(57)【要約】      （修正有）【課題】実装基板との接合に用いる導電接合材にかかる応力を緩和し、導電接合材のクラック発生や剥がれを防止する。【解決手段】圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子２３Ａ、２３Ｂを有するパッケージ本体２と、パッケージ本体２と実装基板１００との間に外部端子ごとに設けられ、当該外部端子に第１主面Ｓ１が接合し、実装基板１００に設けられた複数の端子接合パッド部（１００Ａ等）の何れかに第２主面Ｓ２が接合する複数の金属チップ６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子を有するパッケージ本体と、
複数の端子接合パッド部を有する実装基板と、
前記パッケージ本体と実装基板との間に前記外部端子ごとに設けられ、当該外部端子に第１主面が接合し、前記複数の端子接合パッド部の何れかに第２主面が接合する複数の金属チップと、
を有する圧電デバイスの実装構造。
【請求項２】
各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、導電接着剤で接合され、
各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合される、
請求項１に記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項３】
各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、スポット溶接により接合され、
各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合される、
請求項１に記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項４】
各金属チップの前記第１主面及び前記第２主面は、前記パッケージ本体の少なくとも１つの側面に対して近接する側の外形が曲線状に形成されている、
請求項１から３の何れか一項記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項５】
各金属チップは、
前記第１主面と前記第２主面を有する薄板状の主部と、
前記パッケージ本体の側面に沿う向きに前記主部の端から折れ曲がる薄板状の、少なくとも１つの屈曲部と、
を有する請求項１から３の何れか一項記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項６】
各金属チップの前記第１主面及び前記第２主面は、前記屈曲部が設けられた側の外形が曲線状に形成されている、
請求項５記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項７】
各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、導電接着剤で接合され、
各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合され、
前記導電接着剤が、前記屈曲部の内側面と前記パッケージ本体の側面の間に延在し、
前記導電接合材が前記屈曲部の外面に這い上がって、前記屈曲部の外面から実装基板の上面にかけて上下方向の厚みが薄くなるように傾斜が設けられている、
請求項５または６記載の圧電デバイスの実装構造。
【請求項８】
圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子を有するパッケージ本体と、
前記パッケージ本体と実装基板との間に前記外部端子ごとに設けられ、前記複数の外部端子の何れかに第１主面が接合し、前記実装基板に設けられた複数の端子接合パッド部の何れかに第２主面が接合する複数の金属チップと、
を有する圧電デバイス。
【請求項９】
底面に複数の外部端子を有する圧電デバイスのパッケージ本体内に圧電素子を固定し、蓋体をパッケージに被せて前記圧電素子が収容されたパッケージ内部を気密封止する工程と、
前記圧電デバイスの前記複数の外部端子のそれぞれに対して、金属チップをスポット溶接により接合する工程と、
前記圧電デバイスに接合された各金属チップを、実装基板の対応する端子接合パッド部に導電接合材で接合することにより、前記圧電デバイスを前記実装基板に実装する工程と、
