JPH11103233A - 圧電振動子とその製造方法 - Google Patents
圧電振動子とその製造方法Info
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- JPH11103233A JPH11103233A JP27795397A JP27795397A JPH11103233A JP H11103233 A JPH11103233 A JP H11103233A JP 27795397 A JP27795397 A JP 27795397A JP 27795397 A JP27795397 A JP 27795397A JP H11103233 A JPH11103233 A JP H11103233A
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- piezoelectric
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の性能を維持しつつ低コストとし、かつ
薄型・小型の特徴を維持或いは改善し、ＩＣ等の搭載も
可能にし、更にはＳＭＤ実装にも適した圧電振動子の構
成を提供し、また百個〜千個単位の集合状態で最終工程
直前までの加工を可能にすることによって、一層の低コ
スト化を達成した圧電振動子の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 圧電振動片の励振端子を外部に導くスル
ーホールの周囲直近部を除き上面が金属メッキ層で覆わ
れた立体成形基板より成る下ケース上に振動片をマウン
トし、下ケースの金属層周縁部に金属面を有する蓋をロ
ウ付けし、下面にＩＣ等を実装・接続した圧電振動子の
構造。また下ケースおよび蓋を集合体のまま封止までの
工程を済ませ、最後に個々の振動子に切断分離する製造
方法。
薄型・小型の特徴を維持或いは改善し、ＩＣ等の搭載も
可能にし、更にはＳＭＤ実装にも適した圧電振動子の構
成を提供し、また百個〜千個単位の集合状態で最終工程
直前までの加工を可能にすることによって、一層の低コ
スト化を達成した圧電振動子の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 圧電振動片の励振端子を外部に導くスル
ーホールの周囲直近部を除き上面が金属メッキ層で覆わ
れた立体成形基板より成る下ケース上に振動片をマウン
トし、下ケースの金属層周縁部に金属面を有する蓋をロ
ウ付けし、下面にＩＣ等を実装・接続した圧電振動子の
構造。また下ケースおよび蓋を集合体のまま封止までの
工程を済ませ、最後に個々の振動子に切断分離する製造
方法。
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
振動子の構成とその製造方法に関する。
振動子の構成とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電振動子例えば水晶振動子の代
表的な構造を図７と図８に示す。図７は円筒形の容器を
有する周知の構造例の斜視図で一部を破断してある。水
晶振動片１はその両面に励振電極１１を有し、その水晶
引出電極１２は気密端子９１のガラス部分を貫通する２
本のリード線にハンダ付けされている。キャップ９２が
軟質金属を外周にコーティングした気密端子９１に真空
中で圧入され、内部が真空である気密容器を形成してい
る。
表的な構造を図７と図８に示す。図７は円筒形の容器を
有する周知の構造例の斜視図で一部を破断してある。水
晶振動片１はその両面に励振電極１１を有し、その水晶
引出電極１２は気密端子９１のガラス部分を貫通する２
本のリード線にハンダ付けされている。キャップ９２が
軟質金属を外周にコーティングした気密端子９１に真空
中で圧入され、内部が真空である気密容器を形成してい
る。
【０００３】図８は箱型の容器を有する他の周知の従来
例の構造を示し、一部を破断した斜視図である。気密容
器はセラミック製下ケース９３と、その上面であるメタ
ライズされた縁の部分にハンダでロウ付けされた蓋９５
（金属板あるいは下面周辺部に金属メッキが施されたガ
ラス板等）より成っている。水晶振動片１はその自由な
振動が妨げられないよう下ケース段差部９４上に一端を
載置し導電接着剤４１で接続かつ固定されている。導電
接着剤４１の下には図示しないスルーホール（気密保持
のためロウ材で充填されている）があって、圧電振動子
の端子となる側面電極９６に導通している。
例の構造を示し、一部を破断した斜視図である。気密容
器はセラミック製下ケース９３と、その上面であるメタ
ライズされた縁の部分にハンダでロウ付けされた蓋９５
（金属板あるいは下面周辺部に金属メッキが施されたガ
ラス板等）より成っている。水晶振動片１はその自由な
振動が妨げられないよう下ケース段差部９４上に一端を
載置し導電接着剤４１で接続かつ固定されている。導電
接着剤４１の下には図示しないスルーホール（気密保持
のためロウ材で充填されている）があって、圧電振動子
の端子となる側面電極９６に導通している。
【０００４】これらの従来例に共通して、容器内の真空
度を維持するため、容器または封止用の材料として金属
材料あるいは無機材料が用いられる。容器に用いられる
ガラスやセラミック等の無機材料は、脆性があるため割
れやすく加工性に乏しく、基本的に１個づつの製造とな
り、真に望ましい量産性に欠ける。また水晶発振器の一
部をなす他の電子部品をも振動子容器上に搭載して高度
