(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化、薄型化に対処でき、また製造コストを低減した水晶発振器を提供する。【解決手段】一枚の平板からなる絶縁基板２と、その一方の面に端縁を周回する封止部と、封止部の内側に水晶振動子７を保持する為の一対の水晶保持端子を備える。水晶振動子７は、水晶片７ａの表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極７ｂ，７ｃと、一対の励振電極を水晶片７ａの端に延在して形成された一対の水晶電極端子を有し、水晶電極端子は絶縁基板２の一方の面に有する一対の水晶保持端子に導電性接着剤で固着される。絶縁基板２の封止部３Ａはメタライズ膜６とロウ材３及びシ−ルリング５からなる封止材を介し蓋体４と熱溶着し水晶振動子７を気密封止する。絶縁基板２の他方の面には、配線パターン１１に接続された搭載パッドに搭載された電子部品１４と、プリント基板に実装するための複数の実装端子１２を備え、実装端子１２上に半田ボール１３が配置される。【選択図】図１
2015106792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の平板からなる絶縁基板に、水晶振動子と、該水晶振動子と共に発振回路を構成する電子部品を搭載してなる水晶デバイスであって、
前記水晶振動子は、水晶片の表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極と、該一対の励振電極を前記水晶片の端に延在して形成された一対の水晶電極端子を有し、
前記絶縁基板の一方の面には、気密封止するための、端縁を周回する封止部を有して、該封止部の内側に前記水晶振動子を保持するための一対の水晶保持端子を備え、
前記水晶振動子は、水晶片の端に有する前記一対の水晶電極端子を、前記絶縁基板の一方の面に有する前記一対の水晶保持端子に導電性接着剤で固着して搭載され、
前記絶縁基板の前記封止部に、前記水晶振動子を気密封止する封止材と蓋体が設けられており、
前記絶縁基板の他方の面には、配線パターンと、該配線パターンに形成された電子部品搭載パッドに搭載された前記電子部品と、適用機器のプリント基板に実装するための複数の実装端子と、を有し、
前記実装端子の上に半田ボールが配置されることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
前記封止部にメタライズ層を有し、該メタライズ層に金属材料で形成したシールリングがロウ付けされており、金属材料で形成した平板からなる蓋体を前記シールリングに溶接することで前記水晶振動子を気密封止してなることを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項３】
前記蓋体は、断面がコ字形の金属材料で形成した帽体であり、前記封止部にガラス材の封止層を有し、前記帽体の開口部周縁を前記ガラス材により溶着することで前記水晶振動子を気密封止してなることを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項４】
前記蓋体は、断面がコ字形の金属材材料で形成した帽体であり、前記封止部に金属材料からなる封止層を有し、前記帽体の開口部周縁を前記封止部の封止層で熱溶着することにより前記水晶振動子を気密封止してなることを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項５】
前記水晶振動子は、平面視が長方形の水晶片と、該水晶片の表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極と、該一対の励振電極を前記水晶片の一端に延在して形成された一対の水晶電極端子を有し、
前記水晶振動子は、前記一対の水晶電極端子を、前記絶縁基板の前記一方の面に有する前記一対の水晶保持端子に導電性接着剤で固着して搭載されており、
前記水晶振動子は、その長手方向の他端が前記絶縁基板の前記一方の面から離れて接触しないことを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項６】
前記絶縁基板の前記一対の水晶保持端子に、前記水晶振動子の長手方向の遊端側に凸状部を有し、
前記水晶振動子の前記一対の水晶電極端子を、前記凸状部の段差に沿って導電性接着剤で固着して搭載されており、
前記水晶振動子は、その長手方向が前記絶縁基板の前記一方の面から離れる距離が漸次大きくなるごとく仰角を以って収容してなることを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項７】
