(57)【要約】【課題】圧電発振器を小型化した場合にも、電子部品の実装面積を確保するとともに放熱効果を高めることのできる圧電発振器を提供する。【解決手段】圧電発振器１は、圧電振動片２６をパッケージ２２に収納した圧電振動子２と、パッケージ２２下面外周の３辺上に立設された壁部４と、パッケージ２２の下面に実装された電子部品６とを備えている。【選択図】図１
2011223232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片をパッケージに収容した圧電振動子と、
前記パッケージの下面外周上の少なくとも対向する２辺に沿って立設されるか、または屈曲する２辺に沿って立設されるか、のいずれかで配置される導通性を有する壁部と、
前記パッケージの下面に実装された電子部品と
を備えたことを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
前記壁部の底面には、マザー基板と導通するための外部端子が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項３】
前記壁部は、前記パッケージ側に近づくに従って横断面積が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記壁部は複数の直角三角柱で形成されており、
前記直角三角柱の斜面は内向きに配置されていることを特徴とする請求項３に記載の圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電発振器に係り、特に小型化に好適な圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電発振器は一定の周波数を得るために携帯用通信機器等の電子機器に広く利用されている。近年、電子機器の小型化が急速に進んでおり、これに伴い圧電発振器にも更なる小型化が要求されている。
従来における圧電発振器としては、例えば図６に示す圧電発振器が存在する。同図に示す圧電発振器は、ポリイミド基板８０上に半田ボール８２及びＩＣ等の電子部品８４が接合されており、半田ボール８２上に圧電振動子８６が接合されている。圧電振動子８６は、上面に凹部８６ｂが形成されたパッケージ８６ａと、導電性接着剤８６ｄで凹部８６ｂに接合固着された圧電振動片８６ｃと、凹部８６ｂを密閉封止するためにパッケージ８６ａの上縁部に接合された蓋体８６ｅとを備えている。圧電振動子８６とポリイミド基板８０との間にはモールド剤８８が充填されている。このような圧電発振器においては、圧電振動片８６ｃに比較して電子部品８４の小型化が進んでおらず電子部品８４の実装面積をある程度確保する必要があるが、半田ボール８２がポリイミド基板８０上のスペースを占有するため、圧電発振器を小型化した場合に電子部品８４の実装面積を確保することが困難であった。電子部品８４の実装面積を確保するために半田ボール８２を小さくすると導通不良となる問題があった。また、モールド剤８８が熱を持って熱が発散しにくくなり、圧電振動片８６ｃへの悪影響が生じるという問題があった。
【０００３】
別の種類の圧電発振器として、特許文献１に記載の圧電発振器が存在する。特許文献１に記載の圧電発振器は、平面絶縁基板を挟んで圧電振動片と電子部品とが実装され、平面絶縁基板の両側に箱型の蓋体が接合されている。そして、下部蓋体の側面の少なくとも一面を開口することにより側面を構成する壁の厚さの分だけ電子部品を実装する空間を広くし、さらに下部蓋体と絶縁基板との接合部を樹脂モールドすることにより接合強度を強めている。
【０００４】
特許文献１に記載されている圧電発振器は、側面を構成する壁の厚さの分だけ電子部品を実装する空間を広くすることができるものの、電子部品の下側が蓋体を構成する平面基板で覆われており、さらにモールド剤を用いているため、熱を効果的に発散することができないという問題点があった。
また別の種類の圧電発振器として、圧電振動子のパッケージの裏面に電子部品を実装し、モールド剤を用いていない圧電発振器が存在する（例えば、特許文献２〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５７０１９号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８６５３号公報
【特許文献３】特開２００３−４６２５１号公報
【特許文献４】特開２００４−１４６９６６号公報