を備える圧電デバイスの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイスの実装構造と、圧電デバイスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型の圧電デバイスは、パッケージ内に圧電素子、例えば水晶素子を収容し、パッケージを実装基板に導電接合材で接合する。
【０００３】
実装基板は、ガラスエポキシ樹脂等のベース基板材に金属製の配線を設けて形成される。配線には、圧電デバイスの複数の外部端子を導電接合材により接合する複数の端子接合パッド部を含む。
圧電素子の場合、外部端子は２個又は４個の場合が一般的であり、その配置と個数に合わせて、実装基板に複数の端子接合パッドが予め形成される。
【０００４】
下記特許文献１は、水晶発振器において、小型パッケージのデバイスを、大型（旧式）のデバイス仕様の端子接合パッド部を有する実装基板に実装するための技術を開示する。具体的に、下記特許文献１に開示されたデバイス実装構造では、上面に狭ピッチの端子接合パッドを形成し、底面に旧式仕様の比較的大きなピッチの端子接合パッドを形成した表面実装用印刷配線基板を、小型のパッケージと実装基板との間に介在させている。これにより、パッケージサイズの変更があっても従来の実装基板に搭載可能な水晶発振器を提供することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電デバイスは、上記特許文献１等に記載されたパッケージサイズの縮小による小型化（および薄型化）に加えて、特に車載用途等では高信頼性が要求される。
【０００７】
例えば車載用途では、大きな温度変化があり振動を常に受ける環境を想定して、そのような環境に耐えうる構造の圧電デバイスが求められる。このような大きな環境変化に耐えうる高信頼性のデバイスは、上記特許文献１に記載の水晶発振器のように、単に異なる端子ピッチに対応した実装構造を採用しても得られない。
【０００８】
本発明の目的は、実装基板との接合にかかる応力を緩和し、大きな環境温度変化があっても接合にクラックや剥がれが発生し難い圧電デバイスの実装構造と、圧電デバイスおよびその実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る圧電デバイスの実装構造は、圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子を有するパッケージ本体と、複数の端子接合パッド部を有する実装基板と、前記パッケージ本体と実装基板との間に前記外部端子ごとに設けられ、当該外部端子に第１主面が接合し、前記複数の端子接合パッド部の何れかに第２主面が接合する複数の金属チップと、を有する。
【００１０】
好適に、各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、導電接着剤で接合され、各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合されている。
あるいは好適に、各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、スポット溶接により接合され、各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合されている。
【００１１】
好適に、各金属チップの前記第１主面及び前記第２主面は、前記パッケージ本体の少なくとも１つの側面に対して近接する側の外形が曲線状に形成されている。
【００１２】
好適に、各金属チップは、前記第１主面と前記第２主面を有する薄板状の主部と、前記パッケージ本体の側面に沿う向きに前記主部の端から折れ曲がる薄板状の、少なくとも１つの屈曲部と、を有する。
ここで、さらに好適に、屈曲部が設けられた側の外形が曲線状に形成されてよい。
また、さらに好適に、各金属チップの前記第１主面と、対応する前記外部端子が、導電接着剤で接合され、各金属チップの前記第２主面と、対応する前記端子接合パッド部が、導電接合材で接合され、前記導電接着剤が、前記屈曲部の内側面と前記パッケージ本体の側面との間に延在し、前記導電接合材が前記屈曲部の外面に這い上がって、フィレットが形成されている。
【００１３】
本発明の一態様に係る圧電デバイスは、圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子を有するパッケージ本体と、前記パッケージ本体と実装基板との間に前記外部端子ごとに設けられ、前記複数の外部端子の何れかに第１主面が接合し、前記実装基板に設けられた複数の端子接合パッド部の何れかに第２主面が接合する複数の金属チップと、を有する。