前記水晶振動子の前記水晶電極端子の形成部分に傾斜面を持つ凸状部を有し、
前記絶縁基板の前記一対の水晶保持端子の上に前記水晶振動子の前記水晶電極端子の前記傾斜面を持つ凸状部を導電性接着剤で固着することにより、該長手方向に沿って前記絶縁基板の表面からの距離が大きくなるごとく仰角を以って収容してなることを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項８】
前記単一の絶縁基板は水晶板で、前記水晶振動子は水晶板をエッチング処理して枠壁と一体としたものであり、前記蓋体も水晶板であり、
前記水晶振動子を前記単一の絶縁基板の一方の面に積層して前記蓋体を積層して水晶振動子ユニットを構成してなり、
前記単一の絶縁基板の他方の面に電子部品を搭載したことを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項９】
前記電子部品は表面に接続パットが形成されたＩＣチップであり、前記基板に形成された電子部品搭載パットには半田バンプが設けられ、前記ＩＣチップの表面にある接続パットと前記搭載パットとは熱融着にて接続することを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイス。
【請求項１０】
前記電子部品は、前記水晶振動子と共に発振器を構成する発振回路と温度補償回路を構成する電子部品であることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水晶デバイス。
【請求項１１】
前記電子部品は、環境の温度変化による前記水晶振動子の振動周波数の変化を補正するサーミスタであることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水晶デバイス。
【請求項１２】
前記半田ボールは、中央にコアを有し、該コアの周りに半田層を有するコア有り半田ボールであり、適用機器のプリント基板との実装間隔を前記コアの直径で規制されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水晶デバイス。
【請求項１３】
前記半田ボールは、半田のみのボールであり、適用機器のプリント基板との実装間隔は前記実装端子の形成面に搭載された前記電子機器の高さで規制されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装用の水晶デバイスに係り、特に一枚の絶縁基板のみに水晶振動子や発振回路等を構成するための電子部品を搭載した水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型の水晶発振器に代表される水晶デバイスは、小型・軽量、かつ低背であることから各種の携帯機器に広く用いられており、例えば、水晶発振器は、動作周波数及び時間の基準源として多用されている。以下では、水晶デバイスとして水晶発振器を例として説明する。水晶発振器は、水晶振動子の収容部と電子部品の収容部とを有する二部屋型の容器を用いているものが多い。
【０００３】
この種の従来技術を開示したものは枚挙にいとまが無いが、例として挙げれば、特許文献１、特許文献２がある。特許文献１は、多層のセラミックシートで成形した一部屋、あるいは上下二つの凹部を設けたパッケージとし、水晶振動子は部屋の中に封止し、発振回路等を集積したＩＣチップやその他の電子部品は一部屋の外底面に搭載し、あるいは枠壁で形成した凹部の中に搭載した発振器を開示する。水晶振動子は上記一方の部屋の底壁に形成した段差に設けた水晶保持端子に固着している。一部屋タイプの容器でも、多層のセラミックシートを用いている。
【０００４】
特許文献２は、水晶振動子の封止のための基板、ＩＣチップなどの電子部品を搭載するための基板など、多層のセラミックシートを成形して形成した容器を用いている。特許文献２では、水晶保持端子を、水晶振動子を収容する凹部の底壁面に設けてある。しかし、全体として多数のセラミックシートの積層で容器を成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１２０２８号公報
【特許文献２】特開２０１３−９８６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来技術では、パッケージを高価なセラミックシートを多層で用いるため、コスト削減に限界があり、多層のセラミックシートを用いること自体、低背化を促進することは困難である。
【０００７】