にモジュール化をすることが望ましい場合もあるが、そ
のためには容器の構造あるいは配線が複雑になり、金属
や無機の材料では実現し難い。
度を維持するため、容器または封止用の材料として金属
材料あるいは無機材料が用いられる。容器に用いられる
ガラスやセラミック等の無機材料は、脆性があるため割
れやすく加工性に乏しく、基本的に１個づつの製造とな
り、真に望ましい量産性に欠ける。また水晶発振器の一
部をなす他の電子部品をも振動子容器上に搭載して高度
にモジュール化をすることが望ましい場合もあるが、そ
のためには容器の構造あるいは配線が複雑になり、金属
や無機の材料では実現し難い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の構成の圧電振動子における前記の欠点を解消し、容器
の材料として有機材料を用いて性能を維持しつつ低コス
トとし、かつ薄型・小型・軽量の特徴を保持あるいは改
善し、更にはＳＭＤ実装にも適していると共に、必要に
応じて他の電子素子をも搭載して高度の機能モジュール
化を進めることを容易にした圧電振動子の構成を提供
し、また例えば百個〜千個単位という多数個の容器を連
結したまま最終工程直前までの加工を可能にすることに
よって、一層の低コスト化を達成した圧電振動子の製造
方法を提供することである。
の構成の圧電振動子における前記の欠点を解消し、容器
の材料として有機材料を用いて性能を維持しつつ低コス
トとし、かつ薄型・小型・軽量の特徴を保持あるいは改
善し、更にはＳＭＤ実装にも適していると共に、必要に
応じて他の電子素子をも搭載して高度の機能モジュール
化を進めることを容易にした圧電振動子の構成を提供
し、また例えば百個〜千個単位という多数個の容器を連
結したまま最終工程直前までの加工を可能にすることに
よって、一層の低コスト化を達成した圧電振動子の製造
方法を提供することである。
【０００６】
（１）上面に段差部を有し、該段差部の高所にスルーホ
ールを有し、該スルーホールの周囲直近部を除く前記上
面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは側面には前記
スルーホールの下面側と接続する端子電極が設けられた
立体成形基板より成る下ケースと、前記段差部の高所に
固着され、励振電極が前記スルーホールの上面側に個々
にハンダあるいは導電接着剤にて接続された圧電振動片
と、前記下ケースの上面の金属層の周縁部とロウ付けさ
れて前記圧電振動片を気密に覆う金属層を少なくとも内
面に有する蓋とより成ることを特徴とする圧電振動子。 （２）前記下ケースの上面には前記金属層の周縁部を除
いて凹部が形成されて該凹部内に前記段差部および圧電
振動片が収容されており、前記蓋は銅箔を下面に貼った
平板のプリント配線用基板であることを特徴とする
（１）の圧電振動子。 （３）前記圧電振動片の下面に膜状の金属枠を設け該金
属枠内に励振電極の端部が導びかれており、該励振電極
の端部を前記基板のスルーホールと接続せしめたとき、
前記金属枠もまた前記スルーホールの周囲にある前記金
属層とロウ付けされることを特徴とする（１）あるいは
（２）の圧電振動子。 （４）前記下ケースの下面または上面には、他の電子素
子を実装するに適した場所と、そのための配線とを更に
備えたことを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか
の圧電振動子。 （５）前記他の電子素子は、前記下ケースの下面に設け
た凹部に実装され、前記配線にボンディングされた集積
回路チップであることを特徴とする（４）の圧電振動
子。
ールを有し、該スルーホールの周囲直近部を除く前記上
面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは側面には前記
スルーホールの下面側と接続する端子電極が設けられた
立体成形基板より成る下ケースと、前記段差部の高所に
固着され、励振電極が前記スルーホールの上面側に個々
にハンダあるいは導電接着剤にて接続された圧電振動片
と、前記下ケースの上面の金属層の周縁部とロウ付けさ
れて前記圧電振動片を気密に覆う金属層を少なくとも内
面に有する蓋とより成ることを特徴とする圧電振動子。 （２）前記下ケースの上面には前記金属層の周縁部を除
いて凹部が形成されて該凹部内に前記段差部および圧電
振動片が収容されており、前記蓋は銅箔を下面に貼った
平板のプリント配線用基板であることを特徴とする
（１）の圧電振動子。 （３）前記圧電振動片の下面に膜状の金属枠を設け該金
属枠内に励振電極の端部が導びかれており、該励振電極
の端部を前記基板のスルーホールと接続せしめたとき、
前記金属枠もまた前記スルーホールの周囲にある前記金
属層とロウ付けされることを特徴とする（１）あるいは
（２）の圧電振動子。 （４）前記下ケースの下面または上面には、他の電子素
子を実装するに適した場所と、そのための配線とを更に
備えたことを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか
の圧電振動子。 （５）前記他の電子素子は、前記下ケースの下面に設け
た凹部に実装され、前記配線にボンディングされた集積
回路チップであることを特徴とする（４）の圧電振動
子。
【０００７】（６）上面に段差部を有し、該段差部の高
所にスルーホールを有し、該スルーホールの周囲直近部
を除く前記上面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは
