(57)【要約】【課題】  圧電デバイスの小型化・薄型化を維持しつつ、実装強度に優れた圧電デバイスを提供する。【解決手段】  基板１０と、基板１０の一面側の凹部１５に配置される圧電素子としての水晶振動片２０と、基板１０の他面側の凹部１６に配置される回路素子としてのＩＣ３０と、基板１０の一面側の水晶振動片２０を封止する蓋体２３と、基板１０の他面側のＩＣ３０を封入する樹脂３１と、基板１０の他面側の底部に設けられＩＣ３０と電気的に接続される端子電極３４と、を備え、端子電極３４が基板周縁の一部から樹脂３１表面に延長して形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一面側の凹部に配置される圧電素子と、
前記基板の他面側の凹部に配置される回路素子と、
前記基板の一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、
前記基板の他面側の前記回路素子を封入する樹脂と、
前記基板の他面側の底部に設けられ前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、
前記端子電極が前記基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成されたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
第１の基板と、
前記第１の基板の一面側に設けられた凹部に配置される圧電素子と、
前記第１の基板の他面側に設けられ前記圧電素子と電気的に接続される接続電極と、
前記第１の基板における一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、
第２の基板と、
前記第２の基板における一面側の凹部に配置される回路素子と、
前記第２の基板の他面側に設けられ前記回路素子と電気的に接続される接続電極と
前記第２の基板における一面側の前記回路素子を封入する樹脂と、
前記第２の基板の一面側における基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成され前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、
前記第１の基板の接続電極と前記第２の基板の接続電極とが接続されたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電デバイスにおいて、
前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記第２の基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
第１の基板と、
前記第１の基板の一面側に設けられた凹部に配置される圧電素子と、
前記第１の基板の他面側に設けられ前記圧電素子と電気的に接続される接続電極と、
前記第１の基板における一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、
第２の基板と、
前記第２の基板における一面側の凹部に配置される回路素子と、
前記第２の基板の他面側に設けられ前記回路素子と電気的に接続される接続電極と、
前記第２の基板における一面側の前記回路素子を封入する樹脂と、
前記第２の基板の一面側における基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成され前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、
前記第１の基板の接続電極と前記第２の基板の端子電極とが接続されたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電デバイスにおいて、
前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記第２の基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子と回路素子を備えた圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・薄型化に伴い、それに対応して水晶振動片などの圧電素子を備えた圧電デバイスも小型化・薄型化が図られている。例えば、特許文献１に示すような小型化・薄型化された圧電デバイスの構造が知られている。図５に、この圧電デバイスの説明図を示す。図５（ａ）は概略断面図であり、同図（ｂ）は底面図である。
【０００３】
圧電デバイス１００の基板１１０は、ベース基板１１１の両面に枠型基板１１２，１１３，１１４を積層することにより一体化され、基板１１０の一面側には凹部１１５が形成され、基板１１０の他面側には凹部１１６が形成されている。凹部１１５には圧電素子１２０が導電性接着剤１２１を介して、マウント電極（図示せず）に接続固定されている。そして、蓋体１２２により凹部１１５内を気密に封止している。また、凹部１１６にはＩＣなどの回路素子１３０が実装され、樹脂１３１がこの凹部１１６に封入されている。
基板１１０の他面側の底部四隅には端子電極１４０が配置され、回路素子１３０と電気的に接続されている。
【０００４】
また、他の従来技術として、圧電素子を備えた基板と回路素子を備えた基板とをそれぞれ重ね合わせて接続し一体化する構成の圧電デバイスが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３８５３３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように構成された圧電デバイスにおいて、近年の圧電デバイスの小型化・薄型化に加え多機能化が要求され、回路素子の配置面積が従来に比べて大きくなる傾向にある。このため、小型化された圧電デバイスの大きさを一定とした場合には、回路素子を配置する凹部の開口を大きくする必要がある。このことは、端子電極の面積を小さくし、圧電デバイスを回路基板などに実装したときの実装強度を低下させ、落下などの衝撃が加わった際に回路基板などから圧電デバイスが剥がれるおそれがあった。