セラミックシートの積層体で水晶振動子と発振器を構成するＩＣチップなどの電子部品を収容する容器本体を構成するものでは、全体の厚み低減に限界があるため、低背化の妨げとなっている。また、従来の水晶発振器は、底壁から枠壁までを、多層のセラミックシートで成形したパッケージ（容器）を用いるものが殆どなので製造コストが高く、低背化にも自ずと限界がある。最近の携帯端末の薄型指向に沿って、これら端末に実装される水晶発振器などの電子部品も大幅な低背化が要求されている。
【０００８】
また、上記の従来技術では、水晶振動子と他の電子部品はパッケージ内部に実装・搭載するため、実装・搭載の作業に制約が多く、作業性が悪い。例えば、電子部品である発振回路や温度補償回路を集積したＩＣのパッケージへの搭載は、ワイヤーボンディング法やフリップチップボンディング法がある。ワイヤーボンディングの場合は、ボンディングツールの先端がパッケージの周壁に当たらないようにしなければならない。フリップチップボンディング（ＦＣＢ）の場合は、多層セラミックパッケージの高温積層焼結に起因するパッケージの反りがあるため、ボンディング用の金属（通常は金）バンプを高くする必要があり、費用が高くなると共に、接合の信頼性にも不安がある。
【０００９】
本発明の目的は、携帯端末の小型化、低背化（薄型化）に対処でき、また部品実装を容易にし、製造コストを削減可能とした水晶発振器などの水晶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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、水晶振動子を収容し、電子部品を搭載するための底壁となる基板を一枚の平板からなる絶縁基板とし、かつ水晶振動子の固着を新規な固着構造とすることで、小型化と更なる低背化を実現した。本発明に係る水晶発振器の代表的構成を記述すると次のとおりである。
【００１１】
本発明の水晶デバイスを代表する水晶発振器は、一枚の平板からなる絶縁基板に、水晶振動子と、該水晶振動子と共に発振回路を構成する電子部品を搭載してなる。前記水晶振動子は、水晶片の表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極と、該一対の励振電極を前記水晶片の一端に延在して形成された一対の水晶電極端子を有し、前記絶縁基板の一方の面には、気密封止するための前記底壁の端縁を周回する封止部を有し、該封止部の内側には前記水晶振動子を保持するための一対の水晶保持端子を備える。
【００１２】
前記水晶振動子は、水晶の一端に有する前記一対の水晶電極端子を、前記絶縁基板の一方の面に有する前記一対の水晶保持端子に導電性接着剤で固着して搭載されている。前記絶縁基板の前記封止部には、前記水晶振動子を気密封止する封止材と蓋体が設けられている。前記絶縁基板の他方の面には、配線パターンと、該配線パターンに形成されたパッドに搭載された前記電子部品と、適用機器のプリント基板に実装するための複数の実装端子とを有し、前記実装端子の上に半田ボールが配置されている。
【００１３】
そして、本発明は、前記封止部にメタライズ層を設けて、該メタライズ層に金属材料で形成したシールリングをロウ付けし、金属材料で形成した平板からなる蓋体を前記シールリングに溶接することで前記水晶振動子を気密封止することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記蓋体を断面がコ字形の金属材料で形成した帽体とし、前記封止部にガラス材の封止層を設けて、前記帽体の開口部周縁を前記ガラス材に溶着することで前記水晶振動子を気密封止することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記蓋体を断面がコ字形の金属材料で形成した帽体とし、前記封止部に金属材料からなる封止層を設けて、前記帽体の開口部周縁を前記封止層で熱溶着することにより前記水晶振動子を気密封止することができる。
【００１６】
また、前記水晶振動子は、平面視が長方形の水晶片と、該水晶片の表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極と、該一対の励振電極を前記水晶片の一端に延在して形成された一対の水晶電極端子を有するものとし、前記水晶振動子を、前記一対の水晶電極端子を前記絶縁基板の前記一方の面に有する前記一対の水晶保持端子に導電性接着剤で固着して搭載して、前記水晶振動子の長手方向の他端が前記絶縁基板の前記一方の面から離れる方向に仰角を有するものとすることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記絶縁基板の前記一対の水晶保持端子に凸状部を設け、前記水晶振動子の前記一対の水晶電極端子を、前記凸状部で形成された段差の上に導電性接着剤で固着して搭載し、前記水晶振動子の長手方向の他端が前記絶縁基板の前記一方の面から離れる方向に仰角を有するものとすることができる。
