(57)【要約】      （修正有）【課題】クラックの発生を抑制することができる構造の実装端子を備えた表面実装型デバイスを提供する。【解決手段】表面実装型デバイス１００は、パッケージ１０と、パッケージ１０の外側底面１８に形成された複数の実装端子３０と、を含み、複数の実装端子３０のパッケージ１０の外側底面１８の中心Ｃに近接する輪郭線３０ａは、中心をパッケージ１０の外側底面１８の中心Ｃとする仮想円Ｒの円周に沿っている。このような表面実装デバイス１００では、実装端子３０の形状によりクラックの発生を抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージと、
前記パッケージの外側底面に形成された複数の実装端子と、
を含み、
前記複数の実装端子の前記パッケージの前記外側底面の中心に近接する輪郭線は、
中心を前記パッケージの前記外側底面の中心とする仮想円の円周に沿っている、表面実装型デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の実装端子の前記パッケージの角隅部に近接する輪郭線は、
前記仮想円と同心円となる別の仮想円の円周または接線に沿っている、表面実装型デバイス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記仮想円は、真円または楕円である、表面実装型デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記複数の実装端子の各々と対向するランドを有し、前記パッケージが搭載された回路基板を、さらに含み、
前記実装端子と前記ランドとは、接合部材によって、接合されている、表面実装型デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装型デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型デバイスとしては、例えば、回路基板の表面に、水晶振動子、水晶フィルター、水晶発信器等の圧電デバイスを搭載したものが知られている。このような圧電デバイスは、例えば、パッケージの底面に矩形の実装電極を備え、回路基板の表面に形成されたランド上に実装電極を半田により接続することによって実装される。
【０００３】
例えば車載用の圧電振動子においては、厳しい温度環境下で使用されるため、圧電デバイスを回路基板上に半田接続した状態では、半田接続部にクラックが発生する問題がある。このようなクラックの発生を防止するために、特許文献１では、パッケージ底面の一辺と近接する実装端子の２つの角隅部を面取りしている。また、特許文献２では、パッケージ底面の四隅を円弧形状にすると共にパッケージ底面の四隅に対応する実装端子の角隅部の形状を、円弧状にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４６４９号公報
【特許文献２】特開２００６−５０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のとおり、特許文献１および特許文献２には、実装端子の外側の部分（パッケージの外側底面の中心から遠い側の部分）のクラックを防止する技術が開示されている。しかしながら、本発明者は、実装端子の内側の部分（パッケージの外側底面の中心から近い側の部分）についても、クラックが発生することを見出した。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、クラックの発生を抑制することができる構造の実装端子を備えた表面実装型デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
パッケージと、
前記パッケージの外側底面に形成された複数の実装端子と、
を含み、
前記複数の実装端子の前記パッケージの前記外側底面の中心に近接する輪郭線は、
中心を前記パッケージの前記外側底面の中心とする仮想円の円周に沿っている、表面実装型デバイス。
【０００９】
このような表面実装型デバイスによれば、前記実装端子の形状（構造）によって、クラックの発生を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］
適用例１において、
前記複数の実装端子の前記パッケージの角隅部に近接する輪郭線は、
前記仮想円と同心円となる別の仮想円の円周または接線に沿っている、表面実装型デバイス。
【００１１】
このような表面実装型デバイスによれば、さらに、応力が集中する箇所を切り欠くことができ、いっそうクラックの発生を抑制することができる。
【００１２】
［適用例３］
適用例１または２において、
前記仮想円は、真円または楕円である、表面実装型デバイス。
【００１３】
このような表面実装型デバイスによれば、前記外側底面の中心に近接する輪郭線において、応力を均一にする（均一に近づける）ことができる。
【００１４】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれかにおいて、
前記複数の実装端子の各々と対向するランドを有し、前記パッケージが搭載された回路基板を、さらに含み、
前記実装端子と前記ランドとは、接合部材によって、接合されている、表面実装型デバイス。
【００１５】