【０００７】
また、圧電素子を備えた基板と回路素子を備えた基板を、接続して一体化する構成の圧電デバイスにおいては、基板の接続部の接続強度が保てず、落下などの衝撃が加わった際に、この接続部から剥がれるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、圧電デバイスの小型化・薄型化を維持しつつ、実装強度に優れた圧電デバイスを提供することにある。
また、他の目的として、圧電素子を備えた基板と、回路素子を備えた基板を接続して一体化する圧電デバイスにおいても、基板間の接続強度に優れた圧電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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の圧電デバイスは、基板と、前記基板の一面側の凹部に配置される圧電素子と、前記基板の他面側の凹部に配置される回路素子と、前記基板の一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、前記基板の他面側の前記回路素子を封入する樹脂と、前記基板の他面側の底部に設けられ前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、前記端子電極が前記基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成されたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、基板の他面側の底部に設けられる端子電極が、基板周縁から樹脂表面に延長して形成されているため、端子電極の面積を大きく形成することができ、圧電デバイスを回路基板などに実装したときに実装強度を向上させることができる。このように、本発明の圧電デバイスは、小型化・薄型化を維持しつつ実装強度の向上した圧電デバイスを提供することができる。
【００１１】
また、上記本発明の圧電デバイスは、前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、端子電極が形成される樹脂の表面が、基板と樹脂の接する境目から中央部に向かい樹脂の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で回路基板に圧電デバイスを実装すれば、この斜面部に半田フィレットを形成することができ、さらに実装強度を向上させることが可能である。
【００１３】
本発明の圧電デバイスは、第１の基板と、前記第１の基板の一面側に設けられた凹部に配置される圧電素子と、前記第１の基板の他面側に設けられ前記圧電素子と電気的に接続される接続電極と、前記第１の基板における一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、第２の基板と、前記第２の基板における一面側の凹部に配置される回路素子と、前記第２の基板の他面側に設けられ前記回路素子と電気的に接続される接続電極と前記第２の基板における一面側の前記回路素子を封入する樹脂と、前記第２の基板の一面側における基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成され前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、前記第１の基板の接続電極と前記第２の基板の接続電極とが接続されたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、圧電素子を備える第１の基板と、回路素子を備える第２の基板を接続してなる圧電デバイスにおいても、第２の基板の一面側に設けられる端子電極が、基板周縁から樹脂表面に延長して形成されているため、端子電極の面積を大きく形成することができ、圧電デバイスを回路基板などに実装したときに実装強度を向上させることができる。
【００１５】
また、上記本発明の圧電デバイスは、前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記第２の基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、端子電極が形成される樹脂の表面が、第２の基板と樹脂の接する境目から中央部に向かい樹脂の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で回路基板に圧電デバイスを実装すれば、この斜面部に半田フィレットを形成することができ、さらに実装強度を向上させることが可能である。
【００１７】
本発明の圧電デバイスは、第１の基板と、前記第１の基板の一面側に設けられた凹部に配置される圧電素子と、前記第１の基板の他面側に設けられ前記圧電素子と電気的に接続される接続電極と、前記第１の基板における一面側の前記圧電素子を封止する蓋体と、第２の基板と、前記第２の基板における一面側の凹部に配置される回路素子と、前記第２の基板の他面側に設けられ前記回路素子と電気的に接続される接続電極と、前記第２の基板における一面側の前記回路素子を封入する樹脂と、前記第２の基板の一面側における基板周縁の一部から前記樹脂表面に延長して形成され前記回路素子と電気的に接続される端子電極と、を少なくとも備え、前記第１の基板の接続電極と前記第２の基板の端子電極とが接続されたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、圧電素子を備える第１の基板と、回路素子を備える第２の基板を接続してなる圧電デバイスにおいても、第２の基板の一面側に設けられる端子電極が、基板周縁から樹脂表面に延長して形成されているため、端子電極の面積を大きく形成することができ、第１の基板と第２の基板の接続強度を向上させることができる。