【００１８】
また、本発明は、前記水晶振動子の前記水晶電極端子に形成部分に凸状部を設け、前記絶縁基板の前記一対の水晶保持端子の上に前記水晶振動子の前記水晶電極端子を導電性接着剤で固着して搭載して、前記水晶振動子の長手方向の他端が前記絶縁基板の前記一方の面から離れる方向に仰角を有するものとすることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記電子部品を前記水晶振動子と共に発振器を構成する発振回路を構成する電子部品（ＩＣチップなど）とすることができる。
【００２０】
また、本発明は、前記電子部品を前記水晶振動子と共に発振器を構成する発振回路と温度補償回路を構成する電子部品（ＩＣチップなど）とすることができる。
【００２１】
また、本発明は、絶縁基板に水晶板を用い、水晶板をエッチング処理して枠壁と一体の水晶振動子として、一枚の平板からなる絶縁基板の一方の面に積層し、かつ蓋体も水晶板とした水晶振動子ユニットを構成し、該絶縁基板の他方の面（背面）にＩＣチップ等の発振回路構成のための電子部品を搭載したものとすることができる。実装端子も前記絶縁基板の他方の面に直接形成した水晶発振器とすることもできる。
【００２２】
また、本発明は、前記電子部品は表面に接続パットを有するＩＣチップとし、前記基板に形成された電子部品搭載パットには半田バンプを形成することにより、前記ＩＣチップの表面にある接続パットと前記搭載パットをリフロー等の加熱を以て簡単に半田接続することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記半田ボールとして、中央にコアを有し、該コアの周りに半田層を有するコア有り半田ボールとし、適用機器のプリント基板との実装間隔を前記コアの直径で規制する構成とすることができる。
【００２４】
また、本発明は、前記半田ボールとして、半田のみのボールとし、適用機器のプリント基板との実装間隔は前記実装端子の形成面に搭載された前記電子部品の高さで規制する構成とすることができる。
【００２５】
本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２６】
一枚の平板からなる絶縁基板の一方の面に水晶片を直接搭載すると共に周縁の封止部には蓋体を用いて水晶片を気密封止しており、他方の面には、電子部品を直接載置すると共に複数の外部実装端子が形成されている。そして、前記実装端子の上に半田ボールが配置された構成になっているため、積層パッケージを使用することなく、最も簡単な一枚平板基板にて水晶発振器が実現でき、部材コスト低減効果が大きい。
【００２７】
一枚の平板からなる絶縁基板を使用するものであるため、スクリーン印刷等にて精密な配線パターンを容易に形成することができ、電子部品（ＩＣチップ等）の実装も容易になる。
【００２８】
水晶片と電子部品が平板基板の反対側の面にそれぞれ配置するものであるため、水晶片を搭載し、封止した後に、電子部品を搭載することができ、水晶片の搭載、封止時の加熱処理による電気部品への影響を回避できると共に、水晶片の搭載、封止の熱条件の制限が少なくなり、水晶片のよりよい搭載と封止をすることができる。
【００２９】
封止部に金属のシールリングを形成することにより、金属の平板からなる蓋体を用いて、水晶振動子を気密性のよいシーム封止することができる。
【００３０】
封止部にガラス層を形成することにより、金属の帽体を用いて、水晶振動子をコストが安いガラス封止をすることができる。
【００３１】
封止部に金属層を形成することにより、金属の帽体を用いて、水晶振動子をコストが安い且つ気密性がよい金属溶着封止することができる。
【００３２】
絶縁基板の底壁面に直接形成された水晶保持端子からなる水晶振動子固着部を備え、前記凹部の底壁の表面に形成された電極パターンに前記水晶振動子の一端に有する前記一対の水晶電極端子を導電性接着剤で直接的にかつ、その長手方向に沿って前記凹部の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角を以って固着することで、前記底壁と蓋体との間の高さが低く狭い空間に、当該底壁と蓋体に接触することなく水晶振動子を収容することできる。
【００３３】
前記水晶振動子固着部を構成する前記水晶保持端子を凸状部に形成し、前記水晶保持端子の段差に沿って前記水晶電極端子を導電性接着剤で固着することにより、前記仰角を容易に設定できる。
【００３４】
前記水晶振動子の前記一対の水晶電極端子を有する前記一端に、前記凹部の底壁に平行で、該底壁の面から前記水晶振動子の長手方向に前記厚みが増加して該水晶振動子に前記仰角を持たせた板厚部を形成したことで、前記仰角を容易に設定できる。
