圧電デバイスの製造方法
【課題】バンプの位置を判別することができ、圧電デバイスの発振周波数の変動を防ぐことができる圧電デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材の一方の主面に設けられている圧電振動素子搭載パッドと、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプの位置を認識するバンプ位置認識工程と、認識したバンプに基づいてバンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、圧電振動素子搭載パッドと圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含む。
【解決手段】本発明の圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材の一方の主面に設けられている圧電振動素子搭載パッドと、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプの位置を認識するバンプ位置認識工程と、認識したバンプに基づいてバンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、圧電振動素子搭載パッドと圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
電子機器等に用いられる圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、圧電デバイスの一例として圧電振動子について説明する。
従来の圧電振動子は、その例として素子搭載部材、圧電振動素子、蓋部材とから主に構成されている。
素子搭載部材の一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。
また、素子搭載部材は、積層構造となっており、素子搭載部材の内層には、配線パターン等が設けられている。この配線パターンにより圧電振動素子搭載パッドは、素子搭載部材の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子と接続している。
圧電振動素子搭載パッドの主面には、バンプが設けられている。また、この圧電振動素子搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される２個一対の励振用電極を表裏主面に有した圧電振動素子が搭載されている。
この圧電振動素子を囲むように、素子搭載部材には金属製の蓋部材が被せられ、例えばエポキシ樹脂等の封止用樹脂にて接合されている。これにより、凹部空間が気密封止されている。
【０００３】
また、圧電振動素子は、圧電素板の表裏主面にそれぞれ設けられた励振用電極から一辺に延設された引き出し電極を圧電振動素子搭載パッドに導電性接着剤で固着することで片持ち固定されている。このときの引き出し電極が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子の自由端である先端部とする（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の圧電デバイスの製造方法は、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッドと前記圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と前記素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、によって含むものが知られている（例えば、参考文献２参照）。
【０００５】
従来の圧電振動素子搭載装置は、圧電振動素子を素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドに搭載するための装置である。
このような従来の圧電振動素子搭載装置は、第１の搬送手段と、第２の搬送手段と、認識手段と、搭載手段と、制御手段により構成されている。
第１の搬送手段は、圧電振動素子を配列した圧電振動素子配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
第２の搬送手段は、素子搭載部材を配列した素子搭載部材配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
認識手段は、カメラを備え、前記カメラによって保持台に配置された圧電振動素子配列治具に収容されている圧電振動素子や素子搭載部材配列治具に収容されている素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドを認識する役割を果たす。
搭載手段は、ノズルと稼動部とにより構成され、前記ノズルによって圧電振動素子を圧電振動素子配列治具から取り出し、取り出された圧電振動素子を、素子搭載部材整列治具の各素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドに搭載する役割を果たす。
制御手段は、認識手段から得た情報によって搭載手段を制御する役割を果たす。このような圧電振動素子搭載装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２７８２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４２６４号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッドに設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段によって、撮影しても、圧電振動素子搭載パッドとバンプとが、同一の素材により設けられているため、バンプの位置を判別することができないといった課題があった。
また、認識手段により、バンプの位置を判別することができないため、バンプが位置ずれを起こした場合、塗布する導電性接着剤がバンプに跨って塗布することになり、その状態で圧電振動素子を搭載し、固着すると、圧電振動素子の先端部が蓋部材に接触してしまい、圧電デバイスの発振周波数が変動してしまうといった課題があった。
【０００８】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、バンプの位置を判別することができ、圧電デバイスの発振周波数の変動を防ぐことができる圧電デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッドと、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプ位置を認識するバンプ位置認識工程と、認識したバンプに基づいてバンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、圧電振動素子搭載パッドと圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段によって撮影すると、素子搭載部材とバンプとが、同一の素材により設けられていないため、バンプの位置を判別することができる。
