(57)【要約】【課題】  小型化が可能で、耐衝撃性の強い圧電発振器を提供する。【解決手段】  少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、第３基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第４の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第２基板には前記ＩＣとワイヤボンディングで接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第３基板の上面に固定され、前記第３基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置される圧電発振器とし、前記ＩＣは前記凹部の短手方向に寄せて配置し、前記圧電振動子の下面に配置される基板の一部は、前記ＩＣが寄せられた反対側に配置する。【選択図】    図１
2006108758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、第３基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第４の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第２基板には前記ＩＣとワイヤボンディングで接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第３基板の上面に固定され、前記第３基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第１基板には前記ＩＣと接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第２基板の上面に固定され、前記第２基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
前記ＩＣは前記凹部の短手方向に寄せて配置することを特徴とする請求項１または２記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記圧電振動子の下面に配置される基板の一部は、前記ＩＣが寄せられた反対側に配置することを特徴とする請求項３記載の圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
源振として圧電振動子を使用した発振回路が多用されているが、圧電振動子とＩＣを一つの容器に入れた圧電発振器は、使用しやすいため多くの分野で使用されている。最近は、特に携帯機器に使用されることが多くなり、小型化、軽量化が進んでいる。また、携帯機器であるため、衝撃に強いものであることが望まれている。
【０００３】
前記要求に応えるため、多くの開発がなされている。特に、圧電振動子が矩形状で長手方向の一端部を固定する構造を有する圧電発振器では、固定されていない圧電振動子の長手方向他端部の破損を防止するため、衝撃により前記他端部が大きく変位しないよう枕部を形成する構造が提唱されている。例えば、特許文献１、特許文献２参照。
【０００４】
図３は従来技術による表面実装型水晶発振器の蓋部材を除いた正面断面図（Ａ）と上面図（Ｂ）である。表面実装型水晶発振器は、７×５ｍｍとした容器本体１内にＩＣチップ２と水晶片３（点線で表示）とを収容し、密閉封入してなる。そして、この例では水晶片３の大きさを３×１．４ｍｍとする。容器本体１は、底壁層１ａ、第１及び第２中間層１（ｂｃ）、上壁層１ｄの４層構造として、ここでは第１及び第２中間層１（ａｂ）の長手方向の両端側を互いに内方に延出し、特に上段４ａを互いに接近させる。すなわち、水晶片３の両端部が搭載される程度に接近させる。そして、容器本体の幅方向の両下段４ｂには導電パッド（不図示）が形成される。５は金線、８は導電性接着剤である。
【０００５】
容器本体１の上段４ａを接近させたので、水晶片３の他端部を載置できる。したがって、固着時の作業性を維持し、衝撃時の遥動を抑制して耐衝撃性を維持する効果をも維持する。
特許文献１
【０００６】
図４は別の従来技術による表面実装型水晶発振器の蓋部材を除いた上面図で（Ａ）は水晶片の短い例、（Ｂ）は水晶片の長い例である。凹部を有する容器本体１における長さ方向の一端側の内側壁に段部を有するとともに他端部に枕台６を有し、前記容器本体１の内底面にＩＣチップ２を固着して前記内底面における幅方向の両側にワイヤーボンディングによる導線５を接続し、前記凹部の一端側の段部に水晶片３または水晶片７の一端部両側を固着して他端部を前記枕台６上に位置した表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体１の凹部における幅方向の両内側壁部に枕台９を設けた構成である。長さの異なる水晶片でも容器本体を共通に使用できるように、水晶片の先端を載置する枕部を２箇所に設けた水晶発振器である。特許文献２
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１５４４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
いずれも、矩形状水晶片の長手方向一端部を固定し、他端部は容器本体に設けた枕部の上部に位置するように配置ことにより、水晶発振器が衝撃を受けて水晶片の未固定部が揺動したときの過大移動により水晶片が破損するのを防止する構造を有する水晶発振器であるが、矩形状水晶片の長手方向先端部が枕部に当接するような構造のため、一番移動量が大きい部分で動きを抑制することとなり耐衝撃性が十分とはいえなかった。本発明は小型化が可能で、耐衝撃性の強い圧電発振器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、第３基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第４の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第２基板には前記ＩＣとワイヤボンディングで接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第３基板の上面に固定され、前記第３基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置された圧電発振器とする。
【００１０】
少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第１基板には前記ＩＣと接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第２基板の上面に固定され、前記第２基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置された圧電発振器とする。
【００１１】
前記ＩＣは前記凹部の短手方向に寄せて配置する圧電発振器とする。
【００１２】
