專利名稱：封裝、壓電振子以及壓電振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處討論的實(shí)施方式涉及封裝、壓電振子以及壓電振蕩器。
背景技術(shù)：
通常，諸如晶振的壓電振子由容納于封裝中的壓電元件構(gòu)成。外部連接電極設(shè)置在封裝的外表面上。外部連接電極與封裝內(nèi)部的電極電連接。壓電元件在其電極與封裝內(nèi)部的電極連接的狀態(tài)下被容納在封裝中。通常，壓電元件具有兩個(gè)電極，它們分別通過導(dǎo)電粘接劑與封裝內(nèi)部的兩個(gè)電極連接。為了利用導(dǎo)電粘接劑來連接電極，首先，對(duì)封裝內(nèi)部的各個(gè)電極涂敷一定量的導(dǎo)電粘接劑，然后，在將壓電元件的電極放置在涂敷的導(dǎo)電粘接劑上之后，使導(dǎo)電粘接劑固化。也就是說，壓電元件在壓電元件的電極與封裝內(nèi)部的電極之間設(shè)置有導(dǎo)電粘接劑的狀態(tài)下被容納在封裝中。當(dāng)壓電元件的電極與封裝的內(nèi)部的電極如上所述由導(dǎo)電粘接劑接合時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于導(dǎo)電粘接劑流入其它部分或者流出電極而發(fā)生短路或者壓電元件的振蕩頻率改變的問題。因此，日本特開2000-1M761號(hào)公報(bào)提出了一種壓電振蕩器封裝，其在陶瓷容器的內(nèi)壁上具有凹部，并且通過將陶瓷基板的一端嵌合到凹部而將陶瓷基板固定在陶瓷容器中。在這種壓電振蕩器封裝中，在陶瓷基板上形成通孔，使得通過將導(dǎo)電粘接劑填充到通孔中，使陶瓷基板被固定在陶瓷容器中。日本特開2007488644號(hào)公報(bào)公開了一種具有下述結(jié)構(gòu)的壓電基板，其中，在利用導(dǎo)電粘接劑接合的部分與不利用導(dǎo)電粘接劑接合的部分之間設(shè)置有凹部或者通孔，以吸收從由導(dǎo)電粘接劑接合的部分流出的部分導(dǎo)電粘接劑。日本特開平8-181407號(hào)公報(bào)提出了一種將安裝部件安裝在印刷配線板上的結(jié)構(gòu)，在該印刷配線板中，將導(dǎo)電膏填充到形成于印刷配線板中的通孔中，從而通過將安裝部的電極插入通孔中的導(dǎo)電膏來對(duì)安裝部進(jìn)行安裝。此外，日本特開平7-66670號(hào)公報(bào)公開了一種具有下述結(jié)構(gòu)的壓電振子，其中，在從支撐臺(tái)延伸的多個(gè)支撐板中的每一個(gè)上設(shè)置有切口(slit)，使得通過壓電基板的被嵌入切口的側(cè)端部來安裝壓電振子。在通過使用分配器將導(dǎo)電粘接劑涂敷到封裝的電極上的情況下，液體形式的導(dǎo)電粘接劑從分配器的噴嘴末端滴落到各電極上。此時(shí)，導(dǎo)電粘接劑的滴落量以及導(dǎo)電粘接劑的滴落位置存在差異。圖1是例示了利用分配器將導(dǎo)電粘接劑滴落到封裝中的兩個(gè)電極上的狀態(tài)下的平面圖。由圖1可以了解的是，由于滴落量和滴落位置的這種差異，封裝2內(nèi)的兩個(gè)電極4-1與4-2上的導(dǎo)電粘接劑6的液滴的大小和位置的差異非常大。如果導(dǎo)電粘接劑6的位置和量的差異如圖1所示，則有可能出現(xiàn)壓電元件的振蕩頻率不穩(wěn)定或者壓電元件不振蕩的問題。此外，由于伴隨著導(dǎo)電粘接劑6的老化而在壓電元件中產(chǎn)生的應(yīng)力分布的變化，振蕩頻率特征有可能改變。
3