また、認識手段により、バンプの位置を判別することができるので、バンプが位置ずれを起こした場合、導電性接着剤をバンプから一定に間隔を設けるようにして塗布することになり、その状態で圧電振動素子を搭載し、固着すると、圧電振動素子の先端部が蓋部材に接触しない。よって、圧電デバイスの発振周波数が変動してしまうことを低減することができるので生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法で製造された圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法のバンプ位置認識工程を示す断面図と、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す断面図と、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の圧電振動素子搭載工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の圧電振動素子固着工程を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の蓋部材接合工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す素子搭載部材を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す素子搭載部材を示す部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法で用いられる圧電振動素子搭載装置を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
尚、説明を明りょうにするため説明に不必要な構造体の一部は図示していない。更に図示した寸法も一部誇張して示している。
【００１３】
（圧電振動子）
圧電振動子１００は、素子搭載部材１１０と圧電振動素子１２０と蓋部材１３０で主に構成されている。この圧電振動子１００は、前記素子搭載部材１１０に形成されている凹部空間Ｋ１内に圧電振動素子１２０が搭載され、その凹部空間Ｋ１が蓋部材１３０により気密封止された構造となっている。
【００１４】
圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極１２２は、前記水晶素板１２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２から延出する引き出し電極１２４と後述する凹部空間Ｋ１内底面に形成されている後述する２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１とを、導電性接着剤ＤＳを介して電気的且つ機械的に接続することによって凹部空間Ｋ１に搭載される。このときの引き出し電極１２４が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子１２０の自由端である先端部１２３とする。
【００１５】
図１及び図２示すように、素子搭載部材１１０は、基板部１１０ａと、枠部１１０ｂ、圧電振動素子搭載パッド１１１と、バンプ１１２と、外部接続用電極端子Ｇとで主に構成されている。
この素子搭載部材１１０は、基板部１１０ａの一方の主面に枠部１１０ｂが設けられて、凹部空間Ｋ１が形成されている。
尚、この素子搭載部材１１０を構成する基板部１１０ａは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。また、基板部１１０ａは、セラミック材が積層した構造となっている。
枠部１１０ｂは、例えば、シールリングを用いている。この場合、枠部１１０ｂは、４２アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、枠部１１０ｂは、基板部１１０ａの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜１１３の主面にロウ付けなどにより接合される。
凹部空間Ｋ１内で露出した基板部１１０ａの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１が設けられている。
前記圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２が設けられている。つまり、バンプ１１２は、基板部１１０ａの主面から圧電振動素子搭載パッド１１１の表面上に跨って設けられる。言い換えれば、バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１からはみ出して設けられる。
素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの他方の主面の４隅には、外部接続用電極端子Ｇが設けられている。
基板部１１０ａの内層には、配線パターン（図示せず）等が設けられている。この配線パターンにより圧電振動素子搭載パッド１１１は、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの他方の主面に設けられている外部接続用電極端子Ｇと接続している。
尚、素子搭載部材１１０は、平板でも良い。つまり、枠部１１０ｂを除く基板部１１０ａで構成しても良い。
【００１６】
蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。このような蓋部材１３０は、凹部空間Ｋ１を、窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中で気密封止される。具体的には、蓋部材１３０は、窒素雰囲気中や真空雰囲気中で、素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂ上に載置され、枠部１１０ｂの表面の金属と蓋部材１３０の金属の一部とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠部１１０ｂに接合される。
尚、蓋部材１３０の一方の主面に、凹部を形成したものを用いても良い。
【００１７】
前記導電性接着剤ＤＳは、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００１８】
（圧電振動素子搭載装置）
圧電振動素子搭載装置２００は、図７に示すように、塗布ノズル２３１を有する塗布手段２３０と、吸着ノズル２４１を有する吸着手段２４０と、圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられたバンプ１１２を認識するためのカメラ等を有する認識手段２５０と、認識手段２５０から得た画像データによって、バンプ１１２の位置ずれ幅を求め、この位置ずれに対して導電性接着剤ＤＳの塗布位置を補正するために前記塗布手段２３０を制御する制御手段２７０と、を備えている。
【００１９】
前記塗布手段２３０は、図７に示すように、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
前記塗布手段２３０は、塗布ノズル２３１（図７参照）と、塗布ノズル配置部２３２と、可動部２３３とで構成されている。
また、前記吸着手段２４０は、吸着ノズル２４１と、吸着ノズル配置部２４２と、可動部２３３とで構成されている。
また、可動部２３３は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとで構成されている。
【００２０】
可動部２３３を構成するＸ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとは、例えば、モータを備えて構成されている。
【００２１】
図７に示すように、塗布ノズル２３１は、塗布ノズル配置部２３２の先端部に配置されている。また、前記塗布ノズル２３１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に動作することができるようになっている。
【００２２】
これら塗布手段２３０は、Ｚ方向に往復して移動可能であり、素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に導電性接着剤ＤＳを塗布するときにＺ方向に移動する。また、塗布手段２３０は、隣に配置されている素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に導電性接着剤ＤＳを塗布するときにＸ方向に移動する。
