專利名稱：壓電裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將壓電振動片收容在外殼內(nèi)的壓電振子或壓電振蕩器等壓電裝置的結(jié)構(gòu)和制造方法。
背景技術(shù)：
圖8是表示現(xiàn)有的壓電振子的一例的圖，為了便于理解，圖中將蓋體省略了。圖8(a)是表示將壓電振子的蓋體除去后的狀態(tài)的平面圖，圖8(b)是表示將蓋體除去后的狀態(tài)下的沿A-A線的簡略剖面圖。
圖中，壓電振子10備有形成了收容片狀的壓電振動片11的空間部13的呈箱狀的外殼基座12。壓電振動片11的一端部11a通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，被接合固定在鍍金的電極14、14上，該電極14、14是配置在空間部13內(nèi)設(shè)置的臺階部19上的兩個裝配電極，另一端部11b是自由端。
這里，壓電振動片11采用例如水晶，在其表面上形成為了引起規(guī)定的振動所必要的電極(圖中未示出)，將激勵電壓加在水晶上。作為封裝外殼基座12的圖中未示出的蓋體材料，采用科瓦鐵鎳鈷合金等金屬或氧化鋁等陶瓷。
作為外殼基座12的材料采用氧化鋁等陶瓷，在圖示的情況下，將在內(nèi)側(cè)形成了孔的第二基座材料17重疊在呈平板狀的第一基座材料16上，再重疊形成了比第二基座材料上的孔大的孔的第三基座材料18。另外，有縫環(huán)18a配置在第三基座18上。因此，外殼基座12在內(nèi)部形成空間部13，能收容壓電振動片11，同時設(shè)有接合該壓電振動片11用的臺階部19。
而且，該臺階部19的表面上的裝配電極14、14通過導(dǎo)通路徑14b與露出外殼基座12的外部的外部端子14a連接，上述導(dǎo)通路徑14b在將基座材料重合起來的層結(jié)構(gòu)中通過。
因此，從外部的電極14a施加的激勵電壓通過裝配電極14、14，施加在壓電振動片11的表面上形成的電極上，按照規(guī)定的頻率使壓電振動片11振動。
圖9是簡單地表示制造這樣的壓電振子10的工序的流程圖。
圖中，首先利用氧化鋁等陶瓷材料，形成外殼基座12，與壓電振子10相對應(yīng)地例如通過電鍍等形成裝配電極14、14。
這時，如上所述，外殼基座12為了呈層疊結(jié)構(gòu)，在每一層上形成對應(yīng)于各層的陶瓷材料的生片，將其重疊后燒成。
例如圖10表示對應(yīng)于圖8中的基座材料的第二層17的生片，在一片生片上形成多個第二層基座材料17，尚處于未被切斷的狀態(tài)。例如如圖所示，在該第二層基座材料17上在裝配電極14與導(dǎo)通路徑14b連接的狀態(tài)下，通過電解電鍍等方法形成(導(dǎo)通路徑14b有時橫跨另一層形成)。即，將各層重疊起來燒成后，焊接有縫環(huán)18a，對外部電極14a進(jìn)行電解鍍金。在此情況下，如上所述，裝配電極14通過導(dǎo)通路徑14b與外部電極14a連接，所以在鎢金屬噴鍍的基底層上，在重疊后的露出部分上鍍金(Au)，形成裝配電極14及導(dǎo)通路徑14b。
圖11表示將各基座材料重疊起來的外殼基座12，圖11(a)是外殼基座12的平面圖，圖11(b)是沿B-B線的簡略剖面圖。
如圖所示，如果將第三基座材料18重疊在第二基座材料17上，則導(dǎo)電圖形14b幾乎被隱藏在第三基座材料18之下，在臺階部19上露出兩個鍍金的裝配電極14、14。
而且，在將有縫環(huán)焊接在第三基座材料18上之后，對上述露出的裝配電極14、14鍍金。
因此，只對露出的部分的裝配電極14、14鍍金，在重疊層之間通過的導(dǎo)電圖形不鍍金。
另一方面，在圖9中，利用蒸鍍方法在壓電振動片11上形成激振電極或連接電極，將硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15涂敷在裝配著該壓電振動片11的裝配電極14、14上(ST1)。
其次，如圖8所示，上述壓電振動片11通過硅系列導(dǎo)電粘合劑1 5、15被接合固定在圖8中的外殼基座12的裝配電極14、14上(ST2)。
其次，將外殼基座12放入圖中未示出的熱硬化爐內(nèi)，使硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15干燥硬化(ST3)。然后，壓電振動片11通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15被完全固定在裝配電極14、14上，將激勵電壓從外部端子14a通過導(dǎo)通路徑14b及裝配電極14、14，加在壓電振動片11上，一邊監(jiān)視該振動頻率，一邊使激光照射在壓電振動片11的表面上，通過減少電極的重疊，進(jìn)行頻率調(diào)整(ST4)。