【００１４】
本発明の一態様に係る圧電デバイスの実装方法は、底面に複数の外部端子を有する圧電デバイスのパッケージ本体内に圧電素子を固定し、蓋体をパッケージに被せて前記圧電素子が収容されたパッケージ内部を気密封止する工程と、前記圧電デバイスの前記複数の外部端子のそれぞれに対して、金属チップをスポット溶接により接合する工程と、前記圧電デバイスに接合された各金属チップを、実装基板の対応する端子接合パッド部に導電接合材で接合することにより、前記圧電デバイスを前記実装基板に実装する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
上記の構成によれば、実装基板との接合にかかる応力を緩和し、大きな環境温度変化があっても接合にクラックや剥がれが発生し難い圧電デバイスの実装構造と、圧電デバイスおよびその実装方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る圧電デバイスの実装構造の概略断面図（Ａ）と、その一部拡大図（Ｂ）。
【図２】パッケージ蓋部を外した内部の概略構成を例示する圧電デバイスの上面図（Ａ）と裏面図（Ｂ）。
【図３】第１の実施形態に係る金属チップをパッケージ本体の裏面に接合する２つの方法を説明するための概略的な断面図（Ａ）（Ｂ）。
【図４】２つの方法により第１の実施形態に係る金属チップが接合された後のパッケージ本体の裏面図（Ａ）（Ｂ）。
【図５】第２の実施形態に係る圧電デバイスの実装構造の概略断面図（Ａ）と、その一部拡大図（Ｂ）。
【図６】第２の実施形態に係る金属チップをパッケージ本体の裏面に接合する２つの方法を説明するための概略的な断面図（Ａ）（Ｂ）。
【図７】２つの方法により第２の実施形態に係る金属チップが接合された後のパッケージ本体の裏面図（Ａ）（Ｂ）。
【図８】第３の実施形態に係るパッケージ本体の裏面図。
【図９】２つの方法により第３の実施形態に係る金属チップが接合された後のパッケージ本体の裏面図（Ａ）（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を、圧電デバイスが水晶振動子の場合を例として、図面を参照して各種実施形態および変形例を説明する。
また、第２の実施形態以降において、既に説明した構成と同一又は類似する構成については、互いに同一の符号を付して説明することがある。
【００１８】
以下、次の順で説明を行う。
１．第１の実施形態：２端子の圧電デバイスに対応した形状の金属チップ（屈曲部なし）を用いた圧電デバイスの実装構造および実装方法の形態である。
２．第２の実施形態：２端子の圧電デバイスに対応した形状の金属チップ（屈曲部あり）を用いた圧電デバイスの実装構造および実装方法の形態である。
３．第３の実施形態：４端子の圧電デバイスに対応した形状の金属チップ（屈曲部あり）を用いた圧電デバイスの実装構造および実装方法の形態である。
４．変形例
５．別発明
【００１９】
＜１．第１の実施形態＞
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの実装構造の概略断面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一部の拡大断面図である。また、図２（Ａ）と図２（Ｂ）は、圧電デバイスの上面図と裏面図である。なお、図２（Ａ）の上面図では、最上部のパッケージ蓋部５を外した内部の概略構成を例示している。
最初に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて、圧電デバイスの構造と簡単な製法を説明する。
【００２０】
［圧電デバイスの構造と製法］
図２に示す圧電デバイス１は、主な構成として、パッケージ本体２と、パッケージ本体２の凹部２Ａの内部に実装された水晶素子４とを有している。なお、後述する第３の実施形態のように４端子デバイスの場合、水晶素子４の環境温度を検知する感温素子の一例としてのサーミスタ素子等がパッケージ本体２内に設けられることもあるが、本実施形態では２端子デバイスであるため、感温素子は有さない。
【００２１】
パッケージ本体２は、主に、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミックス等のセラミック材料からなる絶縁層を１層または複数層積層し、焼成して形成することができる。