このような表面実装型デバイスによれば、たとえ前記パッケージの熱膨張係数に対して前記回路基板の熱膨張係数が大きくても、前記実装端子の形状により、クラックの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る表面実装型デバイスを模式的に示す断面図。
【図２】本実施形態に係る表面実装型デバイスを模式的に示す底面図。
【図３】本実施形態の第１変形例に係る表面実装型デバイスを模式的に示す底面図。
【図４】本実施形態の第２変形例に係る表面実装型デバイスを模式的に示す底面図。
【図５】本実施形態の第３変形例に係る表面実装型デバイスを模式的に示す底面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る表面実装型デバイスは、例えば、圧電振動子、圧電発信器、ＳＡＷ（surface acoustic wave）デバイス等のパッケージにおける実装構造として広く適用することができる。以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、一例として、圧電振動子を用いた表面実装型デバイスについて説明する。
【００１８】
１．  表面実装型デバイス
まず、本実施形態に係る表面実装型デバイス１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、表面実装型デバイス１００を模式的に示す断面図である。図２は、表面実装型デバイス１００を模式的に示す底面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、図２では、便宜上、回路基板４０、ランド４２および接合部材５２の図示を省略している。
【００１９】
表面実装型デバイス１００は、図１および図２に示すように、パッケージベース１２とリッド１４とを有するパッケージ１０と、振動片２０と、実装端子３０と、回路基板４０と、を含むことができる。
【００２０】
パッケージベース１２は、振動片２０を収容することができる容器状の形状を有する。パッケージベース１２は、例えば複数の基板を積層することによって開口を有し、該開口内に振動片２０を収容することができる。パッケージベース１２の材質としては、セラミックスなどを列挙することができる。パッケージ１０の内側底面１６は、振動片２０が実装される側の面であり、パッケージ１０の外側底面１８は、回路基板４０に実装される側の面である。内側底面１６と外側底面１８とは、対向しているといえる。図２に示す例では、外側底面１８の平面形状は、矩形（正方形である場合も含む）である。
【００２１】
リッド１４は、図１に示すように、パッケージベース１２上に形成され、パッケージベース１２の開口を封止している。リッド１４は、パッケージベース１２の開口を封止する平板形状を有する。リッド１４の材質としては、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、ガラスなどを列挙することができる。パッケージベース１２およびリッド１４によって形成されるキャビティー１は、振動片２０が動作するための空間となる。キャビティー１は、密閉されることができ、減圧空間や不活性ガス雰囲気に設置されることができる。
【００２２】
振動片２０は、パッケージ１０内（キャビティー１内）に収容されている。振動片２０の態様は、特に限定されず、ＡＴ振動片、一脚以上の振動腕を有する振動片などを例示することができる。振動片２０の材質としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料などを列挙することができる。図示の例では、振動片２０は、パッケージ１０の内側底面１６に設けられた載置部の上面に、接合部材５０によって固定されている。図示の例では、振動片２０は、片持ち梁状に支持されているが、振動片２０の態様によって両持ち梁状に支持されていてもよい。なお、接合部材５０としては、導電性接着剤、銀ペーストなどを列挙することができる。
【００２３】
実装端子３０は、パッケージ１０の外側底面１８に形成されている。実装端子３０は、図２に示すように、外側底面１８の中心Ｃを避けて配置されている。実装端子３０は、複数設けられ、図示の例では４つ設けられている。４つの実装端子３０の各々は、外側底面１８の角隅部に近接して配置されている。複数の実装端子３０は、外側底面１８の中心Ｃを通り、外側底面１８の１つの辺１８ａに平行な第１基準線（図示せず）に関して、対称に配置されていることができる。また、複数の実装端子３０は、外側底面１８の中心Ｃを通り、第１基準線と直交する第２基準線（図示せず）に関して、対称に配置されていることができる。すなわち、複数の実装端子３０は、中心Ｃまでの距離が互いに等しい。実装端子３０の材質としては、外側底面１８側から、タングステンやモリブテン、ニッケル、金を、この順で積層させたものなどを列挙することができる。なお、実装端子３０の少なくとも１つは、パッケージベース１２を貫通するコンタクト（図示せず）、および接合部材５０を介して、振動片２０に形成された電極（図示せず）と電気的に接続されていることができる。
【００２４】
