッド１７、１８
をスパッタ法により形成してもよい。水晶素板１５を接
続した後は、キャップ１２をパッケージ本体１１の上面
開口に気密的に封止してシーム溶接する。こうして完成
した圧電デバイスは、そのパッケージ内部にガスが発生
する虞れがない為、安定した周波数特性を維持すること
ができる。
ば金の如く導通のよい材質を用いるのが好ましい。金属
部材２０の形成方法としては、図３に示したように金ワ
イヤ２０Ａをボンディングする際の要領で、金ワイヤ２
０Ａの先端部を融点まで加熱した状態で導通パッド１４
上に金ワイヤ２０Ａの端部を押し付け、所定量の溶融金
が球状になった時点で金ワイヤを切断する（(a) (b)
(c) ）。なお、従来、励振電極１６や接続パッド１７、
１８は、蒸着法にて形成されていたが、蒸着によって積
層された励振電極１６等と水晶素板１５との間の接合力
は必ずしも十分でなく、このため金属部材２０を介して
水晶素板１５とパッケージの棚１３上の導通パッド１４
とを接合した場合には、接続パッド１７、１８が金属部
材２０諸共水晶素板から剥離する事態を生じ易い。これ
に対して、励振電極１６や接続パッド１７、１８をスパ
ッタ法により形成した場合には、水晶素板との接合強度
が高くなるので、このような不具合は発生しない。そこ
で、本発明では、励振電極１６や接続パッド１７、１８
をスパッタ法により形成してもよい。水晶素板１５を接
続した後は、キャップ１２をパッケージ本体１１の上面
開口に気密的に封止してシーム溶接する。こうして完成
した圧電デバイスは、そのパッケージ内部にガスが発生
する虞れがない為、安定した周波数特性を維持すること
ができる。
【００１０】次に、図４は本発明の他の形態例のパッケ
ージの縦断面図であり、この形態例のパッケージは、図
１のものとは異なり、棚１３が存在しておらず、パッケ
ージ本体１１の平坦な内底面上の導通パッド１４上に金
属部材２０を介して接続パッド１７、１８を熱圧着によ
り接続することにより、水晶素板１５を片持ち状態で支
持した点が特徴的である。この形態例によれば、パッケ
ージ本体内に棚部１３がなくても水晶素板が振動する為
の空隙Ｓを形成することができるので、パッケージの構
造を簡単化することができる。パッケージ本体が積層構
造である場合には、積層枚数を一枚少なくして薄型にす
ることができる。
ージの縦断面図であり、この形態例のパッケージは、図
１のものとは異なり、棚１３が存在しておらず、パッケ
ージ本体１１の平坦な内底面上の導通パッド１４上に金
属部材２０を介して接続パッド１７、１８を熱圧着によ
り接続することにより、水晶素板１５を片持ち状態で支
持した点が特徴的である。この形態例によれば、パッケ
ージ本体内に棚部１３がなくても水晶素板が振動する為
の空隙Ｓを形成することができるので、パッケージの構
造を簡単化することができる。パッケージ本体が積層構
造である場合には、積層枚数を一枚少なくして薄型にす
ることができる。
【００１１】次に、図５(a) は本発明の他の形態例の水
晶素板（圧電振動子素板）の構成を示す平面斜視図、
(b) は底面斜視図である。この形態例の特徴的な構成
は、図６(a) に示す様に水晶素板１５の一端縁（導通パ
ッド１４に接続する側）をエッチング等の手法２か所切
欠くことによって形成した凹所４０内に、(b) に示す様
に整合する形状の金属片を埋め込むか、或は溶融半田の
如き金属材料を流し込んで一体化することにより接続パ
ッド４１を形成し、その後水晶素板の表裏両面に対象形
状の励振電極１６を形成する。続いて、(c) に示す様に
バンプとなる金属部材２０を接続パッド４１の底面側
に、図３に示した如き手法により形成する。或は、金属
部材２０を図２のように予めパッケージの導通パッド１
４側に形成しておいてもよい。
晶素板（圧電振動子素板）の構成を示す平面斜視図、
(b) は底面斜視図である。この形態例の特徴的な構成
は、図６(a) に示す様に水晶素板１５の一端縁（導通パ
ッド１４に接続する側）をエッチング等の手法２か所切
欠くことによって形成した凹所４０内に、(b) に示す様
に整合する形状の金属片を埋め込むか、或は溶融半田の
如き金属材料を流し込んで一体化することにより接続パ
ッド４１を形成し、その後水晶素板の表裏両面に対象形
状の励振電極１６を形成する。続いて、(c) に示す様に
バンプとなる金属部材２０を接続パッド４１の底面側
に、図３に示した如き手法により形成する。或は、金属
部材２０を図２のように予めパッケージの導通パッド１
４側に形成しておいてもよい。
【００１２】図７はこのような水晶素板１５をパッケー
ジ１の導通パッド１４上に超音波を利用した加熱圧着に
より接続する状態を示しており、接続パッド４１の上面
に当接した超音波ヘッド３０に超音波パルスを供給して
摩擦熱を発生させることにより圧着が行われ、バンプ２
０を介して接続パッド４１と接続パッド導通との電気的