【００３５】
前記電子部品は、前記水晶振動子と共に発振器を構成する発振回路を構成する電子部品、温度補償回路を構成する電子部品とすることができる。
【００３６】
前記電子部品を搭載するパットに半田バンプを形成することにより、前記ＩＣチップの表面にある接続パットと前記電子部品を搭載するパットとをリフロー等の加熱処理で簡単に半田接続することができる。
【００３７】
前記半田ボールとして、中央にコアを有し、該コアの周りに半田層を有するコア有り半田ボールを用いることで、適用機器のプリント基板との実装間隔を前記コアの直径で規制することができる。
【００３８】
前記半田ボールとして、コアなしの半田のみのボールを用い、適用機器のプリント基板との実装間隔は前記実装端子の形成面に搭載された前記電子部品の高さで規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る水晶発振器の実施例１を説明する断面図であり、図１（ａ）は全体断面を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部分の拡大図である。
【図２】図１に示した水晶発振器の背面図と側面図である。
【図３】図１の水晶振動子固着部の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る水晶発振器の実施例２を説明する断面図である。
【図５】本発明に係る水晶発振器の実施例３を説明する断面図である。
【図６】図５に示した水晶振動子を単一絶縁基板２の一方の面（底面）上に設けた水晶保持端子に固着した状態の説明図である。
【図７】本発明に係る水晶発振器の実施例４の説明図である。
【図８】本発明に係る水晶発振器の実施例５を説明する断面図である。
【図９】本発明に関連する構造とした水晶振動子ユニットの実施例６を説明する断面図である。
【図１０】本発明に係る水晶発振器の実施例７の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４０】
本発明の実施例１を図１乃至図３を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る水晶発振器の実施例１を説明する断面図であり、図１（ａ）は全体断面を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部分の拡大図を示す。図２は、図１に示した水晶発振器の背面図と側面図である。また、図３は、図１の水晶振動子固着部の拡大断面図である。
【００４１】
図１乃至図３において、この水晶発振器１は、一枚の平板からなる絶縁基板２に水晶振動子７と、該水晶振動子と共に発振回路を構成する電子部品としてのＩＣチップ１４を配線パターン１１のパッド（図示せず）にバンプ１７で接続して搭載して構成される。ＩＣチップ１４はアンダーフィル１５で更に固着される。水晶振動子７は、平面視が長方形をなす水晶片７ａの表裏のそれぞれに形成された一対の励振電極７ｂ，７ｃと、該一対の励振電極７ｂ，７ｃを前記水晶片７ａの長手方向一端に延在して形成された一対の水晶電極端子７ｄを有している。
【００４２】
そして、図３に示されたように、絶縁基板２には、その一方の面を底壁とし、該底壁の端縁を周回する金属のシールリング５を枠壁として開口する凹部３０を有している。凹部３０には、その底壁面に直接形成された水晶保持端子９を備えた水晶振動子固着部５０を備えている。水晶振動子７は、前記凹部３０にその底壁の表面に形成された水晶保持端子９に前記一対の水晶電極端子７ｄを導電性接着剤にて固着して収納される。この導電性接着剤による水晶振動子の固着は、先ず始めに、基板側の水晶保持端子９に導電性接着剤を塗布し、それから水晶電極端子７ｄが始めに塗布した導電性接着剤の上に水晶振動子７を載せる。その後、水晶電極端子７ｄを覆うようにもう一度導電性接着剤１０を上塗りする。これによって、水晶振動子７は、その長手方向に沿って前記凹部３０の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角（θ）を以って収容される。この構成とすることで、水晶振動の安定な振動を得ると供に水晶発振器の低背化に大きく寄与することができる。
【００４３】
図１の（ｂ）に示されたように、水晶振動子７の遊端は、蓋体４の内面から間隔Ｄ１だけ離間すると共に、絶縁基板２の凹部の底面から間隔Ｄ２だけ離間するように配置されている。これらの間隔は、水晶振動子の振動動作スペースに十分な裕度を補償する大きさとされる。なお、製造過程や実装工程での加熱処理を考慮して、Ｄ１＞Ｄ２とするのが望ましい。
【００４４】
