JPH04367111A - 圧電振動子の製造方法 - Google Patents
圧電振動子の製造方法Info
- Publication number
- JPH04367111A JPH04367111A JP16927191A JP16927191A JPH04367111A JP H04367111 A JPH04367111 A JP H04367111A JP 16927191 A JP16927191 A JP 16927191A JP 16927191 A JP16927191 A JP 16927191A JP H04367111 A JPH04367111 A JP H04367111A
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- JP
- Japan
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- metal wiring
- ceramic substrate
- piezoelectric
- support
- laser beam
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電振動子とその製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電振動子の支持構造を表面実装
型の水晶振動子を例にとり、図５の模式的側面図ととも
に説明する。アルミナ等からなるセラミック基板６１の
表面にはメタライズ処理等により金属配線６２．６３が
形成されている。この金属配線は２ヶ所の支持体接合部
とそれぞれの接合部を電気的に外部に引き出す配線引出
し部とからなっている。これら支持体接合部に導電性接
合材６６を塗布し、この上に１対の支持体６４，６５を
搭載し、加熱乾燥を行い導電性接合材を硬化させ、両者
の電気的機械的接続を行う。そして、これら支持体に励
振電極形成された水晶振動板６７を搭載し、水晶振動板
等をキャップ６８で被覆し気密封止する。
型の水晶振動子を例にとり、図５の模式的側面図ととも
に説明する。アルミナ等からなるセラミック基板６１の
表面にはメタライズ処理等により金属配線６２．６３が
形成されている。この金属配線は２ヶ所の支持体接合部
とそれぞれの接合部を電気的に外部に引き出す配線引出
し部とからなっている。これら支持体接合部に導電性接
合材６６を塗布し、この上に１対の支持体６４，６５を
搭載し、加熱乾燥を行い導電性接合材を硬化させ、両者
の電気的機械的接続を行う。そして、これら支持体に励
振電極形成された水晶振動板６７を搭載し、水晶振動板
等をキャップ６８で被覆し気密封止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような支持体の接合方法では以下のような問題点を有し
ていた。■．導電性接合材が乾燥硬化するまでの間に、
セラミック基板や支持体に振動衝撃が加わると、支持体
がセラミック基板上の所定の位置からずれたり傾いたり
する。■．導電性接合材が硬化した後でないと、支持体
に水晶振動板（圧電振動板）を搭載することができない
。一般的に接合材の硬化には比較的長い時間を要する。 ■．硬化前の導電性接合材が毛細管現象で支持体と金属
配線あるいはセラミック基板の間を広がり、場合によっ
てはこれが支持体のバネ性を損なわせ、本来の支持体の
役割である衝撃に対する緩衝作用の劣化が生じる。 ■．導電性接合材の塗布量及び塗布位置のばらつきによ
り、接着強度にばらつきが発生する。■．１対の支持体
を個別に搭載するため対称性が失われやすい。特に、支
持体の位置が正しく固定されないと、支持体に搭載する
圧電振動板に応力歪を与えかねず、圧電振動子としての
信頼性に大きく影響するものであった。
ような支持体の接合方法では以下のような問題点を有し
ていた。■．導電性接合材が乾燥硬化するまでの間に、
セラミック基板や支持体に振動衝撃が加わると、支持体
がセラミック基板上の所定の位置からずれたり傾いたり
する。■．導電性接合材が硬化した後でないと、支持体
に水晶振動板（圧電振動板）を搭載することができない
。一般的に接合材の硬化には比較的長い時間を要する。 ■．硬化前の導電性接合材が毛細管現象で支持体と金属
配線あるいはセラミック基板の間を広がり、場合によっ
てはこれが支持体のバネ性を損なわせ、本来の支持体の
役割である衝撃に対する緩衝作用の劣化が生じる。 ■．導電性接合材の塗布量及び塗布位置のばらつきによ