【００１９】
また、上記本発明の圧電デバイスは、前記端子電極が形成される前記樹脂の表面が、前記第２の基板と前記樹脂の接する境目から中央部に向かい前記樹脂の厚みが減少する斜面部を有することが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、端子電極が形成される樹脂の表面が、基板と樹脂の接する境目から中央部に向かい樹脂の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で第１の基板の接続電極と第２の基板の端子電極を接続すれば、この斜面部に半田フィレットを形成することができ、さらに基板間の接続強度を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した圧電デバイスの実施形態について図面に従って説明する。
（第１の実施形態）
【００２２】
図１に圧電デバイスとしての水晶発振器の実施形態を示す。図１（ａ）は水晶発振器の上面図、図１（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は底面図である。
水晶発振器１は、セラミックなどの絶縁性を有する基板１０に、圧電素子としての水晶振動片２０と、回路素子としての発振回路を含むＩＣ（半導体集積回路）３０を備えている。
【００２３】
基板１０は、ベース基板１１の両面に枠型基板１２，１３，１４をそれぞれ積層することにより一体化されている。このことから、基板１０の一面側には凹部１５が形成され、基板１０の他面側には凹部１６が形成されている。
基板１０の一面側に形成された凹部１５には、ＡＴカットなどの水晶振動片２０が配置され、水晶振動片２０に形成された電極２２とベース基板１１に形成されたマウント電極（図示せず）が、導電性接着剤２１を介して接続固定されている。そして、この基板１０の一面側の凹部１５は、蓋体２３により内部が真空雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気を保持して気密となるように封止されている。
【００２４】
一方、基板１０の他面側に形成された凹部１６の下面に形成された回路パターン（図示せず）にＩＣ３０が実装され、このＩＣ３０を覆うようにエポキシ樹脂などの樹脂３１が封入されている。この樹脂３１の表面は、基板１０の枠型基板１４と樹脂３１の接する境目から基板中央部に向かい、樹脂３１の厚みが減少する斜面部を有している。
【００２５】
さらに、基板１０の枠型基板１４の基板周縁である底部四隅から凹部１６を構成する側壁の一部におよぶ電極３５が形成されている。そして、電極３５から延長され樹脂３１表面におよぶ電極３６が形成され、電極３５，３６により端子電極３４が構成されている。
なお、樹脂３１表面に形成される電極３６は無電解メッキなどの手法により、例えばＮｉ，Ａｇ，Ｃｕなどを下地としたＡｕメッキが施される。
この端子電極３４はベース基板１１に形成されたＩＣ３０と導通する回路パターンと電気的に接続されるように構成されている。
【００２６】
次に、以上のような構成の水晶発振器１を回路基板に実装した状態について説明する。
図２は水晶発振器１を回路基板に実装した状態を示す断面図である。
回路基板３７にはランドパターン３８が形成され、その上に水晶発振器１が半田にて実装されている。このように、ランドパターン３８と端子電極３４の間には半田が溶融し、樹脂３１の斜面部に延長された電極３６に半田フィレット３９が形成される。
【００２７】
以上、第１の実施形態における圧電デバイスとしての水晶発振器１によれば、基板１０の他面側の底部に設けられる端子電極３４が、基板周縁から樹脂３１表面に延長して形成されているため、端子電極３４の面積を大きく形成することができ、水晶発振器１を回路基板などに実装したときに実装強度を向上させることができる。このように、水晶発振器１は、小型化・薄型化を維持しつつ実装強度の向上した水晶発振器１を提供することができる。また、端子電極３４が形成される樹脂３１の表面が、基板１０と樹脂３１の接する境目から中央部に向かい樹脂３１の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で回路基板に水晶発振器１を実装すれば、この斜面部に半田フィレット３９を形成することができ、さらに実装強度を向上させることが可能である。
（第２の実施形態）
【００２８】
次に第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態の水晶発振器は、圧電素子としての水晶振動片を備えた第１の基板と、回路素子としてのＩＣを備えた第２の基板とをそれぞれ重ね合わせて接続し一体化する構成の水晶発振器である。
図３は第２の実施形態における水晶発振器の構成を示す概略断面図である。
【００２９】
水晶発振器２は、水晶振動片４４を備える第１の基板４０と、ＩＣ５８を備える第２の基板５０を上下に重ね合わせ一体化している。
第１の基板４０は、ベース基板４１の一面側に枠型基板４２を積層することにより、この一面側に凹部４７が形成されている。第１の基板４０の一面側に形成された凹部４７には、ＡＴカットなどの水晶振動片４４が配置され、水晶振動片４４に形成された電極とベース基板４１に形成されたマウント電極（図示せず）が、導電性接着剤４５を介して接続固定されている。そして、この第１の基板４０の凹部４７は、蓋体４６により内部が真空雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気を保持して気密となるように封止されている。
また、第１の基板４０の他面側には接続電極４３が形成され、第１の基板４０の一面側に形成されたマウント電極と導通するように構成されている。
【００３０】