実装端子３０の平面形状は、矩形から、外側底面１８の中心Ｃに近接する部分３１が切り欠けられた形状である。中心Ｃに近接する部分３１は、中心Ｃからの最近接点を含む部分ともいえる。図示の例では、中心Ｃに近接する部分３１は、矩形において中心Ｃに最も近接する角隅部３１ａを有している。すなわち、実装端子３０は、矩形から、中心Ｃに最も近接する角隅部３１ａが切り欠けられている。さらに、図２示すように、矩形から、中心Ｃに２番目に近接する角隅部３１ｂも切り欠けられていてもよい。中心Ｃに近接する部分３１が切り欠けられることによって、実装端子３０は、第１輪郭線３０ａを有することができる。つまり、第１輪郭線３０ａは、実装端子３０において外側底面１８の中心Ｃに近接する輪郭線である。第１輪郭線３０ａは、実装端子３０と中心Ｃに近接する部分３１との境界線ともいえる。第１輪郭線３０ａは、仮想円Ｒの円周の一部に沿っている。仮想円Ｒの形状は、真円（楕円形ではない円形）であることができる。すなわち、第１輪郭線３０ａは、円弧状である。仮想円Ｒの中心は、外側底面１８の中心Ｃと一致している。したがって、第１輪郭線３０ａでは、外側底面１８の中心Ｃからの距離が等しい。つまり、仮想円Ｒの半径は、第１輪郭線３０ａと外側底面１８の中心Ｃとの間の距離に等しい。なお、表面実装型デバイス１００では、全ての実装端子３０（図示の例では、４つの実装端子３０）が上記のように矩形から切り欠けられた形状であり、第１輪郭線３０ａを有している。
【００２５】
実装端子３０の平面形状は、図２に示すように、矩形から、さらに外側底面１８の中心Ｃから最も遠い部分３２が切り欠けられた形状であってもよい。中心Ｃから最も遠い部分３２とは、中心Ｃからの最も遠い点を含む部分ともいえる。図示の例では、実装端子３０は、矩形から、中心Ｃに最も遠い角隅部が切り欠けられている。実装端子３０は、外側底面１８の角隅部（四隅）と近接する角隅部が切りかけられているともいえる。中心Ｃから最も遠い部分３２が切りかけられることによって、実装端子３０は、第２輪郭線３０ｂを有することができる。つまり、第２輪郭線３０ｂは、実装端子３０において外側底面１８の角隅部に近接する輪郭線である。図示の例では、第２輪郭線３０ｂは、円弧状であり、第２輪郭線３０ｂでは、外側底面１８の中心Ｃからの距離が等しい。すなわち、第２輪郭線３０ｂは、仮想円Ｒと同心円となる別の仮想円（図示せず）の円周の一部に沿っている。該別の仮想円は、円（真円）であっても楕円であってもよい。なお、図示はしないが、第２輪郭線３０ｂは、例えば直線状であってもよく、その形状は特に限定されないが、該別の仮想円の接線に沿った直線状であることが望ましい。
【００２６】
回路基板４０には、図１に示すように、パッケージ１０（圧電振動子）が搭載されている。回路基板４０の上面と、パッケージ１０の外側底面１８とは、対向している。回路基板４０としては、例えば、網目状のガラス繊維にエポキシ樹脂材を含浸されたいわゆるガラスエポキシ基板を用いることができる。回路基板４０は、ランド４２を有することができる。
【００２７】
ランド４２は、回路基板４０の上面に設けられている。ランド４２の材質としては、例えば、実装端子３０の材質と同じものを用いることができる。ランド４２は、複数の実装端子３０の各々に対応して設けられている。実装端子３０およびランド４２は、互いに対向している。実装端子３０とランド４２とは、接合部材５２によって、接合されている。接合部材５２としては、半田が挙げられる。すなわち、実装端子３０とランド４２とは、半田接合されている。これにより、実装端子３０とランド４２とは、電気的に接続されていることができる。
【００２８】
本実施形態に係る表面実装型デバイス１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００２９】
表面実装型デバイス１００によれば、実装端子３０の平面形状は、矩形から、外側底面１８の中心Ｃに近接する部分３１が切り欠けられた形状であり、これによって実装端子３０は第１輪郭線３０ａを有することができる。そして、第１輪郭線３０ａでは、外側底面１８の中心Ｃからの距離が等しい。ここで、一般的に、圧電振動子を回路基板に半田接合した状態（実装端子とランドとを半田接合した状態）では、外側底面の中心からの距離に依存して、半田接合部が受ける機械的応力（例えば、パッケージと回路基板との熱膨張係数の差に起因する応力）の大きさが異なることが知られている。そして、実装端子の輪郭において、応力の大きさに差を生じさせる箇所があると、該箇所からクラックが入り易くなる。例えば図２に示す矩形の実装端子３１の場合では、同じ実装端子内において外側底面の中心に最も近接する角隅部３１ａと同じ大きさの応力を受ける箇所は、存在しない。そのため、このような角隅部３１ａは、応力の大きさに差を生じさせる箇所ということができ、クラックが入り易くなる。したがって、クラックの発生を抑制するには、実装端子の輪郭を、できるだけ外側底面の中心から等しくすることが望ましい。本実施形態に係る表面実装型デバイス１００では、上述のとおり、外側底面１８の中心Ｃに近接する第１輪郭線３０ａでは、外側底面１８の中心Ｃからの距離が等しいので、第１輪郭線３０ａでは、応力を均一にすることができる。よって、その分、表面実装型デバイス１００では、クラックの発生を抑制することができる。
【００３０】
表面実装型デバイス１００によれば、複数の実装端子３０は、外側底面１８の中心Ｃまでの距離が互いに等しい。これにより、複数の実装端子３０が受ける応力を、互いに等しくすることができる。
【００３１】