【特許文献５】特開２００７−２３５４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２〜５に記載の圧電発振器はモールド剤を用いていないため放熱効果はあるものの、パッケージの下面に外部端子としての半田ボールや台座を設けているため、圧電発振器を小型化して外部端子の面積を従来と同じだけ確保しようとすると、半田ボールや台座がパッケージ下面のスペースを占有してしまい、電子部品の実装面積を確保することが困難であった。
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたものであり、圧電発振器を小型化した場合にも、電子部品の実装面積を確保するとともに放熱効果を高めることのできる圧電振動子を提供することを目的とする。
【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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
圧電振動片をパッケージに収容した圧電振動子と、前記パッケージの下面外周上の少なくとも対向する２辺に沿って立設されるか、または屈曲する２辺に沿って立設されるか、のいずれかで配置される導通性を有する壁部と、前記パッケージの下面に実装された電子部品とを備えたことを特徴とする圧電発振器。
【０００８】
上記構成とすることにより、パッケージの下面外周上の全てに壁部を立設する場合に比べてパッケージ下面における壁部の占有面積を小さくすることができるため、圧電発振器を小型化した場合にも電子部品の実装面積を確保することができる。さらに、モールド剤が用いられておらず、また壁部の少なくとも一部は開口しており、電子部品の下側は平面基板で覆われておらず開放されているため、放熱効果を高めることができる。また、電子部品の下側に平面基板が設けられていないため、平面基板の厚さ分だけ圧電発振器を小型化することができる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の圧電発振器において、前記壁部材の底面には、マザー基板と導通するための外部端子が設けられていることを特徴とする圧電発振器。
上記構成とすることで、外部端子の面積は脚部の底面の形状によって調整することができるため、圧電発振器を小型化した場合にも外部端子の面積を確保することができる。
【００１０】
［適用例３］適用例１又は２に記載の圧電発振器において、前記壁部は、前記パッケージ側に近づくに従って横断面積が小さくなるように形成されていることを特徴とする圧電発振器。
上記構成とすることで、壁部材がパッケージの下面を占有する面積を小さくすることができるため、圧電発振器を小型化した場合にも電子部品の実装面積を十分確保することができるとともに、壁部材の底面に外部端子を設けた場合には外部端子の面積を確保することができる。
【００１１】
［適用例４］適用例３に記載の圧電発振器において、前記壁部は複数の直角三角柱で形成されており、前記直角三角柱の斜面は内向きに配置されていることを特徴とする圧電発振器。
上記構成とすることで、壁部がパッケージの下面を占有する面積を小さくすることができるため、圧電発振器を小型化した場合にも電子部品の実装面積を十分確保することができるとともに、壁部の底面に外部端子を設けた場合には外部端子の面積を確保することができる。また、壁部が外側に拡がらないため圧電発振器を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｃ）は本発明の実施形態に係る圧電発振器の中央縦断面図であり、（ｂ）は同実施形態に係る圧電発振器の底面図である。
【図２】同実施形態に係る圧電発振器の製造方法を示す工程図である。
【図３】（ａ）は第１の変形例に係る圧電発振器の中央縦断面図であり、（ｂ）は同変形例に係る圧電発振器の底面図である。
【図４】（ａ）は第１の変形例に係る壁部材を圧電発振器の底面から見てＬ字型に配置した場合の圧電発振器の中央縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図５】（ａ）、（ｃ）は、第２の変形例に係る圧電発振器の中央縦断面図であり、（ｂ）は同変形例に係る圧電発振器の底面図である。