り、接着強度にばらつきが発生する。■．１対の支持体
を個別に搭載するため対称性が失われやすい。特に、支
持体の位置が正しく固定されないと、支持体に搭載する
圧電振動板に応力歪を与えかねず、圧電振動子としての
信頼性に大きく影響するものであった。
【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、支持体をセラミック基板の所定の位置に正
確に接続でき、接合材で支持体のバネ性を損なわせるこ
とがなく、しかも製造時の作業性もよい圧電振動子並び
にその製造方法を提供することを目的とするものである
。
れたもので、支持体をセラミック基板の所定の位置に正
確に接続でき、接合材で支持体のバネ性を損なわせるこ
とがなく、しかも製造時の作業性もよい圧電振動子並び
にその製造方法を提供することを目的とするものである
。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明による圧電振動子は、金属配線が施こされ
たセラミック基板と、この金属配線の所定の位置に搭載
され、金属配線との接合部と圧電振動板の搭載部を有す
る少なくとも２つの金属性の支持体と、前記支持体の搭
載部間に架設され、表面に励振電極が形成された圧電振
動板と、圧電振動板等を被覆するキャップとからなる圧
電振動子において、前記金属配線と支持体との接合をレ
ーザービーム溶接で行ったことを特徴とするものである
。レーザービーム溶接は支持体の接合部に１点で行って
もよいし、複数点で行ってもよい。
めに、本発明による圧電振動子は、金属配線が施こされ
たセラミック基板と、この金属配線の所定の位置に搭載
され、金属配線との接合部と圧電振動板の搭載部を有す
る少なくとも２つの金属性の支持体と、前記支持体の搭
載部間に架設され、表面に励振電極が形成された圧電振
動板と、圧電振動板等を被覆するキャップとからなる圧
電振動子において、前記金属配線と支持体との接合をレ
ーザービーム溶接で行ったことを特徴とするものである
。レーザービーム溶接は支持体の接合部に１点で行って
もよいし、複数点で行ってもよい。
【０００６】なお、支持体の接合部に１つあるいは複数
の小穴を設け、この小穴周辺を中心にレーザービームを
照射すれば、より効率的に金属配線と支持体との接合が
行われる。また、レーザービーム溶接後支持体と金属配
線を少量の接合材で補助的に接合するとより接合の信頼
性が向上する。この場合、その接合部分に１つあるいは
複数の小穴を設け、接合材による接合強度を向上させて
もよい。
の小穴を設け、この小穴周辺を中心にレーザービームを
照射すれば、より効率的に金属配線と支持体との接合が
行われる。また、レーザービーム溶接後支持体と金属配
線を少量の接合材で補助的に接合するとより接合の信頼
性が向上する。この場合、その接合部分に１つあるいは
複数の小穴を設け、接合材による接合強度を向上させて
もよい。
【０００７】またその製造方法として、一対の支持体を
フレーム枠で一体化し、これが連続的に連なったリード
フレームを用意し、また金属配線が施こされたセラミッ
ク基板を前記一対の支持体の間隔と等間隔に複数個配置
し、支持体の接合部を前記金属配線の接合パッドに当接
させ、レーザービーム溶接にて支持体と金属配線の両接
合部分を接合しするとともに、支持体とフレーム枠との
連結部を同じくレーザービームにて切断したことを特徴
とする製造方法があげられる。もちろん電極導出形態に
よって支持体の必要本数も異なり、３個以上の支持体を
用いることもありうる。
フレーム枠で一体化し、これが連続的に連なったリード
フレームを用意し、また金属配線が施こされたセラミッ
ク基板を前記一対の支持体の間隔と等間隔に複数個配置
し、支持体の接合部を前記金属配線の接合パッドに当接
させ、レーザービーム溶接にて支持体と金属配線の両接
合部分を接合しするとともに、支持体とフレーム枠との
連結部を同じくレーザービームにて切断したことを特徴
とする製造方法があげられる。もちろん電極導出形態に
よって支持体の必要本数も異なり、３個以上の支持体を
用いることもありうる。
【０００８】
【作用】セラミック基板上の金属配線と支持体との接合
をレーザービーム溶接で行うので、両者は異物質が介在
することのない金属間接合が行われ、接合が確実となる
。また、接合材を用いていた場合の諸欠点（例えば硬化
時間が長い、支持体のバネ性を損なわせる場合がある等
）がなくなる。
をレーザービーム溶接で行うので、両者は異物質が介在