因此，期望實(shí)現(xiàn)下述的安裝結(jié)構(gòu)，其中，在利用分配器涂敷導(dǎo)電粘接劑的情況下， 即使滴落量以及滴落位置存在差異，壓電元件的電極與導(dǎo)電粘接劑接觸的位置也是固定的，而且接觸面積也是固定的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施方式提供了一種封裝，其被配置為容納壓電元件，所述封裝包括引導(dǎo)部， 該引導(dǎo)部具有分別被插入所述壓電元件的電極的多個(gè)空間，其中，所述引導(dǎo)部的所述多個(gè)空間彼此分離。提供了一種壓電振子，該壓電振子包括封裝，其設(shè)置有具有多個(gè)空間的引導(dǎo)部； 壓電元件，其具有多個(gè)連接電極部；以及導(dǎo)電粘接劑，其容納在所述引導(dǎo)部的所述空間中， 其中，所述壓電元件的所述連接電極部被分別插入所述引導(dǎo)部的所述多個(gè)空間中，并且被所述導(dǎo)電粘接劑固定。在壓電振子的連接電極中，只有突出至其中填充了導(dǎo)電粘接劑的空間中的部分與導(dǎo)電粘接劑接觸。因此，即使被提供并填充在空間中的導(dǎo)電粘接劑的量有差異，壓電元件的電極與導(dǎo)電粘接劑接觸的位置也是固定的，并且其接觸面積恒定。因此，可以獲得穩(wěn)定的壓電元件的性能。通過所附權(quán)利要求中具體指出的要素和組合，將實(shí)現(xiàn)并獲得實(shí)施方式的目的和優(yōu)
點(diǎn)ο應(yīng)當(dāng)了解，前面的概述和下面的詳述均都是示例性和解釋性的，而不對(duì)所要求保護(hù)的發(fā)明構(gòu)成限制。


圖1是例示了利用分配器將導(dǎo)電粘接劑滴落到封裝中的兩個(gè)電極上的狀態(tài)下的平面圖；圖2是根據(jù)第一實(shí)施方式的壓電振子的截面圖；圖3是陶瓷封裝的主體部的立體圖；圖4是晶振的立體圖；圖5是晶振的平面圖；圖6是用于例示陶瓷封裝的主體部的制造方法的示例的分解立體圖；圖7A、7B和7C是例示了將晶振安裝到陶瓷封裝的主體部的工序的截面圖；圖8是在圖7A例示的狀態(tài)下的主體部和晶振的立體圖；圖9是例示了通過使探針與通孔內(nèi)的導(dǎo)電粘接劑接觸而進(jìn)行的電接觸的截面圖；圖10是在通孔的周圍具有測(cè)試電極的主體部的平面圖；圖11是晶振的變型的側(cè)面圖；圖12是根據(jù)第二實(shí)施方式的壓電振蕩器的截面圖；以及圖13是用于解釋晶振的應(yīng)用的說明。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝、壓電振子以及壓電振蕩器。
圖2是根據(jù)第一實(shí)施方式的壓電振子的截面圖。根據(jù)第一實(shí)施方式的壓電振子包括陶瓷封裝10，其是封裝的示例；晶振20，其是容納在陶瓷封裝10內(nèi)的壓電元件的示例。 壓電封裝10包括具有內(nèi)部空間的箱形的主體部12以及用于鎖閉主體部12的內(nèi)部空間的蓋部14。主體部12的底面1 形成有外部電極12-1和12-2以將壓電振子安裝在電路板上。圖3是陶瓷封裝10的主體部12的立體圖。使主體部12的一個(gè)側(cè)面的內(nèi)壁較厚， 以形成振蕩器安裝部12b。振蕩器安裝部12b中形成有兩個(gè)槽12c。晶振20的兩個(gè)連接電極部分別被插入槽12c內(nèi)，并且，如后面所提到的，導(dǎo)電粘接劑16通過貫穿孔12d而被填入槽12c內(nèi)。也就是說，兩個(gè)槽12c形成了分別插入晶振20的兩個(gè)連接電極部的、彼此分離的空間。因此，具有兩個(gè)槽12c作為彼此分離的多個(gè)空間的振蕩器安裝部12b用作用于將晶振20引導(dǎo)到固定位置的引導(dǎo)部。槽12c的填充有導(dǎo)電粘接劑16的部分與外部連接電極12-1之間形成有通孔12e。 因此，形成在晶振20的一個(gè)連接電極部中的連接電極經(jīng)由填充在槽12c內(nèi)的導(dǎo)電粘接劑16 以及通孔1 與外部連接電極12-1電連接。另一方面，形成在晶振20的另一個(gè)連接電極部中的連接電極經(jīng)由填充在槽12c內(nèi)的導(dǎo)電粘接劑16、通孔12e、以及形成在主體部12內(nèi)部的配線圖案(未圖示)與外部連接電極12-2電連接。