【００２２】
パッケージ本体２は、上方側がパッケージ蓋体５で封止されたときに内部空間を形成するための凹部２Ａを有する。凹部２Ａを形成するための好適な構成として、パッケージ本体２が基板部と枠体部とを有し、基板部の上面に枠体部を貼り付けたときに、基板部の上面に枠体部で囲まれた凹部が形成される構成を採用できる。この構成では、基板部及び枠体部を、上記したセラミック材料から形成してもよいし、基板部を上記したセラミック材料から形成し、枠体部を例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金などの金属によって環状をなすように形成してもよい。
【００２３】
パッケージ蓋体５は、矩形平板状のセラミック材料から形成してもよいし、矩形状平板状のＦｅ−Ｎｉ合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から形成したものでもよい。パッケージ蓋体５は、真空に近い状態または窒素ガスなどが充填された凹部２Ａを気密的に封止するための封止部として機能する。
【００２４】
図２（Ａ）に示すように、パッケージ本体２の凹部２Ａの底面には、水晶素子４を接合するために金属材料からなる接続パッド２２Ａ，２２Ｂが配置されている。
一方、図２（Ｂ）に示すように、パッケージ本体２の裏面には、例えば水晶素子４の各端子に電気的に接続され、金属材料からなる２つの外部端子２３Ａ，２３Ｂが配置されている。
接続パッド２２Ａと外部端子２３Ａの接続は、特に図示しないが、凹部２Ａの内底面に形成された配線（またはセラミック材料内部に埋め込まれた配線）と、その下のビアにより達成される。また、接続パッド２２Ｂと外部端子２３Ｂの接続はビアにより達成される。
【００２５】
水晶素子４は、矩形板状の水晶素板４１と、当該水晶素板４１の両面に形成された１対の電極を有する。各電極は、図２（Ａ）に示すように、水晶素板４１の主面に広く配置された矩形状の励振電極４２と、水晶素板４１の一方の角部を覆って水晶素板４１の両面に配置された接続電極４３Ａと、接続電極４３Ａを励振電極４２に接続する引出電極４４と、を有する。これらの電極（４２，４３Ａ，４４）は、一体の導電層（例えば金属膜）から形成したものである。図２（Ａ）では、水晶素板４１の短辺のもう片側の角部に他の電極の接続電極４３Ｂが図示してある。この他の電極は、接続電極４３Ｂと、不図示の水晶素板４１の他の面に配置された励振電極および引出電極とを一体の導電層から形成したものである。水晶素子４は、外部からの交番電圧が接続電極４３から引出電極４４及び励振電極４２を介して水晶素板４１に印加されると、水晶素板４１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
【００２６】
水晶素子４とパッケージ本体２の接合に関し、接続電極４３Ａと接続パッド２２Ａ、接続電極４３Ｂと接続パッド２２Ｂの接合時に導電接着剤ＤＳが用いられている。導電接着剤ＤＳとして、例えば、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものを、好適に用いることができる。
【００２７】
圧電デバイス１の製造では、セラミック材料からなるパッケージ本体２と、水晶素子４と、パッケージ蓋体５をそれぞれ形成する。
水晶素子４の形成では、まず、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施すことによって水晶素板４１を得る。その後、例えば、水晶素板４１の両主面にスパッタリング等によって金属膜を被着させて加工する、あるいは印刷等により、励振電極４２、接続電極４３Ａ（４３Ｂ）、引出電極４４を有する１対の電極を一体として形成する。
【００２８】
水晶素子４をパッケージ本体２の凹部２Ａに形成された接続パッド２２Ａ，２２Ｂに対し、片持構造となるように導電接着剤ＤＳで接合する。
パッケージ蓋体５を凹部２Ａが塞がれるようにパッケージ本体２に被せ、パッケージ蓋体５とパッケージ本体２を加熱等で密封されるように強固に接合する。パッケージ蓋体５は、上記合金製の場合に、例えば、所定雰囲気中でパッケージ本体２上にシーム溶接等で接合される。
【００２９】
［圧電デバイスの基板実装］
つぎに、圧電デバイスの実装構造と実装法を、図１、図３及び図４を用いて説明する。
