JPS585986B2 - 蒸着電極装着用治具への基板装填方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧電セラミック基板等の基板面に所定のパタ
ーンの電極を装着するようにした方法に関するものであ
る。

圧電素子等の基板に所定のパターン電極を装着する手段
の一つとしては蒸着法が用いられる。

例えば第１図ａｂｃに例示する圧電セラミックシラ フィルターは、圧電セラミック製の基板１００の一方の
主平面に入力電極１と出力電極２を、そしで他方の主平
面には上記入力電極１．出力電極２と対向する位置にア
ース電極３を装着してなるもので、上記基板１００への
電極の装着は、複数枚の基板を同一平面内に収納する基
板ホルダー（図示せず）の両側面より、所定の電極パタ
ーンの抜穴をエツチング加工等の手段により形成した入
力。

出力電極用およびアース電極用の２種のメタルマスクを
所定の位置に重ね合わせ１周縁をクリップ等で数ケ所挾
持して一体化し、その後、該重ね合わせ体を蒸着装置の
ドーム内の所定箇所に配置し。

所定時間だけ電極材料を蒸着することにより実施される
。

なお、第１図のａは表面図、ｂは右側面図、Ｃは裏面図
を示しでいる。

しかし上述の方法は、基板とマスクを一体化する作業性
が悪く、また、基板とマスクの密着度が不十分で電極線
幅の太りゃ、ぼやけを生じたり。

基板ホルダーの基板収納穴から基板が外れ、基板の所定
位置に電極が装着されなかったり、あるいは基板両側面
に位置する２種のマスクの相対位置が狂いやすく、入力
、出力電極とアース電極との位置ずれを生じる等の問題
があった。

本発明は上述の問題点を解決したもので、以下にその実
施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明で使用する治具の要部分解断面図で、第
３図はそＤ治具内に、電極を装着すべき基板を装填した
状態を示す断面図である。

また、第４図、第５図、第６図はそれぞれ第２図の矢印
５ｌ−８１ｔ８２−８２ｉＳ３””３の方向から見た図
である。

それらの図面において、入力、出力電極用の抜穴ＩＡ２
Ａを所定ピッチで複数箇所配う 設してなる第１メタルマスク４は、第２図および第４図
に明瞭に示すごとく、複数個の抜穴ＩＡ。

２人をとり囲むように、それらの周辺に形成した開口１
０を有する第１台板９の下面に一体的に接着あるいは溶
接され、かつ所定のピッチで位置合わせ用の１対の貫通
穴８を有しでいる。

また上Ｕ［第１台板９は第１メタルマスク４の貫通穴８
と同一ピツチ、同一直径の貫通穴１１を有し、これは金
属部材で構成されている。

また、第２図ｔこおいで、１２は第２台板であり、これ
は先述の第１台板９と同様に金属部材で構成され、かつ
１対の位置決めピンＴがそれぞれ第１メタルマスク４．
第１台板９．基板ホルダー６および第２メタルマスク５
に形成した貫通穴８，１１，１５とＨ７ｈ６利度の嵌合
状態になるように所定軸径および所定ピッチで植設され
、それらの先端部分にはネジ部１８が形成されている。

また、第２図および第６図から明らかなように、第２台
板１２の位置決めピン１が突出しでいる側には、アース
電極用の抜穴３Ａを第１メタルマスク４の抜穴ＩＡ、２
Ａと対応する所定位置１こ所定ピッチで配設すると共に
該抜穴３Ａの近傍周辺に真空吸引用貫通穴１Ｔを複数個
配設してなる第２メタルマスク５が積み重ねられて一体
的に接着あるいは溶着されている。

さらに、その第２メタルマスク５に重ねて基板ホルダー
６が積み重ねられている。

基板ホルダー６には第２図および第５図から明らかなよ
うに。

基板１００を収納する貫通した角穴１４が所定のピッチ
で複数個配設されでいると共に１位置決めピンγに嵌合
する穴１５が所定のピッチで形成されでいる。

また、上記基板ホルダー６は基板１００の厚さよりも所
定量だけ小さい厚み寸法の金属部材等で構成され、また
、角穴１４の寸法は基板１００の外形寸法より５０〜１
００μｍ程度大きく形成されている。

角穴１４の形成位置およびピッチは、当然のことなから
第１メタルマスク４および第２メタルマスク５の抜穴Ｉ
Ａ２Ａおよび３Ａの位置あるいツ は形成ピッチと対応づけられている。