することのない金属間接合が行われ、接合が確実となる
。また、接合材を用いていた場合の諸欠点（例えば硬化
時間が長い、支持体のバネ性を損なわせる場合がある等
）がなくなる。
【０００９】また、請求項２に示した製造方法によると
、支持体間の距離、位置が正しく定められ、また金属配
線の接合パッドに対する支持体の位置決めがきわめて容
易で、接続における信頼性も高い。
、支持体間の距離、位置が正しく定められ、また金属配
線の接合パッドに対する支持体の位置決めがきわめて容
易で、接続における信頼性も高い。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について表面実装型の水晶振動
子を例にとり、図面を参照して説明する。図１は本発明
の実施例を示す分解斜視図であり、図２は図１において
水晶振動板を取り付け、キャップを被覆した状態での側
断面図、図３はリードフレームに一体化された支持体を
金属配線にレーザービーム溶接する状態を示す図、図４
は支持体をリードフレームから切り離す状態を示す図で
ある。セラミック基板１はその材質がアルミナからなり
、薄板状に加工され、かつその側面に４つの切り欠き１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられている。このセラミッ
ク基板１上にはメタライズ処理された金属配線２１，２
２が設けられている。金属配線２１，２２は、それぞれ
支持体との接合パッド２１ａ，２２ａと、これら接合パ
ッドからセラミック基板端面の切り欠きに延びた引出し
部２１ｂ，２２ｂとを有している。支持体３１，３２は
洋白等の金属からなり、それぞれ金属配線との接合部３
１ａ，３２ａと連結部３１ｂ，３２ｂと水晶振動板４の
搭載部３１ｃ，３２ｃを有している。支持体３１，３２
を前記接合パッド２１ａ，２２ａに搭載し、それぞれ両
者をレーザービーム溶接により接合する。水晶振動板４
はＡＴカット水晶板からなり、矩形形状に加工されて、
その表面には励振電極４１（裏面については図示せず）
が蒸着等の手段で形成されている。この水晶振動板４を
前記支持体間に懸架し、図示していないが導電性接合材
で導通固着する。そして、セラミック材、あるいは樹脂
材からなるキャップ５でこれら水晶振動板等を被覆し、
気密封止する。
子を例にとり、図面を参照して説明する。図１は本発明
の実施例を示す分解斜視図であり、図２は図１において
水晶振動板を取り付け、キャップを被覆した状態での側
断面図、図３はリードフレームに一体化された支持体を
金属配線にレーザービーム溶接する状態を示す図、図４
は支持体をリードフレームから切り離す状態を示す図で
ある。セラミック基板１はその材質がアルミナからなり
、薄板状に加工され、かつその側面に４つの切り欠き１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられている。このセラミッ
ク基板１上にはメタライズ処理された金属配線２１，２
２が設けられている。金属配線２１，２２は、それぞれ
支持体との接合パッド２１ａ，２２ａと、これら接合パ
ッドからセラミック基板端面の切り欠きに延びた引出し
部２１ｂ，２２ｂとを有している。支持体３１，３２は
洋白等の金属からなり、それぞれ金属配線との接合部３
１ａ，３２ａと連結部３１ｂ，３２ｂと水晶振動板４の
搭載部３１ｃ，３２ｃを有している。支持体３１，３２
を前記接合パッド２１ａ，２２ａに搭載し、それぞれ両
者をレーザービーム溶接により接合する。水晶振動板４
はＡＴカット水晶板からなり、矩形形状に加工されて、
その表面には励振電極４１（裏面については図示せず）
が蒸着等の手段で形成されている。この水晶振動板４を
前記支持体間に懸架し、図示していないが導電性接合材
で導通固着する。そして、セラミック材、あるいは樹脂
材からなるキャップ５でこれら水晶振動板等を被覆し、
気密封止する。
【００１１】次に、上記した圧電振動子を信頼性を確保
して量産するための製造方法について図３，図４を中心
に説明する。リードフレームＬは、一対の支持体３１，
３２が対向配置され、これら支持体がフレーム枠Ｌ１と
連結部分Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４でつながった一体物を
一組として、複数組連続して設けられた構成であり、全
体として金属の帯形状をしている。なお、一対の支持体
の接合部間はちょうどセラミック基板の接合パッド２１