表面実装型デバイス１００によれば、実装端子３０の平面形状は、矩形から、外側底面１８の中心Ｃから最も遠い部分３２が切り欠けられた形状であることができる。中心Ｃから最も遠い部分３２が切りかけられることによって、実装端子３０は、第２輪郭線３０ｂを有することができる。そして、外側底面１８の中心Ｃから最も遠い部分３２は、矩形において中心Ｃに最も遠い角隅部を含むことができる。該角隅部は、応力が集中する部分である。したがって、表面実装型デバイス１００では、応力の集中を緩和することができる。
【００３２】
表面実装型デバイス１００によれば、パッケージ１０は、接合部材４２によって、回路基板４０に接合されていることができる。そして、例えば、パッケージベース１２としてセラミックス材料を用い、回路基板４０としてガラスエポキシ基板を用い、接合部材４２として半田を用いることができる。一般的に、このような材料を組み合わせた場合に高温環境におかれると、パッケージの熱膨張係数に対して回路基板の熱膨張係数が大きく、半田から疲労破壊が生じ易くなる。そして、半田にクラックが発生する場合がある。しかしながら、このような状況においても、表面実装型デバイス１００では、上述した実装端子３０の形状（構造）により、クラックの発生を抑制することができる。
【００３３】
２．  変形例
次に、本実施形態の変形例に係る表面実装型デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態の第１変形例に係る表面実装型デバイス２００を模式的に示す底面図である。図４は、本実施形態の第２変形例に係る表面実装型デバイス３００を模式的に示す底面図である。図５は、本実施形態の第３変形例に係る表面実装型デバイス４００を模式的に示す底面図である。なお、図３〜５では、便宜上、回路基板４０、ランド４２および接合部材５２の図示を省略している。以下、本実施形態の第１〜第３変形例に係る表面実装型デバイス２００，３００，４００において、本実施形態に係る表面実装型デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
表面実装型デバイス１００の例では、第１輪郭線３０ａは、真円である仮想円Ｒの円周の一部に沿っていた。すなわち、第１輪郭線３０ａは、円弧状であり、仮想円Ｒの中心は、外側底面１８の中心Ｃと一致していた。
【００３５】
表面実装型デバイス２００では、図３に示すように、仮想円Ｒは楕円であり、第１輪郭線３０ａは、仮想楕円Ｒの円周の一部に沿っている。すなわち、第１輪郭線３０ａは、楕円弧状である。仮想楕円Ｒの中心は、外側底面１８の中心Ｃと一致している。仮想楕円Ｒの長軸（図示せず）は、外側底面１８の長辺１８ａと平行であることができる。また、図示の例では、第２輪郭線３０ｂは、仮想楕円Ｒと同心楕円となる別の仮想楕円（図示せず）の円周の一部に沿っている。表面実装型デバイス２００によれば、表面実装型デバイス１００と同様に、実装端子３０の平面形状は、矩形から、外側底面１８の中心Ｃに最も近接する角隅部３１ａが切り欠けられることによって、第１輪郭線３０ａを有することができる。上述のように、実装端子の平面形状が矩形の場合、外側底面の中心に最も近接する角隅部３１ａは、クラックが入りやすい箇所である。表面実装型デバイス２００では、このような角隅部３１ａが切り欠けられており、第１輪郭線３０ａにおいて受ける応力を均一に近づけることができるので、クラックの発生を防止することができる。
【００３６】
表面実装型デバイス３００では、図４に示すように、第１輪郭線３０ａは直線状である。表面実装型デバイス３００によれば、表面実装型デバイス１００と同様に、矩形から、外側底面１８の中心Ｃに最も近接する角隅部３１ａが切り欠けられているので、クラックの発生を防止することができる。また、第１輪郭線３０ａが直線状であるため、曲線を有する実装端子３０に比べて簡易に形成することができる。なお、図示の例では、第１輪郭線３０ａと第２輪郭線３０ｂとは、平行である。
【００３７】
表面実装型デバイス４００では、図５に示すように、２つの実装端子３０を有することができる。図示の例では、１つの実装端子３０において、矩形から、外側底面１８の中心Ｃに最も近接する２つの角隅部３１ａが切り欠けられている。表面実装型デバイス４００によれば、２端子用の圧電振動子に適用することができる。
【００３８】
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【００３９】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４０】
１  キャビティー、１０  パッケージ、１２  パッケージベース、１４  リッド、
１６  内側底面、１８  外側底面、１８ａ  外側底面の１つの辺、２０  振動片、
３０  実装端子、３０ａ  第１輪郭線、３０ｂ  第２輪郭線、
３１  外側底面の中心に近接する部分、３１ａ  外側底面の中心に最も近接する角隅部、
３２  外側底面の中心から最も遠い部分、４０  回路基板、４２  ランド、
５０  接合部材、５２  接合部材、１００〜４００  表面型実装デバイス
【図１】
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【図２】
2010272783.tif 000004
【図３】
2010272783.tif 000005
【図４】
2010272783.tif 000006
【図５】
2010272783.tif 000007