側面には前記スルーホールの下面側と接続する端子電極
が設けられた立体成形基板より成る下ケース要素を多数
密接させ連続配列させた形状の下ケース集合体を作成す
る工程と、必要に応じて前記下ケース集合体の各下ケー
ス要素に女帝野電子部品を実装する工程と、前記下ケー
ス集合体における個々の前記基板要素の上面の段差部に
圧電振動片を供給して固着すると共に該圧電振動片の励
振電極を前記スルーホールと接続する工程と、前記下ケ
ース要素の配列に対応した位置に形成された多数の蓋要
素を相互に連結して成る蓋集合体を作成する工程と、圧
電振動片および必要に応じて他の電子部品を搭載した前
記下ケース集合体と前記蓋集合体とを位置合わせして重
ね、個々の下ケース要素と蓋要素とを同時に接合して連
結した多数の圧電振動子を形成する工程と、該連結した
多数の圧電振動子を切断分離して個々の圧電振動子を得
る工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方
法。 （７）前記蓋要素は平坦な金属板あるいは金属箔を下面
に貼った樹脂板であり、従って前記蓋集合体には一枚の
切れ目のない金属板あるいは金属箔を下面全面に貼った
樹脂板を用いることを特徴とする（６）の圧電振動子の
製造方法。
所にスルーホールを有し、該スルーホールの周囲直近部
を除く前記上面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは
側面には前記スルーホールの下面側と接続する端子電極
が設けられた立体成形基板より成る下ケース要素を多数
密接させ連続配列させた形状の下ケース集合体を作成す
る工程と、必要に応じて前記下ケース集合体の各下ケー
ス要素に女帝野電子部品を実装する工程と、前記下ケー
ス集合体における個々の前記基板要素の上面の段差部に
圧電振動片を供給して固着すると共に該圧電振動片の励
振電極を前記スルーホールと接続する工程と、前記下ケ
ース要素の配列に対応した位置に形成された多数の蓋要
素を相互に連結して成る蓋集合体を作成する工程と、圧
電振動片および必要に応じて他の電子部品を搭載した前
記下ケース集合体と前記蓋集合体とを位置合わせして重
ね、個々の下ケース要素と蓋要素とを同時に接合して連
結した多数の圧電振動子を形成する工程と、該連結した
多数の圧電振動子を切断分離して個々の圧電振動子を得
る工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方
法。 （７）前記蓋要素は平坦な金属板あるいは金属箔を下面
に貼った樹脂板であり、従って前記蓋集合体には一枚の
切れ目のない金属板あるいは金属箔を下面全面に貼った
樹脂板を用いることを特徴とする（６）の圧電振動子の
製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
である水晶振動子の構造を示す３面図であって、（ａ）
は蓋の一部を破断した平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断
面図、（ｃ）は下面図である。また図２は水晶振動片の
３面図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
下面図である。両図を用いて構造を説明する。
である水晶振動子の構造を示す３面図であって、（ａ）
は蓋の一部を破断した平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断
面図、（ｃ）は下面図である。また図２は水晶振動片の
３面図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
下面図である。両図を用いて構造を説明する。
【０００９】図１において２は下ケースであって、立体
成形基板（ＭＩＤ＝Molded Interconnection Device ）
手法で作成される。これは例えばメッキ触媒を混入した
樹脂を立体的に成形し、成形体に全面メッキを施し、次
いでレジスト塗布とエッチングにより所望の導電パター
ンを表面に残す回路基板の作成手法であって、平面のみ
ならず斜面や側面、穴や凹部にも配線を立体的に行うこ
とができる耐熱性基板を提供する技術であり、本発明を
実現するに適している。本実施の形態の下ケース２にお
いては、図１（ａ）（ｂ）に示すように上面の周縁部の
内側に凹部２２を有し、該凹部の中には段差部２８があ
り、該段差部の頂上には下ケース底面に導通する２つの
スルーホール２４があり、上面は全面が銅メッキ部２３
で覆われている。但しスルーホール２４の上端部の近傍
のみは短絡を避けるため銅メッキ部を除いてあり、露出
部２７としている。少なくとも気密容器の内面になる上
面の銅箔部にはＡｕフラッシュメッキを施しておく。
（ｃ）に示すように下面に導出したスルーホール２４と
接続する下面引出電極２５の他、下ケースの両端の側面
および下面には端子電極２６およびそのリード線部があ
り、それらの配線に対して発振回路を含むＩＣチップ６
がフリップチップ（ＡＣＦ）ボンディングされている。
端子電極２６は集積回路の電源および信号の入出力等の
端子となっている。６３はＩＣ封止樹脂で、集積回路を
保護するために塗布する。
成形基板（ＭＩＤ＝Molded Interconnection Device ）
手法で作成される。これは例えばメッキ触媒を混入した
樹脂を立体的に成形し、成形体に全面メッキを施し、次