機械的な接続が行われる。この形態例によれば、各接続
パッド４１はいずれも水晶素板１５の表裏両面にまたが
って貫通配置された構造を有しているので、図１の形態
例の場合の様に基板上面の励振電極１と接続された接続
パッドを基板下面に形成するために、上面の励振電極を
基板端面を経て下面まで延在させる必要がなくなる。こ
の結果、基板端面に導体パターンを形成する必要がなく
なるので、電極形成の工程が簡略化される。特に、バッ
チ処理によって水晶振動子を製作する場合においても、
基板端面への電極形成作業は各基板チップを切断した後
に個々的に行う必要があった為、工程が繁雑化する大き
な原因となっていたが、この形態例によればこのような
不具合を解消することができる。また、図１の形態例の
水晶振動子を金属部材２０を介してパッケージ内の導通
パッドに対して、超音波ヘッドにより圧着する場合に
は、超音波ヘッドは水晶素板の表面にパターン形成され
た薄膜状の接続パッドを介して水晶素板を加圧すること
になるので、場合によっては水晶素板が破損することも
あるが、この形態例によれば、超音波ヘッドは金属の塊
としての接続パターン４１を加圧することになるので、
水晶部分に対して加圧による応力が加わることが回避さ
れ、水晶部分の破損は皆無となる。
ジ１の導通パッド１４上に超音波を利用した加熱圧着に
より接続する状態を示しており、接続パッド４１の上面
に当接した超音波ヘッド３０に超音波パルスを供給して
摩擦熱を発生させることにより圧着が行われ、バンプ２
０を介して接続パッド４１と接続パッド導通との電気的
機械的な接続が行われる。この形態例によれば、各接続
パッド４１はいずれも水晶素板１５の表裏両面にまたが
って貫通配置された構造を有しているので、図１の形態
例の場合の様に基板上面の励振電極１と接続された接続
パッドを基板下面に形成するために、上面の励振電極を
基板端面を経て下面まで延在させる必要がなくなる。こ
の結果、基板端面に導体パターンを形成する必要がなく
なるので、電極形成の工程が簡略化される。特に、バッ
チ処理によって水晶振動子を製作する場合においても、
基板端面への電極形成作業は各基板チップを切断した後
に個々的に行う必要があった為、工程が繁雑化する大き
な原因となっていたが、この形態例によればこのような
不具合を解消することができる。また、図１の形態例の
水晶振動子を金属部材２０を介してパッケージ内の導通
パッドに対して、超音波ヘッドにより圧着する場合に
は、超音波ヘッドは水晶素板の表面にパターン形成され
た薄膜状の接続パッドを介して水晶素板を加圧すること
になるので、場合によっては水晶素板が破損することも
あるが、この形態例によれば、超音波ヘッドは金属の塊
としての接続パターン４１を加圧することになるので、
水晶部分に対して加圧による応力が加わることが回避さ
れ、水晶部分の破損は皆無となる。
【００１３】次に、図８は図５等に示した形態例の変形
例であり、この形態例では水晶素板の一端縁を切欠く代
わりに、一端縁よりも所定距離だけ基板内側に寄った位
置に貫通孔５０を所定の配置で２つ形成し、この貫通孔
５０内に金属片を埋め込むか、溶融ハンダ等の金属を流
し込んで固化させることにより接続パッド５１を形成し
ている。金属片、流し込む金属としては、種々のものを
用いることができる。この接続パッド５１の形成手順、
利用方法は、図６、図７に示した切欠きの場合とほぼ同
様である。また、この接続パッド５１を用いた水晶振動
子を超音波による加熱圧着により、パッケージ内の導通
パッドと接続する場合のメリットについても図６、図７
の形態例の場合と同様である。さらに、水晶素板の端面
に電極パターンを形成する必要がなくなり、水晶振動子
の製造工程が簡略化されて、生産性向上、コストダウン
を図ることができるという点に於ても、上記形態例と同
様のメリットを有する。なお、上記形態例では、本発明
を水晶振動子に適用した例を示したが、本発明はこれに
限定されず、水晶発振器における水晶素板の支持構造に
も適用することができる。また、本発明は水晶振動子に
限らず、圧電素板を用いた振動子、圧電素板の支持構造
一般に適用することができる。
例であり、この形態例では水晶素板の一端縁を切欠く代
わりに、一端縁よりも所定距離だけ基板内側に寄った位
置に貫通孔５０を所定の配置で２つ形成し、この貫通孔
５０内に金属片を埋め込むか、溶融ハンダ等の金属を流
し込んで固化させることにより接続パッド５１を形成し
ている。金属片、流し込む金属としては、種々のものを
用いることができる。この接続パッド５１の形成手順、
利用方法は、図６、図７に示した切欠きの場合とほぼ同
様である。また、この接続パッド５１を用いた水晶振動
子を超音波による加熱圧着により、パッケージ内の導通
パッドと接続する場合のメリットについても図６、図７
の形態例の場合と同様である。さらに、水晶素板の端面
に電極パターンを形成する必要がなくなり、水晶振動子