主體部12的內(nèi)部的底面上形成有分割部12f。在如后所示將導(dǎo)電粘接劑16填充到槽12c中時(shí)，設(shè)置了分割部12f，以當(dāng)導(dǎo)電粘接劑16溢出時(shí)防止兩個(gè)槽12c中的導(dǎo)電粘接劑16短路。如果導(dǎo)電粘接劑16從兩個(gè)槽12c中溢出，則溢出的導(dǎo)電粘接劑16沿著振蕩器安裝部12b的側(cè)壁流動(dòng)，并且積聚在主體部12b內(nèi)部的底面上。如果從兩個(gè)槽12c溢出的導(dǎo)電粘接劑16在主體部12的內(nèi)部的底面上擴(kuò)散并且彼此接觸，則填充在兩個(gè)槽12c中的導(dǎo)電粘接劑16彼此電短路。因此，設(shè)置了從主體部12的內(nèi)部的底面突出的分割部12f以隔離流至底面的導(dǎo)電粘接劑16，從而防止上述的短路情況。下面參照?qǐng)D4和圖5來描述晶振20。圖4是晶振20的立體圖。圖5是晶振20的平面圖。晶振20包括矩形的晶片22、以及從晶片22的一側(cè)伸出的兩個(gè)連接電極部和對(duì)-2。在晶片22的相對(duì)面(前側(cè)和后側(cè))上形成有一對(duì)驅(qū)動(dòng)電極沈-1和沈_2。通過對(duì)驅(qū)動(dòng)電極26-1和沈-2施加振蕩電壓，晶片22發(fā)生振蕩。盡管沒有限制晶片22的哪一側(cè)為前側(cè)，但是此處為了方便，將其上形成有驅(qū)動(dòng)電極沈-1的一側(cè)作為前側(cè)。連接電極部M-I和M-2分別具有平矩形的形狀，并且在其表面分別形成有連接電極。盡管希望在連接電極部M-I和M-2的整個(gè)表面形成連接電極，但是連接電極也可以形成在連接電極部M-I和M-2的至少端面以及前側(cè)表面或后側(cè)表面。圖4中，連接電極24-la是形成在連接電極部M-I的端面上的電極，連接電極M-加是形成在連接電極部 24-2的端面上的電極。連接電極24-la與形成在連接電極部M-I的前側(cè)表面上的連接電極 24-lb連接，而連接電極M-加與形成在連接電極部M-2的后側(cè)表面上的連接電極連接。形成在連接電極部M-I的前側(cè)表面上的連接電極M-Ia與形成在晶片22的前側(cè)表面上的驅(qū)動(dòng)電極沈-1電連接。因此，形成在連接電極部M-I的端面上的連接電極M-Ia 經(jīng)由連接電極M-Ib以及導(dǎo)電連接部M-Ic與驅(qū)動(dòng)電極沈-1電連接。另一方面，形成在連接電極部M-2的后側(cè)表面上的連接電極M-加經(jīng)由導(dǎo)電連接部與形成在晶片22的后側(cè)表面上的驅(qū)動(dòng)電極沈-2電連接。因此，形成在連接電極部M-2的端面上的連接電極 24-2a經(jīng)由連接電極以及導(dǎo)電連接部與驅(qū)動(dòng)電極沈_2電連接。在上述的電極結(jié)構(gòu)中，當(dāng)對(duì)連接電極部M-I和M-2的連接電極24-la和施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓被發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電極26-1和沈-2，使得晶片22振蕩。應(yīng)注意的是，通過將晶板加工成圖5所示的形狀并且對(duì)與晶片22相對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行研磨加工以使其具有能產(chǎn)生預(yù)定頻率的振蕩的厚度，由此在形成電極之前形成了晶振 20。接著，描述形成陶瓷封裝10的主體部12的方法。圖6是例示了形成陶瓷封裝10 的主體部12的方法的示例的分解立體圖。