【００２３】
前記吸着手段２４０は、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
前記吸着手段２４０は、吸着ノズル２４１と、吸着ノズル配置部２４２と、可動部２３３とで構成されている。
また、可動部２３３は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとで構成されている。
【００２４】
図７に示すように、吸着ノズル２４１は、吸着ノズル配置部２４２の先端部に配置されている。また、前記吸着ノズル２４１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に動作することができるようになっている。
また、前記吸着手段２４０は、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０を吸着し、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１内に設けられた圧電振動素子搭載パッド１１１に搭載するための吸着ノズル２４１を有する。
吸着ノズル２４１は、吸着手段２４０のノズル配置部２４２に並列に配置されている。また、前記吸着ノズル２４１は、真空ポンプ（図示せず）と連結しており、前記真空ポンプ（図示せず）が動作することで、吸着ノズル２４１に設けられている吸着孔（図示せず）から空気が吸い込まれる。よって、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０は、吸着ノズル２４１に吸着される。
【００２５】
これら吸着手段２４０は、Ｚ方向に往復して移動可能であり、圧電振動素子配列治具ＸＪから圧電振動素子１２０を吸着するとき、及び素子搭載部材１１０に搭載するときにＺ方向に移動する。また、素子搭載部材１１０に移動するとき、及び新たに圧電振動素子１２０を吸着するときにＸ方向に移動する。
【００２６】
吸着ノズル２４１は、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０と向かい合うようにして、吸着ノズル配置部２４２の先端部に配置されている。また、吸着ノズル２４１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃと、回動部（図示せず）とによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向に動作することができるようになっている。
【００２７】
前記認識手段２５０は、例えばカメラによって構成され、図７に示すように、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
認識手段２５０は、図７に示すように、素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられているバンプ１１２の状態を示す画像データを撮影する役割を果たす。
また、認識手段２５０は、画像データを撮影後、吸着手段２４０と衝突しないように移動することができる。
認識手段２５０によって撮影された画像データは、記憶手段２６０に記憶される。
前記記憶手段２６０は、前記認識手段２５０のカメラ２５１から得た素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられているバンプ１１２の位置を示す画像データを記憶する役割を果たす。
また、第２のガイドレールＲ２が設けられており、支柱ＰＬを介して第１のガイドレールＲ１が備えられている。
【００２８】
また、圧電振動素子配列治具ＸＪは、励振用電極１２２が形成されている圧電振動素子１２０を整列させるための治具である。また、素子搭載部材配列治具ＴＪは、素子搭載部材１１０を整列させるための治具である。
【００２９】
このようにすることで、搭載手段２３０は、圧電振動素子配列治具ＸＪにＸ方向に整列された複数の圧電振動素子１２０を２つ同時に吸着し、素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１に設けられた圧電振動素子搭載パッド１１１に搭載する。
この圧電振動素子搭載パッド１１１には、導電性接着剤ＤＳが付着されている。したがって、搭載手段２３０は、圧電振動素子搭載パッド１１１上の導電性接着剤ＤＳに圧電振動素子１２０を載せることになる。これにより、素子搭載部材１１０に圧電振動素子１２０を搭載することができる。
【００３０】
認識手段２５０は、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１側から撮影できるように設けられている。また、認識手段２５０は、図７に示すように、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されていると素子搭載部材１１０に設けられているバンプ１１２と枠部１１０ｂとの間隔ｄ３の状態を示す画像データを撮影するためのものである。
また、認識手段２５０は、画像データを撮影後、吸着手段２４０と衝突しないように移動することができる。
認識手段２５０によって撮影された画像データは、記憶部２６０に記憶される。
【００３１】
前記記憶部２６０は、前記認識手段２５０から得た素子搭載部材１１０のバンプ１１２の位置を示す画像データを記憶する役割を果たす。
【００３２】
また、前記制御手段２７０は、コンピュータにより構成されており、塗布手段２３０と、吸着手段２４０と、認識手段２５０と、記憶部２６０に接続されている。制御手段２７０は、圧電振動素子搭載装置２００全体の制御を行うものである。
つまり、前記制御手段２７０は、前記認識手段２５０から得た画像データによって、設けられているバンプ１１２と枠部１１０ｂとの間隔ｄ３の数値データを求め、前記数値データを基にして、吸着手段２４０の吸着ノズル２４１の位置を補正するように制御する役割を果たす。
【００３３】
次に本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法について図３〜図６を用いて説明する。
【００３４】
（バンプ位置認識工程）
図３（ａ）に示すように、バンプ位置認識工程は、素子搭載部材１１０の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１と、前記圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２を圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０により、バンプ１１２の位置を認識する工程である。
圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０によって、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１側から撮影することで、素子搭載部材１１０の前記圧電振動素子搭載パッド１１１と前記素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２の位置を撮影する。
この際に、前記素子搭載部材１１０の中央側に寄るように前記素子搭載部材１１０の短辺方向に伸びるバンプ１１２が設けられている。
【００３５】
バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１の圧電振動素子１２０の自由端側に、素子搭載部材１１０の枠部１１０ａの短辺方向に平行になるように設けられている。
また、バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１と同様に、タングステン（Ｗ）等に金（Ａｕ）メッキ等を施すことにより設けられている。