前記圧電振動子の下面に配置される基板の一部は、前記ＩＣが寄せられた反対側に配置する圧電発振器とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によると圧電振動子の自由端側に枕部を設けないので圧電発振器の小型化ができるとともに、圧電振動子の自由端が枕部に接触することがないので、先端部の破損を防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明によると圧電振動子の自由端側に枕部を設けないので圧電発振器の小型化ができるとともに、圧電振動子の自由端が枕部に接触することがないので、先端部の破損を防止することができる。
【００１５】
請求項３の発明によると、ワイヤーボンディング作業が容易になり、ＩＣの実装性が高まる。フリップチップの場合でも位置決めが容易になりＩＣの実装性が高まる。
【００１６】
請求項４の発明によると、圧電振動子と圧電振動子の下面に配置される基板の一部の重なり量を多くすることができるため、より破損防止の効果が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
少なくとも、ＩＣと、圧電振動子と、前記ＩＣを搭載する第１の基板と、第１基板に積層され前記ＩＣを収納する凹部を形成する第２の基板と、第２基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第３の基板と、第３の基板に積層され前記ＩＣと前記圧電振動子を収納する凹部を形成する第４の基板と、前記凹部を密閉する蓋部材とで構成される圧電発振器であって、前記第２基板には前記ＩＣとワイヤボンディングで接続される接続端子が形成され、前記圧電振動子は矩形状であり、長手方向の一端部が前記第３基板の上面に固定され、前記第３基板の一部が前記圧電振動子の長手方向他端部を含まない短手方向の一端部の下面に配置される圧電発振器とし、前記ＩＣは前記凹部の短手方向に寄せて配置し、前記圧電振動子の下面に配置される基板の一部は、前記ＩＣが寄せられた反対側に配置する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明による圧電発振器の第１実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）である。圧電発振器２０は、ＩＣ２５と、矩形状圧電振動子２６と、前記ＩＣ２５を搭載する第１の基板２１と、第１基板２１に積層され前記ＩＣ２５を収納する凹部２０ａを形成する第２の基板２２と、第２基板２２に積層され前記ＩＣ２５と前記圧電振動子２６を収納する凹部２０ａを形成する第３の基板２３と、第３基板２３に積層され前記ＩＣ２５と前記圧電振動子２６を収納する凹部２０ａを形成する第４の基板２４と、前記凹部２０ａを密閉する蓋部材とで構成される。前記第２基板２２には前記ＩＣ２５とワイヤー２７で接続される接続端子（不図示）が形成され、前記圧電振動子２６は矩形状であり、長手方向の一端部２６ａが前記第３基板２３の上面に導電性接着剤２８で固定され、前記第３基板２３の一部２３ａ（枕部）が前記圧電振動子２６の長手方向他端部２６ｂを含まない短手方向の一端部の下面に配置されている。
【００１９】
矩形状圧電振動子２６の長手方向一端部２６ａと他端部２６ｂとの間に枕部２３ａを設けた構造であり、圧電発振器が衝撃を受けて圧電振動子の先端部２６ｂが揺動したとき、圧電振動子は前記枕部２３ａで揺動が規制され破損するのを防止する。矩形状圧電振動子２６で一番移動量が大きい長手方向先端部２６ｂは枕部に当接しないので、圧電振動子が破損することがなくなり耐衝撃性が向上している。
【実施例２】
【００２０】
図２は本発明による圧電発振器の第２実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）である。図１と共通部品については同一符号を付し、説明は省略する。ＩＣ２５は、第２基板２２で形成された凹部２０ａの短手方向に寄せて配置されている。ＩＣ２５を寄せた分だけ、枕部２３ａを中心位置まで大きく（長く）することが可能になり、圧電振動子２６の動きを規制する部分が大きくなり、圧電振動子２６の衝撃の分散化ができるため、圧電振動子２６の破損を防止することができる。また、ＩＣ２５の位置決めが容易となり、ワイヤーボンディング作業もやり易くなるのでＩＣ２５の実装性が高まる。
【００２１】
本実施例では、さらに圧電振動子２６をＩＣ２５を寄せた方向とは反対側に寄せているので、さらに枕部２３ａを矩形状圧電振動子２６の短手方向中心位置まで大きく（長く）することが可能になり、圧電振動子２６の破損を防止することができる。
【実施例３】
【００２２】
図５は本発明による圧電発振器の第３実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）である。圧電発振器２０は、ＩＣ２７と、矩形状圧電振動子２６と、前記ＩＣ２７を搭載する第１の基板２１と、第１基板２１に積層され前記ＩＣ２７を収納する凹部２０ａを形成する第２の基板２２と、第２基板２２に積層され前記ＩＣ２７と前記圧電振動子２６を収納する凹部２０ａを形成する第３の基板２３と、前記凹部２０ａを密閉する蓋部材とで構成される。前記第１基板２１には前記ＩＣ２７と接続される接続端子（不図示）が形成され、前記圧電振動子２６は矩形状であり、長手方向の一端部２６ａが前記第２基板２２の上面に導電性接着剤２８で固定される。前記第２基板２２の一部２２ａ（枕部）が前記圧電振動子２６の長手方向他端部２６ｂを含まない短手方向の一端部の下面に配置されている。
【００２３】
本実施例は、ＩＣ２７がフリップチップ実装される構造であり、その他の構造は実施例１と基本的に同じである。ＩＣの実装構造の差により基板構成が３枚になっているが、本発明の主要部は同一であり、同じ効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による圧電発振器の第１実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）
【図２】本発明による圧電発振器の第２実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）
【図３】例従来技術による表面実装型水晶発振器の蓋部材を除いた正面断面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図４】従来技術による表面実装型水晶発振器の蓋部材を除いた上面図で（Ａ）は水晶片の短い例、（Ｂ）は水晶片の長い例
【図５】本発明による圧電発振器の第３実施例であり、蓋部材を除いた上面図（Ａ）、圧電振動子を除いた上面図（Ｂ）と側面断面図（Ｃ）
【符号の説明】
【００２５】
１    容器本体
１ａ  底壁層
１ｂ  第１中間層
１ｃ  第２中間層
１ｄ  上壁層
２    ＩＣチップ
３    水晶片
４ａ  上段
４ｂ  下段
５    金線
６    枕台
７    水晶片
８    導電性接着剤
９    枕台
２０    圧電発振器
２０ａ  凹部
２１    第１基板
２２    第２基板
２２ａ  枕部
２３    第３基板
２３ａ  枕部
２４    第４基板
２５    ＩＣ
２６    圧電振動子
２６ａ  圧電振動子の一端部
２６ｂ  圧電振動子の他端部
２７    ＩＣ
【図１】
2006108758.tif 000003
【図２】
2006108758.tif 000004
【図３】
2006108758.tif 000005
【図４】
2006108758.tif 000006
【図５】
2006108758.tif 000007