の製造工程が簡略化されて、生産性向上、コストダウン
を図ることができるという点に於ても、上記形態例と同
様のメリットを有する。なお、上記形態例では、本発明
を水晶振動子に適用した例を示したが、本発明はこれに
限定されず、水晶発振器における水晶素板の支持構造に
も適用することができる。また、本発明は水晶振動子に
限らず、圧電素板を用いた振動子、圧電素板の支持構造
一般に適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性接
着剤を用いずに、水晶素板をパッケージ内に電気的、機
械的に接続することにより、導電性接着剤から発生する
ガスに起因した種々の不具合の発生を防止することがで
きる。即ち、請求項１の発明では、上面が開口したパッ
ケージ本体と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャ
ップと、該パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支
持され且つ励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパ
ッケージにおいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設け
た接続パッドと、パッケージ本体内に設けた導通パッド
との間を金属部材を介して電気的、機械的に接続したの
で、導電性接着剤を用いた場合のガス発生等の不具合が
なくなる。請求項２の発明によれば、圧電振動子素板の
上下両面に夫々形成された励振電極をパッケージ内の導
通電極に対してバンプとしての金属部材を介して夫々電
気的機械的に接続する際に、素板の端縁に形成した切欠
きに埋め込んだ金属材料から成る接続パッド、或は素板
端縁から所定の距離にある貫通孔に埋め込んだ金属材料
から成る接続パッドを利用する様にしたので、素板端面
に蒸着等によって電極を形成する必要がなくなって生産
性を向上できる。また、超音波ヘッドを用いた接続作業
を実施する際に、超音波ヘッドからの加圧によって素板
が破損することもなくなる。請求項３の発明では、上記
圧電振動子素板の端縁に設けた接続パッドと、上記パッ
ケージ本体内に設けた導通パッドとを、熱圧着又は超音
波を利用した熱圧着により、金属部材を介して電気的、
機械的に接続したので、作業性よく理想的な支持構造の
圧電デバイスを得ることができる。請求項４の発明で
は、上記金属部材を予め上記圧電振動子素板の接続パッ
ドに固定しておくようにしたので、組み付け作業性が更
に向上する。請求項５の発明では、上記圧電振動子素板
の励振電極や接続パッドをスパッタ法により形成するよ
うにしたので、蒸着した電極類が基板から剥離しにくく
なり、金属部材の接続安定性を得ることができる。
着剤を用いずに、水晶素板をパッケージ内に電気的、機
械的に接続することにより、導電性接着剤から発生する
ガスに起因した種々の不具合の発生を防止することがで
きる。即ち、請求項１の発明では、上面が開口したパッ
ケージ本体と、該パッケージ本体の上面を閉止するキャ
ップと、該パッケージ本体内で一端縁を片持ち状態で支
持され且つ励振電極を備えた圧電振動子素板を備えたパ
ッケージにおいて、該圧電振動子素板の下面端縁に設け
た接続パッドと、パッケージ本体内に設けた導通パッド
との間を金属部材を介して電気的、機械的に接続したの
で、導電性接着剤を用いた場合のガス発生等の不具合が
なくなる。請求項２の発明によれば、圧電振動子素板の
上下両面に夫々形成された励振電極をパッケージ内の導
通電極に対してバンプとしての金属部材を介して夫々電
気的機械的に接続する際に、素板の端縁に形成した切欠
きに埋め込んだ金属材料から成る接続パッド、或は素板
端縁から所定の距離にある貫通孔に埋め込んだ金属材料
から成る接続パッドを利用する様にしたので、素板端面
に蒸着等によって電極を形成する必要がなくなって生産
性を向上できる。また、超音波ヘッドを用いた接続作業
を実施する際に、超音波ヘッドからの加圧によって素板
が破損することもなくなる。請求項３の発明では、上記
圧電振動子素板の端縁に設けた接続パッドと、上記パッ
ケージ本体内に設けた導通パッドとを、熱圧着又は超音
波を利用した熱圧着により、金属部材を介して電気的、
機械的に接続したので、作業性よく理想的な支持構造の
圧電デバイスを得ることができる。請求項４の発明で
は、上記金属部材を予め上記圧電振動子素板の接続パッ
ドに固定しておくようにしたので、組み付け作業性が更
に向上する。請求項５の発明では、上記圧電振動子素板
の励振電極や接続パッドをスパッタ法により形成するよ
うにしたので、蒸着した電極類が基板から剥離しにくく
なり、金属部材の接続安定性を得ることができる。
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一形態例のパッケ