陶瓷封裝10的主體部12可以通過對(duì)形成為預(yù)定形狀的陶瓷片進(jìn)行層疊并燒結(jié)該層疊體而形成。在圖6所示的示例中，在用作底板的陶瓷片12-1上層疊其上形成有內(nèi)部配線圖案的陶瓷片12-2。然后，在陶瓷片12-2上層疊其中形成有與分割部12f相對(duì)應(yīng)的部分的陶瓷片12-3。接著，在陶瓷片12-3上層疊形成有作為內(nèi)部空間的部分以及作為兩個(gè)槽 12c的部分的陶瓷片12-4。然后，在陶瓷片12-4上層疊形成有作為內(nèi)部空間的部分以及作為貫穿孔12d的部分的陶瓷片12-5。最后，在陶瓷片12-5上層疊作為主體部12的上沿的陶瓷片12-6。對(duì)這樣形成的陶瓷片12-1至陶瓷片12-6的層疊體進(jìn)行燒結(jié)以形成圖3所例示的形狀的主體部12。下面，參照?qǐng)D7A至圖7C，描述將晶振20附接到主體部12的工序。圖7A-7C是例示了將晶振20附接到主體部12的工序的截面圖。首先，如圖7A所示，制備陶瓷封裝10的主體部12。然后，如圖7B所示，將上述晶振20的連接電極部M-I和M-2分別插入主體部12的槽12c中，以將晶振20容納在主體部12的內(nèi)部空間中。當(dāng)將連接電極部M-I和M-2插入主體部12的兩個(gè)槽12c中時(shí)，由于連接電極部M-I和對(duì)-2中每一個(gè)的基部寬度大于連接電極部M-I和M-2的其它部分， 因此難以進(jìn)一步插入連接電極部M-I和對(duì)-2。在圖7B所例示的狀態(tài)下，晶振20的連接電極部M-I和無法進(jìn)一步插入，即成為了連接電極部M-I和M-2被完全插入的狀態(tài)。圖8是在圖7B例示的狀態(tài)下的主體部12和晶振20的立體圖。在這種狀態(tài)下，晶振20的連接電極部M-I和M-2的端面無法到達(dá)槽12c的底面，并且在連接電極部M-I和M-2的端面與槽12c的底面之間分別形成有空間。然后，設(shè)置在槽12c之上的貫穿孔12d形成在該貫穿孔12d與上述空間連通的位置。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了圖7B所例示的狀態(tài)時(shí)，液態(tài)的導(dǎo)電粘接劑16通過該貫穿孔12d而被填充到上述空間中。因?yàn)檫B接電極部M-I和M-2由于晶振20的重量而在槽12c中傾斜，所以連接電極部M-I和對(duì)-2的末端部與槽12c的上表面接觸。因此，導(dǎo)電粘接劑16不沿著槽12c的上表面流動(dòng)。此外，因?yàn)檫B接電極部M-I和M-2由于晶振20的重量而在槽12c 中傾斜，所以連接電極部M-I和M-2的基部與槽12c的下表面接觸。因此，沿著槽12c的下表面流動(dòng)的導(dǎo)電粘接劑16在連接電極部M-I和M-2的基部附近停止，并且防止其進(jìn)一步流動(dòng)越過連接電極部M-I和M-2的基部。因此，被填入槽12c的深處部分中的導(dǎo)電粘接劑16被保持在槽12c中而不會(huì)經(jīng)由槽12c的開口部而流出槽12c。
6
在將導(dǎo)電粘接劑16填入槽12c中之后，對(duì)導(dǎo)電粘接劑16進(jìn)行加熱并固化。由此， 將晶振20機(jī)械地固定在主體部12的內(nèi)部。同時(shí)，形成在連接電極部M-I和M-2的端面上的連接電極24-la和M-加經(jīng)由導(dǎo)電粘接劑16和通孔12e而與外部連接電極12_1和12_2 電連接。這里，當(dāng)在利用導(dǎo)電粘接劑16固定晶振20的狀態(tài)下測(cè)試晶振20的操作時(shí)，如圖9 所示，可以通過使探針與在貫穿孔12d中固化了的導(dǎo)電粘接劑16接觸以對(duì)晶振20施加電壓，由此來執(zhí)行晶振20的電測(cè)試。