水晶振動子７を収容した凹部の開口は蓋体４で封止される。この封止は、図１（ｂ）に要部を拡大して示したように、絶縁基板２の一方の端面に形成したタングステンあるいはモリブデンを好適とする高融点金属のメタライズ膜６に銀ロウを好適とするロウ材３（以下、銀ロウ）を介して設置したシールリング５の上に蓋体４をシーム溶接で固着される。なお、シールリング５と蓋体４は、コバールにニッケルメッキを施したもの、あるいはニッケルの上に更に金メッキを施したものを用いる。
【００４５】
本実施例の水晶振動子固着部５０を構成する水晶保持端子９は、絶縁基板２を貫通するスルーホール１８に設けた導体（電極柱）１９で絶縁基板２の他方の面に設けた配線パターン１１に接続されている。水晶片を搭載する基板面、特に水晶片の下方には、水晶保持端子９以外の配線パターンを設けないようにするのが望ましい。絶縁基板２の他方の面には、電子部品として発振回路等を集積したＩＣチップ１４が搭載されており、水晶保持端子９を接続する配線パターン１１はＩＣチップ１４の水晶出力端子に接続している。このように、搭載された電子部品（ＩＣチップ等）に接続する配線パターンに直接接続したことで、当該電子部品との接続経路が短くなり、浮遊容量の低減を図ることができる。
【００４６】
ＩＣチップの基板面への搭載は、フリップチップボンディング法を用いることができる。この場合、基板面に形成されたＩＣ搭載パット１１ａに半田バンプ（図示せず）を設け、ＩＣの接続パットを前記搭載パットと合わせるように半田バンプの上に載せ、リフロー等加熱にてＩＣチップを搭載する。
【００４７】
半田バンプを基板面の搭載パット１１ａの上に設けるのを代わりに、ＩＣ表面の接続パットに設けてもよい。また、半田バンプの代わりに、金バンプ等金属バンプを使用してもよい。半田以外の金属バンプを使用する場合、必要に応じて通常加熱以外に超音波振動や加圧を加えて搭載するのが望ましい。また、ＩＣ搭載接続方法として、ワイヤーボンディング法を用いてもよい。
【００４８】
前記絶縁基板２の他方の面には、適用機器のプリント基板等に実装するための複数の実装端子１２と、該実装端子１２の上に配置された半田ボール１３を有している。前記電子部品としては、前記水晶振動子と共に発振器を構成する発振回路を構成する電子部品、温度補償回路を構成する電子部品とすることができる。
【００４９】
前記半田ボール１３としては、中央に銅などのコアを有し、該コアの周りに半田層を設けたコア有り半田ボールを用いることができる。この場合は、発振器１と適用機器のプリント基板（図示せず）との実装間隔が当該半田ボール１３のコアの直径で規制される。
【００５０】
また、前記半田ボール１３として、コアなしの半田のみのボールを用いることができる。この場合には、適用機器のプリント基板との実装間隔は前記実装端子１２の形成面に搭載された前記電子部品１４の高さで規制される。
【００５１】
図２の（ａ）に示したように、本発明に係る水晶発振器の背面（底面）に設けられる実装端子１２は、当該背面の各四隅に配置され、ＩＣチップ１４とは配線パターン１１で接続されている。水晶保持端子９に接続するスルーホール１８に設けた導体１９はＩＣチップ１４に接続すると共に、キャスタレーション電極１６に接続している。キャスタレーション電極１６は封止後の水晶振動子７の特性検査に用いられるもので、必須のものではない。
【実施例２】
【００５２】
図４は、本発明に係る水晶発振器の実施例２を説明する断面図である。本実施例は、図１に符号５０で示した水晶振動子固着部５０の構成において実施例１と異なる。なお、本実施例は、水晶振動子固着部５０の構成を除いて実施例１と同様なので、重複する部分の説明は省略する。
【００５３】
図４において、水晶振動子固着部５０を構成する水晶保持端子９は、水晶振動子の遊端方向に仰角θの傾斜面を設定するための凸状部２１を有する。凸状部２１は、水晶保持端子９の厚みよりも厚く形成される。この凸状部２１と保持端子面９で出来た段差を跨って導電性接着剤１０を塗布し、水晶振動子７の水晶電極端子７ｄを導電性接着剤１０の上に載せて押圧し、導電性接着剤１０の硬化で固着する。これにより、水晶振動子７は、前記した仰角θを以って凹部３０に収容される。凸状部２１は水晶保持端子９の上に、水晶振動子の遊端方向寄りに配置する。この突起は、水晶保持端子９を形成する時、銀ペースト等の適宜の導体ペーストの膜厚印刷或いは２度の重ね印刷することで形成できる。
【００５４】
水晶保持端子９は、実施例１と同様に、スルーホール１８の電極層１９を通して配線パターン１１に接続される。この配線パターン１１はＩＣチップ１４の水晶入力端子に接続すると共に、キャスタレーション電極１６（図２参照）に接続している。水晶振動子７を搭載する基板面、特に水晶振動子７の下方には、水晶保持端子９以外の配線パターンを設けないようにするのが望ましい。
【００５５】