其次，將圖中未示出的蓋體置于上述外殼基座12上，例如通過縫焊進(jìn)行封裝(ST5)。
通過以上操作，制成壓電振子10。
這樣的工序在作為其他壓電裝置的壓電振蕩器的情況下也通用。即，由于壓電振蕩器與壓電振子不同，集成電路被安裝在外殼基座內(nèi)，所以與此相關(guān)連，其結(jié)構(gòu)和工序與壓電振子有些不同。
圖12是表示現(xiàn)有的壓電振蕩器的一例圖，為了便于理解，圖中省略了蓋體。圖12(a)是表示將壓電振蕩器的蓋體除去后的狀態(tài)的平面圖，圖12(b)是表示將蓋體除去后的狀態(tài)下的沿C-C線的簡略剖面圖。
在這些圖中，與圖10所示的壓電振子相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略說明，主要說明不同的地方。
壓電振蕩器20備有形成了收容片狀的壓電振動片11的空間部23的呈箱狀的外殼基座22。壓電振動片11的一端部11a通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，被接合固定在鍍金的電極14、14上，該電極14、14是配置在空間部23內(nèi)設(shè)置的臺階部19上的兩個裝配電極，另一端部11b為自由端。
將由陶瓷制成的4個基座材料26、27、28、29重疊起來形成外殼基座22，最下面的基座材料26是平板，上面重疊的基座材料27、28、29由內(nèi)徑依次增大的環(huán)狀或框狀的材料形成。因此，外殼基座22在內(nèi)部形成空間部23，能收容壓電振動片11，同時除了接合該壓電振動片11用的臺階部19以外，還在較低的位置設(shè)有第二臺階部31。
而且，該臺階部19的表面上的裝配電極14、14通過導(dǎo)通路徑14b與集成電路21連接，上述導(dǎo)通路徑14b在將基座材料重疊起來的層結(jié)構(gòu)中通過。
另外，集成電路21安裝在外殼基座22內(nèi)部的底部上，在臺階部31上形成由該集成電路21和金線25進(jìn)行引線接合而成的多個電極24。這里由于多個電極24的一部分和裝配電極14、14通過導(dǎo)通路徑14b連接，所以裝配電極14、14也鍍金。
圖13表示將各基座材料重疊起來的外殼基座22，示出了各電極的結(jié)構(gòu)，圖13(a)是外殼基座22的平面圖，圖13(b)是沿D-D線的簡略剖面圖。
如圖所示，在臺階部19上形成裝配電極14、14，在臺階部31上形成由引線接合而成的多個電極24。另外，在內(nèi)側(cè)底面上設(shè)有安裝集成電路21用的電極32。這些電極的形成方法與壓電振子10的情況相同。
因此，在壓電振蕩器20中，從集成電路21施加的激勵電壓通過裝配電極14、14，加在壓電振動片11的表面上形成的電極上，利用規(guī)定的頻率使壓電振動片11振動，同時其輸出信號被輸入集成電路21，規(guī)定的頻率信號被取出到外部。
可是，現(xiàn)有的壓電裝置存在以下問題。
該問題在壓電振子10和壓電振蕩器20中基本上是相同的問題，所以說明壓電振子10。
用圖8、圖10、圖11說明過，在現(xiàn)有的壓電振子10中，裝配電極14、14通過導(dǎo)通路徑14b連接在外部端子14a(在壓電振蕩器20中，為進(jìn)行引線接合的電極24)上。
這里，這些外部端子14a或電極24從為了確保焊錫的濕潤性或焊接特性等方面來看，或為了防止氧化，象上述的結(jié)構(gòu)那樣鍍金是有益的，與它們連接的裝配電極14、14也同時鍍金。
然后，用硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15將壓電振動片11接合在該裝配電極14、14上。因此，從外部施加激勵電壓，供給壓電振動片11。
這里，之所以用硅系列導(dǎo)電粘合劑15，其理由如下。即，壓電振子10或壓電振蕩器20在遇到溫度變化的情況下，如果不是硅系列導(dǎo)電粘合劑，而是使用環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列等硬質(zhì)樹脂制成的粘合劑，則在壓電振動片11和外殼基座12之間發(fā)生膨脹或收縮的差異時，由這些硬質(zhì)樹脂制成的粘合劑不能抵消這樣的差異，所以應(yīng)力加在壓電振動片11上，往往引起頻率變化或CI(晶體阻抗)值的上升等特性劣化。
這一點可以認(rèn)為在將壓電振子10或壓電振蕩器20安裝在安裝基板等上的情況下，受外力作用而引起變形，該變形通過粘合劑傳遞給壓電振動片11時，也與上述情況相同。
