壓電裝置的制造方法
【專利說明】壓電裝置
[0001]本申請(qǐng)為，中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01010589270.2、申請(qǐng)日為2010年12月9日、發(fā)明名稱為壓電裝置的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種被用于各種電子設(shè)備的壓電振子、壓電振蕩器等的壓電裝置，特別是涉及一種對(duì)收納有壓電振動(dòng)片的外殼以氣密狀態(tài)進(jìn)行封裝的表面安裝型的壓電裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]一直以來，壓電裝置多數(shù)使用適合向電路基板等安裝的表面安裝型的壓電裝置。通常，表面安裝型的壓電裝置采用一種外殼結(jié)構(gòu)，即，由陶瓷等絕緣材料構(gòu)成的薄箱型的基座以及與該基座相接合的平板狀的蓋體形成，并在內(nèi)部安裝壓電振動(dòng)片并以氣密狀態(tài)進(jìn)行密封。而且，隨著最近的電子設(shè)備的小型化、輕薄化，要求壓電裝置更加小型化和輕薄化。
[0004]為了使壓電裝置小型化，已知一種音叉型的壓電振動(dòng)片，具有:一對(duì)振動(dòng)臂，其從基端部起平行地延伸；支承臂，其從該基端部起以與振動(dòng)臂平行的方式延伸且設(shè)有來自激勵(lì)電極的引出電極(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。另外，已知一種結(jié)構(gòu)，即，具有矩形薄板狀的振動(dòng)部的厚度切變振動(dòng)模式的壓電振動(dòng)片，也同樣具備一種支承臂，該支承臂從振動(dòng)部的基端起以與該振動(dòng)部平行的方式延伸且設(shè)置有來自激勵(lì)電極的引出電極(例如，參照專利文獻(xiàn)2) O
[0005]這些壓電振動(dòng)片通過在支承臂處用導(dǎo)電性粘合劑固定在外殼的貼裝電極上，從而在電連接的同時(shí)被機(jī)械性地固定并支承。因此，與在基端部處利用導(dǎo)電性粘合劑以懸臂的方式固定并支承壓電振動(dòng)片的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，由于基端部的尺寸在長(zhǎng)度方向上縮小，因此能夠使壓電振動(dòng)片以及壓電裝置相應(yīng)地小型化。
[0006]為了均衡地固定壓電振動(dòng)片，通常，壓電振動(dòng)片的支承臂在振動(dòng)臂或者振動(dòng)部的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)。而且，也可以在振動(dòng)臂或者振動(dòng)部的一側(cè)僅設(shè)置一個(gè)支承臂，并在該支承臂和基端部處固定于外殼(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0007]而且，音叉型的壓電振動(dòng)片通過在振動(dòng)臂的前端形成擴(kuò)大其寬度的錘部，從而能夠縮短振動(dòng)臂而使振動(dòng)片整體在長(zhǎng)度方向上小型化(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。通過該寬度加寬的錘部，能夠抑制高階振動(dòng)模式的發(fā)生，從而獲得振動(dòng)頻率的穩(wěn)定性。
[0008]而且，在表面安裝型的壓電裝置中使用下述外殼結(jié)構(gòu)，S卩，為了排出在蓋體與基座相接合時(shí)由密封材料產(chǎn)生的氣體或水分，并且/或者將內(nèi)部密封為所需真空狀態(tài)或者環(huán)境，而預(yù)先設(shè)置與外部連通的密封孔，并在蓋體與基座相接合之后對(duì)密封孔進(jìn)行封閉。大多數(shù)情況下，外殼的密封孔被設(shè)置在由陶瓷材料的薄板進(jìn)行層疊而成的基座上(例如，參照專利文獻(xiàn)2、3、5)，但也能夠設(shè)置在平板狀的蓋體上(例如，參照專利文獻(xiàn)6)。
[0009]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004 - 297198號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 - 21794號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開2004 - 343541號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特開2005 - 5896號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)5:日本特開2006 - 332727號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)6:日本特開2002 - 171152號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明所要解決的課題