本実施例によっても、水晶振動子７は、その長手方向に沿って前記凹部の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角（θ）を以って固着して収容される。水晶振動子７を狭い天井高さの凹部に十分な振動動作スペースを持って収容することができ、水晶振動の安定な振動を得ると共に水晶発振器の低背化に大きく寄与することができる。
【実施例３】
【００５６】
図５は、本発明に係る水晶発振器の実施例３の説明図で、水晶振動子の要部の説明図である。図６は、図５に示した水晶振動子を絶縁基板２の一方の面（底面）上に設けた水晶保持端子９に固着した状態の説明図である。図５と図６において、水晶振動子７には、その前記一対の水晶電極端子７ｄを有する一端（固着端）に、前記絶縁基板２の一方の面（底面）とシールリングで形成される凹部の当該底壁に平行で、該底壁の面から前記水晶振動子７の長手方向に沿って厚みが増加し、水晶振動子７に前記仰角θを持たせるための板厚部７ｅを設け、この板厚部７ｅに水晶電極端子７ｄを形成してある。この板厚部７ｅの上記凹部の当該底壁に平行となる面を水晶保持端子９に平行となるように導電性接着剤１０で固着する。ＩＣチップへの電気接続は、上記した実施例の何れかの方法であってよい。
【００５７】
なお、水晶振動子７に前記仰角θを持たせるための板厚部７ｅは図示したような絶縁基板２の一方の面（底面）とシールリングで形成される凹部の当該底壁に平行なものでなくてもよい。例えば、水晶電極端子７ｄを有する一端（固着端）の内側（該一端から若干後退した位置）に単なる突起を設けることで、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
本実施例によっても、水晶振動子７は、その長手方向に沿って前記凹部の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角（θ）を以って固着される。水晶振動子７を狭い天井高さの凹部に十分な振動動作スペースを持って収容することができ、水晶振動の安定な振動を得ると共に水晶発振器の低背化に大きく寄与することができる。
【実施例４】
【００５９】
図７は、本発明に係る水晶発振器の実施例４の説明図である。絶縁基板２に水晶振動子７を固着する水晶振動子固着部５０は前記した各実施例の何れでもよい。本実施例の蓋体４は、周縁に枠縁を持つ断面がコ字形の金属帽体である。これを、水晶振動子７の封止スペースを覆って、枠縁の端面を絶縁基板２の端面に載置して固着される。絶縁基板２の蓋体を固着する面には高融点金属のメタライズ膜が形成されており、蓋体４との間に銀ロウ等の金属ロウを介して固着される。この蓋体は、コバールを好適とし、ニッケルメッキ、更には、少なくとも固着部分に金メッキを施したものを用いることができる。その他の構成は前記した各実施例の何れかと同様である。
【００６０】
なお、上記コ字形の金属帽体を絶縁基板２の端面に固着する手段としては、この他に、ガラス材を主成分とした接着材を用いることができる。その他、金属と基板の接合に用いられる既知の手段を採用することができる。配線パターン８は凹部３０内の水晶振動子７の下方を避けた部分に形成される。本実施例によっても、水晶振動子７は、その長手方向に沿って前記凹部の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角（θ）を以って固着される。水晶振動子７を狭い天井高さの凹部に十分な振動動作スペースを持って収容することができ、水晶振動の安定な振動を得ると供に水晶発振器の低背化に大きく寄与することができる。
【実施例５】
【００６１】
図８は、本発明に係る水晶発振器の実施例５を説明する断面図である。本実施例は、絶縁基板の一方の面に水晶振動子７と電子部品としてのＩＣチップ１４を並列に収容し、搭載したものである。水晶振動子固着部５０の構成は前記した各実施例の何れかでよい。水晶振動子７は、その長手方向に沿って前記凹部の底壁の表面からの距離が漸次大きくなるごとき仰角（θ）を以って固着される。
【００６２】
本実施例は、平面視の面積はＩＣチップ１４等の電子部品搭載領域の分だけ大きくなるが、水晶振動子７を狭い天井高さの凹部に十分な振動動作スペースを持って収容することができ、水晶振動の安定な振動を得ると共に水晶発振器の低背化に大きく寄与することができ、低背化の観点では大きな効果を奏する。
【実施例６】
【００６３】
図９は、本発明に関連する構造とした水晶振動子ユニットを説明する本発明の第６実施例を説明する断面図である。この水晶振動子ユニットは、水晶振動子７を収容する絶縁基板２の一方の面の構造は図１と同様である。また、水晶振動子固着部の構造も前記した各実施例の何れかでよい。単一絶縁板の他方の面には、サーミスタ２３が搭載されている。このサーミスタ２３は、環境温度の変化を検出し、動作環境の温度変化で水晶振動子７の振動周波数が変化するのを補正するために使用されるもので、別途用意される発振回路と共に発振器を構成するものである。