いでレジスト塗布とエッチングにより所望の導電パター
ンを表面に残す回路基板の作成手法であって、平面のみ
ならず斜面や側面、穴や凹部にも配線を立体的に行うこ
とができる耐熱性基板を提供する技術であり、本発明を
実現するに適している。本実施の形態の下ケース２にお
いては、図１（ａ）（ｂ）に示すように上面の周縁部の
内側に凹部２２を有し、該凹部の中には段差部２８があ
り、該段差部の頂上には下ケース底面に導通する２つの
スルーホール２４があり、上面は全面が銅メッキ部２３
で覆われている。但しスルーホール２４の上端部の近傍
のみは短絡を避けるため銅メッキ部を除いてあり、露出
部２７としている。少なくとも気密容器の内面になる上
面の銅箔部にはＡｕフラッシュメッキを施しておく。
（ｃ）に示すように下面に導出したスルーホール２４と
接続する下面引出電極２５の他、下ケースの両端の側面
および下面には端子電極２６およびそのリード線部があ
り、それらの配線に対して発振回路を含むＩＣチップ６
がフリップチップ（ＡＣＦ）ボンディングされている。
端子電極２６は集積回路の電源および信号の入出力等の
端子となっている。６３はＩＣ封止樹脂で、集積回路を
保護するために塗布する。
【００１０】図２において水晶振動片１は上面および下
面に励振電極１１を有し、それらからの水晶引出電極１
２は（ａ）に示すように上面において（下面の励振電極
からの引出線は水晶振動片の側面を回って）水晶スルー
ホール１３に接続し、（ｃ）に示すようにその導電経路
は水晶振動片１の下面に終わっている。下面には水晶ス
ルーホール１３を囲んで枠状金属パターン１４を設け
る。
面に励振電極１１を有し、それらからの水晶引出電極１
２は（ａ）に示すように上面において（下面の励振電極
からの引出線は水晶振動片の側面を回って）水晶スルー
ホール１３に接続し、（ｃ）に示すようにその導電経路
は水晶振動片１の下面に終わっている。下面には水晶ス
ルーホール１３を囲んで枠状金属パターン１４を設け
る。
【００１１】水晶振動片１は下ケース２上に、そのスル
ーホール２４に水晶スルーホール１３が重なるように載
置され、両者は高温ハンダ材４にて加熱と加圧を行って
接続される。同時に枠状金属パターン１４もスルーホー
ル２４の周囲の銅メッキ部２３と接続される。高温ハン
ダ材４はあらかじめ段差部２８の上面にペースト状の材
料を印刷手法などで供給しハンダメッキしておく。水晶
スルーホール１３の下端面と枠状金属パターン１４にも
必要に応じてハンダ等のメッキを施しておく。蓋３は平
板状のプリント回路基板であり、下面全面に貼着された
蓋銅箔部３１を有する。蓋銅箔部３１の表面にも必要に
応じて適当なメッキ、例えばＡｕフラッシュメッキを施
しておく。蓋３は封入ハンダ材５により下縁を下ケース
２の周縁部の銅メッキ部２３にロウ付けされる。ロウ付
けは加熱・加圧用の治具を用いて真空中で行われ、容器
内部が真空である水晶振動子が完成する。
ーホール２４に水晶スルーホール１３が重なるように載
置され、両者は高温ハンダ材４にて加熱と加圧を行って
接続される。同時に枠状金属パターン１４もスルーホー
ル２４の周囲の銅メッキ部２３と接続される。高温ハン
ダ材４はあらかじめ段差部２８の上面にペースト状の材
料を印刷手法などで供給しハンダメッキしておく。水晶
スルーホール１３の下端面と枠状金属パターン１４にも
必要に応じてハンダ等のメッキを施しておく。蓋３は平
板状のプリント回路基板であり、下面全面に貼着された
蓋銅箔部３１を有する。蓋銅箔部３１の表面にも必要に
応じて適当なメッキ、例えばＡｕフラッシュメッキを施
しておく。蓋３は封入ハンダ材５により下縁を下ケース
２の周縁部の銅メッキ部２３にロウ付けされる。ロウ付
けは加熱・加圧用の治具を用いて真空中で行われ、容器
内部が真空である水晶振動子が完成する。
【００１２】本実施の形態における容器の気密性につい
て検討する。下ケースの基体を構成する樹脂即ち有機材
料自体は無機材料、金属材料に比して空気や水分を透過
させやすい。しかしそのほとんどは容器内面全面に施し
た銅メッキ部２３によって阻止される。僅かにスルーホ
ール２４の周囲の小面積のケース材露出部２７を透過し
て来た外気は、枠状金属パターン１４、銅メッキ部２
３、高温ハンダ材４のロウ付け部で完全に遮断される。
蓋３も容器内面側の蓋銅箔部３１により外気遮断は完全
である。また実装性について検討する。ハンダリフロー
温度を例えば２４０°Ｃとすると、後工程での加熱に耐
えるため、封入ハンダ材５のロウ付け温度は例えば３０
０〜３４０°Ｃ、高温ハンダ材４のロウ付け温度は例え
ば３６０〜４００°Ｃに設定する。このような条件を与
えておけば、水晶振動子をＳＭＤ用部品としてユーザー
が他の電子部品と同時に回路基板への実装を行うことが
できる。
て検討する。下ケースの基体を構成する樹脂即ち有機材
料自体は無機材料、金属材料に比して空気や水分を透過
させやすい。しかしそのほとんどは容器内面全面に施し
た銅メッキ部２３によって阻止される。僅かにスルーホ
ール２４の周囲の小面積のケース材露出部２７を透過し
て来た外気は、枠状金属パターン１４、銅メッキ部２
３、高温ハンダ材４のロウ付け部で完全に遮断される。
蓋３も容器内面側の蓋銅箔部３１により外気遮断は完全
である。また実装性について検討する。ハンダリフロー
温度を例えば２４０°Ｃとすると、後工程での加熱に耐
えるため、封入ハンダ材５のロウ付け温度は例えば３０
０〜３４０°Ｃ、高温ハンダ材４のロウ付け温度は例え
ば３６０〜４００°Ｃに設定する。このような条件を与