因此，如上所述，使用比較柔軟的硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，將壓電振動片11的電極接合在裝配電極14、14上。該硅系列導(dǎo)電粘合劑比較柔軟，不會使來自外部的振動直接傳遞給壓電振動片11而具有緩沖作用，在硅系列導(dǎo)電粘合劑中含有銀填充物，因此能謀求導(dǎo)通。
可是，存在硅系列導(dǎo)電粘合劑15與裝配電極的金成分的附著強(qiáng)度弱的問題。
即，金是惰性金屬，不易氧化，與粘合劑中使用的樹脂的接合力弱，除此之外，硅系列導(dǎo)電粘合劑由于受熱而硬化時(圖9中的ST3)的收縮力小，所以含有的銀填充物成分進(jìn)入裝配電極14的金表面中的力弱，有時造成導(dǎo)通不良。另外，硅系列導(dǎo)電粘合劑15在與金的界面上形成樹脂層，由此也會產(chǎn)生導(dǎo)通不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供這樣一種結(jié)構(gòu)的壓電裝置對來自外部的沖擊或作用在壓電振動片上的應(yīng)力具有較大的適應(yīng)強(qiáng)度，能使外殼基座的電極一側(cè)和壓電振動片良好地導(dǎo)通。
如果采用發(fā)明的第一方面，則由下述的壓電裝置能達(dá)到上述目的，即一種具有對設(shè)置在外殼基座上的電極接合壓電振動片的結(jié)構(gòu)的壓電裝置，該壓電裝置備有設(shè)置在上述外殼基座上、通過導(dǎo)通路徑傳導(dǎo)激勵電壓，同時裝配上述壓電振動片的裝配電極；以及配置在上述裝配電極的表面上，利用與該裝配電極的表面緊密接觸性能好的材料形成的導(dǎo)電性的固定構(gòu)件，上述壓電振動片通過硅系列導(dǎo)電粘合劑被接合在該導(dǎo)電性的固定構(gòu)件上。
如果采用第一方面的結(jié)構(gòu)，則由于在外殼基座的裝配電極的表面上備有固定構(gòu)件，所以在該固定構(gòu)件上使用硅系列導(dǎo)電粘合劑，與以往那樣在電極表面上直接使用硅系列導(dǎo)電粘合劑的情況相比，提高了附著強(qiáng)度。這里，所謂固定構(gòu)件是其表面主要為粗糙面或呈微細(xì)的凹凸面的構(gòu)件，或備有至少不是平滑的表面的構(gòu)件，意味著具有提高粘合劑的固定效果的作用的構(gòu)件。因此，硅系列導(dǎo)電粘合劑不是象以往那樣附著在附著性不好的電極表面上，而是附著在例如有凹凸的固定構(gòu)件的表面上。在此情況下，硅樹脂進(jìn)入固定構(gòu)件的微細(xì)的凹凸中，能提高附著強(qiáng)度，同時所含有的銀填充物也進(jìn)入固定構(gòu)件的微細(xì)的凹凸中，所以導(dǎo)通性良好。
發(fā)明的第二方面的特征在于在第一方面的結(jié)構(gòu)中，上述固定構(gòu)件是由硬質(zhì)樹脂制成的導(dǎo)電性粘合劑。
發(fā)明的第三方面的特征在于在第二方面的結(jié)構(gòu)中，上述固定構(gòu)件是環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑。
如果采用發(fā)明的第四方面，則用下述的壓電裝置的制造方法能達(dá)到上述目的，即一種包括對設(shè)置在外殼基座上的電極接合壓電振動片的工序的壓電裝置的制造方法，上述壓電振動片的接合工序這樣進(jìn)行將與電極表面材料的緊密接觸性能高的、呈熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性粘合劑附著在夾具的前端，使該夾具相對于電極表面大致垂直地移動后接觸在裝配電極的表面上，該裝配電極設(shè)置在上述外殼基座上，通過導(dǎo)通路徑傳導(dǎo)激勵電壓，其次，使該夾具沿上述垂直方向離開，在裝配電極的表面上形成固定構(gòu)件，再使用硅系列導(dǎo)電粘合劑將上述壓電振動片置于該固定構(gòu)件上，接合上述壓電振動片。
如果采用發(fā)明的第四方面，則其特征在于壓電裝置的制造工序中的壓電振動片的接合工序，首先，將與電極表面材料的緊密接觸性能高的導(dǎo)電性粘合劑附著在夾具的前端，使該夾具相對于電極表面大致垂直地移動后接觸在外殼基座上的裝配電極的表面上，于是呈膏狀的導(dǎo)電性粘合劑從夾具前端向作為該接觸對象的裝配電極移動。此后，使該夾具沿上述垂直方向離開，在裝配電極的表面上形成固定構(gòu)件。即，一旦使夾具沿上述垂直方向離開，便在該離開時，在導(dǎo)電性粘合劑的表面上沿著離開方向、與電極表面材料的緊密接觸性能高的導(dǎo)電性粘合劑沿著被拉動的方向微細(xì)地豎起，能構(gòu)成形成了粗糙面或微細(xì)的凹凸面的固定構(gòu)件。
因此，硅系列導(dǎo)電粘合劑不是象以往那樣與呈附著性能不好的電極表面附著，而是與例如有凹凸的固定構(gòu)件的表面附著。在此情況下，硅樹脂進(jìn)入固定構(gòu)件的微細(xì)的凹凸中，提高了附著強(qiáng)度，同時所含有的銀填充物也進(jìn)入固定構(gòu)件的微細(xì)的凹凸中，所以導(dǎo)通性能變好。
