水晶装置的制作方法

文档序号:16976364发布日期:2019-02-26 19:02阅读:200来源:国知局
水晶装置的制作方法
本发明涉及一种具有利用接着剂将水晶片固定在容器上的构造的水晶装置,例如水晶振子、包含水晶振子的水晶振荡器、带有热敏电阻(thermistor)或pn二极管等温度传感器的水晶振子等的水晶装置。
背景技术
:作为水晶振子的一种,存在具有以下的构造的水晶振子:利用导电性的接着剂,将包含激励用电极的水晶片固定在规定容器上。在这种水晶振子中,水晶片从容器剥落是致命性的问题,因此,从之前以来,业界就在探讨其应对措施。例如,在专利文献1中,公开了以下的技术:利用硅酮系的导电性接着剂,将水晶片固定在具有陶瓷制的保持台的陶瓷制容器的所述保持台上。即,公开了如下的构造:在所述保持台的顶面上,设置与水晶片的激励用电极连接的配线图案、以及使陶瓷露出的无电极部,并以跨越所述配线图案及无电极部的状态设置硅酮系的导电性接着剂(权利要求书、图4等)。在所述构造的情况下,使硅酮系的导电性接着剂也与陶瓷自身接着。硅酮系的导电性接着剂从配线图案表面向陶瓷表面的咬合好,所以不易产生水晶片从保持台的剥落。[现有技术文献][专利文献]专利文献1:日本专利特开2007-274339号公报技术实现要素:[发明所要解决的问题]但是,在专利文献1所公开的水晶振子的情况下,必须跨越配线图案及陶瓷表面涂布硅酮系的导电性接着剂。因此,必须确保某种程度宽广的无电极部的面积以防止剥落,而且,还必须确保某种程度宽广的配线图案的面积以确保电性导通,因此涂布导电性接着剂的平面面积自然而然地扩大。另一方面,为了改善水晶振子的特性,水晶片在保持台上的固定部位优选为尽可能远离水晶片的振动中心的区域并且越窄越好,而在所述现有构造的情况下,由于需要扩大涂布导电性接着剂的平面面积,因此难以实现这些要求。所述问题随着水晶振子的小型化越发展,而越严重。本申请是鉴于如上所述的方面而完成的,因此,本申请的目的在于,提供一种无需扩大导电性接着剂的涂布面积,而不易产生水晶片的剥落的新型构造的水晶振子。[解决问题的技术手段]为了达成所述目的,根据本发明的水晶振子,是如下的水晶装置,包括:平面形状为四边形状的水晶片、收纳所述水晶片的容器、以及在所述水晶片的第一边的附近即第一边的两端附近的两处,将所述水晶片固定在所述容器上的具有柔软性的导电性接着剂。所述水晶装置包括:第一枕部,在所述两处的附近,使所述水晶片从所述容器的内底面悬浮;以及第二枕部,在所述水晶片的与所述第一边相对向的第二边附近,与所述水晶片相对向;其中,将所述第一枕部的高度表示为h,将所述第一枕部的与所述第一边正交的方向上的长度表示为x1,所述h为20μm~50μm,并且,所述x1为150μm以下,所述导电性接着剂覆盖着所述第一枕部的顶面及所述水晶片的中心侧的侧面。[发明的效果]在本发明的水晶装置中,具有如下的构造,即,第一枕部的高度为20μm~50μm,并且,具有柔软性的导电性接着剂对所述第一枕部在规定方向上覆盖规定区域,所以形成为:具有柔软性并且厚度大于20μm的导电性接着剂存在于第一枕部的侧部即水晶片的中心侧的侧部的构造。因此,针对使水晶片以第一枕部附近为支点向上方隆起的外力,所述厚度大的导电性接着剂的柔软性作为抵抗力而发挥作用。并且,由于设置有第二枕部,所以即使水晶片以第一枕部附近为支点向下方摆动,第二枕部也会限制其振幅。由此,可以与现有情况相比不易产生水晶片的剥落。并且,为了改善水晶振子的特性,导电性接着剂优选的是:在尽可能远离水晶片的中心的位置上并且以狭窄的面积而设置。在这种情况下,如果使第一枕部的与所述第一边正交的方向上的尺寸x1过大,那么第一枕部的侧部的导电性接着剂的涂布区域就容易靠近水晶片的中心部,并且,为了不使距离拉近而不得不减少涂布量。但是,通过将尺寸x1设为150μm以下,可以使第一枕部的侧部的导电性接着剂的涂布部位及面积适当。附图说明图1a及图1b是第一实施方式的水晶振子20的说明图。图2a是第二实施方式的水晶振子40的说明图。图2b是第三实施方式的水晶振子50的说明图。符号的说明20:第一实施方式的水晶振子21:水晶片21a:激励用电极21b:引出电极21c:第一边21d:第二边23:容器23a:容器本体23b:凹部23c:配线图案23d:外部封装端子23e:连通配线25:具有柔软性的导电性接着剂(导电性接着剂)27、27x、27y:第一枕部29:第二枕部31:盖构件40:第二实施方式的水晶振子41:第三枕部50:第三实施方式的水晶振子h:第一枕部的高度x1:第一枕部的长度x2:第一枕部的侧部的长度x3:配线图案的长度具体实施方式以下,参照附图对本发明的水晶振子的实施方式进行说明。