えておけば、水晶振動子をＳＭＤ用部品としてユーザー
が他の電子部品と同時に回路基板への実装を行うことが
できる。
【００１３】次に本実施の形態の水晶振動子を集合状態
で製造するプロセスについて述べる。図３は下ケースの
集合基板の平面図である。下ケース集合体２０は下ケー
ス２の要素を縦横に多数配列して、必要な凹部２２、ス
ルーホール２４等や下ケース要素の列を区切る長穴２０
２を設けた大型の立体成形集合基板である。集合体相互
を位置合わせするための位置決め穴２０１が対角部に設
けてある。全面に銅メッキされた後上下面パターンのエ
ッチングの加工がなされ、Ａｕメッキやハンダメッキが
施されている。更に図示しないが、裏面にはＩＣチップ
も実装し、樹脂コートも済ませておく。水晶振動片１は
唯一の個部品で、半導体部品のダイボンディングを基板
に対して行うのに似た感覚でマウントされる。水晶振動
片１は予めトレイ等の上に整列して並べられており、１
個づつピックアップして下ケース集合体２０の上面の所
定位置に順次載置し、個別に、あるいは有機接着剤を供
給して仮止めした後全数同時に、加圧・加熱を行ってス
ルーホール部と枠状金属パターン部とのロウ付けを完了
する。図３には左上に１個のみ水晶振動片１が載置され
た状態を示している。
で製造するプロセスについて述べる。図３は下ケースの
集合基板の平面図である。下ケース集合体２０は下ケー
ス２の要素を縦横に多数配列して、必要な凹部２２、ス
ルーホール２４等や下ケース要素の列を区切る長穴２０
２を設けた大型の立体成形集合基板である。集合体相互
を位置合わせするための位置決め穴２０１が対角部に設
けてある。全面に銅メッキされた後上下面パターンのエ
ッチングの加工がなされ、Ａｕメッキやハンダメッキが
施されている。更に図示しないが、裏面にはＩＣチップ
も実装し、樹脂コートも済ませておく。水晶振動片１は
唯一の個部品で、半導体部品のダイボンディングを基板
に対して行うのに似た感覚でマウントされる。水晶振動
片１は予めトレイ等の上に整列して並べられており、１
個づつピックアップして下ケース集合体２０の上面の所
定位置に順次載置し、個別に、あるいは有機接着剤を供
給して仮止めした後全数同時に、加圧・加熱を行ってス
ルーホール部と枠状金属パターン部とのロウ付けを完了
する。図３には左上に１個のみ水晶振動片１が載置され
た状態を示している。
【００１４】図４は枠状に打ち抜かれた封入ハンダ材５
のシートを多数連結したハンダシート集合体５０の平面
図である。位置決め穴２０１を備え、該穴を基準にして
下ケース集合体２０に重ねたとき、各ハンダシートは蓋
３のロウ付け部位に位置決めされる。封入ハンダ材５を
均一な厚さのシート状にしておくことによって、ろう材
に不均一な偏りがなく、欠陥のないロウ付けが達成され
る。
のシートを多数連結したハンダシート集合体５０の平面
図である。位置決め穴２０１を備え、該穴を基準にして
下ケース集合体２０に重ねたとき、各ハンダシートは蓋
３のロウ付け部位に位置決めされる。封入ハンダ材５を
均一な厚さのシート状にしておくことによって、ろう材
に不均一な偏りがなく、欠陥のないロウ付けが達成され
る。
【００１５】図５は蓋３の集合体である蓋集合体３０の
平面図である。これは下面に銅箔を貼った１枚の大型の
平面プリント基板でよい。メッキも必要ならば施してお
く。やはり位置決め穴２０１を備えている。
平面図である。これは下面に銅箔を貼った１枚の大型の
平面プリント基板でよい。メッキも必要ならば施してお
く。やはり位置決め穴２０１を備えている。
【００１６】集合体を用いた振動子の組立は以下のよう
に行われる。水晶振動片１を実装済の下ケース集合体２
０の上にハンダシート集合体５０を位置決め穴２０１基
準で重ね、更に蓋集合体３０を同様に重ねて、全体を挟
持する治具を用いてすべての接合部を同時に均等に加圧
しかつ真空中で加熱すれば、蓋３のロウ付けが完了す
る。次いで図３に示すカットライン２０３において完成
した集合体を切断すれば、個々に分離した完成水晶振動
子が得られる。
に行われる。水晶振動片１を実装済の下ケース集合体２
０の上にハンダシート集合体５０を位置決め穴２０１基
準で重ね、更に蓋集合体３０を同様に重ねて、全体を挟
持する治具を用いてすべての接合部を同時に均等に加圧
しかつ真空中で加熱すれば、蓋３のロウ付けが完了す
る。次いで図３に示すカットライン２０３において完成
した集合体を切断すれば、個々に分離した完成水晶振動
子が得られる。
【００１７】図６は本発明の第２の実施の形態の３面図
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は中央断面図、（ｃ）は下
面図である。第１の実施の形態との相違点は、用いた水
晶振動片１が片持ちではなく両持ち型のものであること
である。その相違に従って、水晶スルーホール１３と、
下面側でそれらを個々に囲む枠状金属パターンは振動片
の両端に別れて存在する。それに対応して下ケースの段
差部２８も凹部２２の両側に設けられる。またＩＣチッ
プ６は下ケースの下面にダイボンディングされ、下面の
配線パターンとボンディングワイヤ６２で接続されてい
る。その他の点は第１の実施の形態と実質的に共通であ
る。
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は中央断面図、（ｃ）は下
面図である。第１の実施の形態との相違点は、用いた水
晶振動片１が片持ちではなく両持ち型のものであること