また、第２の基板５０は、ベース基板５１の一面側に枠型基板５２，５３を積層することにより、この一面側に凹部４８が形成される。この凹部４８の下面に形成された回路パターン（図示せず）にＩＣ５８が実装され、このＩＣ５８を覆うようにエポキシ樹脂などの樹脂５９が封入されている。この樹脂５９の表面は、第２の基板５０の枠型基板５３と樹脂５９の接する境目から基板中央部に向かい、樹脂５９の厚みが減少する斜面部を有している。
さらに、第２の基板５０における枠型基板５３の基板周縁である底部四隅から凹部４８を構成する側壁の一部におよぶ電極５６が形成されている。そして、電極５６から延長され樹脂５９表面におよぶ電極５７が形成され、電極５６，５７により端子電極５５が構成されている。
【００３１】
また、第２の基板５０の他面側には接続電極５４が形成され、第２の基板５０の一面側に形成された回路パターンと導通するように構成されている。
そして、第１の基板４０の接続電極４３と、第２の基板５０の接続電極５４とを導電性接着剤または鉛フリー半田などで接続することで第１の基板４０と第２の基板５０が一体化されている。なお、接続電極４３，５４は、必要な接続強度を維持できる面積で形成されている。
【００３２】
以上、第２の実施形態における圧電デバイスとしての水晶発振器２によれば、第２の基板５０における他面側の底部に設けられる端子電極５５が、基板周縁から樹脂５９表面に延長して形成されているため、端子電極５５の面積を大きく形成することができ、水晶発振器２を回路基板などに実装したときに実装強度を向上させることができる。このように、水晶発振器２は、小型化・薄型化を維持しつつ実装強度の向上した水晶発振器２を提供することができる。また、端子電極５５が形成される樹脂５９の表面が、第２の基板５０と樹脂５９の接する境目から中央部に向かい樹脂５９の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で回路基板に水晶発振器２を実装すれば、この斜面部に半田フィレットを形成することができ、さらに実装強度を向上させることが可能である。
（変形例）
【００３３】
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
この変形例の水晶発振器は、第２の実施形態における、第１の基板の接続電極と第２の基板の接続電極を接続して一体化することに変えて、第１の基板の接続電極と第２の基板の端子電極を接続することにより一体化する構成である。
図４はこの変形例の水晶発振器を示す概略断面図である。第２の実施形態と同じ構成要素については同符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
水晶発振器３は、水晶振動片４４を備える第１の基板４０の接続電極４３と、ＩＣ５８を備える第２の基板５０の端子電極５５が鉛フリー半田にて接続され一体化されている。
この端子電極５５の電極５７は、樹脂５９の斜面部に形成されているため、この部分で半田フィレット６０が形成される。
【００３５】
このような圧電素子としての水晶振動片４４を備える第１の基板４０と、回路素子としてのＩＣ５８を備える第２の基板５０を接続してなる水晶発振器３においても、第２の基板５０の一面側に設けられる端子電極５５が、基板周縁から樹脂５９表面に延長して形成されているため、端子電極５５の面積を大きく形成することができ、第１の基板４０と第２の基板５０の接続強度を向上させることができる。
また、端子電極５５が形成される樹脂５９の表面が、第２の基板５０と樹脂５９の接する境目から中央部に向かい樹脂５９の厚みが減少する斜面部を有することから、半田で第１の基板４０の接続電極４３と第２の基板５０の端子電極５５を接続すれば、この斜面部に半田フィレット６０を形成することができ、さらに基板間の接続強度を向上させることが可能である。
【００３６】
なお、上記実施形態では圧電素子としてＡＴカットの水晶振動片としたが、音叉型水晶振動片としても良い。また、圧電素子の材料として水晶だけでなく、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電振動片を利用することも可能である。
さらに、圧電素子として、弾性表面波素子を用いることもできる。
【００３７】
また、上記実施形態では回路素子として水晶振動片を発振させる発振回路を含むＩＣとしたが、ＩＣとサーミスタ、抵抗、コンデンサなどの回路素子を組み合わせても良いし、また、発振回路を含まない回路素子で構成しても良い。
【００３８】
このように、本発明の圧電デバイスは、水晶発振器、弾性表面波素子を備えたＳＡＷ発振器など、圧電素子と回路素子を備えたデバイスに利用でき、小型化・薄型化を維持しつつ実装強度、基板間の接続強度に優れた圧電デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す水晶発振器の構成を示す説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は概略断面図、（ｃ）は底面図。
【図２】第１の実施形態の水晶発振器を回路基板に実装した状態を示す概略断面図。
【図３】第２の実施形態の水晶発振器を示す概略断面図。
【図４】変形例の水晶発振器を示す概略断面図。
【図５】従来の圧電デバイスを説明する説明図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は底面図。
【符号の説明】
【００４０】
１，２，３…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…基板、１５，１６…凹部、２０…圧電素子としての水晶振動片、２３…蓋体、３０…回路素子としてのＩＣ、３１…樹脂、３４…端子電極、３９…半田フィレット、４０…第１の基板、５０…第２の基板、４３…接続電極、４４…圧電素子としての水晶振動片、４６…蓋体、４７，４８…凹部、５４…接続電極、５５…端子電極、５８…回路素子としてのＩＣ、５９…樹脂。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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