図６に示すバンプ１１２の厚み方向の長さは、例えば５〜３０μｍであり、長辺方向の長さｄ２は、例えば３００〜４００μｍであり、バンプ１１２の短辺方向の長さｄ１は、例えば８０〜１２０μｍである。また、図６に示す素子搭載部材１１０の主面に設けられているバンプ１１２の長辺方向の長さｄ３は、例えば８０〜１５０μｍである。
【００３６】
素子搭載部材１１０の一方の主面に跨るように設けられているバンプ１１２は、圧電振動素子搭載装置２００の認識手段によって撮影すると、素子搭載部材１１０とバンプ１１２とは、同一の素材により設けられていないため、バンプ１１２の位置を判別することができる。
このように撮影することで、画像より、バンプ１１２の中心線Ｘと素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂの内周側縁部との間隔ｄ４を測定する。
また、図６に示すバンプ１１２の中心線Ｘと素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂの内周側縁部との間隔ｄ４は、例えば３００〜４００μｍとなっている。
【００３７】
（導電性接着剤塗布工程）
図３（ｂ）に示すように、導電性接着剤塗布工程は、認識した前記バンプ１１２に基づいて前記バンプ１１２から一定の間隔を設けて導電性接着剤ＤＳを塗布する工程である。
導電性接着剤ＤＳは、塗布ノズル２３１で圧電振動素子搭載パッド１１１の主面に塗布される。
【００３８】
塗布ノズル２３１は、圧力をかけることによって導電性接着剤ＤＳを噴出させ、導電性接着剤ＤＳを塗布することができる。
この際、図５及び図６に示すように、導電性接着剤ＤＳは、圧電振動素子搭載パッド１１１上に、バンプ１１２の圧電振動素子搭載パッド１１１の中心に向いた側面の一部にかかるように塗布されている。
また、図５及び図６に示すように、導電性接着剤ＤＳは、水晶振動素子１２０を搭載したときに前記バンプ１１２の上面の幅方向の半分まで形成されている。つまり、導電性接着剤ＤＳは、水晶振動素子１２０を搭載したときに、バンプ１１２を２等分する２等分線Ｘよりも、素子搭載部材１１０の中心側を越えないように形成されている。
導電性接着剤ＤＳの塗布径は、例えば、２５０〜３５０μｍとなっている。
【００３９】
（圧電振動素子搭載工程）
図３（ｃ）に示すように、圧電振動素子搭載工程は、
前記導電性接着剤ＤＳによって、素子搭載部材１１０に圧電振動素子１２０を搭載する工程である。
【００４０】
素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１内の基板部１１０ａには２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１が設けられており、前記圧電振動素子搭載パッド１１１上に導電性接着剤ＤＳを塗布し、この圧電振動素子搭載パッド１１１に塗布された導電性接着剤ＤＳに圧電振動素子１２０の表面に形成した励振用電極１２２から延出した引き出し電極１２４を付着させる形態で圧電振動素子１２０を搭載する。
【００４１】
（圧電振動素子固着工程）
図４（ａ）に示すように、圧電振動素子固着工程は、前記導電性接着剤ＤＳを加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッド１１１と前記圧電振動素子１２０とを導通固着する圧電振動素子固着工程である。
【００４２】
硬化炉（図示せず）に前記素子搭載部材１１０を収容し、約２５０℃まで昇温することで、前記導電性接着剤ＤＳを加熱硬化させる。
【００４３】
（蓋部材接合工程）
図４（ｂ）に示すように、蓋部材接合工程は、前記圧電振動素子１２０を気密封止するように素子搭載部材１１０に蓋部材１３０を接合する工程である。
蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）が用いられ、圧電振動素子１２０を窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中などで気密封止する際に用いられる。
【００４４】
具体的には、蓋部材１３０は、窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中で、前記素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂ上に載置され、枠部１１０ｂの表面の金属と蓋部材１３０の金属の一部とが溶接されるように、シーム溶接機（図示せず）のローラ電極（図示せず）を蓋部材１３０に接触させ、前記ローラ電極に電源を供給しながら、蓋部材１３０の外側縁部に沿って動かすことで、枠部１１０ｂに接合される。
【００４５】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２を圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０によって撮影すると、素子搭載部材１１０とバンプ１１２とは、同一の素材により設けられていないため、バンプ１１２の位置を判別することができる。
また、認識手段２５０により、バンプ１１２の位置を判別することができるので、バンプ１１２が位置ずれを起こした場合、導電性接着剤ＤＳをバンプ１１２から一定に間隔を設けるようにして塗布することになり、その状態で圧電振動素子１２０を搭載し、固着すると、圧電振動素子１２０の先端部１２３が蓋部材１３０に接触しない。よって、圧電デバイス１００の発振周波数が変動してしまうことを低減することができるので生産性を向上させることができる。
【００４６】
尚、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４７】
本発明の圧電デバイスは、圧電振動子で説明していたが、圧電発振器でも構わない。
圧電発振器１００は、素子搭載部材と、圧電振動素子と、蓋部材と、集積回路素子とで主に構成されている。この圧電発振器は、前記素子搭載部材の一方の主面に形成されている第１の凹部空間内に、圧電振動素子が搭載され、前記素子搭載部材の他方の主面に形成される第２の凹部空間内に集積回路素子が搭載された構造となっている。また、第１の凹部空間は、蓋部材により接合することで気密封止されている。
【００４８】
また、本発明の圧電デバイスは、バンプが２個一対の圧電振動素子搭載パッドにそれぞれ１つずつ設けられている構造について説明したが、バンプは、２個一対の圧電振動素子搭載パッドのどちらか１つに設けられていても構わない。
【符号の説明】
【００４９】
１１０・・・素子搭載部材
１１０ａ・・・基板部
１１０ｂ・・・枠部
１１１・・・圧電振動素子搭載パッド
１１２・・・バンプ
１２０・・・圧電振動素子
１３０・・・蓋部材
１００・・・圧電振動子
２３０・・・塗布手段
２３１・・・塗布ノズル
２３２・・・塗布ノズル配置部
２４０・・・吸着手段
２４１・・・吸着ノズル
２４２・・・吸着ノズル配置部
２３３・・・可動部
２３３ａ・・・Ｘ方向可動部
２３３ｂ・・・Ｙ方向可動部
２３３ｃ・・・Ｚ方向可動部
２５０・・・認識手段
２６０・・・記憶部
２７０・・・制御手段
２００・・・圧電振動素子搭載装置
Ｒ１・・・第１のガイドライン
Ｒ２・・・第２のガイドライン
ＰＬ・・・支柱
ＸＪ・・・圧電振動素子配列治具
ＴＪ・・・素子搭載部材配列治具
Ｋ１・・・凹部空間
Ｇ・・・外部接続用電極端子
ＤＳ・・・導電性接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
電子機器等に用いられる圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、圧電デバイスの一例として圧電振動子について説明する。
従来の圧電振動子は、その例として素子搭載部材、圧電振動素子、蓋部材とから主に構成されている。
素子搭載部材の一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。