である。その相違に従って、水晶スルーホール１３と、
下面側でそれらを個々に囲む枠状金属パターンは振動片
の両端に別れて存在する。それに対応して下ケースの段
差部２８も凹部２２の両側に設けられる。またＩＣチッ
プ６は下ケースの下面にダイボンディングされ、下面の
配線パターンとボンディングワイヤ６２で接続されてい
る。その他の点は第１の実施の形態と実質的に共通であ
る。
【００１８】次に本発明の実施の形態における各種の変
形例を考察しておく。まず水晶振動子は、上述の実施例
では片持ち形のＡＴ板等の平板状振動片を用いたが、こ
れはコンベックスあるいはベベル付きの振動板でもよ
く、また音叉形の振動片を用いてもよい。また振動片は
水晶に限らず、他の圧電結晶や圧電性磁器で構成しても
よい。高温ハンダ材に代えて導電接着剤を用いてもよ
い。また圧電振動片に設けたスルーホールと下面に設け
た枠状金属パターンとを省略し、水晶引出電極を下面に
引き回して下ケースのスルーホールと直接ハンダまたは
導電接着剤で接続し、その周囲を絶縁性の接着剤で固着
することにより簡略化することもできる。また下ケース
や金属皮膜の材質やメッキも適宜変更が可能である。蓋
にも金属板（蓋集合体は単なる平板でもよいが、大部分
の形状が切り抜かれた１個づつの蓋要素を細いブリッジ
で連結した形状にしてもよい）や無機材料を用いること
が可能なことは自明である。またＩＣのみならず他の電
子素子や回路、例えば周波数調整用の回路を適宜実装搭
載することも可能である。またそれら付加装置をケース
の上面側に実装することも可能である。その他本発明の
主旨の範囲内で種々の変化を構成あるいは製造方法に与
えることができることはもちろんである。
形例を考察しておく。まず水晶振動子は、上述の実施例
では片持ち形のＡＴ板等の平板状振動片を用いたが、こ
れはコンベックスあるいはベベル付きの振動板でもよ
く、また音叉形の振動片を用いてもよい。また振動片は
水晶に限らず、他の圧電結晶や圧電性磁器で構成しても
よい。高温ハンダ材に代えて導電接着剤を用いてもよ
い。また圧電振動片に設けたスルーホールと下面に設け
た枠状金属パターンとを省略し、水晶引出電極を下面に
引き回して下ケースのスルーホールと直接ハンダまたは
導電接着剤で接続し、その周囲を絶縁性の接着剤で固着
することにより簡略化することもできる。また下ケース
や金属皮膜の材質やメッキも適宜変更が可能である。蓋
にも金属板（蓋集合体は単なる平板でもよいが、大部分
の形状が切り抜かれた１個づつの蓋要素を細いブリッジ
で連結した形状にしてもよい）や無機材料を用いること
が可能なことは自明である。またＩＣのみならず他の電
子素子や回路、例えば周波数調整用の回路を適宜実装搭
載することも可能である。またそれら付加装置をケース
の上面側に実装することも可能である。その他本発明の
主旨の範囲内で種々の変化を構成あるいは製造方法に与
えることができることはもちろんである。
【００１９】
【発明の効果】本発明においては、内面を金属層で覆っ
た樹脂性の容器を用いたので、気密性を始めとする諸特
性を良好に保ったまま、低コストで薄型・小型・軽量構
造の圧電振動子を実現し、また回路の同時実装による高
度のモジュール化も可能となっった。更に製造方法にお
いて大部分の主要な加工を多数の集合状態のままで可能
として一層の低コスト化を達成できた効果がある。
た樹脂性の容器を用いたので、気密性を始めとする諸特
性を良好に保ったまま、低コストで薄型・小型・軽量構
造の圧電振動子を実現し、また回路の同時実装による高
度のモジュール化も可能となっった。更に製造方法にお
いて大部分の主要な加工を多数の集合状態のままで可能
として一層の低コスト化を達成できた効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態である水晶振動子の
構造を示す３面図で、（ａ）は蓋の一部を破断した平面
図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図（ｃ）は下面図である。
構造を示す３面図で、（ａ）は蓋の一部を破断した平面
図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図（ｃ）は下面図である。
【図２】水晶振動片の３面図であって、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は下面図である。
図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は下面図である。
【図３】下ケースの集合基板の平面図である。
【図４】ハンダシート集合体５０の平面図である。
【図５】蓋集合体３０の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の３面図であって、
（ａ）は平面図、（ｂ）は中央断面図、（ｃ）は下面図
である。
（ａ）は平面図、（ｂ）は中央断面図、（ｃ）は下面図
である。
【図７】円筒形の容器を有する従来例の斜視図である。