なお、第２メタルマヌク５と基板ホルダー６とは一体的
に接着あるいは溶着しでもよいし、上述のどとく、ただ
単に積み重ねておくだけでもよい。

また、その第２メタルマスク５と基板ホルダーとをマス
ク全面にわたって均一な接着剤層厚みで接着することは
、どちらかといえば困難で、特に基板ホルダーやメタル
マスクの厚みが薄い場合や。

装着すべき電極が微細かつ複雑な場合には接着剤層厚み
のバラツキを生じやすく、その結果、基板の主平面に対
するメタルマスクの浮きを生じやすく、これが電極パタ
ーンの太り、ぼやけ、基板の位置ずれ等を生じる一因と
なる。

基板１００に対する装着電極の位置ずれを防止するには
、基板ホルダー６の角穴１４部分における第１および第
２メタルマスク４５の相互密着ツ および相対位置関係が特に必要となるが、基板ホルダー
やマスクの板厚が極薄の場合１こけ、治具の取扱過程で
基板ホルダー６やメタルマスク４，５の形状歪を生じ、
角穴１４部分での相互密着が困難となることがある。

それゆえ１本実施例ではメタルマスクや基板ホルダーの
形状歪を防止するために台板９，１２を使用している。

メタルマスク４５と台板９，１２との接着あるいは溶接
ｔこより る一体化は基板ホルダーとメタルマスクの場合のように
マスク全面にわたって完全に接着する必要が無く、数ケ
所相互に離散せぬ程度をこ５かつマスク面に凹凸を生じ
させない状態に接着すればよい。

第１および第２メタルマスク４，５を第１および第２台
板９１２に一体的に接着するもう一つツ の理由は、メタルマスクの増扱い作業を容易にするため
である。

すなわち、基板１００に装着する電極線幅あるいは電極
間隔が１００μｍ以下と小さい場合、装着する電極の寸
法精度を向上させるには、メタルマスクの板厚をできる
限り小さくすることが必要で１例えばメタルマスクが３
０μｍ〜５０μｍといった板厚の場合、メタルマスクの
取扱いが困難で慎重を要するうえ、メタルマスクが容易
に変形しやすい。

当然のことながら、変形すなわち歪んだメタルマスクは
基板に密着せず。

所定の電極パターン精度を得にくく特性を満足させるこ
とが出来ない。

また、３０μｍ〜５０１１ｍ板厚のメタルマスクそのも
のを用いて、基板と一体的に位置規制した状態で締結す
ることも困難であるからである。

次に、基板１００の両平面に第１および第２メタルマス
ク４および５を配設する手順ｔこついで述べる。

まず第２図に示すごとく、第２台板１２に接着された第
２メタルマスク５上に基板ホルダー６を重ね合わせた後
、第２台板１２を２点鎖線で示す吸引体１８の凹部に嵌
合させ、その第２台板１２の開口１３と吸引体１８に形
成した管路１９を介してＰで示す真空吸引装置で第２メ
タルマスク５および基板ホルダー６を真空吸引する。

その真空吸引作用により、第２メタルマスク５は第２台
板１２上に、そして基板ホルダー６は第２メタルマスク
５上に、すなわち第２台板１２上に第２メタルマスク５
および基板ホルダー６が密着する。

この場合、基板ホルダー６は第２メタルマスク５に設け
た真空吸引用の貫通穴１γを介して第２メタルマスク５
上に角穴１４の周縁が密着した状態に吸着される。

この状態で、それぞれの角穴１４内に基板１００を矢印
のごとく装填する。

角穴１４内に収納された基板１００は、開口１３および
アース電極用抜穴３Ａを介して第２メタルマスク５上に
密着状態に真空吸引され、外部より力を加えない限り角
穴１４内を不要に移動したり、角穴１４外へ不要にはみ
出たりすることは無い。

その後、真空吸引を作動させたまま、第１台板９に接着
した第１メタルマスク４を位置決めピンＴをガイドにし
て基板１００上に重ね合わせ、ナツト１６を位置決めピ
ンγのネジ部１８に螺着することにより、第３図に示す
ごとく、第１および第２台板９，１２間に第１．第２メ
タルマスク４゜５を介して基板１００が挾持され、第１
．第２台板９１２．メタルマスク４，５および基板１０
０は一体内に締結される。

なお、ナツト１６の締結後、真空吸引を切り。

吸引体１８から第２台板１２を外しでも、基板１００は
第１．第２メタルマスク４，５間に挾持されで角穴１４
内を不要に移動することがないしまた基板１００面から
メタルマスクが浮上がるようなこともない。