發(fā)明的第五方面的特征在于在第四方面的結(jié)構(gòu)中，附著在上述夾具上的導(dǎo)電性粘合劑是由硬質(zhì)樹脂制成的導(dǎo)電性粘合劑。
發(fā)明的第六方面的特征在于在第五方面的結(jié)構(gòu)中，附著在上述夾具上的導(dǎo)電性粘合劑是環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑。發(fā)明的第七方面的特征在于在第五方面或第六方面的結(jié)構(gòu)中，上述夾具是沖壓夾具。


圖1表示本發(fā)明的壓電裝置的優(yōu)選實施例的壓電振子，圖1(a)是表示將壓電振子的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖1(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿E-E線的簡略剖面圖。
圖2是簡單地表示圖1中的壓電振子的制造工序的流程圖。
圖3是放大表示圖1中的壓電振子在外殼基座上的裝配電極附近的情況的平面圖。
圖4是說明在圖1中的壓電振子的裝配電極上形成固定構(gòu)件的工序的說明圖。
圖5表示在圖1中的壓電振子的裝配電極上形成了固定構(gòu)件的形態(tài)，圖5(a)表示由夾具產(chǎn)生的沖壓的形態(tài)，圖5(b)是裝配電極附近的局部放大剖面圖。
圖6表示本發(fā)明的壓電裝置的優(yōu)選的第二實施例的壓電振蕩器，圖6(a)是表示將壓電振蕩器的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖6(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿F-F線的簡略剖面圖。
圖7是放大表示圖6中的壓電振蕩器在外殼基座上的裝配電極附近的情況的平面圖。
圖8表示現(xiàn)有的壓電振子，圖8(a)是表示將壓電振子的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖8(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿A-A線的簡略剖面圖。
圖9是簡單地表示圖8中的壓電振蕩器的制造工序的流程圖。
圖10是表示對應(yīng)于圖8中的壓電振子的基座材料的第二層的生片的平面圖。
圖11表示將壓電振子的各基座材料重疊起來的外殼基座，圖11(a)是外殼基座的平面圖，圖11(b)是沿B-B線的簡略剖面圖。
圖12表示現(xiàn)有的壓電振蕩器，圖12(a)是表示將壓電振蕩器的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖12(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿C-C線的簡略剖面圖。
圖13表示將圖12中的壓電振蕩器的各基座材料重疊起來的外殼基座，圖13(a)是外殼基座的平面圖，圖13(b)是沿D-D線的簡略剖面圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(第一實施例)圖1表示作為應(yīng)用本發(fā)明的壓電裝置之一例的壓電振子。
在圖1中，為了便于理解，圖中將蓋體省略了。圖1(a)是表示將壓電振子的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖1(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿E-E線的簡略剖面圖。
圖中，壓電振子40備有形成了收容片狀的壓電振動片11的空間部43的呈箱狀的外殼基座42。壓電振動片11的一端部11a通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，被接合固定在兩個裝配電極44、44上，該電極44、44配置在空間部43內(nèi)設(shè)置的臺階部49上，另一端部11b是自由端。
這里，壓電振動片11采用例如水晶，在其表面上形成為了引起規(guī)定的振動所必要的電極(圖中未示出)，將激勵電壓加在水晶上。作為封裝外殼基座42的圖中未示出的蓋體材料，采用科瓦鐵鎳鈷合金等金屬或氧化鋁等陶瓷。
作為外殼基座42的材料采用氧化鋁等陶瓷，在圖示的情況下，將在內(nèi)側(cè)形成了孔的第二基座材料47重疊在呈平板狀的第一基座材料46上，再重疊形成了比第二基座材料上的孔大的孔的第三基座材料48，再在它上面重疊有縫環(huán)48a。