【図８】箱型の容器を有する他の従来例の斜視図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 水晶振動片 １１ 励振電極 １２ 水晶引出電極 １３ 水晶スルーホール １４ 枠状金属パターン ２ 下ケース ２０ 下ケース集合体 ２０１ 位置決め穴 ２０２ 長穴 ２０３ カットライン ２２ 凹部 ２３ 銅メッキ部 ２４ スルーホール ２５ 下面引出電極 ２６ 端子電極 ２７ ケース材露出部 ３ 蓋 ３０ 蓋集合体 ４ 高温ハンダ材 ５ 封入ハンダ材 ５０ ハンダシート集合体 ６ ＩＣチップ ６２ ボンディングワイヤ ６３ ＩＣ封止樹脂 ９１ 気密端子 ９２ キャップ ９３ セラミック製下ケース ９４ 下ケース段差部 ９５ 蓋 ９６ 側面電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｋ Ｌ
Claims (7)
- 【請求項１】 上面に段差部を有し、該段差部の高所に
スルーホールを有し、該スルーホールの周囲直近部を除
く前記上面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは側面
には前記スルーホールの下面側と接続する端子電極が設
けられた立体成形基板より成る下ケースと、前記段差部
の高所に固着され、励振電極が前記スルーホールの上面
側に個々にハンダあるいは導電接着剤にて接続された圧
電振動片と、前記下ケースの上面の金属層の周縁部とロ
ウ付けされて前記圧電振動片を気密に覆う金属層を少な
くとも内面に有する蓋とより成ることを特徴とする圧電
振動子。 - 【請求項２】 前記下ケースの上面には前記金属層の周
縁部を除いて凹部が形成されて該凹部内に前記段差部お
よび圧電振動片が収容されており、前記蓋は銅箔を下面
に貼った平板のプリント配線用基板であることを特徴と
する請求項１の圧電振動子。 - 【請求項３】 前記圧電振動片の下面に膜状の金属枠を
設け該金属枠内に励振電極の端部が導びかれており、該
励振電極の端部を前記基板のスルーホールと接続せしめ
たとき、前記金属枠もまた前記スルーホールの周囲にあ
る前記金属層とロウ付けされることを特徴とする請求項
１あるいは２の圧電振動子。 - 【請求項４】 前記下ケースの下面または上面には、他
の電子素子を実装するに適した場所と、そのための配線
とを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかの圧電振動子。 - 【請求項５】 前記他の電子素子は、前記下ケースの下
面に設けた凹部に実装され、前記配線にボンディングさ
れた集積回路チップであることを特徴とする請求項４の
圧電振動子。 - 【請求項６】 上面に段差部を有し、該段差部の高所に
スルーホールを有し、該スルーホールの周囲直近部を除
く前記上面が金属メッキ層で覆われ、下面あるいは側面
には前記スルーホールの下面側と接続する端子電極が設
けられた立体成形基板より成る下ケース要素を多数密接
させ連続配列させた形状の下ケース集合体を作成する工
程と、必要に応じて前記下ケース集合体の各下ケース要
素に所定の電子部品を実装する工程と、前記下ケース集
合体における個々の前記ケース要素の上面の段差部に圧
電振動片を供給して固着すると共に該圧電振動片の励振
電極を前記スルーホールと接続する工程と、前記下ケー
ス要素の配列に対応した位置に形成された多数の蓋要素
を相互に連結して成る蓋集合体を作成する工程と、圧電
振動片および必要に応じて他の電子部品を搭載した前記
下ケース集合体と前記蓋集合体とを位置合わせして重
ね、個々の下ケース要素と蓋要素とを同時に接合して連
結した多数の圧電振動子を形成する工程と、該連結した
多数の圧電振動子を切断分離して個々の圧電振動子を得
る工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方
法。 - 【請求項７】 前記蓋要素は平坦な金属板あるいは金属
箔を下面に貼った樹脂板であり、従って前記蓋集合体に
は一枚の切れ目のない金属板あるいは金属箔を下面全面
に貼った樹脂板を用いることを特徴とする請求項６の圧
電振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27795397A JP3926001B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 圧電振動子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27795397A JP3926001B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 圧電振動子とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11103233A true JPH11103233A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3926001B2 JP3926001B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=17590581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27795397A Expired - Lifetime JP3926001B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 圧電振動子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3926001B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359522A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Kinseki Ltd | 圧電発振器とその製造方法 |