また、素子搭載部材は、積層構造となっており、素子搭載部材の内層には、配線パターン等が設けられている。この配線パターンにより圧電振動素子搭載パッドは、素子搭載部材の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子と接続している。
圧電振動素子搭載パッドの主面には、バンプが設けられている。また、この圧電振動素子搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される２個一対の励振用電極を表裏主面に有した圧電振動素子が搭載されている。
この圧電振動素子を囲むように、素子搭載部材には金属製の蓋部材が被せられ、例えばエポキシ樹脂等の封止用樹脂にて接合されている。これにより、凹部空間が気密封止されている。
【０００３】
また、圧電振動素子は、圧電素板の表裏主面にそれぞれ設けられた励振用電極から一辺に延設された引き出し電極を圧電振動素子搭載パッドに導電性接着剤で固着することで片持ち固定されている。このときの引き出し電極が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子の自由端である先端部とする（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の圧電デバイスの製造方法は、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッドと前記圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と前記素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、によって含むものが知られている（例えば、参考文献２参照）。
【０００５】
従来の圧電振動素子搭載装置は、圧電振動素子を素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドに搭載するための装置である。
このような従来の圧電振動素子搭載装置は、第１の搬送手段と、第２の搬送手段と、認識手段と、搭載手段と、制御手段により構成されている。
第１の搬送手段は、圧電振動素子を配列した圧電振動素子配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
第２の搬送手段は、素子搭載部材を配列した素子搭載部材配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
認識手段は、カメラを備え、前記カメラによって保持台に配置された圧電振動素子配列治具に収容されている圧電振動素子や素子搭載部材配列治具に収容されている素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドを認識する役割を果たす。
搭載手段は、ノズルと稼動部とにより構成され、前記ノズルによって圧電振動素子を圧電振動素子配列治具から取り出し、取り出された圧電振動素子を、素子搭載部材整列治具の各素子搭載部材の圧電振動素子搭載パッドに搭載する役割を果たす。
制御手段は、認識手段から得た情報によって搭載手段を制御する役割を果たす。このような圧電振動素子搭載装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２７８２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４２６４号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッドに設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段によって、撮影しても、圧電振動素子搭載パッドとバンプとが、同一の素材により設けられているため、バンプの位置を判別することができないといった課題があった。
また、認識手段により、バンプの位置を判別することができないため、バンプが位置ずれを起こした場合、塗布する導電性接着剤がバンプに跨って塗布することになり、その状態で圧電振動素子を搭載し、固着すると、圧電振動素子の先端部が蓋部材に接触してしまい、圧電デバイスの発振周波数が変動してしまうといった課題があった。
【０００８】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、バンプの位置を判別することができ、圧電デバイスの発振周波数の変動を防ぐことができる圧電デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、素子搭載部材の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッドと、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプ位置を認識するバンプ位置認識工程と、認識したバンプに基づいてバンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を加熱硬化させ、圧電振動素子搭載パッドと圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段によって撮影すると、素子搭載部材とバンプとが、同一の素材により設けられていないため、バンプの位置を判別することができる。
また、認識手段により、バンプの位置を判別することができるので、バンプが位置ずれを起こした場合、導電性接着剤をバンプから一定に間隔を設けるようにして塗布することになり、その状態で圧電振動素子を搭載し、固着すると、圧電振動素子の先端部が蓋部材に接触しない。よって、圧電デバイスの発振周波数が変動してしまうことを低減することができるので生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法で製造された圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法のバンプ位置認識工程を示す断面図と、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す断面図と、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の圧電振動素子搭載工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の圧電振動素子固着工程を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の蓋部材接合工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す素子搭載部材を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の導電性接着剤塗布工程を示す素子搭載部材を示す部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法で用いられる圧電振動素子搭載装置を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
尚、説明を明りょうにするため説明に不必要な構造体の一部は図示していない。更に図示した寸法も一部誇張して示している。
【００１３】
（圧電振動子）
圧電振動子１００は、素子搭載部材１１０と圧電振動素子１２０と蓋部材１３０で主に構成されている。この圧電振動子１００は、前記素子搭載部材１１０に形成されている凹部空間Ｋ１内に圧電振動素子１２０が搭載され、その凹部空間Ｋ１が蓋部材１３０により気密封止された構造となっている。
【００１４】
圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極１２２は、前記水晶素板１２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２から延出する引き出し電極１２４と後述する凹部空間Ｋ１内底面に形成されている後述する２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１とを、導電性接着剤ＤＳを介して電気的且つ機械的に接続することによって凹部空間Ｋ１に搭載される。このときの引き出し電極１２４が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子１２０の自由端である先端部１２３とする。
【００１５】
図１及び図２示すように、素子搭載部材１１０は、基板部１１０ａと、枠部１１０ｂ、圧電振動素子搭載パッド１１１と、バンプ１１２と、外部接続用電極端子Ｇとで主に構成されている。
この素子搭載部材１１０は、基板部１１０ａの一方の主面に枠部１１０ｂが設けられて、凹部空間Ｋ１が形成されている。
尚、この素子搭載部材１１０を構成する基板部１１０ａは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。また、基板部１１０ａは、セラミック材が積層した構造となっている。
枠部１１０ｂは、例えば、シールリングを用いている。この場合、枠部１１０ｂは、４２アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、枠部１１０ｂは、基板部１１０ａの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜１１３の主面にロウ付けなどにより接合される。
凹部空間Ｋ１内で露出した基板部１１０ａの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１が設けられている。
前記圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２が設けられている。つまり、バンプ１１２は、基板部１１０ａの主面から圧電振動素子搭載パッド１１１の表面上に跨って設けられる。言い換えれば、バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１からはみ出して設けられる。
素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの他方の主面の４隅には、外部接続用電極端子Ｇが設けられている。
基板部１１０ａの内層には、配線パターン（図示せず）等が設けられている。この配線パターンにより圧電振動素子搭載パッド１１１は、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの他方の主面に設けられている外部接続用電極端子Ｇと接続している。
尚、素子搭載部材１１０は、平板でも良い。つまり、枠部１１０ｂを除く基板部１１０ａで構成しても良い。
【００１６】
蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。このような蓋部材１３０は、凹部空間Ｋ１を、窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中で気密封止される。具体的には、蓋部材１３０は、窒素雰囲気中や真空雰囲気中で、素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂ上に載置され、枠部１１０ｂの表面の金属と蓋部材１３０の金属の一部とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠部１１０ｂに接合される。
尚、蓋部材１３０の一方の主面に、凹部を形成したものを用いても良い。
【００１７】
前記導電性接着剤ＤＳは、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００１８】
（圧電振動素子搭載装置）
圧電振動素子搭載装置２００は、図７に示すように、塗布ノズル２３１を有する塗布手段２３０と、吸着ノズル２４１を有する吸着手段２４０と、圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられたバンプ１１２を認識するためのカメラ等を有する認識手段２５０と、認識手段２５０から得た画像データによって、バンプ１１２の位置ずれ幅を求め、この位置ずれに対して導電性接着剤ＤＳの塗布位置を補正するために前記塗布手段２３０を制御する制御手段２７０と、を備えている。
【００１９】
前記塗布手段２３０は、図７に示すように、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
前記塗布手段２３０は、塗布ノズル２３１（図７参照）と、塗布ノズル配置部２３２と、可動部２３３とで構成されている。
また、前記吸着手段２４０は、吸着ノズル２４１と、吸着ノズル配置部２４２と、可動部２３３とで構成されている。
また、可動部２３３は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとで構成されている。
【００２０】
可動部２３３を構成するＸ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとは、例えば、モータを備えて構成されている。
【００２１】
図７に示すように、塗布ノズル２３１は、塗布ノズル配置部２３２の先端部に配置されている。また、前記塗布ノズル２３１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に動作することができるようになっている。
【００２２】
これら塗布手段２３０は、Ｚ方向に往復して移動可能であり、素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に導電性接着剤ＤＳを塗布するときにＺ方向に移動する。また、塗布手段２３０は、隣に配置されている素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に導電性接着剤ＤＳを塗布するときにＸ方向に移動する。
【００２３】
前記吸着手段２４０は、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
前記吸着手段２４０は、吸着ノズル２４１と、吸着ノズル配置部２４２と、可動部２３３とで構成されている。
また、可動部２３３は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとで構成されている。
【００２４】
図７に示すように、吸着ノズル２４１は、吸着ノズル配置部２４２の先端部に配置されている。また、前記吸着ノズル２４１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃとによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に動作することができるようになっている。
また、前記吸着手段２４０は、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０を吸着し、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１内に設けられた圧電振動素子搭載パッド１１１に搭載するための吸着ノズル２４１を有する。
吸着ノズル２４１は、吸着手段２４０のノズル配置部２４２に並列に配置されている。また、前記吸着ノズル２４１は、真空ポンプ（図示せず）と連結しており、前記真空ポンプ（図示せず）が動作することで、吸着ノズル２４１に設けられている吸着孔（図示せず）から空気が吸い込まれる。よって、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０は、吸着ノズル２４１に吸着される。
【００２５】