ージの縦断面図。
ージの縦断面図。
【図２】超音波を併用した熱圧着方法の説明図。
【図３】(a) (b) 及び(c) は金属部材の形成方法を示す
図。
図。
【図４】本発明の他の形態例のパッケージの縦断面図。
【図５】(a) は本発明の他の形態例の水晶素板（圧電振
動子素板）の構成を示す平面斜視図、(b) は底面斜視
図。
動子素板）の構成を示す平面斜視図、(b) は底面斜視
図。
【図６】(a) (b) 及び(c) は図５の形態例の水晶振動子
の製造手順を示す図。
の製造手順を示す図。
【図７】図５の水晶振動子を超音波ヘッドを用いてパッ
ケージ内に接続する手順を示す図。
ケージ内に接続する手順を示す図。
【図８】(a) は本発明の他の形態例の水晶振動子の要部
斜視図、(b) は素板の構成を示す要部斜視図。
斜視図、(b) は素板の構成を示す要部斜視図。
【図９】(a) は従来のパッケージの分解斜視図、(b) は
その組み付け状態を示す縦断面図。
その組み付け状態を示す縦断面図。
１ パッケージ本体、２ キャップ、３ 棚、４ 導通
パッド、５ 水晶素板、６ 励振電極、７ 接続パッ
ド、８ 接続パッド、１１ パッケージ本体、１２キャ
ップ、１３ 棚、１４ 導通パッド、１５ 水晶素板、
１６ 励振電極、１７ 接続パッド、１８ 接続パッ
ド、２０ 金属部材、３０ 超音波ヘッド、４０ 凹所
（切欠き）、４１ 接続パッド、５０ 貫通孔、５１
接続パッド。
パッド、５ 水晶素板、６ 励振電極、７ 接続パッ
ド、８ 接続パッド、１１ パッケージ本体、１２キャ
ップ、１３ 棚、１４ 導通パッド、１５ 水晶素板、
１６ 励振電極、１７ 接続パッド、１８ 接続パッ
ド、２０ 金属部材、３０ 超音波ヘッド、４０ 凹所
（切欠き）、４１ 接続パッド、５０ 貫通孔、５１
接続パッド。
Claims (5)
- 【請求項１】 上面が開口したパッケージ本体と、該パ
ッケージ本体の上面を閉止するキャップと、該パッケー
ジ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ励振電極
を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージにおいて、 該圧電振動子素板の下面端縁に設けた接続パッドと、パ
ッケージ本体内に設けた導通パッドとの間を金属部材を
介して電気的、機械的に接続したことを特徴とする圧電
振動子のパッケージ内支持構造。 - 【請求項２】 上面が開口したパッケージ本体と、該パ
ッケージ本体の上面を閉止するキャップと、該パッケー
ジ本体内で一端縁を片持ち状態で支持され且つ励振電極
を備えた圧電振動子素板を備えたパッケージにおいて、 該圧電振動子素板の一端縁を切欠くことにより形成した
凹所、又は素板面の適所を貫通させることにより形成し
た貫通孔内に金属材料を埋め込み固定することにより形
成した接続パッドと、パッケージ本体内に設けた導通パ
ッドとの間を金属部材を介して電気的、機械的に接続し
たことを特徴とする圧電振動子のパッケージ内支持構
造。 - 【請求項３】 上記圧電振動子素板の端縁に設けた接続
パッドと、上記パッケージ本体内に設けた導通パッドと
を、熱圧着又は超音波を利用した熱圧着により、金属部
材を介して電気的、機械的に接続したことを特徴とする
請求項１又は２記載の圧電振動子のパッケージ内支持構
造。 - 【請求項４】 上記金属部材を予め上記圧電振動子素板
の接続パッドに固定しておくことを特徴とする請求項１
又は２記載の圧電振動子のパッケージ内支持構造。 - 【請求項５】 上記圧電振動子素板の励振電極及び下面
端縁に形成した接続パッドをスパッタ法により形成した
ことを特徴とする請求項１、３又は４記載の圧電振動子
のパッケージ内支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10260897A JPH10284972A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 圧電振動子のパッケージ内支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10260897A JPH10284972A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 圧電振動子のパッケージ内支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284972A true JPH10284972A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14331964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10260897A