此外，測(cè)試電極18可以形成在各個(gè)貫穿孔12d的周圍，使得貫穿孔12d中的導(dǎo)電粘接劑16與測(cè)試電極18接觸。由此，可以執(zhí)行晶振20的電測(cè)試，同時(shí)容易地使圖9例示的探針與測(cè)試電極18接觸。連接電極部M-I和M-2的厚度被設(shè)置為略小于槽12c的高度。由此，晶振20以略微傾斜的狀態(tài)被固定。但是，可以通過調(diào)整晶振20的晶片22的厚度來調(diào)整晶振20的振蕩頻率。在上述實(shí)施方式中，連接電極部M-I和M-2的厚度與晶片22的厚度相等，并且整個(gè)晶振20具有均勻的厚度。因此，如果晶片22的厚度減小，則連接電極部M-I和M-2 的厚度也減小。但是，存在連接電極部M-I和對(duì)-2的厚度由于槽12c的尺寸容差而無法減小的情況。例如，如果連接電極部M-I和對(duì)-2的厚度減小，則槽12c的尺寸容差相對(duì)增大，這將導(dǎo)致當(dāng)將晶振20附接到主體部12時(shí)晶振20傾斜增大的情況。在這種情況下，有可能出現(xiàn)傾斜的晶振20接觸主體部12的內(nèi)部空間的底面或分割部12f的情況。因此，也可以通過將連接電極部M-I和M-2的厚度保持為一定程度而僅減小晶片22的厚度的方式來形成晶振20。接著，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式的壓電振蕩器。圖12是根據(jù)第二實(shí)施方式的作為壓電振蕩器的示例的晶振的截面圖。在圖12中， 對(duì)與圖2所例示的部件相同的部件使用相同的標(biāo)號(hào)，并省略其描述。晶振具有與上述的晶振相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，在封裝10的主體部中容納有包含振蕩電路的IC 50。該IC 50安裝在晶振20的下方且在主體部12的內(nèi)部的底面上。在主體部12的內(nèi)部的底面上形成有配線(未圖示)，并且該配線與IC 50的電極連接。此外，該配線經(jīng)由主體部12內(nèi)部的配線52與外部連接電極12-1和12-2連接。此夕卜，IC 50的電極經(jīng)由配線52和通孔12與導(dǎo)電粘接劑16電連接。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的壓電振蕩器中，在壓電振蕩器的封裝中設(shè)置有IC，并且在封裝中形成有至IC的配線。如圖13所示，具有上述結(jié)構(gòu)的晶振60被安裝在印刷板62上作為構(gòu)成電子電路的元件之一，并且被結(jié)合到電子設(shè)備(諸如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、蜂窩電話等)中。在此陳述的所有示例和條件語言旨在出于教導(dǎo)的目的幫助讀者理解本發(fā)明的原理和本發(fā)明人為促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步而貢獻(xiàn)的構(gòu)思，并且應(yīng)當(dāng)被解釋成并不限于這種具體陳述的示例和條件，說明書中對(duì)這些示例的組織也并不涉及表明本發(fā)明的優(yōu)劣。盡管對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)明白，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)其做出各種改變、替換以及更換。
權(quán)利要求