ａ，２２ａ間の距離に設定されている。金属配線２１，
２２が設けられたセラミック基板１は、上記支持体が設
置された間隔と等間隔に複数個連続（セラミック基板群
という）して設けられている。これらセラミック基板群
上に前記リードフレームＬを移動させ、接合パッド２１
ａ，２２ａと接合部３１ａ，３２ａをそれぞれ接触させ
る。そして、レンズＣで集光したレーザービームを前記
各々の接続部分に２ヶ所当て、レーザービーム溶接を行
う。つづいて、図４に示すようにリードフレームから支
持体を切り放すため、連結部分Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
にレーザービームを照射して溶断する。これら一連の作
業を次々に行うことにより、信頼性、量産性に優れた圧
電振動子の支持構造を提供できる。
して量産するための製造方法について図３，図４を中心
に説明する。リードフレームＬは、一対の支持体３１，
３２が対向配置され、これら支持体がフレーム枠Ｌ１と
連結部分Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４でつながった一体物を
一組として、複数組連続して設けられた構成であり、全
体として金属の帯形状をしている。なお、一対の支持体
の接合部間はちょうどセラミック基板の接合パッド２１
ａ，２２ａ間の距離に設定されている。金属配線２１，
２２が設けられたセラミック基板１は、上記支持体が設
置された間隔と等間隔に複数個連続（セラミック基板群
という）して設けられている。これらセラミック基板群
上に前記リードフレームＬを移動させ、接合パッド２１
ａ，２２ａと接合部３１ａ，３２ａをそれぞれ接触させ
る。そして、レンズＣで集光したレーザービームを前記
各々の接続部分に２ヶ所当て、レーザービーム溶接を行
う。つづいて、図４に示すようにリードフレームから支
持体を切り放すため、連結部分Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
にレーザービームを照射して溶断する。これら一連の作
業を次々に行うことにより、信頼性、量産性に優れた圧
電振動子の支持構造を提供できる。
【００１２】レーザービームの出力は、支持体並びに金
属配線の材質、厚み等を勘案して、これらが必要以上に
損傷を受けない程度に調整する必要がある。例えば、セ
ラミック基板としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）を用い、こ
の表面にタングステン層、ニッケル層、金層の順番でメ
タライズされた合計厚さ２０μｍのメタライズ配線を設
け、このメタライズ配線に板厚が５０μｍの洋白からな
る支持体をレーザービーム溶接する場合、０．１２Ｊの
出力で強固に電気的機械的接合が行えた。なお、支持体
をリードフレームから切り離す場合、０．１３Ｊの出力
で切断できた。
属配線の材質、厚み等を勘案して、これらが必要以上に
損傷を受けない程度に調整する必要がある。例えば、セ
ラミック基板としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）を用い、こ
の表面にタングステン層、ニッケル層、金層の順番でメ
タライズされた合計厚さ２０μｍのメタライズ配線を設
け、このメタライズ配線に板厚が５０μｍの洋白からな
る支持体をレーザービーム溶接する場合、０．１２Ｊの
出力で強固に電気的機械的接合が行えた。なお、支持体
をリードフレームから切り離す場合、０．１３Ｊの出力
で切断できた。
【００１３】
【発明の効果】セラミック基板上の金属配線と支持体と
の接合をレーザービーム溶接で行うので、両者は異物質
が介在することのない金属間接合が行われ、接合が確実
となる。また、接合材を用いると一般的にその硬化時間
が長いので、硬化中に振動、衝撃が加わって所定の接合
位置から支持体がずれたり傾いたりすることがあったり
、接合材の塗布量が多すぎることがあり、これが支持体
のバネ性を損なわせること等があったが、このような諸
欠点がなくなり、信頼性の高い圧電振動子を得ることが
できる。
の接合をレーザービーム溶接で行うので、両者は異物質
が介在することのない金属間接合が行われ、接合が確実
となる。また、接合材を用いると一般的にその硬化時間
が長いので、硬化中に振動、衝撃が加わって所定の接合
位置から支持体がずれたり傾いたりすることがあったり
、接合材の塗布量が多すぎることがあり、これが支持体