而且，該臺階部49的表面上的裝配電極44、44例如作為基底通過鎢金屬噴鍍形成，在它上面例如利益金(Au)形成電極膜。然后，如后面所述，在該金的表面上形成所設(shè)置的固定構(gòu)件41、41(參照圖1(a))。
在該實施例中，該固定構(gòu)件41、41作為由該硬質(zhì)樹脂制成的導(dǎo)電性粘合劑，最好使用例如在環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的樹脂中含有銀填充物作為提供導(dǎo)電性能用的導(dǎo)電材料的粘合劑。
裝配電極44、44與在基座材料被重疊起來的層結(jié)構(gòu)中通過的導(dǎo)通路徑44b連接，并與露出到外殼基座42外部的外部端子44a連接。
然后，再通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，將壓電振動片11裝配在裝配電極44、44的表面上設(shè)置的上述固定構(gòu)件41、41上。
這里，由于使用硅系列導(dǎo)電粘合劑15，所以在壓電振子40遇到溫度變化的情況下，壓電振動片11和外殼基座42之間發(fā)生膨脹或壓縮的差異時，能適當(dāng)?shù)氐窒@樣的差異。因此，發(fā)生膨脹或壓縮的差異后，應(yīng)力加在壓電振動片11上，不會引起頻率變化或CI(晶體阻抗)值的上升等特性劣化。
另外，在壓電振子40被安裝在安裝基板等上的情況下，也會受到外力引起的變形作用，該變形作用通過粘合劑傳遞到壓電振動片11上時，該變形作用并非直接傳遞給壓電振動片11，所以能防止與上述同樣的應(yīng)力作用在壓電振動片11上。
硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15比較柔軟，具有不使來自外部的振動直接傳給壓電振動片11的緩沖作用，在硅系列導(dǎo)電粘合劑中含有銀填充物，因此能立刻導(dǎo)通。
因此，從作為外部電極的外部端子44a施加的激勵電壓通過導(dǎo)通路徑44b傳遞給裝配電極44、44，另外激勵電壓從硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15加在壓電振動片11上。因此，以規(guī)定的頻率使壓電振動片11振動。
圖2是簡單地表示制造這樣的壓電振子40的工序的流程圖。
圖中，首先利用氧化鋁等陶瓷材料形成外殼基座42，在對應(yīng)于壓電振子40的位置形成裝配電極44、44等(ST11)。
這時，如上所述，為了使外殼基座42呈層疊結(jié)構(gòu)，所以在每一層形成對應(yīng)于各層的壓電材料的生片，將其重疊起來進(jìn)行燒成。
其次，在裝配電極44、44的表面上形成固定構(gòu)件41。另外，在壓電裝置中形成壓電振蕩器的情況下，還進(jìn)行集成電路(IC)和其他零件的裝配(ST12)。圖3是放大表示外殼基座42上的裝配電極44、44附近的局部平面圖，在該實施例中，將固定構(gòu)件41、41用于各裝配電極44、44的表面的中央部分。
詳細(xì)說明該固定構(gòu)件41、41的形成方法。
圖4是說明形成固定構(gòu)件41、41的實際工序用的說明圖。圖中，利用包括固定構(gòu)件的材料供給裝置60和專用夾具61的系統(tǒng)，進(jìn)行固定構(gòu)件41、41的形成。
材料供給裝置60有作為支撐部的基座狀的基部66，在該基部66上備有作為上方開口的儲存槽的槽65，槽65用來儲存固定構(gòu)件41、41的材料。即，固定構(gòu)件41、41的材料是具有某種程度的黏度的熔融的粘合劑，在該實施例的情況下，特別是構(gòu)成裝配電極44、44的表面材料適合采用與金(Au)的附著性好的材料。因此，在本實施例中，固定構(gòu)件41、41的材料最好選擇由硬質(zhì)樹脂構(gòu)成的導(dǎo)電性粘合劑，特別是最好使用環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑。
滾筒62配置在槽65的上方，滾筒62能沿箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)地被支撐在從槽65的開口的上部進(jìn)入槽65內(nèi)的一部分的位置，滾筒62旋轉(zhuǎn)的周面64接觸儲存在槽65內(nèi)的材料的液面。
因此，滾筒62一旦旋轉(zhuǎn)，材料41b便薄薄地附著在滾筒62的表面上。因此，如果材料的黏度太大，滾筒62的周面上附著的材料量就會增多，所以其黏度比較低。另外，滾筒62的至少周面最好不是完全的平滑面，例如最好用能滲透的多孔性的材料形成，容易附著黏度低的粘合劑41b。