1.一種封裝，其被配置為容納壓電元件，所述封裝包括引導(dǎo)部，該引導(dǎo)部具有分別被插入所述壓電元件的電極的多個(gè)空間，其中，所述引導(dǎo)部的所述多個(gè)空間彼此分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝，其中，在各個(gè)所述空間的上表面上設(shè)置有貫穿孔，使得導(dǎo)電粘接劑通過該貫穿孔被填充至各個(gè)所述空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝，其中，在用于容納所述壓電元件的空間的內(nèi)部的底面上設(shè)置有分割部，該分割部從該底面突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝，其中，各個(gè)所述空間包括朝著所述引導(dǎo)部的側(cè)面開放的槽，并且各個(gè)所述槽具有與形成有所述壓電元件的電極的連接電極部相對(duì)應(yīng)的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝，其中，所述槽的深度被設(shè)置為比所述壓電元件的所述連接電極部的長度長，并且所述引導(dǎo)部的所述側(cè)面與所述貫穿孔之間的距離被設(shè)置為比所述壓電元件的所述連接電極部的長度長。
6.一種壓電振子，該壓電振子包括封裝，其設(shè)置有具有多個(gè)空間的引導(dǎo)部；壓電元件，其具有多個(gè)連接電極部；以及導(dǎo)電粘接劑，其容納在所述弓I導(dǎo)部的所述空間中，其中，所述壓電元件的所述連接電極部被分別插入所述引導(dǎo)部的所述多個(gè)空間中，并且被所述導(dǎo)電粘接劑固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振子，其中，所述引導(dǎo)部具有分別與所述多個(gè)空間連接的多個(gè)貫穿孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電振子，其中，在所述壓電元件的各個(gè)所述連接電極部的端面上形成有連接電極，該連接電極用于驅(qū)動(dòng)所述壓電元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電振子，其中，在容納有所述壓電元件的空間的內(nèi)部的底面上設(shè)置有分割部，該分割部從該底面突出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電振子，其中，各個(gè)所述空間是朝著所述引導(dǎo)部的側(cè)面開放的槽，并且所述槽具有與所述壓電元件的各個(gè)所述連接電極部相對(duì)應(yīng)的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓電振子，其中，所述槽的深度被設(shè)置為比所述壓電元件的各個(gè)所述連接電極部的長度長，并且所述引導(dǎo)部的所述側(cè)面與所述貫穿孔之間的距離被設(shè)置為比所述壓電元件的各個(gè)所述連接電極部的長度長。
12.—種壓電振蕩器，該壓電振蕩器包括根據(jù)權(quán)利要求6至11中的任意一項(xiàng)所述的壓電振子；以及集成電路，其容納在所述封裝中，與所述壓電元件電連接而驅(qū)動(dòng)所述壓電元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及封裝、壓電振子以及壓電振蕩器。一種封裝被配置為容納壓電元件。所述封裝包括引導(dǎo)部，該引導(dǎo)部具有分別被插入了所述壓電元件的電極的多個(gè)空間。所述引導(dǎo)部的所述多個(gè)空間彼此分離。
文檔編號(hào)H03H9/05GK102208904SQ20111004347
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者久保田元, 伊東雅之, 岸正一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社