Pending JPH10284972A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 圧電振動子のパッケージ内支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284972A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000033455A1 (fr) * | 1998-12-02 | 2000-06-08 | Seiko Epson Corporation | Dispositif piezo-electrique et son procédé de fabrication |
| WO2005006548A1 (ja) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Citizen Watch Co., Ltd. | 圧電デバイスとその製造方法 |
| WO2007040051A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Daishinku Corporation | 圧電振動デバイス |
| JP2010130123A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Daishinku Corp | 圧電振動デバイス |
| WO2012052267A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Micro Crystal Ag | Method for mounting a piezoelectric resonator in a case and packaged piezoelectric resonator |
| JP5147868B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-02-20 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP10260897A patent/JPH10284972A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000033455A1 (fr) * | 1998-12-02 | 2000-06-08 | Seiko Epson Corporation | Dispositif piezo-electrique et son procédé de fabrication |
| US6762537B1 (en) | 1998-12-02 | 2004-07-13 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and method for manufacture thereof |
| WO2005006548A1 (ja) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Citizen Watch Co., Ltd. | 圧電デバイスとその製造方法 |
| WO2007040051A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Daishinku Corporation | 圧電振動デバイス |
| JP5034947B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-09-26 | 株式会社大真空 | 圧電振動デバイス |
| US8278801B2 (en) | 2005-09-30 | 2012-10-02 | Daishinku Corporation | Piezoelectric resonator device |
| JP5147868B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-02-20 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 |
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| WO2012052267A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Micro Crystal Ag | Method for mounting a piezoelectric resonator in a case and packaged piezoelectric resonator |
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