另外，最好設(shè)置與滾筒62旋轉(zhuǎn)的周面64接觸的刮板63，由于滾筒62沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)，材料從槽65附著在滾筒62的周面64上后，將不必要的多余的材料刮掉，能在周面64上附著所希望的厚度的材料。
專用夾具61至少能沿圖中箭頭A所示的方向進(jìn)退地移動，同時還能沿箭頭B的方向移動，能在材料供給裝置60的滾筒62的上方和作為被加工物的外殼基座42的裝配電極44、44的上方之間移動。為了實現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)，例如能利用前端備有電子零件的安裝器的零件吸附夾具的懸臂裝置等。
另外，專用夾具61例如呈圖5(a)所示的形狀，至少在其前端備有例如比裝配電極44的大小小的平面，其前端部分例如用能滲透的多孔性的材料形成，容易附著黏度低的粘合劑41b。
如上構(gòu)成材料供給裝置60和專用夾具61，例如如圖4所示，專用夾具61位于材料供給裝置60的上方時，垂直地上下動作，使其前端與滾筒62的周面64接觸，附著粘合劑41b。
其次，沿箭頭B的方向移動，位于外殼基座42的上方，最好在該狀態(tài)下，例如根據(jù)來自圖中未示出的圖像處理裝置的信息進(jìn)行控制，檢測裝配電極44、44的各位置，移動到其正上方。從該狀態(tài)開始，專用夾具61沿箭頭A的方向下降，使附著了該粘合劑的前端垂直地接觸裝配電極44的表面。其次，相對于該裝配電極44的表面幾乎沿垂直的方向上升，離開電極。
這樣，專用夾具61的動作或作用總體上具有沖壓功能，使附著在滾筒62的周面64上的厚度很薄的導(dǎo)電性粘合劑附著在專用夾具61的前端，其次，對裝配電極44的表面進(jìn)行沖壓、接觸，使粘合劑附著在裝配電極44的表面上，而且專用夾具61垂直地離開，如作為局部放大剖面圖的圖5(b)所示，能形成固定構(gòu)件41、41。即，如果使專用夾具61沿垂直的方向離開，則在其離開時，沿離開的方向，在導(dǎo)電性粘合劑的表面上材料沿著被拉動的方向微細(xì)地豎起，能形成有粗糙面或微細(xì)的凹凸面41a的固定構(gòu)件41、41。
其次，在成為該固定構(gòu)件41、41的粘合劑41b被用于裝配電極44、44的表面上的狀態(tài)下，將外殼基座42放在熱硬化爐內(nèi)加熱進(jìn)行干燥硬化(ST13)。
因此，粘合劑在裝配電極44、44的表面上被硬化。在此情況下，硬質(zhì)樹脂、特別是環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列樹脂對裝配電極44、44的表面的接合力強(qiáng)而牢固，因此固定構(gòu)件41能牢固地配置在裝配電極44、44上。
其次，將硅系列導(dǎo)電性粘合劑15、15分別涂敷在圖1或圖3中的外殼基座42的裝配電極44、44上(ST14)。因此，呈圖5(b)的狀態(tài)。
其次，將壓電振動片11置于涂敷了硅系列導(dǎo)電性粘合劑15、15的裝配電極44、44上(ST15)，將外殼基座42放入圖中未示出的熱硬化爐內(nèi)，通過使硅系列導(dǎo)電性粘合劑15、15干燥硬化(ST16)而進(jìn)行接合固定。
然后，如果壓電振動片11通過硅系列導(dǎo)電性粘合劑15、15完全被固定在裝配電極44、44上，則從外部端子44a通過導(dǎo)通路徑44b，將激勵電壓傳遞給裝配電極44、44，從裝配電極44、44將激勵電壓加在壓電振動片11上，一邊監(jiān)視其振動頻率，一邊將激光照射在壓電振動片11的表面上，通過減少電極的重量，進(jìn)行頻率調(diào)整(ST17)。
其次，將圖中未示出的蓋體置于上述外殼基座42上，例如通過縫焊進(jìn)行封裝(ST18)。
通過以上操作，制成壓電振子40。
如上所述構(gòu)成第一實施例，由于利用硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，通過固定構(gòu)件41、41將壓電振動片11接合在裝配電極44、44上，所以硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15不是象以往那樣附著在附著性不好的金表面上，而是進(jìn)入并附著在具有凹凸或粗糙面的固定構(gòu)件41、41上。在此情況下，硅樹脂進(jìn)入固定構(gòu)件41、41的微細(xì)的凹凸中，能提高附著強(qiáng)度，同時由于所含有的銀填充物也進(jìn)入微細(xì)的凹凸等中，所以導(dǎo)通性良好。