図１に示す実装構造では、上述した構成の圧電デバイス１を、プリント配線基板等と称される実装基板１００に実装する際に、両者間に金属チップ６を介在させることに特徴がある。
【００３０】
実装基板１００は、コアと称される基材が、例えばガラスエポキシ樹脂製であり、基材の片側主面または両側主面に金属製の配線を形成したものである。金属製の配線は基材の主面に形成される場合のほかに、基材内部に形成されることもある。
図１の断面図では、実装基板１００の上面の配線のうち、金属チップ６を介して圧電デバイス１の外部端子と電気的に接続される２つの端子接合パッド部１１０Ａ，１００Ｂを示す。
【００３１】
図３（Ａ）と図３（Ｂ）は、金属チップ６をパッケージ本体２の裏面に接合する２つの方法を説明するための圧電デバイスの概略的な断面図である。また、図４（Ａ）と図４（Ｂ）は、この２つの方法により金属チップ６が接合された後のパッケージ本体の裏面図である。図４（Ａ）が図３（Ａ）の方法で接合された場合を示し、図４（Ｂ）が図３（Ｂ）の方法で接合された場合を示す。
【００３２】
金属チップ６は、薄板状の金属平板からなる。金属チップ６の材料としては、鉄にニッケルを配合した合金、例えばニッケル４２％配合の４２アロイが好適である。あるいは、金属チップ６の材料として、リン青銅（銅を主成分とし、錫を含む青銅）が好適である。なお、金属チップ６の材料としては、強度が高い、熱膨張し変形し難い、導電接合材ＳＬとの親和性が高い等の種々の観点から他の金属材料を選択することも可能である。
【００３３】
以下、金属チップ６の２つの主面に関し、圧電デバイス１の外部端子と接続される主面を第１主面Ｓ１と表記し、実装基板１００の端子接続パッド部と接続される主面を第２主面Ｓ２と表記する。また、パッケージ本体２の４つの側面を、短側面Ｓ３と長側面Ｓ４で特定し表記する。これらの定義は、後述する第２実施形態以降でも同様である。
【００３４】
本実施形態では、図４に示すように、金属チップ６が第２主面Ｓ２（または第１主面Ｓ１）側からみて楕円状の外形を有する。金属チップ６の厚さは数十μｍ、例えば５０μｍ程度とすることができる。
【００３５】
このような構成の金属チップ６は、圧電デバイス１の外部端子２３Ａ，２３Ｂに対し、例えば、耐熱性を有する導電接着剤ＤＳにより１対１で接合されるように、圧電デバイス１と予め貼り合わされる（図１参照）。このとき、図３（Ａ）と図３（Ｂ）に示す２つの接合方法の何れかを好適に用いることができる。
【００３６】
図３（Ａ）に示す接合方法では、まず、圧電デバイスの裏面を上にして、外部端子２３Ａ，２３Ｂに対し、それぞれ、耐熱性を有する導電接着剤ＤＳをディスペンサ等で供給する。そして、各金属チップ６を、第１主面Ｓ１側から、各外部端子２３Ａまたは２３Ｂに貼り付ける。その後、加熱により導電接着剤ＤＳを熱硬化させて、各金属チップ６と各外部端子を電気的および機械的に強固に接合する。
【００３７】
図３（Ｂ）に示す他の接合方法は、各金属チップ６を、第１主面Ｓ１側から、各外部端子２３Ａまたは２３Ｂに密着させた後、少なくとも一箇所のスポット溶接を行う。これにより、各金属チップ６と各外部端子２３Ａまたは２３Ｂが電気的および機械的に強固に接合される。なお、図４（Ｂ）はスポット溶接箇所ＳＰが端子ごとに２つの場合を例示するが、スポット溶接箇所ＳＰは金属チップごとに１以上で任意の個数としてよい。このように、スポット溶接にて接合することで、金属チップ６と各外部端子２３Ａまたは２３Ｂとを強固に接合することができ、接合時に金属チップ６が位置ズレを起こすことを低減することができる。
【００３８】
各金属チップ６が、その第２主面Ｓ１側から、端子接合パッド部１１０Ａ，１００Ｂの何れかと導電接合材ＳＬにて接合されることで、圧電デバイス１が金属チップ６を介して実装基板１００に実装される。導電接合材ＳＬは、例えば、銀ペースト又は鉛フリー半田により構成されている。また、導電接合材ＳＬには、塗布し易い粘度に調整するための添加した溶剤が含有されている。鉛フリー半田の成分比率は、錫が９５〜９７．５％、銀が２〜４％、銅が０．５〜１．０％のものが使用されている。
【００３９】
このとき、特に図示しないが、実装基板１００の端子接合パッド部１１０Ａ，１００Ｂ上に導電接合材ＳＬをディスペンサ等で供給する。このとき導電接合材ＳＬは、中央部ほど導電接合材ＳＬが多い山なりの形状となっている。