のバネ性を損なわせること等があったが、このような諸
欠点がなくなり、信頼性の高い圧電振動子を得ることが
できる。
【００１４】また、本発明に示した製造方法を用いると
、複数個の支持体をリードフレームに一体化し、この支
持体の配置間隔と等間隔にセラミック基板を配置し、レ
ーザービーム溶接あるいは切断を行っているので、量産
性に極めて優れている。また、向かい合う支持体の対称
性が確保され、支持体の位置決めがきわめて容易で接続
おける信頼性も高く、圧電振動板を搭載した場合でも、
支持体の接続位置が不適切なことによる応力歪等の発生
がなく、圧電振動子としての電気的諸特性が経時変化す
ることも少なくなる。
、複数個の支持体をリードフレームに一体化し、この支
持体の配置間隔と等間隔にセラミック基板を配置し、レ
ーザービーム溶接あるいは切断を行っているので、量産
性に極めて優れている。また、向かい合う支持体の対称
性が確保され、支持体の位置決めがきわめて容易で接続
おける信頼性も高く、圧電振動板を搭載した場合でも、
支持体の接続位置が不適切なことによる応力歪等の発生
がなく、圧電振動子としての電気的諸特性が経時変化す
ることも少なくなる。
【図１】本発明による実施例を示す分解斜視図。
【図２】図１の断面図。
【図３】圧電振動子の製造方法を説明する図。
【図４】圧電振動子の製造方法を説明する図。
【図５】従来例を示す図。
１ セラミック基板
２１，２２ 金属配線
３１，３２ 支持体
４ 水晶振動板（圧電振動板）
５ キャップ
Ｌ リードフレーム
Claims (2)
- 【請求項１】 金属配線が施こされたセラミック基板
と、この金属配線の所定の位置に搭載され、金属配線と
の接合部と圧電振動板の搭載部を有する少なくとも２つ
の金属製の支持体と、前記支持体の搭載部間に架設され
、表面に励振電極が形成された圧電振動板と、圧電振動
板等を被覆するキャップとからなる圧電振動子において
、前記金属配線と支持体との接合をレーザービーム溶接
で行ったことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】 一対の支持体をフレーム枠で一体化し
、これが連続的に連なったリードフレームを用意し、ま
た金属配線が施こされたセラミック基板を前記一対の支
持体の間隔と等間隔に複数個配置し、支持体の接合部を
前記金属配線の接合パッドに当接させ、レーザービーム
溶接にて支持体と金属配線の両接合部分を接合するとと
もに、支持体とフレーム枠との連結部を同じくレーザー
ビームにて切断したことを特徴とする圧電振動子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169271A JP2595840B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 圧電振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169271A JP2595840B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 圧電振動子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367111A true JPH04367111A (ja) | 1992-12-18 |
| JP2595840B2 JP2595840B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=15883418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169271A Expired - Lifetime JP2595840B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 圧電振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595840B2 (ja) |
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1991
- 1991-06-13 JP JP3169271A patent/JP2595840B2/ja not_active Expired - Lifetime
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