這里，由于利用硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15進(jìn)行壓電振動片11對裝配電極44、44的接合，所以在壓電振子40發(fā)生溫度變化的情況下，壓電振動片11和外殼基座42之間發(fā)生膨脹或收縮的差異時，能適當(dāng)?shù)氐窒@樣的差異。因此，產(chǎn)生膨脹或收縮的差異，應(yīng)力加在壓電振動片11上，不會造成頻率變化或CI(晶體阻抗)值的上升等特性劣化。
另外，在將壓電振子40安裝在安裝基板等上的情況下，也會受到外力產(chǎn)生的變形作用，在該變形作用通過粘合劑傳遞給壓電振動片11的情況下，該變形作用不是直接傳遞給壓電振動片11，所以與上述相同，能防止應(yīng)力作用在壓電振動片11上。
另外，由于利用硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15進(jìn)行壓電振動片11與裝配電極44、44的接合，所以硬化后硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15也比較柔軟，能吸收來自外部的沖擊和振動，不會傳遞給壓電振動片11，具有強(qiáng)的耐沖擊結(jié)構(gòu)。
而且，由于通過作為環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑的固定構(gòu)件41、41連接裝配電極44、44和硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，所以能利用硬質(zhì)樹脂可靠地導(dǎo)電性地連接硅系列導(dǎo)電粘合劑15和裝配電極44、44。因此，能通過導(dǎo)電圖形44b，將來自外部端子44a的激勵電壓從固定構(gòu)件41、41可靠地加在壓電振動片11上。
其次，將本發(fā)明應(yīng)用于壓電振蕩器的第二實施例。
第一實施例的制造工序的特征，在作為另一壓電裝置的壓電振蕩器中幾乎也通用。即，與壓電振子不同，壓電振蕩器在外殼基座內(nèi)裝有集成電路，所以與此相關(guān)連，其結(jié)構(gòu)和工序與壓電振子有若干不同。
(第二實施例)圖6是表示應(yīng)用本發(fā)明的壓電振蕩器的實施例的圖，為了便于理解，圖中省略了蓋體。圖6(a)是表示將壓電振蕩器的蓋體除去后其中的狀態(tài)的平面圖，圖6(b)是表示將蓋體除去后其中的狀態(tài)沿F-F線的簡略剖面圖。
在這些圖中，與第一實施例的壓電振子或圖12中的壓電振蕩器相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略說明，主要說明不同的地方。
壓電振蕩器50備有形成了收容片狀的壓電振動片11的空間部53的呈箱狀的外殼基座52。壓電振動片11的一端部11a通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15，被接合固定在兩個裝配電極44、44上，該電極44、44配置在空間部53內(nèi)設(shè)置的臺階部49上，另一端部11b為自由端。
將由陶瓷制成的4個基座材料56、57、58、29重疊起來、再重疊有縫環(huán)59a，形成外殼基座52，最下面的基座材料56是平板，上面重疊的基座材料57、58、59由內(nèi)徑依次增大的環(huán)狀或框狀的材料形成。
因此，外殼基座52在內(nèi)部形成空間部53，能收容壓電振動片11，同時除了接合該壓電振動片11用的臺階部49以外，還在較低的位置設(shè)有第二臺階部51。
而且，該臺階部49的表面上的裝配電極44、44與實施例1在結(jié)構(gòu)上相同，裝配電極44、44分別與在基座材料被重疊起來的層結(jié)構(gòu)中通過的導(dǎo)通路徑44b連接，并與外殼基座42的電極54連接(將在后面說明)。
如圖7中的放大圖所示，在裝配電極44、44上設(shè)有固定構(gòu)件41、41，該固定構(gòu)件41、41的形成方法和功能與第一實施例完全相同。
因此，從集成電路21(后面說明)施加的激勵電壓通過導(dǎo)通路徑44b傳遞給裝配電極44、44，激勵電壓再從硅系列導(dǎo)電性粘合劑15、15加在壓電振動片11上。因此，使壓電振動片11以規(guī)定的頻率振動。
另外，集成電路21安裝在外殼基座52的內(nèi)部的底部，在臺階部51上形成該集成電路21和用金線25進(jìn)行引線接合的多個電極54。另外，如圖7所示，安裝集成電路21用的電極32設(shè)置在外殼基座52的內(nèi)側(cè)底面上。這些電極的形成方法與壓電振子40的情況相同。
因此，在壓電振蕩器50中，從集成電路21施加的激勵電壓通過裝配電極44、44加在壓電振動片11的表面上形成的電極上，使壓電振動片11以規(guī)定的頻率振動，同時其輸出信號被輸入集成電路21，規(guī)定的頻率信號被取出到外部。