基板１００への電極の装置は、上述のごとく。

基板１００を第１および第２台板９１２間に第ツ １および第２メタルマスク４，５を介して一体的に締結
した基板内蔵治具を真空蒸着装置あるいはスパッタリン
グ装置のドーム内の所定箇所に設置し、基板１００の片
面毎に所定の金属を蒸着することにより実施される。

上述のごとき治具を用いて基板の両生平面にマスクを密
着状態に配設することにより１作業能率を向上させるこ
とができると共に、基板とマスクの密着性が向上し、電
極形状の安定化が図れる。

あるいは基板の両生平面に装着する電極のずれを防止す
ることができ、特性の安定化が図れる。

さらには、何らかの理由でマスクや基板表面に塵埃が付
着していても、真空吸引作用により容易に除去され、電
極間の短絡を防止することができる。

なお５本発明で使用する治具は、前述のごとく・基板の
両生平面に蒸着電極を装着する場合にのみ使用が限定さ
れるものではなく、基板の一方の主平面にのみ蒸着電極
を装着す汐粉合にも有効に使用できることはいうまでも
なく、また、所定のパターンの抜穴を有するマスク部材
についても別設材質のいかんを問うものではない。

また１合板とマスク、マスクと基板ホルダーとの相互の
接着の有無についても任意で１合板とマスクは必ずしも
予じめ接着しておく必要はない。

一方、逆に１合板とマスクとを相互に接着するだけでな
く１合板とマスクおよび基板ホルダーとの３部品をあた
かも一つの部品のととく予じめ接合した状態に構成して
もよい。

さらに、蒸着電極を装着する基板としては、圧電素子基
板の他にＳｉ、ガラス基板、セラミック基板、プラスチ
ック基板等の任意のものが適用できる。

さらにつけ加えるならば、電極形成用の抜穴の近傍周辺
に配設する真空咳引用貫通穴の形成位置や穴形状につい
ても任意である。

例えば装着電極パターンがきわめて小さく微細で１枚の
基板上に同一形状の電極を所定のピッチで多数個装着し
、その後、基板を所定寸法毎に細分割しで、その一つを
個片素子とするような場合、メタルマスクに形成する電
極の配設面積を基板外形寸法より所定量大きくしでおき
、基板外形より外方に位置する電極成用抜穴を基板ホル
ダー吸着の為の貫通穴として代替することも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、ｃはそれぞれ本発明の説明に用ハる基板
の一例の表面図、右側面図、裏面図、第２図は本発明で
使用する治具の一実施例の分解断面図、第３図は基板を
内蔵する状態で締結した治具の断面図、第４図は第２図
の矢印５ｌ−Ｓｌから見た図、第５図は第２図の矢印Ｓ
２−８２から見た図、第６図は第２図の矢印Ｓ３−８３
から見た図である。 ＩＡ、２Ａ、３Ａ・・・・・・抜穴、４・・・・・・第
１メタルマスク、５・・・・・・第２メタルマスク、６
・・・・・・基板ホルダー、Ｔ・・・・・・位置決めピ
ン、８，１１，１５・・・・・・貫通穴、９・・・・・
・第１合板、１０１３・・・・・・開口。 １２・・・・・・第２台板、１４・・・・・・基板収納
穴、１６・・・・・・ナツト、１γ・・・・・・真空吸
引用貫通穴、１８・・・・・・吸引体、１００・・・・
・・基板、Ｐ・・・・・−真空吸引装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １位置決めピンおよび開口を有する合板の一方の面上に
   、所定のパターン電極形成用の穴および基板ホルダー吸
   引用の貫通穴を有するマスクを配し、さらに、そのマス
   ク上には、電極を装着すべき基板を収納し得る基板収納
   穴を有する基板ホルダーを積層して一体的に接着してな
   る合板を用意し、前配合板の開口を真空吸引装置と結合
   しで。 真空吸引により前記台板上で前記マスクと基板ホルダー
   とを密着させた状態で前記基板ホルダーの基板収納穴内
   に前記基板を装填し、かつ真空吸引するようにし、妻の
   後、前記基板ホルダーおよびマスクを有する合板に対し
   、所定のパターンの電極形成用の穴を有する他のマスク
   および他の合板を前記２つのマスクの間で前記基板が接
   着されるごとく前記ピンをガイドにして一体的に結合し
   。 しかる後、前記真空吸引装置による真空吸引を停止させ
   るようにしたことを特徴とする蒸着電極装着用治具への
   基板装填方法。