金属チップ６との接合時に導電接合材ＳＬが押しつぶされ、周囲に広がる。このとき、図１に示すように、導電接合材ＳＬが少なくとも金属チップ６の側面側を保持するようになる。また、押し出される導電接合材量が多い場合は、導電接合材ＳＬが、パッケージ本体２の側面の下部にまで達し外部端子や金属チップのみならずパッケージ本体２を保持するようになる（図１参照）。導電接合材ＳＬは、金属チップ６の側面から実装基板１１０の上面にかけて導電接合材ＳＬの上下方向の厚みが薄くなるように傾斜が設けられている。また、導電性接合材ＳＬの上下方向の厚みが薄くなるように設けられた傾斜のことをフィレットとする。このようにして形成されたフィレットによって、導電接合材ＳＬの剥がれに対する強度が向上して強固な接合が達成される。このとき導電接合材ＳＬが全周方向で均一にスムーズに外側に広がれば、剥がれに弱い箇所が発生するのを未然に防止することができる。
【００４０】
なお、金属チップ６の外形は、楕円に限定されず、望ましくは、パッケージ本体２の少なくとも１つの側面に対して近接する側の外形が曲線状に形成されているものであればよい。例えば、図４のように外部端子２３Ａ，２３Ｂが略矩形の外形を有し、パッケージ長辺方向に離れて配置されている場合、各外部端子の長辺はパッケージ本体２の短側面Ｓ３側に位置するため、少なくとも金属チップ６の短側面Ｓ３側を曲線状の外形とすればよい。
【００４１】
金属チップ６の曲線形状は、導電接合材ＳＬを均一に拡散させることに寄与する。つまり、導電接合材ＳＬは、外側に押し出された後、セラミック材料に比べて親和性が高い金属材料からなる金属チップ６の縁に沿って移動しやすい。したがって、接合強度を均一化して全体として剥がれに強くしたい箇所で金属チップ６を曲線状に形成しておくことが望ましい。本例の場合、少なくとも、距離が長く最も接合強度に寄与する外部電極の長辺側（パッケージの短側面Ｓ３側）で、金属チップ６の外形を曲線状にすることが望ましい。但し、外部端子が矩形の場合に、金属チップ６で曲線箇所を多くし、あるいは曲率を大きくしすぎると、外形端子と金属チップ６の接触面積が減少する。そのため、これらを勘案して、金属チップ６の外形について曲率や曲線を設ける箇所を適正化することが望ましい。
【００４２】
本実施形態では、上述したように、金属チップ６を介在させたことにより、フィレットが形成されるため、導電接合材ＳＬの剥がれに対する強度が向上する。また、金属チップ６の外形に曲線部分を設けたことによって、導電接合材ＳＬの移動を阻害する角部がないため導電接合材量が金属チップの外周で均一になり、その結果、導電接合材ＳＬの剥がれに対する強度が向上する。これに加えて、金属チップ６と外部端子を導電接着剤ＤＳで接合したことによる、以下のような望ましい効果を有する。
【００４３】
一般に、金属チップ６がない場合にパッケージ本体２と実装基板１００との大きな熱膨張係数差に起因した応力は、その殆どが導電接合材ＳＬの接合部にかかり導電接合材ＳＬにクラック等が発生することがある。とくにデバイスの小型化により導電接合材ＳＬの接合面積が小さくなると、小さなクラックでも接合不良を起こす可能性が高まる。
【００４４】
本実施形態において、各金属チップ６と各外部端子との接合に、導電接合材ＳＬを接合する時の加熱に耐え得る耐熱性の導電接着剤ＤＳを用いている。このため、実装部品からの発熱や周囲の環境温度変化で実装基板１００が変形した場合でも、その変形による応力が金属チップ６の存在により、また、特に導電接着剤部分で緩和される。導電接着剤ＤＳは、耐熱性があり、しかもシリコーン樹脂等の樹脂をベース材料とするため応力印加による破断に強い（柔軟性が高い）。したがって、導電接着剤ＤＳは応力の一部を緩和する作用があり、その結果として、導電接合材ＳＬにかかる応力も緩和され、導電接合材ＳＬにクラックが発生し難くなる。
【００４５】
＜２．第２の実施形態＞
図５（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスの実装構造の概略断面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の一部の拡大断面図である。
図６（Ａ）と図６（Ｂ）は、金属チップをパッケージ本体２の裏面に接合する２つの方法を説明するための概略的な断面図である。また、図７（Ａ）と図７（Ｂ）は、この２つの方法により金属チップが接合された後のパッケージ本体の裏面図である。図７（Ａ）が図６（Ａ）の方法で接合された場合を示し、図７（Ｂ）が図６（Ｂ）の方法で接合された場合を示す。
【００４６】