再者,用于说明的各附图只是概略性地表示至能够理解这些发明的程度。并且,在用于说明的各附图中,对同样的构成成分标注相同的编号来表示,还存在省略其说明的情况。并且,在以下的实施方式中所述的形状、尺寸、材质等只是本发明的范围内的优选例。因此,本发明并不只限定于以下的实施方式。[1.第一实施方式][1-1.第一实施方式的水晶振子]图1a、图1b是说明第一实施方式的水晶振子20的图。特别是,图1a是水晶振子20的俯视图,图1b是沿图1a的ib-ib线切割的水晶振子20的截面图。水晶振子20包括:水晶片21、容器23、具有柔软性的导电性接着剂25、第一枕部27、第二枕部29及盖构件31(只图示于图1b)。水晶片21包括:激励用电极21a及引出电极21b。水晶片21的水晶构件自身是平面形状为四边形状的构件,本例的情况是平面形状为长方形状的构件,例如,是以at切割水晶板、sc切割水晶板为代表的所谓二次旋转的水晶板。并且,本例的情况的水晶片21是设为厚度相同的水晶片。并且,激励用电极21a是设置在水晶片21的表面与背面的主面上。引出电极21b是从各个激励用电极21a,分别引出至水晶片21的短边之中的一边即第一边21c的附近,并且引出至沿所述第一边21c的两端。并且,容器23包括:容器本体23a、凹部23b、配线图案23c、外部连接端子23d及连通配线23e(via-wiring)。凹部23b是可以收纳水晶片21的俯视时为四边形状的构件。配线图案23c经由具有柔软性的导电性接着剂25,与水晶片21的引出电极21b连接。所述配线图案23c由金属的薄膜图案所构成,设置在凹部23b的底面的一端侧的两处。即,设置在凹部23b的底面的容器23的一条短边附近,即位于所述短边的两端的各个区域内。并且,外部连接端子23d设置在容器本体23a的外部底面上,将水晶振子20与任意的电子设备连接。这些配线图案23c与外部连接端子23d通过设置在容器本体23a上的连通配线23e而连接。再者,所述容器23例如可以由陶瓷封装体构成。并且,具有柔软性的导电性接着剂25典型的是硅酮系的导电性接着剂。但是,并不限定于此,而可以设为具有与其相同的物性的任意物质。关于所述导电性接着剂25的设置位置等,将在后文描述。并且,第一枕部27及第二枕部29分别设置在容器23的凹部23b的底面的规定位置上。具体来说,第一枕部27设置在凹部23b的底面上,即设置在配线图案23c的一部分区域上。而且,当将第一枕部27的高度设为h,将与所述第一边21c正交的方向上的长度设为x1时(参照图1b),将h设为选自20μm~50μm的值,将x1设为150μm以下,理由将在后文描述。而且,具有柔软性的导电性接着剂25设置成覆盖所述第一枕部27的至少顶面及水晶片的中心侧的侧面。这样一来,就在第一枕部27的侧部,即在水晶片21的中心侧的侧部(图1b中以x2表示的部分),形成具有柔软性的导电性接着剂25即其厚度超过20μm的导电性接着剂的部分。但是,在本实施方式的情况下,导电性接着剂25是设为还覆盖第一枕部27的顶面及水晶片21的中心侧的侧面以外的部分。另一方面,第二枕部29设置在凹部23b的底面,即水晶片21的与第一边21c相对向的第二边21d附近所对向的区域内。所述第二枕部29的高度优选的是设为相对于第一枕部27的高度,例如选自0.5~1.5的比率的范围的值。再者,第一枕部27及第二枕部29分别可以在制造容器23时形成。具体来说,可以在形成陶瓷封装体时通过丝网印刷来印刷氧化铝浆料或导电性浆料,并对其进行焙烧来形成。并且,最近进行了利用成形法来形成陶瓷封装体的尝试,所以也可以通过成形来形成。优选的是,第一枕部27优选为具有导电性。因为这有利于硅酮系的导电性接着剂25与配线图案23c的电性连接。并且,盖构件31是在包围容器23的凹部23b的堤部分的顶面上与容器23相接,对容器23进行密封的构件。所述盖构件31由与密封方式相应的任意物质构成。在本发明中,如上所述配置水晶片21、第一枕部27、第二枕部29,而且,将第一枕部27的高度h或长度x1设为规定值,并且,利用具有柔软性的导电性接着剂25以规定状态覆盖着第一枕部27。因此,根据所述水晶振子20,具有柔软性的导电性接着剂25获得如下的构造:在第一枕部27的侧部即水晶片21的中心侧的侧部,以厚度超过20μm的厚的状态而存在。因此,即使水晶片21受到以第一枕部27附近为支点使第二枕部29侧向上方隆起的外力,所述导电性接着剂25的柔软性也可以更强地发挥作用,因此与现有情况相比不易产生水晶片21的剥落。另一方面,即使水晶片21受到以第一枕部27附近为支点使第二枕部29侧向下方摆动的外力,水晶片21的振幅也会被第二枕部29限制,因此与现有情况相比也不易产生由所述下方的外力引起的水晶片的剥落。