| JP2009065205A (ja) * | 2003-10-30 | 2009-03-26 | Kyocera Corp | 電子装置の製造方法 |
| JP2009105422A (ja) * | 2003-10-30 | 2009-05-14 | Kyocera Corp | 電子装置の製造方法 |
| US20110074250A1 (en) * | 2005-03-01 | 2011-03-31 | Seiko Epson Corporation | Manufacturing method for electronic component, electronic component, and electronic equipment |
| JP2011188308A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動子及び圧電振動子の製造方法 |
| JP2012142683A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Kyocera Crystal Device Corp | 圧電デバイス |
| JP2013232736A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Kyocera Crystal Device Corp | 水晶デバイス |
| US8749123B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-06-10 | Kyocera Kinseki Corporation | Piezoelectric device |
| JP2017212509A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
| JP2020184654A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器および移動体 |
| JP2020191574A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器および移動体 |
| CN112687631A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 杭州耀芯科技有限公司 | 一种sip封装的装置及制备方法 |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP27795397A patent/JP3926001B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8604675B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-12-10 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and method of manufacturing piezoelectric resonator |
| JP2011188308A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動子及び圧電振動子の製造方法 |
| US8749123B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-06-10 | Kyocera Kinseki Corporation | Piezoelectric device |
| JP2012142683A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Kyocera Crystal Device Corp | 圧電デバイス |
| JP2013232736A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Kyocera Crystal Device Corp | 水晶デバイス |
| JP2017212509A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
| JP2020184654A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器および移動体 |
| JP2020191574A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、電子機器および移動体 |
| CN112687631A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 杭州耀芯科技有限公司 | 一种sip封装的装置及制备方法 |
| CN112687631B (zh) * | 2020-12-25 | 2024-04-26 | 杭州耀芯科技有限公司 | 一种sip封装的装置及制备方法 |
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|---|---|
| JP3926001B2 (ja) | 2007-06-06 |
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