【図６】従来における圧電発振器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｃ）は本発明の実施形態に係る圧電発振器１の中央縦断面図であり、図１（ｂ）は圧電発振器１の底面図である。なお、図１（ａ）は圧電発振器１を図１（ｂ）に示すＡ−Ａ線で切断して矢印Ｄ１の方向から見た中央縦断面図であり、図１（ｃ）は圧電発振器１を図１（ｂ）に示すＢ−Ｂ線で切断して矢印Ｄ２の方向から見た中央縦断面図である。
【００１４】
これらの図に示すように、圧電発振器１は、圧電振動子２と、圧電振動子２の下面に立設された壁部４と、圧電振動子２の下面に実装された電子部品６とを備えている。電子部品６はＩＣやコンデンサである。
圧電振動子２は、略直方体形状のパッケージ２２と、パッケージ２２に収納された圧電振動片２６と、パッケージ２２を気密封止する蓋体２８とを備えている。圧電振動片２６は水晶で形成されている。パッケージ２２はセラミックで形成され、上面に凹部２４が設けられている。凹部２４の底面にはマウント電極（不図示）が形成され、当該マウント電極に圧電振動片２６が導電性接着剤２７を介して固着されている。圧電振動片２６の表裏面には、励振電極、接続電極等の電極パターン（不図示）が形成されている。
【００１５】
パッケージ２２下面（以下「裏面」ともいう）には、電子部品６がＦＣＢ（フリップチップボンディング）により実装されている。パッケージ２２下面と電子部品６との間には、ショートを防止するためのアンダーフィル８が塗布されている。
【００１６】
パッケージ２２の下面外周上には壁部４が立設されている。本実施形態では、壁部４は矩形板状の３つの壁部材４１を連結して形成されている。各壁部材４１はパッケージ２２の下面外周の３辺上にそれぞれ立設され、圧電発振器１の底面から見ると、図１（ｂ）に示すようにコの字形状に連結されている。したがって、圧電発振器１の下部は、３側面が壁部材４で囲まれ、１側面が開口していることとなる。壁部材４１は、セラミック、樹脂等で形成され、壁部材４１の両側辺側表面に導電性を有する材料が成膜されている。壁部材４１の底面は、圧電発振器１が実装されている電子機器のマザー基板と半田、導電性樹脂等で接合されている。壁部４の底面には全体で４つの外部端子（不図示）が設けられており、当該外部端子はマザー基板と導通するとともに、壁部材４１、電子部品６及びパッケージ２２に設けられた電極（不図示）を介して圧電振動片２６と導通する。
【００１７】
次に、図２を参照して、圧電発振器１の製造方法について説明する。
まず、パッケージ２２に壁部４を立設する（Ｓ１）。具体的には、パッケージ２２下面外周の３辺上それぞれに３つの壁部材４１それぞれの上辺を半田、導電性接着剤等で接合するとともに、コの字形状の中央部を形成する壁部材４１の両側辺それぞれと、コの字形状の上部及び下部それぞれを形成する壁部材４１の１側辺とを半田、導電性接着剤等で接合する。
【００１８】
次に、圧電振動子２を組み立てる（Ｓ２）。具体的には、板状のセラミックと枠状のセラミックとを積層することにより、上面に凹部２４が設けられたパッケージ２２を形成する。そして、パッケージ２２の凹部２４にマウント電極を形成し、当該マウント電極に圧電振動片２６の接続電極を導電性接着剤２７で接合固着することにより、パッケージ２２に圧電振動片２６をマウントする。その後、圧電振動片２６にレーザ等を照射して圧電振動片２６の発振周波数の調整を行った後、パッケージ２２上面に蓋体２８を接合して気密封止する。
【００１９】
次に、バンプボンディングを行い（Ｓ３）、パッケージ２２の裏面に金属バンプを形成する。次に、ＦＣＢによりパッケージ２２の裏面に電子部品６を実装する（Ｓ４）。次に、パッケージ２２裏面と電子部品６との隙間にアンダーフィル８を塗布して（Ｓ５）、乾燥させる（Ｓ６）。次に、温度特性を検査し（Ｓ７）、電気特性を検査した後（Ｓ８）、捺印し、テーピングする（Ｓ９）。
なお、ＦＣＢに限らず、接着剤で電子部品６をパッケージ２２に固定してもよい。この場合はワイヤーボンディングを行う。
【００２０】
以上説明したように、パッケージ２２下面に実装された電子部品６を囲む壁部４の１側面を開口するようにしたため、パッケージ２２下面における壁部４の占有する面積を小さくすることができ、圧電発振器１を小型化した場合にも電子部品６の実装面積を確保することができる。また、モールド剤を用いておらず、壁部４の１側面が開口しており、さらに電子部品６の下側には平面基板等が設けられておらず開放されているため、放熱効果を高めることができ、圧電振動片２６への熱の影響を防ぐことができる。また、電子部品６の下側に平面基板等が設けられていないため、平板基板等の厚さの分だけ圧電発振器１を小型化することができる。