[0017]在封閉外殼的密封孔時(shí)，通過對(duì)放置在其內(nèi)部的、由低熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的球狀或顆粒狀的密封材料照射激光束或者鹵素?zé)舻龋允顾雒芊獠牧显谒查g被加熱而熔化，從而進(jìn)行封閉。此時(shí)，優(yōu)選為，使密封孔內(nèi)側(cè)的開口直徑小于外側(cè)的開口直徑，以防止密封材料落入外殼內(nèi)。當(dāng)基座由陶瓷薄板的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成時(shí)，通過將構(gòu)成其底板的陶瓷薄板上的大直徑孔以及層疊于所述底板上的陶瓷薄板上的小直徑孔配置成同心，從而使此種密封孔形成為階梯狀的兩層結(jié)構(gòu)。另外，在由金屬平板構(gòu)成的蓋體上，能夠通過使用沖頭等的工具形成朝向下方的凸部并在其中心開設(shè)貫穿孔，從而形成密封孔。
[0018]上述現(xiàn)有技術(shù)中的密封孔無論設(shè)置在外殼的基座或者蓋體中的哪一方，在俯視這些密封孔時(shí)，均以與壓電振動(dòng)片重合的方式被配置，以使外殼的平面尺寸小型化。特別是，在將密封孔設(shè)置在與壓電振動(dòng)片的激勵(lì)電極重合的位置上的情況下，在將蓋體接合到基座上之后，通過從外部經(jīng)由密封孔照射激光等而去除部分激勵(lì)電極，從而能夠?qū)弘娬駝?dòng)片的振動(dòng)頻率進(jìn)行微調(diào)節(jié)。
[0019]但是，如上所述，這種將密封孔設(shè)置在基座上且以與壓電振動(dòng)片重合的方式配置所述密封孔的外殼，需要將基座的底板部分制成至少兩層的層疊結(jié)構(gòu)。而且，必須在密封孔的內(nèi)側(cè)開口與壓電振動(dòng)片之間設(shè)置間隙。由此，難以使外殼進(jìn)一步輕薄化以及扁平化。同樣地，在將密封孔設(shè)置在蓋體上的情況下，也必須在蓋體內(nèi)表面的凸部與壓電振動(dòng)片之間設(shè)置間隙，從而限制了外殼的輕薄化和扁平化。
[0020]因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有的問題點(diǎn)而被完成的，其目的在于，在具備表面安裝型的外殼的壓電裝置中，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)其小型化以及扁平化，其中，所述表面安裝型的外殼在基座或者蓋體上具有密封孔。
[0021]解決課題的方法
[0022]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的壓電裝置的特征在于，具備:壓電振動(dòng)片以及以氣密狀態(tài)封裝該壓電振動(dòng)片的外殼，
[0023]其中，壓電振動(dòng)片具有:振動(dòng)部；第I以及第2支承臂，其從該振動(dòng)部的基端部起延伸且沿著振動(dòng)部的兩側(cè)被配置，
[0024]外殼具有:箱型的基座，其由絕緣材料構(gòu)成；平板狀的蓋體，其與該基座的上部相接合；腔室，其為被基座和蓋體隔開而形成的部分，用于在其內(nèi)部收納壓電振動(dòng)片；凸部，其從基座或者蓋體向腔室的內(nèi)部突出；密封孔，其貫穿該凸部并在腔室的內(nèi)部以及外殼的外表面上開口，
[0025]壓電振動(dòng)片在第I以及第2支承臂處被固定并支承于腔室的底面上，
[0026]密封孔通過密封材料而以氣密狀態(tài)被封閉，
[0027]第I支承臂的長(zhǎng)度短于第2支承臂的長(zhǎng)度，
[0028]凸部位于第I支承臂的延長(zhǎng)方向上比該第I支承臂的前端更靠前的位置，從而在俯視時(shí)不與壓電振動(dòng)片重合，且被設(shè)置在壓電振動(dòng)片的長(zhǎng)度方向上至少與第2支承臂部分重合的范圍內(nèi)。
[0029]以此種方式，通過使被設(shè)置在振動(dòng)部?jī)蓚?cè)的支承臂中的一個(gè)短于另一個(gè)，從而在腔室內(nèi)部確保了不與壓電振動(dòng)片重合的平面空間，通過在該平面空間內(nèi)設(shè)置凸部并開設(shè)密封孔，從而能夠使外殼扁平化且在平面上小型化。
[0030]在另一實(shí)施例中，振動(dòng)部被配置成，在壓電振動(dòng)片的寬度方向上，與較短的第I支承臂相比更靠近較長(zhǎng)的第2支承臂。由此，由于壓電振動(dòng)片的重心位置與第I支承臂相比更靠近第2支承臂，因此能夠更均衡地支承壓電振動(dòng)片，從而防止壓電振動(dòng)片的振動(dòng)泄漏，由此能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0031]而且，在某實(shí)施例中，基座通過多個(gè)絕緣材料板的層疊結(jié)構(gòu)而構(gòu)成為箱型，腔室的底面由第I絕緣材料板形成，而凸部由層疊在第I絕緣材料板上的第2絕緣材料板而形成，密封孔通過被形成在第I絕緣材料板上的大孔部、和以與該大孔部連續(xù)的方式被形成在第2絕緣材料板上的小孔部，而形成為在其內(nèi)側(cè)具有階梯。以此種方式，由于將基座制成最少由兩張絕緣材料板構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)，從而有利于外殼的扁平化，其中，所述基座具有階梯狀的密封孔，以便在密封孔中放置球狀或顆粒狀的密封材料。
[0032]在其他實(shí)施例中，蓋體具有凸部，由于該凸部的密封孔具有從蓋體的外表面朝向腔室呈錐形的傾斜面，從而同樣地能夠?qū)⑼ㄟ^激光束或者鹵素?zé)舻恼丈浼訜岵⑷刍那驙罨蝾w粒狀的密封材料，以不落入腔室內(nèi)的方式，放置在密封孔的傾斜面上。
[0033]在其他實(shí)施例中，具備一種音叉型的壓電振動(dòng)片，該音叉型的壓電振動(dòng)片的振動(dòng)部具有從其基端部起平行地