これら吸着手段２４０は、Ｚ方向に往復して移動可能であり、圧電振動素子配列治具ＸＪから圧電振動素子１２０を吸着するとき、及び素子搭載部材１１０に搭載するときにＺ方向に移動する。また、素子搭載部材１１０に移動するとき、及び新たに圧電振動素子１２０を吸着するときにＸ方向に移動する。
【００２６】
吸着ノズル２４１は、圧電振動素子配列治具ＸＪに配列されている圧電振動素子１２０と向かい合うようにして、吸着ノズル配置部２４２の先端部に配置されている。また、吸着ノズル２４１は、Ｘ方向可動部２３３ａと、Ｙ方向可動部２３３ｂと、Ｚ方向可動部２３３ｃと、回動部（図示せず）とによって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向に動作することができるようになっている。
【００２７】
前記認識手段２５０は、例えばカメラによって構成され、図７に示すように、第１のガイドレールＲ１に備えられている。
認識手段２５０は、図７に示すように、素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられているバンプ１１２の状態を示す画像データを撮影する役割を果たす。
また、認識手段２５０は、画像データを撮影後、吸着手段２４０と衝突しないように移動することができる。
認識手段２５０によって撮影された画像データは、記憶手段２６０に記憶される。
前記記憶手段２６０は、前記認識手段２５０のカメラ２５１から得た素子搭載部材１１０の圧電振動素子搭載パッド１１１に設けられているバンプ１１２の位置を示す画像データを記憶する役割を果たす。
また、第２のガイドレールＲ２が設けられており、支柱ＰＬを介して第１のガイドレールＲ１が備えられている。
【００２８】
また、圧電振動素子配列治具ＸＪは、励振用電極１２２が形成されている圧電振動素子１２０を整列させるための治具である。また、素子搭載部材配列治具ＴＪは、素子搭載部材１１０を整列させるための治具である。
【００２９】
このようにすることで、搭載手段２３０は、圧電振動素子配列治具ＸＪにＸ方向に整列された複数の圧電振動素子１２０を２つ同時に吸着し、素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１に設けられた圧電振動素子搭載パッド１１１に搭載する。
この圧電振動素子搭載パッド１１１には、導電性接着剤ＤＳが付着されている。したがって、搭載手段２３０は、圧電振動素子搭載パッド１１１上の導電性接着剤ＤＳに圧電振動素子１２０を載せることになる。これにより、素子搭載部材１１０に圧電振動素子１２０を搭載することができる。
【００３０】
認識手段２５０は、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１側から撮影できるように設けられている。また、認識手段２５０は、図７に示すように、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されていると素子搭載部材１１０に設けられているバンプ１１２と枠部１１０ｂとの間隔ｄ３の状態を示す画像データを撮影するためのものである。
また、認識手段２５０は、画像データを撮影後、吸着手段２４０と衝突しないように移動することができる。
認識手段２５０によって撮影された画像データは、記憶部２６０に記憶される。
【００３１】
前記記憶部２６０は、前記認識手段２５０から得た素子搭載部材１１０のバンプ１１２の位置を示す画像データを記憶する役割を果たす。
【００３２】
また、前記制御手段２７０は、コンピュータにより構成されており、塗布手段２３０と、吸着手段２４０と、認識手段２５０と、記憶部２６０に接続されている。制御手段２７０は、圧電振動素子搭載装置２００全体の制御を行うものである。
つまり、前記制御手段２７０は、前記認識手段２５０から得た画像データによって、設けられているバンプ１１２と枠部１１０ｂとの間隔ｄ３の数値データを求め、前記数値データを基にして、吸着手段２４０の吸着ノズル２４１の位置を補正するように制御する役割を果たす。
【００３３】
次に本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法について図３〜図６を用いて説明する。
【００３４】
（バンプ位置認識工程）
図３（ａ）に示すように、バンプ位置認識工程は、素子搭載部材１１０の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１と、前記圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２を圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０により、バンプ１１２の位置を認識する工程である。
圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０によって、素子搭載部材配列治具ＴＪに配列されている素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１側から撮影することで、素子搭載部材１１０の前記圧電振動素子搭載パッド１１１と前記素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２の位置を撮影する。
この際に、前記素子搭載部材１１０の中央側に寄るように前記素子搭載部材１１０の短辺方向に伸びるバンプ１１２が設けられている。
【００３５】
バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１の圧電振動素子１２０の自由端側に、素子搭載部材１１０の枠部１１０ａの短辺方向に平行になるように設けられている。
また、バンプ１１２は、圧電振動素子搭載パッド１１１と同様に、タングステン（Ｗ）等に金（Ａｕ）メッキ等を施すことにより設けられている。
図６に示すバンプ１１２の厚み方向の長さは、例えば５〜３０μｍであり、長辺方向の長さｄ２は、例えば３００〜４００μｍであり、バンプ１１２の短辺方向の長さｄ１は、例えば８０〜１２０μｍである。また、図６に示す素子搭載部材１１０の主面に設けられているバンプ１１２の長辺方向の長さｄ３は、例えば８０〜１５０μｍである。
【００３６】
素子搭載部材１１０の一方の主面に跨るように設けられているバンプ１１２は、圧電振動素子搭載装置２００の認識手段によって撮影すると、素子搭載部材１１０とバンプ１１２とは、同一の素材により設けられていないため、バンプ１１２の位置を判別することができる。
このように撮影することで、画像より、バンプ１１２の中心線Ｘと素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂの内周側縁部との間隔ｄ４を測定する。
また、図６に示すバンプ１１２の中心線Ｘと素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂの内周側縁部との間隔ｄ４は、例えば３００〜４００μｍとなっている。
【００３７】
（導電性接着剤塗布工程）
図３（ｂ）に示すように、導電性接着剤塗布工程は、認識した前記バンプ１１２に基づいて前記バンプ１１２から一定の間隔を設けて導電性接着剤ＤＳを塗布する工程である。
導電性接着剤ＤＳは、塗布ノズル２３１で圧電振動素子搭載パッド１１１の主面に塗布される。
【００３８】
塗布ノズル２３１は、圧力をかけることによって導電性接着剤ＤＳを噴出させ、導電性接着剤ＤＳを塗布することができる。
この際、図５及び図６に示すように、導電性接着剤ＤＳは、圧電振動素子搭載パッド１１１上に、バンプ１１２の圧電振動素子搭載パッド１１１の中心に向いた側面の一部にかかるように塗布されている。
また、図５及び図６に示すように、導電性接着剤ＤＳは、水晶振動素子１２０を搭載したときに前記バンプ１１２の上面の幅方向の半分まで形成されている。つまり、導電性接着剤ＤＳは、水晶振動素子１２０を搭載したときに、バンプ１１２を２等分する２等分線Ｘよりも、素子搭載部材１１０の中心側を越えないように形成されている。