【００２１】
次に、壁部の変形例について説明する。上述した実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図３（ａ）は、第１の変形例に係る圧電発振器１ａの中央縦断面図であり、図３（ｂ）は圧電発振器１ａの底面図である。これらの図に示すように、本変形例に係る圧電発振器１ａの壁部４ａは、パッケージ２２ａの下面外周のうち、対向する２辺上に立設された２つの壁部材４２で構成されている。各壁部材４２は、直角三角柱で形成され、当該直角三角柱の斜面は内向きに配置されている。
【００２２】
パッケージ２２ａの下部両側面には、斜め方向に切り欠いた傾斜部２３が形成され、当該傾斜部２３と壁部材４２の斜面上部とが半田、導電性接着剤等で接合されている。
本変形例では、パッケージ２２ａの下面において壁部４ａが占める面積を、上述した実施形態に係る壁部４よりも小さくすることができるため、電子部品６の実装面積をより大きく確保することができる。また、壁部材４２は、パッケージ２２ａ側から遠ざかるに従って横断面積が大きくなるため、壁部４ａの底面に設けられる外部端子の面積を十分確保することができる。また、壁部４ａの２側面に開口を設けたため、放熱効果を大きくすることができる。また、パッケージ２２ａと壁部材４２とが接触する面積を大きくすることができるため、接合強度及び安定性を高めることができる。
【００２３】
なお、壁部材４２は、パッケージ２２ａ下面の対向する２辺上に立設する他に、図４に示すように底面から見てＬ字型になるようにパッケージ２２ａ下面の隣接する２辺上に立設してもよい。
図５（ａ）、（ｃ）は第２の変形例に係る圧電発振器１ｂの中央縦断面図であり、図５（ｂ）は圧電発振器１ｂの底面図である。なお、図５（ａ）は圧電発振器１ｂを図５（ｂ）に示すＣ−Ｃ線で切断して矢印Ｄ３の方向から見た中央縦断面図であり、図５（ｃ）は圧電発振器１ｂを図５（ｂ）に示すＥ−Ｅ線で切断して矢印Ｄ４の方向から見た中央縦断面図である。本変形例に係る壁部４ｂは、第１の変形例に係る壁部４ａに対して、壁部材４４を１つ追加したものである。すなわち、本変形例に係る壁部４ｂは、パッケージ２２ｃ下面の３辺上に立設された、２つの壁部材４２と１つの壁部材４４とで構成されている。当該壁部４ｂを圧電発振器１ｂの底面から見ると、図５（ｂ）に示すようにコの字形状となるように形成されている。コの字形状の中央部を形成する壁部材４４は、壁部材４２と略同様に斜面が内向きに配置された直角三角柱の形状を有しているが、壁部材４４の両側面がコの字形状の上部及び下部を形成する壁部材４２の１側面と隙間なく連結できるように、パッケージ２２ｃ側から遠ざかるにしたがって幅が狭くなるように形成されている。
【００２４】
このように直角三角柱形状の壁部材４２、４４をコの字形状に配置することで、電子部品６のスペースの確保、放熱効果、外部端子の面積の確保、圧電発振器１ｂの小型化に加えて、壁部４ｂの強度及び安定性を高めることができる。
なお、上述した変形例以外にも、パッケージ下面の形状に関わりなく、パッケージの下面外周上の少なくとも対向する２辺に沿って立設されるか、または屈曲する２辺に沿って立設されるか、のいずれかで配置することで、圧電発振器を小型化した場合にもパッケージ下面における電子部品６の実装面積を確保することができるとともに放熱効果を高めることができる。また、壁部の形状をパッケージ側に近づくに従って横断面積が小さくなる形状とすることで、パッケージ下面における電子部品６の実装面積を大きく確保しつつ、壁部の底面に外部端子を設ける十分な面積を確保することが可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ、１ｂ………圧電発振器、２………圧電振動子、４、４ａ、４ｂ………壁部、４１、４２、４４………壁部材、６………電子部品、８………アンダーフィル、１０………穴部、２２、２２ａ、２２ｂ………パッケージ、２３………傾斜部、２４………凹部、２６………圧電振動片、２７………導電性接着剤、２８………蓋体。
【図１】
2011223232.tif 000003
【図２】
2011223232.tif 000004
【図３】
2011223232.tif 000005
【図４】
2011223232.tif 000006
【図５】
2011223232.tif 000007
【図６】
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