并且,将第一枕部27的长度x1设为150μm以下,所以能够防止第一枕部27自身在沿长度x1的方向的方向上没必要地延长。因此,也可以防止导电性接着剂的涂布面积增加。再者,已将所述第一枕部27的长度x1描述为150μm以下,但是关于所述长度x1,只要能够作为枕部发挥作用,便越短越好。因为使长度x1越短,越容易在第一枕部的侧部确保厚度大的导电性接着剂残留的区域。根据发明人的探讨,长度x1例如优选为50μm~150μm,优选的是50μm~120μm,更优选的是50μm~100μm。[1-2.第一实施方式的实施例、比较例]按照所述第一实施方式的构造分别制作如下所述的实施例1的试样、实施例2的试样及比较例的试样,并比较水晶片的剥落的产生率。各试样的不同点为下述表1所示。再者,剥落试验条件及评估法为下述。即,将水晶振子20安装在规定夹具上并使其从高度3m的位置落下至地板50次,每次落下,都确认水晶振子的特性,对未显示特性的水晶振子进行分析并调查水晶片的剥落数。再者,实施例、比较例的试样都使用长边尺寸约为900μm、短边尺寸约为700μm的at切割水晶片,作为水晶片21。[表1]实施例1实施例2比较例长度x1140150150长度x2403535长度x3220220220配线图案的厚度101010第一枕部的高度h203010第二枕部的高度202020剥落产生个数003尺寸的单位:μm样品数:各水平均20个如由表1所示的结果所知,在比较例的试样中,水晶片的剥落产生了三个,相对于此,在实施例1及实施例2的试样中,则没有产生水晶片的剥落。因此,可认为通过在将第一枕部的长度x1设为150μm以下的条件下,将第一枕部27的高度h设为20μm以上,可以防止水晶片的剥落。再者,所述高度h的上限优选为50μm。因为如果所述高度h过高,就会产生使在容器23内封装水晶片21时的高度方向上的余裕度降低等欠佳的现象。并且,根据所述结果及发明人的探讨,应用本发明而优选的水晶片21的大小是长边尺寸为1,000μm以下,并且短边尺寸为900μm以下,优选的是长边尺寸为900μm以下,并且短边尺寸为800μm以下,更优选的是长边尺寸为900μm以下,并且短边尺寸为700μm以下。[2.其它实施方式][2-1.第二实施方式]图2a是说明第二实施方式的水晶振子40的图,是利用与图1b同样的截面图来表示所述水晶振子40的图。在第一实施方式的水晶振子20中,是使用沿其长度x1的方向的截面为四边形状的枕部作为第一枕部27,但是在所述第二实施方式的水晶振子40中,是使用沿其长度x1的方向的截面为三角形状的枕部作为第一枕部27x。当使用截面形状为三角形状的第一枕部27x时,第一枕部27x的侧部的导电性接着剂的形成区域沿三角形状的斜边的部分而扩大,因此可认为与截面形状为四边形状的第一枕部27相比,具有柔软性的导电性接着剂25的柔软性的贡献效果进一步提高。[2-2.第三实施方式]图2b是说明第三实施方式的水晶振子50的图,是利用与图1b同样的截面图来表示所述水晶振子50的图。在第一实施方式的水晶振子20中,是使用沿其长度x1的方向的截面为四边形状的枕部作为第一枕部27,但是在所述第三实施方式的水晶振子50中,是使用沿其长度x1的方向的截面为向上凸出的半球状的枕部作为第一枕部27y。当使用截面形状为向上凸出的半球状的第一枕部27y时,第一枕部27y的侧部的导电性接着剂的形成区域沿球面部分而扩大,因此可认为与截面形状为四边形状的第一枕部27相比,具有柔软性的导电性接着剂25的柔软性的贡献效果进一步提高。再者,这里所谓的半球状,当然包含形状为标准半球的情况,也包含椭圆状的半球状等不同于标准半球的情况。以上,说明了若干实施方式,但是本发明也可以进行如下变更。作为水晶片21,是使用厚度相同的水晶片,但是本发明也可以应用于水晶片的端部的厚度薄于中央的具有所谓斜角(bevel)形状的水晶片。并且,说明了使用具有凹部23b的容器作为容器23的示例,但是本发明也可以应用于包含平板状的容器本体及盖帽(cap)状的盖构件的密封构造的水晶振子。并且,在所述各实施方式中,公开了第一枕部27、第一枕部27x、第一枕部27y相对于配线图案23c处于沿长度x1的方向的中央的示例,但是也可以设为第一枕部相对于配线图案偏靠容器的壁侧的配置,即,设为图1b中的长度x2经放大的配置。因为这样一来,可以扩大第一枕部27的侧部即水晶片的中心侧的侧部的面积,因而容易提高导电性接着剂的防剥落效果。当前第1页12
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