而且，制造該壓電振蕩器50的工序只是在用圖2說明的壓電振子40的制造工序的ST12之前增加了集成電路21的安裝工序，其他工序與圖2相同。
如上構(gòu)成第二實施例，裝配電極44、44和固定構(gòu)件41、41的結(jié)構(gòu)相同，壓電振動片11的接合結(jié)構(gòu)也相同，所以具有與第一實施例同樣的作用效果。
本發(fā)明不限于上述的實施例。
本發(fā)明不限于壓電振子和壓電振蕩器，也能適用于利用壓電振動片的各種壓電裝置。
另外，例如能變更制造工序的順序，另外，還能將上述實施例的各條件和各結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)厥÷云湟徊糠?、或互相組合。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則能提供一種來自外部的沖擊和對壓電振動片的作用應(yīng)力強(qiáng)、能使外殼基座的電極一側(cè)和壓電振動片良好地導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)的壓電裝置及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種壓電裝置，它具有對設(shè)置在外殼基座上的電極接合壓電振動片的結(jié)構(gòu)，該壓電裝置的特征在于備有設(shè)置在上述外殼基座上、通過導(dǎo)通路徑傳導(dǎo)激勵電壓，同時裝配上述壓電振動片的裝配電極；以及配置在上述裝配電極的表面上，利用與該裝配電極的表面緊密接觸性能好的材料形成的導(dǎo)電性的固定構(gòu)件，上述壓電振動片通過硅系列導(dǎo)電粘合劑被接合在該導(dǎo)電性的固定構(gòu)件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電裝置，其特征在于上述固定構(gòu)件是由硬質(zhì)樹脂制成的導(dǎo)電性粘合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電裝置，其特征在于上述固定構(gòu)件是環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑。
4.一種壓電裝置的制造方法，該方法包括對設(shè)置在外殼基座上的電極接合壓電振動片的工序，其特征在于上述壓電振動片的接合工序這樣進(jìn)行將與電極表面材料的緊密接觸性能高的、呈熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性粘合劑附著在夾具的前端，使該夾具相對于電極表面大致垂直地移動后接觸在裝配電極的表面上，該裝配電極設(shè)置在上述外殼基座上，通過導(dǎo)通路徑傳導(dǎo)激勵電壓，其次，使該夾具沿上述垂直方向離開，在裝配電極的表面上形成固定構(gòu)件，再使用硅系列導(dǎo)電粘合劑將上述壓電振動片置于該固定構(gòu)件上，接合上述壓電振動片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電裝置，其特征在于附著在上述夾具上的導(dǎo)電性粘合劑是由硬質(zhì)樹脂制成的導(dǎo)電性粘合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電裝置，其特征在于附著在上述夾具上的導(dǎo)電性粘合劑是環(huán)氧系列或聚酰亞胺系列的導(dǎo)電性粘合劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任意一項所述的壓電裝置，其特征在于上述夾具是沖壓夾具。
全文摘要
提供一種來自外部的沖擊和對壓電振動片的作用應(yīng)力強(qiáng)、能使外殼基座的電極一側(cè)和壓電振動片良好地導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)的壓電裝置及其制造方法。在具有對設(shè)置在外殼基座42上的電極44接合壓電振動片的結(jié)構(gòu)的壓電裝置中,備有設(shè)置在上述外殼基座42上、通過導(dǎo)通路徑44b傳導(dǎo)激勵電壓,同時裝配上述壓電振動片的裝配電極44、44;以及配置在上述裝配電極的表面上,利用與該裝配電極的表面緊密接觸性能好的材料形成的導(dǎo)電性的固定構(gòu)件41、41,上述壓電振動片11通過硅系列導(dǎo)電粘合劑15、15被接合在該導(dǎo)電性的固定構(gòu)件上。
文檔編號H03H9/05GK1344065SQ0113263
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者芹澤聰 申請人:精工愛普生株式會社