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、金属チップの形状である。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、以下、同一構成は同一符号を付すことで、その説明を省略または簡略化する。
【００４７】
本実施形態に係る金属チップ６Ａは、第１主面Ｓ１および第２主面Ｓ２を有する薄板形状の主部６１と、主部６１の端から第１主面Ｓ１側に略直角に折り曲げられた屈曲部６２とを有する。
金属チップ６Ａの材料および厚さ等は、第１の実施形態に係る金属チップ６と同じにすることができる。
【００４８】
このような構成の金属チップ６Ａは、圧電デバイス１の外部端子２３Ａ，２３Ｂに、例えば、耐熱性を有する導電接着剤ＤＳにより１対１で接合されるように、圧電デバイス１と予め貼り合わされる（図５参照）。このとき、図６（Ａ）に示す導電接着剤ＤＳを用いる方法と、図６（Ｂ）に示すスポット溶接を用いる方法の何れかが好適に採用される。
各接合方法自体は、第１実施形態と共通するため、ここでの説明を省略する。
【００４９】
各金属チップ６Ａが、その第２主面Ｓ２側から、端子接合パッド部１１０Ａ，１００Ｂの何れかと導電接合材ＳＬで接合されることで、圧電デバイス１が金属チップ６Ａを介して実装基板１００に実装される。
【００５０】
このとき、特に図示しないが、実装基板１００の端子接合パッド部１１０Ａ，１００Ｂ上に導電接合材ＳＬをディスペンサ等で供給する。このとき導電接合材ＳＬは、中央部ほど導電接合材ＳＬが多い山なりの形状となっている。
金属チップ６Ａとの接合時に導電接合材ＳＬが押しつぶされ、周囲に広がる。このとき、図５に示すように、導電接合材ＳＬが少なくとも金属チップ６Ａの側面側を保持するようになる。また、押し出される導電接合材ＳＬの量が多い場合は、導電接合材ＳＬが、パッケージ本体２の側面より外側にまで達する（図５参照）。
【００５１】
前記した第１の実施形態では、金属チップの外形の曲線部に沿って導電接合材ＳＬが回り込み易いものの、パッケージ側面の外側に押し出される箇所は、導電接合材ＳＬの供給量の偏り等に左右されて不安定である。
本第２の実施形態では、金属チップ６Ａをパッケージ本体２に接合するときに、その屈曲部６２をパッケージ本体２の側面に沿って位置させる。このとき屈曲部６２は、側面に接触させてもよいし側面から少し離してもよい。
【００５２】
このように金属チップ６Ａの主部６１の外周の一部に、パッケージ本体２の側面に沿う屈曲部６２を設けると、金属チップ６Ａが導電接合材ＳＬとの親和性が高い材料であることから、屈曲部６２付近で導電接合材ＳＬが押し出され、屈曲部６２の外面に沿って導電接合材ＳＬが這い上がる。そのため、金属チップ６Ａの屈曲部６２と実装基板１００の上面の端子接合パッド部１００Ａまたは１００Ｂとを接合する導電接合材ＳＬに、その接合を強固にするフィレットが形成される。本実施形態では、導電接合材ＳＬにおいて、その接合を強固にするフィレットの形成位置を限定できる。そのため、導電接合材ＳＬの剥がれに弱い箇所に、あるいは全体の導電接合材ＳＬの剥がれ強度を増すために有効な箇所に、導電接合材ＳＬによる接合を強固にするフィレットを形成することが容易になる。
【００５３】
フィレットの位置や大きさがばらつくと、高い周波数で振動させる水晶素子を用いた発振器の発振周波数に影響するパッケージ寄生容量値が若干であるが、変化する。
本実施形態では、フィレットの位置と大きさが屈曲部６２の位置と大きさで規定できるため、パッケージ寄生容量値が実装時に変動しないという効果も期待できる。
【００５４】
本第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、金属チップ６Ａを介在させ、さらには金属チップ６の外形に曲線部分を設けたことによって、導電接合材ＳＬの剥がれに対する強度が向上する。これに加えて、金属チップ６と外部端子を導電接着剤ＤＳで接合したことによる、第１の実施形態と同様な望ましい効果が期待できる。
【００５５】
＜３．第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態に係る圧電デバイスのパッケージ本体２の裏面図である。
この圧電デバイスは４端子デバイスであり、パッケージ本体２の裏面に、水晶素子４に接続された２つの外部端子２３Ａ，２３Ｂが一方の対角側に配置されている。また、２つの外部端子２３Ｃ，２３Ｄが他方の対角側に配置されている。この２つの外部端子２３Ｃ，２３Ｄは、グランド端子としてよいし、圧電デバイス１内に感温素子が設けられている場合に、その感温素子の外部端子としてもよい。