導電性接着剤ＤＳの塗布径は、例えば、２５０〜３５０μｍとなっている。
【００３９】
（圧電振動素子搭載工程）
図３（ｃ）に示すように、圧電振動素子搭載工程は、
前記導電性接着剤ＤＳによって、素子搭載部材１１０に圧電振動素子１２０を搭載する工程である。
【００４０】
素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ１内の基板部１１０ａには２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１１が設けられており、前記圧電振動素子搭載パッド１１１上に導電性接着剤ＤＳを塗布し、この圧電振動素子搭載パッド１１１に塗布された導電性接着剤ＤＳに圧電振動素子１２０の表面に形成した励振用電極１２２から延出した引き出し電極１２４を付着させる形態で圧電振動素子１２０を搭載する。
【００４１】
（圧電振動素子固着工程）
図４（ａ）に示すように、圧電振動素子固着工程は、前記導電性接着剤ＤＳを加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッド１１１と前記圧電振動素子１２０とを導通固着する圧電振動素子固着工程である。
【００４２】
硬化炉（図示せず）に前記素子搭載部材１１０を収容し、約２５０℃まで昇温することで、前記導電性接着剤ＤＳを加熱硬化させる。
【００４３】
（蓋部材接合工程）
図４（ｂ）に示すように、蓋部材接合工程は、前記圧電振動素子１２０を気密封止するように素子搭載部材１１０に蓋部材１３０を接合する工程である。
蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）が用いられ、圧電振動素子１２０を窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中などで気密封止する際に用いられる。
【００４４】
具体的には、蓋部材１３０は、窒素ガス雰囲気中や真空雰囲気中で、前記素子搭載部材１１０の枠部１１０ｂ上に載置され、枠部１１０ｂの表面の金属と蓋部材１３０の金属の一部とが溶接されるように、シーム溶接機（図示せず）のローラ電極（図示せず）を蓋部材１３０に接触させ、前記ローラ電極に電源を供給しながら、蓋部材１３０の外側縁部に沿って動かすことで、枠部１１０ｂに接合される。
【００４５】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動素子搭載パッド１１１と素子搭載部材１１０の一方の主面とに跨るように設けられているバンプ１１２を圧電振動素子搭載装置２００の認識手段２５０によって撮影すると、素子搭載部材１１０とバンプ１１２とは、同一の素材により設けられていないため、バンプ１１２の位置を判別することができる。
また、認識手段２５０により、バンプ１１２の位置を判別することができるので、バンプ１１２が位置ずれを起こした場合、導電性接着剤ＤＳをバンプ１１２から一定に間隔を設けるようにして塗布することになり、その状態で圧電振動素子１２０を搭載し、固着すると、圧電振動素子１２０の先端部１２３が蓋部材１３０に接触しない。よって、圧電デバイス１００の発振周波数が変動してしまうことを低減することができるので生産性を向上させることができる。
【００４６】
尚、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４７】
本発明の圧電デバイスは、圧電振動子で説明していたが、圧電発振器でも構わない。
圧電発振器１００は、素子搭載部材と、圧電振動素子と、蓋部材と、集積回路素子とで主に構成されている。この圧電発振器は、前記素子搭載部材の一方の主面に形成されている第１の凹部空間内に、圧電振動素子が搭載され、前記素子搭載部材の他方の主面に形成される第２の凹部空間内に集積回路素子が搭載された構造となっている。また、第１の凹部空間は、蓋部材により接合することで気密封止されている。
【００４８】
また、本発明の圧電デバイスは、バンプが２個一対の圧電振動素子搭載パッドにそれぞれ１つずつ設けられている構造について説明したが、バンプは、２個一対の圧電振動素子搭載パッドのどちらか１つに設けられていても構わない。
【符号の説明】
【００４９】
１１０・・・素子搭載部材
１１０ａ・・・基板部
１１０ｂ・・・枠部
１１１・・・圧電振動素子搭載パッド
１１２・・・バンプ
１２０・・・圧電振動素子
１３０・・・蓋部材
１００・・・圧電振動子
２３０・・・塗布手段
２３１・・・塗布ノズル
２３２・・・塗布ノズル配置部
２４０・・・吸着手段
２４１・・・吸着ノズル
２４２・・・吸着ノズル配置部
２３３・・・可動部
２３３ａ・・・Ｘ方向可動部
２３３ｂ・・・Ｙ方向可動部
２３３ｃ・・・Ｚ方向可動部
２５０・・・認識手段
２６０・・・記憶部
２７０・・・制御手段
２００・・・圧電振動素子搭載装置
Ｒ１・・・第１のガイドライン
Ｒ２・・・第２のガイドライン
ＰＬ・・・支柱
ＸＪ・・・圧電振動素子配列治具
ＴＪ・・・素子搭載部材配列治具
Ｋ１・・・凹部空間
Ｇ・・・外部接続用電極端子
ＤＳ・・・導電性接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子搭載部材の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッドと、前記圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプの位置を認識するバンプ位置認識工程と、
認識した前記バンプに基づいて前記バンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、
前記導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、
前記導電性接着剤を加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッドと前記圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、
前記圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と前記素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含むことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項１】
素子搭載部材の一方の主面に設けられている２個一対の圧電振動素子搭載パッドと、前記圧電振動素子搭載パッドと素子搭載部材の一方の主面とに跨るように設けられているバンプを圧電振動素子搭載装置の認識手段により、バンプの位置を認識するバンプ位置認識工程と、
認識した前記バンプに基づいて前記バンプから一定の間隔を設けて導電性接着剤を塗布する導電性接着剤塗布工程と、
前記導電性接着剤によって、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載工程と、
前記導電性接着剤を加熱硬化させ、前記圧電振動素子搭載パッドと前記圧電振動素子とを導通固着する圧電振動素子固着工程と、
前記圧電振動素子を気密封止するように、蓋部材と前記素子搭載部材とを接合するための蓋部材接合工程と、を含むことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５７５４（Ｐ２０１２−１５７５４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９８７０（Ｐ２０１０−１４９８７０）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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