【実施例７】
【００６４】
図１０は、本発明に係る水晶発振器の実施例７の説明図で、図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）は背面図である。この水晶発振器１は、水晶振動子７を一枚の水晶板で形成したものである。この水晶振動子７を、それぞれ一枚の水晶板を絶縁基板とした底板２と蓋板４で挟持して振動子ユニットとすると共に、上記単一の絶縁基板である底板２の背面に発振回路等を構成するＩＣチップ等の電子部品１４を搭載して構成される。
【００６５】
水晶振動子７は、一枚の水晶板をエッチング処理して逆メサ型とした振動部となる水晶片と、この水晶片を支持する枠壁部７０とからなる。水晶片の表裏に有する励振電極は図示を省略してある。本実施例の水晶振動子固定部は、水晶板のエッチングで形成されるものであるため、底板２と蓋板４で形成される凹部内に前記実施例におけるθが０°となるように配置することができる。
【００６６】
このように、本実施例の水晶発振器１の容器の全てが水晶板で構成され、凹部内の振動空間を正確に確保することができる。また、本実施例では、水晶振動子７が枠壁部７０に一端を連接した片持ち状に形成されたものとして示したが、この構造に限らず、水晶振動子の対向する二辺を枠壁に支持する構造、水晶振動子の周縁を枠壁に支持する構造とするものを用いることができる。
【００６７】
枠壁部７０は、単一の絶縁基板２と蓋体４の間に水晶振動子７の振動空間を確保するため中央の振動部より高くなっている。言い方を変えれば、振動部は逆メサ型になっている、と言うことができる。水晶振動子７は、エッチングで形成した水晶片（振動部）の表裏に励振電極（図示せず）を蒸着等で成膜し、これら励振電極の一部を上記片持ち支持部分に延在させ、層間に配した導電膜８２等を介して単一の絶縁基板２の内底に有する配線パターン８に接続している。
【００６８】
単一の絶縁基板２（底板）の背面には、その４隅に実装端子１２を有し、実装端子には半田ボール１３が設けられている。また、この背面には、一対の水晶検査端子１６０が形成されている。そして、これら実装端子１２や水晶検査端子１６０を避けた部分に発振回路を構成する電子部品、ここではＩＣチップ１４が面実装で搭載されている。これらの電子部品１４、実装端子１２、検査端子１６０と水晶振動子７の励振電極との間は、単一の絶縁基板２の設けたビア又はスルーホール（共に、図示せず）を介して、あるいは層間配線８２、若しくは単一の絶縁基板２の側壁を経由した導電膜を介して接続される。
【００６９】
本実施例によれば、水晶振動子ユニットを構成する基板を水晶板とし、これにＩＣチップなどの電子部品、実装端子を直接設けたことで、顕著な低背化が実現できる。
【００７０】
なお、本実施例７では、水晶振動子７、その単一の絶縁基板、板状の蓋体の全てを水晶板の加工部材としたが、単一の絶縁基板のみを水晶板で形成し、これに枠壁のない水晶振動子７を固着して収容し、その上に帽状の蓋体を被せて封止する構造であってもよい。この蓋体をガラス材で形成したものとすることもできる。
【００７１】
上記した各実施例において、絶縁基板２の他方の面に搭載されるＩＣチップを含む電子部品の搭載部分には、それらの電子部品と当該他方の面との間に樹脂を注入、硬化させてアンダーフィル１５とし、部品の強度を向上させるのが望ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・水晶発振器、２・・・絶縁基板、３Ａ・・・封止材（ロウ材３、シールリング５、メタライズ膜６で構成）、４・・・蓋体、５・・・シールリング、６・・・メタライズ膜、７・・・水晶振動子、７０・・・枠壁部、８,８１・・・配線パターン、８２・・・配線、９・・・水晶保持端子、１０・・・導電性接着剤、１１・・・配線パターン、１２・・・実装端子、１３・・・半田ボール、１４・・・電子部品（ＩＣチップなど）、１５・・・アンダーフィル、１６・・・キャスタレーション電極、１７・・・バンプ、１８・・・スルーホール（ビア）、１９・・・電極層（電極柱）、２０・・・傾斜凹陥部、２１・・・凸状部、２２・・・倣い凹陥、２３・・・サーミスタ、３０・・・凹部、５０・・・水晶振動子固着部、１６０・・・水晶検査端子。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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