なお、外部端子の外形は図示のものに限定されないが、ここではパッケージ本体２の外形と長辺方向が同じ矩形形状となっている。
【００５６】
図９（Ａ）は、図６（Ａ）と同様に、導電接着剤を用いて金属チップを接合した後のパッケージ本体の裏面図である。図９（Ｂ）は、図６（Ｂ）と同様に、スポット溶接を用いて金属チップを接合した後のパッケージ本体の裏面図である。
接合方法は既に説明したので、ここでは省略する。また、図９（Ａ）に示す破線に沿う断面構造自体は、図５と同様であるため、図示を省略する。
【００５７】
本実施形態に係る金属チップ６Ｂは、図８の端子配置に適合せるため、主部６１Ｂの大きさが第２の実施形態の金属チップ６Ａの主部６１と異なる。但し、主部の端に屈曲部６２が設けられている点は、第２実施形態の金属チップ６Ａと共通する。
また、金属チップを介在させた効果、屈曲部６２を設けた効果も第２の実施形態等と同じである。
【００５８】
なお、図９では、金属チップ６Ｂの主部６１Ｂの外形が曲線状の部分を有さない。このように、主部の外形に曲線状部分を設けることは、本発明では必須ではない。このことは、第１，第２の実施形態においても同様である。
但し、主部６１Ｂについても、第２の実施形態と同様に屈曲部６２が設けられた側（ここではパッケージ本体２の長側面Ｓ４側）の外形を曲面状に形成してもよい。さらに、パッケージ本体２の短側面Ｓ３側で主部６１Ｂの外形を曲線状に形成してもよい。
【００５９】
＜４．変形例＞
以上の第１〜第３の実施形態は、上記説明に限定されず、例えば以下に例示する種々の変形が可能である。
【００６０】
第２および第３の実施形態において、導電接着剤ＤＳは、圧電デバイスの外部端子と金属チップ６Ａ（または６Ｂ）との界面だけでなく、屈曲部６２の内側面とパッケージ本体２の側面との間にまで延在させてよい。これにより、パッケージ本体２に対する金属チップ６Ａ（または６Ｂ）の剥がれ強度が増し、屈曲部６２の外側面で導電接合材ＳＬにフィレットが形成され接合が強化されていることと相まって、圧電デバイスの固定強度がさらに向上し、特に剥がれ強度が著しく向上するという効果が得られる。
【００６１】
４端子対応の金属チップ６Ｂにおいて、第１の実施形態と同様に、屈曲部を有さない平板状の金属チップを用いることも可能である。
また、２端子対応の金属チップ６Ａ、４端子対応の金属チップ６Ｂにおいて、屈曲部６２を設ける位置と数は任意である。
さらに、２端子対応の金属チップ６，６Ａ、４端子対応の金属チップ６Ｂのいずれについても、外形を曲線とする位置や大きさは任意である。
【００６２】
その他、本発明は、種々の態様で実施されてよい。
【００６３】
上記第１〜第３の実施形態および変形例は、主に「実装構造」と「実装方法」の観点から本発明の好適な形態を記載している。
但し、屈曲部の有無を問わず、金属薄板からなる金属チップをパッケージ本体の裏面に接合した構成をもつ「圧電デバイス」に係る下記＜５．別発明＞の実施形態も、上記第１〜第３の実施形態及び変形例を含む、以上の記載全体に実質的に記載されている。
【００６４】
＜５．別発明＞
『圧電素子を内部に収容し、底面に複数の外部端子を有するパッケージ本体と、
前記パッケージ本体と実装基板との間に前記外部端子ごとに設けられ、前記複数の外部端子の何れかに第１主面が接合し、前記実装基板に設けられた複数の端子接合パッド部の何れかに第２主面が接合する複数の金属チップと、
を有する圧電デバイス。』
【符号の説明】
【００６５】
１…圧電デバイス、２…パッケージ本体、２Ａ…凹部、２２Ａ，２２Ｂ…接続パッド、４…水晶素子、５…パッケージ蓋体、６，６Ａ，６Ｂ…金属チップ、２２Ａ，２２Ｂ…接続パッド、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ…外部端子、４１…水晶素板、４２…励振電極、４３Ａ，４３Ｂ…接続電極、４４…引出電極、６１，６１Ａ，６１Ｂ…主部、６２…屈曲部、１００…実装基板、１１０Ａ，１００Ｂ…端子接合パッド部、Ｓ１…第１主面、Ｓ２…第２主面、Ｓ３…短側面、Ｓ４…長側面、ＤＳ…導電接着剤、ＳＬ…導電接合材
【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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